JP4603518B2 - Encoding device and decoding device - Google Patents

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本発明は、例えば映像や音声等のデータを符号化する符号化装置及びこの符号化装置で符号化されたデータを復号化する復号化装置に関する。   The present invention relates to an encoding apparatus that encodes data such as video and audio, and a decoding apparatus that decodes data encoded by the encoding apparatus.

従来、例えば映像や音声等のデータ(以下「映像等データ」という。)を伝送する際、信頼性を確保するために用いられる手法としてFEC(Forward Error Correction:順方向誤り訂正)方式が知られている。FEC方式は、伝送するデータに誤り訂正用の冗長符号を付加することによって、伝送中に消失したデータを受信装置側で復元可能にする誤り訂正方式である。FEC方式の代表的なものとしてリードソロモン(以下「RS」と表す。)符号がある。RS符号は様々な分野で広く汎用的に利用されており、RS符号に対応した符号化装置や復号化装置は比較的安価に入手することができる。   Conventionally, for example, an FEC (Forward Error Correction) method is known as a method used to ensure reliability when transmitting data such as video and audio (hereinafter referred to as “video data”). ing. The FEC method is an error correction method that makes it possible to restore data lost during transmission on the receiving device side by adding a redundant code for error correction to the data to be transmitted. A typical example of the FEC method is a Reed-Solomon (hereinafter referred to as “RS”) code. RS codes are widely used in various fields, and an encoding device and a decoding device corresponding to the RS codes can be obtained relatively inexpensively.

放送分野においても例外ではなく、RS符号が各規格で採用されている。例えば、衛星デジタル放送用規格であるISDB−S(Integrated Services Digital Broadcasting−Satellite)、地上デジタル放送規格であるISDB−T(Terrestrial)、欧州の衛星放送規格であるDVB−S(Digital Video Broadcasting−Satellite)等では、畳み込み符号とRS符号との連接符号が使用されている。これらの規格においては、188バイトの情報に16バイトの冗長符号が付された204バイトのRS符号(以下「RS(204,188)符号」と表す。)が用いられており、RS(204,188)符号は任意の8バイトの符号誤りまで訂正することができる。   There is no exception in the broadcasting field, and RS codes are adopted in each standard. For example, ISDB-S (Integrated Services Digital Broadcasting-Satelite), which is a standard for satellite digital broadcasting, ISDB-T (Terrestrial), which is a terrestrial digital broadcasting standard, and DVB-S (Digital Video Broadcasting Standard, which is a European satellite broadcasting standard). ) Etc., a concatenated code of a convolutional code and an RS code is used. In these standards, a 204-byte RS code (hereinafter referred to as “RS (204, 188) code”) in which a 188-byte information is added to a 188-byte information is used, and RS (204, 188) The code can correct up to any 8-byte code error.

RS(204,188)符号を利用することにより、図15に示すように非常に優れた誤り率特性を得ることができる。図15は、RS(204,188)符号による誤り訂正の前後におけるビット誤り率を示したグラフであり、例えば誤り訂正前のビット誤り率2×10−4において、RS(204,188)符号による誤り訂正後のビット誤り率は1×10−12を下回っており、RS(204,188)符号を利用することで非常に低い誤り率特性が得られることを示している。 By using the RS (204, 188) code, a very excellent error rate characteristic can be obtained as shown in FIG. FIG. 15 is a graph showing the bit error rate before and after error correction by the RS (204, 188) code. For example, at a bit error rate of 2 × 10 −4 before error correction, the RS (204, 188) code is used. The bit error rate after error correction is lower than 1 × 10 −12 , indicating that a very low error rate characteristic can be obtained by using the RS (204, 188) code.

ところで、符号性能の理論的限界としては、いわゆるシャノン限界が知られており、符号理論に関する研究は、このシャノン限界に近い性能を示す符号を開発することを目的として行われている。なかでも、1962年にギャラガーによって提案されたLDPC(Low Density Parity Check:低密度パリティ検査)符号は、シャノン限界に迫る性能を有する強力な誤り訂正符号の一つである(例えば、非特許文献1参照)。以下、LDPC符号について説明する。   By the way, the so-called Shannon limit is known as the theoretical limit of the code performance, and research on the code theory is conducted for the purpose of developing a code exhibiting performance close to the Shannon limit. Among them, the LDPC (Low Density Parity Check) code proposed by Gallagher in 1962 is one of powerful error correction codes having performance approaching the Shannon limit (for example, Non-Patent Document 1). reference). Hereinafter, the LDPC code will be described.

LDPC符号は線形符号であり、情報ベクトルと生成行列との間には式(1)の関係が成立する。なお、Cは符号語、mは情報ベクトル、Gは生成行列を示す。
The LDPC code is a linear code, and the relationship of Expression (1) is established between the information vector and the generator matrix. C represents a code word, m represents an information vector, and G represents a generator matrix.

また、一般に線形符号においては生成行列と検査行列との間には式(2)の関係が成立する。なお、Hは検査行列、Tは転置行列を示す。
In general, in a linear code, the relationship of Equation (2) is established between a generator matrix and a check matrix. H represents a check matrix and T represents a transposed matrix.

予め非常に疎な検査行列を用意し、式(2)より生成行列Gを求め、式(1)を用いることでLDPC符号化された符号語を得ることができる。LDPC符号用の検査行列は、例えば図16に示すように構成される。図16に例示したLDPC符号用の検査行列は、行重み4、列重み3のものであり、行方向及び列方向にそれぞれ"1"が4個及び3個ずつある。   A very sparse check matrix is prepared in advance, a generator matrix G is obtained from Equation (2), and an LDPC-encoded codeword can be obtained by using Equation (1). The parity check matrix for the LDPC code is configured as shown in FIG. 16, for example. The parity check matrix for the LDPC code illustrated in FIG. 16 has a row weight of 4 and a column weight of 3, and there are four and three “1” s in the row direction and the column direction, respectively.

LDPC符号は、検査行列内の行重み及び列重みが一定である正則LDPC符号と、行重み及び列重みが一定でない非正則LDPC符号とに分類される。LDPC符号で用いられる検査行列の構成方法については様々な手法が提案されており、列重み3の正則LDPC符号は復号性能が比較的優れ、行重み及び列重みを最適化した非正則LDPC符号は正則LDPC符号よりも復号性能がよいことが報告されている(例えば、非特許文献2参照)。   LDPC codes are classified into regular LDPC codes in which the row weights and column weights in the check matrix are constant, and non-regular LDPC codes in which the row weights and column weights are not constant. Various methods have been proposed for constructing a parity check matrix used in an LDPC code. A regular LDPC code with a column weight of 3 has relatively good decoding performance, and a non-regular LDPC code with optimized row weight and column weight is It has been reported that decoding performance is better than regular LDPC codes (see, for example, Non-Patent Document 2).

また、LDPC符号用の検査行列を2つの部分行列で構成することができ、1つの部分行列を下三角構造とすることで検査行列から符号語を直接求めることが可能となるLDGM(Low Density Generator Matrix)構造が提案されている(例えば、非特許文献3参照)。   In addition, a parity check matrix for an LDPC code can be composed of two partial matrices, and a code word can be directly obtained from the parity check matrix by making one partial matrix have a lower triangular structure, so that an LDGM (Low Density Generator) can be obtained. Matrix) structure has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 3).

以上のように、LDPC符号は、シャノン限界に迫る強力な誤り訂正符号であり、放送分野においても注目されている。例えば、欧州の新しい衛星放送規格であるDVB−S2では、非正則LDPC符号とBCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem)符号との連接符号が採用されている。   As described above, the LDPC code is a powerful error correction code approaching the Shannon limit, and is attracting attention in the broadcasting field. For example, DVB-S2, which is a new European satellite broadcasting standard, employs a concatenated code of an irregular LDPC code and a BCH (Bose Chaudhuri Hocquenhem) code.

ところで、近時、スーパーハイビジョン、立体HDTV(High Definition Television)等の次世代の放送メディアや、ワイヤレスカメラによるハイビジョン番組素材の非圧縮伝送等、伝送信号の広帯域化への要求が高まっており、具体的には、数百Mbps〜数Gbps級の広帯域伝送が要求されている。   By the way, recently, there has been an increasing demand for broadband transmission signals such as next-generation broadcasting media such as Super Hi-Vision and stereoscopic HDTV (High Definition Television), and non-compressed transmission of high-definition program materials using wireless cameras. Specifically, broadband transmission of several hundred Mbps to several Gbps class is required.

前述のように、LDPC符号は、シャノン限界に迫る強力な誤り訂正符号であるが、数百Mbps〜数Gbps級の広帯域伝送に適用しようとするとビット誤り率が非常に低い値まで要求されるので、所定の誤り率を満たすためにはLDPC符号のみで訂正しきれない部分(残留ビット誤り)を他の誤り訂正符号で訂正する必要が生じる。そこで、LDPC符号のみで訂正しきれない残留ビット誤りを訂正する符号としては、既存の放送用伝送方式との親和性や互換性、コスト等を考慮すると、汎用性の低いBCH符号よりもRS符号が望ましい。特に、RS符号の中でも、放送用伝送方式で多用されているRS(204,188)符号をLDPC符号と連接符号化するのが望ましい。   As described above, the LDPC code is a powerful error correction code that approaches the Shannon limit. However, when applied to wideband transmission of several hundred Mbps to several Gbps class, the bit error rate is required to a very low value. In order to satisfy a predetermined error rate, a portion (residual bit error) that cannot be corrected only by the LDPC code needs to be corrected by another error correction code. Therefore, as a code for correcting a residual bit error that cannot be corrected only by an LDPC code, an RS code is used rather than a less versatile BCH code in consideration of compatibility, compatibility, cost, etc. with an existing broadcasting transmission system. Is desirable. In particular, among RS codes, it is desirable that RS (204, 188) codes frequently used in the transmission system for broadcasting be concatenated with LDPC codes.

R.G.Gallager,"Low density parity check codes," in Research Monograph series Cambridge, MIT Press(1963)R. G. Gallager, "Low density parity check codes," in Research Monograph series Cambridge, MIT Press (1963) D.J.C.MacKay, "good error−correcting codes based on very sparse matrices," IEEE Trans.Inform.Theory, vol.45, pp.399−431(1999)D. J. et al. C. MacKay, “good error-correcting codes based on very sparse metrics,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, pp. 399-431 (1999) M.Rashidpour and S.H.Jamali, "Low−Density Parity−Check codes with Simple Irregular Semi−Random Parity Check Matrix for Finite−Length Applications," pp.439−443, in proc.IEEE PIMRC 2003M.M. Rashidpur and S.R. H. Jamali, "Low-Density Parity-Check codes with Simple Irregular Semi-Random Parity Check Matrix for Finite-Length Applications," pp. 439-443, in proc. IEEE PIMRC 2003

しかしながら、従来の技術ではRS(204,188)符号とLDPC符号とを単に連接して符号化しようとすると新たな装置が必要となり、符号化処理及び復号化処理の煩雑化を招き、製造コストも上昇するという課題があった。   However, in the conventional technique, if an RS (204, 188) code and an LDPC code are simply concatenated and encoded, a new apparatus is required, which causes complication of encoding processing and decoding processing, and increases manufacturing costs. There was a problem of rising.

具体的には、LDPC符号は、所定のビット長を基準として符号化率を決定するようになっているので、RS(204,188)符号とLDPC符号とを単に連接して符号化しようとすると、RS(204,188)符号化されたパケットが所定のビット単位で分割されてしまい、LDPC符号の符号化時におけるパケットの分割位置を示す分割位置情報を生成して復号化装置に送信する装置と、分割位置情報を受信して復号化処理に適用する装置とが必要になる。   Specifically, since an LDPC code determines a coding rate based on a predetermined bit length, when an RS (204, 188) code and an LDPC code are simply concatenated and coded, , RS (204, 188) -encoded packet is divided in units of predetermined bits, and apparatus for generating division position information indicating the division position of the packet at the time of LDPC code encoding and transmitting it to the decoding apparatus And a device that receives the division position information and applies it to the decoding process.

したがって、従来の技術では、分割位置情報を送受するための新たな装置を追加しなければ、RS(204,188)符号の特性を維持しながらLDPC符号の特性を利用することができないという課題があった。   Therefore, in the conventional technique, unless a new device for transmitting and receiving the division position information is added, the characteristic of the LDPC code cannot be used while maintaining the characteristic of the RS (204, 188) code. there were.

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、新たな装置を追加することなく、LDPC符号とRS符号とを連接符号化することができる符号化装置及びこの符号化装置で符号化されたデータを復号化することができる復号化装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and an encoding device capable of concatenating an LDPC code and an RS code without adding a new device, and the encoding device. It is an object of the present invention to provide a decoding device capable of decoding encoded data.

本発明の符号化装置は、入力されたパケットをリードソロモン符号で符号化して第1符号化パケットを出力する第1符号化手段と、前記第1符号化パケットのパケット長の整数倍となる符号長を有する検査行列を生成する検査行列生成手段と、前記検査行列に基づいて前記第1符号化パケットを低密度パリティ検査符号で符号化して第2符号化パケットを出力する第2符号化手段とを備えた構成を有している。   The encoding apparatus of the present invention includes a first encoding unit that encodes an input packet with a Reed-Solomon code and outputs a first encoded packet, and a code that is an integral multiple of the packet length of the first encoded packet. Check matrix generation means for generating a check matrix having a length; and second encoding means for encoding the first encoded packet with a low-density parity check code based on the check matrix and outputting a second encoded packet; It has the composition provided with.

この構成により、本発明の符号化装置は、検査行列生成手段は、第1符号化パケットのパケット長の整数倍となる符号長を有する検査行列を生成し、第2符号化手段は、生成された検査行列に基づいて第1符号化パケットを低密度パリティ検査符号で符号化するので、従来の技術のように、パケットを所定のビット単位で分割することなく、パケット単位で低密度パリティ検査符号化することができる。したがって、本発明の符号化装置は、新たな装置を追加することなく、低密度パリティ検査符号とリードソロモン符号とを連接符号化することができる。   With this configuration, in the encoding device of the present invention, the check matrix generation unit generates a check matrix having a code length that is an integral multiple of the packet length of the first encoded packet, and the second encoding unit generates Since the first encoded packet is encoded with the low-density parity check code based on the parity check matrix, the low-density parity check code for each packet is divided without dividing the packet into predetermined bits as in the conventional technique. Can be Therefore, the encoding apparatus of the present invention can perform concatenated encoding of the low density parity check code and the Reed-Solomon code without adding a new apparatus.

また、本発明の符号化装置は、前記第1符号化パケットは、前記リードソロモン符号の符号化対象である情報部及び前記リードソロモン符号の符号化によって生成されたパリティ部を含み、前記情報部のビット長が188バイトであり、前記パリティ部のビット長が16バイトである構成を有している。   In the encoding device of the present invention, the first encoded packet includes an information unit that is an encoding target of the Reed-Solomon code and a parity unit generated by encoding the Reed-Solomon code, The bit length of 188 bytes is 188 bytes, and the bit length of the parity part is 16 bytes.

この構成により、本発明の符号化装置は、リードソロモン符号の中でも、放送用伝送方式で多用されている情報部のビット長が188バイトでパリティ部のビット長が16バイトであるリードソロモン符号を低密度パリティ検査符号と連接符号化することができる。   With this configuration, the encoding apparatus according to the present invention, among Reed-Solomon codes, uses a Reed-Solomon code in which the bit length of the information part, which is frequently used in the transmission system for broadcasting, is 188 bytes and the bit length of the parity part is 16 bytes. It can be concatenated with a low density parity check code.

さらに、本発明の符号化装置は、前記第2符号化パケットは、前記低密度パリティ検査符号の符号化対象である情報部及び前記低密度パリティ検査符号の符号化によって生成されたパリティ部を含み、前記情報部及び前記パリティ部のビット長は、それぞれ、前記第1符号化パケットのパケット長の所定整数倍の長さである構成を有している。   Further, in the encoding device of the present invention, the second encoded packet includes an information unit that is an encoding target of the low density parity check code and a parity unit generated by encoding the low density parity check code. The bit length of each of the information part and the parity part has a configuration that is a predetermined integer multiple of the packet length of the first encoded packet.

この構成により、本発明の符号化装置は、符号化率をパケット数で設定することができるので、符号化率に応じて検査行列を容易に生成することができる。   With this configuration, the encoding apparatus of the present invention can set the encoding rate by the number of packets, and thus can easily generate a check matrix according to the encoding rate.

本発明の復号化装置は、リードソロモン符号と低密度パリティ検査符号とで連接符号化されたデータを復号化する復号化装置であって、前記リードソロモン符号で符号化されたパケットのパケット長の整数倍となる符号長を有する検査行列に係る情報と、前記低密度パリティ検査符号による符号化における符号化率に係る情報と、前記符号長に相当する長さとなる前記パケットのパケット数に係る情報とを記憶する符号化情報記憶手段と、前記検査行列に係る情報と前記符号化率に係る情報とに基づいて、前記低密度パリティ検査符号による復号化を行う第1復号化手段と、前記パケット数に係る情報に基づいて、前記リードソロモン符号による復号化を行う第2復号化手段とを備えた構成を有している。   The decoding device of the present invention is a decoding device for decoding data concatenated and encoded with a Reed-Solomon code and a low-density parity check code, and has a packet length of a packet encoded with the Reed-Solomon code. Information related to a check matrix having a code length that is an integer multiple, information related to a coding rate in encoding using the low-density parity check code, and information related to the number of packets of the packet having a length corresponding to the code length Encoding information storage means for storing, first decoding means for performing decoding by the low-density parity check code based on information on the check matrix and information on the coding rate, and the packet And a second decoding means for performing decoding by the Reed-Solomon code based on the information relating to the number.

この構成により、本発明の復号化装置は、低密度パリティ検査符号による復号化をパケット単位で行うことができるので、新たな装置を追加することなく、低密度パリティ検査符号とリードソロモン符号とが連接符号化されたデータを復号化することができる。   With this configuration, since the decoding apparatus of the present invention can perform decoding by the low density parity check code on a packet basis, the low density parity check code and the Reed-Solomon code can be obtained without adding a new apparatus. The concatenated encoded data can be decoded.

本発明は、新たな装置を追加することなく、LDPC符号とRS符号とを連接符号化することができる符号化装置及びこの符号化装置で符号化されたデータを復号化する復号化装置を提供することができるものである。   The present invention provides an encoding device capable of concatenating LDPC code and RS code without adding a new device, and a decoding device for decoding data encoded by the encoding device. Is something that can be done.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
まず、本発明に係る符号化装置の構成について説明する。なお、本発明に係る符号化装置を、MPEG(Moving Picture Experts Group)−2の規格に準拠して情報源符号化された映像等データを含むトランスポートストリーム(以下「MPEG2−TS」という。)を送信する送信装置に適用した例を挙げて説明する。
(First embodiment)
First, the configuration of the encoding apparatus according to the present invention will be described. Note that the encoding apparatus according to the present invention includes a transport stream (hereinafter referred to as “MPEG2-TS”) including data such as video data encoded in accordance with the MPEG (Moving Picture Experts Group) -2 standard. An example applied to a transmitting apparatus that transmits

図1に示すように、本実施の形態における送信装置100は、MPEG2−TSを入力するTS入力部101と、MPEG2−TSを符号化する符号化装置110と、符号化されたデータを変調する変調部102と、変調されたデータを送信する送信部103とを備えている。   As shown in FIG. 1, transmitting apparatus 100 according to the present embodiment modulates encoded data, TS input section 101 that inputs MPEG2-TS, encoding apparatus 110 that encodes MPEG2-TS, and encoded data. A modulation unit 102 and a transmission unit 103 that transmits the modulated data are provided.

TS入力部101は、MPEG2−TSに対応した入力インターフェースを備え、入力したMPEG2−TSを符号化装置110に出力するようになっている。ここで、入力されるMPEG2−TSは、映像等データを含むパケットを複数有し、特許請求の範囲に記載の第1符号化手段に入力されるパケットに対応するものである。   The TS input unit 101 has an input interface corresponding to MPEG2-TS, and outputs the input MPEG2-TS to the encoding device 110. Here, the input MPEG2-TS has a plurality of packets including data such as video, and corresponds to a packet input to the first encoding means described in the claims.

符号化装置110は、RS符号で符号化するRS符号化部111と、RS符号化されたデータを一時的に保存するバッファ部112と、LDPC符号用の検査行列を生成する検査行列生成部113と、LDPC符号で符号化するLDPC符号化部114とを備えている。なお、符号化装置110は、例えばDSP(Digital Signal Processor)を用いてソフトウェア演算を行う構成や、例えばLSI(Large Scale Integrated circuit)を用いたハードウェア回路による構成で実現することができる。   Encoding apparatus 110 includes RS encoding section 111 that encodes with an RS code, buffer section 112 that temporarily stores RS encoded data, and parity check matrix generation section 113 that generates a parity check matrix for LDPC codes. And an LDPC encoding unit 114 that encodes with an LDPC code. Note that the encoding device 110 can be realized by a configuration that performs software computation using, for example, a DSP (Digital Signal Processor) or a hardware circuit that uses, for example, an LSI (Large Scale Integrated circuit).

RS符号化部111は、TS入力部101が入力したMPEG2−TSに含まれる映像等データのパケットをRS(204,188)符号で符号化し、符号化したパケットをバッファ部112に出力するようになっている。なお、RS符号化部111は、本発明の第1符号化手段を構成している。また、RS(204,188)符号で符号化したパケットは、特許請求の範囲に記載の第1符号化パケットに対応するものである。   The RS encoding unit 111 encodes a packet of video data included in the MPEG2-TS input by the TS input unit 101 with an RS (204, 188) code, and outputs the encoded packet to the buffer unit 112. It has become. The RS encoding unit 111 constitutes a first encoding unit of the present invention. The packet encoded with the RS (204, 188) code corresponds to the first encoded packet described in the claims.

バッファ部112は、例えば半導体メモリで構成され、RS符号化部111が符号化した映像等データのパケットを一時的に保存するようになっている。   The buffer unit 112 is composed of, for example, a semiconductor memory, and temporarily stores a packet of data such as video encoded by the RS encoding unit 111.

検査行列生成部113は、例えば、予め定められた符号長N及び符号化率Rに基づいて、LDGM構造を用いて構成された部分行列を含む検査行列を生成し、生成した検査行列のデータをメモリ(図示省略)に保持するようになっている。なお、検査行列生成部113は、本発明の検査行列生成手段を構成している。   The parity check matrix generation unit 113 generates, for example, a parity check matrix including a partial matrix configured using the LDGM structure based on a predetermined code length N and coding rate R, and generates data of the generated parity check matrix. It is held in a memory (not shown). Note that the parity check matrix generation unit 113 constitutes a parity check matrix generation unit of the present invention.

具体的には、図2に示すように、検査行列生成部113が生成する検査行列Hは、任意の行列(以下「情報部分行列H」という。)と、LDGM構造の行列(以下「パリティ部分行列H」という。)とで構成され、検査行列H=[H|H]と表すことができる。ここで、情報部分行列H及びパリティ部分行列Hは、それぞれ、LDPC符号化後の情報ビット列及びパリティビット列に対応するものであり、情報部分行列Hの列数及びパリティ部分行列Hの列数を以下、それぞれ、検査行列Hの情報長及びパリティ長という。 Specifically, as shown in FIG. 2, the parity check matrix H generated by the parity check matrix generation unit 113 is an arbitrary matrix (hereinafter referred to as “information submatrix HA ”) and an LDGM structure matrix (hereinafter referred to as “parity”). Sub-matrix H T ”) and can be expressed as a check matrix H = [H A | H T ]. Here, the information sub-matrix H A and the parity sub-matrix H T respectively correspond to the information bit string and the parity bit string after LDPC encoding, and the number of columns of the information sub-matrix H A and the parity sub-matrix H T Hereinafter, the number of columns is referred to as an information length and a parity length of the check matrix H, respectively.

検査行列Hの符号長Nは、情報長とパリティ長との和であり、RS(204,188)符号で符号化されたパケットのパケット長(=204バイト)の整数倍の長さになるようパケット長を基準として決定されるようになっている。以下、検査行列Hの符号長Nが204バイトの整数倍になるときのパケット数をPmaxとする。この場合、検査行列Hの符号長Nは、204×8×Pmaxビットとなる。 The code length N of the parity check matrix H is the sum of the information length and the parity length, and is a length that is an integral multiple of the packet length (= 204 bytes) of the packet encoded with the RS (204, 188) code. It is determined based on the packet length. Hereinafter, the number of packets when the code length N of the check matrix H is an integral multiple of 204 bytes is P max . In this case, the code length N of the parity check matrix H is 204 × 8 × P max bits.

また、検査行列Hの情報長は、符号長Nと符号化率Rとの積で表されるものであり、図2の上段に示すRS(204,188)符号で符号化されたパケット、すなわち188バイトのペイロード及び16バイトのパリティを有するパケットのパケット長の整数倍の長さになるようパケット長を基準として決定されるようになっている。このときのパケット数をPとすると、検査行列Hの情報長は、204×8×Pビットとなる。なお、図2の上段に示されたペイロード及びパリティは、特許請求の範囲に記載の第1符号化パケットの情報部及びパリティ部にそれぞれ対応するものである。   The information length of the parity check matrix H is represented by the product of the code length N and the coding rate R, and is a packet encoded with the RS (204, 188) code shown in the upper part of FIG. The packet length is determined based on the packet length so as to be an integral multiple of the packet length of a packet having a payload of 188 bytes and a parity of 16 bytes. If the number of packets at this time is P, the information length of the check matrix H is 204 × 8 × P bits. Note that the payload and parity shown in the upper part of FIG. 2 respectively correspond to the information part and the parity part of the first encoded packet described in the claims.

また、検査行列Hのパリティ長は、N×(1−R)=204×8×(Pmax−P)ビットとなる。 Further, the parity length of the parity check matrix H is N × (1−R) = 204 × 8 × (P max −P) bits.

パリティ部分行列Hは、例えば図3に示されたLDGM構造の行列で構成される。なお、LDGM構造は下三角構造と呼ばれることがある。図3に示すように、パリティ部分行列Hは、第1行の第1列の要素から最終行の最終列までの要素で構成される第1の対角部分と、第2行の第1列から始まる第2の対角部分とが全て"1"であり、その他の要素が全て"0"で構成される正方行列である。 Parity part matrix H T includes, for example, a matrix of LDGM structure shown in FIG. Note that the LDGM structure is sometimes called a lower triangular structure. As shown in FIG. 3, the parity part matrix H T has a first diagonal section, consisting of the elements from the first row element of the first row to the last column of the last row, the first of the second row The second diagonal portion starting from the column is a square matrix composed of all “1” s and all other elements composed of “0” s.

以上のように、検査行列生成部113は、情報部分行列H及びパリティ部分行列Hを含む検査行列Hを生成し、検査行列Hの符号長N、情報長及びパリティ長は、それぞれ、RS(204,188)符号で符号化されたパケットのパケット長の所定整数倍の長さに設定されるので、RS(204,188)符号で符号化されたパケット数P個分のパケット長と、情報部分行列Hの列数との整合性を取ることができる。 As described above, the check matrix generating unit 113 generates a check matrix H containing information submatrix H A and a parity part matrix H T, the code length N, information length and parity length of the check matrix H, respectively, RS Since the length is set to a predetermined integer multiple of the packet length of the packet encoded with the (204,188) code, the packet length for the number of packets P encoded with the RS (204,188) code, Consistency with the number of columns of the information submatrix HA can be obtained.

また、符号化率Rとパケット数Pとの関係は式(3)で表される。
Further, the relationship between the coding rate R and the number of packets P is expressed by Expression (3).

また、前述のように、検査行列Hの符号長N=204×8×Pmaxビットであるから、符号化率Rは式(4)で表される。
Further, as described above, since the code length N of the check matrix H is 204 × 8 × P max bits, the coding rate R is expressed by Equation (4).

式(4)より、符号化率Rは、RS(204,188)符号で符号化した204バイト長のパケット数Pと、検査行列Hの符号長Nに相当する204バイト長のパケット数Pmaxとの比で表現することができる。この結果、LDPC符号化の際にRS(204,188)符号の符号構成を崩すことなく、LDPC符号化が可能となり、また、パケット数PとPmaxとの比で符号化率Rを表現できるので、検査行列生成部113は、符号化率Rに応じて検査行列Hを容易に生成することができる。 From the equation (4), the coding rate R is calculated based on the number P of 204-byte packets encoded by the RS (204, 188) code and the number P max of 204-byte packets corresponding to the code length N of the check matrix H. It can be expressed by the ratio. As a result, LDPC encoding is possible without destroying the code structure of the RS (204, 188) code during LDPC encoding, and the coding rate R can be expressed by the ratio between the number of packets P and Pmax. Therefore, the parity check matrix generation unit 113 can easily generate the parity check matrix H according to the coding rate R.

LDPC符号化部114は、検査行列生成部113が生成した検査行列に基づいて、RS(204,188)符号で符号化されたデータをLDPC符号化し、LDPC符号で符号化したパケットを変調部102に出力するようになっている。なお、LDPC符号化部114は、本発明の第2符号化手段を構成している。また、LDPC符号で符号化したパケットは、特許請求の範囲に記載の第2符号化パケットに対応するものである。   Based on the parity check matrix generated by parity check matrix generation section 113, LDPC encoding section 114 performs LDPC encoding on data encoded with RS (204, 188) code, and modulates the packet encoded with LDPC code. To output. The LDPC encoding unit 114 constitutes a second encoding unit of the present invention. The packet encoded with the LDPC code corresponds to the second encoded packet described in the claims.

変調部102は、例えばQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調回路や8PSK変調回路を備え、LDPC符号で符号化されたデータをQPSK方式や8PSK方式により変調するようになっている。   The modulation unit 102 includes, for example, a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation circuit and an 8PSK modulation circuit, and modulates data encoded with the LDPC code by the QPSK method or the 8PSK method.

送信部103は、例えば送信回路や送信アンテナを備え、QPSK方式や8PSK方式により変調されたデータを所定の中継装置又は受信装置に送信するようになっている。   The transmission unit 103 includes a transmission circuit and a transmission antenna, for example, and transmits data modulated by the QPSK method or the 8PSK method to a predetermined relay device or reception device.

次に、本実施の形態における送信装置100の動作について図1を用いて説明する。   Next, the operation of transmitting apparatus 100 in the present embodiment will be described using FIG.

まず、TS入力部101によって、MPEG2−TSが入力され、入力されたMPEG2−TSが符号化装置110に出力される。   First, MPEG2-TS is input by the TS input unit 101, and the input MPEG2-TS is output to the encoding device 110.

次いで、符号化装置110によって、RS(204,188)符号及びLDPC符号によりMPEG2−TSのデータが符号化される。なお、符号化装置110の詳細な動作については後述する。   Next, MPEG2-TS data is encoded by the encoding device 110 using the RS (204, 188) code and the LDPC code. Detailed operation of the encoding device 110 will be described later.

続いて、変調部102によって、符号化されたMPEG2−TSのデータが例えばQPSK方式により変調される。そして、送信部103によって、変調されたMPEG2−TSのデータが送信される。   Subsequently, the encoded MPEG2-TS data is modulated by, for example, the QPSK method by the modulation unit 102. The transmitter 103 transmits the modulated MPEG2-TS data.

次に、本実施の形態における符号化装置110の動作について図1及び4を用いて説明する。図4は、本実施の形態における符号化装置110の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of encoding apparatus 110 in the present embodiment will be described using FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of encoding apparatus 110 in the present embodiment.

最初に、図4のステップS11〜15に示すように、検査行列Hを予め生成する。具体的には、まず、検査行列Hの符号長Nと、符号長Nに相当する204バイト長のパケット数Pmaxとを設定する(ステップS11)。次いで、符号化率Rを設定して情報長に相当する204バイト長のパケット数Pを決定する(ステップS12)。さらに、情報部分行列Hの列重みを設定(ステップS13)することにより、所定の列重みの正則LDPC符号で構成された情報部分行列Hが生成される(ステップS14)。また、情報部分行列HにLDGM構造のパリティ部分行列Hを追加することにより(ステップS15)、検査行列H=[H|H]が生成される。 First, as shown in steps S11 to S15 of FIG. 4, a check matrix H is generated in advance. Specifically, first, the code length N of the check matrix H and the number P max of 204-byte packets corresponding to the code length N are set (step S11). Next, the coding rate R is set, and the number P of 204-byte packets corresponding to the information length is determined (step S12). Further, by setting the column weight of the information submatrix HA (step S13), an information submatrix HA composed of regular LDPC codes with a predetermined column weight is generated (step S14). Also, by adding a parity partial matrix H T having an LDGM structure to the information sub matrix H A (step S15), a check matrix H = [H A | H T ] is generated.

さらに具体的には、例えばPmax=40とすると符号長N=204×8×40=65280ビットとなる。ここで、検査行列Hの情報部分行列Hに正則LDPC符号を適用したときの符号化率Rに対するMPEG2−TSのパケット数P及び検査行列Hの行・列重み分布を図5に示す。図5において、例えば符号化率R=3/4の場合、MPEG2−TSのパケット数Pは30となる。列重みを例えば3に設定すれば、パリティ部分行列Hを追加することにより、図6に示された検査行列Hが得られる。すなわち、検査行列Hは、符号長N=65280ビット、情報長=48960ビット、パリティ長=16320ビット、行数=16320ビットの行列となる。なお、検査行列Hを生成する手順は、ステップS11〜15で示された順序に限定されるものではなく、検査行列Hの符号長N及び情報長が、入力されるパケットのパケット長の整数倍の長さであればよい。 More specifically, for example, if P max = 40, the code length N = 204 × 8 × 40 = 65280 bits. FIG. 5 shows the number of MPEG2-TS packets P and the row / column weight distribution of the parity check matrix H with respect to the coding rate R when a regular LDPC code is applied to the information submatrix HA of the parity check matrix H. In FIG. 5, for example, when the coding rate R = 3/4, the number P of MPEG2-TS packets is 30. If the column weight is set to 3, for example, the parity check matrix H T is added to obtain the parity check matrix H shown in FIG. That is, the parity check matrix H is a matrix having a code length N = 65280 bits, an information length = 48960 bits, a parity length = 16320 bits, and the number of rows = 16320 bits. Note that the procedure for generating the parity check matrix H is not limited to the order shown in steps S11 to S15. The code length N and the information length of the parity check matrix H are integer multiples of the packet length of the input packet. Any length is acceptable.

図4に戻り、符号化装置110の動作の説明を続ける。なお、符号化装置110が処理するパケットの構成を概念的に示した図7も参照しながら説明する。   Returning to FIG. 4, the description of the operation of the encoding device 110 is continued. A description will be given with reference to FIG. 7 conceptually showing the structure of a packet processed by the encoding device 110.

検査行列Hが生成された後、RS符号化部111によって、パケット数P個分のMPEG2−TSのパケットがTS入力部101から入力される(ステップS16)。ここで入力されるMPEG2−TSの各パケット長は188バイトであり、パケット数P個分のパケット長は188×8×Pビットである(図7(a))。   After the check matrix H is generated, the RS encoding unit 111 inputs MPEG2-TS packets corresponding to the number P of packets from the TS input unit 101 (step S16). Each packet length of the MPEG2-TS input here is 188 bytes, and the packet length for the number of packets P is 188 × 8 × P bits (FIG. 7A).

さらに、RS符号化部111によって、パケット数P個分のMPEG2−TSのパケットがRS(204,188)符号化される(ステップS17)。具体的には、188バイト長であるMPEG2−TSのパケットが1つずつRS(204,188)符号化され、合計P回符号化が行われる。その結果、RS(204,188)符号化された、情報長が188バイトでRSのパリティ長が16バイトのパケットをP個分生成することとなる(図7(b))。   Further, the RS encoding unit 111 performs RS (204, 188) encoding of P-packet MPEG2-TS packets (step S17). More specifically, MPEG2-TS packets having a length of 188 bytes are RS (204, 188) encoded one by one, and are encoded P times in total. As a result, P packets having an information length of 188 bytes and an RS parity length of 16 bytes, which are RS (204, 188) encoded, are generated (FIG. 7B).

引き続き、バッファ部112によって、RS(204,188)符号化されたパケット数P個分のMPEG2−TSのパケットが一時的に保存される(ステップS18)。ここで、一時的に保存されるデータのビット長は、204×8×Pビットである(図7(c))。   Subsequently, the buffer unit 112 temporarily stores MPEG2-TS packets corresponding to the number P of RS (204, 188) encoded packets (step S18). Here, the bit length of the temporarily stored data is 204 × 8 × P bits (FIG. 7C).

次いで、LDPC符号化部114によって、検査行列生成部113から検査行列H(図7(d))が読み出され、バッファ部112に保存されたパケット数P個分のMPEG2−TSが検査行列Hを用いてLDPC符号化されパリティ計算が実行される(ステップS19)。その結果、図7(e)に示すようなLDPC符号が得られる。ここで得られるLDPC符号は、情報長N×R=204×8×Pビットの情報部と、パリティ長=N×(1−R)ビットのLDPCパリティとを含む。ここで、情報部及びLDPCパリティは、特許請求の範囲に記載の第2符号化パケットの情報部及びパリティ部にそれぞれ対応するものである。   Next, the LDPC encoding unit 114 reads the parity check matrix H (FIG. 7D) from the parity check matrix generation unit 113, and the MPEG2-TS corresponding to the number P of packets stored in the buffer 112 is the parity check matrix H. Is used to perform LDPC encoding and parity calculation is performed (step S19). As a result, an LDPC code as shown in FIG. The LDPC code obtained here includes an information portion of information length N × R = 204 × 8 × P bits and an LDPC parity of parity length = N × (1-R) bits. Here, the information part and the LDPC parity correspond respectively to the information part and the parity part of the second encoded packet described in the claims.

さらに、LDPC符号化部114によって、符号化が終了したか否かが判断され(ステップS20)、符号化が終了したと判断された場合は符号化処理を終了する。一方、符号化が終了したと判断されなかった場合はステップS16に戻り、前述の符号化処理が実行される。   Further, the LDPC encoding unit 114 determines whether or not the encoding is completed (step S20). When it is determined that the encoding is completed, the encoding process ends. On the other hand, if it is not determined that the encoding is completed, the process returns to step S16, and the above-described encoding process is executed.

次に、周波数利用効率について説明する。変調方式としてQPSK及び8PSKを用いた場合、本実施形態における周波数利用効率eは式(5)で示される。ここで、rは変調方式に依存する定数を示し、QPSKではr=2であり、8PSKではr=3である。
Next, frequency utilization efficiency will be described. When QPSK and 8PSK are used as modulation schemes, the frequency use efficiency e in the present embodiment is expressed by Equation (5). Here, r indicates a constant depending on the modulation method, r = 2 in QPSK, and r = 3 in 8PSK.

QPSK及び8PSKの変調方式を用いた場合の周波数利用効率と符号化率Rとの関係を図8に示す。図8において、例えば符号化率R=3/4の場合、QPSK及び8PSKにおける周波数利用効率は、それぞれ、"1.38"及び"2.07"である。したがって、本実施の形態における送信装置100は、QPSK変調においては1位相点当たり1.38ビット、8PSK変調においては1位相点当たり2.07ビットの信号を送信することができる。   FIG. 8 shows the relationship between the frequency utilization efficiency and the coding rate R when the QPSK and 8PSK modulation schemes are used. In FIG. 8, for example, when the coding rate R = 3/4, the frequency utilization efficiencies in QPSK and 8PSK are “1.38” and “2.07”, respectively. Therefore, transmitting apparatus 100 in the present embodiment can transmit a signal of 1.38 bits per phase point in QPSK modulation and 2.07 bits per phase point in 8PSK modulation.

次に、QPSK及び8PSKの変調方式を用いた場合の伝送特性についてシミュレーションした結果を説明する。図9は、本実施の形態における符号化装置110によって符号化を行った場合、QPSK及び8PSKにおける加法的白色ガウス雑音(Additive White GaussianNoise:AWGN)環境下でのビット誤り率対C/N(Carrier/Noise)特性を符号化率R=7/10及び4/5についてシミュレーションした結果を示したものである。なお、復号アルゴリズムとしてsum−product復号法を利用した。   Next, the result of simulating the transmission characteristics when the QPSK and 8PSK modulation schemes are used will be described. FIG. 9 shows bit error rate versus C / N (Carrier) in an additive white Gaussian noise (AWGN) environment in QPSK and 8PSK when encoding is performed by encoding apparatus 110 in the present embodiment. / Noise) characteristics are simulated for coding rates R = 7/10 and 4/5. Note that the sum-product decoding method was used as a decoding algorithm.

図9において、黒三角形の記号で示された誤り訂正なしのQPSK変調方式、又は黒四角形の記号で示された誤り訂正なしの8PSK変調方式に対する所望のビット誤り率でのC/Nを比較することにより、符号化利得を求めることができる。例えば、白丸の記号で示された符号化率R=7/10のQPSK変調方式において、ビット誤り率が1×10−6となる点に着目すると、誤り訂正なしのQPSK変調方式よりもC/Nが10dBも改善されており、この場合の符号化利得は10dBである。同様に、符号化率R=4/5のQPSK変調方式、符号化率R=7/10及び4/5における8PSK変調方式での符号化利得を求めると図10に示す結果となり、本実施の形態における符号化装置110では、比較的高い符号化利得が得られることがわかる。 In FIG. 9, the C / N at a desired bit error rate is compared for a QPSK modulation method without error correction indicated by a black triangle symbol or an 8PSK modulation method without error correction indicated by a black square symbol. Thus, the coding gain can be obtained. For example, in a QPSK modulation scheme with a coding rate R = 7/10 indicated by a white circle symbol, focusing on the point that the bit error rate is 1 × 10 −6 , the C / C is higher than the QPSK modulation scheme without error correction. N is improved by 10 dB, and the coding gain in this case is 10 dB. Similarly, when the coding gain in the QPSK modulation method with the coding rate R = 4/5 and the 8PSK modulation method with the coding rate R = 7/10 and 4/5 is obtained, the result shown in FIG. 10 is obtained. It can be seen that the coding apparatus 110 in the embodiment can obtain a relatively high coding gain.

次に、本実施の形態における符号化装置110によって符号化を行った場合のQPSK及び8PSKの変調方式における符号化利得を、従来のISDB−Sの変調方式によるものと比較したシミュレーション結果を図11に示す。なお、図11に示された結果は、周波数利用効率が同程度のもので比較したものである。また、QPSK及び8PSKの変調方式におけるビット誤り率特性は1×10−6以降で急峻に変化するため(図9参照)、C/Nが0.1dB以上高くなるとエラーフリーになってしまう。エラーフリーになるとビット誤り率を厳密に計算することは容易ではないので、ビット誤り率が1×10−6におけるC/Nに0.1dBを加えた値を所要C/Nとした。同様に、ISDB−Sにおいては、外符号であるRS(204,188)符号によりエラーフリーとなるときのビタビ復号後のビット誤り率が2×10−4となる点を所要C/Nとした。 Next, FIG. 11 shows simulation results comparing the coding gains in the QPSK and 8PSK modulation schemes with those of the conventional ISDB-S modulation scheme when encoding is performed by the encoding apparatus 110 according to the present embodiment. Shown in In addition, the result shown by FIG. 11 is a thing with the same frequency utilization efficiency, and compared. In addition, since the bit error rate characteristic in the QPSK and 8PSK modulation schemes changes sharply after 1 × 10 −6 (see FIG. 9), it becomes error-free when C / N is increased by 0.1 dB or more. Since it is not easy to calculate the bit error rate strictly when error free, the value obtained by adding 0.1 dB to C / N when the bit error rate is 1 × 10 −6 is defined as required C / N. Similarly, in ISDB-S, the required C / N is a point where the bit error rate after Viterbi decoding becomes 2 × 10 −4 when error-free by RS (204, 188) code which is an outer code. .

シミュレーションの結果、図11(a)に示すように、本実施の形態における符号化率R=7/10のQPSK変調方式では、ISDB−Sでの符号化率R=2/3のQPSK変調方式よりも1.2dBも符号化利得が改善できることがわかった。また、図11(b)に示すように、本実施の形態における符号化率R=7/10の8PSK変調方式では、ISDB−Sでの符号化率R=2/3のTC8PSK変調方式よりも1.0dBも符号化利得が改善できることがわかった。   As a result of the simulation, as shown in FIG. 11 (a), in the QPSK modulation method with the coding rate R = 7/10 in the present embodiment, the QPSK modulation method with the coding rate R = 2/3 in ISDB-S. It was found that the coding gain can be improved by 1.2 dB. Also, as shown in FIG. 11 (b), the 8PSK modulation scheme with coding rate R = 7/10 in the present embodiment is more than the TC8PSK modulation scheme with coding rate R = 2/3 in ISDB-S. It was found that the coding gain can be improved by 1.0 dB.

以上のように、本実施の形態における送信装置100によれば、RS符号化部111及びLDPC符号化部114を有する符号化装置110を備える構成としたので、既存の放送方式で利用頻度が比較的高いRS(204,188)符号と整合をとりながら、他の方式によるものよりも極めて高いLDPC符号特有の符号化利得を得ることができる。   As described above, according to transmitting apparatus 100 in the present embodiment, since it is configured to include encoding apparatus 110 having RS encoding section 111 and LDPC encoding section 114, the usage frequency is compared in the existing broadcasting system. It is possible to obtain a coding gain peculiar to an LDPC code that is extremely higher than that of other systems while matching with a high RS (204, 188) code.

また、本実施の形態における送信装置100によれば、既存の放送方式で利用頻度が比較的高いRS(204,188)符号と、強力な誤り訂正符号であるLDPC符号とを連接符号化する構成としたので、RS(204,188)符号以外の符号とLDPC符号とを連接符号化する従来のものよりも安価で簡単な構造の符号化装置を用いることができ、製造コストの低減化を図ることができる。   Further, according to transmitting apparatus 100 in the present embodiment, a configuration in which RS (204, 188) code, which is relatively frequently used in the existing broadcasting system, and LDPC code, which is a powerful error correction code, are concatenatedly encoded. Therefore, it is possible to use a coding device having a simpler structure and cheaper than the conventional one that concatenately codes a code other than the RS (204, 188) code and the LDPC code, thereby reducing the manufacturing cost. be able to.

また、本実施の形態における符号化装置110によれば、検査行列生成部113は、RS(204,188)符号化されたパケットのパケット長の整数倍の長さとなる符号長及び情報長を有する検査行列Hを生成し、LDPC符号化部114は、生成された検査行列Hに基づいて、RS(204,188)符号化されたパケットをLDPC符号で符号化する構成としたので、従来の技術のように、パケットを所定のビット単位で分割することなく、パケット単位でLDPC符号化することができる。したがって、本実施の形態における符号化装置110は、新たな装置を追加することなく、LDPC符号とRS符号とを連接符号化することができる。   Also, according to coding apparatus 110 in the present embodiment, parity check matrix generation section 113 has a code length and an information length that are integral multiples of the packet length of an RS (204, 188) coded packet. The parity check matrix H is generated, and the LDPC encoding unit 114 is configured to encode the RS (204, 188) encoded packet with the LDPC code based on the generated check matrix H. As described above, it is possible to perform LDPC encoding on a packet basis without dividing the packet on a predetermined bit basis. Therefore, coding apparatus 110 in the present embodiment can perform concatenated coding of LDPC code and RS code without adding a new apparatus.

なお、前述の実施の形態において、RS符号としてRS(204,188)符号を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、RS符号化の対象となるパケットのパケット長や、RS符号化のパリティ長を任意に設定することができる。   In the above-described embodiment, the RS (204, 188) code has been described as an example of the RS code. However, the present invention is not limited to this, and a packet of a packet to be RS-encoded. The length and the parity length of RS encoding can be arbitrarily set.

また、前述の実施の形態において、符号化の対象データとしてMPEG2−TSを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、MPEG2−TS以外のデータであっても同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, MPEG2-TS has been described as an example of encoding target data. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to data other than MPEG2-TS. The effect is obtained.

また、前述の実施の形態において、本発明に係る符号化装置110を送信装置100に適用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、LDPC符号とRS符号とを連接符号化するものに適用すれば同様の効果が得られる。例えば、本発明に係る符号化装置110を、インターネットを介してデータを伝送するデータ伝送システムや、所定のデータを記憶する記憶装置に適用した場合でも、前述と同様な効果が得られる。   In the above-described embodiment, the example in which the encoding apparatus 110 according to the present invention is applied to the transmission apparatus 100 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the LDPC code, the RS code, The same effect can be obtained by applying to the one that performs concatenated encoding. For example, even when the encoding device 110 according to the present invention is applied to a data transmission system that transmits data via the Internet or a storage device that stores predetermined data, the same effect as described above can be obtained.

(第2の実施の形態)
まず、本発明に係る復号化装置の構成について説明する。なお、本発明の復号化装置を備えた受信装置を例に挙げて説明する。この受信装置は、第1の実施の形態における送信装置100(図1参照)によって送信されたデータを受信して復号化するものであり、第1の実施の形態と重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
First, the configuration of the decoding apparatus according to the present invention will be described. Note that a receiving apparatus including the decoding apparatus according to the present invention will be described as an example. This receiving apparatus receives and decodes the data transmitted by the transmitting apparatus 100 (see FIG. 1) in the first embodiment, and a description overlapping that in the first embodiment is omitted.

図12に示すように、本実施の形態における受信装置200は、LDPC符号とRS符号とで連接符号化されたデータを受信する受信部201と、受信したデータを復調する復調部202と、復調したデータを復号化する復号化装置210と、復号化されたデータを出力する出力部203とを備えている。   As shown in FIG. 12, receiving apparatus 200 according to the present embodiment includes receiving section 201 that receives data concatenated by LDPC code and RS code, demodulating section 202 that demodulates received data, and demodulation. A decoding device 210 that decodes the decoded data, and an output unit 203 that outputs the decoded data.

受信部201は、例えば受信アンテナや受信回路を備え、第1の実施の形態における送信装置100から送信されたMPEG2−TSのデータを受信するようになっている。このMPEG2−TSのデータは、送信装置100においてLDPC符号とRS符号とで連接符号化された後、所定の変調方式で変調されたものである。   The receiving unit 201 includes, for example, a receiving antenna and a receiving circuit, and receives MPEG2-TS data transmitted from the transmitting apparatus 100 according to the first embodiment. The MPEG2-TS data is data that is concatenated and encoded by an LDPC code and an RS code in the transmission apparatus 100 and then modulated by a predetermined modulation method.

復調部202は、例えばQPSK復調回路や8PSK復調回路を備え、受信部201が受信したデータを復調し、復号化装置210に出力するようになっている。   The demodulating unit 202 includes, for example, a QPSK demodulating circuit or an 8PSK demodulating circuit, and demodulates data received by the receiving unit 201 and outputs the demodulated data to the decoding device 210.

復号化装置210は、復調されたデータを一時的に保存する第1バッファ部211と、第1の実施の形態における送信装置100での符号化に係る情報を記憶する符号化情報記憶部212と、LDPC符号で復号化するLDPC復号化部213と、LDPC復号化されたデータを一時的に保存する第2バッファ部214と、RS符号で復号化するRS復号化部215とを備えている。なお、復号化装置210は、例えばDSPを用いてソフトウェア演算を行う構成や、例えばLSIを用いたハードウェア回路による構成で実現することができる。   The decoding apparatus 210 includes a first buffer unit 211 that temporarily stores demodulated data, an encoded information storage unit 212 that stores information related to encoding in the transmission apparatus 100 according to the first embodiment, and , An LDPC decoding unit 213 for decoding with an LDPC code, a second buffer unit 214 for temporarily storing LDPC-decoded data, and an RS decoding unit 215 for decoding with an RS code. Note that the decryption apparatus 210 can be realized by a configuration that performs software operations using, for example, a DSP, or a hardware circuit that uses, for example, an LSI.

第1バッファ部211及び第2バッファ部214は、例えば半導体メモリで構成されている。   The first buffer unit 211 and the second buffer unit 214 are configured by a semiconductor memory, for example.

符号化情報記憶部212は、例えば半導体メモリで構成され、受信したデータが送信装置100において符号化された際の符号化に係る情報(以下「符号化情報」という。)を記憶するようになっている。なお、符号化情報記憶部212は、本発明の符号化情報記憶手段を構成している。   The encoded information storage unit 212 is configured by a semiconductor memory, for example, and stores information related to encoding when the received data is encoded in the transmission apparatus 100 (hereinafter referred to as “encoded information”). ing. The encoded information storage unit 212 constitutes encoded information storage means of the present invention.

具体的には、符号化情報記憶部212が記憶する符号化情報は、検査行列情報と、符号化率情報と、パケット数情報とを含む。ここで、検査行列情報とは、第1の実施の形態において検査行列生成部113によって生成されたLDPC符号用の検査行列Hに係る情報をいう。また、符号化率情報とは、第1の実施の形態における符号化率Rを示す情報をいう。また、パケット数情報とは、第1の実施の形態におけるパケット数Pmax及びPを示す情報をいう。なお、符号化情報記憶部212が、パケット数情報としてパケット数Pを示す情報のみを記憶する構成としてもよい。 Specifically, the coding information stored in coding information storage section 212 includes parity check matrix information, coding rate information, and packet number information. Here, the parity check matrix information refers to information related to the parity check matrix H for the LDPC code generated by the parity check matrix generation unit 113 in the first embodiment. Further, the coding rate information is information indicating the coding rate R in the first embodiment. The packet number information refers to information indicating the packet numbers P max and P in the first embodiment. The encoded information storage unit 212 may store only information indicating the packet number P as the packet number information.

LDPC復号化部213は、符号化情報記憶部212から検査行列情報及び符号化率情報を取得するようになっている。また、LDPC復号化部213は、第1バッファ部211から所定ビット数のデータを読み出し、検査行列情報及び符号化率情報に基づき、例えばsum−product復号法によって、読み出したデータを復号化するようになっている。なお、LDPC復号化部213は、本発明の第1復号化手段を構成している。   The LDPC decoding unit 213 obtains check matrix information and coding rate information from the coding information storage unit 212. Also, the LDPC decoding unit 213 reads data of a predetermined number of bits from the first buffer unit 211, and decodes the read data based on the check matrix information and the coding rate information, for example, by the sum-product decoding method. It has become. Note that the LDPC decoding unit 213 constitutes the first decoding means of the present invention.

RS復号化部215は、符号化情報記憶部212からパケット数情報を取得するようになっている。また、RS復号化部215は、第2バッファ部214から所定ビット数のデータを読み出し、パケット数情報に基づき、読み出したデータをRS復号化するようになっている。なお、RS復号化部215は、本発明の第2復号化手段を構成している。   The RS decoding unit 215 acquires packet number information from the encoded information storage unit 212. The RS decoding unit 215 reads data of a predetermined number of bits from the second buffer unit 214, and performs RS decoding of the read data based on the packet number information. Note that the RS decoding unit 215 constitutes the second decoding means of the present invention.

出力部203は、例えば映像信号及び音声信号の処理装置、ディスプレイ、スピーカ等を備え、復号化装置210によって復号化されたMPEG2−TSのデータに基づき、映像及び音声を出力するようになっている。   The output unit 203 includes, for example, a video signal and audio signal processing device, a display, a speaker, and the like, and outputs video and audio based on the MPEG2-TS data decoded by the decoding device 210. .

次に、本実施の形態における受信装置200の動作について図12を用いて説明する。   Next, the operation of receiving apparatus 200 in the present embodiment will be described using FIG.

まず、受信部201によって、MPEG2−TSのデータが受信され、復調部202に出力される。次いで、復調部202によって、例えばQPSK復調により受信したデータが復調され、復号化装置210に出力される。   First, MPEG2-TS data is received by the reception unit 201 and output to the demodulation unit 202. Next, the demodulating unit 202 demodulates data received by, for example, QPSK demodulation, and outputs the demodulated data to the decoding device 210.

続いて、復号化装置210によって、LDPC復号化及びRS復号化が行われ、出力部203に出力される。なお、復号化装置210の詳細な動作については後述する。そして、出力部203によって、復号化されたMPEG2−TSのデータが映像及び音声として出力される。   Subsequently, LDPC decoding and RS decoding are performed by the decoding device 210 and output to the output unit 203. The detailed operation of the decryption apparatus 210 will be described later. Then, the output unit 203 outputs the decoded MPEG2-TS data as video and audio.

次に、本実施の形態における復号化装置210の動作について図12及び13を用いて説明する。図13は、本実施の形態における復号化装置210の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of decoding apparatus 210 in the present embodiment will be described using FIGS. FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the decoding apparatus 210 in the present embodiment.

最初に、図13のステップS31及び32に示すように、符号化情報を符号化情報記憶部212に記憶させる。具体的には、第1の実施の形態において符号化装置110で決定された検査行列情報及び符号化率情報、すなわち検査行列H及び符号化率Rに係る情報を符号化情報記憶部212に記憶させる(ステップS31)。同様に、パケット数情報、すなわち第1の実施の形態におけるパケット数Pmax及びPを示す情報を符号化情報記憶部212に記憶させる(ステップS32)。 First, the encoded information is stored in the encoded information storage unit 212 as shown in steps S31 and S32 of FIG. Specifically, parity check matrix information and coding rate information determined by coding apparatus 110 in the first embodiment, that is, information related to parity check matrix H and coding rate R are stored in coding information storage section 212. (Step S31). Similarly, packet number information, that is, information indicating the packet numbers P max and P in the first embodiment is stored in the encoded information storage unit 212 (step S32).

続いて、LDPC復号化部213によって、検査行列情報及び符号化率情報が読み出される(ステップS33)。また、RS復号化部215によって、パケット数情報が読み出される(ステップS34)。   Subsequently, the parity check matrix information and the coding rate information are read by the LDPC decoding unit 213 (step S33). Further, the RS decoding unit 215 reads the packet number information (step S34).

次いで、第1バッファ部211によって、復調部202からのNビットのデータが一時的に保存される(ステップS35)。ここで、Nビットのデータは、送信装置100においてLDPC符号化されたデータの符号長に相当するデータである。   Next, the N-bit data from the demodulation unit 202 is temporarily stored by the first buffer unit 211 (step S35). Here, the N-bit data is data corresponding to the code length of the LDPC-encoded data in the transmission apparatus 100.

引き続き、LDPC復号化部213によって、第1バッファ部211からNビット分のデータが読み出され、例えばsum−product復号法により復号化計算が行われ、復号出力N×Rビットのデータが第2バッファ部214に保存される(ステップS36)。   Subsequently, the LDPC decoding unit 213 reads N-bit data from the first buffer unit 211, performs decoding calculation by, for example, the sum-product decoding method, and the decoded output N × R bit data is the second data. The data is stored in the buffer unit 214 (step S36).

次いで、RS復号化部215によって、第2バッファ部214からN×Rビットのデータが読み出され、204×8ビット毎にRS復号化がP回行われる(ステップS37)。   Next, the N × R bit data is read from the second buffer unit 214 by the RS decoding unit 215, and RS decoding is performed P times every 204 × 8 bits (step S37).

そして、RS復号化部215によって、復号化が終了したか否かが判断され(ステップS38)、復号化が終了したと判断された場合は復号化処理を終了する。一方、復号化が終了したと判断されなかった場合はステップS35に戻り、前述の復号化処理が実行される。   Then, the RS decoding unit 215 determines whether or not the decoding is completed (step S38). When it is determined that the decoding is completed, the decoding process is ended. On the other hand, if it is not determined that the decoding has been completed, the process returns to step S35, and the above-described decoding process is executed.

次に、本実施の形態における復号化装置210をハードウェアで構成した場合の回路規模を従来のものと比較するため、復号計算量を評価した結果について説明する。   Next, the results of evaluating the decoding calculation amount will be described in order to compare the circuit scale when the decoding apparatus 210 according to the present embodiment is configured with hardware with the conventional one.

LDPC符号の復号では、検査行列に含まれる"1"の数が多いほど、sum−product復号の1回当たりの復号計算量が増加することが知られている。復号計算量の増加は、ハードウェア規模とトレードオフの関係にあるため、ギガビット級の伝送速度を必要とするハードウェア実現の観点からは、極力少ない計算回数で復号できることが望ましい。また、LDPC符号を含む連接符号化方式における復号計算量の大部分は、LDPC復号部分が支配的である。そこで、本実施の形態における復号化装置210で用いる検査行列と、従来のDVB−S2で用いる検査行列とについて、sum−product復号の1回当たりの復号計算に要する和算及び乗算回数を評価した。ここでは、評価の指標として1回当たりの復号に要する計算回数Cを尤度比計算に必要な和算及び乗算回数の総和と定義すると、計算回数Cは式(6)で計算可能である。
In decoding of an LDPC code, it is known that as the number of “1” included in a parity check matrix increases, the amount of decoding calculation per sum-product decoding increases. Since the increase in the amount of decoding calculation is in a trade-off relationship with the hardware scale, it is desirable that decoding can be performed with as few calculations as possible from the viewpoint of hardware implementation that requires a gigabit transmission rate. In addition, the LDPC decoding part is dominant in most of the decoding calculation amount in the concatenated encoding method including the LDPC code. Therefore, for the parity check matrix used in decoding apparatus 210 in the present embodiment and the parity check matrix used in conventional DVB-S2, the number of summations and multiplications required for one decoding calculation of sum-product decoding was evaluated. . Here, if the number of calculations C required for one decoding is defined as the sum of the number of additions and multiplications required for likelihood ratio calculation as an evaluation index, the number of calculations C can be calculated by Equation (6).

ここで、m及びnは、それぞれ、検査行列の行数及び列数を示す。また、A(i)は、検査行列のi行目に含まれる"1"の総数、B(j)は、検査行列のj列目に含まれる"1"の総数を示している。   Here, m and n indicate the number of rows and the number of columns of the parity check matrix, respectively. A (i) indicates the total number of “1” included in the i-th row of the parity check matrix, and B (j) indicates the total number of “1” included in the j-th column of the parity check matrix.

図14は、符号化率が1/4、1/2、3/4、4/5の場合の計算回数Cと、DVB−S2方式に対する本実施の形態における復号化装置210の計算量比rとを示したものである。図14に示すように、例えば符号化率R=4/5の場合、本実施の形態における復号化装置210では、1回の復号計算量をDVB−S2方式の55%以下にすることが可能であり、DVB−S2方式よりも非常に少ない計算回数で復号することができる。したがって、本実施の形態における復号化装置210をハードウェアで構成した場合、DVB−S2方式のものよりも回路規模の縮小化を図ることができ、製造コストを低減することができる。   FIG. 14 shows the calculation count C when the coding rate is 1/4, 1/2, 3/4, 4/5, and the calculation amount ratio r of the decoding apparatus 210 in the present embodiment for the DVB-S2 system. It is shown. As shown in FIG. 14, for example, when the coding rate R = 4/5, the decoding apparatus 210 according to the present embodiment can reduce the decoding calculation amount for one time to 55% or less of the DVB-S2 method. Therefore, decoding can be performed with a much smaller number of calculations than in the DVB-S2 system. Therefore, when the decoding apparatus 210 according to the present embodiment is configured by hardware, the circuit scale can be reduced as compared with the DVB-S2 system, and the manufacturing cost can be reduced.

以上のように、本実施の形態における受信装置200によれば、LDPC復号化部213は、符号化情報記憶部212に記憶された検査行列情報及び符号化情報に基づいてLDPC復号化を行い、RS復号化部215は、符号化情報記憶部212に記憶されたパケット数情報に基づいてRS復号化を行う構成としたので、新たな装置を追加することなく、LDPC符号とRS符号とが連接符号化されたデータを受信して復号化することができる。   As described above, according to receiving apparatus 200 in the present embodiment, LDPC decoding section 213 performs LDPC decoding based on parity check matrix information and encoded information stored in encoded information storage section 212, and Since the RS decoding unit 215 is configured to perform RS decoding based on the packet number information stored in the encoded information storage unit 212, the LDPC code and the RS code are concatenated without adding a new device. Encoded data can be received and decoded.

また、本実施の形態における受信装置200によれば、既存の放送方式で利用頻度が比較的高いRS(204,188)符号と、強力な誤り訂正符号であるLDPC符号とが連接符号化されたデータを復号化する構成としたので、RS(204,188)符号以外の符号とLDPC符号とが連接符号化されたデータを復号化する従来のものよりも安価で簡単な構造の復号化装置を用いることができ、製造コストの低減を図ることができる。   Further, according to receiving apparatus 200 in the present embodiment, RS (204, 188) code that is relatively frequently used in the existing broadcasting system and LDPC code that is a strong error correction code are concatenated. Since the data is configured to be decoded, a decoding device having a simpler structure and cheaper than the conventional one that decodes data in which a code other than the RS (204, 188) code and the LDPC code are concatenated-encoded is provided. The manufacturing cost can be reduced.

また、本実施の形態における復号化装置210によれば、符号化情報記憶部212は、送信装置100においてRS(204,188)符号化されたパケットのパケット長の整数倍となる符号長及び情報長を有する検査行列Hに係る検査行列情報と符号化率情報とを記憶し、LDPC復号化部213は、検査行列情報及び符号化率情報に基づいて、LDPC符号で復号化する構成としたので、従来の技術のように、所定のビット単位で分割されたパケットを分割単位毎に復号化することなく、パケット単位でLDPC復号化することができる。したがって、本実施の形態における復号化装置210は、新たな装置を追加することなく、LDPC符号とRS符号とが連接符号化されたデータを復号化することができる。   Also, according to decoding apparatus 210 in the present embodiment, encoded information storage section 212 has a code length and information that is an integral multiple of the packet length of the RS (204, 188) encoded packet in transmitting apparatus 100. Since the parity check matrix information and the coding rate information related to the long parity check matrix H are stored, the LDPC decoding unit 213 is configured to decode with the LDPC code based on the parity check matrix information and the coding rate information. As in the prior art, it is possible to perform LDPC decoding on a packet basis without decoding a packet divided on a predetermined bit basis for each division unit. Therefore, decoding apparatus 210 according to the present embodiment can decode data in which the LDPC code and the RS code are concatenated and encoded without adding a new apparatus.

なお、前述の実施の形態において、RS(204,188)符号で符号化されたデータを復号化する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、RS符号化の対象となるパケットのパケット長や、RS符号化のパリティ長が任意に設定された場合でも当該データを復号化することができる。   In the above-described embodiment, an example in which data encoded with RS (204, 188) code is decoded has been described. However, the present invention is not limited to this, and RS encoding is not limited thereto. Even when the packet length of the target packet or the parity length of the RS encoding is arbitrarily set, the data can be decoded.

また、前述の実施の形態において、復号化の対象データとしてMPEG2−TSを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、MPEG2−TS以外のデータであっても同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, MPEG2-TS has been described as an example of data to be decoded. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to data other than MPEG2-TS. The effect is obtained.

また、前述の実施の形態において、本発明に係る復号化装置210を受信装置200に適用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、LDPC符号とRS符号とが連接符号化されたデータを復号化するものに適用すれば同様の効果が得られる。例えば、本発明に係る復号化装置210を、インターネットを介してデータを伝送するデータ伝送システムや、所定のデータを記憶する記憶装置に適用した場合でも、前述と同様な効果が得られる。   In the above-described embodiment, the decoding apparatus 210 according to the present invention is described as an example applied to the receiving apparatus 200. However, the present invention is not limited to this, and an LDPC code, an RS code, The same effect can be obtained if it is applied to data for decoding concatenated data. For example, even when the decoding device 210 according to the present invention is applied to a data transmission system that transmits data via the Internet or a storage device that stores predetermined data, the same effect as described above can be obtained.

以上のように、本発明に係る符号化装置及び復号化装置は、新たな装置を追加することなく、LDPC符号とRS符号とを連接符号化すること及び復号化することができるという効果を有し、映像や音声等のデータを符号化する符号化装置及びこの符号化装置で符号化されたデータを復号化する復号化装置等として有用である。   As described above, the encoding device and the decoding device according to the present invention have the effect that the LDPC code and the RS code can be concatenated and decoded without adding a new device. The present invention is useful as an encoding device that encodes data such as video and audio, and a decoding device that decodes data encoded by the encoding device.

本発明の第1の実施の形態における送信装置のブロック図The block diagram of the transmitter in the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態において、検査行列生成部が生成する検査行列Hの一例を示す図The figure which shows an example of the check matrix H which a check matrix production | generation part produces | generates in the 1st Embodiment of this invention. 図2に示された検査行列Hが有するパリティ部分行列Hの構成の一例を示す図Diagram showing an example of a configuration of a parity part matrix H T included in the check matrix H shown in FIG. 2 本発明の第1の実施の形態において、符号化装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of an encoding apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において、検査行列Hの情報部分行列Hに正則LDPC符号を適用したときの符号化率Rに対するMPEG2−TSのパケット数P及び検査行列Hの行・列重み分布を示す図In the first embodiment of the present invention, the number of MPEG2-TS packets and the row and column weights of the parity check matrix H with respect to the coding rate R when the regular LDPC code is applied to the information submatrix HA of the parity check matrix H Diagram showing distribution 本発明の第1の実施の形態において、列重み3の正則LDPC符号を適用した検査行列Hの一例を示す図The figure which shows an example of the check matrix H to which the regular LDPC code of the column weight 3 is applied in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において、符号化装置が処理するパケットの構成を概念的に示す図The figure which shows notionally the structure of the packet which the encoding apparatus processes in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において、QPSK及び8PSKの変調方式を用いた場合の周波数利用効率と符号化率Rとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the frequency utilization efficiency at the time of using the modulation system of QPSK and 8PSK, and the encoding rate R in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において、符号化装置によるビット誤り率対C/N特性を示す図The figure which shows the bit error rate versus C / N characteristic by the encoding apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において、ビット誤り率が1×10−6となる点における符号化利得を示す図The figure which shows the encoding gain in the point which a bit error rate becomes 1x10-6 in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において、符号化装置によって符号化を行った場合のQPSK及び8PSKの変調方式における符号化利得をISDB−Sの変調方式によるものと比較したシミュレーション結果を示す図The figure which shows the simulation result which compared the coding gain in the modulation system of QPSK and 8PSK with the encoding system of ISDB-S at the time of encoding with the encoding apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における受信装置のブロック図The block diagram of the receiver in the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態において、復号化装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of a decoding apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態において、各符号化率における計算回数Cと、DVB−S2方式に対する本発明の復号化装置の計算量比rとを示す図The figure which shows the frequency | count C of calculation in each encoding rate in the 2nd Embodiment of this invention, and the computational complexity ratio r of the decoding apparatus of this invention with respect to DVB-S2 system. 従来のRS(204,188)符号による誤り率特性を示す図The figure which shows the error rate characteristic by the conventional RS (204,188) code | symbol 従来のLDPC符号用の検査行列の一例を示す図The figure which shows an example of the check matrix for the conventional LDPC codes

符号の説明Explanation of symbols

100 送信装置
101 TS入力部
102 変調部
103 送信部
110 符号化装置
111 RS符号化部(第1符号化手段)
112 バッファ部
113 検査行列生成部(検査行列生成手段)
114 LDPC符号化部(第2符号化手段)
200 受信装置
201 受信部
202 復調部
203 出力部
210 復号化装置
211 第1バッファ部
212 符号化情報記憶部(符号化情報記憶手段)
213 LDPC復号化部(第1復号化手段)
214 第2バッファ部
215 RS復号化部(第2復号化手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Transmission apparatus 101 TS input part 102 Modulation part 103 Transmission part 110 Encoding apparatus 111 RS encoding part (1st encoding means)
112 Buffer unit 113 Check matrix generation unit (Check matrix generation means)
114 LDPC encoding unit (second encoding means)
200 Receiving Device 201 Receiving Unit 202 Demodulating Unit 203 Outputting Unit 210 Decoding Device 211 First Buffer Unit 212 Encoded Information Storage Unit (Encoded Information Storage Unit)
213 LDPC decoding unit (first decoding means)
214 Second buffer unit 215 RS decoding unit (second decoding means)

Claims (4)

入力されたパケットをリードソロモン符号で符号化して第1符号化パケットを出力する第1符号化手段と、前記第1符号化パケットのパケット長の整数倍となる符号長を有する検査行列を生成する検査行列生成手段と、前記検査行列に基づいて前記第1符号化パケットを低密度パリティ検査符号で符号化して第2符号化パケットを出力する第2符号化手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。 First encoding means for encoding an input packet with a Reed-Solomon code and outputting a first encoded packet, and generating a check matrix having a code length that is an integer multiple of the packet length of the first encoded packet A parity check matrix generation unit and a second encoding unit that encodes the first encoded packet with a low-density parity check code based on the parity check matrix and outputs a second encoded packet. Encoding device. 前記第1符号化パケットは、前記リードソロモン符号の符号化対象である情報部及び前記リードソロモン符号の符号化によって生成されたパリティ部を含み、前記情報部のビット長が188バイトであり、前記パリティ部のビット長が16バイトであることを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 The first encoded packet includes an information part to be encoded by the Reed-Solomon code and a parity part generated by encoding the Reed-Solomon code, and the bit length of the information part is 188 bytes, The encoding apparatus according to claim 1, wherein the bit length of the parity part is 16 bytes. 前記第2符号化パケットは、前記低密度パリティ検査符号の符号化対象である情報部及び前記低密度パリティ検査符号の符号化によって生成されたパリティ部を含み、前記情報部及び前記パリティ部のビット長は、それぞれ、前記第1符号化パケットのパケット長の所定整数倍の長さであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の符号化装置。 The second encoded packet includes an information part to be encoded by the low density parity check code and a parity part generated by encoding the low density parity check code, and the information part and the bit of the parity part The encoding device according to claim 1 or 2, wherein each of the lengths is a predetermined integer multiple of a packet length of the first encoded packet. リードソロモン符号と低密度パリティ検査符号とで連接符号化されたデータを復号化する復号化装置であって、
前記リードソロモン符号で符号化されたパケットのパケット長の整数倍となる符号長を有する検査行列に係る情報と、前記低密度パリティ検査符号による符号化における符号化率に係る情報と、前記符号長に相当する長さとなる前記パケットのパケット数に係る情報とを記憶する符号化情報記憶手段と、前記検査行列に係る情報と前記符号化率に係る情報とに基づいて、前記低密度パリティ検査符号による復号化を行う第1復号化手段と、前記パケット数に係る情報に基づいて、前記リードソロモン符号による復号化を行う第2復号化手段とを備えたことを特徴とする復号化装置。
A decoding device for decoding data concatenated and encoded with a Reed-Solomon code and a low-density parity check code,
Information related to a check matrix having a code length that is an integer multiple of a packet length of a packet encoded with the Reed-Solomon code, information related to a coding rate in encoding using the low-density parity check code, and the code length The low-density parity check code based on the information on the parity check matrix and the information on the coding rate. A decoding apparatus comprising: a first decoding unit that performs decoding according to 1; and a second decoding unit that performs decoding by the Reed-Solomon code based on information relating to the number of packets.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4688841B2 (en) * 2007-03-20 2011-05-25 日本放送協会 Encoder and decoder, transmitter and receiver
JP5881930B2 (en) * 2009-05-13 2016-03-09 三菱電機株式会社 Error correction coding apparatus and error correction decoding apparatus
JP6595218B2 (en) * 2015-06-04 2019-10-23 日本放送協会 Receiving device and chip using concatenated code
KR101684157B1 (en) * 2015-08-11 2016-12-07 한국과학기술원 Error correcting system and method using rs-ldpc concatenated coding

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064756A (en) * 2002-07-26 2004-02-26 Hughes Electronics Corp Method and system for generating low-density parity check code
JP2006139815A (en) * 2004-11-10 2006-06-01 Victor Co Of Japan Ltd Recording device, play back device and recording medium

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064756A (en) * 2002-07-26 2004-02-26 Hughes Electronics Corp Method and system for generating low-density parity check code
JP2006139815A (en) * 2004-11-10 2006-06-01 Victor Co Of Japan Ltd Recording device, play back device and recording medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015171016A (en) * 2014-03-07 2015-09-28 富士通株式会社 Optical transmission device and optical transmission system

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