JP3492380B2 - マルチメディア用のエラー保護方法 - Google Patents

マルチメディア用のエラー保護方法

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JP3492380B2 JP53076698A JP53076698A JP3492380B2 JP 3492380 B2 JP3492380 B2 JP 3492380B2 JP 53076698 A JP53076698 A JP 53076698A JP 53076698 A JP53076698 A JP 53076698A JP 3492380 B2 JP3492380 B2 JP 3492380B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はマルチメディア用のエラー保護方法に係り、
さらに詳細にはRCPC(Rate Compatible Punctured Conv
olutional−cade)及びARQ(Automatic Retransmission
on Request)を用いてランダムエラー及びバーストエ
ラーを引き起こすチャンネルにおけるデータの復帰及び
チャンネル処理量を向上させる方法に関する。
背景技術 任意のパケットデータ(ビデオ、オーディオ、データ
又はこれらを混合した形態)を送受信するマルチメディ
ア端末を考えてみよう。送信器には情報I、J及びそれ
以上のパケットが存在する。各各の情報パケットに対し
て送信器は与えられた情報パケットの他の表現方式であ
る。Nサイズのビットストリームを構成する。例えば、
送信器は与えられた情報パケットIに対してA(B、C
及びD)を生成する。Type−1及びType−2の違いは異
なった再伝送方式を用いることにある。パケットは、RC
PCや畳み込み符号のうち、いずれか一つを用いて送られ
る。
図1はARQ方式でデータを送受信する通常的な形態を
示したブロック図である。図1を参照すれば、Type−1
のARQの基本概念は次の通りである。送信器がNの長さ
を有するパケットAを伝送するとき、受信器のデコーダ
120は受信したパケットA110をデコーディングし始め
る。この際、もし送信器のパケットAでエラーが発生
し、これによってデコーダ120でデコーディングし得な
い場合(例えばチャンネルコーディングが行われなかっ
た場合、1ビットエラー以上のチャンネルコーディング
が行われた場合、あるいはチャンネルコーダが検出及び
訂正し得る範囲以上のエラーが起こった場合)、受信器
が送信器に同一のパケットAに対する再伝送を要求す
る。ここで、ARQは、デコーダ120がエラーのないパケッ
トを受けるまで続けられるが、所定の回数繰り返された
後、次のパケットの送受信を行う。該Type−1はバース
トエラーの存在するチャンネルにおいて非常に効果的で
ある。次にType−2のARQについて説明する。今までTyp
e−2のARQには三つ、即ち基本型、クラスA及びクラス
Bがあり、それぞれRCPCした情報I(J、K・・・)を
用いる。
図2は基本型の動作を説明するための概念図であり、
*は自己デコーディングを、矢印は結合を示す。まず、
送信器は情報Iを1/2RCPCしてパケットA、Bを発生さ
せ、パケットAのみを伝送する。受信器のデコーダはパ
ケットAのデコーディングを試みる。該デコーディング
が成功したら次の情報Jに対する二つのパケットのうち
一番目のパケットのデコーディングを試み、デコーディ
ングして誤ったら送信器でパケットBの伝送を要求す
る。さらに、受信器のデコーダでパケットA、Bの結合
のデコーディングを試み、成功したら次の情報Jに対す
る二つのパケットのうち一番目のパケットのデコーディ
ングを行い、デコーディングして誤ったらパケットAの
ARQ及びこれまでの処理を繰り返す。基本型は行いやす
いという長所がある。
図3はクラスA(又はLinYu′s方法)に対する動作
を説明するための概念図で、*は自己デコーディング
を、矢印は結合を示す。クラスAの原理は、パケット
A、Bのデコーディングが失敗した時、前記パケット
A、Bの結合方式を除けば基本型に類似している。即
ち、受信器のデコーダでパケットA、Bの結合をデコー
ディングし、該デコーディングが失敗したらパケットA
の再伝送を要求する。次いで、デコーダはパケットAの
デコーディングのみ成功したら次の情報Jを処理し、パ
ケットAのデコーディングのみ失敗したら先に受信した
パケットBと現在のパケットAとを結合(一般にインタ
ーリーブ)してデコーディングを試みる。この方法はバ
ーストエラーよりランダムエラーにおいてさらに効果的
である。
次いで、クラスBは基本型とクラスAに比べて非常に
複雑であり、その基本概念はクラスAに基づく。これに
対する動作を説明すれば、まず、レート1/2のRCPCを用
いて情報Iに対してパケットA、Bを発生させてクラス
A(又はLin−Yu′s方法)を行う。前述したように従
来のType−1 ARQはバーストエラーの存在するチャンネ
ルで非常に効果的であるが、ランダムエラーの存在する
チャンネルでは再伝送の回数が増えることによってチャ
ンネル処理量が急激に減少し、Type−2 ARQはランダム
エラーの存在するチャンネルでは性能が良いが、バース
トエラーのあるチャンネルでは再伝送が頻繁になり、よ
ってチャンネル処理量が減る短所がある。
発明の開示 本発明の目的はバーストエラーの存在するチャンネル
ではType−1のように動作し、ランタムエラーのあるチ
ャンネルではType−2の基本型或いはクラスAのように
動作することによってランダムエラー及びバーストエラ
ーの存在するチャンネルにおけるチャンネル処理量を一
定の水準に保つ方法を提供することにある。
前記の目的を達成するために本発明は、与えられた情
報に対する複数個のパケットをデコーディングする方法
において、a)前記複数個のパケットのうち、一つのパ
ケットをデコーディングする段階と、b)前記a)段階
でデコーディングエラーが発生したとき、もう一つのパ
ケットをデコーディングする段階と、c)前記b)段階
でデコーディングエラーが発生した時、前記デコーディ
ングエラーが発生したパケットの結合パケットをデコー
ディングしたり第3のもう一つのパケットをデコーディ
ングする段階と、d)デコーディングエラーが発生しな
いまで前記c)段階を繰り返し行う段階とを含む。
図面の簡単な説明 図1はARQ方式でデータを送受信する通常的な形態を
示したブロック図である。
図2は基本型の動作を説明するための概念図である。
図3はクラスAに対する動作を説明するための概念図
である。
図4は本発明によるエラー保護を具現する装置の構成
を示したブロック図である。
図5は図4の受信器のデコーダで受信したパケット
(A、B、C、D)の処理を示した概念図である。
図6は本発明に係るデコーダで受信したパケットの処
理を示した流れ図である。
発明を実施するための最良の態様 以下、添付した図面に基づき本発明の好ましい実施形
態を詳細に説明する。
本発明はType−1とType−2の方式を混用したハイブ
リッドタイプのARQを具現する方式である。
図4は本発明によるエラー保護を具現する装置の構成
を示したブロック図であって、与えられた情報パケット
I 410に対して1/4レートRCPC 420を用いてパケットA、
B、C及びDを生成するパケットバッファ430を具備し
た送信器、逆RCPC440及び受信したパケットのためのバ
ッファ450を具備してチャンネルを通して前記送信器にA
RQ及びパケットナンバーを伝送する受信器よりなる。図
4においてRCPCロジックは1/4レートに固定され、局部
復号化の性質を満足する任意の四つのポリノミアルより
なる部分でRCPCされたパケットA、B、C、Dが同時に
作りだされる。さらに、送信器は最大4回の再伝送回数
を有する。ここで、RCPCにおいて局部復号化は、パケッ
トA及びパケットBの中のいずれか一つによっても、さ
らにパケットAとパケットBとの結合によっても元情報
Iが得られることを意味する。
図5は図4の受信器のデコーダで受信したパケット
(A、B、C、D)の処理を示す概念図であり、*は自
己デコーディングを示し、括弧はパケットの結合(一般
にインターリーブ処理)を示す。
図6は本発明によるデコーダで受信したパケットの処
理を示す流れ図である。図6に示したように、まず、送
信器はRCPC420でパケットA、B、C、Dを生成し(612
過程)、生成された四つのパケット(A、B、C、D)
のうち、一番目のパケットAを受信器に伝送する(614
過程)。受信器はデコーダでパケットAのデコーディン
グを試み(616過程)、パケットAがデコーディングさ
れたらデコーディングされた結果をバッファ450に貯蔵
し他の情報(例えば情報J)に対する作業を行い、失敗
したら送信器にARQの信号を送ってパケットBの伝送を
要求する(618過程)。受信器はデコーダでパケットB
のデコーディングのみを試み(620過程)、デコーディ
ングされたらデコーディングされた結果をバッファ450
に貯蔵し(642過程)、他の情報(例えば情報J)に対
する作業を行い(644過程)、失敗したら図5のように
パケットAとBとを結合してデコーディング(*AB)を
行う(622過程)。ここで結合されたパケットA、Bの
デコーディングが成功したらデコーディングされた結果
をバッファ450に貯蔵し(642過程)、他の情報(例えば
情報J)に対する作業を行い(644過程)、失敗したら
送信器にARQ信号を送ってパケットCの伝送を要求する
(624過程)。受信器はデコーダでパケットCのデコー
ディングのみを試み(626過程)、成功したらデコーデ
ィングされた結果をバッファ450に貯蔵し(642過程)他
の情報(例えば情報J)に対する作業を行い(644過
程)、失敗したら図5に示したようにパケットBとCと
を結合してデコーディング*BC)を試みる(628過
程)。受信器は結合されたパケットB、Cのデコーディ
ングが実行されたらデコーディングされた結果をバッフ
ァ450に貯蔵し(642過程)他の情報(例えば情報J)に
対する作業を行い(644過程)、失敗したら図5に示し
たようにパケットA、B及びCを結合してデコーディン
グ(*ABC)を試みる(630過程)。ここで、結合された
パケットA、B、Cがデコーディングされたらデコーデ
ィングされた結果をバッファ450に貯蔵し(642過程)他
の情報(例えば情報J)に対する作業を行い(644過
程)、失敗したら送信器にARQ信号を送ってパケットD
の伝送を要求する(632過程)。受信器はデコーダでパ
ケットDのデコーディングのみを試み(634過程)、デ
コーディングされたらデコーディングされた結果をバッ
ファ450に貯蔵し(642過程)、他の情報(例えば情報
J)に対する作業を行い(644過程)、失敗したら図5
のようにパケットCとDを結合してデコーディング(*
CD)を試みる(636過程)。受信器は結合されたパケッ
トC、Dのデコーディングが実行されたらデコーディン
グされた結果をバッファ450に貯蔵し他の情報(例えば
情報J)に対する作業を行い(644過程)、失敗したら
図5に示したようにパケットB、C及びDを結合してデ
コーディング(*BCD)を試みる(638過程)。ここで、
結合されたパケットB、C、Dのデコーディングが実行
されたらデコーディングされた結果をバッファ450に貯
蔵し(642過程)、他の情報(例えば情報J)に対する
作業を行い(644過程)、失敗したら図5に示したよう
にパケットA、B、C、及びDを結合してデコーディン
グ(*ABCD)を試みる(640過程)。受信器は結合され
たパケットA、B、C、Dのデコーディングが実行され
たらデコーディングされた結果をバッファ450に貯蔵し
(642過程)他の情報(例えば情報J)に対する作業を
行い(644過程)、失敗したら614過程に戻ってエラーが
発生しないまで繰り返す。一方、受信器はデコーディン
グされた結果をバッファに貯蔵(642過程)した後、次
の情報(例えば情報J、K・・・)に対する作業を行う
(644過程)。
産業上の利用分野 前述したように本発明によれば、既存のType−1、Ty
pe−2 ARQ方式の特性を同時に持つことによってバース
トチャンネル、ランダムエラーチャンネル及び二つのエ
ラーパターンが同時に存在するチャンネルにおけるチャ
ンネル処理量を一定の水準に保つことができ、バースト
エラーチャンネルではType−1と類似した原理で動作す
るのでType−1の性能とほぼ同一か高く、Type−2より
はずっと優れており、ランダムエラーチャンネルではTy
pe−2に類似した原理で動作するのでType−2の性能と
ほぼ同じであってType−1よりはずっと優れている。
フロントページの続き (72)発明者 パク,ドン シク 大韓民国 デグ―シティ 702―014 ブ ク―グ サンキョク 4―ドン 1424― 30 (72)発明者 ヴィラセニョール,ジョン アメリカ合衆国 カリフォルニア 90095 ロス アンジェルス ボックス 951594 エンジニアリング ビルディ ング IV 56―125FF (72)発明者 チェン,フェン アメリカ合衆国 カリフォルニア 90095 ロス アンジェルス ボックス 951594 エンジニアリング ビルディ ング IV 56―125FF (72)発明者 ダウリング,ブレンダン アメリカ合衆国 カリフォルニア 90095 ロス アンジェルス ボックス 951594 エンジニアリング ビルディ ング IV 56―125FF (72)発明者 ルトレル,マックス アメリカ合衆国 カリフォルニア 90095 ロス アンジェルス ボックス 951594 エンジニアリング ビルディ ング IV 56―125FF (56)参考文献 特開 平10−210016(JP,A) 特開 平9−238125(JP,A) 特開 平8−88620(JP,A) 特開 平7−123079(JP,A) 特開 平5−91091(JP,A) Samir Kallel,Comp lementary Puncture d Convolutional(CP C)Codes and Their Applications,IEEE Transactions on Co mmunications,米国,1995 年 6月,Vol.43 No.6,2005 −2009 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 13/00 H04L 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】与えられた情報に対する複数個のパケット
    をデコーディングする方法において、 a)前記複数個のパケット中、一つのパケットをデコー
    ディングする段階と、 b)前記a)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、もう一つのパケットをデコーディングする段階と、 c)前記b)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、前記一つのパケットと前記もう一つのパケットを結
    合してデコーディングする段階と、 d)前記c)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、他のパケットをデコーディングする段階と、 e)前記d)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、前記もう一つのパケットと前記他のパケットとを結
    合してデコーディングする段階と、 f)前記e)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、前記一つのパケットと前記もう一つのパケットと前
    記他のパケットとを結合してデコーディングする段階
    と、 g)前記f)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、さらに他のパケットをデコーディングする段階と、 h)前記f)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、前記他のパケットと前記さらに他のパケットとを結
    合してデコーディングする段階と、 i)前記h)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、前記もう一つのパケットと前記他のパケットと前記
    さらに他のパケットとを結合してデコーディングする段
    階と、 j)前記i)段階でデコーディングエラーが発生した
    時、前記一つのパケットと前記もう一つのパケットと前
    記他のパケットと前記さらに他のパケットとを結合して
    デコーディングする段階と、 k)デコーディングエラーが発生しないまで前記a)段
    階〜前記j)段階を繰り返し行う段階とを含むことを特
    徴とするマルチメディア用のエラー保護方法。
  2. 【請求項2】前記a)〜j)段階においてデコーディン
    グエラーが発生しない場合、前記デコーディング結果を
    貯蔵し次の情報の複数個のパケットのデコーディングを
    待機する段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に
    記載のマルチメディア用のエラー保護方法。
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US08/782,174 US5954839A (en) 1997-01-14 1997-01-14 Error protection method for multimedia data
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