JP2008153760A - 情報符号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】音声と映像など複数チャネルを異なる符号化率で、かつ、回線状態に応じて符号化率を動的に変化させてＬＤＰＣ符号処理する場合であっても、回路規模の縮小が可能な情報符号化装置を提供する。
【解決手段】複数チャネルに対応する低密度パリティ検査符号を符号化する符号化回路１６０は、あらかじめ決定した一定期間において処理すべき情報数をチャネル毎に求め、ラウンドロビンによって処理チャネルを切り替え制御する制御部３２０と、符号化率可変であり、制御部の処理チャネル切り替え制御により各チャネルの情報ビットを順次符号化する単一のＬＤＰＣ符号符号化部３５０およびパンクチャ部３６０とを備えたことを特徴とする。チャネル設定値変更にともなう変更情報を１つの制御部で一元管理することができ、複数チャネルを異なる符号化率で処理する場合であっても、回路規模の縮小が可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、高速データ転送を行う伝送路において生じる誤りを訂正する低密度パリティ検査符号を用いた情報符号化装置にかかり、特に、複数チャネルを持ち、それぞれのチャネルに対し複数の符号化率が動的に変化することに対応するのに好適な低密度パリティ検査符号の情報符号化装置に関する。

近年、移動体通信や無線ＬＡＮなどでは、データ転送速度がより高速になっている。これらの分野では、伝送路の状態によって誤り頻度が大きく変化する。従って、伝送路の状態が変化した場合であっても、効率の良いデータ転送を行うことが、高速伝送につながる。そして、誤り訂正技術では、その符号化率を変えることで誤り訂正能力も変わる。従って、伝送路状態に応じ、複数の符号化率を適切に選択することで、効率の良いデータ転送が可能となる。これに伴って、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ：Low Density Parity Check Codes）などの誤り訂正技術の研究も盛んに行われている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、低密度パリティ検査符号とは、行列内の「１」の要素の数が非常に少ない検査行列によって定義される線形符号をいう。

さらに、テレビ電話のように、１台の携帯電話端末において、音声と画像を同時に送受信する携帯電話端末もある。このような端末では、音声には、より誤りが少ない符号化率を適用し、映像には、より高速な伝送ができる符号化率を適用することがある。あるいは、音声のみ送信し、映像は送信しない場合もある。このように、音声と映像など複数チャネルを異なる符号化率で、かつ、回線状態に応じて符号化率を動的に変化させてＬＤＰＣ符号処理する場合がある。

特開２００６−５４５７５号公報

従来、上述したような複数チャネルのデータを異なる符号化率で処理する方法として、複数の符号化率に対応する符号化回路および復号回路をそれぞれ複数持ち、それら回路で複数チャネルのデータを処理する方法が取られてきた。

図６は、従来の符号化回路の構成を示す説明図である。
従来の符号化回路は、図６に示したように、Ｎ個の符号化率に対応する符号化回路３０−１、・・・、３０−Ｎを備える。符号化回路３０−１は、図６に示したように、複数チャネルの情報ビットを記憶する入力バッファ部３３と、入力バッファ部３３から読み出した情報ビットに対し、あらかじめ定義される基本の符号化率で低密度パリティ検査符号の符号化をするＬＤＰＣ符号符号化部３５と、ＬＤＰＣ符号符号化部３５から出力された符号語に対して、パンクチャを行うことで符号化率を変更するパンクチャ部３６と、パンクチャ部３６が出力する符号化率が変更された符号語をメモリに蓄えた後、符号化率が変更された符号語長に従って、符号語を外部へ出力する出力バッファ部３７と、回線状態に適応する符号化率に対応したチャネル設定値をチャネル毎に保持するチャネル設定部３１と、ＬＤＰＣ符号符号化部３５、パンクチャ部３６および出力バッファ部３７を制御する制御部３２と、を備える。他の符号化回路３０−２、・・・、３０−Ｎについても同様である。

このように従来の符号化回路では、複数チャネルを持ち、それぞれのチャネルに対し複数の符号化率に対応する場合は、複数の符号化率に対応する低密度パリティ検査符号回路をチャネル数分持ち、それらを同時に動作させる方法が取られていた。

しかし、図６に示した符号化回路では、チャネルごとの符号化率に対応する符号化回路および復号回路をそれぞれ複数持つことで、回路規模が増えてしまうという問題点がある。さらに、回線状況に応じて符号化率を動的に変更するため、符号化率の変更の都度、ある一定期間に処理する符号語数が動的に変化してしまい、制御が複雑になる。また、チャネル数分の低密度パリティ検査符号回路を１つにまとめた場合、動的に各チャネルの符号化率が変更されると、各チャネルで処理すべき符号語数も動的に変わってしまい、制御が難しくなる。

本発明は、上記背景技術が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複数チャネルを持ち、それぞれのチャネルに対し複数の符号化率が動的に変化することに対応する低密度パリティ検査符号において、回路規模縮小と制御の容易化を図ることの可能な、新規かつ改良された情報符号化装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点によれば、複数チャネルに対応する低密度パリティ検査符号を符号化する情報符号化装置が提供される。本発明の情報符号化装置（１６０）は、あらかじめ決定した一定期間において処理すべき情報数をチャネル毎に求め、処理チャネルを切り替え制御する（単一の）制御部（３２０）と、符号化率可変であり、前記制御部の処理チャネル切り替え制御により各チャネルの情報ビットを順次符号化する（単一の）符号化部（３５０、３６０）と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。

かかる構成によれば、チャネル設定値変更にともなう変更情報（例えば、処理符号語数、パンクチャビット数、パンクチャ後符号語長など）を１つの制御部（３２０）で一元管理することで、かかる変更情報を情報ビットとともに符号化部（３５０、３６０）へ渡す必要がない。また、かかる変更情報を情報ビットに付加することによる情報ビット信号線の帯域を圧迫することもなくなり、制御が容易になる。このため、音声と映像など複数チャネルを異なる符号化率で、かつ、回線状態等に応じて符号化率を動的に変化させてＬＤＰＣ符号処理する場合であっても、１つの符号化部（３５０、３６０）で済み、回路規模の縮小ができる。

なお上記において、構成要素に付随して括弧書きで記した参照符号は、説明の便宜のために、後述の実施形態および図面における対応する構成要素を一例として記したに過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。以下も同様である。

本発明の情報符号化装置において、前記制御部（３２０）は、一定期間内で処理すべき符号語数である「処理符号語数」と、符号化率を変更するための情報である「パンクチャビット数」と、パンクチャ後の符号語の長さである「パンクチャ後符号語長」と、を各チャネル設定値をキーとして求めるルックアップテーブルを参照して、前記一定期間において処理すべき情報数を決定するようにしてもよい（請求項２）。各チャネルの一定期間内の処理符号語数が変更されても、ルックアップテーブルを参照することで、容易に制御することができる。

また、前記制御部（３２０）は、負荷分散のための並列処理の一手法であるラウンドロビンによって処理チャネルを切り替え制御するようにしてもよい（請求項３）。

上記課題を解決するため、本発明の第２の観点によれば、複数チャネルに対応する低密度パリティ検査符号を符号化する情報符号化装置が提供される。本発明の情報符号化装置（１６０）は、複数チャネルの情報ビットを記憶する入力バッファ部（３３０）と、前記複数チャネルの情報ビットを入力バッファから選択的に読み出すセレクタ部（３４０）と、前記セレクタ部から読み出した情報ビットに対し、あらかじめ定義される基本の符号化率で低密度パリティ検査符号の符号化をするＬＤＰＣ符号符号化部（３５０）と、前記ＬＤＰＣ符号符号化部から出力された符号語に対して、パンクチャを行うことで符号化率を変更するパンクチャ部（３６０）と、前記パンクチャ部が出力する符号化率が変更された符号語をメモリに蓄えた後、符号化率が変更された符号語長に従って、符号語を外部へ出力する出力バッファ部（３７０）と、所定の符号化率（例えば、（回線状態に適応する符号化率）に対応したチャネル設定値をチャネル毎に保持するチャネル設定部（３１０）と、前記セレクタ部、ＬＤＰＣ符号符号化部、パンクチャ部および出力バッファ部を制御する制御部（３２０）と、を備えたことを特徴とする（請求項４）。

かかる構成によれば、チャネル毎に異なる符号化率で情報ビットを符号化する回路において、あらかじめ決定した一定期間において処理すべき情報数をチャネル毎に求め、処理チャネルを切り替える。そして、符号化率可変な単一の制御部、ＬＤＰＣ符号符号化部、パンクチャ部を用いて、順次、各チャネルの情報ビットを符号化する制御とすることで、容易に、複数チャネルの情報ビットを異なる符号化率で符号化することができる。

このように、チャネル設定値変更にともなう変更情報（例えば、処理符号語数、パンクチャビット数、パンクチャ後符号語長など）を１つの制御部（３２０）で一元管理することで、かかる変更情報を情報ビットとともに符号化部（３５０、３６０）へ渡す必要がない。また、かかる変更情報を情報ビットに付加することによる情報ビット信号線の帯域を圧迫することもなくなり、制御が容易になる。このため、音声と映像など複数チャネルを異なる符号化率で、かつ、回線状態等に応じて符号化率を動的に変化させてＬＤＰＣ符号処理する場合であっても、１つの符号化部（３５０、３６０）で済み、回路規模の縮小ができる。

本発明の情報符号化装置において、前記制御部（３２０）は、一定期間内で処理すべき符号語数である処理符号語数が与えられ、前記処理符号語数に基づいて、各チャネルの未処理符号語の処理を切り替える切り替え部（４００）と、符号化率を変更するための情報であるパンクチャビット数が与えられ、前記パンクチャビット数に基づいて、パリティビットを廃棄（例えば、連続する範囲のパリティビットを廃棄）するための信号を生成する廃棄要求部（５００）と、パンクチャ後の符号語の長さであるパンクチャ後符号語長が与えられ、前記パンクチャ後符号語長に基づいて、パンクチャ後の符号語長信号を生成する符号語長処理部（６００）と、を備える構成としてもよい（請求項５）。

また、前記切り替え部（４００）は、負荷分散のための並列処理の一手法であるラウンドロビンによって処理チャネルを切り替えるようにしてもよい（請求項６）。

かかる構成によれば、あらかじめ、各チャネル設定値から、一定期間内で処理すべき符号語数を求めておき、各チャネルにおいて処理を終えた符号語数が処理符号語数に達していなければ、ラウンドロビン回路に処理要求を出す。そして、ラウンドロビン回路によって選択された処理チャネルの情報ビットを、入力バッファから選択的に読み出し、符号化回路へ出力することで、複数チャネルの情報ビットを順次符号化することができる。また、各チャネルの一定期間内の処理符号語数が変更されても、処理符号語数と、ラウンドロビン回路により、簡単に制御することができる。

また、廃棄要求部では、チャネル毎のパンクチャビット数を元に、連続する範囲のパリティビットを廃棄する信号をチャネル毎に生成し、ラウンドロビン回路によって選択された処理チャネルの廃棄要求信号をパンクチャ部へ出力することで、各チャネルの符号化率が異なっても、チャネル毎に符号化率を制御することができる。また、符号語長処理部では、ラウンドロビン回路によって選択された処理チャネルのパンクチャ後の符号語長を出力バッファに渡すとともに、ラウンドロビン回路によって選択された処理チャネル番号も渡すことで、出力バッファ部では、各チャネルに対応する出力バッファに、パンクチャ後の符号語を書き込むことができる。

以上のようにして、１つの符号化回路で複数チャネルの情報ビットをチャネル毎に異なる符号化率で符号化することが簡単にできる。

また、前記制御部（３２０）は、前記処理符号語数と、前記パンクチャビット数と、前記パンクチャ後符号語長と、を各チャネル設定値をキーとして求めるルックアップテーブルを参照するようにしてもよい（請求項７）。各チャネルの一定期間内の処理符号語数が変更されても、ルックアップテーブルを参照することで、容易に制御することができる。

また、本発明の他の観点によれば、コンピュータを、上記本発明にかかる情報符号化装置として機能させるためのプログラムと、そのプログラムを記録した、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体が提供される。ここで、プログラムはいかなるプログラム言語により記述されていてもよい。また、記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスクなど、プログラムを記録可能な記録媒体として現在一般に用いられている記録媒体、あるいは将来用いられるいかなる記録媒体をも採用することができる。

以上のように、本発明によれば、複数チャネルを持ち、それぞれのチャネルに対し複数の符号化率に対応するのに好適であり、容易な制御によって、回路規模が縮小された、低密度パリティ検査符号の装置が提供される。その他の本発明の優れた効果については、以下の発明を実施するための最良の形態の説明においても説明する。

以下に添付図面を参照しながら、本発明にかかる情報符号化装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（本実施形態の構成）
本実施形態における情報符号化装置は、例えば、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital (Data) Assistants）のような通信装置に用いられるものである。図１は、かかる通信装置の送信機および受信機の一般的な構成を示す説明図である。

（１）送信機および受信機の構成（図１）
送信機１００は、図１に示したように、送信装置全体を制御するＣＰＵ１１０と、音声を電気信号に変換するマイク１２０と、音声信号を処理する音声信号処理回路１３０と、映像を電気信号に変換するカメラ１４０と、映像信号を処理する映像信号処理回路１５０と、信号処理された音声信号および映像信号を符号化する複数チャネル対応の符号化回路１６０と、符号化された信号を送信する送信回路１７０などから構成される。本実施形態は特に符号化回路１６０の構成および動作に特徴を有するものである。この点については、図２等を参照しながらさらに後述する。

一方、受信機２００は、図１に示したように、受信信号を復調および軟判定を行う受信回路２１０と、復調された信号を復号する復号回路２２０と、受信装置全体を制御するＣＰＵ２３０と、復号された映像信号を処理する映像信号処理回路２４０と、復号された音声信号を処理する音声信号処理回路２５０と、信号処理された音声信号を外部に発音するスピーカ２６０と、信号処理された映像信号を表示するモニタ２７０などから構成されている。

音声信号のデータ量は、映像信号のデータ量よりも少ない。しかし、携帯電話においては、音声信号は、映像信号に比べ、より誤り率の低い、安定した符号化率で送ることが要求される。従って、１つの符号化回路で音声と映像などの複数チャネルに対応し、かつ、それぞれのチャネルで異なる符号化率で動作することが要求される。以下、かかる観点を中心に説明する。

（２）符号化率の変更方法
符号化率の変更方法について説明する。
受信機２００の復号回路２２０にて受信データの誤りを検出した結果や、映像信号処理回路２４０や、音声信号処理回路２５０において、より上位層のＣＲＣ（巡回冗長検査）などにより受信データの誤りを検出した結果などを用いて、ＣＰＵ２３０が回線状態を判定する。誤りが多く、回線状態が悪いと判定した場合は、パリティビットのパンクチャビット数を少なくして、符号化率を下げ、誤り訂正能力を高める。逆に、誤りが少なく、回線状態が良いと判定した場合は、パリティビットのパンクチャビット数を多くして、符号化率を上げ、データ転送速度を高める。予め用意されている符号化率の中から、検出した誤り頻度に応じて、適応的に符号化率を決定する。また、決定した符号化率を送信機１００へ送信することで、送信機１００と符号を一致させる。常に、回線状態に適応する符号化率で動作するために、上記一連の動作を定期的に行う。

符号化率Ｒｐは、Ｒｐ＝Ｉｎ／（Ｎ−Ｐｎ）で計算される。ここで、Ｎは符号長、Ｉｎは情報ビット数、Ｐｎはパリティビットのパンクチャビット数を示す。

本実施形態では、パンクチャビット位置は、パリティビットの先頭から連続する範囲にしている。このように、連続する範囲とすることで、制御をより簡単にすることができる。

以下に、図１に示した構成のうち本実施形態に特徴的な構成を中心に説明する。符号化回路１６０の構成を図２、図３に、符号化回路１６０で使用するルックアップテーブルの構成を図４に、パンクチャタイミングを図５に示す。

（３）符号化回路１６０の構成（図２）
図２は、本実施形態に特徴的な構成要素である符号化回路１６０の構成を示す説明図である。符号化回路１６０は、本発明の情報符号化装置に相当するものであり、図２に示したように、チャネル設定部３１０と、制御部３２０と、Ｎ個の入力バッファ３３０−１、・・・、３３０−Ｎと、セレクタ部３４０と、ＬＤＰＣ符号符号化部３５０と、パンクチャ部３６０と、Ｎ個の出力バッファ部３７０−１、・・・、３７０−Ｎを含んで構成されている。

チャネル設定部３１０は、回線状態に適応する符号化率に対応したチャネル設定値をチャネル毎に保持する回路である。制御部３２０は、本実施形態にかかる符号化回路１６０の全体を制御する回路である。制御部３２０の詳細については、図３等を参照しながらさらに後述する。

入力バッファ３３０−１、・・・、３３０−Ｎは、符号化すべき情報ビットを蓄えるメモリであり、複数チャネル（Ｎチャネル）分持つ。セレクタ部３４０は、処理すべきチャネルの情報ビットを、入力バッファから選択して読み出す回路である。ＬＤＰＣ符号符号化部３５０は、単一の符号化率で情報ビットを符号化する回路である。パンクチャ部３６０は、符号化率を可変するために、指示された期間、連続する範囲のパリティビットを廃棄する回路である。出力バッファ部３７０−１、・・・、３７０−Ｎは、パンクチャ後の符号語を蓄えるメモリであり、複数チャネル（Ｎチャネル）分持つ。

（４）制御部３２０の構成（図３）
図３は、本実施形態に特徴的な構成要素である制御部３２０の構成を示す説明図である。
制御部３２０は、チャネル設定部３１０から入力される「チャネル設定値」をキーとして、ルックアップテーブル（図４）を引くことで、一定期間内の「処理符号語数」、「パンクチャビット数」、「パンクチャ後の符号語長」を求めるものである。制御部３２０は、図３に示したように、ラウンドロビン処理部４００と、廃棄処理部５００と、符号語長処理部６００の３つの機能部に大別される。なお、ルックアップテーブルについては、図４等を参照しながら後述する。制御部３２０の各構成要素について、以下、順に説明する。

（ラウンドロビン処理部４００）
ラウンドロビン処理部４００は、各チャネルの未処理符号語の処理を切り替える機能を有する。ラウンドロビン処理は、負荷分散のための並列処理の一手法であり、各処理を一定時間ずつ順番に実行することをいう。「巡回的並列処理」とも称される。持ち時間を使い果たした処理は一旦中断され、待ち行列の最後に回される。各処理に割り当てられるＣＰＵ時間の断片はタイムクォンタム（time quantum）もしくはタイムスライス（time
slice）などと称される。ラウンドロビン処理ではすべてのプロセスが平等に扱われる。

上記のラウンドロビン処理を実現するために、本実施形態のラウンドロビン処理部４００は、図３に示したように、Ｎ個の比較部４１０−１、・・・、４１０−Ｎと、ラウンドロビン回路４２０と、カウントアップ制御部４３０を含んで構成される。比較部４１０−１は、符号語処理数計算回路（ルックアップテーブル）４１２と、符号語処理済み数カウンタ４１４と、比較回路４１６を含んで構成される。他の比較部４１０−２、・・・、４１０−Ｎについても同様である。

符号語処理数計算回路４１２は、ルックアップテーブル（図４）を参照して、符号語処理数を計算する回路である。符号語処理済み数カウンタ４１４は、処理済みの符号語数をカウントするカウンタである。比較回路４１６は、符号語処理数計算回路４１２からの「符号語処理数」と、符号語処理済み数カウンタ４１４からの「符号語処理済み数」とを比較し、比較結果に応じてラウンドロビン回路４２０に処理要求を出力する回路である。

ラウンドロビン回路４２０は、各チャネルからの処理要求をラウンドロビンで順番に選択する回路である。カウントアップ制御部４３０は、ラウンドロビン回路４２０が選択したチャネルに対して、ＬＤＰＣ符号符号化部３５０からの符号語処理信号に応じて、符号語処理済み数カウンタ４１４を１つカウントアップする機能部である。

ラウンドロビン処理部４００は以上の構成を採用する。かかる構成によれば、あらかじめ、各チャネル設定値から、一定期間内で処理すべき符号語数をルックアップテーブル（図４）で求めておき、各チャネルにおいて処理を終えた符号語数が処理符号語数に達していなければ、ラウンドロビン回路４２０に処理要求を出すことができる。

そして、ラウンドロビン回路４２０によって選択された処理チャネルの情報ビットを、入力バッファ部３３０−１、・・・、３３０−Ｎから選択的に読み出し、ＬＤＰＣ符号符号化部３５０へ出力することで、複数チャネルの情報ビットを順次符号化することができる。また、各チャネルの一定期間内の処理符号語数が変更されても、処理符号語数と、ラウンドロビン回路４２０により、簡単に制御することができる。

（廃棄処理部５００）
廃棄処理部５００は、図３に示したように、Ｎ個の比較部５１０−１、・・・、５１０−Ｎと、セレクタ５２０と、カウントアップ制御部５３０を含んで構成される。比較部５１０−１は、パンクチャビット数計算回路（ルックアップテーブル）５１２と、パリティビット廃棄カウンタ５１４と、比較回路５１６を含んで構成される。他の比較部５１０−２、・・・、５１０−Ｎについても同様である。

パンクチャビット数計算回路５１２は、ルックアップテーブル（図４）を参照して、パンクチャビット数を計算する回路である。パリティビット廃棄カウンタ５１４は、廃棄するパリティビットをカウントするカウンタである。比較回路５１６は、パンクチャビット数計算回路５１２からの「パンクチャビット数」と、パリティビット廃棄カウンタ５１４からの「パリティビット廃棄数」とを比較し、比較結果に応じてセレクタ５２０に廃棄要求を出力する回路である。

セレクタ５２０は、各チャネルからの廃棄要求をパンクチャ部３６０に出力する回路である。カウントアップ制御部５３０は、上述のラウンドロビン回路４２０が選択したチャネルに対して、ＬＤＰＣ符号符号化部３５０からの符号語処理信号に応じて、パリティビット廃棄カウンタ５１４を１つカウントアップする機能部である。

このように廃棄要求部５００では、チャネル毎のパンクチャビット数を元に、連続する範囲のパリティビットを廃棄する信号をチャネル毎に生成する。そして、ラウンドロビン回路４２０によって選択された処理チャネルの廃棄要求信号をパンクチャ部３６０へ出力することで、各チャネルの符号化率が異なっても、チャネル毎に符号化率を制御することができる。

（符号語長処理部６００）
符号語長処理部６００は、図３に示したように、符号語長計算回路（ルックアップテーブル）６１０−１、・・・、６１０−Ｎにより構成される。符号語長計算回路６１０−１は、ルックアップテーブル（図４）を参照して、符号語長を計算し、計算した符号語長を出力バッファ部３７０−１に出力する回路である。他の符号語長計算回路６１０−２、・・・、６１０−Ｎについても同様であり、それぞれ対応する出力バッファ部３７０−２、・・・、３７０−Ｎに対して計算した符号長を出力する。

このように符号語長処理部６００では、ラウンドロビン回路４２０によって選択された処理チャネルのパンクチャ後の符号語長を出力バッファ部３７０−１、・・・、３７０−Ｎに渡すとともに、ラウンドロビン回路４２０によって選択された処理チャネル番号も渡すことで、各チャネルに対応する出力バッファ部３７０−１、・・・、３７０−Ｎに、パンクチャ後の符号語を書き込むことができる。

以上、図３を参照しながら制御部３２０の構成について説明した。かかる構成を採用することにより、１つの制御部３２０で複数チャネルの情報ビットをチャネル毎に異なる符号化率で符号化することが容易になる。

（５）ルックアップテーブル（図４）
図４は、ルックアップテーブルの一例を示す説明図である。
ルックアップテーブルは、図４に示したように、「チャネル設定値」をキーとして、「処理符号語数」、「パンクチャビット数」、「パンクチャ後の符号語長」および「符号化率」の関係を規定するテーブルである。

図４に示したルックアップテーブルの詳細について説明する。
チャネル設定値０ではパンクチャビット数が０であり、このチャネル設定値０をデフォルトとして考える。上述のように符号化率Ｒｐは、Ｒｐ＝Ｉｎ／（Ｎ−Ｐｎ）で計算される。ここで、Ｎは符号長、Ｉｎは情報ビット数、Ｐｎはパリティビットのパンクチャビット数を示す。チャネル設定値０では、処理符号語数＝６、符号長Ｎ＝１２００、パンクチャビット数Ｐｎ＝０、パンクチャ後符号語長＝１２００、符号化率Ｒｐ＝１／２、情報ビット数Ｉｎ＝６００となる。

また、チャネル設定値１は、少し符号化率を上げた場合であり、符号化率Ｒｐ＝２／３とする。このとき、処理符号語数＝８、符号長Ｎ＝１２００、パンクチャビット数Ｐｎ＝３００、パンクチャ後符号語長＝９００、情報ビット数Ｉｎ＝６００となる。

また、チャネル設定値２は、さらに符号化率を上げた場合であり、符号化率Ｒｐ＝３／４とする。このとき、処理符号語数＝９、符号長Ｎ＝１２００、パンクチャビット数Ｐｎ＝４００、パンクチャ後符号語長＝８００、情報ビット数Ｉｎ＝６００となる。

図４のルックアップテーブルの例では、チャネル設定値３はチャネル未使用の場合として規定されている。

制御部３２０は、チャネル設定部３１０から入力される「チャネル設定値」をキーとして、図４に示したルックアップテーブルを引くことで、一定期間内の「処理符号語数」、「パンクチャビット数」、「パンクチャ後の符号語長」を求めることができる。

本実施形態は以上のように構成されている。次に、本実施形態の動作について説明する。

（本実施形態の動作）
制御部３２０は、チャネル設定部３１０から入力される「チャネル設定値」をキーとして、ルックアップテーブルを引くことで、一定期間内の「処理符号語数」、「パンクチャビット数」、「パンクチャ後の符号語長」を求める。これらの値は、図３に示した符号語処理数計算回路４１２、パンクチャビット数計算回路５１２、符号語長計算回路６１０−１、・・・、６１０−Ｎに入力される。

次に、ラウンドロビン処理部４００において、チャネル毎に「符号語処理数」と「符号語処理済みカウンタ」の値を比較回路４１６で比較して、一致しなければ、処理が残っているので、処理要求をラウンドロビン回路４２０に出力する。

ラウンドロビン回路４２０では、各チャネルからの処理要求をラウンドロビンで順番に選択する。選択したチャネルを「処理チャネル番号」として、図２に示したセレクタ部３４０、出力バッファ部３７０−１、・・・、３７０−Ｎ、および、制御部３２０内部（図３のカウントアップ制御部４３０、カウントアップ制御部５３０、セレクタ５２０）へ出力する。

セレクタ部３４０は、「処理チャネル番号」に従って、入力バッファ部３３０−１、・・・、３３０−Ｎから情報ビットを選択的に読み出し、ＬＤＰＣ符号符号化部３５０へ情報ビットを渡す。

ＬＤＰＣ符号符号化部３５０は、基本の符号化率で情報ビットを符号化して、符号語をパンクチャ部３６０へ渡す。また、符号化回路動作中を示す「符号語処理信号」を図３に示したカウントアップ制御部４３０へ出力する。

「符号語処理信号」を受けたカウントアップ制御部４３０は、現在処理中のチャネルに対応する「符号語処理済み数カウンタ」を１つカウントアップする。

また、廃棄要求部５００において、カウントアップ制御部５３０は、「符号語処理信号」の入力がある場合、現在処理中のチャネルに対応する「パリティビット廃棄カウンタ」をカウントアップする。そして、チャネル毎に「パンクチャビット数」と「パリティビット廃棄カウンタ」の値を比較回路５１６で比較する。そして、「パリティビット廃棄カウンタ」が「パンクチャビット数」と一致するまで廃棄要求をパンクチャ部３６０へ出力する。

（６）パンクチャタイミング（図５）
図５は、パンクチャタイミングを示す説明図である。
図５（ａ）はＬＤＰＣ符号符号化部３５０から制御部３２０への符号化処理信号である。この符号化処理信号期間におけるパンクチャタイミングについて説明する。

パンクチャ部３６０では、制御部３２０からの廃棄要求が出力されている間（図５（ｂ））、ＬＤＰＣ符号符号化回路３５０から渡される符号語を廃棄する。図５（ｃ）はパンクチャ部３６０の入力データイネーブル信号であり、この期間にパンクチャ部３６０に符号語が入力される（図５（ｄ））。具体的な廃棄は、データ有効を示す出力データイネーブル信号（図５（ｅ））を出力しないことで、出力バッファ部３７０にデータが伝わらないようにして廃棄する（図５（ｆ））。なおここでは、パリティビットは、符号語の先頭詰めとする。

次に、出力バッファ部３７０は、パンクチャ部から出力される符号語をメモリに蓄えた後、符号化回路の外部へ出力する。出力する際、図３に示した符号語長処理部６００から出力される「パンクチャ後符号語長」に従って出力する。

以上、本実施形態にかかる情報符号化装置（符号化回路１６０またはこれを含む送信機１００）について説明した。かかる情報符号化装置は、コンピュータに上記機能を実現するためのコンピュータプログラムを組み込むことで、コンピュータを情報符号化装置として機能させることが可能である。かかるコンピュータプログラムは、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）に記録された形で、あるいは、電子ネットワークを介したダウンロードの形で市場を流通させることが可能である。

（本実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、チャネル設定値変更にともなう処理符号語数、パンクチャビット数、パンクチャ後符号語長などの変更情報を１つの制御部３２０（ルックアップテーブル）で一元管理することで、かかる変更情報を情報ビットとともに各処理部へ渡す必要がない。また、かかる変更情報を情報ビットに付加することによる情報ビット信号線の帯域を圧迫することもなくなり、制御が容易になる。このため、音声と映像など複数チャネルを異なる符号化率で、かつ、回線状態に応じて符号化率を動的に変化させてＬＤＰＣ符号処理する場合であっても、１つのＬＤＰＣ符号回路３５０と１つのパンクチャ部３６０で済み、従来の回路構成（図６）と比べて大幅に回路規模の縮小ができる。

このようにして本実施形態によれば、複数チャネルを持ち、それぞれのチャネルに対し複数の符号化率に対応するのに好適であり、容易な制御によって、回路規模が縮小された、低密度パリティ検査符号の装置が提供される。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる情報符号化装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、制御部３２０が「処理符号語数」、「パンクチャビット数」、「パンクチャ後の符号語長」を取得するための手段として、これらの関係を規定するテーブルであるルックアップテーブル（図４）について説明したが、本発明はこれに限定されない。制御部３２０は、任意の手段によって「処理符号語数」、「パンクチャビット数」、「パンクチャ後の符号語長」を取得することができる。また、「処理符号語数」、「パンクチャビット数」、「パンクチャ後の符号語長」のそれぞれについてそれぞれ異なるルックアップテーブルを参照することも可能である。

また上記実施形態では、処理チャネルの切り替え手段として、負荷分散のための並列処理の一手法であるラウンドロビン処理（ラウンドロビン回路４００）について説明したが、本発明はこれに限定されず、任意の切り替え処理を採用することができる。例えば、あるチャネルの処理を一通り終えてから次のチャネルの処理に移るような処理手法（バースト処理などと称される）を採用してもよい。

本発明は、高速データ転送を行う伝送路において生じる誤りを訂正する低密度パリティ検査符号を用いた情報符号化装置に利用可能であり、特に、複数チャネルを持ち、それぞれのチャネルに対し複数の符号化率が動的に変化することに対応するのに好適な低密度パリティ検査符号の情報符号化装置に利用可能である。

低密度パリティ検査符号の処理装置の構成を示す説明図である。 符号化回路を示す説明図である。 制御部回路を示す説明図である。 ルックアップテーブル構成を示す説明図である。 パンクチャタイミングを示す説明図である。 従来の送信機側の構成を示す説明図である。

符号の説明

１００ 送信機
１１０ ＣＰＵ
１２０ マイク
１３０ 音声信号処理回路
１４０ カメラ
１５０ 映像信号処理回路
１６０ 符号化回路
１７０ 送信回路
２００ 受信機
２１０ 受信回路
２２０ 復号回路
２３０ ＣＰＵ
２４０ 映像信号処理回路
２５０ 音声信号処理回路
２６０ スピーカ
２７０ モニタ
３１０ チャネル設定部
３２０ 制御部
３３０−１、・・・、３３０−Ｎ 入力バッファ
３４０ セレクタ部
３５０ ＬＤＰＣ符号符号化部
３６０ パンクチャ部
３７０−１、・・・、３７０−Ｎ 出力バッファ部

Claims (7)

1. 複数チャネルに対応する低密度パリティ検査符号を符号化する情報符号化装置において、
   あらかじめ決定した一定期間において処理すべき情報数をチャネル毎に求め、処理チャネルを切り替え制御する制御部と、
   符号化率可変であり、前記制御部の処理チャネル切り替え制御により各チャネルの情報ビットを順次符号化する符号化部と、
   を備えたことを特徴とする、情報符号化装置。
2. 前記制御部は、
   一定期間内で処理すべき符号語数である処理符号語数と、符号化率を変更するための情報であるパンクチャビット数と、パンクチャ後の符号語の長さであるパンクチャ後符号語長と、を各チャネル設定値をキーとして求めるルックアップテーブルを参照して、前記一定期間において処理すべき情報数を決定することを特徴とする、請求項１に記載の情報符号化装置。
3. 前記制御部は、ラウンドロビンによって処理チャネルを切り替え制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の情報符号化装置。
4. 複数チャネルに対応する低密度パリティ検査符号を符号化する情報符号化装置において、
   複数チャネルの情報ビットを記憶する入力バッファ部と、
   前記複数チャネルの情報ビットを入力バッファから選択的に読み出すセレクタ部と、
   前記セレクタ部から読み出した情報ビットに対し、あらかじめ定義される基本の符号化率で低密度パリティ検査符号の符号化をするＬＤＰＣ符号符号化部と、
   前記ＬＤＰＣ符号符号化部から出力された符号語に対して、パンクチャを行うことで符号化率を変更するパンクチャ部と、
   前記パンクチャ部が出力する符号化率が変更された符号語をメモリに蓄えた後、符号化率が変更された符号語長に従って、符号語を外部へ出力する出力バッファ部と、
   所定の符号化率に対応したチャネル設定値をチャネル毎に保持するチャネル設定部と、
   前記セレクタ部、ＬＤＰＣ符号符号化部、パンクチャ部および出力バッファ部を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする、情報符号化装置。
5. 前記制御部は、
   一定期間内で処理すべき符号語数である処理符号語数が与えられ、前記処理符号語数に基づいて、各チャネルの未処理符号語の処理を切り替える切り替え部と、
   符号化率を変更するための情報であるパンクチャビット数が与えられ、前記パンクチャビット数に基づいて、パリティビットを廃棄するための信号を生成する廃棄要求部と、
   パンクチャ後の符号語の長さであるパンクチャ後符号語長が与えられ、前記パンクチャ後符号語長に基づいて、パンクチャ後の符号語長信号を生成する符号語長処理部と、
   を備えたことを特徴とする、請求項４に記載の情報符号化装置。
6. 前記切り替え部は、ラウンドロビンによって処理チャネルを切り替えることを特徴とする、請求項５に記載の情報符号化装置。
7. 前記制御部は、
   前記処理符号語数と、前記パンクチャビット数と、前記パンクチャ後符号語長と、を各チャネル設定値をキーとして求めるルックアップテーブルを参照することを特徴とする、請求項５または６に記載の情報符号化装置。

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