JP4493548B2 - 情報処理装置及び情報処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、演算制御部として機能する２つのＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えた情報処理装置及びその２つのＣＰＵを用いた情報処理方法に関する。

最近の携帯電話端末などの情報処理装置は、アプリケーションソフトウェア（以下、「アプリケーション」と称する。）に係る処理量の急激な増大により、演算制御部としてのＣＰＵを２つ搭載する事例が増えている。その場合、通常一つのＣＰＵは通信に係る処理を担当し、もう一つのＣＰＵはアプリケーションに係る処理を担当することが多い。

他の例としては、２つのＣＰＵを有し、全ての表示をカラー化することなく、文字を単色でかつ図形等をカラーで同時に表示する表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１６２９３６号公報

ところで、当初は１つのＣＰＵアーキテクチャを前提に情報処理装置の開発が進められていたところに画像処理などの処理量を要する機能の追加が必要となるといった理由により２ＣＰＵアーキテクチャに変更する場合、ハードウェアの変更に加えて以前使用していたソフトウェアに多大な変更を要する。そのためにこの変更に多くの工数が必要になってしまう。

図８は、１ＣＰＵアーキテクチャの携帯電話端末の構成例を示すものである。
この携帯電話端末は、映像処理ブロック２０２を備えるＣＰＵ２０１、外部と通信する通信ブロック２０３、表示装置２０４、カメラ２０５、スピーカ／マイク２０６から構成されており、ＣＰＵ２０１が全ての演算処理及び携帯電話端末全体の制御を行なっている。

図９は、上記図８の携帯電話端末を２ＣＰＵアーキテクチャへ変更した場合の構成例を示す。
この携帯電話端末は、２つＣＰＵ２１１，２１２を有し、スピーカ／マイク２０６及び通信ブロック２０３に係る処理はＣＰＵ２１１が担当し、カメラ２０５及び表示装置２０４に係る処理は映像処理ブロック２０２を備えるＣＰＵ２１２が担当するように構成されている。

例えば、画像処理関係のアプリケーションに着目すると、１ＣＰＵで行われていた画像処理関係の処理ブロックを停止させ、そのパスをもう一つのＣＰＵ２１２に渡して処理を分散することになるが、以下のような問題点が生じていた。
第１に、以前使用していたソフトウェアの変更が大きい。第２に、以前使用されていた画像処理関係の処理ブロック（映像ブロック２０２）が動作しない分、１つ目のＣＰＵ２１１の処理に余裕、つまり無駄が生じる。そして第３に、追加したＣＰＵ２１２はアプリケーションを動作せるときには必ず動かさなければならない。つまり如何なるときも２つのＣＰＵ２１１，２１２には常時電流が流れることになり、消費電流の観点から多くの無駄が生じていた。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、２ＣＰＵ構成とした場合に、以前使用していたソフトウェアの変更が最小限で済み、そして双方のＣＰＵを効率よく使用でき、さらに消費電流を低減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、情報処理装置において所定の演算制御処理を行う際、第１演算制御部と第２演算制御部を用いて以下のような処理を行う。
まず、優先的に電源が供給され、アプリケーションに応じて所定の演算制御処理を行う第１演算制御部が、前記アプリケーションに応じて第２演算制御部に電源が供給されるよう制御する。
また、前記第１演算制御部は、前記アプリケーションに応じて切り替え部を制御し、当該第１演算制御部及び前記第２演算制御部に、各種の入出力部を接続させる。
そして、前記入出力部として少なくとも、前記第１演算制御部及び前記第２演算制御部により制御可能な表示装置を含み、前記アプリケーションを実行時において前記第１演算制御部及び前記第２演算制御部が前記表示装置に対する表示処理を行うようにする。
このとき、前記第１演算制御部は、表示すべき映像データ以外の画面を前記表示装置へ表示する処理を行うとともに、前記第２演算制御部に対し当該映像データを前記表示装置へ表示させるよう指示し、前記第２演算制御部は、前記第１演算制御部の指示に従い、前記表示装置の前記映像データ以外の画面の映像表示領域に当該映像データを表示させる。

上述の構成によれば、第１演算制御部の制御の下、第２演算制御部は、アプリケーション（演算制御処理）の内容に応じて電源供給が行われる。また、第１の演算制御部により当該第１演算制御部と第２演算制御部と各種の入出力部との接続が切り替えられる。ここで、入出力部として少なくとも、第１演算制御部及び第２演算制御部により制御可能な表示装置を含んでいる。そして、当該アプリケーションを実行時において第１演算制御部及び第２演算制御部によって表示装置に対する表示処理が行われる。
すなわち、第１演算制御部により、表示すべき映像データ以外の画面を表示装置へ表示する処理が行われるとともに、第２演算制御部に対し当該映像データを表示装置へ表示させるよう指示される。そして、第２演算制御部では、第１演算制御部の指示に従い、表示装置の映像データ以外の画面の映像表示領域に当該映像データを表示させるようにする。

本発明によれば、特に必要とするときを除き第１演算制御部のみを使用してアプリケーション（演算制御処理）が実行されるので、以前使用していたソフトウェアの変更が最小限で済ませられる。
また、アプリケーション（演算制御処理）の内容に応じて、第１演算制御部に加え第２演算制御部を使用するので、２つの演算制御処理の両方を効率よく使用できるようになり、高速処理を実現できる。
さらに、演算制御処理内容に応じて必要がないときは第２演算制御部へ電源が供給されず、第１演算制御部と第２演算制御部により演算制御処理（表示処理を含む）が行われないため、無駄な消費電流を低減することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。

まず、本発明による情報処理装置を適用して好適な携帯電話端末の一例について、図１の概略構成図を参照して説明する。
図１に示す携帯電話端末１００は、演算制御部として機能するＣＰＵ１０１に、例えば映像処理に特化した機能を持つＣＰＵ１０２を追加し、２つのＣＰＵを持つ２ＣＰＵアーキテクチャとしている。表示装置１０３は、その２つのＣＰＵ１０１，１０２両方から制御できるようになっており、例えば液晶表示装置などを適用することができる。メモリ１０４は、ＣＰＵ１０１，１０２のワークエリアとして機能する。ＣＰＵ１０２は、通常電源オフ（切）の状態であり、ＣＰＵ１０１からの指令により電源が供給され動作することができる。

また音声出力装置のスピーカ（出力部）１０５、音声入力装置のマイクロホン（マイクと称する。）（入力部）１０６、静止画及び動画を撮像するカメラ１０７、ハードディスク又はメモリカードなどからなる外部記憶装置１０８を備え、これらの入出力部はスイッチ（切り替え部）１０９で切り替えることによってどちらのＣＰＵ１０１，１０２ともデータ通信を行うことができる。スピーカ１０５とスイッチ１０９、マイク１０６とスイッチ１０９との間には、図示しないがそれぞれＤ／Ａコンバータ（デジタル・アナログ変換器）及びＡ／Ｄコンバータ（アナログ・デジタル変換器）が接続されている。また上記外部記憶装置１０８は、マイク１０６又はカメラ１０７などを介して入力された音声データや映像データなど種々のデータ及びプログラムを記憶する。

さらに携帯電話端末１００は、アンテナ１１１、無線信号の変調又は復調を行う変復調器１１０を備え、アンテナ１１１を介して携帯電話網に接続する携帯電話基地局１２０と無線通信を行うことができる。操作部１１２は、携帯電話端末１００に設けられたジョグダイアルや押ボタンなどの操作手段であり、利用者の操作信号が入力される。

通常、アプリケーションで処理量の大きいものは画像を扱うことであることが多い。この点に着目し、本例では一つの表示装置１０３を２つのＣＰＵ１０１，１０２両方で使用もしくは制御することにより、演算制御処理を適宜分散させ、また無駄な消費電流を流さず、かつソフトウェアへの変更を最小限にするというものである。

このために、２つのＣＰＵ１０１，１０２から処理可能な表示装置１０３を、マルチチャンネルのシリアルデータ通信機能を持たせる、もしくはデュアルバスを持たせることなどで実現する。この表示装置１０３はそのような複数のデータ通信機能によって表示すべき画像が２つのＣＰＵ１０１，１０２から書き込まれ、表示命令信号を与えることで実際に表示されるものとする。また映像入力デバイス（カメラ，外部記憶装置）はスイッチ１０９を使ってどちらのＣＰＵにデータを送信するか切り替えることができるように構成する。

なお、スイッチ１０９は、本例ではデジタル信号を利用したソフトウェアスイッチより形成するものとしているが、機械的構造のスイッチであってもよい。ソフトウェアスイッチの場合、省スペース化が可能となる。

次に、上述構成の携帯電話端末１００の動作について説明する。
電話アプリケーション使用時の携帯電話端末１００の状態を、図２に示す。通常の電話などの処理を行なう場合、図２のように、スイッチ１０９を切り替えて、スピーカ１０５，マイク１０６，カメラ１０７及び外部記憶装置１０８をＣＰＵ１０１と接続させる。この場合、追加した映像処理用ＣＰＵ１０２は、電源オフのまま使用せず、従来のソフトウェアをそのまま使用することでＣＰＵ１０１を動作させる。
以降の説明において、スイッチ１０９の矢印が左上を向いている場合その入出力部はＣＰＵ１０１とデータ通信可能となり、また該矢印が左下を向いている場合その入出力部はＣＰＵ１０２とデータ通信可能となることを意味する。

これに対し、以前の１つのＣＰＵ１０１による構成では実現できなかった機能、例えばデータ量の大きな静止画又は動画からなる画像データの処理など、より多くの処理量が必要となる例えば映像関係のアプリケーションが動作する場合などは、追加した２つめのＣＰＵ１０２を動作させ、両方のＣＰＵ１０１，１０２で表示関係の処理を行なう。なお、この画像データの例に限らず、ＣＰＵ１０２が動作するための処理量もしく処理データ、又はアプリケーションは、利用者が適宜設定できるようにしてもよい。

図３は、カメラで撮影した映像を表示するときの携帯電話端末１００の状態を示す。この場合、ＣＰＵ１０１によってスイッチ１０９の切り替えを行い、スピーカ１０５とＣＰＵ１０１、またマイク１０６，カメラ１０７及び外部記憶媒体１０８とＣＰＵ１０２がデータ通信可能となるように構成する。
カメラで撮影した映像を表示装置１０３に表示する場合、カメラ１０６からの映像データとマイク１０５からの音声データは映像処理用ＣＰＵ１０２が処理を行なう。

図４は、上記携帯電話端末１００による、カメラからの映像を表示する時の処理例を示すシーケンス図である。図４において、まず利用者がカメラアプリケーションを操作すると、ＣＰＵ１０１の電源がオンし、スイッチ１０９を図３の状態に切り替える。同時にＣＰＵ１０１はＣＰＵ１０２へ供給される電源をオン（入）にする（ステップＳ１）。そして、ＣＰＵ１０１は表示装置１０３にカメラアプリケーションのメニューを表示する（ステップＳ２）とともに、ＣＰＵ１０２に対しカメラ１０７からの映像を表示するよう指示する（ステップＳ３）。

ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵ１０１の指示を受けてスイッチ１０９を介しマイク１０６及びカメラ１０７から音声及び映像を取り込み（ステップＳ４）、メモリ１０４に一時記憶させる。ＣＰＵ１０２は、メモリ１０４に一時記憶されている映像データを表示装置１０３に転送し表示させる（ステップＳ５）。このとき、メモリ１０４に書き込んだ内容を表示装置１０３に随時表示してもよいし、時間などのトリガを入力して定期的に表示するようにしてもよい。

そして利用者からの指示があるなど必要であれば、ＣＰＵ１０２はＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Group）などの映像符号化処理を行い（ステップＳ６）、その音声データ及び映像データを外部記憶装置１０８に保存する（ステップＳ７）。なお、上記表示装置１０３に映像を表示しているときに、ＣＰＵ１０１が、メモリ１０４に一時記憶された音声データをスピーカ１０５に出力し、利用者が音声を視聴できるように構成してもよい。

図５は、２つのＣＰＵによる機能分担例の説明に供する図である。上記ステップＳ２において、ＣＰＵ１０１が図５に示すような表示装置１０３の表示部（表示画面）１５０に、映像以外の画面表示、例えばウィンドウ形式のメニュー画面１５１を表示する。同時に、ＣＰＵ１０２が、そのメニュー画面１５１内の映像表示領域１５２に、撮影している映像を表示させるようにしている。

上述した例によれば、カメラ１０７で撮影された映像を表示装置１０３へ表示する場合に、カメラ１０７から映像及び音声の取り込みや復号化等の比較的処理量の大きい処理をＣＰＵ１０２が担当し、メニュー１５１を表示する等の比較的処理量の小さい処理をＣＰＵ１０１が担当することにより、処理を２つのＣＰＵ１０１，１０２へ適宜分散させることができる。また、無駄な消費電流を発生させず、かつソフトウェアへの変更を最小限に留めることができる。
なお、上述例では、ＣＰＵ１０２で比較的重い処理を行ったが、その後の表示装置１０３への指令はＣＰＵ１０１又はＣＰＵ１０２のいずれが行なうようにしてもよい。

次に、保存されている映像データを再生する場合について説明する。
図６は、外部記憶装置１０８に保存されている映像データを再生するときの携帯電話端末１００の状態を示す。この場合、ＣＰＵ１０１によってスイッチ１０９の切り替えを行い、マイク１０６，カメラ１０７とＣＰＵ１０１が、またスピーカ１０５，外部記憶媒体１０８とＣＰＵ１０２がデータ通信可能となるように構成する。
外部記憶装置１０８に保存された映像データを再生する場合、外部記憶媒体１０８から読み出した映像データは映像処理用ＣＰＵ１０２が処理を担当する。

図７は、上記携帯電話端末１００による、外部記憶装置１０８の保存映像データを表示する時の処理例を示すシーケンス図である。図７において、まず利用者が映像データ再生アプリケーションを操作すると、ＣＰＵ１０１の電源がオンし、スイッチ１０９を図６の状態に切り替える。同時にＣＰＵ１０１はＣＰＵ１０２へ供給される電源をオン（入）にする（ステップＳ１）。そして、ＣＰＵ１０１は表示装置１０３に保存映像データ再生のメニューを表示する（ステップＳ１２）とともに、ＣＰＵ１０２に対し外部記憶装置１０８に記憶されている映像データを表示するよう指示する（ステップＳ１３）。

ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵ１０１の指示を受けてスイッチ１０９を介し外部記憶装置１０８から音声データ及び映像データを読み出し（ステップＳ１４）、ＭＰＥＧ等をデコード（復号）（ステップＳ１５）して、メモリ１０４に一時記憶させる。ＣＰＵ１０２は、メモリ１０４に一時記憶されている映像データを表示装置１０３に転送し表示させ（ステップＳ１６）、また音声データはスピーカ１０５に転送して再生させる（ステップＳ１７）。
このときも、ＣＰＵ１０２から転送された映像データを映像表示領域１５２に表示し、それ以外の表示（例えば図５のメニュー１５１）を、ＣＰＵ１０１から表示装置１０３に転送して表示させる。

上述した例によれば、外部記憶装置１０８に保存された映像データ及び音声データを再生する場合に、データの読み出しやデコード等の比較的処理量の大きい処理をＣＰＵ１０２が担当し、メニュー１５１を表示する等の比較的処理量の小さい処理をＣＰＵ１０１が担当することにより、処理を２つのＣＰＵ１０１，１０２へ適宜分散させることができる。また、無駄な消費電流を発生させず、かつソフトウェアへの変更を最小限に留めることができる。
なお、上述例では、ＣＰＵ１０２で比較的重い処理を行ったが、図３及び図４の例で述べたのと同様に、その後の表示装置１０３への指令はＣＰＵ１０１又はＣＰＵ１０２のいずれが行なうようにしてもよい。

上述したこれらの実施の形態例によれば、以前使用していたソフトウェアの変更が最小限で済ませられる。また、２つのＣＰＵの両方を効率よく使用でき、高速処理が実現できる。さらに必要がないときは追加したＣＰＵの電源はオンにならないため、２つめのＣＰＵの電源が常時オンとなる従来の方法より、消費電流が格段に低減される。

なお、上述した実施の形態例の入出力部として、上述例以外に例えばテレビ電話や、Felica（登録商標）などの非接触ＩＣなども適用することができる。

また、図５に示した表示部１５０において、ＣＰＵ１０２による映像を全画面表示するようにしてもよい。また上述した実施の形態例では、映像処理について述べたが、例えば音楽データをマルチチャンネルスピーカで再生するような場合に適用し、ＣＰＵ１０２で処理量の大きな処理を担当させて上述したような作用効果を得ることができる。

本発明の一実施の形態例に係る２ＣＰＵアーキテクチャの携帯電話端末の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態例に係る電話アプリケーション使用時の説明に供する図である。 本発明の一実施の形態例に係るカメラからの映像を表示時の説明に供する図である。 本発明の一実施の形態例に係るカメラからの映像を表示する際のシーケンスを示す図である。 本発明の一実施の形態例に係る２つのＣＰＵの表示機能分担例を示す図である。 本発明の一実施の形態例に係る保存映像データを再生時の説明に供する図である。 本発明の一実施の形態例に係る保存映像データを再生時のシーケンスを示す図である。 １ＣＰＵアーキテクチャの携帯電話端末の例を示す図である。 従来の２ＣＰＵアーキテクチャの携帯電話端末の一例を示す図である。

符号の説明

１００…携帯電話端末、１０１，１０２…ＣＰＵ、１０３…表示装置、１０４…スピーカ、１０５…マイク、１０６…カメラ、１０７…外部記憶装置、１０８…スイッチ、１０９…メモリ、１５０…表示部（表示画面）、１５１…メニュー、１５２…映像表示領域

Claims (5)

1. 優先的に電源が供給され、アプリケーションに応じて所定の演算制御処理を行う第１演算制御部と、
   前記第１演算制御部の制御に基づき電源が供給され、前記アプリケーションに応じて所定の演算制御処理を行う第２演算制御部と、
   前記第１演算制御部の制御に基づいて、前記第１演算制御部及び前記第２演算制御部と、各種の入出力部との接続を切り替える切り替え部と、を有し、
   前記入出力部として少なくとも、前記第１演算制御部及び前記第２演算制御部により制御可能な表示装置を含み、前記アプリケーションを実行時において前記第１演算制御部及び前記第２演算制御部が前記表示装置に対する表示処理を行い、
   前記第１演算制御部は、表示すべき映像データ以外の画面を前記表示装置へ表示する処理を行うとともに、前記第２演算制御部に対し当該映像データを前記表示装置へ表示させるよう指示し、
   前記第２演算制御部は、前記第１演算制御部の指示に従い、前記表示装置の前記映像データ以外の画面の映像表示領域に当該映像データを表示させる
   情報処理装置。
2. 前記第１演算制御部は、当該第１演算制御部の演算制御処理の処理量に応じて前記第２演算制御部へ供給される電源を入にする
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 少なくとも前記入出力部として、カメラ及び外部記憶装置をさらに備え、
   前記第２演算制御部は、前記第１演算制御部の指示に従い、前記カメラで生成された映像データに対し所定の符号化を行い前記外部記憶装置に記憶させる
   請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記第２演算制御部は、前記第１演算制御部の指示に従い、前記外部記憶装置に記憶されている映像データを復号化し、前記表示装置へ表示させる
   請求項３に記載の情報処理装置。
5. 所定の演算制御処理を行う情報処理装置における情報処理方法であって、
   優先的に電源が供給され、アプリケーションに応じて所定の演算制御処理を行う第１演算制御部が、前記アプリケーションに応じて第２演算制御部に電源が供給されるよう制御し、
   前記第１演算制御部は、前記アプリケーションに応じて切り替え部を制御して、当該第１演算制御部及び前記第２演算制御部に各種の入出力部を接続させ、
   前記入出力部として少なくとも、前記第１演算制御部及び前記第２演算制御部により制御可能な表示装置を含み、前記アプリケーションを実行時において前記第１演算制御部及び前記第２演算制御部が前記表示装置に対する表示処理を行い、
   前記第１演算制御部により、表示すべき映像データ以外の画面を前記表示装置へ表示する処理を行うとともに、前記第２演算制御部に対し当該映像データを前記表示装置へ表示させるよう指示し、
   前記第２演算制御部により、前記第１演算制御部の指示に従い、前記表示装置の前記映像データ以外の画面の映像表示領域に当該映像データを表示させる
   情報処理方法。

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