JPH0452660B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誤り検出能力を向上させた誤り検出
訂正装置に関し、特に、複数の誤り検出訂正符号
により符号化された情報符号の復号に適用してそ
の効果を発揮するものである。

従来、情報の記録・伝送に伴う誤りの検出訂正
を行う為に、誤り検出訂正符号が用いられて来
た。特に誤りの多い記録・伝送媒体を使用する場
合は、複数の誤り検出訂正符号を用い、各々の符
号で誤りの検出・訂正を独立に行い、全体として
の誤り検出訂正能力を上げる事が行われて来た。
しかし、例えば、第１図に示す様に、第２及び第
１の誤り検出訂正符号化器（略して符号化器と称
す）２，１により順に符号化された情報符号を、
対応する第１及び第２の誤り検出訂正復号化器
（略して復号化器と称す）３，４により順に復号
して誤り検出訂正を行う場合、第１の復号化器３
で見逃し又は、誤訂正された誤りは、第２の復号
化器４で検出又は訂正される可能性があるが、第
２の復号化器４で見逃し又は誤訂正された誤り
は、最早や検出訂正されないと云う欠点がある。

通常、第１及び第２の復号化器３，４を通り抜
けて出てくる誤りは、両復号化器３，４の見逃し
確率（誤訂正確率も含む）の積に比例するので十
分小さいとして無視されるが、誤りの非常に多い
場合や、高精度の情報を必要とする場合は、問題
となる。

本発明は、このような第２の復号化器の見逃し
又は誤訂正を検出し訂正することのできる誤り検
出訂正装置を提供するものである。以下にその詳
細を説明する。

本発明は、第２図に一実施例を示す如く、第１
の復号化器３の復号状態信号を補間条件判定回路
５に入力し、第２の復号化器４の復号状態信号と
の論理演算により、第２の復号化器４の見逃し、
誤訂正を検出し、補間回路６により誤りを補間す
るようにしたものである。

復号状態としては、(1)誤りなし、(2)誤りの訂
正、(3)誤りの検出（訂正は不可能）、(4)誤りの見
逃し、(5)誤訂正の５つの場合が考えられるが、(4)
は(1)と区別出来ず、又(5)は(2)と区別できない。従
つて復号状態としては、(1)又は(4)、(2)又は(5)、(3)
の３つの状態が区別できる。(2)又は(5)は、何重訂
正を行つたかによりさらに細分が可能である。

ここで、補間条件判定回路の詳細を述べる為
に、第１及び第２の符号の一例として、どちらも
最小符号間距離５の符号を用い、第１及び第２の
復号化器３，４として２重誤り訂正、３重誤り検
出の能力を有する復号化器を用いた場合について
の具体例を第２図に示し、これを説明する。

第２図に示す如く、第１の復号化器３の出力を
第２の復号化器４で受ける縦続接続構成の場合
は、第１の復号化器３の見逃し、誤訂正は第２の
復号化器４で検出、訂正され得るので、ここで
は、第２の復号化器４の見逃し、誤訂正について
考える。

符号の構成は、第３図に示す様な構成とする。
即ち、縦Ｍ語、横Ｎ語の行列を１単位の構成（ブ
ロツクと称す）とし、横Ｎ語で、第１の符号語
を、縦Ｍ語で第２の符号語を構成する。従つて１
単位の構成（１ブロツク）の中には、第１の符号
語がＭコ、もしくは第２の符号語がＮコあるもの
とみなせる。各符号語を構成する各語をその符号
語の要素と呼ぶ。

第２の復号化器４の２つの状態、誤りの見逃
し、誤りの誤訂正のうち、先ず、誤りの見逃し
について述べ、次に誤りの誤訂正について述べ
る。

先ず、第２の復号化器４で見逃しが生ずるの
は、第４図に示した様に、第１の復号化器３で訂
正不能となる３重以上の誤りが、５回以上生じた
場合である。しかし、この場合でも、完全な見逃
しになるよりは、誤訂正になる確率の方が高い。
従つて補間回路６では、第１の復号化器３が１ブ
ロツクの中で５回以上訂正不能信号を発生した場
合は、第２の復号化器４で訂正動作を行つた場
合、そのブロツク内のデータをすべて補間する。

補間の種類としては、符号を構成する各語が音
声等をPCM（パルス符号変調）化したデータであ
れば、直前の正しいサンプルデータを誤つたデー
タの代わりとして用いるいわゆる前値補間や、前
後の正しいサンプルの平均値を用いる平均値補間
等が有効である。

１回の補間発生で１ブロツク内のすべての語を
補間しなければならないのを避ける方法として
は、第１の符号化器１と第２の符号化器２の間に
交錯器（図示せず）を設け、第５図に示す如く、
第２の符号語を第１の符号語を順にずらせて行つ
たもので構成する事により、同じ第１の符号語の
要素の組で構成される第２の符号語は唯１つしか
存在しない様にすることができる。この場合、補
間しなければならない語は、その第２の符号語を
構成する語のみである。ブロツク内の他の第２の
符号語は、別の第１の符号語の組みで構成されて
いるので、見逃しとはならず補間の必要はない。

このとき、第６図に示す様に、第２の復号化器
４で訂正可能でも補間を行う場合が生じるが、も
ともとこの様な場合の発生確率は十分小さく（第
６図の場合３×５＝15重誤り）、それ以上に確率
の高い訂正不能となる（即ち補間を行う）場合
（第７図に示す如く、９重誤りの場合）が存在す
るので問題とはならない。

次に、誤訂正の場合について述べる。

第２の符号は最小距離５で２重誤り訂正を行う
ので、３重誤りを２重誤りとみなして誤訂正する
場合が存在する。この様な例を第８図〜第１０図
に示す。第９図〜第１０図で○印は誤りの位置
を、△印は誤訂正の位置を示す。この例で示した
誤訂正はいずれもその生起確率が比較的高いもの
である。

本実施例の場合、誤訂正と判断するのは次の条
件のいづれか１つを満す場合である。１ブロツク
の中で、 () 第１の復号化器３で誤りの検出されなかつ
た語を第２の復号化器４が訂正した場合。

() 第１の復号化器３で訂正不能が少なくとも
１回生じ、かつ第１の復号化器３が訂正不能信
号を発生してない語を第２の復号化器４が２語
以上訂正した場合。

() 第１の復号化器３が訂正不能信号を少くと
も３回発生し、かつ第１の復号化器３が訂正不
能信号を発生しなかつた語を第２の復号化器４
が少くとも１語訂正した場合。

（）の条件は第９図に示す如く第２の復号化
器４が誤訂正を行うのを防止する。この誤訂正確
率は最も高い。（）の条件は第１０図に示す如
く、第２の復号化器４が誤訂正を行うのを防ぐ。
この誤訂正確率は次に高い。（）の条件は第１
１図に示す如く第２の復号化器４が誤訂正を行う
のを防ぐ。これらの条件は、第２の復号化器４が
第１の復号化器３の見逃し又は誤訂正を検出又は
訂正し、かつ第２の復号化器４の見逃し又は誤訂
正を検出するに十分な様に設定されており、誤り
がないのにもかかわらず補間の生ずる確率は、誤
りを検出して訂正不能が生ずる確率より十分低い
事が、シミユレーシヨンにより確認されている。

本実施例の補間を行つた場合、補間もれになる
最悪の誤りパターンは第１１図に示す場合であ
り、本実施例の補間を行わない場合に誤訂正のま
ま見逃される最悪のパターン（第８図）に対し、
その発生確率は約10億分の１に改善されること
が、シミユレーシヨンにより確認されている。
（但し１語当りの誤り率が10^-3で、第１の符号語
は32語で構成され、第２の符号語は28語で構成さ
れている場合。） 第１２図に本実施例の補間を行う為の補間条件
判定回路の一実施例を示す。第２図に於ける第１
の復号化器３からの第１の状態信号は第１２図の
Ｅ１（第１の復号化器３の誤り検出信号）とＣ１
（第１の復号化器３の誤り訂正不能信号）である。
又、第２図に於ける第２の復号化器４からの第２
の状態信号は、第１２図のＣ２（第２復号化器４
の誤り訂正不能信号）とCM２（第２復号化器４
の誤り訂正信号）である。第２復号化器４の誤り
訂正信号CM２は、第２の復号化器４の誤り訂正
不能信号の否定と誤り検出信号の論理積をとつた
もの（即ち誤り訂正可能信号）である。

第１及び第２の復号化器３，４の一般的構成は
文献、たとえば嵩他著「符号理論」コロナ社刊
339〜342ページ等により既知であるので、ここで
は省略する。

第１の復号化器３からの第１の状態信号Ｅ１，
Ｃ１は、一但メモリ７に蓄えられ、第２の復号化
器４が各語を訂正する時の語クロツクCKにより
順に読み出される。

第１の論理積回路８は、先の条件（）を調
べ、第１の復号化器３で誤りが検出されず、かつ
第２の復号化器４で訂正を行つた場合、即ち、Ｅ
１の否定とCM２の論理積が“１”の場合、論理
和回路９を通して補間信号ＣＭを出力する。

第１のカウンタ１０は、第１の復号化器３の誤
り訂正不能信号Ｃ１を語クロツクCKでカウント
し、その数に従つて各々の出力を出す。又、第２
のカウンタ１１は、第１の復号化器３が訂正不能
信号を発生してない語を第２の復号化器４が訂正
した場合、即ち、Ｃ１の否定とCM２の論理積を
第２の論理積回路１２でとり、その出力の“１”
の数をカウントし、各々の出力を出す。

先の条件（）は、第４の論理積回路１３で判
定される。即ち、第１の復号化器３で訂正不能が
少くとも１回生じると、第１のカウンタ１０は１
以上となりかつ、第２の復号化器４が、第１の復
号化器３が訂正不能信号を発生してない語を２語
以上訂正すると、第２のカウンタ１１は２以上の
出力を出し、両者の論理積は“１”となり、第４
の論理積回路１３の出力は“１”となり、補間信
号ＣＭが出力される。

条件（）は、同様にして第３の論理積回路１
４で判定され、第１の復号化器３が訂正不能信号
を少くとも３回発生した事は第１のカウンタ１０
でカウントされ、第２の復号化器４が、第１の復
号化器３が訂正不能信号を発生してない語を、少
くとも１回訂正した事は第２のカウンタ１１でカ
ウントされ、両者の出力は第３の論理積回路１４
で論理積がとられ、補間信号ＣＭが発生され
る。

さらに、第１の復号化器３が５回以上訂正不能
信号を発生した事は、第１のカウンタ１０により
同様にカウントされ、その出力は第５の論理積回
路１５により、第2.の復号化器４が訂正を行つた
場合にセツトされるフリツプフロツプ１６の出力
と論理積がとられ、その出力は論理和回路９を通
り、補間信号ＣＭとして出力される。

最後に、第２の復号化回路４で発生した訂正不
能信号Ｃ２も直接論理和回路９を通り、補間信号
ＣＭを発生する。

ここに述べた第１、第２のカウンタ１０，１
１、フリツプフロツプ１６は、第２の符号を構成
するＭ語毎にクリヤ信号CRでクリヤされること
は云うまでもない。

以上述べた様にして発生された補間信号ＣＭ
により、第２復号化器４の出力である情報語は、
前値補間、平均値補間等の補間を受ける。各補間
の方法については、既知であるので省略する。

なお、第１３図に示すように第２の復号化器４
の出力を再び第１又は第２の復号化器３又は４で
受け、ここで誤り検出訂正を行なつた後、その出
力を補間回路で補間するようにすれば、誤訂正を
一層低く抑えることができる。

以上、本発明の誤り検出訂正装置によれば、誤
りの見逃し、誤訂正を非常に低く押える事が可能
で、音声や画像等の冗長度の高いPCM信号に適
用して絶大なる効果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誤り検出訂正装置のブロツク
図、第２図は本発明の一実施例の誤り検出訂正装
置のブロツク図、第３図は上記実施例に於ける符
号の構成例を示す図、第４図〜第７図は上記実施
例により見逃される誤りパターンの例を示す図、
第８図〜第１０図は上記実施例により検出される
誤りパターンの例を示す図、第１１図は上記実施
例により検出されない誤りパターンの例を示す
図、第１２図は上記実施例に用いる補間条件判定
回路を示す回路図、第１３図は本発明の他の実施
例の要部のブロツク図である。 １……第１の符号化器、２……第２の符号化
器、３……第１の復号化器、４……第２の復号化
器、５……補間条件判定回路、６……補間回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１及び第２の符号として各々符号間距離５
   の符号を用い、Ｍ行Ｎ列の行列において第１の符
   号語が行ベクトルに第２の符号語が列ベクトルと
   なるように構成し、独立に２重誤り訂正可能な第
   １の復号化器と、前記第１の復号化器の後段に設
   けられ前記第１の復号化器とは独立して２重誤り
   訂正可能な第２の復号化器と、前記第２の復号化
   器の誤りの見逃しまたは誤訂正を検出し前記第２
   の復号化器の出力を補間するか否かを決定する補
   間条件判定回路とを備え、前記補間条件判定回路
   が前記Ｍ行Ｎ列の行列で表される１組の符号に対
   して以下の(a)〜(e)条件のいずれか１つでも満たさ
   れる場合、補間を行うことを決定するようにした
   ことを特徴とする誤り検出訂正装置。 (a) 第２の復号化器が誤り訂正不能信号を発生し
   た場合。 (b) 第１の復号化器が誤り検出信号を発生してい
   ない符号語の要素を第２の復号化器が訂正した
   場合。 (c) 第１の復号化器が誤り訂正不能信号を少なく
   とも１回発生しており、かつ第１の復号化器が
   誤り訂正不能信号を発生していない符号語の要
   素を第２の符号化器が２個所訂正した場合。 (d) 第１の復号化器が誤り訂正不能信号を少なく
   とも３回発生しており、かつ第１の復号化器が
   誤り訂正不能信号を発生していない符号語の要
   素を第２の符号化器が少なくとも１個所訂正し
   た場合。 (e) 第１の復号化器が誤り訂正不能信号を少なく
   とも５回発生しており、かつ第２の復号化器が
   誤り訂正を行つた場合。