专利名称：运算器的功率控制装置、及其程序与方法和节能解码器的制作方法
技术领域：
本发明涉及执行控制运算器功率消耗的装置、解码器和程序以及方法，特别涉及适合于谋求节省功率的运算器的功率控制装置、节能解码器和运算器的功率控制程序以及运算器的功率控制方法。
背景技术：
传统的运算处理器在解码MPEG(运动图像专家组)数据时，不管MPEG数据的内容如何，都以固定时钟频率动作。
也有谋求节能的运算处理器，其中设有监视运算处理器的运算负载的运算负载监视电路，该电路根据监视结果调整时钟频率。
MPEG数据中包含动画数据和音乐数据，作为动画数据，其中包含预定帧大小的构成一帧动画图像的帧数据。在运算处理器根据动画数据再现动画的场合，对每一数据帧解码其帧数据。这种解码需要在固定的帧速率内完成。
但是，在传统的运算处理器中，因为不管MPEG数据的内容如何都以固定时钟频率动作，所以在帧速率内完成帧数据解码的场合，对于在该帧速率内的剩余时间，尽管此时运算处理器不需要执行运算，仍然以高的时钟频率动作，从而出现消耗功率大的问题。
另外，在传统的谋求节能的运算处理器中，因为设置了运算负载监视电路，该电路也上有功率消耗，故不能充分节能。
发明内容
因此，本发明的着眼于先有技术中存在的这样的未解决的课题，提供旨在节能的合适的运算器的功率控制装置、节能的解码器和运算器的功率控制程序以及运算器的功率控制方法。
根据反复研究的结果本发明人发现这样的性质，就MPEG数据中包含的各个帧数据而言，运算器的运算负载因其构成的动画图像的内容而异，该运算负载大致取决于帧数据的数据长度(在正常帧的情况下成正比，另一方面，就参照时间上先后的帧数据信息来解码的帧而言成反比)。因此可以理解，如果利用帧数据的数据长度，即使不设置运算负载监视电路，也可以做到节能。这一点不限于MPEG数据，即使运算器对于通过离散余弦变换编码的数据以及具有与此类似的性质的数据进行运算的场合，也同样可以应用。
为实现所述目的，根据本发明的第一方面所述的运算器功率控制装置，是在运算器对特定运算数据执行运算期间执行关于所述运算器消耗的功率控制的装置，所述运算器对所述特定运算数据执行运算期间，根据成为运算对象的部分的数据长度，执行关于所述运算器消耗的功率的控制。
依据这样的结构，在运算器对于特定运算数据执行运算期间，可以根据构成运算对象的部分的数据长度，执行有关运算器消耗功率的控制。
这里，关于运算器消耗功率的控制，任何方法都可以，例如，可以是调整供给运算器的时钟的控制，可以是调整供给运算器的功率的控制，也可以是调整供给运算器的频率或者电压的控制。下面，本发明第十二方面所述节能解码器、第十三方面所述的运算器的功率控制程序以及第十四方面所述的运算器的功率控制方法中同样如此。
另外，根据本发明的第二方面所述运算器的功率控制装置，是在运算器对于区分成多个运算单位的特定运算数据执行运算期间，执行关于所述运算器消耗的功率控制的装置，其中没有执行关于所述运算器消耗的功率控制的功率控制装置，所述功率控制装置，在所述运算器就所述每一个运算单位对该运算单位的数据执行运算期间，根据该运算单位的数据长度，执行关于所述运算器消耗功率的控制。
依据这样结构，功率控制装置就每一个运算单位对其运算单位的数据执行运算期间，根据该运算单位的数据长度，执行关于运算器消耗功率的控制。
这里，功率控制装置只要能执行关于运算器消耗功率的控制，则任何结构都可以，关于运算器消耗功率的控制，例如可以是调整供给运算器的时钟的控制，可以是调整供给运算器的功率的控制，也可以是调整供给运算器的频率或者电压的控制。下面，本发明第十二方面所述节能解码器中同样如此。
此外，根据本发明的第三方面所述的运算器的功率控制装置，在本发明的第二方面所述的运算器的功率控制装置中，还配备根据所述运算单位的数据获取该运算单位的数据长度的数据长度获取装置，所述功率控制装置在所述运算器对于所述运算单位的数据执行运算期间，根据所述数据长度获取装置获得的数据长度，执行关于所述运算器消耗功率的控制。
根据这样结构，通过数据长度获取装置，根据运算单位的数据获取该运算单位的数据长度，通过功率控制装置，在运算器对运算单位的数据执行运算期间，根据获得的数据长度执行关于运算器消耗功率的控制。
这里，数据长度获取装置只要能根据运算单位的数据获取该运算单位的数据长度则任何结构都可以，例如在运算单位的数据上附加表示该数据长度的头标的场合，可以根据头标等获取数据长度，在运算单位的数据上不附加表示该数据长度的头标等的场合，也可以通过根据运算单位的数据直接计算数据长度来获取数据长度。下面，本发明第十二方面所述的节能解码器中同样如此。
此外，根据本发明的第四方面所述的运算器的功率控制装置，在本发明第二方面和第三方面中任何一方面所述的运算器的功率控制装置中，所述特定运算数据在由所述运算器执行运算的场合，包含数据长度对应运算负载的数据作为所述运算单位的数据。
根据这样的结构，因为特定运算数据中包含其数据长度对应运算负载的数据作为运算单位的数据，因此在运算器对于该运算单位的数据执行运算期间，可以减少功率的消耗。
此外，根据本发明的第五方面所述运算器的功率控制装置，在本发明第二方面至第四方面中任一方面所述的运算器的功率控制装置中，所述功率控制装置在所述运算器就所述每一运算单位对于该运算单位的数据执行运算期间，根据该运算单位的数据长度调整供给所述运算器的频率，降低所述运算器消耗的功率。
根据这样的结构，通过功率控制装置在运算器就每一运算单位对于该运算单位的数据执行运算期间，根据该运算单位的数据长度调整供给运算器的频率，减少运算器消耗的功率。
此外，根据本发明的第六方面所述的运算器的功率控制装置，在本发明第五方面所述的运算器的功率控制装置中，所述特定运算数据包含划分成多个运算单位的第一种特定运算数据和划分成多个运算单位的第二种特定运算数据，所述功率控制装置在所述运算器对所述第一种特定运算数据和所述第二种特定运算数据并行执行运算期间，根据在所述第一种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度以及在所述第二种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度，调整供给所述运算器的频率，以降低所述运算器消耗的功率。
根据这样的结构，通过功率控制装置，在运算器对第一种特定运算数据以及第二种特定运算数据并行地执行运算期间，根据在第一种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度以及在第二种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度调整供给运算器的频率，以降低运算器消耗的功率。
此外，根据本发明的第七方面所述的运算器的功率控制装置，在本发明第六方面所述的运算器的功率控制装置中，所述功率控制装置用所述第一种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度乘第一系数，用所述第二种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度乘第二系数，根据这些乘积的和值决定供给所述运算器的频率。
根据这样的结构，通过功率控制装置，用第一种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度乘第一系数，用第二种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度乘第二系数。然后，根据这些乘积的和值决定供给运算器的频率。
此外，根据本发明的第八方面所述的运算器的功率控制装置，在本发明第七方面所述的运算器的功率控制装置中，当所述运算器对完成所述运算单位的数据运算需要的实际时间比所述运算器完成对该数据运算所需要的预定时间短时，所述功率控制装置修正所述第一系数和第二系数或者二者均作修正，以降低供给所述运算器的频率。
根据这样的结构，实际时间比预定时间短，通过功率控制装置修正第一系数和第二系数之一或二者均作修正，以降低供给运算器的频率。
此外，根据本发明的第九方面所述运算器的功率控制装置，在本发明第八方面所述运算器的功率控制装置中，在从所述预定时间中扣除所述实际时间后剩余的时间，所述功率控制装置将供给所述运算器的频率设为所述运算器容许的最小频率。
根据这样的结构，在从预定时间中扣除实际时间后剩余的时间，功率控制装置将供给运算器的频率为运算器容许的最小频率。
此外，根据本发明的第十方面所述的运算器的功率控制装置，在本发明第七方面所述的运算器的功率控制装置中，所述功率控制装置当所述运算器完成对所述运算单位的数据运算需要的实际时间比所述运算器完成对该数据运算所需要的预定时间长时，修正所述第一系数和所述第二系数之一或同时修正二者，以提高供给所述运算器的频率。
根据这样的结构，如实际时间比预定时间长，功率控制装置修正第一系数和第二系数之一或同时修正二者，提高供给运算器的频率。
此外，根据本发明的第十一方面所述的运算器的功率控制装置，在本发明第六至第十方面中任方面所述的运算器的功率控制装置中，所述第一种特定运算数据是由离散余弦变换编码的动画数据，所述第二种特定运算数据是由离散余弦变换编码的音乐数据。
根据这样的结构，通过功率控制装置，在运算器对动画数据和音乐数据并行运算期间，根据动画数据中成为运算对象的运算单位的数据长度以及在音乐数据中成为运算对象的运算单位的数据长度，调整供给运算器的频率，以降低运算器消耗的功率。
另一方面，为实现所述目的，根据本发明的第十二方面所述节能的解码器，将本发明第一至第十一方面中任一方面所述的运算器的功率控制装置应用于对通过离散余弦变换编码的动画数据或者音乐数据加以解码的解码器。
根据这样的结构，用离散余弦变换编码的动画数据或者音乐数据被解码时，能够得到和本发明第一至第十一方面中任一方面所述的运算器的功率控制装置同样的作用。
一方面，为实现所述目的，根据本发明的第十三方面所述的运算器的功率控制程序是在运算器对特定运算数据执行运算期间执行关于所述运算器消耗功率的控制的程序，在所述运算器对所述特定运算数据执行运算期间，根据成为运算对象的部分的数据长度，让计算机执行关于所述运算器消耗功率的控制的处理。
根据这样的结构，由计算机读取程序，并按照读取的程序执行处理时，能够得到和本发明第一方面所述的运算器的功率控制装置同样的作用。
一方面，为实现所述目的，根据本发明的第十四方面所述的运算器的功率控制方法是在运算器对特定运算数据执行运算期间，执行关于所述运算器消耗的功率的控制的方法，在所述运算器对所述特定运算数据执行运算期间，根据成为运算对象的部分的数据长度，执行关于所述运算器消耗功率的控制。
图1是表示MPEG解码器100的结构的方框图。
图2是表示MPEG数据的数据结构的图。
图3是表示动画数据解码处理的流程图。
图4是表示音乐数据解码处理的流程图。
图5表示在MPEG数据解码时CPU 30的时钟频率的变化曲线。
具体实施例方式
下面参考
本发明的实施例。图1到图5表示本发明的运算器的功率控制装置、节能解码器和运算器的功率控制程序以及运算器的功率控制方法的实施例。
本实施例是将本发明的运算器的功率控制装置、节能的解码器和运算器的功率控制程序以及运算器的功率控制方法应用于图1所示的MPEG解码器100再现MPEG数据的场合。
首先参考图1说明MPEG解码器100的结构。图1是表示MPEG解码器100的结构的方框图。
如图1所示，MPEG解码器100包括通过控制程序控制运算以及系统全体的CPU 30、在规定区域事先存储CPU 30的控制程序的存储器32、根据有关时钟频率设定的状态信息34调整供给CPU 30的时钟频率的时钟控制部分36、用于存储MPEG数据中的动画数据的视频缓冲器38、根据视频缓冲器38的动画数据再现动画的视频输出部分40、用于存储MPEG数据中的音乐数据的音频缓冲器42、根据音频缓冲器42的音乐数据再现音乐的音频输出部分44。
下面，参考图2说明MPEG数据的数据结构。图2是表示MPEG数据的数据结构的图。
如图2所示，MPEG数据的开头部分包含含有头标信息的头标部分302，在头标302后面，混合存在的多个动画数据304和多个音乐数据306。
头标部分302作为头标信息包含表示构成动画各帧每单元时间再现帧数的帧速率、表示一帧大小的图像尺寸、输出音乐的通道号码、音乐数据306的采样速率、音乐数据306的帧号码、MPEG数据的总数据长度。此外，在图2中，用“(V)”标记关于动画数据304的参数，用“(A)”标记关于音乐数据306的参数，用“(V/A)”标记关于动画数据304和音乐数据306的参数。
动画数据304由包含头标信息的头标部分308和构成1帧动画图像的帧数据310构成。头标部分308作为头标信息包含表示帧数据310的数据长度Lv的位长度、表示帧数据310应解码完毕的预定时间或预定时刻的解码时间、表示根据帧数据310再现动画图像应结束的预定时间或预定时刻的再现时间。帧数据310通过离散余弦变换编码。
音乐数据306由包含头标信息的头标部分312和构成1帧音乐的帧数据314构成。头标部分312作为头标信息包含表示帧数据314的数据长度La的位长度、表示帧数据314应解码完毕的预定时间或预定时刻的解码时间、表示根据帧数据314再现音乐应结束的预定时间或预定时刻的再现时间。帧数据314通过离散余弦变换编码。
因为动画图像的再现是根据各动画数据304的头标308来调度，同样，音乐的再现是根据各音乐数据306的头标312来调度，因此必须各自独立地进行再现。为此，CPU 30对动画数据304和音乐数据306并行地解码。下面，在不区分动画数据304和音乐数据306的场合，称它们为存取单元。
时钟控制部分36在内部存储器等中存有关于时钟频率设定的状态信息34，从内部存储器等中读出状态信息34，根据读出的状态信息34调整CPU 30的时钟频率。内部存储器等的状态信息34可以由CPU 30改写，通过CPU 30改写状态信息34控制时钟控制部分36。
状态信息34中包含为计算动画数据304解码时的时钟频率使用的系数á、为计算音乐数据306解码时的时钟频率使用的系数、帧数据310的数据长度Lv、帧数据314的数据长度La。
时钟控制部分36通过下式(1)用帧数据310的数据长度Lv乘系数á，用帧数据314的数据长度La乘系数，把这些乘积加起来，计算时钟频率F，调整CPU 30的时钟频率，使之变为计算出的时钟频率F。时钟频率F的计算在每一个规定周期执行。也就是说，通过CPU 30改写状态信息34可以在每一规定周期调整CPU 30的时钟频率。
F＝Lv×á+La×-(1)CPU 30由微处理单元MPU等构成，在解码MPEG数据时，启动在存储器32规定区域存储的规定程序，根据该程序，分时地执行在图3和图4的流程图中表示的动画数据解码处理和音乐数据解码处理。
首先，参考图3说明动画数据解码处理。图3是表示动画数据解码处理的流程图。
动画数据解码处理是对MPEG数据中的动画数据304执行解码的处理，在CPU 30上执行时，如图3所示，首先，移动到步骤S100。
在步骤S100中，判断MPEG数据中的解码点是否是动画数据304的开头，在判定解码点是动画数据304的开头时(是)，移动到步骤S102，但当判断是否定的时(否)，在步骤S100中等待解码点到达动画数据304的开头。
在步骤S102中，判断是否从动画数据304中检测到帧数据310的数据长度Lv，当判定已经检测到帧数据310的数据长度Lv时(是)，移动到步骤S104，取得帧数据310的数据长度Lv，移动到步骤S106，用取得的数据长度Lv改写状态信息34中的帧数据310的数据长度Lv，移动到步骤S108。
在步骤S108中，设定定时器，移动到步骤S110，解码帧数据310，移动到步骤S112，判断解码点是否是动画数据304的末尾，在判定解码点是动画数据304的末尾时(是)，移动到步骤S114，否则(否)，移动到步骤S110。
在步骤S114中，判断解码点是否是MPEG数据的末尾，当判定解码点不是MPEG数据的末尾时(否)，移动到步骤S116，根据定时器的值计算到帧数据310解码完成需要的实际时间，移动到步骤S117。
在步骤S117中，判断实际时间是否比帧数据310解码应完成的预定时间短，当判定实际时间比预定时间短时(是)，移动到步骤S118，从状态信息34获取系数á，移动到步骤S120，通过将获得的系数á减小来向下修正系数á，移动到步骤S122，用修正后的系数á改写状态信息34中的系数á，移动到步骤S124。通过向下修正系数á，在时钟控制部分36调整CPU 30的时钟频率，以使在下一次以后执行同样的解码的场合，解码动画数据304时的时钟频率降低。
在步骤S124中，将状态信息34中的帧数据310的数据长度Lv改写为0，移动到步骤S126，设定定时器，移动到步骤S128，根据定时器的值判断是否经过从预定时间减去实际时间后的剩余时间，当判定经过该剩余时间时(是)，移动到步骤S100，否则(否)在步骤S128等待直到剩余时间经过。
另一方面，在步骤S117中，当判定实际时间比预定时间长时(否)，移动到步骤S130，从状态信息34获取系数á，移动到步骤S132，通过将获得的系数á加以增大，来向上修正系数á，移动到步骤S134，将状态信息34中的系数á改写为修正后的系数á，移动到步骤S100。通过向上修正系数á，在时钟控制部分36中调整CPU 30的时钟频率，以使在下一次以后执行同样的解码的场合，解码动画数据304时的时钟频率升高。
另一方面，在步骤S114中，当判定解码点是MPEG的数据末尾时(是)，结束一系列处理，返回到原来的处理。
另一方面，在步骤S102中，当判定没有从动画数据304中检测到帧数据310的数据长度Lv时(否)，移动到步骤S136，根据帧数据310计算数据长度Lv，由此获得数据长度Lv，移动到步骤S106。
下面参考图4说明音乐数据解码处理。图4是表示音乐数据解码处理的流程图。
音乐数据解码处理是对MPEG数据中的音乐数据306执行解码的处理，在CPU 30上执行时，如图4所示，首先，移动到步骤S200。
在步骤S200中，判断MPEG数据中的解码点是否是音乐数据306的开头。在判定解码点是音乐数据306的开头时(是)，移动到步骤S202，当判断是否定的时(否)，在步骤S200等待解码点到达音乐数据306的开头。
在步骤S202中，判断是否从音乐数据306中检测到帧数据314的数据长度La，当判定已经检测到帧数据314的数据长度La时(是)，移动到步骤S204，取得帧数据314的数据长度La，移动到步骤S206，将状态信息34中的帧数据314的数据长度La改写为取得的数据长度La，移动到步骤S208。
在步骤S208中，设定定时器，移动到步骤S210，解码帧数据314，移动到步骤S212，判断解码点是否是音乐数据306的末尾，在判定解码点是音乐数据306的末尾时(是)，移动到步骤S214，否则(否)，移动到步骤S210。
在步骤S214中，判断解码点是否是MPEG数据的末尾，当判定解码点不是MPEG数据的末尾时(否)，移动到步骤S216，根据定时器的值计算到解码帧数据314完成需要的实际时间，移动到步骤S217。
在步骤S217中，判断实际时间是否比解码帧数据314应该结束的预定时间短，当判定实际时间比预定时间短时(是)，移动到步骤S218，从状态信息34获取系数，移动到步骤S220，通过将获得的系数减小来向下修正系数，移动到步骤S222，将状态信息34中的系数改写为修正后的系数，移动到步骤S224。通过向下修正系数，在时钟控制部分36中调整CPU 30的时钟频率，以使在下一次以后执行同样的解码的场合，解码音乐数据306的时钟频率降低。
在步骤S224中，将状态信息34中的帧数据314的数据长度La改写为0，移动到步骤S226，设定定时器，移动到步骤S228，根据定时器的值判断是否经过从预定时间减去实际时间剩余的时间，当判定经过该剩余时间时(是)，移动到步骤S200，否则(否)在步骤S228等待直到经过剩余时间。
另一方面，在步骤S217中，当判定实际时间比预定时间长时(否)，移动到步骤S230，从状态信息34获取系数，移动到步骤S232，通过将获得的系数增加来向上修正系数，移动到步骤S234，将状态信息34中的系数改写为修正后的系数，移动到步骤S200。通过向上修正系数，在时钟控制部分36中调整CPU 30的时钟频率，以使在下一次以后执行同样的解码的场合，解码音乐数据306的时钟频率升高。
另一方面，在步骤S214中，当判定解码点是MPEG的数据末尾时(是)，结束一系列的处理，返回到原来的处理。
另一方面，在步骤S202中，当判定没有从音乐数据306中检测到帧数据314的数据长度La时(否)，移动到步骤S236，根据帧数据314计算数据长度La，由此获得数据长度La，移动到步骤S206。
下面说明本实施例的动作。
与解码请一起供给MPEG数据，CPU 30开始对MPEG数据的解码。MPEG数据的解码中，动画数据304的解码和音乐数据306的解码分别独立执行。此外，在MPEG数据解码前先对状态信息34的系数á、以及数据长度Lv、La赋予适当的初始值。
在CPU 30中，如解码点到达动画数据304的开头，经过步骤S100-S106，读出动画数据304，取得包含在动画数据304中的帧数据310的数据长度Lv，将状态信息34中的帧数据310的数据长度Lv改写为取得的数据长度Lv。
在时钟控制部分36中，如状态信息34中的帧数据310的数据长度Lv被改写，根据上式(1)，用系数á乘帧数据310的数据长度Lv，用系数乘帧数据314的数据长度La，将两个乘积加起来。通过这样的处理，计算出时钟频率F，调整CPU 30的时钟频率，使之成为计算出的时钟频率F。因此，CPU 30的时钟频率当数据长度Lv大时因为帧数据310解码时的运算负载大，因此相应该运算负载设定得高。反之，如数据长度Lv小，因为解码帧数据310时的运算负载小，因此其设定也低以使消耗功率降低。
在CPU 30中，以这样设定的时钟频率动作，同时重复步骤S108-S112，设定定时器并解码帧数据310。然后，如解码结束，经过步骤S116、S117，根据定时器的值计算到帧数据310解码完成需要的实际时间，比较该实际时间和帧数据310解码应结束的预定时间。其结果，如判定实际时间比预定时间短，则经过步骤S118-S122，从状态信息34取得系数á，通过取得的系数á来向下修正系数á，将状态信息34中的系数á改写为修正后的系数á。
在时钟控制部分36中，系数á被向下修正，结果，CPU 30的时钟频率被调整，以使下一次以后执行同样解码的场合，解码动画数据304时的时钟频率降低。
另外，在CPU 30中，经过步骤S124，将状态信息34中的帧数据310的数据长度Lv改写为0，反复步骤S128，在从预定时间减去实际时间的剩余时间内保持数据长度Lv为“0”的状态。
在时钟控制部分36中，将状态信息34中的帧数据310的数据长度Lv改写为0后，在从预定时间减去实际时间剩余的时间，CPU 30的时钟频率被设为容许最小频率。这里，所谓容许最小频率指在上式(1)中从使时钟频率F中的关于动画数据304的部分度为“0”的剩余的部分计算出来的频率。
另一方面，在CPU 30中，如预定时间和实际时间比较的结果当判定实际时间比预定时间长，则经过步骤S130-S134，从状态信息34取得系数á，通过增加取得的系数á来向上修正系数á，将状态信息34中的系数á改写为修正后的系数á。
在时钟控制部分36中，向上修正系数á，结果，CPU 30的时钟频率被调整，使下一次以后执行同样的解码的场合，解码动画数据304时的时钟频率升高。
在CPU 30中，解码点到达音乐数据306的开头时，经过步骤S200-S206，读出音乐数据306，取得包含在音乐数据306中的帧数据314的数据长度La，将状态信息34中的帧数据314的数据长度La改写为取得的数据长度La。
在时钟控制部分36中，状态信息34中的帧数据314的数据长度La被改写后，根据上式(1)，用系数á乘帧数据310的数据长度Lv，用系数乘帧数据314的数据长度La，将两个乘积加起来。通过这样的处理，计算出时钟频率F，调整CPU 30的时钟频率，使之成为计算出来的时钟频率F。因此，CPU 30的时钟频率当数据长度La大时因为帧数据314解码时的运算负载大，因此相应地该运算负载设定得高。反之，如数据长度La小，因为帧数据314解码时的运算负载小，因此设定得低以使消耗功率降低。
在CPU 30中，以这样设定的时钟频率动作，同时重复步骤S208-S212，设定定时器并解码帧数据314。然后，解码结束后，经过步骤S216、S217，根据定时器的值计算到帧数据314解码完成需要的实际时间，比较该实际时间和帧数据314解码应完成的预定时间。结果，如判定实际时间比预定时间短，则经过步骤S218-S222，从状态信息34取得系数，通过减小取得的系数来向下修正系数，将状态信息34中的系数改写为修正后的系数。
在时钟控制部分36中，把系数向下修正，结果，CPU 30的时钟频率被调整，使下一次以后执行同样解码的场合，解码音乐数据306时的时钟频率降低。
另外，在CPU 30中，经过步骤S224，将状态信息34中的帧数据314的数据长度La改写为0，反复进行步骤S228，在从预定时间减去实际时间的剩余时间内保持数据长度La为“0”的状态。
在时钟控制部分36中，将状态信息34中的帧数据314的数据长度La改写为0后，在从预定时间减去实际时间剩余的时间内，设定CPU 30的时钟频率为容许最小频率。这里，所谓容许最小频率指在上式(1)中从使时钟频率F中的关于音乐数据306的部分设为“0”的剩余的部分计算出来的频率。
另一方面，在CPU 30中，如预定时间和实际时间比较的结果判定实际时间比预定时间长，则经过步骤S230-S234，从状态信息34取得系数，通过增加取得的系数来向上修正系数，将状态信息34中的系数改写为修正后的系数。
在时钟控制部分36中，向上修正系数，结果，CPU 30的时钟频率被调整，使下一次以后执行同样的解码的场合，解码音乐数据306时的时钟频率升高。
据此，作为分别对动画数据304和音乐数据306单独执行解码的结果，CPU30的时钟频率，如图5所示，数据长度Lv、La大时，因为解码帧数据310、314的运算负载大，因此相应该运算负载设定得高。反之，数据长度Lv、La小时，因为解码帧数据310、314时的运算负载小，因此设定得低，以使消耗功率降低。图5是表示MPEG数据解码时CPU 30的时钟频率的变化曲线。
这样，在本实施例中，在CPU 30就MPEG数据中包含的每一个运算单位中，在对这些运算单位的数据执行运算期间，根据这些运算单位的数据长度Lv、La调整CPU 30的时钟频率，降低CPU 30功率的消耗。
据此，因为可以根据运算单位的数据长度Lv、La调整CPU 30的时钟频率，降低CPU 30消耗的功率，因此可以按照运算负载比较适当地调整CPU 30消耗的功率。另外，不需要设置运算负载监视电路，因此可以削减运算负载监视电路应该消耗的功率。因此，与传统技术相比，可以有效降低消耗的功率。
此外，在本实施例中，在CPU 30对动画数据304和音乐数据306并行运算期间，根据动画数据304中的成为运算对象的运算单位的数据长度Lv和音乐数据306中的成为运算对象的运算单位的数据长度La调整CPU 30的时钟频率，使CPU 30消耗的功率降低。
据此，即使在CPU 30对动画数据304和音乐数据306并行运算的场合，也能够按照当时的运算负载比较适当地调整CPU 30消耗的功率。
此外，在本实施例中，将动画数据304中的成为运算对象的运算单位的数据长度Lv乘á，将音乐数据306中的成为运算对象的运算单位的数据长度La乘，根据其乘积的和决定CPU 30的时钟频率F。
据此，因为可以调整系数á和系数，所以如果对应CPU 30的性能调整系数á和系数，可以对应CPU 30的性能有效降低消耗的功率。
此外，在本实施例中，当到帧数据310、314解码完成需要的实际时间比帧数据310、314解码应完成的预定时间短时，修正系数á和系数之一或修正二者，使CPU 30的时钟频率降低。
据此，在实际时间比预定时间短的场合，因为可以修正系数á或者系数使CPU 30的时钟频率降低，可以对应CPU 30的性能，将系数á和系数调整为比较适当的值。因此，可以对应CPU 30的性能更加有效地降低消耗的功率。
此外，在本实施例中，当实际时间比预定时间短时，在从预定时间中减去实际时间的剩余时间内，将CPU 30的时钟频率设为CPU 30的最小容许频率。
据此，可以在从预定时间中减去实际时间的剩余时间内，降低消耗的功率。
此外，在本实施例中，当到帧数据310、314解码完成需要的实际时间比解码帧数据310、314应该完成的预定时间长时，修正系数á和系数之一或修正二者，使CPU 30的时钟频率升高。
据此，在实际时间比预定时间长的场合，因为可以修正系数á或者系数使CPU 30的时钟频率升高，可以根据CPU 30的性能，将系数á和系数调整为比较适当的值。因此，可以按照CPU 30的性能更加有效地降低消耗的功率。
在所述实施例中，CPU 30对应本发明第一至第十四方面所述的运算器，步骤S104、S136对应第三方面所述的数据长度获取装置，步骤S106-S134对应第二、第三及第五至第十方面所述功率控制装置，MPEG数据对应第一、第二、第四、第六、第十三或第十四方面所述特定运算数据。另外，动画数据304对应第一、第七或第十一方面所述的第一种特定运算数据，音乐数据306对应第六、第七或第十一方面所述的第二种特定运算数据，系数á对应第七、第八或第十方面所述的第一系数，系数对应第七、第八或第十方面所述的第二系数。
另外，在所述实施例中，采用通过控制CPU 30的时钟频率来降低CPU 30消耗的功率的结构，但是不限于此，也可以采用通过控制供给CPU 30的功率或者电压来降低CPU 30消耗的功率这样构成并且也可以采用控制供给CPU 30的时钟、功率或者电压的有无来降低CPU 30消耗的功率的结构。
另外，在所述实施例中，采用事先让MPEG数据中包含数据长度Lv、La，从MPEG数据中获取数据长度Lv、La，用系数á乘数据长度Lv，用系数乘数据长度La，将乘积相加计算出时钟频率F的结构，但是也可以采用在MPEG数据中事先包含数据长度Lv和系数á的乘积值以及数据长度La和系数的乘积值，从MPEG数据中获取这些乘积值，将这些乘积值相加，计算时钟频率F的结构。
另外，在所述实施例中，在执行图3和图4所示流程图的处理时所说明的都是关于执行存储器32中事先存储的控制程序的情况，但不限于此，也可以通过从存储表示这些步骤的程序的存储介质中把该程序读入存储器32来执行。
这里所述的存储介质是RAM、ROM等的半导体存储介质，FD、HD等的磁存储型存储介质，CD、CDV、LD、DVD等的光读取方式存储介质，MO等的磁存储型/光读取方式存储介质，其中包括不管电子、磁、光等任何读取方法的所有存贮介质，只要是计算机可读的存储介质就行。
另外，在所述实施例中，根据本发明的运算器的功率控制装置、节能解码器和运算器的功率控制程序、以及运算器的功率控制方法如图1所示用于MPEG解码器100中的MPEG数据的再现的场合，但是不限于此，也可以用于不离开本发明精神的范围内的其他场合。
例如，不限于解码MPEG数据的场合，也可以用于CPU或DSP(数字信号处理器)等的运算器对于通过离散余弦变换编码的数据或者具有类似性质的数据执行运算的场合如上所述，通过根据本发明的第一方面所述的运算器的功率控制装置，因为可以根据数据长度，执行关于运算器消耗功率的控制，因此可以在特定运算数据包含作为数据长度对应运算负载的数据的场合，对应运算负载比较适当地调整运算器消耗的功率。另外，因为不需要设置运算负载监视电路，可以削减运算负载监视电路应消耗的功率份额。因此，与传统技术相比，可以获得有效降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第二至第十一方面所述的运算器的功率控制装置，因为可以根据运算单位的数据长度，执行关于运算器消耗功率的控制，因此可以在特定运算数据包含作为数据长度对应运算负载的数据作为运算单位的数据的场合，对应运算负载比较适当地调整运算器消耗的功率。另外，因为不需要设置运算负载监视电路，可以削减运算负载监视电路应该消耗的功率份额。因此，与传统技术相比，可以获得有效降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第四方面所述的运算器的功率控制装置，因为特定运算数据包含数据长度对应运算负载的数据作为运算单位的数据，并且可以根据运算单位的数据长度，执行关于运算器消耗功率的控制，因此可以对应运算负载更适当地调整运算器消耗的功率。因此可以获得进一步有效地降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第五至第十一方面所述的运算器的功率控制装置，因为可以根据运算单位的数据长度调整供给运算器的频率而降低运算器消耗的功率，因此可以获得进一步有效地降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第六至第十一方面所述的运算器的功率控制装置，即使在运算器对第一种特定运算数据和第二种特定运算数据并行运算的场合，也能得到可以对应当时的运算负载比较适当地调整运算器消耗的功率的效果。
此外，通过根据本发明的第七至第十方面所述的运算器的功率控制装置，因为可以调整第一系数和第二系数，因此如果对应运算器的性能调整第一系数和第二系数，也能得到对应运算器的性能有效降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第八或第九方面所述的运算器的功率控制装置，在实际时间比预定时间短的场合，因为可以修正第一系数或者第二系数降低供给运算器的频率，因此可以对应运算器的性能把第一系数和第二系数调整到比较适当的值。因此，也能得到对应运算器的性能更有效地降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第九方面所述的运算器的功率控制装置，能够获得在从预定时间减去实际时间剩余的时间内降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第十方面所述的运算器的功率控制装置，在实际时间比预定时间长的场合，因为可以修正第一系数或者第二系数使供给运算器的频率升高，因此可以对应运算器的性能调整第一系数和第二系数到比较适当的值。因此，可以得到对应运算器的性能进一步有效地降低消耗功率的效果。
此外，通过根据本发明的第十一方面所述的运算器的功率控制装置，即使在运算器对动画数据和音乐数据并行运算的场合，也能得到对应当时的运算负载比较适当地调整运算器消耗的功率的效果。
另一方面，通依据本发明的第十二方面所述的节能的解码器，可以得到和本发明第一至第十一方面中任一方面所述的运算器的功率控制装置同样的效果。
另一方面，通过根据本发明的第十三方面所述的运算器的功率控制程序，可以得到和本发明第一方面所述的运算器的功率控制装置同样的效果。
另一方面，通过根据本发明的第十四方面所述的运算器的功率控制方法，可以得到和本发明第一方面所述的运算器的功率控制装置同样的效果。
权利要求
1.一种运算器的功率控制装置，该装置在运算器对特定运算数据执行运算期间，执行关于所述运算器消耗功率的控制，其特征在于，在所述运算器对所述特定运算数据执行运算期间，根据成为运算对象的部分的数据长度，执行对所述运算器消耗功率的控制。
2.一种运算器的功率控制装置，该装置在运算器对被划分成多个运算单位的特定运算数据执行运算期间，执行关于所述运算器消耗功率的控制；其特征在于，设有执行关于所述运算器消耗功率的控制的功率控制装置；所述功率控制装置在在所述运算器就所述每一个运算单位对该运算单位的数据执行运算期间，根据该运算单位的数据长度，执行关于所述运算器消耗功率的控制。
3.根据权利要求2所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，还包括根据所述运算单位的数据获取该运算单位的数据长度的数据长度获取装置；所述功率控制装置在所述运算器对于所述运算单位的数据执行运算期间，根据所述数据长度获取装置获得的数据长度，执行关于所述运算器消耗功率的控制。
4.根据权利要求2和3之一所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，所述特定运算数据在所述运算器执行运算的场合，包含其数据长度对应运算负载的数据作为所述运算单位的数据。
5.根据权利要求2到4中任何一个所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置在所述运算器就所述每一运算单位对该运算单位的数据执行运算期间，根据该运算单位的数据长度调整供给所述运算器的频率，降低所述运算器消耗的功率。
6.根据权利要求5所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，所述特定运算数据包含划分成多个运算单位的第一种特定运算数据和划分成多个运算单位的第二种特定运算数据，所述功率控制装置在所述运算器对所述第一种特定运算数据和所述第二种特定运算数据并行执行运算期间，根据在所述第一种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度以及在所述第二种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度，调整供给所述运算器的频率，以降低所述运算器消耗的功率。
7.根据权利要求6所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置用所述第一种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度乘第一系数，用所述第二种特定运算数据中成为运算对象的运算单位的数据长度乘第二系数，并根据这些乘积之和决定供给所述运算器的频率。
8.根据权利要求7所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置当所述运算器完成对所述运算单位的数据运算需要的实际时间比所述运算器完成对该数据执行运算所需要的预定时间短时，修正所述第一系数和所述第二系数之一或修正二者，以降低供给所述运算器的频率。
9.根据权利要求8所述运算器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置在所述预定时间中扣除所述实际时间后剩余的时间内，将供给所述运算器的频率设为所述运算器的最小容许频率。
10.根据权利要求7所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置当所述运算器完成对所述运算单位的数据运算需要的实际时间比所述运算器完成对该数据运算所需要的预定时间长时，修正所述第一系数以及所述第二系数之一或修正二者，以提高供给所述运算器的频率。
11.根据权利要求6到10中任何一个所述的运算器的功率控制装置，其特征在于，所述第一种特定运算数据是由离散余弦变换编码的动画数据，所述第二种特定运算数据是由离散余弦变换编码的音乐数据。
12.一种节能解码器，其特征在于，将权利要求1到11中任何一个所述的运算器的功率控制装置用于对通过离散余弦变换编码的动画数据或者音乐数据加以解码的解码器。
13.一种运算器的功率控制程序，该程序在运算器对特定运算数据执行运算期间执行关于所述运算器消耗功率的控制；其特征在于，它是使计算机执行如下处理的程序在所述运算器对所述特定运算数据执行运算期间，根据成为运算对象的部分的数据长度，执行所述运算器消耗功率的控制。
14.一种运算器的功率控制方法，该方法在运算器对特定运算数据执行运算期间，执行关于所述运算器的消耗功率的控制；其特征在于，在所述运算器对所述特定运算数据执行运算期间，根据成为运算对象的部分的数据长度，执行关于所述运算器消耗功率的控制。
全文摘要
本发明提供一种适合节能的运算器的功率控制装置。一旦供给MPEG数据，CPU 30就开始对MPEG数据的解码。MPEG数据的解码中，分别独立执行动画数据304的解码和音乐数据306的解码。在MPEG数据的解码中，对于MPEG数据中包含的每一运算单位，在CPU 30对该运算单位的数据执行运算期间，根据该运算单位的数据长度Lv、La，调整CPU 30的时钟频率，以降低CPU 30消耗的功率。
文档编号G06F9/30GK1450451SQ0313600
公开日2003年10月22日 申请日期2003年3月19日 优先权日2002年3月20日
发明者久保敏浩 申请人:精工爱普生株式会社