(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉフレーム符号化に要する処理時間を測定する処理時間測定手段と、
該処理時間測定手段で測定された複数のＩフレームの符号化処理時間から時間揺らぎ量を演算する揺らぎ量演算手段とを具備し、
該揺らぎ量から動画像処理能力を判定するようにしたことを特徴とする動画像処理能力判定装置。
【請求項２】
Ｉフレーム復号に要する処理時間を測定する処理時間測定手段と、
該処理時間測定手段で測定された複数のＩフレームの復号処理時間から時間揺らぎ量を演算する揺らぎ量演算手段とを具備し、
該揺らぎ量から動画像処理能力を判定するようにしたことを特徴とする動画像処理能力判定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の動画像処理能力判定装置において、
前記時間揺らぎ量は、分散値であることを特徴とする動画像処理能力判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は動画像処理能力判定装置に関し、特にソフト的に動画像を符号化あるいは復号化処理する装置における動画像処理能力判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のソフト的に動画像を符号化処理する装置は、図４のように、概略、ビデオ入力部５１、ビデオ符号化部５２、および符号化結果出力部５３から構成されている。一方、従来のソフト的に動画像を復号化処理する装置は、図５に示されているように、概略、データ受信部６１、ビデオ復号部６２、およびビデオ出力部６３から構成されている。
【０００３】
前者の符号化処理装置では、ビデオ情報をビデオキャプチャボード等の装置からリアルタイムで取得する処理と、取得したビデオ信号を符号化する処理と、符号化結果をネットワークあるいはディスクに格納する処理とが、同時並行で行われる。一方、後者の復号化処理装置は、ディスクまたはネットワークから符号化データを受信し、ビデオ復号を行い、その結果を出力する処理が同時並行して行われる。前記ビデオ符号化部５２あるいはビデオ復号部６２の処理能力は、実質的に、これらの中枢部であるＣＰＵの処理能力に依存している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、ＣＰＵの処理能力に応じて、段階的に符号化処理や復号化処理の簡略化を行うという要求はなかったが、今日では、ＣＰＵの処理能力に合わせた適応的な動作を行うソフトウェアが提供されている。そこで、前記ビデオ符号化部５２やビデオ復号部６２に、適切な動作を行うソフトウェアを採用するためには、ＣＰＵの処理能力を正確に測ることが必要になるが、従来では該ＣＰＵの処理能力を正確に測る装置がなかった。
【０００５】
この発明は、前記した従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＰＵの処理能力、あるいはＣＰＵの能力不足を正確に測定することができる動画像処理能力判定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、Ｉフレーム符号化または復号に要する処理時間を測定する処理時間測定手段と、該処理時間測定手段で測定された複数のＩフレームの符号化または復号処理時間から時間揺らぎ量を演算する揺らぎ量演算手段とを具備し、該揺らぎ量から動画像処理能力を判定するようにした点に特徴がある。
【０００７】
この特徴によれば、符号化装置または復号装置に実装されているＣＰＵの処理能力を、ほぼ正確に測定することができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の原理を図１を参照して説明する。なお、以下では、ＭＰＥＧ１で圧縮されたビデオストリームを用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００９】
本発明者は、ビデオ信号の圧縮、復号装置に用いられているＣＰＵの処理能力は、圧縮または復号処理に要する時間に大きく現われることを発見した。ちなみに、本発明者が、処理速度が２３３ＭＨｚのＣＰＵ１と、４００ＭＨｚのＣＰＵ２を用いて、Ｉフレーム（Ｉピクチャフレーム）の復号処理を行ったところ、図３のような結果を得た。図の横軸は経過時間（秒）、縦軸は復号処理時間（ｍ秒）である。図の曲線ａはＣＰＵ１の復号処理時間特性、曲線ｂはＣＰＵ２の復号処理時間特性である。なお、Ｉフレームの復号処理を用いたのは、Ｐフレーム（Ｐピクチャフレーム）はフレーム毎に処理量が大きく変動するが、Ｉフレームの復号処理量はどのＩフレームにおいてもほぼ一定であるからである。
【００１０】
図３から、処理能力の小さいＣＰＵ１の場合は、全般的に処理時間が大きく、かつ１フレーム毎の処理時間が大きくばらつくのに対して、処理能力の大きいＣＰＵ２の場合は、処理時間が小さく、かつＩフレーム毎の処理時間のばらつきが小さいことを発見した。処理能力の小さいＣＰＵ１の場合に処理時間が大きくばらつく原因は、ＣＰＵの処理能力が不足していると、ＣＰＵは復号処理を行っている途中で他の仕事に取られてしまい、１フレームの見かけ上の処理時間が大幅に長くかかるためである。この他の仕事に取られる時間は、ランダム性が強いため、１フレームの処理時間は大きく揺らぐことになる。したがって、Ｉフレームの処理時間のばらつきを、例えば分散等の統計量を用いて求めれば、該統計量がＣＰＵ処理能力、あるいは処理能力不足を代表することになる。このようにして、ＣＰＵ処理能力あるいは処理能力不足を評価するようにしたのが、本発明の原理である。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態であるビデオ符号化における動画像処理能力判定装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
ビデオ入力部１から入力されたビデオ信号はバッファ２に一旦蓄積され、適当なタイミングでビデオ符号化部３に供給される。ビデオ符号化部３は、Ｉフレーム符号化部３ａ、Ｐフレーム符号化部３ｂ、該符号化部３ａ，３ｂの入出力部を切換える第１、第２のＳＷ（スイッチ）３ｃ，３ｄ、これらの動作を制御する制御部（ＣＰＵ）３ｅ、および前記Ｉフレーム符号化部３ａの処理時間を計測するタイマ部３ｆを有している。制御部３ｅは、前記第１、第２のＳＷ３ｃ，３ｄを切換える制御信号ｓ１を生成したり、Ｉフレーム符号化、Ｐフレーム符号化の処理に携わる。タイマ部３ｆには、前記バッファ２から送られてくるデータ送出信号ｓ２、Ｉフレーム符号化部３ａから送られてくる符号化終了信号ｓ３（１フレームの最後のブロックの処理終了タイミング）が入力し、タイマ部３ｆは、Ｉフレームの処理時間を測定する。該Ｉフレームの処理時間は処理能力判定部４に送られ、該Ｉフレームの処理時間のサンプル数が所定個数（例えば、２０個）得られた所で、その分散を演算し、該ビデオ符号化部３に使用されているＣＰＵの処理能力の判定をする。
【００１３】
処理能力判定部４は、前記Ｉフレームの処理時間のサンプルをｘi （ｉ＝１，２，…，２０）とすると、下記の(1) 式から分散［Ｘ］を求める。
【００１４】
【数１】
0004371288.tif 000002
【００１５】
そして、この分散［Ｘ］が所定の閾値αを越えると、ＣＰＵの符号化処理能力が不足していると判断する。閾値αを複数段階設けることにより、ＣＰＵの符号化処理能力を複数段階に評価することができる。なお、本発明は、分散に限らず、他の統計量（例えば、下記の(2) 式）を求めて、ＣＰＵの符号化処理能力不足を判定するようにしてもよい。
【００１６】
【数２】
0004371288.tif 000003
【００１７】
次に、本発明の第２実施形態を、図２を参照して説明する。図２は、ビデオ復号化における動画像処理能力判定装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
符号化データ（Ｉフレーム、Ｐフレーム）は、復号バッファ１１に一旦蓄積され、適当なタイミングで、復号部１２に入力する。復号部１２は、Ｉフレーム復号部１２ａ、Ｐフレーム復号部１２ｂ、Ｂフレーム復号部１２ｃ、第１、第２のＳＷ（スイッチ）１２ｄ、１２ｅ、およびこれらを制御する制御部（ＣＰＵ）１２ｆを有している。また、タイマ部１２ｇが設けられ、該タイマ部１２ｇはＩフレーム復号部１２ａの処理時間を計測する。ここで、Ｉフレームの復号バッファ１１からの送出タイミングを示す信号ｐ１がタイマ部１２ｇに入力し、該タイマ部１２ｇをリセットする。また、Ｉフレーム復号部１２ａはＩフレームの復号終了を示す信号ｐ２をタイマ部１２ｇに送る。この結果、タイマ部１２ｇは、前記信号ｐ１でリセットし、前記信号ｐ２でセットすることにより、Ｉフレームの処理時間を測定することができる。該Ｉフレームの処理時間は処理能力判定部１３に送られ、該Ｉフレームの処理時間のサンプル数ｘi が所定個数（例えば、２０個）得られた所で、その分散を演算し、該復号部１２に使用されているＣＰＵの処理能力の判定をする。この処理能力の判定は、前記(1) 式または(2) 式を用いて行うことができる。
【００１９】
該第２実施形態は、例えば、階層型ビデオマルチキャストの受信端末の処理能力判定に利用すると好適である。階層型ビデオマルチキャストでは、送信側においてビデオを階層化し、階層毎に異なるマルチキャストグループアドレスを用いてＩＰマルチキャストする。これにより、受信者は自端末に適した品質の階層情報を受信することができるが、この場合、自端末の処理能力を把握し、該処理能力に適合した階層情報を受信するようにすることが必要である。したがって、本実施形態は、自端末の処理能力を把握し、自端末の処理能力に適合した階層情報を受信するのに有用である。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、符号化装置あるいは復号装置を稼働させながら、特定のフレームの処理時間の揺らぎ量を計測し、ＣＰＵの処理能力を求めるようにしたので、符号化装置または復号装置に実装されているＣＰＵの処理能力を、ほぼ正確に測定することができるようになる。また、簡易な観測により、ＣＰＵの処理能力あるいは処理能力不足を、確度高く判定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】  Ｉフレームの復号所要時間の変動を示すグラフである。
【図４】  従来のビデオ符号化処理装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図５】  従来のビデオ復号処理装置の概略の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ビデオ入力部、２…バッファ、３…ビデオ符号化部、３ａ…Ｉ符号化部、３ｅ…制御部（ＣＰＵ）、３ｆ…タイマ部、４…処理能力判定部、１１…復号バッファ、１２…ビデオ復号部、１２ａ…Ｉフレーム復号部、１２ｆ…制御部（ＣＰＵ）、１２ｇ…タイマ部、１３…処理能力判定部。
【図１】
0004371288.tif 000004
【図２】
0004371288.tif 000005
【図３】
0004371288.tif 000006
【図４】
0004371288.tif 000007
【図５】
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