(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した短縮化リードソロモン符号に全てのビット値が“０”からなるスタッフィングシンボルを挿入して、短縮前のデータ長２３８バイト、パリティ長１６バイトからなるリードソロモン符号（ＲＳ〔２５５，２３９〕）を再生するブロック符号再生部と、
前記再生したリードソロモン符号により誤り訂正を行う誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によって訂正されたリードソロモン符号に対して、前記訂正後のスタッフィングシンボルのビット値のうち“１”の数に応じて、前記訂正されたリードソロモン符号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されているか否かを検査し、前記訂正後のスタッフィングシンボルのビット値のうち“１”が予め設定した数以上含まれている場合に、前記訂正されたリードソロモン符号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されたと判断する検査部と、
入力した短縮化リードソロモン符号を蓄積する短縮化ブロック符号蓄積部と、
前記検査部から得られる検査結果により、前記訂正されたリードソロモン符号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されたと判断された場合には、前記短縮化ブロック符号蓄積部に蓄積された短縮化リードソロモン符号化から得られるデータを選択し、それ以外の場合には、前記誤り訂正部により得られる誤り訂正されたデータを選択して出力する選択部とを有することを特徴とする誤り訂正装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の誤り訂正装置を用いた受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誤り訂正における誤り訂正装置、及び誤り訂正装置を用いた受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にデジタルデータを伝送する際に発生するビット誤りに対応するため、誤り訂正能力を持つ検査符号を付加して送信し、受信側でこの検査符号にしたがって誤り位置を検出、訂正する方法が用いられている。また、誤り訂正後のデータをより信頼性の高いものにするため、前記検査符号を誤り訂正能力と誤り検出能力とに効率的に配分し、誤訂正を最小限に抑える誤り訂正処理を行ったり、誤り訂正後のデータに対し誤訂正が行われていないかの確認処理を行っている。
【０００３】
ここで、誤り訂正パリティが付加されたデータを、短縮化ブロック符号のデジタルデータとして伝送した後、誤り訂正した後のデータが完全に訂正されたかどうかを判別する方法として、受信した符号語に誤り訂正処理を行い、その結果に対して、再度シンドロームを計算し“０”となるかどうかを確認するなどの方法がとられている。
【０００４】
この種の従来例について図面を参照して説明する。
【０００５】
図１は、従来の訂正された信号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されているか否かを検出する検出装置の一構成図である。
【０００６】
図１において、従来の訂正された信号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されているか否かを検出する検出装置は、シンドローム演算部１１、誤り数値、誤り位置多項式演算部１２、誤り数値、誤り位置演算部１３、データ遅延部１４、訂正部１５、再シンドローム演算部１６、再シンドローム評価部１７より構成されている。
【０００７】
シンドローム演算部１１は、入力される符号語に対し、シンドロームの演算を行う。誤り数値、誤り位置多項式演算部１２は、シンドロームから誤り数値多項式と誤り位置多項式とを求める。誤り数値、誤り位置演算部１３は、多項式から誤り数値と誤り位置を求める。データ遅延部で１４は、シンドローム演算部１１から入力される入力データを蓄積する。訂正部１５は、誤りの訂正を行う。再シンドローム演算部１６は、誤り訂正後の符号語に対し、再度シンドロームの演算を行う。再シンドローム評価部１７は、再シンドロームの値から誤り訂正が正しく行われたかの評価を行う。
【０００８】
誤り訂正における訂正確認装置において、符号語がシンドローム演算部１１及びデータ遅延部１４に入力される。データ遅延部１４は誤り数値、誤り位置演算部１３の演算結果が出力されるまで遅延される。符号語はシンドローム演算部１１でシンドロームが求められ、誤り数値、誤り位置多項式演算部１２に出力される。誤り数値、誤り位置多項式演算部１２では、シンドロームから誤り数値多項式、及び誤り位置多項式を求める。誤り数値、誤り位置演算部１３では、前記誤り数値多項式と誤り位置多項式を用いて、誤り数値、及び誤り位置が求まる。訂正部１５では、データ遅延部１４に蓄積していた符号語データを誤り数値及び誤り位置を用いて誤り訂正を行う。再シンドローム演算部１６では、訂正部１５にて誤り訂正を行った符号語に対して再度シンドロームを求め、その結果を基に再シンドローム評価部１７が誤り訂正後のデータが正しいか否かの評価を行う。
【０００９】
再シンドロームの結果が“０”であれば、正しく訂正されたとし、“０”以外であれば、誤り訂正において誤訂正が存在し、これは符号訂正能力を超えて訂正されてしまったことを意味する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の訂正された信号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されているか否かを検出する検出装置は、再度シンドロームの計算を行う必要があり、処理が複雑になるという問題があった。
【００１１】
したがって、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、簡便な処理で、訂正された信号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されたか否かの検出を可能とする検出装置の構成を有する誤り訂正装置、及び誤り訂正装置を用いた受信機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１３】
請求項１に記載された発明は、入力した短縮化リードソロモン符号に全てのビット値が“０”からなるスタッフィングシンボルを挿入して、短縮前のデータ長２３８バイト、パリティ長１６バイトからなるリードソロモン符号（ＲＳ〔２５５，２３９〕）を再生するブロック符号再生部と、前記再生したリードソロモン符号により誤り訂正を行う誤り訂正部と、前記誤り訂正部によって訂正されたリードソロモン符号に対して、前記訂正後のスタッフィングシンボルのビット値のうち“１”の数に応じて、前記訂正されたリードソロモン符号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されているか否かを検査し、前記訂正後のスタッフィングシンボルのビット値のうち“１”が予め設定した数以上含まれている場合に、前記訂正されたリードソロモン符号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されたと判断する検査部と、入力した短縮化リードソロモン符号を蓄積する短縮化ブロック符号蓄積部と、前記検査部から得られる検査結果により、前記訂正されたリードソロモン符号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されたと判断された場合には、前記短縮化ブロック符号蓄積部に蓄積された短縮化リードソロモン符号化から得られるデータを選択し、それ以外の場合には、前記誤り訂正部により得られる誤り訂正されたデータを選択して出力する選択部とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、検査部は、訂正後のスタッフィングシンボルの値に基づいて訂正された信号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されているか否かを検出することにより、簡便な処理で、訂正された信号がブロック符号訂正能力を超えて訂正されているか否かの検出を可能とする。また、この検出結果により、誤り訂正部により得られる誤り訂正後のデータ、及び短縮化ブロック符号蓄積部に蓄積された誤り訂正前のデータのうちの一方を選択することで、伝送データにおける信号劣化を減少することができる。
【００１９】
請求項２に記載された発明は、前記請求項１記載の誤り訂正装置を用いた受信機である。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、前記請求項１記載の誤り訂正装置を用いた受信機を提供することがきる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を記載する前に、ブロック符号の特徴について説明する。
【００２２】
一般にブロック符号では、その生成方法により特定の長さの符号しか得ることができない。例えば、リードソロモン符号の場合、８ビット（１バイト）を１シンボルとして扱い、シンボル単位の誤り訂正を行う時には、データと誤り訂正用のパリティをあわせたもの（符号語）の長さは２５５バイトにしなければならない。
【００２３】
また、訂正が可能なビット数は原理的に決まっており、例えばリードソロモン符号の一種であるＲＳ〔２５５，２３９〕符号（データ長２３９バイト、パリティ長１６バイト）ではパリティ長の半分の８バイトまでの訂正が可能である。この訂正範囲を超える誤りが含まれるデータに対して誤り訂正する処理（復号処理）を行うと、誤り訂正する前よりもビット誤り率が劣化するという特徴がある。
【００２４】
次にブロック符号の短縮化について説明する。前記のように、ブロック符号では決まった長さの符号語にする必要があり、従って、伝送したいデータの長さと誤り訂正符号に適したデータの長さとは必ずしも一致しない。このような場合に、短縮化と呼ばれる手法が用いられる。以下に短縮化の手法について図２を用いて説明する。
【００２５】
図２は、短縮化の例を説明するための図である。
【００２６】
図２におけるリードソロモン符号（ＲＳ[２５５，２３９]）２１は、ＭＰＥＧ２のＴＳ（Transport Stream）パケット２２、スタッフィングシンボル２３、誤り訂正パリティ２４より構成されている。
【００２７】
また、短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４，１８８]）２５は、スタッフィングシンボル２３を除いたＭＰＥＧ２ＴＳパケット２２、誤り訂正パリティ２４より構成されている。
【００２８】
図２では、リードソロモン符号の一種であるＲＳ〔２５５，２３９〕符号２１を使用して送信するデータである１８８バイトのＭＰＥＧ２のＴＳパケット２２に、誤り訂正のパリティ２４を付加する場合を考える。この場合、データ長は２３９バイトと固定であるために、不足している５１バイト分のある所定の値のデータ（スタッフィックシンボル２３）を付加して１６バイトの誤り訂正用のパリティ２４を生成してリードソロモン符号２１を作成する。
【００２９】
ただし、スタッフィングシンボル２３はデータ長の不足分を埋めるという役割しかないために、実際には送信されるデータの時には付加せず、受信側で誤り訂正を行う前に付加させ、送信するデータ長をなるべく短くして伝送容量を削減し、帯域を有効に利用することが行われる。これが短縮化と呼ばれ、ここで送信されるデータが短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４，１８８]）２５である。
【００３０】
次に本発明の原理について、図３を用いて説明する。
【００３１】
図３は、誤り訂正における誤訂正検出方法を説明するための一例の図である。
【００３２】
図３は、デジタルデータに付加する誤り訂正符号として短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４，１８８]）２５を利用し、スタッフィングシンボル２３として、５１バイト分の“０”を使用した場合である。
【００３３】
受信されたデータ３１が、誤り訂正能力である８バイト以内の誤りしか含まれていない場合には５１バイトのスタッフィングシンボル２３、１８８バイトのデータ３１ともに完全に誤り訂正が行われる。
【００３４】
しかしながら、誤り訂正能力を超えた８バイトを超える誤りが含まれている場合にはスタッフィングシンボル２３、データ３１ともに誤訂正されることになる。
【００３５】
すなわち、オール“０”であったスタッフィングシンボル２３がオール“０”としては検出されなかったときは、少なくとも誤り訂正がブロック符号訂正能力を超えて訂正されてしまったと確認することができる。
【００３６】
なお、本来“０”であるはずのスタッフィングシンボル２３が誤訂正された場合に、“０”、もしくは“１”として検出される確率は等しく、それぞれ１／２であると考えることができる。実施例の５１バイトのオール“０”のスタフィックシンボル２３が誤訂正されたにも関わらずオール“０”として検出されてしまう確率は１／２の４０８乗（５１バイト×８ビット）と極めて低く、ほぼ完全に誤り訂正がブロック符号の訂正能力を超えて訂正されてしまったことを検出することが可能となる。
【００３７】
したがって、誤り訂正が正しく行われていれば、訂正後のデータを出力し、誤り訂正が正しく行われていなければ、誤り訂正前のデータ部を出力することにより、データのビット誤り率の劣化を防ぐことができる。
【００３８】
次に本発明の実施例について図４を用いて説明する。
【００３９】
図４は、検出装置、及び誤り訂正装置例の図である。
【００４０】
図４における検出装置、及び誤り訂正装置は、誤り訂正装置４１、検出装置４２、短縮化ブロック符号蓄積部４３、選択部４４より構成されている。また、検出装置４２はブロック符号再生部４５、誤り訂正部４６、検査部４７より構成されている。
【００４１】
ブロック符号再生部４５は、入力された短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４,１８８]）にスタッフィングシンボルを付加して、短縮前のリードソロモン符号（ＲＳ[２５５，２３９]）を再生する。誤り訂正部４６は符号語の誤り訂正を行い、検査部４７は誤り訂正後のデータからブロック符号の訂正能力を超えて訂正されているかの検出を行う。また、短縮化ブロック符号蓄積部４３では誤り訂正装置４１に入力された短縮化ブロック符号を蓄積し、選択部４４は、検査部４７より出力される誤り訂正フラグにより制御されて出力すべきデータを選択して出力する。
【００４２】
誤り訂正装置４１に入力された短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４,１８８]）は、ＭＰＥＧ２のＴＳパケットデータ（１８８バイト）に誤り訂正パリティ（１６バイト）を付加したものである。
【００４３】
前記短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４,１８８]）は、検出装置４２、及び短縮化ブロック符号蓄積部４３へ入力される。
【００４４】
短縮化ブロック符号蓄積部４３では、入力データをそのまま蓄積しておく。
【００４５】
ブロック符号再生部４５では、短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４,１８８]）にオール“０”である５１バイトのスタッフィングシンボルを付加させ、リードソロモン符号（ＲＳ[２５５,２３９]）を再生する。前記リードソロモン符号は誤り訂正部４６で誤り訂正を行い、誤り訂正後のデータを選択部４４へ、また誤り訂正後のスタッフィングシンボルを検査部４７へ出力する。
【００４６】
検査部４７では、誤り訂正後のスタッフィングシンボルが前記ブロック符号再生部４５で付加されたスタフィングシンボル（オール“０”）と一致するかを比較し、選択部４４に対して、一致した場合“１”、一致しなかった場合“０”などの誤り訂正フラグを出力する。
【００４７】
選択部４４では、誤り訂正フラグの結果により、フラグが“１”（一致）の場合は誤り訂正部４６より出力される訂正後のＭＰＥＧ２のＴＳパケットを、フラグが“０”（不一致）場合には前記短縮化ブロック符号蓄積部４３に蓄積しておいた短縮化ブロック符号から誤り訂正前のＭＰＥＧ２のＴＳパケットを出力する。
【００４８】
なお、本発明での検査部４７においては、比較したデータの誤り数に応じてフラグを出力することができ、また選択部４８では、検査部４７より出力されるフラグによりデータの編集等を行うことができる。
【００４９】
次に、受信機の構成例を図５に示す。
【００５０】
図５における受信機は、デジタル復号部５１、誤り訂正装置４１、映像、音声復号部５２を有する。また、誤り訂正装置４１は、検出装置４２、短縮化ブロック符号蓄積部４３、選択部４４より構成される。
【００５１】
図５を衛星デジタル放送の受信系統とする。
【００５２】
伝送路を経由したデジタル変調波がデジタル復号部４１で、短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４、１８８]）に復号される。前記短縮化リードソロモン符号は検出装置４２、及び短縮化ブロック符号蓄積部４３に出力される。検出装置４２では、前述したブロック符号の再生、誤り訂正、及びブロック符号の訂正能力を超えて訂正されているかの検出を行い、誤り訂正フラグ及び誤り訂正後のＭＰＥＧ２のＴＳパケット（データ部）を選択部４４へ出力する。
【００５３】
選択部４４では、誤り訂正フラグの結果により、一致していた場合には、誤り訂正後のＭＰＥＧ２のＴＳパケットを映像、音声復号部５２へ出力し、フラグが不一致であった場合には短縮化ブロック符号蓄積部４７に蓄積しておいた短縮化ブロック符号から訂正前のＭＰＥＧ２のＴＳパケットを映像、音声復号器５２へ出力する。
【００５４】
映像、音声復号器５２は、選択部４４より入力される選定されたＭＰＥＧ２のＴＳパケットデータを復号することにより伝送におけるデータの劣化を減少することができる。
【００５５】
本発明の誤り訂正における検出装置、誤り訂正装置およびそれを用いた受信機を使用することによる効果を図６に示す。
【００５６】
図６は、所要Ｃ／Ｎ（受信機入力端子における信号電力と雑音電力の比）に対する伝送データのビットエラーレートをプロットした図である。
【００５７】
図６は、横軸に所要Ｃ／Ｎ、縦軸にビットエラーレートを取り、▲１▼はリードソロモン符号に対し、誤り訂正処理を行った場合のプロット値を示す。
【００５８】
▲２▼はリードソロモン符号に対し、誤り訂正処理を行わなかった場合のプロット値を示す。
【００５９】
本発明を実施することにより、図６の▲３▼に示すようなプロット値を得ることができ、所要Ｃ／Ｎが改善され伝送データにおける信号劣化を減少することができる。
【００６０】
なお、本発明の説明にて使用した入力データは、短縮化リードソロモン符号に限定されるものではなく、特定のデータが付加可能な信号であればよい。
【００６１】
また、スタッフィングシンボルのバイト数は、短縮化されるブロック符号の種類により変動し、そのデータの値も“０”に限定されるものではない。
【００６２】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、誤り訂正後のデータに誤訂正であった場合に、誤り訂正処理前のデータを使用することで、伝送データにおける信号劣化を減少することが可能となる誤り訂正装置、及び誤り訂正装置を用いた受信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の誤り訂正における検出装置の一構成図である。
【図２】短縮化の例を説明するための図である。
【図３】誤り訂正における誤訂正検出方法を説明するための一例の図である。
【図４】検出装置、及び誤り訂正装置例を説明するための図である。
【図５】受信機の構成例を説明するための図である。
【図６】本発明の効果例を説明するための図である。
【符号の説明】
１１  シンドローム演算部
１２  誤り数値、誤り位置多項式演算部
１３  誤り数値、誤り位置演算部
１４  データ遅延部
１５  訂正部
１６  再シンドローム演算部
１７  再シンドローム評価部
２１  リードソロモン符号（ＲＳ[２５５，２３９]）
２２  ＭＰＥＧ２のＴＳパケット
２３  スタッフィングシンボル
２４  誤り訂正パリティ
２５  短縮化リードソロモン符号（ＲＳ[２０４、１８８]）
３１  データ
４１  誤り訂正装置
４２  検出装置
４３  短縮化ブロック符号蓄積部
４４  選択部
４５  ブロック符号再生部
４６  誤り訂正部
４７  検査部
５１  デジタル復号部
５２  映像、音声復号部
【図１】
0004280005.tif 000002
【図２】
0004280005.tif 000003
【図３】
0004280005.tif 000004
【図４】
0004280005.tif 000005
【図５】
0004280005.tif 000006
【図６】
0004280005.tif 000007