JPWO2018110480A1 - 符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置、伝送装置 - Google Patents
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Abstract
本開示の課題は、伝送による波形の劣化を低減できる符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置を提供することである。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。nは、1以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する3以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。
Description
本開示は、符号化方法(Encoding Method)、復号化方法(Decoding Method)、伝送方法(Transmission Method)、復号化装置(Decoding Device)、符号化装置(Encoding Device)及び伝送装置(Transmission Device)に関し、特に、2値以上の多値伝送技術を適用した符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置に関し、さらには、4値以上の多値伝送技術を適用した符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置に関する。
特許文献1は、多値振幅変調を利用した映像データ送信装置及び受信装置を開示する。特許文献1では、1シンボルあたり複数Nビットの多値振幅変調を行って多値振幅変調信号を生成する。また、多値振幅変調信号の多値信号レベルの最大レベルと最小レベルとの間の中間値を有する中間レベルに最も近い多値信号レベルの出現確率が高くなるように、多値振幅変調が行われる。
特許文献1は、消費電力を低減するために、中間レベルに最も近い多値信号レベルの出現確率が高くなるように、多値振幅変調が行われる。しかしながら、伝送による波形の劣化を低減することまでは十分に考慮されていなかった。
本開示の課題は、伝送による波形の劣化を低減できる符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置を提供することである。
本開示に係る一態様の符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。nは、1以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。
本開示に係る一態様の復号化方法は、上記態様の符号化方法の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化することを含む。
本開示に係る一態様の伝送方法は、上記態様の符号化方法の前記符号化処理により伝送対象のビット列をシンボル列に符号化すること、及び前記シンボル列を示す伝送信号を送信することを含む。前記伝送方法は、さらに、前記送信された前記伝送信号を受信すること、及び、前記受信された前記伝送信号から得られた前記シンボル列を上記態様の復号化方法の前記復号化処理により前記伝送対象のビット列に復号化すること、を含む。
本開示に係る一態様の符号化装置は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行うように構成される。前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。nは、1以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。
本開示に係る一態様の復号化装置は、上記態様の符号化装置の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。
本開示に係る一態様の伝送装置は、伝送対象のビット列をシンボル列に復号化する上記態様の符号化装置と、前記符号化装置からの前記シンボル列を示す伝送信号を送信する送信機と、を備える。また、前記伝送装置は、前記送信機から送信された前記伝送信号を受信する受信機と、前記受信機で受信された前記伝送信号から得た前記シンボル列を前記伝送対象のビット列に復号化する上記態様の復号化装置と、を備える。
1.実施形態1
1.1 構成
図1は、本開示に係る一実施形態の伝送装置10を示す。伝送装置10は、入力機器(例えば、セットトップボックス)から出力機器(例えば、ディスプレイ)に、所望のデータ(ビット列)を伝送するために用いられる装置である。
1.1 構成
図1は、本開示に係る一実施形態の伝送装置10を示す。伝送装置10は、入力機器(例えば、セットトップボックス)から出力機器(例えば、ディスプレイ)に、所望のデータ(ビット列)を伝送するために用いられる装置である。
伝送装置10は、図1に示すように、送信装置20と、受信装置30と、を備える。送信装置20と、受信装置30とは、伝送線40によって接続されている。送信装置20は、入力機器に設けられ、受信装置30は、出力機器に設けられる。本実施形態において、送信装置20と、受信装置30とは、光伝送方式により通信を行うように構成されており、伝送線40は、例えば、光ケーブル(光ファイバケーブル)である。換言すれば、送信装置20と受信装置30とは光伝送システムを構成する。
送信装置20及び受信装置30は、多値のパルス振幅変調(Pulse Amplitude Modulation)により信号の伝送を行うように構成される。本実施形態では、送信装置20及び受信装置30は、4値パルス振幅変調(いわゆる、PAM4)により信号の伝送を行うように構成される。
送信装置20は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するための符号化装置21と、符号化装置21で生成されたシンボル列に基づいて伝送線40に伝送信号を出力する送信機22と、を備える。
受信装置30は、送信機22から伝送線40を経由して伝送信号を受信してシンボル列(後述する部分シンボル列)を抽出する受信機31と、受信機31で抽出されたシンボル列をビット列に復号化するための復号化装置32と、を備える。
送信機22は、光伝送方式によりシンボル列(部分シンボル列)を伝送線40に出力するように構成される。送信機22は、シンボル列を構成する複数のシンボルの信号レベルに応じて、伝送線40に出力する光の強度を順次変更することで、シンボル列を示す伝送信号を伝送線40に出力する。このような送信機22は、電気−光変換装置である。送信機22は、例えば、光を発生させる半導体レーザー(例えば、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER))と、VCSELを電気信号により駆動するための回路とを備える。
受信機31は、光伝送方式により伝送線40を介して伝送信号を受け取り、受け取った伝送信号からシンボル列(部分シンボル列)を抽出して復号化装置32に出力するように構成される。例えば、受信機31は、伝送信号の強度(光の強度)を閾値と比較することで、シンボル列を構成する複数のシンボルの信号レベルを判定する。これにより、受信機31は、受け取った伝送信号からシンボル列(部分シンボル列)を抽出して復号化装置32に出力する。このような受信機31は、光を電気信号に変換するフォト・ディテクタと、フォト・ディテクタで変換された電気信号を増幅するTIA(Transmission Impedance Amplifier)とを備える。
符号化装置21は、符号化方法を実行するように構成される。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。
シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。したがって、複数のシンボルの各々は、2n個の異なる信号レベルのいずれかを有する。本実施形態では、4値のパルス振幅変調により信号の伝送を行うため、nは2である。つまり、本実施形態では、シンボル列は、それぞれ4個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。したがって、複数のシンボルの各々は、4個の異なる信号レベルのいずれかを有する。つまり、シンボル列を構成する複数のシンボルに対応する期間(符号期間)の各々において、信号レベルが4個の異なる値のいずれかに設定される。4個の異なる値は、例えば、大きい方から順に+3(第1値)、+1(第2値)、−1(第3値)、−3(第4値)である。また、符号期間は、例えば、100psec〜133psecである。
符号化装置21は、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行う。より詳細には、符号化処理は、取得ステップと符号化ステップとを含む。
取得ステップは、伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。mはnの倍数である。本実施形態では、mは8である。つまり、取得ステップでは、伝送対象のビット列から、8ビットの部分ビット列が取得される。
符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにl+p個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するステップである。ここで、lは、mをnで割って得た値であり、pは、1以上の整数である。本実施形態では、lは4であり、pは1である。つまり、符号化ステップでは、8ビットの部分ビット列が、5シンボルの部分シンボル列に符号化される。符号化ステップでは、予め定められた変換テーブルにより部分ビット列を部分シンボル列に直接的に変換するため、符号化処理を簡単に行える。
禁則パターンは、連続する3個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。
特定のパターンは、連続する3個のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。このような継続的な信号レベルの変化を引き起こすパターンは、伝送による波形の劣化を引き起こす原因になり得る。
特に、特定のパターンは、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであることが好ましい。このようなパターンは、極値を持つため、当該パターンを有する伝送信号は高周波成分を多く含むと考えられるからである。さらに、特定のパターンは、信号レベルが、現在の値から、現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンであることが好ましい。このようなパターンは、信号レベルの最も大きな変化を必要とするから、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすいと考えられるからである。さらに、特定のパターンは、信号レベルの最大値と最小値との間の遷移を含むパターンを含んでいることが有効である。このようなパターンは、信号レベルの最も大きな変化を必要とするから、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因によりなりやすいと考えられるからである。
以上の観点から、本実施形態では、図2A及び図2Bに示すような6つのパターンP1〜P6が禁則パターンとして設定されている。なお、図2A及び図2Bにおいて、kは、3個の連続するシンボルの2番目のシンボルを示す。
パターンP1は、図2Aに示すように、信号レベルが+3、−3、+3の順に遷移するパターンである。つまり、信号レベルが、(k−1)番目のシンボルの符号期間では+3となり、次のk番目のシンボルの符号期間では−3となり、次の(k+1)番目のシンボルの符号期間では+3となる。
パターンP2は、図2Aに示すように、信号レベルが−3、+3、−3の順に遷移するパターンである。
このようなパターンP1,P2は、信号レベルが、現在の値(−3又は+3)から、現在の値の次に大きい値(−1)でも小さい値(+1)でもない値(+3又は−3)に遷移するパターンである。そのため、パターンP1,P2は、信号レベルの大きな変化を必要とする。特に、パターンP1,P2は、信号レベルの最大値(+3)と最小値(−3)との間の遷移を含むパターンであるから、信号レベルの最も大きな変化を必要とする。したがって、パターンP1,P2は、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすい。また、パターンP1,P2は、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであり、いずれも極値を持つため、パターンP1,P2を有する伝送信号は高周波成分を多く含む。ここで、伝送路や途中の回路がその高周波成分に追従しにくかったり、できなかったりする場合には、伝送信号の立ち上がり、立ち下がりの波形がなまってしまい、アイパターンの開口が小さくなる。特に、幅方向(時間軸方向)の波形の劣化を引き起こすことになる。したがって、パターンP1,P2を禁則パターンとして設定することで、伝送による波形の劣化を低減できる。
パターンP3は、図2Bに示すように、信号レベルが+3、−1、+3の順に遷移するパターンである。パターンP4は、図2Bに示すように、信号レベルが−1、+3、−1の順に遷移するパターンである。パターンP5は、図2Bに示すように、信号レベルが+1、−3、+1の順に遷移するパターンである。パターンP6は、図2Bに示すように、信号レベルが−3、+1、−3の順に遷移するパターンである。
また、パターンP3,P4は、信号レベルが、現在の値から、現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである。具体的には、パターンP3,P4では、信号レベルが、−1(現在の値)から、−1の次に大きい値(+1)でも小さい値(−3)でもない値(+3)に遷移する。また、信号レベルが、+3(現在の値)から、+3の次に大きい値(存在せず)でも小さい値(+1)でもない値(−1)に遷移する。そのため、パターンP3,P4は、信号レベルの大きな変化を必要とする。したがって、パターンP3,P4は、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすい。また、パターンP3,P4は、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであり、いずれも極値を持つため、高周波成分の発生を引き起こしやすい。したがって、パターンP3,P4を禁則パターンとして設定することで、伝送による波形の劣化を低減できる。
また、パターンP5,P6は、信号レベルが、現在の値から、現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである。具体的には、パターンP5,P6では、信号レベルが、+1(現在の値)から、+1の次に大きい値(+3)でも小さい値(−1)でもない値(−3)に遷移する。また、信号レベルが、−3(現在の値)から、−3の次に大きい値(−1)でも小さい値(存在せず)でもない値(+1)に遷移する。そのため、パターンP5,P6は、信号レベルの大きな変化を必要とする。したがって、パターンP5,P6は、信号レベルのオーバーシュートやアンダーシュートの原因になりやすい。また、パターンP5,P6は、信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンであり、いずれも極値を持つため、高周波成分の発生を引き起こしやすい。したがって、パターンP5,P6を禁則パターンとして設定することで、伝送による波形の劣化を低減できる。
以下、パターンP3〜P6に関して、さらに詳細に説明する。図3は、伝送信号の理想的なアイパターンの開口110,120,130を示す例である。信号レベルの変化に関わらず、立ち上り時間、立ち下り時間が同じ場合には、図3中のドットで示される領域が、アイパターンの開口110,120,130となる。
図4は、オーバーシュートが発生する場合の伝送信号の信号波形を示す。図4は、伝送信号C1,C2,C3を示す。伝送信号C1では、連続する3個のシンボルk−1,k,k+1において、信号レベルの値が−3、+3、−3と変化(遷移)する。つまり、伝送信号C1は、パターンP2を有する。伝送信号C2では、連続する3個のシンボルk−1,k,k+1において、信号レベルの値が−3、+1、−3と変化(遷移)する。つまり、伝送信号C2は、パターンP6を有する。伝送信号C3では、連続する3個のシンボルk−1,k,k+1において、信号レベルの値が−3、−1、−3と変化(遷移)する。
ここで、アイパターンの開口を減少させるのに寄与するオーバーシュートは、図4の領域R2、領域R3に対応する部分である。パターンP2を有する伝送信号C1ではオーバーシュートに対応する領域R1は大きいがアイパターンの開口110の外側にあるために、実質的なアイパターンの開口110への影響はほとんどない。また、伝送信号C3のオーバーシュートによる領域R3は、高周波成分が小さいため、オーバーシュートの程度も小さくなる。これに対して、パターンP6を有する伝送信号C2に対応する領域R2は、その面積も大きく、そのままアイパターンの開口110の面積を減らしてしまい、特に、アイパターンの開口の高さ方向(振幅方向)の潰れを引き起こしてしまうことになる。
PAM4などの高さ方向に多値化した変調方式では、このような高さ方向のアイパターンの開口の潰れは、伝送特性に対して非常に大きな影響を及ぼし、受信側での受信誤り率の増大につながる。ここで、図5Aに2値信号波形のアイパターンを、図5BにPAM4のアイパターンの例を示す。図5A及び図5B中の両矢印H1,H2は、アイパターンの開口の高さを示し、図5A及び図5B中の両矢印W1,W2は、アイパターンの開口の幅を示している。アイパターンの開口の高さ及び幅が大きければ大きいほど、ノイズに対するマージンが高いということになる。
特に、PAM4信号では、アイパターンの開口の高さ方向(振幅方向)のマージンが問題になりやすい。2値信号の出力レベルを保ったまま、振幅方向に4値の多値化を行う場合、アイパターンの開口の高さが2値信号波形の場合の1/3になってしまい、ノイズマージンも1/3になってしまうためである。つまり、多値化すればするほど、アイパターンの開口の高さ方向のマージンは減ってしまうことになる。多値化に伴いその出力レベルを相対的に上げる方法も考えられるが、これは回路の消費電力の増大につながってしまう。つまり、パターンP6による効果は、このような振幅方向に多値化された信号に対してはより大きなものとなる。
なお、このオーバーシュートの原因としては、増幅器や伝送路、それに付随する寄生インピーダンスなど系の周波数特性による影響も挙げられる。また、光伝送を用いている系の場合には、光デバイスによる影響も挙げられる。光伝送は、減衰が少なく、ノイズ耐性も高いため、システムのNFや減衰特性の悪化する高速系の伝送や、長距離の伝送に有利となる。そこで、上述したように、本実施形態では、送信装置20と、受信装置30とは、光伝送方式により通信を行うように構成されている。
ここで、光伝送の場合の信号のオーバーシュートを発生させる原因として、例えば、VCSELの緩和振動による現象が挙げられる。これは、ある特定周波数において、発振が助長される現象であり、VCSELのバイアス電流を変えることで制御できる。例えば、バイアス電流を小さくすることでこの影響を小さくできるが、その場合、VCSELのカットオフ周波数が下がってしまう。カットオフ周波数の低下は、許容される伝送速度の低下を招き、高速なシステムには使いにくくなるというデメリットとなる。
また、オーバーシュートを助長する要因としては、特定周波数でのTIAでのゲインピークの発生も挙げられる。これは、PD、TIAの実装時の寄生インピーダンスや、PD内での空乏層容量などによって、TIAの入出力間で、位相反転が起こってしまうことに起因しており、極端な場合、発振現象を引き起こす。この周波数が立ち上がりの周波数に重なった場合、大きなオーバーシュートとなり、アイパターンの開口を閉じてしまう。
なお、前記の寄生インピーダンスは、例えば、ワイヤボンディングで電気的接続を行う場合、接続するワイヤ(主に、インダクタンス)や、基板上の寄生容量などにより発生する。また、PDの空乏層容量は、PDへの逆バイアス電圧によって発生、変化する。例えば、10G symbol/secの伝送速度のシステムの場合、立ち上り部分には、3倍波成分である、15GHzが多く含まれることになる。このように高い周波数成分の場合、寄生インピーダンスによる位相回転も大きくなる。PDの空乏層容量は、0.1〜0.5pF程度となることが多い。例えば、0.3pFの場合、寄生インダクタンスが0.37nHの時に、その共振周波数が15GHz程度となってしまう。これは、ボンディングワイヤーの長さを1nH/mmと換算すると、少なくとも、ワイヤー長を0.37mm以下に抑える必要があることを意味する。そのため、構造上、製造工程上、かなりの制約となってしまう。
本実施形態の符号化方法により、元信号に入るゲインピークの元になる周波数成分を軽減することができ、より高速なシステムへの適用が容易となる。これは、上述のVCSELの緩和振動周波数に対しても同じである。これらのゲインピーク周波数や緩和振動周波数は、それぞれの系のカットオフ周波数近辺であることが多く、高い周波数となることが多いためである。特に、それらの周波数成分が、伝送信号の3倍波成分近傍の時には、より効果が大きくなる。以上のように、本実施形態の構成は、光伝送システムにおいても、大きな効果を有する。なお、光伝送は、高周波域でも安定した信号品質が得られるという利点がある。本実施形態では、光関連デバイスの高周波帯域での不具合を軽減できる。そのため、本実施形態の符号化方法を光伝送に適用することで、光伝送のメリットを更に、大きくできる。
なお、上記のオーバーシュートについては、図4のシンボルkに着目して説明した。ここで、シンボルk+1に着目すると、パターンP5を禁則パターンとすることでもアイパターンの開口の高さ方向の潰れを低減できる。要は、−3から+1への遷移を含んでいれば、この効果が得られる。特に、+1の次の値が−3となる急峻な変化の場合には、アイパターンの開口の高さ方向の潰れをより大きく低減できる。なお、ここでは、オーバーシュートに関して説明を行ったが、アンダーシュートに関しても禁則パターンを設定することでアイパターンの開口の高さ方向の潰れを低減できる。また、パターンP3,P4を禁則パターンとすることでもアイパターンの開口の高さ方向の潰れを低減できる。この場合、+3から−1への遷移を含んでいれば、この効果が得られる。特に、−1の次の値が+3となる急峻な変化の場合には、アイパターンの開口の高さ方向(振幅方向)の潰れをより大きく低減できる。
次に、部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにl+p個(5個)のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するための変換テーブルを表1に示す。本実施形態では、部分ビット列は8ビットであり、その組み合わせの数は256になる。したがって、表1では、変換テーブルは部分的に省略されている。表1において、S[0]、S[1]、S[2]、S[3]、S[4]は、それぞれ、部分シンボル列の1番目、2番目、3番目、4番目、5番目のシンボルに対応する。また、表1において、合計は、1番目、2番目、3番目、4番目、5番目のシンボルの信号レベルの合計を示す。
ここで、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法では、2個のビットの4通りの組み合わせに対して異なる4個の値がそれぞれ対応付けられている。具体的には、「10」、「11」、「01」、「00」のビット列の組み合わせが、「+3」、「+1」、「−1」、「−3」の値の信号レベルに変換される。
このような一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、「00001000」の部分ビット列は、「−3、+3、−3、−3」というシンボル列に符号化される。なお、このシンボル列は、部分ビット列の右側から2ビットずつ符号化して得られる。このシンボル列は、「−3、+3、−3」という禁則パターン(パターンP2)を含んでいる。これに対して、「00001000」の部分ビット列に対応する部分シンボル列は、「+1、+1、+3、+3、+3」及び「−1、−1、−3、−3、−3」であり、どの禁則パターン(パターンP1〜P6)も含んでいない。
同様に、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、「00001100」、「00100011」、「00110011」、「01100100」、「11100110」の部分ビット列から得られるシンボル列は、禁則パターンのいずれかを含む。これに対して、これらの部分ビット列に対応する部分シンボル列は、どの禁則パターン(パターンP1〜P6)も含んでいない。
このように、変換テーブルによれば、部分ビット列を、禁則パターン(P1〜P6)を含まない部分シンボル列に符号化することができる。
また、部分シンボル列の各々は、次にどの部分シンボル列が続いても禁則パターン(P1〜P6)が生じないように、設定されている。このような設定は、部分シンボル列の最初の2シンボル(1番目及び2番目のシンボル)及び最後の2シンボル(4番目及び5番目のシンボル)の信号レベルを調整することで実現される。本実施形態では、最初の2シンボル(1番目及び2番目のシンボル)の差の絶対値が0又は2(信号レベルの値の最小間隔)に設定される。同様に最後の2シンボル(4番目及び5番目のシンボル)の信号レベルの差の絶対値も0又は2(信号レベルの値の最小間隔)に設定される。これにより、複数の部分シンボル列で構成されるシンボル列に禁則パターン(P1〜P6)が含まれることが防止される。このように、任意の2つの部分シンボル列の組み合わせにおいても禁則パターンが生じないように、部分シンボル列を決定することが好ましい。
また、上記の表1から明らかなように、変換テーブルでは、所定の部分ビット列に対しては、1つではなく2つの部分シンボル列が対応付けられている。2つの部分シンボル列の一方は合計が正であり、他方が負となるように設定されている。例えば、「00001000」の部分ビット列には、「+1、+1、+3、+3、+3」の部分シンボル列と、「−1、−1、−3、−3、−3」の部分シンボル列とが対応付けられている。
ここで、符号化ステップでは、部分シンボル列の合計の累積値を求める。そして、符号化ステップでは、累積値に応じて、所定の部分ビット列を、2つの部分シンボル列のいずれかに符号化する。具体的には、累積値が0以上であれば、所定の部分ビット列を、合計が負の部分シンボル列に符号化し、累積値が0未満であれば、合計が正の部分シンボル列に符号化する。これにより、DCバランスの改善を図りやすくなる。
また、符号化ステップでは、得られた部分シンボル列を、送信機22に出力する。
上述の符号化装置21は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、符号化装置21は、上述の符号化方法(符号化処理)を実行し得る。
復号化装置32は、上記符号化方法の符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。復号化処理は、復号化ステップと統合ステップとを含む。
復号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、部分シンボル列を部分ビット列に復号化するステップである。変換テーブルは、符号化ステップで使用される変換テーブル(表1参照)と同じである。復号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより部分シンボル列を部分ビット列に直接的に変換するため、復号化処理を簡単に行える。
統合ステップは、復号化ステップでの復号化により得られた部分ビット列を結合して伝送対象のビット列を形成し、出力するステップである。
上述の復号化装置32は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、復号化装置32は、上述の復号化方法(復号化処理)を実行し得る。
このように本実施形態の伝送装置10は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化装置21と、符号化装置21からのシンボル列を示す伝送信号を送信する送信機22と、を備える。また、伝送装置10は、送信機から送信された伝送信号を受信する受信機31と、受信機31で受信された伝送信号から得たシンボル列を伝送対象のビット列に復号化する復号化装置32と、を備える。
1.2 動作
次に本実施形態の伝送装置10の動作について図6を参照して簡単に説明する。まず、伝送装置10では、送信装置20の符号化装置21が伝送対象のビット列を受け取る(S11)。次に、符号化装置21が上述の符号化方法を実行し、これによって、ビット列(部分ビット列)を、禁則パターン(パターンP1〜P6)を含まないシンボル列(部分シンボル列)に符号化する(S12)。送信装置20の送信機22は、符号化装置21より得たシンボル列(部分シンボル列)を示す伝送信号を送信する(S13)。受信装置30の受信機31は、送信機22から送信された伝送信号(シンボル列を示す伝送信号)を受信する(S14)。そして、受信装置30の復号化装置32は、上述の復号化方法を実行し、これによって、シンボル列(部分シンボル列)をビット列(部分ビット列)に復号化する(S15)。そして、復号化装置32は、ビット列を出力する(S16)。
次に本実施形態の伝送装置10の動作について図6を参照して簡単に説明する。まず、伝送装置10では、送信装置20の符号化装置21が伝送対象のビット列を受け取る(S11)。次に、符号化装置21が上述の符号化方法を実行し、これによって、ビット列(部分ビット列)を、禁則パターン(パターンP1〜P6)を含まないシンボル列(部分シンボル列)に符号化する(S12)。送信装置20の送信機22は、符号化装置21より得たシンボル列(部分シンボル列)を示す伝送信号を送信する(S13)。受信装置30の受信機31は、送信機22から送信された伝送信号(シンボル列を示す伝送信号)を受信する(S14)。そして、受信装置30の復号化装置32は、上述の復号化方法を実行し、これによって、シンボル列(部分シンボル列)をビット列(部分ビット列)に復号化する(S15)。そして、復号化装置32は、ビット列を出力する(S16)。
このように、本実施形態の伝送装置10は、上述の符号化方法と上述の復号化方法とを含む伝送方法を実行し、これによって、伝送対象のビット列を送信装置20から受信装置30へ伝送することができる。
1.3 測定結果
本実施形態の伝送装置10の効果を確認するために、本実施形態の伝送装置10と比較例の伝送装置のそれぞれについて、受信側のアイパターン(受信機で受信された伝送信号のアイパターン)を測定した。受信側のアイパターンの開口によって、伝送による波形の劣化の程度を評価することができる。具体的には、伝送による波形の劣化が少ないほど、受信側のアイパターンの開口が広くなる。また、受信側のアイパターンの開口が広くなるほど、シンボル列を構成する複数のシンボルの信号レベルを判定し易くなるから、伝送の誤り率の低減が期待される。
本実施形態の伝送装置10の効果を確認するために、本実施形態の伝送装置10と比較例の伝送装置のそれぞれについて、受信側のアイパターン(受信機で受信された伝送信号のアイパターン)を測定した。受信側のアイパターンの開口によって、伝送による波形の劣化の程度を評価することができる。具体的には、伝送による波形の劣化が少ないほど、受信側のアイパターンの開口が広くなる。また、受信側のアイパターンの開口が広くなるほど、シンボル列を構成する複数のシンボルの信号レベルを判定し易くなるから、伝送の誤り率の低減が期待される。
比較例の伝送装置は、上記実施形態の符号化方法及び復号化方法(伝送方法)ではなく、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法及び復号化方法を用いる点で、本実施形態の伝送装置10と相違する。つまり、比較例の伝送装置では、シンボル列に禁則パターン(P1〜P6)が含まれている。なお、本実施形態の伝送装置10と比較例の伝送装置のそれぞれに与える伝送対象のビット列はランダムなビット列とした。
受信側のアイパターンの測定は、受信機のTIAにより増幅されたフォトダイオードの出力をオシロスコープで測定することにより行った。
受信側のアイパターンの測定結果を図7A及び図7Bに示す。ここで、図7Aは、本実施形態の伝送装置10の受信側のアイパターンを示し、図7Bは、比較例であり、一般的によく使われるPRBS(pseudorandom binary sequence)と呼ばれる擬似ランダム符号を使った符号伝送装置の受信側のアイパターンを示す。なお、ここで使った擬似ランダム符号は、PRBS7で、2の7乗−1個のビットを1周期とする符号である。
図7A及び図7Bから明らかなように、本実施形態の伝送装置10の受信側のアイパターンのほうが、比較例の伝送装置の受信側のアイパターンよりも、全体的に開口(上側、中央、下側の各開口)が広くなっている。具体的には、上側の開口については、幅が70.5%、高さが97.1%改善された。中央の開口については、幅が7.8%、高さが25.6%改善された。また、下側の開口については、幅が1.1%、高さが30.8%改善された。上側の開口の改善が特に大きいのは、パターンP6を禁則パターンとしたことによる効果である。特に、図7Bでは、パターンP6によりアイパターンの上側の開口が大きく潰されてしまっている。上述したように、この効果は、高さ方向に特に大きい。なお、見かけ以上に、アイパターンの開口の幅の改善が大きいのは、幅の改善率の計算方法が、初期に決定した閾値を横切る直線上の距離をもって行うためである。図7Bでは、アイパターンの開口を潰す凸部がその直線と交差してしまうため、算出された開口の幅が、見かけの開口の幅以上に減少してしまっている。
このように受信側のアイパターンの測定結果では、本実施形態の伝送装置10によれば、比較例の伝送装置(一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法)に比べれば、伝送による波形の劣化を低減できるということが確認された。
1.4 まとめ
以上述べたように、伝送装置10は、符号化方法を実行する符号化装置21を備える。当該符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。シンボル列は、それぞれ4個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。4個の異なる値は、大きい方から順に第1値(+3)、第2値(+1)、第3値(−1)、第4値(−3)である。符号化処理では、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。禁則パターンは、連続する3個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。特定のパターンは、信号レベルが第1値、第4値、第1値の順に遷移するパターンP1、及び、信号レベルが第4値、第1値、第4値の順に遷移するパターンP2を含む。
以上述べたように、伝送装置10は、符号化方法を実行する符号化装置21を備える。当該符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。シンボル列は、それぞれ4個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。4個の異なる値は、大きい方から順に第1値(+3)、第2値(+1)、第3値(−1)、第4値(−3)である。符号化処理では、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。禁則パターンは、連続する3個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。特定のパターンは、信号レベルが第1値、第4値、第1値の順に遷移するパターンP1、及び、信号レベルが第4値、第1値、第4値の順に遷移するパターンP2を含む。
また、特定のパターンは、信号レベルが第1値、第3値、第1値の順に遷移するパターンP3、及び、信号レベルが第3値、第1値、第3値の順に遷移するパターンP4を含む。また、特定のパターンは、信号レベルが第2値、第4値、第2値の順に遷移するパターンP5、及び、信号レベルが第4値、第2値、第4値の順に遷移するパターンP6を含む。
このように、シンボル列は、伝送による波形の劣化の原因と考えられるパターンP1〜P6を含んでいない。そのため、本実施形態の符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置によれば、伝送による波形の劣化を低減できるという効果を奏する。
2.実施形態2
図8は、実施形態2の伝送装置10Aを示す。伝送装置10Aは、送信装置20Aと受信装置30Aとを備える。
図8は、実施形態2の伝送装置10Aを示す。伝送装置10Aは、送信装置20Aと受信装置30Aとを備える。
送信装置20Aは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するための符号化装置21Aと、符号化装置21Aで生成されたシンボル列に基づいて伝送線40に伝送信号を出力する送信機22と、を備える。
符号化装置21Aは、符号化方法を実行するように構成される。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。
符号化処理は、取得ステップと、符号化ステップと、(第1)変換ステップと、を含む。
取得ステップは、伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。mはnの倍数である。本実施形態では、mは8である。つまり、取得ステップでは、伝送対象のビット列から、8ビットの部分ビット列が取得される。
符号化ステップは、2n個の異なる値の信号レベルがn個のビット列の組み合わせを表すように、部分ビット列をl個のシンボルで構成される第1部分シンボル列に符号化するステップである。ここで、nは2であり、lは、mをnで割って得た値である。つまり、符号化ステップでは、8ビットの部分ビット列が、4シンボルの第1部分シンボル列に符号化される。符号化ステップでは、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法が採用される。つまり、「10」、「11」、「01」、「00」の組み合わせに、「+3」、「+1」、「−1」、「−3」の値がそれぞれ対応付けられる。
第1変換ステップは、予め定められた変換テーブルにより、第1部分シンボル列を、禁則パターンが含まれないようにl+p個のシンボルで構成される第2部分シンボル列に変換するステップである。ここで、pは1以上の整数である。本実施形態では、pは1である。つまり、第1変換ステップでは、4シンボルの第1部分シンボル列が5シンボルの第2部分シンボル列に変換される。なお、禁則パターンは、実施形態1で説明したパターンP1〜P6である。
次に、第1部分シンボル列を、禁則パターンが含まれないようにl+p個(5個)のシンボルで構成される第2部分シンボル列に符号化するための変換テーブルを表2に示す。本実施形態では、部分ビット列は8ビットであり、その組み合わせの数は256になる。したがって、表2では、変換テーブルは部分的に省略されている。表2において、S1[0]、S1「1」、S1[2]、S1「3」は、それぞれ、第1部分シンボル列の1番目、2番目、3番目、4番目のシンボルに対応する。また、表2において、S2[0]、S2「1」、S2[2]、S2「3」、S2[4]は、それぞれ、第2部分シンボル列の1番目、2番目、3番目、4番目、5番目のシンボルに対応する。また、表2において、合計は、第2部分シンボル列の1番目、2番目、3番目、4番目、5番目のシンボルの信号レベルの合計を示す。
例えば、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、「00001000」の部分ビット列は、「−3、+3、−3、−3」という第1部分シンボル列に符号化される。なお、この第1部分シンボル列は、部分ビット列の右側から2ビットずつ符号化して得られる。この第1部分シンボル列は、「−3、+3、−3」という禁則パターン(パターンP2)を含んでいる。これに対して、この「−3、+3、−3、−3」の第1部分シンボル列に対応する第2部分シンボル列は、「+1、+1、+3、+3、+3」及び「−1、−1、−3、−3、−3」であり、どの禁則パターン(パターンP1〜P6)も含んでいない。
同様に、「−3、+1、−3、−3」、「−1、+3、−3、+3」、「+3、−1、+3、−3」、「−3、−1、+3、−1」、「+3、−1、+3、+1」の第1部分シンボル列は、禁則パターン(パターンP1〜P6)のいずれかを含む。これに対して、これらの第1部分シンボル列に対応する第2部分シンボル列は、どの禁則パターン(パターンP1〜P6)も含んでいない。
このように、変換テーブルによれば、第1部分シンボル列を、禁則パターン(P1〜P6)を含まない第2部分シンボル列に変換することができる。
また、第2部分シンボル列の各々は、次にどの第2部分シンボル列が続いても禁則パターン(P1〜P6)が生じないように、設定されている。このような設定は、実施形態1の部分シンボル列と同様に、最初の2シンボル(1番目及び2番目のシンボル)及び最後の2シンボル(4番目及び5番目のシンボル)の信号レベルを調整することで実現される。
また、上記の表2から明らかなように、変換テーブルでは、所定の第1部分シンボル列に対しては、1つではなく2つの第2部分シンボル列が対応付けられている。2つの第2部分シンボル列の一方は合計が正であり、他方が負となるように設定されている。例えば、「−3、+3、−3、−3」の第1部分シンボル列には、「+1、+1、+3、+3、+3」の第2部分シンボル列と、「−1、−1、−3、−3、−3」の第2部分シンボル列とが対応付けられている。
ここで、第1変換ステップでは、第2部分シンボル列の合計の累積値を求める。そして、第1変換ステップでは、累積値に応じて、所定の第1部分シンボル列を、2つの第2部分シンボル列のいずれかに変換する。具体的には、累積値が0以上であれば、所定の第1部分シンボル列を、合計が負の第2部分シンボル列に符号化し、累積値が0未満であれば、合計が正の第2部分シンボル列に符号化する。これにより、DCバランスの改善を図りやすくなる。
また、第1変換ステップでは、得られた第2部分シンボル列を、送信機22に出力する。
符号化装置21Aは、図8に示すように、符号化回路211と、(第1)変換回路212とを備える。符号化回路211は、符号化処理の取得ステップ及び符号化ステップを実行するように構成され、第1変換回路212は、第1変換ステップを実行するように構成される。つまり、符号化回路211は、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法を行う符号化装置と等価である。そのため、第1変換回路212(第1変換ステップ)を追加することによって、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法を本実施形態の符号化方法に変換することが可能になる。
なお、符号化回路211及び第1変換回路212は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、符号化回路211が、上述の符号化方法(符号化処理)の取得ステップ及び符号化ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第1変換回路212が、上述の符号化方法(符号化処理)の第1変換ステップを実行し得る。
送信機22は、光伝送方式によりシンボル列(第2部分シンボル列)を伝送線40に出力するように構成される。このような送信機22は、発光ダイオードを用いて実現することができ、その構成は従来周知で良いから詳細な説明を省略する。
受信装置30Aは、送信機22から伝送線40を経由して伝送信号を受信してシンボル列(第2部分シンボル列)を抽出する受信機31と、受信機31で抽出されたシンボル列をビット列に復号化するための復号化装置32Aと、を備える。
受信機31は、光伝送方式により伝送線40を介して伝送信号を受け取り、受け取った伝送信号からシンボル列(第2部分シンボル列)を抽出して復号化装置32Aに出力するように構成される。このような受信機31は、フォトダイオードを用いて実現することができ、その構成は従来周知で良いから詳細な説明を省略する。
復号化装置32Aは、上記符号化方法の符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。復号化処理は、(第2)変換ステップと、復号化ステップと、統合ステップとを含む。
第2変換ステップは、予め定められた変換テーブルにより、第2部分シンボル列を第1部分シンボル列に変換するステップである。変換テーブルは、第1変換ステップで使用される変換テーブル(表2参照)と同じである。
復号化ステップは、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられるl個のシンボルで構成される第1部分シンボル列を、m個のビットで構成される部分ビット列に復号化するステップである。ここで、lは、mをnで割って得た値である。また、本実施形態において、nは2であり、mは8である。つまり、復号化ステップでは、4シンボルの第1部分シンボル列が8ビットの部分ビット列に復号化される。復号化ステップでは、一般的な4値のパルス振幅変調の復号化方法が採用される。つまり、「+3」、「+1」、「−1」、「−3」の値の信号レベルが、「10」、「11」、「01」、「00」の2個のビット列の組み合わせに変換される。
統合ステップは、復号化ステップでの復号化により得られた部分ビット列を結合して伝送対象のビット列を形成し、出力するステップである。
復号化装置32Aは、図8に示すように、(第2)変換回路321と、復号化回路322とを備える。第2変換回路321は、復号化処理の第2変換ステップを実行するように構成され、復号化回路322は、復号化処理の復号化ステップ及び統合ステップを実行するように構成される。つまり、復号化回路322は、一般的な4値のパルス振幅変調の復号化方法を行う復号化装置と等価である。そのため、第2変換回路321(第2変換ステップ)を追加することによって、一般的な4値のパルス振幅変調の復号化方法を本実施形態の復号化方法に変換することが可能になる。
なお、第2変換回路321及び復号化回路322は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第2変換回路321が、上述の復号化方法(復号化処理)の第2変換ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、復号化回路322が、上述の復号化方法(復号化処理)の復号化ステップ及び統合ステップを実行し得る。
このように本実施形態の伝送装置10Aは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化装置21Aと、符号化装置21Aからのシンボル列を示す伝送信号を送信する送信機22と、を備える。また、伝送装置10Aは、送信機から送信された伝送信号を受信する受信機31と、受信機31で受信された伝送信号から得たシンボル列を伝送対象のビット列に復号化する復号化装置32Aと、を備える。
以上述べたように、伝送装置10Aは、符号化方法を実行する符号化装置21Aを備える。当該符号化方法は、実施形態1と同様に、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。禁則パターンは、実施形態1と同様に、パターンP1〜P6を含む。
このように、シンボル列は、伝送による波形の劣化の原因と考えられるパターンP1〜P6を含んでいない。そのため、本実施形態の符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置によれば、伝送による波形の劣化を低減できるという効果を奏する。
3.実施形態3
図9は、実施形態3の伝送装置10Bを示す。伝送装置10Bは、送信装置20Bと受信装置30Bとを備える。
図9は、実施形態3の伝送装置10Bを示す。伝送装置10Bは、送信装置20Bと受信装置30Bとを備える。
送信装置20Bは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するための符号化装置21Bと、符号化装置21Bで生成されたシンボル列に基づいて伝送線40に伝送信号を出力する送信機22と、を備える。
符号化装置21Bは、符号化方法を実行するように構成される。符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。
符号化処理は、取得ステップと、(第1)変換ステップと、符号化ステップと、を含む。
取得ステップは、伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される第1部分ビット列を取得するステップである。mはnの倍数である。本実施形態では、mは8であり、nは2である。つまり、取得ステップでは、伝送対象のビット列から、8ビットの第1部分ビット列が取得される。
第1変換ステップは、予め定められた変換手順により、第1部分ビット列をm+q個のビット構成される第2部分ビット列に変換するステップである。ここで、qはnの倍数であり、本実施形態では、qは2である。つまり、第1変換ステップでは、8ビットの第1部分ビット列が、10ビットの第2部分ビット列に変換される。この第1変換ステップの変換手順は、一般的な符号化方法(例えば、8B10Bなどの2値伝送で一般的な符号化方法)でのビット列の変換手順であってもよい。
符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、第2部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにk個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するステップである。ここで、kは、mとqとの合計をnで割って得た値である。本実施形態では、kは5である。つまり、符号化ステップでは、10ビットの第2部分ビット列が、5シンボルの部分シンボル列に符号化される。符号化ステップでは、予め定められた変換テーブルにより第2部分ビット列を部分シンボル列に直接的に変換するため、符号化処理を簡単に行える。なお、禁則パターンは、実施形態1で説明したパターンP1〜P6である。
次に、禁則パターンが含まれないようにk個(5個)のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するための変換テーブルを表3に示す。なお、表3では、第1部分ビット列の欄は理解を容易にするために設けられており、変換テーブルには含まれない。本実施形態では、第1部分ビット列は8ビットであり、その組み合わせの数は256になる。したがって、表3では、変換テーブルは部分的に省略されている。表3において、S[0]、S「1」、S[2]、S「3」、S[4]は、それぞれ、部分シンボル列の1番目、2番目、3番目、4番目、5番目のシンボルに対応する。また、表3において、合計は、部分シンボル列の1番目、2番目、3番目、4番目、5番目のシンボルの信号レベルの合計を示す。
例えば、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法によれば、第1部分ビット列「11100110」に対応するの第2部分ビット列「0000001000」は、「−3、+3、−3、−3、−3」というシンボル列に符号化される。なお、このシンボル列は、第2部分ビット列の右側から2ビットずつ符号化して得られる。このシンボル列は、「−3、+3、−3」という禁則パターン(パターンP2)を含んでいる。これに対して、この「0000001000」の第2部分ビット列に対応する部分シンボル列は、「−3、−1、−3、−1、+1」であり、どの禁則パターン(パターンP1〜P6)も含んでいない。
このように、変換テーブルによれば、第2部分ビット列を、禁則パターン(P1〜P6)を含まない部分シンボル列に変換することができる。
また、部分シンボル列の各々は、次にどの部分シンボル列が続いても禁則パターン(P1〜P6)が生じないように、設定されている。このような設定は、実施形態1の部分シンボル列と同様に、最初の2シンボル(1番目及び2番目のシンボル)及び最後の2シンボル(4番目及び5番目のシンボル)の信号レベルを調整することで実現される。
また、第1変換ステップでは、得られた部分シンボル列を、送信機22に出力する。
符号化装置21Bは、図9に示すように、(第1)変換回路213と、符号化回路214と、を備える。第1変換回路213は、符号化処理の取得ステップ及び第1変換ステップを実行するように構成され、符号化回路214は、符号化ステップを実行するように構成される。つまり、第1変換回路213は、一般的な符号化方法(例えば、8B10Bなどの2値伝送で一般的な符号化方法)でのビット列の変換を行う変換回路と等価である。そのため、(第1)変換ステップの変換手順として一般的な2値伝送の符号化方法によるビット列の変換手順を利用した場合でも、ビット列を本実施形態の符号化方法によって符号化処理された部分シンボル列に変換することが可能になる。
なお、第1変換回路213及び符号化回路214は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第1変換回路213が、上述の符号化方法(符号化処理)の取得ステップ及び第1変換ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、符号化回路214が、上述の符号化方法(符号化処理)の符号化ステップを実行し得る。
受信装置30Bは、送信機22から伝送線40を経由して伝送信号を受信してシンボル列(部分シンボル列)を抽出する受信機31と、受信機31で抽出されたシンボル列をビット列に復号化するための復号化装置32Bと、を備える。
復号化装置32Bは、上記符号化方法の符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。復号化処理は、復号化ステップと、(第2)変換ステップと、統合ステップとを含む。
復号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、部分シンボル列を第2部分ビット列に復号化するステップである。変換テーブルは、符号化ステップで使用される変換テーブル(表3参照)と同じである。
第2変換ステップは、予め定められた変換手順により、m+q個のビットで構成される第2部分ビット列を、m個のビットで構成される第1部分ビット列に変換するステップである。また、本実施形態において、nは2、mは8、そしてqは2である。つまり、第2変換ステップでは、10ビットの第2部分ビット列が8ビットの第1部分ビット列に変換される。第2変換ステップの変換手順は、第1変換ステップの変換手順に対応する手順である。例えば、第2変換ステップの変換手順は、一般的な符号化方法(例えば、8B10Bなどの2値伝送で一般的な符号化方法)でのビット列の変換手順であってもよい。
統合ステップは、第2変換ステップでの変換により得られた部分ビット列を結合して伝送対象のビット列を形成し、出力するステップである。
復号化装置32Bは、図9に示すように、復号化回路323と、(第2)変換回路324とを備える。復号化回路323は、復号化処理の復号化ステップを実行するように構成され、第2変換回路324は、復号化処理の第2変換ステップ及び統合ステップを実行するように構成される。つまり、第2変換回路324は、一般的な符号化方法(例えば、8B10Bなどの2値伝送で一般的な符号化方法)でのビット列の変換を行う変換回路と等価である。そのため、(第2)変換ステップの変換手順として一般的な2値伝送の符号化方法によるビット列の変換手順を利用した場合でも、本実施形態の符号化方法によって符号化処理された部分シンボル列をデータ列に復号化することが可能になる。
なお、復号化回路323及び第2変換回路324は、例えば、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータにより実現され得る。つまり、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、復号化回路323が、上述の復号化方法(復号化処理)の復号化ステップを実行し得る。また、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することで、第2変換回路324が、上述の復号化方法(復号化処理)の第2変換ステップ及び統合ステップを実行し得る。
このように本実施形態の伝送装置10Bは、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化装置21Bと、符号化装置21Bからのシンボル列を示す伝送信号を送信する送信機22と、を備える。また、伝送装置10Bは、送信機から送信された伝送信号を受信する受信機31と、受信機31で受信された伝送信号から得たシンボル列を伝送対象のビット列に復号化する復号化装置32Bと、を備える。
以上述べたように、伝送装置10Bは、符号化方法を実行する符号化装置21Bを備える。当該符号化方法は、実施形態1と同様に、シンボル列に禁則パターンが含まれないように、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。禁則パターンは、実施形態1と同様に、パターンP1〜P6を含む。
このように、シンボル列は、伝送による波形の劣化の原因と考えられるパターンP1〜P6を含んでいない。そのため、本実施形態の符号化方法、復号化方法、伝送方法、復号化装置、符号化装置及び伝送装置によれば、伝送による波形の劣化を低減できるという効果を奏する。
4.変形例
以上説明した実施形態1〜3は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。また、実施形態1〜3は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、実施形態1〜3の変形例を列挙する。
以上説明した実施形態1〜3は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。また、実施形態1〜3は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、実施形態1〜3の変形例を列挙する。
実施形態1〜3では、シンボル列は、それぞれ4個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。4個の異なる値は、例えば、大きい方から順に+3(第1値)、+1(第2値)、−1(第3値)、−3(第4値)である。しかしながら、第1値、第2値、第3値及び第4値は上記の値に限定されない。
また、実施形態1〜3は4値符号化技術を利用している。しかしながら、変形例では、2値符号化技術、又は、8値以上の符号化技術を利用してもよい。要するに、シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成されていてよく、nは1以上であればよい。
例えば、nが1である場合、シンボル列は、それぞれ2個の異なる値(例えば、+1、−1)のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。この場合も、禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってよい。特定のパターンは、連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンであってよい。例えば、禁則パターンとしては、信号レベルが+1、−1、+1の順に遷移するパターン、及び、信号レベルが−1、+1、−1の順に遷移するパターンが挙げられる。
例えば、nが3である場合、シンボル列は、それぞれ8個の異なる値(例えば、+7、+5、+3、+1、−1、−3、−5、−7)のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。この場合も、禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってよい。特定のパターンは、連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンであってよい。例えば、禁則パターンとしては、信号レベルが+7、−7、+7の順に遷移するパターン、及び、信号レベルが−7、+7、−7の順に遷移するパターンが挙げられる。
また、変形例では、禁則パターンは、パターンP1,P2の両方を含んでいなくてもよい。要するに、禁則パターンは、パターンP1,P2の少なくとも一つを含んでいればよい。また、禁則パターンは、パターンP3〜P6の全てを含んでいなくてもよい。要するに、禁則パターンは、パターンP3〜P6の少なくとも一つを含んでいればよい。
また、変形例では、禁則パターンとされる特定パターンは、信号レベルが第1値(+3)、第4値(−3)、第2値(+1)の順に遷移するパターン、信号レベルが第2値(+1)、第4値(−3)、第1値(+3)の順に遷移するパターン、信号レベルが第3値(−1)、第1値(+3)、第4値(−3)の順に遷移するパターン、及び、信号レベルが第4値(−3)、第1値(+3)、第3値(−1)の順に遷移するパターンの少なくとも一つを含んでいてもよい。この場合、伝送による波形の劣化をさらに低減できる。
また、変形例では、禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってもよい。例えば、禁則パターンは、連続する4個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってもよい。一例としては、禁則パターンは、(+3、−1、−3、+3)のシンボル列や(−3、+3、+1、−3)のシンボル列であってもよい。例えば、禁則パターンは、連続する5個のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであってもよい。一例としては、禁則パターンは、(+3、−1、−3、−1、+3)のシンボル列や(−3、+1、+3、+1、−3)のシンボル列であってもよい。
実施形態1では、符号化ステップにおいて、予め定められた変換テーブルにより、部分ビット列を、禁則パターンが含まれないようにl+p個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化している。ここで、pは1に限定されず、1以上の整数であればよい。ただし、pが大きくなるにつれて、部分シンボル列に含まれるシンボル数が増えるため、同じ部分ビット列の伝送に必要な時間が増加し得る。そのため、pが大きくなるにつれて、符号期間を短くすることが好ましい。例えば、l個のシンボルで構成される部分シンボル列の符号期間をt1、l+p個のシンボルで構成される部分シンボル列の符号期間をt2とすれば、t2=t1*l/(l+p)としてもよい。この点は実施形態2の第2部分シンボル列及び実施形態3の部分シンボル列についても同様である。
また、実施形態1〜3では、mは8であり、伝送対象のビット列から、8個のビットで構成される部分ビット列を取得している。しかしながら、mは8に限定されない。mはnの倍数であればよく、2、4、16等、種々の値を取り得る。
また、実施形態1では、所定の部分ビット列に対して、1つではなく2つの部分シンボル列を対応付けている。所定の部分ビット列は、部分ビット列の一部ではなく、部分ビット列の全てであってもよい。ただし、部分ビット列の全てに対して2つの部分シンボル列を対応付けるためには、部分シンボル列のシンボル数を増やす必要がある。また、所定の部分ビット列に対して対応付けられる2の部分シンボル列は、それらの合計の和が0となるように設定されることが好ましい。なお、所定の部分ビット列に対して、1つではなく2以上の部分シンボル列を対応付けてもよい。このようにすれば、部分シンボル列の合計の累積値を0に近付けやすくなる。この点は実施形態2の第2部分シンボル列及び実施形態3の部分シンボル列についても同様である。
実施形態1〜3では、伝送装置は、入力機器(例えば、セットトップボックス)から出力機器(例えば、ディスプレイ)に、所望のデータ(ビット列)を伝送するために用いられている。しかしながら、伝送装置は、電気信号を受信して再送信するためのリピータとして用いられてもよい。つまり、伝送装置は、リピータ動作を行うように構成されていてもよい。
実施形態1〜3では、伝送データを、HDMI(登録商標)インターフェースで用いられるTMDS(Transition Minimized Differential Signaling)と呼ばれる方式で伝送してもよい。この方式は公知であるため、詳細は割愛する。
5.態様
上記実施形態及び変形例から明らかなように、第1の態様の符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。nは、1以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。第1の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
上記実施形態及び変形例から明らかなように、第1の態様の符号化方法は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含む。前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。nは、1以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。第1の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
第2の態様の符号化方法は、第1の態様との組み合わせにより実現され得る。第2の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンである。第2の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
第3の態様の符号化方法は、第1又は第2の態様との組み合わせにより実現され得る。第3の態様では、nは2以上である。前記特定のパターンは、前記信号レベルが、現在の値から、前記現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである。第3の態様によれば、アイパターンの開口の潰れを軽減することができ、伝送による波形の劣化を低減できる。なお、この態様では、幅方向はもちろんのこと、高さ方向の潰れに対しても大きな効果を持つ。
第4の態様の符号化方法は、第1〜第3の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第4の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルの最大値と最小値との間の遷移を含むパターンを含む。第4の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
第5の態様の符号化方法は、第4の態様との組み合わせにより実現され得る。第5の態様では、nは2である。前記2nの異なる値は、大きい方から順に第1値、第2値、第3値、第4値である。前記特定のパターンは、前記信号レベルが前記第1値、前記第4値、前記第1値の順に遷移するパターン、及び、前記信号レベルが前記第4値、前記第1値、前記第4値の順に遷移するパターン、の少なくとも一つを含む。第5の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
第6の態様の符号化方法は、第5の態様との組み合わせにより実現され得る。第6の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルが前記第1値、前記第3値、前記第1値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第3値、前記第1値、前記第3値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第2値、前記第4値、前記第2値の順に遷移するパターン、及び、前記信号レベルが前記第4値、前記第2値、前記第4値の順に遷移するパターン、の少なくとも一つを含む。第6の態様によれば、DCバランスの改善を図りやすくなる。また、アイパターンの開口の潰れ、特に、高さ方向の潰れを軽減でき、伝送による波形の劣化を低減できる。
第7の態様の符号化方法は、第5又は第6の態様との組み合わせにより実現され得る。第7の態様では、前記特定のパターンは、前記信号レベルが前記第1値、前記第4値、前記第2値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第2値、前記第4値、前記第1値の順に遷移するパターン、前記信号レベルが前記第3値、前記第1値、前記第4値の順に遷移するパターン、及び、前記信号レベルが前記第4値、前記第1値、前記第3値の順に遷移するパターン、の少なくとも一つを含む。第7の態様によれば、高周波成分によるアイパターンの開口の潰れを軽減でき、伝送による波形劣化を低減できる。また、アイパターンの開口の潰れ、特に、高さ方向の潰れも軽減することができ、伝送による波形の劣化を低減できる。
第8の態様の符号化方法は、第1〜第7の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第8の態様では、前記符号化処理は、取得ステップと、符号化ステップと、を含む。前記取得ステップは、前記伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。前記符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、前記部分ビット列を、前記禁則パターンが含まれないようにl+p個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化するステップである。mは、nの倍数であり、lは、mをnで割って得た値であり、pは、1以上の整数である。第8の態様によれば、予め定められた変換テーブルにより部分ビット列を部分シンボル列に直接的に変換するため、符号化処理を簡単に行える。
第9の態様の符号化方法は、第1〜第7の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第9の態様では、前記符号化処理は、取得ステップと、符号化ステップと、変換ステップと、を含む。前記取得ステップは、前記伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される部分ビット列を取得するステップである。前記符号化ステップは、前記2n個の異なる値の信号レベルがn個のビット列の組み合わせを表すように、前記部分ビット列をl個のシンボルで構成される第1部分シンボル列に符号化するステップである。前記変換ステップは、予め定められた変換テーブルにより、前記第1部分シンボル列を、前記禁則パターンが含まれないようにl+p個のシンボルで構成される第2部分シンボル列に変換するステップである。mはnの倍数であり、lはmをnで割って得た値であり、pは1以上の整数である。第9の態様によれば、変換ステップを追加することによって、一般的な4値のパルス振幅変調の符号化方法を本態様の符号化方法に変換することが可能になる。
第10の態様の符号化方法は、第1〜第7の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第10の態様では、前記符号化処理は、取得ステップと、変換ステップと、符号化ステップと、を含む。前記取得ステップは、前記伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される第1部分ビット列を取得するステップである。前記変換ステップは、予め定められた変換手順により、前記第1部分ビット列を、m+q個のビットで構成される第2部分ビット列に変換するステップである。前記符号化ステップは、予め定められた変換テーブルにより、前記第2部分ビット列をk個のシンボルで構成される部分シンボル列に変換するステップである。mはnの倍数であり、qはnの倍数であり、kはmとqとの合計をnで割って得た値である。第10の態様によれば、変換ステップの変換手順として一般的な2値伝送の符号化方法によるビット列の変換手順を利用した場合でも、ビット列を本態様の符号化方法によって符号化処理された部分シンボル列に変換することが可能になる。
第11の態様の復号化方法は、第1〜第10の態様のいずれか一つの符号化方法の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化することを含む。第11の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
第12の態様の伝送方法は、第1〜第10の態様のいずれか一つの符号化方法の前記符号化処理により伝送対象のビット列をシンボル列に符号化すること、及び前記シンボル列を示す伝送信号を送信することを含む。前記伝送方法は、さらに、前記送信された前記伝送信号を受信すること、及び、前記受信された前記伝送信号から得られた前記シンボル列を第11の態様の復号化方法の前記復号化処理により前記伝送対象のビット列に復号化すること、を含む。第12の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
第13の態様の符号化装置(21;21A;21B)は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行うように構成される。前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成される。nは、1以上の整数である。前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化する。前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンである。前記特定のパターンは、前記連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである。第13の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
第14の態様の復号化装置(32;32A;32B)は、第13の態様の符号化装置(21;21A;21B)の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される。第14の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
第15の態様の伝送装置(10;10A;10B)は、第13の態様の符号化装置(21;21A;21B)と、送信機(22)と、受信機(31)と、第14の態様の復号化装置(32;32A;32B)と、を備える。前記符号化装置(21;21A;21B)は、伝送対象のビット列をシンボル列に符号化するように構成される。前記送信機(22)は、前記符号化装置(21;21A;21B)からの前記シンボル列を示す伝送信号を送信するように構成される。前記受信機(31)は、前記送信機(22)から送信された前記伝送信号を受信するように構成される。前記復号化装置(32;32A;32B)は、前記受信機(31)で受信された前記伝送信号から得た前記シンボル列を前記伝送対象のビット列に復号化するように構成される。第15の態様によれば、伝送による波形の劣化を低減できる。
第16の態様の伝送装置(10;10A;10B)は、第15の態様との組み合わせにより実現され得る。第16の態様では、前記送信機(22)と前記受信機(31)とは、光伝送方式により通信を行うように構成される。第16の態様によれば、伝送速度の向上が図れる。
10,10A,10B 伝送装置
21,21A,21B 符号化装置
22 送信機
31 受信機
32,32A,32B 復号化装置
21,21A,21B 符号化装置
22 送信機
31 受信機
32,32A,32B 復号化装置
Claims (15)
- 伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を含み、
前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成され、
nは、1以上の整数であり、
前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化し、
前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであり、
前記特定のパターンは、当該連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである、
符号化方法。 - 前記特定のパターンは、前記信号レベルの増加と減少との両方を含むパターンである、
請求項1の符号化方法。 - nは2以上であり、
前記特定のパターンは、前記信号レベルが、現在の値から、前記現在の値の次に大きい値でも小さい値でもない値に遷移するパターンである、
請求項1又は2の符号化方法。 - 前記特定のパターンは、前記信号レベルの最大値と最小値との間の遷移を含むパターンを含む、
請求項1〜3のいずれか一つの符号化方法。 - nは2であり、
前記2nの異なる値は、大きい方から順に第1値、第2値、第3値、第4値であり、
前記特定のパターンは、
前記信号レベルが前記第1値、前記第4値、前記第1値の順に遷移するパターン、及び、
前記信号レベルが前記第4値、前記第1値、前記第4値の順に遷移するパターン、
の少なくとも一つを含む、
請求項4の符号化方法。 - 前記特定のパターンは、
前記信号レベルが前記第1値、前記第3値、前記第1値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第3値、前記第1値、前記第3値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第2値、前記第4値、前記第2値の順に遷移するパターン、及び、
前記信号レベルが前記第4値、前記第2値、前記第4値の順に遷移するパターン、
の少なくとも一つを含む、
請求項5の符号化方法。 - 前記特定のパターンは、
前記信号レベルが前記第1値、前記第4値、前記第2値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第2値、前記第4値、前記第1値の順に遷移するパターン、
前記信号レベルが前記第3値、前記第1値、前記第4値の順に遷移するパターン、及び、
前記信号レベルが前記第4値、前記第1値、前記第3値の順に遷移するパターン、
の少なくとも一つを含む、
請求項5又は6の符号化方法。 - 前記符号化処理は、
前記伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される部分ビット列を取得する取得ステップと、
予め定められた変換テーブルにより、前記部分ビット列を、前記禁則パターンが含まれないようにl+p個のシンボルで構成される部分シンボル列に符号化する符号化ステップと、
を含み、
mは、nの倍数であり、
lは、mをnで割って得た値であり、
pは、1以上の整数である、
請求項1〜7のいずれか一つの符号化方法。 - 前記符号化処理は、
前記伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される部分ビット列を取得する取得ステップと、
前記2n個の異なる値の信号レベルがn個のビット列の組み合わせを表すように、前記部分ビット列をl個のシンボルで構成される第1部分シンボル列に符号化する符号化ステップと、
予め定められた変換テーブルにより、前記第1部分シンボル列を、前記禁則パターンが含まれないようにl+p個のシンボルで構成される第2部分シンボル列に変換する変換ステップと、
を含み、
mはnの倍数であり、
lはmをnで割って得た値であり、
pは1以上の整数である、
請求項1〜7のいずれか一つの符号化方法。 - 前記符号化処理は、
前記伝送対象のビット列から、m個のビットで構成される第1部分ビット列を取得する取得ステップと、
予め定められた変換手順により、前記第1部分ビット列を、m+q個のビットで構成される第2部分ビット列に変換する変換ステップと、
予め定められた変換テーブルにより、前記第2部分ビット列を、前記禁則パターンが含まれないようにk個のシンボルで構成される第2部分シンボル列に変換する符号化ステップと、
を含み、
mはnの倍数であり、
qはnの倍数であり、
kはmとqとの合計をnで割って得た値である、
請求項1〜7のいずれか一つの符号化方法。 - 請求項1〜10のいずれか一つの符号化方法の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化することを含む、
復号化方法。 - 請求項1〜10のいずれかの符号化方法の前記符号化処理により伝送対象のビット列をシンボル列に符号化すること、
前記シンボル列を示す伝送信号を送信すること、
前記送信された前記伝送信号を受信すること、及び
前記受信された前記伝送信号から得られた前記シンボル列を請求項11の復号化方法の前記復号化処理により前記伝送対象のビット列に復号化すること、
を含む
伝送方法。 - 伝送対象のビット列をシンボル列に符号化する符号化処理を行うように構成され、
前記シンボル列は、それぞれ2n個の異なる値のいずれかが信号レベルに割り当てられる複数のシンボルで構成され、
nは、1以上の整数であり、
前記符号化処理では、前記シンボル列に禁則パターンが含まれないように、前記伝送対象のビット列を前記シンボル列に符号化し、
前記禁則パターンは、連続する3個以上のシンボルの信号レベルの遷移パターンのうちの特定のパターンであり、
前記特定のパターンは、当該連続する3個以上のシンボルのうち隣接する任意の2個のシンボルが異なる値の信号レベルを有するパターンである、
符号化装置。 - 請求項13の符号化装置の前記符号化処理に対応する復号化処理によりシンボル列を伝送対象のビット列に復号化するように構成される、
復号化装置。 - 伝送対象のビット列をシンボル列に復号化する請求項13の符号化装置と、
前記符号化装置からの前記シンボル列を示す伝送信号を送信する送信機と、
前記送信機から送信された前記伝送信号を受信する受信機と、
前記受信機で受信された前記伝送信号から得た前記シンボル列を前記伝送対象のビット列に復号化する請求項14の復号化装置と、
を備える、
伝送装置。
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