JP3244121B2 - 復号装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ符号化され
た情報を復号する復号装置に関し、特に、マルチメディ
アディジタル情報通信システムに適用して好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアディジタル情報通信にお
いては、画像だけ、音声だけ、データだけ、画像と音
声、音声とデータ、画像と音声とデータなど様々なメデ
ィア情報を一つのビット列に多重することにより、マル
チメディア情報を一つの回線で送信することを実現す
る。すなわち、送信側では、複数のマルチメディア情
報、例えば、音声、映像、テキスト文書、コンピュータ
データなどの情報ビットを、マルチメディア多重器（MU
X）で一つのビット列に合成し、伝送する。そして、受
信側では、受信したビット列をマルチメディア分離器
（DMUX）で、各メディア情報に分離した後、再生する。

【０００３】マルチメディアディジタル情報通信を、フ
ェージングなどが必至の移動体無線伝送路で実現する
際、伝送誤り対策として用いられるのが通信路符号化・
復号による誤り訂正である。送信側では、通信路符号化
器（ENC）により情報信号列（INF）に対して所定の符号
化規則に基づいてパリティ検査信号列（CHK）を生成し
て、INFとCHKを送信する。受信側では、通信路復号器
（DEC）が、受信した情報信号列（受信INF）に対して、
受信したパリティ検査信号列（受信CHK）と前記符号化
規則に従い、受信INFの誤りを推定して、誤りが訂正さ
れた復号信号列（復号INF）を得る。このように、移動
体環境下のマルチメディアディジタル情報通信では、マ
ルチメディア多重器・分離器（MUX・DMUX）と、通信路
符号化器・復号器（ENC・DEC）が基本コンポーネントと
なる。

【０００４】図７および図８を参照して、従来のマルチ
メディア情報通信システムについて説明する。ここで、
図７は従来のマルチメディア情報通信システムにおける
送信側と受信側の構成を示し、図８はデータの構造を示
す。各メディア情報１、２、…、ｎは多重器（MUX）に
より多重されて多重パケット（M-PAC）が出力される。
図８に示すように、これらのメディア情報は多重パケッ
トM-PACのペイロード（PYLD）に収容される。PYLDの前
段には、PYLDにどのような種類の情報が、各々どのくら
いの長さ（bit）収められているかを示す制御情報とし
てヘッダ（HEAD）が設置される。そして、M-PACの先頭
位置を示す同期信号（SYNC）がHEADの前段に設置され
る。このような構造のパケット形式としては、ITUで標
準化されたH.223プロトコルがある。

【０００５】図７には、通信路符号化にターボ符号に基
づく手法を採用した例を示している。図７の（ａ）は送
信側の構成を示しており、多重パケット（M-PAC）列を
フレーム化器（FRM）により、固定長にフレーム化（フ
レーム長：Ｋビット）し、この信号を第１の情報信号列
（INF1）として、ターボ符号化器T-ENCに入力する。タ
ーボ符号化器（T-ENC）には、第１の通信路符号化器（E
NC1）に加えてインタリーブ器（ILV）と第２の通信路符
号化器（ENC2）が設置されている。ターボ符号化器T-EN
Cでは、前記第１の情報信号列（INF1）を第１の通信路
符号化器（ENC1）により符号化して第１のパリティ検査
信号列（CHK1）を生成すると共に、INF1をインタリーブ
器（ILV）でインタリーブした信号列をINF2として、該I
NF2を第２の通信路符号化器（ENC2）により符号化して
第２のパリティ検査信号列（CHK2）を生成し、前記第１
の情報信号列（INF1）、前記第１のパリティ検査信号列
（CHK1）および前記第２のパリティ検査信号列（CHK2）
を伝送する。

【０００６】図７の（ｂ）は受信側の構成を示してお
り、第１の通信路復号器（DEC1）、第２の通信路復号器
（DEC2）、２つのインタリーブ器（ILV）、デインタリ
ーブ器（DILV）から構成される受信側のターボ復号器
（T-DEC）が設けられている。前記第１の通信路復号器
（DEC1）および第２の通信路復号器（DEC2）は、いずれ
も、実数値の受信入力信号に対して実数値の復号出力信
号を出力する軟判定入力、軟判定出力方式の復号器を用
いる。さらに、これらの復号器は、復号する前の信号の
信頼度を与える事前尤度（La）を加えることができ、復
号した後の信号の信頼度を与える外部尤度（Le）を算出
することができる方式のものを採用する。ここで、尤度
は、受信信号値に対して、 尤度＝log（送信信号値が"+1"である確率／送信信号値
が"-1"である確率） により定義される。なお、この尤度の算出の手法につい
ては、後述する文献［２］に詳述されている。また、復
号出力信号は、 復号出力信号＝受信入力信号＋事前尤度＋外部尤度 で表される。

【０００７】第１の通信路復号器（DEC1）は、受信した
第１の情報信号列（受信INF1）と受信した第１のパリテ
ィ検査信号列（受信CHK1）に加えて、INF1の事前尤度
（La-INF1）を入力して復号し、第１の復号信号列（復
号INF1）と共にINF1の外部尤度（Le-INF1）を出力す
る。また、第２の通信路復号器（DEC2）は受信INF1をイ
ンタリーブ器（ILV）でインタリーブした信号列を受信I
NF2として、この受信INF2と受信した第２のパリティ検
査信号列（受信CHK2）に加えて、INF2の事前尤度（La-I
NF2）を入力して復号し、第２の復号信号列（復号INF
2）と共にINF2の外部尤度（Le-INF2）を出力する。そし
て、INF1の事前尤度（La-INF1）として、前記復号INF2
の外部尤度（Le-INF2）をデインタリーブ器（DILV）で
デインタリーブした信号を供給し、また、INF2の事前尤
度（La-INF2）として、前記復号INF1の外部尤度（Le-IN
F1）をインタリーブ器（ILV）でインタリーブした信号
を供給して、前記第１の通信路復号器（DEC1）と第２の
通信路復号器（DEC2）の復号を反復し、所定の回数の反
復の後、復号INF2をデインタリーブした信号を復号INF1
として出力する。

【０００８】このターボ符号化・復号は、理論限界に近
い特性を得られるとされており、例えば以下の文献に詳
細に記されている。 ［１］ C. Berrou, and A. Glavieux, "Near optimum
error correcting coding and decoding: Turbo-codes
" IEEE Trans. Commun. vol. COM-44, no. 10,pp. 126
1-1271, Oct. 1996. ［２］ J. Hagenauer, E. Offer, and L. Papke, "Ite
rative decoding of binary block and convolutional
codes", IEEE Trans. Inform. Theory, IT-42,no.2, p
p.429-445, March 1996. ［３］ S. Benedetto, D. Divsalar, G. Montorsi, an
d F. Pollara, "Serial concatenation of interleaved
codes: performance analysis, design, anditerative
decoding", IEEE Trans. Inform. Theory vol.IT-44,
no. 3, pp. 909-926, May 1998.

【０００９】このようにして前記ターボ復号器T-DECか
ら出力される復号INF1列から、SYNC検出器（DETs）によ
り前記同期信号SYNCを検出して、多重パケットM-PACの
先頭位置とヘッダHEADの位置を指定し、ヘッダ情報を再
生して、分離器（DMUX）により、再生ヘッダ情報に従
い、前記メディア情報１、２、…、ｎを分離する。な
お、図７と図８に示した例では、ヘッダ情報HEADの再生
の確度を高めるため、送信側でヘッダ情報にヘッダ用の
通信路符号化器（ENCh）により誤り訂正符号化を施し、
受信側でヘッダ用の通信路復号器（DECh）により、誤り
訂正復号を行う方式を示している。このようなヘッダの
誤り訂正符号化法としては、ITU-Tで標準化されたH.223
Annex Bプロトコルがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなマルチメ
ディア多重分離通信では、受信側で、多重パケットの先
頭を正しく検出して、さらに、ヘッダ情報を誤りなく再
生して、分離を行うことが必要である。また、ターボ復
号を伴う場合、反復回数の増加は、処理量および処理遅
延の増加につながり、必要最小限の反復にとどめる必要
がある。しかしながら、上述した従来の技術では、ター
ボ符号の復号の反復回数はあらかじめ定められており、
必要以上の反復を行うことにより、処理量および処理遅
延の増加が問題となる場合がある。また、外部尤度の計
算は情報信号列に関してに限定されており、検査信号列
に関する外部尤度は利用されず、復号特性が十分でない
という問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、ターボ復号の反復を効
果的に制御することにより、不必要な反復を行うことな
く処理量および処理遅延の増加を防止することのできる
復号装置を提供することを目的としている。また、ター
ボ復号の反復の際、検査信号列に関する外部尤度を算出
し、該検査信号列に関する外部尤度を次回の復号で用い
ることにより、復号特性を改善した復号装置を提供する
ことを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の復号装置は、多重化された複数の情報およ
び該複数の情報を分離するための制御情報を含む多重パ
ケットをターボ符号化により通信路符号化した信号を復
号する復号装置であって、ターボ符号を復号する復号手
段と、該復号手段の出力信号列から前記制御情報を検出
する制御情報検出手段と、該制御情報検出手段により検
出された制御情報に基づいて前記復号手段の出力信号列
を前記複数の情報に分離する分離手段と、前記制御情報
検出手段において前記制御情報が正しく検出されたか否
かに応じて、前記復号手段の反復復号回数を制御する制
御手段とを有するものである。また、前記制御情報は前
記多重パケットの先頭を示す情報を含むものである。さ
らに、前記多重パケットに多重化されている情報の種
類、あるいは、情報の長さを示す情報を含むものであ
る。このような復号装置によれば、制御信号に含まれる
同期信号の検出とヘッダ信号の再生が成功するか否かに
より、ターボ復号の反復を効果的に制御することが可能
となる。

【００１３】さらにまた、本発明の他の復号装置は、情
報信号列と該情報信号列に対し所定の符号化規則に基づ
いて生成された検査信号列とを受信して復号する復号装
置であって、前記情報信号列を構成する受信信号と前記
検査信号列を構成する受信信号とが入力され、前記検査
信号列に対する前記情報信号列の関係を規定する逆符号
化規則に基づいて、前記検査信号列を構成する信号の送
信値がいずれの信号値である可能性が高いかを示す検査
信号列に関する外部尤度を算出する機能を有するもので
ある。これにより、検査信号列に関する外部尤度を算出
することが可能となり、ターボ復号の反復の際、検査信
号列に関する外部尤度を次回の復号で用いることにより
復号特性を改善することができる。

【００１４】さらにまた、本発明のさらに他の復号装置
は、情報信号列と該情報信号列から生成された第１の検
査信号列と前記情報信号列をインタリーブした情報信号
列から生成された第２の検査信号列とを受信して復号す
る復号装置であって、前記情報信号列を構成する受信信
号と前記第１の検査信号列を構成する受信信号とが入力
され、前記第１の検査信号列に関する外部尤度を算出す
る機能を有する第１の復号手段と、前記情報信号列を構
成する受信信号をインタリーブした信号と前記第２の検
査信号列を構成する受信信号とが入力され、前記第２の
検査信号列に関する外部尤度を算出する機能を有する第
２の復号手段とを有し、前記第１の復号手段で算出した
前記第１の検査信号列に関する外部尤度を次回の該第１
の復号手段における前記第１の検査信号列の復号におけ
る事前尤度として使用し、前記第２の復号手段で算出し
た前記第２の検査信号列に関する外部尤度を次回の該第
２の復号手段における前記第２の検査信号列の復号にお
ける事前尤度として使用するようになされているもので
ある。これにより、ターボ復号の反復の際、検査信号列
に関する外部尤度を次回の復号で用いることにより、復
号特性を改善することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第
１の実施の形態について図１を参照して説明する。ここ
で、図１（ａ）は送信側の構成、図１（ｂ）は受信側の
構成を示している。なお、この送信側の構成は前記図７
（ａ）に示した構成と同様のものである。図１（ａ）の
送信側において、マルチメディア多重器（MUX）は各メ
ディア情報１、２、…、ｎを多重して多重パケット（M-
PAC：Ｍビット）を生成する。前記図８に示したよう
に、M-PACは、画像、音声、データなど、任意の組み合
わせの情報が収容されるペイロード（PYLD）、多重され
た情報の種類、長さ、配置の規則などの制御情報を収容
したヘッダ（HEAD）、そして、パケットの先頭を示す同
期語（SYNC）から構成される。また、この例では、ヘッ
ダ自体は、受信側におけるヘッダ情報の誤り訂正と検出
のため、ヘッダ用の通信路符号化器（ENCh）により、ヘ
ッダ情報を誤り検出符号化した後、誤り訂正符号化が行
なわれている。なお、このヘッダの誤り訂正符号化は必
ずしも必要ではない。

【００１６】フレーム化器（FRM）は、MUXが出力するM-
PAC列を、一定の長さ（Ｋビット）で区切り、一定長の
フレーム信号を通信路符号化器に入力する。このＫビッ
トのフレーム信号は、通信路符号化器にとっては情報信
号列であるため、INF1と名づける。ここで、通信路符号
化器としてターボ符号化器（T-ENC）を用いる。T-ENC
は、INF1に対して所定の符号化規則に従い第１のパリテ
ィ検査信号列（CHK1）を生成する第１の符号化器（ENC
1）と、インタリーブ器（ILV）によりビットの順番を変
更したINF1をINF2として、該INF2に対して所定の符号化
規則に従い第２のパリティ検査信号列（CHK2）を生成す
る第２の符号化器（ENC2）から構成される。そして、IN
F1、CHK1およびCHK2が送信される。

【００１７】図１（ｂ）の受信側においては、ターボ復
号器（T-DEC）により反復復号を行う。具体的には、T-D
ECに設けられている第１および第２の通信路復号器（DE
C1およびDEC2）により誤り訂正復号を行うが、各復号器
は、軟判定入力／軟判定出力の復号器とされており、受
信信号列と、受信信号列の要素信号が信頼できるか否か
を示す各要素の尤度を収めた事前尤度信号列（La）を入
力し、復号計算の後、復号信号列と、復号信号列の要素
信号が信頼できるか否かを示す各要素の尤度を収めた外
部尤度信号列（Le）を出力する機能を有する。

【００１８】図示するように、受信した情報信号列（受
信INF1）と受信した第１のパリティ検査信号列（受信CH
K1）を第１の通信路復号器（DEC1）に入力し、第１の復
号信号列（復号INF1）を出力し、さらに、復号INF1の外
部尤度信号列（Le-INF1）を算出する。なお、第１回目
の復号では、INF1の事前尤度信号列（La-INF1）は０と
する。次に、受信INF1をインタリーブ器（ILV）でイン
タリーブした信号列を受信INF2として、該受信INF2と受
信した第２のパリティ検査信号列（受信CHK2）を第２の
通信路復号器（DEC2）に入力し、第２の復号信号列（復
号INF2）と復号INF2の外部尤度信号列（Le-INF2）を算
出する。ここで、前記DEC1で算出されたLe-INF1をイン
タリーブ器（ILV）でインタリーブした信号をINF2の事
前尤度信号列（La-INF2）として用いる。

【００１９】そして、上述したDEC1とDEC2の復号処理を
反復する。すなわち、２回目以後の復号では、デインタ
リーブ器（DILV）でデインタリーブしたLe-INF2をLa-IN
F1として、前述と同様のDEC1の処理を実行する。次に、
インタリーブしたLe-INF1をLa-INF2として、前述と同様
のDEC2の処理を実行する。所定回数の反復復号の後、復
号INF2をデインタリーブした信号列（これは復号INF1に
ひとしい）を分離器（DMUX）に入力するとともに、SYNC
検出器（DETs）で同期語SYNCを検出し、多重パケットM-
PACの先頭を検出する。なお、本発明のこの実施の形態
においては、前記反復復号の回数として、従来技術にお
いて設定されている反復回数よりも少ない所定の回数に
予め設定しておく。次に、ヘッダHEADをヘッダ用の通信
路復号器（DECh）で誤り訂正復号し、さらに、訂正出力
に対して誤り検出復号を行う。

【００２０】ここで、SYNCが正しく検出されないとき、
あるいは、ヘッダ情報が正しく再生されないときには、
各メディア情報の分離ができないため、メディア情報の
再生が不能となる。そこで、本発明のこの実施の形態で
は、図示するように、反復制御部を設け、該反復制御部
に前記DETsからのSYNC検出の成功／失敗に関する出力お
よびDEChからの復号ヘッダ情報の誤りの有無に関する出
力を入力し、SYNCが検出できているか否か、あるいは、
ヘッダ情報が正しく再生できているか否かに応じて、タ
ーボ復号の反復回数を制御するようにしている。

【００２１】具体的には、反復制御部において、次の
（１）〜（３）の基準により判定を行う。 （１） SYNCは、定められたビットパターン（例えば16
ビットの擬似ランダム列）により決められており、受信
ビット列とSYNCパターンとの相関を計算して相関の強い
場所にSYNCがあると判定する。M-PACの最大ビット長は
一般的に定められており、最大ビット長を超えたビット
数に対してSYNCが現れないときSYNC検出不能と判定す
る。 （２） ヘッダ情報は送信側で誤り検出符号化してある
ため、受信側の誤り検出で、誤りが検出されたら、ヘッ
ダ情報が正しく再生されていないと判定する。 （３） ヘッダ情報に誤り検出符号化がなされていない
場合でも、あるいは、誤り検出に失敗した場合でも、ヘ
ッダ情報には、PYLDの長さを示す情報が収められている
ため、それにより、次のM-PACの先頭位置はわかる。し
たがって、その場所にSYNCを検出することができない場
合、ヘッダ情報が誤っている可能性が高いと判定する。 そして、上記（１）、（２）あるいは（３）のように判
定された場合には、DMUXの前段のターボ復号器T-DECに
おける反復回数が十分でなかったと判定して、T-DECの
復号をさらに反復するように制御する。そして、SYNC検
出およびヘッダ情報の再生が正しく行われるようになっ
たら、反復を停止し、ヘッダ情報に従い、DMUXによりペ
イロード（PYLD）から各メディア情報を分離する。

【００２２】このように、本発明のこの実施の形態によ
れば、マルチメディア分離器の同期検出とヘッダ再生が
成功するか否かにより、ターボ復号の反復を効果的に制
御している。したがって、受信側で、多重パケットの先
頭を正しく検出するとともにヘッダ情報を誤りなく再生
して、分離を行うことが可能となる。また、ターボ復号
の反復回数を必要最小限にとどめることが可能となり、
処理量および処理遅延の増加を防止することが可能とな
る。

【００２３】（第２の実施の形態）さて、上述した従来
技術および第１の実施の形態におけるターボ符号の復号
においては、各復号器（DEC1、DEC2）は、受信INF1ある
いは受信INF2に関する外部尤度のみを算出し、それを次
回の復号における事前尤度として利用していた。そし
て、第１および第２の検査信号列（受信CHK1、受信CHK
2）には、事前尤度として０を入力していた。そこで、
これら検査信号列に関する外部尤度も算出し、これらを
次回の復号のときの検査信号列に関する事前尤度として
利用することにより、復号精度をより向上させることが
期待できる。そこで、検査信号列の外部尤度を算出し、
これを反復復号に用いることにより、復号特性をより改
善した本発明の第２の実施の形態について、図２〜図４
を参照して説明する。

【００２４】図２（ａ）は前述した送信側のターボ符号
化器の構成を示す図であり、送信側のターボ符号化器
（T-ENC）は、情報信号列（INF1）に対して第１の符号
化規則（符号化規則１）に従い第１のパリティ検査信号
列（CHK1）を生成する第１の符号化器（ENC1）と、イン
タリーブ器（ILV）によりビットの順番を変更したINF1
をINF2として、INF2に対して第２の符号化規則（符号化
規則２）に従い第２のパリティ検査信号列（CHK2）を生
成する第２の符号化器（ENC2）から構成されており、EN
C1とENC2が並列的に接続されている。そして、INF1、CH
K1、CHK2が送信される。受信側においては、図２の
（ｂ）に示すターボ復号器（T-DEC）により反復復号を
行う。

【００２５】まず、図３の説明図をもとに、この実施の
形態におけるターボ復号器の原理について説明する。図
３の（ａ）に示すように、前記符号化器（ENC）は、情
報信号列（INF）を入力し所定の符号化規則に基づいて
検査信号列（CHK）を出力する。すなわち、符号化器（E
NC）おける情報信号列（INF）と検査信号列（CHK）は、
INFを入力信号、CHKを拘束信号、符号化規則を拘束条件
として１対１に関係付けられているということができ
る。ここで、符号化規則としてはどのようなものであっ
てもよいが、畳み込み符号化の場合を例にとれば、入力
ビット（情報ビット）と符号化器の内部状態とにより出
力ビット（検査ビット）は一意に決定される。一方、図
３の（ｂ）に示すように、前記復号器（DEC）は、INFを
受信入力信号、CHKを受信拘束信号とし、符号化規則を
復号の際の拘束条件とし、La-INFをINFの事前尤度（信
頼度を表す成分）として加え、受信入力信号の外部尤度
（信頼度を表す成分）をLe-INFとして算出している。

【００２６】本実施の形態では、次のようにして、新た
に検査信号列CHKの外部尤度の算出とその利用を導入し
ている。すなわち、前述のように符号化器（ENC）にお
いて、情報信号列INFと検査信号列CHKとは１対１の関係
にある。したがって、図３の（ｃ）に示すように、これ
らの入出力関係を逆にして、検査信号列（CHK）と情報
信号列（INF）は、検査信号列CHKを入力信号、情報信号
列INFを拘束信号として、前記符号化規則と逆の関係の
逆符号化規則を拘束条件として関係付けられていると考
えることができる。例えば、前記畳み込み符号化の場合
には、符号化器の内部状態と出力ビット（検査ビット）
により対応する入力ビット（情報ビット）を決定するこ
とができる。したがって、図３の（ｄ）に示すように、
復号器（DEC）において、CHKを受信入力信号、INFを受
信拘束信号、前記逆符号化規則を復号の際の拘束条件と
し、La-CHKをCHKの事前尤度（信頼度を表す成分）とし
て加えることにより、受信入力信号（この場合は、受信
検査信号列CHK）の外部尤度（信頼度を表す成分）をLe-
CHKとして算出することができる。

【００２７】図２の（ｂ）は、このような知見に基づ
き、情報信号列INFの外部尤度だけではなく、検査信号
列CHKの外部尤度も算出して利用するようにしたこの実
施の形態の復号装置におけるターボ復号器（T-DEC）の
構成を示すブロック図である。この図において、DEC1お
よびDEC2はいずれも通信路復号器であり、前述の場合と
同様に、軟判定入力／軟判定出力、かつ、事前尤度信号
列を入力し、復号計算の後、復号信号列と外部尤度信号
列を出力する機能を有するものである。

【００２８】図２（ｂ）に示すように、各通信路復号器
DEC1およびDEC2は、いずれも、その各入力側および出力
側に切替えスイッチ（SW）を有している。そして、第１
の通信路復号器（DEC1）は、スイッチ（SW）をａに接続
したとき、受信INF1を入力信号、受信CHK1を拘束信号、
符号化規則１を復号の際の拘束条件として、DEC1によ
り、INF1の外部尤度（Le-INF1）を算出する。次に、SW
をｂに接続したときは、受信CHK1を入力信号、受信INF1
を拘束信号、逆符号化規則１を復号の際の拘束条件とし
て、DEC1により、CHK1の外部尤度（Le-CHK1）を算出す
る。このLe-CHK1は第１のレジスタ（RGS1）に記憶され
る。

【００２９】また、第２の通信路復号器２（DEC2）は、
スイッチ（SW）をａに接続したときは、受信INF1をイン
タリーブ器ILVでインタリーブした信号列を受信INF2と
して、受信INF2を入力信号、受信CHK2を拘束信号、符号
化規則２を復号の際の拘束条件として、INF2の外部尤度
（Le-INF2）を算出する。次に、SWをｂに接続したとき
は、受信CHK2を入力信号、受信INF2を拘束信号、逆符号
化規則２を復号の際の拘束条件として、DEC2により、CH
K2の外部尤度（Le-CHK2）を算出する。このLe-CHK2は第
２のレジスタ（RGS2）に記憶される。ここで、Le-INF1
をインタリーブした信号を事前尤度２（La-INF2）とし
て用いる。図４の（ａ）に、以上の様子を示す。

【００３０】そして、図４の（ｂ）に示すように、上述
のDEC1とDEC2の復号処理を反復する。なお、この図にお
いて、破線の矢印は算出される外部尤度と、それが事前
尤度として用いられる復号処理との関係を示している。
すなわち、第１回目のDEC1の復号では、まず、前記スイ
ッチSWをａに接続して、受信INF1を入力信号、受信CHK1
を拘束信号、符号化規則１を拘束条件として、INF1の外
部尤度（Le-INF1）を算出する。なお、このときには、
事前尤度La-INF1には０を用いる。次に、前記スイッチS
Wをｂに接続して、受信CHK1を入力信号、受信INF1を拘
束信号、逆符号化規則１を拘束条件として、CHK1の外部
尤度Le-CHK1を算出する。なお、このときの事前尤度La-
CHK1には０を用いる。そして、算出した外部尤度Le-CHK
1は第１のレジスタRGS1に格納する。

【００３１】次に、前記第２の復号器DEC2の第１回目の
復号では、まず、前記スイッチSWをａに接続し、前記受
信INF1をインタリーブ器INVでインタリーブした受信INF
2を入力信号、受信CHK2を拘束信号、符号化規則２を拘
束条件として、INF2の外部尤度Le-INF2を算出する。こ
のとき、前記第１の復号器DEC1から出力された外部尤度
Le-INF1をインタリーブ器INVでインタリーブして、事前
尤度La-INF2として用いる。次に、前記スイッチSWをｂ
に切替えて、前記受信CHK2を入力信号、前記受信INF1を
インタリーブ器INVでインタリーブした受信INF2を拘束
信号、逆符号化規則２を拘束条件として、受信CHK2の外
部尤度Le-CHK2を算出する。そして、該算出した外部尤
度Le-CHK2は第２のレジスタRGS2に格納する。なお、こ
のときの事前尤度La-CHK2としては０を用いる。

【００３２】次に、DEC1における第２回目の復号では、
まず、前記スイッチSWをａに切替え、前述の場合と同様
に、受信INF1を入力信号、受信CHK1を拘束信号、符号化
規則１を拘束条件として、受信INF1のLe-INF1外部尤度
を算出する。このとき、前記第１回目のDEC2のａ側に接
続したときの復号処理で算出された受信INF2の外部尤度
Le-INF2をデインタリーブ器DILVでデインタリーブしたL
a-INF1を事前尤度として用いる。次に、前記スイッチSW
をｂに切替え、受信CHK1を入力信号、受信INF1を拘束信
号、逆符号化規則１を拘束条件として、受信CHK1の外部
尤度Le-CHK1を算出する。このとき、前記第１回目のDEC
1のｂ側に接続して行った復号で算出し、第１のレジス
タRGS1に格納しておいた外部尤度Le-CHK1を事前尤度La-
CHK1として用いる。

【００３３】次に、DEC2における第２回目の復号では、
前記スイッチSWをａに接続して、前述の場合と同様に、
受信INF2を入力信号、受信CHK2を拘束信号、符号化規則
２を拘束条件として、受信INF2の外部尤度Le-INF2を算
出する。このとき、前記DEC1の第２回目のａ側に接続し
た復号により算出した外部尤度Le-INF1をインタリーブ
したLa-INF2を事前尤度として用いる。次に、スイッチS
Wをｂに接続し、前述の場合と同様に、受信CHK2を入力
信号、受信INF2を拘束信号、逆符号化規則２を拘束条件
として、受信CHK2の外部尤度Le-CHK2を算出する。この
とき、DEC2における第１回目のｂ側に接続して行った復
号により算出して、前記第２のレジスタRGS2に格納して
おいた受信CHK2の外部尤度Le-CHK2を事前尤度La-CHK2と
して用いる。以下、同様に、DEC1およびDEC2を用いて、
反復復号を実行する。

【００３４】すなわち、２回目以後のDEC1の復号では、
デインタリーブしたLe-INF2をLa-INF1として、さらに、
前回のDEC1で算出したLe-CHK1を今回のDEC1のLa-CHK1と
して、第１回目と同様のDEC1の処理を実行して、復号IN
F1を出力して、Le-INF1、Le-CHK1を算出する。同様に、
２回目以後のDEC2の復号では、インタリーブしたLe-INF
1をLa-INF2として、前回のDEC2で算出したLe-CHK2を今
回のDEC2のLa-CHK2として、第１回目と同様のDEC2の処
理を実行して、復号INF2を出力し、Le-INF2、Le-CHK2を
算出する。そして、所定回数の反復復号の後、デインタ
リーブ器DILVでデインタリーブした復号INF2を復号INF1
として出力する。

【００３５】従来のターボ復号では、検査信号列の外部
尤度を計算して、反復復号に用いていなかったが、この
ような本実施の形態の復号装置によれば、検査信号列の
外部尤度を計算することが可能となり、これを反復復号
に用いることにより、復号特性が改善される。なお、こ
の実施の形態の復号装置は、前述した第１の実施の形態
に示した復号装置だけではなく、従来のターボ復号の場
合にも適用することができる。

【００３６】（第３の実施の形態）上述した本発明の第
２の実施の形態は、前記図２の（ａ）に示したように、
送信側のターボ符号化器（T-ENC）がENC1とENC2が並列
に接続された構成を有する場合を対象とするものであっ
た。本発明の第３実施の形態は、ENC1とENC2が直列に接
続されたターボ符号化器が用いられた場合のターボ符号
の復号に関するもので、図５の（ａ）は送信側のターボ
符号化器（T-ENC）の構成を示し、（ｂ）は送信される
信号の構成を示す図である。図５（ａ）に示すように、
この実施の形態においては、送信側のターボ符号化器
（T-ENC）は、情報信号列１（INF1）に対して第１の符
号化規則（符号化規則１）に従い第１のパリティ検査信
号列（CHK1）を生成する第１の符号化器（ENC1）と、IN
F1とCHK1を直列接続した信号列をインタリーブ器（IL
V）によりビットの順番を変更した信号列をINF2とし
て、INF2に対して第２の符号化規則（符号化規則２）に
従い第２のパリティ検査信号列（CHK2）を生成する第２
の符号化器（ENC2）から構成されており、ENC1とENC2が
直列的に接続されている。そして、図５の（ｂ）に示す
INF2およびCHK2が送信される。

【００３７】受信側においては、図６に示す直列接続型
のターボ復号器（T-DEC）により反復復号を行う。図６
に示すように、このターボ復号器（T-DEC）は、２つの
通信路復号器、すなわち、通信路復号器（DEC1）および
通信路復号器（DEC2）により誤り訂正復号を行うが、各
復号器は、前述した第２の実施の形態の場合と同様に、
軟判定入力／軟判定出力の復号器であり、情報信号列の
外部尤度に加えて、検査信号列の外部尤度も算出して利
用するものである。

【００３８】図６において、まず、通信路復号器（DEC
2）において、スイッチ（SW）をａに接続し、受信INF2
を入力信号、受信CHK2を拘束信号、符号化規則２を復号
の際の拘束条件として、INF2の外部尤度（Le-INF2）を
算出する。次に、SWをｂに接続して、受信CHK2を入力信
号、受信INF2を拘束信号、逆符号化規則２を復号の際の
拘束条件として、CHK2の外部尤度（Le-CHK2）を算出す
る。このLe-CHK2はレジスタ（RGS）に記憶される。な
お、この第１回目の復号では、INF2の事前尤度（La-INF
2）は０とし、さらに、CHK2の事前尤度（La-CHK2）も０
とする。

【００３９】次に、受信INF2を第１のデインタリーブ器
（DILV1）を通過させて受信INF1と受信CHK1とに分離し
た信号が入力されている通信路復号器（DEC1）におい
て、スイッチ（SW）をａに接続し、受信INF1を入力信
号、受信CHK1を拘束信号、符号化規則１を復号の際の拘
束条件として、INF1の外部尤度（Le-INF1）を算出す
る。次に、SWをｂに接続して、受信CHK1を入力信号、受
信INF1を拘束信号、逆符号化規則１を復号の際の拘束条
件として、CHK1の外部尤度（Le-CHK1）を算出する。こ
のとき、前記DEC2において算出されたLe-INF2をデイン
タリーブ器DILV2でデインタリーブした信号を情報成分
と検査成分に分離して、事前尤度La-INF1、La-CHK1とし
て用いる。

【００４０】そして、上述のDEC2とDEC1の復号処理を反
復する。すなわち、２回目以後のDEC2の復号では、前記
DEC1で算出されたLe-INF1とLe-CHK1をインタリーブ器IN
Vで直列接続しインタリーブした信号列をLa-INF2とし
て、さらに、前回のDEC2で算出したLe-CHK2を今回のDEC
2のLa-CHK2として、第１回目と同様のDEC2の処理を実行
して、Le-INF2、Le-CHK2を算出する。同様に、２回目以
後のDEC1の復号では、DILV2でデインタリーブしたLe-IN
F2からLa-INF1とLa-CHK1を生成し、第１回目と同様のDE
C1の処理を実行して、復号INF1を出力し、Le-INF1、Le-
CHK1を算出する。そして、所定の反復復号の後、復号IN
F1を出力する。

【００４１】このような本実施の形態の復号装置によれ
ば、検査信号列の外部尤度を計算し、これを反復復号に
用いることが可能となり、復号特性が改善される。な
お、この実施の形態の復号装置は、前述した第１の実施
の形態に示した復号装置だけではなく、従来のターボ復
号の場合にも適用することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、マルチメディア分
離器の制御信号に含まれる同期信号の検出とヘッダ信号
の再生が成功するか否かにより、ターボ復号の反復を効
果的に制御している本発明によれば、受信側で、多重パ
ケットの先頭を正しく検出するとともにヘッダ情報を誤
りなく再生して、分離を行うことが可能となり、また、
ターボ復号の反復回数を必要最小限にとどめることがで
き、処理量および処理遅延の増加を防止することが可能
となる。また、ターボ復号の反復の際、検査信号列に関
する外部尤度を次回の復号で用いるようにした本発明の
復号装置によれば、復号特性をより改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の復号装置の第１の実施の形態につい
て説明するための図であり、（ａ）は送信側の構成、
（ｂ）は第１の実施の形態の復号装置の構成例を示す図
である。

【図２】 本発明の第２の実施の形態について説明する
ための図であり、（ａ）は送信側の構成、（ｂ）は第２
の実施の形態の復号装置の構成例を示す図である。

【図３】 図２に示した実施の形態について説明するた
めの図である。

【図４】 図２に示した実施の形態の動作を説明するた
めの図である。

【図５】 本発明の第３の実施の形態に関連する送信側
の構成を示す図である。

【図６】 本発明の第３の実施の形態の復号装置の構成
例を示す図である。

【図７】 従来のマルチメディア情報通信システムの構
成を示す図である。

【図８】 データの構造を説明するための図である。

【符号の説明】

DEC 復号器 DETs SYNC検出器 DMUX 分離器 ENC 符号化器 DILV デインタリーブ器 ILV インタリーブ器 MUX 多重器 RGS レジスタ T-DEC ターボ復号器 T-ENC ターボ符号化器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−201085（ＪＰ，Ａ) 1999年電子情報通信学会総合大会講演 論文集通信［１］、第541頁「Ｂ−５− 190．Ｔｕｒｂｏ−ＣＲＣ連接符号化Ｗ −ＣＤＭＡにおける復号処理量削減効 果」渋谷・須田・安達 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 13/00 H04L 1/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多重化された複数の情報および該複数の
   情報を分離するための制御情報を含む多重パケットをタ
   ーボ符号化により通信路符号化した信号を復号する復号
   装置であって、 ターボ符号を復号する復号手段と、該復号手段の出力信号列から前記制御情報を検出する制
   御情報検出手段と、 該制御情報検出手段により検出された制御情報に基づい
   て前記復号手段の出力信号列 を前記複数の情報に分離す
   る分離手段と、前記制御情報検出手段において 前記制御情報が正しく検
   出されたか否かに応じて、前記復号手段の反復復号回数
   を制御する制御手段とを有することを特徴とする復号装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御情報は前記多重パケットの先頭
   を示す情報を含むことを特徴とする前記請求項１記載の
   復号装置。
3. 【請求項３】 前記制御情報は、前記多重パケットに多
   重化されている情報の種類、あるいは、情報の長さを示
   す情報を含むことを特徴とする前記請求項１記載の復号
   装置。
4. 【請求項４】 情報信号列と該情報信号列に対し所定の
   符号化規則に基づいて生成された検査信号列とを受信し
   て復号する復号装置であって、 前記情報信号列を構成する受信信号と前記検査信号列を
   構成する受信信号とが入力され、前記検査信号列に対す
   る前記情報信号列の関係を規定する逆符号化規則に基づ
   いて、前記検査信号列を構成する信号の送信値がいずれ
   の信号値である可能性が高いかを示す検査信号列に関す
   る外部尤度を算出する機能を有することを特徴とする復
   号装置。
5. 【請求項５】 情報信号列と該情報信号列から生成され
   た第１の検査信号列と前記情報信号列をインタリーブし
   た情報信号列から生成された第２の検査信号列とを受信
   して復号する復号装置であって、 前記情報信号列を構成する受信信号と前記第１の検査信
   号列を構成する受信信号とが入力され、前記第１の検査
   信号列に関する外部尤度を算出する機能を有する第１の
   復号手段と、 前記情報信号列を構成する受信信号をインタリーブした
   信号と前記第２の検査信号列を構成する受信信号とが入
   力され、前記第２の検査信号列に関する外部尤度を算出
   する機能を有する第２の復号手段とを有し、 前記第１の復号手段で算出した前記第１の検査信号列に
   関する外部尤度を次回の該第１の復号手段における前記
   第１の検査信号列の復号における事前尤度として使用
   し、前記第２の復号手段で算出した前記第２の検査信号
   列に関する外部尤度を次回の該第２の復号手段における
   前記第２の検査信号列の復号における事前尤度として使
   用することを特徴とする復号装置。