JP4886030B2 - 分散オーディオ処理 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、携帯用電子通信装置におけるオーディオ処理に関し、特に携帯用電子通信装置における分散されたオーディオ技術に関する。

移動電話機のようなマルチＣＰＵシステムにおけるオーディオ処理は、１つのデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、あるいはハードウェア（ＨＷ）アクセラレータブロックに処理タスクを収集することにより実行されるのが一般的である。歴史的な理由により、オーディオ処理はこれまで、移動電話機用無線ベアラの音声符号化の役割を果たすベースバンドプロセッサによって行われてきた。

１つの処理ユニット内のすべての処理タスクを収集することによって、処理タスクの中には、ある時間内での処理が不可能になり、オーディオ処理の遅延を招く可能性がある。人間の耳は、遅延に対して、特に変動する遅延に対して、敏感な検出器であるため、オーディオ処理の遅れは決定的に重大な欠点となる。

例えば、処理を行っている単一のプロセッサが、ＭＰ３ファイル処理のようなジョブ処理によって完全に占有されている場合、第２の処理タスクはいずれも第１の処理の終了まで待機していなければならなくなる。単一のプロセッサが完全に占有されているからである。単一のプロセッサがまだ第１のジョブ処理により占有されている間に、第３の処理タスクが受信された場合、第２及び第３の処理タスクの双方はプロセッサがアイドル状態になるまで保留状態にセットされ、次いで、別の処理タスクを受け取ることが可能となる。

第１のプロセッサが第１の処理タスクの処理時に完全には占有されていなければ、時分割処理を用いて、第１の処理タスクと第２の処理タスクの同時処理を行うリソース処理が利用できようにすることも可能である。

単一の処理ユニットによる処理を待機する処理タスクの過密（congestion）は、第２の処理タスク用のリソースが十分にない場合に生じうる。これはオーディオ処理を実現する上記技術の欠点であることは明らかである。

しかし、今日の多数のコンシューマー向け無線装置においては、処理タスクの処理を最適化するためにマルチプロセッサが利用されている。これらのマルチプロセッサの中には、ある種の処理タスク用プロセッサとして特化されたものもある。これらの特化されたプロセッサは、ある種の処理タスクに関して高いパフォーマンスレベルを示すことができる。

例えば、ネットワークアクセス用の通信用ＣＰＵと、ユーザインタフェース及びアプリケーションを実行させるアプリケーションＣＰＵとを用いることによって、タスクの処理の最適化を行うことが可能となる。

しかし、２以上の処理ユニットを用いる場合、両方の処理ユニットで利用可能なある種の回路の重複が生じる。このような回路のうち必要なものの例として、オーディオ回路、電子部品、エンコーダ／デコーダがあり、これらの回路は、通常個々の処理ユニットとして提供される。

しかし、２つの処理ユニットを利用することによって、これら双方の処理ユニットが特定のタスクを処理するように構成されるとはいえ、処理ユニットにより提供され又は割り当てられ得るリソースでは、時分割処理（time sharing）によって複数の処理タスクを同時に処理するには不十分な状況では、依然として、これら処理ユニットのうちの少なくとも一方に関連する処理タスクの過密が生じることが考えられる。

ある特定のタスクを実行するように構成されたデュアル処理ユニットを用いる場合、処理のフローは予め定められている。処理ユニットＡと処理ユニットＢとによるオーディオデータの処理が要求される場合、フローは一方から他方へ、例えばＡからＢへのフローとなる。Ａ又はＢを必要としなければ、処理はそれぞれＡ又はＢのいずれかにおいて実行されることになる。

これらの処理ユニットは相互に連続して接続されているとはいえ、これらのユニットの個々のユニットは通常自身にリソースを割り当てる必要がある。

したがって、デュアルプロセッサを用いることによって、特定の処理タスクにとって十分なリソースが得られる適正な負荷におけるパフォーマンスを、シングルプロセッサに比べて高めることは可能である。しかしながら、２つのプロセッサのうちの少なくとも一方が完全に占有されるか、あるいは、第２の処理タスク処理に少なくとも十分なリソースを割り当てることができない高負荷の場合には、パフォーマンスが急速に低下することになる。

さらに、移動電話機のスペースを節減することが望ましいため、とりわけデュアル処理ユニットを用いる場合のように、移動電話機におけるリソースを重複して設けることは効率的ではない。

フルサイズのコンピュータでは、マルチプロセッサを用いてタスクを実行する方法が知られている。この場合、タスクを複数のサブタスクに分割することが可能であり、これらのサブタスクにおいて一般に個々のプロセッサは処理すべき１つのサブタスクを受信することになる。

オーディオストリームのミキシングのようなアナログ処理の実行も知られている。このアプローチには、ミックスされたストリームを結果として生じる異なるオーディオ成分の後処理が不可能になるという問題点がある。、これらのオーディオ成分はすでにアナログ領域の中に入ってしまっているからである。

したがって、携帯電子装置において、複数の特化された処理ユニットを、それらの処理ユニットに関連する処理の過密が生じないように利用できることが望ましい。

したがって、本発明は、処理タスクの過密を大幅に低減できるマルチプロセッサ・システムにおけるオーディオ処理タスクの処理を提供することを目的とするものである。

この目的は、複数の処理ユニットを用いる分散処理に関連するリソースの動的割当てを提供することにより達成される。携帯用電子通信装置におけるマルチプロセッサ環境において分散オーディオ処理のためのリソースの動的割当てを達成することが可能となる。

第１の側面によれば、複数の処理ユニットを有する携帯用電子通信装置における処理を動的に割り当てる方法が提供される。この方法は、オーディオデータに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信するステップと、前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが前記複数の処理ユニットのうちの第１の処理ユニットにおいて利用可能か否かを判定するステップと、前記リソースが利用可能であると判定されたとき、前記第１の処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行して処理済みオーディオデータを取得するステップと、前記処理済みオーディオデータをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該オーディオデータの位相を制御するステップとを有することを特徴とする。

第２の側面によれば、前記命令を受信するステップは、第１のオーディオストリームに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信するステップを含み、前記処理済みオーディオデータを出力するステップは、処理済みの前記第１のオーディオストリームをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該第１のオーディオストリームの位相を制御する。

第３の側面によれば、前記オーディオ処理タスクを実行するステップは、第２のオーディオストリームと関連する前記第１のオーディオストリームを処理するステップを含み、前記処理済みオーディオデータを出力するステップは、前記第２のオーディオストリームに関係する処理済みの前記第１のオーディオストリームを前記グローバル同期パルスと同期して出力し、それによって前記第１のオーディオストリームと前記第２のオーディオストリームとの相対位相が元の状態のままとなるようにする。

第４の側面によれば、前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが利用可能か否かの判定の前に前記第１の処理ユニットの選択が行われる。

第５の側面によれば、前記方法は、前記第１の処理ユニットに前記オーディオ処理タスクを処理するよう要求するステップを更に有する。

第６の側面によれば、前記第１の処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行するステップは、前記第１の処理ユニットにおいて前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースを割り当てるステップを含む。

第７の側面によれば、前記方法は、前記第１の処理ユニットが前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースを割り当てることができない場合に、前記複数の処理ユニットのうちの別の１つの処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行するステップを更に有する。

第８の側面によれば、前記複数の処理ユニットのうちの別の１つの処理ユニットによる前記オーディオ処理タスクの実行の前に、前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットが前記オーディオ処理タスクを処理するために利用可能なリソースを有しているかどうかの判定が行われる。

第９の側面によれば、前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットが利用可能なリソースを有しているか否かをスケジュールに基づいて判定するために、前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットが選択される。

第１０の側面によれば、前記方法は、前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットに前記オーディオ処理タスクを処理するよう要求するステップを更に有する。

第１１の側面によれば、前記複数の処理ユニットのうちの別の１つの処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行するステップは、割当てが可能な前記リソースに依存して実行される。

第１２の側面によれば、前記方法は、所定のスケジュールに従って前記複数の処理ユニットのうちの前記第１の処理ユニットを選択するステップを更に有する。

第１３の側面によれば、前記所定のスケジュールは、処理ユニットの選択に関する優先順位リストを含む。

次に、マルチプロセッサ環境における分散オーディオ処理時にリソースの動的割当てを行うための携帯用電子通信装置について説明する。

第１４の側面によれば、リソースを動的に割り当てる携帯用電子通信装置であって、第１の処理ユニットと、少なくとも１つの別の処理ユニットと、前記第１の処理ユニットと前記少なくとも１つの別の処理ユニットとを接続する処理ユニット間通信バスと、前記第１の処理ユニットと前記少なくとも１つの別の処理ユニットとの間でオーディオデータを伝送するマルチチャネル・オーディオバスと、グローバル同期パルスを少なくとも前記第１の処理ユニットへ出力し、オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが前記第１の処理ユニットにおいて利用可能であるか否かを前記処理ユニット間通信バスを介して判定し、前記リソースが利用可能であると判定されたときの、前記第１の処理ユニットによる前記オーディオ処理タスクの実行を制御し、処理済みオーディオデータを前記グローバル同期パルスと同期して出力して当該オーディオデータの位相を制御する制御ユニットとを備えることを特徴とする携帯用電子通信装置が提供される。

第１５の側面によれば、前記携帯用電子通信装置は移動電話機である。

第１６の側面によれば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されたコンピュータプログラムであって、コンピュータ又は携帯用電子通信装置にロードされたとき、当該コンピュータ又は携帯用電子通信装置に、オーディオデータに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信するステップ、前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが複数の処理ユニットの第１の処理ユニットにおいて利用可能であるかどうかを判定するステップ、前記リソースが利用可能であると判定されたとき、前記第１の処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行して処理済みオーディオデータを取得するステップ、前記処理済みオーディオデータをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該オーディオデータの位相を制御するステップを実行させることを特徴とするコンピュータプログラムが提供される。

複数の効果について本明細書で説明する。マルチ処理ユニットによって共有される、オーディオサブシステム内のオーディオ部品を共有することによって製造コストの低下が可能となる。また、改善された処理パフォーマンスの達成が、或る種のオーディオ処理タスクのために最適化されたプロセッサの選択により可能となる。さらに、適切な電流消費量を有する処理ユニットが選択される可能性の結果、利用可能なバッテリ電力に関して改善された電力管理効率が可能となる。

さらに、処理タスクの数が少ないとき、すなわち処理負荷が低いとき、リソースの集中化によってＤＳＰを停止させることが可能となるため、バッテリ電力の節減が可能となる。これが有益であることは明らかである。

さらに、オーディオタスクを処理できる処理ユニットを選択する柔軟性が生まれる。携帯用電子通信装置に接続されている周辺機器ユニットに対して、アクセシビリティを向上させることができる。特定のオーディオ処理ユニットを有する場合と比べると、より多くの処理ユニット間でオーディオデータを処理する処理ユニットを選択することが可能となるからである。

リソースの動的割当てを印加するさらに多くの処理ユニットを用いることによって同時タスクの処理容量が増大することも潜在的な効果となる。

本明細書で説明するコンセプトの別の有利な潜在的プロパティとして、高い優先順位が与えられた処理タスクについては、過密状態を回避できるという点が挙げられる。というのは、別の処理タスクに対しては別の処理ユニットを選択することができるからである。あるいは上記とは別に、処理タスクを処理するために確実なリソースの割当てが可能な別の処理ユニットへ優先処理タスクを移すことが可能となるからである。これは、複数の処理ユニットが使用できるというメリットを与えるだけではなく、複数の処理ユニットの使用に関して、リソースの動的割当てを利用できるというメリットも与えることになる。

本明細書で使用する場合、「備える／備えている（comprises/comprising）」という用語は、言及された特徴、整数、又はステップの存在を特定するために用いられるが、１以上の他の特徴又はステップの存在又は追加を除外するものではないという点を強調しておく。

以下、添付図面を用いて詳細に本発明について説明する。

本発明の一例における分散オーディオ処理のブロック図である。 実施形態における分散オーディオ処理の方法を示すフローチャートである。 実施形態における携帯用電子通信装置を概略的に示す図である。 実施形態における携帯用電子通信装置の一形態であるセルラ電話機を示す図である。 コンピュータプログラムを格納した記憶媒体を示す図である。

本明細書に記載のコンセプトは、マルチプロセッサ・システムにおいてオーディオ処理タスクを実行し、これによって処理タスクの過密を大幅に減少させようというものである。一般に、本明細書に記載のように、リソースの割当てが可能な処理ユニットが動的に決定され、それによって、処理すべきオーディオデータをグローバル同期パルスと同期することが可能となる。

グローバル同期パルスは無線ネットワークから取り出すことができる。時分割処理技術を用いて種々のオーディオストリームを処理するためにこのグローバル同期パルスを利用することが可能であり、それによって種々のオーディオストリームの相対位相は元の状態のままとなることになる。

いくつかの実施構成では、無線ネットワークから取り出す代わりに、グローバル同期パルスを内部で生成することができる。

図１は、マルチプロセッサ環境における分散オーディオ処理の一例を示すブロック図である。

本例によれば、ある無線周波数でオーディオファイルが無線通信部の受信機によって受信される。無線周波数インタフェース（ＲＦ ＩＦ）を介して、変調されたオーディオファイルが、この受信したオーディオファイルを復調するように構成されたベースバンドＣＰＵへ転送される。ベースバンドＣＰＵは、受信したオーディオファイルを復調し、復調済みオーディオファイルに変えることができる。このような復調済みオーディオファイルの例としては、ＭＰ３ファイル、ＷＡＶファイル、ＷＭＡファイル、Ｏｇｇファイルなどがある。受信オーディオファイルが上述のファイル形式以外のファイル形式でフォーマットされたものであってもよいことは言うまでもない。

復調済みオーディオファイルは、オーディオファイル形式にフォーマットされ、例えばパルス符号変調（ＰＣＭ）データなどにデータ変換される。その結果、オーディオコーデックの形の共用オーディオサブシステムへこのＰＣＭ変調オーディオデータを送信できるようになる。

図１に示すプロセッサは通常複数のバスによって相互に接続される。制御バス（Ｃｔｒｌバス）はこれら複数のバスの一例である。制御バスは集積回路間バス（Ｉ^２Ｃ）のようなマルチマスタバス、あるいはメディアバス（ＳＬＩＭバス）用の低出力の直列相互接続であってもよい。この制御バスを用いて、ＡＤＣ又はＤＡＣのリソースのようなリソースと、利得の設定と、フィルタ、スピーカ、マイクロホンなどの使用状況とをオーディオコーデックにおいて設定することも可能である。オーディオコーデックは通常すべてのＤＡＣ、ＡＤＣ及びオーディオ増幅器を備えている。

したがって、上記制御バスは、携帯用電子通信装置とユーザとの間のインタフェースを前記装置を用いて制御するためのものと考えることができる。

図１に示す処理ユニット（すなわち、ベースバンドＣＰＵ、ベースバンドＤＳＰ、アプリケーションＣＰＵ、アプリケーションＤＳＰ、及びアプリケーションＤＳＰｎ）は、マルチチャネル・オーディオバスによって相互に接続されうる。このマルチチャネル・オーディオバスはマスタ・スレーブ構成並びにマルチマスタ・マルチスレーブ構成をサポート可能である。このマルチチャネル・オーディオバスは種々の方法で実装可能であり、マルチプロトコルＰＣＭ及びＳＬＩＭバスはこれらの方法のうちの２つの例である。このマルチチャネル・オーディオバスのトポロジはリング状又はスター状のトポロジであってもよい。

上記バスを用いて、オーディオストリームの形でのデータ処理の終了後、ソースから受け手へ、すなわち、データの提供元からオーディオデータの宛先へオーディオデータを通信することが可能となる。個々のソース及び個々の受け手はこの件に関して自身のアドレスを持つことができる。

一実施形態によれば、マルチチャネルバスは制御バスによって制御される。

さらに、各処理ユニットはＣＰＵ間通信バスによっても接続されうる。これにより、プロセッサ環境において異なるＣＰＵ及びＤＳＰが接続される。

ＣＰＵ間通信バスは、各処理ユニットによって、オーディオファイルの処理用としてどのプロセッサを選択するかを決定するために用いられる。プロセッサはアイドル状態であり、かつ、そのプロセッサが処理タスクに適合していることが望ましいことはもちろんである。このようにして、リソース割当ての動的実行が可能となる。

上記バスを介してリソースの割当て要求を通信することも可能である。ソース及び受け手はシステム負荷に応じて実行時に割当てを受けることが可能となる。

このＣＰＵ間通信バスはまた、マルチプロセッサ環境において異なるＣＰＵとＤＳＰ間で処理済みオーディオデータを転送するために使用することもできる。このＣＰＵ間通信バスを用いることによって、メモリ内のある記憶位置へのポインタ及び処理コマンドを通信することが可能となる。しかし、このバスを用いてオーディオデータファイルの転送を行うことも可能である。

例えば、ＤＳＰが着信音のオーディオデータを生成する場合を考える。発信音が生成されると、そのオーディオデータはＣＰＵ間通信バスを介して別のプロセッサ又はＤＳＰへ転送される。プロセッサはその発信音を受信し、例えば別アプリケーションによりこの発信音を使用することができる。

ＣＰＵ間通信バスは論理バスであってもよく、種々の方法で実装することが可能である。

プロセッサのいくつかが内部メモリを有し、別のプロセッサがメモリを共有できるようにすることが望ましい。

したがって、ＣＰＵ間通信バスを用いて両方のポインタをメモリ内の記憶位置へ転送できるようになるだけでなく、処理ユニット間における転送のようなオーディオデータの転送を行うことも可能となる。

種々の処理ユニットの実装又は分割を変更することが可能である。１つの実装例では、１つのＣＰＵと２つのＤＳＰが第１のメモリを共有し、残りのＣＰＵとＤＳＰが第２のメモリユニットを共有する。

このような分割された処理ユニット内では、同じメモリを共有していないという理由のために、第１のメモリに関連づけられた１つのＤＳＰから第２のメモリに関連づけられた別のＤＳＰへオーディオデータを転送することは困難である。この問題に対する１つの解決策として、ＣＰＵ間通信バスを介してオーディオデータを送信するという解決策がある。ＣＰＵ間通信バスは、プロセッサが同じメモリユニットを共有していなくても使用が可能である。

異なるプロセッサが、処理すべきオーディオデータが記憶されている同じメモリユニットを共有していない場合であっても、上記解決策によって分散オーディオ処理の実行が可能になる。

図２は、一実施形態による分散オーディオ処理方法を示すフローチャートである。図２の説明においては、一実施形態における携帯用電子通信装置を概略的に示す図３も参照される。

図３は、無線周波数変調データを受信／送信するように構成された、オーディオ処理モジュール３０４に接続された送受信ユニット３０２を示す図である。送受信ユニット３０２は以下さらに説明する無線ネットワークから同期パルスを取り出すように構成される。

オーディオ処理モジュール３０４はさらに、オーディオ符号化・復号化ユニット３０６に接続される。このユニットは、通常、例えば、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、フィルタ、増幅器、マイクロホン、入出力用コネクタなどを備えている。

オーディオ処理モジュール３０４は、モジュールの外部メモリユニット３０８にも接続されうる。

送受信ユニット３０２、オーディオ処理モジュール３０４、オーディオ符号化・復号化ユニット３０６並びにメモリユニット３０８は制御装置３１０と接続される。ユーザ入力ユニット３１２はユーザ入力を転送するように構成され、制御装置３１０に接続される。

オーディオ処理モジュール３０４は、内部メモリユニット（図示せず）を備えるものであってもよい。

図２の方法は、ステップ２０２において、処理ユニットがオーディオファイルの形でオーディオ処理タスクを受信することにより開始される。本実施形態では、処理ユニットはアプリケーション用中央演算処理装置（ＣＰＵ）であってもよい。上記ステップは、制御装置３１０の制御の下でオーディオ処理モジュール３０４により実行されうる。

制御装置３１０によって同期パルスが処理用モジュール３０４に出力される。同期パルスは、それがどこで取得されたかに関係なく、制御装置３１０の制御の下で出力することが可能である。代替の実施形態によれば、処理ユニットはアプリケーション用デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）のような別の処理ユニットであってもよい。

オーディオ処理タスクの一例としてのオーディオファイルが、アプリケーションＣＰＵのような処理ユニットで受信されると、ステップ２０４において、オーディオ処理タスクを処理するために必要なリソースの決定が行われる。一実施形態において、この決定はアプリケーションＣＰＵにより行うことができる。これらの利用可能なリソースは、ＭＩＰＳ（million instructions per second）などの処理能力の観点で表すことができる。

ステップ２０４においてオーディオ処理タスクの処理のためにリソースがいくら必要かを決定した後、処理ユニットを選択する処理を実行する（ステップ２０６）。このステップは処理スケジューリングに基づいて実行することができる。処理スケジューリングの一例として、利用可能な少なくともいくつかの処理ユニットを含む優先順位リストを利用することができる。

例えば、オーディオタスクを処理するために、処理能力に基づいて、あるいは、他の望ましいパラメータ値に基づいて、ある処理ユニットが好適であるとされる。同じ理由又は別の理由に基づいて、別の処理ユニットが、例えば２番目に好適な処理ユニットとされる。

この他に、電流消費量のような電力消費量を考慮した処理ユニットの等級付けが可能である。あるいは、処理ユニットの選択は、ハードウェアのアナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器、並びに、エンコーダ及びデコーダのハードウェアを含むオーディオコーデックに関連して選択可能な処理ユニットの構成に基づいて行うこともできる。

ステップ２０６において処理ユニットが選択されると、ステップ２０８で、この選択された処理ユニットによって十分なリソースが割り当てられるかどうかが判定される。したがって、このステップでは、選択された処理ユニットが処理タスクを実行するのに十分なリソースを割り当てることが可能か否かが判定されることになる。

上記選択された処理ユニットが処理タスクを実行するのに十分なリソースを割り当てることが可能かどうかの一例として、選択された処理ユニットが７７ＭＩＰＳ割り当てることが可能な場合を考える。例えば、すでに復号化されたＭＰ３ファイルを再生するタスクによって７７ＭＩＰＳ以下の割当てが要求される場合には、その選択された処理ユニットに割当てを行うことが可能である。

ＭＰ３ファイルを処理できるようにするために、ＭＰ３ファイルはまず復号化されるが、この処理自体が通常１つの処理タスクである。その後この復号化済みファイルの再生を別の処理タスクとすることができる。いくつかの後処理方法について述べてみると、ユーザによって知覚されるオーディオデータは、等化方法によって、ピーク制限手段を用いることによって、過負荷を避けるために行われるようなソフトクリッピングを用いることによって、あるいは、オーディオデータを使用中のスピーカに、又は、ヘッドセットに適合させることによって、さらに後処理を行うことが可能である。これらの後処理ステップのうちの個々の後処理ステップは自身に対する１つの処理タスクになり得る。

これらの処理タスクの処理を行うことができる順序は、ユーザ事例、すなわちユーザ入力に依存する。

選択された処理ユニットがオーディオ処理タスクを処理できるほど十分なリソースを割り当てることが不可能であると判定された場合（ステップ２０８）、すなわち、ステップ２０８における質問に対する応答がＮと判定された場合、分散オーディオ処理方法の次の処理は、ステップ２１０において、選択された処理ユニットの選択を解除するステップである。したがって、上記ステップ２１０において、ステップ２０６で選択した処理ユニットの選択解除が行われることになる。ステップ２１０で処理ユニットの選択解除が行われた後は、図２のフローチャートに従って、ステップ２０６に戻る。ステップ２０６へ戻ることによって、新たな処理ユニットを選択することが可能となる。

処理ユニットを最初に選択し、この選択した処理ユニットが処理タスクを処理できるか否かを判定することによって、選択解除されていない上記選択済みの処理ユニットが処理タスク用リソースを割り当てることができることを保証する方法が提供される。

上述のように、処理ユニットの選択は処理スケジューリングに基づいて行うことができる。処理スケジューリングの一例として、いわゆる「ラウンドロビン」スケジューリングがある。ラウンドロビンスケジューリングでは、処理ユニットは仮想的に相互に接続された閉じたループを形成する。このループ内の処理ユニットのうちのいずれかの処理ユニットが、十分なリソースを割り当てることが不可能であることが要求時に判明すると、リソースの割当てが不能な処理ユニットの近くに位置している別の処理ユニットを選択することによって、処理ユニットが選択される。もし一時的に選択した処理ユニットのいずれもオーディオ処理タスクを処理するだけの十分なリソースを適切に割り当てることができなかった場合には、ループに沿って近くに位置している処理ユニットを選択することによって、選択処理は全体を１周りあるいは２周り以上する場合もある。この状況では、過密（congestion）が生じ、その結果、処理すべきオーディオデータの遅延が生じる場合がある。

他の実施形態では、処理スケジューリングは、利用可能な処理ユニットの間で処理ユニットをランダムに選択するランダムな処理スケジューリングとすることができる。

さらに別の実施形態では、第１の処理ユニットが例えば２、３ミリ秒の短時間内に受信する可能性が高い別の処理タスクに対して好適な処理ユニットであるため、当該オーディオ処理タスク用の処理ユニットは選択から除外するという処理スケジューリングを組むこともできる。

さらに別の実施形態によれば、問合せを受けた処理ユニットがオーディオファイルの処理を開始できるまでの時間長が判定される。アイドル状態の処理ユニットが存在しなければ、処理ユニットがいつ処理を開始できるかをすべての処理ユニットに問い合せるようにしてもよい。少なくともほとんどの処理ユニットのすべてについて、処理を開始できる時点がわかれば、どの処理ユニットに処理タスクの処理を最初に開始させればよいかを決定することが可能となる。こうして処理ユニットがオーディオ処理タスク用として選択される。

上記選択された処理ユニットが処理タスクを処理するためのリソースを割り当てることができるかどうかをステップ２０８において判定することによって、リソースの割当てができない処理ユニットに処理タスクをロードすることが回避される。これにより、別の処理タスクのためにリソースを残しておくことができる。

また、リソースを要する処理タスクの処理中に、処理タスクは第１の処理タスクから第２の処理タスクへ移され、それによって第１の処理タスクのリソースの負荷が軽減される場合もある。これは、例えば、第１の処理タスクよりも第２の処理タスクの方に高い優先順位が与えられていると判定された場合に行われる可能性がある。リソースの動的割当てを行うことによって、分散処理の実行が可能となる。さらに、グローバル同期パルスに同期する処理タスクの処理を実行することによって、処理済みのオーディオストリーム又はオーディオデータの相対位相は元の状態のままとなる。これは、影響を受けるオーディオストリーム又はデータは、同期パルスに従って同じ速度で進められるからである。

ストリームの相対位相又はデータが元の状態のままであるか、あるいは、少なくとも本質的に元の状態のままであるという意味でのオーディオストリーム又はデータの同期は、ユーザによって消費される現在進行中のリアルタイムのオーディオストリームの処理の必要条件であることに留意することが重要である。位相の変化は消費者によって知覚されるからである。

ステップ２０８の後、ステップ２１２において、選択した処理ユニットにリソースを割り当てることが可能となる。このリソースの割当てはＣＰＵ間通信バスを介して行うことができる。

上記実施形態によれば、ステップ２１４において、グローバル同期パルスに同期するオーディオ処理タスクのオーディオデータを選択した処理ユニットへ送信することが可能となる。

ステップ２０２〜２１２は、制御装置３１０の制御の下で処理用モジュール３０４により実行することができる。送受信ユニット３０２によって受信されるような同期パルスに依存して処理用モジュール３０４によってステップ２１４の実行が可能となる。

したがって、ステップ２１４は同期パルスに依存することになる。前述したように、同期パルスは４８ｋＨｚの同期周波数を有するような無線信号から取り出すことができる。元の状態のまま処理される２以上の信号の相対位相を保つために、同期パルスはクロックとして用いられる。代替の実施構成では、同期パルスの周波数は、例えば９６ｋＨｚ、２４ｋＨｚなど、４８ｋＨｚとは異なる周波数であってもよい。

処理されるデジタルオーディオデータのサンプリングレートは同期パルスの倍数となるように調整することができる。例えば、サンプリングレートを４８ｋＨｚとし、同期パルス周波数を９６ｋＨｚとしてもよい。

第２のオーディオデータ信号と関連して第１のオーディオデータ信号を処理し、かつ、サンプリングレートが等しくない場合、元の状態のままのこれら２つの信号の相対位相の処理が可能となるようにするために、これらオーディオ信号の一方又は両方のサンプリングレート変換が必要となる。

グローバル同期パルスに従って信号を進行させることによって、相対的な順序を緩めることなく、信号を個々に処理することが可能である。例えば、２つの信号ストリームをミックスし、次いで、そのうちの一方の信号ストリームを前処理し、他方をミックスしなければ、同期パルスの後に続くステップを実行することによって相対位相を維持することが可能となる。

同期位相の結果を以下さらに例示する。

処理ユニットがオーディオデータを受信した後、選択した処理ユニットによる処理タスクの処理ステップがステップ２１６において実行される。このステップは、通常、携帯用電子通信装置３００のオーディオ処理モジュール３０４により実行することができる。

ステップ２１６において、選択した処理ユニットで処理タスクを処理した後、ステップ２１８において、グローバル同期パルスに同期する同期システムノード（agreed system node）へ処理済みのオーディオデータを送信する。したがって、このステップは、送受信ユニット３０２によって受信されオーディオ処理モジュール３０４に出力される同期パルスに基づいても実行されうる。同期システムノードはアプリケーションＤＳＰ又はＣＰＵのような別の処理ユニットであってもよい。さらに、このシステムノードは、ＤＡＣ、ＡＤＣ、フィルタ、増幅器などを備えたオーディオコーデックであってもよい。

データ及びストリームがすぐにユーザへ提示できるようにオーディオデータ又はオーディオストリームが処理された状況で、処理済みのデータを提示する別のステップ（図２には図示せず）が実行される。一例として、オーディオデータ又はオーディオストリームの提示はスピーカ機能を用いてオーディオコーデックを介して行うことができる。

処理ユニットのうちのいずれかの処理ユニットによって処理タスクを別の処理ユニットへ送信して、この処理タスクの処理用リソースを割り当てることが可能な処理ユニットの決定を行うようにすることが可能である。

例えば、オーディオデータは、オーディオコーデックの補助入力（ＡＵＸＩＮ）から発して、マルチチャネル・オーディオバスを介してアプリケーションＤＳＰへ送信され、処理されるようにすることができる。上記オーディオデータは、例えばベースバンドＤＳＰへ送信され、次いで、無線装置へさらに送信されて、おそらく別のオーディオデータ又は別のオーディオストリームに関連してＡＵＸＩＮにより受信されたこのオーディオデータの送信を行うようにすることが可能である。

いくつかのオーディオ処理ステップに付される多様な音響が生じ得る。本説明のグローバル同期パルスに同期する分散処理によって、上記処理済みのオーディオストリームの相対位相は元の状態のままである。本説明は、消費されるストリームの遅延を伴うことのない、ユーザにより消費されるオーディオストリームのオンライン・ミキシングやオンライン処理などの利点及び可能性を示すものである。

オーディオファイルのサンプリングレート変換のようなオーディオデータの処理ステップ、第１のオーディオストリームと第２のオーディオストリームとのミキシングを実行するステップ、オーディオストリームの等化ステップ、オーディオデータの復号化又は符号化ステップ、エコーキャンセル及びノイズ抑圧のステップは、ほとんどの場合、恣意的な順序で実行することはできない。ユーザ入力ユニット３１２を介するユーザによる入力に依存して、携帯用電子通信装置は、どのオーディオデータファイルと、どのオーディオストリームとを処理すべきであるか、並びに、どの順序で処理タスクを処理しなければならないかを決定することができる。所望の処理タスクを正しい順序で処理できるようにするために、選択した処理ユニットのリソースの動的割当てと共に分散処理が利用される。

図４は一実施形態に従う移動電話機の形の携帯用電子通信装置４０を示す図である。

図５は、一実施形態に従う、コンピュータプログラムを格納した記憶媒体５０を示す概略図である。記憶媒体に含まれているコンピュータプログラムが、コンピュータ又は携帯用電子通信装置にロードされると、コンピュータ又は携帯用電子通信装置は上述のオーディオ処理タスクを実行することができる。

記憶媒体はＣＤ−ＲＯＭディスクとして提供されるものであってもよい。しかし、記憶媒体５０は、上記とは別に、ＤＶＤディスク、ハードディスクのような別のタイプのディスクでもよい。あるいは、例えばメモリスティックやＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）メモリ又は揮発性タイプのフラッシュベースのメモリのようなメモリ又は別の記憶容量を有するメモリでもよい。

上述の技術によって、複数の効果が提供される。例えば、オーディオ部品の共有によって、オーディオサブシステムをマルチ処理ユニットと共有することによって製造コストの低減が可能になる。さらに、ある種のオーディオ処理タスクのために最適化されたプロセッサの選択によって、処理パフォーマンスの向上が可能となる。さらに、利用可能なバッテリ電力に関連して適切な電流消費量を有する処理ユニットの選択に基づいて、電力管理効率を改善することができる。

処理タスクの数が少ない場合は、リソースの集中化によってある種のＤＳＰの停止させることもできる。これにより、処理負荷が低いときはバッテリ電力を節減することが可能となる。これが有益であることは明らかである。

さらに、オーディオタスクの処理が可能な処理ユニットを選択するための柔軟性が生まれる。携帯用電子通信装置に接続される周辺機器ユニットに対するアクセシビリティの向上を図ることが可能となる。ある特定のオーディオ処理ユニットを有する事例と比較すると、さらに多くの処理ユニットの中からオーディオデータを処理する処理ユニットの選択を行うことが可能となるからである。これもまた、リソースの動的割当てによってさらに多くの処理ユニットを用いることによって同時タスクの処理容量を増加させる効果を与えることになる。したがって、高い優先順位を有する処理タスクに関連する過密の回避を図ることが可能となる。なぜなら、別の処理タスク用の別の処理ユニットを選択するか、あるいは上記とは別に、処理タスクを処理するためのリソースを確実に割り当てることができる別の処理ユニットへ優先処理タスクを移すことができるからである。これは、複数の処理ユニットを利用できるメリットを与えるばかりでなく、複数の処理ユニットの利用に関連してリソースの動的割当てを利用できるメリットも与えるものである。

本明細書に記載のコンセプトは多くの点で変更が可能であり、これらの変更例を示す上記並びに下記の代替実施形態は、単にいくつかの例にすぎないことを強調しておく。したがって、これらの異なる実施形態は本発明を限定することを意図したものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義される。

一実施形態によれば、オーディオコーデックは、オーディオ信号の処理のある段階又はフェーズにおいて容易にデジタル処理を行うことができない処理タスクの処理を可能にするアナログユニットを備えることも可能である。

Claims (13)

1. 複数の処理ユニットを有する移動電話機によって実行される、処理を動的に割り当てる方法であって、
   オーディオデータに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信するステップと、
   前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが前記複数の処理ユニットのうちの第１の処理ユニットにおいて利用可能か否かを判定するステップと、
   前記リソースが利用可能であると判定されたとき、前記第１の処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行して処理済みオーディオデータを取得するステップと、
   前記処理済みオーディオデータをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該オーディオデータの位相を制御するステップと、
   処理負荷が小さいときは、バッテリ電力を節約するべく前記複数の処理ユニットのうちのいずれか１つを停止するステップと、
   を有し、
   前記命令を受信するステップは、第１のオーディオストリームに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信するステップを含み、
   前記処理済みオーディオデータを出力するステップは、処理済みの前記第１のオーディオストリームをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該第１のオーディオストリームの位相を制御するステップを含み、
   前記オーディオ処理タスクを実行するステップは、第２のオーディオストリームと関連する前記第１のオーディオストリームを処理するステップを含み、
   前記処理済みオーディオデータを出力するステップは、前記第２のオーディオストリームに関係する処理済みの前記第１のオーディオストリームを前記グローバル同期パルスと同期して出力し、それによって前記第１のオーディオストリームと前記第２のオーディオストリームとの相対位相が元の状態のままとなるようにするステップを含む
   ことを特徴とする方法。
2. 前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが利用可能か否かの判定の前に前記第１の処理ユニットの選択が行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の処理ユニットに前記オーディオ処理タスクを処理するよう要求するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行するステップは、前記第１の処理ユニットにおいて前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースを割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の処理ユニットが前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースを割り当てることができない場合に、前記複数の処理ユニットのうちの別の１つの処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記複数の処理ユニットのうちの別の１つの処理ユニットによる前記オーディオ処理タスクの実行の前に、前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットが前記オーディオ処理タスクを処理するために利用可能なリソースを有しているかどうかの判定が行われることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットが利用可能なリソースを有しているか否かをスケジュールに基づいて判定するために、前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットが選択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記複数の処理ユニットのうちの前記別の１つの処理ユニットに前記オーディオ処理タスクを処理するよう要求するステップを更に有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記複数の処理ユニットのうちの別の１つの処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行するステップは、割当てが可能な前記リソースに依存して実行されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 所定のスケジュールに従って前記複数の処理ユニットのうちの前記第１の処理ユニットを選択するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記所定のスケジュールは、処理ユニットの選択に関する優先順位リストを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. リソースを動的に割り当てる移動電話機であって、
    第１の処理ユニットと、
    少なくとも１つの別の処理ユニットと、
    前記第１の処理ユニットと前記少なくとも１つの別の処理ユニットとを接続する処理ユニット間通信バスと、
    前記第１の処理ユニットと前記少なくとも１つの別の処理ユニットとの間でオーディオデータを伝送するマルチチャネル・オーディオバスと、
    グローバル同期パルスを少なくとも前記第１の処理ユニットへ出力し、オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが前記第１の処理ユニットにおいて利用可能であるか否かを前記処理ユニット間通信バスを介して判定し、前記リソースが利用可能であると判定されたときの、前記第１の処理ユニットによる前記オーディオ処理タスクの実行を制御し、処理済みオーディオデータを前記グローバル同期パルスと同期して出力して当該オーディオデータの位相を制御し、処理負荷が小さいときは、バッテリ電力を節約するべく前記第１の処理ユニット及び前記少なくとも１つの別の処理ユニットとのうちのいずれか１つを停止させる制御ユニットと、
    を備え、
    前記処理済みオーディオデータを出力する処理は、第１のオーディオストリームに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信したことに応答して、処理済みの前記第１のオーディオストリームをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該第１のオーディオストリームの位相を制御することを含み、
    前記オーディオ処理タスクを実行する処理は、第２のオーディオストリームと関連する前記第１のオーディオストリームを処理することを含み、
    前記処理済みオーディオデータを出力する処理は、前記第２のオーディオストリームに関係する処理済みの前記第１のオーディオストリームを前記グローバル同期パルスと同期して出力し、それによって前記第１のオーディオストリームと前記第２のオーディオストリームとの相対位相が元の状態のままとなるようにすることを含む
    ことを特徴とする移動電話機。
13. コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されたコンピュータプログラムであって、移動電話機にロードされたとき、当該移動電話機に、
    オーディオデータに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信するステップ、
    前記オーディオ処理タスクを処理するためのリソースが複数の処理ユニットの第１の処理ユニットにおいて利用可能であるかどうかを判定するステップ、
    前記リソースが利用可能であると判定されたとき、前記第１の処理ユニットによって前記オーディオ処理タスクを実行して処理済みオーディオデータを取得するステップ、
    前記処理済みオーディオデータをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該オーディオデータの位相を制御するステップ、
    処理負荷が小さいときは、バッテリ電力を節約するべく前記複数の処理ユニットのうちのいずれか１つを停止するステップ、
    を有する方法であって、
    前記命令を受信するステップは、第１のオーディオストリームに関係するオーディオ処理タスクを処理する命令を受信するステップを含み、
    前記処理済みオーディオデータを出力するステップは、処理済みの前記第１のオーディオストリームをグローバル同期パルスと同期して出力し、それによって当該第１のオーディオストリームの位相を制御するステップを含み、
    前記オーディオ処理タスクを実行するステップは、第２のオーディオストリームと関連する前記第１のオーディオストリームを処理するステップを含み、
    前記処理済みオーディオデータを出力するステップは、前記第２のオーディオストリームに関係する処理済みの前記第１のオーディオストリームを前記グローバル同期パルスと同期して出力し、それによって前記第１のオーディオストリームと前記第２のオーディオストリームとの相対位相が元の状態のままとなるようにするステップを含む
    ことを特徴とする方法の各ステップを実行させるためのコンピュータプログラム。

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