JPH0756754A - マルチメディア・グループ資源割当て装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マルチメディア環境において使用可能な様々
なタイプの資源を効率的に選択し割当てるための知能的
システムを提供すること。 【構成】 システムはユーザ入力パラメータの組合わせ
を、共通のコンピュータ・ニーズにグループ化すること
により、要求マルチメディア資源の常駐ハードウェア及
びソフトウェア・パラメータに相関付ける。既知のハー
ドウェアまたはソフトウェア・パラメータに加え、シス
テムはエンドユーザに対する適切なマルチメディア・プ
レゼンテーションに影響を与える資源の特定の制限を認
識する。システムは様々な資源の割当て時に、それらを
相関付けるための知能的データ・フローとしての内部グ
ラフ構造を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマルチメディア・システ
ム資源の割当て装置及び方法に関する。更に詳しくは、
本発明はデバイス・アクセス要求にもとづくマルチメデ
ィア・システム資源のグループ割当てのための知能的機
構に関する。本発明は要求マルチメディア装置の制約及
び優先権と同様、エンド・ユーザの特定の制限を組込
む。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアは、ビデオ、オーディオ
／音声、グラフィカル・データ、テキスト・データまた
は英数字データ、知覚入力または他の多くのタイプの入
出力を生成或いは使用する様々な装置により表される。
各タイプのマルチメディア資源を実現するために必要な
様々なハードウェア及びソフトウェア要求に対応するた
めに、複数タイプの装置の同時または並行使用が、タイ
ミングの互換性、メモリ割当て、ＣＰＵ割当て、帯域幅
などの重要な問題を生じる。マルチメディア装置の適切
なオペレーションは、データの引渡しにおける正確なタ
イミングを要求する。マルチメディア・システムの狭い
範囲の例にビデオ会議環境があり、ここでは付随のビデ
オにおいて提供される話し手の口元の動きに対して、オ
ーディオが先行または遅れることが許容されない。オー
ディオの０．５秒の遅延はユーザにより即座に感じ取ら
れ、高品質の通信では受入れられない。

【０００３】上述の例から容易に理解されるように、ユ
ーザ・ニーズを使用可能なコンピュータ資源に適合させ
るための、マルチメディア要求装置の多様性の適切な管
理に対するニーズが明らかに存在する。プレイバックの
高品質を保証するために、システムはマルチメディア要
求装置が各それぞれのタスクを実行するための十分なコ
ンピュータ資源を保証する必要がある。

【０００４】従来技術により現在使用可能なシステム
は、様々な資源に対する要求を保証せず、従って、プレ
ゼンテーションの品質が影響を受ける。オーディオ・ク
リップは、しばしばスクラッチ・レコードのようにスキ
ップし、ビデオ・クリップは粒状またはスキップ・フレ
ームとなる。更に従来システムはマルチメディア装置を
適切に統合することができないため、エンド・ユーザが
システムと対話する機能が大きく制限される。

【０００５】幾つかの従来システムでは、ピース・ミー
ル（piece-meal）資源割当てを試行する。これらは各装
置が資源を要求することを可能とするが、各要求は別々
なため、資源割当てがエンド・ユーザに対して、単に混
合の有益性をもって発生する。他の従来システムでは特
殊にコード化されたオブジェクトを作成し、これらは資
源に対して、より好適な保証を提供するために堅く結合
される。資源割当てにおけるこの試みは、将来の発展及
び拡張性を著しく制限する。

【０００６】資源割当てに対する明示的な標準技術は、
問題解決のために既存のオペレーティング・システム機
構を使用することである。例えば、ほとんどのオペレー
ティング・システムは、システム資源（すなわちメモ
リ）を到来順に単一の装置またはユーザに割当てる。こ
の典型的な従来機構は、２０年以上に渡り一般的であっ
た。デフォルト・タイプ割当てと呼ばれるこの方法は、
同時または係属のマルチメディア装置の多様性を効率的
且つ適切に相関付けすることができない。

【０００７】デフォルト機構よりも良好なあるステップ
では、資源を管理するための特殊目的専用ＣＰＵスケジ
ューラまたは特殊ネットワーク帯域幅割当て器を実現す
る。この特定の解決方法は、制限された知能が資源割当
てに統合されることを可能とするが、ユーザまたは装置
特有の制約を考慮することはできない。

【０００８】次に示す特許は、従来のシステム資源割当
て方法の例である。参照文献は資源割当て方法を示す
が、これらは非マルチメディア・アプリケーションにお
ける個別のデータ要求に対して、マルチメディア・アプ
リケーションにおいて要求されるハードウェア、ソフト
ウェア及びユーザ制約を考慮することはできない。

【０００９】McKay らによる米国特許第５１４８１５４
号は資源管理の概念を認めるが、特殊３次元方法により
資源の使用をスケジュールするためにユーザが対話する
インタフェースに焦点を置いている。McKay 特許におけ
るオブジェクトは、データ・オブジェクト及び表示及び
時間次元におけるそれらの場所をさす。これはオブジェ
クトの集合が資源を要求し、それらの提供を許可する内
部自動化方法を定義する本発明とは非常に異なる。

【００１０】Rassman らによる米国特許第４９３７７４
３号は、時間に関する資源のスケジューリングをカバー
する。これらの資源は１度に１人の所有者に割当てら
れ、衝突が発生すると、自動スケジューリングが準備さ
れる。この種の資源管理は本発明により提供されるもの
とは異なり、発行時間を指定するのではなく、任意の時
点における資源の部分的所有権及び分割を指定する。親
は（データベースの使用を通じ）、アクセス及び意志決
定が分散されることを意味する。すなわち、各スケジュ
ーリング・アプリケーションが必要な判断を行い、中央
情報だけがデータベースそれ自身に相当する。

【００１１】Quentinらによる米国特許第５２０８７４
５号は、エンドユーザ問題を解決するインタフェース、
スクリプティング言語及びエクスパート・システムに関
する。資源割当て或いはその管理に関しては述べられて
いない。

【００１２】Noseらによる米国特許第５０２５３９５号
は、オブジェクトの概念、及び資源をオブジェクトに関
連付けるためのオブジェクトの必要性について指摘す
る。そこではユーザ・インタフェースにおけるこれらの
オブジェクトの表現、及びエンドユーザが資源をオブジ
ェクトに関連付ける方法に焦点が置かれている。この特
許で述べられている応用例は、ユーザがオブジェクトの
グループを選択することを可能とするが、これらの応用
例はこれら資源の割当てをデフォルトのまたは既存のシ
ステム機構に頼っており、システム内部のオブジェクト
の協働またはグループ化については述べていない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術はマルチメディア要求の多様性を完全に統合しない。
従って、本発明の目的は、システム資源へのアクセスを
要求する複数のマルチメディア装置または装置グループ
に、マルチメディア・コンピュータ資源を正確に、効率
的に且つタイムリに割当てることである。

【００１４】本発明の別の目的は、コンピュータ資源を
要求し、割当てる集中型エンティティ及び発見的（heur
istic）プロシージャを提供することである。

【００１５】本発明の他の目的は、ユーザ定義パラメー
タと同様に、特定のマルチメディア装置制限の知識が、
コンピュータ資源選択プロセスと統合されることを可能
とすることである。

【００１６】本発明の他の目的は、システム資源を適切
に割当てるグラフ・タイプのデータ・フロー構造を提供
することである。

【００１７】本発明の他の目的及び利点が、本発明の特
定の実施例について示す添付図に関連する詳細な説明か
ら明らかになろう。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、システム・コ
ンピュータ資源をマルチメディア・オブジェクトまたは
プロセスを要求するグループに割当てる技術について述
べる。要素グループまたはユーザにより課せられる要素
から、特定のデータ処理要素の制約に関する全ての知識
を収集することにより、コンピュータ資源の効果的な割
当てが実現される。

【００１９】集中型グラフ・データ・フロー構造は収集
される制約情報を表し、横断されるデータ・フロー・パ
スを適切に構成し、それにより各要求要素が順序化され
る。集中型知識を有するエンティティを有することによ
り、オブジェクトはお互いに関して知る必要性、或いは
お互いに特定的にコード化される必要性から解放され
る。１度特定のグラフ構造が知られると、それらは記憶
及び処理のために単純な形式に展開される。

【００２０】

【実施例】本発明の詳細な実施例が開示されるが、開示
される実施例は様々な形態により実現される本発明の単
に１例に過ぎないことが理解されよう。従って、ここで
開示される詳細は制限的な意味を持たず、単に特許請求
の範囲の基本として、及び当業者に本発明の達成方法ま
たは使用方法を教示するための基本として解釈されるべ
きである。

【００２１】最適なマルチメディア・コンピュータ資源
割当てを獲得するために、処理要素（オブジェクト）要
求がタイプによりグループ化される。グループ化が有用
なよい例に、図１に示される電子会議がある。この図は
ビデオ及びオーディオを両方向に送信するネットワーク
上の２つのコンピュータを示す。２つのグラフは明らか
に切断されているが、各グラフにおける共通システム資
源の割当ての必要性により、グループ化されると見なさ
れるべきである。マルチメディア・プロセス及びオブジ
ェクトのグループに対するコンピュータ資源の割当て
は、しばしばシステム制約及びユーザ制約または制限に
依存する。これらの制約が無視されると、究極的には最
低の資源割当てが発生する。本発明のシステムは、各装
置、装置グループまたはアプリケーションに密接に関係
する特定の制約情報を収集し、集中型管理エンティティ
を形成する。これは本願では"資源マネージャ"として参
照される。

【００２２】制約の収集プロシージャは、ユーザが特定
の装置またはプログラムの選択により、受動的に資源割
当てに制約を設定する時に開始する。エンドユーザは資
源ニーズに関し、できる限り意識しないものとする。ユ
ーザは実行する任意のアプリケーションを選択すること
により、資源制約に関する判断を下す。例えば、ユーザ
がサーバから映画の実演を選択する場合、一連の制約が
意味される。また、ユーザがある人間とのビデオ会議を
選択すると、他の制約が意味されることになる。幾つか
の場合では、ユーザは、自身が使用するビデオ品質（例
えば１秒当たりのフレーム数及びフレーム・サイズ）を
要求するためのビデオ制御パネルなどの他の制御を有す
る。

【００２３】選択アプリケーションは判断が下される重
要な場所である。マルチメディア環境における一般的ア
プリケーション・レベル判断は、従来、ネットワーク帯
域幅、デリバリ品質（quality-of-delivery）、及び端
末間遅延（end-to-end delay）の制限領域であった。ネ
ットワーク帯域幅制限は、データのサイズから生じる。
ビデオでは、この情報はアプリケーションまたはユーザ
により決定される。しかしながら、端末間遅延はしばし
ばアプリケーションにおいて重要である。ビデオ会議で
は、接続の他端に居る人間との対話感覚を維持するため
に、１／２秒以下の遅延に収めることが重要である。こ
の遅延は非常に重要であり、ビデオ・フレームが廃棄さ
れる可能性のある低デリバリ品質の設定を許可する。こ
こでサーバからの映画の実演は、短い遅延を意味するも
のではなく、高品質のデリバリがより重要であることを
意味することに注意されたい。アプリケーションは資源
使用を制限する上記例以外の特定の要求をする可能性も
あり、従って、上記例に制限されるべきではない。

【００２４】実際のマルチメディア・オブジェクトまた
はプロセスが、次に実際の資源利用に関する詳細を計算
するために、アプリケーション、性能に関するその制
約、及びユーザにより提供される制約を使用する役割を
担う。映画を実演するためには、バッファリング及びジ
ッタの除去のために多額の費用が要求される。ビデオ会
議の実施においては、少量のバッファだけが要求される
が、ＣＰＵ時間の獲得が非常に重要である。

【００２５】アプリケーションは優先順位について認識
し、それらを全てのタイプの要求に対して設定するよう
に期待される。資源割当てのための任意の要求は、優先
順位が特定の制約に提供されるように要求できる。これ
に対する一般的例として、端末間遅延限界を指定する他
に、アプリケーションは遅延が資源割当てにおける最も
重要な要因と見なされるように要求できる。こうして、
優先順位がアプリケーションにより資源タイプに設定さ
れる。更に、様々なオブジェクトのユーザ詳細を示す制
御パネル・アプリケーションが作成される。ユーザはネ
ットワーク優先順位を制御可能であるか、或いは相対優
先順位をアプリケーションに割当てることができる。こ
のような制御パネルにより、ユーザは警報ブザーがムー
ド音楽プレイヤよりも高い優先順位を有するように設定
することができ、システムはこれを認識する。

【００２６】資源使用を最適化する方法に対する要求が
含まれる。各オブジェクトはその適切な実行において受
諾可能な資源ニーズの限界を報告する。各オブジェクト
は次に、資源ニーズまたはデータ品質を改良または低下
するために変更可能な特殊パラメータ（制御値）を記述
する。この記述はまた、各パラメータにより影響を受け
る資源に関して、資源マネージャに通知する。

【００２７】制御値に適用される優先順位は処理オブジ
ェクトに対してのみ意味を持ち、そのオブジェクトがそ
れらを開示することを望まない場合は制御可能ではな
い。上記例の"警報ブザー"のような高優先順位プロセス
は、他のマルチメディア・プロセスから資源を再要求す
ることが可能である。

【００２８】グラフ・マネージャ：一般的システムにお
いて、遅延及び他のマルチメディア基本制約の問題を解
決する最小限度の方法は、少なくとも割当てに関連する
全てのオブジェクトのリストを有する中央エンティティ
を提供することである。このリストは考慮されるオブジ
ェクトのグループを含む。中央エンティティは次に各処
理要素が留意されたかどうかを確認し、各要素に留意す
るために要する正確な時間を待機することができる。

【００２９】遅延に関連する問題を解決するための最良
の方法は、"グラフ・マネージャ"と呼ばれる十分に成長
した中央エンティティを導入することである。このグラ
フ・マネージャはグループ化されるオブジェクトのリス
トだけでなく、オブジェクト間の接続性についても認識
する。これは命令される順序化及び共通グループの自動
検出を考慮する。データ・ストリームにおける各オブジ
ェクトまたはプロセスの生成及び破壊がグラフ・マネー
ジャに報告される。これはオブジェクト自身、またはそ
のオブジェクトのクライアントとして動作するアプリケ
ーションにより実行される。好適な実施例では、グラフ
に相互接続される全てのオブジェクトを自動的にグルー
プ化することによりこれを達成する。これは明示的にオ
ブジェクトをグループ化する必要性からアプリケーショ
ンを解放する。

【００３０】グラフにデータ・フローの知識を盛り込む
ことにより、グラフ・マネージャはグラフの横断を実行
し、各ノードまたはエッジが任意のオペレーションにお
いて考慮された時期を知る。このグラフ構造の知識無し
では、全てのオブジェクトがオペレートされた時期を知
ることは容易ではない。グラフ・マネージャはグラフを
横断するように通知され、グラフの各ノードまたはエッ
ジに対してオペレーションを実行する。マルチメディア
・データ・ストリームにおける最も一般的な種類の横断
は、データの出所からデータの消費側への横断である。
この種の横断はコンピュータ資源の予約において特に有
用である。

【００３１】グラフ知識無しに資源を割当てるために、
オブジェクトはそれらの間で対話し、幾つかの外部資源
割当て機構において合意に達しなければならない。全て
のオブジェクトが参加を報告する時期を判断する容易な
方法が存在しないため、何らかの理由（例えば、あるオ
ブジェクトがネットワーク・リンクに跨る）によりオブ
ジェクトが後に参加を報告すると、システムはその完了
のために不定時間待機しなければならない。更に、別の
エンティティへの接続性の知識を提供することにより、
オブジェクトはそれらの接続方法を知る必要性から解放
される。これは解決方法（例えば単純化インタフェー
ス）を実現する際、他の利点にもつながる。

【００３２】また、グラフ・マネージャは単に返報した
オブジェクトを記録するために使用される。この報告は
オブジェクト自身、またはオブジェクトに対するクライ
アントとして機能するアプリケーションにより実行され
る。アプリケーションはこの時、グラフ・マネージャ
に、まだ参加報告していないオブジェクトを発見するよ
うに問合わせることができる。

【００３３】図２はオーディオとビデオの両方を含む典
型的な映画のプレイバックを表す。用語"グラフ理論"が
上記図の情報を用いて説明され、また図３に表される。
図３は"ノード"及び"エッジ"を含む単純なグラフを示
す。便宜上、ノードはオーディオまたはビデオ・デコー
ダなどの処理ポイントであり、エッジはオーディオ及び
ビデオ・データの混合パスなどの接続性のタイプとす
る。エッジを処理として、またノードを接続性（ハブと
見なされたりする）として図示することも可能である。
この種の用語の逆転は純粋に意味論的なものであり、解
決方法には影響しない。図７はフィードバック・ループ
を有する上記グラフ構造を表す。

【００３４】グラフ理論はまた、方向付け及び非方向付
けエッジの２種類のエッジを考慮する。非方向付けエッ
ジについては接続性だけが重要であり、方向は重要でな
い。方向付けエッジは単一方向のフローだけを意味す
る。

【００３５】グラフを構成するノード及びエッジの収集
は、記憶装置内において配列及びリンク構造などの多く
の方法により表される。グラフは、通常、全てのノード
が訪問されることを確認する目的で、データ・フロー・
パスを横断するために使用される（しばしば特定の順序
による）。１種類の横断だけが実行される時には、グラ
フは"展開（collapsed ）"され、単一のデータ構造によ
り表される。例えば、データ・フローの出所からデータ
・フローの終りに向けて（或いはその逆の方向に）グラ
フを横断することが望まれる時、グラフは単一次元の配
列に"展開"される。この圧縮は横断が一連の訪問ノード
として表されるために可能となる。

【００３６】図４は映画ミキサの一般的グラフを示す。
２つの映画が一緒に混合され、記憶され、編集ワークス
テーション上に表示されるためにデコードされる。図４
のグラフは図５に示される配列に"展開"される。なぜな
ら、任意の順序でノードを訪問することは、あるノード
に関し、その左側の全てのノード（データの出所により
近い）が訪問されるより以前に訪問されることがないこ
とを保証する。他の配列順序も可能である。オブジェク
ト間の接続に関する情報が喪失されないことを示すため
に、矢印が"配列"表現上に示される。"配列"は単に１次
元以上のマトリクスであり、"リンク構造"はお互いに対
するポインタまたはインデックスを有する、メモリまた
はデータベース内の一連の構造である。

【００３７】他の横断問題に対して、グラフ・マネージ
ャの情報を使用することも価値がある。例えば、オブジ
ェクトの完全なグループにその状態を問合わせ可能なこ
とは有用である。

【００３８】システムはグラフ知識無しに（すなわちエ
ッジが存在せずノードのみを意味する）、グループを排
他的に利用することができる。このように実現されるシ
ステムは、全てのオブジェクトの横断及び完全なグラフ
実現のほとんど全ての利点を可能にする利点を有する。
グループは極めて重要であり、集中型のマネージャを要
求する。

【００３９】次に図３及び図４において見い出される映
画グラフを用いる例について説明する。

【００４０】ステップ１：アプリケーションはデータ処
理のためにデバイス'Ａ'を生成する。デバイス'Ａ'はそ
の存在をグラフ・マネージャに報告する。好適な実施例
では、これは"デバイス・オープン通知（Open Device N
otify）"により実行される。

【００４１】ステップ２乃至４：デバイス'Ｂ'、'Ｃ'及
び'Ｄ'を生成するためにステップ１を繰返す。デバイス
生成の順序は重要でない。

【００４２】ステップ５：アプリケーションはデバイ
ス'Ａ'及び'Ｂ'の間で接続'１'を生成する。接続'１'は
その存在（及び接続方法の詳細）をグラフ・マネージャ
に報告する。好適な実施例では、これは"接続オープン
通知（Open Connection Notify）" により実行される。

【００４３】ステップ６乃至７：接続'２'及び'３'を生
成するためにステップ５を繰返す。接続生成の順序は重
要でない。

【００４４】ステップ８：この時点で、グラフ・マネー
ジャはグラフに関する全てを知る。アプリケーションは
貴重と見なすグラフ上のあらゆるオペレーションを実行
することができる。ここでは基本オペレーションは資源
割当てである。これは "デバイス準備（Prepare Devic
e）"ファンクションにより実行される

【００４５】オブジェクトに対して実行される時には、
ステップは逆転されるべきである。

【００４６】ステップ９：アプリケーションは様々なオ
ブジェクトを切断する。本システムでは、これは接続オ
ブジェクトを破壊することにより実行され、その結果、
"接続クローズ通知（Close Connection Notify）"がグ
ラフ・マネージャにより求められる。

【００４７】ステップ１０：アプリケーションは様々な
デバイス・オブジェクトを破壊する。本システムで
は、"デバイス・クローズ通知（Close Device Notify）
"がグラフ・マネージャにより求められる。

【００４８】資源マネージャ：グラフ・マネージャによ
り全ての要求が収集されたと判断されると、資源マネー
ジャは資源割当てに関する様々な制約の均衡を取り、成
功一致を提案しようと試みる。予め制約の数が知れてい
る時には、割当てのアルゴリズムを予め決定することが
可能である。任意の数（Ｎ）の資源及び任意の数（Ｍ）
のパラメータが解決方法に影響する場合、より総称的な
アルゴリズムが使用されなければならない。本発明は割
当て問題の解決に対する反復的且つ発見的なアプローチ
を提案する。

【００４９】上述のように、予め全ての可能性のある資
源が知られている場合、予め資源割当てのために解決空
間またはアルゴリズムを生成することが可能である。特
定の資源制約のセットを処理する多くのシステムが提案
されてきたが、汎用的解決方法は資源管理コードの作成
時に、資源制約の知識に頼ることができない。一般的な
場合では、資源マネージャは未知数の資源を未知数の制
約により処理する必要がある。

【００５０】制約がシステム上で使用可能な資源に適合
すると、資源マネージャはその時、資源を様々なオブジ
ェクトに割当てる。

【００５１】１つ以上の制約が、現在割当てのために使
用可能なよりも多くの数へのコンピュータ資源の割当て
を求める場合、或いは制約が資源に関して制限する場
合、その資源に影響するパラメータの１つが変更され、
別のチェックが制約に対して実行される。

【００５２】ある種の資源の使用を低下することは別の
種類の使用を増加させる可能性があり、パラメータ変更
及び資源再チェックを実行するこの処理は、解決方法が
見い出されるまで、或いは解決方法が存在しないと見い
出されるまで、何度も繰返される可能性がある。解決方
法が見い出されない場合、資源割当て要求は拒否され
る。

【００５３】発見的方法は、どのパラメータを変更する
かの選択に関連する。資源マネージャは、ある資源ニー
ズが低下すると別の資源ニーズが増加することに気付
き、解決の到来を早める特定の関係を知るか、或いは解
決方法が存在しないと応答する。

【００５４】本発明で述べられるアルゴリズムは、資源
割当てに関し、オブジェクトにとって'Ｎ'個の資源タイ
プを共用可能な問題としてアプローチする。この資源の
セットは、資源割当ての試行間において変更される見込
みはない。各資源タイプはそれに関連する割当てアルゴ
リズムを有する。これらのアルゴリズムは "資源制御装
置" と呼ばれるオブジェクトにカプセル化される。自身
が制御する資源を分け与えることが、資源制御装置の役
割である。資源制御装置はコンピュータ資源（ＣＰＵ時
間またはメモリ空間など）或いは物理資源（ディスク・
ドライブまたはオーディオ・プレイバック・アダプタ）
を制御することができる。このオブジェクトは、予約及
び割当てのための有用なアルゴリズムを実現するものと
期待される。こうしたアルゴリズムに対応する数多くの
従来例が存在するが、本開示はこうしたアルゴリズムの
主題をカバーしようとするものではない。重要なこと
は、'Ｎ'個の資源が存在し、各々がその割当てを管理す
る特定のオブジェクトを有することである。

【００５５】割当てにおける任意の試行に対して、１つ
以上のオブジェクトを含むグループが資源に関心を寄せ
る。これらのオブジェクトの各々は、それらの資源ニー
ズに制約を設定する。これらの制約は、通常、限界とし
て指定される。例えば、オブジェクトは、２．０メガバ
イトのＲＡＭの使用を望むこと、及び最小１．３メガバ
イトのＲＡＭを受入れることを伝える。これにより限界
が様々な資源の割当てに設定される。全ての要求の大域
的見通しを下し、可能であれば全てのオブジェクトがそ
れらの所望値に適合するように配慮し、少なくともそれ
らの最小値に適合するように解決を見い出すことが、資
源マネージャの役割である。

【００５６】ここで資源を要求する'Ａ'個のオブジェク
トが存在し、各オブジェクトが'Ｎ'個の各資源の特定部
分を要求可能な場合、最大'Ａ×Ｎ'個の要求が資源マネ
ージャに提供される可能性がある。これは'Ｎ'個の変
数、及び各変数に関する最大 'Ａ' 個の制約を有する直
接的な解決空間問題を生成する。

【００５７】資源数（'Ｎ'）が予め知られているか、オ
ブジェクト数（'Ａ'）が小さい場合、この問題を効率的
に解決するアルゴリズムを実験的且つ分析的に決定する
ことが可能である。例として、一連のディスク・ヘッド
を適切にスケジュールするアルゴリズムが挙げられ
る。'Ａ'及び'Ｎ'に対応する数が予め限定されるか知ら
れていない場合には、'Ｎ'個の未知数を有する'Ａ×Ｎ'
個の方程式を解く他のアルゴリズムが実行される。これ
らの種類の問題に関する従来技術が存在する。

【００５８】本発明の好適な実施例では、制御値（上
述）と呼ばれるパラメータを使用する。制御値は資源ニ
ーズを変更するオブジェクト上の変更可能なパラメータ
である。各オブジェクトは自身が欲するできる限り多く
の制御値を資源マネージャに報告する。制御値はパラメ
ータに対する所望値、パラメータに対する最悪値、優先
順位、及び影響を及ぼす資源タイプのリストを指定する
ことにより定義される。資源マネージャはオブジェクト
上のどの"ノブ（knob）"がひっくり返され、またいつそ
れがひっくり返されるか、及びどの資源タイプの使用が
低下するかに関する情報を提供される。

【００５９】資源マネージャは任意の割当ての間に、'
Ｍ'個の制御値定義を受取るものとする。制御値はオブ
ジェクトにより、そのオペレーションの任意の一面を制
御するために使用される。例えばビデオ捕獲オブジェク
トは、ビデオ圧縮のレベルを変化する制御値を提供す
る。所望値は高品質捕獲に対してセットされ、最悪値は
ユーザが確認したい最小値にセットされる。このパラメ
ータにより影響される資源タイプには、ＣＰＵ時間、メ
モリ空間及び帯域幅がある。他の可能な制御値には、ビ
デオ・フレーム・レート、デリバリ品質、または資源利
用に影響を与えるか影響される内部パラメータが含まれ
る。

【００６０】制御値の導入により、資源マネージャは、
最大'Ａ×Ｎ'個の資源要求に非線形に影響を及ぼす'Ｍ'
個のパラメータを有する問題を解決しなければならな
い。この複雑性は単純な数学的解決の枠から外れ、より
複雑なアルゴリズムを必然的に要する。

【００６１】好適な実施例は発見的アルゴリズムを使用
する。各割当てフェーズの間、資源マネージャは上述の
ように情報を収集し、（資源制御装置への呼出しを介し
て）各資源に対する所望値を用いて割当てを試みる。こ
れが成功すると、現割当てが完了する。しかしながら、
１つ以上の資源が十分に存在しないと、資源マネージャ
は失敗の資源タイプのリストを参照し、それを制御値の
リストと比較する。各制御値は自身がその資源ニーズを
減少可能な資源を指定するため、これは問題解決の判断
から多くの制御値を排除する。失敗の資源タイプに実際
に影響を及ぼす制御値の小リストが決定されると、最低
優先順位の制御値がその所望値からその最悪値に下げら
れる。次に資源要求が再度収集され、割当てにおける別
の試行が実行される。この種の処理はいずれかの成功解
決に達するか、或いは乏しい資源に影響を及ぼす全ての
制御値がそれらの最小値となり、それでも解決が見い出
されない状態まで繰返される。

【００６２】図６により、本発明の主要オブジェクトは
デバイス（論理システム・デバイスを表す）と呼ばれ、
ＩＤにより識別される。デバイス・オブジェクトは "デ
バイス・オープン通知（Open Device Notify）"及び"デ
バイス・クローズ通知（Close Device Notify）"ファン
クションを用いる。デバイスは下記のグラフ説明におい
て、ノードとして使用される。

【００６３】他の重要なオブジェクトは"接続"と呼ばれ
る。これらについてもＩＤにより識別されるが、グラフ
・マネージャは、どのデバイスＩＤが接続の開始及び終
わりに関連付けられるかを伝達される必要がある（なぜ
なら接続は方向を有するからである）。それに加え、本
発明ではデバイス上の"ポート"或いは"接続ポイント"の
概念を有し、この情報もまた接続がオープンされる時に
伝達される必要がある。

【００６４】デバイス及び接続オープン及びクローズ通
知を使用することにより、グラフ・マネージャは、ユー
ザまたは他のアプリケーションに関連することなく、グ
ラフ間の全ての接続性を追跡可能となる。明示的に接続
されないオブジェクトが、あるオペレーションにおいて
グループ化されると見なされることが必要な場合には、
追加のインタフェースが提供される。"グループ・オー
プン通知（Open GroupNotify ）"ファンクションがグル
ープ生成のために使用される。グループ生成時に、デバ
イスを生成及び接続しているアプリケーション・プログ
ラムが、グループ化したいデバイスのリストを指定す
る。上述のように、デバイスはＩＤにより識別される。
この概念は、未接続のグラフが単一の資源予約または他
のオペレーションにおいて考慮される必要がある場合、
強力且つ有用である。

【００６５】図６に示されるように、システム内の様々
な処理要素が資源割当てフェーズを実行するために対話
する。典型的な設定ステップを次に示す。

【００６６】１．ユーザがアプリケーションを開始す
る。 ２．アプリケーションがオブジェクト（デバイス）のセ
ットを生成し、それらを所望されるように接続する。こ
のプロセスの間、グラフ・マネージャは接続情報を収集
する。 ３．アプリケーションが資源割当てを要求する。これは
グラフ・マネージャを呼出して予約をさせ、次に資源の
割当てを実行させる。 ４．グラフ・マネージャは資源マネージャからフローＩ
Ｄ（FlowID）を要求する。この識別子は、このグラフま
たはグループ内のオブジェクトからの全ての予約及び割
当てにおいて使用される。 ５．グラフ・マネージャは将来使用のために、各オブジ
ェクトから制御値定義を収集する。 ６．グラフ・マネージャはシステムにより要求される順
序により、グラフを横断する。これは、通常、データ・
ストリームの開始から終りに向かう。 ａ．第１のオブジェクトが、資源マネージャから要求す
る必要のある任意の資源を要求すべきであることを示す
通知と一緒に、呼出される。 ｂ．オブジェクトは資源を要求するために、資源マネー
ジャ上のレジスタ・ファンクションを呼出す。資源マネ
ージャはこのタスクを実行するために資源制御装置を使
用する。 ｃ．グラフまたはグループ内の互いのデバイス・オブジ
ェクトに対して、ステップ'ａ'及び'ｂ'が繰返される。 ７．グラフ・マネージャは資源を均衡化するために、"
資源マネージャ"を呼出す。失敗が発生すると"資源マネ
ージャ"は失敗した資源タイプのリストを返却する。"グ
ラフ・マネージャ"が次に適切な制御値を変更する。資
源タイプに適切な制御値が存在しない場合、資源割当て
は失敗を返却する。少なくとも１つが変更される場合に
は、ステップ６に戻り再試行する。資源の予約は実際に
それらを "使用中（in use）"と記すが、それらを割当
てない。 ８．成功予約が達成されると、グラフ・マネージャは
（ステップ６と同様の横断において）各オブジェクトを
呼出し、許可された資源の受諾を確認させる。任意のオ
ブジェクトが許可された資源に同意しない場合、資源割
当ては失敗する。 ９．グラフ・マネージャは資源を割当てるために、（ス
テップ６と同様の横断において）各オブジェクトを呼出
す。各オブジェクトは資源マネージャの "資源獲得（Ge
t Resources）"ファンクションを用いて、実際に資源を
割当て、資源に関する情報をオブジェクトに返却する。
資源マネージャは資源制御装置を用い、このタスクを実
行する。 １０．資源割当てが完了し、グラフ・マネージャは資源
マネージャを呼出し、フローＩＤを解放する。 １１．システムは他のタスクに要求される全てのことを
実行する。例えば、ウィンドウ内に映画を表示したりす
る。 １２．アプリケーションが資源の割当て解除を要求す
る。これによりグラフ・マネージャが割当て解除を実行
する。 １３．グラフ・マネージャは（ステップ６と同様の横断
において）各オブジェクトを呼出す。各オブジェクト
は"資源マネージャ"の"資源解放（FreeResources）"を
用い、その資源を割当て解除する。"資源マネージャ"は
資源制御装置を用い、タスクを実行する。

【００６７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００６８】（１）複数のオブジェクトによるマルチメ
ディア・コンピュータ資源に対する要求の動的割当て装
置であって、前記要求をグループ化する手段と、前記オ
ブジェクトに関連する制限及び制約を収集する手段と、
前記グループ化及び前記収集された制限及び制約にもと
づき、前記マルチメディア・コンピュータ資源の割当て
を決定する手段と、マルチメディア・コンピュータ資源
に対する前記要求の前記割当てを調整する内部グラフ手
段と、を含む資源割当て装置。 （２）任意のグループの要求を満足するために十分な資
源が使用可能な場合、資源割当て機構が要求資源を各リ
クエスタに割当てる、前記（１）記載の資源割当て装
置。 （３）任意のグループの前記要求を満足する十分な資源
が使用可能でない場合、資源割当て機構が各リクエスタ
のハードウェアまたはソフトウェア制約の限界内におい
て、前記全ての要求に応じる筋書きを決定する、前記
（１）記載の資源割当て装置。 （４）前記内部グラフ手段が複数のノード及びエッジを
含む、前記（１）記載の資源割当て装置。 （５）前記内部グラフ手段が展開され、配列またはリン
ク構造として記憶される、前記（１）記載の資源割当て
装置。 （６）コンピュータ・ベースのマルチメディア・システ
ムにおけるコンピュータ資源割当て装置であって、複数
の資源タイプに対するマルチメディア資源要求を受信す
る手段と、資源タイプに従い要求を編成する手段と、資
源タイプに対する要求の全体及び資源タイプの可用性に
従い、各資源タイプに対する資源割当て案を決定する手
段と、を含む資源割当て装置。 （７）任意のタイプの要求を満足するために十分な資源
が使用可能な場合、資源割当て機構が要求資源を各リク
エスタに割当てる、前記（６）記載の資源割当て装置。 （８）任意のタイプの前記要求を満足する十分な資源が
使用可能でない場合、資源割当て機構が各リクエスタの
ハードウェアまたはソフトウェア制約の限界内におい
て、前記要求に応じる筋書きを決定する、前記（６）記
載の資源割当て装置。 （９）複数の処理要素からの複数の要求に対するマルチ
メディア・コンピュータ資源の割当て方法であって、前
記要求要素に関連するハードウェア及びソフトウェア制
約を収集するステップと、各前記要求要素に関連する可
変パラメータを収集するステップと、前記マルチメディ
ア・コンピュータ資源の前記割当ての間に実行される選
択アプリケーションに関連するユーザ特有の制約を収集
するステップと、全ての前記要求をタイプによりグルー
プ化するステップと、前記ハードウェア及びソフトウェ
ア制約、前記可変パラメータ、ユーザ特有制約及び前記
要求タイプにもとづき、前記マルチメディア・コンピュ
ータ資源の割当てを決定するステップと、を含む資源割
当て方法。 （１０）前記可変パラメータが受諾可能なオペレーショ
ンの範囲を表す、前記（９）記載の資源割当て方法。 （１１）前記割当てを表す内部グラフ構造を生成するス
テップと、前記グラフを横断し、前記選択アプリケーシ
ョンの適切なシーケンスを調整するステップと、を含
む、前記（９）記載の資源割当て方法。 （１２）前記内部グラフ構造が複数のノード及びエッジ
を含む、前記（１１）記載の資源割当て方法。 （１３）受諾可能オペレーションの前記範囲にもとづ
き、前記資源の柔軟な割当て及び割当て解除を提供す
る、前記（１０）記載の方法。 （１４）各要求デバイスの前記制約が前記柔軟な割当て
及び割当て解除にもとづき動的に変更される、前記（１
３）記載の資源割当て方法。 （１５）前記内部グラフ構造が展開され、配列またはリ
ンク構造として記憶される、前記（１１）記載の資源割
当て方法。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンピュータ資源を効果的にグループ化し、複数のマル
チメディア・オブジェクトまたは要素に割当てる装置及
び方法が提供される。様々な実施例が示され、説明され
てきたが、こうした開示は本発明を制限するものではな
く、本発明の精神及び範囲における全ての変更及び代替
構成をカバーするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】グループ化を示す電子会議を表す図である。

【図２】マルチメディア映画プレイバック概要を示す図
である。

【図３】図２のグラフ表現を表す図である。

【図４】映画ミキサ・マルチメディア・システムのグラ
フを表す図である。

【図５】図４に示されるグラフ構造の線形展開バージョ
ンを表す図である。

【図６】本発明のデータ処理要素間の関係を表す図であ
る。

【図７】フィードバックを用いるグラフ構造を表す図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・エイチ・ゴールドバーグ アメリカ合衆国94010、カリフォルニア州 バーリンガム、ティアー・コート 30 (72)発明者 ロバート・ジェイ・レリア アメリカ合衆国94043、カリフォルニア州 マウンテン・ビュー、レオング・ドライブ 685 (72)発明者 ラルス・クリスチャン・ウルフ ドイツ69126、ハイデルベルグ、クフラ ー・グラウンド 66 ビィ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のオブジェクトによるマルチメディア
   ・コンピュータ資源に対する要求の動的割当て装置であ
   って、 前記要求をグループ化する手段と、 前記オブジェクトに関連する制限及び制約を収集する手
   段と、 前記グループ化及び前記収集された制限及び制約にもと
   づき、前記マルチメディア・コンピュータ資源の割当て
   を決定する手段と、 マルチメディア・コンピュータ資源に対する前記要求の
   前記割当てを調整する内部グラフ手段と、 を含む資源割当て装置。
2. 【請求項２】任意のグループの要求を満足するために十
   分な資源が使用可能な場合、資源割当て機構が要求資源
   を各リクエスタに割当てる、請求項１記載の資源割当て
   装置。
3. 【請求項３】任意のグループの前記要求を満足する十分
   な資源が使用可能でない場合、資源割当て機構が各リク
   エスタのハードウェアまたはソフトウェア制約の限界内
   において、前記全ての要求に応じる筋書きを決定する、
   請求項１記載の資源割当て装置。
4. 【請求項４】前記内部グラフ手段が複数のノード及びエ
   ッジを含む、請求項１による資源割当て装置。
5. 【請求項５】前記内部グラフ手段が展開され、配列また
   はリンク構造として記憶される、請求項１による資源割
   当て装置。
6. 【請求項６】コンピュータ・ベースのマルチメディア・
   システムにおけるコンピュータ資源割当て装置であっ
   て、 複数の資源タイプに対するマルチメディア資源要求を受
   信する手段と、 資源タイプに従い要求を編成する手段と、 資源タイプに対する要求の全体及び資源タイプの可用性
   に従い、各資源タイプに対する資源割当て案を決定する
   手段と、 を含む資源割当て装置。
7. 【請求項７】任意のタイプの要求を満足するために十分
   な資源が使用可能な場合、資源割当て機構が要求資源を
   各リクエスタに割当てる、請求項６記載の資源割当て装
   置。
8. 【請求項８】任意のタイプの前記要求を満足する十分な
   資源が使用可能でない場合、資源割当て機構が各リクエ
   スタのハードウェアまたはソフトウェア制約の限界内に
   おいて、前記要求に応じる筋書きを決定する、請求項６
   記載の資源割当て装置。
9. 【請求項９】複数の処理要素からの複数の要求に対する
   マルチメディア・コンピュータ資源の割当て方法であっ
   て、 前記要求要素に関連するハードウェア及びソフトウェア
   制約を収集するステップと、 各前記要求要素に関連する可変パラメータを収集するス
   テップと、 前記マルチメディア・コンピュータ資源の前記割当ての
   間に実行される選択アプリケーションに関連するユーザ
   特有の制約を収集するステップと、 全ての前記要求をタイプによりグループ化するステップ
   と、 前記ハードウェア及びソフトウェア制約、前記可変パラ
   メータ、ユーザ特有制約及び前記要求タイプにもとづ
   き、前記マルチメディア・コンピュータ資源の割当てを
   決定するステップと、 を含む資源割当て方法。
10. 【請求項１０】前記可変パラメータが受諾可能なオペレ
    ーションの範囲を表す、請求項９記載の資源割当て方
    法。
11. 【請求項１１】前記割当てを表す内部グラフ構造を生成
    するステップと、 前記グラフを横断し、前記選択アプリケーションの適切
    なシーケンスを調整するステップと、 を含む、請求項９記載の資源割当て方法。
12. 【請求項１２】前記内部グラフ構造が複数のノード及び
    エッジを含む、請求項１１記載の資源割当て方法。
13. 【請求項１３】受諾可能オペレーションの前記範囲にも
    とづき、前記資源の柔軟な割当て及び割当て解除を提供
    する、請求項１０記載の方法。
14. 【請求項１４】各要求デバイスの前記制約が前記柔軟な
    割当て及び割当て解除にもとづき動的に変更される、請
    求項１３記載の資源割当て方法。
15. 【請求項１５】前記内部グラフ構造が展開され、配列ま
    たはリンク構造として記憶される、請求項１１記載の資
    源割当て方法。