JP2017123506A - 符号化装置、復号装置、半導体チップ、符号化プログラム及び復号プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 連接符号化したデータの復号性能を向上させ、所要Ｃ／Ｎの低減化をさらに図ることが可能な符号化装置を提供する。【解決手段】 符号化装置は、外符号化部及び内符号化部を具備する。外符号化部は、供給されるデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に、誤り訂正能力に差をつけながら、外符号化処理を施すことで、外符号化データを生成する。内符号化部は、前記外符号化データに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号による符号化処理を施すことで、連接符号化データを生成する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、映像及び音声等のデータを連接符号化する符号化装置、この符号化装置に搭載される半導体チップ、この符号化装置で実行される符号化プログラム、連接符号化されたデータを復号する復号装置、この復号装置に搭載される半導体チップ、及びこの復号装置で実行される復号プログラムに関する。

日本の地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial）は、固定受信向けにハイビジョン（登録商標）放送（又は複数標準画質放送）を実現している。次世代の地上デジタル放送方式では、従来のハイビジョンに代わり、３Ｄハイビジョン放送又はハイビジョンの１６倍の解像度を持つスーパーハイビジョン等により、さらに情報量の多いサービスを提供することが求められている。そこで、データ容量の拡大、及び誤り訂正技術により、所要Ｃ／Ｎ（搬送波対雑音：Carrier to Noise）を低減することが課題となっている。

近年、ＬＤＰＣ符号（低密度パリティチェック符号：Low Density Parity Check Code）が、シャノン限界に迫る高性能の誤り訂正符号として多くの伝送システムに採用されている。また、ＬＤＰＣ符号とＢＣＨ符号（Bose Chaudhuri Hocquenghem Code）とを組み合わせた連接符号を用いることにより、誤り訂正能力が向上することが知られている（例えば、非特許文献１参照）。

Ｐ．Ｈ．Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．１７，ｎｏ．５，Ｍａｙ，２０１３．

しかしながら、連接符号を用いても、誤りのビットを訂正することができない場合があり、この場合、データを確定することができないという問題がある。

そこで目的は、連接符号化したデータの復号性能を向上させ、所要Ｃ／Ｎの低減化をさらに図ることが可能な符号化装置及び復号装置、並びに、これらの装置に搭載される半導体チップ、これらの装置で実行される符号化プログラム及び復号プログラムを提供することにある。

実施形態によれば、符号化装置は、外符号化部及び内符号化部を具備する。外符号化部は、供給されるデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に、誤り訂正能力に差をつけながら、外符号化処理を施すことで、外符号化データを生成する。内符号化部は、前記外符号化データに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号による符号化処理を施すことで、連接符号化データを生成する。

図１は、本実施形態に係る符号化装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示される符号化装置により生成される連接符号化データを示す図である。 図３は、図１に示される外符号化部による外符号化処理を示す図である。 図４は、本実施形態に係る空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列を示す図である。 図５は、図１に示される内符号化部による内符号化処理を示す図である。 図６は、本実施形態に係る連接符号化データと空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列との関係を示す図である。 図７は、本実施形態に係る復号装置の機能構成を示すブロック図である。 図８は、図７に示される内符号復号部が連接符号化データを復号する際の動作を示すフローチャートである。 図９は、図７に示される内符号復号部による復号処理を示す図である。 図１０は、図７に示される外符号復号部がＢＣＨ符号化データを復号する際の動作を示すフローチャートである。 図１１は、図７に示される外符号復号部によるＢＣＨ符号化データに対する復号処理を示す図である。 図１２は、従来の技術を用いて内符号復号されたデータを示す図である。 図１３は、本実施形態に係る内符号復号部により復号されたデータを示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（符号化装置）
図１は、本実施形態に係る符号化装置１０の機能構成の例を示すブロック図である。図１に示される符号化装置１０は、例えば、中継装置及び送信装置等で用いられる。

図１に示される符号化装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが処理を実行する際に用いるメモリ、及び、ＣＰＵからの制御に従って所定の処理を実行するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を備える。ＣＰＵがＦＰＧＡに所定の処理を実行させることで、符号化装置１０は、外符号化部１１の機能及び内符号化部１２の機能を実現する。なお、符号化装置１０は、ＦＰＧＡの代わりにＬＳＩ（Large-Scale Integration）等の半導体チップを備えるようにしても構わない。また、符号化装置１０は、ソフトウェアにより所定の処理を実行するようにしても構わない。

符号化装置１０は、送信対象のストリーミングデータが入力される。符号化装置１０は、入力されるストリーミングデータに対して外符号化部１１による外符号化処理と、内符号化部１２による内符号化処理とを施すことで、図２に示される連接符号化データを生成する。なお、外符号化処理については、外符号化部１１を説明する際（後述）に詳細に説明する。また、内符号化処理については、内符号化部１２を説明する際（後述）に詳細に説明する。

なお、外符号の例としては、ＢＣＨ符号及びＲＳ符号等が挙げられるが、本実施形態では、ＢＣＨ符号を用いる場合を例に説明する。また、本実施形態では、内符号の例として、空間結合ＬＤＰＣ符号を用いるものとする。

図２は、図１に示される符号化装置１０が生成する連接符号化データの模式図の例を示す図である。図２に示される連接符号化データは、ＢＣＨ符号化データと、空間結合ＬＤＰＣ符号化データとが組み合わされて成る。

具体的には、図２に示される連接符号化データは、ＢＣＨ符号化データＤ１、ＢＣＨ符号化データＤ２、ＢＣＨ符号化データＤ３、ＢＣＨ符号化データＤ４、及び、空間結合ＬＤＰＣ符号化データＤ５が組み合わされて成る。ＢＣＨ符号化データＤ１は、外符号化処理の対象となる所定ビットのデータＤ１１に、データＤ１１に対応するＢＣＨ符号パリティビットＰＢ１が付加されて成る。また、ＢＣＨ符号化データＤ２は、データＤ２１にＢＣＨ符号パリティビットＰＢ２が付加されて成る。また、ＢＣＨ符号化データＤ３は、データＤ３１にＢＣＨ符号パリティビットＰＢ３が付加されて成る。また、ＢＣＨ符号化データＤ４は、データＤ４１にＢＣＨ符号パリティビットＰＢ４が付加されて成る。空間結合ＬＤＰＣ符号化データＤ５は、ＢＣＨ符号化データＤ１〜Ｄ４を情報ビットとし、この情報ビットに、ＬＤＰＣ符号パリティビットＰＢ５が付加されて成る。

外符号化部１１は、送信対象のストリーミングデータが入力される。外符号化部１１は、入力されるストリーミングデータに対し、予め設定されるデータ長単位で外符号化処理を施す。

予め設定されるデータ長は、後述する空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃに基づいて決定される。検査行列Ｈ_Ｃの情報部Ｈ_Ｉは、符号長ｎ、パリティ長ｍの基本疎行列Ｈ_Ｂに基づいて生成される。本実施形態では、外符号化部１１が生成するＢＣＨ符号化データの符号長と、このＢＣＨ符号化データと対応する基本疎行列Ｈ_Ｂの符号長とが一致するように、外符号化処理の対象となるデータ長が設定される。外符号化部１１は、このように設定されたデータ長のデータに対して外符号化処理を施すことで、対応する基本疎行列Ｈ_Ｂの符号長と同一の符号長のＢＣＨ符号化データを生成する。

このとき、外符号化部１１が生成するＢＣＨ符号化データの符号長は、８ビットの倍数であることが望ましい。ＢＣＨ符号化データの符号長を８ビットの倍数とすることで、後段において連接符号化データに対し、バイト単位での処理を実施することが可能となるからである。ＢＣＨ符号化データの符号長を８ビットの倍数とするため、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃの情報部Ｈ_Ｉにおける基本疎行列Ｈ_Ｂの符号長を、８ビットの倍数とする。また、ＢＣＨ符号化データに含まれるデータのデータ長についても、８ビットの倍数であるとさらに望ましい。この場合、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃの情報部Ｈ_Ｉにおける基本疎行列Ｈ_Ｂの符号長を８ビットの倍数とすると共に、ＢＣＨ符号化データに含まれるデータのデータ長が８ビットの倍数となるように、ＢＣＨ符号化データの符号化率を調整する。

また、外符号化部１１は、連接符号化データにおけるＢＣＨ符号化データの位置に応じ、生成するＢＣＨ符号化データの誤り訂正能力に差をつける。すなわち、外符号化部１１は、検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応するＢＣＨ符号化データの方が、検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応するＢＣＨ符号化データよりも高い誤り訂正能力を有するように、ストリーミングデータに対して外符号化処理を施す。

誤り訂正能力を変更させる方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。１つは、ＢＣＨ符号化データの符号化率を増減させる方法である。具体的には、外符号化部１１は、検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応するＢＣＨ符号化データの符号化率が、検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応するＢＣＨ符号化データの符号化率よりも低くなるように、ストリーミングデータに対して外符号化処理を施す。

その他の誤り訂正能力を変更させる方法としては、ＢＣＨ符号化データの生成多項式を変更する方法である。具体的には、外符号化部１１は、検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応するＢＣＨ符号化データを生成する際の生成多項式の最小ハミング距離が、検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応するＢＣＨ符号化データを生成する際の生成多項式の最小ハミング距離よりも大きくなるように、ストリーミングデータに対して外符号化処理を施す。

また、その他の誤り訂正能力を変更させる方法としては、符号化方式を変更する方法である。例えば、外符号化部１１は、検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応するデータについてはＲＳ符号による外符号化処理を実施し、検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応するデータについてはＢＣＨ符号による外符号化処理を実施する。このとき、ＲＳ符号を用いた外符号化処理により生成されるＲＳ符号化データの誤り訂正能力は、ＢＣＨ符号を用いた外符号化処理により生成されるＢＣＨ符号化データの誤り訂正能力よりも高いものとする。

空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃは両上下端の行重みが小さいため、両端の列のビットの復号結果の信頼度は中央の列に比べて高い。このため、連接符号化データの中央におけるＢＣＨ符号化データの誤り訂正能力を、連接符号化データの両端におけるＢＣＨ符号化データの誤り訂正能力よりも高く設定することで、効率的にデータの復号性能を向上させることが可能となる。

図３は、図１に示される外符号化部１１による外符号化処理を模式的に表した図である。図３によれば、外符号化部１１は、入力されるストリーミングデータの先頭から予め設定した容量のデータＤ１１に対し、データＤ２１及びデータＤ３１に対する外符号化処理よりも誤り訂正能力が低い外符号化処理を施す。外符号化部１１は、外符号化処理により生成したＢＣＨ符号パリティビットＰＢ１をデータＤ１１に付加し、対応する基本疎行列の符号長と同一の符号長のＢＣＨ符号化データＤ１を生成する。

続いて、外符号化部１１は、データＤ１１の末尾から予め設定された容量のデータＤ２１に対し、データＤ１１及びデータＤ４１に対する外符号化処理よりも誤り訂正能力が高い外符号化処理を施す。外符号化部１１は、外符号化処理により生成したＢＣＨ符号パリティビットＰＢ２をデータＤ２１に付加し、対応する基本疎行列の符号長と同一の符号長のＢＣＨ符号化データＤ２を生成する。

続いて、外符号化部１１は、データＤ２１の末尾から予め設定された容量のデータＤ３１に対し、データＤ１１及びデータＤ４１に対する外符号化処理よりも誤り訂正能力が高い外符号化処理を施す。外符号化部１１は、外符号化処理により生成したＢＣＨ符号パリティビットＰＢ３をデータＤ３１に付加し、対応する基本疎行列の符号長と同一の符号長のＢＣＨ符号化データＤ３を生成する。

続いて、外符号化部１１は、データＤ３１の末尾から予め設定した容量のデータＤ４１に対し、データＤ２１及びデータＤ３１に対する外符号化処理よりも誤り訂正能力が低い外符号化処理を施す。外符号化部１１は、外符号化処理により生成したＢＣＨ符号パリティビットＰＢ４をデータＤ４１に付加し、対応する基本疎行列の符号長と同一の符号長のＢＣＨ符号化データＤ４を生成する。

内符号化部１２は、外符号化部１１で生成されるＢＣＨ符号化データを受信する。内符号化部１２は、予め設定される数のＢＣＨ符号化データを受信すると、受信したＢＣＨ符号化データ群に対し、空間結合ＬＤＰＣ符号による内符号化処理を施す。

内符号化部１２は、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃを用いて空間結合ＬＤＰＣ符号化データを生成する。空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃは、ＬＤＧＭ（Low-Density Generator Matrix）構造を有し、情報部Ｈ_Ｉとパリティ部Ｈ_Ｐとで構成される。図４は、本実施形態に係る空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃの例を示す模式図である。

情報部Ｈ_Ｉは、符号長ｎ、パリティ長ｍの疎行列（以下、基本疎行列という。）Ｈ_Ｂに基づいて生成される。ここで、ｋ＝ｎ−ｍとする。情報部Ｈ_Ｉは、Ｎ種類（Ｎ：２以上の自然数）のｍ行ｋ列の疎行列を列方向に結合させたＮ・ｍ行ｋ列の疎行列Ｌ個をｍ行ｋ列ずつずらして結合させた、（Ｌ＋Ｎ−１）ｍ行、Ｌ・ｋ列の行列である。Ｎ種類の疎行列は、ｍ行ｋ列の基本疎行列Ｈ_Ｂの各要素をＮ個のいずれかの行列に振り分けることにより生成される。なお、図４では、Ｎ＝２の場合を示しており、２種類の疎行列をＨ_Ｕ，Ｈ_Ｌと表す。基本疎行列Ｈ_Ｂは、ｍ行Ｍ列の行列毎に周期的構造を有し、各ｍ行Ｍ列の行列では１列目に１が疎に配置され、２列目以降は１列目の１をｑ行分サイクリックにシフトさせた位置に１が配置される。Ｍはｍ／ｑとする。

パリティ部Ｈ_Ｐは、２重対角行列である。２重対角行列とは、対角の要素とこの対角の真下の要素とを１とし、残り全ての要素を０とする行列である。パリティ部Ｈ_Ｐのサイズは、（Ｌ＋Ｎ−１）ｍ行、（Ｌ＋Ｎ−１）ｍ列である。なお、図４では、Ｎ＝２の場合を示している。

内符号化部１２は、（Ｌ＋Ｎ−１）ｍ行、｛Ｌ・ｋ＋（Ｌ＋Ｎ−１）ｍ｝列の検査行列Ｈ_Ｃを用い、Ｌ・ｋビットの情報ビットに、（Ｌ＋Ｎ−１）ｍビットのＬＤＰＣ符号パリティビットが付加された空間結合ＬＤＰＣ符号化データを生成する。

図５は、図１に示される内符号化部１２による内符号化処理を模式的に表した図である。図５によれば、内符号化部１２は、ＢＣＨ符号化データＤ１〜Ｄ４に、ＬＤＰＣ符号パリティビットＰＢ５が付加された空間結合ＬＤＰＣ符号化データＤ５を生成する。

図６は、本実施形態に係る連接符号化データと、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列との関係を模式的に示す図である。図６によれば、連接符号化データにおけるＢＣＨ符号化データＤ１の位置と、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列Ｈ_Ｂ１の行方向の位置とは対応し、連接符号化データにおけるＢＣＨ符号化データＤ２の位置と、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列Ｈ_Ｂ２の行方向の位置とは対応し、連接符号化データにおけるＢＣＨ符号化データＤ３の位置と、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列Ｈ_Ｂ３の行方向の位置とは対応し、連接符号化データにおけるＢＣＨ符号化データＤ４の位置と、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列Ｈ_Ｂ４の行方向の位置とは対応する。また、連接符号化データに含まれるＢＣＨ符号化データの数と、検査行列に含まれる基本疎行列の数とは同一である。

以上のように本実施形態では、外符号化部１１は、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に基づき、予め設定されるデータ長毎に外符号化処理を実施する。このとき、外符号化部１１は、所定のデータに対しては誤り訂正能力に差をつけながら外符号化処理を実施する。そして、内符号化部１２は、外符号化処理が施されたＢＣＨ符号化データに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号による内符号化処理を実施するようにしている。これにより、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列の行方向の位置と、連接符号化データにおけるＢＣＨ符号化データの位置とが対応することとなり、また、連接符号化データの中央付近ほど誤り訂正能力が高くなるため、空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた際の誤り訂正能力を効率的に向上させることが可能となる。

したがって、本実施形態に係る符号化装置１０によれば、連接符号化したデータの復号性能を向上させ、所要Ｃ／Ｎの低減化をさらに図ることができる。

なお、本実施形態では、外符号化部１１により生成されるＢＣＨ符号化データの符号長は、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列の符号長と同一である場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。外符号化部１１により生成されるＢＣＨ符号化データの符号長は、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列の符号長の整数倍であってもよい。また、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列の符号長は、外符号化部１１により生成されるＢＣＨ符号化データの符号長の整数倍であってもよい。

（復号装置）
図７は、本実施形態に係る復号装置２０の機能構成を示すブロック図である。図７に示される復号装置２０は、例えば、受信装置等で用いられる。

図７に示される復号装置２０は、例えば、ＣＰＵ、ＣＰＵが処理を実行する際に用いるメモリ、及び、ＣＰＵからの制御に従って所定の処理を実行するＦＰＧＡ等を備える。ＣＰＵがＦＰＧＡに所定の処理を実行させることで、復号装置２０は、内符号復号部２１の機能及び外符号復号部２２の機能を実現する。なお、復号装置２０は、ＦＰＧＡの代わりにＬＳＩ又は特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）等の半導体チップを備えるようにしても構わない。また、復号装置２０は、ソフトウェアにより所定の処理を実行するようにしても構わない。

内符号復号部２１は、連接符号化データが入力される。内符号復号部２１は、入力される連接符号化データを、ＬＤＰＣ符号を復号するための既知の復号法を用いて復号する。内符号復号部２１は、内符号復号したデータを外符号復号部２２へ出力する。

内符号復号部２１は、内符号復号したデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列に対応するデータ毎にパリティチェックを実施する。すなわち、内符号復号部２１は、内符号復号したデータに誤りビットが含まれているか否かを、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列に対応するデータ毎に判断する。内符号復号部２１は、判断結果を表す制御信号を、外符号復号部２２へ出力する。

外符号復号部２２は、内符号復号により取得されたデータに対し、制御信号に応じた外符号復号処理を実施する。すなわち、外符号復号部２２は、制御信号が誤りビットを含む旨を示す場合、内符号復号により取得されたデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列と対応するデータ単位で、ＢＣＨ符号についての復号処理を実施する。このとき、内符号復号により取得されたデータに含まれるＢＣＨ符号化データの誤り訂正能力は、連接符号化データにおけるＢＣＨ符号化データの位置に応じて異なる。外符号復号部２２は、各ＢＣＨ符号化データについての誤り訂正能力に関する情報を予め有する。外符号復号部２２は、この情報を参照し、基本疎行列と対応するデータ毎に適した復号処理を実施する。

一方、制御信号が誤りビットを含まない旨を示す場合、外符号復号部２２は、内符号復号により取得されたデータから情報ビットを抽出し、抽出した情報ビットを出力する。

次に、復号装置２０の動作について詳細に説明する。図８は、図７に示される内符号復号部２１が連接符号化データを復号する際の動作の例を示すフローチャートである。また、図９は、内符号復号部２１による復号処理を模式的に表した図である。

内符号復号部２１は、連接符号化データが入力されると、入力される連接符号化データを復号する（ステップＳ８１）。内符号復号部２１は、内符号復号したデータを、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列に対応するデータ単位、すなわち、図９で示されるデータＤ６〜Ｄ９単位、でパリティチェックを実施し（ステップＳ８２）、パリティチェックを実施したデータに誤りが含まれているか否かを判断する（ステップＳ８３）。誤りが含まれている場合（ステップＳ８３のＹｅｓ）、内符号復号部２１は、誤りが含まれていることを表す制御信号を生成する（ステップＳ８４）。誤りが含まれていない場合（ステップＳ８３のＮｏ）、内符号復号部２１は、誤りが含まれていないことを表す制御信号を生成する（ステップＳ８５）。内符号復号部２１は、パリティチェックが完了したデータに制御信号を関連付け、このデータと、制御信号とを外符号復号部２２へ出力する（ステップＳ８６）。

続いて、内符号復号部２１は、内符号復号したデータ全てについてパリティチェックを実施したか否かを判断する（ステップＳ８７）。内符号復号したデータ全てについてのパリティチェックが完了していない場合（ステップＳ８７のＮｏ）、内符号復号部２１は、処理をステップＳ８２に移行させ、全てのデータについてのパリティチェックが完了するまでステップＳ８３〜ステップＳ８６の処理を繰り返す。内符号復号したデータ全てについてのパリティチェックが完了している場合（ステップＳ８７のＹｅｓ）、内符号復号部２１は、処理を終了させる。これにより、図９に示されるデータＤ６〜Ｄ９それぞれに対してパリティチェックが実施され、パリティチェックの結果を表す制御信号が外符号復号部２２へ出力される。

図１０は、本実施形態に係る外符号復号部２２がＢＣＨ符号化データを復号する際の動作の例を示すフローチャートである。なお、図１０では、内符号復号部２１により出力されるＢＣＨ符号化データＤ６についての処理を説明する。図１１は、外符号復号部２２によるＢＣＨ符号化データＤ６〜Ｄ９に対する復号処理を模式的に表した図である。

外符号復号部２２は、内符号復号部２１により内符号復号されたデータＤ６と、データＤ６と関連付けられた制御信号とを受信する。外符号復号部２２は、受信した制御信号が、データＤ６に誤りが含まれることを示しているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。制御信号が誤りを含むことを示す場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、外符号復号部２２は、連接符号化データにおけるデータＤ６の位置を、例えば、連接符号化データの先頭ビットからのデータ長に基づいて判断する。外符号復号部２２は、判断した位置に応じた復号法でデータＤ６を復号する（ステップＳ１０２）。

制御信号が誤りを含まないことを示す場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、外符号復号部２２は、制御信号と対応するデータから情報ビットを抽出する（ステップＳ１０３）。外符号復号部２２は、外符号復号により取得された情報ビット又は抽出された情報ビットを後段へ出力し（ステップＳ１０４）、処理を終了させる。

外符号復号部２２は、図１０に示されるステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理を、図１１に示されるデータＤ７，Ｄ８，Ｄ９に対して実施し、データＤ７１，Ｄ８１，Ｄ９１を取得する。

以上のように本実施形態では、内符号復号部２１は、入力される連接符号化データに対し、ＬＤＰＣ符号について復号処理を実施する。そして、外符号復号部２２は、内符号復号により取得されたデータを、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列に基づき、復号するようにしている。

したがって、本実施形態に係る復号装置２０によれば、連接符号化したデータの復号性能を向上させ、所要Ｃ／Ｎの低減化をさらに図ることができる。

また、本実施形態では、内符号復号部２１は、内符号復号したデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列における基本疎行列に対応するデータ毎にパリティチェックを実施する。そして、外符号復号部２２は、内符号復号したデータに誤りビットが含まれていない場合には、外符号復号部２２による外符号復号をスキップするようにしている。これにより、信頼性を維持したまま、復号装置２０における処理速度が向上することになる。前述のように、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈ_Ｃは両上下端の行重みが小さいため、両端の列のビットの復号結果の信頼度は中央の列に比べて高い。このため、図１２及び図１３に示されるように、中央の基本疎行列に該当する部分に誤りが集中しやすい。そこで、図１３に示されるように、ＢＣＨ符号化データの区切りが基本疎行列の区切りと一致していれば、誤りを含まずにスキップできるＢＣＨ符号化データが多くなる。図１２では２つのＢＣＨ符号化データに誤りが跨っているため、いずれのＢＣＨ符号化データもスキップできない。一方、図１３では右側のＢＣＨ符号化データにのみ誤りが集中しているため、左側のＢＣＨ符号化データの復号をスキップできる。

なお、本実施形態では、内符号復号部２１が判断結果を示す制御信号を生成する場合を例に説明した。しかしながらこれに限定されない。内符号復号部２１は、パリティチェックの結果、誤りビットが含まれていないと判断した場合にのみ制御信号を生成するようにしても構わない。

また、本実施形態では、連接符号化データにＢＣＨ符号化データが４つ含まれる場合を例に示しているが、連接符号化データに含まれるＢＣＨ符号化データの数は４に限定されない。

また、本実施形態では、外符号復号部２２がＢＣＨ符号についての外符号復号を実施する場合を例に説明した。しかしながらこれに限定されない。符号化装置１０でＲＳ符号が採用されている場合には、外符号復号部２２においてＲＳ符号についての復号処理が実施される。また、符号化装置１０の外符号化部１１が、誤り訂正能力の差を、例えば、ＢＣＨ符号化及びＲＳ符号化のように、符号化方式の違いにより実現した場合、外符号復号部２２は、ＢＣＨ符号についての復号と、ＲＳ符号についての復号とを使い分けてもよい。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…符号化装置、１１…外符号化部、１２…内符号化部、２０…復号装置、２１…内符号復号部、２２…外符号復号部

Claims (18)

1. 供給されるデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に外符号化処理を施すことで、外符号化データを生成する外符号化部と、
   前記外符号化データに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号による符号化処理を施すことで、連接符号化データを生成する内符号化部と
   を具備し、
   前記外符号化部は、前記外符号化データを誤り訂正能力に差をつけながら生成する符号化装置。
2. 前記外符号化部は、前記検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データの方が、前記検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データよりも高い誤り訂正能力を有するように、前記外符号化処理を実施する請求項１記載の符号化装置。
3. 前記外符号化部は、前記検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データの方が、前記検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データよりも符号化率が低くなるように、前記外符号化処理を実施する請求項２記載の符号化装置。
4. 供給される連接符号化データに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号についての復号処理を実施する内符号復号部と、
   前記復号処理により取得されたデータに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に外符号復号処理を実施する外符号復号部と
   を具備し、
   前記外符号復号部は、前記データ長毎のデータの誤り訂正能力に関する情報を予め記憶し、前記復号処理により取得されたデータに対し、前記誤り訂正能力に応じた方式の外符号復号処理を実施する復号装置。
5. 供給される連接符号化データに対して空間結合ＬＤＰＣ符号についての復号処理を実施し、前記復号処理により取得されたデータに誤りが含まれているか否かを、前記空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に判断する内符号復号部と、
   前記復号処理により取得されたデータのうち、前記判断にて誤りを含むと判断したデータに対し、外符号復号処理を実施する外符号復号部と
   を具備する復号装置。
6. 前記外符号復号部は、前記データ長毎のデータの誤り訂正能力に関する情報を予め記憶し、前記復号処理により取得されたデータに対し、前記誤り訂正能力に応じた方式の外符号復号処理を実施する請求項５記載の復号装置。
7. 供給されるデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に外符号化処理を施すことで、外符号化データを生成する外符号化部と、
   前記外符号化データに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号による符号化処理を施すことで、連接符号化データを生成する内符号化部と
   を具備し、
   前記外符号化部は、前記外符号化データを誤り訂正能力に差をつけながら生成する半導体チップ。
8. 前記外符号化部は、前記検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データの方が、前記検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データよりも高い誤り訂正能力を有するように、前記外符号化処理を実施する請求項７記載の半導体チップ。
9. 前記外符号化部は、前記検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データの方が、前記検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データよりも符号化率が低くなるように、前記外符号化処理を実施する請求項８記載の半導体チップ。
10. 供給される連接符号化データに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号についての復号処理を実施する内符号復号部と、
    前記復号処理により取得されたデータに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に外符号復号処理を実施する外符号復号部と
    を具備し、
    前記外符号復号部は、前記データ長毎のデータの誤り訂正能力に関する情報を予め記憶し、前記復号処理により取得されたデータに対し、前記誤り訂正能力に応じた方式の外符号復号処理を実施する半導体チップ。
11. 供給される連接符号化データに対して空間結合ＬＤＰＣ符号についての復号処理を実施し、前記復号処理により取得されたデータに誤りが含まれているか否かを、前記空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に判断する内符号復号部と、
    前記復号処理により取得されたデータのうち、前記判断にて誤りを含むと判断したデータに対し、外符号復号処理を実施する外符号復号部と
    を具備する半導体チップ。
12. 前記外符号復号部は、前記データ長毎のデータの誤り訂正能力に関する情報を予め記憶し、前記復号処理により取得されたデータに対し、前記誤り訂正能力に応じた方式の外符号復号処理を実施する請求項１１記載の半導体チップ。
13. 供給されるデータに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に外符号化処理を施すことで、外符号化データを生成する第１の処理と、
    前記外符号化データに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号による符号化処理を施すことで、連接符号化データを生成する第２の処理と
    を符号化装置のコンピュータに実行させ、
    前記第１の処理において、前記外符号化データは誤り訂正能力に差をつけながら生成される符号化プログラム。
14. 前記第１の処理において、前記符号化処理は、前記検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データの方が、前記検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データよりも高い誤り訂正能力を有するように実施される請求項１３記載の符号化プログラム。
15. 前記第１の処理において、前記符号化処理は、前記検査行列の中央近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データの方が、前記検査行列の両端近傍に位置する基本疎行列に対応する外符号化データよりも符号化率が低くなるように実施される請求項１４記載の符号化プログラム。
16. 供給される連接符号化データに対し、空間結合ＬＤＰＣ符号についての復号処理を実施する第１の処理と、
    前記復号処理により取得されたデータに対し、前記空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に外符号復号処理を実施する第２の処理と
    を復号装置のコンピュータに実施させ、
    前記第２の処理において、前記外符号復号処理は、前記復号処理により取得されたデータに対し、前記データ長毎に、前記データ長毎のデータの誤り訂正能力に応じた方式で実施される復号プログラム。
17. 供給される連接符号化データに対して空間結合ＬＤＰＣ符号についての復号処理を実施し、前記復号処理により取得されたデータに誤りが含まれているか否かを、前記空間結合ＬＤＰＣ符号の検査行列に含まれる基本疎行列の符号長と対応するデータ長毎に判断する第１の処理と、
    前記復号処理により取得されたデータのうち、前記判断にて誤りを含むと判断したデータに対し、外符号復号処理を実施する第２の処理と
    を復号装置のコンピュータに実施させる復号プログラム。
18. 前記第２の処理において、前記外符号復号処理は、前記復号処理により取得されたデータに対し、前記データ長毎に、前記データ長毎のデータの誤り訂正能力に応じた方式で実施される請求項１７記載の復号プログラム。