JP2005316716A - データ処理プログラムおよびデータ処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 記憶媒体からの高速リッピング時でも他の処理についての所要の処理速度を確保でき、他の処理の処理状況に柔軟に対応したデータ処理を実行できるデータ処理プログラムおよび装置を提供する。
【解決手段】 プロセッサ11を、データを符号化するエンコード機能スレッドT2の処理速度に応じてこの特定のエンコード処理と他のデータ処理とのうちいずれかの処理優先度を変更する変更手段として機能させる。この変更手段は、処理優先度を予め設定されたタイミングで変更するのがよい。
【選択図】 図1

Description

本発明は、データ処理プログラムおよびデータ処理装置に関し、特に、媒体ディスク等から読み取った情報の蓄積再生装置に好適なデータ処理プログラムおよび同プログラムを備えたデータ処理装置、更にナビゲーションシステムに装備して効果的なデータ処理プログラムおよび装置に関する。
従来のこの種のデータ処理プログラムおよび装置は、例えば図6に示すような録音再生装置とその制御プログラムとして知られている(例えば特許文献1参照)。この装置は、ピックアップ31に加え、記録情報記録部を構成する構成要素として、アナログディジタルコンバータ(以下、単にADコンバータという)33、圧縮回路34、記録用バッファメモリ35、エンコーダ36および記録回路37を有するとともに、情報再生部を構成する構成要素として、再生回路38、デコーダ39、再生用バッファメモリ40、伸張回路41およびディジタルアナログコンバータ(以下、単にDAコンバータという)42を有し、更にこれらを制御するCPU(Central Processing Unit)43を備えている。
外部からの入力データSinは、ADコンバータ33でディジタル信号に変換された後、圧縮回路34で圧縮され、記録用バッファメモリ35に蓄えられる。ここで蓄えられたデータは、エンコーダ36により圧縮符号化され、符号化情報として記録回路37に送られる。そして、この記録回路37で、CPU43からの所定の書込み制御信号に従って、ピックアップ31を介し符号化済み情報の媒体ディスク30への書込み処理がなされる。
媒体ディスク30に記録された情報は、ピックアップ31を介して再生回路38に読み込まれ、デコーダ39で復号処理された後、再生用バッファメモリ40に一旦蓄えられ、順次伸張回路41に取り込まれて伸張され、DAコンバータ42でアナログ出力される。
特開平11−273246号公報
上述のような従来のデータ処理プログラムおよび装置においては、媒体ディスク30からの音楽情報データを高速で圧縮符号化するデータエンコード処理を実行する場合、任意の楽曲の再生を行なうことが困難であるという問題があった。
具体的には、上述のデータ処理をいわゆるマルチスレッド方式で行なう場合には、複数のスレッドの間で処理の優先度を決定する必要があり、そのために各スレッドには処理負担の度合いや要求される優先度合い等に応じて優先度が予め設定される。そして、スレッドの優先度に応じて、優先度の高いスレッドの処理ほど優先度の低いスレッドに優先してCPU処理時間を確保し、同一優先度ならラウドロビン(round robin)で処理するという形で、データ処理が一定周期でハードウェア資源を循環的に多重使用しながら進められることになる。
AAC(Advanced Audio Coding)エンコードのスレッドが、例えば高倍速での読み出しに対して実行される場合、CPU処理時間の60%程度を割り当てる必要が生じる場合があり、経路探索やナビゲーション地図表示の更新等のような多くのスレッドを扱うナビゲーションシステム等にあっては、これらと並行してAACデコードにCPU処理時間の10%程度を要するオーディオ再生処理を行なうことは困難であった。
あるいは、媒体ディスクからの何倍速かの読出しに対応して、読出しデータの圧縮符号化およびファイル格納という高速リッピングを行なうためには、このリッピングのためのデータ処理の速度が媒体ディスク側からの高速読出しに追随できなければならず、そのために他のスレッドの処理速度が顕著に低下してしまうという問題が生じる。
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、ディスク状記録媒体等の記憶媒体から情報データを高速リッピングするときでも他の処理についての所要の処理速度を確保することができ、他の処理の処理状況に柔軟に対応したデータ処理を実行することのできるデータ処理プログラムおよび装置を提供することを目的とする。
本発明のデータ処理プログラムは、コンピュータを、データを符号化する特定のエンコード処理の処理速度に応じて前記特定のエンコード処理と他のデータ処理とのうちいずれかの処理優先度を変更する変更手段として機能させる構成を有している。
この構成により、データの圧縮符号化のような特定のエンコード処理を実行する際、その処理状況に応じて、特定のエンコード処理と他のデータ処理とのうちいずれかの処理優先度を適宜変更することで、ディスク状記録媒体等の記憶媒体から情報データを高速リッピングするときでも、他の処理についての所要の処理速度を確保するようなCPU処理時間の割当て調整ができ、他の処理の処理状況に柔軟に対応したデータ処理が実行可能となる。
本発明のデータ処理プログラムにおいては、前記変更手段は、前記処理優先度を予め設定されたタイミングで変更するのがよい。
この構成により、特定のエンコード処理および他の処理の処理状況の変化に対して、きめ細かな優先度調整ができ、他の処理への影響を抑えながら高速リッピングが実行できることになる。
また、本発明のデータ処理プログラムにおいては、前記変更手段は、前記特定のエンコード処理の処理速度が符号化対象データの記憶媒体からの読み出し速度よりも小さくなると、前記特定のエンコード処理の前記処理優先度を現在の処理優先度の値より高優先度の値に変更することができるのが好ましい。
この構成により、特定のエンコード処理が記憶媒体からのデータ読み出しに追随できなくなるのを防止することができ、他の処理への影響を抑えながら高速リッピングを行なうことができる。
前記変更手段は、あるいは、前記特定のエンコード処理の処理速度が符号化対象データの記憶媒体からの読み出し速度の最小値よりも小さくなると、前記特定のエンコード処理の前記処理優先度を現在の処理優先度の値より高優先度の値に変更するものであってもよい。
この構成により、特定のエンコード処理の優先度を通常は相対的に低く設定しておき、他の処理の速度低下を確実に抑えながら高速リッピングを実行することが可能となる。
本発明のデータ処理装置は、上記のいずれかのデータ処理プログラムを備えるものである。
この構成により、特定のエンコード処理を実行する際、その処理状況に応じて、特定のエンコード処理と他のデータ処理とのうちいずれかの処理優先度を適宜変更することで、他の処理についての所要の処理速度を確保しながら、ディスク状記録媒体等の記憶媒体から情報データを高速リッピングすることができ、全体の処理状況に柔軟に対応したデータ処理を実行できることになる。
本発明によれば、ディスク状記録媒体等からの情報データを高速リッピングするときでも、他の処理についての所要の処理速度を確保しながら、処理状況に柔軟に対応したデータ処理を実行することができる。その結果、例えば経路探索やナビゲーション地図表示の更新等のような多くのスレッド処理を扱うナビゲーションシステム等に装備されても、他の処理への悪影を抑えながら高速リッピング処理可能なデータ処理プログラムおよび装置を提供することができる。
以下、本発明の一の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
本実施の形態は、本発明のデータ処理プログラムおよびデータ処理装置を車載用ナビゲーションシステムの録音再生装置(以下、単に録音再生装置という)とその制御プログラムに適用したものである。
図1に概略構成を示すように、本実施の形態の録音再生装置は、ディスク状記録媒体1からの読み取りデータや他の外部メモリからの入力データを再生、圧縮および蓄積処理するマルチスレッド方式のデータ処理プログラムで動作するプロセッサ11と、このプロセッサ11によってアクセスされるバッファメモリ12と、プロセッサ11によってアクセスされるバッファ用ストレージデバイス13とを備えている。
ディスク状記録媒体1は、所定のデータを記憶するリムーバブルな記憶媒体であり、例えば光学的読取りが可能なCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)その他の光ディスクで構成されている。ディスク状記録媒体1に記録されるデータは、例えばCD−DA(Compact Disc Digital Audio)のようなPCM(Pulse Code Modulation)ディジタルオーディオデータであるが、MP3(MPeg audio layer 3)圧縮データでもよいし、画像データを含んでもよく、特に限定されるものではない。また、ディスク状記録媒体1は、光ディスクに限定されるものではなく、バッファメモリ12およびバッファ用ストレージデバイス13のいずれよりも読出しデータの転送速度が遅くならざるを得ない着脱方式(リムーバブル)のデータ記録媒体となっている。
このディスク状記録媒体1に記録されたデータは、CD/DVDデッキその他のディスクドライブ10によって読み取られ、所定のデータ転送速度で転送される。すなわち、ディスクドライブ10は記憶媒体からデータを入力して転送する手段となっている。このディスクドライブ10は、CDやDVDといったディスク状記録媒体1に記録されたデータの再生のみならず、追記型や書き換え型等のディスク状記録媒体1についてのデータ書き込みも可能なものである。
プロセッサ11は、CPU、メモリおよびインターフェースを含んだマイクロコンピュータ構成のもので、そのデータ処理に際しては、バッファメモリ12およびバッファ用ストレージデバイス13との間で処理対象データの授受を行なうとともに、ディスクドライブ10に対しても、ダイレクトメモリアクセス方式のデータ転送処理(以下、単にDMA転送という)を実行させる。
バッファメモリ12は、プロセッサ11でのデータ処理に供されるデータを読出し可能に記憶し、処理中のプロセッサ11との間でデータを授受する。このバッファメモリ12は、データ記憶容量が例えば2メガバイト程度の高速バッファメモリとして機能する半導体メモリ素子で構成されている。
プロセッサ11は、再生要求入力に対応して、読み取りデータを通常再生可能な読み取り時のデータ形式、例えばPCMディジタルオーディオデータ形式でバッファ用ストレージデバイス13の第1の記憶領域(図1中のLBA領域)に一時的に格納する読み取り機能スレッドT1と、録音要求入力に対応して読み取りデータの圧縮符号化処理、例えばAAC(Advanced Audio Coding)エンコード処理を行なうエンコード機能スレッドT2と、エンコード処理されたデータを例えば1曲分の楽曲データファイルとしてバッファ用ストレージデバイス13の第2の記憶領域(図1中のFAT領域)に蓄積記録、ここでは録音させる蓄積記録機能スレッドT3と、再生要求入力に対してバッファ用ストレージデバイス13に一時的に蓄えられた格納データ、例えばPCMディジタルオーディオデータに基づいて音声再生出力させる第1の再生機能スレッドT4と、エンコード処理されバッファ用ストレージデバイス13のFAT領域に蓄積記録されたデータ、例えば1曲分のAACデータファイルを読み出して再生可能にデコード処理するデコード機能スレッドT5とを実行し、更に、その他の複数のスレッドT6、例えばナビゲーション地図上の自車位置情報更新、探索処理、映像再生、ヒューマン・マシン・インターフェース(以下、HMIという)操作等のためのスレッドを実行することができる。
バッファ用ストレージデバイス13のLBA(Logical Block Addressing)領域は、記録情報を論理ブロックアドレス管理で迅速に読み出すことができる領域となっており、バッファ用ストレージデバイス13のFAT(File Allocation Table)領域は、所定の一つ又は複数のOS(Operating System)で取り扱われる所定ファイル形式のファイル情報を読み出し可能に記録保存するファイル保存領域となっている。
バッファ用ストレージデバイス13は、より具体的には、例えば図2に示すように、読み取り専用の第1LBA領域A1、地図データ用FAT領域A2、音楽データ用TFAT(Transaction-safe FAT)領域A3、HMIデータ用FAT領域A4、リッピング用PCMデータ格納領域であるワーク領域A5を有している。なお、TFAT領域では、エンコード済みのAACデータがTFATファイルシステムのファイル形式で読出し可能に記録される。TFATファイルシステムは、電源電力低下時等におけるメモリカードやハードディスク上でのトランザクションデータの消失防止を図ったものである。
バッファ用ストレージデバイス13のアクセス速度(データの書込みおよび読出しの速度)は、ディスクドライブ10からの読み取りデータの転送速度より速く、かつ、バッファメモリ12のデータ転送速度より遅くなっている。また、バッファ用ストレージデバイス13は、バッファメモリ12の記憶容量よりも大きな記憶容量を有するものであり、例えば耐振動性能の優れたハードディスクドライブあるいはメモリカードで構成されている。
次に、図2を参照して、本実施の形態の録音再生装置における読み取りデータの格納、圧縮および蓄積録音、再生にかかるデータの概略の流れを説明する。
ディスク状記録媒体1に記録されたCD−DAデータは、プロセッサ11の読み取り機能スレッドT1の要求に応じて、ATAPIドライバーを搭載したディスクドライブ10によって読み取られ、例えば170キロバイトから1.7メガバイト程度の所定のデータ転送速度で、DMA(Direct Memory Access)転送出力される。このデータの流れを、図1中に矢印daで示す。
ここで転送出力された読み取りデータは、例えばディスク状記録媒体1上での記録トラックの1トラックのデータ(以下、トラックデータという)を書き込み単位として、バッファ用ストレージデバイス13の第2LBA領域A5における複数の論理ブロックに書き込まれる。バッファ用ストレージデバイス13へのこのようなデータの書込み(格納)は、図2中にTRK1,TRK2,TRK3・・で示すように、トラック番号順に順次論理ブロックアドレスを割り付けながら、ディスク状記録媒体1上の全記録トラックデータについて実行される。
したがって、書き込み完了後は、第2LBA領域A5中の論理ブロックアドレスを指定することにより、プロセッサ11が任意のトラックデータをバッファ用ストレージデバイス13から即座に読み出すことができる。
バッファ用ストレージデバイス13からの格納データの読出しには、データ書き込み単位毎の論理ブロックアドレス情報を基に、AACエンコード処理のためのデータ読出し(図1に矢印dbで示す)と、このデータ読出中のトラックとは異なる他のトラックのPCMデータを再生に利用するための再生出力(図1に矢印dcで示す)という複数の読出しパスが準備されている。
この格納データ読出しに際しては、プロセッサ11のエンコード機能スレッドT2によるエンコード処理を実行し、プロセッサ11の蓄積記録機能スレッドT3により所定ファイルサイズのAACデータを順次バッファ用ストレージデバイス13に蓄積記録(図1に矢印deで示す)して録音することができる。
一方、プロセッサ11の第1の再生機能スレッドT4により、読出し時のままのPCMデータ形式のトラックデータを順次使って、所望の楽曲の再生出力が行なわれる。
さらに、バッファ用ストレージデバイス13に蓄積されている圧縮符号化データについては、プロセッサ11の第2の再生機能スレッドT5により、再生要求入力に応じて適宜デコード処理され、アンプ15およびスピーカ16により再生音声出力される。
このような本実施の形態のデータ処理プログラムおよび装置においては、コンピュータであるプロセッサ11に上述のようなスレッドT1〜T5の処理をそれぞれ実行させ、更に他のスレッドT6等の処理を実行させる。
図3は、そのようなスレッドの一例を示す図である。
同図に示すように、プロセッサ11が実行する複数のスレッドにはそれぞれ優先度(図中にPri.と数値で示す)が設定されており、この優先度の数値が少ないほど優先的にプロセッサ11におけるCPU処理時間が確保される。優先度の設定は高優先度と低優先度の2段階又はそれ以上の多段階になっており、例えば3段階の優先度設定がなされている。
この場合、図3、図4に示すように、通常は、高負荷でないか低負荷状態で実行されるスレッドであるPCM再生(例えばCPU処理時間の2%程度使用)やAACデコード(例えばCPU処理時間の10%程度使用)のスレッドT4、T5にそれぞれ高レベルの優先度が設定され、HMI処理等のユーザインターフェースに関わるスレッドの優先度もそれに次いで高レベルに設定されている。
一方、高負荷の処理となり易いナビゲーションのための経路探索や地図表示、映像表示等(図3中「ナビ探索」「ナビ地図表示」「ムービー」等)の各スレッドについては、中レベルの優先度設定がなされ、処理負荷が大きくなり易いAACエンコード機能スレッドT2のような特定のエンコード処理については、スレッドの優先度が通常は低レベルに設定されている。
また、プロセッサ11は、データを符号化する特定のエンコード処理、例えばAACエンコード機能スレッドT2の処理速度に応じて、この特定のエンコード処理と他のデータ処理スレッドとのうちいずれかの処理優先度を変更する変更手段として機能するようにデータ処理プログラムが組まれている。そして、この変更手段としてのプロセッサ11は、スレッドの処理優先度を予め設定されたタイミング、例えば一定の周期で特定のエンコード処理と他のデータ処理スレッドとのうちいずれかの処理優先度を変更する。
本実施の形態においては、例えばAACエンコード機能スレッドT2の優先度が、図4に示すように、通常は低レベルの優先度であるが、必要に応じて、現在の処理優先度の値より高優先度の値に変更される。
図5は、このような優先度の変更を達成する処理の概略のフローチャートである。この図に示すように、変更手段としてのプロセッサ11においては、所定の周期、例えば1秒毎に、優先度切換えの処理が実行される。
この処理では、まず、単位時間当たりのAACエンコードの処理量からディスクドライブ10のデータ読み取りの倍速を、例えば1倍速なのか4倍速なのかといった具合に判定しておく(ステップS1)。
次いで、AACエンコード機能スレッドのエンコード処理の速度が、ディスク状記録媒体1のディスクドライブ10による1倍速読取り時のデータ転送速度より下回る可能性が高いかあるいは1倍速をわずかに切ってしまった程度の、ある一定の処理速度まで低下したか否かが判定される(ステップS2)。
そして、この判定結果が、Yesであれば、AACエンコード機能スレッドT2の優先度の値が、例えば通常レベルの252から中レベルの250に設定変更される(ステップS3)。
この状態においては、ナビゲーションのための経路探索や地図表示、映像表示等の各スレッドに及ぼす影響を抑えつつ、しかし、AACエンコードの処理をわずかに優先するCPU処理時間割当として、AACエンコード処理をディスク状記録媒体1からのデータ読取り速度に追随する速度に調整することができる。具体的には、例えば中優先度レベルのスレッド群については、全体の処理時間(図4中のt2)を増加スレッドであるAACエンコード機能スレッドT2分だけ増加させることになる。
次いで、再度、同様な優先度切換え処理が実行され、中レベルの優先度設定にもかかわらず、AACエンコード機能スレッドT2のエンコード処理の速度が1倍速読取り時のデータ転送速度より下回る可能性が高いかわずかに下回った場合には(ステップS2の判定結果がYesの場合)、AACエンコード機能スレッドT2の優先度の値が、現在の中レベルの優先度よりも更に高い優先度に変更される。例えば、中レベルの優先度250から高レベルの優先度157に設定変更される(ステップS3)。この優先度の切換えによって、高レベルの優先度のスレッド数は増えるが、それら高レベルの全スレッドのCPU処理時間(例えば図4のt3)をそれぞれ均等に減らして、高優先度スレッド全体としてはほぼ同一のCPU処理時間が確保され、AACエンコード機能スレッドT2以外の高優先度の処理がわずかに遅くなっても、これらの処理が優先的に確保される。
なお、優先度の切換えにより、優先度の高いスレッド数が増え、優先度の低いスレッドの数が減るとき、通常レベルのスレッドの処理のためのCPU処理時間t1は減ることになる。
このように、本実施の形態のデータ処理プログラムでは、データの圧縮符号化のような特定のエンコード処理を実行するAACエンコード機能スレッドT2の実行に際し、その処理状況に応じて、スレッドT2と他のデータ処理スレッドとのうちいずれかの処理優先度を適宜変更することで、ディスク状記録媒体1からデータを高速リッピングする場合でも、他の処理についての所要の処理速度を確保するようなCPU処理時間の割当て調整ができ、他の処理の処理状況に柔軟に対応したデータ処理が実行可能となる。
また、プロセッサ1がスレッドの優先度を予め設定されたタイミングで変更するので、AACエンコード機能スレッドT2の処理状況の変化に対したきめ細かな優先度調整を行なうことができ、AACエンコード機能スレッドT2以外の経路探索スレッドや地図表示のスレッドなどへの影響をも抑えながら、高速リッピングを行なうことができる。
また、AACエンコード機能スレッドT2(特定のエンコード処理)の処理速度が、符号化対象データのディスク読み出し速度よりも小さくなると、AACエンコード機能スレッドT2の処理優先度を現在の処理優先度の値より高優先度の値に変更するので、AACエンコード処理がディスク読出し速度に追いつかずにリッピング処理が途切れてしまうということが回避される。
さらに、変更手段としてのプロセッサ11は、AACエンコード機能スレッドT2の処理速度が符号化対象データのディスク読出しの速度の最小値、例えば1倍速よりも小さくなると、優先度を現在の処理優先度の値より高優先度の値に順次変更するので、処理負荷の大きいAACエンコード機能スレッドT2の優先度を通常は相対的に低く設定しておき、他の処理の速度低下を確実に抑制した円滑なナビゲーション環境を維持しながら高速リッピングを実行することができ、全体の処理状況に柔軟に対応したデータ処理を実行することができる。
以上のように、本発明のデータ処理プログラムおよび装置は、処理状況に応じた処理優先度の変更により、ディスク状記録媒体等からの情報データを高速リッピングするときでも、他の処理についての所要の処理速度を確保しながら処理状況に柔軟に対応したデータ処理を実行することができ、他の処理への影響を抑えながら高速リッピング処理を実行できるという効果を有し、媒体ディスク等から読み取った情報の蓄積再生装置に装備して好適なデータ処理プログラムおよび装置等、更にナビゲーションシステムに装備して効果的なデータ処理プログラムおよび装置等として有用である。
本発明の一の実施の形態におけるデータ処理プログラムを装備した車載用ナビゲーションシステムの録音再生装置の概略構成を示すブロック図 本発明の一の実施の形態におけるストレージデバイスの記憶領域の構造を説明する説明図 本発明の一の実施の形態におけるマルチスレッドの優先度の設定および変更の説明図 本発明の一の実施の形態におけるデータ処理プログラムの優先度切換え処理を説明するタイミングチャート 本発明の一の実施の形態におけるデータ処理プログラムの腰部概略フローチャート 従来の録音再生装置の構成を示すブロック図
符号の説明
1 ディスク状記録媒体(記憶媒体)
11 プロセッサ(コンピュータ)
12 バッファメモリ
13 バッファ用ストレージデバイス
A1 読み取り専用の第1LBA領域
A2 地図データ用FAT領域
A3 音楽データ用TFAT(Transaction-safe FAT)領域
A4 HMIデータ用FAT領域
A5 リッピング用PCMデータ格納領域であるワーク領域
T1 読み取り機能スレッド
T2 AACエンコード機能スレッド
T3 蓄積記録機能スレッド
T4 第1の再生機能スレッド(PCM再生スレッド)
T5 ACCデコード機能スレッド
T6 他の複数のスレッド

Claims (5)

  1. コンピュータを、
    データを符号化する特定のエンコード処理の処理速度に応じて前記特定のエンコード処理と他のデータ処理とのうちいずれかの処理優先度を変更する変更手段として機能させることを特徴とするデータ処理プログラム。
  2. 前記変更手段は、前記処理優先度を予め設定されたタイミングで変更することを特徴とする請求項1に記載のデータ処理プログラム。
  3. 前記変更手段は、前記特定のエンコード処理の処理速度が符号化対象データの記憶媒体からの読み出し速度よりも小さくなると、前記特定のエンコード処理の前記処理優先度を現在の処理優先度の値より高優先度の値に変更することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ処理プログラム。
  4. 前記変更手段は、前記特定のエンコード処理の処理速度が符号化対象データの記憶媒体からの読み出し速度の最小値よりも小さくなると、前記特定のエンコード処理の前記処理優先度を現在の処理優先度の値より高優先度の値に変更することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ処理プログラム。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のデータ処理プログラムを備えたことを特徴とするデータ処理装置。
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