(57)【要約】  本開示の課題は、伝送による波形の劣化を低減できる符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置を提供することである。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。前記シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。ｎは、１以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する３以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。
2018110480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含み、
前記シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成され、
ｎは、１以上の整数であり、
前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化し、
前記禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであり、
前記特定のパターンは、当該連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである、
符号化方法。
【請求項２】
前記特定のパターンは、前記信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンである、
請求項１の符号化方法。
【請求項３】
ｎは２以上であり、
前記特定のパターンは、前記信号レベルが、現在の値から、前記現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである、
請求項１又は２の符号化方法。
【請求項４】
前記特定のパターンは、前記信号レベルの最大値と最小値との間の遷移を含むパターンを含む、
請求項１〜３のいずれか一つの符号化方法。
【請求項５】
ｎは２であり、
前記２ｎの異なる値は、大きい方から順に第１値、第２値、第３値、第４値であり、
前記特定のパターンは、
前記信号レベルが前記第１値、前記第４値、前記第１値の順に遷移するパターン、及び、
前記信号レベルが前記第４値、前記第１値、前記第４値の順に遷移するパターン、
の少なくとも一つを含む、
請求項４の符号化方法。
【請求項６】
前記特定のパターンは、
前記信号レベルが前記第１値、前記第３値、前記第１値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第３値、前記第１値、前記第３値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第２値、前記第４値、前記第２値の順に遷移するパターン、及び、
前記信号レベルが前記第４値、前記第２値、前記第４値の順に遷移するパターン、
の少なくとも一つを含む、
請求項５の符号化方法。
【請求項７】
前記特定のパターンは、
前記信号レベルが前記第１値、前記第４値、前記第２値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第２値、前記第４値、前記第１値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第３値、前記第１値、前記第４値の順に遷移するパターン、及び、
前記信号レベルが前記第４値、前記第１値、前記第３値の順に遷移するパターン、
の少なくとも一つを含む、
請求項５又は６の符号化方法。
【請求項８】
前記符号化処理は、
前記伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される部分ビット列を取得する取得ステップと、
予め定められた変換テーブルにより、前記部分ビット列を、前記禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化する符号化ステップと、
を含み、
ｍは、ｎの倍数であり、
ｌは、ｍをｎで割って得た値であり、
ｐは、１以上の整数である、
請求項１〜７のいずれか一つの符号化方法。
【請求項９】
前記符号化処理は、
前記伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される部分ビット列を取得する取得ステップと、
前記２ｎ個の異なる値の信号レベルがｎ個のビット列の組み合わせを表すように、前記部分ビット列をｌ個のシンボルで構成される第１部分シンボル列に符号化する符号化ステップと、
予め定められた変換テーブルにより、前記第１部分シンボル列を、前記禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個のシンボルで構成される第２部分シンボル列に変換する変換ステップと、
を含み、
ｍはｎの倍数であり、
ｌはｍをｎで割って得た値であり、
ｐは１以上の整数である、
請求項１〜７のいずれか一つの符号化方法。
【請求項１０】
前記符号化処理は、
前記伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される第１部分ビット列を取得する取得ステップと、
予め定められた変換手順により、前記第１部分ビット列を、ｍ＋ｑ個のビットで構成される第２部分ビット列に変換する変換ステップと、
予め定められた変換テーブルにより、前記第２部分ビット列を、前記禁則パターンが含まれないようにｋ個のシンボルで構成される第２部分シンボル列に変換する符号化ステップと、
を含み、
ｍはｎの倍数であり、
ｑはｎの倍数であり、
ｋはｍとｑとの合計をｎで割って得た値である、
請求項１〜７のいずれか一つの符号化方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一つの符号化方法の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化することを含む、
復号化方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかの符号化方法の前記符号化処理により伝送対象のビット列をシンボル列に符号化すること、
前記シンボル列を示す伝送信号を送信すること、
前記送信された前記伝送信号を受信すること、及び
前記受信された前記伝送信号から得られた前記シンボル列を請求項１１の復号化方法の前記復号化処理により前記伝送対象のビット列に復号化すること、
を含む
伝送方法。
【請求項１３】
伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行うように構成され、
前記シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成され、
ｎは、１以上の整数であり、
前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化し、
前記禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであり、
前記特定のパターンは、当該連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである、
符号化装置。
【請求項１４】
請求項１３の符号化装置の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される、
復号化装置。
【請求項１５】
伝送対象のビット列をシンボル列に復号化する請求項１３の符号化装置と、
前記符号化装置からの前記シンボル列を示す伝送信号を送信する送信機と、
前記送信機から送信された前記伝送信号を受信する受信機と、
前記受信機で受信された前記伝送信号から得た前記シンボル列を前記伝送対象のビット列に復号化する請求項１４の復号化装置と、
を備える、
伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、符号化方法（Encoding Method）、復号化方法（Decoding Method）、伝送方法（Transmission Method）、復号化装置（Decoding Device）、符号化装置（Encoding Device）及び伝送装置（Transmission Device）に関し、特に、２値以上の多値伝送技術を適用した符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置に関し、さらには、４値以上の多値伝送技術を適用した符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、多値振幅変調を利用した映像データ送信装置及び受信装置を開示する。特許文献１では、１シンボルあたり複数Ｎビットの多値振幅変調を行って多値振幅変調信号を生成する。また、多値振幅変調信号の多値信号レベルの最大レベルと最小レベルとの間の中間値を有する中間レベルに最も近い多値信号レベルの出現確率が高くなるように、多値振幅変調が行われる。【０００３】
特許文献１は、消費電力を低減するために、中間レベルに最も近い多値信号レベルの出現確率が高くなるように、多値振幅変調が行われる。しかしながら、伝送による波形の劣化を低減することまでは十分に考慮されていなかった。【０００４】
本開示の課題は、伝送による波形の劣化を低減できる符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５９０９６９２号公報
【発明の概要】
【０００６】
本開示に係る一態様の符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。前記シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。ｎは、１以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。
【０００７】
本開示に係る一態様の復号化方法は、上記態様の符号化方法の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化することを含む。
【０００８】
本開示に係る一態様の伝送方法は、上記態様の符号化方法の前記符号化処理により伝送対象のビット列をシンボル列に符号化すること、及び前記シンボル列を示す伝送信号を送信することを含む。前記伝送方法は、さらに、前記送信された前記伝送信号を受信すること、及び、前記受信された前記伝送信号から得られた前記シンボル列を上記態様の復号化方法の前記復号化処理により前記伝送対象のビット列に復号化すること、を含む。
【０００９】
本開示に係る一態様の符号化装置は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行うように構成される。前記シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。ｎは、１以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。
【００１０】
本開示に係る一態様の復号化装置は、上記態様の符号化装置の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。
【００１１】
本開示に係る一態様の伝送装置は、伝送対象のビット列をシンボル列に復号化する上記態様の符号化装置と、前記符号化装置からの前記シンボル列を示す伝送信号を送信する送信機と、を備える。また、前記伝送装置は、前記送信機から送信された前記伝送信号を受信する受信機と、前記受信機で受信された前記伝送信号から得た前記シンボル列を前記伝送対象のビット列に復号化する上記態様の復号化装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態１の伝送装置のブロック図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、禁則パターンの例を示す波形図である。
【図３】図３は、伝送信号の理想的なアイパターンの開口を示す図である。
【図４】図４は、オーバーシュートが発生する場合の伝送信号の信号波形を示す図である。
【図５】図５Ａは、２値信号波形のアイパターンの例を示す図である。図５Ｂは、ＰＡＭ４のアイパターンの例を示す図である。
【図６】図６は、上記伝送装置で実行される伝送方法のフローチャートである。
【図７】図７Ａは、上記伝送装置の受信機で受信された伝送信号のアイパターンを示す図である。図７Ｂは、比較例の伝送装置の受信機で受信された伝送信号のアイパターンを示す図である。
【図８】図８は、実施形態２の伝送装置のブロック図である。
【図９】図９は、実施形態３の伝送装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．実施形態１
１．１  構成
図１は、本開示に係る一実施形態の伝送装置１０を示す。伝送装置１０は、入力機器（例えば、セットトップボックス）から出力機器（例えば、ディスプレイ）に、所望のデータ（ビット列）を伝送するために用いられる装置である。
【００１４】
伝送装置１０は、図１に示すように、送信装置２０と、受信装置３０と、を備える。送信装置２０と、受信装置３０とは、伝送線４０によって接続されている。送信装置２０は、入力機器に設けられ、受信装置３０は、出力機器に設けられる。本実施形態において、送信装置２０と、受信装置３０とは、光伝送方式により通信を行うように構成されており、伝送線４０は、例えば、光ケーブル（光ファイバケーブル）である。換言すれば、送信装置２０と受信装置３０とは光伝送システムを構成する。
【００１５】
送信装置２０及び受信装置３０は、多値のパルス振幅変調（Pulse Amplitude Modulation）により信号の伝送を行うように構成される。本実施形態では、送信装置２０及び受信装置３０は、４値パルス振幅変調（いわゆる、ＰＡＭ４）により信号の伝送を行うように構成される。
【００１６】
送信装置２０は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するための符号化装置２１と、符号化装置２１で生成されたシンボル列に基づいて伝送線４０に伝送信号を出力する送信機２２と、を備える。
【００１７】
受信装置３０は、送信機２２から伝送線４０を経由して伝送信号を受信してシンボル列（後述する部分シンボル列）を抽出する受信機３１と、受信機３１で抽出されたシンボル列をビット列に復号化するための復号化装置３２と、を備える。
【００１８】
送信機２２は、光伝送方式によりシンボル列（部分シンボル列）を伝送線４０に出力するように構成される。送信機２２は、シンボル列を構成する複数のシンボルの信号レベルに応じて、伝送線４０に出力する光の強度を順次変更することで、シンボル列を示す伝送信号を伝送線４０に出力する。このような送信機２２は、電気−光変換装置である。送信機２２は、例えば、光を発生させる半導体レーザー（例えば、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ））と、ＶＣＳＥＬを電気信号により駆動するための回路とを備える。
【００１９】
受信機３１は、光伝送方式により伝送線４０を介して伝送信号を受け取り、受け取った伝送信号からシンボル列（部分シンボル列）を抽出して復号化装置３２に出力するように構成される。例えば、受信機３１は、伝送信号の強度（光の強度）を閾値と比較することで、シンボル列を構成する複数のシンボルの信号レベルを判定する。これにより、受信機３１は、受け取った伝送信号からシンボル列（部分シンボル列）を抽出して復号化装置３２に出力する。このような受信機３１は、光を電気信号に変換するフォト・ディテクタと、フォト・ディテクタで変換された電気信号を増幅するＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とを備える。
【００２０】
符号化装置２１は、符号化方法を実行するように構成される。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。
【００２１】
シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。したがって、複数のシンボルの各々は、２ｎ個の異なる信号レベルのいずれかを有する。本実施形態では、４値のパルス振幅変調により信号の伝送を行うため、ｎは２である。つまり、本実施形態では、シンボル列は、それぞれ４個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。したがって、複数のシンボルの各々は、４個の異なる信号レベルのいずれかを有する。つまり、シンボル列を構成する複数のシンボルに対応する期間（符号期間）の各々において、信号レベルが４個の異なる値のいずれかに設定される。４個の異なる値は、例えば、大きい方から順に＋３（第１値）、＋１（第２値）、−１（第３値）、−３（第４値）である。また、符号期間は、例えば、１００ｐｓｅｃ〜１３３ｐｓｅｃである。
【００２２】
符号化装置２１は、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行う。より詳細には、符号化処理は、取得ステップと符号化ステップとを含む。
【００２３】
取得ステップは、伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。ｍはｎの倍数である。本実施形態では、ｍは８である。つまり、取得ステップでは、伝送対象のビット列から、８ビットの部分ビット列が取得される。
【００２４】
符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するステップである。ここで、ｌは、ｍをｎで割って得た値であり、ｐは、１以上の整数である。本実施形態では、ｌは４であり、ｐは１である。つまり、符号化ステップでは、８ビットの部分ビット列が、５シンボルの部分シンボル列に符号化される。符号化ステップでは、予め定められた変換テーブルにより部分ビット列を部分シンボル列に直接的に変換するため、符号化処理を簡単に行える。
【００２５】
禁則パターンは、連続する３個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。
【００２６】
特定のパターンは、連続する３個のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。このような継続的な信号レベルの変化を引き起こすパターンは、伝送による波形の劣化を引き起こす原因になり得る。
【００２７】
特に、特定のパターンは、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであることが好ましい。このようなパターンは、極値を持つため、当該パターンを有する伝送信号は高周波成分を多く含むと考えられるからである。さらに、特定のパターンは、信号レベルが、現在の値から、現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンであることが好ましい。このようなパターンは、信号レベルの最も大きな変化を必要とするから、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすいと考えられるからである。さらに、特定のパターンは、信号レベルの最大値と最小値との間の遷移を含むパターンを含んでいることが有効である。このようなパターンは、信号レベルの最も大きな変化を必要とするから、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因によりなりやすいと考えられるからである。
【００２８】
以上の観点から、本実施形態では、図２Ａ及び図２Ｂに示すような６つのパターンＰ１〜Ｐ６が禁則パターンとして設定されている。なお、図２Ａ及び図２Ｂにおいて、ｋは、３個の連続するシンボルの２番目のシンボルを示す。
【００２９】
パターンＰ１は、図２Ａに示すように、信号レベルが＋３、−３、＋３の順に遷移するパターンである。つまり、信号レベルが、（ｋ−１）番目のシンボルの符号期間では＋３となり、次のｋ番目のシンボルの符号期間では−３となり、次の（ｋ＋１）番目のシンボルの符号期間では＋３となる。
【００３０】
パターンＰ２は、図２Ａに示すように、信号レベルが−３、＋３、−３の順に遷移するパターンである。
【００３１】
このようなパターンＰ１，Ｐ２は、信号レベルが、現在の値（−３又は＋３）から、現在の値の次に大きい値（−１）でも小さい値（＋１）でもない値（＋３又は−３）に遷移するパターンである。そのため、パターンＰ１，Ｐ２は、信号レベルの大きな変化を必要とする。特に、パターンＰ１，Ｐ２は、信号レベルの最大値（＋３）と最小値（−３）との間の遷移を含むパターンであるから、信号レベルの最も大きな変化を必要とする。したがって、パターンＰ１，Ｐ２は、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすい。また、パターンＰ１，Ｐ２は、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであり、いずれも極値を持つため、パターンＰ１，Ｐ２を有する伝送信号は高周波成分を多く含む。ここで、伝送路や途中の回路がその高周波成分に追従しにくかったり、できなかったりする場合には、伝送信号の立ち上がり、立ち下がりの波形がなまってしまい、アイパターンの開口が小さくなる。特に、幅方向（時間軸方向）の波形の劣化を引き起こすことになる。したがって、パターンＰ１，Ｐ２を禁則パターンとして設定することで、伝送による波形の劣化を低減できる。
【００３２】
パターンＰ３は、図２Ｂに示すように、信号レベルが＋３、−１、＋３の順に遷移するパターンである。パターンＰ４は、図２Ｂに示すように、信号レベルが−１、＋３、−１の順に遷移するパターンである。パターンＰ５は、図２Ｂに示すように、信号レベルが＋１、−３、＋１の順に遷移するパターンである。パターンＰ６は、図２Ｂに示すように、信号レベルが−３、＋１、−３の順に遷移するパターンである。
【００３３】
また、パターンＰ３，Ｐ４は、信号レベルが、現在の値から、現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである。具体的には、パターンＰ３，Ｐ４では、信号レベルが、−１（現在の値）から、−１の次に大きい値（＋１）でも小さい値（−３）でもない値（＋３）に遷移する。また、信号レベルが、＋３（現在の値）から、＋３の次に大きい値（存在せず）でも小さい値（＋１）でもない値（−１）に遷移する。そのため、パターンＰ３，Ｐ４は、信号レベルの大きな変化を必要とする。したがって、パターンＰ３，Ｐ４は、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすい。また、パターンＰ３，Ｐ４は、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであり、いずれも極値を持つため、高周波成分の発生を引き起こしやすい。したがって、パターンＰ３，Ｐ４を禁則パターンとして設定することで、伝送による波形の劣化を低減できる。
【００３４】
また、パターンＰ５，Ｐ６は、信号レベルが、現在の値から、現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである。具体的には、パターンＰ５，Ｐ６では、信号レベルが、＋１（現在の値）から、＋１の次に大きい値（＋３）でも小さい値（−１）でもない値（−３）に遷移する。また、信号レベルが、−３（現在の値）から、−３の次に大きい値（−１）でも小さい値（存在せず）でもない値（＋１）に遷移する。そのため、パターンＰ５，Ｐ６は、信号レベルの大きな変化を必要とする。したがって、パターンＰ５，Ｐ６は、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすい。また、パターンＰ５，Ｐ６は、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであり、いずれも極値を持つため、高周波成分の発生を引き起こしやすい。したがって、パターンＰ５，Ｐ６を禁則パターンとして設定することで、伝送による波形の劣化を低減できる。
【００３５】
以下、パターンＰ３〜Ｐ６に関して、さらに詳細に説明する。図３は、伝送信号の理想的なアイパターンの開口１１０，１２０，１３０を示す例である。信号レベルの変化に関わらず、立ち上り時間、立ち下り時間が同じ場合には、図３中のドットで示される領域が、アイパターンの開口１１０，１２０，１３０となる。
【００３６】
図４は、オーバーシュートが発生する場合の伝送信号の信号波形を示す。図４は、伝送信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を示す。伝送信号Ｃ１では、連続する３個のシンボルｋ−１，ｋ，ｋ＋１において、信号レベルの値が−３、＋３、−３と変化（遷移）する。つまり、伝送信号Ｃ１は、パターンＰ２を有する。伝送信号Ｃ２では、連続する３個のシンボルｋ−１，ｋ，ｋ＋１において、信号レベルの値が−３、＋１、−３と変化（遷移）する。つまり、伝送信号Ｃ２は、パターンＰ６を有する。伝送信号Ｃ３では、連続する３個のシンボルｋ−１，ｋ，ｋ＋１において、信号レベルの値が−３、−１、−３と変化（遷移）する。
【００３７】
ここで、アイパターンの開口を減少させるのに寄与するオーバーシュートは、図４の領域Ｒ２、領域Ｒ３に対応する部分である。パターンＰ２を有する伝送信号Ｃ１ではオーバーシュートに対応する領域Ｒ１は大きいがアイパターンの開口１１０の外側にあるために、実質的なアイパターンの開口１１０への影響はほとんどない。また、伝送信号Ｃ３のオーバーシュートによる領域Ｒ３は、高周波成分が小さいため、オーバーシュートの程度も小さくなる。これに対して、パターンＰ６を有する伝送信号Ｃ２に対応する領域Ｒ２は、その面積も大きく、そのままアイパターンの開口１１０の面積を減らしてしまい、特に、アイパターンの開口の高さ方向（振幅方向）の潰れを引き起こしてしまうことになる。
【００３８】
ＰＡＭ４などの高さ方向に多値化した変調方式では、このような高さ方向のアイパターンの開口の潰れは、伝送特性に対して非常に大きな影響を及ぼし、受信側での受信誤り率の増大につながる。ここで、図５Ａに２値信号波形のアイパターンを、図５ＢにＰＡＭ４のアイパターンの例を示す。図５Ａ及び図５Ｂ中の両矢印Ｈ１，Ｈ２は、アイパターンの開口の高さを示し、図５Ａ及び図５Ｂ中の両矢印Ｗ１，Ｗ２は、アイパターンの開口の幅を示している。アイパターンの開口の高さ及び幅が大きければ大きいほど、ノイズに対するマージンが高いということになる。
【００３９】
特に、ＰＡＭ４信号では、アイパターンの開口の高さ方向（振幅方向）のマージンが問題になりやすい。２値信号の出力レベルを保ったまま、振幅方向に４値の多値化を行う場合、アイパターンの開口の高さが２値信号波形の場合の１／３になってしまい、ノイズマージンも１／３になってしまうためである。つまり、多値化すればするほど、アイパターンの開口の高さ方向のマージンは減ってしまうことになる。多値化に伴いその出力レベルを相対的に上げる方法も考えられるが、これは回路の消費電力の増大につながってしまう。つまり、パターンＰ６による効果は、このような振幅方向に多値化された信号に対してはより大きなものとなる。
【００４０】
なお、このオーバーシュートの原因としては、増幅器や伝送路、それに付随する寄生インピーダンスなど系の周波数特性による影響も挙げられる。また、光伝送を用いている系の場合には、光デバイスによる影響も挙げられる。光伝送は、減衰が少なく、ノイズ耐性も高いため、システムのＮＦや減衰特性の悪化する高速系の伝送や、長距離の伝送に有利となる。そこで、上述したように、本実施形態では、送信装置２０と、受信装置３０とは、光伝送方式により通信を行うように構成されている。
【００４１】
ここで、光伝送の場合の信号のオーバーシュートを発生させる原因として、例えば、ＶＣＳＥＬの緩和振動による現象が挙げられる。これは、ある特定周波数において、発振が助長される現象であり、ＶＣＳＥＬのバイアス電流を変えることで制御できる。例えば、バイアス電流を小さくすることでこの影響を小さくできるが、その場合、ＶＣＳＥＬのカットオフ周波数が下がってしまう。カットオフ周波数の低下は、許容される伝送速度の低下を招き、高速なシステムには使いにくくなるというデメリットとなる。
【００４２】
また、オーバーシュートを助長する要因としては、特定周波数でのＴＩＡでのゲインピークの発生も挙げられる。これは、ＰＤ、ＴＩＡの実装時の寄生インピーダンスや、ＰＤ内での空乏層容量などによって、ＴＩＡの入出力間で、位相反転が起こってしまうことに起因しており、極端な場合、発振現象を引き起こす。この周波数が立ち上がりの周波数に重なった場合、大きなオーバーシュートとなり、アイパターンの開口を閉じてしまう。
【００４３】
なお、前記の寄生インピーダンスは、例えば、ワイヤボンディングで電気的接続を行う場合、接続するワイヤ（主に、インダクタンス）や、基板上の寄生容量などにより発生する。また、ＰＤの空乏層容量は、ＰＤへの逆バイアス電圧によって発生、変化する。例えば、１０Ｇ  ｓｙｍｂｏｌ／ｓｅｃの伝送速度のシステムの場合、立ち上り部分には、３倍波成分である、１５ＧＨｚが多く含まれることになる。このように高い周波数成分の場合、寄生インピーダンスによる位相回転も大きくなる。ＰＤの空乏層容量は、０．１〜０．５ｐＦ程度となることが多い。例えば、０．３ｐＦの場合、寄生インダクタンスが０．３７ｎＨの時に、その共振周波数が１５ＧＨｚ程度となってしまう。これは、ボンディングワイヤーの長さを１ｎＨ／ｍｍと換算すると、少なくとも、ワイヤー長を０．３７ｍｍ以下に抑える必要があることを意味する。そのため、構造上、製造工程上、かなりの制約となってしまう。
【００４４】
本実施形態の符号化方法により、元信号に入るゲインピークの元になる周波数成分を軽減することができ、より高速なシステムへの適用が容易となる。これは、上述のＶＣＳＥＬの緩和振動周波数に対しても同じである。これらのゲインピーク周波数や緩和振動周波数は、それぞれの系のカットオフ周波数近辺であることが多く、高い周波数となることが多いためである。特に、それらの周波数成分が、伝送信号の３倍波成分近傍の時には、より効果が大きくなる。以上のように、本実施形態の構成は、光伝送システムにおいても、大きな効果を有する。なお、光伝送は、高周波域でも安定した信号品質が得られるという利点がある。本実施形態では、光関連デバイスの高周波帯域での不具合を軽減できる。そのため、本実施形態の符号化方法を光伝送に適用することで、光伝送のメリットを更に、大きくできる。
【００４５】
なお、上記のオーバーシュートについては、図４のシンボルｋに着目して説明した。ここで、シンボルｋ＋１に着目すると、パターンＰ５を禁則パターンとすることでもアイパターンの開口の高さ方向の潰れを低減できる。要は、−３から＋１への遷移を含んでいれば、この効果が得られる。特に、＋１の次の値が−３となる急峻な変化の場合には、アイパターンの開口の高さ方向の潰れをより大きく低減できる。なお、ここでは、オーバーシュートに関して説明を行ったが、アンダーシュートに関しても禁則パターンを設定することでアイパターンの開口の高さ方向の潰れを低減できる。また、パターンＰ３，Ｐ４を禁則パターンとすることでもアイパターンの開口の高さ方向の潰れを低減できる。この場合、＋３から−１への遷移を含んでいれば、この効果が得られる。特に、−１の次の値が＋３となる急峻な変化の場合には、アイパターンの開口の高さ方向（振幅方向）の潰れをより大きく低減できる。
【００４６】
次に、部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個（５個）のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するための変換テーブルを表１に示す。本実施形態では、部分ビット列は８ビットであり、その組み合わせの数は２５６になる。したがって、表１では、変換テーブルは部分的に省略されている。表１において、Ｓ［０］、Ｓ［１］、Ｓ［２］、Ｓ［３］、Ｓ［４］は、それぞれ、部分シンボル列の１番目、２番目、３番目、４番目、５番目のシンボルに対応する。また、表１において、合計は、１番目、２番目、３番目、４番目、５番目のシンボルの信号レベルの合計を示す。
【００４７】
【表１】
2018110480.tif 000003
【００４８】
ここで、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法では、２個のビットの４通りの組み合わせに対して異なる４個の値がそれぞれ対応付けられている。具体的には、「１０」、「１１」、「０１」、「００」のビット列の組み合わせが、「＋３」、「＋１」、「−１」、「−３」の値の信号レベルに変換される。
【００４９】
このような一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、「００００１０００」の部分ビット列は、「−３、＋３、−３、−３」というシンボル列に符号化される。なお、このシンボル列は、部分ビット列の右側から２ビットずつ符号化して得られる。このシンボル列は、「−３、＋３、−３」という禁則パターン（パターンＰ２）を含んでいる。これに対して、「００００１０００」の部分ビット列に対応する部分シンボル列は、「＋１、＋１、＋３、＋３、＋３」及び「−１、−１、−３、−３、−３」であり、どの禁則パターン（パターンＰ１〜Ｐ６）も含んでいない。
【００５０】
同様に、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、「００００１１００」、「００１０００１１」、「００１１００１１」、「０１１００１００」、「１１１００１１０」の部分ビット列から得られるシンボル列は、禁則パターンのいずれかを含む。これに対して、これらの部分ビット列に対応する部分シンボル列は、どの禁則パターン（パターンＰ１〜Ｐ６）も含んでいない。
【００５１】
このように、変換テーブルによれば、部分ビット列を、禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）を含まない部分シンボル列に符号化することができる。
【００５２】
また、部分シンボル列の各々は、次にどの部分シンボル列が続いても禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）が生じないように、設定されている。このような設定は、部分シンボル列の最初の２シンボル（１番目及び２番目のシンボル）及び最後の２シンボル（４番目及び５番目のシンボル）の信号レベルを調整することで実現される。本実施形態では、最初の２シンボル（１番目及び２番目のシンボル）の差の絶対値が０又は２（信号レベルの値の最小間隔）に設定される。同様に最後の２シンボル（４番目及び５番目のシンボル）の信号レベルの差の絶対値も０又は２（信号レベルの値の最小間隔）に設定される。これにより、複数の部分シンボル列で構成されるシンボル列に禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）が含まれることが防止される。このように、任意の２つの部分シンボル列の組み合わせにおいても禁則パターンが生じないように、部分シンボル列を決定することが好ましい。
【００５３】
また、上記の表１から明らかなように、変換テーブルでは、所定の部分ビット列に対しては、１つではなく２つの部分シンボル列が対応付けられている。２つの部分シンボル列の一方は合計が正であり、他方が負となるように設定されている。例えば、「００００１０００」の部分ビット列には、「＋１、＋１、＋３、＋３、＋３」の部分シンボル列と、「−１、−１、−３、−３、−３」の部分シンボル列とが対応付けられている。
【００５４】
ここで、符号化ステップでは、部分シンボル列の合計の累積値を求める。そして、符号化ステップでは、累積値に応じて、所定の部分ビット列を、２つの部分シンボル列のいずれかに符号化する。具体的には、累積値が０以上であれば、所定の部分ビット列を、合計が負の部分シンボル列に符号化し、累積値が０未満であれば、合計が正の部分シンボル列に符号化する。これにより、ＤＣバランスの改善を図りやすくなる。
【００５５】
また、符号化ステップでは、得られた部分シンボル列を、送信機２２に出力する。
【００５６】
上述の符号化装置２１は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、符号化装置２１は、上述の符号化方法（符号化処理）を実行し得る。
【００５７】
復号化装置３２は、上記符号化方法の符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。復号化処理は、復号化ステップと統合ステップとを含む。
【００５８】
復号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、部分シンボル列を部分ビット列に復号化するステップである。変換テーブルは、符号化ステップで使用される変換テーブル（表１参照）と同じである。復号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより部分シンボル列を部分ビット列に直接的に変換するため、復号化処理を簡単に行える。
【００５９】
統合ステップは、復号化ステップでの復号化により得られた部分ビット列を結合して伝送対象のビット列を形成し、出力するステップである。
【００６０】
上述の復号化装置３２は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、復号化装置３２は、上述の復号化方法（復号化処理）を実行し得る。
【００６１】
このように本実施形態の伝送装置１０は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化装置２１と、符号化装置２１からのシンボル列を示す伝送信号を送信する送信機２２と、を備える。また、伝送装置１０は、送信機から送信された伝送信号を受信する受信機３１と、受信機３１で受信された伝送信号から得たシンボル列を伝送対象のビット列に復号化する復号化装置３２と、を備える。
【００６２】
１．２  動作
次に本実施形態の伝送装置１０の動作について図６を参照して簡単に説明する。まず、伝送装置１０では、送信装置２０の符号化装置２１が伝送対象のビット列を受け取る（Ｓ１１）。次に、符号化装置２１が上述の符号化方法を実行し、これによって、ビット列（部分ビット列）を、禁則パターン（パターンＰ１〜Ｐ６）を含まないシンボル列（部分シンボル列）に符号化する（Ｓ１２）。送信装置２０の送信機２２は、符号化装置２１より得たシンボル列（部分シンボル列）を示す伝送信号を送信する（Ｓ１３）。受信装置３０の受信機３１は、送信機２２から送信された伝送信号（シンボル列を示す伝送信号）を受信する（Ｓ１４）。そして、受信装置３０の復号化装置３２は、上述の復号化方法を実行し、これによって、シンボル列（部分シンボル列）をビット列（部分ビット列）に復号化する（Ｓ１５）。そして、復号化装置３２は、ビット列を出力する（Ｓ１６）。
【００６３】
このように、本実施形態の伝送装置１０は、上述の符号化方法と上述の復号化方法とを含む伝送方法を実行し、これによって、伝送対象のビット列を送信装置２０から受信装置３０へ伝送することができる。
【００６４】
１．３  測定結果
本実施形態の伝送装置１０の効果を確認するために、本実施形態の伝送装置１０と比較例の伝送装置のそれぞれについて、受信側のアイパターン（受信機で受信された伝送信号のアイパターン）を測定した。受信側のアイパターンの開口によって、伝送による波形の劣化の程度を評価することができる。具体的には、伝送による波形の劣化が少ないほど、受信側のアイパターンの開口が広くなる。また、受信側のアイパターンの開口が広くなるほど、シンボル列を構成する複数のシンボルの信号レベルを判定し易くなるから、伝送の誤り率の低減が期待される。
【００６５】
比較例の伝送装置は、上記実施形態の符号化方法及び復号化方法（伝送方法）ではなく、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法及び復号化方法を用いる点で、本実施形態の伝送装置１０と相違する。つまり、比較例の伝送装置では、シンボル列に禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）が含まれている。なお、本実施形態の伝送装置１０と比較例の伝送装置のそれぞれに与える伝送対象のビット列はランダムなビット列とした。
【００６６】
受信側のアイパターンの測定は、受信機のＴＩＡにより増幅されたフォトダイオードの出力をオシロスコープで測定することにより行った。
【００６７】
受信側のアイパターンの測定結果を図７Ａ及び図７Ｂに示す。ここで、図７Ａは、本実施形態の伝送装置１０の受信側のアイパターンを示し、図７Ｂは、比較例であり、一般的によく使われるＰＲＢＳ（pseudorandom binary sequence）と呼ばれる擬似ランダム符号を使った符号伝送装置の受信側のアイパターンを示す。なお、ここで使った擬似ランダム符号は、ＰＲＢＳ７で、２の７乗−１個のビットを１周期とする符号である。
【００６８】
図７Ａ及び図７Ｂから明らかなように、本実施形態の伝送装置１０の受信側のアイパターンのほうが、比較例の伝送装置の受信側のアイパターンよりも、全体的に開口（上側、中央、下側の各開口）が広くなっている。具体的には、上側の開口については、幅が７０．５％、高さが９７．１％改善された。中央の開口については、幅が７．８％、高さが２５．６％改善された。また、下側の開口については、幅が１．１％、高さが３０．８％改善された。上側の開口の改善が特に大きいのは、パターンＰ６を禁則パターンとしたことによる効果である。特に、図７Ｂでは、パターンＰ６によりアイパターンの上側の開口が大きく潰されてしまっている。上述したように、この効果は、高さ方向に特に大きい。なお、見かけ以上に、アイパターンの開口の幅の改善が大きいのは、幅の改善率の計算方法が、初期に決定した閾値を横切る直線上の距離をもって行うためである。図７Ｂでは、アイパターンの開口を潰す凸部がその直線と交差してしまうため、算出された開口の幅が、見かけの開口の幅以上に減少してしまっている。
【００６９】
このように受信側のアイパターンの測定結果では、本実施形態の伝送装置１０によれば、比較例の伝送装置（一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法）に比べれば、伝送による波形の劣化を低減できるということが確認された。
【００７０】
１．４  まとめ
以上述べたように、伝送装置１０は、符号化方法を実行する符号化装置２１を備える。当該符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。シンボル列は、それぞれ４個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。４個の異なる値は、大きい方から順に第１値（＋３）、第２値（＋１）、第３値（−１）、第４値（−３）である。符号化処理では、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。禁則パターンは、連続する３個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。特定のパターンは、信号レベルが第１値、第４値、第１値の順に遷移するパターンＰ１、及び、信号レベルが第４値、第１値、第４値の順に遷移するパターンＰ２を含む。
【００７１】
また、特定のパターンは、信号レベルが第１値、第３値、第１値の順に遷移するパターンＰ３、及び、信号レベルが第３値、第１値、第３値の順に遷移するパターンＰ４を含む。また、特定のパターンは、信号レベルが第２値、第４値、第２値の順に遷移するパターンＰ５、及び、信号レベルが第４値、第２値、第４値の順に遷移するパターンＰ６を含む。
【００７２】
このように、シンボル列は、伝送による波形の劣化の原因と考えられるパターンＰ１〜Ｐ６を含んでいない。そのため、本実施形態の符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置によれば、伝送による波形の劣化を低減できるという効果を奏する。
【００７３】
２．実施形態２
図８は、実施形態２の伝送装置１０Ａを示す。伝送装置１０Ａは、送信装置２０Ａと受信装置３０Ａとを備える。
【００７４】
送信装置２０Ａは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するための符号化装置２１Ａと、符号化装置２１Ａで生成されたシンボル列に基づいて伝送線４０に伝送信号を出力する送信機２２と、を備える。
【００７５】
符号化装置２１Ａは、符号化方法を実行するように構成される。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。
【００７６】
符号化処理は、取得ステップと、符号化ステップと、（第１）変換ステップと、を含む。
【００７７】
取得ステップは、伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。ｍはｎの倍数である。本実施形態では、ｍは８である。つまり、取得ステップでは、伝送対象のビット列から、８ビットの部分ビット列が取得される。
【００７８】
符号化ステップは、２ｎ個の異なる値の信号レベルがｎ個のビット列の組み合わせを表すように、部分ビット列をｌ個のシンボルで構成される第１部分シンボル列に符号化するステップである。ここで、ｎは２であり、ｌは、ｍをｎで割って得た値である。つまり、符号化ステップでは、８ビットの部分ビット列が、４シンボルの第１部分シンボル列に符号化される。符号化ステップでは、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法が採用される。つまり、「１０」、「１１」、「０１」、「００」の組み合わせに、「＋３」、「＋１」、「−１」、「−３」の値がそれぞれ対応付けられる。
【００７９】
第１変換ステップは、予め定められた変換テーブルにより、第１部分シンボル列を、禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個のシンボルで構成される第２部分シンボル列に変換するステップである。ここで、ｐは１以上の整数である。本実施形態では、ｐは１である。つまり、第１変換ステップでは、４シンボルの第１部分シンボル列が５シンボルの第２部分シンボル列に変換される。なお、禁則パターンは、実施形態１で説明したパターンＰ１〜Ｐ６である。
【００８０】
次に、第１部分シンボル列を、禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個（５個）のシンボルで構成される第２部分シンボル列に符号化するための変換テーブルを表２に示す。本実施形態では、部分ビット列は８ビットであり、その組み合わせの数は２５６になる。したがって、表２では、変換テーブルは部分的に省略されている。表２において、Ｓ１［０］、Ｓ１「１」、Ｓ１［２］、Ｓ１「３」は、それぞれ、第１部分シンボル列の１番目、２番目、３番目、４番目のシンボルに対応する。また、表２において、Ｓ２［０］、Ｓ２「１」、Ｓ２［２］、Ｓ２「３」、Ｓ２［４］は、それぞれ、第２部分シンボル列の１番目、２番目、３番目、４番目、５番目のシンボルに対応する。また、表２において、合計は、第２部分シンボル列の１番目、２番目、３番目、４番目、５番目のシンボルの信号レベルの合計を示す。
【００８１】
【表２】
2018110480.tif 000004
【００８２】
例えば、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、「００００１０００」の部分ビット列は、「−３、＋３、−３、−３」という第１部分シンボル列に符号化される。なお、この第１部分シンボル列は、部分ビット列の右側から２ビットずつ符号化して得られる。この第１部分シンボル列は、「−３、＋３、−３」という禁則パターン（パターンＰ２）を含んでいる。これに対して、この「−３、＋３、−３、−３」の第１部分シンボル列に対応する第２部分シンボル列は、「＋１、＋１、＋３、＋３、＋３」及び「−１、−１、−３、−３、−３」であり、どの禁則パターン（パターンＰ１〜Ｐ６）も含んでいない。
【００８３】
同様に、「−３、＋１、−３、−３」、「−１、＋３、−３、＋３」、「＋３、−１、＋３、−３」、「−３、−１、＋３、−１」、「＋３、−１、＋３、＋１」の第１部分シンボル列は、禁則パターン（パターンＰ１〜Ｐ６）のいずれかを含む。これに対して、これらの第１部分シンボル列に対応する第２部分シンボル列は、どの禁則パターン（パターンＰ１〜Ｐ６）も含んでいない。
【００８４】
このように、変換テーブルによれば、第１部分シンボル列を、禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）を含まない第２部分シンボル列に変換することができる。
【００８５】
また、第２部分シンボル列の各々は、次にどの第２部分シンボル列が続いても禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）が生じないように、設定されている。このような設定は、実施形態１の部分シンボル列と同様に、最初の２シンボル（１番目及び２番目のシンボル）及び最後の２シンボル（４番目及び５番目のシンボル）の信号レベルを調整することで実現される。
【００８６】
また、上記の表２から明らかなように、変換テーブルでは、所定の第１部分シンボル列に対しては、１つではなく２つの第２部分シンボル列が対応付けられている。２つの第２部分シンボル列の一方は合計が正であり、他方が負となるように設定されている。例えば、「−３、＋３、−３、−３」の第１部分シンボル列には、「＋１、＋１、＋３、＋３、＋３」の第２部分シンボル列と、「−１、−１、−３、−３、−３」の第２部分シンボル列とが対応付けられている。
【００８７】
ここで、第１変換ステップでは、第２部分シンボル列の合計の累積値を求める。そして、第１変換ステップでは、累積値に応じて、所定の第１部分シンボル列を、２つの第２部分シンボル列のいずれかに変換する。具体的には、累積値が０以上であれば、所定の第１部分シンボル列を、合計が負の第２部分シンボル列に符号化し、累積値が０未満であれば、合計が正の第２部分シンボル列に符号化する。これにより、ＤＣバランスの改善を図りやすくなる。
【００８８】
また、第１変換ステップでは、得られた第２部分シンボル列を、送信機２２に出力する。
【００８９】
符号化装置２１Ａは、図８に示すように、符号化回路２１１と、（第１）変換回路２１２とを備える。符号化回路２１１は、符号化処理の取得ステップ及び符号化ステップを実行するように構成され、第１変換回路２１２は、第１変換ステップを実行するように構成される。つまり、符号化回路２１１は、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法を行う符号化装置と等価である。そのため、第１変換回路２１２（第１変換ステップ）を追加することによって、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法を本実施形態の符号化方法に変換することが可能になる。
【００９０】
なお、符号化回路２１１及び第１変換回路２１２は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、符号化回路２１１が、上述の符号化方法（符号化処理）の取得ステップ及び符号化ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第１変換回路２１２が、上述の符号化方法（符号化処理）の第１変換ステップを実行し得る。
【００９１】
送信機２２は、光伝送方式によりシンボル列（第２部分シンボル列）を伝送線４０に出力するように構成される。このような送信機２２は、発光ダイオードを用いて実現することができ、その構成は従来周知で良いから詳細な説明を省略する。
【００９２】
受信装置３０Ａは、送信機２２から伝送線４０を経由して伝送信号を受信してシンボル列（第２部分シンボル列）を抽出する受信機３１と、受信機３１で抽出されたシンボル列をビット列に復号化するための復号化装置３２Ａと、を備える。
【００９３】
受信機３１は、光伝送方式により伝送線４０を介して伝送信号を受け取り、受け取った伝送信号からシンボル列（第２部分シンボル列）を抽出して復号化装置３２Ａに出力するように構成される。このような受信機３１は、フォトダイオードを用いて実現することができ、その構成は従来周知で良いから詳細な説明を省略する。
【００９４】
復号化装置３２Ａは、上記符号化方法の符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。復号化処理は、（第２）変換ステップと、復号化ステップと、統合ステップとを含む。
【００９５】
第２変換ステップは、予め定められた変換テーブルにより、第２部分シンボル列を第１部分シンボル列に変換するステップである。変換テーブルは、第１変換ステップで使用される変換テーブル（表２参照）と同じである。
【００９６】
復号化ステップは、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられるｌ個のシンボルで構成される第１部分シンボル列を、ｍ個のビットで構成される部分ビット列に復号化するステップである。ここで、ｌは、ｍをｎで割って得た値である。また、本実施形態において、ｎは２であり、ｍは８である。つまり、復号化ステップでは、４シンボルの第１部分シンボル列が８ビットの部分ビット列に復号化される。復号化ステップでは、一般的な４値のパルス振幅変調の復号化方法が採用される。つまり、「＋３」、「＋１」、「−１」、「−３」の値の信号レベルが、「１０」、「１１」、「０１」、「００」の２個のビット列の組み合わせに変換される。
【００９７】
統合ステップは、復号化ステップでの復号化により得られた部分ビット列を結合して伝送対象のビット列を形成し、出力するステップである。
【００９８】
復号化装置３２Ａは、図８に示すように、（第２）変換回路３２１と、復号化回路３２２とを備える。第２変換回路３２１は、復号化処理の第２変換ステップを実行するように構成され、復号化回路３２２は、復号化処理の復号化ステップ及び統合ステップを実行するように構成される。つまり、復号化回路３２２は、一般的な４値のパルス振幅変調の復号化方法を行う復号化装置と等価である。そのため、第２変換回路３２１（第２変換ステップ）を追加することによって、一般的な４値のパルス振幅変調の復号化方法を本実施形態の復号化方法に変換することが可能になる。
【００９９】
なお、第２変換回路３２１及び復号化回路３２２は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第２変換回路３２１が、上述の復号化方法（復号化処理）の第２変換ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、復号化回路３２２が、上述の復号化方法（復号化処理）の復号化ステップ及び統合ステップを実行し得る。
【０１００】
このように本実施形態の伝送装置１０Ａは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化装置２１Ａと、符号化装置２１Ａからのシンボル列を示す伝送信号を送信する送信機２２と、を備える。また、伝送装置１０Ａは、送信機から送信された伝送信号を受信する受信機３１と、受信機３１で受信された伝送信号から得たシンボル列を伝送対象のビット列に復号化する復号化装置３２Ａと、を備える。
【０１０１】
以上述べたように、伝送装置１０Ａは、符号化方法を実行する符号化装置２１Ａを備える。当該符号化方法は、実施形態１と同様に、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。禁則パターンは、実施形態１と同様に、パターンＰ１〜Ｐ６を含む。
【０１０２】
このように、シンボル列は、伝送による波形の劣化の原因と考えられるパターンＰ１〜Ｐ６を含んでいない。そのため、本実施形態の符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置によれば、伝送による波形の劣化を低減できるという効果を奏する。
【０１０３】
３．実施形態３
図９は、実施形態３の伝送装置１０Ｂを示す。伝送装置１０Ｂは、送信装置２０Ｂと受信装置３０Ｂとを備える。
【０１０４】
送信装置２０Ｂは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するための符号化装置２１Ｂと、符号化装置２１Ｂで生成されたシンボル列に基づいて伝送線４０に伝送信号を出力する送信機２２と、を備える。
【０１０５】
符号化装置２１Ｂは、符号化方法を実行するように構成される。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。
【０１０６】
符号化処理は、取得ステップと、（第１）変換ステップと、符号化ステップと、を含む。
【０１０７】
取得ステップは、伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される第１部分ビット列を取得するステップである。ｍはｎの倍数である。本実施形態では、ｍは８であり、ｎは２である。つまり、取得ステップでは、伝送対象のビット列から、８ビットの第１部分ビット列が取得される。
【０１０８】
第１変換ステップは、予め定められた変換手順により、第１部分ビット列をｍ＋ｑ個のビット構成される第２部分ビット列に変換するステップである。ここで、ｑはｎの倍数であり、本実施形態では、ｑは２である。つまり、第１変換ステップでは、８ビットの第１部分ビット列が、１０ビットの第２部分ビット列に変換される。この第１変換ステップの変換手順は、一般的な符号化方法（例えば、８Ｂ１０Ｂなどの２値伝送で一般的な符号化方法）でのビット列の変換手順であってもよい。
【０１０９】
符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、第２部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにｋ個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するステップである。ここで、ｋは、ｍとｑとの合計をｎで割って得た値である。本実施形態では、ｋは５である。つまり、符号化ステップでは、１０ビットの第２部分ビット列が、５シンボルの部分シンボル列に符号化される。符号化ステップでは、予め定められた変換テーブルにより第２部分ビット列を部分シンボル列に直接的に変換するため、符号化処理を簡単に行える。なお、禁則パターンは、実施形態１で説明したパターンＰ１〜Ｐ６である。
【０１１０】
次に、禁則パターンが含まれないようにｋ個（５個）のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するための変換テーブルを表３に示す。なお、表３では、第１部分ビット列の欄は理解を容易にするために設けられており、変換テーブルには含まれない。本実施形態では、第１部分ビット列は８ビットであり、その組み合わせの数は２５６になる。したがって、表３では、変換テーブルは部分的に省略されている。表３において、Ｓ［０］、Ｓ「１」、Ｓ［２］、Ｓ「３」、Ｓ［４］は、それぞれ、部分シンボル列の１番目、２番目、３番目、４番目、５番目のシンボルに対応する。また、表３において、合計は、部分シンボル列の１番目、２番目、３番目、４番目、５番目のシンボルの信号レベルの合計を示す。
【０１１１】
【表３】
2018110480.tif 000005
【０１１２】
例えば、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、第１部分ビット列「１１１００１１０」に対応するの第２部分ビット列「００００００１０００」は、「−３、＋３、−３、−３、−３」というシンボル列に符号化される。なお、このシンボル列は、第２部分ビット列の右側から２ビットずつ符号化して得られる。このシンボル列は、「−３、＋３、−３」という禁則パターン（パターンＰ２）を含んでいる。これに対して、この「００００００１０００」の第２部分ビット列に対応する部分シンボル列は、「−３、−１、−３、−１、＋１」であり、どの禁則パターン（パターンＰ１〜Ｐ６）も含んでいない。
【０１１３】
このように、変換テーブルによれば、第２部分ビット列を、禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）を含まない部分シンボル列に変換することができる。
【０１１４】
また、部分シンボル列の各々は、次にどの部分シンボル列が続いても禁則パターン（Ｐ１〜Ｐ６）が生じないように、設定されている。このような設定は、実施形態１の部分シンボル列と同様に、最初の２シンボル（１番目及び２番目のシンボル）及び最後の２シンボル（４番目及び５番目のシンボル）の信号レベルを調整することで実現される。
【０１１５】
また、第１変換ステップでは、得られた部分シンボル列を、送信機２２に出力する。
【０１１６】
符号化装置２１Ｂは、図９に示すように、（第１）変換回路２１３と、符号化回路２１４と、を備える。第１変換回路２１３は、符号化処理の取得ステップ及び第１変換ステップを実行するように構成され、符号化回路２１４は、符号化ステップを実行するように構成される。つまり、第１変換回路２１３は、一般的な符号化方法（例えば、８Ｂ１０Ｂなどの２値伝送で一般的な符号化方法）でのビット列の変換を行う変換回路と等価である。そのため、（第１）変換ステップの変換手順として一般的な２値伝送の符号化方法によるビット列の変換手順を利用した場合でも、ビット列を本実施形態の符号化方法によって符号化処理された部分シンボル列に変換することが可能になる。
【０１１７】
なお、第１変換回路２１３及び符号化回路２１４は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第１変換回路２１３が、上述の符号化方法（符号化処理）の取得ステップ及び第１変換ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、符号化回路２１４が、上述の符号化方法（符号化処理）の符号化ステップを実行し得る。
【０１１８】
受信装置３０Ｂは、送信機２２から伝送線４０を経由して伝送信号を受信してシンボル列（部分シンボル列）を抽出する受信機３１と、受信機３１で抽出されたシンボル列をビット列に復号化するための復号化装置３２Ｂと、を備える。
【０１１９】
復号化装置３２Ｂは、上記符号化方法の符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。復号化処理は、復号化ステップと、（第２）変換ステップと、統合ステップとを含む。
【０１２０】
復号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、部分シンボル列を第２部分ビット列に復号化するステップである。変換テーブルは、符号化ステップで使用される変換テーブル（表３参照）と同じである。
【０１２１】
第２変換ステップは、予め定められた変換手順により、ｍ＋ｑ個のビットで構成される第２部分ビット列を、ｍ個のビットで構成される第１部分ビット列に変換するステップである。また、本実施形態において、ｎは２、ｍは８、そしてｑは２である。つまり、第２変換ステップでは、１０ビットの第２部分ビット列が８ビットの第１部分ビット列に変換される。第２変換ステップの変換手順は、第１変換ステップの変換手順に対応する手順である。例えば、第２変換ステップの変換手順は、一般的な符号化方法（例えば、８Ｂ１０Ｂなどの２値伝送で一般的な符号化方法）でのビット列の変換手順であってもよい。
【０１２２】
統合ステップは、第２変換ステップでの変換により得られた部分ビット列を結合して伝送対象のビット列を形成し、出力するステップである。
【０１２３】
復号化装置３２Ｂは、図９に示すように、復号化回路３２３と、（第２）変換回路３２４とを備える。復号化回路３２３は、復号化処理の復号化ステップを実行するように構成され、第２変換回路３２４は、復号化処理の第２変換ステップ及び統合ステップを実行するように構成される。つまり、第２変換回路３２４は、一般的な符号化方法（例えば、８Ｂ１０Ｂなどの２値伝送で一般的な符号化方法）でのビット列の変換を行う変換回路と等価である。そのため、（第２）変換ステップの変換手順として一般的な２値伝送の符号化方法によるビット列の変換手順を利用した場合でも、本実施形態の符号化方法によって符号化処理された部分シンボル列をデータ列に復号化することが可能になる。
【０１２４】
なお、復号化回路３２３及び第２変換回路３２４は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、復号化回路３２３が、上述の復号化方法（復号化処理）の復号化ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第２変換回路３２４が、上述の復号化方法（復号化処理）の第２変換ステップ及び統合ステップを実行し得る。
【０１２５】
このように本実施形態の伝送装置１０Ｂは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化装置２１Ｂと、符号化装置２１Ｂからのシンボル列を示す伝送信号を送信する送信機２２と、を備える。また、伝送装置１０Ｂは、送信機から送信された伝送信号を受信する受信機３１と、受信機３１で受信された伝送信号から得たシンボル列を伝送対象のビット列に復号化する復号化装置３２Ｂと、を備える。
【０１２６】
以上述べたように、伝送装置１０Ｂは、符号化方法を実行する符号化装置２１Ｂを備える。当該符号化方法は、実施形態１と同様に、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。禁則パターンは、実施形態１と同様に、パターンＰ１〜Ｐ６を含む。
【０１２７】
このように、シンボル列は、伝送による波形の劣化の原因と考えられるパターンＰ１〜Ｐ６を含んでいない。そのため、本実施形態の符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置によれば、伝送による波形の劣化を低減できるという効果を奏する。
【０１２８】
４．変形例
以上説明した実施形態１〜３は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。また、実施形態１〜３は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、実施形態１〜３の変形例を列挙する。
【０１２９】
実施形態１〜３では、シンボル列は、それぞれ４個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。４個の異なる値は、例えば、大きい方から順に＋３（第１値）、＋１（第２値）、−１（第３値）、−３（第４値）である。しかしながら、第１値、第２値、第３値及び第４値は上記の値に限定されない。
【０１３０】
また、実施形態１〜３は４値符号化技術を利用している。しかしながら、変形例では、２値符号化技術、又は、８値以上の符号化技術を利用してもよい。要するに、シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成されていてよく、ｎは１以上であればよい。
【０１３１】
例えば、ｎが１である場合、シンボル列は、それぞれ２個の異なる値（例えば、＋１、−１）のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。この場合も、禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってよい。特定のパターンは、連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンであってよい。例えば、禁則パターンとしては、信号レベルが＋１、−１、＋１の順に遷移するパターン、及び、信号レベルが−１、＋１、−１の順に遷移するパターンが挙げられる。
【０１３２】
例えば、ｎが３である場合、シンボル列は、それぞれ８個の異なる値（例えば、＋７、＋５、＋３、＋１、−１、−３、−５、−７）のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。この場合も、禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってよい。特定のパターンは、連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンであってよい。例えば、禁則パターンとしては、信号レベルが＋７、−７、＋７の順に遷移するパターン、及び、信号レベルが−７、＋７、−７の順に遷移するパターンが挙げられる。
【０１３３】
また、変形例では、禁則パターンは、パターンＰ１，Ｐ２の両方を含んでいなくてもよい。要するに、禁則パターンは、パターンＰ１，Ｐ２の少なくとも一つを含んでいればよい。また、禁則パターンは、パターンＰ３〜Ｐ６の全てを含んでいなくてもよい。要するに、禁則パターンは、パターンＰ３〜Ｐ６の少なくとも一つを含んでいればよい。
【０１３４】
また、変形例では、禁則パターンとされる特定パターンは、信号レベルが第１値（＋３）、第４値（−３）、第２値（＋１）の順に遷移するパターン、信号レベルが第２値（＋１）、第４値（−３）、第１値（＋３）の順に遷移するパターン、信号レベルが第３値（−１）、第１値（＋３）、第４値（−３）の順に遷移するパターン、及び、信号レベルが第４値（−３）、第１値（＋３）、第３値（−１）の順に遷移するパターンの少なくとも一つを含んでいてもよい。この場合、伝送による波形の劣化をさらに低減できる。
【０１３５】
また、変形例では、禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってもよい。例えば、禁則パターンは、連続する４個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってもよい。一例としては、禁則パターンは、（＋３、−１、−３、＋３）のシンボル列や（−３、＋３、＋１、−３）のシンボル列であってもよい。例えば、禁則パターンは、連続する５個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってもよい。一例としては、禁則パターンは、（＋３、−１、−３、−１、＋３）のシンボル列や（−３、＋１、＋３、＋１、−３）のシンボル列であってもよい。
【０１３６】
実施形態１では、符号化ステップにおいて、予め定められた変換テーブルにより、部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化している。ここで、ｐは１に限定されず、１以上の整数であればよい。ただし、ｐが大きくなるにつれて、部分シンボル列に含まれるシンボル数が増えるため、同じ部分ビット列の伝送に必要な時間が増加し得る。そのため、ｐが大きくなるにつれて、符号期間を短くすることが好ましい。例えば、ｌ個のシンボルで構成される部分シンボル列の符号期間をｔ１、ｌ＋ｐ個のシンボルで構成される部分シンボル列の符号期間をｔ２とすれば、ｔ２＝ｔ１＊ｌ／（ｌ＋ｐ）としてもよい。この点は実施形態２の第２部分シンボル列及び実施形態３の部分シンボル列についても同様である。
【０１３７】
また、実施形態１〜３では、ｍは８であり、伝送対象のビット列から、８個のビットで構成される部分ビット列を取得している。しかしながら、ｍは８に限定されない。ｍはｎの倍数であればよく、２、４、１６等、種々の値を取り得る。
【０１３８】
また、実施形態１では、所定の部分ビット列に対して、１つではなく２つの部分シンボル列を対応付けている。所定の部分ビット列は、部分ビット列の一部ではなく、部分ビット列の全てであってもよい。ただし、部分ビット列の全てに対して２つの部分シンボル列を対応付けるためには、部分シンボル列のシンボル数を増やす必要がある。また、所定の部分ビット列に対して対応付けられる２の部分シンボル列は、それらの合計の和が０となるように設定されることが好ましい。なお、所定の部分ビット列に対して、１つではなく２以上の部分シンボル列を対応付けてもよい。このようにすれば、部分シンボル列の合計の累積値を０に近付けやすくなる。この点は実施形態２の第２部分シンボル列及び実施形態３の部分シンボル列についても同様である。
【０１３９】
実施形態１〜３では、伝送装置は、入力機器（例えば、セットトップボックス）から出力機器（例えば、ディスプレイ）に、所望のデータ（ビット列）を伝送するために用いられている。しかしながら、伝送装置は、電気信号を受信して再送信するためのリピータとして用いられてもよい。つまり、伝送装置は、リピータ動作を行うように構成されていてもよい。
【０１４０】
実施形態１〜３では、伝送データを、ＨＤＭＩ（登録商標）インターフェースで用いられるＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）と呼ばれる方式で伝送してもよい。この方式は公知であるため、詳細は割愛する。
【０１４１】
５．態様
上記実施形態及び変形例から明らかなように、第１の態様の符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。前記シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。ｎは、１以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。第１の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１４２】
第２の態様の符号化方法は、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンである。第２の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１４３】
第３の態様の符号化方法は、第１又は第２の態様との組み合わせにより実現され得る。第３の態様では、ｎは２以上である。前記特定のパターンは、前記信号レベルが、現在の値から、前記現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである。第３の態様によれば、アイパターンの開口の潰れを軽減することができ、伝送による波形の劣化を低減できる。なお、この態様では、幅方向はもちろんのこと、高さ方向の潰れに対しても大きな効果を持つ。
【０１４４】
第４の態様の符号化方法は、第１〜第３の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第４の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルの最大値と最小値との間の遷移を含むパターンを含む。第４の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１４５】
第５の態様の符号化方法は、第４の態様との組み合わせにより実現され得る。第５の態様では、ｎは２である。前記２ｎの異なる値は、大きい方から順に第１値、第２値、第３値、第４値である。前記特定のパターンは、前記信号レベルが前記第１値、前記第４値、前記第１値の順に遷移するパターン、及び、前記信号レベルが前記第４値、前記第１値、前記第４値の順に遷移するパターン、の少なくとも一つを含む。第５の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１４６】
第６の態様の符号化方法は、第５の態様との組み合わせにより実現され得る。第６の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルが前記第１値、前記第３値、前記第１値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第３値、前記第１値、前記第３値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第２値、前記第４値、前記第２値の順に遷移するパターン、及び、前記信号レベルが前記第４値、前記第２値、前記第４値の順に遷移するパターン、の少なくとも一つを含む。第６の態様によれば、ＤＣバランスの改善を図りやすくなる。また、アイパターンの開口の潰れ、特に、高さ方向の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１４７】
第７の態様の符号化方法は、第５又は第６の態様との組み合わせにより実現され得る。第７の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルが前記第１値、前記第４値、前記第２値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第２値、前記第４値、前記第１値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第３値、前記第１値、前記第４値の順に遷移するパターン、及び、前記信号レベルが前記第４値、前記第１値、前記第３値の順に遷移するパターン、の少なくとも一つを含む。第７の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形劣化を低減できる。また、アイパターンの開口の潰れ、特に、高さ方向の潰れも軽減することができ、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１４８】
第８の態様の符号化方法は、第１〜第７の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第８の態様では、前記符号化処理は、取得ステップと、符号化ステップと、を含む。前記取得ステップは、前記伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。前記符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、前記部分ビット列を、前記禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するステップである。ｍは、ｎの倍数であり、ｌは、ｍをｎで割って得た値であり、ｐは、１以上の整数である。第８の態様によれば、予め定められた変換テーブルにより部分ビット列を部分シンボル列に直接的に変換するため、符号化処理を簡単に行える。
【０１４９】
第９の態様の符号化方法は、第１〜第７の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第９の態様では、前記符号化処理は、取得ステップと、符号化ステップと、変換ステップと、を含む。前記取得ステップは、前記伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。前記符号化ステップは、前記２ｎ個の異なる値の信号レベルがｎ個のビット列の組み合わせを表すように、前記部分ビット列をｌ個のシンボルで構成される第１部分シンボル列に符号化するステップである。前記変換ステップは、予め定められた変換テーブルにより、前記第１部分シンボル列を、前記禁則パターンが含まれないようにｌ＋ｐ個のシンボルで構成される第２部分シンボル列に変換するステップである。ｍはｎの倍数であり、ｌはｍをｎで割って得た値であり、ｐは１以上の整数である。第９の態様によれば、変換ステップを追加することによって、一般的な４値のパルス振幅変調の符号化方法を本態様の符号化方法に変換することが可能になる。
【０１５０】
第１０の態様の符号化方法は、第１〜第７の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第１０の態様では、前記符号化処理は、取得ステップと、変換ステップと、符号化ステップと、を含む。前記取得ステップは、前記伝送対象のビット列から、ｍ個のビットで構成される第１部分ビット列を取得するステップである。前記変換ステップは、予め定められた変換手順により、前記第１部分ビット列を、ｍ＋ｑ個のビットで構成される第２部分ビット列に変換するステップである。前記符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、前記第２部分ビット列をｋ個のシンボルで構成される部分シンボル列に変換するステップである。ｍはｎの倍数であり、ｑはｎの倍数であり、ｋはｍとｑとの合計をｎで割って得た値である。第１０の態様によれば、変換ステップの変換手順として一般的な２値伝送の符号化方法によるビット列の変換手順を利用した場合でも、ビット列を本態様の符号化方法によって符号化処理された部分シンボル列に変換することが可能になる。
【０１５１】
第１１の態様の復号化方法は、第１〜第１０の態様のいずれか一つの符号化方法の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化することを含む。第１１の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１５２】
第１２の態様の伝送方法は、第１〜第１０の態様のいずれか一つの符号化方法の前記符号化処理により伝送対象のビット列をシンボル列に符号化すること、及び前記シンボル列を示す伝送信号を送信することを含む。前記伝送方法は、さらに、前記送信された前記伝送信号を受信すること、及び、前記受信された前記伝送信号から得られた前記シンボル列を第１１の態様の復号化方法の前記復号化処理により前記伝送対象のビット列に復号化すること、を含む。第１２の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１５３】
第１３の態様の符号化装置（２１；２１Ａ；２１Ｂ）は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行うように構成される。前記シンボル列は、それぞれ２ｎ個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。ｎは、１以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する３個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する３個以上のシンボルのうち隣接する任意の２個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。第１３の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１５４】
第１４の態様の復号化装置（３２；３２Ａ；３２Ｂ）は、第１３の態様の符号化装置（２１；２１Ａ；２１Ｂ）の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。第１４の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１５５】
第１５の態様の伝送装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ）は、第１３の態様の符号化装置（２１；２１Ａ；２１Ｂ）と、送信機（２２）と、受信機（３１）と、第１４の態様の復号化装置（３２；３２Ａ；３２Ｂ）と、を備える。前記符号化装置（２１；２１Ａ；２１Ｂ）は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するように構成される。前記送信機（２２）は、前記符号化装置（２１；２１Ａ；２１Ｂ）からの前記シンボル列を示す伝送信号を送信するように構成される。前記受信機（３１）は、前記送信機（２２）から送信された前記伝送信号を受信するように構成される。前記復号化装置（３２；３２Ａ；３２Ｂ）は、前記受信機（３１）で受信された前記伝送信号から得た前記シンボル列を前記伝送対象のビット列に復号化するように構成される。第１５の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
【０１５６】
第１６の態様の伝送装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ）は、第１５の態様との組み合わせにより実現され得る。第１６の態様では、前記送信機（２２）と前記受信機（３１）とは、光伝送方式により通信を行うように構成される。第１６の態様によれば、伝送速度の向上が図れる。
【符号の説明】
【０１５７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  伝送装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ  符号化装置
２２  送信機
３１  受信機
３２，３２Ａ，３２Ｂ  復号化装置
【図１】
2018110480.tif 000006
【図２】
2018110480.tif 000007
【図３】
2018110480.tif 000008
【図４】
2018110480.tif 000009
【図５】
2018110480.tif 000010
【図６】
2018110480.tif 000011
【図７】
2018110480.tif 000012
【図８】
2018110480.tif 000013
【図９】
2018110480.tif 000014
【国際調査報告】
2018110480.tif 000015
2018110480.tif 000016
2018110480.tif 000017
2018110480.tif 000018