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技術 BAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置、並びにBAS誤り訂正符号化方法及びBAS誤り訂正復号化方法

出願人 キヤノン株式会社
発明者 前川義人
出願日 1996年12月9日 (24年0ヶ月経過) 出願番号 1996-344639
公開日 1998年6月26日 (22年6ヶ月経過) 公開番号 1998-173621
状態 未査定
技術分野 エラーの検出訂正 符号誤り検出・訂正 時分割多重化通信方式
主要キーワード 計算テーブル 剰余演算回路 検査記号 誤りビット位置 誤り訂正復号化装置 誤り訂正ステップ 多項式演算 ベクトル加算
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目的

ソフトウェア処理に好適なBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置、並びに、BAS誤り訂正符号化方法及びBAS誤り訂正復号化方法、さらに、BAS誤り訂正符号化復号化装置及びBAS誤り訂正符号化・復号化方法を提供する。

構成

BAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置または、方法で用いていたハードウエアのBAS符号化回路および復号化回路に代えて、BAS誤り訂正ビット送信用受信用)をテーブルとして予め記憶しておき、該テーブルを参照してBAS誤り訂正ビット(送信用、受信用)を求める。

概要

背景

ITU−T勧告H.221で規定されるBAS(ビットレート割当信号)に使用される誤り訂正符号は、生成多項式
G(x)=x8 +x7 +x6 +x4 +x2 +x+1
の2元(17,9)巡回符号を短縮することにより得られる(16,8)2重誤り訂正符号である。送信側におけるBASの符号化は、以下のように行われる。

まず、符号化したい情報ビットに相当する8ビットの送信BAS符号(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 )を係数とする多項式B(x)=b0 x7 +b1 x6 +─+b6 x+b7 にx8 を掛け、その結果をG(x)で割って剰余を求める。すなわち、
B(x)x8 =Q(x)G(x)+P(x)
となるP(x)=p0 x7 +p1 x6 +─+p6 x+p7 を求める。このとき、生成される符号多項式W(x)として、
W(x)=B(x)x8 +P(x)
作ればよい。更に、W(x)の係数を高次の項から並べると、(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 ,p0 ,p1 ─p6 ,p7 )となり、左端に8ビットの送信BAS符号がそのまま現れる。B(x)x8 をG(x)で割った剰余多項式P(x)の係数(p0 ,p1 ─p6 ,p7 )が送信BAS誤り訂正ビットとなる。すなわち、16ビットで表される符号語(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 ,p0 ,p1 ─p6 ,p7 )は、8ビットの送信BAS符号(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 )に、余剰多項式P(x)の係数より得られる8ビットの送信BAS誤り訂正ビット(p0 ,p1 ─p6 ,p7 )を付加したものとなる。

以上の手順により得られるBASの符号化回路は、図8に示すように複数のレジスタ800〜807と加算器排他論理和)からなるシフトレジスタ回路により構成される。まず、BAS符号化回路の各レジスタを予め0に初期化し、続いて8ビットの情報ビットとして、送信すべき送信BAS符号の各ビットを順次入力していく。8ビットの情報ビットを入力する間スイッチ820を下に倒し、スイッチ821を閉じて、情報ビットをそのまま出力するとともに、シフトレジスタに入力する。情報ビットを入力し終わったときには、シフトレジスタには8ビットの剰余多項式の係数が与えられているので、スイッチ820を上に倒し、スイッチ821を開いて、各レジスタの内容をそのまま出力する。

受信側におけるBASの誤り訂正のための復号化は、以下の手順で行われる。
(1)受信BAS符号と受信誤り訂正ビットから構成される受信語からシンドローム(後述する)を計算する。
(2)シンドロームから誤り語推定する。推定できない場合は、誤り検出として復号を終わる。
(3)推定した誤り語により受信語を訂正し、訂正した受信語から情報ビットである受信BAS符号を取り出す。

この手順のうち、(1)における多項式演算によるシンドロームの計算方法を考えることにする。まず、誤り語を多項式表現した誤り多項式をE(x)とすれば、受信BAS符号と受信BAS誤り訂正ビットより構成される受信多項式Y(x)は、
Y(x)=W(x)+E(x)
と表せる。ここで、W(x)は送られてきた符号多項式であり、送信BAS符号と送信BAS誤り訂正ビットより構成されている。W(x)=Q(x)G(x)であるから、W(x)は生成多項式G(x)で割り切れる。従って、E(x)がG(x)で割り切れなければ、Y(x)はG(x)で割り切れないため、伝送誤りを検出することができる。具体的には、受信した16ビットの受信語(y0 ,y1 ,─y14,y15)を係数とする受信多項式Y(x)=y0 x15+y1 x14+─+y14x+y15を生成多項式G(x)で割って剰余を求める。すなわち、
Y(x)=Q’(x)G(x)+S(x)
となるS(x)=s0 x7 +s1 x6 +─+s6 x+s7 を求める。剰余多項式S(x)の係数(s0 ,s1 ,─,s6 ,s7 )がすべて0であれば、誤りが発生しなかったと判断する。それ以外の場合は、誤りが発生したと判断する。なお、受信多項式Y(x)を生成多項式G(x)で割った剰余多項式S(x)をシンドロームと呼ぶ。

以上の手順により得られるBASの復号化回路は、図9に示すように複数のレジスタ900〜907と加算器(排他論理和)からなるシフトレジスタ回路により構成される。まず、BAS復号化回路の各レジスタを予め0に初期化し、続いて16ビットの受信ビットの各ビットを順次入力していく。受信ビットを入力し終わったときには、シフトレジスタには8ビットの剰余多項式の係数が与えられているので、各レジスタの値がすべて0となっていることを確認すればよい。以上説明したように、従来のBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置は、多項式の剰余演算回路に基づくシフトレジスタ回路を含むハードウェアにより構成されていた。

概要

ソフトウェア処理に好適なBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置、並びに、BAS誤り訂正符号化方法及びBAS誤り訂正復号化方法、さらに、BAS誤り訂正符号化復号化装置及びBAS誤り訂正符号化・復号化方法を提供する。

BAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置または、方法で用いていたハードウエアのBAS符号化回路および復号化回路に代えて、BAS誤り訂正ビット(送信用受信用)をテーブルとして予め記憶しておき、該テーブルを参照してBAS誤り訂正ビット(送信用、受信用)を求める。

目的

したがって、本発明の目的は、ソフトウェア処理に好適なBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置、並びに、BAS誤り訂正符号化方法及びBAS誤り訂正復号化方法、さらに、BAS誤り訂正符号化・復号化装置及びBAS誤り訂正符号化・復号化方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤り訂正するためのBAS誤り訂正符号化装置において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶するための記憶手段と、符号化する複数ビットの送信BAS符号を入力するための送信BAS入力手段と、前記送信BAS入力手段により入力された複数ビットの送信BAS符号に対して、前記記憶手段により記憶されたテーブルを参照することにより、複数ビットの送信BAS誤り訂正ビットを求めるための送信BAS誤り訂正ビット生成手段と、を有することを特徴とするBAS誤り訂正符号化装置。

請求項2

BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤りを訂正するためのBAS誤り訂正符号化方法において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶する記憶ステップと、符号化する複数ビットの送信BAS符号を入力する送信BAS入力ステップと、前記送信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの送信BAS符号に対して、前記記憶ステップにより記憶されたテーブルを参照することにより、複数ビットの送信BAS誤り訂正ビットを求める送信BAS誤り訂正ビット生成ステップと、を有することを特徴とするBAS誤り訂正符号化方法。

請求項3

BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤りを訂正するためのBAS誤り訂正復号化装置において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶するための第1記憶手段と、複数ビットのすべてのシンドロームに対応する複数ビットの誤り語をテーブルとして予め記憶するための第2記憶手段と、復号化する複数ビットの受信BAS符号及び複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを入力するための受信BAS入力手段と、前記受信BAS入力手段により入力された複数ビットの受信BAS符号に対して、前記第1記憶手段により記憶されたテーブルを参照することにより得られた複数ビットベクトルと、前記受信BAS入力手段により入力された複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを加算することにより、複数ビットのシンドロームを求めるためのシントローム生成手段と、前記シンドローム生成手段により得られた複数ビットのシンドロームに対して、前記第2記憶手段により記憶されたテーブルを参照することにより、誤り語を求めるための誤り語生成手段と、前記受信BAS入力手段により入力された複数ビットの受信BAS符号と、前記誤り語生成手段により得られた複数ビットの誤り語を加算することにより、受信BAS符号の伝送誤りを訂正するための誤り訂正手段と、を有することを特徴とするBAS誤り語訂正復号化装置

請求項4

BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤りを訂正するためのBAS誤り訂正復号化方法において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶する第1記憶ステップと、複数ビットのすべてのシンドロームに対応する複数ビットの誤り語をテーブルとして予め記憶する第2記憶ステップと、復号化する複数ビットの受信BAS符号及び複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを入力する受信BAS入力ステップと、前記受信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの受信BAS符号に対して、前記第1記憶ステップにより記憶されたテーブルを参照することにより得られた複数ビットベクトルと、前記受信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを加算することにより、複数ビットのシンドロームを求めるシンドローム生成ステップと、前記シンドローム生成ステップにより得られた複数ビットのシンドロームに対して、前記第2記憶ステップにより記憶されたテーブルを参照することにより、誤り語を求める誤り語生成ステップと、前記受信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの受信BAS符号と、前記誤り語生成ステップにより得られた複数ビットの誤り語を加算することにより、受信BAS符号の伝送誤りを訂正する誤り訂正ステップと、を有することを特徴とするBAS誤り訂正復号化方法。

請求項5

請求項1記載のBAS誤り訂正符号化装置と請求項3記載のBAS誤り語訂正復号化装置を組み合わせて構成したことを特徴とするBAS誤り訂正符号化・復号化装置。

請求項6

請求項5記載のBAS誤り訂正符号化・復号化装置において、前記BAS誤り訂正符号化装置と前記BAS誤り語訂正復号化装置が同一装置内にあるとき、前記BAS誤り訂正符号化装置のテーブルと前記BAS誤り語訂正復号化装置の第1記憶手段のテーブルとして共通のテーブルを使用することを特徴とするBAS誤り訂正符号化・復号化装置。

請求項7

請求項2記載のBAS誤り訂正符号化方法と請求項4記載のBAS誤り語訂正復号化方法を組み合わせて構成したことを特徴とするBAS誤り訂正符号化・復号化方法。

請求項8

請求項7記載のBAS誤り訂正符号化・復号化方法において、前記BAS誤り訂正符号化方法と前記BAS誤り語訂正復号化方法を同一装置内で実行するとき、前記BAS誤り訂正符号化方法の記憶ステップに予め記憶したテーブルと前記BAS誤り語訂正復号化方法の第1記憶ステップに予め記憶したテーブルとして共通のテーブルを使用することを特徴とするBAS誤り訂正符号化・復号化方法。

請求項9

請求項1乃至8のいずれか1つに記載の装置または方法において、BASはITU−T勧告H.221で規定されるものであり、複数ビットが8ビットであることを特徴とする装置または方法。

技術分野

0001

本発明は、ITU−T勧告H.221で規定されるBAS(ビットレート割当信号)の伝送誤り訂正するためのBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置、並びにBAS誤り訂正符号化方法及びBAS誤り訂正復号化方法、さらに、BAS誤り訂正符号化復号化装置及びBAS誤り訂正符号化・復号化方法に関するものである。

背景技術

0002

ITU−T勧告H.221で規定されるBAS(ビットレート割当信号)に使用される誤り訂正符号は、生成多項式
G(x)=x8 +x7 +x6 +x4 +x2 +x+1
の2元(17,9)巡回符号を短縮することにより得られる(16,8)2重誤り訂正符号である。送信側におけるBASの符号化は、以下のように行われる。

0003

まず、符号化したい情報ビットに相当する8ビットの送信BAS符号(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 )を係数とする多項式B(x)=b0 x7 +b1 x6 +─+b6 x+b7 にx8 を掛け、その結果をG(x)で割って剰余を求める。すなわち、
B(x)x8 =Q(x)G(x)+P(x)
となるP(x)=p0 x7 +p1 x6 +─+p6 x+p7 を求める。このとき、生成される符号多項式W(x)として、
W(x)=B(x)x8 +P(x)
作ればよい。更に、W(x)の係数を高次の項から並べると、(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 ,p0 ,p1 ─p6 ,p7 )となり、左端に8ビットの送信BAS符号がそのまま現れる。B(x)x8 をG(x)で割った剰余多項式P(x)の係数(p0 ,p1 ─p6 ,p7 )が送信BAS誤り訂正ビットとなる。すなわち、16ビットで表される符号語(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 ,p0 ,p1 ─p6 ,p7 )は、8ビットの送信BAS符号(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 )に、余剰多項式P(x)の係数より得られる8ビットの送信BAS誤り訂正ビット(p0 ,p1 ─p6 ,p7 )を付加したものとなる。

0004

以上の手順により得られるBASの符号化回路は、図8に示すように複数のレジスタ800〜807と加算器排他論理和)からなるシフトレジスタ回路により構成される。まず、BAS符号化回路の各レジスタを予め0に初期化し、続いて8ビットの情報ビットとして、送信すべき送信BAS符号の各ビットを順次入力していく。8ビットの情報ビットを入力する間スイッチ820を下に倒し、スイッチ821を閉じて、情報ビットをそのまま出力するとともに、シフトレジスタに入力する。情報ビットを入力し終わったときには、シフトレジスタには8ビットの剰余多項式の係数が与えられているので、スイッチ820を上に倒し、スイッチ821を開いて、各レジスタの内容をそのまま出力する。

0005

受信側におけるBASの誤り訂正のための復号化は、以下の手順で行われる。
(1)受信BAS符号と受信誤り訂正ビットから構成される受信語からシンドローム(後述する)を計算する。
(2)シンドロームから誤り語推定する。推定できない場合は、誤り検出として復号を終わる。
(3)推定した誤り語により受信語を訂正し、訂正した受信語から情報ビットである受信BAS符号を取り出す。

0006

この手順のうち、(1)における多項式演算によるシンドロームの計算方法を考えることにする。まず、誤り語を多項式表現した誤り多項式をE(x)とすれば、受信BAS符号と受信BAS誤り訂正ビットより構成される受信多項式Y(x)は、
Y(x)=W(x)+E(x)
と表せる。ここで、W(x)は送られてきた符号多項式であり、送信BAS符号と送信BAS誤り訂正ビットより構成されている。W(x)=Q(x)G(x)であるから、W(x)は生成多項式G(x)で割り切れる。従って、E(x)がG(x)で割り切れなければ、Y(x)はG(x)で割り切れないため、伝送誤りを検出することができる。具体的には、受信した16ビットの受信語(y0 ,y1 ,─y14,y15)を係数とする受信多項式Y(x)=y0 x15+y1 x14+─+y14x+y15を生成多項式G(x)で割って剰余を求める。すなわち、
Y(x)=Q’(x)G(x)+S(x)
となるS(x)=s0 x7 +s1 x6 +─+s6 x+s7 を求める。剰余多項式S(x)の係数(s0 ,s1 ,─,s6 ,s7 )がすべて0であれば、誤りが発生しなかったと判断する。それ以外の場合は、誤りが発生したと判断する。なお、受信多項式Y(x)を生成多項式G(x)で割った剰余多項式S(x)をシンドロームと呼ぶ。

0007

以上の手順により得られるBASの復号化回路は、図9に示すように複数のレジスタ900〜907と加算器(排他論理和)からなるシフトレジスタ回路により構成される。まず、BAS復号化回路の各レジスタを予め0に初期化し、続いて16ビットの受信ビットの各ビットを順次入力していく。受信ビットを入力し終わったときには、シフトレジスタには8ビットの剰余多項式の係数が与えられているので、各レジスタの値がすべて0となっていることを確認すればよい。以上説明したように、従来のBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置は、多項式の剰余演算回路に基づくシフトレジスタ回路を含むハードウェアにより構成されていた。

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、上記従来のBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置をソフトウェアで実現しようとした場合、上記シフトレジスタ回路の動作をソフトウェアでシミュレーションする必要があるが、これらの動作はビット単位演算を行うことを基本としているため、ソフトウェアにより高速に処理することができないという欠点があった。

0009

したがって、本発明の目的は、ソフトウェア処理に好適なBAS誤り訂正符号化装置及びBAS誤り訂正復号化装置、並びに、BAS誤り訂正符号化方法及びBAS誤り訂正復号化方法、さらに、BAS誤り訂正符号化・復号化装置及びBAS誤り訂正符号化・復号化方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

上記目的を達成するために、本発明は、第1に、BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤りを訂正するためのBAS誤り訂正符号化装置において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶するための記憶手段と、符号化する複数ビットの送信BAS符号を入力するための送信BAS入力手段と、前記送信BAS入力手段により入力された複数ビットの送信BAS符号に対して、前記記憶手段により記憶されたテーブルを参照することにより、複数ビットの送信BAS誤り訂正ビットを求めるための送信BAS誤り訂正ビット生成手段と、を有することを特徴とするBAS誤り訂正符号化装置を採用するものである。

0011

本発明は、第2に、BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤りを訂正するためのBAS誤り訂正符号化方法において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶する記憶ステップと、符号化する複数ビットの送信BAS符号を入力する送信BAS入力ステップと、前記送信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの送信BAS符号に対して、前記記憶ステップにより記憶されたテーブルを参照することにより、複数ビットの送信BAS誤り訂正ビットを求める送信BAS誤り訂正ビット生成ステップと、を有することを特徴とするBAS誤り訂正符号化方法を採用するものである。

0012

本発明は、第3に、BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤りを訂正するためのBAS誤り訂正復号化装置において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶するための第1記憶手段と、複数ビットのすべてのシンドロームに対応する複数ビットの誤り語をテーブルとして予め記憶するための第2記憶手段と、復号化する複数ビットの受信BAS符号及び複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを入力するための受信BAS入力手段と、前記受信BAS入力手段により入力された複数ビットの受信BAS符号に対して、前記第1記憶手段により記憶されたテーブルを参照することにより得られた複数ビットベクトルと、前記受信BAS入力手段により入力された複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを加算することにより、複数ビットのシンドロームを求めるためのシントローム生成手段と、前記シンドローム生成手段により得られた複数ビットのシンドロームに対して、前記第2記憶手段により記憶されたテーブルを参照することにより、誤り語を求めるための誤り語生成手段と、前記受信BAS入力手段により入力された複数ビットの受信BAS符号と、前記誤り語生成手段により得られた複数ビットの誤り語を加算することにより、受信BAS符号の伝送誤りを訂正するための誤り訂正手段と、を有することを特徴とするBAS誤り語訂正復号化装置を採用するものである。

0013

本発明は、第4に、BAS(ビットレート割当信号)の伝送誤りを訂正するためのBAS誤り訂正復号化方法において、複数ビットのすべてのBAS符号に対応する複数ビットのBAS誤り訂正ビットをテーブルとして予め記憶する第1記憶ステップと、複数ビットのすべてのシンドロームに対応する複数ビットの誤り語をテーブルとして予め記憶する第2記憶ステップと、復号化する複数ビットの受信BAS符号及び複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを入力する受信BAS入力ステップと、前記受信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの受信BAS符号に対して、前記第1記憶ステップにより記憶されたテーブルを参照することにより得られた複数ビットベクトルと、前記受信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの受信BAS誤り訂正ビットを加算することにより、複数ビットのシンドロームを求めるシンドローム生成ステップと、前記シンドローム生成ステップにより得られた複数ビットのシンドロームに対して、前記第2記憶ステップにより記憶されたテーブルを参照することにより、誤り語を求める誤り語生成ステップと、前記受信BAS入力ステップにより入力された複数ビットの受信BAS符号と、前記誤り語生成ステップにより得られた複数ビットの誤り語を加算することにより、受信BAS符号の伝送誤りを訂正する誤り訂正ステップと、を有することを特徴とするBAS誤り訂正復号化方法を採用するものである。

0014

さらに、本発明は、前述のBAS誤り訂正符号化装置とBAS誤り語訂正復号化装置を組み合わせて、BAS誤り語訂正符号化・復号化装置を構成し、また前述のBAS誤り訂正符号化方法とBAS誤り語訂正復号化方法を組み合わせて、BAS誤り語訂正符号化・復号化方法を構成するものである。さらにまた、本発明は、BAS誤り訂正符号化装置とBAS誤り語訂正復号化装置を組み合わせた場合、BAS誤り訂正符号化装置のテーブルとBAS誤り語訂正復号化装置の第1記憶手段のテーブルとして共通のテーブルを使用し、またBAS誤り訂正符号化方法とBAS誤り語訂正復号化方法を組み合わせた場合、BAS誤り訂正符号化方法の記憶ステップに予め記憶したテーブルとBAS誤り語訂正復号化方法の第1記憶ステップに予め記憶したテーブルとして共通のテーブルを使用する。また、前述のいずれの装置またはいずれの方法において、BASはITU−T勧告H.221で規定されるものであり、複数ビットが8ビットであることが好ましい。

0015

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

0016

(実施例1)最初に、本発明の実施例1を詳細に説明する。8ビットの送信BAS符号を8次元ベクトルb=(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 )で表現するものとする。左側の8列が8次単位行列I8 であり、
G0 =[I8 P]
と表される8×16行列生成行列として使用し、送信BAS符号bに対して、
w=bG0
によって符号語wを作れば、
w=(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 )G0
=(b0 ,b1 ,─,b6 ,b7 ,p0 ,p1 ,─,p6 ,p7 )
=(b,p)
という形で符号化される。8次元ベクトルp=(p0 ,p1 ,─,p6 ,p7 )は、8ビットの送信BAS誤り訂正ビットであり、送信BAS符号bに対して、
p=bP
により求められる。

0017

ここで、符号語wの最初の8ビットには送信BAS符号bがそのまま現れることになり、残りの8ビットには送信BAS誤り訂正ビットpが付加されている。一般に2元巡回符号の場合、検査記号生成行列Pは、下から第i行(i=0,1,─,k−1)がxi+n-k をG(x)で割った剰余多項式の係数を並べたn−k次元ベクトルであるような(n−k)×n行列であることが知られている。従って、生成多項式G(x)=x8 +x7 +x6 +x4 +x2 +x+1の(16,8)巡回符号の検査記号生成行列は、以下の数式1となり、

0018

上記BAS誤り訂正ビット計算には、高速化が要求されるため、送信BAS符号を送信する毎に上記ベクトル・行列演算を行うのではなく、予め256個のBAS符号に対応するBAS誤り訂正ビットの値をBAS誤り訂正ビット計算テーブルとして用意しておくことにより、送信BAS誤り訂正ビットの値を求めるようにすべきである。

0019

以上のようなBAS符号化演算を実際に実施した場合のBAS符号化部のブロック図を図1に示す。図1において、100は、本発明の一実施例であるBAS符号化部、101は、8ビットの送信BAS符号を入力するための送信BAS入力部、102は、前述の行列演算を行うための行列演算部、103は、BAS誤り訂正ビット計算テーブルを格納するためのメモリ、104は、送信BAS符号に送信BAS誤り訂正ビットを挿入するためのパリティ挿入部、110は、BAS符号化部100に対してITU−T勧告H.221に従った送信BAS符号を出力するH.221多重化部、120は、BAS符号化部100より出力された送信BAS符号及び送信BAS誤り訂正ビットを回線に対して送信する回線インターフェース部である。

0020

図2は、BAS符号化部におけるBAS符号化演算のフローチャートである。ステップS201において、送信BAS入力部101により、H.221多重化部110より入力される8ビットの送信BAS符号を受信したと判断したならば、ステップS202に進み、送信BAS入力部101により、入力された8ビットの送信BAS符号をそのまま行列演算部102及びパリティ挿入部104に出力する。

0021

ステップS203において、行列演算部102により、送信BAS入力部101より入力された8ビットの送信BAS符号と前述の8×8検査記号生成行列Pとの乗算結果をメモリ103に格納されたBAS誤り訂正ビット計算テーブルを参照することによって求める。BAS誤り訂正ビット計算テーブルは、例えば図3のように256個の8ビットのBAS符号に対するBAS誤り訂正ビットの値により構成されている。ステップS204において、行列演算部102により、ステップS203で得られた8ビットベクトルを送信BAS誤り訂正ビットとしてパリティ挿入部104に出力する。ステップS205において、パリティ挿入部104により、送信BAS符号に行列演算部102より与えられた送信BAS誤り訂正ビットを挿入し、回線インターフェース部120に対して出力する。

0022

(実施例2)以下に、本発明の実施例2を詳細に説明する。まず、ベクトル・行列演算によるシンドロームの計算方法について考えることにする。送信BAS符号bと送信BAS誤り訂正ビットpより構成される符号語w=(b,p)を送ったとき、誤り語eが加わって、受信語y=w+eが受信されたとする。受信語y=(y0 ,y1 ,─,y6 ,y7 ,y8 ,y9 ,─,y14,y15)は受信BAS符号(y0,y1 ,─,y6 ,y7 )と受信BAS誤り訂正ビット(y8 ,y9 ,─,y14 ,y15)より構成される。検査行列をH0 とすると、シンドロームs=(s0,s1 ,─,s6 ,s7 )は、
s=yH0 T
により求められる。検査行列H0 は、右側の8列が8次単位行列I8 であり、
H0 =[PT I8 ]
と表される。ここで、PT はPの転置行列を表す。従って、シンドロームsは、
s=y[PT I8 ]T
=(y0 ,y1 ,─,y6 ,y7 )P+(y8 ,y9 ,─,y14,y15)となり、受信BAS符号(y0 ,y1 ,─,y6 ,y7 )と検査記号生成行列Pの積と受信BAS誤り訂正ビット(y8 ,y9 ,─,y14,y15)の和(排他論理和)を求めればよい。一般に2元巡回符号の場合、検査記号生成行列Pは、下から第i行(i=0,1,─,k−1)がxi+n-k をG(x)で割った剰余多項式の係数を並べたn−k次元ベクトルであるような(n−k)×n行列であることが知られている。従って、生成多項式G(x)=x8 +x7 +x6 +x4 +x2 +x+1の(16,8)巡回符号の検査記号生成行列Pは、以下の数式4となり、

0023

上記BASシンドローム計算には、高速化が要求されるため、受信BAS符号を受信する毎に上記ベクトル・行列演算を行うのではなく、予め256個のBAS符号に対応するBAS誤り訂正ビットの値をBAS誤り訂正ビット計算テーブルとして用意しておき、受信BAS符号(y0 ,y1 ,─,y6 ,y7 )よりBAS誤り訂正ビット計算テーブルを参照して得られた(y0 ,y1 ,─,y6 ,y7 )Pの値と受信BAS誤り訂正ビット(y8 ,y9 ,─,y14,y15)の和(排他論理和)によって、シンドロームの値を求めるようにすべきである。この場合のBAS誤り訂正ビット計算テーブルは、実施例1におけるBAS誤り訂正ビット計算テーブルとまったく同じものである。

0024

次に、シンドロームから誤り語を推定する過程について考える。シンドロームから誤り語を推定するには、予め訂正可能な2重誤りまでの誤り語とそれに対応するシンドロームとの関係をテーブルとして用意しておき、シンドロームを計算した後に、それに対応する誤り語をこのテーブルで検索すればよい。対応する誤り語がなければ、誤り検出となる。G0 とH0 は、
ID=000009HE=010 WI=061 LX=0295 LY=1800
の関係を満たす。ここで、08*8 は、全要素が0の8×8行列である。このため、wとH0 は、w=bG0 より、
ID=000010 HE=010 WI=039 LX=0405 LY=2050
の関係を満たすことになる。y=w+eであるから、シンドロームは、
ID=000011 HE=015 WI=039 LX=0405 LY=2250
となり、これによって訂正可能な2重誤りまでの誤り語e(0も含む)とそれに対応するシンドロームsとの関係をテーブルとして作成することができる。誤り語eが推定できれば、推定した誤り語により受信ビットを訂正する方法は一般的に簡単であり、
w=y+e
により正しい符号語wが得られる。

0025

実際に誤り語を推定する場合、計算したシンドロームから誤り語を求める必要があるため、訂正可能な2重誤りまでの誤り語とそれに対応するシンドロームの値をテーブルとして用意するのではなく、256個のシンドロームに対応する誤り語の値をBAS誤りビット位置計算テーブルとして用意する。基本的には、受信BAS誤り訂正ビットにおける誤りを訂正する必要がなく、受信BAS符号の誤りのみを訂正すればよい。

0026

BAS誤りビット位置計算テーブルを利用した受信BAS符号の誤り訂正においては、以下の3つの場合がありうる。
(1)シンドロームに対応する誤り語の上位8ビットがすべて0(00000000XXXXXXXX)の場合
受信BAS符号に誤りがないと判断する。BAS誤りビット位置計算テーブルには(00000000)が設定されている。受信BAS符号をそのまま使用する。
(2)シンドロームに対応する誤り語の上位8ビットのいずれかが1の場合
受信BAS符号に1ビットあるいは2ビットの誤りがあると判断する。BAS誤りビット位置計算テーブルに対応する誤り語(上位8ビット)が設定されている。受信BAS符号の誤りを訂正する。
(3)シンドロームに対応する誤り語が存在しない場合
受信BAS符号の誤りを訂正できない(3重以上の誤りがある)と判断する。BAS誤りビット位置計算テーブルには(11111111)が設定されている。受信BAS符号を廃棄すべきである。

0027

以上のようなBAS復号化演算を実際に実施した場合のBAS復号化部のブロック図を図4に示す。図4において、400は、本発明の一実施例であるBAS復号化部、401は、8ビットの受信BAS符号及び8ビットの受信BAS誤り訂正ビットを入力するための受信BAS入力部、402は、前述の行列演算を行うための行列演算部、403は、BAS誤り訂正ビット計算テーブル及びBAS誤りビット位置計算テーブルを格納するためのメモリ、404は、受信BAS符号の伝送誤りを訂正するための誤り訂正部、420は、回線より受信BAS符号及び受信BAS誤り訂正ビットを受信し、BAS復号化部400に対して受信BAS符号及び受信BAS誤り訂正ビットを出力する回線インターフェース部、410は、BAS復号化部400より出力された受信BAS符号に対して、ITU−T勧告H.221に従った制御を行うH.221分離化部である。

0028

図5は、BAS復号部におけるBAS復号化演算のフローチャートである。ステップS501において、受信BAS入力部401により、回線インターフェース部420より入力される8ビットの受信BAS符号を受信したと判断したならば、ステップS502に進み、受信BAS入力部401により、入力された8ビットの受信BAS符号をそのまま行列演算部402及び誤り訂正部404に出力する。

0029

ステップS503において、受信BAS入力部401により、8ビットの受信BAS符号に続いて入力された8ビットの受信BAS誤り訂正ビットをそのまま行列演算部402に出力する。ステップS504において、行列演算部402により、受信BAS入力部401により入力された8ビットの受信BAS符号と前述の8×8検査記号生成行列Pとの乗算結果をメモリ403に格納されたBAS誤り訂正ビット計算テーブルを参照することによって求める。

0030

BAS誤り訂正ビット計算テーブルは、例えば図6のように256個の8ビットのBAS符号に対するBAS誤り訂正ビットの値により構成されている。ステップS505において、行列演算部402により、ステップS504で得られた8ビットベクトルと8ビットの受信BAS誤り訂正ビットを加算(排他論理和)して、8ビットのシンドロームを求める。

0031

ステップS506において、行列演算部402により、ステップS505で得られた8ビットのシンドロームから推定される8ビットの誤り語をメモリ403に格納されたBAS誤りビット位置計算テーブルを参照することによって求める。BAS誤りビット位置計算テーブルは、例えば図7のように256個の8ビットのシンドロームに対する誤り語の値により構成されている。

0032

ステップS507において、行列演算部402により、ステップS506で得られた8ビットの誤り語を誤り訂正部404に出力する。ステップS508において、誤り訂正部404により、8ビットの受信BAS符号と行列演算部402より与えられた8ビットの誤り語を加算(排他論理和)して、受信BAS符号の誤りを訂正する。ステップS509において、誤り訂正部404により、誤りを訂正した受信BAS符号をH.221分離化部410に対して出力する。

0033

(その他の実施例)上記実施例の送信BAS入力部、受信BAS入力部において、例えば、入力されるシリアルデータをパラレルデータに変換してI/Oデータとして入力するように構成してもよいし、入力されるデータをメモリに展開してメモリから読み出すように構成してもよい。

0034

また、上記実施例においては、BAS誤り訂正ビット計算テーブルとBAS誤りビット位置計算テーブルとを同じメモリに記憶するように構成したが、それぞれ別々のメモリに記憶してもよい。当然のことながら、BAS誤り訂正符号化装置とBAS誤り訂正復号化装置を同一装置内で実現した場合は、BAS符号化に使用するBAS誤り訂正ビット計算テーブルとBAS復号化するBAS誤り訂正ビット計算テーブルとは、まったく同じものであるため、これらを1つのテーブルとして共通化してもよい。

発明の効果

0035

以上説明したように、本発明によれば、1回のテーブル参照により、送信BAS誤り訂正ビットが得られるので、ソフトウェアによりBAS符号化を容易にしかも高速に処理することができるという効果がある。また、2回のテーブル参照と2回のベクトル加算により、受信BAS符号の伝送誤りを訂正するので、ソフトウェアによりBAS復号化を容易にしかも高速に処理することができるという効果がある。

0036

さらに、BAS誤り訂正符号化装置とBAS誤り訂正復号化装置を同一装置内で実現した場合は、BAS符号化に使用するBAS誤り訂正ビット計算テーブルとBAS復号化に使用するBAS誤り訂正ビット計算テーブルを共通化できるので、テーブル作成に必要なメモリを節約できるという効果がある。

図面の簡単な説明

0037

図1図1は、本発明の実施例1のBAS符号化部のブロック図である。
図2図2は、本発明の実施例1のBAS符号化部のフローチャートである。
図3図3は、本発明の実施例1のBAS符号化部のBAS誤り訂正ビット計算テーブルである。
図4図4は、本発明の実施例2のBAS復号化部のブロック図である。
図5図5は、本発明の実施例2のBAS復号化部のフローチャートである。
図6図6は、本発明の実施例2のBAS復号化部のBAS誤り訂正ビット計算テーブルである。
図7図7は、本発明の実施例2のBAS復号化のBAS誤り訂正ビット位置計算テーブルである。
図8図8は、従来のBAS符号化回路である。
図9図9は、従来のBAS復号化回路である。

--

0038

100 BAS符号化部
101 送信BAS入力部
102行列演算部
103メモリ
104パリティ挿入部
110 H.221多重化部
120回線インターフェース部
400 BAS復号化部
401 受信BAS入力部
402 行列演算部
403 メモリ
404誤り訂正部
410 H.221分離化部
420 回線インターフェース部
800〜807レジスタ
900〜907 レジスタ
820〜821 スイッチ

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