JP7525502B2 - マルチモードチャンネル符号化 - Google Patents

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Description

本願発明は、マルチモードのチャンネル符号化に関するものである。
デジタル通信では、信頼性の低い、あるいはノイズの多い通信チャンネル上のデータの誤りを制御するために、チャンネル符号化（誤り訂正符号化ともいう）が用いられる。したがって、チャンネル符号化はデジタル通信において不可欠なものとなっている。チャンネル符号化の目的は、伝送中の妨害から情報を保護することである。これにより、誤り訂正および誤り検出のために冗長性が付加され、すなわち、誤りが生じやすいチャンネルを介して送信される一連のデータパケット、例えばオーディオ／ビデオコーダのフレームに冗長性が付加され、受信機側で一定量の送信誤り訂正が可能となる。誤り訂正能力は冗長率と相関があり、誤り訂正能力が高ければ、通常、冗長率も高くなる。
オーディオデータフレームの文脈では、３つの効果を考慮する必要がある。
1. 同じフレームのオーディオデータは、通常、柔軟なビット数でエンコードすることができ、オーディオ品質はビットレートに応じて変化する。
2. 消失フレームは、送信データが時間的な構造を持っており、フレームエラーレート（ＦＥＲ）に応じて増加する一定の劣化を伴うため、隠蔽することができる。
3. パケット損失隠蔽（ＰＬＣ）方式は、通常、検出されていない不良フレームをデコードするよりもはるかに良い結果が得られる。
したがって、チャンネル符号化はオーディオデータにとって非常に魅力的であり、次のような方法でオーディオ品質を向上させることができる。
- 不良フレームを検出する（不良フレームデコーディングの代わりにＰＬＣを使用する）。
- 不良フレームの修正（ＦＥＲの低減）。
しかし、このプラスの効果は誤りが発生した場合にのみ見られるもので、データレートの低下によるマイナスの影響は常に存在する。さらに、ＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunication；デジタル強化無線電気通信）システムのような無線ネットワークの信号強度は、通常、接続期間中に変化する。すなわち、話し手が話しながら移動する電話の場合や、外部の時間的な妨害のために変化する。そのため、固定の前方誤り訂正（ＦＥＣ）方式を接続期間中に適用することは準最適にすぎない。むしろ、低保護・高データレートから高保護・低データレートまで、さまざまなＦＥＣモードを提供する柔軟なチャンネルコーダが望まれる（データレートと冗長性レートの合計であるトータルレートは固定であると仮定する）。
オーディオコーデックの観点から、最近のオーディオコーデックは音声信号とオーディオ信号のビットレートのオンザフライ切り替えを常にサポートするようになっているので、このような切り替え可能なシステムは大きな課題ではない。しかし、ＦＥＣモードをフレームベースでシグナリングするという技術的な問題が発生する。既存のシステムに簡単に組み込むためには、ＦＥＣモードを帯域内でシグナリングする必要がある。これを明示的に行うと、データレートの低下にもつながる。さらに、モード信号は伝送誤りにさらされ、誤り訂正符号では保護されない。なぜなら、チャンネルデコーダは、符号化されたデータを復号化する前にモードを知る必要があるからである。そのため、ＦＥＣモードを個別に保護することで、オーディオフレームのデータレートを低下させるＦＥＣ方式のアキレス腱を回避する必要がある。
オーディオデータ用のチャンネルコーダとしては、MPEG-4 Part 3（Information technology - Coding of audio-visual objects - Part 3: Audio Standard, International Organization for Standardization, Geneva, CH 2009）で規定されているＥＰ（Error Protection）ツールがよく知られている。MPEG-4 Part 3で規定されている誤り保護（Error Protection）ツールは、誤り検出から、強度の異なるＦＥＣスキームまで、さまざまな保護クラスを備えている。また、柔軟なフレームアーキテクチャと不均一誤り保護（ＵＥＰ）を特徴としている。ＵＥＰの基本的な考え方は、ビット誤りの感度に応じてフレームをサブフレームに分割し、これらのサブフレームを適切な強度のＦＥＣおよび／または巡回剰余検査（ＣＲＣ）で保護するというものである。音声フレームにＵＥＰを適用するためには、フレームの構成パラメータとして、少なくとも、a)クラス数、b)各クラスに含まれるビット数、c)各クラスに適用するＣＲＣコード（ＣＲＣビット数として提示できる）、d)各クラスに適用するＦＥＣコード、の情報が必要である。以上のように、ＵＥＰでは、基本構成の帯域外信号と、帯域内でシグナリングされる相当量の構成パラメータの両方が必要である。帯域内の構成パラメータは、データの復号化の前に必要となるため、さらにデータとは別に保護される。
したがって、本発明の目的は、効率的で誤りに強いチャンネル符号化の概念を提供することにある。
この目的は、本願の請求項１によるチャンネルエンコーダ、請求項１４によるチャンネルデコーダ、請求項４３によるフレームを符号化する方法、請求項４６による少なくとも１つの送信符号語をチャンネル復号化する方法、請求項５２によるコンピュータプログラム、および請求項５３によるデータストリームの主題によって達成される。
本願発明によれば、チャンネルエンコーダは、少なくとも１つの符号語に着色シーケンスを適用するための着色器を備えており、すなわち、符号語は、符号化モードの情報／指示を含んでいる。従って、チャンネルデコーダへの符号化モードの指示に用いる伝送ビットが不要となり、このため、伝送レートが向上し、効率的に符号語を伝送することが可能となる。さらに、符号化モードに応じて選択された着色シーケンスを適用することで、符号化モードの情報／指示を符号語に含めることができるため、誤りに強いモードシグナリングを実現することができる。
本願発明によれば、チャンネルデコーダは、少なくとも１つの送信された符号語、すなわち、符号化モード（復号化モード）の情報／指示を含む符号語を受信する。すなわち、符号化モードの情報／指示は、着色シーケンスを適用することによって符号語に分散されており、したがって、符号化モードの情報／指示は、誤り回復力のある方法でチャンネルデコーダにより受信されることになる。さらに、チャンネルデコーダは、冗長復号化に使用される特定の復号化モードを示す復号化モードインジケータを生成するための復号化モード検出器を備えており、復号化モードインジケータは、送信される符号語の着色に使用される特定の着色シーケンスとして、少なくとも１つの着色シーケンスに関連付けられている。したがって、具体的な着色シーケンスを判断することで、復号化モードを検出することができ、すなわち、チャンネルデコーダは、復号化モードの具体的な情報を別途受信することなく、復号化モードを判断することができる。それゆえ、データ伝送率が向上する。
本願発明の実施形態によれば、フレームを符号化するためのチャンネルエンコーダは、以下のものを備える。様々な符号化モードのセットから特定の符号化モードに従ってフレームを冗長符号化するマルチモード冗長エンコーダであって、符号化モードは、フレームに付加される冗長量に関して互いに異なり、マルチモード冗長エンコーダは、少なくとも１つの符号語を含む符号化済みフレームを出力するように構成されているマルチモード冗長エンコーダと、少なくとも１つの符号語に着色シーケンスを適用するための着色器であって、着色シーケンスは、符号語の少なくとも１つのビットが着色シーケンスの少なくとも１つの適用によって変更されるようなものであり、特定の着色シーケンスは、特定の符号化モードに応じて選択される、着色器。
本願発明の実施形態によれば、モード選択の指示に基づいて、各フレームごとにチャンネル符号化を変更してもよい。指示は、モード選択と適用される着色シーケンス、または着色シーケンスのバイパスの指示を含む。
本願発明の実施形態によれば、チャンネルエンコーダは、フレームを複数のデータ語に分割するためのデータ分割器をさらに備え、マルチモード冗長エンコーダは、複数のデータ語の各々を特定の符号化モードに従ってエンコードして複数の符号語を得るように構成され、着色器は、複数の符号語の予め定義されたサブセットの各符号語に特定の着色シーケンスを適用するように構成される。すなわち、冗長率は、異なるデータ語に対して異なるものとすることができ、すなわち、冗長率は、各データ語に対して異なるものとすることができる。また、算出された符号語の数に基づいて、さらに符号語インデックスに基づいて、符号語に含まれるデータ語の長さが変更される。
本願発明の実施形態によれば、少なくとも１つの送信符号語をチャンネル復号化するチャンネルデコーダは、少なくとも１つの着色された符号語を得るために、少なくとも１つの送信された符号語または少なくとも１つの誤り訂正された送信された符号語に少なくとも１つの着色シーケンスを適用するための着色器であって、着色シーケンスは、少なくとも１つの着色シーケンスの適用によって符号語の少なくとも１つのビットが変更されるようなものであり、少なくとも１つの着色シーケンスは、特定の着色シーケンスとして特定の復号化モードに関連付けられている着色器、少なくとも１つの着色された符号語を冗長復号化して、復号化済み出力符号語を得る冗長デコーダ、および、復号化された出力符号語を得るために冗長デコーダによって使用される特定の復号化モードを示す復号化モードインジケータを生成するための復号化モード検出器であって、復号化モードインジケータが、送信される符号語の着色に使用される特定の着色シーケンスとして、少なくとも１つの着色シーケンスに関連付けられている、復号化モード検出器とを備える。すなわち、複数の送信符号語に対して、異なる着色シーケンス（脱色）を適用し、異なる復号化モードを使用して（脱）着色済みの符号語を復号化し、使用された復号化モードの１つを、試験結果に基づいて特定の復号化モードとして選択する。
本願発明の実施形態によれば、冗長デコーダは、着色済みの符号語のビット数を削減するためのビット数削減器と、着色済みの符号語の誤りを訂正するための誤り訂正器とを備え、または、チャンネルデコーダは、送信された符号語の誤りを訂正するための誤り訂正器をさらに備える。
すなわち、伝送される符号語に誤りが存在する場合には、誤り訂正処理を冗長デコーダでの復号化処理の一部で動作させるか、冗長デコーダとは独立して（脱）彩色を施す前に誤り訂正処理を動作させる。
本願発明の実施形態によれば、着色器は、着色シーケンスに加えて、少なくともさらなる着色シーケンスを使用するように構成され、または、チャンネルデコーダは、着色なしのさらなる復号化モードで着色器をバイパスするように構成され、例えば、以下のようになる。前記着色シーケンスは、値としてゼロのみを有しており、冗長デコーダが、さらなる着色シーケンスを使用して着色された追加の少なくとも１つの着色された符号語を冗長復号化して、さらなる復号化済みの符号語を得るように構成され、さらなる着色シーケンスを使用して送信された符号語から得られたさらなる着色済みの符号語、または着色されていない送信された符号語から、別のさらなる復号化済みの符号語を得るように構成され、冗長デコーダが、復号化された符号語の信頼性尺度、さらなる復号化された符号語のさらなる信頼性尺度、またはさらなる符号語のさらなる信頼性尺度を出力するように構成され、例えば、信頼性尺度は、異なる色付けシーケンスおよび復号化モードを使用して復号化された符号語ごとに計算され、復号化モード検出器は、信頼性尺度に基づいて、復号化モードインジケータを決定するように構成され、冗長デコーダは、復号化モードインジケータを受信して、復号化済みの符号語、復号化済みの符号語またはさらなる復号化済みの符号語、または別のさらなる復号化済みの符号語のいずれかを、復号化された出力符号語として出力するように構成される。すなわち、送信された符号語に誤りがある場合には、信頼性尺度、例えば、リスク値（信頼性尺度）を計算し、最小のリスク値を有する復号化符号語に使用される復号化モードを特定の復号化モードとして選択する。
本願発明の実施形態によれば、復号化モード検出器は、所定数の復号化モード候補を示す候補リストを格納するように構成されており、１つの復号化モード候補は、着色シーケンスなしで示される場合もあれば、すべての復号化モード候補が着色シーケンスに関連付けられている場合もあり、使用されるべき復号化出力符号語を得るために冗長デコーダによって使用されるべきある復号化モードとして１つの復号化モード候補を選択するように構成されており、復号化モード検出器は、第１の復号化モード動作および第２の復号化モード動作を実行するように構成され、第１の復号化モード動作を実行するための復号化モード検出器は、ある復号化モードが着色シーケンスのない復号化モード候補であると推定するように構成される、すなわち、第１の符号語が着色されていないかどうかをハッシュが評価される前に、符号語のシンドロームを計算し、計算されたシンドロームが値ゼロを有するかどうかを確認し、計算されたシンドロームが値ゼロを有するときに、送信された符号語のハッシュ値を計算し、計算されたハッシュ値と、送信された符号語に含まれるハッシュ値とを比較し、算出されたハッシュ値が含まれるハッシュ値とが等しい場合には、着色シーケンスのない復号化モード候補を特定の復号化モードとして示す復号化モードインジケータを生成し、算出されたハッシュ値が含まれるハッシュ値と異なる場合には、着色シーケンスのない復号化モード候補を候補リストから除外して、第２の復号化モード動作をさらに進めるように構成されている。すなわち、復号化モード検出器は、２つの動作を行い、例えば、復号化モード検出器は、第１の復号化モード動作を行う第１の復号化モード検出器と、第２の復号化モード動作を行う第２の復号化モード検出器とからなり、第１の復号化モード動作で特定の復号化モードが選択されなかった場合には、第２の復号化モード動作でさらに選択処理を進めることになる。したがって、送信された符号語に誤りがなく、エンコーダで着色シーケンスがないことに関連したモードが使用されていた場合には、それ以上進む必要がないので、効率的に特定の復号化モードが選択されることになる。
本願発明の実施形態によれば、第２の復号化モード動作において、送信された符号語の誤りがシンドロームを用いて検出され、誤り位置多項式を用いて誤りシンボルが計算され、誤りシンボルが訂正される。この手順では、検出された誤りが訂正不可能な場合、訂正不可能な誤りを含む送信ワードに適用された着色シーケンスに関連する復号化モードが候補リストから除外される。また、訂正可能な誤りを持つ送信ワードに対する誤り位置多項式が決定できない場合には、さらにその復号化モードを候補リストから除外する。つまり、リストアップされた候補の復号化モードを段階的に除外してゆき、最後にリストに残った復号化モードをある復号化モードとして選択する。したがって、誤り発生のリスクを考慮すると、確実に特定の復号化モードが選択される。
本願発明の好ましい実施形態では、デコーダが部分的なテスト復号化によってＦＥＣモードを決定することができる一方で、冗長率が効率的になるように周知の線形符号を修正することによって、ＦＥＣモードをシグナリングする。このゼロバイト暗黙のシグナリングは、伝送誤りが発生しなければ決定論的であり、そうでなければ高い確率で正しいモードを見つけることができる。すなわち、シグナリング誤りによるフレーム損失は、訂正できないフレームによるフレーム損失に比べて無視できる程度のものである。より具体的には、データシーケンスを所定の長さＮtargetのコードシーケンスにエンコードするための多数のＮmodeモードを提供する（ＦＥＣ）スキームに関するものである。ここでは、単純化のために２進数のシーケンスを想定しているが、同様の方式は、データシンボルが任意の体（field）、例えば有限ガロア体の要素である一般的なケースにも適用できるであろう。
本願発明の有利な態様は、従属請求項の対象となる。本願発明の好ましい実施形態は、そのうちの図に関して以下に説明される。
図１は、本願発明の実施形態に従って伝送されるフレームを符号化するためのチャンネルエンコーダの一例を示すブロック図である。 図２は、本願発明の実施形態に従って送信されるフレームを符号化するための他のチャンネルエンコーダの一例を示すブロック図である。 図３は、本願発明の実施形態に従って伝送されるフレームを符号化するためのチャンネルエンコーダを含むエンコーダの一例を示すブロック図である。 図４は、図３に示した更なるチャンネルエンコーダの一例を示すブロック図である。 図５Ａは、本願発明の実施形態による少なくとも１つの送信される符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダの例を示すブロック図である。 図５Ｂは、本願発明の実施形態による少なくとも１つの送信される符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダの例を示すブロック図である。 図６は、本願発明の実施形態による図５Ａまたは図５Ｂに示された請求項のチャンネルデコーダによって実施されるチャンネル復号化動作の一例を示すフローチャートである。 図７Ａは、図５Ａで示した本願発明による少なくとも１つの送信された符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダの変形例を示すブロック図である。 図７Ｂは、図５Ｂで示した本願発明による少なくとも１つの送信された符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダの変形例を示すブロック図である。 図８は、図７Ａまたは図７Ｂによって示された本願発明による少なくとも１つの送信された符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダのさらなる変形例を示すブロック図である。 図９は、本願発明の実施形態による送信されるべきフレームを符号化するためのチャンネルエンコーダの別の例を示すブロック図である。 図１０は、本願発明の実施形態による図９に示したチャンネルエンコーダによって実施されるチャンネル符号化動作の一例を示すフローチャートである。 図１１は、図９に示した本願発明の実施の形態により、送信されるべきフレームを符号化するためのチャンネルエンコーダの変形例を示すブロック図である。 図１２は、本願の実施形態による図１１に示したチャンネルエンコード動作におけるフレームアーキテクチャのための例を示す模式図である。 図１３は、本願発明の実施形態による、符号化モードに依存したフレームアーキテクチャの例を示す概略図である。 図１４は、本願発明の実施形態による、送信すべきフレームを符号化するためのチャンネルエンコーダのさらなる例を示すブロック図である。 図１５は、本願の実施形態による、少なくとも１つの送信すべき符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダのさらなる例を示すブロック図である。 図１６は、本願の実施形態による図１５に示したチャンネルデコーダに配置されたチャンネルデコーダの復号化モード検出器の一例を示すブロック図である。 図１７は、本願の実施の形態による、図１６に示した復号化モード検出器が実施する復号化モード検出器の復号化モード検出動作の一例と、図１５に示したチャンネルデコーダが実施するチャンネルデコーダの復号化動作の一例とを示すフローチャートである。 図１８は、本願発明の実施形態による図１６に示した復号化モード検出器によって実装される復号化モード検出器の第２の復号化モード動作の一例を示すブロック図である。 図１９は、本願発明の実施の形態による図１８に示した第２の復号化モード検出器が実施する第２の復号化モード動作の手順の一例を示すフローチャートである。 図２０は、図１５に示した本願の実施形態による、少なくとも１つの送信された符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダの変形例を示すブロック図である。 図２１は、本願の実施形態による、図２０に示したチャンネルデコーダに配置されたチャンネルデコーダの復号化モード検出器の変形例を示すブロック図である。 図２２は、図２０に示したモード検出器によって実施される第１の復号化モード動作の動作を示す模式図である。 図２３は、図１８に示した第２の復号化モード検出器によって実装される第２の復号化モード動作の動作を示す概略図である。 図２４は、図１８に示した第２の復号化モード検出器によって実装される第２の復号化モード動作の動作を示す概略図である。 図２５は、図２３、図２４に示した第２の復号化モード動作の動作を示す拡大模式図である。
以下の説明では、同等または等価の要素、または同等または等価の機能を持つ要素は、同等または等価の参照数字で示される。
以下の説明では、本願発明の実施形態をより詳細に説明するために、複数の詳細を記載している。しかし、本願発明の実施形態は、これらの具体的な詳細がなくても実施できることは、当業者には明らかであろう。他の例では、本願の実施形態を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造および装置を詳細にではなくむしろブロック図の形で示している。また、以下に説明する異なる実施形態の特徴は、特に断りのない限り、互いに組み合わせることができる。
図１は、フレームを符号化するためのチャンネルエンコーダ２の実施形態を示しており、異なる符号化モードのセットから特定の符号化モードに従ってフレームを冗長符号化するためのマルチモード冗長エンコーダ４と、少なくとも１つの符号語に着色シーケンスを適用するための着色器６とを備えている。図２は、チャンネルエンコーダ２の別の例を示しており、符号化基準、例えば、フレームの冗長率、必要なデータ保護（特定の符号化モード、データ長、ターゲットサイズＮtarget、フレームを構成するデータ語の数などを提供するためのコントローラ８をさらに備えている。図１に示すように、チャンネルエンコーダ２がコントローラ８を含まない場合、符号化基準はフレームに関連付けられてマルチモード冗長エンコーダ４に提供される。オプションとして、チャンネルエンコーダ２は、送信されるフレームのハッシュ値を計算するためのハッシュ伸長も含む。
さらなる実施形態では、例えば、オーディオデータのフレームがチャンネルエンコーダ２に提供される。コントローラ８がチャンネルエンコーダ２に含まれていない場合（図１に示すように）、オーディオデータのフレームは、ターゲットサイズＮtargetおよび特定の符号化モードｍfecの指示と関連付けられる。そして、提供されたフレームは、マルチモード冗長エンコーダ4で符号化され、マルチモード冗長エンコーダ４から複数の符号語が出力される。出力された符号語は、着色器６に供給され、出力された符号語のうち少なくとも１つの符号語は、ある符号化モードｍfecに応じて選択された特定の着色シーケンスsigmを適用して着色される。着色シーケンスについては、その値がゼロである場合には、その符号語については着色をバイパスする。すなわち、例えば、ゼロの値を持つ着色シーケンスsig1には、符号化モードｍfec＝１が関連付けられており、すなわち、着色シーケンスsig1はゼロのシーケンスであるため、符号化モードｍfec＝１で符号化された符号語に対する発色がバイパスされることになる。
図３は、本願発明の一実施形態によるチャンネルエンコーダを含むエンコーダの一例を示す図である。このエンコーダは、オーディオエンコーダ１と、チャンネルエンコーダ２と、スイッチングユニット３とから構成されている。オーディオエンコーダ１は、入力されたオーディオデータをエンコードするように構成されており、チャンネルエンコーダ２は、示されたモードに従ってチャンネルをエンコードするように構成されている。スイッチングユニット３は、オーディオエンコーダ１にペイロードサイズＮpを与え、チャンネルエンコーダ２にＦＥＣモードとスロットサイズＮsを与える。図３に示すように、エンコーダは、符号化済みフレームを出力する。
図４は、図３に示したチャンネルエンコーダのさらなる例を示す図である。チャンネルエンコーダ２は、ハッシュ拡張部１０、リニアエンコーダ４'、および着色器６'から構成される。オーディオエンコーダ１で符号化されたオーディオデータが入力データａinとして入力され、ハッシュ拡張部１０は、ハッシュデータを加算して拡張データａextを生成する。拡張データａextは、リニアエンコーダ４'に供給され、リニアエンコーダ４'は、線形符号の符号語ａencを生成する。符号語ａencは、着色器６'に供給され、着色器６'は、送信すべき着色符号語ａoutを生成する。
Figure 0007525502000001
Figure 0007525502000002
Figure 0007525502000003
Figure 0007525502000004
Figure 0007525502000005
Figure 0007525502000006
図５Ａに示すように、チャンネルデコーダ２０は、着色器（脱色器）２２と、冗長デコーダ２４と、モード検出器２６とで構成されている。なお、冗長デコーダ２４は、ビット数削減器２４ａと誤り訂正器２４ｂとで構成されているが、冗長デコーダ２４にビット数削減器２４ａと誤り訂正器２４ｂとが設けられている必要はない。すなわち、図５Ｂに示すように、誤り訂正器２４ｂを着色器２２に接続し、ビット数削減器２４ｂを着色器２２とモード検出器２６の間に配置してもよい。モード検出器２６は、冗長デコーダ２４（ビット数削減器２４ａ）と着色器２２に接続されている。チャンネルデコーダ２０では、より具体的には、復号化モード検出器２６では、復号化された出力符号語を得るために冗長デコーダ２４（ビット数削減器２４ａ）が使用する特定の復号化モードを示す復号化モードインジケータと、着色器２２での送信符号語の着色に使用される特定の着色シーケンスとが決定される。
チャンネルデコーダ２０は、チャンネルエンコーダ２から送信された送信符号語を受信する。そして、以下に説明するように、復号化モード検出器２６で復号化モードインジケータを生成するために、所定数の送信符号語が使用／テストされる。復号化モード検出器２６は、チャンネルエンコーダ２が使用し得る復号化モードに関する情報、例えば、復号化モード候補のリストを有する。
図６は、図５Ａまたは図５Ｂに示した請求項のチャンネルデコーダが実施するチャンネル復号化動作の一例を示すフローチャートである。送信された所定数の符号語は、候補リストの復号化モードｍfec＝１に関連付けられた着色シーケンス（Ｓ２）、例えば、着色シーケンスsig1を適用して脱色される。そして、着色（脱色）された符号語がビット数削減器２４ａで復号化され（Ｓ４）、所定数の復号化された出力符号語が得られる。伝送誤りが発生していない場合には（Ｓ６）、復号化された出力符号語に基づいて、復号化モード検出器２６で復号化モードインジケータを生成する（Ｓ１０）。生成された復号化モードインジケータは、着色器２２および冗長デコーダ２４（ビット数削減器２４ａ）に提供され、すなわち、復号化モードインジケータが特定の復号化モードを示している場合には、その復号化モードが検出されたと定義される（Ｓ１２）。そして、ある復号化モードを用いて復号化された送信符号語を、復号化出力符号語として出力する（Ｓ１６）。
Ｓ６で示したように、誤りが検出された場合には、復号化モード検出器２６で信頼性指標（リスク値）を算出する（Ｓ７）。すなわち、送信された誤りが発生した場合、誤りを検出し、誤り訂正器２４ｂでシンドロームを計算して使用することにより、誤り訂正を試み、誤り訂正器２４ｂから復号化モード検出器２６に誤り訂正の結果が提供される。なお、図５Ｂに示すように、誤り訂正器２４ｂが独立している場合には、誤り訂正の結果が送信符号語に関連付けられる。誤り検出および誤り訂正の詳細な手順については、後で説明する。
そして、リスト上の全ての復号化候補モードをテストした場合（Ｓ８）、さらに上述のＳ１０に進む。リスト上の復号化候補モードが残っている場合には（Ｓ８）、全ての復号化候補モードをテストするまで、Ｓ２～Ｓ７を繰り返す。全ての復号化モード候補をテストしたにもかかわらず、ある復号化モードが決定されなかった場合（Ｓ１２）、ある復号化モードを決定するために使用／テストされた送信符号語で構成されるフレームは、不良フレームとして登録される。
図７Ａ及び図７Ｂは、図５Ａ及び図５Ｂに示したチャンネルデコーダ２０の変形例を示す。図７Ａに示すように、チャンネルデコーダ２０は、着色器２２、冗長デコーダ２４およびモード検出器２６に接続されたコントローラ２８をさらに備えている。また、図５Ｂで説明したチャンネルデコーダ２０に対応する図７Ｂのチャンネルデコーダ２０は、誤り訂正器２４ｂ、着色器２２、ビット数削減器２４ａおよびモード検出器２６に接続されたコントローラ２８をさらに備えている。
図７Ａのチャンネルデコーダ２０においても、図７Ｂと同様に、複数のモードテストを並行して処理してもよい。例えば、候補リストに４つの候補モードがある場合、各候補モードに対してモードテストを行う、すなわち、以下のようになる。候補１：着色シーケンスsig1と復号化モードｍfec＝１、候補２：着色シーケンスsig2と復号化モードｍfec＝２、候補３：着色シーケンスsig3と復号化モードｍfec＝３、候補４：着色シーケンスsig4と復号化モードｍfec＝４を後述のように並行して行う（図６のＳ２～Ｓ８は各候補に対して並行して行う）。そして、モード検出器２６は、復号化モードインジケータを生成し、コントローラ２８は、指示された復号化モードを用いて復号化された復号化符号語を、出力される復号化符号語として出力するように、冗長デコーダ２４（ビット数削減器２４ａ）に指示する。
図８は、複数の着色器２２１～２２４と、複数のデコーダ（冗長デコーダ）２４１～２４４と、モードセレクタ（検出器）２５と、スイッチ２７とからなるチャンネルデコーダの変形例を示す。図８で説明したように、送信された符号語、すなわち符号化データａinは、チャンネルデコーダに入力され、複数の着色器２２１～２２４に提供するためにコピーされる。コピーされた符号化データａinには、着色器２２１で着色シーケンスsig1が適用され、着色された符号語ａin(１)には、デコーダ２４１で復号化モードｍfec＝１が適用されて、復号化された符号語ａdec(１)が得られるようになっている。本実施形態では、着色シーケンスsig1はゼロシーケンス、すなわち着色動作をバイパスしている。着色器２２２でコピーされた符号化データａinに着色シーケンスsig2を適用し、デコーダ２４２で着色された符号語ａin(２)に復号化モードｍfec＝２を適用して、復号化された符号語ａdec(２)が得られる。着色器２２３でコピーされた符号化データａinに着色シーケンスsig3が適用され、デコーダ２４３で着色された符号語ａin(３)に復号化モードｍfec＝３が適用されて、復号化された符号語ａdec(３)が得られる。着色器２２４でコピーされた符号化データａinに着色シーケンスsig4が適用され、デコーダ２４４で着色された符号語ａin(４)に復号化モードｍfec＝４が適用されて、復号化された符号語ａdec(４)が得られる。
図８には描かれていないが、デコーダは誤り訂正器を含み、復号化統計情報、例えば、訂正されたビットまたはシンボルの数、および符号がより小さいコードから構築される場合にはサブ符号語内の訂正されたシンボルの数は、点線で示されるように各デコーダ２４１～２４４からモードセレクタ２５に提供される。そして、モードセレクタ２５は、復号化された出力符号語を得るためにデコーダが使用するある復号化モードを示す復号化モードインジケータを生成する。モードセレクタ２５は、復号化統計情報に基づいて、復号化モードを特定の復号化モードとして選択する、すなわち、誤り訂正を行わずに復号化するモードがあれば、このモードが特定の復号化モードとして選択される。この場合、注意すべきは、誤りが発生していない場合には、選択ミスは起こり得ないということである。誤りが発生した場合は、ランダムな推測によって同程度の誤り数の符号語を生成する可能性に基づいて、復号化モードのリスク値（信頼性尺度）が計算される。そして、モード検出器は、リスク値が最も低い復号化モードを決定する。さらに、モード検出器は、選択されたモードのリスク値が予め定められた閾値よりも小さいことを要求してもよい。したがって、あらかじめ決められた閾値よりも小さいリスク値を持つ復号化モードがない場合、復号化モードインジケータの代わりに不良フレームインジケータが生成される。不良フレームインジケータは、データサイズ／長さＮdataとともにエンコーダに提供される。
デコーダは、着色された符号語の復号化動作中に、訂正されたシンボルの数に基づいて、復号化モードのリスク値（信頼性尺度）を決定／算出／計算する。所定数の符号語が着色されている場合、例えば、６個の符号語が着色されている場合、６個の着色された符号語の復号化動作中の訂正シンボル数に基づいて、復号化モードｍfec＝２のリスク値（信頼性尺度）が算出される。同様に、復号化モードｍfec＝３のリスク値(更なる信頼性尺度)は、６個の着色符号語の復号化動作中に訂正されたシンボル数に基づいて算出され、また、復号化モードｍfec＝１のリスク値(更なる信頼性尺度)は、６個の着色されていない符号語の復号化動作時に修正されたシンボル数に基づいて算出される。
特定の復号化モードが選択されると、モードセレクタ２５からスイッチ２７に復号化モードインジケータが供給される。スイッチ２７は、復号化モードインジケータに基づいて、デコーダへの接続を切り替え、復号化された出力符号語を得る。すなわち、例えば、ある復号化モードとして、復号化モードｍfec＝３が指示された場合、スイッチ２７は、デコーダ２４３に接続して復号化出力符号語を得る。
Figure 0007525502000007
このようにして、誤ったモードを選択するリスクは、基礎となる符号の誤り訂正能力を超えて損傷した符号語を誤って復号化するリスクによって制限される。このリスクが大きすぎると考えられる場合には、符号化前のデータにオプションとしてハッシュ値を追加でき、モード検出手順で考慮することができる。これは、明示的なシグナリングと同様に、データレートを低下させる一方、モード選択のリスクと誤った復号化のリスクを同様に改善する。したがって、提案されたＦＥＣ方式は、検出されなかった破損フレームが、検出されて隠蔽された破損フレームよりも通常強い劣化をもたらすというアプリケーションに非常に適している。
以下、本願発明によるチャンネルエンコーダ２およびチャンネルデコーダ２０について、さらに詳しく説明する。
チャンネルエンコーダ
想定しているチャンネルエンコーダはバイト単位で動作し，ＧＦ(１６)上のリードソロモン符号を利用して線形符号のファミリーを構成する。入力として、スロットサイズとも呼ばれるNsと呼ばれるバイト単位のターゲットサイズ、１から４の間のモード番号ｍfec、および０から２５５の間の整数として解釈されるデータバイトの入力シーケンスａ(ｋ)、ｋ=０,１,...,Ｎp－1を受取る。入力サイズＮpは、後述するようにパラメータＮsおよびｍfecから導かれる。以下では、ターゲットサイズは少なくとも４０バイトであると仮定する。
図９は、本願発明の実施の形態による送信すべきフレームを符号化するためのチャンネルエンコーダ２の他の例を示すブロック図である。チャンネルエンコーダ２は、コントローラ８、プリプロセッサ１０、データ分割器１２、マルチモード冗長エンコーダ４、着色器６、及びマルチミキサ１４から構成される。
図１０は、図９に示したチャンネルエンコーダが実施するチャンネル符号化動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、入力データ、すなわち入力フレームデータのハッシュ値を算出し、入力データに付加する（Ｓ２０）。入力データと付加されたハッシュ値を含むフレームは、データ分割器１２によって複数のデータ語に分割される（Ｓ２２）。データ語の数は、フレームの目標サイズに基づいて算出される。複数のデータ語は、マルチモード冗長エンコーダ４によって符号化され（Ｓ２４）、符号化されたデータ語、すなわち符号語は、着色シーケンスを適用するために着色器６に提供される（Ｓ２６）。そして、着色された符号語は、マルチミキサ１４でインターリーブされる（Ｓ２８）。
図１１は、図９に描かれたチャンネルエンコーダの変形例を示すブロック図である。図１１のチャンネルエンコーダは、他の装置に情報を提供するためのフレーム構成器１１をさらに備えている。例えば、フレーム構成器１１は、パラメータ、例えば、符号語Ｎsの目標サイズや符号化モードｍfecを受け取る。また、フレーム構成器１１では、フレームのハッシュ値Ｎhashのサイズやハミング距離が算出される。図１１に示すように、入力データａinとデータ長Ｎpの情報と、算出されたハッシュサイズＮhashとハミング距離がプリプロセッサ１０に与えられる。また、符号語の長さＬi、ハミング距離ｄi、符号語の数Ｎcwは、データ分割器１２、リードソロモン（Read-Solomon；ＲＳ）エンコーダ４、着色器６、マルチプレクサ（インターリーバ）１４に供給される。プリプロセッサ１０からは、例えば、Ｎ2＝Ｎp＋Ｎhashのサイズを有するデータａ2がデータ分割器１２に供給される。データ分割器１２は、フレームを、ＲＳエンコーダ４に供給される複数の符号語Ｄ0，Ｄ1～ＤNCW-1に分割する。ＲＳエンコーダ４は、データ語を符号化して、着色器６に供給される符号語Ｃ0，Ｃ1～ＣNCW-1を得る。着色器６は、符号語に着色シーケンスを適用して着色符号語を得て、着色符号語はマルチプレクサでインターリーブされ、ａoutとして出力される。詳細な手順は以下の通りである。
Figure 0007525502000008
リードソロモン符号の誤り検出はあまり強力ではないため、ハッシュ値はデータの検証に使用される。
Figure 0007525502000009
算出されたハッシュ値で拡張された入力データ、すなわちハッシュ値を含むフレームは、複数のデータ語に分割される。データ語の数は、例えば、フレームの目標サイズと符号語インデックスに基づいて算出される。
図１２は、図１１に示したチャンネルエンコーダが行うチャンネルエンコード動作におけるフレームアーキテクチャの一例を示す模式図である。入力データ、すなわちハッシュ値を含む入力フレームは、算出された数のデータ語（符号語の数でもある）、例えば６個のデータ語Ｄ1～Ｄ5に分割される。
リードソロモン符号化
(参考文献："Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms", Todd K. Moon, 2005.)
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Figure 0007525502000013
Figure 0007525502000014
以上で説明されるように、図１２にも示すように、データ語が符号化され、符号語が出力される。各符号語の長さは必ずしも同じではなく、例えば、符号語Ｃ0およびＣ1の長さは１４ニブルであり、符号語Ｃ2～Ｃ5の長さは１３ニブルであり、したがって、符号語Ｃ0～Ｃ5を含むフレームの長さは４０バイトである。なお、データ語の長さは全く同じではないため、データ語ごとに冗長率が異なる可能性があることに留意すべきである。
図１３は、符号化モードに依存したフレームアーキテクチャの一例を示す模式図である。図１３は、ターゲットサイズを４０とした場合の、送信するデータと冗長配置の間の関係を示している。例えば、ｍfec=１を使用して符号化された符号語は誤りが発生せず、ｍfec＝２を使用して符号化された符号語は１符号語につき１シンボルの誤りが発生し、ｍfec＝３で符号化された符号語は１符号語につき２シンボルの誤りが発生し、ｍfec＝４で符号化された符号語は１符号語につき３シンボルの誤りが発生する可能性がある。復号化には、符号化されたデータを拡張するためにモードの知識が必要であるため、チャンネルデコーダ２０には、伝送すべきデータと冗長構成が通知される。
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Figure 0007525502000019
Figure 0007525502000020
着色された符号語を図１２に示す。符号化モードｍfec＝１を用いて符号化された符号語には、着色シーケンスsig1が適用され、すなわち、着色シーケンスはゼロシーケンスであるため、着色はバイパスされる。符号化モードｍfec＝２を用いて符号化された符号語には、着色シーケンスsig2が適用され、符号化モードｍfec＝３を用いて符号化された符号語には、着色シーケンスsig3が適用され、符号化モードｍfec＝４を用いて符号化された符号語には、着色シーケンスsig4が適用される。なお、すべての符号語を着色する必要はなく、フレーム内の符号語の所定のサブセットにのみ着色シーケンスを適用してもよい。
符号語の多重化
着色された符号語は、マルチプレクサ１４によってインターリーブされる。すなわち、着色された符号語からのビットが、少なくとも１つの異なる符号語のさらなるビットにおける様々な符号語に配置されて、フレームが得られる。
Figure 0007525502000021
図１４は、伝送されるべきフレームを符号化するためのチャンネルエンコーダのさらなる例を示すブロック図である。図１４に示すチャンネルエンコーダ２は、コントローラ８、チャンネルエンコードコア２'およびオーディオエンコーダ１６から構成されており、すなわち、このチャンネルエンコーダは、伝送されるべきオーディオフレームをエンコードするために使用される。送信すべきビデオフレームを符号化する場合には、チャンネルエンコーダ２は、オーディオエンコーダ１６の代わりにビデオエンコーダを構成する。
チャンネルデコーダ
図１５は、チャンネルデコーダ２０のさらなる構成例を示す。チャンネルデコーダ２０は、デマルチプレクサ６０、復号化モード検出器２６、誤り訂正器６２、着色器２２、冗長デコーダ２４、データ結合器６４、およびポストプロセッサ６８から構成される。誤り訂正器６２は、図１５では復号化モード検出器２６に接続されている。しかし、誤り訂正器６２は、例えば、図５Ａに示すように、冗長デコーダ２４に含まれていてもよいし、復号化モード検出器２６と着色器２２の間、または着色器２２と冗長デコーダ２４の間に配置されていてもよい。さらに、図１５には示されていないが、チャンネルデコーダ２０は、コントローラおよび／または、復号化モードの候補リストを格納するメモリ／ストレージをさらに備えていてもよい。
図２０は、図１５に示すチャンネルデコーダ２０の変形例を示す。図２０は、図１１と同様に、チャンネルデコーダ２０の動作に合わせて描かれている。チャンネルデコーダ２０は、デマルチプレクサ６０、誤り訂正器を含むモード検出器２６、脱色器（着色器）２２、ＲＳデコーダ２４およびデータ結合器６４に、符号語数Ｎcwおよび符号語長Ｌiを与えるフレーム構成器６１をさらに含む。また、フレーム構成器６１は、フレームターゲットサイズ、すなわちスロットサイズＮsをポストプロセッサ６８に与える。デマルチプレクサ６０は、インターリーブされた符号語を抽出する。モード検出器２６は、ある復号化モードを検出し、復号化モードインジケータを生成する。復号化モードインジケータは、特定の復号化モードを示す情報を少なくとも含み、追加情報、例えば、訂正されたシンボルの数を含んでもよい。復号化モードインジケータは、モード検出器２６から脱色器２２、ＲＳデコーダ２４およびポストプロセッサ６８に提供される。脱色器２２は、所定の数の第１の符号語、例えば、特定の復号化モードに関連する着色シーケンスを有する第１の６個の符号語にＸＯＲを適用することにより、特定の復号化モードに従って脱色する。ＲＳデコーダ２４は、符号語のデータ部分のみを抽出し、すなわち、着色された符号語に対して先に行われた誤り訂正を行う。冗長量は、復号化モードインジケータによって示される。データ結合器６４は、入力を連結する、すなわち、データ語を結合して出力データを得る。ポストプロセッサ６８は、ある復号化モードがモード１でない場合、ハッシュ値を用いて出力データを検証する。以下、詳細な動作を説明する。
チャンネルデコーダ２０は、入力として、バイトのシーケンスａinと、バイト単位のスロットサイズＮsを受け取る。ここでも、バイトは０および２５５間の数字として解釈される。
符号語のデマルチプレックス
デマルチプレクサ６０は、デコーダ２０でインターリーブされた符号語を抽出する。すなわち、フレーム構成器６１は、「リードソロモン符号化」の項で規定したように入力サイズＮsから、符号語数Ｎcwと符号語長Ｌiを算出し、「符号語のマルチプレックス」の項で説明した配置に従って符号語Ｃiを抽出する。
Figure 0007525502000022
Figure 0007525502000023
提案されているモード判定では、少し異なる方法がとられている。モード検出器は、可能性のあるすべてのモードの完全なデコードを目指すのではなく、候補となるモードのリストを段階的に絞り込み、最初の６つの符号語を処理した後に最終的な判断に至るという並列的なアプローチをとる。この方法は、平均して計算量が少ないという利点がある。
図１６は、図１５に示したチャンネルデコーダ２０に配置されたチャンネルデコーダの復号化モード検出器２６の一例を示すブロック図である。復号化モード検出器２６は、第１の復号化モード検出器３０と、第２の復号化モード検出器３２と、コントローラ３４とから構成されている。復号化モード検出器２６は、第１の復号化モード検出器３０で第１の復号化モード動作を行い、第２の復号化モード検出器３２で第２の復号化モード動作を行うように構成されている。コントローラ３４は、復号化モードの候補リストを記憶するためのメモリ／ストレージを含んでいてもよい。
図１７は、図１６に示した復号化モード検出器が実施する復号化モード検出器の復号化モード検出動作の一例と、図１５に示したチャンネルデコーダが実施するチャンネルデコーダの復号化動作の一例を示すフローチャートである。
第１の復号化モード動作は、ある復号化モードがモード１であるかどうかをテストすることによって行われる。まず、符号語のシンドロームが計算され、計算されたシンドロームが消失したとき、すなわち値のないシンドロームが計算されたとき（Ｓ３０）、ハッシュ値が計算され、評価される（Ｓ３１）。すなわち、復号化モードがモード１であれば、誤りはないはずなので、シンドロームは値ゼロとなる。算出されたシンドロームが値を持つ場合、第１の復号化モード動作を終了し、第２の符号化モード動作に進む（Ｓ３８）。算出されたハッシュ値が、符号語に含まれるハッシュ値（受信ハッシュ値）と等しくない場合（Ｓ３４）、第１の復号化モード動作を終了し、第２の復号化モード動作に進む（Ｓ３８）。ハッシュ値が同じである場合（Ｓ３４）、第１の復号化モード検出器３０は、復号化モードインジケータを生成し（Ｓ３６）、コントローラ３４は、先行するさらなるステップを実行して（Ｓ８２）、復号化データを出力する。
図１８は、図１６に示した復号化モード検出器が実施する復号化モード検出器の第２の復号化モード検出器３２の一例を示すブロック図である。第２の復号化モード検出器３２は、シンドローム算出器４０、シンドローム着色器４２、シンドローム検査器４４、誤り位置多項式算出器４６、リスク値算出器４８、誤り位置算出器５０、誤りシンボル算出器５２から構成される。第２の復号化モード動作において、シンドローム着色器４２は、符号語やシンドロームに着色を行うことは基本的に同じことであるため、算出されたシンドロームを脱色するために着色シーケンスを適用する。
図１９は、図１８に示した第２の復号化モード検出器３２が実施する第２の復号化モード動作の手順の一例を示すフローチャートである。図１９に示すように、シンドローム算出器４０（Ｓ４０）でシンドロームを算出し、シンドローム着色器４２（Ｓ４２）でシンドロームを着色する。例えば、候補リストの次の候補モードに関連付けられた着色シーケンスのシンドロームが着色され、例えば、モード２に関連付けられた着色シーケンスsig2が着色される。符号語のシンドロームを着色シーケンスのシンドロームで着色することは、符号語のシンドロームを計算する前に符号語を着色するのと同じ出力を得ることができるが、計算量は少ない。脱色されたシンドロームは、シンドローム検査器４４（Ｓ４４）で、チェックされる、すなわち、シンドロームの値がチェックされる。あるモードについてすべてのシンドロームが消失している場合には、さらなるモードをチェックすることなく、このモードが直接選択される。脱色されたシンドロームが値を有する場合、誤りが発生したことになり（Ｓ４６）、したがって、誤り位置多項式算出器４６（Ｓ４８）において、誤り位置多項式（ＥＬＰ）が計算される。ＥＬＰが存在しない場合（Ｓ５０）、すなわちＥＬＰが算出できない場合には、その復号化モードを候補リストから除外し（Ｓ５２）、未検証のモードがある場合には（Ｓ５８）、ステップＳ４０に戻る。例えば、着色シーケンスsig2を適用した脱色シーケンスのＥＬＰが存在しない場合には、復号化モード２を候補リストから除外する。ＥＬＰが存在する場合（Ｓ５０）、リスク値算出器４８でリスク値を算出する（Ｓ５４）。算出されたリスク値が所定の閾値よりも大きい場合（Ｓ５６）、そのモードを候補リストから除外する（Ｓ５２）。リスク値が所定のしきい値よりも小さい場合（Ｓ５６）、候補リストにまだテストされていないモードがあるかどうかがチェックされる（Ｓ５８）。候補リストにまだテストされていないモードがあるときは（Ｓ５８）、処理はステップＳ４０に戻る。候補リストの全てのモードがテストされた場合（Ｓ５８）、誤り位置算出器５０（Ｓ６０）によって誤り位置が算出される。算出された誤り位置に基づいて、誤りが修正できない場合（Ｓ６２）、その復号化モードは候補リストから除外される（Ｓ５２）。誤りが訂正可能な場合（Ｓ６２）、誤りシンボル算出器５２により誤りシンボルを算出し（Ｓ６４）、復号化モードインジケータを生成する（Ｓ６６）。
そして、図１７に描かれているように、誤り訂正器６２によって誤りが訂正される（Ｓ６８）。誤り訂正が成功しない場合には、訂正できない誤りを有する符号語を含むフレームを不良フレームとして登録する（Ｓ７０）。誤り訂正が成功した場合には、着色器２２により、復号化モードインジケータに基づいて符号語が着色される（Ｓ７２）。そして、着色された（脱色された）符号語は、冗長デコーダ２４によって復号化モードインジケータに基づいて復号化され（Ｓ７４）、データ結合器６４によってデータ語が連結される（Ｓ７６）。連結されたデータのハッシュ値を算出し、含まれるハッシュ値と比較してハッシュ値の評価を行う（Ｓ７８）。ハッシュ値が一致する場合（Ｓ８０）、復号化されたデータが出力される。ハッシュ値が一致しない場合（Ｓ８０）、復号化されたフレームを不良フレームとして登録する（Ｓ７０）。
図２１は、図２０に示したチャンネルデコーダに配置されたチャンネルデコーダの復号化モード検出器の変形例を示すブロック図である。図２１は、図２０のモード検出器２６が行う動作を示した概略ブロック図を示す。すなわち、図２０のモード検出器２６は、ステージ1（第１の復号化モード動作）を行う第１の復号化モード検出器と、ステージ２（第２の復号化モード動作）を行う第２の復号化モード検出器と、モードセレクタと、誤り訂正器とから構成されている。
Figure 0007525502000024
Figure 0007525502000025
すなわち、図２２に示すように、両方の条件が満たされた場合、第１の復号化モード検出器は、ある復号化モードがモード１であることを通知する（図２１に "is＿mode＿1 "として表示されている）。この場合、それ以降の手順、すなわち、ステージ２と誤り訂正はスキップされる。
Figure 0007525502000026
Figure 0007525502000027
図２３に示すように、モード２で行った動作をモード３、モード４でも同様に行う。そして、誤りシンボル算出器１から、誤り位置を示すデータerr＿posi,2と、誤りシンボルerr＿symbi,2を示すデータがスイッチに送られる。また、誤りシンボル算出器２からは、err＿posi,3とerr＿symbi,3がスイッチに送られ、誤りシンボル算出器２からは、err＿posi,4とerr＿symbi,4がスイッチに送られる。モードセレクタは、以下の手順に従って特定のデコードモードを選択する。
1. is＿mode＿1 "と表示されていればモード１、失敗していれば "is＿mode＿n"、n = 2, 3, 4をチェックする。終了。

2. ｎに対してsyndrome＿check=trueの場合は、ｍfec=ｎ＋１(誤りなし)が選択される。

3. すべてのモードがブラックリストに載っている場合、モードは選択されない、つまり、is＿mode＿n <0、となる。

4. 候補リストに残っている（ブラックリストに載っていない）モードから、risk＿val＿(mfec－1）が最小となるｍfecを選択する。
その後、スイッチはｍfecに応じて入力を切り替える(モードが選択されていない場合は出力は関係ない)。誤り訂正器では、is＿mode＿1、すなわちｍfec＝１の場合、誤りが発生しないため、output＝inputとなる。それ以外の場合、誤り訂正器はerr＿pos i,mfecで示されるシンボルをerr＿symbi,mfecとXORして修正する。詳細な処理は以下の通りである。
ステージ２では、候補となるモードのリストをいくつかのステップでさらに減らしていく。特定の復号化モードを選択する手順は、有効なモードが見つかった時点、または候補リストに有効なモードが残っていない時点で終了する。後者の場合、復号化は停止され、フレームは不良フレームとしてマークされる。
ステージ２では、符号語Ｃ0～Ｃ3のみを考慮してモード検出を行う。本実施形態では、符号語の数を６個としているが、例えば、送信チャンネルの状況、送信環境、必要な保護強度、および／またはコーデックの性能などに応じて、この数は異なっていても構わない。
Figure 0007525502000028
ｋ=１,２,...,δi(ｍ)－１に対してσi,m(ｋ)＝０となるｍが存在する場合、モードｍが選択される。これは、送信誤りが発生していない場合は常にそうであり、sigkの選択により、このようなｍは必然的に一意となることに留意されたい。
Figure 0007525502000029
Figure 0007525502000030
Figure 0007525502000031
Figure 0007525502000032
Figure 0007525502000033
Figure 0007525502000034
ｍfec＞１の場合、ポストプロセッサ６８において、ハッシュ値を再計算し、送信された符号語に含まれるハッシュ値と比較することにより、復号化されたデータが検証される。検証が成功した場合、復号化されたデータは、エンコーダでのデータ位置に従って出力される。そうでない場合は、チャンネルエンコーダ２に不良フレームが通知される。
復号化モードが選択されると、図２０に示すように、ある復号化モードを示す復号化モードインジケータが生成され、脱色器２２、ＲＳデコーダ２４、ポストプロセッサ６８に送られる。また、図２０に示すように、脱色器２２は、最初の６個の符号語とsigmfec（k）とをＸＯＲすることにより、モードｍfecに従って脱色する。ＲＳデコーダ２４は、符号語のデータ部分のみを抽出し、すなわち、着色された符号語に対しては、先に誤り訂正を行う。また、冗長量を特定するためには、ある復号化モードを知る必要があるため、復号化モードインジケータをＲＳデコーダ２４に送る。"Error Correction Coding:Mathematical Methods and Algorithms", Todd K. Moon, 2005に開示されているような方法で、ある復号化モードに応じて復号化する復号化処理を行う。データ結合器６４は、入力を連結して出力を得、ポストプロセッサ６８は、ｍfec＞１であればデータを検証し、ハッシュデータを除去する。
本願発明の実施形態によれば、チャンネルエンコーダは、フレームの符号語に着色シーケンスを適用することにより、符号化モードを示す。したがって、ある符号化モードと必要なパラメータを示すために、データを別途送信する必要がなく、したがって、データ伝送レートが向上する。また、符号化モードに応じて選択された着色シーケンスを適用することで、符号化モードの情報／指示を符号語に含めることができるため、誤り耐性のあるモードシグナリングが可能となる。さらに、着色シーケンスを適用することで、符号化モードの情報／指示が符号語に分散されるため、符号化モードの情報／指示を、誤りに強い方法でチャンネルデコーダにて受信することができるようになる。また、チャンネルデコーダは、復号化モードに関する具体的な情報や、復号化モードを決定するためのパラメータを別途受け取ることなく、復号化モードを決定することができる。したがって、チャンネルのデータ伝送率が効果的に改善される。
本願発明の実施形態によれば、チャンネルデコーダは、復号化モードを検出するために、誤りが発生したか否かを調べるテスト復号化を行う。そのため、伝送誤りが発生していない場合には、簡単な計算で信頼性の高い復号化モードを決定することができる。
本願発明の実施形態によれば、伝送誤りが発生した場合、チャンネルデコーダは、テストとして所定数の符号語に対して誤り訂正を行い、誤りのリスク値（信頼性尺度）を算出する。したがって、チャンネルエンコーダから特定の情報やパラメータを受け取らなくても、所定数の符号語をテストし、信頼性尺度を考慮することで、適切な復号化モードを決定することが可能となる。
本願発明の実施形態によれば、復号化モード指示器は、所定数の符号語をテストすることにより復号化モードを検出し、復号化モード候補リストの中から復号化モードの候補を推測する復号化モード検出器を備える。発生した誤りに基づいて候補リストの候補を除外またはブラックリスト化し、信頼性尺度（リスク値）を考慮して候補リストに残った復号化モード候補の中から特定の復号化モードを最終的に選択する。そして、復号化モードインジケータには、選択された復号化モードのリスク値が含まれており、誤りのリスクが所定の閾値よりも大きい場合には、そのフレームは不良フレームとして登録される。これにより、所定数の符号語のみをテストすることで、信頼性の高い適切な復号化モードを選択することが可能となる。
続いて、さらなる実施形態について説明する。
アプリケーション層の前方誤り訂正
1. チャンネルエンコーダ
1.1 機能と定義
1.2 一般的なチャンネルエンコーダのパラメータ
1.2.1 ＦＥＣモード

ＦＥＣモードｍは、１から４までの数字で、ｍ＝１は基本的な誤り保護のみを提供し、ｍ＝２,３,４は誤り訂正能力を高める。チャンネルエンコーダでは、ＦＥＣモードをｍfecと表記し、チャンネルデコーダではｎfecと表記する。
1.2.2 スロットサイズ
スロットサイズＮsは、チャンネルエンコードされたフレームのサイズをオクテット単位で指定する。Ｎsは４０～３００の整数値をとり、フレームレート１００Ｈｚで３２～２４０ｋｂｐｓの公称ビットレートをカバーする。
1.2.3 ＣＭＲ
符号化モード要求ＣＭＲは、０～３の数字で表される２ビットのシンボルである。
1.2.4 ジョイントチャンネル符号化フラグ
ジョイントチャンネル符号化フラグjcc＿flagは、０または１の値をとり、入力データに複数のオーディオチャンネルのデータが含まれていることを示す。
1.3 導出されたチャンネルエンコーダパラメータ
Figure 0007525502000035
Figure 0007525502000036
Figure 0007525502000037
Figure 0007525502000038
Figure 0007525502000039
Figure 0007525502000040
Figure 0007525502000041
1.4 チャンネルエンコーダのアルゴリズムの説明
1.4.1 入力／出力
チャンネルエンコーダは、スロットサイズＮs、ＦＥＣモードｍfec、符号化モード要求ＣＭＲ、オクテットのデータシーケンス、例えばａdat(０..Ｎp－１)、ジョイントチャンネル符号化フラグjcc＿flagを入力とし、オクテットのシーケンスａcc(０..Ｎs－１)を返す。オクテットは、指定されたエンディアンに従って、０から２５５までの数字として解釈される。
Figure 0007525502000042
Figure 0007525502000043
Figure 0007525502000044
Figure 0007525502000045
さらに、ｒn2（０．．８ＮCRC2－１）は、ｂn2で計算された長さ８ＮCRC2の２番目のハッシュシーケンスとする。ＮCRC2＝０の場合、ｒn2は空のシーケンスとなることに留意されたい。
Figure 0007525502000046
Figure 0007525502000047
Figure 0007525502000048
ＣＲＣハッシュはデータブロック上で効率的に計算できるため、本項で説明するビット展開を実際に行う必要はないことに留意されたい。
Figure 0007525502000049
Figure 0007525502000050
写像は一対一であり、逆写像はと表記し、となるようにする。
Figure 0007525502000051
Figure 0007525502000052
Figure 0007525502000053
Figure 0007525502000054
なお、符号語の着色では、Ｃ0のビット位置３０および３２でのＣＭＲビットは変更されないことに留意されたい。
1.4.5 符号語のマルチプレックス

シーケンスＣＣiは、次のようにセミオクテットをインターリーブすることで、まずオクテットのシーケンスにマルチプレックスされる。

ａil（Ｎcwｋ＋ｉ）：＝ＣＣi（ｋ）

ここで、ｉは０からＮcw－１まで、ｋは０からＬi－１までの範囲である。そして、連続するセミオクテットを以下のようにペアリングする。

ａcc（ｋ）：＝ａil（２ｋ）＋１６ａil（２ｋ＋１）

ここで、ｋは０からＮs－１までの範囲である。
1.5 チャンネルデコーダのアルゴリズムの説明
1.5.1 入力／出力

チャンネルデコーダは、スロットサイズＮs、オクテットシーケンスzcc（０..Ｎs－１）、ジョイントチャンネル符号化フラグjcc＿flagを入力とし、ペイロードサイズＮp、デコードされたオクテットシーケンスｚdat（０..Ｎp－１）、０，１，２の値をとる不良フレームインジケータbfi、０から１１の値をとるＣＭＲ推定値ＸＮＩ、－１から４８０の値をとる数error＿report（bfi＝０の場合の訂正ビット数を示す）、および部分的な隠蔽のためのビット位置インジケータfbcwbpを返す。
Npとzdat(０..Np－１)の値はbfi≠1の場合にのみ指定され、ビット位置インジケータfbcwbpの値はbfi＝２の場合にのみ指定される。
Figure 0007525502000055
1.5.3 モード検出
モード検出は、符号語ＸＸi（ｉの範囲は０～５）を分析して、ＦＥＣモードｍfecを復元することを目的としている。検出されたモードはｎfecと呼ばれ、０～４の値をとる。ただし、０はモードが検出されなかったことを示す。いったんモードが検出されると、ペイロードサイズ、部分的な隠蔽符号語の数など、派生するすべてのコーデックパラメータは、このモードに応じて定義される。モードは、最初はＦＥＣモード１～４を含む候補リストから選択され、段階的に絞られていく。
Figure 0007525502000056
Figure 0007525502000057
これらの条件が満たされた場合、error＿reportとbfiは０に設定され、チャンネルデコーダは1.5.7項で生成されたデータｚdat（０..Ｎp－１）を出力する。そうでなければ、モード検出はステージ２に入り、モード１は候補リストから削除される。
Figure 0007525502000058
Figure 0007525502000059
０から５までの少なくとも１つのｉに対してΛi,m(y)=[0]となるモードｍはすべて、さらなる検討から除外される。
Figure 0007525502000060
Figure 0007525502000061
リスク値がrisk＿thresh以下の残りのモードをｍj,但しｊ＝１..ｎとして列挙し、すべてのｊ＝１..ｎ－１についてrsk(ｍj)<rsk(ｍj+1)またはrsk(ｍj)=rsk(ｍj+1)かつｍj＜ｍj+1が成立するようにする。
Figure 0007525502000062
モードが検出されなかった場合、すなわちｎfec＝０、error＿reportが－１に設定された場合）、bfi＝１でチャンネルデコーダが終了する前に、ＣＭＲ検出は1.5.4項に従い、Ｍ＝[１,２,３,４]で行われる。
1.5.4 フレームが復号化できない場合のＣＭＲ推定
フレームが復号化できない場合、最初の符号語XX0と、それに対応する誤り位置多項式Λ0,mを、すべてのモードｍ∈Ｍ、但しＭは所定の候補モードのセット、について分析することで、ＣＭＲを推定する。
まず、以下のいずれかに該当する全てのモードをＭから取り除く。
誤り位置多項式Λ0,mが有効でない、または
表２で指定されたリスク値指数？0,mが－８よりも大きい
残りのモードのセットをＭ1とする。
Ｍ1が空の場合、ＣＭＲ推定値ＸＮＩは次のように設定される。

ＸＮＩ＝bit2（ＸＸ0(7)）＋２bit0（ＸＸ0(8)）＋８

ここで、合計値の８は、この値が検証されていないことを示す。
Figure 0007525502000063
Figure 0007525502000064
Figure 0007525502000065
Figure 0007525502000066
Figure 0007525502000067
インデックスｉ≧Ｎcw－Ｎpccwに対して、シーケンスＴ（Ｎcw－Ｎpccw。。Ｎcw－１）が以下のように定義される。インデックスｉ≧Ｎcw－Ｎpccwで誤り訂正が失敗した場合、または表で指定されたリスク値指数？i,mが－１６より大きい場合、値Ｔ（ｉ）は０に設定され、符号語ＸＸiのデータがさらなる検証なしでは信頼できないことを示す。誤り訂正が失敗した場合、訂正された符号語ＸＸi cは、それにもかかわらずＸＸiと定義されるが、最初の不良フレームインジケータbfi0は２に設定される。
Figure 0007525502000068
Figure 0007525502000069
Ｎs＞４０で全ての符号語の訂正が成功した場合、最初の不良フレームインジケータbfi0は０に設定される。
1.5.5.1.1 誤り位置多項式の計算

誤り位置多項式は、ＧＦ（１６）のシンボル列σk，ｋ＝１..２ｔ(ｔは１～３の数字)から計算される。
Figure 0007525502000070
Figure 0007525502000071
Figure 0007525502000072
1.5.5.2 誤り位置の計算

誤り位置は、誤り位置多項式から計算される。

Λ(ｙ)：＝[１]＋λ1ｙ＋…＋λtｙd
Figure 0007525502000073
値ｎkは、ｎ＝０..Ｌi－１に対してΛ（α-n）＝０を検定することで決定できる。また、λiでインデックスされた誤り位置を表にすることも可能であり、その方がかなり速いかもしれない。
Figure 0007525502000074
Figure 0007525502000075
Figure 0007525502000076
Figure 0007525502000077
Figure 0007525502000078
Figure 0007525502000079
ｙn1extとｙn2に対して行われる２つの巡回冗長検査（ＣＲＣ）は、1.4.2項で規定されたハッシュ列を再計算することによって行われる。
1.4.2項で指定されたｙn1extの計算された８ＮCRC1－２ビット冗長シーケンスがｉn1と一致しない場合、不良フレームインジケータbfiは１に設定され、ＣＭＲはＭ＝｛ｎfec｝で1.5.4項に従って推定される。それ以外の場合、ＣＲＣの推定値は次のように設定される。

ＸＮＩ＝ｙn1ext（０）＋２ｙn1ext（１）
第１回目のＣＭＲが合格し、bfi0≠２の場合、第２回目のＣＲＣは、1.4.2項で指定されたようにｙn2の８ＮCRC2ハッシュシーケンスを計算して実行される。その結果がシーケンスｉn2と一致しない場合、不良フレームインジケータbfiは２に設定され、部分的な隠蔽データの損失を示す。１回目のＣＲＣがパスしてbfi0＝２の場合は、２回目のＣＲＣを行わずにbfiを２に設定する。
両方のＣＲＣが合格した場合、不良フレームインジケータbfiは０に設定され、デコードされたデータが有効であることを示す。
bfi＝２の場合、部分隠蔽ブロック内の最初の潜在的に破損しているビットの位置ｆbcwbpは、1.5.5項のシーケンスＴ（Ｎcw－Ｎpccw..Ｎcw－１）から以下のようにして決定される。
Figure 0007525502000080
いくつかの態様を装置の文脈で説明してきたが、これらの態様は、ブロックまたは装置が方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応する、対応する方法の説明をも表していることは明らかである。同様に、方法ステップの文脈で説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたはアイテムまたは特徴の説明も表している。方法ステップの一部またはすべては、例えば、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータ、または電子回路のようなハードウェア装置によって（またはそれを用いて）実行されてもよい。いくつかの実施形態では、最も重要な方法ステップの１つまたは複数が、そのような装置によって実行されてもよい。
本発明のデータストリームは、デジタル記憶媒体に保存することができ、また、無線伝送媒体やインターネットなどの有線伝送媒体などの伝送媒体で伝送することができる。
特定の実装要件に応じて、本願発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装することができる。実装は、デジタル記憶媒体、例えばフロッピーディスク（登録商標）、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはＦＬＡＳＨメモリであって、その上に格納された電子的に読み取り可能な制御信号を有し、それぞれの方法が実行されるようなプログラム可能なコンピュータシステムと協働する（または協働することができる）ものを用いて行うことができる。したがって、デジタル記憶媒体は、コンピュータで読み取り可能であってもよい。
本発明によるいくつかの実施形態は、電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアであって、本明細書に記載されている方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができるデータキャリアを含んでいる。
一般に、本願発明の実施形態は、プログラムコードを備えたコンピュータプログラム製品として実施することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、方法の１つを実行するために動作可能である。プログラムコードは、例えば、機械読み取り可能なキャリアに格納することができる。
他の実施形態は、他の実施形態は、機械読み取り可能なキャリアに格納された、本明細書に記載された方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含む。
言い換えれば、本発明の方法の一実施形態は、したがって、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載された方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムをその上に記録したデータキャリア（またはデジタル記憶媒体、またはコンピュータ読み取り可能な媒体）である。データキャリア、デジタル記憶媒体、または記録媒体は、典型的には有形および／または非遷移的である。
本発明方法のさらなる実施形態は、したがって、本明細書に記載された方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号のシーケンスである。データストリームまたは信号のシーケンスは、例えば、インターネットなどのデータ通信接続を介して転送されるように構成されていてもよい。
さらなる実施形態は、本明細書に記載された方法の1つを実行するように構成された、または適合された、例えばコンピュータ、またはプログラム可能な論理装置などの処理手段を備える。
さらなる実施形態は、本明細書に記載された方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムをその上にインストールしたコンピュータを備える。
本発明による更なる実施形態は、本明細書に記載された方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムをレシーバに転送（例えば、電子的または光学的に）するように構成された装置またはシステムを備える。レシーバは、例えば、コンピュータ、モバイルデバイス、メモリデバイスなどであってもよい。本装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムをレシーバに転送するためのファイルサーバを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている方法の一部またはすべての機能を実行するために、プログラマブルロジックデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ）を使用してもよい。いくつかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に記載された方法の１つを実行するために、マイクロプロセッサと協働してもよい。一般に、本方法は、好ましくは、任意のハードウェア装置によって実行される。
本明細書に記載されている装置は、ハードウェア装置を使用しても、コンピュータを使用しても、あるいはハードウェア装置とコンピュータの組み合わせを使用しても実装することができる。
本明細書に記載されている装置、または本明細書に記載されている装置の任意の構成要素は、少なくとも部分的にハードウェアおよび／またはソフトウェアで実装されていてもよい。

Claims (43)

  1. フレームを符号化するためのチャンネルエンコーダであって、
    異なる符号化モードのセットからの所定の符号化モードに従ってフレームを冗長符号化するためのマルチモード冗長エンコーダであって、
    前記符号化モードは、前記フレームに付加される冗長量に関して互いに異なり、前記マルチモード冗長エンコーダは、少なくとも１つの符号語を含む符号化済みフレームを出力するように構成される、
    マルチモード冗長エンコーダと、
    前記少なくとも１つの符号語に着色シーケンスを適用するための着色器であって、
    前記着色シーケンスは、少なくとも１つの着色シーケンスの適用により前記符号語の少なくとも１つのビットが変更されるようになっていて、特定の着色シーケンスは前記所定の符号化モードに応じて選択される、
    着色器と、
    前記フレームを複数のデータ語に分割するためのデータ分割器であって、前記マルチモード冗長エンコーダは前記複数のデータ語の各々を前記所定の符号化モードに従って符号化して複数の符号語を得るように構成される、データ分割器と
    を備え、
    前記着色器は前記複数の符号語のうちの予め定義されたサブセット内の各符号語に前記特定の着色シーケンスを適用するように構成される、
    チャンネルエンコーダ。
  2. 前記マルチモード冗長エンコーダは、前のフレームにおいて前記所定の符号化モードを適用するように構成され、第１の符号化モードは前記着色シーケンスを関連付けており、前記マルチモード冗長エンコーダは、現在のフレームについて、さらなる着色シーケンスを関連付けている第２の符号化モードを使用する指示を受信するように構成され、前記着色器は前記現在のフレームにおいて前記さらなる着色シーケンスを適用するように構成される、または
    さらなる着色は前記現在のフレーム内の着色シーケンスではバイパスされる、
    請求項１に記載のチャンネルエンコーダ。
  3. 符号化基準を提供するためのコントローラであって、前記符号化基準は前記フレームの冗長率を定義し、前記マルチモード冗長エンコーダは、前記所定の符号化モードによって定義された前記冗長率と、前記符号化済みフレームの可変または固定のターゲットサイズとに従って、前記フレームに冗長性を付加するように構成されるコントローラをさらに含む、請求項１または２に記載のチャンネルエンコーダ。
  4. 前記マルチモード冗長エンコーダは、必要なデータ保護強度に基づいて前記符号化モードを決定するように構成され、
    前記コントローラは、送信されたチャンネルの推定誤り発生率に基づいて、前記必要なデータ保護強度を決定するように構成される、
    請求項３に記載のチャンネルエンコーダ。
  5. 前記コントローラは、前記フレームの符号化に使用される前記所定の符号化モードを切り替えて、前記所定の符号化モードを示す符号化モード情報を生成するように構成され、
    前記マルチモード冗長エンコーダは、前記符号化モード情報を受信し、前記受信した符号化モード情報によって示される前記所定の符号化モードに従って冗長符号化を行って、前記少なくとも１つの符号語を得るように構成され、
    前記着色器は、前記特定の着色シーケンスを示すための指示を受け取り、指示された前記特定の着色シーケンスを前記少なくとも１つの符号語に適用するように構成される、
    請求項３または請求項４に記載のチャンネルエンコーダ。
  6. 前記着色器は前記特定の着色シーケンスを示すための指示を、前記コントローラまたは前記マルチモード冗長エンコーダのいずれかから受信するように構成される、
    請求項５に記載のチャンネルエンコーダ。
  7. 前記着色器は、前記少なくとも１つの符号語と前記特定の着色シーケンスとのビット単位のＸＯＲを計算することにより、前記少なくとも１つの符号語の着色を行うように構成される、請求項１または請求項５に記載のチャンネルエンコーダ。
  8. 前記データ分割器は、前記フレームのターゲットサイズに基づいて前記符号語の数を算出するように構成され、前記符号語に含まれる前記データ語の長さは算出された前記符号語の数に基づいて変更される、請求項１に記載のチャンネルエンコーダ。
  9. オーディオ／ビデオフレームを符号化するためのオーディオ／ビデオエンコーダであって、前記オーディオ／ビデオエンコーダは、前記所定の符号化モードに基づいてオーディオ／ビデオフレームのセットを設定するように構成される、オーディオ／ビデオエンコーダを備える、請求項１ないし８のいずれかに記載のチャンネルエンコーダ。
  10. オーディオ／ビデオフレームのハッシュ値を計算するためのプリプロセッサであって、
    前記プリプロセッサは、前記ハッシュ値と前記オーディオ／ビデオフレームとを連結するように構成される、プリプロセッサを備える、
    請求項１ないし８のいずれかに記載のチャンネルエンコーダ。
  11. 前記データ分割器は前記フレームを分割するように構成され、少なくとも１つのデータ語は、前記ハッシュ値の少なくとも一部と、前記オーディオ／ビデオフレームの一部とで構成される、請求項１０に記載のチャンネルエンコーダ。
  12. 少なくとも１つの送信済み符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダであって、
    前記少なくとも１つの送信済み符号語または誤り訂正された少なくとも１つの送信済み符号語に少なくとも１つの着色シーケンスを適用して、少なくとも１つの着色済み符号語を得るための着色動作を実行するように構成された着色器であって、
    前記着色シーケンスは、前記少なくとも１つの着色シーケンスの適用により前記符号語の少なくとも１つのビットが変化するようになっていて、
    前記少なくとも１つの着色シーケンスは、特定の着色シーケンスとして所定の復号化モードに関連付けられている、
    着色器と、
    前記少なくとも１つの着色済み符号語を冗長復号化して復号化済み出力符号語を得るための冗長デコーダと、
    前記復号化済み出力符号語を得るために前記冗長デコーダが使用する前記所定の復号化モードを示す復号化モードインジケータを生成するための復号化モード検出器であって、
    前記復号化モードインジケータは、前記送信済み符号語の着色に使用される前記特定の着色シーケンスとしての前記少なくとも１つの着色シーケンスに関連付けられている、復号化モード検出器と
    を備え、
    前記着色器は、前記着色シーケンスに加えて、少なくともさらなる着色シーケンスを使用するように構成される、または前記チャンネルデコーダはさらなる復号化モードにおいて一切の着色なしで前記着色器をバイパスするように構成され、
    前記冗長デコーダは前記さらなる着色シーケンスを用いて着色された追加の少なくとも１つの着色済み符号語を冗長復号化して、さらなる復号化済み符号語、前記さらなる着色シーケンスを用いて前記送信済み符号語から得られたさらなる着色済み符号語、または別のさらなる復号済み符号語を得るための着色されていない送信済み符号語を得るように構成され、
    前記冗長デコーダは前記復号化済み符号語の信頼性尺度、前記さらなる復号化済み符号語のさらなる信頼性尺度、または前記別のさらなる符号語の別のさらなる信頼性尺度を出力するように構成され、
    前記復号化モード検出器は、前記信頼性尺度に基づいて、前記復号化モードインジケータを決定するように構成され、
    前記冗長デコーダは前記復号化モードインジケータを受信し、前記復号化済み符号語、前記さらなる復号化済み符号語、または前記別のさらなる復号化済み符号語のいずれかを前記復号化済み出力符号語として出力するように構成される、
    チャンネルデコーダ。
  13. 前記冗長デコーダは、前記少なくとも１つの着色済み符号語のビット数を低減するためのビット数削減器と、前記着色済み符号語の誤りを訂正するための誤り訂正器と、を備える、または
    前記チャンネルデコーダは、前記少なくとも１つの送信済み符号語の誤りを訂正するための誤り訂正器をさらに備える、
    請求項１２に記載のチャンネルデコーダ。
  14. 前記復号化モード検出器は前記復号化済みフレームのハッシュ値を計算して、前記復号化済みフレームの前記ハッシュ値と前記送信済み符号語に関連付けられたハッシュ値とを比較し、ハッシュ比較の結果に基づいて前記復号化モードインジケータを決定するように構成され、
    前記着色器は着色動作をバイパスするように構成され、
    前記冗長デコーダは、前記着色シーケンスを使用せずに前記送信済み符号語を受信して、前記復号化モードインジケータに従って冗長復号化動作を実行するように構成される、請求項１２または１３に記載のチャンネルデコーダ。
  15. 前記着色器は、少なくとも前記着色済み符号語を得るとともに前記さらなる着色済み符号語を並行して得るために複数の着色動作を行うように構成され、
    前記冗長デコーダは、少なくとも前記復号化済み符号語を得るとともに前記さらなる復号化済み符号語および別のさらなる復号化済み符号語を並行して得るために複数の冗長復号化動作を行うように構成され、
    前記チャンネルデコーダはさらに、
    前記冗長デコーダの出力を制御するためのコントローラであって、前記コントローラは前記冗長デコーダに対して、前記復号化済み符号語、前記さらなる復号化済み符号語、または前記別のさらなる復号化済み符号語のいずれかを、前記復号化済み出力符号語として出力することを指示するように構成される、コントローラを備える、
    請求項１２または１３に記載のチャンネルデコーダ。
  16. 前記コントローラは、
    前記冗長デコーダに対し、前記信頼性尺度を用いて前記所定の復号化モードを選択するように指示する、または
    出力インタフェースに対し、前記復号化済み出力符号語として、前記復号化済み符号語のいずれかを出力するよう指示する
    ように構成される、請求項１５に記載のチャンネルデコーダ。
  17. 前記冗長デコーダは、前記着色済み符号語の復号化動作中に訂正されたシンボルの数に基づいて前記信頼性尺度を、前記さらなる符号語のさらなる復号化動作中に訂正されたシンボルの数に基づいて前記さらなる信頼性尺度を、そして前記別のさらなる符号語の別のさらなる復号化動作中に訂正されたシンボルの数に基づいて前記信頼性尺度を算出するように構成される、
    請求項１２ないし１６のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  18. 前記着色器は、所定数の前記送信済み符号語に対して同じ前記着色シーケンスで前記着色動作を実行して所定数の前記着色済み符号語を得るとともに、さらなる所定数の前記送信済み符号語に対して同じ前記さらなる着色シーケンスで前記さらなる着色動作を実行して所定数の前記さらなる着色済み符号語を得るように構成され、
    前記冗長デコーダは、前記所定数の復号化済み符号語を導出する前記信頼性尺度、前記所定数のさらなる復号化済み符号語を導出する前記さらなる信頼性尺度、または前記所定数の別のさらなる復号化済み符号語を導出する前記別のさらなる信頼性尺度を決定するように構成される、
    請求項１２ないし１７のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  19. 前記送信済み符号語の前記所定数は３から９の間である、請求項１８に記載のチャンネルデコーダ。
  20. 前記コントローラは、前記冗長デコーダに対して、前記信頼性尺度が最も高い前記所定の復号化モードを選択するように指示するように構成される、または、
    前記出力インタフェースに対し、前記復号化済み出力符号語として、異なる復号化モードをさらに用いる復号化済み符号語群から復号化済み符号語を選択するように指示するように構成され、ここで関連付けられている前記選択された符号語は前記最も高い信頼性尺度を有する、
    請求項１６に記載のチャンネルデコーダ。
  21. 少なくとも１つの送信済み符号語をチャンネル復号化するためのチャンネルデコーダであって、
    前記少なくとも１つの送信済み符号語または誤り訂正された少なくとも１つの送信済み符号語に少なくとも１つの着色シーケンスを適用して、少なくとも１つの着色済み符号語を得るための着色器であって、
    前記着色シーケンスは、前記少なくとも１つの着色シーケンスの適用により前記符号語の少なくとも１つのビットが変化するようになっていて、
    前記少なくとも１つの着色シーケンスは、特定の着色シーケンスとして所定の復号化モードに関連付けられている、
    着色器と、
    前記少なくとも１つの着色済み符号語を冗長復号化して復号化済み出力符号語を得るための冗長デコーダと、
    前記冗長デコーダが前記復号化済み出力符号語を得るために使用する前記所定の復号化モードを示す復号化モードインジケータを生成する復号化モード検出器であって、
    前記復号化モードインジケータは、前記送信済み符号語の着色に使用される前記特定の着色シーケンスとして、前記少なくとも１つの着色シーケンスに関連付けられる、
    復号化モード検出器と
    を備える、チャンネルデコーダであって、
    前記復号化モード検出器は所定数の復号化モード候補を示す候補リストを格納し、ここで１つの復号化モード候補は着色シーケンスなしで示され、他の各復号化モード候補は着色シーケンスと関連付けられて示され、そして使用する復号化済み出力符号語を得るために前記冗長デコーダが使用する所定の復号化モードとして１つの復号化モード候補を選択するように構成され、
    前記復号化モード検出器は、第１の復号化モード動作と第２の復号化モード動作とを行うように構成され、
    前記第１の復号化モード動作を行うための前記復号化モード検出器は、着色シーケンスのない復号化モード候補である前記所定の復号化モードを評価して、前記符号語のシンドロームを算出し、算出されたシンドロームが値０であるかどうかを確認し、
    前記算出されたシンドロームが値０である場合、前記送信済み符号語のハッシュ値を算出し、前記算出されたハッシュ値と前記送信済み符号語に含まれるハッシュ値とを比較するように構成され、
    前記算出されたハッシュ値が前記送信済み符号語に含まれるハッシュ値と等しい場合には、前記復号化モードインジケータを生成して着色シーケンスのない符号化モード候補を前記特定の復号化モードとして示すように構成され、
    前記算出されたハッシュ値が前記送信済み符号語に含まれるハッシュ値と異なる場合には、着色シーケンスのない復号化モード候補を前記候補リストから除外して、前記第２の復号化モード動作をさらに進めるように構成される、
    チャンネルデコーダ。
  22. 前記復号化モード検出器は、前記第２の復号化モード動作を実行するために、
    少なくとも送信済みの符号語についてシンドロームを計算するためのシンドローム算出器と、
    前記候補リスト上の前記復号化モード候補に関連した着色シーケンスを適用して着色済みシンドロームを得るためのシンドローム着色器であって、
    前記シンドローム着色器は、前記候補リスト上のすべての復号化モード候補に関連する着色シーケンスを前記シンドロームに適用するように構成される、
    シンドローム着色器と、
    着色済みシンドロームが値０かどうかをテストしてシンドロームチェックの結果を得るためのシンドロームチェック器と、
    を備え、
    前記復号化モード検出器は、前記シンドロームチェックの結果に基づいて、前記復号化モードインジケータを生成するように構成される、
    請求項２１に記載のチャンネルデコーダ。
  23. 前記復号化モード検出器は、前記第２の復号化モード動作を行うために、
    前記候補リスト上のすべての復号化モード候補において、前記シンドロームに基づいて誤り位置決定多項式を計算するための誤り位置決定多項式算出器と、
    前記シンドロームおよび前記誤り位置決定多項式に基づいて、前記候補リスト上のすべての復号化モード候補における前記送信済み符号語のリスク値を算出するためのリスク値算出器であって、前記復号化モード検出器は前記リスク値に基づいて前記復号化モードインジケータを生成するように構成される、リスク値算出器と、
    を備える、
    請求項２２に記載のチャンネルデコーダ。
  24. 前記復号化モード検出器は、前記候補リスト上のすべての復号化モード候補における前記送信済み符号語の前記リスク値を評価して既定の閾値と比較し、前記復号化モード候補に対応するリスク値が前記閾値よりも大きい場合には、前記復号化モード候補を前記候補リストから除外するように構成される、請求項２３に記載のチャンネルデコーダ。
  25. 前記復号化モード検出器は、前記復号化モード候補を前記所定の復号化モードとして選択し、ここで前記復号化モード候補は値が最も小さいリスク値に相当し、さらに前記冗長デコーダが前記復号化済み出力符号語を得るために使用する前記所定の復号化モードを示す前記復号化モードインジケータを生成するように構成される、
    請求項２２ないし２４のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  26. 前記復号化モード検出器は、前記第２の復号化モード動作を行うために、
    前記誤り位置決定多項式を因数分解することにより、前記復号化モード候補における誤り位置を算出する誤り位置算出器を備え、
    前記復号化モード検出器は、前記誤り位置決定多項式の因数分解の結果を受信して、前記誤り位置決定多項式の因数分解の結果に基づいて前記復号化モードインジケータを生成するように構成される、
    請求項２３ないし２５のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  27. 前記復号化モード検出器は、前記復号化モード候補における前記誤り位置決定多項式因数分解の結果が得られない場合には、前記復号化モード候補を前記候補リストから除外するように構成される、請求項２６に記載のチャンネルデコーダ。
  28. 前記復号化モード検出器は、前記誤り位置決定多項式因数分解の結果に関連付けて前記復号化モード候補を選択するよう指示するように、前記復号化モードインジケータを生成するように構成される、請求項２６または２７に記載のチャンネルデコーダ。
  29. 前記復号化モード検出器は、前記第２の復号化モード動作を行うために、
    前記復号化モード候補における前記シンドロームおよび同じ前記復号化モード候補における前記算出された誤り位置に基づいて、すべての前記復号化モード候補の誤りシンボルを算出する誤りシンボル算出器を備え、
    前記復号化モード検出器は、前記選択された復号化モード候補における前記送信済みの符号語の前記誤りシンボルを受信し、前記送信済み符号語の前記誤りシンボルを含む前記復号化モードインジケータを生成するように構成される、
    請求項２６ないし２８のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  30. 前記送信済み符号語の誤りを訂正するための誤り訂正器を備え、
    前記誤り訂正器は、前記誤りシンボル算出器が示す前記誤りシンボルを訂正するように構成される、
    請求項２９に記載のチャンネルデコーダ。
  31. 前記復号化モード検出器は、
    すべての前記復号化モード候補が前記候補リストから除外されたとき、または
    前記送信済み符号語内の誤りシンボルが訂正不能であるときに、
    フレームを不良フレームとしてマークするよう指示する前記復号化モードインジケータを生成するように構成される、
    請求項２９または３０に記載のチャンネルデコーダ。
  32. 複数の前記送信済み符号語を含む符号化フレームを受信する入力インタフェースを備え、
    前記複数の送信済み符号語の数は、少なくとも２から８である、
    請求項１２ないし３１のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  33. 前記復号化モード検出器は、前記着色器および前記冗長デコーダに前記復号化モードインジケータを提供するように構成され、
    前記着色器は前記復号化モードインジケータが指示する着色シーケンスを選択するように構成され、
    前記冗長デコーダは前記復号化モードインジケータが示す前記所定の復号化モードを選択するように構成される、
    請求項２１ないし３２のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  34. 受信した符号語をデマルチプレックスまたはデインタリーブして前記少なくとも１つの送信済み符号語を得るためのデマルチプレクサまたはデインタリーバをさらに備える、
    請求項３３に記載のチャンネルデコーダ。
  35. 複数の前記復号化済み出力符号語を結合してオーディオ／ビデオフレームを得るためのデータ結合器をさらに備える、
    請求項３３または３４に記載のチャンネルデコーダ。
  36. 得られた前記オーディオ／ビデオフレームのハッシュ値を再計算して、フレームに含まれるハッシュ値と比較することにより、出力するフレームデータを決定するためのポストプロセッサをさらに含む、
    請求項３５に記載のチャンネルデコーダ。
  37. 前記復号化モード検出器は、前記復号化モードインジケータを決定するために前記着色シーケンスを使用するように構成される、請求項１２ないし３６のいずれかに記載のチャンネルデコーダ。
  38. フレームを符号化する方法であって、
    異なる符号化モードのセットからの所定の符号化モードに従って前記フレームを冗長符号化するステップであって、前記符号化モードは前記フレームに付加される冗長量に関して互いに異なる、ステップと、
    少なくとも１つの符号語を出力するステップと、
    前記少なくとも１つの符号語に着色シーケンスを適用するステップであって、前記着色シーケンスは、少なくとも１つの着色シーケンスの適用によって前記符号語の少なくとも１つのビットが変更されるようになっていて、特定の着色シーケンスは前記所定の符号化モードに従って選択される、ステップと、
    前記フレームを複数のデータ語に分割するステップであって、前記特定の符号化モードに従って前記複数のデータ語はそれぞれ、複数の符号語を得るために冗長符号化されるステップと
    を含み、
    前記特定の着色シーケンスは、既定の数の符号語内または前記複数の符号語の既定のサブセット内の各符号語に適用される、
    方法。
  39. 前のフレームにおいて前記所定の符号化モードを適用するステップであって、第１の符号化モードは前記着色シーケンスを関連付けている、ステップと、
    現在のフレームについて、さらなる着色シーケンスを関連づけた第２の符号化モードを使用する指示を受信するステップと、
    前記現在のフレームに前記さらなる着色シーケンスを適用する、または前記現在のフレームにおいて一切の着色シーケンスの適用をバイパスするステップと、
    を含む、
    請求項３８に記載の方法。
  40. 少なくとも１つの送信済み符号語をチャンネル復号化する方法であって、
    前記少なくとも１つの送信済み符号語に少なくとも１つの着色シーケンスを適用して少なくとも１つの着色済み符号語を得るステップであって、前記着色シーケンスは、前記少なくとも１つの着色シーケンスの適用によって前記符号語の少なくとも１つのビットが変更されるようになっていて、前記少なくとも１つの着色シーケンスは所定の復号化モードに関連付けられている、ステップと、
    前記少なくとも１つの着色済み符号語を冗長復号化して復号化済み出力符号語を得るステップと、
    冗長デコーダが使用する特定の復号化モードを示す復号化モードインジケータを生成して前記復号化済み出力符号語を得るステップであって、前記復号化モードインジケータは、前記着色済み符号語の着色に使用される少なくとも前記少なくとも１つの着色シーケンスに関連付けられている、ステップと、
    前記着色シーケンスに加えて、少なくともさらなる着色シーケンスを使用するステップ、または、一切の着色なしでさらなる復号化モードで着色器をバイパスするステップと、
    前記さらなる着色シーケンスを用いて着色された追加の少なくとも１つの着色済み符号語を冗長復号化して、さらなる復号化済み符号語、前記さらなる着色シーケンスを用いた送信済み符号語から得られた前記さらなる着色済み符号語、または着色されていない前記送信済み符号語を得て、別のさらなる復号化された符号語を得るステップと、
    前記復号化済み符号語のための信頼性尺度、前記さらなる復号化された符号語のためのさらなる信頼性尺度、または前記別のさらなる符号語のための別のさらなる信頼性尺度を出力するステップと、
    前記信頼性尺度に基づいて、前記復号化モードインジケータを決定するステップと、
    前記信頼性尺度に基づいて、前記復号化済み符号語、前記さらなる復号化済み符号語、または前記別のさらなる復号化された符号語のいずれかを、復号化済み出力符号語として出力するステップと、
    を含む、方法。
  41. 少なくとも１つの送信済み符号語をチャンネル復号化するための方法であって、
    前記少なくとも１つの送信済み符号語に少なくとも１つの着色シーケンスを適用して少なくとも１つの着色済み符号語を得るステップであって、前記着色シーケンスは、前記少なくとも１つの着色シーケンスの適用によって前記符号語の少なくとも１つのビットが変更されるようになっていて、前記少なくとも１つの着色シーケンスは所定の復号化モードに関連付けられている、ステップと、
    前記少なくとも１つの着色済み符号語を冗長復号化して復号化済み出力符号語を得るステップと、
    冗長デコーダが前記復号化済み出力符号語を得るために使用する所定の復号化モードを示す復号化モードインジケータを生成するステップであって、前記復号化モードインジケータは、前記着色済み符号語の着色に使用される前記少なくとも１つの着色シーケンスに関連付けられている、ステップと、
    所定数の復号化モード候補を示す候補リストを格納するステップであって、ここで１つの復号化モード候補は着色シーケンスなしで示され、他の各復号化モード候補は着色シーケンスと関連付けて示されるステップと、使用する復号化済み出力符号語を得るために前記冗長デコーダが使用する所定の復号化モードとして、１つの復号化モード候補を選択するステップとを含み、
    決定プロセスは、第１の復号化モード動作と第２の復号化モード動作とを含み、
    第１の復号化モード動作は、
    着色シーケンスのない前記復号化モード候補である前記所定の復号化モードを評価するステップと、前記符号語のシンドロームを算出するステップと、前記算出されたシンドロームが値０であるかを確認するステップと、前記算出されたシンドロームが値０である場合に、前記送信済み符号語のハッシュ値を算出するステップと、前記算出されたハッシュ値と、前記送信済み符号語に含まれるハッシュ値とを比較するステップとを含み、
    前記決定プロセスは、
    前記算出されたハッシュ値と前記送信済み符号語に含まれるハッシュ値との比較結果を受信するステップと、
    前記算出されたハッシュ値が前記送信済み符号語に含まれるハッシュ値に等しい場合には、前記着色シーケンスのない復号化モード候補を前記所定の復号化モードとして示すように前記復号化モードインジケータを生成するステップと、
    前記算出されたハッシュ値が前記送信済み符号語に含まれるハッシュ値と異なる場合には、前記着色シーケンスのない復号化モード候補を前記候補リストから除外し、前記第２の復号化モード動作をさらに進めるステップと、
    を含む、
    方法。
  42. 前記第２の復号化モード動作は、
    前記少なくとも１つの送信済み符号語についてのシンドロームを算出するステップと、
    前記候補リスト上の前記復号化モード候補に関連付けられた着色シーケンスを適用して着色済みシンドロームを得るステップであって、
    前記候補リスト上のすべての復号化モード候補に関連する前記着色シーケンスを前記シンドロームに適用するステップと、
    着色済みシンドロームが値０であるかをテストして、シンドロームチェックの結果を得るステップと、
    を含み、
    前記決定プロセスは、
    前記シンドロームチェックの前記結果に基づいて、前記復号化モードインジケータを生成するステップを含む、
    請求項４１に記載の方法。
  43. コンピュータ上で実行されるときに、請求項３８ないし４２のいずれかに記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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