JP2020005254A - Ｂｃｈ符号化器、ｂｃｈ復号器、送信装置及び受信装置、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＢＣＨ符号における訂正能力を可変設定可能としたデジタル放送のＢＣＨ符号化器、ＢＣＨ復号器、送信装置及び受信装置、並びにプログラムを提供する。【解決手段】送信装置１に設けられる本発明のＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動し、ＢＣＨ符号に関する１３次、１４次、１５次、及び１６次の生成多項式のうち１以上の生成多項式を保持するメモリ１１３２と、メモリ１１３２に保持される複数種類の次数の生成多項式のうち、ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて訂正能力を可変設定した１つの生成多項式を選択して用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施すように構成される。受信装置２に設けられる本発明のＢＣＨ復号器２１３は、ＢＣＨ符号化器１１３によって符号化されたデータを該ＢＣＨ符号化器１１３で用いた生成多項式に基づいて復号処理する。【選択図】図３

Description

本発明は、衛星放送及び地上放送並びに固定通信及び移動通信の技術分野に関するものであり、特に、デジタル放送のＢＣＨ符号化器、ＢＣＨ復号器、送信装置及び受信装置、並びにプログラムに関する。

現在策定されている高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式では、誤り訂正符号の内符号としてＬＤＰＣ符号、その外符号としてＢＣＨ符号を用いる連接符号を用いる構成となっている（例えば、非特許文献１参照）。

誤り訂正符号を用いたデジタル放送の伝送方式では、受信装置にて情報訂正が行われるため、送信装置は、パリティビットと呼ばれる冗長信号を送るべき情報に付加することで信号の冗長度（符号化率）を制御し、雑音に対する耐性を向上させるようにしている。

一方、現行の衛星・地上放送による２Ｋサービスや、衛星放送による４Ｋ・８Ｋスーパーハイビジョンに加え、新たに地上放送による４Ｋ・８Ｋスーパーハイビジョン（以下、次世代地上放送）の提供が期待されている。しかしながら、４Ｋ・８Ｋスーパーハイビジョン（以下、４Ｋ・８Ｋ）は情報量が膨大であり、十分に高いサービス時間率を維持して次世代地上放送網を構築するには、劣悪な伝搬環境による雑音に埋もれない、十分高い伝送性能が求められる。

また、衛星放送の場合、衛星中継器における非線形歪や、降雨減衰による電力低下が主な信号劣化要因であるが、地上放送においては、マルチパスフェージングや都市雑音など、地上伝搬特有の信号劣化が発生する。よって、次世代地上放送における誤り訂正符号の基本性能としては、符号長が長いＬＤＰＣ符号を適用することで、なるべくシャノン限界に迫る非常に誤り訂正能力が高いことが求められる。
さらに、放送事業者によって、放送品質とサービス時間率のバランスのとり方は異なることから、複数の符号化率を適時切り替えることで、情報ビットレートの選択が柔軟に変更でき、少なくとも、上述の高度衛星方式と同等以上の選択肢を用意することが望ましい。

また、地上放送は種々の用途に利用されることから、高い伝送性能を保ちつつ比較的に受信装置の負荷の軽い伝送形態も対応したものとすることが望ましい。

そこで、現時点では、次世代地上放送のＬＤＰＣ符号の符号長として、非常に高い誤り訂正能力を発揮する６９１２０ビットと、受信装置の負荷の軽い１７２８０ビットの採用が検討され、ＬＤＰＣ符号化率は２／１６、３／１６、４／１６、５／１６、６／１６、７／１６、８／１６、９／１６、１０／１６、１１／１６、１２／１６、１３／１６、１４／１６の合計１３種類が検討されている。

ところで、ＬＤＰＣ符号は、その符号長が長いほど白色雑音に対する耐性を向上させることができるが、マルチパスフェージングや都市雑音等に起因するバーストエラーに対する耐性を強化する必要がある。このため、次世代地上放送においても、ビット配列の並び替えを行うインターリーブ処理を行うことや、ガロア体の性質を利用して構成されるＢＣＨ符号を外符号として用いることが検討されている。

"高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式 標準規格 ARIB STD-B44 2.1版、平成28年3月25日改定、一般社団法人 電波産業会（ARIB）

まず、非特許文献１に開示されるように、現在策定されている高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式におけるＢＣＨ符号の生成多項式ｇ（ｘ）は、訂正能力ｔ＝１２で最適化されたｍ（ｍ＝１６）次生成多項式ｇ_ｉ（ｘ）を用いて構成され、より具体的には、表１に示すように最適化された生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜１２；ｔ＝１２｝の全ての積で表される。

そして、ｍ（ｍ＝１６）次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたＢＣＨ符号は、その最大符号長が２^ｍ−１＝６５５３５ビットとなり、ｔ＝１２ビットの訂正に必要なＢＣＨパリティがｍ×ｔ＝１６×１２＝１９２ビットとなるため、高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式におけるＢＣＨ符号は、ＢＣＨ（６５５３５，６５３４３，ｔ＝１２）短縮符号として表される。

高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式等の従来の伝送方式では、訂正能力としてｔ＝１２ビットの１６次生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）を用いて単一のＢＣＨ符号を外符号として適用するものとしている。例えば、図２０は、高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式等の従来方式の訂正能力ｔ＝１２の１６次生成多項式を用いる伝送フレームの構成例を示す図である。図２０に示すように、従来の伝送方式では、情報ビット長やＬＤＰＣ符号化率によらず、同一訂正能力（ｔ＝１２）の１６次生成多項式を用いた単一のＢＣＨ符号を外符号として適用するものとなっている。

しかしながら、このような従来の伝送方式では、伝送システム全体の性能として、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節することができず、更にはその最適化に関して改善の余地があった。

特に、次世代地上放送では、前述したように、白色雑音以外にも、マルチパスフェージングや都市雑音など地上伝搬特有の信号劣化が発生することや、種々のＬＤＰＣ符号の符号長への適用を考慮すると、ＬＤＰＣ符号の性能を高め、周波数利用効率や伝送効率の向上を実現する方向で、ＢＣＨ符号の訂正能力を可変設定する技法が望まれる。

そこで、本発明の目的は、ＢＣＨ符号における訂正能力を可変設定可能としたデジタル放送のＢＣＨ符号化器、ＢＣＨ復号器、送信装置及び受信装置、並びにプログラムを提供することを目的とする。

本発明による第１態様のＢＣＨ符号化器は、ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて訂正能力を可変設定可能とするｍ（ｍ＝１６）次の生成多項式を用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段を備えることを特徴とする。

また、本発明による第１態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、当該訂正能力を拡張的に選択可能な生成多項式により訂正能力を可変設定可能とするよう構成されていることを特徴とする。

また、本発明による第１態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、最大符号長２^ｍ−１とし、ｔビットの訂正に必要なパリティ長をｍ×ｔとし、最大訂正能力としてｔ＝２０に対応する生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝を用いて、可変設定する訂正能力ｔに応じたｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で表されていることを特徴とする。

また、本発明による第１態様のＢＣＨ符号化器において、
前記ｍ（ｍ＝１６）次の生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝は、
g₁(x)= 1+x+x³+x¹²+x¹⁶,
g₂(x)= 1+x²+x³+x⁴+x⁸+x⁹+x¹¹+x¹²+x¹⁶,
g₃(x)= 1+x²+x³+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹³+x¹⁶,
g₄(x)= 1+x+x³+x⁶+x⁷+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁶,
g₅(x)= 1+x+x²+x³+x⁵+x⁷+x⁸+x⁹+x¹¹+x¹³+x¹⁶,
g₆(x)= 1+x+x⁶+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹²+x¹³+x¹⁶,
g₇(x)= 1+x+x²+x⁶+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
g₈(x)= 1+x+x³+x⁶+x⁸+x⁹+x¹²+x¹⁵+x¹⁶,
g₉(x)= 1+x+x⁴+x⁶+x⁸+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₀(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₁(x)= 1+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹³+x¹⁴+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₂(x)= 1+x+x²+x³+x⁵+x⁶+x⁷+x¹⁰+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₃(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁵+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹²+x¹⁴+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₄(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁶+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹⁴+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₅(x)= 1+x²+x³+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁶,
g₁₆(x)= 1+x⁷+x¹⁰+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁶,
g₁₇(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁶+x⁷+x¹²+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₈(x)= 1+x⁵+x⁶+x⁷+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
g₁₉(x)= 1+x+x³+x⁸+x¹⁰+x¹⁴+x¹⁶,
g₂₀(x)= 1+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹³+x¹⁵+x¹⁶,
として規定されていることを特徴とする。

本発明による第２態様のＢＣＨ符号化器は、ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて訂正能力を可変設定可能とするｍ（ｍ＝１５）次の生成多項式を用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段を備えることを特徴とする。

また、本発明による第２態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、当該訂正能力を拡張的に選択可能な生成多項式により訂正能力を可変設定可能とするよう構成されていることを特徴とする。

また、本発明による第２態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、最大符号長２^ｍ−１とし、ｔビットの訂正に必要なパリティ長をｍ×ｔとし、最大訂正能力としてｔ＝２０に対応する生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝を用いて、可変設定する訂正能力ｔに応じたｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で表されていることを特徴とする。

また、本発明による第２態様のＢＣＨ符号化器において、
前記ｍ（ｍ＝１５）次の生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝は、
g₁(x)= 1+x+x³+x¹²+x¹⁵,
g₂(x)= 1+x²+x³+x⁴+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
g₃(x)= 1+x²+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x¹¹+x¹²+x¹⁵,
g₄(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁵,
g₅(x)= 1+x+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
g₆(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁵+x⁸+x¹¹+x¹²+x¹⁵,
g₇(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁷+x⁸+x¹¹+x¹²+x¹⁵,
g₈(x)= 1+x²+x³+x⁷+x⁸+x⁹+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
g₉(x)= 1+x+x²+x³+x⁵+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
g₁₀(x)= 1+x³+x⁴+x⁶+x⁸+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁵,
g₁₁(x)= 1+x²+x³+x⁵+x⁷+x¹⁰+x¹¹+x¹⁴+x¹⁵,
g₁₂(x)= 1+x+x²+x³+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
g₁₃(x)= 1+x³+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x¹⁰+x¹²+x¹⁵,
g₁₄(x)= 1+x+x⁵+x⁸+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
g₁₅(x)= 1+x³+x⁶+x⁸+x¹¹+x¹³+x¹⁵,
g₁₆(x)= 1+x³+x⁵+x⁸+x¹²+x¹⁴+x¹⁵,
g₁₇(x)= 1+x⁵+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
g₁₈(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹⁵,
g₁₉(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁵+x⁶+x⁷+x¹⁰+x¹²+x¹³+x¹⁵,
g₂₀(x)= 1+x⁴+x⁵+x⁶+x⁸+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁵,
として規定されていることを特徴とする。

本発明による第３態様のＢＣＨ符号化器は、ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて訂正能力を可変設定可能とするｍ（ｍ＝１４）次の生成多項式を用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段を備えることを特徴とする。

また、本発明による第３態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、当該訂正能力を拡張的に選択可能な生成多項式により訂正能力を可変設定可能とするよう構成されていることを特徴とする。

また、本発明による第３態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、最大符号長２^ｍ−１とし、ｔビットの訂正に必要なパリティ長をｍ×ｔとし、最大訂正能力としてｔ＝２０に対応する生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝を用いて、可変設定する訂正能力ｔに応じたｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で表されていることを特徴とする。

また、本発明による第３態様のＢＣＨ符号化器において、
前記ｍ（ｍ＝１４）次の生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝は、
g₁(x)= 1+x+x⁶+x¹⁰+x¹⁴,
g₂(x)= 1+x+x²+x⁵+x⁶+x⁸+x¹⁴,
g₃(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁶+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹⁴,
g₄(x)= 1+x⁴+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹²+x¹⁴,
g₅(x)= 1+x²+x³+x⁵+x¹¹+x¹²+x¹⁴,
g₆(x)= 1+x+x⁶+x⁸+x¹⁴,
g₇(x)= 1+x⁵+x⁶+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴,
g₈(x)= 1+x²+x⁵+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹⁴,
g₉(x)= 1+x+x²+x³+x⁴+x⁵+x⁷+x⁸+x¹⁰+x¹³+x¹⁴,
g₁₀(x)= 1+x+x⁶+x¹¹+x¹⁴,
g₁₁(x)= 1+x²+x⁴+x⁸+x¹⁰+x¹¹+x¹⁴,
g₁₂(x)= 1+x²+x⁵+x⁶+x⁹+x¹¹+x¹⁴,
g₁₃(x)= 1+x+x⁶+x⁷+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁴,
g₁₄(x)= 1+x+x⁷+x⁸+x¹⁰+x¹³+x¹⁴,
g₁₅(x)= 1+x+x²+x³+x⁵+x⁸+x¹¹+x¹³+x¹⁴,
g₁₆(x)= 1+x³+x⁴+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹⁴,
g₁₇(x)= 1+x+x²+x³+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x¹⁰+x¹²+x¹⁴,
g₁₈(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁵+x⁶+x¹¹+x¹³+x¹⁴,
g₁₉(x)= 1+x+x³+x⁵+x⁶+x¹³+x¹⁴,
g₂₀(x)= 1+x²+x³+x⁶+x¹⁰+x¹³+x¹⁴,
として規定されていることを特徴とする。

本発明による第４態様のＢＣＨ符号化器は、ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて訂正能力を可変設定可能とするｍ（ｍ＝１４）次の生成多項式を用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段を備えることを特徴とする。

また、本発明による第４態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、当該訂正能力を拡張的に選択可能な生成多項式により訂正能力を可変設定可能とするよう構成されていることを特徴とする。

また、本発明による第４態様のＢＣＨ符号化器において、前記ｍ次の生成多項式は、最大符号長２^ｍ−１とし、ｔビットの訂正に必要なパリティ長をｍ×ｔとし、最大訂正能力としてｔ＝２０に対応する生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝を用いて、可変設定する訂正能力ｔに応じたｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で表されていることを特徴とする。

また、本発明による第４態様のＢＣＨ符号化器において、
前記ｍ（ｍ＝１３）次の生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝は、
g₁(x)= 1+x+x³+x⁴+x¹³,
g₂(x)= 1+x⁴+x⁵+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹³,
g₃(x)= 1+x+x⁴+x⁷+x⁸+x¹¹+x¹³,
g₄(x)= 1+x+x²+x³+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹³,
g₅(x)= 1+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x¹²+x¹³,
g₆(x)= 1+x+x⁵+x⁷+x⁸+x⁹+x¹³,
g₇(x)= 1+x³+x⁴+x⁵+x⁶+x¹²+x¹³,
g₈(x)= 1+x+x²+x³+x⁴+x⁵+x⁷+x⁹+x¹³,
g₉(x)= 1+x+x²+x³+x⁴+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹³,
g₁₀(x)= 1+x³+x⁵+x⁹+x¹¹+x¹²+x¹³,
g₁₁(x)= 1+x+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x¹¹+x¹²+x¹³,
g₁₂(x)= 1+x+x²+x⁵+x¹¹+x¹²+x¹³,
g₁₃(x)= 1+x²+x³+x⁴+x⁶+x⁸+x¹⁰+x¹²+x¹³,
g₁₄(x)= 1+x²+x⁴+x⁸+x⁹+x¹²+x¹³,
g₁₅(x)= 1+x²+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³,
g₁₆(x)= 1+x²+x³+x⁶+x⁸+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³,
g₁₇(x)= 1+x+x²+x³+x⁴+x⁵+x¹⁰+x¹¹+x¹³,
g₁₈(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁵+x⁷+x⁸+x⁹+x¹¹+x¹²+x¹³,
g₁₉(x)= 1+x²+x³+x⁴+x⁷+x⁸+x¹³,
g₂₀(x)= 1+x+x⁴+x⁵+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹²+x¹³,
として規定されていることを特徴とする。

本発明による第５態様のＢＣＨ符号化器は、ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、ＢＣＨ符号に関する１３次、１４次、１５次、及び１６次の生成多項式のうち２以上の生成多項式を保持するメモリと、前記メモリに保持される複数種類の次数の生成多項式のうち、前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて１つの生成多項式を選択して用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段と、を備えることを特徴とする。

本発明による第６態様のＢＣＨ符号化器は、ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、ＢＣＨ符号に関する訂正能力を可変設定可能な１３次、１４次、１５次、及び１６次の生成多項式のうち２以上の生成多項式を保持するメモリと、前記メモリに保持される複数種類の次数の生成多項式のうち、前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて訂正能力を可変設定した１つの生成多項式を選択して用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段と、を備えることを特徴とする。

本発明による一態様のＢＣＨ復号器は、本発明に係るＢＣＨ符号化器によって符号化されたデータを該ＢＣＨ符号化器で用いた生成多項式に基づいて復号処理する手段を備えることを特徴とする。

本発明による一態様の送信装置は、本発明に係るＢＣＨ符号化器を備えることを特徴とする。

本発明による一態様の送信装置は、本発明に係るＢＣＨ復号器を備えることを特徴とする。

本発明による第１態様のプログラムは、コンピュータを、本発明に係るＢＣＨ符号化器として機能させるためのプログラムとして構成する。

本発明による第２態様のプログラムは、コンピュータを、本発明に係るＢＣＨ復号器として機能させるためのプログラムとして構成する。

本発明によれば、地上放送における非常に劣悪な雑音環境においても、ＢＣＨ符号における訂正能力を可変設定可能としたことにより、ＬＤＰＣ符号の性能を高め、周波数利用効率の向上を実現することが可能となる。

本発明に係るＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器は、例えば最大訂正能力を拡大し最適化した１６次生成多項式における複数種の訂正能力をＬＤＰＣ符号化情報に基づいて選択可能とすることができ、ＢＣＨパリティ長を短く設定した場合でも、高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式のような訂正能力ｔ＝１２で一定とした従来の伝送方式と比較して、同性能以上の誤り耐性を達成することが可能となる。

特に、本発明に係るＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器は、ＬＤＰＣ符号化情報に基づいて複数種の次数（例えば１６次以外の１３，１４，１５次）の生成多項式を可変設定可能とすることで、従来の伝送方式と比較して相対的に情報ビットを長く設定することが可能となり、ＬＤＰＣ符号化情報に応じた各次数の生成多項式の最適化（生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の最適化）により、伝送効率が向上するようになる。

本発明による一実施例の伝送システムにおける送信装置の主要な構成要素のみを概略的に示すブロック図である。 本発明による一実施例の伝送システムにおける受信装置の主要な構成要素のみを概略的に示すブロック図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器の概略構成を示すブロック図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器における実施例１の処理例を示すフローチャートである。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器における実施例２の処理例を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明による本発明による本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器における実施例３，４の処理例を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ従来方式の一例と、本発明方式の一例とを対比する説明図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１６次生成多項式を生成するための生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の係数を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１６次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１６次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す拡大図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１５次生成多項式を生成するための生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の係数を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１５次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１５次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す拡大図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１４次生成多項式を生成するための生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の係数を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器における１４次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１４次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す拡大図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１３次生成多項式を生成するための生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の係数を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１３次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図である。 本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器に係る１３次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す拡大図である。 従来方式の訂正能力ｔ＝１２の１６次生成多項式を用いる伝送フレームの構成例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明による一実施例の伝送システムにおける送信装置１及び受信装置２、並びにＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３を説明する。本発明による一実施例の伝送システムは、次世代地上放送伝送方式を想定した図１に示す送信装置１、及び図２に示す受信装置２から構成され、次世代地上放送伝送方式で用いるＬＤＰＣ符号を内符号とし、その外符号として用いるＢＣＨ符号を最適化した上で訂正能力を可変設定可能としたものとなっている。

まず、図１を参照して、本発明による一実施例の送信装置１について説明する。

〔送信装置〕
図１は、本発明による一実施例の送信装置１の主要な構成要素のみを概略的に示すブロック図である。この送信装置１は、主信号処理部１１として、伝送フレーム生成部１１１、エネルギー拡散部１１２、ＢＣＨ符号化器１１３、ＬＤＰＣ符号化部１１４、変調部１１５を備え、主信号の入力ビット列を送信する場合に、伝送フレームの信号を生成してから変調信号を生成するまでの一連の処理を行う。また、送信装置１は、変調方式及び符号化率といった伝送に関するパラメータを含むＴＭＣＣ信号を生成し主信号より前に伝送する手段として、ＴＭＣＣ生成部１２を有する。ＴＭＣＣ生成部１２は、主信号の信号処理を行う主信号処理部１１とは別構成により接続し、伝送フレーム生成部１１１から発生される主信号に対して、ＴＭＣＣ信号を時分割多重により伝送することで、主信号とは独立して、受信装置２に対し伝送に関するパラメータを伝送することが可能である。また、ＴＭＣＣ生成部１２は、ＬＤＰＣ符号化部１１４や、変調部１１５に対して、ＴＭＣＣ信号が指定するＬＤＰＣ符号化率、及び変調方式を指定する機能を有する。以後、図１に示す送信装置１の各構成要素について説明する。

伝送フレーム生成部１１１は、予め定められるＬＤＰＣ符号長に対しＬＤＰＣ符号化率に応じた伝送フレーム構成に基づき、主信号の入力ビット列を所定の長さに区切って情報ビットとし、ＢＣＨ符号化及びＬＤＰＣ符号化に係る各パリティの付加を可能とする伝送フレームを生成する。

エネルギー拡散部１１２は、伝送フレーム生成部１１１の出力ビット列に対し、エネルギー拡散（ビットランダム化）を行う。これは、擬似ランダムな「１」及び「０」のパターンを、Ｍ系列を使って発生させ、これとスロット内のデータとでＭＯＤ２により加算することにより実現する。これにより、「１」又は「０」が連続することがなくなることから、後述する受信装置２において、同期再生の安定化を図ることができる。

ＢＣＨ符号化器１１３は、外符号として、必要に応じて設けられる誤り訂正符号化処理であり、エネルギー拡散後の情報ビットのデータに対し、予め定められるＬＤＰＣ符号長及び前段で使用されるＬＤＰＣ符号化率を含むＬＤＰＣ符号化情報に基づいて選択したｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を用いてＢＣＨ符号化を施し、該情報ビットに対しそのパリティ（以下、「ＢＣＨパリティ」と称する）を付与する。本例では、ＢＣＨ符号化器１１３を用いる場合を対象としている。

つまり、本発明に係るＢＣＨ符号化器１１３は、詳細に後述するが、予め定められるＬＤＰＣ符号長及び後段で使用されるＬＤＰＣ符号化率に応じて、ＢＣＨ符号における訂正能力を可変設定可能に構成されている。尚、ＢＣＨパリティは、訂正能力ｔの範囲を可変設定できるｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて生成され、そのＢＣＨ符号の最大符号長２^ｍ−１となる。特に、本発明に係るＢＣＨ符号化器１１３で用いるｍ次生成多項式ｇ（ｘ）は、最大訂正能力ｔ＝２０まで最適化された生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝を用いて、使用する訂正能力ｔに応じたｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で表される。

ＬＤＰＣ符号化部１１４は、ＴＭＣＣ生成部１２で生成するＴＭＣＣ信号が指定するＬＤＰＣ符号化率に基づいて、エネルギー拡散部１１２を経て入力されるＢＣＨ符号化器１１３を経て入力されるＢＣＨ符号化データに対してＬＤＰＣ符号化を施し、該情報ビットに対しそのパリティ（以下、「ＬＤＰＣパリティ」と称する）を付与する。尚、ＬＤＰＣパリティはＬＤＰＣ符号化率毎に対応する所定の検査行列を用いて生成され、ＬＤＰＣ符号化率は変調方式に関連付けて設定される。

変調部１１５は、ＴＭＣＣ生成部１２で生成するＴＭＣＣ信号が指定する所定の変調方式に基づき直交変調を施して、変調信号を生成する。変調方式には、例えば、ＢＰＳＫ（π／２シフトＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying））、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ（Amplitude and Phase-Shift Keying）（或いは１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation））、３２ＡＰＳＫ（３２ＱＡＭ）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、１０２４ＱＡＭ、４０９６ＱＡＭ等が含まれる。

次に、図２を参照して、本発明による一実施例の受信装置２について説明する。

〔受信装置〕
図２は、本発明による一実施例の受信装置２の主要な構成要素のみを概略的に示すブロック図である。この受信装置２は、復調部２１１、ＬＤＰＣ復号部２１２、ＢＣＨ復号器２１３、及びエネルギー逆拡散部２１４を含む主信号の信号処理を行う主信号処理部２１と、ＴＭＣＣ復調・復号部２２とを備えている。

復調部２１１は、入力された変調信号を直交復調し、ＬＤＰＣ復号部２１２に対し復調したＩＱ信号（同相成分Ｉと直交位相成分Ｑの直交信号）を出力する。尚、ＴＭＣＣ復調・復号部２２は、復調部２１１に先立ちＴＭＣＣ信号の復調・復号を行い、復調部２１１に対して、主信号の変調に適用した変調方式を指定する。また、後述するＬＤＰＣ復号部２１２に対しては、主信号のＬＤＰＣ符号化に適用した符号化率を指定する。

ＬＤＰＣ復号部２１２は、ＬＤＰＣ符号用の復号器として構成され、復調部２１１からＩＱ信号が入力されると共に、ＴＭＣＣ復調・復号部２２により検出された変調方式に関連付けられるＬＤＰＣ符号化率の情報が入力され、送信側と同様のＬＤＰＣ符号化率毎に対応する所定の検査行列を用いて、sum−product復号法等の尤度判定により、所定の変調方式及びＬＤＰＣ符号化率に合わせた復号を行う。

ＢＣＨ復号器２１３は、送信装置１のＢＣＨ符号化器１１３によりＢＣＨ符号化が施された信号に対し、予め定められるＬＤＰＣ符号長及び前段で使用されるＬＤＰＣ符号化率を含むＬＤＰＣ符号化情報に基づいて送信側と対応する訂正能力ｔのｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を判別し、判別した訂正能力ｔのｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて復号を行う。

エネルギー逆拡散部２１４は、送信装置１のエネルギー拡散部１１２において擬似ランダム符号がＭＯＤ２により加算された処理を元に戻すため、再度同じ擬似ランダム符号をＭＯＤ２により加算し、エネルギー逆拡散処理を行う。これにより、受信装置２における信号処理部２１は、送信装置１から送信された主信号の入力ビット列に対応する出力ビット列を復元して外部に出力する。

以上のように、本発明による一実施例の送信装置１及び受信装置２は、長い符号長を持つＬＤＰＣ符号による誤り訂正符号に対応した伝送フレームを用いて、変調方式と符号化率とを自由に組み合わせることができる。従って、主信号として伝送するＭＰＥＧ−２ ＴＳ又はその他のデジタルデータストリームを効率良く伝送することが可能である。

次に、図３を参照して、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３について説明する。

〔ＢＣＨ符号化器〕
図３（ａ）には本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３の概略構成を示している。ＢＣＨ符号化器１１３は、生成多項式選択部１１３１、生成多項式メモリ部１１３２、及びＢＣＨ符号化処理部１１３３を備える。尚、従来技法のＢＣＨ符号化器では、単一の訂正能力の１６次生成多項式を用いる構成であるため、本実施形態のＢＣＨ符号化器１１３のような生成多項式選択部１１３１が設けられていない。

生成多項式選択部１１３１は、ＬＤＰＣ符号化情報として、予め定められるＬＤＰＣ符号長とＬＤＰＣ符号化率の各情報を入力し、このＬＤＰＣ符号長及びＬＤＰＣ符号化率に応じて、生成多項式メモリ部１１３２に格納される複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）のうち１つを選択して読み出し、ＢＣＨ符号化処理部１１３３に出力する。

生成多項式メモリ部１１３２は、複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を予め保持しており、ＬＤＰＣ符号長及びＬＤＰＣ符号化率に対して１つのｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を選択可能とするよう予め関連付けられている。

ＢＣＨ符号化処理部１１３３は、生成多項式選択部１１３１によって選択したｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて、入力される情報ビットのデータに対してＢＣＨ符号化を施し、該情報ビットにＢＣＨパリティを付与してＬＤＰＣ符号化部１１４に出力する。

〔ＢＣＨ復号器〕
図３（ｂ）には本発明による一実施形態のＢＣＨ復号器２１３の概略構成を示している。ＢＣＨ復号器２１３は、ＢＣＨ符号化器１１３に対応するＢＣＨ復号処理を行う機能部であり、生成多項式選択部２１３１、生成多項式メモリ部２１３２、及びＢＣＨ復号処理部２１３３を備える。尚、従来技法のＢＣＨ復号器では、単一の訂正能力の１６次生成多項式を用いる構成であるため、本実施形態のＢＣＨ復号器２１３のような生成多項式選択部２１３１が設けられていない。

生成多項式選択部２１３１は、ＬＤＰＣ符号化情報として、予め定められるＬＤＰＣ符号長とＬＤＰＣ符号化率の各情報を入力し、このＬＤＰＣ符号長及びＬＤＰＣ符号化率に応じて、生成多項式メモリ部２１３２に格納される複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）のうち１つを選択して読み出し、ＢＣＨ復号処理部２１３３に出力する。

生成多項式メモリ部２１３２は、複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を予め保持しており、ＬＤＰＣ符号長及びＬＤＰＣ符号化率に対して１つのｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を選択可能とするよう予め関連付けられている。

ＢＣＨ復号処理部２１３３は、生成多項式選択部２１３１によって選択したｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて、ＬＤＰＣ復号部２１２から入力される、情報ビットにＢＣＨパリティが付与されたデータに対してＢＣＨ復号を施して誤りを訂正し、その誤り訂正後の情報ビットを外部に出力する。

ところで、ＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３が複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）のうちいずれを使用するかについての情報を、ＴＭＣＣ生成部１２によりＴＭＣＣ信号に埋め込んでＢＣＨ符号化器１１３を作動させるとともに、送信装置１から受信装置２へと伝送し、ＴＭＣＣ復調・復号部２２によりその情報を抽出してＢＣＨ復号器２１３を作動させる形態とすることもできる。ただし、図１及び図２に示す本実施形態のように、ＬＤＰＣ符号化情報を基にＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３が複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を自動選択して作動する形態とすることで、ＴＭＣＣ信号内にＢＣＨ符号に関する特段の情報を埋め込むことなく実装できるため、既存の伝送方式手の適用も容易になるなど汎用性が高くなる。

〔複数種の訂正能力を選択可能とする生成多項式〕
本実施形態では、生成多項式メモリ部１１３２，２１３２の各々は、ＢＣＨ符号に関する複数種の訂正能力を選択可能とするために、複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）として、ｍ＝１６，１５，１４，１３とするそれぞれ１６次，１５次，１４次，１３次の生成多項式ｇ（ｘ）を形成可能とし、且つ次数ｍごとに最大訂正能力ｔ＝２０まで最適化された生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝の係数を保持している。

ｍ次生成多項式ｇ（ｘ）は、式（１）に示すように、使用する訂正能力ｔに応じたｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で表される。

そして、本発明に係る１６次，１５次，１４次，１３次の各生成多項式ｇ（ｘ）に関する生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）は、それぞれ図８、図１１、図１４、及び図１７に示すように、ＬＤＰＣ符号長として６９１２０ビット及び１７２８０ビットの２種類、並びに、ＬＤＰＣ符号化率として２／１６、３／１６、４／１６、５／１６、６／１６、７／１６、８／１６、９／１６、１０／１６、１１／１６、１２／１６、１３／１６、１４／１６の合計１３種類に対して、ｔ＝１〜２０の範囲内の訂正能力でｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を効率よく生成できるように、最適化されている。

図８、図１１、図１４、及び図１７にそれぞれ示す各次数ｍの係数リストに関して、生成多項式選択部１１３１は、例えば表１に示す従来技法と同様の訂正能力ｔ＝１２の１６次生成多項式ｇ（ｘ）を得たいときは、図８を参照して、ｉ＝１〜１２までのまでの生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）を形成し、そのｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で得ることができる。

つまり、図８に示す１６次生成多項式ｇ（ｘ）を得るための係数リストは、非特許文献１に開示される高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式におけるＢＣＨ符号の生成多項式ｇ（ｘ）を再現でき、且つその訂正能力を最大訂正能力ｔ＝２０まで拡張可能とするよう最適化されている。従って、次世代地上放送の伝送方式に限らず、現行の高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式への転用をも可能とし、加えてその伝送性能を調整できるようになっている（これについては後述する）。

また、１６次に限らず、図１１、図１４、及び図１７にそれぞれ示すように、１５次，１４次，１３次の各生成多項式ｇ（ｘ）を得るための係数リストも最適化して、次世代地上放送の伝送方式における幅広いＬＤＰＣ符号長及び幅広いＬＤＰＣ符号化率に適用できるものとなっている。

尚、生成多項式メモリ部１１３２は、１６次，１５次，１４次，１３次のいずれか１つの生成多項式のみを用いる用途である場合、対応するｍ次生成多項式ｇ（ｘ）を得るための係数リストのみを保持していればよく、この場合でも最大訂正能力ｔ＝２０まで可変設定可能である。また、生成多項式メモリ部１１３２は、用途（例えば、予め定められたＬＤＰＣ符号長）によって、１６次，１５次，１４次，１３次のうち２種以上の組み合わせのみを保持する形態としてもよい。

以下、ＢＣＨ符号化器１１３の処理例として実施例１乃至４を説明する。尚、ＢＣＨ復号器２１３は、ＢＣＨ符号化器１１３に対応するＢＣＨ復号処理を行う機能部であり、同様の処理を有する。

（実施例１）
図４は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３における実施例１の処理例を示すフローチャートである。実施例１では、１６次，１５次，１４次，１３次のうち１以上の生成多項式ｇ（ｘ）を用いる場合に、まず、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がａ１，ａ２，ａ３（例えばＬＤＰＣ符号長が６９１２０ビットであればａ１＝２／１６，ａ２＝５／１６，ａ３＝６／１６）のいずれかであるかを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１にて是である時は訂正能力ｔ＝１４を適用し（ステップＳ１：Ｙ，ステップＳ２）、ステップＳ１にて否である時はステップＳ３に移行する。

ステップＳ３にて、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がａ４，ａ５，ａ６，ａ７（例えばａ４＝３／１６，ａ５＝１０／１６，ａ６＝１３／１６，ａ６＝１４／１６）のいずれかであるかを判定し、是である時は訂正能力ｔ＝１６を適用し（ステップＳ３：Ｙ，ステップＳ４）、否である時は訂正能力ｔ＝１８を適用する。

尚、図４では典型的な一例を示したものであり、ＬＤＰＣ符号化率に応じて選択設定する訂正能力ｔは、予め保持する最大訂正能力の範囲内で随意予め定めることができ、図８、図１１、図１４、及び図１７にそれぞれ示す例では、最大訂正能力ｔ＝２０まで可変設定できる。従って、図８に示す１６次の生成多項式ｇ（ｘ）のみを用いる場合でも、複数種の訂正能力を選択的に設定でき、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節することができる。

従って、実施例１に係るＢＣＨ符号化器１１３は、最大訂正能力を拡大し最適化した１６次生成多項式における複数種の訂正能力をＬＤＰＣ符号化情報に基づいて選択可能とすることができ、ＢＣＨパリティ長を短く設定した場合でも、高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式のような訂正能力ｔ＝１２で一定とした従来の伝送方式と比較して、同性能以上の誤り耐性を達成することが可能となる。つまり、誤り訂正符号の性能を高め、周波数利用効率や伝送効率の向上を実現する方向で、ＢＣＨ符号の訂正能力を可変設定することができ、ＢＣＨ符号の訂正能力ｔを小さくするほど処理負担を軽減させることができる。

（実施例２）
図５は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３における実施例２の処理例を示すフローチャートである。実施例２では、実施例１の処理に加えて、或いは固定の訂正能力（ｔ≦２０）にて、１６次，１５次，１４次，１３次のうちいずれの生成多項式ｇ（ｘ）を用いるかを決定するため、まず、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がｂ１（例えばＬＤＰＣ符号長が６９１２０ビットであればｂ１＝７／１６）より高いか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１にて是である時は１６次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ１１：Ｙ，ステップＳ１２）、ステップＳ１１にて否である時はステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３にて、ＢＣＨ符号化器１１３は、１４次以下の生成多項式ｇ（ｘ）を使用するか否かを予め定めておき、ステップＳ１３にて否である時は１５次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ１３：Ｎ，ステップＳ１４）、ステップＳ１３にて是である時はステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５にて、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がｂ２以上ｂ１未満（例えばｂ２＝５／１６）より高いか否かを判定し、ステップＳ１５にて是である時は１５次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ１５：Ｙ，ステップＳ１４）、ステップＳ１５にて否である時はステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６にて、ＢＣＨ符号化器１１３は、１３次以下の生成多項式ｇ（ｘ）を使用するか否かを予め定めておき、ステップＳ１６にて否である時は１４次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ１６：Ｎ，ステップＳ１７）、ステップＳ１６にて是である時はステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８にて、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がｂ２未満（例えばｂ２＝２／１６）より高いか否かを判定し、ステップＳ１８にて是である時は１４次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ１８：Ｙ，ステップＳ１７）、ステップＳ１８にて否である時は１３次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用する（ステップＳ１９）。

尚、図５では典型的な一例を示したものであり、ＬＤＰＣ符号化率に応じて選択設定するｍ次生成多項式ｇ（ｘ）の種類は、例えば以下に説明する実施例３，４のように随意予め定めることができる。

（実施例３）
図６（ａ）は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３における実施例３の処理例を示すフローチャートである。実施例３は、実施例２の別例として、１６次，１５次，１３次のうちいずれの生成多項式ｇ（ｘ）を用いるかを決定するため、まず、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がｂ１（例えばＬＤＰＣ符号長が６９１２０ビットであればｂ１＝７／１６）より高いか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１にて是である時は１６次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ２１：Ｙ，ステップＳ２２）、ステップＳ２１にて否である時はステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３にて、ＢＣＨ符号化器１１３は、１５次以下の生成多項式ｇ（ｘ）を使用するか否かを予め定めておき、ステップＳ２３にて否である時は１５次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ２３：Ｎ，ステップＳ２４）、ステップＳ２３にて是である時はステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５にて、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がｂ２以上ｂ１未満（例えばｂ２＝５／１６）より高いか否かを判定し、ステップＳ２５にて是である時は１５次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ２５：Ｙ，ステップＳ２４）、ステップＳ２５にて否である時は１３次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用する（ステップＳ２６）。

（実施例４）
図６（ｂ）は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３における実施例４の処理例を示すフローチャートである。実施例４は、実施例２の別例として、１４次，１３次のうちいずれの生成多項式ｇ（ｘ）を用いるかを決定するため、まず、ＢＣＨ符号化器１１３は、ＬＤＰＣ符号化率がｃ１（例えばＬＤＰＣ符号長が１７２８０ビットであればｃ１＝７／１６）より高いか否かを判定する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１にて是である時は１４次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用し（ステップＳ３１：Ｙ，ステップＳ３２）、ステップＳ３１にて否である時は１３次の生成多項式ｇ（ｘ）を適用する（ステップＳ３３）。

このように、本実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３は、図８、図１１、図１４、及び図１７にそれぞれ示す複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）の１以上を用いて、ＬＤＰＣ符号化情報に基づいて複数種の訂正能力を選択可能とし、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節することができる。

例えば最大訂正能力を拡大し最適化した１６次生成多項式における複数種の訂正能力をＬＤＰＣ符号化情報に基づいて選択可能とすることができ、ＢＣＨパリティ長を短く設定した場合でも、高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式のような訂正能力ｔ＝１２で一定とした従来の伝送方式と比較して、同性能以上の誤り耐性を達成することが可能となる。

好適には、本実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３は、図８、図１１、図１４、及び図１７にそれぞれ示す複数種類のｍ次生成多項式ｇ（ｘ）の２以上を可変設定する。複数種の次数（例えば１６次以外の１３，１４，１５次）の生成多項式を可変設定可能とすることで、従来の伝送方式と比較して相対的に情報ビットを長く設定することが可能となり、各次数の生成多項式の最適化（生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の最適化）により、伝送効率が向上するようになる。

図２０を参照して上述したように、従来の伝送方式では、情報ビット長やＬＤＰＣ符号化率によらず、同一訂正能力（ｔ＝１２）の１６次生成多項式を用いた単一のＢＣＨ符号を外符号として適用するものとなっていたが、本実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３は、複数種類の次数（１６次以外の１３，１４，１５次）の生成多項式を可変設定可能としている。

これは、図７（ａ）に示すように、従来方式に基づく１６次生成多項式ｇ（ｘ）によるＢＣＨ符号の適用時では、ｍ（ｍ＝１６）次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたＢＣＨ符号であるため、その最大符号長が２^ｍ−１＝６５５３５ビットとなる。例えばＬＤＰＣ符号長を６９１２０ビットとしＬＤＰＣ符号率を７／１６とするときのＢＣＨ符号長は６９１２０×７／１６ ＝ ３０２４０ビットとなるが、１６次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたＢＣＨ符号の演算上、最大符号長６５５３５ビットに合わせてＮｕｌｌを多数ビット挿入して演算する必要がある。尚、１６次生成多項式ｇ（ｘ）におけるｔ＝１２ビットの訂正に必要なＢＣＨパリティ長は１６×１２＝１９２ビットとなる。

一方、図７（ｂ）に示すように、本発明方式に基づく１５次生成多項式ｇ（ｘ）によるＢＣＨ符号適用時では、その最大符号長が２^ｍ−１＝３２７２７ビットとなる。例えば図７（ａ）と同じく６９１２０ビットとしＬＤＰＣ符号率を７／１６とするときのＢＣＨ符号長は６９１２０×７／１６ ＝ ３０２４０ビットとなるが、１５次生成多項式ｇ（ｘ）におけるｔ＝１２ビットの訂正に必要なＢＣＨパリティ長は１５×１２＝１８０ビットとなる。従って、本発明方式に基づく１５次生成多項式ｇ（ｘ）によるＢＣＨ符号適用時では、ＬＤＰＣ符号長及びＬＤＰＣ符号化率が同じ場合でも、１６次生成多項式ｇ（ｘ）を用いた場合と比較して、挿入するＮｕｌｌをより短縮させることができ、演算負荷を抑え、相対的に情報ビットを長く設定することが可能となる。

換言すれば、複数種の次数（例えば１６次以外の１３，１４，１５次）の生成多項式を可変設定可能とすることで、従来の伝送方式と比較して相対的に情報ビットを長く設定することが可能となり、ＬＤＰＣ符号化情報に応じた各次数の生成多項式ｇ（ｘ）の最適化（生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の最適化）により、伝送効率が向上するようになる。

以下、１６次、１５次、１４次、１３次の各生成多項式ｇ（ｘ）を生成するための生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の係数と、１６次、１５次、１４次、１３次のＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を説明する。

〔１６次生成多項式〕
図８は、上述したように、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１６次生成多項式ｇ（ｘ）の係数リストを示す図である。例えば表１に示す従来技法と同様の訂正能力ｔ＝１２の１６次生成多項式ｇ（ｘ）を得たいときは、図８を参照して、ｉ＝１〜１２までの生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）を形成し、そのｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で得ることができる。

つまり、図８に示す１６次生成多項式ｇ（ｘ）を得るための係数リストは、非特許文献１に開示される高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式における訂正能力ｔ＝１２のＢＣＨ符号の生成多項式ｇ（ｘ）を再現でき、且つその訂正能力を最大訂正能力ｔ＝２０まで拡張可能とするよう最適化されている。従って、図８を参照して、最大訂正如力ｔ＝２０まで、所望の訂正能力となる生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で、所望の訂正能力の１４次生成多項式ｇ（ｘ）を得ることができる。

図９は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１６次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図であり、図１０はその拡大図である。尚、図９及び図１０では、誤り訂正符号にＢＣＨ符号、変調方式ＢＰＳＫとしたときのシミュレーションで得られた特性を示しており、１６次生成多項式ｇ（ｘ）を用いるＢＣＨ符号を「１６次ＢＣＨ符号」として図示している。

１６次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて複数種の訂正能力を可変設定することで、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節できることが分かる。

〔１５次生成多項式〕
図１１は、上述したように、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１５次生成多項式ｇ（ｘ）の係数リストを示す図である。図８の例と同様にして、図１１を参照して、最大訂正如力ｔ＝２０まで、所望の訂正能力となる生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で、所望の訂正能力の１５次生成多項式ｇ（ｘ）を得ることができるように最適化されている。

図１２は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１５次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図であり、図１３はその拡大図である。尚、図１２及び図１３では、誤り訂正符号にＢＣＨ符号、変調方式ＢＰＳＫとしたときのシミュレーションで得られた特性を示しており、１５次生成多項式ｇ（ｘ）を用いるＢＣＨ符号を「１５次ＢＣＨ符号」として図示している。

１５次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて複数種の訂正能力を可変設定することで、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節できることが分かる。また、図１２に示す特性では、図８と対比して所定のビット誤り率でＣ／Ｎを低くすることができ、即ち伝送性能を向上できることが分かる。

〔１４次生成多項式〕
図１４は、上述したように、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１４次生成多項式ｇ（ｘ）の係数リストを示す図である。図８の例と同様にして、図１４を参照して、最大訂正如力ｔ＝２０まで、所望の訂正能力となる生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で、所望の訂正能力の１４次生成多項式ｇ（ｘ）を得ることができるように最適化されている。

図１５は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１４次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図であり、図１６はその拡大図である。尚、図１５及び図１６では、誤り訂正符号にＢＣＨ符号、変調方式ＢＰＳＫとしたときのシミュレーションで得られた特性を示しており、１４次生成多項式ｇ（ｘ）を用いるＢＣＨ符号を「１４次ＢＣＨ符号」として図示している。

１４次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて複数種の訂正能力を可変設定することで、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節できることが分かる。また、図１５に示す特性では、図１２と対比して所定のビット誤り率でＣ／Ｎを低くすることができ、即ち伝送性能を向上できることが分かる。

〔１３次生成多項式〕
図１７は、上述したように、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１３次生成多項式ｇ（ｘ）の係数リストを示す図である。図８の例と同様にして、図１７を参照して、最大訂正如力ｔ＝２０まで、所望の訂正能力となる生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で、所望の訂正能力の１３次生成多項式ｇ（ｘ）を得ることができるように最適化されている。

図１８は、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３に係る１３次生成多項式ｇ（ｘ）を用いたときのＣ／Ｎに対する訂正能力ｔ＝１２〜２０別のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示す図であり、図１９はその拡大図である。尚、図１８及び図１９では、誤り訂正符号にＢＣＨ符号、変調方式ＢＰＳＫとしたときのシミュレーションで得られた特性を示しており、１３次生成多項式ｇ（ｘ）を用いるＢＣＨ符号を「１３次ＢＣＨ符号」として図示している。

１３次生成多項式ｇ（ｘ）を用いて複数種の訂正能力を可変設定することで、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節できることが分かる。また、図１８に示す特性では、図１５と対比して所定のビット誤り率でＣ／Ｎを低くすることができ、即ち伝送性能を向上できることが分かる。

以上のように、本発明による一実施形態のＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３は、ＬＤＰＣ符号化情報に基づいてＢＣＨ符号の複数種の訂正能力を選択可能とし、所定のビット誤り率で所望のＣ／Ｎが得られるように調節することが可能となり、ＬＤＰＣ符号化情報に基づいて生成多項式ｇ（ｘ）の次数を変更することで伝送性能を向上させることが可能であることが分かる。

上述した実施例に関して、ＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３、並びに送信装置１及び受信装置２として機能するコンピュータを構成し、ＢＣＨ符号化器１１３及びＢＣＨ復号器２１３、並びに送信装置１及び受信装置２の各手段を機能させるためのプログラムを好適に用いることができる。具体的には、各手段を制御するための制御部をコンピュータ内の中央演算処理装置（ＣＰＵ）で構成でき、且つ、各手段を動作させるのに必要となるプログラムを適宜記憶する記憶部を少なくとも１つのメモリで構成させることができる。即ち、そのようなコンピュータに、ＣＰＵによって該プログラムを実行させることにより、上述した各手段の有する機能を実現させることができる。更に、各手段の有する機能を実現させるためのプログラムを、前述の記憶部（メモリ）の所定の領域に格納させることができる。そのような記憶部は、装置内部のＲＡＭ又はＲＯＭなどで構成させることができ、或いは又、外部記憶装置（例えば、ハードディスク）で構成させることもできる。また、そのようなプログラムは、コンピュータで利用されるＯＳ上のソフトウェア（ＲＯＭ又は外部記憶装置に格納される）の一部で構成させることができる。更に、そのようなコンピュータに、各手段として機能させるためのプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。また、上述した各手段をハードウェア又はソフトウェアの一部として構成させ、各々を組み合わせて実現させることもできる。

上述の実施例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明によるＢＣＨ符号化器及びＢＣＨ復号器、並びに送信装置及び受信装置は、ＬＤＰＣ符号の符号化率が種々用意されている場合のデジタル放送の用途に有用である。

１ 送信装置
１１ 主信号処理部
１１１ 伝送フレーム生成部
１１２ エネルギー拡散部
１１３ ＢＣＨ符号化器
１１３１ 生成多項式選択部
１１３２ 生成多項式メモリ部
１１３３ ＢＣＨ符号化処理部
１１４ ＬＤＰＣ符号化部
１１５ 変調部
１２ ＴＭＣＣ生成部
２ 受信装置
２１ 主信号処理部
２１１ 復調部
２１２ ＬＤＰＣ復号部
２１３ ＢＣＨ復号器
２１３１ 生成多項式選択部
２１３２ 生成多項式メモリ部
２１３３ ＢＣＨ復号処理部
２１４ エネルギー逆拡散部
２２ ＴＭＣＣ復調・復号部

Claims (9)

1. ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、
   前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて訂正能力を可変設定可能とするｍ（ｍ＝１６）次の生成多項式を用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段を備えることを特徴とするＢＣＨ符号化器。
2. 前記ｍ次の生成多項式は、最大符号長２^ｍ−１とし、ｔビットの訂正に必要なパリティ長をｍ×ｔとし、最大訂正能力としてｔ＝２０に対応する生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝を用いて、可変設定する訂正能力ｔに応じたｇ_ｉ（ｘ）の全ての積で表されていることを特徴とする、請求項１に記載のＢＣＨ符号化器。
3. 前記ｍ（ｍ＝１６）次の生成多項式リストｇ_ｉ（ｘ）｛ｉ＝１〜２０；ｔ≦２０｝は、
   g₁(x)= 1+x+x³+x¹²+x¹⁶,
   g₂(x)= 1+x²+x³+x⁴+x⁸+x⁹+x¹¹+x¹²+x¹⁶,
   g₃(x)= 1+x²+x³+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹³+x¹⁶,
   g₄(x)= 1+x+x³+x⁶+x⁷+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁶,
   g₅(x)= 1+x+x²+x³+x⁵+x⁷+x⁸+x⁹+x¹¹+x¹³+x¹⁶,
   g₆(x)= 1+x+x⁶+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹²+x¹³+x¹⁶,
   g₇(x)= 1+x+x²+x⁶+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
   g₈(x)= 1+x+x³+x⁶+x⁸+x⁹+x¹²+x¹⁵+x¹⁶,
   g₉(x)= 1+x+x⁴+x⁶+x⁸+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹³+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₀(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₁(x)= 1+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹³+x¹⁴+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₂(x)= 1+x+x²+x³+x⁵+x⁶+x⁷+x¹⁰+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₃(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁵+x⁶+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹²+x¹⁴+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₄(x)= 1+x+x³+x⁴+x⁶+x⁷+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹²+x¹⁴+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₅(x)= 1+x²+x³+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁶,
   g₁₆(x)= 1+x⁷+x¹⁰+x¹²+x¹³+x¹⁴+x¹⁶,
   g₁₇(x)= 1+x+x²+x⁴+x⁶+x⁷+x¹²+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₈(x)= 1+x⁵+x⁶+x⁷+x¹¹+x¹⁵+x¹⁶,
   g₁₉(x)= 1+x+x³+x⁸+x¹⁰+x¹⁴+x¹⁶,
   g₂₀(x)= 1+x⁴+x⁶+x⁷+x⁸+x⁹+x¹⁰+x¹¹+x¹³+x¹⁵+x¹⁶,
   として規定されていることを特徴とする、請求項２に記載のＢＣＨ符号化器。
4. ＬＤＰＣ符号を内符号とした連接符号の外符号として作動するデジタル放送のＢＣＨ符号化器であって、
   ＢＣＨ符号に関する１３次、１４次、１５次、及び１６次の生成多項式のうち２以上の生成多項式を保持するメモリと、
   前記メモリに保持される複数種類の次数の生成多項式のうち、前記ＬＤＰＣ符号の符号長及び符号化率に応じて１つの生成多項式を選択して用いて、符号化対象の情報ビットに対しＢＣＨ符号化処理を施す手段と、
   を備えることを特徴とするＢＣＨ符号化器。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のＢＣＨ符号化器によって符号化されたデータを該ＢＣＨ符号化器で用いた生成多項式に基づいて復号処理する手段を備えることを特徴とするＢＣＨ復号器。
6. 請求項１から４のいずれか一項に記載のＢＣＨ符号化器を備えることを特徴とする送信装置。
7. 請求項５に記載のＢＣＨ復号器を備えることを特徴とする受信装置。
8. コンピュータを、請求項１から４のいずれか一項に記載のＢＣＨ符号化器として機能させるためのプログラム。
9. コンピュータを、請求項５に記載のＢＣＨ復号器として機能させるためのプログラム。