JP4728083B2 - Media processing device - Google Patents
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Description
本発明は、メディア処理装置に関し、特に複数のプロセッサによりメディア処理を行うメディア処理装置に関する。 The present invention relates to a media processing device, and more particularly to a media processing device that performs media processing by a plurality of processors.
従来、映像および音声信号等のメディア信号の処理をおこなうメディア処理装置として、複数のCPUに各タスクを割り当て、メディア処理を行う方法が知られている。図7は、従来のメディア処理装置の構成を示すブロック図である。従来のメディア処理装置は、マイコンブロック101とデータ入出力部102とを備える。マイコンブロック101は、複数のCPU103a、103bおよび103cを備える。各CPU103(CPU103a、103bおよび103cを特に区別しない場合にはCPU103と表す。)は、割り当てられたタスクを処理する。データ入出力部102は、外部とのメディア信号の受け渡しを行う。また、マイコンブロック101と、データ入出力部102とはバスライン104を介し、信号の受け渡しを行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a media processing apparatus that processes media signals such as video and audio signals, a method for performing media processing by assigning each task to a plurality of CPUs is known. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional media processing apparatus. A conventional media processing apparatus includes a
従来のメディア処理装置では、各CPU103の処理能力は固定であるため、各CPU103は割り当てられたタスクに対し余分な処理能力を有することになる。また、各CPU103の個数は、ハードウェアにより決定されるので、タスクを割り当てるCPU103の個数も固定である。例えば、マイコンブロック101が3個のCPU103a、103bおよび103cを備える場合、当然ながら、複数のタスクを3個以内のCPUに割り当てなくてはならない。これにより、従来のメディア処理装置は、各CPU103の処理能力に対し、最適なタスクを割り当てることが困難である。また、ソフトウェアによる各CPU103に対するタスクの割り当ても複雑な制御が必要となる。
In the conventional media processing apparatus, since the processing capacity of each CPU 103 is fixed, each CPU 103 has extra processing capacity for the assigned task. Further, since the number of CPUs 103 is determined by hardware, the number of CPUs 103 to which tasks are assigned is also fixed. For example, when the
これらにより、従来のメディア処理装置は、要求される時間内に、メディア処理を行わなければならない場合、要求された時間内にメディア処理が終了しないことがある。すなわち、従来のメディア処理装置は、AV機器における映像ストリームまたは音声ストリームの圧縮または伸張等のリアルタイム性が要求される処理において、性能保証が困難となる。 Accordingly, when the conventional media processing apparatus has to perform media processing within the required time, the media processing may not be completed within the requested time. That is, it is difficult for a conventional media processing device to guarantee performance in a process that requires real-time performance such as compression or expansion of a video stream or an audio stream in an AV device.
これらに対し、複数の仮想的なプロセッサにタスクを割り当てる方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, a method of assigning tasks to a plurality of virtual processors is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1記載のメディア処理装置は、複数のタスクを複数の仮想プロセッサに割り当て、メディア処理を行う。これにより、特許文献1記載のメディア処理装置は、各タスクに対し、最適な処理能力を持つ仮想プロセッサを割り当て、処理を行うことができる。
The media processing device described in
また、特許文献1記載のメディア処理装置の各仮想プロセッサによるメディア処理は、1周期を複数のタイムスロットに分割し、各タイムスロットを各仮想プロセッサに割り当てることで行われる。特許文献1記載のメディア処理装置は、このタイムスロットを管理することで、各仮想プロセッサが実行する処理の負荷バランスを保つことができる。すなわち、各仮想プロセッサに割り当てられたタスクに要する処理時間に応じたタイムスロットを、各仮想プロセッサに割り当てることで、容易にタスクの割り当てを制御することができる。これにより、リアルタイム性が要求される処理において、容易に性能保証を行うことができる。
一般のメディア処理において、リアルタイム性が要求される処理と、リアルタイム性が要求されない処理とが混在する。例えば、ユーザによる画面操作等の不定期に発生する単発の処理では、リアルタイム性は要求されない。このように一般のメディア処理においては、リアルタイム性が要求される処理に加え、リアルタイム性が要求されない単発の処理が発生するので、プロセッサの処理能力が十分に高くなければなない。すなわち、従来のメディア処理装置では、プロセッサの処理能力を十分に高くしておかなければ、リアルタイム性が要求される処理の性能保証をすることが困難である。プロセッサの処理能力を十分に高くしておくには、コストがかかるという問題がある。よって、従来のメディア処理装置は、リアルタイム性が要求される処理と、リアルタイム性が要求されない処理とが混在する処理に対し、コストをかけずに最適な処理を行うことができない。すなわち、従来のメディア処理装置は、処理の性質の異なる処理に対し、コストをかけずに性能保証をするという最適な処理を行うことが困難であるという問題がある。 In general media processing, processing that requires real-time processing and processing that does not require real-time processing coexist. For example, real-time processing is not required in a single process that occurs irregularly such as a screen operation by a user. In this way, in general media processing, in addition to processing that requires real-time processing, single processing that does not require real-time processing occurs, and therefore the processing capability of the processor must be sufficiently high. That is, in the conventional media processing device, it is difficult to guarantee the performance of a process that requires real-time characteristics unless the processing capability of the processor is sufficiently high. There is a problem that it takes cost to keep the processing capacity of the processor sufficiently high. Therefore, the conventional media processing device cannot perform optimum processing without cost for processing in which processing that requires real-time processing and processing that does not require real-time processing coexist. That is, the conventional media processing apparatus has a problem that it is difficult to perform optimum processing for guaranteeing performance without cost for processing with different processing characteristics.
そこで、本発明は、処理の性質の異なる処理に対し、コストをかけずに性能保証をするという最適な処理を行うメディア処理装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a media processing apparatus that performs optimal processing for guaranteeing performance without incurring costs for processing having different processing characteristics.
上記目的を達成するために、本発明に係るメディア処理装置は、メディア処理を行うメディア処理手段と、前記メディア処理手段の制御を行う制御手段とを備え、前記メディア処理手段は、物理プロセッサをハードウェア制御により時分割で性能分割された複数の仮想プロセッサを備え、前記制御手段は、複数のCPUを備える。 To achieve the above object, a media processing apparatus according to the present invention comprises media processing means for performing media processing, and control means for controlling the media processing means. Hardware control, and a plurality of virtual processors performance-divided in a time-sharing manner, and the control means includes a plurality of CPUs.
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、メディア処理手段で、複数の仮想プロセッサを用いメディア処理を行う。また、複数の仮想プロセッサは、メディア処理に必要な処理能力に応じ、ハードウェア制御により時分割で性能分割されている。また、制御手段は複数のCPUを有する。これにより、リアルタイム性が要求されない単発の処理をCPUが行うことで、メディア処理手段は、リアルタイム性が要求されない単発の処理を行う必要がない。よって、メディア処理手段は、メディア処理に必要な処理能力以上の高い処理能力を有さなくともよい。すなわち、メディア処理装置のコストを削減することができる。よって、本発明におけるメディア処理装置は、処理の性質の異なる処理に対し、コストをかけずに性能保証するという最適な処理を行うことができる。 As a result, the media processing apparatus according to the present invention performs media processing using the plurality of virtual processors by the media processing means. Further, the plurality of virtual processors are performance-divided in time division by hardware control according to the processing capability required for media processing. Further, the control means has a plurality of CPUs. As a result, the CPU performs single processing that does not require real-time processing, and the media processing means does not need to perform single processing that does not require real-time processing. Therefore, the media processing unit does not have to have a high processing capability higher than the processing capability necessary for media processing. That is, the cost of the media processing device can be reduced. Therefore, the media processing apparatus according to the present invention can perform optimum processing for guaranteeing performance without cost for processing having different processing characteristics.
また、前記制御手段は、マルチプロセッサに対応したOSを搭載し、システム全体の制御を行い、前記メディア処理は、複数の処理を含み、前記各仮想プロセッサは、割り当てられた前記各処理を行い、前記各仮想プロセッサには、前記割り当てられた各処理に必要な処理能力に応じてタイムスロットが割り当てられてもよい。 In addition, the control means is equipped with an OS corresponding to a multiprocessor and controls the entire system, the media processing includes a plurality of processing, and each virtual processor performs each assigned processing, Each virtual processor may be assigned a time slot according to the processing capability required for each assigned process.
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、制御手段がシステム全体の制御を行うので、メディア処理装置の制御を容易に行うことができる。また、各仮想プロセッサには、メディア処理に含まれる複数の処理が割り当てられ、各仮想プロセッサは、割り当てられた処理を行う。また、各仮想プロセッサによるメディア処理は、1周期を複数のタイムスロットに分割し、各タイムスロットを各仮想プロセッサに割り当てることで行われる。メディア処理装置は、このタイムスロットを管理することで、仮想的な各プロセッサが実行する処理の負荷バランスを保つことができる。すなわち、リアルタイム性が要求される処理において、容易に性能保証を行うことができる。 Thereby, in the media processing apparatus according to the present invention, the control means controls the entire system, and therefore the media processing apparatus can be easily controlled. Each virtual processor is assigned a plurality of processes included in the media process, and each virtual processor performs the assigned process. Media processing by each virtual processor is performed by dividing one cycle into a plurality of time slots and assigning each time slot to each virtual processor. The media processing device can maintain the load balance of the processing executed by each virtual processor by managing this time slot. That is, it is possible to easily guarantee performance in processing that requires real-time performance.
また、前記各CPUは、リアルタイム性を保証する必要がない処理を行ってもよい。
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、制御手段が有する複数のCPUが、割り当てられたリアルタイム性を保証する必要がない処理を行う。これにより、メディア処理手段は、リアルタイム性が要求されない単発の処理を行う必要がない。よって、メディア処理手段は、メディア処理に必要な処理能力以上の高い処理能力を有さなくともよい。すなわち、メディア処理装置のコストを削減することができる。
The CPUs may perform processing that does not require real-time performance.
Thus, in the media processing device according to the present invention, the plurality of CPUs included in the control means perform processing that does not need to guarantee the assigned real-time property. This eliminates the need for the media processing means to perform a single process that does not require real-time performance. Therefore, the media processing unit does not have to have a high processing capability higher than the processing capability necessary for media processing. That is, the cost of the media processing device can be reduced.
また、前記各仮想プロセッサは、リアルタイム性を保証する必要がある前記各処理を行ってもよい。 In addition, each of the virtual processors may perform each of the processes that need to guarantee real-time properties.
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、複数の仮想プロセッサが、割り当てられたリアルタイム性を保証する必要がある処理を行う。これにより、リアルタイム性を保証する必要がある処理に対し、容易に性能保証することができる。よって、本発明におけるメディア処理装置は、リアルタイムの処理が要求される処理と、リアルタイムの処理が要求されない処理とが混在する処理に対し、コストをかけずに性能保証するという最適な処理を行うことができる。 As a result, the media processing device according to the present invention performs a process in which a plurality of virtual processors need to guarantee the allocated real-time property. As a result, performance can be easily guaranteed for a process that needs to guarantee real-time performance. Therefore, the media processing apparatus according to the present invention performs optimum processing for guaranteeing performance without cost for processing in which processing that requires real-time processing and processing that does not require real-time processing are mixed. Can do.
また、前記各CPUが行う前記各処理は、前記OSによって管理されてもよい。
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、複数のCPUが行う処理を、容易に制御することができる。
Further, the processes performed by the CPUs may be managed by the OS.
Thereby, the media processing apparatus in this invention can control easily the process which several CPU performs.
また、前記メディア処理手段は、複数の物理プロセッサを備え、各物理プロセッサは、ハードウェア制御により時分割で性能分割された複数の仮想プロセッサを備えてもよい。 The media processing unit may include a plurality of physical processors, and each physical processor may include a plurality of virtual processors that are performance-divided in time division by hardware control.
これにより、本発明におけるメディア処理装置の設計段階において、メディア処理手段の物理プロセッサの個数を変更することで、容易にメディア処理手段の処理能力を変更することができる。 Thereby, in the design stage of the media processing apparatus in the present invention, the processing capability of the media processing means can be easily changed by changing the number of physical processors of the media processing means.
また、前記各仮想プロセッサは、任意の物理プロセッサに対応してもよい。
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、メディア処理手段の物理プロセッサの個数を変更しても、容易に割り当て制御を行うことができる。また、メディア処理において、メディア処理手段の複数の物理プロセッサの処理能力を有効に使用することができる。
Each virtual processor may correspond to an arbitrary physical processor.
Thus, the media processing apparatus according to the present invention can easily perform allocation control even if the number of physical processors of the media processing means is changed. In media processing, the processing capabilities of a plurality of physical processors of the media processing means can be used effectively.
また、前記各物理プロセッサは、同一の機能記述、同一のネットリストおよび同一形状のレイアウトマスクのうち少なくとも一つを用い形成されてもよい。 The physical processors may be formed using at least one of the same function description, the same netlist, and the same shape layout mask.
これにより、メディア処理手段の有する物理プロセッサをIPコアとして設計に用いることができる。これにより、設計段階において、容易にメディア処理手段の有する物理プロセッサの個数を変更することができる。よって、設計段階において、メディア処理手段の処理能力を要求に応じスケーラブルに変更することができる。 Thereby, the physical processor which a media processing means has can be used for design as an IP core. Thereby, the number of physical processors included in the media processing means can be easily changed in the design stage. Therefore, at the design stage, the processing capability of the media processing means can be changed to be scalable as required.
また、前記各CPUは、同一の機能記述、同一のネットリストおよび同一形状のレイアウトマスクのうち少なくとも一つを用い形成されてもよい。 Each CPU may be formed using at least one of the same function description, the same netlist, and the same shape layout mask.
これにより、制御手段の有するCPUをIPコアとして設計に用いることができる。これにより、設計段階において、容易に制御手段の有するCPUの個数を変更することができる。よって、設計段階において、制御手段の処理能力を要求に応じスケーラブルに変更することができる。 Thereby, CPU which control means has can be used for design as an IP core. As a result, the number of CPUs included in the control means can be easily changed in the design stage. Therefore, at the design stage, the processing capability of the control means can be changed in a scalable manner as required.
また、前記メディア処理は、映像ストリームまたは音声ストリームの圧縮または伸張のうち少なくとも一つを含んでもよい。 The media processing may include at least one of compression or expansion of a video stream or an audio stream.
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、映像ストリームまたは音声ストリームの圧縮または伸張のうち少なくとも一つを含む処理を、メディア処理手段では、複数の仮想プロセッサを用い処理を行う。また、制御手段は複数のCPUを有する。これにより、リアルタイム性が要求されない単発の処理をCPUが行うことで、メディア処理手段は、リアルタイム性が要求されない単発の処理を行う必要がない。よって、メディア処理手段は、メディア処理に必要な処理能力以上の高い処理能力を有さなくともよい。すなわち、メディア処理装置のコストを削減することができる。よって、映像ストリームまたは音声ストリームの圧縮または伸張のうち少なくとも一つを含む処理を、メディア処理手段の処理能力に対し、コストをかけずに性能保証するという最適な処理を行うことができる。よって、本発明におけるメディア処理装置は、映像ストリームまたは音声ストリームの圧縮または伸張のうち少なくとも一つを含み、処理の性質の異なる処理を含む処理を最適に処理することができる。 Accordingly, the media processing apparatus according to the present invention performs processing including at least one of compression or expansion of the video stream or the audio stream, and the media processing means performs processing using a plurality of virtual processors. Further, the control means has a plurality of CPUs. As a result, the CPU performs single processing that does not require real-time processing, and the media processing means does not need to perform single processing that does not require real-time processing. Therefore, the media processing unit does not have to have a high processing capability higher than the processing capability necessary for media processing. That is, the cost of the media processing device can be reduced. Therefore, it is possible to perform an optimum process of guaranteeing the performance of the processing including at least one of the compression or expansion of the video stream or the audio stream without incurring the cost for the processing capability of the media processing unit. Therefore, the media processing device according to the present invention can optimally process a process including at least one of compression or expansion of a video stream or an audio stream and including processes having different processing characteristics.
また、前記メディア処理装置は、一つの半導体基板上に形成されてもよい。
これにより、本発明におけるメディア処理装置は、システムLSIとして形成することができる。
The media processing apparatus may be formed on a single semiconductor substrate.
Thereby, the media processing apparatus in the present invention can be formed as a system LSI.
本発明は、処理の性質の異なる処理に対し、コストをかけずに性能保証するという最適な処理を行うメディア処理装置を提供することができる。 The present invention can provide a media processing apparatus that performs optimum processing for guaranteeing performance without cost for processing having different processing characteristics.
以下、本発明に係るメディア処理装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a media processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態におけるメディア処理装置は、リアルタイム性の要求される処理(以下、「リアルタイム処理」と呼ぶ。)を、メディア処理ブロックが有するプロセッサをハードウェア制御により時分割で性能分割された複数の仮想プロセッサが処理する。また、リアルタイム性の要求されない処理(以下、「非リアルタイム処理」と呼ぶ。)を、マイコンブロックが有する複数のCPUが処理する。これにより、本実施の形態におけるメディア処理装置は、リアルタイム処理および非リアルタイム処理を、コストをかけずに性能保証するという最適な処理を行うことができる。
(Embodiment 1)
The media processing apparatus according to the present embodiment has a plurality of processes in which real-time processing is required (hereinafter referred to as “real-time processing”). Processed by the virtual processor. Also, a plurality of CPUs included in the microcomputer block process a process that does not require real-time processing (hereinafter referred to as “non-real-time process”). Thereby, the media processing apparatus in this Embodiment can perform the optimal process of guaranteeing the performance of a real-time process and a non-real-time process without incurring cost.
図1は、本実施の形態におけるメディア処理装置の構成を示すブロック図である。
図1に示すメディア処理装置は、映像信号または音声信号等のメディア信号のメディア処理を行う半導体基板上に形成された1チップのシステムLSIであり、マイコンブロック1と、メディア処理ブロック2と、ストリームI/Oブロック3と、AVI/O(Audio Visual Input Output)ブロック4と、メモリ制御ブロック5とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a media processing apparatus according to the present embodiment.
The media processing apparatus shown in FIG. 1 is a one-chip system LSI formed on a semiconductor substrate that performs media processing of media signals such as video signals or audio signals, and includes a
マイコンブロック1は、複数のCPU6a、6bおよび6cを備える(複数のCPU6a、6bおよび6cを特に区別しない場合は、CPU6と表す。)。マイコンブロック1は、マルチプロセッサに対応したOSを搭載し、メディア処理装置全体の制御を行う。すなわち、マイコンブロック1は、制御バス9aを介し、メディア処理ブロック2におけるメディア処理の始動および停止を制御する。また、マイコンブロック1は、ストリームI/Oブロック3、AVI/Oブロック4およびメモリ制御ブロック5の信号の入出力の制御を行う。
The
各CPU6は、割り当てられた処理を行う。また、各CPU6の処理は、マルチプロセッサに対応したOSにより管理される。例えば、本メディア処理装置がDVDレコーダ等のAV機器に実装される場合、各CPUに割り当てられる処理は、ユーザによる操作等に基づくメニュー表示や、録画や再生に関するユーザ操作(開始、終了、一時停止、早送り再生および逆戻し再生等)に基づく、メディア処理ブロック2へのリアルタイムタスクの起動処理、終了処理、一時停止処理等の非リアルタイム処理である。
Each CPU 6 performs assigned processing. Further, the processing of each CPU 6 is managed by an OS corresponding to the multiprocessor. For example, when the present media processing apparatus is mounted on an AV device such as a DVD recorder, the processing assigned to each CPU includes menu display based on user operations and the like, and user operations related to recording and playback (start, end, pause) Non-real time processing such as start processing, end processing, and pause processing of the real time task to the
メディア処理ブロック2は、プロセッサブロック7を備え、マイコンブロック1の制御の下で、圧縮画像音声ストリーム等の画像音声データの圧縮または伸張等のリアルタイム処理を行う。リアルタイム処理は、例えば音声の圧縮処理、音声の伸張処理、動画像の圧縮処理、動画像の伸張処理、テレビ電話処理等である。
The
プロセッサブロック7は、複数の仮想プロセッサ8aおよび8bを備える(複数の仮想プロセッサ8aおよび8bを特に区別しない場合は、仮想プロセッサ8と表す。)。
The
仮想プロセッサ8は、プロセッサブロック7の有する物理プロセッサを、ハードウェア制御により時分割で性能分割された仮想的なプロセッサである。仮想プロセッサ8は、割り当てられたメディア処理を行う。なお、各仮想プロセッサ8に割り当てられるメディア処理は、リアルタイム処理である。
The virtual processor 8 is a virtual processor in which the physical processor of the
ストリームI/Oブロック3は、外部より入力されたストリーム信号を、データバス9bを介し、メモリ制御ブロック5に送る。ここで、ストリーム信号は、例えば、圧縮画像音声ストリーム等である。ストリームI/Oブロック3には、蓄積メディアまたはネットワーク等の周辺デバイスが接続される。また、ストリームI/Oブロック3は、データバス9bを介し、メモリ制御ブロック5からストリーム信号を受け取り、外部に出力する。
The stream I /
AVI/Oブロック4は、外部より入力された画像信号または音声信号等のメディア信号の処理を行う。AVI/Oブロック4は、処理したメディア信号を、データバス9cを介し、メモリ制御ブロック5に送る。また、AVI/Oブロック4は、データバス9cを介し、メモリ制御ブロック5からメディア信号を受け取り、処理を行う。AVI/Oブロック4は、処理した信号を外部に出力する。なお、AVI/Oブロック4で行われる処理は、A/D変換、D/A変換またはデータのフォーマット変換等のメディア信号の処理である。また、AVI/Oブロック4には、表示装置またはスピーカ等が接続される。
The AVI /
メモリ制御ブロック5は、メディア処理装置と、メディア処理装置の外部に接続された外部メモリとの、データの受け渡しを行う。メモリ制御ブロック5は、ストリームI/Oブロック3またはAVI/Oブロック4を介し外部より入力されたストリーム信号またはメディア信号を外部メモリに格納する。また、メモリ制御ブロック5は、メディア処理ブロック2によりメディア処理された信号を外部メモリに格納する。すなわち、メモリ制御ブロック5は、メディア処理ブロック2によりメディア処理された信号を、データバス9eを介して、受け取り外部メモリに格納する。ストリームI/Oブロック3に入力された信号を、データバス9bを介して、受け取り外部メモリに格納する。AVI/Oブロック4に入力された信号を、データバス9cを介して、受け取り外部メモリに格納する。また、メモリ制御ブロック5は、外部メモリが格納している信号を読み出し、マイコンブロック1、メディア処理ブロック2、ストリームI/Oブロック3およびAVI/Oブロック4に出力する。
The
図2は、メディア処理装置に接続される外部メモリに格納されているタスクの構成を模式的に示す図である。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of tasks stored in an external memory connected to the media processing device.
図2に示す外部メモリ21は、リアルタイム性が要求されるタスクであるリアルタイムタスク群22と、リアルタイム性が要求されないタスクである非リアルタイムタスク群23とを格納する。リアルタイムタスク群22の各リアルタイムタスクは、メディア処理ブロック2における任意の仮想プロセッサ8に割り当てられる。非リアルタイムタスク群23の各非リアルタイムタスクは、マイコンブロック1の任意のCPU6に割り当てられる。外部メモリ21は、例えば、SDRAMである。
The
例えば、図2に示すようにリアルタイムタスク群22において、各リアルタイムタスクは、処理内容(プログラムモジュール)24とサイクル数25とを有する。サイクル数25は、各リアルタイムタスクの性能を保証するために周期毎に必要なクロックサイクルの数である。リアルタイムタスクに対し、プロセッサブロック7では、サイクル数25の値に対応した処理能力を有する仮想プロセッサ8が形成される。例えば、図2では、タスク26は、処理内容24が画像伸張であり、サイクル数が500である。この場合、周期毎に500サイクルに相当する処理能力を有する仮想プロセッサ8が形成され、タスク26が割り当てられる。
For example, as shown in FIG. 2, in the real-
図3は、本実施の形態におけるメディア処理装置のタスクの割り当てを示す図である。図2に示すタスク26、27および28を処理する場合、図3に示すように、プロセッサブロック7は、3つの仮想プロセッサ8a、8bおよび8cを形成する。ここで、1周期(タスク26、27および28の処理に用いる時間単位)は、1000サイクルとする。また、プロセッサブロック7の処理能力を100%と表す。この場合、タスク26のサイクル数25は500サイクルなので、タスク26が割り当てられる仮想プロセッサ8aの処理能力は50%に設定される。また、タスク27のサイクル数25は200サイクルなので、タスク27が割り当てられる仮想プロセッサ8bの処理能力は20%に設定される。タスク28のサイクル数25は300サイクルなので、タスク28が割り当てられる仮想プロセッサ8cの処理能力は30%である。このように、メディア処理ブロック2は、各タスクに対し、必要な処理能力を持つ仮想プロセッサ8を形成し、処理を行う。よって、本実施の形態におけるメディア処理装置は、メディア処理ブロック2の処理能力に余力を残す必要がなく、処理能力のほぼ全てをリアルタイム処理に割り当てることができる。すなわち、メディア処理ブロック2は、各タスクに必要な処理能力に対し、最適な仮想プロセッサで処理を行うことができる。
FIG. 3 is a diagram showing task assignment of the media processing device in the present embodiment. When processing the
図4は、本実施の形態における複数の仮想プロセッサ8a、8bおよび8cの処理のタイミングを示す図である。図4に示すように、各仮想プロセッサ8a、8bおよび8cによるメディア処理は、1周期を複数のタイムスロットに分割し、各タイムスロットを各仮想プロセッサ8に割り当てることで行われる。すなわち、各仮想プロセッサ8a、8bおよび8cには、割り当てられたタスクに必要な処理能力に応じてタイムスロットが割り当てられる。各タイムスロットは、複数のクロックサイクルから形成される。例えば、図4に示すように、仮想プロセッサ8aには、1周期の50%に相当する500サイクルのタイムスロットが割り当てられる。仮想プロセッサ8bには、1周期の20%に相当する200サイクルのタイムスロットが割り当てられる。仮想プロセッサ8cには、1周期の30%に相当する300サイクルのタイムスロットが割り当てられる。本実施の形態におけるメディア処理装置は、このタイムスロットを管理することで、各仮想プロセッサ8a、8bおよび8cが実行する処理の負荷バランスを保つことができる。すなわち、各仮想プロセッサ8に割り当てられたタスクに要する処理時間に応じたタイムスロットを、各仮想プロセッサ8に割り当てることで、容易に処理の割り当てを制御することができる。これにより、リアルタイム性が要求される処理において、容易に性能保証を行うことができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating processing timings of the plurality of
また、図2に示す外部メモリ21に格納されている非リアルタイムタスク群23が有する複数の非リアルタイムタスクは、マイコンブロック1の複数のCPU6に割り当てられ、処理が行われる。例えば、非リアルタイムタスク群23の各非リアルタイムタスクの処理内容(プログラムモジュール)29は、タスク30では、録画開始処理であり、タスク31ではメニュー画面表示であり、タスク32では、録画終了処理である。これらの不定期に発生する非リアルタイムタスクの処理をメディア処理ブロック2で行うと、メディア処理ブロック2に余分な負荷がかかり、リアルタイム処理の性能保証をするために、十分に高い処理能力が必要となる。本実施の形態におけるメディア処理装置では、非リアルタイムタスク群23の各非リアルタイムタスクを、マイコンブロック1の各CPU6に割り当て、処理を行うので、メディア処理ブロック2には余分な負荷がかからない。よって、メディア処理ブロック2の処理能力を必要最小限に抑えることができるの、コストを削減することができる。
A plurality of non-real-time tasks included in the non-real-
以上のように、本実施の形態におけるメディア処理装置は、メディア処理ブロック2のプロセッサブロック7が有する複数の仮想プロセッサ8が、割り当てられたリアルタイム処理を行う。これにより、メディア処理ブロック2の処理能力および処理するタスクの要する処理量に対し最適の処理を行うことができる。よって、本実施の形態におけるメディア処理装置は、リアルタイム処理に対し、容易に性能保証することができる。また、本実施の形態におけるメディア処理装置は、マイコンブロック1が有する複数のCPU6が、割り当てられた非リアルタイム処理を行う。これにより、メディア処理ブロック2は、非リアルタイム処理を行う必要がない。よって、メディア処理ブロック2は、メディア処理に必要な処理能力以上の高い処理能力を有さなくともよい。すなわち、メディア処理装置のコストを削減することができる。よって、本実施の形態におけるメディア処理装置は、リアルタイム処理と、非リアルタイム処理とが混在する処理に対し、コストをかけずに性能保証するという最適な処理を行うことができる。すなわち、本実施の形態におけるメディア処理装置は、処理の性質の異なる処理に対し、コストをかけずに性能保証するという最適な処理を行うことができる。
As described above, in the media processing apparatus according to the present embodiment, the plurality of virtual processors 8 included in the
以上、本発明の実施の形態に係るメディア処理装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。 Although the media processing device according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment.
例えば、上記説明では、リアルタイム性が要求されない処理をマイコンブロック1のCPU6に割り当て処理を行うとしているが、リアルタイム性が要求されない処理の全てをCPU6に割り当てる必要はない。例えば、リアルタイム性が要求されない処理の一部または全部を固定された処理性能を有する1つまたは複数の仮想プロセッサ8に割り当て、処理を行ってもよい。
For example, in the above description, processing that does not require real-time processing is assigned to the CPU 6 of the
また、上記説明では、メディア処理装置はメモリ制御ブロック5を備え、外部メモリ21が接続されているが、メモリを内蔵してもよい。
In the above description, the media processing apparatus includes the
また、上記説明では、メディア処理装置は1チップのLSIであるとしたが、複数のチップから形成されてもよい。 In the above description, the media processing apparatus is a one-chip LSI, but it may be formed of a plurality of chips.
また、上記説明では、リアルタイムタスク群22の各リアルタイムタスクは、サイクル数25を含んでいるが、各リアルタイムタスクの処理量が判定できる情報であれば、これに限らない。例えば、処理量の情報として格納してもよいし、プロセッサブロック7の処理能力に対する割合として格納してもよい。
In the above description, each real-time task in the real-
(実施の形態2)
実施の形態1におけるメディア処理装置は、メディア処理ブロックに1個のプロセッサブロック7を備えていたが、実施の形態2では、メディア処理ブロックに複数のプロセッサブロック7を備えたメディア処理装置について説明する。
(Embodiment 2)
The media processing apparatus according to the first embodiment includes one
図5は、実施の形態2におけるメディア処理装置の構成を示すブロック図である。なお、図1に示す実施の形態1におけるメディア処理装置の構成と同様の要素には同一の符号が付しており、それらに関する詳細な説明は省略する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the media processing device according to the second embodiment. Elements similar to those of the media processing apparatus according to
図5に示すように、実施の形態2におけるメディア処理装置は、メディア処理ブロック2に複数のプロセッサブロック7a、7bおよび7cを備える(プロセッサブロック7a、7bおよび7cを特に区別しない場合には、プロセッサブロック7と表す。)。実施の形態2におけるメディア処理ブロック2は、複数のプロセッサブロック7を備えるが、各仮想プロセッサ8は、任意のプロセッサブロック7に対応する。
As shown in FIG. 5, the media processing apparatus according to the second embodiment includes a plurality of
図6は、複数のプロセッサブロック7に対する、仮想ブロック8への処理の割り当てを示した図である。図6に示すように、メディア処理ブロック2が2個のプロセッサブロック7aおよび7bを備える場合について説明する。また、プロセッサブロック7aおよび7bの処理能力をそれぞれ100%として表す。プロセッサブロック7aおよび7bに複数の仮想プロセッサ8a、8b、8cおよび8dを形成する場合、各仮想プロセッサ8a、8b、8cおよび8dには、プロセッサブロック7aおよび7bの処理能力の合計である200%を、処理するタスク10a、10b、10cおよび10dに必要な処理能力に応じて割り当てることができる。すなわち、任意のプロセッサブロック7aおよび7bに、タスク10a、10b、10cおよび10dに必要な処理能力に応じた各仮想プロセッサ8の形成することができる。これにより、プロセッサブロック7が複数になった場合でも、各仮想プロセッサ7への割り当て制御は複雑化することがなく、仮想プロセッサ7が1個の場合と同様に容易に割り当て制御を行うことができる。
FIG. 6 is a diagram showing the allocation of processing to the virtual block 8 for a plurality of processor blocks 7. As shown in FIG. 6, the case where the
以上により、メディア処理ブロック2のプロセッサブロック7の個数を変更しても、容易に割り当て制御を行うことができる。また、メディア処理において、メディア処理ブロック2の複数のプロセッサブロック7の処理能力を有効に使用することができる。また、設計段階において、プロセッサブロック7をIPコアとして用いることができる。すなわち、プロセッサブロック7は、同一の機能記述、同一のネットリストおよび同一形状のレイアウトマスクのうち少なくとも一つを用い形成される。同一の機能記述を用いることで、論理レベルの設計において、容易にプロセッサブロック7の個数を変更することができる。同一のネットリストを用いることで、回路レベルの設計において、容易にプロセッサブロック7の個数を変更することができる。また、同一のレイアウトマスクを用いることで、レイアウト設計において、容易にプロセッサブロック7の個数を変更することができる。プロセッサブロック7の個数を変更することで、メディア処理ブロック2の処理能力をスケーラブルに変更することができる。よって、実施の形態2におけるメディア処理装置を含むLSIの回路設計およびレイアウト設計を容易に行うことができる。
As described above, even when the number of the processor blocks 7 of the
また、プロセッサブロック7と同様に、マイコンブロック1のCPU6をIPコアとして用いることができる。すなわち、CPU6は、同一の機能記述、同一のネットリストおよび同一形状のレイアウトマスクのうち少なくとも一つを用い形成される。同一の機能記述を用いることで、論理レベルの設計において、容易にCPU6の個数を変更することができる。同一のネットリストを用いることで、回路レベルの設計において、容易にCPU6の個数を変更することができる。また、同一のレイアウトマスクを用いることで、レイアウト設計において、容易にCPU6の個数を変更することができる。設計段階において、CPU6の個数を変更することでマイコンブロック1の処理能力をスケーラブルに変更することができる。すなわち、本発明におけるメディア処理装置を含むLSIの回路設計およびレイアウト設計を容易に行うことができる。
Similarly to the
本発明は、メディア処理装置に適用でき、特にAV機器、音声通信機器および映像通信機器等の映像音声機器に用いるメディア処理装置に適用できる。 The present invention can be applied to a media processing apparatus, and in particular, can be applied to a media processing apparatus used for audiovisual equipment such as AV equipment, audio communication equipment, and video communication equipment.
1,101 マイコンブロック
2 メディア処理ブロック
3 ストリームI/Oブロック
4 AVI/Oブロック
5 メモリ制御ブロック
6、6a、6b、6c、103、103a、103b、103c CPU
7、7a、7b、7c プロセッサブロック
8、8a、8b、8c、8d 仮想プロセッサ
9a 制御バス
9b、9c、9d、104 データバス
10a、10b、10c、10d、26、27、28、30、31、32 タスク
21 外部メモリ
22 リアルタイムタスク群
23 非リアルタイムタスク群
24、29 処理内容
25 サイクル数
102 データ入出力部
1,101
7, 7a, 7b,
Claims (8)
前記メディア処理ブロックの制御を行うマイコンブロックとを備え、
前記メディア処理ブロックは、物理プロセッサを備え、
前記物理プロセッサは、複数の仮想プロセッサを備え、
前記マイコンブロックはCPUを備え、
前記複数の仮想プロセッサのそれぞれを前記複数のタイムスロットのそれぞれに割り当て、割り当てる性能をクロックサイクル数として定義し、ハードウェア制御により定義されたクロックサイクル数を実行した前記複数のタイムスロットを切り替えることにより、前記複数の仮想プロセッサにメディア処理ブロックの処理能力を分割し、
前記CPUは、リアルタイム性を保証する必要がない非リアルタイム処理を行い、
前記複数の仮想プロセッサのうち少なくとも1つを非リアルタイム処理に割り当てることで、前記マイコンブロックの処理能力以上の処理能力を、非リアルタイム処理に割り当てる
ことを特徴とするメディア処理装置。 A media processing block for performing media processing having one cycle which is a unit of processing consisting of a plurality of time slots;
A microcomputer block for controlling the media processing block,
The media processing block comprises a physical processor;
The physical processor includes a plurality of virtual processors,
The microcomputer block includes a CPU,
By assigning each of the plurality of virtual processors to each of the plurality of time slots, defining the performance to be assigned as the number of clock cycles, and switching the plurality of time slots executing the number of clock cycles defined by hardware control , Dividing the processing capacity of the media processing block into the plurality of virtual processors,
The CPU performs non-real-time processing that does not require real-time performance,
A media processing apparatus, wherein at least one of the plurality of virtual processors is assigned to non-real time processing, thereby assigning processing capacity equal to or greater than the processing capacity of the microcomputer block to non-real time processing.
前記メディア処理は、複数の処理を含み、
前記各仮想プロセッサは、割り当てられた前記各処理を行い、
前記各仮想プロセッサには、前記割り当てられた各処理に必要な処理能力に応じてタイムスロットが割り当てられる
ことを特徴とする請求項1記載のメディア処理装置。 The microcomputer block is equipped with a multiprocessor OS and controls the entire system.
The media processing includes a plurality of processing,
Each of the virtual processors performs the assigned processing,
The media processing apparatus according to claim 1, wherein each virtual processor is assigned a time slot according to a processing capability necessary for each assigned process.
前記各CPUは、非リアルタイム処理を行う
ことを特徴とする請求項1又は2記載のメディア処理装置。 The microcomputer block includes a plurality of CPUs,
The media processing apparatus according to claim 1, wherein each of the CPUs performs non-real time processing.
ことを特徴とする請求項1〜3記載のうちいずれか一つのメディア処理装置。 The virtual processors other than the virtual processors assigned to the non-real time processing among the plurality of virtual processors perform processing that needs to guarantee real-time performance. Media processing device.
各物理プロセッサは、ハードウェア制御により時分割で性能分割された複数の仮想プロセッサを備える
ことを特徴とする請求項1〜4記載のうちいずれか一つのメディア処理装置。 The media processing block comprises a plurality of physical processors,
Each media processor is provided with a plurality of virtual processors by which performance division was carried out by time division by hardware control. The media processing device according to any one of claims 1 to 4 characterized by things.
ことを特徴とする請求項5記載のメディア処理装置。 6. The media processing apparatus according to claim 5, wherein each of the physical processors is formed using at least one of the same function description, the same netlist, and a layout mask having the same shape.
ことを特徴とする請求項1〜6記載のうちいずれか一つのメディア処理装置。 The media processing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the media processing includes at least one of compression or decompression of a video stream or an audio stream.
ことを特徴とする請求項1〜7記載のうちいずれか一つのメディア処理装置。 The media processing apparatus according to claim 1, wherein the media processing apparatus is formed on a single semiconductor substrate.
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