JPS6033740A - 誤り検出訂正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、音楽信号等のアナログ信号情報をＰＣＭ記録
再生する場合に用いられる誤シ訂正符号の、誤シ検出訂
正装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、ＰＣＭ化された情報の記録・伝送に伴う誤シの検
出訂正を行なう為に、誤シ検出訂正符号が用いられてき
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・訂正を独立に行ない、全体としての誤り検出訂正
能力を上げる事が行なわれてきた。

以下、図面を参照しながら従来の誤シ検出訂正装置につ
いて説明する。第１図は従来の誤り検出訂正装置のブロ
ック図であり、１は第１の誤シ検出ｔｒ　工Ｏｈ　ＪＥ
−ＩＬｔ　翼／　ｌ’−Ｉ　Ｔ竹ｊｌ　Ｉし４３Ｂ　Ｌ
　ｍｋ　＃、Ｊ−フ％２は第２の符号化器、３は第１の
誤り検出訂正復号化器（以下、復号化器と略称する）、
４は第２の復号化器である。

以上のように構成された従来の誤シ検出訂正装置につい
てその動作を以下に説明する。情報は第２及び第１の符
号化器２，１によシ符号化され。

記録媒体に記録・伝送された後、対応する第１及び第２
の復号化器３，４により順に復号化され誤シ検出訂正が
行なわれる。

しかしながら、上記のような構成においては、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、もは
や検出訂正されないという欠点がある。さらに、第２の
復号化器４で誤シが検出されるが訂正できない場合、誤
シ位置が判明せず符号の全要素を補間しなければならな
い欠点もある。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。

発明の目的 本発明の目的は、このような第２の復号化器の見逃し、
又は誤訂正を検出又は、訂正し、さらに訂正不能の場合
でも、誤りの存在する可能性の高い要素のみを補間し、
高精度の情報が確保できる誤り検出訂正装置を提供する
ことである。

発明の構成 本発明の誤シ検出訂正装置は、複数の誤り検出訂正符号
化器によシ符号化された情報符号を、対応する複数の復
号化器により誤り検出訂正する誤り検出訂正手段と、上
記各復号化器の復号状態の組み合わせにより、最終復号
出力を補間するが否かを決定する補間条件判定回路と、
上記補間条件判定回路の出力により上記最終復号出力に
補間を施す補間回路を具備して構成したものであり、こ
れにより、記録・伝送上で発生した誤りが高確率で検出
・訂正され、高精度の復号情報が得られるものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第２図は本発明の一実施例に係る誤り検出訂正装置のブ
ロック図を示すものである。第２図において、３は第１
の復号化器、４は第１の復号化器の復号出力を入力とす
る第２の復号化器、５は第１の復号化器３の復号状態信
号と第２の復号化器４の復号状態信号を入力とし２雨後
号状態信号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、補間信号を発生する補間条件判定回
路、６は第２の復号化器４の復号出力を入力とし。

補間条件判定回路５の補間信号により補間を行なう補間
回路である。

以上の様に構成された本実施例の誤シ検出訂正装置につ
いて以下その動作を説明する。

まず、復号状態としては、（１）誤りなし、？）誤りの
訂正、（３）誤９の検出（訂正は不可能）、（４）誤り
の見逃し、（５）誤訂正の６つの場合が考えられるが、
（４）は０）と区別できず、又（５）は営）と区別でき
ない。

従って復号状態としては、（１）又は（４）　、　＠）
又は（５）、（３）の３つの状態が区別できる。（２）
又は（５）は、何重訂正を行なっ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６
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図に示すような構成とする。

即ち、縦Ｍ語、横Ｎ語の行列を１単位の構成（ブロック
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。従って、１単位の構成（１ブロ
ツク）の中には、第１の符号語がＮ個、もしくは第２の
符号語がＮ個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称す。

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９
次に誤りの誤訂正について述べる。

まず、第２の復号化器４で見逃しが生ずるのは、第４図
に示すように、第１の復号化器３で訂正不能となる３重
以上の誤シが６口取土庄じた場合である。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。従って、補間回路６では、第１の復号化
器３が１ブロツクの中で６口取上訂正不能信号を発生し
、かつ第２の復号化器４で訂正動作が行なわれた場合、
その訂正動作が行なわれた第２の符号語の全要素を補間
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Ｐ
ＣＭ（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ったデータの代わりとして用
いるいわゆる前値保持や、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。

特に、第１の符号語において連続的に５符号語以上誤ま
った場合では、そのブロック内では＆Ｙ全ての第２の符
号語が誤訂正になる確率が高く、この時、補間回路６で
は、そのブロック内のほぼ全ての要素を補間する。これ
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２０間に交錯器（図示せず）を設け、第６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の符号語は唯一つしか存在しない様にする事がで
きる。この場合、補間しなければならないのは、その第
２の符号語を構成する要素のみである。ブロック内の他
の第２の符号語は、別の第１の符号語の組で構成されて
いるので、見逃しとはならず補間の必要はない。

さらに、第２の符号語を補間する場合、第２の符号語を
構成する全要素を補間せず、第１の復号化器３の復号情
報を利用し、補間すべき要素を選択する事ができる。第
１の復号化器３で２重誤り訂正及び訂正不能と判断きれ
た復号情報をもつ第１の符号語に属する要素は誤りの存
在する確率が高い。従って、第２の符号語を補間する場
合、第２の符号語の要素から、上述の復号情報をもつ第
１の符号語に属する要素を選択し補間すれば、補間によ
る情報の精度低下を抑えることが可能である０ なお、第６図に示すように、第２の復号化器４で訂正可
能でも補間を行なう場合が生じるが、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３Ｘ５＝１
５重誤り）、それ以上に確率の高い訂正不能となる（即
ち補間を行なう）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。

以下余白 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重誤シ訂正を行なうので、
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８図〜第
１０図で○印は誤りの位置を、Δ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、その生起解重が
比較的高いものである。

本実施例の場合、第２の復号化器４で誤訂正されたと判
断するのは次の条件のいずれか１つを満たす場合である
。１ブロツクの中で、 （１）第１の復号化器３で誤りの検出されなかった要素
を第２の復号化器４が訂正した場合。

（１１）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
いない要素金弟２の復号化器４が２要素以上訂正した場
合。

（ｉｉｉ）　第１の復号化器３が訂正不能信号を少なく
とも３回発生し、かつ第１の復号化器３が訂正不能信号
を発生しなかった要素を第２の復号化器４が１要素訂正
した場合。

＋＋１の条件は第８図に示す如く第２の復号化器４が誤
訂正を行なうのを防止する。この誤訂正確率は最も高い
。（１１）の条件は第９図に示す如く、第２の復号化器
４が誤訂正を行なうのを防ぐ。この誤訂正確率は次に高
い。０１］）の条件は第１０図に示す如く第２の復号化
器４が誤訂正を行なうのを防ぐ。

なお、誤訂正と判断された場合の補間においても、見逃
しと判断される時の補間同様、第１の復号化器３の復号
状態を利用する事により、情報精度の低下を抑えられる
。即ち、補間は、第１の復号化器３が２重誤り訂正又は
訂正不能と判断した第１の符号語に属する要素のみに行
なう。

以上の条件は、第２の復号化器４が第１の復号化器３の
見逃し又は誤訂正全検出又は訂正し、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、誤ジがないにもかかわらず補間の生ずる確率
は、誤ジを検出して訂正不能が生ずる確率より十分低い
事が、シミーレーションにより確認されている。

次に訂正不能の場合の補間について述べる。

第２の復号化器４で訂正不能の場合、補間を行なうが、
第１の復号化器３の復号情報を利用し、補間による情報
の精度低下を抑えることができる。

訂正不能の場合の補間条件を以下に示す。

（１ψ　第１の復号化器３が誤り訂正不能信号を３回以
上発生している場合、第１の復号化器３が２重誤り訂正
又は訂正不能と判断した第１の符号語に属する、第２の
符号語の要素を補間する。

（■）第１の復号化器３が誤り訂正不能信号を２回以下
発生している場合、第１の復号化器３が誤りを検出した
第１の符号語に属する、第２の符号語の要素を補間する
。

（ＩＶ）は第１１図の如く２通常訂正不能となる場合で
ある。（Ｖ）は第１２図の如く、第１の復号化器３での
誤訂正が生じた場合に、補間を行なう条件である。

第１３図に本実施例の補間を行なう為の補間条件判定回
路の一実施例を示す。第２図における第１の復号化器３
からの第１の状態信号は第１３図のＥｌ（第１の復号化
器３の誤り検出信号）と、Ｅ２（第１の復号化器３の２
重誤り訂正信号）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図における第２の復号化
器４からの第２の状態信号は、第１３図の０２（第２の
復号化器４の誤り訂正不能信号）と０Ｍ２　（第２の復
号化器４の誤り訂正信号）である。第２の復号化器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ったもの（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の一般的構成は周知であ
るので、ここでの説明は省略する。

第１の復号化器３からの第１の状態信号Ｅ１゜Ｅ２．Ｃ
Ｉは、いったんメモ゛す７に蓄えられ、第２の復号化器
４が各要素を訂正する時のクロック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（１）ヲ調べ、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
で訂正を行なった場合、即ち、Ｅｌの否定と０Ｍ２の論
理積が１１１１＋の場合、論理和回路９を通して補間信
号ＣＯＭ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全クロックＣＫでカウントし、その数に従っ
て各々の出力を出す。又、第２０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いない要素を第
２の復号化器４が訂正した場合、即ち、Ｃ１の否定と０
Ｍ２の論理積を第２の論理積回路１２でとシ、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（１１）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で訂正不能が少なくとも１
回生じると、第１のカウンタ１Ｑ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
号を発生していない要素を２個以上訂正すると、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ＣＯＭが出力される。

条件（１１Ｄは、同様にして第３の論理積回路１４で判
定され、第１の復号化器３が訂正不能信号を少なくとも
３回発生したことは第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
号を発生していない要素を、１回訂正したことは第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ＣＯＭ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
生したことは、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６の論理積回路１５により、第２
の復号化器４が２回訂正を行なった場合にセットされる
フリップフロップ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ＣＯＭを発生する。

条件０ψは、第６の論理積回路１８で判定される。

即ち、第１の復号化器３が訂正不能信号を少なくとも３
回以上発生したことは第１のカウンタ１０でカウントさ
れ、その出力は第２の復号化器４の訂正不能信号Ｃ２と
論理積がとられる。その出力がＮ　、　ｌ＋の場合、論
理和回路９を通して補間信号ＣＯＭを出力する。

論理和回路９の出力は、第２の７リツプフロツプ２２に
セットされ、その出力は第７の論理積回路１９に送られ
る。メモリ７からクロックＣＫにより２重誤り訂正信号
Ｅ２と、訂正不能信号Ｃ１が読み出され、両者は第２の
論理和回路２４で論理和かとらられ、その出力は、フリ
ップフロップ２２の出力と第７の論理積回路で論理積が
とられ、第３の論理和回路２１を通して、要素単位の補
間信号Ｃ０Ｍ５が出力される。

また、条件（Ｖ）は、第８の論理積回路１７で判定され
る。即ち、第１の復号化器３が訂正不能信号を少なくと
も３回以上発生したことは第１のカウンタ１ｏでカウン
トされ、２回以下の発生はその否定出力で得られ、第２
の復号化器４の訂正不能信号Ｃ２と第８の論理積回路１
７で論理積がとられ、フリップフロップ２３にセットさ
れる３、メモリ７からクロックＯＫにより誤り検出信号
Ｅ１が読み出され、フリップフロップ２３の出力と第９
の論理積回路２ｏで論理積がとられ、第３の論理和回路
２１を通して、要毒、単位の補間信号Ｃ０Ｍ５が出力さ
れる。

ここに述べた第１．第２のカウンタ１０　、１１゜フリ
ップフロップ１６，２２．２３は、第２の符号語を構成
するＭ語毎にクリア信号ＣＲでクリアされることは言う
までもない。

以上述べた様にして発生された補間信号Ｃ０Ｍ５により
、第２の復号化器４の出力である情報語は。

要素毎に、前値保持、平均値補間等の補間を受ける。各
補間の方法については周知であるので、ここでの説明は
省略する。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、複数の誤り
検出訂正符号化器により符号化された情報符号を、対応
する複数の復号化器により誤り検出訂正する誤り検出訂
正手段と、上記各復号化器の復号状態の組み合わせによ
り、最終復号出力を補間するか否かを決定する補間条件
判定回路と、上記補間条件判定回路の出力により上記最
終復号出力に補間４を施す補間回路を具備して構成され
ているので、誤りの見逃し、誤訂正を非常に低く抑える
ことが可能で、また、符号語の要素単位の補間を行なう
ことにより、情報の精度の低下を低く抑えることができ
、音声や画像等の冗長度の高いＰＣＭ信号に適して絶大
なる効果を示す。

さらに、第１４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った後、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という効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誤シ検出訂正装置のブロック図、第２図
は本発明の一実施例に係る誤り検出訂正装置のブロック
図、第３図は本発明の実施例における符号の構成例を示
す図、第４図、第６図、第６図および第７図は本発明の
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９図および第１０図は本発明の実施例によシ検
出される誤りパターンの例を示す図、第１１図および第
１２図は本発明の実施例において訂正不能のとき補間さ
れる誤りパターンの例を示す図、第１３図は本発明の実
施例に用いる補間条件判定回路を示す回路図、第１４図
は本発明の他の実施例の要部のブロック図である。 １・・・・・・第１の符号化器、２・・印・第２の符号
化器、３・・・・・・第１の復号化器、４・・用第２の
復号化器、６・・・・・・補間条件判定回路、６・・・
・・・補間回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第４
図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）複数の誤り検出訂正符号化器により符号化された
   情報符号を、対応する複数の復号化器により誤り検出訂
   正する誤り検出訂正手段と、上記各復号化器の復号状態
   の組み合わせによシ、最終復号出力を補間するか否かを
   決定する補間条件判定回路と、上記補間条件判定回路の
   出力によシ上記最終復号出力に補間を施す補間回路を具
   備してなる事を特徴とする誤り検出訂正装置。 ？）複数の符号化器として第ｎから第１までのｎ個の符
   号化器を用い、複数の復号化器として上記ｎ個の符号化
   器に対応する第１から第ｎまでのｎ個の復号化器を用い
   、上記ｎ個の符号化器によシ順に符号化された情報符号
   を、対応する第１から第ｎまでのｎ個の復号化器により
   順に誤り検出訂正することを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の誤り検出訂正手段。 （３）第２及び第１の符号化器によシ順に符号化された
   情報符号を、対応する第１及び第２の復号化器により順
   に誤り検出訂正し、さらに上記第１の復号化器によシ繰
   シ返して誤シ検出訂正する事を特徴とする特許請求の範
   囲第（２）項記載の誤り検出訂正装置。 （４）第２及び第１の符号化器によシ順に符号化された
   情報符号を、対応する第１及び第２の復号化器によシ順
   に誤り検出訂正し、さらに上記第１及び第２の復号化器
   により繰り返して誤り検出訂正する事を特徴とする特許
   請求の範囲第（２）項記載の誤り検出訂正装置。 （５）複数の復号状態として、■誤りなし、■１重誤シ
   、■２重誤シ、・・・・・・・・・■ｎ　−１重誤シ、
   Ｇよりｎ重板上の誤り、のｎ＋１個の状態を表わす（ｌ
   ｏｇ２（ｎ＋１））　（但し、〔〕は切シ上げを示す。 ）個の信号の組み合わせを用いる事を特徴とする特許請
   求の範囲第（２）項記載の誤り検出訂正装置。 （６）複数の復号状態を表わす信号として、各復号化器
   の誤シ検出信号または誤り訂正不能信号または誤り訂正
   信号のうち少なくとも２つを用いる事を特徴とする特許
   請求の範囲第（５）項記載の誤シ検出訂正装置。 （７）最終復号出力に補間を施す場合、補間を施す符号
   の要素を、前段の復号化器の誤り検出信号または誤り訂
   正不能信号がその要素に発生しているか否かによって選
   択する事を特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載の
   誤シ検出訂正装置。 （８）第１及び第２の符号として各々符号間距離６の符
   号を用い、Ｍ行Ｎ列の行列に於て第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様に構成し、
   かつ第１及び第２の復号化器として各々独立に２重誤り
   訂正機能を有する復号化器を用いるとともに、補間条件
   判定回路が、上記Ｍ行Ｎ列の行列で表わされる１組の符
   号に対して以下の（ａ）〜（ｅ）条件のいずれかの１つ
   でも満たされる場合、第１の復号化器の２重誤シまたは
   ３重誤り以上の誤り検出信号の発生する要素を補間し、
   （ｆ）条件が満たされる場合、第１の復号化器の１重鎖
   シまたは２重誤りまたは３重誤り以上の誤シ検出信号の
   発生する要素を補間する事を決定する様にした事を特徴
   とする特許請求の範囲第（６）項記載の誤シ検出訂正装
   置。 （ａ）　第１の復号化器が誤り検出信号を発生してない
   符号語の要素を第２の復号化器が訂正した場合。 （ｂ）　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の復号化器が誤シ訂正不
   能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２個所訂正した場合。 （Ｃ）第１の復号化器が誤り訂正不能信号を少なくとも
   ３回発生しており、かつ第１の復号化器が訂正不能信号
   を発生していない符号語の要素を第２の復号化器が１個
   所訂正した場合。 （ｄ）　第１の復号化器が誤シ訂正不能信号を少なくと
   も６回発生しておシ、かつ第２の復号化器が符号語の要
   素を２個所訂正した場合。 （ｅ）　第１の復号化器が誤シ訂正不能信号を３口取上
   発生しており、かつ第２の復号化器が誤り訂正不能信号
   を発生した場合。 （ｆ）　第１の復号化器が誤シ訂正不能信号を２回以下
   発生しており、かつ第２の復号化器が誤り訂正不能信号
   を発生した場合。