(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
到来するスケーラブルビデオのビットストリームを復号化して、ベースバンドのビデオ信号を生成するスケーラブルビデオデコーダによる使用向けの、前記スケーラブルビデオデコーダの処理負荷を制御する装置であって、
前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームのソースタイプ、フレームタイプ、フレームの詳細レベル又は動きの量のうちから選択される少なくとも１つの特性を測定して、測定された少なくとも１つの特性に関連する少なくとも１つのビデオパラメータを生成するアナライザ回路と、
生成された少なくとも１つのビデオパラメータを受信して、前記少なくとも１つのビデオパラメータに応答して、前記スケーラブルビデオデコーダのＣＰＵの負荷における変動が低減されるように、前記スケーラブルビデオデコーダにより実行される前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームのビデオ復号化に割り当てられる処理量を制御するプロセッサ負荷コントローラと、
を備える装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのビデオパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの動きの量を示す、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのビデオパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの詳細レベルを示す、
請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサ負荷コントローラは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおける最初のフレームと関連するフレームタイプパラメータを受信する、
請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記フレームタイプパラメータは、Ｉフレームパラメータ、Ｂフレームパラメータ及びＰフレームパラメータのうちの少なくとも１つを含む、
請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記プロセッサ負荷コントローラは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおける最初のフレームに関連するソースタイプパラメータを受信する、
請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記ソースタイプパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームがビデオビットストリーム及びフィルムビットストリームのうちの一方であるかを示す、
請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記プロセッサ負荷コントローラは、前記スケーラブルビデオデコーダにより実行されるビデオ復号化に割り当てられる処理量を制御する少なくとも１つのスケールファクタを発生する、
請求項１記載の装置。
【請求項９】
到来するスケーラブルビデオのビットストリームを受信して記憶するバッファと、
前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームのソースタイプ、フレームタイプ、フレームの詳細レベル又は動きの量のうちから選択される少なくとも１つの特性を測定して、測定された少なくとも１つの特性に関連する少なくとも１つのビデオパラメータを生成するアナライザ回路と、
生成された少なくとも１つのビデオパラメータを受信し、受信された少なくとも１つのビデオパラメータに応答して、スケーラブルビデオデコーダのＣＰＵの負荷における変動が低減されるように、スケーラブルビデオデコーダにより実行される前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームのビデオ復号化に割り当てられる処理量を制御するプロセッサ負荷コントローラとを含むスケーラブルビデオデコーダの処理負荷を制御する装置を有する、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームを復号化して、ベースバンドのビデオ信号を生成するスケーラブルビデオデコーダと、
前記スケーラブルビデオデコーダに接続され、前記ベースバンドビデオ信号を表示するディスプレイと、
を備えるビデオ処理システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのビデオパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの動きの量を示す、
請求項９記載のビデオ処理システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのビデオパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの詳細レベルを示す、
請求項９記載のビデオ処理システム。
【請求項１２】
前記プロセッサ負荷コントローラは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおける最初のフレームに関連するフレームタイプパラメータを受信する、
請求項９記載のビデオ処理システム。
【請求項１３】
前記フレームタイプパラメータは、Ｉフレームパラメータ、Ｂフレームパラメータ及びＰフレームパラメータのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１２記載のビデオ処理システム。
【請求項１４】
前記プロセッサ負荷コントローラは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおける最初のフレームに関連するソースタイプのパラメータを受信する、
請求項１３記載のビデオ処理システム。
【請求項１５】
前記ソースタイプパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームがビデオビットストリーム及びフィルムビットストリームのうちの一方であるかを示す、
請求項１４記載のビデオ処理システム。
【請求項１６】
前記プロセッサ負荷コントローラは、前記スケーラブルビデオデコーダにより実行されるビデオ復号化に割り当てられる処理量を制御する少なくとも１つのスケールファクタを発生する、
請求項９記載のビデオ処理システム。
【請求項１７】
到来するスケーラブルビデオのビットストリームを復号化して、ベースバンドのビデオ信号を生成するスケーラブルビデオデコーダによる使用向けの、前記スケーラブルビデオデコーダの処理負荷を制御する方法であって、
前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームのソースタイプ、フレームタイプ、フレームの詳細レベル又は動きの量のうちから選択される少なくとも１つの特徴を測定するステップと、
測定された少なくとも１つの特性に関連する少なくとも１つのビデオパラメータを生成するステップと、
生成された少なくとも１つのビデオパラメータに応答して、前記スケーラブルビデオデコーダのＣＰＵの負荷における変動が低減されるように、前記スケーラブルビデオデコーダにより実行される前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームの復号化に割り当てられる処理量を制御するステップと、
を備える方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのビデオパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの動きの量を示す、
請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのビデオパラメータは、前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの詳細レベルを示す、
請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおける最初のフレームに関連するフレームタイプのパラメータを判定するステップと、
判定されたフレームタイプのパラメータの値に応答して、前記スケーラブルビデオデコーダにより実行される前記到来するスケーラブルビデオのビットストリームのビデオ復号化に割り当てられる処理量を制御するステップと、
をさらに備える請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
前記フレームタイプのパラメータは、Ｉフレームパラメータ、Ｂフレームパラメータ及びＰフレームパラメータのうちの少なくとも１つを含む、
請求項２０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】    ［発明の分野］
本発明は、一般にビデオデコーダに関し、より詳細には、スケーラブルビデオのデータストリームを復号化する中央処理ユニット（ＣＰＵ）の処理負荷を動的に適応させるビデオデコーダに関する。
【０００２】    ［発明の背景］
近年、インターネットを含めたデータネットワークを通した、マルチメディアコンテンツのリアルタイムストリーミングは、ますます一般的なアプリケーションとなってきている。特に、ニュースオンデマンド、ネットワークテレビジョンビューイング、ビデオ会議、広範なインタラクティブ又はノンインタラクティブなマルチメディアアプリケーションは、エンドツーエンドのストリーミングのビデオ技術によるものである。
【０００３】  「ノンリアル」タイムではじめに検索され、後に「リアル」タイムでビュー又はプレイバックされる「ダウンロードされた」ビデオファイルとは異なり、ビデオアプリケーションのストリーミングは、ビデオ信号を符号化して、データネットワークを介してビデオ受信機に送信するビデオトランスミッタを必要とする。ビデオ受信機は、リアルタイムでビデオ信号を復号化及び表示しなければならない。
【０００４】  スケーラブルビデオ符号化は、広いレンジの処理能力を有するデコーダを使用するシステムで使用される多くのマルチメディアアプリケーション及びサービスにとって望ましい機能である。スケーラビリティにより、低い計算能力を有するプロセッサは、スケーラブルビデオストリームのサブセットのみを復号化することができる。
【０００５】  スケーラブルビデオの別の使用は、可変伝送帯域幅との環境においてである。そのような環境では、低いアクセス帯域幅を有する受信機は、スケーラブルビデオストリームのサブセットのみを受信して、結果的に復号化する。ここでは、そのサブセットの量は、利用可能な帯域幅に比例している。
【０００６】  幾つかのビデオスケーラビリティのアプローチは、ＭＰＥＧ−２及びＭＰＥＧ−４のようなリードビデオ圧縮標準により採用されている。時間的、空間的及び品質的（たとえば、信号対雑音比）によるスケーラビリティのタイプは、これらの標準において定義されている。これら全てのアプローチは、ベースレイヤ（ＢＬ）及びエンハンスメントレイヤ（ＥＬ）から構成されている。
【０００７】  スケーラブルビデオストリームのベースレイヤ部分は、一般に、そのストリームを復号化するために必要とされるデータの最小量を表している。ストリームのエンハンスメントレイヤ部分は、追加の情報を表しており、これにより、受信機により復号化されたときに、ビデオ信号の表現を高めることができる。
【０００８】  たとえば、インターネットのような可変帯域幅システムでは、ベースレイヤ伝送レートは、可変帯域幅システムの最小に保証される伝送レートで確立される場合がある。したがって、加入者が２５６ｋｂｐｓという最小に保証された帯域幅を有する場合、ベースレイヤレートもまた、２５６ｋｂｐｓで確立される場合がある。実際に利用可能な帯域幅が３８４ｋｂｐｓである場合、帯域幅の余分な１２８ｋｂｐｓは、ベースレイヤレートで送信された基本信号に関して改善するために、エンハンスメントレイヤにより使用される場合がある。
【０００９】  それぞれのタイプのビデオスケーラビリティについて、所定のスケーラビリティ構造が識別される。スケーラビリティ構造は、ベースレイヤの画像とエンハンスメントレイヤの画像との間の関係を定義する。スケーラビリティのあるクラスは、ファイン グラニュラ スケーラビリティ（fine-granular scalability）である。
【００１０】  このタイプのスケーラビリティにより符号化された画像は、プログレッシブに復号化することができる。言い換えれば、デコーダは、その画像を符号化するために使用されるデータのサブセットのみを有する画像を復号化して表示する場合がある。より多くのデータが受信されるにつれて、復号化された画像の品質は、完全な情報が受信され、復号化及び表示されるまで、プログレッシブに向上される。
【００１１】  提案されているＭＰＥＧ−４標準は、ビデオ電話、モバイルマルチメディア／オーディオ−ビジュアル通信、マルチメディア電子メール、リモートセンシング、インタラクティブゲーム等のような、非常に低いビットレート符号化に基づいたビデオストリーミングアプリケーションに向けられている。
【００１２】  ＭＰＥＧ−４標準内では、フアイン グラニュラ スケーラビリティ（ＦＧＳ）は、ネットワーク化されたビデオ配信向けの本質的な技術であると認識されている。ＦＧＳは、ビデオがリアルタイムで異種のネットワークを通してストリームされるアプリケーションを主にターゲットとしている。ＦＧＳは、あるレンジのビットレートについて一旦コンテンツを符号化することにより、帯域幅の適応性を提供し、ビデオストリーミングサーバは、深い知識なしに動的に伝送レートを変更するか、又はビデオビットストリームに関して分析することができる。
【００１３】  ＭＰＥＧ−２又はＭＰＥＧ−４ビデオのようなスケーラブルビデオの復号化の間、ビデオビットストリームを復号化する中央処理ユニット（ＣＰＵ）の処理は、時間にわたり変化する。ＣＰＵの負荷は、非圧縮プロセスがソースタイプ（ビデオ又はフィルム）、ビデオコンテンツ（動きのレベル、詳細のレベル）及びフレームタイプ（Ｉ、Ｂ、Ｐフレーム）に依存するために変動する。
【００１４】  フィルムソースは、フィルムの大きなサイズ及びアスペクト比によりオリジナルなビデオソースよりも大量の処理能力を必要とする。Ｉフレーム（又は画像フレーム）では、ビデオの１フレームの全体のビット画像を含んでおり、大量の処理能力を一般に必要とする。Ｐフレーム（又は予測フレーム）は、現在のフレームと次のフレームの間の差を含んでおり、最小量の処理能力を必要とする。Ｂフレーム（又は双方向フレーム）は、前のＩフレームからの全ての変化を追跡し、Ｐフレームよりも多い処理能力を必要とし、Ｂフレームよりも少ない処理能力を必要とする。
【００１５】  １つのＣＰＵが、デジタル信号処理アプリケーションのような他のプログラムと平行してリアルタイムで、ソフトウェアＭＰＥＧデコーダのようなソフトウェアによりスケーラブルビデオデコーダを実行する場合、ビデオ復号化処理により生じるＣＰＵ負荷における広い変動は、ＣＰＵの処理能力に対して決定的なインパクトを与える。ＣＰＵにより実行される同時に並行されるプログラムのセットは、スケーラブルビデオの復号化処理のリアルタイム条件を満たしつつ、時分割多重されなければならない。
【００１６】  個々のプログラム（又はタスク）のスケジューリングは、一般に、リアルタイムオペレーティングシステムの制御下にある。しかし、タスクスケジューリングは、タスクのＣＰＵ負荷（すなわち、ＣＰＵサイクル、メモリ帯域幅等）が時間につれて大幅に変動するとき、非常に複雑な処理となる。
【００１７】  タスクスケジューリングは、それぞれのタスクについて、それぞれのタスクのピーク条件について必要なＣＰＵリソースを典型的に確保する。これは、ビデオ復号化処理のピーク条件と平均条件の間の大きな差のために、タスクのうちの１つがビデオ復号化処理のときに非効率となる。この差は、比較的低いＣＰＵ処理の期間の間に単に費やされてしまう。
【００１８】  したがって、ビデオシステムのストリーミングの使用向けの改善されたデコーダ及び復号化方法に関して、従来技術に対して必要が存在する。また、スケーラブルビデオ信号の復号化の間に、中央処理ユニットの負荷を安定にさせるためのシステム及び方法に関して、必要が存在する。さらに、ＣＰＵ負荷における変動を低減するために、スケーラブルＭＰＥＧ信号のような、スケーラブルビデオ信号の復号化のレベルを動的に調整又は変動させることが可能なシステム及び方法に関して、必要が存在する。
【００１９】    ［発明の概要］
従来技術の上記問題点に対処するために、本発明の主要な目的は、到来するスケーラブルビデオのビットストリームを復号化して、ベースバンドのビデオ信号を生成することが可能なスケーラブルビデオデコーダによる使用向けの、スケーラブルビデオデコーダの処理負荷を制御するための装置を提供することにある。
【００２０】  本発明の好適な実施の形態によれば、本装置は、以下を備えている。１）アナライザ回路：到来するスケーラブルビデオのビットストリームの少なくとも１つの特徴を測定して、該少なくとも１つの特徴に関連する少なくとも１つのビデオパラメータを生成する。２）プロセッサ負荷コントローラ：少なくとも１つのビデオパラメータを受信し、該ビデオパラメータに応答してスケーラブルビデオのビットストリームにより実行される到来するスケーラブルビデオのビットストリームの復号化のレベルを制御する。
【００２１】  本発明の好適な実施の形態では、少なくとも１つのビデオパラメータは、到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの動きのレベルを示している。
【００２２】  本発明の別の実施の形態によれば、少なくとも１つのビデオパラメータは、到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおけるフレームの詳細のレベルを示している。
【００２３】  本発明の更に別の実施の形態によれば、プロセッサ負荷コントローラは、到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおける第１フレームに関連するフレームタイプのパラメータを受信することが更に可能である。
【００２４】  本発明の更に別の実施の形態によれば、上記フレームタイプのパラメータは、Ｉフレームパラメータ、Ｂフレームパラメータ及びＰフレームパラメータのうちの少なくとも１つを含んでいる。
【００２５】  本発明の更に別の実施の形態によれば、プロセッサ負荷コントローラは、到来するスケーラブルビデオのビットストリームにおける第１フレームに関連するソースタイプのパラメータを受信することが更に可能である。
【００２６】  本発明の更に別の実施の形態では、ソースタイプのパラメータは、到来するスケーラブルビデオのビットストリームがビデオビットストリーム及びフィルムビットストリームのうちの一方であるかを示している。
【００２７】  本発明の更に別の実施の形態では、プロセッサ負荷コントローラは、スケーラブルビデオデコーダにより実行される復号化のレベルを制御することが可能な少なくとも１つのスケールファクタを発生する。
【００２８】  上記内容は、本発明の特徴及び技術的な効果をむしろ広範に概説しており、当業者が以下に記載される本発明の実施の形態を良好に理解することができる。本発明の追加の機能及び効果は、本発明の特許請求の範囲の対象を形成するものであり、以下に記載される。当業者であれば、基本として開示される概念及び特定の実施の形態を容易に使用して、本発明の同じ目的を達成するあめの他の構成を変更又は設計することができることを理解すべきである。また、当業者であれば、かかる等価な構成は、その広範な構成において本発明の精神及び範囲から逸脱するものではないことを認識すべきである。
【００２９】  発明の実施の形態に進む前に、本明細書を通して使用される所定の単語及び句の定義を行っておくことは有効である。単語「含む」及び「備える」は、その派生語と同様に、制限することのない包含を意味する。単語「又は」は包含的であり、及び／又はを意味する。句「〜と関連する」は、その派生句を含めて、含む、〜内に含まれる、〜と相互接続される、〜に接続する又は〜と接続する、〜に結合する又は〜と結合する、〜と通信する、〜と協力する、インタリーブする、並置する、〜に直ぐ近くの、〜に接合する又は〜と接続する、〜の特徴を有する等を意味する。
また、用語「コントローラ」は、少なくとも１つの動作を制御する装置、システム又はその一部を意味し、かかる装置は、ハードウェア、ファームウェア又はソフトウェア、或いは少なくとも２つの組合せにより実現される場合がある。特定のコントローラに関連する機能は、ローカル又はリモート的に中央化又は分散化される場合がある。所定の単語及び句についての定義は、本特許出願明細書を通して提供され、当業者であれば、殆どの例ではないが、多くの場合において、かかる定義された単語及び句の将来的な使用と共に、かかる定義が適用されることを理解すべきである。
本発明及びその利点のより完全な理解のために、添付図面と共に以下の記載が参照される。ここで、同じ参照符号は同じ構成要素を示している。
【００３０】    ［発明の実施の形態］
以下に説明される図１から図５、及びこの明細書において本発明の概念を記載するために使用される様々な実施の形態は、例示のみによるものであり、本発明の範囲を限定するために解釈されるべきではない。当業者であれば、本発明の概念は、適切に構成されたスケーラブルＭＰＥＧビデオデコーダで実現される場合があることを理解されるであろう。
【００３１】  図１は、本発明の１実施の形態による、ストリーミングビデオ送信機１１０からデータネットワーク１２０を介してストリーミングビデオ受信機１３０への、ストリーミングビデオのエンドツーエンド伝送を例示している。アプリケーションに依存して、ストリーミングビデオ送信機１１０は、データネットワークサーバ、テレビジョン放送局の送信機、ケーブルネットワーク、デスクトップパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等を含んでいる各種ビデオフレームのソースのうちのいずれかである場合がある。
【００３２】  ストリーミングビデオ送信機１１０は、ビデオフレームソース１１２、ビデオエンコーダ１１４、ストレージ１１５及びエンコーダバッファ１１６を備えている。ビデオフレームソース１１２は、テレビジョンアンテナ及び受信機のユニット、ビデオカセットプレーヤ、ビデオカメラ、「生の」ビデオクリップを記憶することが可能なディスクストレージ装置等を含んだ、非圧縮のビデオフレームの系列を生成可能な装置である場合がある。
【００３３】  非圧縮のビデオフレームは、所定のピクチャレート（又はストリーミングレート）でビデオエンコーダ１１４に入力し、ＭＰＥＧ−２又はＭＰＥＧ−４エンコーダのような公知の圧縮アルゴリズム又は装置に従い圧縮される。次いで、ビデオエンコーダ１１４は、圧縮されたビデオフレームをエンコーダバッファ１１６に送信し、該バッファ１１６は、データネットワーク１２０を通しての送信に備えてバッファリングする。
【００３４】  データネットワーク１２０は、適切なネットワークであり、インターネットのような公衆データネットワーク、及び企業所有のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）のような私設データネットワークの両者のうちの一部を含んでいる場合がある。
【００３５】  テレビジョンブロードキャストアプリケーション及び無線ＬＡＮ向けに、データネットワーク１２０は、無線伝送チャネルを表しており、該チャネルを通して、符号化されたデータが伝送される。かかるアプリケーションでは、エンコーダバッファ１１６は、ベースバンドの圧縮されたビデオ信号をＲＦ信号にアップコンバートすることが可能な無線周波（ＲＦ）送信機回路を更に備えている場合がある。
【００３６】  ストリーミングビデオ受信機１３０は、デコーダバッファ１３２、可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４、ストレージ１３５、及びビデオディスプレイ１３６を備えている。アプリケーションに依存して、ストリーミングビデオ受信機は、テレビジョン受信機、デスクトップパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）等を含む、ビデオフレームの様々な受信機のうちのいずれかである場合がある。
【００３７】  デコーダバッファ１３２は、ストリーミング圧縮ビデオフレームをデータネットワーク１２０から受信して記憶する。テレビジョン及び無線ＬＡＮのような無線アプリケーションでは、デコーダバッファ１３２は、無線周波（ＲＦ）送信機回路を更に備えており、無線伝送チャネル（すなわち、データネットワーク１２０）から受信されたＲＦ信号をベースバンドの圧縮信号にダウンコンバートすることが可能であり、このベースバンドノ圧縮信号はデコーダバッファ１３２に記憶される。
【００３８】  次いで、デコーダバッファ１３２は、圧縮されたビデオフレームを可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４に要求に応じて送信する。可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４は、ビデオフレームがビデオエンコーダ１１４により圧縮されたレートと（理想的には）同じレートでビデオフレームを伸張する。可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４は、ビデオディスプレイ１３４のスクリーンに再生するために、伸張されたフレームをビデオディスプレイ１３６に送出する。
【００３９】  本発明の好適な実施の形態では、ビデオエンコーダ１１４は、標準的なＭＰＥＧエンコーダのような従来のデータプロセッサにより実行されるソフトウェアプログラムとして実現される場合がある。
【００４０】  かかる実現では、ビデオエンコーダ１１４は、ストレージ１１５に記憶される複数のコンピュータ実行可能な命令を含んでいる場合がある。ストレージ１１５は、固定の磁気ディスク、取り外し可能な磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ビデオディスク等を含む、いずれかのタイプのコンピュータ記憶媒体を含んでいる場合がある。
【００４１】  さらに、本発明の好適な実施の形態では、可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４も、標準的なＭＰＥＧデコーダのような従来のデータプロセッサにより実行可能されるソフトウェアプログラムとして実現される場合がある。
【００４２】  かかる実現では、可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４は、ストレージ１３５に記憶される複数のコンピュータ実行可能な命令を含んでいる場合がある。ストレージ１３５はまた、固定の磁気ディスク、取り外し可能な磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ビデオディスク等を含む、いずれかのタイプのコンピュータ記憶媒体を含んでいる場合がある。
【００４３】  図２は、従来技術による、従来のストリーミングビデオ受信機においてビデオ信号を復号化する中央処理ユニットの負荷に関する時間領域の表現を示している。図２に示されるように、ビデオ信号のそれぞれのフィールドのビデオ復号化は、ＣＰＵタイムの約２０％である最小（MIN）レベルとＣＰＵタイムの約６５％である最大（MAX）の間で消費する。
【００４４】  上述したように、他のプログラムと同時にビデオデコーダプログラムを実行する１つのＣＰＵシステムでは、ＣＰＵ負荷におけるこれら広い変動は、ＣＰＵの性能に決定的なインパクトを与える。タスクスケジューリングは、ＣＰＵリソースの約６５％をビデオデコーダプログラムのために確保し、ビデオ復号化処理のピーク条件に適合させなければならない。しかし、ビデオ復号化プログラムは、比較的短い期間について、割当てられたリソースの６５％を使用するのみである。
【００４５】  本発明は、ビデオ復号化アプリケーションに割当てられた処理パワーの量を動的に調節することにより、ＣＰＵの性能を向上する。これを達成するために、本発明の原理に従う動的に調節可能なビデオデコーダは、ピークのＣＰＵ負荷の期間の間に、ビデオ画像の緩和された品質低下を可能にする。これにより、ＣＰＵリソースの条件と出力画像の画質の間のトレードオフが生じる。
【００４６】  図３は、本発明の１実施の形態による、図１におけるストリーミングビデオ受信機においてビデオ信号を復号化する中央処理ユニットの負荷に関する時間領域の表現を示す図である。図３に示されるように、ビデオ信号のそれぞれのフィールドのビデオ復号化は、ＣＰＵ負荷が全体の時間を通して近似的に一定となるようなやり方で制御される。したがって、図３における量（ｍａｘNEW−ｍｉｎNEW）は、図２における対応する量（ｍａｘ−ｍｉｎ）よりもはるかに少ない。さらに、新しい平均ＣＰＵ負荷（ｍａｘNEW−ｍｉｎNEW）／２は、オリジナルのピーク負荷（すなわち、図２におけるMAX）よりも小さい。
【００４７】  図４は、本発明の１実施の形態による可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４を例示している。可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４は、スケーラブルビデオデコーダ４１０、ビットストリームアナライザ４２０、プロセッサ処理負荷コントローラ４３０、及び特に処理負荷アルゴリズムを記憶するメモリ４４０を備えている。
【００４８】  可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４の異なる構成は、ハードウェア又はソフトウェア、或いはハードウェアとソフトウェアの組合せで実現される場合がある。たとえば、本発明の１実施の形態では、スケーラブルビデオデコーダ４１０は、データプロセッサにより実行されるソフトウェアＭＰＥＧデコーダである場合があり、ビットアナライザ４２０及びプロセッサ負荷コントローラ４３０は、データプロセッサにより実行される個別のルーチンである場合がある。
【００４９】  ビットストリームアナライザ４２０は、符号化されたビットストリームからビデオコンテンツを直接測定し、デコーダバッファ１３２から到来するビットストリームにおける動き及び詳細の瞬間的なレベルを示すデータ値を、プロセッサ処理負荷コントローラ４３０に送出する。
【００５０】  スケーラブルビデオデコーダ４１０により示される現在のフレームタイプ（Ｉ、Ｂ又はＰ）及びソースタイプと共に、上記情報に基づいて、プロセッサ処理負荷コントローラ４３０は、スケーラブルビデオデコーダ４１０に送出されるスケールファクタを発生する。スケールファクタは、画像データの復号化の量を制御し、スケーラブルビデオデコーダ４１０がＣＰＵの処理負荷におけるピークを平らにするために行う。
【００５１】  画像の特徴（すなわち、動きレベル、詳細のレベル、ソースタイプ）をスケールファクタに変換するための計画は、許容可能な画質を生じることになり、処理負荷アルゴリズム４４５により決定される。本発明の好適な実施の形態では、処理負荷アルゴリズム４４５は、ユーザにより変更可能である。
【００５２】  図５は、本発明の１実施の形態による可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダ１３４の動作を例示するフロー図を示している。ステップ５０５では、ビットストリームアナライザ４２０は、到来するビデオビットストリームをデコーダバッファ１３２から受け、フレーム毎（すなわち、瞬間的）に動きのレベル及び詳細のレベルを判定する。同時に、スケーラブルビデオデコーダ４１０は、ビデオビットストリームを受け、フレームタイプ及びソースタイプを判定する。
【００５３】  つぎに、ステップ５１０では、プロセッサ処理負荷コントローラ４３０は、スケーラブルビデオデコーダ４１０及びビットストリームアナライザ４２０からビデオパラメータを受け、処理負荷アルゴリズム４４５に従いスケーラブルビデオエンコーダ４１０の処理の付加を制御するためのスケールファクタを決定する。
【００５４】  ステップ５１５では、プロセッサ処理負荷コントローラ４３０から受信したスケールファクタに応答して、スケーラブルビデオコントローラ４１０は、高レベルの動き及び／又は詳細を有するフレームの間、復号化のレベルを減少する。また、スケーラブルビデオコントローラ４１０は、低レベルの動き及び／又は詳細を有するフレームの間、復号化のレベルを増加する。
【００５５】  本発明は、詳細に記載されてきたが、当業者であれば、その広範な構成において本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、様々な変更、置き換え及び代替構成を行うことができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施の形態による、ストリーミングビデオ送信機からデータネットワークを介してストリーミングビデオ受信機への、ストリーミングビデオのエンドツーエンド伝送を例示する図である。
【図２】  従来技術による、従来のストリーミングビデオ受信機においてビデオ信号を復号化する中央処理ユニットの負荷に関する時間領域の表現を示す図である。
【図３】  本発明の実施の形態による、図１におけるストリーミングビデオ受信機においてビデオ信号を復号化する中央処理ユニットの負荷に関する時間領域の表現を示す図である。
【図４】  本発明の実施の形態による、可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダを例示する図である。
【図５】  本発明の実施の形態による可変ＣＰＵ負荷ビデオデコーダの動作を例示するフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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