(57)【要約】現行のものと同様に頑強で且つコストパフォーマンスに優れている適応性のある民生マルチメディア装置のためには、メディアアルゴリズムは出力品質における交換を用いる資源の必要条件に関してさらに適応可能になる必要がある。そのようなアルゴリズムはスケーラブルと呼ばれる。民生マルチメディアターミナルにおけるスケーラブルビデオアルゴリズム（ジョブ）のクラスタの状態は３つのパラメータにより表すことができる。第１のパラメータはジョブモードであって、機能およびそれらの接続の実際のクラスタである。第２のパラメータは、ジョブモードの有効品質水準のセットであって、動作可能セットとよばれる。第３のパラメータは割り当てられた品質水準である。第１および第２のパラメータは、正しいプロセシングとシステムの最適化のための有効な探索スペースとを提供し、ジョブそれ自身により選択される。第３のパラメータは、利用可能なシステム資源による実際の資源割り当てを反映し、ＱｏＳ資源マネージャにより選択される。
2005504461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディアアプリケーションを実行する方法であって、前記メディアアプリケーションは多くのアルゴリズムを有し、各々のアルゴリズムはスケーラブルかまたは非スケーラブルであり、前記方法は：
（ａ）入力信号を受信する段階；
（ｂ）出力信号を生成するために前記アルゴリズムを実行する段階；
（ｃ）プロセシングパスにおけるある所定の部分を実行するために、可能なアルゴリズムのクラスタのセットであるようにジョブを規定する段階；並びに
（ｄ）入力仕様および／または出力仕様に基づく前記メディアアプリケーションにおける各々のジョブのためのジョブモードを選択する段階であって、ジョブモードは前記可能なクラスタのセットの中の１つの特定のアルゴリズムのクラスタである、段階；
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記方法は：
（ｅ）システム変更が生じるときはいつでも前記ジョブの動作可能状態を選択する段階であって、前記選択はジョブモードと動作可能セットと呼ばれる前記ジョブモードの有効な品質水準のセットとに依存する、段階；
を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記ジョブの前記動作可能状態の選択は割り当てられ
た出力品質水準に依存する、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法であって、前記入力の仕様は入力信号の種類を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法であって、前記出力の仕様は出力フォーマットの種類を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法であって、前記方法は：
（ｆ）ジョブユーティリティとして、意味的にニュートラルな項の状態でジョブ出力品質値を表す段階；並びに
（ｇ）全ての前記ジョブの前記ジョブユーティリティから全体的なシステムユーティリティを決定する段階；
を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法であって、前記方法は：
（ｈ）各々のジョブのためのサービス資源マネージャの品質に前記動作可能セットを通過させる段階；
（ｉ）前記サービス資源マネージャの品質に前記ジョブの重要度を規定する重み付け数を通過させる段階；並びに
（ｊ）前記サービス資源マネージャの品質において異なる前記ジョブの前記動作可能セットおよび重み付け数を用いて、メディアシステムを最適化する段階；
を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法であって、ジョブモードの変更は間違った出力画像フォーマットを回避するために新しいデータと同期化され、効果的な遷移が前記データをスタンピングするモードにより達成される、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法であって、前記アルゴリズムの出力キューにある古いモードのデータおよび新しいモードのデータの混合を回避するために、タスクの優先順位がジョブモード変更の間に操作される、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法であって、前記アルゴリズムの出力キューにある古いモードのデータおよび新しいモードのデータの混合を回避するために、前記タスクの出力キューの再経路指定のタイミングが制御される、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
入力信号を受信するための入力手段とプロセッサとを有するメディアシステムであって、前記メディアシステムはメディアアプリケーションを実行するために配置され、前記メディアアプリケーションは多くのアルゴリズムを有し、各々のアルゴリズムはスケーラブルかまたは非スケーラブルであり、前記プロセッサは：
（ａ）出力信号を生成するために前記アルゴリズムを実行すること、
（ｂ）入力仕様および／または出力仕様に基づいて前記メディアアプリケーションにおいて各々のジョブのためにジョブモードを選択することであって、ジョブモードは可能なアルゴリズムのクラスタのセットの中の１つの特定なアルゴリズムのクラスタであり、そのセットはジョブと呼ばれる、ジョブモードを選択すること；並びに
（ｃ）システム変更が生じるときはいつでも、前記ジョブの動作可能状態を選択すること；
のために配置される、ことを特徴とするメディアシステム。
サ出力は前記ＲＦ受信器に送信されるために適応される、ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のメディアシステムであって、前記プロセッサは；
−複数のアプリケーションモードにおいて動作可能である少なくとも１つのアプリケーション；
−前記利用可能資源が前記アプリケーションモードの所定の１つにおいて前記少なくとも１つのアプリケーションを実行するために必要とされる少なくとも１つのメディアアルゴリズムの動作に適するかどうかを決定するためのサービス資源マネージャの品質であって、どれ位の計算資源が前記少なくとも１つのアプリケーションにより用いられるために
利用可能であるかをトラッキングするための、品質；
−メディアアルゴリズム（ジョブ）のクラスタに対して前記メディアアルゴリズムを選択し且つ構成するための戦略マネージャ；
−前記少なくとも１つのメディアアルゴリズムにより用いられるための設定を制御するための少なくとも１つのローカル品質制御；
−前記メディアアルゴリズムのクラスタのための資源／品質を制御するための少なくとも１つのジョブ制御ユニットであって、前記ジョブ制御ユニットは前記クラスタにおけるメディアアルゴリズムの資源を選択するローカル品質制御および前記戦略マネージャに対して責任を負う、少なくとも１つのジョブ制御ユニット；
を処理するために配置される、ことを特徴とするメディアシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のメディアシステムであって、前記ジョブ制御ユニットは前記戦略マネージャから必要ジョブ品質水準を受信するためにおよび対応する前記クラスタにある前期少なくとも１つのアルゴリズムの各々のための品質水準ｌに前記必要ジョブ品質水準を変換するために配置される、ことを特徴とするメディアシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のメディアシステムであって、前記ジョブ制御ユニットはスケーラビリティパラメータＰのセット、ジョブモードＭおよび全てのジョブモードｍ∈Ｍのための動作可能セット｛（Ｒｍ，Ｑｍ）｝を前記戦略マネージャに提供する、ことを特徴とするメディアシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のメディアシステムであって、実行時間において、前記戦略マネージャからまたは前記サービス資源マネージャの品質から要求されるように、前記ジョブ制御ユニットは現時点のジョブモードのスケーラブルアルゴリズムのスケーラビリティ水準を設定する、ことを特徴とするメディアシステム。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５の何れか一項に記載のメディアシステムであって、前記メディアシステムはマルチメディア通信装置である、ことを特徴とするメディアシステム。
【請求項１７】
請求項１乃至１０にしたがった前記方法を実行するために配置されることを特徴とするコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１８】
請求項１７にしたがったコンピュータプログラムプロダクトを有することを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メディアアップリケーションを実行する方法、多くのアルゴリズムを有するメディアアプリケーションであって、各々のアルゴリズムがスケーラブルかまたは非スケーラブルである場合に関する。本発明はまた、メディアシステムに関し、さらに詳細には、マルチメディア通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
民生ターミナル（ＣＴｓ）は、双方向マルチメディアターミナル、通信ネットワーク（電話）およびビデオ放送ネットワークの簡単なターミナルから双方向マルチメディアターミナルに、その上、ホームネットワークまたはユビキタス（ａｍｂｉｅｎｔ  ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）環境における要素に徐々に発展している。
【０００３】
デジタルテレビセットやセットトップボックス（ＳＴＢｓ）のような大容量のエレクトロニクス（ＨＶＥ）のＣＴｓにおいては、マルチメディアのサービスの品質（ＱｏＳ）は出力品質を最適化するために用いられる。ＣＴｓの基本メディアは高品質のオーディオおよびビデオである。基本メディアプロセシング機能がスケーラブルである場合、他のメディアプロセシング機能は殆んど追加費用を追加しないか追加費用を追加することはない。次の２つの理由のために、オーディオをスケーリングすることはビデオをスケーリングすることに比べて重要ではない。低品質のオーディオ（例えば、モノラル）と組み合わせると、ビデオは低品質において認識され、高品質のオーディオ（例えば、マルチチャンネル）は高品質のビデオに比較して資源のほんの一部を消費する。ＣＴｓのためのマルチメディアのＱｏＳのチャレンジは、高品質のビデオに主に適用されることができるＱｏＳの扱い方を見つけることにあり、また、３Ｄグラフィクスのような他のメディアをサポートする。ＣＴｓにおける高品質のビデオ処理は、例えば、（ネットワーク化された）ワークステーション環境における主流のマルチメディアプロセシングと比較するとき、多くの際立った特徴を有しており、このことについては、参考文献、Ｋ．Ｎａｈｒｓｔｅｄｔ，Ｈ．Ｃｈｕ，Ｓ．Ｎａｒａｙａｎ，ＱｏＳ−ａｗａｒｅ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｎ  Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｓｓｕｅ  ｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ、ＩＳＯ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｖｏｌ．８，  Ｎｏ．３−４，  ｐｐ．２２７−２５５，１９９８を参照されたい。
【０００４】
メディアプロセシングの種々の種類のためのＱｏＳパラメータは非常にアプリケーションドメインに特有であることが示されている。さらに、高品質のビデオは他の処理機能に比較して非常に差し迫ったタイミングについての必要性を有している。
【０００５】
メッシュ、テクスチャおよびスクリーン解像度が、参考文献、Ｇ．Ｌａｆｒｕｉｔ，Ｌ．Ｎａｃｈｔｅｒｇａｌｅ，Ｋ．Ｄｅｎｏｌｆ  ａｎｄ  Ｊ．Ｂｏｒｍａｎｓ，３Ｄ  Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｇｒａｃｅｆｕｌ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＳＣＡＳ），Ｖｏｌ．３，ｐｐ．５４７−５５０，  Ｍａｙ  ２０００において、固定フレームレートを保つ間の３Ｄ計算グレースフルデグラデーションのためのＱｏＳパラメータとして用いられている。ワークステーション環境におけるビデオアプリケーションのための使用頻度の高いＱｏＳパラメータは、スクリーン解像度、フレームレート、画像サイズ、色の深み、ビットレートおよび計算品質であり、これについては、参考文献、Ｂ．Ｌｉ  ａｎｄ  Ｋ．Ｎａｈｒｓｔｅｄｔ，  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐｒｏｃ．  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＣＭＣＳ），Ｖｏｌ．１，ｐｐ．１６５−１７０，  Ｊｕｎｅ  １９９９を参照されたい。空間（分解能）スケーラビリティおよび時間（ビットレートおよびフレームレート）スケーラビリティは、画像圧縮（ＭＰＥＧ＊、Ｈ．２６＊等であり、例えば、参考文献、Ｊ．Ｒ．Ｍｏｒｒｏｓ  ａｎｄ  Ｆ．Ｍａｒｑｕｅｓ，Ａ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ  ｆｏｒ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｓｃａｌａｂｌｅ  ｒｅｇｉｏｎ−ｂｖａｓｅｄ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＩＣＩＰ），Ｖｏｌ．４，ｐｐ．２９５−２９９，Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９９を参照されたい）の分野において非常に詳細に利用されている。
【０００６】
高品質のビデオの要求をもつ民生メディアターミナル（ＣＭＴｓ）においては、これらのパラメータは一般に適用できない。高品質のビデオは、固定フィールド／フレームレートおよびフレームスキップについての低い許容範囲即ち非常に厳しいタイミングの要求を有しているが、ジッタ（即ち、フレームレート変動）についての許容範囲はない。さらに、テレビスクリーンの解像度はその規格（例えば、ＰＡＬ、ＮＴＳＣ、ＡＴＳＣ、ＶＧＡ）に適合され、画像（または、ウィンドウ）サイズは固定される（例えば、メインウィンドウまたはＰｉＰウィンドウ）かまたはユーザにより決定される。最終的には、放送環境における受信器、即ち現在のＣＭＴｓは圧縮品質およびビットレートを取り決めるためのオプションを有していないが、ホームデジタルネットワークにおけるＣＭＴｓのために今後は変わる可能性がある。
【０００７】
多くのパラメータの設定は最適化の目的のためのシステムにより適合可能であるというよりむしろ環境により強要されるが、それらは特定のビデオ出力品質のために必要とされる処理量を決定する。例としては、ウィンドウサイズが、ビジュアル出力品質の損失を伴わないで適用されることができる組み込まれるリサイジング技術を決定し、これについては、参照文献、Ｚ．Ｚｈｏｎｇ  ａｎｄ  Ｙ．Ｃｈｅｎ，Ｓｃａｌｉｎｇ  ｉｎ  ＭＰＥＧ−２  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ｌｏｏｐ  ｗｉｔｈ  Ｍｉｘｅｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（ＩＣＣＥ），ｐｐ．７６−７７，Ｊｕｎｅ  ２００１を参照されたい。
【０００８】
したがって、代わりのパラメータが高品質のビデオのために用いられる必要がある。これらのパラメータは、代表的にはビデオアルゴリズムに特有であり、アルゴリズム毎に変わる可能性がある。高品質ビデオのためのオプショナルパラメータは、フィルタ係数の数（例えば、０、８、３２等）、用いられるフィールド数（例えば、１、２、３等）、基準対象（例えば、ポイント、ライン等）および処理の種類（例えば、線形、非線形）である。
【０００９】
民生プロダクトは、シリコンのコストおよび電力消費に関する大きい圧力を伴って、著しく資源の制限を受ける。専用ハードウェアの解決方法と競合することができるように、利用可能な資源は、頑強さのようなＨＶＥ  ＣＴｓの代表的な品質を保ちつつ、非常にコストパフォーマンスのよいものとして用いられる必要があり、高品質のデジタルオーディオおよびビデオ処理により強要される厳しいタイミングの要求を満たす必要がある。
【００１０】
ＨＶＥ  ＣＭＴｓにおいては、ソフトウェアメディアプロセシングは、ＴｒｉＭｅｄｉａＴＭ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｉｎｃ．の一群のｖｅｒｙ  ｌｏｎｇ  ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｗｏｒｄ（ＶＬＩＷ）プロセッサのような専用メディアプロセッサを用いてなされ、これについては、参考文献、Ｆ．Ｓｉｊｉｓｔｅｒｍａｎｓ  ａｎｄ  Ｇ．Ｓｌａｖｅｎｂｕｒｇ，Ｐｒｏｖｉｄｅｉｎｇ  ｔｈｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｐｏｗｅｒ  ｆｏｒ  ｃｏｎｓｕｍｅｒ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ，Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（ＩＣＣＥ），ｐｐ．１５６−１５７，１９９７を参照されたい。専用ハードウェアの解決方法に比較して、これらのメディアプロセッサはコストが高く、消費電力が大きい。したがって、コストパフォーマンスがよいことがＨＶＥ  ＣＭＴｓにおける主要な課題である。コストパフォーマンスがよいことは、高い平均資源活用性を必要とする。
【００１１】
今日のＨＶＥ  ＣＴｓは確固たる挙動を提供しており、ユーザは、メディアプロセシングがソフトウェアにおいて実行され且つこれらのターミナルがさらに開かれるようになるとき、同様の頑強さを期待する。今のところ、ユーザはデスクトップにおけるマルチメディアアプリケーションおよびインターネットアプリケーションについて同様な期待はもっていない（また、これらのアプリケーションは非頑強挙動を示すことは珍しくない）。資源予算（または、予約であって、これについては、参考文献、Ｃ．Ｗ．Ｍｅｒｃｅｒ，Ｓ．Ｓａｖａｇｅ，Ｈ．Ｔｏｋｕｄａ，Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｒｅｓｅｒｖｅｓ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｉｎ：Ｐｒｏｃ．  Ｉｎｔａｅｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｍｕｌｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＣＭＣＳ），ｐｐ．９０−９９，Ｍａｙ  １９９４を参照されたい）は、アプリケーション間の頑強さを提供するための証明された概念であることに留意されたい。
【００１２】
高品質のビデオは、５０乃至１２０Ｈｚのフィールドレートおよびハードなリアルタイムのドメインと大きいジッタのトレランスの特性、即ちフレームスキップについての低いトレランスを有し、ジッタについてのトレランスは有していない。それとは対照的に、主流のマルチメディアアプリケーションは、低いフレームレート（最大３０Ｈｚ）および大きいジッタのトレランスにより特徴付けられ、さらに、ソフトなリアルタイムなドメインの特性、即ち頻繁なフレームスキップを受け入れる。しかしながら、将来のユーザは、デスクトップにおけるマルチメディアアプリケーションとインターネットアプリケーションとからの保証されたタイミング挙動を期待するであろうことが考えられる。
【００１３】
高品質のビデオドメインにおいては、システムのロードが複数の時間スケールにおいて動的に変更する。メインウィンドウやＰｉＰウィンドウのコンテンツの交換および他のチャンネルへのスイッチングのようなユーザ主導の変更が分の時間スケールにおいて起こる（代表的には、バーストの発生を伴って）。同様にして、コマーシャルにより映画が中断されるような、サービスプロバイダが主導的な変更が分の時間スケールにおいて起こる。例えば、映画におけるシーンの変更のようなアプリケーションの平均ロードにおけるデータ依存性変更が、秒の時間スケールにおいて起こる。最終的に、ＭＰＥＧ符号化および復号化並びに動き推定のような多くのメディアプロセシング機能は、長時間に亘る大きなデータ依存性変更を示すロードを有する。これらのデータ依存性変更は何十ミリ秒という時間スケールにおいて生じる。要約すれば、擬似固定平均ロードの周辺における変更であって、平均ロードにおける変更を含む変更がある。
【００１４】
異なる時間スケールにおいて動的挙動にアドレスするためには、マルチレベル適合制御構造が考えられてきたが、これについては、参照文献、Ｓ．ｖａｎ  Ｌｏｏ，Ｌ．Ｓｔｅｆｆｅｎｓ，Ｒ．Ｄｅｒｗｉｇ，Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｉｎ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ，  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｅｎｄｈｏｖｅｎ（ＰＲＬＥ），Ｃｏｃ．ｉｄ．ＮＬ−ＭＳ  ２１１６６，Ｍａｙ  ２００１であって、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｅａｒｃｈ．ｐｈｉｌｉｐｓ．ｃｏｍ／ｍａｎｕｓｃｒｉｐｔ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌから入手できる文献であって、文献、Ｚ．Ｕｙｋａｎ，Ｈｏｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ，Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ａｕｔｏｍｅｔｉｏｎ−Ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ  ｐａｐｅｒｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｐｒｉｎｇ  １９９７  ｐｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅ  ｓｅｍｉｎａｒ，（Ｅｄｓ．Ｈ．Ｈｙｏｔｙｎｉｅｍｉ  ａｎｄ  Ｈ．Ｋｏｉｖａ），Ｈｅｌｓｉｎｋｉ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｒｅｐｏｒｔ  １０６，ｐｐ．９１−１１４，ＩＳＢＮ  ９５１−２２−３８３５，Ｊｕｎｅ  １９９７におけるように異なる時間軸に対応する、参照文献を参照されたい。
【００１５】
マルチレベル適合制御は、メディアアプリケーションとＱｏＳ資源管理との間の協調的なアプローチを用いて実現される。この制御は、資源カーネルの機能性を提供し、保証し、資源予算を強化し且つ許容テストをサポートする層において基礎付けられている。
【００１６】
資源カーネルはアプリケーション間の頑強さを提供し、アプリケーション間の時間的干渉を解決するが、このことは特にオープンシステムに対する大きな脅威となっている。ＨＶＥ  ＣＭＴｓのコストパフォーマンスの課題は複数のアプリケーションにおいて付加的な頑強さの課題を生じさせる。コストパフォーマンスのよいメディアプロセシングは高い平均資源利用性を必要とする。この必要性は、最悪の資源割り当てにより従来達成された高品質ビデオのハードなリアルタイムの要求と相容れない。従来のリアルタイムのアプローチはＣＭＴｓに対しては手頃ではないため、より平均的な場合の資源割り当てを選択することが賢明である。動的ロードが与えられることにより、アプリケーションは、時々発生する（一時的な）構造的なオーバーロードに直面する。その結果、頑強さの問題は、アプリケーション自体により解決される必要がある。換言すれば、アプリケーションはそれらの予算により実行する必要がある。
【００１７】
数十ミリ秒の時間スケールにおける適応可能制御の最下層は、メディアアプリケーション内にある。ＭＰＥＧ−２復号化複雑性推定モデルを用いることにより必要な計算ロードを予測することができ、その計算は、それが資源予算を超えないように、実質的にスケーリングされるscaled。同様な例は、３Ｄの復号化およびレンダリングのための適応制御について開示している、参照文献、Ｇ．Ｌａｆｒｕｉｔ，Ｌ．Ｎａｃｈｔｅｒｇａｔｅ，Ｋ．Ｄｅｎｏｌｆ  ａｎｄ  Ｊ。Ｂｏｒｍａｎｓ，３Ｄ  Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｇｒａｃｅｆｕｌ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＳＣＡＳ），Ｖｏｌ．３，ｐｐ．５４７−５５０，Ｍａｙ  ２０００にみることができる。
【００１８】
適応制御のそれに続く層は資源マネージャ（ＲＭ）およびＱｏＳ資源マネージャ（ＱＭ）である。ＲＭは数百ミリ秒以下の時間スケールにおいて機能し、スケーラブルアルゴリズム（ＳＡｓ）、プラットフォームおよびオペレーティングシステム間の制御層とＱＭとを提供する。ＲＭはアプリケーションの資源の使用をモニタし、これらの測定に基づいてそれらの最適値に予算を適応させ、これらの適応性についてＱＭに情報を与える。ときどき、ＲＭはアプリケーションの必要な資源を割り当てることができず、ＱＭに支援を要求する。適応制御の最上層はＱＭにあり、それは数百ミリ秒より長い時間スケールにおいて機能する。
【００１９】
係属中の出願である国際公開第０２１９０９５号パンフレットにおいて、適応制御は３層において適応される。ローカル資源マネージャとＱＭに加えて、所謂戦略マネージャ（ＳＭ）について説明されている。このＳＭは、種々のアプリケーションの品質レベルの全体的なスケーリングを制御している。ＳＭは、スケーラブルＭＰＥＧ−２復号器のようなスケーラブルアルゴリズム（ＳＡｓ）を用いるスケーラブルアプリケーションをＱＭとの間の通信のための必要性を満足する。
【００２０】
図１は、ＳＡ１の例を模式的に示している。ＳＡ１は、基本的に、メディアプロセッシング２と品質制御ブロック３のためのアルゴリズムから成る。ＳＡ１は、一部がスケーラブルである多くの特定機能４、５、６、７に分割されることができる。出力の品質は、これらの機能の品質水準の適切な組み合わせに依存する。これらの組み合わせから、わずかな組み合わせのみがＳＡ１について許容可能な品質水準を提供する。最適な品質の資源の組み合わせは、最下資源において最高品質をもつ曲線により結合される。品質制御ブロック３は、その機能のための適切な設定とこの情報を含んでいる。この概念は、ＳＭに多くの責任を課す。ＳＭは、全てのシングルアルゴリズム、種々のアプリケーションのためのＳＡｓの構成、アプリケーションに特有の最適化等を扱う必要がある。さらに、ＳＭは、ユーザまたはシステム（ＱＭ）により要求される全ての変更に対してＳＡｓを適応させる必要がある。さらに、処理チェーンの部分において異なる可能性のある入力パラメータおよび出力パラメータが考慮に入れる必要がある。１つのＳＭモジュールにおけるこれら全ての責任は、新しい機能またはアプリケーションに対して、ＳＭをデザインし、維持し且つ適応させることを困難にしている。
【００２１】
本発明の目的は、改善されたシステム最適化および資源配分をもたらすメディアアプリケーションを実行するための方法を提供することである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
それ故、本発明はメディアアプリケーションを実行する方法に関し、メディアアプリケーションは多くのアルゴリズムを有し、各々のアルゴリズムはスケーラブルかまたは非スケーラブルであり、その方法は：
（ａ）入力信号を受信する段階；
（ｂ）出力信号を生成するために前記アルゴリズムを実行する段階；
（ｃ）プロセシングパスにおけるある所定の部分を実行するための可能なアルゴリズムのクラスタのセットであるようにジョブを規定する段階；並びに
（ｄ）入力仕様および／または出力仕様に基づいてメディアアプリケーションにおける各々のジョブのためのジョブモードを選ぶ段階であって、ジョブモードは可能なクラスタのセットの中にある１つの特定のアルゴリズムのクラスタである、段階；
から構成される。
【００２３】
特定のタスクを実行するアルゴリズムをクラスタ化することにより、ジョブ制御ユニットはジョブのための品質および資源管理を制御することができ、それ故、戦略マネージャを軽減することができる。
【００２４】
好適には、上記の方法は、システム変更が生じるときはいつでも、ジョブの動作可能状態を選択する段階を有し、その選択する段階は：
−  ジョブモード；
−  ジョブモードの有効な品質水準のセットであって、動作セットと呼ばれるセット；並びに
−  割り当てられた出力品質水準；
に依存する。
【００２５】
適切なジョブ状態を動的に選択することにより、各々のジョブは資源の利用と出力品質に関して最適化する。この結果、全体的なシステム資源の改善された最適化が得られる。
【００２６】
さらに、本発明はメディアシステムに関し、入力信号を受信するための入力手段およびプロセッサを有し、メディアシステムはメディアアプリケーションを実行するために配置され、メディアアプリケーションは多くのアルゴリズムを有し、各々のアルゴリズムはスケーラブルかまたは非スケーラブルであり、プロセッサは：
（ａ）出力信号を生成するための前記アルゴリズムを実行し；
（ｂ）ジョブモードはアルゴリズムの可能なクラスタのセットの中にある１つの特定のアルゴリズムのクラスタであり、そのセットはジョブと呼ばれ、入力仕様および／または出力仕様に基づいてメディアアプリケーションにおける各々のジョブのためのジョブモードを選び；並びに
（ｃ）システムの変更が生じるときはいつでも前記ジョブの動作状態を選択する；
ために配置される。
【００２７】
一実施形態においては、メディアシステムは、デジタル民生マルチメディアターミナルのようなマルチメディア通信装置である。
【００２８】
最終的に、本発明は上記の方法を実行するために配置されたコンピュータプログラムプロダクトに関し、記憶媒体はそのようなコンピュータプログラムプロダクトを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
一般のＣＭＴは、衛星、ケーブル、記憶装置、インターネットおよびイーサネット（Ｒ）のような種々の種類の入力ソースからの入力を受け付けることが可能である。ビデオ入力はデジタルまたはアナログとすることができる。ＣＭＴは多くのビデオ出力、即ち、表示装置、記憶装置（ＶＲ、ＤＶＤ＋ＲＷ、またはハードディスク等）、およびＩＥＥＥ  １３９４またはインターネットリンクを有することが可能である。表示装置における出力は、ユーザに焦点を当てることに基づいて２つの（動的変化）群に分けられることが可能である。ユーザに焦点を当てることにより出力が比較的重要となる。これらの入力と出力との間においては、多くのプロセシングパスが存在することが可能であり、複雑な状況下では結合点群と分岐点群を有する。
【００３０】
ＣＭＴ内の各々のプロセシングパスは、一般に、例えば、チャンネル復号化、ピクチャエンハンスメント、および（表示装置のための）レンダリングまたは（リンクのための）符号化等の機能的な多くのプロセシングパスを有する。各々の部分は、特定のジョブを実行するために必要であるタスクのある組み合わせ（クラスタ）を有する。したがって、本発明においては、これらの機能的プロセシング部分はジョブと呼ばれる。ＣＭＴがスケーラブル且つプログラマブルメディア装置である場合、それは多くのスケーラブルアルゴリズム（ＳＡｓ）を有する。この場合、ジョブは、ＳＡｓ（および可能な非スケーラブルアルゴリズム（ＮＳＡｓ）も）のクラスタを有する。図２は、ジョブ２１の例を模式的に示している。ジョブ２１は、資源制御ユニット２２、幾つかのＳＡｓ２３、２４、２５および非スケーラブルアルゴリズム２６を有する。資源制御ユニット２２はＳＡｓ２３、２４、２５を用いて通信する。各々のＳＡ２３、２４、２５は、機能３０のための資源を制御する品質制御（ＱＣ）２７，２８，２９を有する。ＳＡｓの構造は図１に示した従来の最新技術の構造の状況に似ている。
【００３１】
ジョブの機能記述は一般的（例えば、復号化およびエンハンスメントまたは他のためのタスク群の組み合わせまたはエンハンスメント）であるが故に、チャンネル、ソース、フォーマットおよび出力手段のような特定のパラメータに依存し且つ特有であるシングルジョブにおいては多くの特定のタスク（プロセシング変化）が存在することが可能である。例えば、スキャンレート変換は、表示装置の種類（例えば、インターレースまたはプログレッシブ）および入力データの種類、例えば、インターレースまたはプログレッシブ）それぞれに依存する。この結果、同じジョブにおいて、異なるパラメータについて異なるセットの機能（プロセシングの種類）が得られる。パラメータは、例えば、チャンネル変更またはウィンドウ間の交換により、動的に変化することが可能である。これらのパラメータの特定の設定は、ジョブのための固有な機能の組み合わせを規定し、それはジョブモードと呼ばれる。
【００３２】
図３においては、異なるソース、フォーマットおよび出力ウィンドウのためのビデオエンハンスメントジョブのジョブモードの幾つかの例が挙げられている。この図から、ビデオアンハンスメントジョブにおけるタスクの機能性、数および順序が、異なるソース、フォーマットおよび表示ウィンドウに対して異なることが分かる。これは、結果的に異なるジョブモードをもたらす。
【００３３】
ＳＡｓと同様に、ジョブをスケーリングすることができ、各々のジョブモードに関連して離散的な品質水準の設定を生じさせることができる。ジョブは各々の品質水準のための資源の（推定）必要条件を提供する。図４において、離散的な品質水準のセットの例を示している。図４においては、あるジョブモードｍにおけるジョブの出力品質水準を資源の量に対して示している。‘群’における各々のドットは、ジョブを構成する異なるＳＡｓにより用いられるある資源の量から得られる品質水準を表している。資源量が与えられる場合、ＳＡｓ間のこの量の異なる分布が可能となる。一部の区域は他の区域より高い品質水準をもたらす。この事実、即ち２つまたはそれ以上のドットが縦軸の周りにあることが、図４のグラフにおいて分かる。
【００３４】
ＳＡｓのクラスタであるジョブの場合、ジョブ（即ち、‘群’のサイズ）のビジュアル出力品質の範囲は入力ソースデータの種類と出力手段（ウィンドウ／スピーカ、記憶装置）のサイズに依存する。例えば、ビデオソースデータが高解像度（ＨＤ）であり且つ高精細度テレビ（ＨＤＴＶ）に表示される場合は、そのソースデータが標準解像度（ＳＤ）である場合より、出力品質はかなり高くなる。このようにして、各々のジョブのためであって、それ故、各々のプロセシングパスのための品質水準のセットは、特定のジョブモードｍに依存する。
【００３５】
したがって、本発明にしたがったスケーラブルであるプログラマブルプロセッシング装置においては、ジョブの可能な品質水準（資源のセットであって、それ故、対応する出力品質）を設定する前に、ジョブがアクティブである特定のジョブモードｍが選択される。この選択は動的になされ、即ち、システム変更が起こるときはいつでも、（可能で異なる）ジョブモードの選択がなされる。
【００３６】
例えば、チャンネル変更またはメインウィンドウおよびＰｉＰウィンドウのコンテンツの交換によるジョブモードの変更は、ジョブモード変更（ＪＭＣ）と呼ばれる。ＪＭＣはジョブの特定の機能性、そのアルゴリズムの数および順序における変更をもたらすことが可能である。各々のジョブモードについて、動作可能セットの数が規定され、これについては以下で説明する。図４においては、‘群’の最上部における品質水準は動作可能セットを構成する。各々の動作可能セットは、ウィンドウサイズ（適用可能な組み込みリサイジング技術を決定する）のような特性およびユーザに焦点を当てることに依存する各々のアルゴリズムのための特定なプロセシングを決定する。動作可能セットは動的に選択され、動作可能セットの変更は動作可能セットの変更（ＯＳＣ）と呼ばれる。
【００３７】
図５は、本発明にしたがったメディアシステムの機能別組織構造の例を模式的に示している。システム５０においては、異なるジョブが同時に実行される。これらのジョブの資源はＱｏＳマネージャ（ＱＭ）５１により制御される。ＱＭ５１は、頑強さ、効率的な資源の使用およびシステム５０の最適化について責任を負っている。そのようなタスクは、異なるアプリケーション間の効果的なインタフェースおよびＱＭ５１により達成されることができる。本発明にしたがって、インタフェースは、３つの水準、即ち、戦略マネージャ５２、ジョブマネージャ（ＪＭ）５３および品質制御（ＱＣ）５４に分離される。ＱＣ５４はＳＡ５５を制御する制御ユニットである。ＳＡ５５は、例えばノイズリダクションのような特定の機能５６を実行する。それはまた、異なる資源の必要条件であって、それ故、異なる出力品質を用いて、同様の機能を実行するための異なる方法を提供する。これらの方法の各々はスケーラビリティ水準ｌ∈Ｌ、Ｌ→｛（Ｒｌ，Ｑｌ）｝を定義し、ここで、（Ｒｌ，Ｑｌ）は必要とされる資源を表し、出力品質は水準ｌのために達成され、これについては係属中の出願である国際公開第０２１９０９５号パンフレットを参照されたい。ＳＡ５５のスケーラビリティ水準ｌはアルゴリズムのデザイナにより規定され、アルゴリズムに特定のパラメータ（例えば、係数の数）の所定のセットにより設定される。ＱＣ５４は、ＱｏＳシステムにより要求されるスケーラビリティ水準ｌを実行するために、必要なパラメータを設定する。
【００３８】
初期設定において、ＪＭ５３は、スケーラビリティパラメータＰ、ジョブモードＭおよび全てのジョブモードｍ∈Ｍのための有効な品質水準｛（Ｒｍ，Ｑｍ）｝を提供し、ここで、Ｒｍはジョブのために必要な資源を示し、Ｑｍはジョブモードｍにおけるパラメータｐについて得られる共通の出力品質を示す。実行時間において、それは、上の想ＳＭ５２およびＱＭ５１）から要求されるような、現時点のジョブモードのＳＡｓのスケーラビリティ水準を設定する。ＱＭ５１は、ビデオ、オーディオ、グラフィクス、インターネット、記憶等のような多くの異なるアプリケーションを扱うことが可能であるシステムの資源利用の最適化を実行する。その最適化が速く且つ公正な方法において実行されるように、好適には、特定のアプリケーションの意味はそのアプリケーションから取られる。この実施形態においては、ＳＭ５２は、ＱＭ５１とメディアアプリケーションとの間のインタフェースである。即ち、各々のメディアアプリケーションはそれ自身のＳＭ５２を有することが可能である。ＳＭ５２の１つのタスクは、メディアの意味をもつ情報をＱＭ５１のメディアの意味をもたないスペースに変換することである。スケーラブルアルゴリズムのための品質範囲は、アルゴリズム、ソースデータおよび特定の出力手段である。好適には、ＱｏＳシステムは、次の３つの理由により、それらには左右されない。
−  過剰な不必要な情報を避けること
−  異なるプラットフォーム（システムに伴う変更）に対する移植性を支援すること
−  更新（時間に伴う変更）を支援すること
ＳＭ５２は、プロセシングパスにおいて、ジョブモード変更の間にジョブのジョブモードを選択し、各々のジョブモードの動作可能セットについてＱＭ５１に情報を提供する。一実施形態においては、ＳＭ５２は、ウィンドウマネージャ（ＷＭ）、ユーザインタフェース（ＵＩ）および他のメディアアプリケーションからのＳＭｓのようなシステムの他のモジュールからの関連情報を考慮に入れる。
【００３９】
このようにして、ＳＭ５２は、効果的な品質ポイントのみを有するＱＭ５１のために品質探索スペースを選択的に最小化する。一実施形態においては、それがＱＭ５１に渡した情報は、各々のジョブのための動作可能セットに加えて、ジョブの重要度を規定する多くの重み付けであり、出力ウィンドウサイズに依存する。次いで、これらの重み付けは、システムの最適化の段階の間に、ＱＭ５１によりさらに利用される。
【００４０】
ＱＭ５１によりシステムの最適化を可能にするために、ジョブの品質／資源の値が、意味的にニュートラルな項の状態で、ジョブユーティリティとして表される。
【００４１】
好適には、ＱＭ５１は、ジョブがそのような方法において実行され、全体的なシステムユーティリティが最大化され、且つ資源の必要条件が資源の有効性と適合する品質水準を選択する。全体的なシステムユーティリティは、実行ジョブのジョブユーティリティ、実行ジョブの依存性（プロセシングパスからもたらされる）およびそれらのジョブに関連する相対的な重要度の水準により決定される。
【００４２】
システムユーティリティの全体的な（集中された）最適化の実行の次に、Ｑｍ５１は、実行ジョブ（ＱＣ５４により提供される動的な資源の必要性に基づいて）からの所謂品質マッピング（図６参照）を維持する。ジョブの数の変更、ジョブの相対的重要度、ジョブの品質マッピング（ＪＭＣｓおよびＯＳＣｓによる）およびＱＣ５４からの支援のための要求は再最適化を必要とする。急速に変化する品質水準は非品質性として認識されるため、品質水準は慎重に調整される必要がある。この特徴は、参照文献、Ｃ．Ｌｅｅ，Ｊ．Ｌｅｈｏｃｚｋｙ，Ｒ．Ｒａｊｋｕｍａｒ  ａｎｄ  Ｄ．Ｓｉｅｗｉｏｒｅｋ，Ａ  ｓｃａｌａｂｌｅ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｍｕｌｔｉ−ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ＱｏＳ  ｐｒｏｂｌｅｍ，Ｐｒｏｃ．２０ｔｈ  ＩＥＥＥ  Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ（ＲＴＳＳ），ｐｐ．３１５−３２６，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  １９９９において網羅されておらず、また、全体的な品質の最適化のためのジョブの間における依存性の結合でもない、ことに留意されたい。
【００４３】
ＪＭＣは、特定のジョブのアルゴリズム２３、２４、２５の数および順序における変更をもたらすことがある。ＪＭＣにおいては、スイッチングは継ぎ目がない状態であり、亜アルゴリズムの結合の再構成に関する古いモードのデータおよび新しいモードのデータの混合は回避されなければならない。
【００４４】
一実施形態においては、メディアアプリケーションは、継ぎ目のない状態のスイッチングおよびデータ混合の回避について責任を負っている。ＱＭ５１は、次の例で示すように、そのようにするために、アプリケーションは必要な資源を得る（即ち、保証された資源予算を得る）ことを確実にする必要がある。
【００４５】
メディアシステムにおいては、他のチャンネルへのスイッチはＪＭＣｓを含み、ＱＭ５１による再最適化を必要とし、実行ジョブの新しい品質水準を生み出す。そのような場合、ジョブの品質水準の減少が、先ず、実行され、それらのジョブの資源予算の減少がそれに続いて実行される。次の段階として、上の品質水準を受け取るジョブの資源予算は増加され、品質水準の増加がそれに続く。
【００４６】
変更の種類
マルチメディアテレビシステムのことを考えると、多くのその定常状態の変更を思い浮かべることができ、それらは、チャンネルを変更させること、異なるアプリケーションをみるために新しいウィンドウを開くこと、ウィンドウを交換すること等である。以下において、スケーラブルビデオアルゴリズム（ＳＶＡｓ）、ジョブモード変更、動作可能セットの変更および品質水準変更において実行される３種類の変更について説明する。これらの変更およびそれらの原因について、表１にまとめ、以下で説明する。
【００４７】
ジョブモード変更
ジョブモード変更（ＪＭＣ）において、ジョブの機能の基本的セットは変更する。この機能のセットは、正しい出力を提供するために必要である。ＪＭＣは、資源の必要条件における可能な大きい変更とビジュアル品質におけるはっきりした変更により特徴付けられる。それらはユーザ、またはチャンネルのソース特性における変更によりアクティブにされるが、ＱｏＳシステムによっては決してそのようにされない。ジョブモード変更の性質をより理解するために、以下に、幾つかの例を挙げる。
【００４８】
メインウィンドウとＰｉＰウィンドウとの間の交換。同じソースのプロセシングは、メインウィンドウとＰｉＰウィンドウとについて異なることが可能である。それ故、ユーザが２つのウィンドウを交換するとき、両方のパスに対するジョブモード変更が実行される。これは表１におけるケース１に対応する。そのような変更はユーザインタフェース（ＵＩ）により要求される。
【００４９】
チャンネル変更。ユーザは、古いチャンネル（例えば、アナログ）と異なる新しいチャンネル（例えば、デジタル）のソースを用いて、チャンネルを変更する。この例は表１のケース２に対応する。チャンネル変更はＵＩにより要求される。
【００５０】
チャンネルソース変更。同じチャンネルにおけるサービスプロバイダは、例えば、コマーシャル（ビデオ）により中断される映画（フィルム）等の異なる一部の入力パラメータを用いてソースを送信することが可能である。そのような変更は、データのプロセシング（例えば、ビデオ復号化）により検出され、パス（表１のケース３）の適切なジョブにおけるジョブモード変更を初期設定するために用いられる。
【００５１】
何れのＪＭＣも、動作可能セットであって、それ故、このジョブのための品質水準変更およびシステムにおける他のアクティブなジョブに対する可能な品質水準変更（ＱＬＣｓ）を有する。
【００５２】
動作可能セット変更
動作可能セット変更（ＯＳＣｓ）において、ジョブの機能の基本セットは変化しない（同じジョブモードである）。必要な資源のセット、即ち、動作可能セットは変化する。ＯＳＣは、ジョブモードにおける異なる資源の必要条件により特徴付けられ、ビジュアル品質における変更が要求される。それらはユーザによりアクティブにされる。
【００５３】
動作可能セット変更の一部の例は次のようなものである。
【００５４】
焦点の変更。多くのアプリケーションがオンのとき、利用可能な資源は、それら全てのための高い出力品質をサポートするためには十分ではないことがあり得る。ユーザは、ＱＭ５１を下の領域における他のウィンドウの品質水準に適応させて、どのウィンドウがユーザにとってより興味のもてる（ユーザが焦点を据える）ものであるかを特定することが可能である。有効な品質水準（即ち、動作可能セット）は、焦点を伴うアプリケーションと焦点を伴わないアプリケーションに対しては異なる。ユーザは、１つまたはそれ以上のウィンドウの焦点を変えることを決定することが可能である（表１のケース４）。この挙動は、これらのウィンドウの各々のための動作可能セットの変更をもたらすことが可能である。
【００５５】
ウィンドウサイズの変更。出力品質水準のセットのためのジョブモードにより要求される資源のセットは、表示ウィンドウのサイズに依存する（即ち、パンクチャリングおよび内蔵リサイジング技術）。したがって、表示ウィンドウサイズの変更は、動作可能セットにおける変更により達成されることが可能である（表１のケース５）。
【００５６】
何れのＯＳＣも、このジョブに対して品質水準の変更（ＱＬＣ）を有し、システムの残りのジョブに対してそれを有することが可能である。
【００５７】
品質水準変更
品質水準変更（ＱＬＣｓ）において、ジョブの機能の基本的セット（ジョブモード）と動作可能セットは同じ状態のままである。ジョブモードの有効な品質水準のセットの品質水準、即ち、その資源の必要条件およびその出力品質は変化する。ＱＬＣは、ジョブモードの動作可能セットにおける異なる資源の必要条件により特徴付けられ、ビジュアル品質において変化する。それらは、ＱＭ５１、ＳＭ５２またはユーザによりアクティブにされる。すでに上記において示したように、ジョブのＪＭＣまたはＯＳＣはこのジョブにＱＬＣをもたらし、残りのジョブにもたらすことも可能である。品質水準変更の理由の幾つかの他の例について次に挙げる。
【００５８】
新しいアプリケーションの開始。ユーザは、新しいアプリケーションを見るために新しいウィンドウ（例えば、新しいプログラム）を開くことを決定することが可能である。新しいアプリケーションは新しいジョブを生成し、これはすでに存在するジョブに間接的な影響を及ぼす。新しいジョブは、利用可能ではない付加的なシステム資源の量を必要とする可能性がある。この場合、すでに存在するジョブは一部の資源をフリーにし、そのことはそれらの品質水準を低めることにより達成されることができる（表１のケース６）。逆の効果は、アプリケーションがスイッチをオフにされるとき、特徴的に現れる。
【００５９】
ロード変更。ロードが動きおよび細部のようなビデオコンテンツのあるパラメータに敏感であるビデオアルゴリズムがある。アルゴリズムのロードであって、それ故、ジョブのロードが初期の要求より大きい場合、ＱＭ５１はそのジョブにさらに資源を割り当てることにより反応することが可能である。十分な利用可能資源がない場合、ＱＭ５１またはＳＭ５２はこの（または他の重要でない）ジョブの品質水準を減少させることが可能である（表１のケース７）。
【００６０】
【表１】
2005504461.tif 000003
システムの動的挙動について説明する前に、先ず、ジョブの定常状態について表すパラメータを規定する。
【００６１】
メディアシステムにおいては、多くのジョブＪ、即ちＪ＝１，．．．，│Ｂ│は、動作している。各々のジョブＪはジョブモードＭＪのセットを有する。各々のジョブモードｍ∈ＭＪはタスク（即ち、ＳＡｓ）のセットＮＪｍと動作可能マッピングΦＪｍのセットとを有する。各々の動作可能マッピングφ∈ΦＪｍの範囲は有効な品質水準ＬＪｍ，Φのセット（即ち、動作可能セット）である。ジョブモード、動作可能セットおよび動作可能マッピングの間の関係並びに品質水準のグラフィック表示を、図６に提供する。ＭＪの楕円におけるドットはジョブモードを表す。ＬＪｍ，Φの楕円のドットは品質水準ｌを表し、図４において示したドットと類似するものである。
【００６２】
各々の品質水準ｌ∈ＬＪｍ，Φは、資源の必要条件とジョブがサポートするそれぞれのビジュアル出力品質を規定するタプル（Ｒ，Ｑ）ｌにマッピングする。
【００６３】
資源の必要条件ＲはＲ＝（ｒ１，ｒ２，．．．，ｒ│Ｒ│）により規定され、ここで、ｒｉ（ｉ＝１，．．．，│Ｒ│）は資源の種類Ｒｉから要求される（静的）量であり、│Ｒ│はシステムの資源の数である。これら資源の必要条件Ｒは、許容制御および予算割り当て手順において用いられる。
【００６４】
出力品質値Ｑはシステムの最適化のために提供される。本発明の主な事項の１つは、出力ビジュアル品質（正しく且つ最適である）はシステム性能の主な要因である。しかしながら、意味的にニュートラルな方法において最適化を実行するために、出力品質値Ｑは、意味的にニュートラルである品質レベルの最小と最大であるｕｍｉｎおよびｕｍａｘ（ｕｍｉｎ＜ｕｍａｘ）を用いて、ジョブユーティリティに変換される。定期的に、適切なマッピングφに対応するタプル
【００６５】
（外１）
2005504461.tif 000004
のセットが、システムの最適化を実行するために、ＳＭ５２によりＱＭ５１に提供される。
【００６６】
したがって、ジョブの状態ＳＪは、次のように表される。
−  現時点のジョブモード
−  適切な動作可能マッピング、並びに
−  割り当てられた品質水準、即ち、
【００６７】
（外２）
2005504461.tif 000005
ジョブ５７、５８は、各々のＪＭＣおよびＯＳＣにおいて、適切なジョブモードと動作可能マッピングを選択することおよびＱＭ５１に対応する動作可能セットを提供することについて責任を負っている。ＱＭ５１は、システムにおける各々のジョブの品質水準を選択することについて責任を負っている。ジョブの状態の変更は、システムのため、並びにビデオプロセッシングモジュールの機能性および制御のための関係を有している。後者の関係については、以下に説明する。
【００６８】
各々のジョブモードｍ∈ＭＪはタスクの特定の組み合わせＮＪｍを有する。タスク間の同期化はローカルキューにより実行される。タスクはその入力キューからデータを受信し、それらを処理し、その出力キューにそれらを送信する。データは、フィールド、フレームまたはポインターのようなパケットを用いて、共有メモリの場合はフィールド／フレームに送信される。タスクの入力キューが空である場合、新しいデータがその入力キューに届くまで、タスクはブロックされたままである。タスクはまた、その出力キューがフルである場合、ブロックされることが可能である。
【００６９】
ＪＭＣにおいては、例えば、ｍｉからｍｊに、ｍｉ，ｍｊ∈ＭＪを用いて、ジョブタスクの組み合わせが変更される。この変更は、一部のタスクを取り除く（古い）こと、および／または新しいタスクを含む（新しい）こと、および／または一部の存在するタスクの順序またはパラメータを変更する（変更）ことにより、なされることができる。ブロッキングは、入力キューにデータを送信しないことにより達成される。タスクの挿入は、それらをアンブロッキングすることにより同じように達成される。タスクの順序は、ジョブモードｍｊにより規定され、出力キューの設定を通してタスク（ＳＶＡｓ）の制御部分により制御される。図７において、ＪＭＣの例を示している。
【００７０】
ＪＭＣの主な事項の１つは、タスクのセットにおける如何なる変更も継ぎ目のない状態で実行される必要があることである。ビデオプロセシングチェーンにおいては、各々のタスクのプロセスが正しいデータに適用されることが重要である。ＪＭＣが新しいデータと同期化される場合、間違った出力画像フォーマットは回避される。例えば、古いソースがＨＤソースである場合、表示装置はＳＤである。このとき、古いジョブモードは、表示装置の必要条件に適合するように入力ソースの解像度を減少させる。また、新しいソースがＳＤである場合、プロセシングは時を同じくして適応することができない。このとき、正しいプロセシングが設定されるまで、出力解像度は、ＳＤの表示装置におけるＳＤソースの減少された解像度である。本発明の一実施形態においては、効果的な遷移は、データをスタンピングする、即ちジョブモードを認識しているＳＡｓ（即ち、ＱＣ５４）の制御部分を有するモードにより達成される。
【００７１】
ＪＭＣにおいて、タスクのセットは変化するが、タスク間の結合もまた変化する。したがって、もう１つの重要な事項は古いモードのデータと新しいモードのデータの混合を回避することである。例えば、タスクＴ１が、Ｔ２をブロックするために、Ｔ３に新しいモードの出力データを再経路指定するとき、データは混合されることとなる一方、Ｔ２は古いモードのデータに関して仕上げの実行を有しない。このことが生じる場合、先ず、新しいモードのデータがＴ３の入力キュー（Ｑ２）に達し、古いモードのデータが続く。データの混合は、ジョブモードの変更の間にタスクの優先順位を操作することにより回避されることができる（Ｔ２の高い優先順位を有することは、Ｔ１が最経路指定する前に、それがプロセシングを仕上げることを保証する）。他の解決方法は、タスクの出力キューの再経路指定するタイミングを制御することにより提供されることができる。例えば、タスクＴ２はそれが古いモードのデータを仕上げたときに許容信号を送信し、Ｔ１は新しいモードのデータをＱ２に送信する前にこの許容信号を待つ。第３の解決方法はデータの順序の回復をサポートする。Ｔ３の入力キュー（Ｑ２）は特有のモードである２つのサブキューを有する。それ故、そのキューは、それぞれのサブキューにおける古いモードのデータおよび新しいモードのデータの正しい分離（経路指定）を制御し、古いモードのデータが仕上げられたとき、新しいモードのデータは次のタスク（Ｔ３）に送信される。
【００７２】
第１の解決方法は、システムオーバーヘッドを増加させる実行時間におけるタスクの優先順位を変更させることを意味する。第３の解決方法は魅力的な解決方法であるが、そのようなキュー管理を支援するシステムを必要とする。第２の解決方法はＳＡｓの制御部分のデザインを複雑にするが、それは非常に効果的であることが分かる。それは好適な解決方法である。
【００７３】
上記のように、ＯＳＶまたはＱＬＣにおいては、ジョブのタスクのセットは変化せず、ジョブモードはそのまま維持される。ＯＳＣにおいては、φｉからφｊにマッピングが変更され、これについては図６を参照されたい。これは、ＳＡデザイナが焦点の変更またはウィンドウサイズのような特別の場合を扱うために導入したプロセシングにより規定される、資源の必要性における変更の結果である。
【００７４】
ＱＬＣにおいて、ジョブの挙動を表す品質水準は、例えば、所定の動作可能マッピングの範囲、即ち、
【００７５】
（外３）
2005504461.tif 000006
においてｌｉからｌｊに修正される（図６参照）。ＱＭ５１は、上記のような理由により、ジョブに利用可能である資源を変更する。ジョブは、タスクのセットＮＪｍのプロセシングを変更することによりこの変更に応じる。そのようにすることにより、タプル
【００７６】
（外４）
2005504461.tif 000007
が満足されることを保証する。
【００７７】
ジョブモードの品質水準はアプリケーションのデザイナにより規定される。タスクのプロセシング（ＳＡｓ）の変更は、係数、フィールド、考慮される対象等の数（例えば、ポイント対ライン）を変更することにより実行されることができる。
【００７８】
図８は、本発明にしたがったメディアシステムの例を模式的に示している。メディアシステムは、命令およびデータを記憶するメモリユニット８１、８２、８３、８４に接続されるプロセシング手段８０、１つまたはそれ以上の読み取りユニット（例えば、フロッピー（Ｒ）ディスク９１、ＣＤ  ＲＯＭ９２、ＤＶＤ等を読み取る）、入力装置としてのキーボード８６およびマウス９３、並びに、出力装置としてのモニタ８７およびプリンタ８８を有する。トラックボールおよびタッチスクリーンのような他の入力装置並びに出力装置を備えることが可能である。ネットワーク９０におけるデータ通信のために、インタフェース手段８９を備える。
【００７９】
示されているメモリユニットはＲＡＭ８４、（Ｅ）ＥＰＲＯＭ８３、ＲＯＭ８２およびハードディスク８１を有する。しかしながら、さらなるメモリユニットおよび／または当業者に周知である他のメモリユニットを備えることが可能であることが理解される必要がある。さらに、必要に応じて、それらのうち１つまたはそれ以上が、プロセシング手段８０から物理的に離れて位置付けられることが可能である。プロセシング手段８０は１つのボックスとして示されているが、それらは、当業者に周知であるような、互いに離れて位置付けられることが可能であるような、１つのメインプロセッサにより制御されるかまたは並列状態で機能する幾つかのプロセシングユニットを有することが可能である。
【００８０】
本発明は好適な実施形態を伴って説明したが、上記の概略の原理の範囲内で修正を行うことが可能であることは当業者に明らかであろう。本発明はそれら好適な実施形態に限定されるものではなく、そのような修正を包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】最新技術からのスケーラブルアルゴリズムの例を示す図である。
【図２】ジョブの例を模式的に示す図である。
【図３】ビデオエンハンスメントジョブの一部のジョブモードを示す図である。
【図４】特定のジョブモードにおけるジョブのための資源の機能としての品質水準を表すグラフである。
【図５】品質／資源制御ユニットのスキームを示す図である。
【図６】一部のジョブモードと対応する品質水準との間のマッピングを示す図である。
【図７】ジョブモード変更の例を模式的に示す図である。
【図８】本発明にしたがったメディアシステムの例を模式的に示す図である。
【図３】
2005504461.tif 000008
【図４】
2005504461.tif 000009
【図５】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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