JP7328825B2

JP7328825B2 - 送信サーバ、送信装置、受信装置及びプログラム

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Publication number: JP7328825B2
Application number: JP2019148612A
Authority: JP
Inventors: 晋矢阿部; 陽一鈴木; 雄貴小泉; 和典横畑; 久筋誡
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2039-08-13
Also published as: JP2021034747A

Description

本発明は、衛星放送及び地上放送並びに固定通信及び移動通信の技術分野に関するものであり、特に、放送と通信を連携し、通信を利用して受信側からの再送要求に応じてデータ再送を可能とする送信サーバ、デジタル放送に係る送信装置及び受信装置、並びにプログラムに関する。

衛星放送及び地上放送のデジタル放送方式では、白色雑音下での伝送性能を向上させる技術として、誤り訂正符号が用いられる。例えば高度広帯域衛星デジタル放送では、信号対雑音比に対する利用効率の理論的な上限値であるシャノン限界に迫る性能を有する強力な誤り訂正符号であるＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号が利用される（例えば、非特許文献１，２参照）。しかし、衛星デジタル放送では降雨による減衰、地上デジタル放送ではフェージングなど、デジタル放送では、誤り訂正符号のみでは信号を復旧できないほど伝送条件が悪化する場合がある。

一方、デジタル無線通信では、誤り訂正符号以外のデータ補償技術としてＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）によるデータ再送制御が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。デジタル無線通信において、誤り訂正符号とＡＲＱを組み合わせたＨｙｂｒｉｄＡＲＱを用いることで伝送性能の向上を実現することができ、ＡＲＱのみを利用するよりも少ない再送回数、且つ誤り訂正符号のみでは補償できない条件でのデータ伝送が可能となる。ただし、ＨｙｂｒｉｄＡＲＱを用いる従来の先行技術は、ＦＰＵや携帯電話の基地局通信など双方向の通信に限られており、放送のような片方向のブロードキャストにおいて通信と連携し、ＨｙｂｒｉｄＡＲＱでデータを補償する技法は確立されていない。

尚、ＨｙｂｒｉｄＡＲＱを構成するものではないが、デジタル放送の伝送条件が悪化した際、双方向の通信が可能な通信路であるＩＰ（Internet Protocol）網を経て受信側から送信側に向けてＡＲＱを行い、送信側からデータを再送する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

一般的なＩＰ網は、回線が混雑しているなどの何らかの障害により情報が消失する消失通信路（ＰＥＣ：Packet Erasure Channel）が想定される。そこで、デジタル無線通信におけるＨｙｂｒｉｄＡＲＱでは、データ補償を行う誤り訂正符号として、ＬＤＰＣ－ＣＣ（Convolutional Codes）（例えば、特許文献４参照）やＬＤＧＭ（Low-Density Generator Matrix）符号（例えば、特許文献５参照）などの消失通信路であるＩＰ通信専用の誤り訂正符号が用いられる。これらのＬＤＰＣ－ＣＣやＬＤＧＭ符号は、高度広帯域衛星デジタル放送などと同じくＬＤＰＣ符号を基にした誤り訂正符号ではあるが、消失通信路であるＩＰ通信のみを考慮して設計された符号であり、ＩＰ通信専用の誤り訂正符号の符号化器及び復号器を用意する必要がある。

特開２０１４－０５００３４号公報国際公開第２００７／０６９４０６号国際公開第２０１５／０４８５６９号国際公開第２０１０／００１６１０号国際公開第２０１５／０２２９１０号

R. G. Gallager, "Low-Density Parity-Check Codes," in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963年12月 "高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式（ISDB-S3）標準規格 ARIB STD-B44 2.1版"、［online］、平成28年3月25日改定、ARIB、［令和1年7月12日検索］、インターネット<URL:https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b44.html>

上記の通り、デジタル無線通信において、誤り訂正符号とＡＲＱを組み合わせたＨｙｂｒｉｄＡＲＱを用いることで伝送性能の向上を実現することができ、ＡＲＱのみを利用するよりも少ない再送回数、且つ誤り訂正符号のみでは補償できない条件でのデータ伝送が可能となる。

しかし、放送のような片方向のブロードキャストにおいて通信と連携し、ＨｙｂｒｉｄＡＲＱでデータを補償する技法は確立されていない。

そこで、デジタル放送においても、通信と連携し、誤り訂正符号とＡＲＱを組み合わせたデジタル放送と通信の融合によるＨｙｂｒｉｄＡＲＱでデータを補償する技法が望まれる。例えば、デジタル放送の伝送条件が悪化した際、双方向の通信が可能な通信路であるＩＰ網を経て受信側から送信側にＡＲＱを行い、送信側からデータ再送する伝送システムを構築することで、伝送性能を向上させることができる。つまり、現行のデジタル放送では誤り訂正符号によるデータ補償しか想定していないため、ＨｙｂｒｉｄＡＲＱでデジタル放送に係るデータを補償することにより、誤り訂正符号では訂正しきれない伝送条件の悪化にも対応できる。また、ＩＰ通信のみでＡＲＱシステムを構成する場合も、放送に係る誤り訂正符号と通信とを組み合わせたＨｙｂｒｉｄＡＲＱを構成することで、ＡＲＱに係る再送回数を削減可能である。

しかし、放送と通信の融合によるＨｙｂｒｉｄＡＲＱを用いた伝送システムを構築するために、特許文献３に開示されるＡＲＱを用いたシステムに、特許文献４，５等に開示されるＩＰ通信専用の誤り訂正符号を適用して構成すると、デジタル放送用の誤り訂正符号の符号化器及び復号器と、ＩＰ通信用の符号化器及び復号器をそれぞれ用意し、且つ協働させる仕組みが必要になり、設備規模が増大する。

このため、「デジタル放送で利用する誤り訂正符号」とＡＲＱとを効率的に組み合わせた上で、放送と通信の融合によるＨｙｂｒｉｄＡＲＱを用いた伝送システムを構築することが要望される。

つまり、デジタル放送に係る送信装置の符号化器、及び受信装置の復号器を増大させずに、デジタル放送とＩＰ網による通信を連携させ、例えばＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正の連接符号とＩＰ通信を利用した再送要求を組み合わせたＨｙｂｒｉｄＡＲＱを実現する伝送システムを構成することにより、デジタル放送に係る誤り訂正能力を向上させることが要望される。

また、一般的なＩＰ網は、回線が混雑しているなど、使用する時間帯や回線等によってパケットの消失する確率、消失する様子などが変動する。そのため、設備規模を増大させずにデジタル放送と通信網でのＨｙｂｒｉｄＡＲＱを実現する際に、デジタル放送に用いられる誤り訂正符号のうちブロック符号に注目し、ＩＰ網経由で再送するデータをデジタル放送のブロック符号における符号化データとし、尚且つ、この符号化データをＩＰ網の通信品質に応じた可変制御を実現して、ＩＰ網経由の伝送効率を高める工夫が求められる。

従って、デジタル放送に係る送信装置の符号化器、及び受信装置の復号器を増大させずに、デジタル放送とＩＰ網による通信を連携させ、例えばＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正の連接符号等によるブロック符号と、ＩＰ通信を利用した再送要求に対しＩＰ網の通信品質に応じた再送を組み合わせたＨｙｂｒｉｄＡＲＱを実現する伝送システムを構成することにより、デジタル放送に係る誤り訂正能力を向上させ、尚且つ、効率的なＨｙｂｒｉｄＡＲＱを実現する技法が望まれる。

本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、デジタル放送で利用する誤り訂正符号の符号化データを基に、効率的に、通信を利用して受信側からの再送要求に対しＩＰ網の通信品質に応じたデータ再送を可能とする送信サーバ、デジタル放送に係る送信装置及び受信装置、並びにプログラムを提供することにある。

本発明の送信サーバは、デジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データをデジタル変調し放送伝送路を介して受信装置に送信する送信装置から、当該符号化データの所定時間分を保存しＩＰ（Internet Protocol）網を介して受信装置に送信可能とする送信サーバであって、前記送信装置で生成された符号化データを順次入力し、前記誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームのフレーム番号により時系列に管理して所定時間分を更新しながら保存する保存部と、ＩＰ網を経て、前記受信装置にて前記誤り訂正符号を用いて符号化データのビット誤りが訂正できなかったときに生成される再送要求パケットを受信し、当該再送要求パケットに格納される前記受信装置で計測した通信品質情報と、再送要求に係る誤り訂正フレームの符号化データを示す再送要求情報とを抽出し、前記通信品質情報を基に予め定められた符号化率変更基準に従って前記送信装置で生成された符号化データのブロック符号の符号化率を変更して再送するか否かを判定し、その判定結果に応じて前記再送要求情報を基に、前記保存部から再送要求に係る符号化データを読み出して、適応的に符号化率を変更した符号化データを構成し、前記受信装置に向けて該符号化データの再送を行うよう制御する再送要求処理部と、前記再送要求処理部の制御により、前記送信装置で生成された符号化データのブロック符号の符号化率を変更する場合と変更しない場合の切り替えを行い、該符号化率を変更する場合に、前記送信装置で用いる誤り訂正符号化方式と同一の符号化方式に基づき、且つ前記送信装置で利用可能とする所定種類数の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した前記送信装置で生成された符号化データの符号化率以上となる範囲内で符号化率を変更する誤り訂正符号化処理を行う符号化率適応変更部と、前記再送要求処理部による制御を経て構成した再送要求に係る符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを生成し、ＩＰ網を経て前記受信装置に向けて送信するＩＰパケット生成部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の送信サーバにおいて、前記符号化率適応変更部は、前記再送要求処理部の制御により、前記送信装置で生成された符号化データの符号化率を変更する場合に、変更する符号化率に応じて該符号化データの情報ビットに前記受信装置側で既知とするパディングビットを付加し、前記誤り訂正符号化処理を行って得られる符号化率を変更したブロック符号のパリティを、前記送信装置で生成された符号化データに付加されていたパリティから置き換えて付加し、且つ前記パディングビットを除去した再送用の符号化データを生成することを特徴とする。

また、本発明の送信サーバにおいて、前記再送要求処理部は、前記通信品質情報として、前記受信装置によって計測された通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を基に、前記予め定められた符号化率変更基準に従って前記送信装置で生成された符号化データの符号化率を変更して再送するか否かを判定することを特徴とする。

また、本発明の送信サーバにおいて、前記符号化率適応変更部は、前記再送要求処理部の制御により、前記送信装置で生成された符号化データの符号化率を変更する場合に、前記ブロック符号の符号化率の変更に加えて、前記符号化率の変更後の誤り訂正フレームのフレーム長を維持したまま、前記ブロック符号に連接する誤り訂正符号の訂正能力を変更する手段を更に有することを特徴とする。

更に、本発明の送信装置は、デジタル放送に係る送信装置であって、本発明の送信サーバに対し、前記デジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データを順次出力する手段を有することを特徴とする。

更に、本発明の送信装置は、デジタル放送に係る送信装置であって、本発明の送信サーバを装置内部に備えることを特徴とする。

更に、本発明の受信装置は、送信装置によりデジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データをデジタル変調し放送伝送路を介して送信された変調波信号を受信する受信装置であって、前記変調波信号を受信して復調する復調部と、復調して得られる前記符号化データから前記誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームを再構成し前記誤り訂正符号に対応する復号処理を行って受信データを生成し再生可能とする誤り訂正復号部と、前記誤り訂正符号を用いて符号化データのビット誤りが訂正できなかったときに対応する符号化データの再送を要求するための再送要求に係る誤り訂正フレームの符号化データを示す再送要求情報を含むＩＰパケット形式の再送要求パケットを生成し、本発明の送信サーバに向けて送信する再送要求パケット生成部と、当該再送要求パケットに応じて前記送信サーバから再送要求に応じて再送された符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを受信して前記再送要求に応じて再送された符号化データを抽出するＩＰパケット受信部と、前記送信サーバとの通信に係る遅延と、前記送信サーバとの通信に係るパケットロスの発生量に基づくパケットロス率のうちいずれか一方、又は双方を所定期間単位で計測して更新保持するとともに、逐次、前記通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を含む通信品質情報を前記再送要求パケットに含めるように前記再送要求パケット生成部に出力する通信品質計測部と、を備え、前記誤り訂正復号部は、前記送信装置から得られた符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定し、当該符号化データのビット誤りが訂正できず復号できないと判定した場合に前記再送要求パケットを生成させる復号可否判定部と、前記再送要求に応じて再送された符号化データについて、符号化率が変更されていないときは復調して得られる前記符号化データの符号化率で、符号化率が変更されているときは符号化率に応じたパディングビットを付加し、復号に必要な尤度比の置き換えに関する補完処理を経て復号処理を試み、所定時間内に復号できるまで対応する符号化データの再送の要求を繰り返す符号化データ補完部と、を有することを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記誤り訂正符号は、内符号としてＬＤＰＣ符号、外符号としてＢＣＨ符号が連接した連接符号からなり、前記復号可否判定部は、前記送信装置から得られた符号化データについて、前記ＢＣＨ符号の復号処理でエラーフリーにならなかったときに、当該符号化データのビット誤りが訂正できなかったと判定することを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、受信した前記変調波信号についての受信品質を計測する受信品質計測部を更に備え、前記受信品質計測部は、前記誤り訂正復号部により復号できた符号化データを基に受信データを生成した時点の受信経路がＩＰ網経由でなく放送受信する受信経路であるときは、放送受信する受信経路を維持し、前記誤り訂正復号部により復号できた符号化データを基に受信データを生成した時点の受信経路がＩＰ網経由であるときは、前記受信品質が所定値以上であるか否かを判定し、前記受信品質が所定値以上であれば放送受信する受信経路に切り替え、前記受信品質が所定値未満であればＩＰ網経由の受信経路を維持して、前記誤り訂正復号部に対し符号化データについての再送要求後も継続して、ＩＰ網経由で次の符号化データを再送要求して取得するよう指示する手段を有することを特徴とする。

更に、本発明のプログラムは、コンピュータを、本発明の送信サーバとして機能させるためのプログラムとして構成する。

更に、本発明のプログラムは、コンピュータを、本発明の受信装置として機能させるためのプログラムとして構成する。

本発明によれば、放送受信だけでは防げないデータの損失について、ＩＰ網を経て受信側から送信側へ再送要求を実施し、送信側からデータ再送を可能とすることで、受信側でデータを補完することができる。特に、ＩＰ網を経て送信側が再送するデータをデジタル放送のブロック符号における符号化データとし、尚且つ、この符号化データをＩＰ網の通信品質に応じた符号化率に可変制御することで、再送要求回数を削減可能とし、更に、ＩＰ網経由の伝送効率を向上させることができる。また、放送受信による誤り訂正符号とＩＰ網経由の伝送で利用する誤り訂正符号を同一の規格された符号とすることで、受信側では１つの誤り訂正復号器を用意するだけで実現でき、設備規模を小さくできる。

本発明による一実施形態の送信サーバ、送信装置及び受信装置を備える伝送システムの概略構成を示すブロック図である。本発明による一実施形態の送信サーバ及び送信装置の概略構成を示すブロック図である。本発明による一実施形態の送信サーバと受信装置との間の再送要求パケットに係る制御フローを示すフローチャートである。（ａ）乃至（ｄ）は、それぞれ本発明による一実施形態の送信サーバにおける符号化率適応変更部による符号化率変更時の符号化データの生成法を示す図である。本発明による一実施形態の受信装置の概略構成を示すブロック図である。本発明による一実施形態の受信装置における受信制御フローを示すフローチャートである。本発明による一実施例の送信サーバ、送信装置及び受信装置を備える伝送システムの概略構成を示すブロック図である。本発明による一実施例の高度広帯域衛星デジタル放送の受信装置における受信制御フローを示すフローチャートである。（ａ）乃至（ｄ）は、それぞれ本発明による一実施例の送信サーバにおける符号化率適応変更部による符号化率変更時の符号化データの生成法を示す図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明による一実施例の送信サーバが受信装置に向けて伝送する符号化率変更時の符号化データパケットの構成を例示する図である。（ａ）乃至（ｅ）は、それぞれ本発明による応用例の送信サーバにおける符号化率適応変更部による符号化率変更時の符号化データの生成法を示す図である。本発明による変形例の受信装置の概略構成を示すブロック図である。本発明による変形例の受信装置における受信制御フローを示すフローチャートである。

〔伝送システム〕
図１は、本発明による一実施形態の送信サーバ６、送信装置２，３及び受信装置５を備える伝送システム１の概略構成を示すブロック図である。図１に示す伝送システム１は、送信装置２，３、受信装置５、１台又は複数台の送信サーバ６、及び、複数台の送信サーバ６を構成するときに設けられる負荷分散装置７を備える。

送信装置２は、デジタル放送に係る送信データに対し誤り訂正符号化処理を施して誤り訂正符号パリティを付与することにより符号化データを生成し、その符号化データを所定の変調方式でデジタル変調して変調波信号を生成し、送信アンテナ２ａを介して放送衛星４を含む衛星放送伝送路経由で、デジタル放送に係る電波を放射する装置である。例えば、送信装置２は、高度広帯域衛星デジタル放送の送信装置とすることができる。また、送信装置２は、順次生成した符号化データを誤り訂正フレームとして管理して、フレーム番号を付与して、ローカルエリアネットワーク経由で、１台又は複数台の送信サーバ６に送信する機能を有する。

送信装置３は、デジタル放送に係る送信データに対し誤り訂正符号化処理を施して誤り訂正符号パリティを付与することにより符号化データを生成し、その符号化データを所定の変調方式でデジタル変調して変調波信号を生成し、送信アンテナ３ａを介して地上放送伝送路経由で、デジタル放送に係る電波を放射する装置である。例えば、送信装置３は、現行又は次世代の地上デジタル放送の送信装置とすることができる。また、送信装置３は、順次生成した符号化データを誤り訂正フレームとして管理して、フレーム番号を付与して、ローカルエリアネットワーク経由で、１台又は複数台の送信サーバ６に送信する機能を有する。

受信装置５は、受信アンテナ５ａを介して送信装置２から電波放射された変調波信号を受信して復調し、誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームを再構成し送信装置２における誤り訂正符号化処理に対応する復号処理を行って受信データを生成し再生可能とする機能、及び、受信アンテナ５ｂを介して送信装置３から電波放射された変調波信号を受信して復調し、誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームを再構成し送信装置３における誤り訂正符号化処理に対応する復号処理を行って受信データを生成し再生可能とする機能を有する装置である。

また、受信装置５は、送信装置２（又は送信装置３）から得られた符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定し、復号できると判定したときはそのまま復号して受信データを生成し、符号化データのビット誤りが訂正できず復号できないと判定した場合には対応する符号化データの再送を要求するＩＰパケット形式の再送要求パケットを生成し、この再送要求パケットに通信品質情報を含めて、ＩＰ網８を経て、送信サーバ６に向けて送信する機能を有する。さらに、受信装置５は、当該再送要求パケットに応じて送信サーバ６から再送要求に応じて再送された符号化データ（送信サーバ６側で通信品質情報に応じて放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で適応的に符号化率を変更して再構成される。）を格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを受信して、当該再送要求に応じて再送された符号化データを抽出し復号処理に用いるよう符号化率に応じた補完を行い、所定時間内に当該復号処理により復号できるまで、対応する符号化データの再送の要求を繰り返す機能を有する。尚、受信装置５は、所定時間内に当該復号処理により復号できないときは、ビット誤りを含む状態のまま受信データを生成する。

１台又は複数台の送信サーバ６の各々は、デジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データをデジタル変調し放送伝送路を介して受信装置５に送信する送信装置２（又は送信装置３）から当該符号化データの所定時間分を保存し、受信装置５から再送要求された符号化データについて、通信品質情報に応じて放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で適応的に符号化率を変更して再構成し、ＩＰ網８を介して受信装置５に送信可能とするコンピュータとして構成される。

即ち、送信サーバ６は、送信装置２（又は送信装置３）で生成された符号化データを当該ローカルエリアネットワーク経由で順次入力し、誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームのフレーム番号により時系列に管理して所定時間分を更新しながら保存する機能、ＩＰ網８を経て、受信装置５にて送信装置２（又は送信装置３）で利用した誤り訂正符号を用いて符号化データのビット誤りが訂正できなかったときに通信品質情報とともに当該符号化データに関する再送要求パケットを受信し、当該受信装置５に向けて通信品質情報に応じて放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で適応的に符号化率を変更して該符号化データの再送を行うよう制御する機能、及び、該符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを生成し、ＩＰ網８を経て当該受信装置５に向けて送信する機能を有する。

尚、図１に例示する伝送システム１では、送信装置２及び送信装置３を備えるとして説明したが、送信装置２と送信装置３のいずれか一方のみとしてもよい。図１に例示する伝送システム１では、送信装置２（又は送信装置３）と送信サーバ６とを別体として説明したが、送信装置２（又は送信装置３）が送信サーバ６を備える形態とし、１台又は複数台の送信装置２（又は送信装置３）として、ローカルエリアネットワークで接続する代わりに、単純な信号ケーブルで接続する構成としてもよい。

負荷分散装置７は、複数台の送信サーバ６を構成するときに、当該複数台の送信サーバ６とＩＰ網８との間に設けられ、ＩＰ網８を経て多くの受信装置５から再送要求パケットを受信した場合に、複数台の送信サーバ６の各処理負荷を分散させ、再送要求に係る符号化データパケットを分割送信する装置である。図１に示す伝送システムでは、予めユーザ登録された複数台の受信装置５を対象とし、負荷分散装置７を介在させることで、ユーザ登録数が多くなる場合でも送信サーバ６を追加するだけでよいものとなる。ただし、予め許容するユーザ登録数に対応した送信サーバ６を個別に配設するときは、負荷分散装置７の設置を省略し、送信サーバ６とＩＰ網８とを直接的に接続する形態としてもよい。

以下、より具体的に、送信装置２（又は送信装置３）、送信サーバ６、受信装置５について順に説明する。

〔送信装置〕
図２は、本発明による一実施形態の送信サーバ６及び送信装置２（又は送信装置３）の概略構成を示すブロック図である。尚、図２に示す送信装置２（又は送信装置３）は、本発明に係る主要な構成要素のみを図示しており、エネルギー（電力）拡散処理等のその他の構成要素の説明は省略する。

送信装置２及び送信装置３は、それぞれの放送伝送路（衛星放送伝送路又は地上放送伝送路）に適した誤り訂正符号化処理及び変調方式が採用されるが、図２に示すように、誤り訂正符号化部２１、及び変調部２２を備えるとして包括して説明する。

誤り訂正符号化部２１は、デジタル放送に係る送信データに対し誤り訂正符号化処理を施して誤り訂正符号パリティを付与することにより符号化データを生成し、変調部２２に出力する符号化器である。また、誤り訂正符号化部２１は、順次生成した符号化データを誤り訂正フレームとして管理して、フレーム番号を付与して、ローカルエリアネットワーク経由で送信サーバ６に送信する機能を有する。

変調部２２は、誤り訂正符号化部２１から得られる符号化データを所定の変調方式でデジタル変調して変調波信号を生成し、放送伝送路経由でデジタル放送に係る電波を放射する。

デジタル放送に係る送信データは、例えば地上放送伝送路を経由して送信するときはＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ３１に記載され地上デジタル放送で使用されるＭＰＥＧ２－ＴＳとすることができ、例えば衛星放送伝送路を経由して送信するときはＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４に記載され高度広帯域衛星デジタル放送で使用されるＴＬＶ（Type Length Value）形式のデータとすることができる。

尚、現行の地上デジタル放送では、内符号として畳み込み符号、外符号としてリードソロモン符号が連接した連接符号で誤り訂正符号化処理が行われる。次世代の地上デジタル放送では、内符号としてＬＤＰＣ符号、外符号としてＢＣＨ（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）符号が連接した連接符号で誤り訂正符号化処理を行うことが検討されている。また、高度広帯域衛星デジタル放送では、内符号としてＬＤＰＣ符号、外符号としてＢＣＨ符号が連接した連接符号で誤り訂正符号化処理が行われる。

〔送信サーバ〕
図２に示す送信サーバ６は、デジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データをデジタル変調し放送伝送路を介して受信装置５に送信する送信装置２（又は送信装置３）から順次入力し、所定時間分を更新しながら保存し、該符号化データのうち受信装置５から再送要求された符号化データについて、通信品質情報に応じて放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で適応的に符号化率を変更して再構成し、ＩＰ網８を介して受信装置５に送信可能とするコンピュータとして構成され、保存部６１、ＩＰパケット生成部６２、再送要求処理部６３、符号化率適応変更部６４、及び通信品質管理部６５を備える。

保存部６１は、送信装置２（又は送信装置３）で生成された符号化データを当該ローカルエリアネットワーク経由で順次入力し、誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームのフレーム番号により時系列に管理して所定時間分を更新しながら保存する機能部である。尚、保存部６１は、放送伝送路を用いるデータ伝送方式において、誤り訂正フレーム単位の符号化データに併せて伝送されるＴＭＣＣ信号内に含まれる時刻情報（主信号内にも時刻情報を埋め込むこともある。）も受信することで、送信装置２（又は送信装置３）から逐次得られる誤り訂正フレーム単位の符号化データを、時刻情報に関連付けたフレーム番号で管理することができる。即ち、図１に示す伝送システム１において、ＴＭＣＣ信号又は主信号内に含まれる時刻情報を同期信号として利用することで、送信装置２，３、受信装置５、１台又は複数台の送信サーバ６、及び、複数台の送信サーバ６を構成するときに設けられる負荷分散装置７の同期を確保することができる。

ＩＰパケット生成部６２は、受信装置５からの再送要求に係る符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを生成し、ＩＰ網８を経て当該受信装置５に向けて送信する機能部である。この符号化データパケットは、受信装置５にて送信装置２（又は送信装置３）で利用した誤り訂正符号を用いて符号化データのビット誤りが訂正できなかったときに生成される。

再送要求処理部６３は、受信装置５からＩＰ網８を経て再送要求パケットを受信したときに、当該再送要求パケットに格納される受信装置５で計測した通信品質情報と、再送要求に係る誤り訂正フレームの符号化データを示す再送要求情報とを抽出する。そして、再送要求処理部６３は、今回受信した通信品質情報を基に、通信品質管理部６５において管理する予め定められた符号化率変更基準に従って、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率を変更して再送するか否かを判定する。そして、再送要求処理部６３は、その判定結果に応じて、今回受信した再送要求情報を基に、保存部６１から再送要求に係る符号化データの所在を探索して読み出し、適応的に当該読み出した符号化データの符号化率を変更して再構成し、ＩＰパケット生成部６２に出力するよう、保存部６１及び符号化率適応変更部６４を制御する。この再送要求処理部６３に係る制御例については、図３を参照して後述する。

符号化率適応変更部６４は、再送要求処理部６３によって制御され、送信装置２（又は送信装置３）で生成された符号化データの符号化率を変更する場合と変更しない場合の切り替えを行う切替部６４１，６４２と、該符号化率を変更する場合に、送信装置２（又は送信装置３）で用いる誤り訂正符号化方式と同一の符号化方式に基づき、且つ送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする所定種類数の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した当該送信装置で生成された符号化データの符号化率以上となる範囲内で符号化率を変更する誤り訂正符号化処理を行う誤り訂正符号化部６４３と、を備える。

より具体的には、切替部６４１，６４２は、保存部６１から読み出した再送要求に係る符号化データ（放送伝送路で伝送した符号化データ）について符号化率を変更せずに再送するときは、そのままＩＰパケット生成部６２に出力し、符号化率を変更して再送するときは、誤り訂正符号化部６４３により符号化率を変更し再構成した符号化データをＩＰパケット生成部６２に出力するように切り替えを行う機能部である。

誤り訂正符号化部６４３は、再送要求に係る符号化データ（放送伝送路で伝送した符号化データ）について符号化率を変更して再送するときに、保存部６１から当該符号化データ内の所定のパリティを除く情報ビット（即ち、ブロック符号における主信号）のみを読み出す。続いて、誤り訂正符号化部６４３は、変更する符号化率に応じて、送信サーバ６及び受信装置５間で既知のビット（全て“０”又は“１”のビット、或いは“０”と“１”の規則的なビットパターン）からなるパディングビットを付加する。そして、誤り訂正符号化部６４３は、このパディングビットを付加した当該所定の情報ビットに対して、送信装置２（又は送信装置３）における誤り訂正符号化部２１で用いる誤り訂正符号化方式と同一の符号化方式に基づき、且つ放送に係る送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする放送伝送路で伝送した符号化率とは異なる符号化率で誤り訂正符号化処理を行う。最終的には、誤り訂正符号化部６４３は、放送伝送路で伝送した符号化データについて符号化率を変更したブロック符号のパリティを、送信装置２（又は送信装置３）で生成された符号化データに付加されていたパリティから置き換えて当該情報ビットに付加し、且つパディングビットを除去した再送用の符号化データを生成する。符号化率適応変更部６４の誤り訂正符号化部６４３による符号化率変更時の符号化データの生成法については、図４を参照して後述する。

通信品質管理部６５は、再送要求処理部６３によって制御され、受信装置５から受信した再送要求パケットに格納される通信品質情報に応じた符号化率を決定するのに用いる予め定められた符号化率変更基準を情報として保持して管理する機能部である。尚、符号化率変更基準については、幾つかの例を挙げて後述する。また、この通信品質情報は、受信装置５によって生成され、通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を含む。

通信回線の遅延情報は、受信装置５から送信サーバ６に向けて送信した再送要求パケットの送信時刻と、これに対応して送信サーバ６から再送された符号化データパケットの受信時刻との時間差で推定される伝送遅延を示す情報である。

パケットロス率情報は、再送要求パケットの送信時刻から所定時間経過しても送信サーバ６から対応する符号化データパケットの受信ができなかった場合にパケットロスが生じたとみなし、所定期間単位の送信サーバ６との通信実績を基に計測したパケットロス率を示す情報である。

（再送要求パケットに係る制御フロー）
図３は、本発明による一実施形態の送信サーバ６と受信装置５との間の再送要求パケットに係る制御フローを示すフローチャートである。

まず、送信サーバ６は、保存部６１により、放送伝送路で伝送した符号化データについて所定時間分を更新しながら保存する（ステップＳ５０）。放送伝送路で伝送した符号化データは、誤り訂正符号化済みのデータであり、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４に記載されるＬＤＰＣ符号などのブロック符号の誤り訂正フレームで構成される。

受信装置５は、放送伝送路で伝送されたデジタル放送を受信して復調し、符号化データのビット誤りが訂正できるか否かを試みる。伝送環境がよく、誤りなく受信できた場合や、白色雑音等の影響が誤り訂正符号により復号できる範囲であった場合、そのまま誤り訂正復号した受信データを再生可能に出力する。降雨減衰が起きるなど伝送環境が悪く、放送伝送路経由で受信した符号化データのビット誤りが訂正できない場合、受信装置５は、ＩＰ網８を通じて該当する符号化データについて再送要求パケットを生成し、送信サーバ６に再送要求を行う（ステップＳ５１）。この再送要求パケットには、上述したように、再送要求情報、及び、通信品質情報が含まれる。

そこで、送信サーバ６は、再送要求処理部６３により、受信装置５から再送要求パケットを受信すると（ステップＳ５２）、再送要求パケットから、再送要求情報及び通信品質情報を抽出する（ステップＳ５３）。

続いて、再送要求処理部６３は、今回受信した通信品質情報を基に、通信品質管理部６５において管理する予め定められた符号化率変更基準に従って、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率を変更して再送するか否かを判定する（ステップＳ５４）。尚、符号化率変更基準については、幾つかの例を挙げて後述する。

そして、再送要求処理部６３は、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率を変更せずに再送すると判定したとき（ステップＳ５４：Ｎｏ）、今回受信した再送要求情報を基に、保存部６１から再送要求に係る符号化データの所在を探索して読み出し、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率と同じ符号化率で再送するよう、保存部６１及び符号化率適応変更部６４を制御する（ステップＳ５５）。

一方、再送要求処理部６３は、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率を変更して再送すると判定したとき（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、今回受信した再送要求情報を基に、保存部６１から再送要求に係る符号化データの所在を探索して、当該符号化データ内の所定のパリティを除く情報ビット（即ち、ブロック符号における主信号）のみを読み出す。そして、再送要求処理部６３は、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で、当該情報ビットを用いて受信装置５側で既知とするパディングビットを付加し、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率から符号化率を変更したブロック符号のパリティを付加した後、パディングビットを除去した再送用の符号化データを生成するよう、保存部６１及び符号化率適応変更部６４を制御する（ステップＳ５６）。

最終的に、送信サーバ６は、ＩＰパケット生成部６２により、符号化率を変更したときはその旨を示す通知として符号化率変更通知パケットを生成して送信後、符号化データパケットを受信装置５に向けて送信する（ステップＳ５７）。尚、送信サーバ６は、符号化率情報を含めて、符号化データパケットを構成し、受信装置５に向けて送信する形態とすることもできる。ただし、本例では、符号化データパケットの伝送効率を高めるために、受信装置５に対し、符号化率を変更したときはその旨を示す通知として符号化率変更通知パケットを事前通知する形態としている。

また、送信サーバ６は、符号化率変更通知パケットの送信を複数回行う構成としてもよいし、或いは、符号化率変更通知パケットの受信確認応答を得る構成とし、受信装置５から受信確認応答を受信するまで、符号化率変更通知パケットの送信を繰り返し行う構成としてもよい。更に、ＩＰ網８経由で伝送する符号化データの符号化率が放送伝送路で伝送する符号化データの符号化率と同一の場合、受信装置５は放送伝送路での符号化率の情報のみ把握できていればよいため、送信サーバ６は、符号化率変更通知パケットの事前通知を省略してもよい。

ここで、受信装置５から取得した通信品質情報には、通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を含まれており、これらの情報を基に、どの符号化率に変更するかについては、通信品質管理部６５にて管理する予め定められた符号化率変更基準に従って行う。

符号化率変更基準は、送信装置２（又は送信装置３）における誤り訂正符号化部２１で用いる誤り訂正符号化方式と同一の符号化方式に基づき、且つ放送に係る送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする所定種類数の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で、符号化率を変更するように定めている。尚、放送伝送路に係る符号化データの符号化率が既に最高値のときは符号化率の変更はない点に留意する。

例えば、符号化率変更基準として、以下の（１）乃至（９）のいずれかとすることができる。
（１）遅延のみ考量して、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られた遅延が当該予め定めたデフォルト値以上のときは、任意の遅延に応じて定められた多段階の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で該当する遅延に対応する符号化率に変更する。
（２）パケットロス率のみ考量して、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のときは、任意のパケットロス率に応じて定められた多段階の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で該当するパケットロス率に対応する符号化率に変更する。
（３）遅延とパケットロス率の双方を考量して、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満、或いは、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値以上、且つ、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のときは、任意のパケットロス率に応じて定められた多段階の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で該当するパケットロス率に対応する符号化率に変更する。
（４）遅延のみ考量して、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られた遅延が当該予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で所定段（例えば１段）高い符号化率に変更する。
（５）パケットロス率のみ考量して、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で所定段（例えば１段）高い符号化率に変更する。
（６）遅延とパケットロス率の双方を考量して、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満、或いは、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値以上、且つ、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で所定段（例えば１段）高い符号化率に変更する。
（７）遅延のみ考量して、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られた遅延が当該予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データに係る送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする最高値の符号化率に変更する。
（８）パケットロス率のみ考量して、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のときは、放送伝送路で伝送した符号化データに係る送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする最高値の符号化率に変更する。
（９）遅延とパケットロス率の双方を考量して、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満、或いは、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま再送するものとし、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値以上、且つ、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のときは、放送伝送路で伝送した符号化データに係る送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする最高値の符号化率に変更する。

（符号化率変更時の符号化データの生成法）
図４を参照して、再送要求処理部６３が上述に例示した符号化率変更基準に従い、保存部６１及び符号化率適応変更部６４を制御して、符号化率変更時の符号化データを生成する例を説明する。図４（ａ）乃至図４（ｄ）は、それぞれ本発明による一実施形態の送信サーバ６における符号化率適応変更部６４による符号化率変更時の符号化データの生成法を示す図である。

まず、図４（ａ）は、放送伝送路で伝送した符号化データを示すブロック符号の誤り訂正フレームの構成を示す図である。通常、デジタル放送では選択可能な符号化率について複種類が予め規定されている。例えばＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４ではブロック符号であるＬＤＰＣ符号のうち、４１／１２０（≒１／３）、４９／１２０（≒２／５）、６１／１２０（≒１／２）、７３／１２０（≒３／５）、８１／１２０（≒２／３）、８９／１２０（≒３／４）、９３／１２０（≒７／９）、９７／１２０（≒４／５）、１０１／１２０（≒５／６）、１０５／１２０（≒７／８）、及び、１０９／１２０（≒９／１０）の１１種類の符号化率が規定されている。

尚、放送伝送路で伝送する符号化データの符号化率の情報については、通常、デジタル放送内の伝送制御信号であるＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号で伝送されるが、送信サーバ６からＩＰ網８経由で、事前通知する構成としてもよい。また、上述したように、再送要求に応じて再送する符号化データの符号化率の情報については、送信サーバ６は、ＩＰパケット生成部６２により、符号化率を変更したときはその旨を示す通知として符号化率変更通知パケットを生成して送信後、又は符号化率情報を含めて、符号化データパケットを受信装置５に向けて送信する。ここで、ＩＰ網８経由で伝送する符号化データの符号化率が放送伝送路で伝送する符号化データの符号化率と同一の場合、受信装置５は放送伝送路での符号化率の情報のみ把握できていればよいため、送信サーバ６は、符号化率変更通知パケットの事前通知を省略してもよい。

図４（ａ）に示すように、放送伝送路で伝送した符号長Ｎビットのブロック符号における符号化データの符号化率をＦ_ｂとすると、その符号化データの情報ビット（即ち、ブロック符号における主信号）はＮ×Ｆ_ｂビット、パリティはＮ×（１－Ｆ_ｂ）ビットで構成される。通常、放送伝送路でブロック符号を用いる場合、放送伝送路で扱いやすいよう符号化率によらず誤り訂正フレームの符号長のビット数は一定であることが多い。例えばＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４ではブロック符号であるＬＤＰＣ符号の符号長Ｎは、ＬＤＰＣ符号化率に依らずＮ＝４４８８０ビットで一定である。ここで、ＩＰ網８経由で再送する符号化データの符号化率をＦ_ｉとすると、符号化率Ｆ_ｉのパリティは、符号化率Ｆ_ｂから変更する場合にも、Ｎ×Ｆ_ｂビットの情報ビット（即ち、ブロック符号における主信号）を用いたまま符号長Ｎビットのブロック符号とすればよいため、送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする所定種類数の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内であればよい。

そこで、受信装置５から再送要求パケットを受信した送信サーバ６は、再送要求処理部６３により、再送要求パケットに含まれる通信品質情報を抽出し、その通信品質情報を基に、通信品質管理部６５にて管理される符号化率変更基準を参照して符号化率を変更するか否かを判定する。

例えば上記（９）の符号化率変更基準に従うとすると、再送要求処理部６３は、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満、或いは、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率のまま変更なしと判断し（Ｆ_ｂ＝Ｆ_ｉ）、図４（ａ）に示す再送要求に係る符号長Ｎビットの符号化データを、保存部６１から読み出して、そのままＩＰパケット生成部６２に出力するよう符号化率適応変更部６４を制御する。

一方、再送要求処理部６３は、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値以上、且つ、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のとき、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率Ｆ_ｂから符号化率Ｆ_ｉに変更すると判断し（Ｆ_ｂ＜Ｆ_ｉ）、まずは、図４（ａ）に示す再送要求に係る符号長Ｎビットの符号化データのうちＮ×Ｆ_ｂビットの情報ビット（即ち、ブロック符号における主信号）のみを、保存部６１から読み出させる（図４（ｂ）参照）。

続いて、再送要求処理部６３は、符号化率適応変更部６４を制御して、誤り訂正符号化部６４３により、保存部６１から読み出したＮ×Ｆ_ｂビットの情報ビット（即ち、ブロック符号における主信号）に、送受間で既知の値（例えば、全て０のビット）でＮ×（Ｆ_ｉ－Ｆ_ｂ）ビット分をパディングビットとして付加し、この情報ビットとパディングビットに対して符号化率Ｆ_ｉとなる誤り訂正符号化処理を施して、Ｎ×（１－Ｆ_ｉ）ビットのパリティを生成する（図４（ｃ）参照）。例えば、誤り訂正符号化部６４３は、符号化率Ｆ_ｉとして、Ｎ×Ｆ_ｂビットの情報ビット（即ち、ブロック符号における主信号）を用いながら、符号化率Ｆ_ｂから送信装置２（又は送信装置３）で利用可能とする最高値の符号化率へと変更する。

そして、誤り訂正符号化部６４３は、パディングビットを除去して、Ｎ×Ｆ_ｂビットの情報ビットにＮ×（１－Ｆ_ｉ）ビットのパリティを付加した再送用の符号化データを再構成し、ＩＰパケット生成部６２に出力する（図４（ｄ）参照）。この再構成された再送用の符号化データのフレーム長は、元の符号長Ｎビットよりも短くなるため、符号長Ｎビット分の符号化データを受信装置５に再送する場合よりも伝送効率が高くなる。

このようにして、送信サーバ６は、再送要求パケットを受信すると、再送要求パケットに含まれる通信品質情報を基に、再送要求に係る符号化データの符号化率を適応的に変更して符号化データパケットを生成し、受信装置５に向けて送信する。

〔受信装置〕
図５は、本発明による一実施形態の受信装置５の概略構成を示すブロック図である。受信装置５は、復調部５１、誤り訂正復号部５２、再送要求パケット生成部５３、ＩＰパケット受信部５４、切替部５５、及び通信品質計測部５６を備える。

復調部５１は、放送伝送路（衛星放送伝送路又は地上放送伝送路）経由で送信装置２（又は送信装置３）から電波放射された変調波信号を受信して復調し、この復調処理で得られる符号化データを、切替部５５を介して誤り訂正復号部５２に出力する。

誤り訂正復号部５２は、誤り訂正符号の復号処理の事前に、復調部５１から得られる符号化データの各ビットの対数尤度比（ＬＬＲ：Log-likelihood ratio）を算出し、この事前対数尤度比（事前ＬＬＲ）を用いて、誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームを再構成し、送信装置２（又は送信装置３）における誤り訂正符号化処理に対応する復号処理を行って受信データを生成し再生可能に外部出力する復号器である。

ここで、誤り訂正復号部５２は、復号可否判定部５２１、及び符号化データ補完部５２２を有する。

復号可否判定部５２１は、誤り訂正フレームを構成する符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定し、復号できると判定したときはそのまま復号して受信データを生成し、符号化データのビット誤りが訂正できず復号できないと判定した場合には、当該誤り訂正フレームを構成する符号化データについての再送要求情報を再送要求パケット生成部５３に出力する。尚、放送伝送路を用いるデータ伝送方式において、受信装置５が復調部５１経由で逐次受信して得られる誤り訂正フレーム単位の符号化データは、併せて伝送されるＴＭＣＣ信号又は主信号に含まれる時刻情報を基に識別することができ、送信サーバ６と同様にフレーム番号で管理することもできるため、この再送要求情報は再送要求する誤り訂正フレームを識別可能とする時刻情報を含むものとするか、又はそのフレーム番号も含むものとすればよい。

符号化データ補完部５２２は、再送要求パケット生成部５３による当該再送要求パケットの送信に応じて送信サーバ６から受信した符号化データパケットから、再送要求に係る符号化データを抽出して、当該誤り訂正フレームにおける符号化データの復号処理に用いるよう補完する機能部である。

そして、誤り訂正復号部５２は、符号化データ補完部５２２の機能により、当該誤り訂正フレームにおける符号化データについてＩＰ網８経由で取得した符号化データを補完して、所定時間内に誤り訂正符号の復号処理により復号できるまで、当該誤り訂正フレームにおける選択した符号化データの再送の要求を繰り返すように構成される。尚、誤り訂正復号部５２は、所定時間内に当該復号処理により復号できないときは、ビット誤りを含む状態のまま受信データを生成する。

また、本例では、送信サーバ６が、再送する符号化データの符号化率を変更したときはその旨を示す通知として符号化率変更通知パケットを生成して送信後、符号化データパケットを受信装置５に向けて送信する。このため、誤り訂正復号部５２は、符号化データ補完部５２２の機能により、符号化率の変更通知の有無を基にＩＰ網８経由で得られた符号化データの符号化率が放送受信時と異なるか否かを判定し、符号化率に応じて適宜パディングビットを追加し、復号に必要な尤度比の置き換えに関する補完処理を行う。

再送要求パケット生成部５３は、復号可否判定部５２１により復号できないと判定したときに、当該誤り訂正フレームにおける符号化データの再送を送信サーバ６に対して要求するために、当該符号化データを再送要求する旨を示す再送要求情報と、通信品質計測部５６から得られる通信品質情報とを含むＩＰパケット形式の再送要求パケットを生成し、ＩＰ網８を経て、送信サーバ６に向けて送信する機能部である。

ＩＰパケット受信部５４は、当該再送要求パケットに応じて送信サーバ６から、再送された符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを受信して、当該再送要求に係る符号化データを取得し、切替部５５を介して誤り訂正復号部５２に出力する機能部である。

切替部５５は、誤り訂正復号部５２による受信経路切替信号によって、符号化データの受信経路が切替制御される。即ち、切替部５５は、主として放送伝送路経由で伝送され復調部５１により復調して得られる符号化データを誤り訂正復号部５２に入力するように作動する。ただし、誤り訂正復号部５２における復号可否判定部５２１により放送伝送路経由で得られる符号化データを復号できないと判定したときに、切替部５５は、誤り訂正復号部５２による受信経路切替信号により制御されて、所定時間内に誤り訂正符号の復号処理により復号できるまで、ＩＰ網８経由で再送されＩＰパケット受信部５４から得られる符号化データを誤り訂正復号部５２に入力する。また、誤り訂正復号部５２は、受信経路切替信号により、当該所定時間内に誤り訂正符号の復号処理により復号できた時点で、又は当該所定時間を経過後に、放送伝送路経由で得られる符号化データを誤り訂正復号部５２に入力するように切替部５５を切替制御する。

通信品質計測部５６は、送信サーバ６との通信に係る遅延と、送信サーバ６との通信に係るパケットロスの発生量に基づくパケットロス率のうちいずれか一方、又は双方を所定期間単位で計測して更新保持するとともに、逐次、その通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を含む通信品質情報を再送要求パケット生成部５３に出力する機能部である。

上述したように、通信回線の遅延情報は、受信装置５から送信サーバ６に向けて送信した再送要求パケットの送信時刻と、これに対応して送信サーバ６から再送された符号化データパケットの受信時刻との時間差で推定される伝送遅延を示す情報である。

また、パケットロス率情報は、再送要求パケットの送信時刻から所定時間経過しても送信サーバ６から対応する符号化データパケットの受信ができなかった場合にパケットロスが生じたとみなし、所定期間単位の通信実績を基に計測したパケットロス率を示す情報である。

（受信装置における受信制御フロー）
図６は、本発明による一実施形態の受信装置５における受信制御フローを示すフローチャートである。

まず、受信装置５は、復調部５１により、放送伝送路（衛星放送伝送路又は地上放送伝送路）経由で送信装置２（又は送信装置３）から電波放射された変調波信号を受信して復調し、この復調処理で得られる符号化データを、切替部５５を介して誤り訂正復号部５２に出力する（ステップＳ１）。尚、切替部５５は、上述したように、誤り訂正復号部５２によって受信経路が制御される。

続いて、受信装置５は、誤り訂正復号部５２により、復調処理で得られた符号化データの各ビットの事前ＬＬＲを算出して誤り訂正フレームを再構成し、送信装置２（又は送信装置３）における誤り訂正符号化処理に対応する復号処理を実行する（ステップＳ２）。

ここで、誤り訂正復号部５２は、復号可否判定部５２１により、送信装置２（又は送信装置３）から得られた符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定し（ステップＳ３）、復号できると判定したときはそのまま復号して受信データを再生可能に生成し（ステップＳ３：Ｎｏ）、現在の受信経路がＩＰ網８経由でないので（ステップＳ９：Ｎｏ）、そのまま放送受信する受信経路として切替部５５の設定を維持して、時系列上、次の符号化データについての復調・復号処理へと移行する。即ち、誤り訂正復号部５２は、送信装置２（又は送信装置３）から得られた符号化データについて復号を試みて、ビット誤りがない場合や、ビット誤りが訂正可能な範囲であった場合に、そのまま復号して受信データを再生可能に生成する。

一方、誤り訂正復号部５２は、復号可否判定部５２１により、誤り訂正フレームを構成する符号化データを復号できないと判定した場合には、当該誤り訂正フレームを構成する符号化データについての再送要求情報を生成し、再送要求パケット生成部５３に出力して当該符号化データの再送要求を示す再送要求パケットを生成するよう指示する（ステップＳ３：Ｙｅｓ）。また、復号可否判定部５２１は、切替部５５を制御して、ＩＰ網８経由で符号化データを誤り訂正復号部５２に入力する受信経路に切り替えを行う。

再送要求パケット生成部５３は、復号可否判定部５２１により復号できないと判定したときに、当該誤り訂正フレームにおける符号化データの再送を送信サーバ６に対して要求するために、当該再送要求情報と、通信品質計測部５６から得られる通信品質情報とを含むＩＰパケット形式の再送要求パケットを生成し、ＩＰ網８を経て、送信サーバ６に向けて送信する（ステップＳ４）。ここで、通信品質情報には、通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を含まれている。

そこで、送信サーバ６は、受信装置５から再送要求パケットを受信した場合、再送要求パケットから、再送要求情報及び通信品質情報を抽出し、通信品質情報を基に、予め定められた符号化率変更基準に従って、符号化率を変更するか否か、変更する場合にはどの符号化率に変更するかを決定する。上述したように、符号化率変更基準は、送信側の誤り訂正符号化部２１で用いる誤り訂正符号化方式と同一の符号化方式に基づき、且つ放送に係る送信装置２で利用可能とする所定種類数の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で、符号化率を変更するように定めている。

そして、送信サーバ６は、その再送要求情報を基に、該当する誤り訂正フレームの再送要求に係る符号化データを保存部６１から読み出して、適応的に符号化率を変更した符号化データパケットを生成し、ＩＰ網８を経て当該受信装置５に向けて送信する。送信サーバ６による符号化率変更の一例については、図９を参照して後述する。また、送信サーバ６によるＩＰパケット形式の再送要求パケットの生成法については、図１０を参照して後述する。

受信装置５は、送信サーバ６に向けて再送要求パケットの送信後、ＩＰパケット受信部５４により、当該再送要求パケットに応じて送信サーバ６から再送要求に応じて再送された符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットをＩＰ網８経由で受信して、当該再送要求に係る符号化データを抽出し、誤り訂正復号部５２に出力する（ステップＳ５）。

本例では、送信サーバ６は、ＩＰパケット生成部６２により、符号化率を変更したときはその旨を示す通知として符号化率変更通知パケットを生成して送信後、符号化データパケットを受信装置５に向けて送信する。このため、受信装置５は、誤り訂正復号部５２における符号化データ補完部５２２により、ＩＰ網８経由で得られた符号化データの符号化率が放送受信時と異なるか否かを判定することができる（ステップＳ６）。

符号化データ補完部５２２は、ＩＰ網８経由で得られた符号化データの符号化率が放送受信時と異なる場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、図４（ｃ）に示す符号化率が変更された誤り訂正フレームを復元するために、符号化率に応じた送受間で既知とするパディングビットを追加する（ステップＳ７）。

一方、符号化データ補完部５２２は、ＩＰ網８経由で得られた符号化データの符号化率が放送受信時と同じである場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、パディングビットを追加する必要はない。

続いて、符号化データ補完部５２２は、ＩＰ網８経由で取得した符号化データを、当該誤り訂正フレームにおける符号化データの復号処理に用いるよう補完する（ステップＳ８）。より具体的には、誤り訂正復号部５２は、ブロック符号の誤り訂正復号器として構成され対数尤度比を用いた復号を実施するため、符号化データ補完部５２２により、ＩＰ網８経由で取得した符号化データについて、ビットの値が０である場合の対数尤度比を＋∞（“０”である確からしさとして最大値）、ビットの値が１である場合の対数尤度比を－∞（“１”である確からしさとして最大値）、仮にパケットロスが生じて非達ビットが生じているときは、対数尤度比を０に置き換えることにより補完する。

そして、誤り訂正復号部５２は、所定時間内で誤り訂正符号の復号処理により復号できるまで、当該符号化データの再送の要求を繰り返し（ステップＳ２乃至Ｓ８）、復号できた符号化データを基に受信データを生成した後、現在の受信経路がＩＰ網８経由であるときは（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、放送伝送路経由の受信に受信経路を切り替えるよう切替部５５の切替制御を行い（ステップＳ１０）、時系列上、次の符号化データについての復調・復号処理へと移行する。尚、誤り訂正復号部５２は、所定時間内に当該復号処理により復号できないときは、ビット誤りを含む状態のまま受信データを生成し、ステップＳ９に移行して、切替部５５を制御し、放送伝送路経由の受信に受信経路を切り替える。

ところで、再送要求パケットは、ＩＰパケット形式で一般的に用いられる非達通知パケットを利用でき、符号化データパケットは、その非達通知パケットの応答として再送を行うものとして構成される。このため、誤り訂正復号部５２では、復調部５１から得られる符号化データに対して再送により得られた符号化データを置き換えて、再度、復号を実施することができ、所定時間内で受信データを復元できるまで繰り返し再送要求を行うことで、再生可能に出力することができる。

このように、図１に示す伝送システム１では、降雨による減衰やフェージングなどにより、誤り訂正符号によるデータ復元が不可能なほど伝送条件が悪化した場合、受信装置５はＩＰ網８を通じて送信サーバ６に該当する符号化データの再送を要求する。送信サーバ６は、送信装置２（又は送信装置３）により放送伝送路を経て送信したときと同じ誤り訂正符号の符号化器（即ち、誤り訂正符号化部２１）により符号化した符号化データについて、通信品質情報に応じて適応的に符号化率を変更し、ＩＰ網８経由で受信装置５に伝送する。

受信装置５は、電波により受信したときと同じ誤り訂正符号の復号器（即ち、誤り訂正復号部５２）により、復号できなかった符号化データに対してＩＰ網８経由で取得した符号ビットを補完して再度の復号を試みて受信データを復元する。電波経由で消失したデータが多いときや、ＩＰ網８も消失通信路と考えられ、一部のデータが消失するときでも、受信装置５は、所定時間内で受信データを復元できるまで繰り返し再送要求を行うことで、再生可能に出力することができる。

特に、ＩＰ網８を経て送信サーバ６が再送するデータをデジタル放送のブロック符号における符号化データとし、尚且つ、この符号化データをＩＰ網８の通信品質に応じた符号化率に可変制御することで、再送要求回数を削減可能とし、更に、ＩＰ網８経由の伝送効率を向上させることができる。また、放送による誤り訂正符号とＩＰ網８経由の伝送で利用する誤り訂正符号を同一の規格された符号とすることで、受信装置５では１つの誤り訂正復号器を用意するだけで実現でき、設備規模を小さくできる。

〈実施例〉
以下、伝送システム１を高度広帯域衛星デジタル放送用に構成した、より具体的な一実施例を説明する。

図７は、本発明による一実施例の送信サーバ６、送信装置２及び受信装置５を備える伝送システム１の概略構成を示すブロック図である。尚、同様な構成要素には、同一の参照番号を付して説明する。

図７に示す一実施例の伝送システム１は、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４に記載される高度広帯域衛星デジタル放送を例にした実施例であり、本発明による一実施形態の送信サーバ６、送信装置２及び受信装置５を備える。ここでは、１台の送信サーバ６とし、負荷分散装置７の設置は省略しているが、上述したように、複数台の送信サーバ６とし、負荷分散装置７を経由してＩＰ網８と接続する形態としてもよい。

また、図７に例示する伝送システム１では、送信装置２と送信サーバ６とを別体としてローカルエリアネットワークで接続する例を説明するが、送信装置２が送信サーバ６を備える形態とし、ローカルエリアネットワークで接続する代わりに、単純な信号ケーブルで接続する構成としてもよい。

図７に例示する送信装置２は、上述した図２と同様に構成され、デジタル放送に係る送信データに対し誤り訂正符号化処理を施して誤り訂正符号パリティ（ＬＤＰＣパリティ及びＢＣＨパリティ）を付与することにより符号化データを生成し、その符号化データを所定の変調方式でデジタル変調して変調波信号を生成し、送信アンテナ２ａを介して放送衛星４を含む高度広帯域衛星デジタル放送の放送伝送路経由で、デジタル放送に係る電波を放射する。高度広帯域衛星デジタル放送は、符号化データの１フレーム分のビット数が４４８８０ビットであり、誤り訂正符号化処理として、ＬＤＰＣ符号を内符号として利用し、ＢＣＨ符号を外符号として利用する。また、送信装置２は、順次生成した符号化データを誤り訂正フレームとして管理して、フレーム番号を付与して、送信サーバ６に送信する。

図７に例示する受信装置５は、上述した図５と同様に構成され、受信アンテナ５ａを介して送信装置２から電波放射された変調波信号を受信して復調し、送信装置２における誤り訂正符号化処理に対応する復号処理を行って受信データを生成し再生可能とする。

また、受信装置５は、送信装置２から得られた符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定し、復号できると判定したときはそのまま復号して受信データを生成し、符号化データのビット誤りが訂正できず復号できないと判定した場合には対応する符号化データの再送を要求するＩＰパケット形式の再送要求パケットを生成し、この再送要求パケットに通信品質情報を含めて、ＩＰ網８を経て、送信サーバ６に向けて送信する機能を有する。さらに、受信装置５は、当該再送要求パケットに応じて送信サーバ６から再送要求に応じて再送された符号化データ（送信サーバ６側で通信品質情報に応じて放送伝送路で伝送した符号化データの符号化率以上となる範囲内で適応的に符号化率を変更して再構成される。）を格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを受信して、当該再送要求に応じて再送された符号化データを抽出し復号処理に用いるよう符号化率に応じた補完を行い、所定時間内に当該復号処理により復号できるまで、対応する符号化データの再送の要求を繰り返す機能を有する。尚、受信装置５は、所定時間内に当該復号処理により復号できないときは、ビット誤りを含む状態のまま受信データを生成する。

送信サーバ６は、上述した図２と同様に構成され、送信装置２で生成された符号化データを順次入力し、誤り訂正フレームのフレーム番号により時系列に管理して所定時間分を更新しながら保存する機能、受信装置５からＩＰ網８を経て受信した再送要求パケットに応じて再送要求に係る当該符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを生成し、ＩＰ網８を経て当該受信装置５に向けて送信する機能を有する。

従って、本実施例において、送信装置２はデジタル放送に係る送信データに高度広帯域衛星デジタル放送の誤り訂正符号化処理を施した上で変調波信号を生成し、送信アンテナ２ａを介して放送衛星４を経て送信する。受信装置５はまず受信アンテナ５ａから受信した高度広帯域衛星デジタル放送の変調波信号を復調し、誤り訂正復号処理で受信データを復元するよう試みる。受信装置５は、伝送環境がよく誤りなく受信できた場合や、白色雑音等の影響が誤り訂正符号により復号できる範囲であった場合、そのまま符号化データから受信データを復元して再生可能にする。受信装置５は、降雨減衰が起きるなど伝送環境が悪く、誤り訂正符号では復号できないほど符号化データが劣化した場合、ＩＰ網８を通じて該当する符号化データについて送信装置２と連携動作する送信サーバ６に対し再送要求を行う。

受信装置５からＩＰ網８を通じて送信サーバ６に再送要求があった場合、送信サーバ６は誤り訂正符号化処理後の符号化データの符号化率を通信品質情報に応じて可変制御し、ＩＰ網８経由で受信装置５に再送する。受信装置５は、ＩＰ網８から得られた符号化データを補完した符号化データを生成して誤り訂正復号処理を実行し、受信データを復元して再生可能にする。

（実施例：高度広帯域衛星デジタル放送の受信装置における受信制御フロー）
図８は、図７に示す一実施例の高度広帯域衛星デジタル放送の受信装置５における受信制御フローを示すフローチャートである。尚、図６と同様なステップ番号には同一の番号を付している。

まず、受信装置５は、復調部５１により、高度広帯域衛星デジタル放送の放送伝送路経由で送信装置２から電波放射された変調波信号を受信して復調し、この復調処理で得られる符号化データを、切替部５５を介して誤り訂正復号部５２に出力する（ステップＳ１）。尚、切替部５５は、上述したように、誤り訂正復号部５２によって受信経路が制御される。

続いて、受信装置５は、誤り訂正復号部５２により、送信装置２における誤り訂正符号化処理に対応する復号処理を実行するため、まず、尤度テーブルから符号化データの各ビットの事前ＬＬＲを算出し、誤り訂正フレームを再構成する（ステップＳ２Ａ）。高度広帯域衛星デジタル放送は、符号化データの１フレーム分のビット数が４４８８０ビットであり、誤り訂正符号化処理として、ＬＤＰＣ符号を内符号として利用し、ＢＣＨ符号を外符号として利用するため、尤度テーブルを用いてビットが“０”である確からしさ、及びビットが“１”である確からしさを示す事前対数尤度比を算出する。

続いて、受信装置５は、誤り訂正復号部５２により、対数尤度比によるsum-productアルゴリズムを利用したＬＤＰＣ復号を実施後（ステップＳ２Ｂ）、電力逆拡散処理を経て、ＢＣＨ符号の復号処理を実施する（ステップＳ２Ｃ）。ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４では外符号のＢＣＨ符号の復号処理の際にビット誤りのエラーを訂正しきれず、エラーフリーにならなかった場合、データをヌルパケットに置き換える、エラーありのフラグを付けるなどの処理を規定している。

そこで、誤り訂正復号部５２は、復号可否判定部５２１により、送信装置２から得られた符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定するため、ＢＣＨ符号の復号処理でビット誤りのエラーが訂正しきれなかった、もしくは復号でエラーは訂正できたが所定のＢＣＨエラー数となったか否かを判定する（ステップＳ３’）。即ち、本実施例では、ＬＤＰＣ符号の訂正能力が不確定であること、またＢＣＨ符号の訂正能力が確定的であることに着目し、ＬＤＰＣ符号と連接するＢＣＨ符号のエラーフリーの有無を利用して、ＨｙｂｒｉｄＡＲＱにおける効率的な再送要求を実現するものとしている。

ここで、誤り訂正復号部５２は、復号可否判定部５２１により、送信装置２から得られた符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定した結果、復号できると判定したときはそのまま復号して受信データを再生可能に生成し（ステップＳ３’：Ｎｏ）、現在の受信経路がＩＰ網８経由でないので（ステップＳ９：Ｎｏ）、そのまま放送受信する受信経路として切替部５５の設定を維持して、時系列上、次の符号化データについての復調・復号処理へと移行する。

一方、誤り訂正復号部５２は、復号可否判定部５２１により、誤り訂正フレームを構成する符号化データを復号できないと判定した場合には、当該誤り訂正フレームを構成する符号化データについての再送要求情報を生成し、再送要求パケット生成部５３に出力して当該符号化データの再送要求を示す再送要求パケットを生成するよう指示する（ステップＳ３’：Ｙｅｓ）。即ち、誤り訂正復号部５２は、伝送条件の悪化などの理由で、符号化データから受信データを復元できなかった場合、ＡＲＱにより送信サーバ６に向けて再送要求を行うよう再送要求パケット生成部５３に指示する。また、復号可否判定部５２１は、切替部５５を制御して、ＩＰ網８経由で符号化データを誤り訂正復号部５２に入力する受信経路に切り替えを行う。

復号可否判定部５２１からの指示に応じて、再送要求パケット生成部５３は、復号可否判定部５２１により復号できないと判定した符号化データについて、その再送を要求する旨を示す再送要求情報と、通信品質計測部５６から得られる通信品質情報とを含むＩＰパケット形式の再送要求パケットを生成し、ＩＰ網８を経て、送信サーバ６に向けて送信する（ステップＳ４）。ここで、通信品質情報には、通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を含まれている。

符号化データ補完部５２２は、ＩＰ網８経由で得られた符号化データの符号化率が放送受信時と異なる場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、符号化率が変更された誤り訂正フレームを復元するために、符号化率に応じた送受間で既知とするパディングビットを追加する（ステップＳ７）。

続いて、符号化データ補完部５２２は、ＩＰ網８経由で取得した符号化データを、当該誤り訂正フレームにおける符号化データの復号処理に用いるよう補完する（ステップＳ８’）。ＩＰ網８は消失通信路を想定して、誤り訂正復号部５２は、ＩＰ網８経由で受信できた符号化データについては正しいビットの値を確定し、ＩＰ網８の途中の通信路でパケットロス等により消失したパケットについては正しいビットの値が不明とする。より具体的には、誤り訂正復号部５２は、ブロック符号の誤り訂正復号器として構成され対数尤度比を用いた復号を実施するため、符号化データ補完部５２２により、ＩＰ網８経由で取得した符号化データについて、ビットの値が０である場合の対数尤度比を＋∞（“０”である確からしさとして最大値）、ビットの値が１である場合の対数尤度比を－∞（“１”である確からしさとして最大値）、仮にパケットロスが生じて非達ビットが生じているときは、対数尤度比を０に置き換えることにより補完する。

そして、誤り訂正復号部５２は、所定時間内で誤り訂正符号の復号処理により復号できるまで、当該符号化データの再送の要求を繰り返し（ステップＳ２乃至Ｓ８’）、復号できた符号化データを基に受信データを生成した後、現在の受信経路がＩＰ網８経由であるときは（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、放送伝送路経由の受信に受信経路を切り替えるよう切替部５５の切替制御を行い（ステップＳ１０）、時系列上、次の符号化データについての復調・復号処理へと移行する。ここで、誤り訂正復号部５２は、ＢＣＨ符号の復号処理のビット誤りのエラーがなくなるまで繰り返し再送要求を行うことで、受信データを完全に復元する構成とすることもできるが、所定時間内として制限を設けることで無限ループ処理を回避するのが好適である。尚、誤り訂正復号部５２は、所定時間内に当該復号処理により復号できないときは、ビット誤りを含む状態のまま受信データを生成し、切替部５５を制御して、放送伝送路経由の受信に受信経路を切り替える。

（一実施例の符号化率変更時の符号化データの生成法）
図９を参照して、送信サーバ６における再送要求処理部６３により、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４に準拠するＬＤＰＣ符号化率の種類数の範囲内で、本例では上記（９）の符号化率変更基準に従い、保存部６１及び符号化率適応変更部６４を制御して、符号化率変更時の符号化データの生成する例を説明する。

図９（ａ）乃至図９（ｄ）に示す例は、送信サーバ６は、高度広帯域衛星デジタル放送として、２０１８年１２月から放送が始まった変調方式が１６ＡＰＳＫ、ＬＤＰＣ符号化率が９３／１２０（≒７／９）である高度広帯域衛星デジタル放送の符号化データを受信して保存部６１に保持し、受信装置５から電波受信状況が悪化した場合にＩＰ網８経由で再送要求された符号化データについて、その符号化率を１０９／１２０（≒９／１０）に変更して再送する例である。

図９（ａ）に示すように、ここでは、放送伝送路で伝送した符号長Ｎ＝４４８８０ビットのＬＤＰＣ符号における符号化データの符号化率をＦ_ｂ＝９３／１２０（≒７／９）とする。尚、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４では、１誤り訂正フレームは、ＬＤＰＣ符号化率によらず一定の符号長４４８８０ビットであり、集合分割法に基づくスロット単位で構成されるため、ＬＤＰＣ符号の符号化対象となる情報ビットは、“スロットヘッダ”、“主信号（伝送対象のデータ）”、“ＢＣＨ符号パリティ”、及び“スタッフビット”が、電力拡散されたものとなっており、ＬＤＰＣ符号のパリティが付加されて１誤り訂正フレームが構成される。そして、送信サーバ６における保存部６１には、図９（ａ）に示す１誤り訂正フレーム単位の符号化データが、フレーム番号を付して時系列に管理されて所定時間分を更新しながら保存される。ＬＤＰＣ符号化率９３／１２０（≒７／９）におけるＬＤＰＣ符号パリティは、４４８８０×（１－９３／１２０）＝１００９８ビットで構成される。

そこで、受信装置５から再送要求パケットを受信した送信サーバ６は、再送要求処理部６３により、再送要求パケットに含まれる通信品質情報を抽出し、その通信品質情報に含まれる遅延とパケットロス率の各情報を基に、通信品質管理部６５にて管理される符号化率変更基準を参照して符号化率を変更するか否かを判定する。

上記（９）の符号化率変更基準に従うとすると、再送要求処理部６３は、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満、或いは、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データのＬＤＰＣ符号化率９３／１２０（≒７／９）のまま変更なしと判断し、図９（ａ）に示す再送要求に係る符号長Ｎビットの符号化データを、保存部６１から読み出して、そのままＩＰパケット生成部６２に出力するよう符号化率適応変更部６４を制御する。

一方、再送要求処理部６３は、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値以上、且つ、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のとき、放送伝送路で伝送した符号化データのＬＤＰＣ符号化率Ｆ_ｂ＝９３／１２０（≒７／９）から、ＬＤＰＣ符号化率Ｆ_ｉ＝１０９／１２０（≒９／１０）に変更すると判断し（Ｆ_ｂ＜Ｆ_ｉ）、まずは、図９（ａ）に示す再送要求に係る符号長４４８８０ビットの符号化データのうちＮ×Ｆ_ｂ＝３４７８２ビットのＬＤＰＣ符号の符号化対象となる情報ビット（即ち、電力拡散済みのＢＣＨ符号化ビット）のみを、保存部６１から読み出させる（図９（ｂ）参照）。

続いて、誤り訂正符号化部６４３は、符号化率適応変更部６４を制御して、誤り訂正符号化部６４３により、保存部６１から読み出した３４７８２ビットの情報ビット（即ち、電力拡散済みのＢＣＨ符号化ビット）に、送受間で既知の値（例えば、全て０のビット）でＮ×（Ｆ_ｉ－Ｆ_ｂ）＝５９８４ビット分をパディングビットとして付加し、この情報ビットとパディングビットに対して符号化率Ｆ_ｉ＝１０９／１２０（≒９／１０）となるＬＤＰＣ符号化処理を施して、Ｎ×（１－Ｆ_ｉ）＝４１１４ビットのパリティを生成する（図９（ｃ）参照）。

そして、誤り訂正符号化部６４３は、パディングビットを除去して、３４７８２ビットの情報ビットに４１１４ビットのパリティを付加した再送用の符号化データ（３８８９６ビット）を再構成し、ＩＰパケット生成部６２に出力する（図９（ｄ）参照）。この再構成された再送用の符号化データのフレーム長３８８９６ビットは、元の符号長４４８８０ビットよりも短くなるため、符号長４４８８０ビット分の符号化データを受信装置５に再送する場合よりも伝送効率が高くなる。

このようにして、本実施例の送信サーバ６は、再送要求パケットを受信すると、再送要求パケットに含まれる通信品質情報を基に、再送要求に係る符号化データのＬＤＰＣ符号化率を適応的に変更して符号化データパケットを生成し、受信装置５に向けて送信する。

（一実施例の送信サーバによるＩＰパケット形式の再送要求パケットの生成法）
符号化データパケットは１以上のＩＰパケットを用いて構成され、ここでは、ＩＰパケットのＩＰヘッダを除いたパケット長を１０００バイトとして固定長とする例を説明する。ただし、実際には想定されるＩＰ網８のＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）を超えない範囲で任意にパケット長を決めた可変長とすることができる。

高度広帯域衛星デジタル放送ではＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号のパリティまで含めた誤り訂正フレームのフレーム長はＬＤＰＣ符号の符号化率によらず４４８８０ビット（＝５６１０バイト）である。そこで、再送要求処理部６３の制御により、放送伝送路で伝送した符号長４４８８０ビットの誤り訂正フレームを構成する符号化データの符号化率を変更していないとき、ＩＰパケット生成部６２は、その誤り訂正フレーム（４４８８０ビット）について、１０００バイトごとに分割して送信する。この場合には、１０００バイトのパケットが５つ、残りの６１０バイトからなるパケットが１つ生成される。

一方、再送要求処理部６３の制御により、放送伝送路で伝送した符号長４４８８０ビットの誤り訂正フレームを構成する符号化データのＬＤＰＣ符号化率を１０９／１２０（≒９／１０）に変更して、３８８９６ビットの誤り訂正フレームの符号化データとしているとき、その誤り訂正フレーム（３８８９６ビット）について、１０００バイトごとに分割して送信する。

図１０（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明による一実施例の送信サーバ６が、ＩＰパケット生成部６２により、受信装置５に向けて伝送する符号化率変更時（ＬＤＰＣ符号化率１０９／１２０）の符号化データパケットの構成を例示する図である。ＬＤＰＣ符号化率を１０９／１２０（≒９／１０）に変更し、パディングビットを除去して再構成された符号化データは、３８８９６ビット（＝４８６２バイト）のフレーム長となる。そのため、図１０に示すように、１０００バイトのパケットが４つ、残りの８６２バイトからなるパケットが１つ生成されることになり、符号化率を変更しない場合に比べて、再送するパケット数を削減できる。ＩＰ網８がＩＰｖ４、ＩＰｖ６のどちらを用いるのかなどによりヘッダ長は変わるが、伝送環境に合わせたＩＰヘッダを付与することで送信サーバ６は該当の誤り訂正フレームからなる符号化データを受信装置５に再送することができる。

（応用例：ＬＤＰＣ符号の符号化率の変更、且つＢＣＨ符号の訂正能力の変更）
符号化率適応変更部６４における誤り訂正符号化部６４３は、再送要求に係る符号化データ（放送伝送路で伝送した符号化データ）について符号化率を変更して再送するときに、ＬＤＰＣ符号の符号化率を変更するだけでなく、ＢＣＨ符号の訂正能力も１２ビットから２３ビットに強化するよう変更して、符号化データを再構成してもよい。

図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）は、それぞれ本発明による応用例の送信サーバ６における符号化率適応変更部６４による符号化率変更時の符号化データの生成法を示す図である。尚、図１１は、図９に示す例と対比可能に、送信サーバ６における再送要求処理部６３により、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４に準拠するＬＤＰＣ符号化率の種類数の範囲内で、本例では上記（９）の符号化率変更基準に従い、保存部６１及び符号化率適応変更部６４を制御して、ＬＤＰＣ符号化率を９３／１２０（≒７／９）から１０９／１２０（≒９／１０）に変更して符号化データの生成する例を示している。

まず、図１１（ａ）は、図９（ａ）と同様に、放送伝送路で伝送した符号長Ｎ＝４４８８０ビットのＬＤＰＣ符号における符号化データの符号化率をＦ_ｂ＝９３／１２０（≒７／９）として示している。上述したように、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４では、１誤り訂正フレームは、ＬＤＰＣ符号化率によらず一定の符号長４４８８０ビットであり、集合分割法に基づくスロット単位で構成されるため、ＬＤＰＣ符号の符号化対象となる情報ビットは、“スロットヘッダ”、“主信号（伝送対象のデータ）”、“ＢＣＨ符号パリティ”、及び“スタッフビット”が、電力拡散されたものとなっており、ＬＤＰＣ符号のパリティが付加されて１誤り訂正フレームが構成される。そして、送信サーバ６における保存部６１には、図１１（ａ）に示す１誤り訂正フレーム単位の符号化データが、フレーム番号を付して時系列に管理されて所定時間分を更新しながら保存される。ＬＤＰＣ符号化率９３／１２０（≒７／９）におけるＬＤＰＣ符号パリティは、４４８８０×（１－９３／１２０）＝１００９８ビットで構成される。

そこで、受信装置５から再送要求パケットを受信した送信サーバ６は、上述した図９を参照して説明した実施例と同様に、再送要求処理部６３により、再送要求パケットに含まれる通信品質情報を抽出し、その通信品質情報に含まれる遅延とパケットロス率の各情報を基に、通信品質管理部６５にて管理される符号化率変更基準を参照して符号化率を変更するか否かを判定する。

上記（９）の符号化率変更基準に従うとすると、再送要求処理部６３は、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値未満、或いは、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値以上のときは、放送伝送路で伝送した符号化データのＬＤＰＣ符号化率９３／１２０（≒７／９）のまま変更なしと判断し、図１１（ａ）に示す再送要求に係る符号長Ｎビットの符号化データを、保存部６１から読み出して、そのままＩＰパケット生成部６２に出力するよう符号化率適応変更部６４を制御する。

一方、再送要求処理部６３は、受信装置５から得られた遅延が予め定めたデフォルト値以上、且つ、受信装置５から得られたパケットロス率が予め定めたデフォルト値未満のとき、放送伝送路で伝送した符号化データのＬＤＰＣ符号化率Ｆ_ｂ＝９３／１２０（≒７／９）から、ＬＤＰＣ符号化率Ｆ_ｉ＝１０９／１２０（≒９／１０）に変更すると判断し（Ｆ_ｂ＜Ｆ_ｉ）、まずは、図１１（ａ）に示す再送要求に係る符号長４４８８０ビットの符号化データのうちＮ×Ｆ_ｂ＝３４７８２ビットのＬＤＰＣ符号の符号化対象となる情報ビット（即ち、電力拡散済みのＢＣＨ符号化ビット）のみを、保存部６１から読み出させる（図１１（ｂ）参照）。

続いて、本応用例では、再送要求処理部６３は、符号化率適応変更部６４を制御して、誤り訂正符号化部６４３により、保存部６１から読み出した３４７８２ビットの情報ビット（即ち、電力拡散済みのＢＣＨ符号化ビット）について、一旦、電力逆拡散処理を施して、“スロットヘッダ”、“主信号（伝送対象のデータ）”、“１２ビット訂正能力のＢＣＨ符号パリティ”、及び“スタッフビット”のビット配列に復元し、その“スロットヘッダ”を削除して、その削除したビット領域分をＢＣＨ符号パリティに割り当てる（図１１（ｃ）参照）。従って、全体の情報ビット長を変えることなく、“主信号（伝送対象のデータ）”、“２３ビット訂正能力のＢＣＨ符号パリティ”、及び“スタッフビット”のビット配列になる。これにより、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４に記載される１２ビット訂正用のＢＣＨ符号から、ＬＤＰＣ符号化率の変更後の誤り訂正フレームのフレーム長を維持したまま、２３ビット訂正用のＢＣＨ符号へと訂正能力を強化する構成とすることができる（２３ビットの訂正能力を持つＢＣＨ符号については、例えば「鈴木陽一,橋本明記,松崎敬文,田中祥次,木村武史,土田健一,“ＬＤＰＣ符号とＢＣＨ符号の連接符号を適用する集合分割８ＰＳＫ符号化変調の性能改善,”電子情報通信学会論文誌Ｂ, V0l.97, no.8, PP.648-659, 2014月8月1日」参照）。

続いて、誤り訂正符号化部６４３は、図１１（ｃ）に示す“信号（伝送対象のデータ）”、“２３ビット訂正能力のＢＣＨ符号パリティ”、及び“スタッフビット”のビット配列の情報ビットに対してサイドの電力拡散処理を施した後、上述した図９を参照して説明した実施例と同様に、送受間で既知の値（例えば、全て０のビット）でＮ×（Ｆ_ｉ－Ｆ_ｂ）＝５９８４ビット分をパディングビットとして付加し、この情報ビットとパディングビットに対して符号化率Ｆ_ｉ＝１０９／１２０（≒９／１０）となるＬＤＰＣ符号化処理を施して、Ｎ×（１－Ｆ_ｉ）＝４１１４ビットのパリティを生成する（図１１（ｄ）参照）。

そして、誤り訂正符号化部６４３は、パディングビットを除去して、３４７８２ビットの情報ビットに４１１４ビットのパリティを付加した再送用の符号化データ（３８８９６ビット）を再構成し、ＩＰパケット生成部６２に出力する（図１１（ｅ）参照）。この再構成された再送用の符号化データのフレーム長３８８９６ビットは、元の符号長４４８８０ビットよりも短くなるため、符号長４４８８０ビット分の符号化データを受信装置５に再送する場合よりも伝送効率が高くなる。

また、ＢＣＨ符号の訂正能力を向上させることで、ＩＰ網８でのパケットロス耐性を向上させることができる。このＢＣＨ符号の変更についてはＬＤＰＣ符号化率の変更時は必ずＢＣＨ符号の訂正能力も変更するとして送受間で予め定めておくか、或いは、遅延とパケットロス率のいずれか一方又は双方に応じてＢＣＨ符号の訂正能力を切り替えるように、随意定めたＢＣＨ符号の訂正能力変更の基準を上述した符号化率変更基準に加えて、符号化率変更の通知と同時に、再送する符号化データの送信前に、受信装置５へ事前通知するようにしてもよい。

このようにして、本応用例の送信サーバ６は、再送要求パケットを受信すると、再送要求パケットに含まれる通信品質情報を基に、再送要求に係る符号化データのＬＤＰＣ符号化率とＢＣＨ符号の訂正能力を適応的に変更して符号化データパケットを生成し、受信装置５に向けて送信する構成とすることもできる。

以上のように、本実施形態の伝送システム１によれば、放送受信だけでは防げないデータの損失について、ＩＰ網８を経て受信装置５側から送信サーバ６側へ再送要求を実施し、送信サーバ６側からデータ再送を可能とすることで、受信装置５側でデータを補完することができる。特に、ＩＰ網８を経て送信サーバ６が再送するデータをデジタル放送のブロック符号における符号化データとし、尚且つ、この符号化データをＩＰ網８の通信品質に応じた符号化率に可変制御することで、再送要求回数を削減可能とし、更に、ＩＰ網経由の伝送効率を向上させることができる。また、放送受信による誤り訂正符号とＩＰ網経由の伝送で利用する誤り訂正符号を同一の規格された符号とすることで、受信装置５では１つの誤り訂正復号器を用意するだけで実現でき、設備規模を小さくできる。

（変形例）
図１２は、本発明による変形例の受信装置５の概略構成を示すブロック図である。図１２において、図５に示すものと同様な構成要素には、同一の参照番号を付している。図１２に示す変形例の受信装置５は、図５に示すものと比較して、受信品質計測部５７を更に備え、切替部５５が、誤り訂正符号化部５２からの第１受信経路切替信号と、受信品質計測部５７からの第２受信経路切替信号によって、受信経路が切り替えられるように制御される点で相違しており、その他の構成は同様である。

切替部５５は、上述した実施形態と同様に、主として放送伝送路経由で伝送され復調部５１により復調して得られる符号化データを誤り訂正復号部５２に入力するように作動する。ただし、誤り訂正復号部５２における復号可否判定部５２１により放送伝送路経由で得られる符号化データを復号できないと判定したときに、切替部５５は、誤り訂正復号部５２による第１受信経路切替信号により制御されて、所定時間内に誤り訂正符号の復号処理により復号できるまで、ＩＰ網８経由で再送されＩＰパケット受信部５４から得られる符号化データを誤り訂正復号部５２に入力する。

また、本変形例における切替部５５は、一旦、受信経路がＩＰ網８経由に切替制御されると、受信品質計測部５７から第２受信経路切替信号により制御されない限り、ＩＰ網８経由の受信経路を維持して、符号化データについての再送要求後も継続して、ＩＰ網８経由で再送要求した符号化データに続く次の符号化データを受信するように作動する。

受信品質計測部５７は、受信した変調波信号についての受信品質（例えば、ＭＥＲ（Modulation Error Ratio））を計測し、受信品質が所定値以上であるか否かを判定して、切替部５５及び誤り訂正復号部５２を制御する。

より具体的には、受信品質計測部５７は、受信した変調波信号についての受信品質が所定値以上であり、且つ切替部５５の受信経路がＩＰ網８経由になっているときに、第２受信経路切替信号により、放送伝送路経由で得られる符号化データを誤り訂正復号部５２に入力するように切替部５５を切替制御する。

また、受信品質計測部５７は、受信した変調波信号についての受信品質が所定値未満であり、且つ切替部５５の受信経路がＩＰ網８経由になっているときに、切替部５５の受信経路をＩＰ網８経由としたままとするべく切替部５５の切替制御は行わずに、継続指示信号により、誤り訂正復号部５２に対し符号化データについての再送要求後も継続して、ＩＰ網８経由で次の符号化データを再送要求して取得するよう指示する。

（変形例の受信装置における受信制御フロー）
図１３は、本発明による変形例の受信装置５における受信制御フローを示すフローチャートである。尚、図６と同様なステップ番号には同一の番号を付している。

図１３に示すステップＳ１乃至Ｓ８までは、図６に示すステップＳ１乃至Ｓ８までと同様であり、更なる説明は省略する。

即ち、本変形例の受信装置５においても、放送伝送路経由で伝送され復調部５１により復調して得られる符号化データを、切替部５５を介して誤り訂正復号部５２に入力し、誤り訂正復号部５２における復号可否判定部５２１により放送伝送路経由で得られる符号化データを復号できないと判定したときに、切替部５５を切替制御してＩＰ網８経由で符号化データを再送要求して取得し、所定時間内に誤り訂正符号の復号処理により復号できるまで、当該符号化データの再送の要求を繰り返す（ステップＳ１乃至Ｓ８）。

そして、本変形例の受信装置５は、誤り訂正復号部５２により、復号できた符号化データを基に受信データを生成した後、現在の受信経路がＩＰ網８経由でなく放送受信する受信経路であれば（ステップＳ９：Ｎｏ）、そのまま放送受信する受信経路として切替部５５の設定を維持して、時系列上、次の符号化データについての復調・復号処理へと移行する。

一方、本変形例の受信装置５は、誤り訂正復号部５２により、復号できた符号化データを基に受信データを生成した後、現在の受信経路がＩＰ網８経由であるときは（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、受信品質計測部５７により、受信した変調波信号についての受信品質が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０Ａ）。

受信品質計測部５７は、受信した変調波信号についての受信品質が所定値以上であり、且つ切替部５５の受信経路がＩＰ網８経由になっているときに（ステップＳ１０Ａ：Ｙｅｓ）、第２受信経路切替信号により、放送伝送路経由で得られる符号化データを誤り訂正復号部５２に入力するように切替部５５を切替制御し、時系列上、次の符号化データについての復調・復号処理へと移行する（ステップＳ１０Ｂ）。

ただし、受信品質計測部５７は、受信品質が所定値未満であり、且つ切替部５５の受信経路がＩＰ網８経由になっているときに（ステップＳ１０Ａ：Ｎｏ）、切替部５５の受信経路をＩＰ網８経由としたままとするべく切替部５５の切替制御は行わずに、継続指示信号により、誤り訂正復号部５２に対し符号化データについての再送要求後も継続してＩＰ網８経由で符号化データを再送要求して取得するよう指示し（ステップＳ１０Ｃ）、ステップＳ４に移行して、以後、同様に動作する。尚、誤り訂正復号部５２は、所定時間内に当該復号処理により復号できないときは、ビット誤りを含む状態のまま受信データを生成し、ステップＳ９に移行する。

従って、図１２及び図１３に示す本変形例の受信装置５は、一旦、受信経路をＩＰ網８経由に切り替えると、受信した変調波信号についての受信品質が所定値未満であれば、今後誤り訂正復号処理によりビット誤りを訂正しきれないほど受信状況が悪化することが継続すると予測して、受信品質が所定値以上となるまで、誤り訂正復号部５２による符号対象の符号化データについてＩＰ網８経由で符号化データを再送要求して取得する。

従って、本変形例の受信装置５を備える伝送システム１においても、上述した実施形態の利点を全て包含し、これに加えて、受信した変調波信号についての受信品質を考慮した動作となるため、安定したデジタルデータの受信が可能となる。

上述した実施例に関して、送信サーバ６として機能するコンピュータの各手段を機能させるためのプログラムを好適に用いることができる。また、受信装置５として機能するコンピュータの各手段を機能させるためのプログラムを好適に用いることができる。具体的には、各手段を制御するための制御部をコンピュータ内の中央演算処理装置（ＣＰＵ）で構成でき、且つ、各手段を動作させるのに必要となるプログラムを適宜記憶する記憶部を少なくとも１つのメモリで構成させることができる。即ち、そのようなコンピュータに、ＣＰＵによって該プログラムを実行させることにより、上述した各手段の有する機能を実現させることができる。更に、各手段の有する機能を実現させるためのプログラムを、前述の記憶部（メモリ）の所定の領域に格納させることができる。そのような記憶部は、装置内部のＲＡＭ又はＲＯＭなどで構成させることができ、或いは又、外部記憶装置（例えば、ハードディスク）で構成させることもできる。また、そのようなプログラムは、コンピュータで利用されるＯＳ上のソフトウェア（ＲＯＭ又は外部記憶装置に格納される）の一部で構成させることができる。更に、そのようなコンピュータに、各手段として機能させるためのプログラムは、コンピュータが読取り可能な記録媒体に記録することができる。また、上述した各手段をハードウェア又はソフトウェアの一部として構成させ、各々を組み合わせて実現させることもできる。

上述した一実施形態の実施例、応用例、変形例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、送信サーバ６は、送信装置２（又は送信装置３）から直接的に符号化データを入力する例を説明したが、中継放送等では、送信装置２（又は送信装置３）から一旦、受信機により変調波を受信して復調し、この復調して得られる符号化データを入力する形態としてもよい。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明によれば、デジタル放送で利用する誤り訂正符号と再送要求とを効率的に組み合わせることができるので、デジタル放送に係るデータ補償を行う用途に有用である。

１伝送システム
２衛星放送伝送路用の送信装置
２ａ衛星放送伝送路用の送信アンテナ
３地上放送伝送路用の送信装置
３ａ地上放送伝送路用の送信アンテナ
４放送衛星
５受信装置
５ａ衛星放送伝送路用の受信アンテナ
５ｂ地上放送伝送路用の受信アンテナ
６送信サーバ
７負荷分散装置
８ＩＰ網
２１誤り訂正符号化部
２２変調部
５１復調部
５２誤り訂正復号部
５３再送要求パケット生成部
５４ＩＰパケット受信部
５５切替部
５６通信品質計測部
５７受信品質計測部
６１保存部
６２ＩＰパケット生成部
６３再送要求処理部
６４符号化率適応変更部
５２１復号可否判定部
５２２符号化データ補完部
６４１，６４２切替部
６４３誤り訂正符号化部

Claims

デジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データをデジタル変調し放送伝送路を介して受信装置に送信する送信装置から、当該符号化データの所定時間分を保存しＩＰ（Internet Protocol）網を介して受信装置に送信可能とする送信サーバであって、
前記送信装置で生成された符号化データを順次入力し、前記誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームのフレーム番号により時系列に管理して所定時間分を更新しながら保存する保存部と、
ＩＰ網を経て、前記受信装置にて前記誤り訂正符号を用いて符号化データのビット誤りが訂正できなかったときに生成される再送要求パケットを受信し、当該再送要求パケットに格納される前記受信装置で計測した通信品質情報と、再送要求に係る誤り訂正フレームの符号化データを示す再送要求情報とを抽出し、前記通信品質情報を基に予め定められた符号化率変更基準に従って前記送信装置で生成された符号化データのブロック符号の符号化率を変更して再送するか否かを判定し、その判定結果に応じて前記再送要求情報を基に、前記保存部から再送要求に係る符号化データを読み出して、適応的に符号化率を変更した符号化データを構成し、前記受信装置に向けて該符号化データの再送を行うよう制御する再送要求処理部と、
前記再送要求処理部の制御により、前記送信装置で生成された符号化データのブロック符号の符号化率を変更する場合と変更しない場合の切り替えを行い、該符号化率を変更する場合に、前記送信装置で用いる誤り訂正符号化方式と同一の符号化方式に基づき、且つ前記送信装置で利用可能とする所定種類数の符号化率のうち、放送伝送路で伝送した前記送信装置で生成された符号化データの符号化率以上となる範囲内で符号化率を変更する誤り訂正符号化処理を行う符号化率適応変更部と、
前記再送要求処理部による制御を経て構成した再送要求に係る符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを生成し、ＩＰ網を経て前記受信装置に向けて送信するＩＰパケット生成部と、
を備えることを特徴とする送信サーバ。
前記符号化率適応変更部は、前記再送要求処理部の制御により、前記送信装置で生成された符号化データの符号化率を変更する場合に、変更する符号化率に応じて該符号化データの情報ビットに前記受信装置側で既知とするパディングビットを付加し、前記誤り訂正符号化処理を行って得られる符号化率を変更したブロック符号のパリティを、前記送信装置で生成された符号化データに付加されていたパリティから置き換えて付加し、且つ前記パディングビットを除去した再送用の符号化データを生成することを特徴とする、請求項１に記載の送信サーバ。
前記再送要求処理部は、前記通信品質情報として、前記受信装置によって計測された通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を基に、前記予め定められた符号化率変更基準に従って前記送信装置で生成された符号化データの符号化率を変更して再送するか否かを判定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の送信サーバ。
前記符号化率適応変更部は、前記再送要求処理部の制御により、前記送信装置で生成された符号化データの符号化率を変更する場合に、前記ブロック符号の符号化率の変更に加えて、前記符号化率の変更後の誤り訂正フレームのフレーム長を維持したまま、前記ブロック符号に連接する誤り訂正符号の訂正能力を変更する手段を更に有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の送信サーバ。
デジタル放送に係る送信装置であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載の送信サーバに対し、前記デジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データを順次出力する手段を有することを特徴とする送信装置。
デジタル放送に係る送信装置であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載の送信サーバを装置内部に備えることを特徴とする送信装置。
送信装置によりデジタル放送に係る誤り訂正符号を利用して符号化した符号化データをデジタル変調し放送伝送路を介して送信された変調波信号を受信する受信装置であって、
前記変調波信号を受信して復調する復調部と、
復調して得られる前記符号化データから前記誤り訂正符号の符号長を構成する誤り訂正フレームを再構成し前記誤り訂正符号に対応する復号処理を行って受信データを生成し再生可能とする誤り訂正復号部と、
前記誤り訂正符号を用いて符号化データのビット誤りが訂正できなかったときに対応する符号化データの再送を要求するための再送要求に係る誤り訂正フレームの符号化データを示す再送要求情報を含むＩＰパケット形式の再送要求パケットを生成し、請求項３、又は請求項３を引用する請求項４に記載の送信サーバに向けて送信する再送要求パケット生成部と、
当該再送要求パケットに応じて前記送信サーバから再送要求に応じて再送された符号化データを格納するＩＰパケット形式の符号化データパケットを受信して前記再送要求に応じて再送された符号化データを抽出するＩＰパケット受信部と、
前記送信サーバとの通信に係る遅延と、前記送信サーバとの通信に係るパケットロスの発生量に基づくパケットロス率のうちいずれか一方、又は双方を所定期間単位で計測して更新保持するとともに、逐次、前記通信回線の遅延情報とパケットロス率情報のうちいずれか一方、又は双方を含む通信品質情報を前記再送要求パケットに含めるように前記再送要求パケット生成部に出力する通信品質計測部と、を備え、
前記誤り訂正復号部は、
前記送信装置から得られた符号化データについて誤り訂正復号の可否を判定し、当該符号化データのビット誤りが訂正できず復号できないと判定した場合に前記再送要求パケットを生成させる復号可否判定部と、
前記再送要求に応じて再送された符号化データについて、符号化率が変更されていないときは復調して得られる前記符号化データの符号化率で、符号化率が変更されているときは符号化率に応じたパディングビットを付加し、復号に必要な尤度比の置き換えに関する補完処理を経て復号処理を試み、所定時間内に復号できるまで対応する符号化データの再送の要求を繰り返す符号化データ補完部と、を有することを特徴とする受信装置。
前記誤り訂正符号は、内符号としてＬＤＰＣ符号、外符号としてＢＣＨ符号が連接した連接符号からなり、前記復号可否判定部は、前記送信装置から得られた符号化データについて、前記ＢＣＨ符号の復号処理でエラーフリーにならなかったときに、当該符号化データのビット誤りが訂正できなかったと判定することを特徴とする、請求項７に記載の受信装置。
受信した前記変調波信号についての受信品質を計測する受信品質計測部を更に備え、
前記受信品質計測部は、
前記誤り訂正復号部により復号できた符号化データを基に受信データを生成した時点の受信経路がＩＰ網経由でなく放送受信する受信経路であるときは、放送受信する受信経路を維持し、
前記誤り訂正復号部により復号できた符号化データを基に受信データを生成した時点の受信経路がＩＰ網経由であるときは、前記受信品質が所定値以上であるか否かを判定し、前記受信品質が所定値以上であれば放送受信する受信経路に切り替え、前記受信品質が所定値未満であればＩＰ網経由の受信経路を維持して、前記誤り訂正復号部に対し符号化データについての再送要求後も継続して、ＩＰ網経由で次の符号化データを再送要求して取得するよう指示する手段を有することを特徴とする、請求項７又は８に記載の受信装置。
コンピュータを、請求項１から４のいずれか一項に記載の送信サーバとして機能させるためのプログラム。
コンピュータを、請求項７から９のいずれか一項に記載の受信装置として機能させるためのプログラム。