(57)【要約】【課題】  高い符号化効率を維持しながらパリティ検査行列の設定コストを削減することができるデータ処理システムを提供する。【解決手段】  本発明は、第１のデータ処理装置と第２のデータ処理装置とを備えるデータ処理システムに関する。そして、第１のデータ処理装置は、パリティ検査行列に基づいてソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める手段と、パリティ検査行列を保持して供給する手段と、保持したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求める手段と、シンドロームビット列とコーディングユニット長とを含む出力データを出力する手段とを有する。そして、第２のデータ処理装置は、パリティ検査行列と出力データのシンドロームビット列とを用いて劣化ビット列の誤りを訂正する手段と、出力データに含まれるコーディングユニット長に基づいてパリティ検査行列を求める手段とを有する。【選択図】      図１
2016039455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデータ処理装置と第２のデータ処理装置とを備えるデータ処理システムにおいて、
上記第１のデータ処理装置は、
供給されるパリティ検査行列に基づいてソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める符号化手段と、
上記符号化手段の符号化に用いるパリティ検査行列を保持して上記符号化手段に供給するパリティ検査行列保持手段と、
上記パリティ検査行列保持手段が保持したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求めて取得するコーディングユニット長取得手段と、
上記符号化手段が求めたシンドロームビット列と、上記コーディングユニット長取得手段が取得したコーディングユニット長とを含む出力データを出力する出力手段とを有し、
上記第２のデータ処理装置は、
供給されるパリティ検査行列と、上記出力データのシンドロームビット列とを用いて、上記ソースビット列の一部のビットが劣化した劣化ビット列の誤りを訂正して訂正後ビット列を出力する誤り訂正手段と、
上記出力データに含まれるコーディングユニット長に基づいて、パリティ検査行列を求め、求めたパリティ検査行列を上記復号手段に供給するパリティ検査行列再現手段とを有する
ことを特徴とするデータ処理システム。
【請求項２】
上記パリティ検査行列保持手段は、予め設定されたパリティ検査行列を読み出して取得することを特徴とする請求項１に記載のデータ処理システム。
【請求項３】
上記パリティ検査行列保持手段は、
上記ソースビット列から、疑似劣化ビット列を生成する劣化ビット生成手段と、
上記ソースビット列と上記疑似劣化ビット列から、上記疑似劣化ビット列を誤り訂正して上記ソースビット列を復元するために最適なパリティ検査行列を生成して保持するパリティ検査行列生成手段とを有し、
上記パリティ検査行列生成手段により生成されたパリティ検査行列を保持する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ処理システム。
【請求項４】
上記パリティ検査行列生成手段は、
異なるコーディングユニット長のパリティ検査行列を生成し続けるパリティ検査行列生成部と、
上記パリティ検査行列生成部が生成したそれぞれのパリティ検査行列に基づき、上記ソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める符号化部と、
上記符号化部が求めたシンドロームビット列を、当該シンドロームビット列の符号化に用いられたパリティ検査行列を用いて誤り訂正する誤り訂正部と、
上記ソースビット列と、上記誤り訂正部が訂正した後のビット列とを比較し、その比較結果を当該比較結果に係るパリティ検査行列と対応付けて蓄積する比較部と、
上記比較部の蓄積内容が所定の条件が成立したタイミングで、上記パリティ検査行列生成部のパリティ検査行列生成を停止させる停止部と、
上記パリティ検査行列生成部のパリティ検査行列生成を停止した後、上記比較部が蓄積したパリティ検査行列のうち所定以上の品質の比較結果が得られたもののうち、最もコーディングユニット長の短いものを選択する選択部とを有し、
上記選択部が選択したパリティ検査行列を生成したパリティ検査行列として出力する
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理システム。
【請求項５】
上記停止部は、上記比較部が蓄積したパリティ検査行列の数が所定数以上となったタイミングで、上記パリティ検査行列生成部のパリティ検査行列生成を停止させることを特徴とする請求項４に記載のデータ処理システム。
【請求項６】
上記第２のデータ処理装置は、
上記劣化ビット列と、上記訂正後ビット列とに基づいて、上記劣化ビット列の訂正に適切なパリティ検査行列を生成する最適化パリティ検査行列生成手段と、
上記最適化パリティ検査行列生成手段が生成したパリティ検査行列を含むデータを、上記第１のデータ処理装置へのフィードバックデータとして出力するフィードバック出力手段とをさらに備え、
上記パリティ検査行列保持手段は、上記第２のデータ処理装置で出力されたフィードバックデータに含まれるパリティ検査行列を保持して、上記符号化手段に供給する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のデータ処理システム。
【請求項７】
上記第２のデータ処理装置は、
上記劣化ビット列と、上記訂正後ビット列とに基づいて、上記劣化ビット列の訂正に適切なパリティ検査行列を生成する最適化パリティ検査行列生成手段と、
上記最適化パリティ検査行列生成手段が生成したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求めて取得する最適化コーディングユニット長取得手段と、
上記最適化コーディングユニット長取得手段が取得したコーディングユニット長を含むデータを、上記第１のデータ処理装置へのフィードバックデータとして出力するフィードバック出力手段とをさらに備え、
上記パリティ検査行列保持手段は、上記フィードバックデータに含まれるコーディングユニット長に基づいて、パリティ検査行列を求め、求めたパリティ検査行列を上記復号手段に供給し、
上記コーディングユニット長取得手段は、上記フィードバックデータに含まれるコーディングユニット長を取得する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のデータ処理システム。
【請求項８】
供給されるパリティ検査行列に基づいてソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める符号化手段と、
上記符号化手段の符号化に用いるパリティ検査行列を保持して上記符号化手段に供給するパリティ検査行列保持手段と、
上記パリティ検査行列保持手段が保持したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求めて取得するコーディングユニット長取得手段と、
上記符号化手段が求めたシンドロームビット列と、上記コーディングユニット長取得手段が取得したコーディングユニット長とを含む出力データを出力する出力手段と
を有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項９】
供給されるパリティ検査行列と、他のデータ処理装置で取得されたシンドロームビット列とを用いて、ソースビット列の一部のビットが劣化した劣化ビット列の誤りを訂正して訂正後ビット列を出力する誤り訂正手段と、
上記他のデータ処理装置で取得されたコーディングユニット長に基づいて、パリティ検査行列を求め、求めたパリティ検査行列を上記復号手段に供給するパリティ検査行列再現手段と
を有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項１０】
コンピュータを、
供給されるパリティ検査行列に基づいてソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める符号化手段と、
上記符号化手段の符号化に用いるパリティ検査行列を保持して上記符号化手段に供給するパリティ検査行列保持手段と、
上記パリティ検査行列保持手段が保持したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求めて取得するコーディングユニット長取得手段と、
上記符号化手段が求めたシンドロームビット列と、上記コーディングユニット長取得手段が取得したコーディングユニット長とを含む出力データを出力する出力手段と
して機能させることを特徴とするデータ処理プログラム。
【請求項１１】
コンピュータを、
供給されるパリティ検査行列と、他のデータ処理装置で取得されたシンドロームビット列とを用いて、ソースビット列の一部のビットが劣化した劣化ビット列の誤りを訂正して訂正後ビット列を出力する誤り訂正手段と、
上記他のデータ処理装置で取得されたコーディングユニット長に基づいて、パリティ検査行列を求め、求めたパリティ検査行列を上記復号手段に供給するパリティ検査行列再現手段と
して機能させることを特徴とするデータ処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データ処理システム、並びに、データ処理装置及びプログラムに関し、例えば、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ理論およびＷｙｎｅｒ−Ｚｉｖ理論に基づき符号化および復号をおこなうシステムに適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＶＣ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）方式を採用したシステムは、Ｓｌｅｐｉａｎ‐Ｗｏｌｆ理論およびＷｙｎｅｒ−Ｚｉｖ理論に基づき動画像の符号化および復号をおこなうシステムである。
【０００３】
非特許文献１は、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ理論やＷｙｎｅｒ−Ｚｉｖ理論に基づき、動画像を符号化および復号するＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ方式（ＤＶＣ方式）について説明している代表的な論文である。
【０００４】
ＤＶＣ方式は、デコーダで生成される符号化対象画像の予測画像（以下、デコーダ予測画像）から符号化対象画像を再構成する符号（以下、「Ｗｙｎｅｒ−Ｚｌｖ符号」と呼ぶ）を、デコーダ予測画像を直接参照することなく生成することを特徴とする。
【０００５】
この特徴より、ＤＶＣ方式の符号化装置は複雑な予測画像生成部を備える必要がなく、符号化にかかる演算量の削減が可能になる。
【０００６】
特許文献２には、ＤＶＣ方式を採用したシステムにおいて、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ理論に基づいて符号化（Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化）する際の誤り訂正符号として適用可能なＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅ）について記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｂ．Ｇｉｒｏｄ，ａ  Ｍ．Ａａｒｏｎ，Ｓ．Ｒａｎｅ，ａｎｄ  Ｄ．Ｒｅｂｏｌｌｏ−Ｍｏｎｅｄｅｒｏ，“Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ，”  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．９３，Ｊａｎ．２００５，ｐｐ，７１−８３．
【非特許文献２】Ｄ．Ｖａｒｏｄａｙａｎ，Ａ．Ａａｒｏｎ，ａｎｄ  Ｂ．Ｇｉｒｏｄ，“Ｒａｔｅ−Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｄｉｎｇｕｓｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅｓ，”  Ｐｒｏｃ．Ａｓｉｌｏｍａｒ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｉｇｎａｌｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｇｒｏｖｅ，ＣＡ（２００５）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化に、ＬＤＰＣ符号を適用する場合の問題点について説明する。ＬＤＰＣ符号の性質を鑑みると、コーディングユニット長の長いＬＤＰＣ符号を採用する方が符号化効率は良くなるが、コーディングユニット長を長くすると、ハードウェア資源の使用量が増大化し、消費電力や製造コストの増加を招くことになる。ここで、コーディングユニット長とは、ブロック符号におけるメッセージのビット数である。
【０００９】
そのため、随時、所望の符号化効率を実現するコーディングユニット長のなかで、最も短いＬＤＰＣ符号を選択し採用することが求められる。しかし、ＬＤＰＣ符号のコーディングユニット長を変更する場合、符号化システムおよび復号システムの運用時に、同じパリティ検査行列が使われるよう設定するコストが発生する。もし、設定に誤りがあれば、期待通りの符号化および復号はおこなわれないことになる。
【００１０】
そのため、高い符号化効率を維持しながらパリティ検査行列の設定コストを削減することができるデータ処理システム、並びに、データ処理装置及びプログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の本発明は、第１のデータ処理装置と第２のデータ処理装置とを備えるデータ処理システムにおいて、（１）上記第１のデータ処理装置は、（１−１）供給されるパリティ検査行列に基づいてソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める符号化手段と、（１−２）上記符号化手段の符号化に用いるパリティ検査行列を保持して上記符号化手段に供給するパリティ検査行列保持手段と、（１−３）上記パリティ検査行列保持手段が保持したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求めて取得するコーディングユニット長取得手段と、（１−４）上記符号化手段が求めたシンドロームビット列と、上記コーディングユニット長取得手段が取得したコーディングユニット長とを含む出力データを出力する出力手段とを有し、（２）上記第２のデータ処理装置は、（２−１）供給されるパリティ検査行列と、上記出力データのシンドロームビット列とを用いて、上記ソースビット列の一部のビットが劣化した劣化ビット列の誤りを訂正して訂正後ビット列を出力する誤り訂正手段と、（２−２）上記出力データに含まれるコーディングユニット長に基づいて、パリティ検査行列を求め、求めたパリティ検査行列を上記復号手段に供給するパリティ検査行列再現手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
第２の本発明のデータ処理装置は、（１）供給されるパリティ検査行列に基づいてソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める符号化手段と、（２）上記符号化手段の符号化に用いるパリティ検査行列を保持して上記符号化手段に供給するパリティ検査行列保持手段と、（３）上記パリティ検査行列保持手段が保持したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求めて取得するコーディングユニット長取得手段と、（４）上記符号化手段が求めたシンドロームビット列と、上記コーディングユニット長取得手段が取得したコーディングユニット長とを含む出力データを出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
第３の本発明のデータ処理装置は、（１）供給されるパリティ検査行列と、他のデータ処理装置で取得されたシンドロームビット列とを用いて、ソースビット列の一部のビットが劣化した劣化ビット列の誤りを訂正して訂正後ビット列を出力する誤り訂正手段と、（２）上記他のデータ処理装置で取得されたコーディングユニット長に基づいて、パリティ検査行列を求め、求めたパリティ検査行列を上記復号手段に供給するパリティ検査行列再現手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
第４の本発明のデータ処理プログラムは、コンピュータを、（１）供給されるパリティ検査行列に基づいてソースビット列を符号化してシンドロームビット列を求める符号化手段と、（２）上記符号化手段の符号化に用いるパリティ検査行列を保持して上記符号化手段に供給するパリティ検査行列保持手段と、（３）上記パリティ検査行列保持手段が保持したパリティ検査行列のコーディングユニット長を求めて取得するコーディングユニット長取得手段と、（４）上記符号化手段が求めたシンドロームビット列と、上記コーディングユニット長取得手段が取得したコーディングユニット長とを含む出力データを出力する出力手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
第５の本発明のデータ処理プログラムは、コンピュータを、（１）供給されるパリティ検査行列と、他のデータ処理装置で取得されたシンドロームビット列とを用いて、ソースビット列の一部のビットが劣化した劣化ビット列の誤りを訂正して訂正後ビット列を出力する誤り訂正手段と、（２）上記他のデータ処理装置で取得されたコーディングユニット長に基づいて、パリティ検査行列を求め、求めたパリティ検査行列を上記復号手段に供給するパリティ検査行列再現手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高い符号化効率を維持しながらパリティ検査行列の設定コストを削減することができるデータ処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係るデータ処理システムの全体構成について示したブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るパリティ検査行列設定部の内部構成について示したブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るパリティ検査行列最適化部の内部構成について示したブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る符号化システムの動作について示したフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る復号システムの動作について示したフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係るパリティ検査行列設定部の動作について示したフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係るパリティ検査行列最適化部の動作について示したフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係るデータ処理システムの全体構成について示したブロック図である。
【図９】第２の実施形態に係る符号化システムの動作について示したフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態に係る復号システムの動作について示したフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係るデータ処理システムの全体構成について示したブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係る符号化システムの動作について示したフローチャートである。
【図１３】第３の実施形態に係る復号システムの動作について示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるデータ処理システム、並びに、データ処理装置及びプログラムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の、第１のデータ処理装置及び第２のデータ処理装置を、符号化システム及び復号システムに適用した例について説明する。
【００１９】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、この実施形態のデータ処理システム１の全体構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すように、データ処理システム１は、ソースビット列Ｂ１１を入力とし、ビットストリームＢ２１を出力する符号化システム１０と、ビットストリームＢ２１と劣化ビット列Ｂ３１を入力とし、復号ビット列Ｂ４１を出力する復号システム２０を有している。
【００２１】
符号化システム１０は、プロセッサ及びメモリを備えるコンピュータに所定のプログラム（例えば、実施形態の第１のデータ処理装置に対応するデータ処理プログラム等）をインストールすることにより構成することができる。また、復号システム２０についても同様に、上述のコンピュータに所定のプログラム（例えば、実施形態の第２のデータ処理装置に対応するデータ処理プログラム等）インストールすることにより構築することができる。
【００２２】
データ処理システム１において、符号化システム１０は、ＤＶＣシステムで動画像を符号化する際のＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化を行う装置として機能し、復号システム２０は、ＤＶＣシステムで動画像を復号する際のＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号を行う装置として機能するものとして説明する。
【００２３】
この実施形態において、ソースビット列Ｂ１１は、ＤＶＣ方式の動画像配信システムでＷｙｎｅｒ−Ｚｉｖフレームを量子化したビット列であるものとする。また、劣化ビット列Ｂ３１は、ＤＶＣ方式の動画像配信システムにおいて、予測画像（Ｗｙｎｅｒ−Ｚｉｖフレームに対応する予測画像；サイドインフォメーション）を量子化したビット列であるものとして説明する。さらに、復号ビット列Ｂ４１は、ＤＶＣ方式の動画像配信システムにおいて、Ｗｙｎｅｒ−Ｚｉｖ符号に基づいて復号された画像（Ｗｙｎｅｒ−Ｚｉｖ復号画像）が量子化された状態のビット列であるものとする。
【００２４】
すなわち、符号化システム１０は、ＤＶＣシステムにおいて、ソースビット列Ｂ１１（Ｗｙｎｅｒ−Ｚｉｖフレームに係るビット列）をＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化した符号（Ｗｙｎｅｒ−Ｚｉｖ符号）を含むビットストリームＢ２１を生成するものである。そして、復号システム２０は、ビットストリームＢ２１と劣化ビット列Ｂ３１（予測画像に係るビット列）とを利用して、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号の処理を行い復号ビット列Ｂ４１（Ｗｙｎｅｒ−Ｚｉｖ復号画像のビット列）を生成するものである。
【００２５】
なお、符号化システム１０が処理するデータの内容は上述の例に限定されないものであり、任意のパターンで構成されたソースビット列Ｂ１１を誤り訂正するための符号を生成する装置（第１のデータ処理装置）として適用することも可能である。また、復号システム２０が処理するデータの内容は、上述の例に限定されないものであり、単に、符号化システム１０で生成されたシンドロームビット列を用いて、劣化ビット列Ｂ３２の誤りを訂正する装置（第２のデータ処理装置）として適用することも可能である。
【００２６】
次に、符号化システム１０の構成について説明する。
【００２７】
図１に示すように、符号化システム１０は、パリティ検査行列設定部１１、コーディングユニット長出力部１２、ＬＤＰＣエンコーダ１３、及びビットストリームトランスミッター１４を有している。
【００２８】
コーディングユニット長出力部１２は、パリティ検査行列設定部１１から供給されたパリティ検査行列ＰＣＡ１のコーディングユニット長を求め、コーディングユニット長ＣＵＬ１として出力するものである。
【００２９】
この実施形態において、パリティ検査行列からコーディングユニット長を求める方法については限定されないものであるが、例えば、パリティ検査行列の列数を計数することによりコーディングユニット長を求めることができる。  ＬＤＰＣエンコーダ１３は、パリティ検査行列設定部１１から供給されるパリティ検査行列ＰＣＡ１に基づき、ソースビット列Ｂ１１に符号化処理（ＬＤＰＣ符号化の処理）を行い、シンドロームビット列Ｂ５１を生成して出力するものである。
【００３０】
ビットストリームトランスミッター１４は、コーディングユニット長ＣＵＬ１とシンドロームビット列Ｂ５１を多重化し、ビットストリームＢ２１として出力するものである。ビットストリームトランスミッター１４は、所定の伝送路（例えばＩＰ網等）を経由して復号システム２０宛に、ビットストリームＢ２１を送信する処理を行う。
【００３１】
パリティ検査行列設定部１１は、パリティ検査行列ＰＣＡ１を保持し、ＬＤＰＣエンコーダ３２に供給するものである。パリティ検査行列設定部１１が、ＬＤＰＣエンコーダ３２に供給するためのパリティ検査行列ＰＣＡ１を保持する方法については限定されないものであり、例えば、所定のデータ記録媒体に予め記録したものや通信によりダウンロードして取得するようにしてもよい。
【００３２】
次に、パリティ検査行列設定部１１の内部構成について図２を用いて説明する。
【００３３】
パリティ検査行列設定部１１は、仮想通信路１１１及びパリティ検査行列最適化部１１２を有している。
【００３４】
仮想通信路１１１は、ソースビット列Ｂ１１から、復号システム２０に入力されると推定される劣化ビット列Ｂ３１の内容を推定し、劣化ビット列Ｂ３２（疑似的な劣化ビット列）として出力するものである。
【００３５】
パリティ検査行列最適化部１１２は、ソースビット列Ｂ１１と劣化ビット列Ｂ３２とから最適なパリティ検査行列ＰＣＡ１を求めるものである。
【００３６】
次に、パリティ検査行列最適化部１１２の内部構成について図３を用いて説明する。
【００３７】
パリティ検査行列最適化部１１２は、パリティ検査行列生成部３１、ＬＤＰＣエンコーダ３２、ＬＤＰＣデコーダ３３、及び打ち切り判定部３４を有している。
【００３８】
パリティ検査行列生成部３１は、ＬＤＰＣコーディングユニット長Ｎを設定し、新しいＬＤＰＣコーディングユニット長Ｎのパリティ検査行列ＰＣＡ２を生成するものである。
【００３９】
ＬＤＰＣエンコーダ３２は、ソースビット列Ｂ１１からパリティ検査行列ＰＣＡ２を用いてＬＤＰＣ符号化の処理を行い、シンドロームビット列Ｂ５３を生成するものである。
【００４０】
ＬＤＰＣデコーダ３３は、パリティ検査行列ＰＣＡ２とシンドロームビット列Ｂ５３を用いて、劣化ビット列Ｂ３２の誤りを訂正し、復号ビット列Ｂ４２を生成するものである。
【００４１】
打ち切り判定部３４は、ソースビット列Ｂ１１と復号ビット列Ｂ４２を比較し、比較結果を、パリティ検査行列とともに蓄積し、蓄積内容に応じて打ち切り信号ＳＳも出力するものである。打ち切り信号ＳＳは、打ち切り又は継続のいずれかの値（例えば、０又は１）となる信号である。打ち切り判定部３４は、初期に継続の値の打ち切り信号ＳＳを出力し、所定の条件を満たした後、打ち切り信号ＳＳを打ち切りの値に遷移させる。打ち切り判定部３４は、例えば、パリティ検査行列と比較結果のセットを所定数以上蓄積したときに、打ち切り信号ＳＳを打ち切りの値に遷移させるようにしてもよい。
【００４２】
そして、パリティ検査行列生成部３１は、打ち切り信号ＳＳが打ち切りを示さない限り、新しいＬＤＰＣコーディングユニット長Ｎのパリティ検査行列ＰＣＡ２を生成する。
【００４３】
この実施形態において、パリティ検査行列を生成する方法については限定されないものであるが、例えば、非特許文献２（Ｓｅｃｔｉｏｎ  ＩＶ）に記載された方法や、参考文献１（David Varodayan著、“Rate-Adaptive LDPC Accumulate Codes for Distributed Source Coding”、[Online]、INTERNET、[２０１４年８月５日検索]，＜ＵＲＬ： http://ivms.stanford.edu/~varodayan/ldpca.html＞）に記載された方法（当該サイトで提示されている生成ツールを用いた生成処理）を適用することができる。
【００４４】
そして、打ち切り判定部３４は、打ち切り信号ＳＳが打ち切りを示す値に遷移した後、蓄積されたパリティ検査行列と比較結果を参照し、比較結果が高品質であることを示すパリティ検査行列の中で、最もＮの短いパリティ検査行列をパリティ検査行列ＰＣＡ１として出力するものである。
【００４５】
次に、復号システム２０の内部構成について、図１を用いて説明する。
【００４６】
復号システム２０は、ビットストリームレシーバー２１、パリティ検査行列再現部２２、及びＬＤＰＣデコーダ２３を有している。
【００４７】
ビットストリームレシーバー２１は、ビットストリームＢ２１を受信し、多重化されたコーディングユニット長とシンドロームビット列を分離し、コーディングユニット長ＣＵＬ２とシンドロームビット列Ｂ５２として出力するものである。
【００４８】
パリティ検査行列再現部２２は、コーディングユニット長ＣＵＬ２からパリティ検査行列ＰＣＡ２を生成するものである。
【００４９】
ＬＤＰＣデコーダ
２３は、パリティ検査行列ＰＣＡ２とシンドロームビット列Ｂ５２に基づき、劣化ビット列Ｂ３１を訂正し復号ビット列Ｂ４１を出力するものである。
【００５０】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態のデータ処理システム１の動作を説明する。
【００５１】
まず、符号化システム１０の動作概要について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
まず、符号化システム１０のパリティ検査行列設定部１１が、パリティ検査行列ＰＣＡ１を保持して出力する（Ｓ１０１）。
【００５３】
パリティ検査行列設定部１１は、上述の通り、予め記録媒体に記録されたパリティ検査行列を出力するようにしてもよい。また、パリティ検査行列設定部１１は、最適なパリティ検査行列を生成して出力する構成としてもよい。
【００５４】
そして、コーディングユニット長出力部１２が、パリティ検査行列ＰＣＡ１からコーディングユニット長ＣＵＬ１を取り出す（Ｓ１０２）。
【００５５】
そして、ＬＤＰＣエンコーダ１３が、ソースビット列Ｂ１１からパリティ検査行列設定部１１を用いてシンドロームビット列Ｂ５１を生成する（Ｓ１０３）。
【００５６】
ＬＤＰＣエンコーダ１３がシンドロームビット列Ｂ５１を生成する処理の具体的な手順については限定されないものであるが、例えば、非特許文献２と同様の処理を適用するようにしてもよい。
【００５７】
そして、ビットストリームトランスミッター１４が、コーディングユニット長ＣＵＬ１とシンドロームビット列Ｂ５１とを多重化し、ビットストリームＢ２１を構成し、出力する（Ｓ１０４）。
【００５８】
次に、復号システム２０の動作について図５のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
まず、復号システム２０では、ビットストリームレシーバー２１が、ビットストリームＢ２１からコーディングユニット長ＣＵＬ２とシンドロームビット列Ｂ５２を取り出す（Ｓ１０５）。
【００６０】
そして、パリティ検査行列再現部２２が、コーディングユニット長ＣＵＬ２をコーディングユニット長とするパリティ検査行列ＰＣＡ２を生成する（Ｓ１０６）。
【００６１】
そして、ＬＤＰＣデコーダ２３が、パリティ検査行列ＰＣＡ２とシンドロームビット列Ｂ５２を用いて、劣化ビット列Ｂ３１の誤りを訂正し、復号ビット列Ｂ４１を生成する（Ｓ１０７）。
【００６２】
次に、符号化システム１０を構成するパリティ検査行列設定部１１の具体的な動作例について、図６のフローチャートを用いて説目する。図６は、上述のステップＳ１０１の動作の詳細について示したフローチャートとなっている。
【００６３】
まず、仮想通信路１１１が、ソースビット列Ｂ１１から劣化ビット列Ｂ３２を生成する（Ｓ１０１−１）。劣化ビット列Ｂ３２は、復号システム２０に入力される劣化ビット列Ｂ３１の予測ビット列である。たとえば、仮想通信路１１１は、予め設定されたビット誤り発生確率を用いて、ソースビット列Ｂ１１をビット反転することにより、劣化ビット列Ｂ３２を生成することができる。
【００６４】
そして、パリティ検査行列最適化部１１２が、ソースビット列Ｂ１１と劣化ビット列Ｂ３２から最適なパリティ検査行列を求め、パリティ検査行列ＰＣＡ１として出力する（Ｓ１０１−２）。
【００６５】
次に、パリティ検査行列設定部１１を構成するパリティ検査行列最適化部１１２の具体的な動作例について、図７を用いて説明する。
【００６６】
まず、パリティ検査行列設定部１１のパリティ検査行列生成部３１が、ＬＤＰＣコーディングユニット長Ｎを設定し、新しいＬＤＰＣコーディングユニット長Ｎのパリティ検査行列ＰＣＡ２を生成する（Ｓ１０１−２−１）。ＬＤＰＣコーディングユニット長Ｎとして適用する値の順序や範囲は限定されないものであり、所定の範囲内の値からランダムに設定するようにしてもよいし、予めリストを保持して順番に適用するようにしてもよい。
【００６７】
そして、ＬＤＰＣエンコーダ３２が、ソースビット列Ｂ１１からパリティ検査行列ＰＣＡ２を用いてシンドロームビット列Ｂ５３を生成する（Ｓ１０１−２−２）。
【００６８】
そして、ＬＤＰＣデコーダ３３が、パリティ検査行列ＰＣＡ２とシンドロームビット列Ｂ５３を用いて、劣化ビット列Ｂ３２の誤りを訂正し、復号ビット列Ｂ４２を生成する（Ｓ１０１−２−３）。
【００６９】
そして、打ち切り判定部３４が、ソースビット列Ｂ１１と復号ビット列Ｂ４２を比較し、その比較結果を、パリティ検査行列とともに蓄積する。また、打ち切り判定部３４は、打ち切り信号ＳＳ（打ち切り又は継続のいずれかの値）も出力する（Ｓ１０１−２−４）。
【００７０】
打ち切り判定部３４が、ソースビット列Ｂ１１と復号ビット列Ｂ４２を比較する方法としては、例えば、ビット反転数を計算して所定以下であることを確認（所定数以下、又は所定率以下であることを確認）する方法がある。また、例えば、ＬＤＰＣエンコーダ３２が、ＤＶＣ方式ように整数値の集合（画像の量子化値）を符号化する場合、打ち切り判定部３４は、Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  ＥｒｒｏｒやＳｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏを計算することにより上述の比較処理を行うようにしてもよい。
【００７１】
そして、パリティ検査行列最適化部１１２は、打ち切り信号部１１１−２−４の打ち切り信号ＳＳが打ち切り（最適化の終了）を示しているかを判定し（Ｓ１０１−２−５）、打ち切り（最適化の終了）を示していなければ、Ｓ１０１−２−１に戻り、打ち切り（最適化の終了）を示していれば、Ｓ１０１−２−６に進むことになる。
【００７２】
打ち切り信号ＳＳが打ち切り（最適化の終了）を示す値に遷移すると、打ち切り判定部３４は、蓄積したパリティ検査行列と比較結果を参照し、比較結果が高品質であることを示すパリティ検査行列の中で、最もＮの短いパリティ検査行列をパリティ検査行列ＰＣＡ１として出力して処理を終了する（Ｓ１０１−２−５）。
【００７３】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００７４】
第１の実施形態では、符号化システム１０でのみパリティ検査行列を生成し、復号システム２０にそれを伝送して、同じパリティ検査行列を用いて動作する。さらに、第１の実施形態では、符号化システム１０が最適なパリティ検査行列を生成することもできる。第１の実施形態のデータ処理システム１では、これらの機能により、パリティ検査行列の設定コストを削減できる。すなわち、第１の実施形態のデータ処理システム１では、誤り訂正符号のコーディングユニット長の最適化と伝送を行うことで高い符号化効率を維持しながらパリティ検査行列の設定コストを削減することができる。
【００７５】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明によるデータ処理システム、並びに、データ処理装置及びプログラムの第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の、第１のデータ処理装置及び第２のデータ処理装置を、符号化システム及び復号システムに適用した例について説明する。
【００７６】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図８は、第２の実施形態のデータ処理システム１Ａの全体構成について示したブロック図であり、上述の図１と同一又は対応する部分には、同一又は対応する符号を付している。また第２の実施形態では、第２の実施形態のデータ処理システム１Ａ及び復号システム２０Ａの機能的構成についても図示している。
【００７７】
以下では、第２の実施形態について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。
【００７８】
第２の実施形態の符号化システム１０Ａは、ソースビット列Ｂ１１とフィードバックストリームＢ６１を入力とし、ビットストリームＢ２１を出力する。また、第２の実施形態の復号システム２０Ａは、ビットストリームＢ２１と劣化ビット列Ｂ３１を入力とし、復号ビット列Ｂ４１とフィードバックストリームＢ６１を出力する。
【００７９】
第２の実施形態の復号システム２０Ａでは、パリティ検査行列最適化部２４及びフィードバックトランスミッター２５が追加されている。また、第２の実施形態の符号化システム１０Ａでは、フィードバックレシーバー１６が追加されている。
【００８０】
復号システム２０Ａのパリティ検査行列最適化部２４は、劣化ビット列Ｂ３１と擬似的なソースビット列である復号ビット列Ｂ４１とから最適なパリティ検査行列ＰＣＡ３を求めるものである。
【００８１】
復号システム２０Ａのフィードバックトランスミッター２５は、パリティ検査行列ＰＣＡ３をフィードバックストリームＢ６１として伝送するものである。
【００８２】
符号化システム１０Ａのフィードバックレシーバー１６は、フィードバックストリームＢ６１を受け取り、符号化システム１０Ａのコーディングユニット長出力部１２は、パリティ検査行列ＰＣＡ４のコーディングユニット長を求め、コーディングユニット長ＣＵＬ１として出力する。
【００８３】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態のデータ処理システム１Ａの動作を説明する。
【００８４】
まず、符号化システム１０Ａの動作概要について図９のフローチャートを用いて説明する。
【００８５】
まず、符号化システム１０Ａでは、フィードバックレシーバー１６に、フィードバックストリームＢ６１（未処理のフィードバックストリーム）があれば、フィードバックストリームＢ６１に含まれるパリティ検査行列を抽出し、パリティ検査行列ＰＣＡ４として出力する（Ｓ２０１）。なお、符号化システム１０は、起動時において、予め決められたコーディングユニット長を持つパリティ検査行列を生成し、パリティ検査行列ＰＣＡ４として出力するものとする。
【００８６】
そして、コーディングユニット長出力部１２が、パリティ検査行列ＰＣＡ４からコーディングユニット長ＣＵＬ１を求める（Ｓ２０２）。
【００８７】
ＬＤＰＣエンコーダ１３が、ソースビット列Ｂ１１からパリティ検査行列ＰＣＡ４を用いてシンドロームビット列Ｂ５１を生成する（Ｓ２０３）。
【００８８】
ビットストリームトランスミッター１４が、コーディングユニット長ＣＵＬ１とシンドロームビット列Ｂ５１とを多重化し、ビットストリームＢ２１を構成し、出力する（Ｓ２０４）。
【００８９】
次に、復号システム２０Ａの動作概要について図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００９０】
まず、復号システム２０Ａのビットストリームレシーバー２１が、ビットストリームＢ２１からコーディングユニット長ＣＵＬ２とシンドロームビット列Ｂ５２を取り出す（Ｓ２０５）。
【００９１】
パリティ検査行列再現部２２が、コーディングユニット長ＣＵＬ２をコーディングユニット長とするパリティ検査行列ＰＣＡ２を生成する（Ｓ２０６）。
【００９２】
ＬＤＰＣデコーダ２３が、パリティ検査行列ＰＣＡ２とシンドロームビット列Ｂ５２を用いて、劣化ビット列Ｂ３１の誤りを訂正し、復号ビット列Ｂ４１を生成する（Ｓ２０７）。
【００９３】
パリティ検査行列最適化部２４が、パリティ検査行列ＰＣＡ３を生成する（Ｓ２０８）。
【００９４】
フィードバックトランスミッター２５が、パリティ検査行列ＰＣＡ３からフィードバックストリームＢ６１を構成し、出力する（Ｓ２０９）。
【００９５】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果と比較して以下のような効果を奏することができる。
【００９６】
第２の実施形態のデータ処理システム１Ａでは、パリティ検査行列を最適化する機能が復号システム２０Ａにあり、最適化されたパリティ検査行列を符号化システム１０Ａと復号システム２０Ａで共有できるようになっている。これにより、データ処理システム１Ａでは、符号化システム１０Ａで必要となるハードウェア資源等を削減できる。
【００９７】
（Ｃ）第３の実施形態
以下、本発明によるデータ処理システム、並びに、データ処理装置及びプログラムの第３の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の、第１のデータ処理装置及び第２のデータ処理装置を、符号化システム及び復号システムに適用した例について説明する。
【００９８】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図１１は、第３の実施形態のデータ処理システム１Ｂの全体構成について示したブロック図であり、上述の図８と同一又は対応する部分には、同一又は対応する符号を付している。また、図１１では、第３の実施形態のデータ処理システム１Ｂ及び復号システム２０Ｂの機能的構成についても図示している。
【００９９】
以下では、第３の実施形態について、第２の実施形態との差異を中心に説明する。
【０１００】
第３の実施形態の符号化システム１０Ｂでは、コーディングユニット長出力部１２が省かれている。また、第３の実施形態の符号化システム１０Ｂでは、パリティ検査票列再現部１７が追加されている。
【０１０１】
また、第３の実施形態のフィードバックレシーバー１６は、供給されたフィードバックストリームＢ６１からコーディングユニット長ＣＵＬ３を取得して出力する点で、第２の実施形態と異なっている。
【０１０２】
パリティ検査票列再現部１７は、コーディングユニット長ＣＵＬ３からパリティ検査行列ＰＣＡ５を生成するものである
ＬＤＰＣエンコーダ１３は、パリティ検査行列ＰＣＡ５に基づき、ソースビット列Ｂ１１からシンドロームビット列Ｂ５１を出力する。
【０１０３】
ビットストリームトランスミッター１４は、コーディングユニット長ＣＵＬ３とシンドロームビット列Ｂ５１を多重化し、ビットストリームＢ２１を出力する。
【０１０４】
次に、第３の実施形態の復号システム２０Ｂの内部構成について説明する。
【０１０５】
第３の実施形態の復号システム２０Ｂでは、コーディングユニット長出力部２６が追加されている点で、第２の実施形態と異なっている。
【０１０６】
ビットストリームレシーバー２１は、ビットストリームＢ２１を受信し、多重化されたコーディングユニット長とシンドロームビット列を分離し、コーディングユニット長ＣＵＬ２とシンドロームビット列Ｂ５２を出力する。
【０１０７】
パリティ検査行列再現部２２は、コーディングユニット長ＣＵＬ２からパリティ検査行列ＰＣＡ２を生成する。
【０１０８】
ＬＤＰＣデコーダ２３は、パリティ検査行列ＰＣＡ２とシンドロームビット列Ｂ５２に基づき、劣化ビット列Ｂ３１を訂正し復号ビット列Ｂ４１を出力する。
【０１０９】
パリティ検査行列最適化部２４は、劣化ビット列Ｂ３１と復号ビット列Ｂ４１とから最適なパリティ検査行列ＰＣＡ３を求める。
【０１１０】
コーディングユニット長出力部２６は、パリティ検査行列ＰＣＡ３のコーディングユニット長を求め、コーディングユニット長ＣＵＬ３として出力すると、
フィードバックトランスミッター２５は、コーディングユニット長ＣＵＬ３をフィードバックストリームＢ６１として伝送（送信出力）する。
【０１１１】
（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態のデータ処理システム１Ｂの動作を説明する。
【０１１２】
まず、符号化システム１０Ｂの動作概要について図１２のフローチャートを用いて説明する。
【０１１３】
まず、符号化システム１０Ｂを構成するフィードバックレシーバー１６において、フィードバックストリームＢ６１が取得された場合、そのフィードバックストリームＢ６１に含まれるコーディングユニット長ＣＵＬ３が抽出・出力される（Ｓ３０１）。復号システム２０Ｂの起動時において、フィードバックレシーバー１６は、予め決められた値をコーディングユニット長ＣＵＬ３として出力するようにしてもよい。
【０１１４】
そして、パリティ検査票列再現部１７において、コーディングユニット長ＣＵＬ３が取得されると、当該コーディングユニット長ＣＵＬ３を用いたパリティ検査行列ＰＣＡ５が生成される（Ｓ３０２）。
【０１１５】
そして、ＬＤＰＣエンコーダ１３において、ソースビット列Ｂ１１からパリティ検査行列ＰＣＡ５を用いてシンドロームビット列Ｂ５１が生成される（Ｓ３０３）。
【０１１６】
そして、ビットストリームトランスミッター１４において、コーディングユニット長ＣＵＬ３とシンドロームビット列Ｂ５１とが多重化され、ビットストリームＢ２１として構成・出力される（Ｓ３０４）。
【０１１７】
次に、復号システム２０Ｂの動作概要について図１３のフローチャートを用いて説明する。
【０１１８】
ビットストリームレシーバー２１において、ビットストリームＢ２１が取得された場合、そのビットストリームＢ２１からコーディングユニット長ＣＵＬ２及びシンドロームビット列Ｂ５２が抽出・出力される（Ｓ３０５）。
【０１１９】
そして、パリティ検査行列再現部２２において、コーディングユニット長ＣＵＬ２をコーディングユニット長とするパリティ検査行列ＰＣＡ２が生成される（Ｓ３０６）。
【０１２０】
そして、ＬＤＰＣデコーダ２３において、パリティ検査行列ＰＣＡ２とシンドロームビット列Ｂ５２を用いて、劣化ビット列Ｂ３１の誤りを訂正し、復号ビット列Ｂ４１が生成される（Ｓ３０７）。
【０１２１】
そして、パリティ検査行列最適化部２４において、パリティ検査行列ＰＣＡ３が生成される（Ｓ３０８）。
【０１２２】
そして、コーディングユニット長出力部２６において、パリティ検査行列ＰＣＡ３からコーディングユニット長ＣＵＬ３が求められる（Ｓ３０９）。
【０１２３】
そして、フィードバックトランスミッター２５において、コーディングユニット長ＣＵＬ３からフィードバックストリームＢ６１が構成・出力される（Ｓ３１０）。
【０１２４】
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
第３の実施形態によれば、第２の実施形態と比較して以下のような効果を奏することができる。
【０１２５】
第３の実施例のデータ処理システム１Ｂでは、フィードバックストリームＢ６１として伝送されるデータは複数の整数値で構成されるパリティ検査行列ではなく、コーディングユニット長だけとなる。これにより、第３の実施形態のデータ処理システム１Ｂでは、第２の実施形態よりもフィードバックストリームとして伝送するデータ量（符号量）を削減し、効率的なシステム構成を実現することができる。
【０１２６】
（Ｄ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【０１２７】
（Ｄ−１）上記の各実施形態において、ビットストリームトランスミッター（フィードバックトランスミッター）とビットストリームレシーバー（フィードバックレシーバー間）間の通信プロトコルは明記していないが、任意の通信プロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ等）で通信するようにしてもよい。
【０１２８】
（Ｄ−２）上記の実施形態では、復号システムに劣化ビット列が供給される構成の詳細については限定されていないが、例えば、通常のＤＶＣ方式のシステムと同様に、符号化システム側から復号システム側にキーフレームに対応するデータ（ビット列）を供給し、復号システム側でキーフレームに基づく予測画像を生成して劣化ビット列を生成するようにしてもよい。また、上記の実施形態では、符号化システム及び復号システムに動画像を構成する各フレーム量子化及び逆量子化を行う構成については限定されていないが、それらの構成も追加するようにしてもよい。すなわち、上記の各実施形態の符号化システム及び復号システムを用いて、ＤＶＣ方式における動画像符号化装置及び動画像復号装置として構築するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
１…データ処理システム、１０…符号化システム、１１…パリティ検査行列設定部、１１１…仮想通信路、１１２…パリティ検査行列最適化部、３１…パリティ検査行列生成部、３２…ＬＤＰＣエンコーダ、３３…ＬＤＰＣデコーダ、３４…打ち切り判定部、１２…コーディングユニット長出力部、１３…ＬＤＰＣエンコーダ、１４…ビットストリームトランスミッター、２０…復号システム、２１…ビットストリームレシーバー、２２…パリティ検査行列再現部、２３…ＬＤＰＣデコーダ。
【図１】
2016039455.tif 000003
【図２】
2016039455.tif 000004
【図３】
2016039455.tif 000005
【図４】
2016039455.tif 000006
【図５】
2016039455.tif 000007
【図６】
2016039455.tif 000008
【図７】
2016039455.tif 000009
【図８】
2016039455.tif 000010
【図９】
2016039455.tif 000011
【図１０】
2016039455.tif 000012
【図１１】
2016039455.tif 000013
【図１２】
2016039455.tif 000014
【図１３】
2016039455.tif 000015