(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の信号処理装置においては、複数ストリームの時分割処理を行う場合、各ストリームの中断、再開に備えて、回路の内部状態をストリームごとに保存する機能が必要であるが、このような場合、メモリへの内部状態の書き込み、読み出しのオーバーヘッドにより、処理の効率が低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本第一の発明の信号処理装置は、複数のストリームを受け付けるストリーム受付手段と、ストリーム受付手段が受け付けた複数のストリームを信号処理する信号処理手段と、ストリーム受付手段が受け付けた複数のストリームを時分割で切り替えて信号処理するように信号処理手段に指示する制御手段と、信号処理手段が信号処理した結果を出力する出力手段とを具備する信号処理装置である。
【0006】
このような構成により、複数のストリームをリアルタイムに処理することができる。
【0007】
また、本第二の発明の信号処理装置は、第一の発明に対して、ストリームの信号処理に関する情報である内部状態を保存し得る複数の保存手段をさらに具備し、制御手段は、時分割で、一のストリームの信号処理を中断し、他のストリームの信号処理を行うように信号処理手段に指示する場合に、一のストリームの信号処理に関する内部状態を複数の保存手段のうちの一の保存手段に保存し、一のストリームの信号処理を再開する場合に、一の保存手段に保存した内部状態を復元し、信号処理手段は、制御手段の指示に従って、一のストリームの信号処理を再開する場合に、制御手段が復元した内部状態を利用して一にストリームの信号処理を続行する信号処理装置である。
【0008】
このような構成により、内部状態を保存しながら、複数のストリームをリアルタイムに処理することができる。
【0009】
また、本第三の発明の信号処理装置は、第二の発明に対して、保存手段は、ストリームの数だけ存在し、制御手段は、一のストリームの信号処理に関する内部状態をストリームに対応する一の保存手段に保存する信号処理装置である。
【0010】
このような構成により、処理の中断、再開に掛かるオーバーヘッドを軽減することができる。
【0011】
また、本第四の発明の信号処理装置は、第二または第三の発明に対して、制御手段は、一のストリームの内部状態のうち、予め決められた復元に必要な1以上の内部状態のみを一の保存手段に保存する信号処理装置である。
【0012】
このような構成により、保存する内部状態の容量を削減することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明による信号処理装置等によれば、効率よく、複数ストリームの時分割処理を行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明による信号処理装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【0016】
(実施の形態)
図1は、本実施の形態による信号処理装置のブロック図である。信号処理装置1は、ストリーム受付手段11、制御手段12、信号処理手段13、保存手段14、出力手段15を備える。
【0017】
ストリーム受付手段11は、複数のストリームを受け付ける。ストリームとは、ストリーム信号のことであり、例えば、テレビ信号や、映像信号、音声信号、動画などである。また、ストリーム受付手段11は、通常、受け付けたストリームを任意の保存用メモリに保存する。
【0018】
ストリーム受付手段11は、通常、IC等の集積回路で実現され得る。
【0019】
制御手段12は、後述の信号処理手段13に対して、複数のストリームを時分割で切り替えて信号処理する旨を指示する。ここで、信号処理の対象となるストリームは、ストリーム受付手段11が受け付けたストリームである。また、信号処理とは、テレビ信号や映像信号などの様々な信号を、数値的に処理することである。信号処理は、例えば、高画質化や、フォーマット変換、解像度変換などである。
【0020】
高画質化とは、ビットレートの低い音声、映像等を、ビットレートの高い音声、映像等に変換することや、フレームレートの低い映像等を、フレームレートの高い映像等に変換することなどである。また、フォーマット変換とは、一の音声、映像等の形式(フォーマット)を、他の音声、映像等の形式に変換することなどである。また、解像度変換とは、低い解像度の映像を高い解像度の映像に変換することや、高い解像度の画像を低い解像度の画像に変換することなどである。
【0021】
また、制御手段12は、信号処理手段13が制御手段12からの指示に従い、一のストリームの信号処理を中断し、他のストリームの信号処理を開始する際に、中断直後の信号処理手段13の内部状態を、後述の複数の保存手段14のうちの一の保存手段14に保存する。「開始」には、「再開」の意味も含まれる。内部状態を保存する保存手段14は、通常、入力手段11が受け付けるストリームごとに予め決められている。つまり、入力手段11が受け付けるストリームに対して、信号処理手段13の内部状態を保存する保存手段14が対応付けられているということである。例えば、入力手段11が受け付けるストリームがA、Bの2つであり、信号処理装置1が保存手段aと保存手段bを備えている場合、制御手段12は、ストリームAを信号処理したときの信号処理手段13の内部状態を保存手段aに保存し、ストリームBを信号処理したときの信号処理手段13の内部状態を保存手段bに保存する。なお、ストリームと保存手段14との対応関係は、通常、制御手段12が保持しているものとする。
【0022】
また、制御手段12は、内部状態の保存の際には、予め決められた復元に必要な1以上の内部状態のみを一の保存手段14に保存する。例えば、信号処理手段13の内部状態が4ビットのビット列で表現される場合であって、信号処理手段13が信号処理を行っている間、2ビット目と4ビット目のみが変化する場合、制御手段12は、変化しない1ビット目と3ビット目は保存せず、変化する2ビット目と4ビット目のみを保存手段14に保存する。
【0023】
また、制御手段12は、信号処理手段13が制御手段12からの指示に従い、一のストリームの信号処理を中断し、他のストリームの信号処理を開始する際に、保存手段14に保存されている内部状態を、信号処理手段13に対して復元する。例えば、上記のような場合、制御手段12は、保存手段14から2ビット目と4ビット目の内部状態を取得し、信号処理手段13の内部状態を表現するビット列の2ビット目と4ビット目に上書きする。
【0024】
制御手段12は、通常、IC等の集積回路で実現され得るが、ソフトウェアで実現してもよい。
【0025】
信号処理手段13は、制御手段12の指示に従い、複数のストリームの信号処理を行う。ここで、信号処理を行うストリームは、ストリーム受付手段11が受け付けたストリームである。また、信号処理手段13は、一のストリームの信号処理を開始する際は、制御手段12が復元した内部状態を利用して、信号処理を開始する。そして、信号処理手段13は、ストリームを信号処理した結果を、任意の保存用メモリに保存する。
【0026】
信号処理手段13は、通常、IC等の集積回路で実現され得るが、ソフトウェアで実現してもよい。
【0027】
保存手段14は、信号処理手段13の内部状態を保存し得る。また、保存手段14は、通常、受付手段11が受け付けるストリームの数だけ存在し得るものとする。例えば、受付手段11が受け付けるストリームの数が2つである場合、保存手段14は2つ存在する。また、受付手段11が受け付けるストリームの数が3つである場合、保存手段14は3つ存在する。
【0028】
保存手段14は、通常、IC等の集積回路で実現され得る。
【0029】
出力手段15は、信号処理手段13が信号処理した結果を出力する。出力手段15は、通常、IC等の集積回路で実現され得る。
【0030】
(具体例1)
本具体例において、信号処理回路の内部状態を2つの内部状態保存回路に保存しながら、時分割で、2つのストリームの信号処理を行う信号処理装置について説明する。
図2は、本具体例における信号処理装置の構成例を示す図である。信号処理装置2は、入力処理回路211、212、信号保存用メモリ220、制御回路230、切替回路240、信号処理回路250、内部状態保存回路261、262、出力処理回路271、272を備える。また、制御回路230は、入力用キュー2310と、出力用キュー2321、2322を備える。なお、入力処理回路211、212は、
図1のストリーム受付手段11に相当する。制御回路230と切替回路240は、
図1の制御手段12に相当する。信号処理回路250は、
図1の信号処理手段13に相当する。内部状態保存回路261、262は、
図1の保存手段14に相当する。出力処理回路271、272は、
図1の出力手段15に相当する。
【0031】
入力処理回路211、212には、信号処理の対象となるストリームが入力される。なお、入力処理回路211、212に入力されたストリームを、以下、入力ストリームとする。信号保存用メモリ220には、入力ストリームや、信号処理回路250が入力ストリームを信号処理した結果である信号処理結果などが保存される。制御回路230は、切替回路240、信号処理回路250、出力処理回路271、272の制御を行う。切替回路240は、信号処理回路250と内部状態保存回路261、262の接続の切り替えを行う。信号処理回路250は、制御回路230からの制御信号に応じて、入力ストリームの信号処理を行う。内部状態保存回路261、262には、信号処理回路250の内部状態が保存される。出力処理回路271、272は、信号処理結果を出力する。
【0032】
入力処理回路211、212にストリームが入力されると、入力処理回路211、212は、入力ストリームを信号保存用メモリ220に保存する。このとき、入力処理回路211、212は、信号処理回路250が処理する処理単位ごとに保存する。処理単位は、通常、フィールドである。保存が完了すると、入力処理回路211、212は、処理リクエスト信号と、入力ストリーム保存アドレスと、入力処理回路識別IDとを、制御回路230に送信する。処理リクエスト信号とは、信号処理の要求を示す制御信号である。また、入力ストリーム保存アドレスとは、入力ストリームの信号保存用メモリ220上の保存場所を示すアドレスである。また、入力処理回路識別IDとは、入力処理回路211、212のそれぞれに割り振られたIDである。なお、入力処理回路211、212は、処理単位ごとに入力ストリームを保存するため、保存された処理単位ごとの入力ストリーム保存アドレスを、制御回路230に送信する。
【0033】
制御回路230は、処理リクエスト信号と、入力ストリーム保存アドレスと、入力処理回路識別IDを、入力処理回路211、212から受信する。そして、制御回路230は、受信したこれらを、入力用キュー2310に保存する。
【0034】
次に、制御回路230は、信号処理回路250が信号処理を行っていないか否かを判断する。そして、信号処理回路250が信号処理を行っていない場合、制御回路230は、入力用キュー2310に保存されている先頭のリクエストを実行するための制御を行う。具体的には、制御回路230は、入力処理回路識別IDを切替回路240に送信し、処理開始信号と、入力ストリーム保存アドレスとを、信号処理回路250に送信する。なお、処理開始信号とは、信号処理の開始を示す制御信号である。また、信号処理を行っていないか否かの判断は、信号処理を行っていないことを示す制御信号である非処理中信号を、信号処理回路250が出力しているか否かで判断する。
【0035】
また、制御回路230は、処理完了信号と、処理結果保存アドレスとを、信号処理回路250から受信する。処理完了信号とは、信号処理の完了を示す制御信号である。また、処理結果保存アドレスとは、信号処理結果の信号保存用メモリ220上の保存場所を示すアドレスである。そして、制御回路230は、受信した処理結果保存アドレスを、出力用キュー2321、2322に保存する。
【0036】
また、制御回路230は、出力リクエスト信号を、出力処理回路271、272から受信する。出力リクエスト信号とは、信号処理結果の出力の要求を示す制御信号である。そして、制御回路230は、出力リクエスト信号を受信すると、出力用キュー2321、2322のいずれかに保存されている処理結果保存アドレスを、出力処理回路271、272のいずれかに送信する。具体的には、制御回路230は、出力処理回路識別IDに応じて出力用キュー2321、2322のいずれかを選択し、選択した出力用キューから処理結果保存アドレスを読み出し、当該処理結果保存アドレスを、出力処理回路識別IDにより識別される出力処理回路271、272のいずれかに送信する。なお、出力処理回路識別IDとは、出力処理回路271、272のそれぞれに割り振られたIDである。
【0037】
切替回路240は、入力処理回路識別IDを、制御回路230から受信する。そして、入力処理回路識別IDにより識別される入力処理回路に対応する内部状態保存回路261、262のいずれかと、信号処理回路250との接続の切り替えを行う。例えば、入力処理回路識別IDが入力処理回路211を識別するものである場合、切替回路240は、内部状態保存回路261と、信号処理回路250とを接続する。また、例えば、入力処理回路識別IDが入力処理回路212を識別するものである場合、切替回路240は、内部状態保存回路262と、信号処理回路250とを接続する。なお、入力処理回路に対応する内部状態保存回路は、通常、予め決められている。また、この対応関係は、通常、切替回路240が保持しているが、制御回路230が保持していてもよい。また、内部状態保存回路261、262には、信号処理回路250の内部状態が保存される。そして、切替回路240は、信号処理回路250と接続した内部状態保存回路261、262のいずれかに保存されている信号処理回路250の内部状態を読み出し、信号処理回路250に送信する。
【0038】
信号処理回路250は、処理開始信号と、入力ストリーム保存アドレスとを、制御回路230から受信する。また、信号処理回路250は、内部状態を切替回路240から受信し、自身の内部状態として上書きする。そして、信号処理回路250は、受信した入力ストリーム保存アドレスで示される信号保存用メモリ220上の保存場所に保存されている入力ストリームを読み出し、信号処理を開始する。なお、信号処理を開始し、信号処理を行っている間、信号処理回路250は、処理中信号を制御回路230に送信する。処理中信号とは、信号処理を行っていることを示す制御信号である。
【0039】
また、信号処理回路250は、信号処理が完了すると、切替回路240を介して、接続されている内部状態保存回路261、262のいずれかに、自身の内部状態を保存する。このとき、信号処理回路250の内部状態の一部は、常に初期値に戻るため、信号処理回路250は、初期値に戻らない内部状態のみを保存する。これにより、内部状態保存回路261、262に保存するデータ量を削減することができる。また、信号処理回路250は、信号処理結果を、信号保存用メモリ220に保存する。そして、信号処理回路250は、処理結果保存アドレスと、非処理中信号とを、制御回路230に送信する。なお、信号処理回路250は、信号処理を行っていない間は、非処理中信号を制御回路230に送信し続ける。
【0040】
出力処理回路271、272は、出力リクエスト信号を、制御回路230に送信する。そして、出力処理回路271、272は、当該出力リクエスト信号に応じた処理結果保存アドレスを制御回路230から受信する。そして、出力処理回路271、272は、当該処理結果保存アドレスにより示される信号保存用メモリ220上の保存場所に保存されている信号処理結果を読み出し、出力フォーマットに応じて出力する。出力フォーマットは、通常、制御回路230からの制御信号により指示される。
【0041】
(具体例2)
本具体例において、信号処理回路の内部状態を3つの内部状態保存回路に保存しながら、時分割で、3つのストリームの信号処理を行う信号処理装置について説明する。
図3は、本具体例における信号処理装置の構成例を示す図である。信号処理装置3は、入力処理回路311、312、313、信号保存用メモリ320、制御回路330、切替回路340、341、信号処理回路350、351、内部状態保存回路361、362、363、出力処理回路371、372、373を備える。また、制御回路330は、入力用キュー3310と、出力用キュー3321、3322、3323を備える。なお、入力処理回路311、312、313は、
図1のストリーム受付手段11に相当する。制御回路330と切替回路340、341は、
図1の制御手段12に相当する。信号処理回路350、351は、
図1の信号処理手段13に相当する。内部状態保存回路361、362、363は、
図1の保存手段14に相当する。出力処理回路371、372、373は、
図1の出力手段15に相当する。
【0042】
入力処理回路311、312、313には、信号処理の対象となるストリームが入力される。信号保存用メモリ320には、入力ストリームや、信号処理結果などが保存される。制御回路330は、切替回路340、341、信号処理回路350、351、出力処理回路371、372、373の制御を行う。切替回路340、341は、信号処理回路350、351と内部状態保存回路361、362、363の接続の切り替えを行う。信号処理回路350、351は、制御回路330からの制御信号に応じて、入力ストリームの信号処理を行う。内部状態保存回路361、362、363には、信号処理回路350、351の内部状態が保存される。出力処理回路371、372、373は、信号処理結果を出力する。
【0043】
入力処理回路311、312、313にストリームが入力されると、入力処理回路311、312、313は、入力ストリームを信号保存用メモリ320に保存する。このとき、入力処理回路311、312、313は、信号処理回路350、351が処理する処理単位ごとに保存する。保存が完了すると、入力処理回路311、312、313は、処理リクエスト信号と、入力ストリーム保存アドレスと、入力処理回路識別IDとを、制御回路330に送信する。なお、入力処理回路311、312、313は、処理単位ごとに入力ストリームを保存するため、保存された処理単位ごとの入力ストリーム保存アドレスを、制御回路330に送信する。
【0044】
制御回路330は、処理リクエスト信号と、入力ストリーム保存アドレスと、入力処理回路識別IDを、入力処理回路311、312、313から受信する。そして、制御回路330は、受信したこれらを、入力用キュー3310に保存する。
【0045】
次に、制御回路330は、信号処理回路350、351のいずれかが信号処理を行っていないか否かを判断する。そして、信号処理回路350、351のいずれかが信号処理を行っていない場合、制御回路330は、入力用キュー3310に保存されている先頭のリクエストを実行するための制御を行う。具体的には、制御回路330は、入力処理回路識別IDを切替回路340、341のいずれかに送信し、処理開始信号と、入力ストリーム保存アドレスとを、信号処理回路350、351のいずれかに送信する。なお、入力処理回路識別IDの送信は、信号処理を行っていない信号処理回路に接続されている切替回路に対して行う。また、処理開始信号と、入力ストリーム保存アドレスとの送信は、信号処理を行っていない信号処理回路に対して行う。また、信号処理を行っていないか否かの判断は、非処理中信号を、信号処理回路350、351のいずれかが出力しているか否かで判断する。信号処理回路350、351の両方が非処理中信号を出力している場合、制御回路330は、通常、処理開始信号等を信号処理回路350に送信する。なお、この場合、制御回路330は、処理開始信号等を信号処理回路351に送信してもよい。
【0046】
また、制御回路330は、処理完了信号と、処理結果保存アドレスとを、信号処理回路350、351から受信する。そして、制御回路230は、受信した処理結果保存アドレスを、出力用キュー3321、3322、3323に保存する。
【0047】
また、制御回路330は、出力リクエスト信号を、出力処理回路371、372、373から受信する。そして、制御回路330は、出力リクエスト信号を受信すると、出力用キュー3321、3322、3223のいずれかに保存されている処理結果保存アドレスを、出力処理回路371、372、373のいずれかに送信する。具体的には、制御回路330は、出力処理回路識別IDに応じて出力用キュー3321、3322、3323のいずれかを選択し、選択した出力用キューから処理結果保存アドレスを読み出し、当該処理結果保存アドレスを、出力処理回路識別IDにより識別される出力処理回路371、372、373のいずれかに送信する。
【0048】
切替回路340、341は、入力処理回路識別IDを、制御回路330から受信する。そして、入力処理回路識別IDにより識別される入力処理回路に対応する内部状態保存回路361、362、363のいずれかと、信号処理回路350、351のいずれかとの接続の切り替えを行う。例えば、入力処理回路識別IDが入力処理回路311を識別するものである場合、切替回路340、341は、内部状態保存回路361と、信号処理回路350、351のいずれかとを接続する。また、例えば、入力処理回路識別IDが入力処理回路312を識別するものである場合、切替回路340、341は、内部状態保存回路362と、信号処理回路350、351のいずれかとを接続する。また、例えば、入力処理回路識別IDが入力処理回路313を識別するものである場合、切替回路340、341は、内部状態保存回路363と、信号処理回路350、351のいずれかとを接続する。なお、入力処理回路に対応する内部状態保存回路は、通常、予め決められている。また、この対応関係は、通常、切替回路340、341が保持しているが、制御回路330が保持していてもよい。また、内部状態保存回路361、362、363には、信号処理回路350、351の内部状態が保存される。そして、切替回路340、341は、信号処理回路350、351と接続した内部状態保存回路361、362、363のいずれかに保存されている信号処理回路350、351の内部状態を読み出し、信号処理回路350、351に送信する。
【0049】
信号処理回路350、351は、処理開始信号と、入力ストリーム保存アドレスとを、制御回路330から受信する。また、信号処理回路350、351は、内部状態を切替回路340、341から受信し、自身の内部状態内部状態として上書きする。そして、信号処理回路350、351は、受信した入力ストリーム保存アドレスで示される信号保存用メモリ320上の保存場所に保存されている入力ストリームを読み出し、信号処理を開始する。なお、信号処理を開始し、信号処理を行っている間、信号処理回路350、351は、処理中信号を制御回路330に送信する。
【0050】
また、信号処理回路350、351は、信号処理が完了すると、切替回路340、341を介して、接続されている内部状態保存回路361、362、363のいずれかに、自身の内部状態を保存する。このとき、信号処理回路350、351の内部状態の一部は、常に初期値に戻るため、信号処理回路350は、初期値に戻らない内部状態のみを保存する。これにより、内部状態保存回路361、362、363に保存するデータ量を削減することができる。また、信号処理回路350、351は、信号処理結果を、信号保存用メモリ320に保存する。そして、信号処理回路350、351は、処理結果保存アドレスと、非処理中信号とを、制御回路330に送信する。なお、信号処理回路350、351は、信号処理を行っていない間は、非処理中信号を制御回路330に送信し続ける。
【0051】
出力処理回路371、372、373は、出力リクエスト信号を、制御回路330に送信する。そして、出力処理回路371、372、373は、当該出力リクエスト信号に応じた処理結果保存アドレスを制御回路330から受信する。そして、出力処理回路371、372、373は、当該処理結果保存アドレスにより示される信号保存用メモリ320上の保存場所に保存されている信号処理結果を読み出し、出力フォーマットに応じて出力する。出力フォーマットは、通常、制御回路330からの制御信号により指示される。
【0052】
以上のように、本実施の形態による信号処理装置は、入力ストリームと同数の内部状態保存回路を備える。このような構成により、信号処理回路の内部状態をメモリに保存する場合に比べ、処理の中断・再開のオーバーヘッドの低減化を図ることができ、より効率よく信号処理が行える。
【0053】
また、本実施の形態による信号処理装置は、入力ストリームと同数の入力処理回路を備えるが、これらは1つであってもよい。つまり、信号処理装置に対して、信号処理の対象となるストリームが、シリアルに入力されてもよい。
【0054】
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置によって集中処理されることによって実現されてもよいし、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。
【0055】
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよいし、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。
【0056】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。