JP3135242B2 - 誤り検出訂正復号化装置及び方法 - Google Patents

誤り検出訂正復号化装置及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はデジタル画像情報などの相関性を有するデジ
タル情報を鎖状符号化構成にて誤り訂正符号化してなる
符号列を復号する誤り検出訂正復号化装置に関する。
[従来の技術] 一般に、画像情報などの情報信号をデジタル化して伝
送(記録)するシステムでは、伝送媒体に適合する伝送
符号に変換して伝送する方法が用いられている。その
際、伝送ビツト・レートの制限により、入力データを圧
縮して符号化することが多く、また、伝送誤りが生じた
ときの対策として誤り訂正符号を付加することが行われ
る。
第7図(A)及び第7図(B)は、従来のデジタル情
報伝送システムの概略構成ブロツク図であり、第7図
(A)は送信系(記録系)を示し、第7図(B)は受信
系(再生系)を示す。送信系(記録系)では、圧縮符号
化回路10は、デジタル画像情報などの情報信号を、その
相関性を利用して圧縮符号化する。圧縮符号化回路10の
出力は誤り訂正符号化回路12に印加され、そこで、伝送
誤り対策としての誤り訂正符号化が行われる。そして、
変調回路14は誤り訂正符号化回路12の出力を、伝送路の
特性に適した形に変調して、伝送路に出力(記録媒体に
記録)する。
他方、受信側(再生側)では、復調回路16は伝送路の
伝送信号を復調し、誤り訂正復号回路18は、伝送路上で
発生した誤りを訂正し、伸長回路20は圧縮符号化回路10
とは逆の処理で伸長・復元を行う。誤り訂正復号回路18
で訂正不能と判定されたデータについては、誤り修整回
路22において、データ置換などにより誤りの修整を行
う。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、上記の如き従来例では、誤り修整回路22に於
ける修整動作を行う場合には、誤り訂正復号回路18から
の訂正フラグを参照し、圧縮の手法に基き修整する情報
を決定してやらねばならない。この様に誤り訂正不能な
情報は単に訂正フラグだけで判定できるものではなく、
上述の如く修整する情報を決定するための回路がどうし
ても必要であり、処理速度を高速化したり回路構成を簡
略化したりすることは困難であった。
本発明は上述の如き問題に鑑みてなされ、誤訂正及び
誤修整処理を防止できる誤り検出訂正復号化装置及び方
法を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 斯かる目的下に於て、本発明の誤り訂正復号化装置に
よれば、情報コード群と前記情報コード群の符号誤りを
検出訂正するための第1及び第2の誤り検出訂正検査符
号とを入力する入力手段と、前記第1の誤り検出訂正検
査符号に応じて前記情報コード群中の符号誤りを訂正す
る第1の訂正手段と、前記第2の誤り検出訂正検査符号
に応じて前記情報コード群中の符号誤りを訂正し、訂正
不可能な符号誤りが存在する場合にフラグ情報を発生す
る第2の訂正手段と、前記フラグ情報に応じて前記情報
コード群中の符号誤りを修整する修整手段とを有し、前
記第2の訂正手段は、前記第2の誤り検出訂正検査符号
による訂正可否の判定結果を、前記第1の誤り検出訂正
検査符号を用いて補正することを特徴とする。
また、本発明の誤り訂正復号化方法によれば、情報コ
ード群と前記情報コード群の符号誤りを検出訂正するた
めの第1及び第2の誤り検出訂正検査符号とを入力する
入力ステップと、前記第1の誤り検出訂正検査符号に応
じて前記情報コード群中の誤りを訂正する第1の訂正ス
テップと、前記第2の誤り検出訂正検査符号に応じて前
記情報コード群中の符号誤りを訂正し、訂正不可能な符
号誤りが存在する場合にフラグ情報を発生する第2の訂
正ステップと、前記フラグ情報に応じて前記情報コード
群中の符号誤りを修整する修整ステップとを有し、前記
第2の訂正ステップは、前記第2の誤り検出訂正検査符
号による訂正可否の判定結果を、前記第1の誤り検出訂
正検査符号を用いて補正することを特徴とする。
[作用] 上述の如く構成することにより、一方の誤り訂正検査
符号で訂正可能と判断されても、他方の誤り訂正検査符
号でその判断を確認しているので、誤訂正及び修整処理
をなくすことができる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第3図(A)及び第3図(B)は、情報信号の圧縮方
法として前値予測DPCM法を用い、鎖状符号化誤り訂正符
号として二重符号化によるものを用いる情報伝送システ
ムに本発明を適用した一実施例の概略構成ブロツク図で
あり、第3図(A)はその送信系(記録系)を示し、第
3図(B)は受信系(再生系)を示す。
第3図(A)において、入力端子30には、例えばテレ
ビジヨン信号のような水平走査された画像信号をデジタ
ル化した情報信号が入力される。前値予測DPCM回路32
は、入力端子30のデジタル画像情報信号を、第4図に示
すように、所定長さi毎にリセツト値を持つDPCMデータ
列に変換する。この実施例では、予測方式として前値予
測を用いているので、圧縮時に用いた相関性の方向とし
ては、水平走査方向ということになる。
前値予測DPCM回路32によるDPCMデータは、誤り訂正符
号符号化回路34により、二重符号化した誤り訂正符号を
付加される。第5図は、当該誤り訂正符号を付加したデ
ータ列の構成を示す。本実施例では内符号は、第5図に
示すように画像の垂直方向において、画像情報のjライ
ン分を情報点数としてパリテイP1を付加して形成され
る。
また、本実施例では、外符号は、DPCM後の画像データ
の水平走査方向、即ち情報圧縮時に利用した相関の方向
に一致させ、符号の情報点数はリセツト値を含むDPCMデ
ータの一単位であるiとしている。そして、所定の誤り
訂正符号生成法に従い、パリテイP2を付加して外符号を
形成する。ここでの誤り訂正符号としてはリード・ソロ
モン符号などが考えられる。
このようにして、誤り訂正符号を付加されたデジタル
画像情報信号は、変換回路38で伝送路の特性にあった形
に変調され、端子39を介して伝送路へ送り出される。伝
送路での伝送順序は、受信側で正しく把握でき画像を復
元できる限り、任意である。
次に第3図(B)に示す受信側(再生側)の動作を説
明する。伝送路から受信された信号は端子39′より入力
され、復調回路40で復調される。誤り訂正符号復号回路
42は、所定のアルゴリズムに従って、内符号の復号を行
い、伝送路上で生じた誤りを可能な限り訂正し、更に内
符号と同様に、所定のアルゴリズムに従って、外符号の
復号を行い、誤りの訂正を行う。
ここで、誤り訂正復号化回路42の具体的動作について
説明する。誤り訂正復号回路42の構成例を第2図に示
す。
復調器40で復調された符号は端子50からシンドローム
計算部53へ供給され、内符号シンドローム計算回路51、
外符号シンドローム計算回路52により内符号、外符号の
シンドロームの計算が行われる。計算されたシンドロー
ムはシンドロームメモリ54に書き込まれていく。シンド
ロームメモリ54は第5図に示したECCブロツク2ツ分の
シンドロームを記憶可能であり、受信されているECCブ
ロツクの符号のシンドロームの計算結果の書き込みと同
時に以前に書き込まれたECCブロツクのシンドローム計
算結果の読出しを行える。
誤り訂正復号処理部55はマイクロプロセツサ等を含
み、ソフト的な制御が可能となっている。第1図は第2
図の誤り訂正復号処理部55の復号アルゴリズムを示すフ
ローチヤートであり、誤り訂正は第5図に示したECCブ
ロツク単位で、内符号(C1),外符号(C2)の順で行わ
れる。
まず、内符号の復号動作について第1図に従って説明
する。まず、シンドロームメモリ54からC1シンドローム
を読出し(S1)、ステツプS2,S3にて訂正可能な誤りが
あった場合のみメモリ56上に書き込まれているデータの
訂正を行う(S4)。この訂正動作は、読出したシンドロ
ームにより誤りの位置及び大きさを算出し、その結果を
元にデータメモリ56上の入力データ中の誤ったデータを
書換えるという処理によって行われる。
この後、メモリ56中の書換えられたデータに従いC1シ
ンドローム,C2シンドロームの値が違ってくるので、ス
テツプS5,S6でこれらのシンドロームの書換えを行う。
この処理を全てのシンボルに対して行った後(S7)、外
符号の復号処理を行う。
外符号の復号処理は、まずシンドロームメモリ54から
C2シンドロームを読出し(S8)ステツプS9,S10で訂正不
能な誤りがあったと判断された場合は、ステツプS12に
移り、端子57を介して、訂正フラグメモリ43の対応する
部分に訂正フラグを書き込む。一方、訂正可能な誤りが
あったと判断された場合にはステツプS11に移り、C2の
シンドロームを確認する。このステツプでは、外符号の
訂正処理計算において算出された誤り位置及び誤りの大
きさが正しいかを確認するために、算出された誤り位置
の内符号方向のシンドロームを読出し、まずシンドロー
ムが0でないことを確認する。この確認は外符号処理で
算出した位置に内符号側でも誤りが検出されるかどうか
を確認するものである。次に、内符号側のシンドローム
に外符号処理で算出されたエラーの大きさを加算し、シ
ンドロームが0になるか否かを確認する。但し、この場
合、その内符号の方向に別の誤りが残っている場合には
シンドロームが0とはならないので、この確認は伝送路
の誤り率や誤り訂正符号の訂正能力により適宜用いられ
る。
ここで、上述の如き確認を行う理由について簡単に説
明する。VTR等のシステムにおいては、所謂バースト誤
りが発生した場合、圧縮に用いる相関方向(本例では外
符号の方向)に連続した誤りが発生する。そのため、こ
の方向に符号化された外符号の復号結果に基く誤り訂正
可否の判定結果の信頼性は低く、この判定結果に従い、
誤り修正のための訂正フラグを形成したのでは、誤り訂
正された符号がそのまま修整されることなく出力されて
しまう。この場合、再生画像に見苦しい誤った画像が表
示されてしまう。従って、本実施例では内符号の復号結
果に基き上記判定結果の確認及び修整を行い、訂正フラ
グの信頼性を高めているのである。
即ち、ステツプS11では外符号による訂正可能という
判定結果が内符号によって確認されればステツプS13に
移り、外符号により誤り訂正動作が行われる。一方、外
符号による訂正可能という判定結果が内符号の計算結果
と矛盾する場合には、上記判定結果が修整され、訂正不
能とされ、ステツプS12にて訂正フラグメモリ43の対応
する部分に訂正フラグを書き込むことになる。
こうして、誤り訂正復号化回路42に於て誤り訂正処理
が施された符号はDPCM復号回路44に印加される。DPCM復
号回路42はDPCM符号を復号し、画像データを復元する。
ここで内符号及び外符号の両者の復号処理においても
誤りが残った場合、つまり、ここで用いた誤り訂正符号
の訂正能力を越える誤りが伝送路で生じた場合を考え
る。前述の通り、画像データは前値予測DPCMにより圧縮
符号化され、前値との差分値を伝送しているので、一群
のデータ中に訂正不能な誤りが残った場合には、第6図
に示すように、DPCMの一単位、つまりリセツト値で区切
られた長さiのデータ列の中で、誤りの残ったデータ以
降に誤りが伝播し、誤りの残ったデータ以降のデータは
全て間違ったものになってしまう。第6図において、×
は誤ったままのデータを示し、△は×のデータが原因と
なってDPCM復号誤りとなるデータを示す。
DPCM復号回路44の出力に修正が必要か否かは、前述の
如く内符号を用い信頼性を向上した外符号による訂正フ
ラグを参照することにより判定できる。即ち本実施例で
は、外符号の構成を、第4図に示すようにDPCMの単位長
さと同じにしてあるので、DPCMの一単位に1つの訂正フ
ラグが用意されていることにより、訂正フラグ・メモリ
43の参照により、DPCM復号回路44の出力をそのまま出力
端子48に供給するか、又は所定の方法で誤り修正を行う
かを、瞬時に決定できる。誤り修整回路46は、このよう
に誤りが残ったデータ列を、長さiのデータ・ラインの
単位で修正する。例えば、前ライン又は後ラインなどの
データを使って、誤りを含むライン(長さi)のデータ
を置換するなどして修正する。
本実施例では、画像情報の圧縮方法として前値予測DP
CMを用いたが、本発明はこれに限定されない。即ち、後
の誤り訂正符号の構成において、鎖状誤り訂正符号の復
号時に最後に復号される誤り訂正符号を構成する方向と
一致させうる相関性の方向を用いる圧縮方法であれば、
本発明で利用できる。また、本実施例では、鎖状誤り訂
正符号として二重符号化する場合を例にとったが、これ
も二重符号化に限定されず、n重に符号を構成した場合
にも適用できる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、一方の誤り検出
訂正検査符号で訂正可能と判断されても、他方の誤り検
出訂正検査符号でその判断を確認しているので、符号誤
りの誤訂正及び誤修整処理を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のシステムに於る誤り訂正復
号処理のアルゴリズムを示すフローチヤート、 第2図は本発明の一実施例のシステムに於る誤り訂正復
号処理部の構成を示す図、 第3図(A)(B)は本発明の一実施例の情報伝送シス
テム全体の概略構成を示す図、 第4図は前値予測DPCMの処理単位の説明図、 第5図は誤り訂正符号化ブロツクの説明図、 第6図はDPCM復号時の誤り伝播について説明するための
図、 第7図(A)(B)は従来の情報伝送システムの概略構
成を示す図である。 図中、30は入力端子 32は前値予測DPCM回路 34は誤り訂正符号化回路 38は変調回路 40は復調回路 42は誤り訂正復号化回路 43は訂正フラグメモリ 44はDPCM復号回路 46は誤り修整回路 53はシンドローム計算部 54はシンドロームメモリ 55は誤り訂正復号処理部 56はデータメモリ である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報コード群と前記情報コード群の符号誤
    りを検出訂正するための第1及び第2の誤り検出訂正検
    査符号とを入力する入力手段と、 前記第1の誤り検出訂正検査符号に応じて前記情報コー
    ド群中の符号誤りを訂正する第1の訂正手段と、 前記第2の誤り検出訂正検査符号に応じて前記情報コー
    ド群中の符号誤りを訂正し、訂正不可能な符号誤りが存
    在する場合にフラグ情報を発生する第2の訂正手段と、 前記フラグ情報に応じて前記情報コード群中の符号誤り
    を修整する修整手段とを有し、 前記第2の訂正手段は、前記第2の誤り検出訂正検査符
    号による訂正可否の判定結果を、前記第1の誤り検出訂
    正検査符号を用いて補正することを特徴とする誤り訂正
    復号化装置。
  2. 【請求項2】情報コード群と前記情報コード群の符号誤
    りを検出訂正するための第1及び第2の誤り検出訂正検
    査符号とを入力する入力ステップと、 前記第1の誤り検出訂正検査符号に応じて前記情報コー
    ド群中の誤りを訂正する第1の訂正ステップと、 前記第2の誤り検出訂正検査符号に応じて前記情報コー
    ド群中の符号誤りを訂正し、訂正不可能な符号誤りが存
    在する場合にフラグ情報を発生する第2の訂正ステップ
    と、 前記フラグ情報に応じて前記情報コード群中の符号誤り
    を修整する修整ステップとを有し、 前記第2の訂正ステップは、前記第2の誤り検出訂正検
    査符号による訂正可否の判定結果を、前記第1の誤り検
    出訂正検査符号を用いて補正することを特徴とする誤り
    訂正復号化方法。
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