JP2007251553A - リアルタイム処理装置及びその方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複雑な演算処理をしたり、特別なメモリ資源を必要とすることなく、消費電力を抑制することができるリアルタイム処理装置を提供する。
【解決手段】音声信号に対してリアルタイムで信号処理を施す第1オーディオエンコーダ104と、音声信号に対して、より小さい処理量で、かつ、リアルタイムで信号処理を施す第2オーディオエンコーダ111と、動作している第1オーディオエンコーダ104又は第2オーディオエンコーダ111による信号処理における処理量の程度を示すステップ数を計測するオーディオ実行ステップ数通知部114と、計測されたステップ数が予め定めたしきい値よりも小さい場合に第1オーディオエンコーダ104を動作させ、ステップ数がしきい値以上である場合に第2オーディオエンコーダ111を動作させるように制御するAVシステム制御部117とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、入力信号をリアルタイムで処理するリアルタイム処理装置に関し、特に、リアルタイム処理装置の消費電力を削減する技術に関する。
従来のリアルタイム処理装置における消費電力を削減する技術として、MPEG(Moving Picture Experts Group)デコーダにおいて、ストリームの特性によって動的に電圧・クロック等の電力制御を行う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
この従来の技術では、デコーダにおいて、ストリームの特性のみによって平均処理時間を算出し、その値によって処理負荷を判断し、動的に電圧・クロックのどちらかを制御し、消費電力を削減している。
特開2004−153553号公報
しかしながら、上記従来の技術では、デコーダにおける平均処理時間を用いる電力制御であるために、平均処理時間の算出という複雑な演算処理が必要になること、及び、平均処理時間の算出のために、ピクチャごとの処理時間を蓄積するためのメモリ資源が必要になるという問題がある。そのために、CPUやメモリ等の資源を無駄に消費してしまうという課題がある。また、上記従来の技術は、ビデオ復号器のみを対象とするという問題もある。
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、複雑な演算処理をしたり、特別なメモリ資源を必要とすることなく、消費電力を抑制することができるリアルタイム処理装置等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るリアルタイム処理装置は、入力信号をリアルタイムで処理するリアルタイム処理装置であって、前記入力信号に対してリアルタイムで信号処理を施す第1信号処理手段と、前記入力信号に対して、前記第1信号処理手段による信号処理における処理量よりも小さい処理量で、かつ、リアルタイムで、前記信号処理を施す第2信号処理手段と、動作している前記第1信号処理手段又は前記第2信号処理手段による信号処理における処理量の程度を示すステップ数を計測するステップ数計測手段と、前記ステップ数計測手段によって計測されたステップ数が予め定めたしきい値よりも小さい場合に前記第1信号処理手段を動作させ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2信号処理手段を動作させるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。これにより、信号処理手段における処理量としきい値との比較結果に基づいて省電力化の制御が行われるので、平均処理時間を算出する等の複雑な演算をすることなく、かつ、平均処理のためのメモリを必要とすることなく、消費電力が抑制される。また、簡易な処理によって省電力化制御が行われるので、音声・動画信号のデコードだけでなく、エンコードにも適用することができる。
ここで、「リアルタイムな信号処理」とは、入力されてくる信号を蓄積したり待機させたりすることなく、実時間で信号処理を施していくことをいい、例えば、入力されてくる音声信号と動画信号に対して、それらの信号を蓄積することなく、それぞれを圧縮符号化し、双方を多重化して記録媒体に記録していく処理をいう。本発明がリアルタイム処理装置として実現されているのは、本発明が、簡易なしくみで省電力化制御を行うので、リアルタイムで信号処理をする装置に好適な技術だからである。
なお、前記制御手段は、前記ステップ数と前記しきい値とを比較するステップ数判断部と、前記ステップ数判断部での比較結果と前記第1信号処理手段及び前記第2信号処理手段の動作モードを示す信号処理モードとが対応づけられた信号処理モード選択テーブルを有し、前記信号処理モード選択テーブルに従って、前記ステップ数判断部での比較結果に対応する信号処理モードを選択する信号処理モード選択部とを有し、前記信号処理モード選択部によって選択された信号処理モードに従って、前記第1信号処理手段及び前記第2信号処理手段の動作を制御する構成としてもよい。これにより、ステップ数としきい値との比較が行われた後は、テーブルを参照するだけで信号処理モードが決定されるので、簡易で高速な省電力化制御が可能となる。
また、前記入力信号は、音声信号と動画信号とを含み、前記第1信号処理手段は、前記音声信号を処理する第1音声処理部と、前記動画信号を処理する第1動画処理部とを含み、前記第2信号処理手段は、前記第1音声処理部での処理量よりも小さい処理量で前記音声信号を処理する第2音声処理部と、前記第1動画処理部での処理量よりも小さい処理量で前記動画信号を処理する第2動画処理部とを含み、前記ステップ数計測手段は、動作している前記第1音声処理部又は前記第2音声処理部でのステップ数を計測する音声処理ステップ数計測部と、動作している前記第1動画処理部又は前記第2動画処理部でのステップ数を計測する動画処理ステップ数計測部とを含み、前記制御手段は、前記音声処理ステップ数計測部によって計測されたステップ数が前記しきい値よりも小さい場合に前記第1音声処理部を動作させ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2音声処理部を動作させるとともに、前記動画処理ステップ数計測部によって計測されたステップ数が前記しきい値よりも小さい場合に前記第1動画処理部を動作させ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2動画処理部を動作させるように制御する構成としてもよい。これにより、動画像信号のエンコーダやデコーダとして、本発明に係るリアルタイム処理装置が実現される。
ここで、前記リアルタイム処理装置は、さらに、音声及び動画のいずれの品質を優先するかを決定する品質モード決定手段を備え、前記信号処理モード選択部は、前記信号処理モード選択テーブルとして、音声信号の品質を優先して信号処理するための音声優先用選択テーブルと、動画信号の品質を優先して信号処理するための動画優先用選択テーブルとを有し、前記品質モード決定手段が音声の品質を優先すると決定した場合には音声優先用選択テーブルに従って信号処理モードを選択し、前記品質モード決定手段が動画の品質を優先すると決定した場合には動画優先用選択テーブルに従って信号処理モードを選択する構成としてもよい。これにより、音声及び動画のいずれの品質を優先するかというユーザの嗜好を反映させた低消費電力のエンコーダやデコーダが実現される。
また、前記動画処理ステップ数計測部は、前記ステップ数として、動作している前記第1動画処理部又は前記第2動画処理部で検出される動画の動きベクトルの大きさを計測してもよいし、音声信号と動画信号とを多重化した後の信号のスループットを計測してもよいし、前記リアルタイム処理装置における消費電流を計測してもよい。いずれも簡易な計測であり、複雑な演算処理をしたり、メモリ等の資源を必要とすることなく、消費電力を削減することができる。
また、前記制御手段は、さらに、前記ステップ数計測手段によって計測されたステップ数が予め定めたしきい値以上である場合に前記第1信号処理手段及び前記第2信号処理手段に供給されるクロック信号の周波数を下げるクロック制御部を有する構成としてもよい。これにより、各構成要素のON/OFF制御だけでなく、各構成要素に供給されるクロック信号の周波数の調整による省電力化制御が行われ、消費電力がより削減される。
また、前記リアルタイム処理装置は、さらに、前記ステップ数計測手段によって計測されたステップ数を保持するステップ数保持手段を備えてもよい。これにより、前記リアルタイム処理装置がさらに、符号化された音声信号と動画信号を復号化する復号化手段を備え、前記制御手段がさらに、前記ステップ数保持手段に保持されたステップ数が予め定めたしきい値以上である場合に前記復号化手段に供給されるクロック信号の周波数を下げるクロック制御部を有することで、音声・動画信号のエンコード時におけるステップ数をデコード時の省電力化制御に利用することができる。
また、前記リアルタイム処理装置は、さらに、前記第1音声処理部又は前記第2音声処理部で得られた音声信号と、前記第1動画処理部又は前記第2動画処理部で得られた動画信号とを多重化する多重化手段と、前記ステップ数保持手段に保持されたステップ数をユーザ情報として前記多重化手段で得られる多重化信号に付加するユーザ情報付加手段とを備えてもよい。これにより、前記リアルタイム処理装置がさらに、前記ユーザ情報付加手段によって前記ステップ数が付加された多重化信号を多重分離して復号化する復号化手段を備え、前記制御手段がさらに、前記多重化信号に付加されたステップ数が予め定めたしきい値以上である場合に前記復号化手段に供給されるクロック信号の周波数を下げるクロック制御部を有することで、音声・動画信号のエンコード時におけるステップ数をデコード時の省電力化制御に利用することができる。
また、前記リアルタイム処理装置は、さらに、前記ユーザ情報付加手段によって前記ステップ数が付加された多重化信号を通信網を介して送信する第1通信手段と、通信網を介して送信されてくる、前記ステップ数が付加された多重化信号を受信する第2通信手段とを備え、前記復号化手段は、前記第2通信手段によって受信された多重化信号を多重分離して復号化する構成としてもよい。これにより、送信装置と受信装置とからなる通信システムにおいて、音声・動画信号のエンコード時におけるステップ数をデコード時の省電力化制御に利用することができる。
なお、本発明は、リアルタイム処理装置として実現できるだけでなく、リアルタイム処理装置が備える処理手段をステップとするリアルタイム処理方法として実現したり、そのリアルタイム処理方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現することもできる。
本発明により、複雑な演算処理をしたり、特別なメモリ資源を必要とすることなく、処理量としきい値との比較という簡易な処理だけで、消費電力が抑制されたリアルタイム処理装置が実現される。また、そのようなリアルタイム処理装置は、音声・動画信号のデコードだけでなく、エンコードにも適用することができる。
よって、本発明により、省電力化が図られたリアルタイム処理装置が実現され、特に、音声・動画信号のエンコードやデコード時における消費電力が削減され、AV機器の小型化が進む今日における本発明の実用的価値は極めて高い。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、AVシステム制御部117、多重化部107及び記録媒体108を備える。
第1オーディオフィルタ102及び第2オーディオフィルタ109は、オーディオ信号用のデジタルフィルタである。第2オーディオフィルタ109は、第1オーディオフィルタ102よりも処理量が小さいフィルタ演算、例えば、次数(係数の個数)の少ない特性式に従ったフィルタ演算を実行する。
第1オーディオエンコーダ104及び第2オーディオエンコーダ111は、オーディオ信号用のエンコーダであり、それぞれ、例えば、AC3(Audio Code Number 3)及びMPEG1Layer2による圧縮・符号化をする。つまり、第2オーディオエンコーダ111は、第1オーディオエンコーダ104よりも処理量が小さい圧縮・符号化をするエンコーダである。
なお、第1オーディオフィルタ102及び第2オーディオフィルタ109は、それぞれ、対応する第1オーディオエンコーダ104及び第2オーディオエンコーダ111とともにセットとして使用される。つまり、第1オーディオフィルタ102と第1オーディオエンコーダ104との第1セットと、第2オーディオフィルタ109と第2オーディオエンコーダ111との第2セットのいずれかが択一的に使用される。
オーディオ実行ステップ数通知部114は、動作しているオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104又は第2オーディオエンコーダ111)のフレームあたりの処理量(実行ステップ数/フレーム)を計測し、AVシステム制御部117に通知することをフレーム毎に繰り返す処理部である。ここで、フレームとは、オーディオエンコーダに入力される音声信号のフレームであってもよいし、動画のフレーム(ピクチャ)であってもよい。
第1ビデオフィルタ103及び第2ビデオフィルタ110は、ビデオ信号用のデジタルフィルタである。第2ビデオフィルタ110は、第1ビデオフィルタ103よりも処理量が小さいフィルタ演算、例えば、次数(係数の個数)の少ない特性式に従ったフィルタ演算を実行する。
第1ビデオエンコーダ105及び第2ビデオエンコーダ112は、ビデオ信号用のエンコーダであり、それぞれ、例えば、MPEG2及びMPEG4による圧縮・符号化をする。つまり、第2ビデオエンコーダ112は、第1ビデオエンコーダ105よりも処理量が小さい圧縮・符号化をするエンコーダである。
ビデオ実行ステップ数通知部115は、動作しているビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105又は第2ビデオエンコーダ112)のフレームあたりの処理量(実行ステップ数/フレーム)を計測し、AVシステム制御部117に通知することをフレーム毎に繰り返す処理部である。ここで、フレームとは、ビデオエンコーダに入力される動画信号のフレーム(ピクチャ)である。
なお、第1ビデオフィルタ103及び第2ビデオフィルタ110は、それぞれ、第1ビデオエンコーダ105及び第2ビデオエンコーダ112とともにセットとして使用される。つまり、第1ビデオフィルタ103と第1ビデオエンコーダ105との第1セットと、第2ビデオフィルタ110と第2ビデオエンコーダ112との第2セットのいずれかが択一的に使用される。
第1画質調整用パラメータ記憶部106及び第2画質調整用パラメータ記憶部113は、第1ビデオエンコーダ105及び第2ビデオエンコーダ112で使用される画質調整用のパラメータを記憶しているメモリ等であり、それぞれ、高画質の圧縮・符号化を実現する画質調整用パラメータ及び低画質の圧縮・符号化を実現する画質調整用パラメータを保持している。つまり、第2画質調整用パラメータ記憶部113は、第1画質調整用パラメータ記憶部106よりも処理量が小さくて済む圧縮・符号化のためのパラメータを保持している。
AVシステム制御部117は、オーディオ実行ステップ数通知部114とビデオ実行ステップ数通知部115とから通知される実行ステップ数に基づいて、それぞれの通知(例えば、オーディオフレーム及びビデオフレーム毎に)、電力削減を達成するための信号処理モードを決定し、決定した信号処理モードに従って各構成要素102〜107及び109〜113が動作する/動作しないように各構成要素を制御するプロセッサ等であり、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119とを有する。
実行ステップ数判断部118は、オーディオ実行ステップ数通知部114及びビデオ実行ステップ数通知部115から通知される各実行ステップ数とあらかじめ設定されたしきい値とを比較する。ここでは、図2に示される電力しきい値テーブルに示されるように、実行ステップ数判断部118は、オーディオ実行ステップ数通知部114から通知されるオーディオ実行ステップ数200とオーディオ実行ステップ数しきい値At1(204)とを比較し、その結果を信号処理モード選択部119に通知する。なお、以下では、オーディオ実行ステップ数200がオーディオ実行ステップ数しきい値At1(204)よりも小さい場合を「A1(202)」と呼び、オーディオ実行ステップ数200がオーディオ実行ステップ数しきい値At1(204)以上の場合を「A2(206)」と呼ぶ。
同様に、実行ステップ数判断部118は、ビデオ実行ステップ数通知部115から通知されるビデオ実行ステップ数201とデオ実行ステップ数しきい値Vt1(205)とを比較し、その結果を信号処理モード選択部119に通知する。なお、以下では、ビデオ実行ステップ数201がビデオ実行ステップ数しきい値Vt1(205)よりも小さい場合を「V1(203)」と呼び、ビデオ実行ステップ数201がビデオ実行ステップ数しきい値Vt1(205)以上の場合を「V2(207)」と呼ぶ。
信号処理モード選択部119は、実行ステップ数判断部118での比較結果に基づいて、信号処理モードを選択する処理部であり、そのための決定テーブルとして、図3〜図5に示される信号処理モード選択テーブルを有している。
図3は、フィルタ制御のための信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、実行ステップ数が一定のしきい値以上の場合にその実行ステップ数を減少させるようにフィルタ制御をするための決定テーブルであり、以下のことを示している。つまり、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図3の領域300に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONにする。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図3の領域301に示されるように、オーディオフィルタをOFF、ビデオフィルタをONにする。また、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図3の領域302に示されるように、オーディオフィルタをON、ビデオフィルタをOFFにする。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図3の領域303に示されるように、オーディオフィルタをOFF、ビデオフィルタをOFFにする。
信号処理モード選択部119は、図3に示される信号処理モード選択テーブルに従って、第1オーディオフィルタ102及び第2オーディオフィルタ109のうち選択されているオーディオフィルタをON又はOFFに、第1ビデオフィルタ103及び第2ビデオフィルタ110のうち選択されているビデオフィルタをON又はOFFにする信号処理モードを選択する。
図4は、CODEC(ここでは、エンコーダ)切替のための信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、実行ステップ数が一定のしきい値以上の場合にその実行ステップ数を減少させるようにエンコーダを切り替えるための決定テーブルであり、以下のことを示している。つまり、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図4の領域400に示されるように、動作させるオーディオエンコーダ及びビデオエンコーダの組み合わせとして、第1オーディオエンコーダ104及び第1ビデオエンコーダ105を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図4の領域401に示されるように、動作させるオーディオエンコーダ及びビデオエンコーダの組み合わせとして、第2オーディオエンコーダ111及び第1ビデオエンコーダ105を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図4の領域402に示されるように、動作させるオーディオエンコーダ及びビデオエンコーダの組み合わせとして、第1オーディオエンコーダ104及び第2ビデオエンコーダ112を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図4の領域403に示されるように、動作させるオーディオエンコーダ及びビデオエンコーダの組み合わせとして、第2オーディオエンコーダ111及び第2ビデオエンコーダ112を選択する。
信号処理モード選択部119は、図4に示される信号処理モード選択テーブルに従って、第1オーディオエンコーダ104及び第2オーディオエンコーダ111のいずれかを動作させ、かつ、第1ビデオエンコーダ105及び第2ビデオエンコーダ112のいずれかを動作させる信号処理モードを選択する。
図5は、画質調整用パラメータ切替のための信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、実行ステップ数が一定のしきい値以上の場合にその実行ステップ数を減少させるように画質調整用パラメータを切り替えるための決定テーブルであり、以下のことを示している。つまり、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図5の領域500に示されるように、動作させるオーディオエンコーダとビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先との組み合わせとして、第1オーディオエンコーダ104及び第1画質調整用パラメータ記憶部106を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図5の領域501に示されるように、動作させるオーディオエンコーダとビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先との組み合わせとして、第2オーディオエンコーダ111及び第1画質調整用パラメータ記憶部106を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図5の領域502に示されるように、動作させるオーディオエンコーダとビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先との組み合わせとして、第1オーディオエンコーダ104及び第2画質調整用パラメータ記憶部113を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図5の領域503に示されるように、動作させるオーディオエンコーダとビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先との組み合わせとして、第2オーディオエンコーダ111及び第2画質調整用パラメータ記憶部113を選択する。
信号処理モード選択部119は、図5に示される信号処理モード選択テーブルに従って、第1オーディオエンコーダ104及び第2オーディオエンコーダ111のいずれかを動作させ、かつ、画質調整用パラメータの読み出し先として第1画質調整用パラメータ記憶部106及び第2画質調整用パラメータ記憶部113のいずれかを有効にする信号処理モードを選択する。
多重化部107は、オーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104又は第2オーディオエンコーダ111)で生成されたオーディオストリームと、ビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105又は第2ビデオエンコーダ112)で生成されたビデオストリームとを多重化することで多重化ストリーム(AVストリーム)を生成し、記録媒体108に記録する。
記録媒体108は、DVD−RAM等の書き込み可能な記録媒体である。
次に、以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作について説明する。
図6は、本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、例えば、オーディオフレーム及びビデオフレーム毎に繰り返される1サイクル分の処理が示されている。
オーディオ実行ステップ数通知部114(又はビデオ実行ステップ数通知部115)は、動作しているオーディオエンコーダ(又はビデオエンコーダ)のフレームあたりの処理量(実行ステップ数/フレーム)を計測し、AVシステム制御部117に通知する(ステップS10)。
AVシステム制御部117の実行ステップ数判断部118は、図2に示される電力しきい値テーブルに従って、オーディオ実行ステップ数通知部114及びビデオ実行ステップ数通知部115から通知される各実行ステップ数とあらかじめ設定されたしきい値とを比較し、その結果を信号処理モード選択部119に通知する(ステップS11)。
信号処理モード選択部119は、図3〜図5に示される信号処理モード選択テーブルに従って、実行ステップ数判断部118での比較結果に対応する信号処理モードを選択する(ステップS12)。
AVシステム制御部117は、信号処理モード選択部119で選択された信号処理モードに従って各構成要素102〜107及び109〜113が動作する/動作しないように各構成要素を制御する(ステップS13)。これによって、次のオーディオフレーム(又はビデオフレーム)において、新たに選択された信号処理モードによる信号処理が行われる。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、オーディオエンコーダ及びビデオエンコーダでの実行ステップ数(処理量)が計測され、その実行ステップ数が一定のしきい値以上の場合に、その実行ステップ数が減少するように信号処理モードが変更されるという制御がフレームごとに繰り返される。よって、従来のように複雑な演算処理をしたり、特別なメモリ資源を必要とすることなく、実行ステップ数の比較という単純な判断処理の追加だけで、消費電力が抑制される。
なお、本実施の形態では、音声・動画信号のエンコーダの例が示されたが、本発明は、デコーダにも適用することもできる。そのときには、デコーダにおける実行ステップ数を計測し、その実行ステップ数としきい値とを比較し、その比較結果に基づいて信号処理モード選択テーブルを参照して信号処理モードを選択し、選択した信号処理モードに対応する省電力化制御を行えばよい。
また、本実施の形態では、フィルタやエンコーダ等の信号処理部として、処理量の大きい信号処理部と処理量の小さい信号処理部の2種類で構成されたが、処理量の異なる3種類以上で構成されてもよい。そのときには、実行ステップ数と比較するしきい値として複数個設け、それら複数個のしきい値と比較して得られる3種類以上の処理状態に基づいて信号処理モードを決定する信号処理モード選択テーブルを準備しておけばよい。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図7は、本発明の実施の形態2に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119aとを有するAVシステム制御部117、多重化部107、記録媒体108及び品質モード決定部616を備える。
このリアルタイム処理装置は、図1に示される実施の形態1と比較すると、品質モード決定部616が追加されている点、及び、信号処理モード選択部119aが有する信号処理モード選択テーブルが異なる。以下、実施の形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
品質モード決定部616は、オーディオ及びビデオのどちらの品質を優先するのかを決定する処理部である。たとえば、品質モード決定部616は、ユーザからの指示に従って、オーディオ優先/ビデオ優先のいずれかを示すフラグを内部に保持している。
信号処理モード選択部119aは、実行ステップ数判断部118での比較結果及び品質モード決定部616での決定結果に基づいて、信号処理モードを選択する処理部であり、そのための決定テーブルとして、図8及び図9に示される信号処理モード選択テーブルを有している。
図8は、オーディオの品質を優先する場合に用いる信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、実行ステップ数が一定のしきい値以上の場合にその実行ステップ数を減少させるようにフィルタと画質調整用パラメータを制御・選択し、かつ、ビデオよりもオーディオの品質を優先するように制御・選択するための決定テーブルであり、以下のことを示している。
つまり、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図8の領域700に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONに、ビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先として第1画質調整用パラメータ記憶部106を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図8の領域701に示されるように、オーディオフィルタをONに、ビデオフィルタをOFFに、ビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先として第1画質調整用パラメータ記憶部106を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図8の領域702に示されるように、オーディオフィルタをONに、ビデオフィルタをOFFに、ビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先として第1画質調整用パラメータ記憶部106を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図8の領域703に示されるように、オーディオフィルタをONに、ビデオフィルタをOFFに、ビデオエンコーダが使用する画質調整用パラメータの読み出し先として第2画質調整用パラメータ記憶部113を選択する。このように、この信号処理モード選択テーブルでは、オーディオフィルタは常にONにされるが、ビデオフィルタはモードによってOFFにされる点で、ビデオよりもオーディオが優先されている。
図9は、ビデオの品質を優先する場合に用いる信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、実行ステップ数が一定のしきい値以上の場合にその実行ステップ数を減少させるようにフィルタとオーディオエンコーダを制御・選択し、かつ、オーディオよりもビデオの品質を優先するように制御・選択するための決定テーブルであり、以下のことを示している。
つまり、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図9の領域800に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONに、動作させるオーディオエンコーダとして第1オーディオエンコーダ104を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図9の領域801に示されるように、オーディオフィルタをOFFに、ビデオフィルタをONに、動作させるオーディオエンコーダとして第1オーディオエンコーダ104を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図9の領域802に示されるように、オーディオフィルタをOFFに、ビデオフィルタをONに、動作させるオーディオエンコーダとして第1オーディオエンコーダ104を選択する。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図9の領域803に示されるように、オーディオフィルタをOFFに、ビデオフィルタをONに、動作させるオーディオエンコーダとして第2オーディオエンコーダ111を選択する。このように、この信号処理モード選択テーブルでは、ビデオフィルタは常にONにされるが、オーディオフィルタはモードによってOFFにされる点で、オーディオよりもビデオが優先されている。
信号処理モード選択部119aは、品質モード決定部616においてオーディオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図8に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択し、一方、品質モード決定部616においてビデオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図9に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択する。
なお、図8及び図9の信号処理モード選択テーブルに規定されていない構成要素(例えば、ビデオエンコーダ)については、予め決められたデフォルトの設定、あるいは、ユーザの指定に従って動作モード(ON/OFF等)が決定される。
次に、以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作について説明する。
本実施の形態のリアルタイム処理装置は、実施の形態1と同様に、図6に示されるフローチャートに従って、フレームごとに信号処理モードを選択し、選択した信号処理モードで信号処理を行う。ただし、本実施の形態では、この処理に先立って、使用する信号処理モード選択テーブルを2種類のテーブル(図8及び図9)から選択しておく処理が付加されている。
図10は、本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作のうち、信号処理モード選択テーブルの選択に関する動作を示すフローチャートである。
品質モード決定部616は、オーディオ及びビデオのどちらの品質を優先するのかを決定する(ステップS20)。たとえば、品質モード決定部616は、信号処理に先立ってユーザから指示を取得し、その指示に従って、オーディオ優先/ビデオ優先のいずれかを示すフラグを内部のメモリに格納しておく。
信号処理モード選択部119aは、品質モード決定部616に格納されたフラグを参照することで、品質モード決定部616においてオーディオ/ビデオのいずれの品質が優先すべきと決定されているかを判断し、オーディオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図8に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択し(ステップS21)、一方、ビデオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図9に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択する(ステップS22)。これによって、品質モード決定部616での決定に従ってオーディオ又はビデオの品質を優先した状態で信号が符号化される。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、実行ステップ数の比較という単純な判断処理の追加だけで消費電力が抑制されるとともに、オーディオ及びビデオのいずれかの品質を優先した状態で信号処理が行われる。これによって、ユーザが期待するオーディオ/ビデオの品質で信号処理が行われるとともに、消費電力の削減が図られる。
なお、本実施の形態では、オーディオ及びビデオのいずれかの品質を優先する2種類の信号処理モード選択テーブルが設けられていたが、これに加えて、いずれも優先しない(オーディオ及びビデオの品質に優劣をつけない)第3の信号処理モード選択テーブル(例えば、実施の形態1における信号処理モード選択テーブル)を設けてもよい。
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図11は、本発明の実施の形態3に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、動きベクトル通知部915、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、動きベクトル判定部918と信号処理モード選択部119bとを有するAVシステム制御部117、多重化部107及び記録媒体108を備える。
このリアルタイム処理装置は、図1に示される実施の形態1と比較すると、ビデオ実行ステップ数通知部115に代えて動きベクトル通知部915を備える点、実行ステップ数判断部118に代えて動きベクトル判定部918を備える点、及び、信号処理モード選択部119bが有する信号処理モード選択テーブルが異なる。以下、実施の形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
動きベクトル通知部915は、動作しているビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105又は第2ビデオエンコーダ112)で検出される動きベクトルをAVシステム制御部117に通知する。具体的には、ビデオ信号に対する処理量を示すパラメータとして、各フレームにおいて検出される最大の動きベクトルを特定し、その動きベクトル(ここでは、動きベクトルの大きさ)をAVシステム制御部117に通知することをフレーム毎に繰り返す。
動きベクトル判定部918は、オーディオ実行ステップ数通知部114から通知される実行ステップ数及び動きベクトル通知部915から通知される動きベクトルとあらかじめ設定されたしきい値とを比較する。この動きベクトル判定部918は、オーディオ実行ステップ数通知部114から通知される実行ステップ数については、実施の形態1と同様に、図2に示される電力しきい値テーブルを用いて、状態A1(202)か状態A2(206)を判定する。一方、動きベクトル通知部915から通知される動きベクトルについては、図12に示される電力しきい値テーブルを用いて、動きベクトル通知部915から通知される動きベクトル(ここでは、動きベクトルの大きさ)1000と動きベクトルしきい値Vt1(1002)とを比較し、その結果を信号処理モード選択部119bに通知する。なお、以下では、動きベクトル1000が動きベクトルしきい値Vt1(1002)よりも小さい場合を「V1(1001)」と呼び、動きベクトル1000が動きベクトルしきい値Vt1(1002)以上の場合を「V2(1003)」と呼ぶ。
信号処理モード選択部119bは、動きベクトル判定部918での比較結果に基づいて、信号処理モードを選択する処理部であり、そのための決定テーブルとして、図13に示される信号処理モード選択テーブルを有している。
図13は、フィルタ制御のための信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、動きベクトル通知部915から通知される動きベクトルが一定のしきい値以上の場合にビデオ信号に対する信号処理(ここでは、フィルタ処理)を減少させるようにフィルタ制御をするための決定テーブルであり、以下のことを示している。つまり、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつ動きベクトルがV1(1001)のときには、図13の領域1100に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONにする。また、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつ動きベクトルがV2(1003)のときには、図13の領域1101に示されるように、オーディオフィルタをOFF、ビデオフィルタをONにする。
信号処理モード選択部119bは、図13に示される信号処理モード選択テーブルに従って、第1オーディオフィルタ102及び第2オーディオフィルタ109のうち選択されているオーディオフィルタをON又はOFFに、かつ、第1ビデオフィルタ103及び第2ビデオフィルタ110のうち選択されているビデオフィルタをON又はOFFにする信号処理モードを選択する。
なお、図13の信号処理モード選択テーブルに規定されていない構成要素(例えば、ビデオエンコーダ)、及び、動作状態(例えば、状態A2)については、予め決められたデフォルトの設定、あるいは、ユーザの指定に従って動作モード(ON/OFF等)が決定される。
次に、以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作について説明する。本実施の形態におけるリアルタイム処理装置は、基本的には実施の形態1と同様の動作をする。ただし、ビデオ信号に関して、処理量の判断と使用する信号処理モード選択テーブルが異なる。
図14は、本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、ビデオ信号についての処理、つまり、ビデオフレーム毎に繰り返される1サイクル分の処理が示されている。
動きベクトル通知部915は、フレームごとに、動作しているビデオエンコーダで検出される動きベクトルのうち、大きさが最大となる動きベクトルを特定し、AVシステム制御部117に通知する(ステップS30)。
AVシステム制御部117の動きベクトル判定部918は、図12に示される電力しきい値テーブルに従って、動きベクトル通知部915から通知される動きベクトルとあらかじめ設定されたしきい値とを比較し、その結果を信号処理モード選択部119bに通知する(ステップS31)。
信号処理モード選択部119bは、図13に示される信号処理モード選択テーブルに従って、動きベクトル判定部918での比較結果に対応する信号処理モードを選択する(ステップS32)。
AVシステム制御部117は、信号処理モード選択部119bで選択された信号処理モードに従って各構成要素102〜107及び109〜113が動作する/動作しないように各構成要素を制御する(ステップS33)。これによって、次のビデオフレームにおいて、新たに選択された信号処理モードによる信号処理が行われる。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、ビデオエンコーダで検出される動きベクトルの最大値(処理量)が計測され、その最大値が一定のしきい値以上の場合に、そのビデオ信号に対する処理量が減少するように信号処理モードが変更されるという制御がフレームごとに繰り返される。よって、従来のように複雑な演算処理をしたり、特別なメモリ資源を必要とすることなく、動きベクトルの最大値としきい値との比較という単純な判断処理の追加だけで、消費電力が抑制される。
なお、本実施の形態では、ビデオエンコーダにおける処理量を示す情報として、実行ステップ数に代えて、動きベクトルが用いられたが、実行ステップ数と動きベクトルの両方を用いてもよい。そのときには、実行ステップ数と動きベクトルそれぞれについて、しきい値と比較し、その比較結果で信号処理モードを決定する信号処理モード選択テーブルを用意しておけばよい。
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図15は、本発明の実施の形態4に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、スループット判定部1217と信号処理モード選択部119cとを有するAVシステム制御部117、多重化部107、スループット通知部1214、記録媒体108及び品質モード決定部616を備える。
このリアルタイム処理装置は、図1に示される実施の形態1と比較すると、オーディオ実行ステップ数通知部114及びビデオ実行ステップ数通知部115に代えてスループット通知部1214を備える点、実行ステップ数判断部118に代えてスループット判定部1217を備える点、実施の形態2と同様の品質モード決定部616が追加されている点、及び、信号処理モード選択部119cが有する信号処理モード選択テーブルが異なる。以下、実施の形態1及び2と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
スループット通知部1214は、このリアルタイム処理装置の信号処理におけるスループット、ここでは、多重化部107で生成された多重化ストリームのビットレートを計測し、スループット情報としてAVシステム制御部117に通知する。
スループット判定部1217は、スループット通知部1214から通知されるスループット情報とあらかじめ設定されたしきい値とを比較する。具体的には、図16に示される電力しきい値テーブルを用いて、スループット通知部1214から通知されるスループット1300とスループットしきい値Mt1(1302)とを比較し、その結果を信号処理モード選択部119cに通知する。なお、以下では、スループット1300がスループットしきい値Mt1(1302)よりも小さい場合を「M1(1301)」と呼び、スループット1300がスループットしきい値Mt1(1302)以上の場合を「M2(1303)」と呼ぶ。
信号処理モード選択部119cは、スループット判定部1217での比較結果及び品質モード決定部616での決定結果に基づいて、信号処理モードを選択する処理部であり、そのための決定テーブルとして、図17及び図18に示される信号処理モード選択テーブルを有している。
図17は、オーディオの品質を優先する場合に用いる信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、スループット通知部1214から通知されるスループットが一定のしきい値以上の場合に信号処理における実行ステップ数を減少させるようにフィルタを制御し、かつ、ビデオよりもオーディオの品質を優先するように制御するための決定テーブルであり、以下のことを示している。
つまり、スループット通知部1214から通知されるスループットがM1(1301)のときには、図17の領域1400に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONにする。また、スループット通知部1214から通知されるスループットがM2(1303)のときには、図17の領域1301に示されるように、オーディオフィルタをONに、ビデオフィルタをOFFにする。このように、この信号処理モード選択テーブルでは、オーディオフィルタは常にONにされるが、ビデオフィルタはモードによってOFFにされる点で、ビデオよりもオーディオが優先されている。
図18は、ビデオの品質を優先する場合に用いる信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、スループット通知部1214から通知されるスループットが一定のしきい値以上の場合に信号処理における実行ステップ数を減少させるようにフィルタを制御し、かつ、オーディオよりもビデオの品質を優先するように制御するための決定テーブルであり、以下のことを示している。
つまり、スループット通知部1214から通知されるスループットがM1(1301)のときには、図18の領域1500に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONにする。また、スループット通知部1214から通知されるスループットがM2(1303)のときには、図18の領域1501に示されるように、オーディオフィルタをOFFに、ビデオフィルタをONにする。このように、この信号処理モード選択テーブルでは、ビデオフィルタは常にONにされるが、オーディオフィルタはモードによってOFFにされる点で、オーディオよりもビデオが優先されている。
信号処理モード選択部119cは、品質モード決定部616においてオーディオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図17に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択し、一方、品質モード決定部616においてビデオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図18に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択する。
なお、図8及び図9の信号処理モード選択テーブルに規定されていない構成要素(例えば、ビデオエンコーダ)については、予め決められたデフォルトの設定、あるいは、ユーザの指定に従って動作モード(ON/OFF等)が決定される。
次に、以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作について説明する。
2つの信号処理モード選択テーブルから1つを選択する動作については、実施の形態2と同様である。つまり、信号処理モード選択部119cは、品質モード決定部616に格納されたフラグを参照することで、品質モード決定部616においてオーディオ/ビデオのいずれの品質が優先すべきと決定されているかを判断し、オーディオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図17に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択し、一方、ビデオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図18に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択する。
また、選択された信号処理モード選択テーブルを用いた信号処理モードの選択・制御については、図19のフローチャートに示されるように、基本的には、実施の形態1と同様である。ただし、オーディオ実行ステップ数通知部114及びビデオ実行ステップ数通知部115による実行ステップ数の計測に代えて、スループット通知部1214がスループットを計測する点が異なる(S40)。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、信号処理におけるスループットの比較という単純な判断処理の追加だけで消費電力が抑制されるとともに、オーディオ及びビデオのいずれかの品質を優先した状態で信号処理が行われる。これによって、ユーザが期待するオーディオ/ビデオの品質で信号処理が行われるとともに、消費電力の削減が図られる。
なお、本実施の形態では、信号処理モード選択テーブルには、フィルタのON/OFFが記述されていたが、図4及び図5に示されるように、エンコーダ及び画質調整用パラメータのON/OFF・選択が記述されていてもよい。
また、本実施の形態では、多重化部107における信号処理のスループットに基づいて信号処理モードが選択されたが、スループットに加えて、オーディオ実行ステップ数やビデオ実行ステップ数も計測し、それら3つの情報(スループット、オーディオ実行ステップ数、ビデオ実行ステップ数)に基づいて信号処理モードを選択する構成としてもよい。
(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図20は、本発明の実施の形態5に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119dとクロック制御部1620とを有するAVシステム制御部117、多重化部107及び記録媒体108を備える。
このリアルタイム処理装置は、図1に示される実施の形態1と比較すると、AVシステム制御部117にクロック制御部1620が追加されている点、及び、信号処理モード選択部119dが有する信号処理モード選択テーブルが異なる。以下、実施の形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
クロック制御部1620は、このリアルタイム処理装置の各構成要素(オーディオエンコーダ、ビデオエンコーダ等)に供給されているクロック信号(以下、単に「クロック」という。)の周波数を変更する処理部である。例えば、このリアルタイム処理装置には分周器を有するクロック発生回路が設けられ(図示は省略)、クロック制御部1620は、その分周器の分周比を変更することで、各構成要素に供給されるクロックの周波数を上げたり、下げたりする。
信号処理モード選択部119dは、実行ステップ数判断部118での比較結果に基づいて、信号処理モードを選択する処理部であり、そのための決定テーブルとして、図21に示される信号処理モード選択テーブルを有している。
図21は、フィルタ及びクロックを制御するための信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、実行ステップ数が一定のしきい値以上の場合にその実行ステップ数を減少させとともにクロック周波数を下げるように制御するための決定テーブルであり、以下のことを示している。つまり、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図21の領域1700に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONにする。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV1(203)のときには、図21の領域1701に示されるように、オーディオフィルタをOFF、ビデオフィルタをONにするとともに、クロック周波数を下げる。また、オーディオ実行ステップ数がA1(202)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図21の領域1702に示されるように、オーディオフィルタをON、ビデオフィルタをOFFにするとともに、クロック周波数を下げる。また、オーディオ実行ステップ数がA2(206)かつビデオ実行ステップ数がV2(207)のときには、図21の領域1703に示されるように、オーディオフィルタをOFF、ビデオフィルタをOFFにするとともに、クロック周波数を下げる。
信号処理モード選択部119dは、図21に示される信号処理モード選択テーブルに従って、第1オーディオフィルタ102及び第2オーディオフィルタ109のうち選択されているオーディオフィルタをON又はOFFに、第1ビデオフィルタ103及び第2ビデオフィルタ110のうち選択されているビデオフィルタをON又はOFFにするとともに、クロック制御部1620によって、各構成要素に供給されるクロックの周波数を通常の値又は低い値にする信号処理モードを選択する。
なお、図21の信号処理モード選択テーブルに規定されていない構成要素(例えば、ビデオエンコーダ)については、予め決められたデフォルトの設定、あるいは、ユーザの指定に従って動作モード(ON/OFF等)が決定される。
以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作は、基本的には、実施の形態1と同様である。ただし、本実施の形態では、選択された信号処理モードに従った制御(ステップS13)においては、各構成要素に供給されるクロックの周波数も制御される。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、処理量に基づいて、各構成要素をON/OFFさせる制御だけでなく、クロック周波数を変更する制御も行われ、より消費電力が削減される。
なお、本実施の形態では、信号処理モード選択テーブルには、フィルタのON/OFFとクロック周波数が記述されていたが、図4及び図5に示されるように、エンコーダ及び画質調整用パラメータのON/OFF・選択が記述されていてもよい。
(実施の形態6)
次に、本発明の実施の形態6に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図22は、本発明の実施の形態6に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、消費電流判定部1818と信号処理モード選択部119eとを有するAVシステム制御部117、多重化部107、消費電流計測部1820、記録媒体108及び品質モード決定部616を備える。
このリアルタイム処理装置は、図15に示される実施の形態4と比較すると、スループット通知部1214に代えて消費電流計測部1820を備える点、スループット判定部1217に代えて消費電流判定部1818を備える点、及び、信号処理モード選択部119eが有する信号処理モード選択テーブルが異なる。以下、実施の形態4と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
消費電流計測部1820は、このリアルタイム処理装置における消費電流を定期的に(例えば、1msごとに)計測し、その計測値を内部の電流値レジスタ1820aに更新しながら格納する処理部である。
消費電流判定部1818は、消費電流計測部1820の電流値レジスタ1820aに保持された電流値を定期的に(例えば、3msごとに)読み出し、フレーム(例えば、33ms)ごとの平均を算出し、算出した平均値である消費電流とあらかじめ設定されたしきい値とを比較する。具体的には、図23に示される電力しきい値テーブルを用いて、フレームごとに平均した消費電流1900と消費電流しきい値It1(1902)とを比較し、その結果を信号処理モード選択部119eに通知する。なお、以下では、消費電流1900が消費電流しきい値It1(1902)よりも小さい場合を「I1(1901)」と呼び、消費電流1900が消費電流しきい値It1(1902)以上の場合を「I2(1903)」と呼ぶ。
信号処理モード選択部119eは、消費電流判定部1818での比較結果及び品質モード決定部616での決定結果に基づいて、信号処理モードを選択する処理部であり、そのための決定テーブルとして、図24及び図25に示される信号処理モード選択テーブルを有している。
図24は、オーディオの品質を優先する場合に用いる信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、消費電流判定部1818で算出された平均消費電流が一定のしきい値以上の場合に信号処理における実行ステップ数を減少させるようにフィルタを制御し、かつ、ビデオよりもオーディオの品質を優先するように制御するための決定テーブルであり、以下のことを示している。
つまり、消費電流判定部1818で算出された平均消費電流がI1(1901)のときには、図24の領域2000に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONにする。また、消費電流判定部1818で算出された平均消費電流がI2(1903)のときには、図24の領域2001に示されるように、オーディオフィルタをONに、ビデオフィルタをOFFにする。このように、この信号処理モード選択テーブルでは、オーディオフィルタは常にONにされるが、ビデオフィルタはモードによってOFFにされる点で、ビデオよりもオーディオが優先されている。
図25は、ビデオの品質を優先する場合に用いる信号処理モード選択テーブルを示す図である。この信号処理モード選択テーブルは、消費電流判定部1818で算出された平均消費電流が一定のしきい値以上の場合に信号処理における実行ステップ数を減少させるようにフィルタを制御し、かつ、オーディオよりもビデオの品質を優先するように制御するための決定テーブルであり、以下のことを示している。
つまり、消費電流判定部1818で算出された平均消費電流がI1(1901)のときには、図25の領域2100に示されるように、オーディオ及びビデオのフィルタをONにする。また、消費電流判定部1818で算出された平均消費電流がI2(1903)のときには、図25の領域2101に示されるように、オーディオフィルタをOFFに、ビデオフィルタをONにする。このように、この信号処理モード選択テーブルでは、ビデオフィルタは常にONにされるが、オーディオフィルタはモードによってOFFにされる点で、オーディオよりもビデオが優先されている。
信号処理モード選択部119eは、品質モード決定部616においてオーディオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図24に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択し、一方、品質モード決定部616においてビデオの品質を優先すべきと決定されている場合には、図25に示される信号処理モード選択テーブルに従って信号処理モードを選択する。
なお、図24及び図25の信号処理モード選択テーブルに規定されていない構成要素(例えば、ビデオエンコーダ)については、予め決められたデフォルトの設定、あるいは、ユーザの指定に従って動作モード(ON/OFF等)が決定される。
以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作は、基本的には、実施の形態4と同様である。ただし、本実施の形態では、スループットに代えて、消費電流によって信号処理モードが決定される。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、消費電流としきい値との比較という単純な判断処理の追加だけで消費電力が抑制されるとともに、オーディオ及びビデオのいずれかの品質を優先した状態で信号処理が行われる。これによって、ユーザが期待するオーディオ/ビデオの品質で信号処理が行われるとともに、消費電力の削減が図られる。
なお、本実施の形態では、信号処理モード選択テーブルには、フィルタのON/OFFが記述されていたが、図4及び図5に示されるように、エンコーダ及び画質調整用パラメータのON/OFF・選択が記述されていてもよい。
また、本実施の形態では、消費電流計測部1820で計測された消費電流に基づいて信号処理モードが選択されたが、消費電流に加えて、オーディオ実行ステップ数やビデオ実行ステップ数も計測し、それら3つの情報(消費電流、オーディオ実行ステップ数、ビデオ実行ステップ数)に基づいて信号処理モードを選択する構成としてもよい。
(実施の形態7)
次に、本発明の実施の形態7に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図26は、本発明の実施の形態7に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119と実行ステップ数保持部2219とを有するAVシステム制御部117、多重化部107及び記録媒体108を備える。
このリアルタイム処理装置は、図1に示される実施の形態1と比較すると、実行ステップ数保持部2219が追加されている点が異なる。以下、実施の形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
実行ステップ数保持部2219は、オーディオ実行ステップ数通知部114及びビデオ実行ステップ数通知部115から通知される実行ステップ数を内部の実行ステップ数保持テーブルに蓄積しながら保持していく不揮発性のメモリ等である。なお、実行ステップ数に代えて、実行ステップ数判断部118での判断結果を保持してもよい。
図27は、実行ステップ数保持部2219が有する実行ステップ数保持テーブルの構造を示す図である。この実行ステップ数保持テーブルは、フレーム単位で、オーディオ及びビデオの実行ステップ数、あるいは/それに加えて、実行ステップ数判断部118での判断結果を保持することができる管理テーブルである。
図27の左欄に示されるように、実行ステップ数保持テーブルには、1Frame目のオーディオ実行ステップ数情報2300、1Frame目のビデオ実行ステップ数情報2301、・・・、NFrame目のオーディオ実行ステップ数情報2308、NFrame目のビデオ実行ステップ数情報2309というように、オーディオ及びビデオのフレーム毎にオーディオ実行ステップ数通知部114及びビデオ実行ステップ数通知部115から通知された実行ステップ数が記録される。
また、図27の右側の3つの欄に示されるように、実行ステップ数判断部118での判断結果が記録されてもよい。あらかじめ設定されているオーディオ実行ステップ数しきい値をPAt2303、ビデオ実行ステップ数しきい値をPVt2306とすると、1Frame目のオーディオ実行ステップ数情報2300がオーディオ実行ステップ数しきい値PAtより小さい場合には、その旨を示す値PA11(2302)を記録し、それ以上の場合には、その旨を示す値PA21(2304)を記録する。同様に、1Frame目のビデオ実行ステップ数201がビデオ実行ステップ数しきい値PVtより小さい場合には、その旨を示す値PV11(2305)を記録し、それ以上の場合には、その旨を示す値PV21(2307)を記録する。同様に、NFrame目のオーディオ実行ステップ数200がオーディオ実行ステップ数しきい値PAtより小さい場合には、その旨を示す値PA1N(2310)を記録し、それ以上の場合には、その旨を示す値PA2N(2311)を記録する。同様に、NFrame目のビデオ実行ステップ数201がビデオ実行ステップ数しきい値PVtより小さい場合には、その旨を示す値PV1N(2312)を記録し、それ以上の場合には、その旨を示す値PV2N(2313)を記録する。
このように記録された実行ステップ数、あるいは、実行ステップ数としきい値との比較結果(以下、「実行ステップ数」及び「実行ステップ数としきい値との比較結果」を併せて「実行ステップ数等」という。)は、エンコード時におけるフレーム単位の処理量を示していると同時に、このエンコードによって生成されたストリームをデコード(再生)するときにおける処理量をも示している。
よって、記録媒体108に記録されたストリームをデコードするときに、実行ステップ数保持部2219に保持された実行ステップ数保持テーブルを参照することで、デコード時における処理量を即座に知ることができ、エンコード時と同様に、電力削減のための信号処理モードの決定等に役立てることができる。つまり、AVシステム制御部117は、実行ステップ数保持部2219に保持された実行ステップ数保持テーブルを参照することで、エンコード時と同様に、デコード時における信号処理モードを決定し、各構成要素を制御してもよい。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、実施の形態1に実行ステップ数保持部2219が追加され、実行ステップ数保持テーブルに実行ステップ数等が記録されるので、記録媒体108に記録されたストリームを再生するとき等において、実行ステップ数保持テーブルを参照しながら消費電力を削減するための信号処理モードを決定することができる。これにより、記録時だけでなく、再生時においても消費電力が削減される。
なお、本実施の形態では、オーディオエンコーダ及びビデオエンコーダにおける実行ステップ数等が保持されたが、これに代えて、あるいは、これに加えて、多重化部107におけるスループットやリアルタイム処理装置の消費電流が計測される場合には、それら計測されたスループットや消費電流値も保持してもよい。これにより、より詳細にリアルタイム処理装置における処理負荷が把握されるので、より緻密な省電力化制御が可能となる。
(実施の形態8)
次に、本発明の実施の形態8に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図28は、本発明の実施の形態8に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119と実行ステップ数保持部2219とを有するAVシステム制御部117、多重化部107、記録媒体108及びユーザ情報付加部2420を備える。
このリアルタイム処理装置は、図26に示される実施の形態7と比較すると、ユーザ情報付加部2420が追加されている点が異なる。以下、実施の形態7と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
ユーザ情報付加部2420は、実行ステップ数保持部2219の実行ステップ数保持テーブルに保持された実行ステップ数等を、図29に示されるように、フレームごとにユーザ情報として多重化ストリームに付加していく処理部である。具体的には、ユーザ情報付加部2420は、実行ステップ数保持テーブルから値を読み出し、オーディオ及びビデオのフレームと同期させながら、多重化部107に出力する。
図29は、1Frame目のユーザ情報が付加された多重化ストリームを示す図である。ここでは、1Frame目のビデオ実行ステップ数がビデオ実行ステップ数しきい値PVtより小さいことを示す情報PV11(2501)が1Frame目のビデオストリーム2500の後にユーザ情報として付加され、さらに、オーディオ実行ステップ数がオーディオ実行ステップ数しきい値PAt以上であることを示す情報PA21(2503)が1Frame目のオーディオストリーム2502の後にユーザ情報として付加されている。
このように実行ステップ数等が付加された多重化ストリーム(AVストリーム)は、記録媒体108に記録される。このように記録された実行ステップ数等は、エンコード時におけるフレーム単位の処理量を示していると同時に、このエンコードによって生成されたストリームをデコード(再生)するときにおける処理量をも示している。よって、記録媒体108に記録されたストリームをデコードするときに、ストリームに多重化された実行ステップ数等を参照することで、デコード時における処理量を即座に知ることができ、エンコード時と同様に、電力削減のための信号処理モードの決定等に役立てることができる。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、実施の形態7にユーザ情報付加部2420が追加され、実行ステップ数等が付加されたストリームが記録媒体108に記録されるので、記録媒体108に記録されたストリームを再生するとき等において、ストリームに付加された実行ステップ数等を参照しながら消費電力を削減するための信号処理モードを決定することができる。これにより、記録時だけでなく、再生時においても消費電力が削減される。
なお、本実施の形態においては、オーディオ及びビデオのフレーム毎にユーザ情報(実行ステップ数等)が付加されたが、ユーザ情報を付加する方法としては、このようなデータ構造に限られず、例えば、多重化ストリームの先頭や最後にユーザ情報をまとめて配置してもよい。
(実施の形態9)
次に、本発明の実施の形態9に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図30は、本発明の実施の形態9に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダとしての機能と、記録媒体2620に記録されたストリームを再生するプレーヤとしての機能とを有するレコーダ・プレーヤであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119dと実行ステップ数保持部2219とクロック制御部1620とを有するAVシステム制御部117、多重化部107、記録媒体108及びAVストリーム再生部2600を備える。
このリアルタイム処理装置は、図26に示される実施の形態7と比較すると、信号処理モード選択部119に代えて実施の形態5における信号処理モード選択部119dを備える点、及び、クロック制御部1620とAVストリーム再生部2600とが追加されている点が異なる。以下、実施の形態7と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
信号処理モード選択部119dは、実施の形態5におけるものと同様の機能を有するが、ここでは、AVストリームの記録時だけでなく、AVストリームの再生時においても、実行ステップ数保持部2219の実行ステップ数保持テーブルを参照することで、フレームごとに信号処理モードを選択する。
AVシステム制御部117は、実施の形態1におけるものと同様の機能を有するが、ここでは、AVストリームの記録時だけでなく、AVストリームの再生時においても、信号処理モード選択部119dで選択された信号処理モードに従って各構成要素102〜107及び109〜113及びAVストリーム再生部2600が動作する/動作しないように各構成要素を制御する。
クロック制御部1620は、実施の形態5におけるものと同様の機能を有するが、ここでは、AVストリームの記録時だけでなく、AVストリームの再生時においても、各構成要素に供給されるクロックの周波数を変化させる。つまり、AVストリームの再生時においては、AVストリーム再生部2600に供給されるクロックの周波数を変更する。
AVストリーム再生部2600は、記録媒体2620に記録されたAVストリームを再生する処理部であり、AVストリームが記録された記録媒体2620、記録媒体2620からAVストリームを読み出して多重分離をする多重分離部2621、多重分離で得られた圧縮オーディオストリームをデコード(復号)するオーディオデコーダ部2622、デコードされたオーディオストリームをフィルタ処理するオーディオフィルタ部2624、多重分離で得られた圧縮ビデオストリームをデコード(復号)するビデオデコーダ部2623、デコードされたビデオストリームをフィルタ処理するビデオフィルタ部2625を備える。
以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置の動作は、AVストリームの記録時においては、実施の形態7と同様であり、AVストリームの再生時においては、実施の形態5における記録時と同様である。
つまり、AVストリームの記録時においては、図31(a)のフローチャートに示されるように、消費電力が削減されるように、実際に計測された実行ステップ数に基づいて(ステップS50)、クロック周波数の制御等が行われるとともに、実行ステップ数保持部2219の実行ステップ数保持テーブルに実行ステップ数等が記録される(ステップS51)。
一方、AVストリームの再生時においては、図31(b)のフローチャートに示されるように、消費電力が削減されるように、信号処理モード選択部119dは、実行ステップ数保持部2219の実行ステップ数保持テーブルに記録された実行ステップ数等を参照して信号処理モードを選択し(ステップS60)、クロック制御部1620は、選択された信号処理モードに従って、AVストリーム再生部2600に供給されるクロックの周波数を変化させる(ステップS61)。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、実施の形態7にクロック制御部1620とAVストリーム再生部2600とが追加され、図27に示される実行ステップ数保持テーブルの実行ステップ数情報を利用することで、ストリームを再生させるときにクロック制御を行いながら再生することができる。これにより、記録時だけでなく、再生時においても消費電力が削減される。
なお、本実施の形態では、ストリームの再生時にクロック周波数の制御によって省電力化が図られたが、ストリームの再生時における省電力化の方法としては、クロック周波数の制御だけに限られず、実施の形態1と同様に、処理量の異なる2種類のデコーダ等を設け、デコード用の信号処理モード選択テーブルに従って2種類のデコーダを選択的に動作させることで消費電力を削減してもよい。
(実施の形態10)
次に、本発明の実施の形態10に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図32は、本発明の実施の形態10に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダとしての機能と、記録媒体2620に記録されたストリームを再生するプレーヤとしての機能とを有するレコーダ・プレーヤであり、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119dと実行ステップ数保持部2219とクロック制御部1620とを有するAVシステム制御部117、多重化部107、記録媒体108、ユーザ情報付加部2420及びAVストリーム再生部2600を備える。
このリアルタイム処理装置は、実施の形態1に比べ、さらに、実行ステップ数保持部2219、クロック制御部1620、ユーザ情報付加部2420及びAVストリーム再生部2600を備え、実施の形態8と実施の形態9の両方の機能を併せ持つ装置である。
つまり、AVストリームの記録時においては、消費電力が削減されるように、実際に計測された実行ステップ数に基づいてクロック制御部1620によってクロック周波数の制御等が行われるとともに、実行ステップ数保持部2219の実行ステップ数保持テーブルに実行ステップ数等が記録され、さらに、ユーザ情報付加部2420によって、実行ステップ数保持テーブルに保持された実行ステップ数等がフレームごとにユーザ情報として多重化ストリームに付加していく。
一方、AVストリームの再生時においては、信号処理モード選択部119dにより、記録媒体108に記録されたストリームに付加された実行ステップ数等を参照しながら消費電力を削減するための信号処理モードが選択され、選択された信号処理モードに従って、クロック制御部1620により、AVストリーム再生部2600へのクロック信号の周波数が制御される。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、ユーザ情報付加部2420によって実行ステップ数等が付加されたストリームが記録媒体108に記録され、再生時においては、ストリームに付加された実行ステップ数等を参照することにより、省電力のためのクロック制御が行われる。これにより、記録時だけでなく、再生時においても消費電力が削減される。
なお、本実施の形態では、ストリームの再生時にクロック周波数の制御によって省電力化が図られたが、ストリームの再生時における省電力化の方法としては、クロック周波数の制御だけに限られず、実施の形態1と同様に、処理量の異なる2種類のデコーダ等を設け、デコード用の信号処理モード選択テーブルに従って2種類のデコーダを選択的に動作させることで消費電力を削減してもよい。
(実施の形態11)
次に、本発明の実施の形態11に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図33は、本発明の実施の形態11に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、入力されたオーディオ信号とビデオ信号とをリアルタイムで符号化及び多重化して記録媒体108に記録するレコーダとしての機能と、記録媒体2620に記録されたストリームを再生するプレーヤとしての機能とを有するレコーダ・プレーヤであり、AVストリーム記録部2610とAVストリーム再生部2600aとを備える。
AVストリーム記録部2610は、オーディオ入力端子100、選択的に使用可能な2つのオーディオフィルタ(第1オーディオフィルタ102、第2オーディオフィルタ109)、選択的に使用可能な2つのオーディオエンコーダ(第1オーディオエンコーダ104、第2オーディオエンコーダ111)、オーディオ実行ステップ数通知部114、ビデオ入力端子101、選択的に使用可能な2つのビデオフィルタ(第1ビデオフィルタ103、第2ビデオフィルタ110)、選択的に使用可能な2つのビデオエンコーダ(第1ビデオエンコーダ105、第2ビデオエンコーダ112)、ビデオ実行ステップ数通知部115、選択的に使用可能な2つの画質調整用パラメータ記憶部(第1画質調整用パラメータ記憶部106、第2画質調整用パラメータ記憶部113)、実行ステップ数判断部118と信号処理モード選択部119dと実行ステップ数保持部2219とクロック制御部1620とを有するAVシステム制御部117、多重化部107、記録媒体108、ユーザ情報付加部2420及び通信部2830aを備える。
AVストリーム再生部2600aは、記録媒体2620に記録されたAVストリームを再生する処理部であり、AVストリームが記録された記録媒体2620、記録媒体2620からAVストリームを読み出して多重分離をする多重分離部2621、多重分離で得られた圧縮オーディオストリームをデコード(復号)するオーディオデコーダ部2622、デコードされたオーディオストリームをフィルタ処理するオーディオフィルタ部2624、多重分離で得られた圧縮ビデオストリームをデコード(復号)するビデオデコーダ部2623、デコードされたビデオストリームをフィルタ処理するビデオフィルタ部2625及び通信部2830bを備える。
このリアルタイム処理装置は、図32に示される実施の形態10に比較すると、2つの通信部2830a及び2830bが追加されている点が異なる。以下、実施の形態10と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
通信部2830aは、多重化部107で得られたAVストリーム(ここでは、エンコード時における実行ステップ数等が付加されたAVストリーム)をインターネット等の通信網を介して相手装置に送出する通信インターフェースである。
通信部2830bは、インターネット等の通信網を介して相手装置から送出されてきたAVストリーム(ここでは、エンコード時における実行ステップ数等が付加されたAVストリーム)を受信し、多重分離部2621に出力する通信インターフェースである。
以上のように構成された本実施の形態におけるリアルタイム処理装置は、通信網を介して接続された相手装置との間で、実行ステップ数等が付加されたAVストリームを送受信することができる。
つまり、このリアルタイム処理装置は、送信局として機能する場合には、実施の形態10における記録時と同様の処理によって、エンコード時における実行ステップ数等が付加されたAVストリームを生成し、通信部2830aを介して、相手装置に送信する。具体的には、消費電力が削減されるように、実際に計測された実行ステップ数に基づいてクロック制御部1620によってクロック周波数の制御等が行われるとともに、実行ステップ数保持部2219の実行ステップ数保持テーブルに実行ステップ数等が記録され、さらに、ユーザ情報付加部2420によって、実行ステップ数保持テーブルに保持された実行ステップ数等がフレームごとにユーザ情報として多重化ストリームに付加され、通信部2830aを介して相手装置に送信される。
一方、このリアルタイム処理装置は、受信局として機能する場合には、エンコード時における実行ステップ数等が付加されたAVストリームを、通信部2830bを介して相手装置から受信し、実施の形態10における再生時と同様の処理によって、再生が行われる。具体的には、信号処理モード選択部119dにより、記録媒体108に記録されたストリームに付加された実行ステップ数等を参照しながら消費電力を削減するための信号処理モードが選択され、選択された信号処理モードに従って、クロック制御部1620により、AVストリーム再生部2600へのクロックの周波数が制御される。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置によれば、送信局として機能するときには、ユーザ情報付加部2420によって実行ステップ数等が付加されたストリームが相手装置に送信され、一方、受信局として機能するときには、受信したストリームに付加された実行ステップ数等を参照することにより、省電力のためのクロック制御が行われる。これにより、AVストリームの生成時(送信時)だけでなく、再生時(受信時)においても消費電力が削減される。
なお、本実施の形態では、リアルタイム処理装置は送信局としての機能と受信局としての機能を併せ持っていたが、本発明は、一方の機能だけを備える装置として実現してもよい。つまり、本発明は、AVストリーム記録部2610だけからなる送信装置であってもよいし、AVシステム制御部117とAVストリーム再生部2600からなる受信装置であってもよい。
(実施の形態12)
次に、本発明の実施の形態12に係るリアルタイム処理装置について説明する。
図34は、本発明の実施の形態12に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図である。このリアルタイム処理装置は、実施の形態1と同様の機能を備えるレコーダであり、CPU2900、RAM2910、記憶媒体2920、ドライブ装置2930及びI/O部2940を備える。
記憶媒体2920は、実施の形態1における各構成要素をソフトウェアで実現するためのプログラムを格納するROM等である。CPU2900は、記憶媒体2920に格納されたプログラムを実行するプロセッサである。RAM2910は、各種プログラムを実行する際に使用される作業用メモリである。ドライブ装置2930は、記録媒体108に対する読み書きを行う装置である。I/O部2940は、各種入出力インターフェースである。
以上のように、本実施の形態のリアルタイム処理装置は、ソフトウェアによって実現されている。このような、リアルタイム処理装置であっても、ハードウェアによって実現された装置と同様に、本発明の目的が達成されるのは言うまでもない。つまり、従来のように複雑な演算処理をしたり、特別なメモリ資源を必要とすることなく、実行ステップ数の比較という単純な判断処理の追加だけで、消費電力が抑制される。
なお、本実施の形態では、リアルタイム処理装置の機能を実現するプログラムは、ROM等のメモリに格納されたが、プログラム格納媒体としては、ハードディスクやCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。
以上、本発明に係るリアルタイム処理装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。
たとえば、各実施の形態に構成要素を任意に組み合わせて実現される形態や、各実施の形態に対して当業者が容易に思いつく変形を施した形態も本発明に含まれる。
また、本発明に係るリアルタイム処理装置を電子回路で実現する場合には、複数のIC(集積回路)で構成してもよいし、LSI等の1チップのICで構成してもよい。
本発明に係るリアルタイム処理装置は、消費電力を削減しながらリアルタイム処理を実行する装置として、例えば、オーディオ信号及びビデオ信号からAVストリームをリアルタイムで生成するAVストリーム生成装置・記録装置・送信装置、あるいは、AVストリームをリアルタイムで多重分離してオーディオ信号とビデオ信号に再生するAVストリーム再生装置・受信装置等として、利用することができる。
本発明の実施の形態1に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 電力しきい値テーブルの構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(フィルタ制御)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(CODEC切り替え)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(画質調整用パラメータ切り替え)の構成を示す模式図 本発明の実施の形態1に係るリアルタイム処理装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態2に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 信号処理モード選択テーブル(オーディオ優先)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(ビデオ優先)の構成を示す模式図 本発明の実施の形態2に係るリアルタイム処理装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態3に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 電力しきい値テーブル(動きベクトル)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(動きベクトル)の構成を示す模式図 本発明の実施の形態3に係るリアルタイム処理装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態4に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 電力しきい値テーブル(スループット)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(スループット/オーディオ優先)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(スループット/ビデオ優先)の構成を示す模式図 本発明の実施の形態4に係るリアルタイム処理装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態5に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 信号処理モード選択テーブル(クロック制御)の構成を示す模式図 本発明の実施の形態6に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 電力しきい値テーブル(消費電流)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(消費電流/オーディオ優先)の構成を示す模式図 信号処理モード選択テーブル(消費電流/ビデオ優先)の構成を示す模式図 本発明の実施の形態7に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 実行ステップ数保持テーブルの構成を示す模式図 本発明の実施の形態8に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 ユーザ情報が付加された多重化ストリームのデータ構成を示す模式図 本発明の実施の形態9に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態9に係るリアルタイム処理装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態10に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態11に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態12に係るリアルタイム処理装置の構成を示すブロック図
符号の説明
100 オーディオ入力端子
101 ビデオ入力端子
102 第1オーディオフィルタ
103 第1ビデオフィルタ
104 第1オーディオエンコーダ
105 第1ビデオエンコーダ
106 第1画質調整用パラメータ記憶部
107 多重化部
108 記録媒体
109 第2オーディオフィルタ
110 第2ビデオフィルタ
111 第2オーディオエンコーダ
112 第2ビデオエンコーダ
113 第2画質調整用パラメータ記憶部
114 オーディオ実行ステップ数通知部
115 ビデオ実行ステップ数通知部
117 AVシステム制御部
118 実行ステップ数判断部
119、119a〜119e 信号処理モード選択部
616 品質モード決定部
915 動きベクトル通知部
918 動きベクトル判定部
1214 スループット通知部
1217 スループット判定部
1620 クロック制御部
1818 消費電流判定部
1820 消費電流計測部
1820a 電流値レジスタ
2219 実行ステップ数保持部
2420 ユーザ情報付加部
2600、2600a AVストリーム再生部
2610 AVストリーム記録部
2620 記録媒体
2621 多重分離部
2622 オーディオデコーダ部
2623 ビデオデコーダ部
2624 オーディオフィルタ部
2625 ビデオフィルタ部
2830a、2830b 通信部
2900 CPU
2910 RAM
2920 記憶媒体
2930 ドライブ装置
2940 I/O部

Claims (18)

  1. 入力信号をリアルタイムで処理するリアルタイム処理装置であって、
    前記入力信号に対してリアルタイムで信号処理を施す第1信号処理手段と、
    前記入力信号に対して、前記第1信号処理手段による信号処理における処理量よりも小さい処理量で、かつ、リアルタイムで、前記信号処理を施す第2信号処理手段と、
    動作している前記第1信号処理手段又は前記第2信号処理手段による信号処理における処理量の程度を示すステップ数を計測するステップ数計測手段と、
    前記ステップ数計測手段によって計測されたステップ数が予め定めたしきい値よりも小さい場合に前記第1信号処理手段を動作させ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2信号処理手段を動作させるように制御する制御手段と
    を備えることを特徴とするリアルタイム処理装置。
  2. 前記制御手段は、
    前記ステップ数と前記しきい値とを比較するステップ数判断部と、
    前記ステップ数判断部での比較結果と前記第1信号処理手段及び前記第2信号処理手段の動作モードを示す信号処理モードとが対応づけられた信号処理モード選択テーブルを有し、前記信号処理モード選択テーブルに従って、前記ステップ数判断部での比較結果に対応する信号処理モードを選択する信号処理モード選択部とを有し、
    前記信号処理モード選択部によって選択された信号処理モードに従って、前記第1信号処理手段及び前記第2信号処理手段の動作を制御する
    ことを特徴とする請求項1記載のリアルタイム処理装置。
  3. 前記入力信号は、音声信号と動画信号とを含み、
    前記第1信号処理手段は、前記音声信号を処理する第1音声処理部と、前記動画信号を処理する第1動画処理部とを含み、
    前記第2信号処理手段は、前記第1音声処理部での処理量よりも小さい処理量で前記音声信号を処理する第2音声処理部と、前記第1動画処理部での処理量よりも小さい処理量で前記動画信号を処理する第2動画処理部とを含み、
    前記ステップ数計測手段は、動作している前記第1音声処理部又は前記第2音声処理部でのステップ数を計測する音声処理ステップ数計測部と、動作している前記第1動画処理部又は前記第2動画処理部でのステップ数を計測する動画処理ステップ数計測部とを含み、
    前記制御手段は、前記音声処理ステップ数計測部によって計測されたステップ数が前記しきい値よりも小さい場合に前記第1音声処理部を動作させ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2音声処理部を動作させるとともに、前記動画処理ステップ数計測部によって計測されたステップ数が前記しきい値よりも小さい場合に前記第1動画処理部を動作させ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2動画処理部を動作させるように制御する
    ことを特徴とする請求項2記載のリアルタイム処理装置。
  4. 前記リアルタイム処理装置は、さらに、
    前記音声信号をフィルタリング処理する音声用フィルタと、
    前記動画信号をフィルタリング処理する動画用フィルタとを備え、
    前記制御手段は、さらに、前記音声処理ステップ数計測部によって計測されたステップ数が前記しきい値よりも小さい場合に前記音声用フィルタの動作をONさせ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記音声用フィルタの動作をOFFさせるとともに、前記動画処理ステップ数計測部によって計測されたステップ数が前記しきい値よりも小さい場合に前記動画用フィルタの動作をONさせ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記動画用フィルタの動作をOFFさせるように制御する
    ことを特徴とする請求項3記載のリアルタイム処理装置。
  5. 前記リアルタイム処理装置は、さらに、
    前記第1動画処理部及び前記第2動画処理部での画質調整に用いられるパラメータを記憶している第1画質調整用パラメータ記憶手段と、
    前記第1画質調整用パラメータ記憶部に記憶されているパラメータを用いた画質調整よりも小さい処理量で済む画質調整に用いられるパラメータを記憶している第2画質調整用パラメータ記憶手段とを備え、
    前記制御手段は、さらに、前記動画処理ステップ数計測部によって計測されたステップ数が前記しきい値よりも小さい場合に前記第1画質調整用パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータを用いて画質調整をし、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2画質調整用パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータを用いて画質調整をするように前記第1動画処理部及び前記第2動画処理部を制御する
    ことを特徴とする請求項3記載のリアルタイム処理装置。
  6. 前記第1音声処理部及び第2音声処理部は、前記音声信号をフレーム単位で処理し、
    前記第1動画処理部及び第2動画処理部は、前記動画信号をフレーム単位で処理し、
    前記音声処理ステップ数計測部は、前記ステップ数をフレーム単位で計測し、
    前記動画処理ステップ数計測部は、前記ステップ数をフレーム単位で計測し、
    前記制御手段は、直前のフレームにおける前記ステップ数と前記しきい値との比較結果に基づいて、次のフレームにおける前記第1音声処理部、前記第2音声処理部、前記第1動画処理部及び前記第2動画処理部の動作を制御する
    ことを特徴とする請求項3記載のリアルタイム処理装置。
  7. 前記リアルタイム処理装置は、さらに、音声及び動画のいずれの品質を優先するかを決定する品質モード決定手段を備え、
    前記信号処理モード選択部は、前記信号処理モード選択テーブルとして、音声信号の品質を優先して信号処理するための音声優先用選択テーブルと、動画信号の品質を優先して信号処理するための動画優先用選択テーブルとを有し、前記品質モード決定手段が音声の品質を優先すると決定した場合には音声優先用選択テーブルに従って信号処理モードを選択し、前記品質モード決定手段が動画の品質を優先すると決定した場合には動画優先用選択テーブルに従って信号処理モードを選択する
    ことを特徴とする請求項3記載のリアルタイム処理装置。
  8. 前記動画処理ステップ数計測部は、前記ステップ数として、動作している前記第1動画処理部又は前記第2動画処理部で検出される動画の動きベクトルの大きさを計測する
    ことを特徴とする請求項3記載のリアルタイム処理装置。
  9. 前記入力信号は、音声信号と動画信号とを含み、
    前記第1信号処理手段は、前記音声信号を処理する第1音声処理部と、前記動画信号を処理する第1動画処理部とを含み、
    前記第2信号処理手段は、前記第1音声処理部での処理量よりも小さい処理量で前記音声信号を処理する第2音声処理部と、前記第1動画処理部での処理量よりも小さい処理量で前記動画信号を処理する第2動画処理部とを含み、
    前記リアルタイム処理装置は、さらに、前記第1音声処理部又は前記第2音声処理部で得られた音声信号と、前記第1動画処理部又は前記第2動画処理部で得られた動画信号とを多重化する多重化手段を備え、
    前記ステップ数計測手段は、前記多重化手段によって得られた多重化後の信号のスループットを計測するスループット計測部を有し、
    前記制御手段は、前記スループット計測部によって計測されたスループットが前記しきい値よりも小さい場合に前記第1音声処理部及び前記第1動画処理部を動作させ、前記スループットが前記しきい値以上である場合に前記第2音声処理部及び前記第2動画処理部を動作させるように制御する
    ことを特徴とする請求項2記載のリアルタイム処理装置。
  10. 前記制御手段は、さらに、前記ステップ数計測手段によって計測されたステップ数が予め定めたしきい値以上である場合に前記第1信号処理手段及び前記第2信号処理手段に供給されるクロック信号の周波数を下げるクロック制御部を有する
    ことを特徴とする請求項1記載のリアルタイム処理装置。
  11. 前記ステップ数計測手段は、前記ステップ数として、前記リアルタイム処理装置における消費電流を計測する消費電流計測部を有し、
    前記制御手段は、前記消費電流計測部で計測された消費電流が予め定めたしきい値よりも小さい場合に前記第1信号処理手段を動作させ、前記消費電流が前記しきい値以上である場合に前記第2信号処理手段を動作させるように制御する
    ことを特徴とする請求項1記載のリアルタイム処理装置。
  12. 前記リアルタイム処理装置は、さらに、前記ステップ数計測手段によって計測されたステップ数を保持するステップ数保持手段を備える
    ことを特徴とする請求項3記載のリアルタイム処理装置。
  13. 前記リアルタイム処理装置は、さらに、
    前記第1音声処理部又は前記第2音声処理部で得られた音声信号と、前記第1動画処理部又は前記第2動画処理部で得られた動画信号とを多重化する多重化手段と、
    前記ステップ数保持手段に保持されたステップ数をユーザ情報として前記多重化手段で得られる多重化信号に付加するユーザ情報付加手段とを備える
    ことを特徴とする請求項12記載のリアルタイム処理装置。
  14. 前記第1音声処理部及び前記第2音声処理部は、前記音声信号を符号化し、
    前記第1動画処理部及び前記第2動画処理部は、前記動画信号を符号化し、
    前記リアルタイム処理装置は、さらに、符号化された音声信号と動画信号を復号化する復号化手段を備え、
    前記制御手段は、さらに、前記ステップ数保持手段に保持されたステップ数が予め定めたしきい値以上である場合に前記復号化手段に供給されるクロック信号の周波数を下げるクロック制御部を有する
    ことを特徴とする請求項12記載のリアルタイム処理装置。
  15. 前記第1音声処理部及び前記第2音声処理部は、前記音声信号を符号化し、
    前記第1動画処理部及び前記第2動画処理部は、前記動画信号を符号化し、
    前記リアルタイム処理装置は、さらに、前記ユーザ情報付加手段によって前記ステップ数が付加された多重化信号を多重分離して復号化する復号化手段を備え、
    前記制御手段は、さらに、前記多重化信号に付加されたステップ数が予め定めたしきい値以上である場合に前記復号化手段に供給されるクロック信号の周波数を下げるクロック制御部を有する
    ことを特徴とする請求項13記載のリアルタイム処理装置。
  16. 前記リアルタイム処理装置は、さらに、
    前記ユーザ情報付加手段によって前記ステップ数が付加された多重化信号を通信網を介して送信する第1通信手段と、
    通信網を介して送信されてくる、前記ステップ数が付加された多重化信号を受信する第2通信手段とを備え、
    前記復号化手段は、前記第2通信手段によって受信された多重化信号を多重分離して復号化する
    ことを特徴とする請求項15記載のリアルタイム処理装置。
  17. 入力信号をリアルタイムで処理するリアルタイム処理方法であって、
    前記入力信号に対してリアルタイムで信号処理を施す第1信号処理ステップと、
    前記入力信号に対して、前記第1信号処理ステップでの信号処理における処理量よりも小さい処理量で、かつ、リアルタイムで、前記信号処理を施す第2信号処理ステップと、
    動作している前記第1信号処理ステップ又は前記第2信号処理ステップでの信号処理における処理量の程度を示すステップ数を計測するステップ数計測ステップと、
    前記ステップ数計測ステップで計測されたステップ数が予め定めたしきい値よりも小さい場合に前記第1信号処理ステップを動作させ、前記ステップ数が前記しきい値以上である場合に前記第2信号処理ステップを動作させるように制御する制御ステップと
    を含むことを特徴とするリアルタイム処理方法。
  18. 入力信号をリアルタイムで処理するリアルタイム処理装置のためのプログラムであって、
    請求項17記載のリアルタイム処理方法に含まれるステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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