JP4757836B2 - データ処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、データ処理装置に関し、特に、音声データや映像データを再生するデータ処理装置に関するものである。
従来のデータ処理装置としては、データ放送の受信においてデータ放送波の受信と復号を間欠的に行い、復号した結果をメモリに蓄え、データ放送波の受信と復号が行われていない停止期間に電源の供給を遮断することにより、停止期間における消費電力を削減するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１２２５８６号公報
しかしながら、上述した従来の技術は、データの更新頻度が１日に数回程度の、データ放送のような用途においては消費電力を削減することができるものの、オーディオビジュアルデータや放送信号の再生のように連続したデータを信号処理して実時間処理で再生する用途の場合には、消費電力を削減することができないといった問題があった。
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、実時間でデータを再生するときの消費電力を削減することができるデータ処理装置を提供することを目的とする。
本発明のデータ処理装置は、実時間でデータが入力される入力部と、前記入力部に入力されたデータを格納する入力データ格納部と、前記入力データ格納部に格納されたデータを読み出して信号処理を行う信号処理部と、前記信号処理を実時間処理より速い速度で行わせることで間欠動作させるよう前記信号処理部を制御する信号処理制御部と、前記間欠動作の停止期間に前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給を制限することによって前記信号処理部および前記信号処理制御部の消費電力を制限するよう前記信号処理部および前記信号処理制御部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給を制御するクロック／電源制御部と、前記入力データ格納部のデータ格納量に基づいて、前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給の制限の解除の要求を前記クロック／電源制御部に対して行い、前記間欠動作の稼動期間への移行の要求を前記信号処理制御部に対して行う入力監視部とを備えた構成を有している。
本発明は、実時間でデータを再生するときの消費電力を削減することができるといった効果を有するデータ処理装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の一実施の形態のデータ処理装置を図１に示す。
図１に示すように、データ処理装置１は、実時間でデータが入力される入力部１０と、入力部１０に入力されたデータを格納する入力データ格納部１１と、入力データ格納部１１に格納されたデータを読み出して信号処理を行う信号処理部１２と、信号処理部１２を間欠動作させるよう制御する信号処理制御部１３と、信号処理部１２および信号処理制御部１３に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給を制御するクロック／電源制御部１４と、入力データ格納部１１のデータ格納量を監視する入力監視部１５と、信号処理部１２によって処理されたデータを格納する出力データ格納部１６と、出力データ格納部１６に格納されたデータを実時間で読み出して出力する出力部１７と、出力データ格納部１６のデータ格納量を監視する出力監視部１８とを備えている。
入力部１０には、データが格納されたメモリカード、磁気ディスクおよび光ディスク等の記憶媒体に記憶されたデータ、または、図示しないネットワークモジュールや放送受信器に受信されたデータ等が実時間で入力される。入力部１０は、アナログデジタル変換器によって構成され、入力されたデータをアナログデジタル変換し、実時間で入力データ格納部１１に格納するようになっている。
ここで、入力部１０に入力されるデータは、例えば、音声を表すものであって、ＭＰ３（MPEG-1 Audio Layer 3）、ＡＡＣ（Advanced Audio Coding）およびＷＭＡ（Windows （登録商標）Media Audio）等といった形式の圧縮データならびにＰＣＭ（Pulse Code Modulation）等といった形式の非圧縮データからなる。なお、本実施の形態においては、入力部１０に入力されるデータが上述したように音声を表すものとする。
入力データ格納部１１および出力データ格納部１６は、例えば、ＦＩＦＯ（First In First Out）方式でデータが読み書きされるメモリによって構成される。
入力監視部１５は、マイクロコンピュータ等のプロセッサまたはハードウェア回路等によって構成され、入力データ格納部１１のデータ格納量が閾値ＴＨ１以上になった場合には、クロック／電源制御部１４に第１の割り込み信号を出力するようになっている。なお、閾値ＴＨ１は、入力データ格納部１１に格納されたデータが入力データ格納部１１の容量を超えないように予め定められている。
出力監視部１８は、マイクロコンピュータ等のプロセッサまたはハードウェア回路等によって構成され、出力データ格納部１６のデータ格納量が閾値ＴＨ２以下になった場合には、クロック／電源制御部１４に第２の割り込み信号を出力するようになっている。なお、閾値ＴＨ２は、出力データ格納部１６に格納されたデータが枯渇しないように予め定められている。
信号処理部１２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の信号処理プロセッサによって構成され、入力データ格納部１１から得られたデータに信号処理を施し、処理したデータを出力データ格納部１６に格納するようになっている。
なお、信号処理部１２は、ＤＳＰ等の信号処理プロセッサに限らず、ハードウェア回路によって構成してもよく、信号処理プロセッサとハードウェア回路とによって構成してもよい。
また、入力部１０に入力されるデータが上述したように音声を表す場合には、信号処理部１２によって実行される信号処理には、圧縮データの復号処理、および、イコライジング等の音質変換処理等が含まれる。
なお、本実施の形態においては、信号処理部１２は、信号処理を施して得られたリニアＰＣＭ形式のデータを出力データ格納部１６に格納するものとする。
出力部１７は、デジタルアナログ変換器によって構成され、出力データ格納部１６に格納されたデータを実時間で読み出し、読み出したデータをデジタルアナログ変換し、外部のスピーカ装置等に出力するようになっている。
信号処理制御部１３は、マイクロコンピュータ等のデータ処理装置１の各部を制御するためのプロセッサによって構成され、例えば、信号処理部１２に対して信号処理の開始や停止等を指示するようになっている。
特に、信号処理制御部１３は、信号処理を実時間処理より速い速度で行わせることで間欠動作させるよう信号処理部１２を制御するようになっている。
具体的には、信号処理制御部１３は、信号処理部１２に処理させるデータの量を指示し、指示した量のデータの処理が完了した旨の通知を信号処理部１２から受けた後、入力監視部１５または出力監視部１８から出力された第１または第２の割り込み信号を受けたクロック／電源制御部１４によるにクロックまたは電源の供給に応じて、再び信号処理部１２に処理させるデータの量を指示するようになっている。これにより、信号処理部１２は、信号処理を行っている稼動状態と、信号処理を停止している停止状態とを交互にとるよう間欠動作する。
クロック／電源制御部１４は、信号処理部１２が停止状態にあるときに信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に供給するクロックおよび電源の少なくとも一方を制限することによって、データ処理装置１の消費電力を抑制するようになっている。ここで、信号処理制御部１３の少なくとも一部は、信号処理部１２を制御する部分を含む。
信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に供給するクロックを制限する場合には、クロック／電源制御部１４は、当該クロックの遮断、低周波数化および低電圧化の何れかを行うよう、当該クロックを生成する図示しないクロック発生回路を制御するように構成される。
また、信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に供給する電源を制限する場合には、クロック／電源制御部１４は、当該電源の遮断および低電圧化の何れかを行うよう、当該電源を供給する図示しない電源回路を制御するように構成される。
具体的には、信号処理部１２が稼動状態および停止状態にそれぞれあるときの信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に供給する電源の状態（供給の有無および電圧値等）およびクロックの状態（供給の有無、周波数および電圧値等）を表す情報が図示しないレジスタ等の記憶媒体に予め格納されている。クロック／電源制御部１４は、この記憶媒体に格納された情報に基づいて、信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に対する電源又はクロックを制御するようになっている。
以上のように構成されたデータ処理装置１について図２および図３を用いてその動作を説明する。
図２は、データ処理装置１の入力側の動作を説明するためのフロー図である。なお、データ処理装置１の入力側の動作は、入力データ格納部１１のデータ格納量が閾値Ｔ１以上となったときに開始される。
まず、入力監視部１５によって第１の割り込み信号がクロック／電源制御部１４に出力される（Ｓ１）。ここで、信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に供給されるクロック又は電源の供給が制限されている場合には（Ｓ２）、第１の割り込み信号を受けたクロック／電源制御部１４によって当該制限が解除される（Ｓ３）。
ここで、クロック又は電源の供給の制限が解除された信号処理制御部１３によって信号処理部１２が稼動状態にあるか否かが判断される（Ｓ４）。信号処理部１２が稼動状態にあると判断された場合には、データ処理装置１の入力側の動作は終了する。
一方、信号処理部１２が稼動状態にないと判断された場合には、信号処理部１２に処理させるデータの量が信号処理制御部１３によって指示される（Ｓ５）。信号処理制御部１３によって指示された量のデータの処理が完了すると（Ｓ６）、信号処理部１２が停止状態になる（Ｓ７）。
次に、停止状態となった旨の通知を信号処理部１２から信号処理制御部１３を介して受けたクロック／電源制御部１４によって、信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に対するクロック又は電源の供給が制限される（Ｓ８）。
図３は、データ処理装置１の出力側の動作を説明するためのフロー図である。なお、データ処理装置１の出力側の動作は、出力データ格納部１６のデータ格納量が閾値Ｔ２以下となったときに開始される。また、データ処理装置１の出力側の動作と入力側の動作とは、お互いに独立に実行される。
まず、出力監視部１８によって第２の割り込み信号がクロック／電源制御部１４に出力される（Ｓ１１）。ここで、信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に供給されるクロック又は電源の供給が制限されている場合には（Ｓ１２）、第２の割り込み信号を受けたクロック／電源制御部１４によって当該制限が解除される（Ｓ１３）。
ここで、クロック又は電源の供給の制限が解除された信号処理制御部１３によって信号処理部１２が稼動状態にあるか否かが判断される（Ｓ１４）。信号処理部１２が稼動状態にあると判断された場合には、データ処理装置１の出力側の動作は終了する。
一方、信号処理部１２が稼動状態にないと判断された場合には、信号処理部１２に処理させるデータの量が信号処理制御部１３によって指示される（Ｓ１５）。信号処理制御部１３によって指示された量のデータの処理が完了すると（Ｓ１６）、信号処理部１２が停止状態になる（Ｓ１７）。
次に、停止状態となった旨の通知を信号処理部１２から信号処理制御部１３を介して受けたクロック／電源制御部１４によって、信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に対するクロック又は電源の供給が制限される（Ｓ１８）。
このような本発明の一実施の形態のデータ処理装置１は、間欠動作の停止期間に信号処理部１２および信号処理制御部１３の少なくとも一部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給を制限するため、実時間でデータを再生するときの消費電力を削減することができる。
なお、信号処理制御部１３は、信号処理部１２に処理させるデータの量を指示するのに代えて、タイマを有し、タイマを用いて計測した信号処理の停止タイミングで信号処理部１２に信号処理の停止を指示することにより、信号処理部１２を間欠動作させるように構成してもよい。
また、入力監視部１５は、入力データ格納部１１のデータ格納量が閾値ＴＨ３（ＴＨ３＜ＴＨ１）以下になった場合には、信号処理制御部１３に第３の割り込み信号を出力し、出力監視部１８は、出力データ格納部１６のデータ格納量が閾値ＴＨ４（ＴＨ４＞ＴＨ２）以上になった場合には、信号処理制御部１３に第４の割り込み信号を出力するようにしてもよい。
ここで、閾値ＴＨ３は、入力データ格納部１１に格納されたデータが枯渇しないように予め定められ、閾値ＴＨ４は、出力データ格納部１６に格納されたデータが出力データ格納部１６の容量を超えないように予め定められる。
この場合には、信号処理制御部１３は、信号処理部１２に処理させるデータの量を指示するのに代えて、入力監視部１５または出力監視部１８から出力された第３または第４の割り込み信号に応じて、信号処理部１２に信号処理の停止を指示することにより、信号処理部１２を間欠動作させるように構成される。
本発明にかかるデータ処理装置は、バッテリ駆動する携帯機器向けのオーディオプレーヤおよびビデオプレーヤならびにオーディオビジュアル処理を行う携帯電話等に特に有用である。
本発明の一実施の形態におけるデータ処理装置のブロック図 本発明の一実施の形態におけるデータ処理装置の入力側の動作を説明するためのフロー図 本発明の一実施の形態におけるデータ処理装置の出力側の動作を説明するためのフロー図
符号の説明
１ データ処理装置
１０ 入力部
１１ 入力データ格納部
１２ 信号処理部
１３ 信号処理制御部
１４ クロック／電源制御部
１５ 入力監視部
１６ 出力データ格納部
１７ 出力部
１８ 出力監視部

Claims (12)

  1. 実時間でデータが入力される入力部と、
    前記入力部に入力されたデータを格納する入力データ格納部と、
    前記入力データ格納部に格納されたデータを読み出して信号処理を行う信号処理部と、
    前記信号処理を実時間処理より速い速度で行わせることで間欠動作させるよう前記信号処理部を制御する信号処理制御部と、
    前記間欠動作の停止期間に前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給を制限することによって前記信号処理部および前記信号処理制御部の消費電力を制限するよう前記信号処理部および前記信号処理制御部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給を制御するクロック／電源制御部と、
    前記入力データ格納部のデータ格納量に基づいて、前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給の制限の解除の要求を前記クロック／電源制御部に対して行い、前記間欠動作の稼動期間への移行の要求を前記信号処理制御部に対して行う入力監視部とを備えたデータ処理装置。
  2. 前記入力監視部は、前記入力データ格納部のデータ格納量が予め定められた閾値以上になった場合に、前記各要求を行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
  3. 前記信号処理部によって処理されたデータを格納する出力データ格納部と、
    前記出力データ格納部に格納されたデータを実時間で読み出して出力する出力部と、
    前記出力データ格納部のデータ格納量に基づいて、前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に対するクロック又は電源の少なくとも一方の供給の制限の解除の要求を前記クロック／電源制御部に対して行い、前記間欠動作の稼動期間への移行の要求を前記信号処理制御部に対して行う出力監視部とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ処理装置。
  4. 前記出力監視部は、前記出力データ格納部のデータ格納量が予め定められた閾値以下になった場合に、前記各要求を行うことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
  5. 前記出力部は、前記出力データ格納部に格納されたデータをデジタルアナログ変換することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のデータ処理装置。
  6. 前記入力部に入力されるデータは、圧縮されたデータよりなり、
    前記信号処理は、圧縮されたデータの復号処理を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のデータ処理装置。
  7. 前記入力部に入力されるデータは、音声を表し、
    前記信号処理は、音質変換処理を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のデータ処理装置。
  8. 前記入力部は、入力されたデータをアナログデジタル変換することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のデータ処理装置。
  9. 前記クロック／電源制御部は、前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に供給されるクロックの周波数を低下させることによって、前記信号処理部および前記信号処理制御部の消費電力を制限することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載のデータ処理装置。
  10. 前記クロック／電源制御部は、前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に対するクロックの供給を停止することによって、前記信号処理部および前記信号処理制御部の消費電力を制限することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載のデータ処理装置。
  11. 前記クロック／電源制御部は、前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に印加される電圧を低下させることによって、前記信号処理部および前記信号処理制御部の消費電力を制限することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載のデータ処理装置。
  12. 前記クロック／電源制御部は、前記信号処理部および前記信号処理制御部の少なくとも一部に対する電圧の印加を停止することによって、前記信号処理部および前記信号処理制御部の消費電力を制限することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載のデータ処理装置。
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