KR102640740B1 - 모드 특이적 컬러레이션 시퀀스가 있는 멀티-모드 채널 코딩 - Google Patents

모드 특이적 컬러레이션 시퀀스가 있는 멀티-모드 채널 코딩 Download PDF

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Abstract

프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더로서, 상이한 코딩 모드들의 세트로부터의 특정 코딩 모드에 따라서 프레임을 리던던시 인코딩하기 위한 멀티-모드 리던던시 인코더 - 상기 코딩 모드는 상기 프레임에 추가되는 리던던시의 양에 대해서 서로 상이하고, 상기 멀티-모드 리던던시 인코더는 적어도 하나의 코드 워드를 포함하는 코딩된 프레임을 출력하도록 구성됨 -; 및 상기 적어도 하나의 코드 워드에 컬러레이션 시퀀스를 적용하기 위한 컬러레이터(colorator)를 포함하고, 상기 컬러레이션 시퀀스는, 상기 코드 워드의 적어도 하나의 비트가 상기 컬러레이션 시퀀스 중 적어도 하나를 적용하는 것에 의해서 변경되게 하는 것이고, 특정 컬러레이션 시퀀스가 상기 특정 코딩 모드에 따라서 선택되는, 채널 인코더.

Description

모드 특이적 컬러레이션 시퀀스가 있는 멀티-모드 채널 코딩
본 출원은 멀티-모드 채널 코딩에 관한 것이다.
디지털 통신에서, 채널 코딩(오차 정정 코딩이라고도 불림)은 신뢰할 수 없거나 잡음이 있는 통신 채널을 거치는 데이터의 오차를 제어하기 위하여 사용되고, 따라서 채널 코딩은 디지털 통신에서 필수적인 부분이 되었다. 채널 코딩의 목적은 송신되는 동안에 교란에 대해서 정보를 보호하는 것이다. 그 결과 리던던시가 오차 정정을 위하여 그리고 오차 검출을 위하여 추가되는데, 즉 리던던시는 데이터 패킷의 시퀀스, 예를 들어 오차-취약 채널을 거쳐 전송되는 오디오/비디오 코더의 프레임에 추가되어, 어느 정도의 송신 오차 정정이 수신기 측에서 일어날 수 있게 한다. 오차 정정 능력은 리던던시 레이트와 상관되는데, 이것은 오차 정정 능력이 높아지려면 보통 더 많은 양의 리던던시가 필요하다는 것을 의미한다.
오디오 데이터의 콘텍스트에서는 다음 세 가지 영향들이 고려되어야 한다:
1. 오디오 데이터의 동일한 프레임은 보통 탄력적인 양의 비트로 인코딩될 수 있고, 여기에서 오디오 품질은 비트레이트에 따라서 달라진다.
2. 송신된 데이터가 프레임 오차 레이트(FER)와 함께 커지는 특정 양의 열화가 생기는 시간적인 구조체를 나타내기 때문에, 손실된 프레임이 은닉될 수 있다.
3. 패킷 손실 은닉(Packet Loss Concealment; PLC) 방법은 검출되지 않은 배드 프레임의 디코딩보다 양호한 결과를 보통 제공한다.
따라서, 채널 코딩이 자연스럽게 오디오 데이터에 대해서 많은 매력을 가지는데, 그 이유는 이것이 다음을 통하여 오디오 품질을 향상시킬 수 있기 때문이다
- 배드 프레임을 검출하는 것(배드 프레임 디코딩 대신에 PLC를 사용함),
- 배드 프레임을 정정하는 것(FER을 감소시킴).
그러나, 긍정적인 효과는 오차가 있을 때에만 관찰되는 반면에, 감소된 데이터 레이트의 부정적인 영향은 언제나 존재한다. 더욱이, DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunication) 시스템과 같은 무선 네트워크의 신호 세기는 보통, 연결의 지속시간 동안에, 즉 전화 통화의 경우 말하는 사람이 말하는 동안에 계속 움직이는 동안에 또는 외부의 일시적 교란에 기인하여 변하게 된다. 그러므로, 연결이 이루어지는 동안에 고정된 순방향 오차 정정(forward error correction; FEC) 기법을 적용하는 것은 차선책이다. 그 대신에, 낮은 보호 수준과 높은 데이터 레이트로부터 높은 보호 수준과 낮은 데이터 레이트까지 변하는 복수의 FEC 모드를 제공하는 탄력적인 채널 코더를 가지는 것이 오히려 바람직하다(총 레이트, 즉, 데이터 레이트 및 리던던시 레이트의 합이 고정된다고 가정함).
오디오 코덱의 관점에서는 이러한 스위칭가능 시스템이 큰 문제가 없는데, 그 이유는 현대의 오디오 코덱이 대화 및 오디오 신호를 위해서 즉시(on the fly) 비트레이트 스위칭을 보통 제공하기 때문이다. 하지만, FEC 모드를 프레임 기반으로 시그널링하는 기술적인 문제가 생긴다. 현존하는 시스템으로 쉽게 통합될 수 있으려면, FEC 모드는 대역 내에서 시그널링되어야 한다. 이것이 명시적으로 일어난다면, 데이터 레이트도 역시 감소된다. 더욱이, 모드 시그널링은 송신 오차에도 노출될 것이고, 채널 디코더가 인코딩된 데이터를 디코딩할 수 있기 이전에 모드의 지식을 요구하기 때문에 오차 정정 코드에 의해서 보호되지 않을 것이다. 그러므로, FEC 기법에 대한 취약점을 가지는 것을 피하기 위해서 FEC 모드를 별개로 보호하는 것이 필요하게 될 것인데, 이것도 역시 오디오 프레임에 대한 데이터 레이트를 감소시킨다.
오디오 데이터에 대한 잘 알려져 있는 채널 코더는 MPEG-4 Part 3 (Information technology - Coding of audio-visual objects- Part 3: Audio Standard, International Organization for Standardization, Geneva, CH 2009)에 규정된 EP(Error Protection) 툴이다. 이것은 오차 검출로부터 상이한 세기의 FEC 기법들까지의 범위를 가지는 복수의 보호 클래스를 가지는 특징이 있다. 이것은 또한 탄력적인 프레임 아키텍처 및 부등 오차 보호(unequal error protection UEP)의 특징을 가진다. UEP의 기본적인 사상은 프레임을 비트 오차 감도에 따라서 서브-프레임으로 분할하고, 이러한 서브-프레임을 적절한 강도의 FEC 및/또는 사이클릭 리던던시 체크(cyclic redundancy check; CRC)로써 보호하는 것이다. 오디오 프레임에 UEP를 적용하기 위해서는, 적어도 a) 클래스의 개수, b) 각각의 클래스가 보유하는 비트들의 개수, c) 각각의 클래스에 적용될 CRC 코드(이것은 CRC 비트들의 개수로서 제공될 수 있음), 및 d) 프레임 구성 파라미터로서 각각의 클래스에 대해서 적용될 FEC 코드와 같은 정보가 요구된다. 전술된 바와 같이, UEP는 기본적인 구성의 대역외 시그널링 및 대역 내에서 시그널링되는 많은 양의 구성 파라미터 양자 모두를 요구한다. 대역내 구성 파라미터는 데이터와 별개로 그 이유는 이들이 데이터 디코딩에 앞서서 필요하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 효율적이고 오차-탄력적인 채널 코딩을 위한 개념을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명의 제 1 항에 따른 채널 인코더, 제 14 항에 따른 채널 디코더, 제 43 항에 따른 프레임을 인코딩하기 위한 방법, 제 46 항에 따른 적어도 하나의 송신된 코드 워드를 채널 디코딩하기 위한 방법, 제 52 항에 따른 컴퓨터 프로그램, 및 제 53 항에 따른 데이터 스트림의 청구 대상에 의해서 달성된다.
본 발명에 따르면, 채널 인코더는 컬러레이션 시퀀스를 적어도 하나의 코드 워드, 즉, 코딩 모드의 정보/표시를 포함하는 코드 워드에 적용하기 위한 컬러레이터(colorator)를 포함한다. 그러므로, 채널 디코더에게 코딩 모드를 표시하기 위해 사용되는 송신 비트가 필요 없고, 따라서 송신 레이트가 개선되며, 송신 코드 워드를 효율적으로 송신할 수 있게 된다. 또한, 코딩 모드의 정보/표시는, 코딩 모드에 따라서 선택되는 컬러레이션 시퀀스를 적용함으로써 코드 워드 내에 포함되는데, 따라서, 오차 탄력적인 모드 시그널링을 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따르면, 채널 디코더는 적어도 하나의 송신된 코드 워드, 즉, 코딩 모드(디코딩 모드)의 정보/표시를 포함하는 코드 워드를 수신한다. 즉, 코딩 모드의 정보/표시는 컬러레이션 시퀀스를 적용함으로써 코드 워드 내에서 분산되고, 따라서, 코딩 모드의 정보/표시가 오차 탄력적인 방법으로 채널 디코더에서 수신된다. 또한, 채널 디코더는 리던던시 디코딩을 위하여 사용될 특정 디코딩 모드를 표시하는 디코딩 모드 표시자를 생성하기위한 디코딩 모드 검출기를 포함하고, 디코딩 모드 표시자는 송신된 코드 워드의 컬러레이션을 위하여 사용되는 특정 컬러레이션 시퀀스로서 적어도 하나의 컬러레이션 시퀀스와 연관된다. 그러므로, 특정 컬러레이션 시퀀스를 결정함으로써 디코딩 모드를 검출하는 것이 가능해지고, 즉, 채널 디코더는 디코딩 모드의 특정한 정보를 별개로 수신하지 않고서 디코딩 모드를 결정할 수 있게 된다. 그러므로, 데이터 전달률이 개선된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더로서, 상이한 코딩 모드들의 세트로부터의 특정 코딩 모드에 따라서 프레임을 리던던시 인코딩하기 위한 멀티-모드 리던던시 인코더 - 상기 코딩 모드는 상기 프레임에 추가되는 리던던시의 양에 대해서 서로 상이하고, 상기 멀티-모드 리던던시 인코더는 적어도 하나의 코드 워드를 포함하는 코딩된 프레임을 출력하도록 구성됨 -; 및 상기 적어도 하나의 코드 워드에 컬러레이션 시퀀스를 적용하기 위한 컬러레이터(colorator)를 포함하고, 상기 컬러레이션 시퀀스는, 상기 코드 워드의 적어도 하나의 비트가 상기 컬러레이션 시퀀스 중 적어도 하나를 적용하는 것에 의해서 변경되게 하는 것이고, 특정 컬러레이션 시퀀스가 상기 특정 코딩 모드에 따라서 선택되는, 채널 인코더가 제공된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 채널 코딩은 모드 선택의 표시에 기반하여 각각의 프레임마다 변경될 수 있다. 이러한 표시는 모드 선택 및 적용될 컬러레이션 시퀀스 또는 컬러레이션 시퀀스를 바이패스하는 표시를 포함한다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 상기 채널 인코더는, 상기 프레임을 복수 개의 데이터 워드로 분할하기 위한 데이터 스플리터를 더 포함하고, 상기 멀티-모드 리던던시 인코더는, 복수 개의 코드 워드를 획득하게끔, 복수 개의 데이터 워드들 각각을 상기 특정 코딩 모드에 따라서 인코딩하도록 구성되며, 상기 컬러레이터는 상기 특정 컬러레이션 시퀀스를 복수 개의 코드 워드들의 미리 정의된 서브세트 내의 각각의 코드 워드에 적용하도록 구성된다. 즉, 리던던시 레이트는 상이한 데이터 워드에 대해서 다를 수 있고, 즉 리던던시 레이트는 각각의 데이터 워드에 대해서 다를 수 있다. 추가적으로, 코드 워드 내에 포함된 데이터 워드의 길이가 코드 워드들의 계산된 개수에 기반하여 그리고 또한 코드 워드 인덱스에 기반하여 변경된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 적어도 하나의 송신된 코드 워드를 채널 디코딩하기 위한 채널 디코더로서, 적어도 하나의 컬러레이션된 코드 워드를 획득하도록, 적어도 하나의 컬러레이션 시퀀스를 적어도 하나의 송신된 코드 워드에 또는 적어도 하나의 오차 정정된 송신된 코드 워드에 적용하기 위한 컬러레이터 - 상기 컬러레이션 시퀀스는, 상기 코드 워드의 적어도 하나의 비트가 상기 적어도 하나의 컬러레이션 시퀀스를 적용하는 것에 의하여 변경되도록 하는 것이고, 상기 적어도 하나의 컬러레이션 시퀀스는 특정 컬러레이션 시퀀스로서 특정 디코딩 모드에 연관됨 -; 디코딩된 출력 코드 워드를 획득하도록, 적어도 하나의 컬러레이션된 코드 워드를 리던던시 디코딩하기 위한 리던던시 디코더; 및 상기 디코딩된 출력 코드 워드를 획득하기 위하여 상기 리던던시 디코더에 의하여 사용될 특정 디코딩 모드를 표시하는 디코딩 모드 표시자를 생성하기 위한 디코딩 모드 검출기를 포함하고, 상기 디코딩 모드 표시자는 송신된 코드 워드의 컬러레이션을 위하여 사용되는 특정 컬러레이션 시퀀스로서, 상기 적어도 하나의 컬러레이션 시퀀스에 연관되는, 채널 디코더가 제공된다. 즉, 복수 개의 송신된 코드 워드에 상이한 컬러레이션(디-컬러레이션) 시퀀스가 적용되고, (디)컬러레이션된 워드들이 상이한 디코딩 모드를 사용하여 디코딩되며, 사용된 디코딩 모드 중 하나가 테스트 결과에 기반하여 특정 디코딩 모드로서 선택된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 상기 리던던시 디코더는, 상기 컬러레이션된 코드 워드의 비트 개수를 감축하기 위한 비트 개수 감축기, 및 컬러레이션된 워드의 오차를 정정하기 위한 오차 정정기를 포함하거나, 상기 채널 디코더는 상기 송신된 코드 워드의 오차를 정정하기 위한 오차 정정기를 더 포함한다.
즉, 송신된 코드 워드에 오차가 있는 경우에, 오차 정정 프로세스가 리던던시 디코더에서의 디코딩 프로세스의 일부에서 작동되거나, 또는 오차 정정 프로세스가 리던던시 디코더와 독립적으로 (디)컬러레이션을 적용하기 전에 작동된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 상기 컬러레이터는 상기 컬러레이션 시퀀스에 추가하여, 적어도 추가적인 컬러레이션 시퀀스를 사용하도록 구성되고, 또는 상기 채널 디코더는 추가적인 디코딩 모드에서 임의의 컬러레이션이 없이 상기 컬러레이터를 바이패스하도록 구성되며(예를 들어, 컬러레이션 시퀀스는 값으로 오직 제로만을 가짐), 상기 리던던시 디코더는 추가적인 디코딩된 코드 워드를 획득하게끔, 상기 추가적인 컬러레이션 시퀀스를 사용하여 컬러레이션된 추가적인 적어도 하나의 컬러레이션된 코드 워드를 리던던시 디코딩하거나 - 상기 추가적인 컬러레이션된 코드 워드는 송신된 코드 워드로부터 추가적인 컬러레이션 시퀀스를 사용하여 획득됨 -, 더 추가적인 디코딩된 코드 워드를 획득하게끔, 컬러레이션이 되지 않은 송신 코드 워드를 리던던시 디코딩하도록 구성되고, 상기 리던던시 디코더는 상기 디코딩된 코드 워드에 대한 신뢰도 척도, 상기 추가적인 디코딩된 코드 워드에 대한 추가적인 신뢰도 척도 또는 상기 더 추가적인 코드 워드에 대한 더 추가적인 신뢰도 척도를 출력하도록 구성되며, 예를 들어 신뢰도 척도는 상이한 컬러레이션 시퀀스 및 디코딩 모드를 사용하여 각각의 디코딩된 코드 워드에 대하여 계산되고, 상기 디코딩 모드 검출기는 상기 신뢰도 척도에 기반하여, 상기 디코딩 모드 표시자를 결정하도록 구성되고, 상기 리던던시 디코더는, 상기 디코딩 모드 표시자를 수신하고, 상기 디코딩된 출력 코드 워드로서, 상기 디코딩된 코드 워드, 상기 추가적인 디코딩된 코드 워드, 또는 상기 더 추가적인 디코딩된 코드 워드 중 어느 하나를 출력하도록 구성된다. 즉, 송신된 코드 워드 내에 오차가 있는 경우에는, 신뢰도 척도, 예를 들어 위험 값(신뢰도 척도)이 계산되고, 가장 작은 위험 값을 가지는 디코딩된 코드 워드에 대해서 사용되는 디코딩된 모드가 특정 디코딩 모드로서 선택된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 상기 디코딩 모드 검출기는, 미리 결정된 개수의 후보 디코딩 모드를 포함하는 후보 목록을 저장하고 - 하나의 후보 디코딩 모드는 임의의 컬러레이션 시퀀스가 없이 표시될 수 있고, 또는 모든 디코딩 모드가 하나의 컬러레이션 시퀀스와 연관됨 - 하나의 후보 디코딩 모드를, 사용될 디코딩된 출력 코드 워드를 획득하기 위하여 상기 리던던시 디코더에 의해 사용될 특정 디코딩 모드로서 선택하도록 구성되고, 상기 디코딩 모드 검출기는 제 1 디코딩 모드 동작 및 제 2 디코딩 모드 동작을 수행하도록 구성되며, 상기 디코딩 모드 검출기는, 상기 제 1 디코딩 모드 동작을 수행하기 위하여, 컬러레이션 시퀀스가 없는(즉, 제 1 코드 워드가 컬러레이션되지 않았는지 여부에 대해 해시가 평가되기 이전에) 후보 디코딩 모드인 상기 특정 디코딩 모드를 추정하고, 상기 코드 워드의 신드롬(syndrome)을 계산하며, 계산된 신드롬이 제로 값을 가지는지 여부를 점검하고, 계산된 신드롬이 제로 값을 가지는 경우, 상기 송신된 코드 워드의 해시 값을 계산하고, 계산된 해시 값과 상기 송신된 코드 워드 내에 포함된 해시 값을 비교하며, 계산된 해시 값이 포함된 해시 값과 동일한 경우, 컬러레이션 시퀀스가 없는 후보 코딩 모드를 상기 특정 디코딩 모드로서 표시하기 위한 디코딩 모드 표시자를 생성하고, 또는 계산된 해시 값이 포함된 해시 값과 다른 경우, 컬러레이션 시퀀스가 없는 상기 후보 디코딩 모드를 후보 목록으로부터 제외시키고, 제 2 디코딩 모드 동작으로 더욱 진행하도록 구성된다. 즉, 디코딩 모드 검출기는 두 가지 동작을 수행하고, 예를 들어 디코딩 모드 검출기는 제 1 디코딩 모드 동작을 수행하기 위한 제 1 디코딩 모드 검출기 및 제 2 디코딩 모드 동작을 수행하기 위한 제 2 디코딩 모드 검출기를 포함하며, 특정 디코딩 모드가 제 1 디코딩 모드 동작에서 선택되지 않은 경우, 선택 프로세스는 제 2 디코딩 모드 동작과 함께 더욱 진행된다. 그러므로, 송신된 코드 워드에 오차가 없고 컬러레이션 시퀀스와 연관되지 않은 모드가 인코더에서 사용되었으면, 더 진행하는 것이 필요하지 않고, 따라서, 특정 디코딩 모드는 효율적으로 선택된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 제 2 디코딩 모드 동작에서, 송신된 코드 워드의 오차가 신드롬(syndrome)을 사용하여 검출되고, 오차 심볼이 오차 로케이터 다항식(error locator polynomial)을 사용하여 계산되며, 오차 심볼이 정정된다. 이러한 프로시저 도중에, 검출된 오차가 정정가능하지 않다면, 정정될 수 없는 오차를 포함하는 송신된 워드에 적용된 컬러레이션 시퀀스와 연관되는 디코딩 모드는 후보 목록으로부터 제외된다. 또한, 정정가능한 오차를 가지는 송신된 워드에 대한 오차 로케이터 다항식이 결정될 수 없으면, 추가적인 디코딩 모드가 후보 목록으로부터 제외된다. 즉, 목록화된 후보 디코딩 모드가 단계별로 제외되고, 결국에는 목록에 남아 있는 디코딩 모드가 특정 디코딩 모드로서 선택된다. 그러므로, 특정 디코딩 모드는 오차 발생의 위험을 고려할 때 신뢰성이 있게 선택된다.
본 출원의 바람직한 실시형태들에서, FEC 모드는, 디코더가 부분적인 시험 디코딩에 의하여 FEC 모드를 결정할 수 있는 동안에 리던던시 레이트가 효율적이 되는 방식으로, 잘 알려져 있는 선형 코드를 수정함으로써 시그널링된다. 이러한 제로 바이트 암시적 시그널링은 송신 오차가 발생하지 않는다면 결정적(deterministic)이고, 그렇지 않으면 높은 확률로 정정 모드를 찾게 되는데, 즉, 시그널링 오차에 기인한 프레임 손실이 정정될 수 없는 프레임에 기인한 프레임 손실과 비교할 때 무시될만 하다. 좀 더 구체적으로는, 이것은 데이터 시퀀스를 주어진 길이 의 코드 시퀀스로 인코딩하기 위하여 복수의 개의 모드를 제공하는 (FEC) 기법과 관련된다. 여기에서는 간결성을 위하여 이진 시퀀스가 가정되지만, 유사한 기법이 데이터 심볼이 임의의 필드, 예를 들어 유한 갈로이스(Galois) 필드 내의 원소들인 일반적인 경우에도 역시 적용될 것이다.
본 출원의 유리한 양태들은 종속항들의 청구 요지들이다. 본 출원의 바람직한 실시형태들이 다음의 도면들에 대하여 후술된다:
도 1은 본 출원의 실시형태들에 따라서, 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 2는 본 출원의 실시형태들에 따라서, 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 다른 채널 인코더의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 3은 본 출원의 실시형태들에 따라서, 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더를 포함하는 인코더의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 4는 도 3에 도시되는 추가적인 채널 인코더의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 5a 및 도 5b는 본 출원의 실시형태들에 따라서 적어도 하나의 송신된 코드 워드를 채널 디코딩하기 위한 채널 디코더의 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 6은 본 출원의 실시형태들에 따르는, 도 5a 및 도 5b에 도시되고 본원에서 청구되는 채널 디코더에 의해 구현되는 채널 디코딩 동작의 일 예에 대한 흐름도를 도시한다;
도 7a 및 도 7b는 도 5a 및 도 5b에 표시된 바와 같이 본 출원에 따라서 적어도 하나의 송신된 코드 워드를 채널 디코딩하기 위한 채널 디코더의 변형예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 8은 도 7a 또는 도 7b에 표시된 바와 같이 본 출원에 따라서 적어도 하나의 송신된 코드 워드를 채널 디코딩하기 위한 채널 디코더의 추가적인 변형예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 9는 본 출원의 실시형태들에 따라서, 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더의 다른 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 10은 본 출원의 실시형태들에 따르는, 도 9에 도시되는 채널 인코더에 의해 구현되는 채널 인코딩 동작의 일 예에 대한 흐름도를 도시한다;
도 11은 도 9에 도시되는 본 출원의 실시형태들에 따라서, 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더의 변형예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 12는 본 출원의 실시형태들에 따라서, 도 11에 도시되는 채널 인코딩 동작에서의 프레임 아키텍처에 대한 일 예의 개략도를 도시한다;
도 13은 본 출원의 실시형태들에 따라서, 인코딩 모드에 의존하는 프레임 아키텍처에 대한 일 예의 개략도를 도시한다;
도 14는 본 출원의 실시형태들에 따라서, 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더의 추가적인 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 15는 본 출원의 실시형태들에 따라서 적어도 하나의 송신된 코드 워드를 채널 디코딩하기 위한 채널 디코더의 추가적인 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 16은 본 출원의 실시형태들에 따르는, 도 15에 도시되는 채널 디코더 내에 위치된 채널 디코더의 디코딩 모드 검출기의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 17은 본 출원의 실시형태들에 따르는, 도 16에 도시되는 디코딩 모드 검출기에 의해 구현되는 디코딩 모드 검출기의 디코딩 모드 검출 동작의 일 예 및 도 15에 도시되는 채널 디코더에 의해 구현되는 채널 디코더의 디코딩 동작의 일 예에 대한 흐름도를 도시한다;
도 18은 본 출원의 실시형태들에 따르는, 도 16에 도시되는 디코딩 모드 검출기에 의해 구현되는 디코딩 모드 검출기의 제 2 디코딩 모드 동작의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 19는 본 출원의 실시형태들에 따르는, 도 18에 도시되는 제 2 디코딩 모드 검출기에 의해 구현되는 제 2 디코딩 모드 동작의 프로시저의 일 예에 대한 흐름도를 도시한다;
도 20은 도 15에 도시되며 본 출원의 실시형태들에 따르는 적어도 하나의 송신된 코드 워드를 채널 디코딩하기 위한 채널 디코더의 변형예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 21은 본 출원의 실시형태들에 따르는, 도 20에 도시되는 채널 디코더 내에 위치된 채널 디코더의 디코딩 모드 검출기의 변형예를 예시하는 블록도를 도시한다;
도 22는 도 20에 도시되는 모드 검출기에 의해 구현되는 제 1 디코딩 모드 동작의 동작 개략도를 도시한다;
도 23은 도 18에 도시되는 제 2 디코딩 모드 검출기에 의해 구현되는 제 2 디코딩 모드 동작의 동작 개략도를 도시한다; 그리고
도 24는 도 23에 도시되는 제 2 디코딩 모드 동작의 확대된 동작 개략도를 보여준다.
동일하거나 균등한 요소들 또는 동일하거나 균등한 기능성을 가지는 요소들은 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 동일하거나 균등한 참조 번호에 의해서 표시된다.
후속하는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서, 본 출원의 실시형태들의 더 철저한 설명을 제공하기 위해서 복수 개의 세부사항들이 진술된다. 그러나, 본 출원의 실시형태들은 이러한 구체적인 세부내용들이 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백하게 이해될 것이다. 다른 경우에, 잘 알려져 있는 구조체 및 디바이스는 본 출원의 실시형태들이 불명확해지게 하는 것을 피하기 위하여 자세하게 표시되는 것이 아니라 블록도 형태로 표시된다. 또한, 후술되는 상이한 실시형태들의 특징들은 특히 그렇지 않다고 언급되지 않는 한 서로 결합될 수 있다.
도 1은 상이한 코딩 모드들의 세트로부터의 특정 코딩 모드에 따라서 프레임을 리던던시 인코딩하기 위한 멀티-모드 리던던시 인코더(4), 및 컬러레이션 시퀀스를 적어도 하나의 코드 워드에 적용하기 위한 컬러레이터(6)를 포함하는, 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더(2)의 일 실시형태를 도시한다. 도 2는, 코딩 기준, 예를 들어 프레임의 리던던시 레이트, 요구되는 데이터 보호(특정 코딩 모드, 데이터 길이, 타겟 사이즈 , 프레임을 구성하는 데이터 워드의 개수 등을 제공하기 위한 콘트롤러(8)를 더 포함하는 채널 인코더(2)의 다른 예를 도시한다. 도 1에 표시된 바와 같이 채널 인코더(2)가 콘트롤러(8)를 포함하지 않는 경우, 프레임과 연관된 코딩 기준은 멀티-모드 리던던시 인코더(4)로 제공된다. 선택 사항으로서, 채널 인코더(2)는 송신될 프레임의 해시 값을 계산하기 위한 해시 연장부(hash extension)를 더 포함한다.
추가적인 실시형태에서, 예를 들어 오디오 데이터의 프레임이 채널 인코더(2)로 제공된다. 콘트롤러(8)가 채널 인코더(2) 내에 포함되지 않는 경우(도 1에 도시된 바와 같이), 오디오 데이터의 프레임은 타겟 사이즈 및 특정 코딩 모드 의 표시와 연관된다. 그러면, 제공된 프레임이 멀티-모드 리던던시 인코더(4)에서 인코딩되고, 복수 개의 코드 워드가 멀티-모드 리던던시 인코더(4)로부터 출력된다. 출력된 코드 워드는 컬러레이터(6)로 제공되고, 출력된 코드 워드 중 적어도 하나의 코드 워드가 특정 코딩 모드 에 따라서 선택된 특정 컬러레이션 시퀀스 을 적용함으로써 컬러레이션된다. 컬러레이션 시퀀스와 관련하여, 컬러레이션 시퀀스의 값이 제로인 경우, 컬러레이션은 해당 코드 워드에 대해서 바이패스된다. 즉, 예를 들어 코딩 모드 은 제로 값을 가지는 컬러레이션 시퀀스 에 연관되고, 즉 컬러레이션 시퀀스 는 제로 시퀀스가 되며, 따라서, 코딩 모드 에 의해 인코딩되는 코드 워드에 대한 컬러레이션이 바이패스된다.
도 3은 본 출원의 일 실시형태에 따르는 채널 인코더를 포함하는 인코더의 일 예를 도시한다. 인코더는 오디오 인코더(1), 채널 인코더(2) 및 스위칭 유닛(3)을 포함한다. 오디오 인코더(1)는 입력 오디오 데이터를 인코딩하도록 구성되고, 채널 인코더(2)는 표시된 모드에 따라서 채널을 인코딩하도록 구성된다. 스위칭 유닛(3)은 오디오 인코더(1)에 페이로드 사이즈 를 제공하고, 채널 인코더(2)에게는 FEC 모드 및 슬롯 사이즈 를 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인코더는 인코딩된 프레임을 출력한다.
도 4는 도 3에 도시되는 채널 인코더의 추가적인 예를 도시한다. 채널 인코더(2)는 해시 연장부(10), 선형 인코더(4') 및 컬러레이터(6')를 포함한다. 오디오 인코더(1)에서 인코딩된 오디오 데이터는 입력 데이터 으로서 입력되고, 해시 연장부(10)는 해시 데이터를 추가함으로써 연장 데이터 를 생성한다. 연장 데이터 는 선형 인코더(4')로 제공되고, 선형 인코더(4')는 코드 워드 를 선형 코드로 생성한다. 코드 워드 는 컬러레이터(6')로 제공되고, 컬러레이터(6')는 송신될 컬러레이션된 코드 워드 을 생성한다.
도 4에서 채널 인코더(2)는 암시적 모드 시그널링을 수행하고, 즉, 인코딩된 프레임을 코딩 모드를 명시적으로 표시하지 않고서 디코더로 송신한다. 특히, 타겟 사이즈 이외의 메타데이터가 디코더로 송신될 필요가 없다(예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 예를 들어 도시된 바와 같음). 모드의 각각에 대하여, 길이 의 선형 코드 워드 이 할당되는데, 이것은 을 의미한다. 따라서, 데이터 인코딩의 제 1 스테이지는 으로 주어진 데이터 워드를 인 코드 워드로 매핑하는 것으로 이루어진다.
암시적 모드 시그널링은 주어진 워드 가 안에 있는지가 효율적으로 테스트될 수 있다는 사실에 기반한다. 그러나, 코드들이 선형이기 때문에, 교차점 은 비어 있지 않다. 특히, 많은 족(families)의 코드, 예컨대 동일한 베이스 필드를 가지는 원시적인 협의의 BCH 코드 또는 리드-솔로몬 코드도 해밍 거리에 따라서 순서지어질 경우 상이한 코드들 사이의 포함관계(inclusion)를 생성할 것이고, 즉 다음이 성립한다,
그러므로, 데이터 워드를 모드 에서 인코딩함으로써 얻어진 코드 워드 도 역시 에 대하여 내에 존재하는 것이 발생할 수 있고, 일반적으로는 이러한 테스트에만 기반해서는 모드를 결정하는 것이 가능하지 않다. 이러한 문제점은 모드 의존적 변환
를 인코딩 이후에 적용함으로써 해결된다. 이러한 변환은, 앞서 언급된 모호성을 해결하는 에 대하여 이 되도록 설계된다. 이러한 변환이 코드 워드의 길이를 변경하지 않기 때문에, 이러한 방법은 제로 비트를 가지는 채널 코더의 모드를 효과적으로 시그널링한다.
본 실시형태에서, 이러한 변환은 인코딩된 코드 워드 및 시그널링 시퀀스 의 비트-단위 XOR을 계산함으로써 주어진다. 그러므로, 모드 에서 인코딩할 경우, 채널 인코더는 컬러레이션된 코드 워드
을 출력한다.
를 수신하고, 수학식 3 내의 표현에 대해서 알지 못한 상태에서, 디코더는 이제 다음 여부를 효율적으로 테스트할 수 있다
이 제로 시퀀스이기 때문에, 디코더는
가 내에 있다는 것을 증명할 수 있을 것이다. 더욱이, 다음 조건에서
시그널링 시퀀스 는,
가 에 대해서 성립하도록 선택될 수 있고, 송신 오차가 발생하지 않는다면 디코더에서의 결정 모드 검출(deterministic mode detection)을 허용한다. 그러므로, 특정 코딩 모드 및 파라미터를 표시하기 위한 데이터를 채널 디코더로 별개로 송신할 필요가 없다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 채널 디코더(20)는 컬러레이터(디-컬러레이터)(22), 리던던시 디코더(24) 및 모드 검출기(26)를 포함한다. 리던던시 디코더(24)는 비트-개수 감축기(24a) 및 오차 정정기(24b)를 포함하지만, 비트-개수 감축기(24a) 및 오차 정정기(24b)는 리던던시 디코더(24) 내에 제공될 필요가 없다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 오차 정정기(24b)는 컬러레이터(22)에 연결될 수 있고, 비트-개수 감축기(24b)는 컬러레이터(22) 및 모드 검출기(26) 사이에 위치될 수 있다. 모드 검출기(26)는 리던던시 디코더(24)(비트-개수 감축기(24a)) 및 컬러레이터(22)에 연결된다. 채널 디코더(20)에서, 더 상세하게는 디코딩 모드 검출기(26)에서, 디코딩된 출력 코드 워드를 획득하기 위하여 리던던시 디코더(24)(비트-개수 감축기(24a))에 의하여 사용될 특정 디코딩 모드 및 컬러레이터(22)에서의 송신된 코드 워드의 컬러레이션을 위하여 사용되는 특정 컬러레이션 시퀀스를 표시하는 디코딩 모드 표시자가 결정된다.
채널 디코더(20)는 채널 인코더(2)로부터 송신되는 송신된 코드 워드를 수신한다. 그러면, 미리 결정된 개수의 송신된 코드 워드가 후술되는 바와 같이 디코딩 모드 검출기(26)에서 디코딩 모드 표시자를 생성하기 위해서 사용/테스트된다. 디코딩 모드 검출기(26)는 채널 인코더(2)에 의해 사용될 수 있는 디코딩 모드에 관련된 정보, 예를 들어 후보 디코딩 모드의 목록을 가진다.
도 6은 도 5a 및 도 5b에 도시되고 본원에서 청구되는 채널 디코더에 의해 구현되는 채널 디코딩 동작의 일 예에 대한 흐름도이다. 미리 결정된 개수의 송신된 코드 워드들이, 컬러레이션 시퀀스(S2)를 적용함으로써 디-컬러레이션(de-coloration)되고, 예를 들어 컬러레이션 시퀀스 는 후보 목록 내의 디코딩 모드 에 연관된다. 그러면, 컬러레이션된(디-컬러레이션된) 코드 워드가 비트-개수 감축기(24a)에서 디코딩되고(S4), 미리 결정된 개수의 디코딩된 출력 코드 워드가 획득된다. 송신 오차가 발생되지 않은 경우(S6), 디코딩 모드 표시자는 디코딩된 출력 코드 워드에 기반하여 디코딩 모드 검출기(26)에서 생성된다(S10). 생성된 디코딩 모드 표시자는 컬러레이터(22) 및 리던던시 디코더(24)(비트-개수 감축기(24a))로 제공되고, 즉 디코딩 모드 표시자가 특정 디코딩 모드를 표시하는 경우, 디코딩 모드가 검출되는 것으로 규정된다(S12). 그러면, 특정 디코딩 모드를 사용하여 디코딩된 송신된 코드 워드가 디코딩 출력 코드 워드로서 출력된다(S16).
S6에 표시된 바와 같이, 오차가 검출되면, 신뢰도 척도(위험 값)가 디코딩 모드 검출기(26)에서 계산된다(S7). 즉, 송신 오차가 발생되는 경우, 이러한 오차가 검출되고 오차 정정기(24b)에서 신드롬을 계산하고 이것을 사용하여 정정하는 것이 시도되며, 오차 정정의 결과가 오차 정정기(24b)로부터 디코딩 모드 검출기(26)로 제공된다. 도 5b에 도시된 바와 같이 오차 정정기(24b)가 독립적인 경우, 오차 정정의 결과가 송신된 코드 워드와 연관된다. 오차 검출 및 오차 정정의 상세한 프로시저가 다음에 설명될 것이다.
그러면, 목록에 있는 모든 후보 디코딩 모드들이 테스트된 경우(S8), 이것은 전술된 바와 같이 S10으로 추가적으로 진행한다. 목록에 잔여 후보 디코딩 모드가 존재하는 경우(S8), S2 내지 S7이 전체 후보 디코딩 모드들이 테스트될 때까지 반복된다. 특정 디코딩 모드가 결정되지 않은 경우(S12), 후보 디코딩 모드들 모두가 테스트되지만, 특정 디코딩 모드를 결정하기 위하여 사용/테스트되는 송신된 코드 워드를 포함하는 프레임이 배드 프레임으로 등록된다.
도 7a 및 도 7b는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 채널 디코더(20)의 변형예를 보여준다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 채널 디코더(20)는 컬러레이터(22), 리던던시 디코더(24) 및 모드 검출기(26)에 연결되는 콘트롤러(28)를 더 포함한다. 또한, 도 5b에 설명된 채널 디코더(20)에 대응하는 도 7b의 채널 디코더(20)는, 오차 정정기(24b), 컬러레이터(22), 비트-개수 감축기(24a) 및 모드 검출기(26)에 연결되는 콘트롤러(28)를 더 포함한다.
도 7a에서 및 도 7b의 채널 디코더(20)에서, 복수 개의 모드 테스트는 병렬적으로 처리될 수 있다. 예를 들어, 네 개의 후보 모드가 후보 목록에 존재하는 경우, 모드 테스트는 각각의 후보 모드에 대해서 수행되고, 즉, 후보 1: 컬러레이션 시퀀스 및 디코딩 모드 , 후보 2: 컬러레이션 시퀀스 및 디코딩 모드 , 후보 3: 컬러레이션 시퀀스 및 디코딩 모드 , 및 후보 4: 컬러레이션 시퀀스 및 디코딩 모드 가 후술되는 바와 같이 병렬적으로 수행된다(도 6의 S2 내지 S8은 각각의 후보에 대해서 병렬적으로 수행된다). 그러면, 모드 검출기(26)는 디코딩 모드 표시자를 생성하고, 콘트롤러(28)는 표시된 디코딩 모드를 출력된 디코딩된 코드 워드로서 사용하여 디코딩되는 디코딩된 코드 워드를 출력하도록 리던던시 디코더(24)(비트-개수 감축기(24a))에 지시한다.
도 8은 복수 개의 컬러레이터(221 내지 224), 복수 개의 디코더(리던던시 디코더)(241 내지 244), 모드 선택기(검출기)(25) 및 스위치(27)를 포함하는 채널 디코더의 변형예를 도시한다. 도 8에 설명된 바와 같이, 송신된 코드 워드, 즉, 인코딩된 데이터 는 채널 디코더로 입력되고, 복수 개의 컬러레이터(221 내지 224)로 제공되기 위해서 복제된다. 컬러레이션 시퀀스 은 컬러레이터(221)에서 복제된 인코딩된 데이터 에 적용되고, 디코딩 모드 은 디코더(241)에서 컬러레이션된 코드 워드 (1)에 적용되어 디코딩된 코드 워드 (1)을 획득한다. 이러한 실시형태에서, 컬러레이션 시퀀스 은 제로 시퀀스이고, 즉 컬러레이션 동작이 바이패스된다. 컬러레이션 시퀀스 는 컬러레이터(222)에서 복제된 인코딩된 데이터 에 적용되고, 디코딩 모드 는 디코더(242)에서 컬러레이션된 코드 워드 (2)에 적용되어 디코딩된 코드 워드 (2)를 획득한다. 컬러레이션 시퀀스 는 컬러레이터(223)에서 복제된 인코딩된 데이터 에 적용되고, 디코딩 모드 은 디코더(243)에서 컬러레이션된 코드 워드 (3)에 적용되어 디코딩된 코드 워드 (3)을 획득한다. 컬러레이션 시퀀스 는 컬러레이터(224)에서 복제된 인코딩된 데이터 에 적용되고, 디코딩 모드 는 디코더(244)에서 컬러레이션된 코드 워드 (4)에 적용되어 디코딩된 코드 워드 (4)를 획득한다.
비록 도 8에는 도시되지 않지만, 디코더는 오차 정정기를 포함하고, 디코딩 통계 정보, 예를 들어 정정된 비트 또는 심볼의 개수, 및 서브 코드 워드 내의 정정된 심볼들의 개수, 코드가 더 작은 코드로부터 구성되는지 여부가 점선에 의해 표시되는 바와 같이 각각의 디코더(241 내지 244)로부터 모드 선택기(25)로 제공된다. 그러면, 모드 선택기(25)는 디코딩된 출력 코드 워드를 획득하기 위하여 디코더에 의하여 사용될 특정 디코딩 모드를 표시하는 디코딩 모드 표시자를 생성한다. 모드 선택기(25)는 이러한 디코딩 모드를 디코딩 통계 정보에 기반하여 특정 디코딩 모드로서 선택하고, 즉 어떤 모드가 오차 정정이 없이 디코딩한다면, 이러한 모드가 특정 디코딩 모드로서 선택된다. 이러한 경우에, 오차가 발생되지 않았으면 잘못된 선택이 일어날 수 없다는 것에 주의해야 한다. 오차가 발생되었으면, 해당 디코딩 모드에 대하여 위험 값(신뢰도 척도)이 랜덤 추측(random guess)에 의하여 유사한 개수의 오차를 가지는 코드 워드를 생성할 우도에 기반하여 계산된다. 그러면, 모드 검출기는 가장 낮은 위험 값을 가지는 디코딩 모드에 대해서 판정한다. 또한, 모드 검출기는 선택된 모드의 위험 값이 미리 결정된 임계보다 작을 것을 요구할 수도 있다. 그러므로, 미리 결정된 임계보다 적은 위험 값을 가지는 디코딩 모드가 존재하지 않으면, 배드 프레임 표시자가 디코딩 모드 표시자 대신에 생성된다. 배드 프레임 표시자는 데이터 사이즈/길이 와 함께 인코더로 제공된다.
컬러레이션된 코드 워드의 디코딩 동작 도중에, 디코더는 디코딩 모드의 위험 값(신뢰도 척도)을 정정된 심볼들의 개수에 기반하여 결정/계산/계산한다. 미리 결정된 개수의 코드 워드들이 컬러레이션되면, 예를 들어 6 개의 코드 워드가 컬러레이션되면, 디코딩 모드 에 대한 위험 값(신뢰도 척도)이 6 개의 컬러레이션된 코드 워드의 디코딩 동작 도중에 정정된 심볼들의 개수에 기반하여 계산된다. 동일한 방식으로, 디코딩 모드 에 대한 위험 값(추가적인 신뢰도 척도)이 6 개의 컬러레이션된 코드 워드의 디코딩 동작 도중에 정정된 심볼들의 개수에 기반하여 계산되고, 또는 디코딩 모드 에 대한 위험 값(더 추가적인 신뢰도 척도)이 컬러레이션이 되지 않은 6 개의 코드 워드의 디코딩 동작 도중에 정정된 심볼들의 개수에 기반하여 계산된다.
특정 디코딩 모드가 선택되는 경우, 디코딩 모드 표시자는 모드 선택기(25)로부터 스위치(27)로 제공된다. 스위치(27)는 디코더로의 연결을 스위칭하여, 디코딩 모드 표시자에 기반하여 디코딩된 출력 코드 워드를 획득한다. 즉, 예를 들어 디코딩 모드 이 특정 디코딩 모드로서 표시된다면, 스위치(27)는 디코더(243)로 연결되어 디코딩된 출력 코드 워드를 획득한다.
송신 오차가 발생된 경우, 디코더(20)는 다음을
오차 시퀀스 과 함께 수신한다. 이것은 다음의 의미에서
상이한 에 대하여 모호해질 수 있는데, 여기에서 는 내의 코드 워드를 생성하기 위하여 FEC 기법에 의하여(예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 도시되는 오차 정정기(24b)에서) 정정될 수 있는 모든 시퀀스의 세트를 나타낸다. 만일 이 이러한 모드라면, 디코딩 전략은 다음 오차 항을
랜덤 추측인 것으로 간주하고, 모드를 후보 모드들의 목록으로부터 위험 값, 즉, 신뢰도 척도에 따라서 추정하는 것이다. 이러한 위험 값은 정정된 심볼들의 개수와 같은 디코딩 통계로부터 유도되고, 디코더 입력이 랜덤 추측일 우도를 로 반영한다(즉 공정한 동전 던지기의 시퀀스).
이러한 방식으로, 잘못된 모드를 선택할 위험이 언더라잉 코드의 오차 정정 능력을 벗어나서 손상된 코드 워드를 잘못 디코딩하는 위험에 의해서 한정된다. 이러한 위험이 너무 크다고 간주되는 경우, 인코딩하기 이전에 해시 값이 하나의 옵션으로서 데이터에 추가될 수 있고, 모드 검출 프로시저에서 고려될 수 있다. 이것이 명시적 시그널링과 유사하게 데이터 레이트를 감소시키는 동안에, 이것은 모드 선택 위험 및 잘못된 디코딩 위험을 유사하게 개선한다. 그러므로, 제안된 FEC 기법은, 검출되지 않은 오류가 생긴 프레임이 일반적으로 검출되고 은닉된 오류가 생긴 프레임보다 더 큰 열화를 야기하는 애플리케이션에 대해서 매우 적합하다.
본 출원에 따르는 채널 인코더(2) 및 채널 디코더(20)에 관련된 추가적인 세부사항이 이하 설명된다.
채널 인코더
구상된 채널 인코더는 바이트 단위로 동작하고, 에 걸쳐서 리드-솔로몬 코드를 활용하여 선형 코드의 계통군(family)을 구성한다. 이것은 입력으로서 바이트 단위이고 로 표시되는 타겟 사이즈(슬롯 사이즈라고도 불림), 내지 의 모드 개수 및 데이터 바이트의 입력 시퀀스 , 을 취하는데, 이들은 후속하는 설명에서 내지 의 정수로서 해석된다. 입력 사이즈 는 추후에 규정되는 바와 같이 파라미터 및 로부터 유도된다. 후속하는 설명에서, 타겟 사이즈는 적어도 40 바이트인 것으로 가정된다.
도 9는 본 출원의 실시형태들에 따라서, 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더(2)의 다른 예를 예시하는 블록도를 도시한다. 채널 인코더(2)는 콘트롤러(8), 프리프로세서(10), 데이터 스플리터(12), 멀티-모드 리던던시 인코더(4), 컬러레이터(6) 및 멀티-믹서(14)를 포함한다.
도 10은 도 9에 도시되는 채널 인코더에 의해서 구현되는 채널 인코딩 동작의 일 예에 대한 흐름도를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 입력 데이터의 해시 값, 즉, 입력 프레임 데이터가 계산되고 입력 데이터에 추가된다(S20). 입력 데이터 및 추가된 해시 값을 가지는 프레임은 데이터 스플리터(12)에 의해 복수 개의 데이터 워드로 분할된다(S22). 데이터 워드의 개수는 프레임의 타겟 사이즈에 기반하여 계산된다. 복수 개의 데이터 워드가 멀티-모드 리던던시 인코더(4)에 의하여 인코딩되고(S24), 인코딩된 데이터 워드, 즉 코드 워드가 컬러레이션 시퀀스를 적용하기 위하여 컬러레이터(6)로 제공된다(S26). 그러면, 컬러레이션된 코드 워드가 멀티-믹서(14)에서 인터리빙된다(S28).
도 11은 도 9에서 도시되는 채널 인코더의 변형예를 예시하는 블록도를 도시한다. 도 11의 채널 인코더는 다른 디바이스로 정보를 제공하기 위한 프레임 구조화기(11)를 더 포함한다. 예를 들어, 프레임 구조화기(11)는 파라미터, 예를 들어 코드 워드의 타겟 사이즈 및 코딩 모드 를 수신한다. 또한, 프레임의 해시 값의 사이즈 및 해밍 거리가 프레임 구조화기(11)에서 계산된다. 도 11에서 도시되는 바와 같이, 입력 데이터 및 데이터 길이 정보, 및 계산된 해시 사이즈 및 해밍 거리가 프리프로세서(10)에 제공된다. 또한, 코드 워드의 길이 , 해밍 거리 및 코드 워드들의 개수 가 데이터 스플리터(12), 리드-솔로몬(RS) 인코더(4), 컬러레이터(6) 및 멀티플렉서(인터리버)(14)에 제공된다. 프리프로세서(10)로부터, 예를 들어 사이즈 를 가지는 데이터 가 데이터 스플리터(12)로 제공된다. 데이터 스플리터(12)는 프레임을 복수 개의 코드 워드 , 내지 으로 분할하고, 이들은 RS 인코더(4)로 제공된다. RS 인코더(4)는 데이터 워드를 인코딩하여 코드 워드 , 내지 을 획득하고, 이들이 컬러레이터(6)로 제공된다. 컬러레이터(6)는 컬러레이션 시퀀스를 코드 워드에 적용하여 컬러레이션된 코드 워드를 획득하고, 컬러레이션된 코드 워드는 이러한 멀티플렉서에서 인터리빙되고 으로서 출력된다. 상세한 프로시저가 다음에 설명된다.
데이터 전-처리
전-처리 단계에서, 개의 바이트의 해시 값이 입력 데이터에 대해서 계산되고, 예를 들어 CRC(사이클 리던던시 체크) 해시인데, 여기에서 는 슬롯 사이즈 및 FEC 모드 에만 의존하는 숫자이다. 바람직한 실시형태에서, 이러한 개수는 다음에 의해서 주어진다
해시 값은 데이터 인증을 위해서 사용되는데, 그 이유는 리드-솔로몬 코드의 오차 검출이 아주 강력하지 않기 때문이다.
해시 바이트를 , 로 표시하고, 이 나누기 인 롱변수 제산에서의 나머지를 나타낸다고 한다. 해시 및 데이터는 연쇄되고, 0 내지 15의 숫자의 시퀀스로 분할된다(후속하는 설명에서 unit4 숫자라고 불림), 예를 들어 다음에 따라서 수행한다
및
(에 대하여), 그리고
및
이다(에 대하여).
계산된 해시로써 확장된 입력 데이터, 즉 해시 값을 포함하는 프레임은 복수 개의 데이터 워드로 분할된다. 데이터 워드들의 계수가, 예를 들어 프레임에 대한 타겟 사이즈 및 코드 워드 인덱스에 기반하여 계산된다.
도 12는 도 11에 도시되는 채널 인코더에 의해 수행되는 채널 인코딩 동작에서의 프레임 아키텍처의 일 예의 개략도를 도시한다. 입력 데이터, 즉, 해시 값을 포함하는 입력 프레임은 계산된 개수의 데이터 워드(또한 계산된 개수의 코드 워드), 예를 들어 6 개의 데이터 워드 내지 로 분할된다.
리드-솔로몬 인코딩
("Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms", Todd K. Moon, 2005.를 참조한다)
선형 코드들이 에 걸쳐서 해밍 거리 및 을 가지고 복수의 리드-솔로몬 코드로부터 구성된다. 코드 워드들의 개수가 슬롯 사이즈로부터 다음과 같이 계산되고
데이터 심볼 내의 코드 워드의 길이 는 다음과 같이 주어지며,
여기에서 는 내지 의 범위를 가진다. 조건 은 다음을 암시한다: . 상이한 코드 워드에 대한 해밍 거리는 모드와 코드 워드에 의존적이고, 다음에 의해서 주어진다
데이터 어레이는 다음에 따라서 개의 데이터 워드로 분할되는데,
여기에서 분할 포인트들의 시퀀스가 및 에 의해서 유도식으로 규정된다.
이것은 입력 길이를 다음으로 제약하는데,
이것은 및 에만 의존한다.
후속하여, 데이터 워드 가 개의 코드들 로 인코딩된다. 리드-솔로몬 인코딩은 베이스 필드에 대한 생성기 및 해당 베이스 필드의 단위 그룹에 대한 생성기(예를 들어, "Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms", Todd K. Moon, 2005) 및 데이터-심볼 매핑에 의존한다. 후속하는 설명에서, 필드 은 에 의해 생성되는 것으로 가정되고, 단위 그룹 생성기 는 내의 의 잔차 클래스인 것으로 가정된다. 더욱이, 데이터-심볼 매핑(unit4 숫자를 의 원소로 매핑하는 것)은 다음과 같이 취해지는데,
여기에서 은 다음에 의해 주어지는 의 이진 표현에 있는 -번째 비트를 나타낸다
그러면, 코드 워드 는 다음을 만족하고
(에 대하여), 또한 다음 다항식
가 다음의 RS 생성기 다항식에 의해 나누어질 수 있는 것을 만족하는 고유하게 결정된 시퀀스가 된다
전술된 바와 같이, 도 12에 역시 표시된 것처럼 데이터 워드는 인코딩되고 코드 워드가 출력된다. 각각의 코드 워드의 길이는 반드시 동일해야 하는 것이 아니고, 예를 들어 코드 워드 및 의 길이는 14 개의 니블(nibble)이고 코드 워드 내지 의 길이는 13 개의 니블이며, 따라서, 코드 워드 내지 를 포함하는 프레임의 길이는 40 바이트이다. 리던던시 레이트가 상이한 데이터 워드에 대해서 서로 다를 수 있다는 것이 이해되어야 하는데, 그 이유는 데이터 워드의 길이가 정확하게 동일하지 않기 때문이다.
도 13은 인코딩 모드에 의존하는 프레임 아키텍처에 대한 일 예의 개략도이다. 도 13은 타겟 사이즈가 40일 경우의 송신될 데이터와 리던던시 구조(redundancy arrangement) 사이의 관계를 보여준다. 예를 들어, 코드 워드가 을 사용하여 인코딩되면 오차가 기대되지 않고, 코드 워드가 를 사용하여 인코딩되면 코드 워드당 하나의 심볼 오차가 발생할 수 있으며, 코드 워드가 을 사용하여 인코딩되면 코드 워드 당 두 개의 심볼 오차가 발생할 수 있고, 코드 워드가 를 사용하여 인코딩되면, 코드 워드 당 세 개의 심볼 오차가 발생할 수 있다. 채널 디코더(20)는 송신될 데이터 및 리던던시 구조에 대해서 통보받는데, 그 이유는 인코딩된 데이터를 확장시키기 위해서는 디코딩이 모드에 대한 지식을 요구하기 때문이다.
다음 단계에서는, 모드 시그널링이 다음에 따라서 코드 워드의 컬러레이션에 의해 수행되는데
(에 대하여),
여기에서 는 다음 시퀀스 중 하나이다:
이러한 실시형태에서, 코드 워드들의 개수(데이터 워드)는 이라면 6 개이다. 코드 워드들의 개수가 많다면, FEC 모드를 견실하게 시그널링하기 위해서 모든 코드 워드를 컬러레이션할 필요가 없다. 이러한 경우에, 컬러레이션은 코드 워드의 미리 규정된 서브세트, 예를 들어 앞서서 로 표시된 바와 같이 첫 번째 6 개의 코드 워드로 한정될 수 있다. 그러나, 코드 워드들의 개수는 파라미터, 즉, 타겟 사이즈, 코드 워드 인덱스, 코드 워드의 길이 등에 의존하여 변경될 수 있다. 더욱이, 컬러레이션 시퀀스의 숫자들은 전술된 예로 한정되지 않고, 이와 다른 숫자들일 수도 있다.
함수 이 자연수에서 규정되고, 및 의 이진 표현에 대한 비트-단위 XOR의 결과를 나타내며, 즉 다음이 성립한다
디코딩될 수 없음
- -
-
-
(이 로부터 랜덤하고 균일하게 그려질 경우에 이 내의 개의 심볼들로써 디코딩될 수 있는 확률)
여기에서, 다음이 성립한다
시퀀스는 해밍 거리에 대한 상이한 코드들의 분리(separation)를 최대화하도록 선택된다. 다음으로 표시하면
및 설정 , 및 내의 대응하는 벡터들에서 코드 워드 컬러링은 내에서의 벡터 합산 에 대응한다. 송신 오차가 없는 경우의 결정 모드 검출을 위하여, 에 대한 조건 은 충분한데, 그 이유는 이것이 시그널링된 모드의 고유한 결정을 허용하기 때문이다. 시그널링 시퀀스는 다음의 더 강력한 조건을 만족시키는데, 이들은 송신 오차가 발생할 경우의 모드 모호성의 위험을 한정하도록 설계된다.
- 및 에 대하여, 워드 는 에서 디코딩될 수 없는데, 이것은 까지의 그 해밍 거리가 해당 코드의 오차 정정 능력을 초과한다는 것을 의미한다.
- 및 에 대하여, 워드 는 내에서 디코딩가능할 수 있지만, 적어도 두 개의 심볼의 정정을 요구한다.
가 로부터 랜덤 균일하게 그려질 경우에 가 처방된 개수의 심볼 정정을 가지고 내에서 디코딩가능할 확률이 표 1에 제공된다. 이들은 의 더 작은 값에 대한 대응하는 확률의 상한을 제공한다.
컬러레이션된 코드 워드가 도 12에 도시된다. 인코딩 모드 을 사용하여 인코딩된 코드 워드에 컬러레이션 시퀀스 이 적용되고, 즉, 컬러레이션이 바이패스되는데, 그 이유는 컬러레이션 시퀀스가 제로 시퀀스이기 때문이다. 인코딩 모드 를 사용하여 인코딩된 코드 워드에는 컬러레이션 시퀀스 가 적용되고, 인코딩 모드 을 사용하여 인코딩된 코드 워드에는 컬러레이션 시퀀스 가 적용되며, 인코딩 모드 를 사용하여 인코딩된 코드 워드에는 컬러레이션 시퀀스 가 적용된다. 모든 코드 워드가 컬러레이션될 필요는 없다는 것, 즉 컬러레이션 시퀀스가 프레임 내의 코드 워드들의 미리 결정된 서브세트에만 적용될 수 있다는 것에 주의한다.
코드 워드 멀티플렉싱
컬러레이션된 코드 워드들은 멀티플렉서(14)에 의하여 인터리빙된다. 즉, 컬러레이션된 코드 워드로부터의 비트가 적어도 하나의 상이한 코드 워드의 추가적인 비트 내의 상이한 코드 워드에 배치되어 프레임을 얻는다.
즉, 코드 워드 길이 는, 컬러레이션된 코드 워드 의 요소들이 완전히 인터리빙될 수 있도록 선택되어, 다음의 다중화된 코드 워드
를 , 에 대해서 규정하며, 이것이 출력 시퀀스
로 변환된다(에 대하여). 비트 오차들이 프레임에 걸쳐서 동일하게 분포되지 않는다면, 예를 들어 오차 버스트가 발생할 경우, 인터리빙은 보호 세기를 증가시킨다. 코드 워드 컬러레이션이 이러한 스테이지에서 최종 출력 및 으로부터 유도된 대응하는 시퀀스의 비트-단위 XOR을 계산함으로써 역시 기술되었다는 것에 주의한다.
도 14는 송신될 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더의 추가적인 예를 예시하는 블록도를 도시한다. 도 14에 도시되는 채널 인코더(2)는 콘트롤러(8), 채널 인코딩 코어(2') 및 오디오 인코더(16)를 포함하고, 즉 이러한 채널 인코더는 송신될 오디오 프레임을 인코딩하기 위하여 사용된다. 송신될 비디오 프레임을 인코딩하는 경우, 채널 인코더(2)는 오디오 인코더(16) 대신에 비디오 인코더를 포함한다.
채널 디코더
도 15는 채널 디코더(20)의 추가적인 예를 도시한다. 채널 디코더(20)는 디-멀티플렉서(60), 디코딩 모드 검출기(26), 오차 정정기(62), 컬러레이터(22), 리던던시 디코더(24), 데이터 결합기(64) 및 포스트 프로세서(68)를 포함한다. 오차 정정기(62)는 도 15에서 디코딩 모드 검출기(26)에 연결된다. 그러나, 오차 정정기(62)는 리던던시 디코더(24) 내에, 예를 들어 도 5a에 도시된 바와 같이 위치되거나, 디코딩 모드 검출기(26) 및 컬러레이터(22) 사이, 또는 컬러레이터(22) 및 리던던시 디코더(24) 사이에 위치될 수도 있다. 추가적으로, 도 15에는 도시되지 않지만, 채널 디코더(20)는 콘트롤러 및/또는 디코딩 모드의 후보 목록을 저장하기 위한 메모리/저장소를 더 포함할 수 있다.
도 20은 도 15에 도시되는 채널 디코더(20)의 변형예를 도시한다. 도 20은 도 11에서와 비슷한 방식으로, 채널 디코더(20)를 그 동작과 나란하게 도시한다. 채널 디코더(20)는, 코드 워드들의 개수 , 및 코드 워드 길이 를 디-멀티플렉서(60)로 제공하는 프레임 구조화기(61), 오차 정정기를 포함하는 모드 검출기(26), 디-컬러레이터(컬러레이터)(22), RS 디코더(24) 및 데이터 결합기(64)를 더 포함한다. 또한, 프레임 구조화기(61)는 프레임 타겟 사이즈, 즉, 슬롯 사이즈 를 포스트 프로세서(68)로 제공한다. 디-멀티플렉서(60)는 인터리빙된 코드 워드를 추출한다. 모드 검출기(26)는 특정 디코딩 모드를 검출하고, 디코딩 모드 표시자를 생성한다. 디코딩 모드 표시자는 적어도 특정 디코딩 모드를 표시하기 위한 정보를 포함하고, 추가적인 정보, 예를 들어 정정된 심볼들의 개수를 포함할 수도 있다. 디코딩 모드 표시자는 모드 검출기(26)로부터 디-컬러레이터(22), RS 디코더(24) 및 포스트 프로세서(68)로 제공된다. 디-컬러레이터(22)는 XOR을 미리 결정된 개수의 제 1 코딩 워드, 예를 들어 특정 디코딩 모드에 연관된 컬러레이션 시퀀스를 가지는 처음 6 개의 코드 워드에 적용함으로써, 특정 디코딩 모드에 따라서 디컬러레이션한다. RS 디코더(24)는 코드 워드의 데이터 부분, 즉 컬러레이션된 코드 워드에 더 일찍 수행된 오차 정정만을 추출한다. 리던던시의 양은 디코딩 모드 표시자에 의해 표시된다. 데이터 결합기(64)는 입력을 연쇄시키고(concatenate), 즉 데이터 워드들을 결합하여 출력 데이터를 획득한다. 포스트 프로세서(68)는, 특정 디코딩 모드가 모드 1이 아니면 해시 값을 사용하여 출력 데이터를 인증한다. 상세한 동작이 다음에 후술된다.
채널 디코더(20)는 입력으로서 바이트들의 시퀀스 및 바이트 단위인 슬롯 사이즈 를 수신한다. 다시 한 번, 바이트들은 및 사이의 숫자로서 해석된다.
코드 워드 디-멀티플렉싱
디-멀티플렉서(60)는 "리드-솔로몬 인코딩" 의 섹션에 규정된 바와 같이 인터리빙된 코드 워드를 디코더(20)에서 추출하고, 즉 프레임 구조화기(61)는 코드 워드들의 개수 , 및 코드 워드 길이 를 입력 사이즈 로부터 계산하며, 코드 워드 를 "코드 워드 멀티플렉싱"의 섹션에 기술된 구성에 따라서 추출한다.
모드 검출
도 5a에 도시되는 채널 디코더(20)에 따른 직선형 순방향 모드 검출 및 앞서 제공된 연관된 설명은, 전술된 바와 같이(데이터 전처리) 로부터 시작하여 다음까지 진행하고,
모든 가능한 모드에 대해서 시험 디코딩을 사용하며, 계속하여 송신된 코드 워드들(즉, 디코딩된 프레임)의 해시를 다시 계산하여 디코딩된 데이터를 인증함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 프로시저가 다수의 모드에 대해서 성공적이면, 위험 값이 다음과 같이 모드 클래스에 첨부될 수 있다: , 이 RS-디코딩 도중에 코드 워드 내에서 정정된 심볼들의 개수를 나타낸다고 한다. 관심 대상인 리드-솔로몬 코드 에 대하여(해밍 거리는 이고, 따라서 정정가능한 심볼의 개수는 임), 개의 심볼을 변경함으로써 코드 워드로 정정될 수 있는, 내의 개의 심볼의 랜덤 워드 를 픽업할 확률은 다음에 의해서 주어진다
결과적으로, 모드 에 대한 위험 값은 다음과 같이 취해질 수 있고
는 가 최소가 되도록 선택될 것이다.
제안된 모드 판정은 다소 상이한 경로를 취한다. 모든 가능한 모드에 대한 풀 디코딩을 지향하는 대신에 모드 검출기는 병렬적인 접근법을 취하여, 후보 모드들의 목록을 단계별로 줄여나가면서, 처음 6 개의 코드 워드를 처리한 이후에 최종 판정에 도달하게 된다. 이러한 접근법은 평균적으로 계산이 덜 복잡하다는 장점을 가진다.
도 16은 도 15에 도시되는 채널 디코더(20) 내에 위치된 채널 디코더의 디코딩 모드 검출기(26)의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다. 디코딩 모드 검출기(26)는 제 1 디코딩 모드 검출기(30), 제 2 디코딩 모드 검출기(32) 및 콘트롤러(34)를 포함한다. 디코딩 모드 검출기(26)는 제 1 디코딩 모드 동작을 제 1 디코딩 모드 검출기(30)에서 수행하고 제 2 디코딩 모드 동작을 제 2 디코딩 모드 검출기(32)에서 수행하도록 구성된다. 콘트롤러(34)는 디코딩 모드의 후보 목록을 저장하기 위한 메모리/저장소를 포함할 수 있다.
도 17은 도 16에 도시되는 디코딩 모드 검출기에 의해 구현되는 디코딩 모드 검출기의 디코딩 모드 검출 동작의 일 예 및 도 15에 도시되는 채널 디코더에 의해 구현되는 채널 디코더의 디코딩 동작의 일 예에 대한 흐름도를 도시한다.
제 1 디코딩 모드 동작은 특정 디코딩 모드가 모드 1인지 여부를 테스팅함으로써 수행된다. 처음에는, 코드 워드의 신드롬(syndrome)이 계산되고, 계산된 신드롬이 소멸 되면, 즉 계산된 신드롬이 값이 없으면(S30), 해시 값이 계산되고 평가된다(S31). 즉, 디코딩 모드가 모드 1이면, 오차가 없을 것이고, 따라서 신드롬은 제로 값을 가진다. 계산된 신드롬이 어떤 값을 가지면, 제 1 디코딩 모드 동작은 종결되고 제 2 코딩 모드 동작(S38)을 수행하도록 진행한다. 계산된 해시 값이 코드 워드 내에 포함된 해시 값(수신된 해시 값)과 같지 않으면(S34), 제 1 디코딩 모드 동작이 종결되고 제 2 디코딩 모드 동작으로 진행한다(S38). 해시 값들이 같다면(S34), 제 1 디코딩 모드 검출기(30)는 디코딩 모드 표시자(S36)를 생성하고, 콘트롤러(34)는 추가적인 단계들에 선행하도록 수행하여 디코딩 데이터를 출력한다(S82).
도 18은 도 16에 도시되는 디코딩 모드 검출기에 의해 구현되는 디코딩 모드 검출기의 제 2 디코딩 모드 검출기(32)의 일 예를 예시하는 블록도를 도시한다. 제 2 디코딩 모드 검출기(32)는 신드롬 계산기(40), 신드롬 컬러레이터(42), 신드롬 점검기(44), 오차 로케이터 다항식 계산기(46), 위험 값 계산기(48), 오차 위치 계산기(오차 포지션 계산기, 50) 및 오차 심볼 계산기(52)를 포함한다. 제 2 디코딩 모드 동작에서, 신드롬 컬러레이터(42)는 계산된 신드롬을 디컬러레이션하기 위한 컬러레이션 시퀀스를 적용하는데, 그 이유는 코드 워드 또는 신드롬에 컬러레이션을 수행하는 것은 기본적으로 동일한 일이기 때문이다.
도 19는 도 18에 도시되는 제 2 디코딩 모드 검출기(32) 의해 구현되는 제 2 디코딩 모드 동작의 프로시저의 일 예에 대한 흐름도를 도시한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 신드롬은 신드롬 계산기(40)에서 계산되고(S40), 이러한 신드롬이 신드롬 컬러레이터(42)에서 컬러레이션된다(S42). 예를 들어, 신드롬은 후보 목록 내의 다음 후보 모드에 연관된 컬러레이션 시퀀스, 예를 들어 모드 2와 연관된 컬러레이션 시퀀스 의 신드롬으로 컬러레이션된다. 코드 워드의 신드롬을 컬러레이션 시퀀스의 신드롬으로써 컬러레이션하면, 그 신드롬을 계산하기 이전에 코드 워드를 컬러레이션하는 것과 같은 출력이 생성되지만, 이것은 계산이 덜 복잡하다. 디-컬러레이션된 신드롬이 점검되고, 즉, 신드롬의 값이 신드롬 점검기(44)에서 점검된다(S44). 하나의 모드에 대해서 모든 신드롬이 소멸되면, 이러한 모드가 추가적인 모드를 점검하지 않고서 직접적으로 선택된다. 디-컬러레이션된 신드롬이 어떤 값을 가지는 경우, 오차가 발생되었고(S46), 따라서 오차 로케이터 다항식(Error locator polynomial; ELP)이 오차 로케이터 다항식 계산기(46)에서 계산된다(S48). ELP가 존재하지 않는 경우(S50), 즉 ELP가 계산될 수 없는 경우, 해당 디코딩 모드는 후보 목록으로부터 제외되고(S52), 아직 테스팅되지 않은 임의의 모드가 존재한다면(S58), 단계 S40으로 복귀한다. 예를 들어, 컬러레이션 시퀀스 가 적용된 디-컬러레이션된 신드롬에 대한 ELP가 존재하지 않고, 그러면 디코딩 모드 2가 후보 목록으로부터 제외된다. ELP가 존재하면(S50), 위험 값이 위험 값 계산기(48)에서 계산된다(S54). 계산된 위험 값이 미리 결정된 임계보다 크면(S56), 해당 모드가 후보 목록으로부터 제외된다(S52). 위험 값이 미리 결정된 임계보다 작으면(S56), 아직 테스트된 바 없는 임의의 모드가 후보 목록 내에 존재하는지 여부가 점검된다(S58). 아직 테스트되지 않은 임의의 모드가 후보 목록 내에 존재하면(S58), 프로세스는 단계 S40으로 복귀한다. 후보 목록 내의 모든 모드가 테스트되었으면(S58), 오차 위치가 오차 위치 계산기(50)에 의해 계산된다(S60). 오차가 계산된 오차 위치에 기반하여 정정될 수 없으면(S62), 해당 디코딩 모드가 후보 목록으로부터 제외된다(S52). 오차가 정정될 수 있으면(S62), 오차 심볼이 오차 심볼 계산기(52)에 의해 계산되고(S64), 디코딩 모드 표시자가 생성된다(S66).
그러면, 도 17에서 도시되는 바와 같이, 오차 정정기(62)에 의하여 오차가 정정된다(S68). 오차 정정이 성공적이지 않은 경우, 정정될 수 없는 오차를 가지는 코드 워드를 포함하는 프레임은 배드 프레임으로서 등록된다(S70). 오차 정정이 성공한 경우, 코드 워드는 디코딩 모드 표시자에 기반하여 컬러레이터(22)에 의해 컬러레이션된다(S72). 그러면, 컬러레이션된(디-컬러레이션된) 코드 워드가 디코딩 모드 표시자에 기반하여 리던던시 디코더(24)에 의해 디코딩되고(S74), 데이터 워드들이 데이터 결합기(64)에 의해 연쇄된다(concatenated)(S76). 연쇄된 데이터의 해시 값이 계산되고, 포함된 해시 값과 해시 값을 평가하기 위하여 비교된다(S78). 해시 값들이 일치하면(S80), 디코딩된 데이터가 출력된다. 해시 값이 일치하지 않으면(S80), 디코딩된 프레임은 배드 프레임으로서 등록된다(S70).
도 21은 도 20에 도시되는 채널 디코더 내에 위치된 채널 디코더의 디코딩 모드 검출기의 변형예를 예시하는 블록도를 도시한다. 도 21은 도 20의 모드 검출기(26)에 의해 수행되는 동작을 표시하는 개략적인 블록도를 도시한다. 즉, 도 20의 모드 검출기(26)는 스테이지 1(제 1 디코딩 모드 동작)을 수행하는 제 1 디코딩 모드 검출기, 스테이지 2(제 2 디코딩 모드 동작)를 수행하는 제 2 디코딩 모드 검출기, 모드 선택기 및 오차 정정기를 포함한다.
제 1 모드 검출 동작(스테이지 1)
도 22는 스테이지 1을 수행하는 차트를 도시한다. 도 22에 도시된 바와 같이, 제 1 스테이지 모드 검출은 FEC 모드 가 1인지 여부를 테스트하기 위하여 수행된다. -번째 코드 워드에 대응하는 내의 -번째 코드 다항식을 나타내기 위하여 다음의 명명법이 사용된다:
FEC 모드 1의 선택은 두 가지 조건에 의존한다. 첫째로, 처음 두 개의 신드롬이 소멸될 필요가 있고, 즉 다음과 같다
둘째로는, 다시-계산된 해시 값이 수신된 해시 값과 일치될 필요가 있다. 양자 모두의 조건이 만족되면, 모드 1이 특정 디코딩 모드라는 것을 표시하기 위하여 디코딩 표시자 생성되고, 데이터는 인코더에서의 데이터 구조에 따라서 디코딩된다. 이러한 조건 중 적어도 하나가 위반되면, 모드 1이 후보 모드의 목록으로부터 제외되고, 모드 검출은 스테이지 2에 진입한다.
즉, 도 22에 도시된 바와 같이, 양자 모두의 조건이 만족되면, 제 1 디코딩 모드 검출기는 특정 디코딩 모드가 모드 1이라는 것을 나타낸다(도 21에서 "is_mode_1"이라고 표시된 바와 같음). 이러한 경우에, 추가적인 프로시저, 즉, 스테이지 2 및 오차 정정은 스킵된다.
제 2 모드 검출 동작(스테이지 2)
도 23은 제 2 디코딩 모드 검출기에 의해 수행되는 스테이지 2의 차트를 보여준다. 도 23에 도시된 바와 같이, 특정 디코딩 모드가 스테이지 1에서 이미 선택된 경우, 스테이지 2의 프로세스는 스킵된다. 추가적으로, 특정 디코딩 모드가 모드 1이면, 오차가 발생되지 않았고, 따라서, 오차 정정이 수행되지 않는다는 것이 가정된다. 도 23에서, 세 개의 프로세스가 도시되는데, 즉, 6 개의 코드 워드의 신드롬이 계산되고, 모드 2, 모드 3 및 모드 4에 대한 디코딩 모드 검출 동작이 표시된다. 즉, 미리 결정된 개수의 코드 워드들에 대한 신드롬이 계산되고, 예를 들어 여섯 개의 코드 워드 내지 에 대하여, 여섯 개의 모든 코드 워드에 대한 신드롬들이 계산되며, 즉 다음이 성립한다: . 모드 2의 동작은 디-컬러레이터 1, 신드롬 점검기 1, 오차 로케이터 다항식 계산기 1, 위험 평가기 1, 오차 위치 계산기 1 (오차 포지션 계산기 1) 및 오차 심볼 계산기 1에 의해 수행된다. 모드 3의 동작은 디-컬러레이터 2, 신드롬 점검기 2, 오차 로케이터 다항식 계산기 2, 위험 평가기 2, 오차 위치 계산기 2 및 오차 심볼 계산기 2에 의해 수행된다. 모드 4의 동작은 디-컬러레이터 3, 신드롬 점검기 3, 오차 로케이터 다항식 계산기 3, 위험 평가기 3, 오차 위치 계산기 3 및 오차 심볼 계산기 3에 의해 수행된다.
도 24는 모드 2에 대한 동작을 표시하는 도 23의 확장된 부분을 보여준다. 모드 n+1에 대한, 즉 모드 2에 대한 동작 시에, 디-컬러레이터 n, 즉 디-컬러레이터 1은 계산된 신드롬을 모드 2에 따라 디-컬러레이션한다: . 신드롬 점검 1은 에 대하여 이 성립하는지를 테스트한다. 테스트의 결과가 syndrome_check_1로서 모드 선택기에 전송된다. 오차 로케이터 다항식(오차 로케이션 다항식, ELP) 이 모드 2에 대한 ELP 계산기 n, 즉 ELP 계산기 1에서 계산된다. 이 하나의 에 대해서 존재하지 않으면, 모드 2(모드 n+1)는 후보 목록에서 제외된다(후보 목록 내에서 블랙리스트처리됨). 모드 2에 대한 위험 평가기 n, 즉 위험 평가기 1은 의 정도로부터 에 따라서 위험 값을 계산한다. 계산된 위험 값은 모드 선택기 및 오차 위치 계산기 1로 risk_value_1로서 전송된다. 오차 위치 계산기 n, 즉 모드 2에 대한 오차 위치 계산기 1은 모드 n+1, 즉 모드 2 내의 오차 위치를 를 인수분해함으로써 계산한다. 인수분해를 할 수 없거나, 또는 오차 위치가 경계를 벗어나거나, 또는 위험 값이 미리 결정된 임계보다 크면, 모드 2가 후보 목록으로부터 제외된다(블랙리스트로 처리됨). 오차 심볼 계산기 n, 즉, 모드 2에 대한 오차 심볼 계산기 1은 모드 2 (n+1)에서의 오차 심볼을 및 오차 위치 err_posi,n+1로부터 계산한다.
도 23에 도시된 바와 같이, 모드 2에 대해서 수행되는 동일한 동작이 모드 3 및 모드 4에 대해서도 수행된다. 그러면, 오차 위치err_posi를 표시하는 데이터 및 오차 심볼 err_symbi,2를 표시하는 데이터가 오차 심볼 계산기 1로부터 스위치로 전송된다. 또한, err_posi,3 및 err_symbi,3이 오차 심볼 계산기 2로부터 전송되고, err_posi,4 및 err_symbi,4가 오차 심볼 계산기 2로부터 스위치로 전송된다. 모드 선택기는 다음의 단계들에 따라서 특정 디코딩 모드를 선택한다:
1. "is_mode_1"이라는 것이 표시되면, 모드는 1이고, 그렇지 않으면 "is_mode_n"인지를 점검하며(n = 2, 3, 4), 빠져나간다.
2. n에 대하여 syndrome_check = true 이면, (오차가 없음)이 선택된다,
3. 모든 모드들이 블랙리스트 처리되면, 모드가 선택되지 않고, 즉 is_mode _n <0 이고,
4. 후보 목록 내에 남아 있는(블랙리스트 처리되지 않은) 모드로부터, risk_val_()이 가장 작게 되는 를 선택한다.
그러면, 스위치는 에 따라서 입력들 사이에서 스위칭한다(모드가 선택되지 않으면 출력은 관련성이 없음). 오차 정정기에서, is_mode_1이면, 즉, 이면, output=input이 되는데, 그 이유는 오차가 발생하지 않기 때문이다. 그렇지 않으면, 오차 정정기는 err_posi,mfec에 의해 표시되는 심볼을 err_symbi,mfec와 XOR 연산함으로써 정정한다. 상세한 프로세스가 후술된다.
스테이지 2에서, 후보 모드의 목록이 여러 단계들에서 추가적으로 감축된다. 특정 디코딩 모드를 선택하기 위한 프로시저는, 유효한 모드가 발견되자마자, 또는 유효한 모드가 후보 목록에 남아 있지 않는다면 종결된다. 후자의 경우에, 디코딩은 중단되고 해당 프레임은 배드 프레임으로 마킹된다.
스테이지 2는 모드 검출을 위하여 코드 워드 내지 만을 고려한다. 이러한 실시형태에서, 코드 워드들의 개수는 여섯 개이지만, 이러한 개수는, 예를 들어 송신 채널의 상황, 송신 환경, 요구되는 보호 세기, 및/또는 코덱의 수행에 의존하여 달라질 수 있다.
우선, 컬러레이션된 코드 워드의 신드롬
이 , 및 에 대하여, 즉 적어도 처음 여섯 개의 송신된 코드 워드에 대해서 계산된다. 다음에 주의할 필요가 있는데,
여기에서 는 도표화될 수 있다. 즉, 컬러레이션된 코드 워드의 신드롬 이 코드 워드의 신드롬 을 컬러링함으로써 효율적으로 계산될 수 있다. 그러므로, 모든 모드를 고려해도 신드롬 계산의 최악의 경우의 복잡도를 증가시키지 않는다.
에 대하여 가 되도록 이 존재한다면, 모드 이 선택된다. 송신 오차가 발생되지 않았다면 이것은 항상 성립한다는 것과, 를 선택함으로써 이러한 이 반드시 고유한 것이 된다는 점에 주의한다.
그렇지 않으면, 송신 오차가 발생되었고, 모드 검출은 잔여 모드에 대한 오차 로케이터 다항식을 계산하는 것으로 진행한다. 이러한 스테이지에서, 이들은 다음의 다항식이고
여기에서 이며, 여기에서 계수들은 다음에 대한 고유한 솔루션이다
(의 경우). 이러한 다항식은 코드 워드 가 모드 에서 정정될 수 없는 경우에는 반드시 존재하는 것은 아니고, 이러한 이 발견될 수 없는 코드 워드를 만나게 되면, 모드 은 후보 모드들의 목록으로부터 제외된다.
그렇지 않으면, 즉, 이러한 이 발견되면, 위험 값이 모든 잔여 모드 에 대하여 다음에 따라서 계산된다
코드 워드 길이 는 본 명세서에서 실제 위험 에 대한 추정치로서 사용되는데, 그 이유는 가 관심 대상인 슬롯 사이즈에 대해서 내지 사이에서 변하기 때문이다. 가 주어진 임계보다 큰 모드들은 추가적인 처리로부터 제외된다. 임계가, 예를 들어 라는 점에 주의하는데, 하지만 이러한 값은 요구되는 송신 품질 및 다른 요구되는 기준에 의존하여 변경될 수 있다.
잔여 모드에 대하여(이러한 스테이지에서는 보통 하나의 모드만이 남게 됨), 오차 로케이터 다항식은 로 인수분해된다. 인수분해는, 다항식이 다음 종류의 별개의 선형 인자로 분할된다면 성공적이라고 말할 수 있다:
그렇다면, 를 에 대하여 변경함으로써, 유효한 코드 워드로 정정될 수 있다. 적어도 하나의 오차 로케이터 다항식이 수학식 41에 따라서 분할되지 않는 모든 모드는 후보 모드들의 목록으로부터 제외된다. 다수의 모드들이 후보 목록 내에 남아 있으면, 디코딩 위험 가 최소가 되도록 특정 디코딩 모드 가 선택된다.
모드 검출이 성공적이면, 코드 워드 의 오차 정정이 수행된다. 정정이 실패하면, 해당 프레임은 배드 프레임으로 마킹되고, 디코딩이 끝난다. 그렇지 않으면, FEC 모드 에서의 인코더의 데이터 구조에 따라서, 리던던시 디코더(24)에서 선택된 모드에 따라 디-컬러레이션을 수행한 이후에 데이터가 디코딩된다.
이라면, 디코딩된 데이터는 해시 값을 다시 계산함으로써 인증되고, 포스트 프로세서(68)에서 송신된 코드 워드 내에 포함된 해시 값과 비교된다. 인증이 성공적이면, 디코딩된 데이터는 인코더에서의 데이터 구조에 따라서 출력된다. 그렇지 않으면, 배드 프레임이 채널 인코더(2)에 시그널링된다.
디코딩 모드가 선택되는 경우, 특정 디코딩 모드를 표시하는 디코딩 모드 표시자가 생성되고, 도 20에 도시된 바와 같이 디-컬러레이터(22), RS 디코더(24) 및 포스트 프로세서(68)로 전송된다. 역시 도 20에 도시된 바와 같이, 디-컬러레이터(22)는 처음 6 개의 코드 워드를 와 XOR함으로써 모드 에 따라서 디-컬러레이션한다. RS 디코더(24)는 코드 워드의 데이터 부분만을 추출하고, 즉 오차 정정은 컬러레이션된 코드 워드에 대해서 더 빨리 수행된다. 디코딩 모드 표시자는 RS 디코더(24)에도 전송되는데, 그 이유는 리던던시의 양을 식별하기 위해서는 특정 디코딩 모드에 대해서 알고 있는 것이 필요하기 때문이다. "Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms", Todd K. Moon, 2005에 개시되는 바와 같은 방식으로, 특정 디코딩 모드에 따라 디코딩하는 디코딩 프로세스. 데이터 결합기(64)는 입력들을 연쇄시켜서 출력을 획득하고, 포스트 프로세서(68)는 인 경우 데이터를 인증하고 해시 데이터를 제거한다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 채널 인코더는 컬러레이션 시퀀스를 프레임의 코드 워드에 적용함으로써 코딩 모드를 표시한다. 그러므로, 특정 코딩 모드 및 요구되는 파라미터를 표시하기 위하여 데이터를 별개로 송신하는 것이 불필요하고, 따라서 데이터 송신 레이트가 개선된다. 또한, 코딩 모드의 정보/표시는, 코딩 모드에 따라서 선택되는 컬러레이션 시퀀스를 적용함으로써 코드 워드 내에 포함되는데, 따라서, 오차 탄력적인 모드 시그널링을 제공하는 것이 가능해진다. 더욱이, 코딩 모드의 정보/표시는 컬러레이션 시퀀스를 적용함으로써 코드 워드 내에서 분산되고, 따라서, 코딩 모드의 정보/표시가 오차 탄력적인 방법으로 채널 디코더에서 수신된다. 추가적으로, 채널 디코더는 디코딩 모드 및 파라미터에 대한 특정 정보를 별개로 수신하지 않고서 디코딩 모드를 결정하여, 디코딩 모드를 결정할 수 있다. 그러므로, 채널의 데이터 송신 비율이 효과적으로 개선된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 디코딩 모드를 검출하기 위하여 채널 디코더는 테스트 디코딩을 수행하여, 오차가 발생되었는지 여부를 검사한다. 그러므로, 송신 오차가 발생되지 않은 경우에, 신뢰가능한 디코딩 모드가 간단한 계산으로 결정된다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 송신 오차가 발생된 경우, 채널 디코더는 테스트로서 미리 결정된 개수의 코드 워드에 대하여 오차 정정을 수행하고, 오차의 위험 값(신뢰도 척도)을 계산한다. 그러므로, 채널 인코더로부터 특정한 정보 및 파라미터를 수신하지 않고, 미리 결정된 개수의 코드 워드들을 테스트하고 신뢰도 척도를 고려함으로써 적절한 디코딩 모드를 결정하는 것이 가능해진다.
본 출원의 실시형태들에 따르면, 디코딩 모드 표시자는, 디코딩 모드 후보 목록 내의 디코딩 모드의 후보를 추론하기 위하여 미리 결정된 개수의 코드 워드들을 테스팅함으로써 디코딩 모드를 검출하기 위한 디코딩 모드 검출기를 포함한다. 후보 목록 내의 후보는 발생된 오차에 기반하여 제외되거나 블랙리스트 처리되고, 특정 디코딩 모드는 후보 목록 내의 잔여 디코딩 모드 후보로부터 신뢰도 척도(위험 값)를 고려하여 마지막으로 선택된다. 그러면 디코딩 모드 표시자는 선택된 디코딩 모드의 위험 값을 포함하고, 오차의 위험이 미리 결정된 임계보다 큰 경우, 해당 프레임은 배드 프레임으로 등록된다. 그러므로, 미리 결정된 개수의 코드 워드들만을 테스팅함으로써 신뢰가능하고 적절한 디코딩 모드를 선택하는 것이 가능해진다.
추가적인 실시형태들이 이하 설명된다.
애플리케이션 계층 순방향 오차 정정
1. 채널 코더
1.1 기능 및 정의
1.2 일반적 채널 코더 파라미터
1.2.1 FEC 모드
FEC 모드 은 1 내지 4의 숫자이고, 여기에서 은 기본적인 오차 보호만을 제공하며, 는 증가되는 오차 정정 능력을 제공한다. 채널 인코더에서 FEC 모드는 에 의해 표시되고, 채널 디코더에서는 에 의해 표시된다.
1.2.2 슬롯 사이즈
슬롯 사이즈 는 채널 인코딩된 프레임의 채널을 옥테트 단위로 규정한다. 는 40 내지 300의 모든 정수 값을 취할 수 있고, 100Hz의 프레임 레이트에서 32 내지 240 kbps의 공칭 비트레이트를 커버한다.
1.2.3 CMR
코딩 모드 요청 CMR은 0 내지 3의 숫자에 의해 표현되는 2-비트 심볼이다.
1.2.4 조인트 채널 코딩 플래그
조인트 채널 코딩 플래그 는 값 0 및 1을 취하고, 입력 데이터가 다수의 오디오 채널로부터의 데이터를 포함한다는 것을 표시한다.
1.3 유도된 채널 코더 파라미터
1.3.1 코드 워드들의 개수
파라미터 는 데이터 프레임을 인코딩하기 위하여 사용되는 코드 워드들의 개수를 규정한다. 이것은 다음에 의해서 슬롯 사이즈로부터 유도된다
1.3.2 코드 워드 길이
파라미터 는 에 대해서 규정되고, -번째 코드 워드의 길이를 반-옥테트(semi-octet) 단위로 규정한다. 이것은 슬롯 사이즈 로부터 다음과 같이 유도된다
1.3.3 해밍 거리
파라미터 은 FEC 모드 에서의 코드 워드 의 해밍 거리를 규정한다. 이것은 다음에 의해서 주어지고
에 대해서는 다음에 의해 주어진다
1.3.4 부분 은닉 코드 워드(Partial Concealment Code Word)의 개수
파라미터 는 부분 은닉 코드 워드의 개수를 규정하고, 슬롯 사이즈 및 FEC 모드 로부터 다음에 의해 유도된다
1.3.5 부분 은닉 블록의 사이즈
파라미터 는 부분 은닉 블록의 사이즈를 반-옥테트 단위로 규정하고, 슬롯 사이즈 및 FEC 모드 로부터 다음에 의해 유도된다
1.3.6 CRC 해시 사이즈
CRC 해시 값의 사이즈에 대응하는 숫자 및 는 슬롯 사이즈 및 FEC 모드 으로부터 다음에 의해 유도된다
및
1.3.7 페이로드 사이즈
페이로드 사이즈 는 FEC 모드 에서 인코딩된 사이즈 의 채널 인코딩된 프레임 내의 데이터 사이즈를 옥테트 단위로 규정하는데, 이것은 다음에 의해 주어진다
1.4 채널 인코더의 알고리즘적 기술(Algorithmic Description)
1.4.1 입력/출력
채널 인코더는 입력으로서 슬롯 사이즈 , FEC 모드 , 코딩 모드 요청 , 데이터 시퀀스, 예를 들어 개의 옥테트, 및 조인트 채널 코딩 플래그 를 취하고, 옥테트들의 시퀀스 를 반환한다. 옥테트는 규정된 엔디언(endianness)에 따르는 0 내지 255의 숫자라고 해석된다.
1.4.2 데이터 전-처리
데이터 시퀀스는 우선 반전된 순서를 가지는 반-옥테트의 시퀀스 로 분할되는데, 여기에서 는 의 상부 절반을 포함하고 는 하부 절반을 포함한다. 공식으로 표현하면, 이것은 다음이다
그리고
그 다음으로, CRC 해시 값이 시퀀스의 비트 확장에 대해서 계산된다
및
는 제로일 수 있고, 그러한 경우에 는 빈 시퀀스라는 것에 주의한다. 반-옥테트 시퀀스의 비트-확장 은 시퀀스 에 의해서 규정되는데, 여기에서
이고, 는 0 내지 의 범위를 가지고, 는 0 내지 3의 범위를 가지며, 는 규정된 엔디언에 따라서 -번째 비트를 반환하는 함수이다.
의 연장부에서 계산된 제 1 CRC 해시 시퀀스는, 길이 를 가지고, 이진 생성기 다항식은 다음에 의해 주어진다
및
에서 계산된 제 2 CRC 해시 시퀀스는 길이 를 가지고, 이진 생성기 다항식은 다음에 의해 주어진다
차수 인 주어진 이진 생성기 다항식 에 대한 이진 데이터 시퀀스 에 대한 길이 의 CRC 해시 시퀀스는 일반적으로 이진 다항식
이 에 의해 나누어질 수 있도록 이진 시퀀스 가 되도록 규정된다.
이 의 비트-확장을 표시하고, 가 의 비트-확장을 표시한다고 가정한다. 그러면, 시퀀스 는 연쇄된 시퀀스
에 대해 계산된 길이 의 해시 시퀀스인 것으로 설정된다.
더욱이, 는 에 대해서 계산된 길이 의 제 2 해시 시퀀스인 것으로 설정된다. 만일 이라면, 가 빈 시퀀스라는 것에 주의한다.
그러면, 첫 번째 전-처리된 데이터 시퀀스 는 다음에 의해서 규정된다
최종 전-처리된 데이터 시퀀스는 위치 및 에 있는 CMR 비트를 위치 및 에 있는 비트와 바꿈으로서, 즉
즉
이 주어진다(8및 와 다른 에 대하여). 이러한 비트들을 바꾸면, CMR 비트가 채널 인코딩된 비트스트림의 중간에 위치된 FEC 모드 독립적 비트 위치에 저장되는 것이 보장된다.
비트-시퀀스 는 비트-확장을 반전시킴으로써, 즉
에 의하여 반-옥테트 시퀀스 로 변환된다.
이 절에 설명된 비트-확장을 반드시 실제로 수행해야 하는 것은 아니라는 점에 주의하는데, 그 이유는 CRC 해시들이 데이터 블록에 대해서 효율적으로 계산될 수 있기 때문이다.
1.4.3 리드-솔로몬 인코딩
리드-솔로몬(RS) 인코딩을 위하여, 1.4.2 절로부터의 전-처리된 데이터 시퀀스 는
에 따라서 데이터 워드라고도 불리는 개의 시퀀스 로 분할되는데, 여기에서 는 0 내지 의 범위를 가지고, 분할 포인트 는 및 에 의하여 유도방식으로 규정된다.
RS 코드는 에 걸쳐서 구성되는데, 여기에서 내의 의 잔차 클래스는 보통과 같이 에 의해 표시되는 단위 그룹 생성기로서 선택된다.
반-옥테트는 다음의 데이터-심볼 매핑을 사용하여 의 요소들로 매핑된다
매핑은 일대일이고, 역매핑은 가 성립하도록 로 표시된다.
이러한 명명법을 사용하면, 해밍 거리 3, 5, 및 7에 대한 리드-솔로몬 생성기 다항식이 다음과 같이 제공된다
및
0 내지 의 범위를 가지는 에 대하여, 데이터 워드 에 대한 RS 리던던시 시퀀스 가 계산된다. 이들은 다항식
이 에 의해 나누어질 수 있도록 한 반-옥테트 단위의 (고유하게 결정된) 시퀀스이다. 그러면, -번째 코드 워드 는 다음에 의해서 제공되는 개의 반-옥테트의 시퀀스가 되도록 규정된다
및
이라면, RS 리던던시 시퀀스가 비어 있게 되고, 가 간단하게 와 같다진다는 것에 주의한다.
1.4.4 모드 시그널링
FEC 모드 는 명시적으로 송신되지 않고, 오히려 처음 6 개의 코드 워드를 모드 의존적 컬러레이션 시퀀스, 즉
에 의해서 컬러링함으로써 암시적으로 시그널링되는데,
여기에서 는 두 개의 반-옥테트에 대한 비트-단위 XOR 연산을 나타낸다. 시그널링 시퀀스 은 다음에 의해서 주어진다
코드 워드 컬러레이션을 하면 중 비트 위치 30 및 32에 있는 CMR 비트들이 변하지 않게 남겨진다는 것에 주의한다.
1.4.5 코드 워드 멀티플렉싱
시퀀스들 은 우선 반-옥테트를
에 따라서 인터리빙하고(여기에서 는 0 내지 의 범위를 가지고, 는 0 내지 의 범위를 가짐), 그 후에 연속 반-옥테트들을
에 따라서 페어링함으로써 옥테트의 시퀀스로 멀티플렉싱되는데, 여기에서 는 0 내지 의 범위를 가진다.
1.5 채널 디코더의 알고리즘적 기술
1.5.1 입력/출력
채널 디코더는 입력으로서 슬롯 사이즈 및 옥테트들의 시퀀스 및 조인트 채널 코딩 플래그 를 취하고, 페이로드 사이즈 , 디코딩된 옥테트들의 시퀀스 , 값 0, 1, 및 2를 취하는 배드 프레임 표시자 , 0 내지 11의 값을 취하는 CMR 추정 , 내지 480의 값을 취하는 숫자 (이라면, 정정된 비트의 개수를 표시함), 및 부분 은닉을 위한 비트 포지션 표시자 를 반환한다.
값 및 은 인 경우에만 규정되고, 비트 포지션 표시자 의 값은 인 경우에만 규정된다.
1.5.2 코드 워드 디-멀티플렉싱
슬롯 사이즈 로부터, 유도된 파라미터 및 이 절 1.3.1 및 절 1.3.2에 따라서 계산된다. 그러면, 입력 시퀀스 는 반-옥테트들의 시퀀스 로 다음에 따라서 분할되고
및
(에 대하여), 코드 워드 는 절 1.4.5에 따라서 추출되며, 즉,
인데,
여기에서 는 0내지 의 범위를 가지고 는 0 내지 의 범위를 가진다.
1.5.3 모드 검출
모드 검출은 코드 워드 를 분석함으로써 FEC 모드 를 복원하는 것을 목적으로 하는데, 여기에서 는 0 내지 5의 범위를 가진다. 검출된 모드는 로 표시되고, 0 내지 4의 값을 취하며, 여기에서 0은 모드가 검출되지 않았다는 것을 표시한다. 모드가 검출되면, 페이로드 사이즈, 부분 은닉 코드 워드들의 개수 등과 같은 유도된 모든 코덱 파라미터가 이러한 모드에 따라서 규정된다. 이러한 모드는 후보 모드의 목록으로부터 선택되는데, 이것은 처음에는 FEC 모드 1 내지 4 포함했고, 그 후에 단계적으로 범위가 좁혀진다.
1.5.3.1 스테이지 1
스테이지 1은 프레임이 FEC 모드 1에서 인코딩되었는지 여부를 결정하려고 시도한다. 이러한 목적을 위해서, 코드 워드 0의 처음 두 개의 신드롬들이 계산되고, 여기에서 코드 워드 의 -번째 신드롬이 다음에 의해 규정되는 심볼인 것으로 규정된다
모드 1은 다음 두 개의 조건이 만족되면 선택된다:
및
의 프레임 구조에 따라서 추출된 데이터는 절 1.5.7에서 로써 개략적으로 표시되는 첫 번째 순환적 리던던시 점검을 통과한다.
이러한 조건이 만족되면, 및 는 0으로 설정되고, 채널 디코더는 절 1.5.7에서 생성된 것과 같은 데이터 을 출력한다. 그렇지 않으면, 모드 검출이 스테이지 2에 진입하고, 모드 1이 후보 목록으로부터 제거된다.
1.5.3.2 스테이지 2
스테이지 2는 프레임이 FEC 모드 2, 3, 또는 4에서 인코딩되었는지 여부를 결정하려고 시도한다. 이러한 목적을 위해서, 신드롬 가 및 에 대해서 계산된다.
조건들
중 하나()가 및 에 대해서 만족되면, 즉 모드 에 따라서 컬러레이션된 모든 신드롬이 소멸되면, 이 선택되고 채널 코더는 절 1.5.6으로 진행한다. 이러한 이 반드시 고유하고, 따라서 모드들이 임의의 순서로 테스트될 수 있다는 것에 주의한다.
이러한 이 발견될 수 없으면, 모드 검출은 및 에 대해서 오차 로케이터 다항식 를 계산한다. 이것은 절 1.5.5.1.1에서 및
에 따라서 수행되고, 컬러레이션된 신드롬은 에 대하여 모드 에 따른다.
0 내지 5인 적어도 하나의 에 대하여 인 모든 모드 이 추가적인 고려로부터 제외된다.
잔여 모드에 대하여, 위험 값이 계산된다. 모드 에 대한 위험 값 은 오차 로케이터 다항식 의 차수에 기반하고, 가수 지수 쌍(mantissa exponent pair)
으로서 계산되는데, 여기에서 가수 지수 쌍 은 표 2에 규정되며, 두 개의 가수 지수 쌍의 승산은 다음과 같이 규정된다: 두 개의 쌍 및 이 주어지면(이 성립됨), 곱 은 다음에 의해 주어지는 쌍 이 되도록 규정된다
및
이러한 가수 지수 쌍 은 숫자 에 대응한다.
\ 0 1 2 3
1 (의 경우에만) (16384, -8) (26880, -1) NA NA
2 (16384, -8) (26880, -1) NA NA
3 (16384, -16) (26880, -9) (20475, -2) NA
4 (16384, -24) (26880, -17) (20475, -10) (19195, -4)
대응하는 위험 값 이 슬롯 사이즈 의존적 임계 보다 높게 위치되는 모든 모드 이 후보 모드들의 목록으로부터 제거된다. 위험 임계는 다음이 되도록 규정된다
이하의 위험 값을 가지는 잔여 모드가, 모든 에 대하여 , 또는 및 이 유효가 되도록 로서 나열된다().
모드 으로부터 시작하여, 코드 워드 내의 오차 위치 는 절 1.5.5.2에 따라서 에 대해 를 사용하여 결정된다. 오차 위치의 계산이 모든 코드 워드에 대해서 성공적이면, 가 선택되고 채널 디코더는 절 1.5.5로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 오차 위치가 하나의 인덱스에 대해서 결정될 수 없으면, 동일한 프로시저가 동안에 모드 에 대해서 수행된다. 그렇지 않으면, 는 0으로 설정되어, 모드가 검출되지 않았다는 것을 표시한다.
모드가 검출되지 않은 경우, 즉 이면, 는 로 설정되고, CMR 검출이 절 1.5.4에 따라서(), 채널 디코더가 을 가지고 빠져나오기 이전에 수행된다.
1.5.4 프레임이 디코딩될 수 없을 경우의 CMR 추정
프레임이 디코딩될 수 없는 경우에, 제 1 코드 워드 및 대응하는 오차 로케이터 다항식 을 모든 모드 에 대해서 분석함으로써 CMR이 추정되는데, 은 후보 모드들의 주어진 세트이다.
우선,
- 오차 로케이터 다항식 이 유효하지 않거나, 또는
- 표 2에 규정된 바와 같은 위험 값 지수(exponent) 가 보다 큰
모든 모드들이 로부터 제거된다.
잔여 모드들의 세트는 로 표시된다.
만일 이 비어 있다면, CMR 추정 은
로 설정되는데, 여기에서 피가수 는 이러한 값이 인증되지 않았다는 것을 나타낸다.
이 비어 있지 않으면, 이 위험 값 지수 이 최소가 되는 의 요소를 나타낸다고 한다(시그널링 시퀀스의 설계에 의해서 및 양자 모두가 값 을 동시에 가질 수 없기 때문에 이러한 모드가 언제나 존재한다는 점에 주의한다). 그러면, 오차 정정이 에 대해서 절 1.5.5 및 에 따라서 수행되고, CMR 추정이 정정된 코드 워드 로부터
인 경우에는
(여기에서 피가수 4는 CMR이 중간-높은 신뢰도로 인증되었다는 것을 나타냄), 또는
CMR 값이 높은 신뢰도로 인증되었다는 것을 나타내는 인 경우에는
로서 유도된다.
1.5.5 오차 정정
풀 오차 정정은 모드 검출이 성공적인 경우에만 수행된다. 이러한 경우에, 처음 6 개의 코드워드에 대해 에 대한 오차 위치는 절 1.5.3.2에서 계산되었다. 오차 정정은 CMR 복구를 위한 제 1 코드 워드에 대해서만 수행될 수도 있다. 이러한 경우에, 후속하는 단계들은 에 대해서만 수행된다.
인 코드 워드 는 절 1.5.5.3에 따라서 오차 심볼 을 계산함으로써 다음으로써 정정되는데,
는 절 1.5.3.2에 규정되고,
이 성립된다.
이제 정정된 코드 워드가 다음에 의해 규정되는데
여기에서 는 절 1.4.3에 규정된 역방향 데이터-심벌 매핑이다.
인덱스 인 잔여 코드 워드에 대하여, 오차 정정이 보통의 단계들을 수행함으로써 수행되는데:
신드롬은 다음에 따라서 계산된다
(인 에 대하여).
모든 신드롬이 제로라면, 코드 워드는 오차가 없는 것으로 가정되고, 따라서 정정된 코드 워드 가 으로 설정된다.
그렇지 않으면, 오차 로케이터 다항식 이 절 1.5.5.1.1에 따라서 계산된다.
성공적인 경우(즉, , 오차 위치 (, )가 1.5.5.2에 따라서 계산된다.
성공적인 경우, 오차 심볼 ()이 절 1.5.5.3에 따라서 계산되고, 오차 정정이 다음에 따라서 수행된다
오차 정정이 인덱스 에 대해서 실패하면, 즉 단계 3, 4 또는 5 중 하나가 실패하면, 배드 프레임 표시자 는 1로 설정되고, 는 후술되는 바와 같이 계산되며, 채널 디코딩이 종결된다.
인덱스들 에 대하여, 시퀀스 가 다음과 같이 규정된다. 오차 정정이 인덱스 에 대해서 실패하거나, 표에 규정된 바와 같은 위험 값 지수 가 보다 크면, 값 은 0으로 설정되어, 코드 워드 내의 데이터가 추가적인 인증이 없이는 신뢰가능하지 않다는 것을 표시한다. 오차 정정이 실패하면, 정정된 코드 워드 는 그럼에도 불구하고 가 되도록 규정되지만, 제 1 배드 프레임 표시자 는 2로 설정된다.
의 값은 다음과 같이 설정된다. 오차 정정이 인덱스 에 대해서 실패했으면, 이 이것이 실패된 가장 작은 인덱스를 나타내는 것으로 하고 을 설정한다. 그렇지 않으면 가 오차 정정이 성공된 바 있는 모든 인덱스들 의 세트를 가리키는 것으로 한다. 그러면, 의 값은 다음과 같이 계산되고
즉, 코드 워드 내의 정정된 비트들의 총 수이고, 이다.
만일 이라면, 비트 정정의 개수는 인위적으로 감소되어 오차 검출을 증가시킨다. 모든 코드 워드들이 성공적으로 정정되었으면, 제 1 배드 프레임 표시자는 다음에 의해 주어지는 모드 의존적 오차 임계 에 의존하여 설정된다
만일 이라면 제 1 배드 프레임 표시자 는 0으로 설정되고, 그렇지 않으면 이것은 1로 설정된다.
만일 이고 모든 코드 워드들이 성공적으로 정정되었으면, 제 1 배드 프레임 표시자 는 0으로 설정된다.
1.5.5.1.1 오차 로케이터 다항식의 계산
오차 로케이터 다항식은 내의 심볼들의 시퀀스 ()로부터 계산되고, 여기에서 는 1 내지 3의 숫자이다.
만일 에 대하여 이라면, 오차 로케이터 다항식 은 [1]로 설정된다.
그렇지 않으면, 매트릭스들 의 행렬식이 에 대해서 계산되는데, 여기에서
및
이다
에 대한 모든 행렬식이 [0]이면, 오차 로케이터 다항식 은 [0]으로 설정되고, 이것은 1.5.5.2의 맥락에서는 유효하지 않은 오차 로케이터 다항식이다.
그렇지 않으면, 가 1 내지 t 중 가장 큰 인덱스가 되게 하여 이 성립하게 한다. 그러면 오차 로케이터 다항식의 계수는
로서 계산되는데, 여기에서 역행렬들은 다음으로 주어진다
만일 이라면, 오차 로케이터 다항식은 으로 설정된다.
그렇지 않으면, 만일 이라면, 오차 로케이터 다항식은
로 설정되고, 이라면,
이 에 대해서 성립하는지 여부가 추가적으로 테스트된다. 이러한 등식 모두가 유효하다면, 오차 로케이터 다항식은 로 설정된다.
그렇지 않으면, 이것은 [0]으로 설정된다.
1.5.5.2 오차 위치의 계산
오차 위치는 오차 로케이터 다항식으로부터 계산된다.
오차 로케이터 다항식은 이것이 다음의 표현을 받아들인다면 유효한 것이라고 말할 수 있는데
이러한 경우에서 오차 위치는 에 대하여 에 의해 주어진다. 그렇지 않으면, 오차 위치들의 목록은 비어 있게 된다.
값 은 에 대하여 을 테스트함으로써 결정될 수 있다. 대안적으로, 에 의해 인덱싱되는 오차 위치를 도표화하는 것이 가능하고, 실질적으로 더 빠를 수도 있다.
1.5.5.3 오차 심볼의 계산
오차 심볼은 선형 방정식
을 에 대하여 풀어냄으로써 신드롬 및 오차 위치 로부터 계산되는데, 여기에서 는 방데르몽드 매트릭스(Vandermonde matrices)이고,
및
이다.
역행렬은 다음에 의해 주어지고,
및
인데, 여기에서
및
이다
1.5.6 디-컬러레이션 및 RS 디코딩
검출된 FEC 모드 에 따른 디-컬러레이션은 절 1.4.4로부터의 대응하는 시그널링 시퀀스를 적용함으로써 수행되며, 디-컬러레이션된 코드가 생기게 한다
그러면, 리던던시 디코딩이 모드 에 적용되어 결합되어 데이터 시퀀스 가 되는 데이터 워드
를 생성하며, 는 절 1.3.7에서 에 대해 규정된 바와 같고,
이 경우
에 따라서 수행되는데 (), 여기에서 분할 포인트 는 절 1.4.3에서 규정되는 바와 같다. 이것은 길이 의 시퀀스를 산출한다. RS 리던던시 디코딩 이후에, FEC 디코더는 절 1.5.7 데이터 후-처리로 진행한다.
1.5.7 데이터 후-처리
데이터 후-처리는 해시 제거 및 인증, 및 CMR 추출로 이루어진다. 절 1.5.6으로부터의 시퀀스 는 대응하는 비트 시퀀스 로 확장되고, 그것으로부터 시퀀스 이 절 1.4.2로부터의 비트 스왑을 반전시킴으로써 유도되며, 즉 위치 및 에 있는 비트들 및 위치 및 에 있는 비트들을 스왑한다.
그러면, 시퀀스 은 절 1.4.2 로부터의 시퀀스 및 에 대응하는 및 로 분할되고, 다음에 의해서 주어진다
및
두 개의 사이클릭 리던던시 체크(CRC)가 에 대해서 수행되고, 이 절 1.4.2에 규정된 해시 시퀀스를 다시 계산함으로써 수행된다.
절 1.4.2에 규정된 에 대한 계산된 비트 리던던시 시퀀스가 와 일치하지 않으면, 배드 프레임 표시자 는 1로 설정되고, CMR이 절 1.5.4에 따라 추정된다(). 그렇지 않으면, CMR 추정은 다음으로 설정된다
만일 제 1 CRC가 통과되고 라면, 절1.4.2에 규정된 바와 같이 제 2 CRC가 에 대해서 해시 시퀀스를 계산하면서 수행된다. 만일 결과가 시퀀스 와 일치하지 않으면, 배드 프레임 표시자 는 2로 설정되고, 부분 은닉 데이터의 손실이 있음을 표시한다. 만일 제 1 CRC가 통과되고 라면, 제 2 CRC를 수행하지 않고서 가 로 설정된다.
양자 모두의 CRC들이 통과되면, 배드 프레임 표시자 는 0으로 설정되고, 디코딩된 데이터가 유효하다는 것을 표시한다.
만일 = 2라면, 부분 은닉 블록 내의 잠재적으로 오류가 생긴 제 1 비트가 다음의 방식으로 절 1.5.5 로부터의 시퀀스 로부터 결정된다.
인덱스 가 존재하지 않아서 이 되고, 이 되거나, 이라면, 는 0으로 설정된다. 그렇지 않으면, 이 에 대하여 가 만족되도록 가장 큰 인덱스를 나타낸다고 한다. 그러면 는 다음과 같이 계산된다
이라면, 출력 데이터는 다음을 설정함으로써 절 1.4.2 로부터의 전처리 단계들을 반전시킴으로써 생성되는 이 된다
에 대하여
,
에 대하여
, 그리고
에 대하여
및
.
비록 설명된 개념의 일부 양태들이 장치의 콘텍스트에서 설명되었지만, 이러한 양태가 대응하는 방법의 설명을 역시 나타낸다는 것이 명백하고, 여기에서 블록 또는 디바이스는 방법 단계 또는 방법 단계의 피쳐에 대응한다. 이와 유사하게, 방법의 콘텍스트에서 설명된 양태들도 역시 대응하는 장치의 대응하는 블록 또는 아이템 또는 특징의 설명을 역시 나타낸다. 방법 단계 중 일부 또는 전부는, 예를 들어 마이크로프로세서, 프로그램가능 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해서(또는 이것을 사용하여) 실행될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 가장 중요한 방법 단계 중 일부 또는 여러 가지는 이러한 장치에 의하여 수행될 수 있다.
진보적인 데이터 스트림이 디지털 저장소 매체에 저장될 수 있고 또는 무선 송신 매체 또는 인터넷과 같은 유선 송신 매체에서 송신될 수 있다.
특정한 구현형태의 요구 사항에 의존하여, 본 발명의 실시예들은 하드웨어로 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현형태는 저장된 전자적으로 판독가능한 제어 신호를 가지는 디지털 저장 매체, 예를 들어 플로피 디스크, DVD, 블루-레이, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 FLASH 메모리를 사용하여 수행될 수 있는데, 이것은 각각의 방법이 수행되도록 프로그래밍가능한 컴퓨터 시스템과 상호동작한다(또는 상호 동작할 수 있다). 그러므로, 디지털 저장 매체는 컴퓨터에 의해 판독될 수 있다.
본 발명에 따르는 몇 가지 실시예는 전자적으로 판독가능한 제어 신호를 가지는 데이터 캐리어를 포함하는데, 이것은 프로그래밍가능한 컴퓨터 시스템과 함께 상호 동작하여 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 하나가 수행되게 할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 실시형태들은 프로그램 코드가 있는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있고, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터에서 실행될 때 방법들 중 하나를 수행하도록 동작한다. 프로그램 코드는, 예를 들어 머신 판독가능 캐리어에 저장될 수 있다.
다른 실시예들은 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 하나를 수행하기 위하여 머신 판독가능 캐리어에 저장되는 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
다르게 말하면, 그러므로, 본 발명의 방법의 일 실시예는 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때에 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 가지는 컴퓨터 프로그램이다.
그러므로, 본 발명의 방법의 다른 실시예는 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 그 위에 기록되는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체, 또는 컴퓨터-판독가능 매체)이다. 데이터 캐리어, 디지털 저장 매체 또는 기록 매체는 통상적으로 유형적이고 및/또는 일시적이지 않다.
그러므로, 본 발명의 방법의 다른 실시예는 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스는, 예를 들어 예를 들어 인터넷을 통해서 데이터 통신 연결을 통해 전송되도록 구성될 수 있다.
다른 실시예는, 본 명세서에서 설명되는 중 방법들 중 하나를 수행하도록 구성되거나 적응되는, 처리 수단, 예를 들어 컴퓨터, 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스를 포함한다.
다른 실시예는 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 그 위에 설치한 컴퓨터를 포함한다.
본 발명에 따른 추가적인 실시형태들은, 본 명세서에서 설명되는 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 수신기로 전송하도록 구성되는(예를 들어, 전자적으로 또는 광학적으로) 장치 또는 시스템을 포함한다. 수신기는, 예를 들어 컴퓨터, 모바일 디바이스, 메모리 디바이스 또는 기타 등등일 수 있다. 이러한 장치 또는 시스템은, 예를 들어 컴퓨터 프로그램을 수신기에 전달하기 위한 파일 서버를 포함할 수 있다.
몇 가지 실시예들에서, 프로그래밍가능한 로직 디바이스(예를 들어 필드 프로그램가능 게이트 어레이)가 본 명세서에서 설명되는 방법의 기능성 중 일부 또는 전부를 수행하도록 사용될 수도 있다. 몇 가지 실시예들에서, 필드 프로그램가능 게이트 어레이는 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 하나를 수행하기 위하여 마이크로프로세서와 함께 상호동작할 수도 있다. 일반적으로, 이러한 방법은 임의의 하드웨어 장치에 의하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 설명되는 장치는 하드웨어 장치를 사용하여, 또는 컴퓨터를 사용하여, 또는 하드웨어 장치 및 컴퓨터의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 장치, 또는 본 명세서에서 설명되는 장치의 임의의 컴포넌트들은 적어도 부분적으로 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.

Claims (53)

  1. 프레임을 인코딩하기 위한 채널 인코더로서,
    상이한 코딩 모드들의 세트로부터의 특정 코딩 모드에 따라서 프레임을 리던던시 인코딩하기 위한 멀티-모드 리던던시 인코더 -
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는 상기 세트 내의 각각의 코딩 모드를 사용하여 상기 프레임을 인코딩할 수 있도록 구성되고,
    상기 코딩 모드는 상기 프레임에 추가되는 리던던시의 양에 대하여 서로 상이하고,
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는 적어도 하나의 코드 워드를 포함하는 코딩된 프레임을 출력하도록 구성됨 -; 및
    컬러레이션 시퀀스를 상기 적어도 하나의 코드 워드에 적용하기 위한 컬러레이터를 포함하고,
    상기 컬러레이션 시퀀스는, 상기 코드 워드의 적어도 하나의 비트가 상기 컬러레이션 시퀀스들 중 적어도 하나를 적용함으로써 변경되게 하는 것이며,
    상기 컬러레이터는 상기 특정 코딩 모드에 따라서 특정 컬러레이션 시퀀스를 선택하도록 구성되고,
    상기 채널 인코더는,
    상기 프레임을 복수 개의 데이터 워드로 분할하기 위한 데이터 스플리터를 포함하며,
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는, 복수 개의 코드 워드를 획득하게끔, 복수 개의 데이터 워드들 각각을 상기 특정 코딩 모드에 따라서 인코딩하도록 구성되고,
    상기 컬러레이터는 상기 특정 컬러레이션 시퀀스를 미리 규정된 개수의 코드 워드들 내의 또는 복수 개의 코드 워드들의 미리 정의된 서브세트 내의 각각의 코드 워드에 적용하도록 구성되는, 채널 인코더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는 상기 특정 코딩 모드를 이전의 프레임 내에 적용하도록 구성되고,
    제 1 코딩 모드는 자신과 상기 컬러레이션 시퀀스를 연관시킨 바 있으며,
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는 현재의 프레임에 대하여, 자신과 추가적인 컬러레이션 시퀀스를 연관시킨 바 있는 제 2 인코딩 모드를 사용하기 위한 표시를 수신하도록 구성되고,
    상기 컬러레이터는 상기 추가적인 컬러레이션 시퀀스를 현재의 프레임 내에 적용하도록 구성되거나, 또는
    추가적인 컬러레이션이 상기 현재의 프레임 내의 컬러레이션 시퀀스로써 바이패스되는, 채널 인코더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 인코더는,
    코딩 기준을 제공하기 위한 콘트롤러를 더 포함하고,
    상기 코딩 기준은 상기 프레임의 리던던시 레이트를 규정하며,
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는 특정 코딩 모드 및 코딩된 프레임의 가변적이거나 고정된 타겟 사이즈에 의하여 규정되는 리던던시 레이트에 따라서 리던던시를 상기 프레임에 추가하도록 구성되는, 채널 인코더.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는, 요구되는 데이터 보호 세기에 기반하여 상기 코딩 모드를 결정하도록 구성되고,
    상기 콘트롤러는, 송신된 채널의 추정된 오차 발생에 기반하여 상기 요구되는 데이터 보호 세기를 결정하도록 구성되는, 채널 인코더.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 프레임을 인코딩하기 위하여 사용되는 특정 코딩 모드를 스위칭하고, 상기 특정 코딩 모드를 표시하는 코딩 모드 정보를 생성하도록 구성되고,
    상기 멀티-모드 리던던시 인코더는, 상기 코딩 모드 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 코드 워드를 획득하기 위하여, 수신된 코딩 모드 정보에 의해 표시되는 특정 코딩 모드에 따라서 리던던시 인코딩을 수행하도록 구성되며,
    상기 컬러레이터는 상기 특정 컬러레이션 시퀀스를 표시하기 위한 표시를 수신하고, 표시된 특정 컬러레이션 시퀀스를 상기 적어도 하나의 코드 워드에 적용하도록 구성되는, 채널 인코더.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컬러레이터는 상기 특정 컬러레이션 시퀀스를 표시하기 위한 표시를 상기 콘트롤러로부터 또는 상기 멀티-모드 리던던시 인코더로부터 수신하도록 구성되는, 채널 인코더.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러레이터는, 상기 적어도 하나의 코드 워드 및 상기 특정 컬러레이션 시퀀스의 비트-단위 XOR을 계산함으로써, 상기 적어도 하나의 코드 워드의 컬러레이션(coloration)을 수행하도록 구성되는, 채널 인코더.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 스플리터는, 상기 프레임의 타겟 사이즈에 기반하여 코드 워드들의 개수를 계산하도록 구성되고,
    상기 코드 워드 내에 포함되는 상기 데이터 워드의 길이는 상기 코드 워드들의 계산된 개수에 기반하여 변경되는, 채널 인코더.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 인코더는,
    오디오/비디오 프레임 데이터를 인코딩하기 위한 오디오/비디오 인코더를 포함하고,
    상기 오디오/비디오 인코더는 오디오/비디오 프레임 데이터의 세트를 상기 특정 코딩 모드에 기반하여 설정하도록 구성되는, 채널 인코더.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 인코더는,
    오디오/비디오 프레임에 대한 해시 값을 계산하기 위한 프리프로세서를 포함하고,
    상기 프리프로세서는 상기 해시 값 및 상기 오디오/비디오 프레임을 연쇄시키도록 구성되는, 채널 인코더.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 스플리터는 상기 프레임을 분할하도록 구성되고,
    상기 적어도 하나의 데이터 워드는 해시 값의 적어도 일부 및 오디오/비디오 프레임의 일부로 이루어지는, 채널 인코더.
  12. 프레임을 인코딩하기 위한 방법으로서,
    상이한 코딩 모드들의 세트로부터의 특정 코딩 모드에 따라서 프레임을 멀티-모드 리던던시 인코딩하는 단계 - 상기 코딩 모드는 상기 프레임에 추가되는 리던던시의 양에 대하여 서로 상이함 -;
    적어도 하나의 코드 워드를 출력하는 단계;
    컬러레이션 시퀀스를 상기 적어도 하나의 코드 워드에 적용하는 단계 - 상기 컬러레이션 시퀀스는, 상기 코드 워드의 적어도 하나의 비트가 상기 적어도 하나의 컬러레이션 시퀀스를 적용함으로써 변경되게 하는 것이며,
    컬러레이터는 상기 특정 코딩 모드에 따라서 특정 컬러레이션 시퀀스를 선택하도록 구성됨 -;
    상기 프레임을 복수 개의 데이터 워드로 분할하는 단계를 포함하고,
    멀티-모드 리던던시 인코더는, 복수 개의 코드 워드를 획득하게끔, 복수 개의 데이터 워드들 각각을 상기 특정 코딩 모드에 따라서 인코딩하도록 구성되며,
    상기 특정 컬러레이션 시퀀스는 미리 규정된 개수의 코드 워드들 내의 또는 복수 개의 코드 워드들의 미리 정의된 서브세트 내의 각각의 코드 워드에 적용되는, 프레임 인코딩 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 특정 코딩 모드를 이전의 프레임 내에 적용하는 단계 - 제 1 코딩 모드는 자신과 상기 컬러레이션 시퀀스를 연관시킨 바 있음 -;
    현재의 프레임에 대하여, 자신과 추가적인 컬러레이션 시퀀스를 연관시킨 바 있는 제 2 인코딩 모드를 사용하기 위한 표시를 수신하는 단계; 및
    상기 추가적인 컬러레이션 시퀀스를 상기 현재의 프레임 내에 적용하거나, 임의의 컬러레이션 시퀀스를 상기 현재의 프레임 내에 적용하도록 바이패스하는 단계를 포함하는, 프레임 인코딩 방법.
  14. 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 12 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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