CN107005253B - 一种解码装置 - Google Patents
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Abstract
解码装置包括:BP解码部,对输入信号进行BP解码;最大似然解码部,对上述BP解码后的信号进行最大似然解码;选择部,选择上述输入信号、上述BP解码后的信号、上述最大似然解码后的信号中的某个。根据该结构,通过根据数据的品质等适当地使解码部动作,能够削减运算规模、减少耗电。
Description
技术领域
本公开涉及例如使用低密度奇偶校验码(LDPC码:Low Density Parity Checkcodes)进行丢失纠正编码并发送信号的发送方法、发送装置、以及接收该信号的接收方法及接收装置。
背景技术
运动图像流媒体(streaming)等的应用,在发生了应用水平上难以容许的很多包丢失的情况下,为了确保应用水平上的品质,在应用层水平导入错误(丢失)纠正码。例如,在非专利文献1中,进行了设想应用导入LDPC 码作为应用层水平的错误(丢失)纠正码的研究。非专利文献1作为接收装置的解码方法,公开了将BP(Belief Propagation:置信度传播)解码与高斯消去法组合的解码方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/031556号
专利文献2:日本特开2012-120140号公报
专利文献3:日本特开2012-129579号公报
非专利文献
非专利文献1:室津邦孝,和田山正,山北次郎,“BPとガウス消去法を組み合わせたLDPC符号の消失誤り訂正法”,The 27th Symposium on Information Theory and ItsApplications(SITA 2004),Dec.14-17,2004.
发明内容
非专利文献1作为将BP解码与高斯消去法组合的解码方法而公开了以下方法。
(步骤1)接收装置生成包含丢失的向量(接收向量)。
(步骤2)接收装置通过作为BP解码之一的sum-product(和积)解码法进行解码。
(步骤3)接收装置仅限于不能解码的情况采用基于高斯消去法的解码法。
(步骤4)接收装置将即使利用基于高斯消去法的解码法也不能解码的块作为最终的不能解码块。
并且,接收装置在各错误(丢失)纠正码的块中,实施以上的解码方法。
但是,接收装置在使用上述解码方法进行了解码的情况下,由于考虑接收装置中的运算成本而没有进行解码的控制,所以对于较大的耗电需要处理。
本公开的非限定性的实施例提供一种通过考虑接收装置中的运算成本而进行更精细的控制,从而能够实现运算成本较低的解码并且使接收装置的耗电变小的解码装置,此外,提供一种通过在发送装置中采用适合于丢失纠正码的性质的发送方法从而实现较高的数据的接收品质的灵活的***。
有关本公开的一技术方案的解码装置采用以下结构,包括:BP解码部,对输入信号进行BP解码;最大似然解码部,对上述BP解码后的信号进行最大似然解码;选择部,选择上述输入信号、上述BP解码后的信号、上述最大似然解码后的信号的某个。
这些概括性且特定的技术方案也可以由***、装置及方法的任意的组合实现。
根据本公开的一技术方案,能够提供一种通过考虑接收装置中的运算成本而进行更精细的控制,从而能够实现运算成本较低的解码并且使接收装置的耗电变小的解码装置,此外,能够提供一种通过在发送装置中采用适合于丢失纠正码的性质的发送方法从而实现较高的数据的接收品质的灵活的***。
本公开的一技术方案的进一步的优点及效果根据说明书及附图会变得清楚。这样的优点及/或效果由一些实施方式及说明书及附图中记载的特征分别提供,但并不是为了得到1个或其以上的相同的特征而必定提供全部。
附图说明
图1是表示发送站和终端的关系的一例的图。
图2是表示发送装置的结构的一例的图。
图3是表示接收装置的结构的一例的图。
图4是表示发送装置的与纠错编码方法有关联的部分的结构的一例的图。
图5是表示与发送装置的纠错编码方法有关联的部分的结构的一例的图。
图6是表示包的结构的一例的图。
图7是表示帧的结构的一例的图。
图8是表示错误检测码附加部及控制信息附加部的结构的一例的图。
图9是表示发送站的发送装置发送的调制信号的帧结构的一例的图。
图10是表示包(或帧)处理部的结构的一例的图。
图11是说明错误检测的动作的图。
图12是表示包水平解码部的结构的一例的图。
图13是表示包水平解码部的基本动作的一例的流程图。
图14是表示包水平解码部的动作的一例的流程图。
图15是表示包水平解码部的动作的一例的流程图。
图16是表示图13、图14、图15的动作的开始前的处理的一例的流程图。
图17是表示包水平解码部的动作的一例的流程图。
图18是表示在终端的画面上显示的设定项目的一例的图。
图19是表示包水平的解码的决定方法的一例的流程图。
图20是表示包水平的解码的决定方法的一例的流程图。
图21是表示包水平解码部的结构的一例的图。
图22是表示与发送装置的纠错编码方法有关联的部分的结构的一例的图。
图23是说明发送装置的纠错编码方法的图。
图24是表示包(或帧)处理部的结构的一例的图。
图25是表示包水平解码部的动作的一例的流程图。
图26是表示包水平解码部的动作的一例的流程图。
图27是表示发送装置的结构的一例的图。
图28是表示作为图27的物理层纠错编码部的输入的包的时间轴上的包结构的一例的图。
图29是表示图27的物理层纠错编码部输出的纠错编码后的数据的时间轴上的输出的状况的图。
图30是表示图27的物理层纠错编码部输出的纠错编码后的数据的时间轴上的输出的状况的图。
图31是表示发送站的发送装置发送的调制信号的帧结构的一例的图。
图32是表示接收装置的结构的一例的图。
图33是表示实施方式4的***结构的例子的图。
图34是表示中继器的结构的一例的图。
图35是表示图34的中继器的接收装置的结构的一例的图。
图36是说明发送装置的纠错编码方法的图。
图37是表示图33的中继器接收到图36的第k个包群的情况下的接收状态的一例的图。
图38是表示图34的中继器的发送装置的结构的一例的图。
图39是说明发送站的纠错编码方法的图。
图40是表示图33的中继器接收到图39的第k个包群的情况下的接收状态的一例的图。
图41是表示提供实现了丢失纠正解码的功能的软件的方法的一例的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。
(关于BP解码和高斯消去法)
(实施方式1)
图1表示本实施方式的发送站与终端的关系的一例。在图1中,例如,发送站101对于终端102A,终端102B,…,终端102Z,即对于多个终端 (也可以是一个终端),发送包含相同信息的数据。
图2表示图1的发送站的发送装置101的结构的一例。
包(或帧)处理部202以信息201及控制信号211为输入,对信息201 实施遵循控制信号211的包(或帧)处理,将包(或帧)处理后的数据203 输出。另外,关于详细的动作在后面说明。
物理层纠错编码部204以包(或帧)处理后的数据203及控制信号211 为输入,对数据203进行遵循控制信号211的纠错码的方式(具体的纠错码、编码率)的编码,输出纠错编码后的数据205。
调制部206以纠错编码后的数据205及控制信号211为输入,以遵循控制信号211的调制方式进行调制,输出基带信号207。
发送部208以基带信号207及控制信号211为输入,对基带信号207 实施基于遵循控制信号211的传送方法的信号处理,输出调制信号209,调制信号209从天线210例如作为电波输出。并且,由调制信号209传送的数据到达终端。
另外,在上述说明中,以发送装置发送一个调制信号的例子进行了说明,但本公开并不限于此,也可以使用在专利文献1、专利文献2等中表示的、将多个调制信号用多个天线用相同时刻相同频率发送的发送方法。此外,发送装置作为传送方法也可以使用单载波方式、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing:正交频分复用)方式等的多载波方式、波谱扩散通信方式等。除此以外,在图2中,发送站101以无线下的传送为例进行了说明,但也可以使用通过线缆等的有线的传送方法。
图3表示图1的终端的接收装置的结构例。天线301将发送站101发送的调制信号接收,向接收部303输出。接收部303对由天线301接收到的接收信号302实施频率变换、正交解调等的处理,输出基带信号304。
时间及频率同步部305将基带信号304中包含的例如前同步码、导频码元(symbol)、参照码元等提取,进行时间同步、频率同步、频率偏移推测等,输出同步信号306。
信道推测部307将基带信号304中包含的例如前同步码、导频码元、参照码元等提取,进行传输路径的状态的推测(信道推测),输出信道推测信号308。
控制信息提取部309提取基带信号304中包含的控制信息码元,进行控制信息码元的解调、纠错解码等的处理,输出控制信息信号310。
解调部311以基带信号304、同步信号306、信道推测信号308、控制信息信号310为输入,基于控制信息信号310中包含的调制信号的信息,将基带信号304利用同步信号306、信道推测信号308解调,求出各比特的对数似然比,输出对数似然比信号312。另外,关于解调部311的动作,记载在专利文献2、专利文献3等中。
物理层纠错解码部313以对数似然比信号312、控制信息信号310为输入,基于控制信息信号310中包含的关于纠错码的信息(例如,纠错码的信息、码长(块长)、编码率等),对于对数似然比信号312进行纠错解码,输出接收数据314。
包(或帧)处理部315以由物理层纠错解码部313处理后的接收数据 314、控制信息信号310、控制信号322为输入,基于控制信息信号310的信息对接收数据314进行包(或帧)的处理,输出包(或帧)处理后的数据316。另外,包(或帧)处理部315也可以基于控制信号322将解码的算法变更。并且,包(或帧)处理部315输出错误的发生状况等的状态信息 317。关于详细的动作在后面详细地说明。
在上述说明中,以通过无线的传送为例进行了说明,但本公开也可以使用通过线缆等的有线的传送方法。此外,本公开以发送一个调制信号的例子进行了说明,但并不限于此,也可以使用在专利文献1、专利文献2 等中表示的、将多个调制信号用多个天线用相同时刻相同频率发送的发送方法。此外,本公开由于作为传送方法而使用单载波方式、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)方式等的多载波方式、波谱扩散通信方式等,所以由各部进行与其对应的处理。
解码器382对数据316进行影像及音频的解码,输出影像信号383、音频信号385。影像信号383被向显示部384输出或被从外部输出端子输出。此外,音频信号385被从扬声器386作为声音输出或被从外部输出端子输出。
解析部318以状态信息317为输入,进行状态信息的解析,例如输出关于推荐的包水平的解码方法(由包(或)帧处理部进行的错误(丢失) 纠正解码的方法)的信息319。显示部384显示“推荐的包水平的解码方法”。关于详细情况在后面说明。
此外,控制部321以设定信息320为输入,例如使用显示部384进行关于包水平的解码方法的详细的设定。并且,控制部321基于设定信息320 生成控制信号322并输出。
(包或帧水平的编码的说明)
图4表示在发送站101中与用来在发生了包或帧丢失的情况下将包或帧复原的错误(丢失)纠正编码方法有关联的发送装置的一部分的结构。这里,称作“包水平下的错误(丢失)纠正编码”。但是,叫法并不限于此。另外,图4的结构在发送站101中包含在图2所示的包(或帧)处理部202 中。
包生成部402以信息401、控制信息信号414为输入,基于控制信息信号414中包含的关于包尺寸(构成1个包的比特数)的信息,输出信息包 403。另外,在图4中,包生成部402生成信息包#1,信息包#2,…,信息包#(n-1),信息包#n(即,信息包#k(k是1以上n以下的整数(n为 2以上的整数)))。此外,在用来生成信息包#1到#n的信息的比特数不足的情况下,包生成部402例如通过***已知的数据而生成信息包#1至#n(另外,信息包由多个比特构成)。
重新排列部404以信息包403、控制信息信号414为输入,基于控制信息信号414中包含的重新排列方法的信息,进行信息包403的重新排列,输出重新排列后的数据序列405。另外,重新排列部404也可以并不一定进行重新排列。例如,重新排列部404以信息包#1至#n为输入,在构成信息包#1至#n的比特序列的范围内进行改变排列。
编码部406以改变排列后的数据序列405、控制信息信号414为输入,对改变排列后的数据序列405,进行基于控制信息414中包含的错误(丢失) 纠正编码方式(例如,使用的错误(丢失)纠正编码方式的信息、码长(块长)、编码率等)的编码,输出奇偶校验包407。另外,在图4中,编码部 406生成奇偶校验包#1,奇偶校验包#2,…,奇偶校验包#(h-1),奇偶校验包#h(即,奇偶校验包#k(k是1以上h以下的整数(h是1以上的整数)))(另外,奇偶校验包由多个比特构成)。
错误检测码附加部408以奇偶校验包407为输入,为了以包单位进行错误检测,例如附加CRC(Cyclic Redundancy Check:循环冗余校验),输出CRC附加后的奇偶校验包409。因此,接收装置通过附加CRC,能够进行包内的数据是否全部正确、或者包是否缺损的判断。
另外,以CRC为例进行了说明,但错误检测码附加部410只要是能够做出包内的数据是否全部正确、或者包是否缺损的判断的块码、校验码,是怎样的代码都可以。
在图4中,错误检测码附加部408生成CRC附加后的奇偶校验包#1, CRC附加后的奇偶校验包#2,…,CRC附加后的奇偶校验包#(h-1), CRC附加后的奇偶校验包#h(CRC附加后的奇偶校验包#k(k是1以上h 以下的整数(h是1以上的整数)))。
同样,错误检测码附加部410以信息包403为输入,为了以包单位进行错误检测,例如附加CRC,输出附加CRC后的信息包411。因此,接收装置通过附加CRC,能够进行包内的数据是否全部正确、或者包是否缺损的判断。
另外,以CRC为例进行了说明,但错误检测码附加部410只要是能够做出包内的数据是否全部正确、或者包是否缺损的判断的块码、校验码,是怎样的代码都可以。
在图4中,错误检测码附加部410生成附加CRC后的信息包#1,附加 CRC后的信息包#2,…,附加CRC后的信息包#(n-1),附加CRC后的信息包#n(即,附加CRC后的信息包#k(k是1以上n以下的整数。(n是 2以上的整数)))。
包重新排列部412以CRC附加后的奇偶校验包409、附加CRC后的信息包411为输入,进行包的重新排列,输出重新排列后的包413。
另外,图4中的信息401也可以包含控制信息(例如,信息的种类的信息、影像编码的编码方式的信息(帧速率、压缩率、压缩方法)等(但是,并不限于此))。
图5表示在发送站101中与用来在发生了包或帧损失的情况下将包或帧复原的错误(丢失)纠正编码方法有关联的发送装置的一部分的与图4 不同的结构。另外,图5的结构在图2所示的发送装置中包含在包(或帧) 处理部202中。
重新排列部502以信息501、控制信息信号510为输入,基于控制信息信号510中包含的重新排列方法的信息,进行信息501的数据的重新排列,输出改变排列后的信息503。
编码部504以改变排列后的信息503、控制信息信号510为输入,对改变排列后的信息503进行基于控制信息510中包含的错误(丢失)纠正编码方式(例如,使用的错误(丢失)纠正编码方式的信息、码长(块长)、编码率等)的编码,输出编码后的数据505。在此情况下,在编码中使用的代码是组织码(在代码句中以原样的形式包含信息序列的代码)、非组织码的哪种都可以。
包生成部506以编码后的数据505、控制信息信号510为输入,基于控制信息信号503中包含的关于包尺寸(构成1个包的比特数)的信息,将编码后的数据505打包,将包507输出。另外,在图5的例子中,包生成部506生成包#1,包#2,…,包#(m-1),信息包#m(即,包#k(k是1 以上m以下的整数(m是2以上的整数)))。此外,在用来生成包#1至#m 的信息的比特数不足的情况下,编码部504例如通过***已知的数据而进行编码。
错误检测码附加部508以包507为输入,为了以包单位进行错误检测,例如附加CRC,输出CRC附加后的包509。因此,接收装置通过附加CRC,能够进行包内的数据是否全部正确、或者包是否缺损的判断。
另外,以CRC为例进行了说明,但错误检测码附加部508只要是能够做出包内的数据是否全部正确、或者包是否缺损的判断的块码、校验码,是怎样的代码都可以。
另外,在图5中,错误检测码附加部508生成CRC附加后的包#1,CRC 附加后的包#2,…,CRC附加后的包#(m-1),CRC附加后的包#m(CRC 附加后的包#k(k是1以上m以下的整数(m是2以上的整数)))。
另外,图5中的信息501也可以是控制信息(例如,信息的种类的信息、影像编码的编码方式的信息(帧速率、压缩率、压缩方法)等(但是,并不限于此。))。
(包的构成方法的说明)
以下,说明在上述中记载的包的构成方法的例子。
图6表示在上述中说明的包的构成方法的一例。CRC602为了检测错误而使用。
数据603是通过包水平的编码得到的数据。
控制信息601例如是对包附加的信息,以下例示。
“通过错误(丢失)纠正码得到的关于包数的信息”:
在图4中,由于信息包的数量是n,奇偶校验包的数量是h,所以信息是“n+h”。此外,在图5中,通过错误(丢失)纠正码得到的关于包数的信息是“m”。
“包的ID(identification)(识别符)的信息”:
在图4中,通过错误(丢失)纠正码得到的包数是“n+h”。因而,各包作为ID(identification)(识别符)而赋予从“0”到“n+h-1”的某个号码。
在图4中,n个信息包、h个奇偶校验包分别被赋予“0”至“n+h-1”的ID的某个。在图5中,通过错误(丢失)纠正码得到的包数是“m”。因而,对于各包赋予“0”到“m-1”的识别符中的某个号码。
在图5中,m个包分别被赋予“0”到“m-1”的ID的某个。
“通过错误(丢失)纠正码得到的关于包数的信息”及“包的ID (identification)(识别符)”以外的控制信息:
例如,在包水平下的错误(丢失)纠正编码的方式的信息、包长可变的情况下,控制信息是包长的比特数(或字节数)等。
另外,控制信息的结构并不限于此。上述结构不过是例子。因而,控制信息由***附加适当的信息(当然也可以考虑没有附加在上述中说明的信息的控制信息的结构)。
图7是表示帧的结构的一例的图。控制信息也可以以某个数量的包单位附加。在图7中,包#1(701_1),包#2(701_2),包#3(701_3),…,包#m-1(701_m-1),包#m(701_m),即m个包701被附加1个控制信息700。
图7的控制信息700也可以是向在图6中说明的控制信息埋入的信息中的一些。此外,控制信息700也可以包含其以外的控制信息。
另外,发送站101既可以并用图6的包结构和图7的帧结构而将数据向终端发送,也可以采用图6的包结构(不采用图7的帧结构)而发送数据,也可以采用图7的帧结构(不采用图6的包结构)而发送数据。
为了采用图6的包结构、图7的帧结构,发送站例如也可以对图4、图 5的包(或帧)处理部202的错误检测码附加部408、508的前段或后段附加控制信息附加部。在图8的(a)中,发送站在错误检测码附加部804的前段配置控制信息附加部802。
控制信息附加部802以数据801、控制信息899为输入,输出对数据 801附加了控制信息的数据803。并且,错误检测附加部804输出对数据803 附加了错误检测码的数据805。
在图8的(b)中,发送站101在错误检测码附加部812的后段配置控制信息附加部814。
错误检测码附加部812以数据811为输入,对数据811附加错误检测码,输出错误检测码附加后的数据813。并且,控制信息附加部814以数据 813、控制信息899为输入,对数据813附加控制信息,输出控制信息附加后的数据815。
另外,也可以与图8的(a)、(b)不同,发送站101在错误检测码附加部804的前段和后段的两者配置控制信息附加部。
通过以上,发送站101能够生成图6、图7的包结构,帧结构。
图9表示图1的发送站101的发送装置发送的调制信号的帧结构的一例。在图9中,横轴表示时间,纵轴表示频率。控制信息码元901是用来传送用于将发送方法、关于纠错码的信息、调制方式等的数据码元解调的控制信息的码元(另外,控制信息码元901也可以包含关于在包水平下使用的错误(丢失)纠正码的信息)。
导频码元902例如是PSK(Phase Shift Keying:相移键控)的码元,在接收装置中可以用于信号检测、信道推测、频率偏移的推测等。数据码元903为了传送数据而使用。
以上为发送装置和接收装置的基本的动作。以下,对本实施方式的接收装置的包(或帧)处理部315的动作进行说明。另外,在本实施方式中,在包水平下使用的错误(丢失)纠正码是组织码(在代码句中以原样的形式包含信息序列的代码)。编码部以信息为输入,通过进行编码而得到奇偶校验。并且,包(或帧)处理部202生成由信息构成包的信息包、和由奇偶构成包的奇偶校验包(但是,如上述那样,信息包也有包含错误检测码或控制信息的情况,此外,奇偶校验包有包含错误检测码或控制信息的情况。并且,图4是进行这样的编码的包(或帧)处理部202的结构图)。
(图3的包(或帧)处理部的动作的说明)
图10表示图3的包(或帧)处理部315的结构的一例。错误检测部1002 以接收数据1001(相当于接收数据314)、控制信息信号1008(相当于控制信息信号310)为输入,对接收数据1001基于控制信息信号1008的信息进行错误检测。另外,在图10中虽然没有图示,但包(或帧)处理部315在包水平解码部(丢失纠正解码部)1006的后段中生成关于数据1007的状态信息317。使用图11说明包(或帧)处理部315的动作。
例如,图11表示作为错误检测部1002的输入的接收数据1001的结构。
在图11中,“信息包1-#1”是第1块的信息包#1。
同样,“信息包1-#2”是第1块的信息包#2。
因而,“信息包1-#i”是第1块的信息包#i(另外,i是1以上n以下的整数)。
“奇偶校验包1-#1”是第1块的奇偶校验包#1。
同样,“奇偶校验包1-#2”是第1块的奇偶校验包#2。
因而,“奇偶校验包1-#j”是第1块的奇偶校验包#j。另外,j是1以上h以下的整数。该编码方法是在图4中说明那样的。
此时,编码部406通过对“信息包1-#1”“信息包1-#2”…“信息包1-#(n-1)”“信息包1-#n”进行块编码而得到奇偶校验,所以根据得到的奇偶校验而得到“奇偶校验包1-#1”“奇偶校验包1-#2”…“奇偶校验包1-#(h-1)”“奇偶校验包1-#h”(由此,编码部406通过对“信息包k-#1”“信息包k-#2”…“信息包k-#(n-1)”“信息包k-#n”进行块编码,得到奇偶校验,所以根据得到的奇偶校验得到“奇偶校验包k -#1”“奇偶校验包k-#2”…“奇偶校验包k-#(h-1)”“奇偶校验包k -#h”(k是整数))。
此外,图11表示错误检测部1002进行了错误检测的状态的例子。另外,这里,作为一例,1个块的信息包的个数是n,奇偶校验包的个数是h (n是1以上的整数,h是1以上的整数)。
错误检测部1002由于将“信息包1-#1”进行错误检测的结果是“○”,所以判断为在“信息包1-#1”的数据中没有错误。因而,判断“信息包1 -#1”的数据是正确的数据。
错误检测部1002由于将“信息包1-#2”进行错误检测的结果是“×”,所以判断为在“信息包1-#2”的数据中有错误。因而,“信息包1-#2”的数据中的被判定为有错误的部分其数据被设为不定。
错误检测部1002由于将“信息包1-#(n-1)”进行错误检测的结果是“○”,所以判断为在“信息包1-#(n-1)”的数据中没有错误。因而,判断“信息包1-#(n-1)”的数据是正确的数据。
错误检测部1002由于将“信息包1-#n”进行错误检测的结果是“○”,“信息包1-#n”的数据中没有错误。因而,判断“信息包1-#n”的数据是正确的数据。
错误检测部1002由于将“奇偶校验包1-#1”进行错误检测的结果是“×”,所以判断为在“奇偶校验包1-#1”的数据中有错误。因而,“奇偶校验包1-#1”的数据中的被判定为有错误的部分其数据被设为不定。
错误检测部1002由于将“奇偶校验包1-#2”进行错误检测的结果是“○”,所以判断为在“奇偶校验包1-#2”的数据中没有错误。因而,判断“奇偶校验包1-#2”的数据是正确的数据。
错误检测部1002由于将“奇偶校验包1-#(h-1)”进行错误检测的结果是“×”,所以判断为在“奇偶校验包1-#(h-1)”的数据中有错误。因而,“奇偶校验包1-#(h-1)”的数据中的被判定为有错误的部分其数据被设为不定。
错误检测部1002由于将“奇偶校验包1-#h”进行错误检测的结果是“○”,所以判断为在“奇偶校验包1-#h”的数据中没有错误。因而,判断“奇偶校验包1-#h”的数据是正确的数据。
另外,错误检测部1002也可以对包的数据整体检测是否有错误,作为别的方法,也可以将包的数据分割为几个,例如生成组&1的数据群,组 &2的数据群,…,按照数据群检测错误。此时,错误检测部1002将被检测出错误的数据群的数据设为不定。
此外,错误检测部1002关于第k块的“信息包k-#1”“信息包k-#2”…“信息包k-#(n-1)”“信息包k-#n”及“奇偶校验包k-#1”“奇偶校验包k-#2”…“奇偶校验包k-#(h-1)”“奇偶校验包k-#h”,也同样进行错误检测。
并且,图10的错误检测部1002将错误检测后的各包(错误检测后的包1003)输出。
存储及重新排列部1004以错误检测后的包1003、控制信息信号1008 为输入,基于控制信息信号1008,将错误检测后的包1003存储,然后进行重新排列,将重新排列后的数据1005输出。
例如,存储及重新排列部1004以错误检测后的第k块的“信息包k- #1”“信息包k-#2”…“信息包k-#(n-1)”“信息包k-#n”及“奇偶校验包k-#1”“奇偶校验包k-#2”…“奇偶校验包k-#(h-1)”“奇偶校验包k-#h”为输入,进行重新排列,输出第k块的数据。
包水平解码部(丢失纠正解码部)1006以重新排列后的数据1005、控制信息信号1008、控制信号1009(相当于图3的控制信号322)为输入,基于控制信息信号1008、控制信号1009,对重新排列后的数据1005进行纠错(丢失纠正),将数据1007(相当于图3的数据316)输出。
例如,包水平解码部(丢失纠正解码部)1006以错误检测后的第k块的“信息包k-#1”“信息包k-#2”…“信息包k-#(n-1)”“信息包k -#n”及“奇偶校验包k-#1”“奇偶校验包k-#2”…“奇偶校验包k-# (h-1)”“奇偶校验包k-#h”为输入,进行纠错(丢失纠正),将数据1007 输出。
(关于解码的说明)
以上为动作的概要,以下对包水平解码部1006的详细情况进行说明。
图12表示包水平解码部1006的详细的结构的一例。包水平解码部1006 在包水平的解码中进行BP(Belief Propagation)解码、及/或最大似然解码。以下,作为BP解码的一例而对Sum-product解码、作为最大似然解码的一例而对高斯消去法(Gaussianelimination)的概要进行说明。
<Sum-product解码>
本公开作为包水平的错误(丢失)纠正码而使用例如LDPC(low density paritycheck)码(例如LDPC块码)。LDPC码使用以2元M×N矩阵H={Hmn} (M行N列)为解码对象的LDPC码的奇偶校验矩阵。如下式这样定义集合[1,N]={1,2,…,N}的部分集合A(m),B(n)。
[数式1]
A(m)≡{n:Hmn=1}…(1)
[数式2]
B(n)≡{m:Hmn=1}…(2)
此时,A(m)是在奇偶校验矩阵H的第m行中为1的列索引的集合, B(n)是在奇偶校验矩阵H的第n行中为1的行索引的集合。并且,包水平解码部1006例如使用在由物理层纠错解码部313运算出的接收数据314 中包含的各比特的对数似然比λn(n是1以上N以下的整数)。此时,Sum -product解码的算法是以下这样的。
StepA·1(初始化):包水平解码部1006对于满足Hmn=1的全部的组 (m,n),将在由物理层纠错解码部313运算出的接收数据314中包含的对数似然比βmn设定为λn。设循环变量(反复次数)lsum=1,将循环最大次数设定为lsum,max。
StepA·2(行处理):包水平解码部1006以m-1,2,…,M的顺序对满足Hmn=1的全部的组(m,n)使用以下的更新式将对数似然比Σmn 更新。
[数式3]
[数式4]
StepA·3(列处理):包水平解码部1006以n=1,2,…,N的顺序对满足Hmn=1的全部的组(m,n)使用以下的更新式将对数似然比zmn更新。
[数式5]
StepA·4(对数似然比的计算):包水平解码部1006关于n∈[1,N] 给出对数似然比Ln,如以下这样进行判定。
[数式6]
当Ln≧0时判定为“0”,当Ln<0时判定为“1”。
StepA·5(反复次数的计数):如果lsum<lsum,max则包水平解码部 1006将lsum递增,向StepA·2返回。在lsum=lsum,max的情况下,包水平解码部1006将此次的Sum-product解码结束。
在丢失纠正解码中,
<1>在比特被赋予了0的情况下,对数似然比λn=+∞(实际上赋予正的实数)
<2>在比特被赋予了1的情况下,对数似然比λn=-∞(实际上赋予负的实数)
<3>在比特不定、即丢失的情况下,赋予对数似然比λn=0,通过上述算法实施丢失纠正解码。
<最大似然解码>
对接收时的各比特是yn的情况进行说明(n是1以上N以下的整数(N 是2以上的整数))。但是,yn是0,1,不定的某种。此时,在接收句y= (y1,y2,y3,…,yn-1,yn),奇偶校验矩阵是H(M行N列)的情况下,HyT=0成立(其中,“0”是要素由0构成的向量(零向量))(yT是y的转置向量)。
在丢失位置是向量I=(i1,i2,…ip-1,ip)、奇偶校验矩阵H的第i 列向量是hi的情况下,以下的式子成立。
[数式7]
此时,S用以下表示。
[数式8]
并且,包水平解码部1006通过解式(7)的联立方程式,能够实现最大似然解码。
用来解联立方程式的算法有一些,作为一例而对高斯消去法进行说明。
高斯消去法进行前向消元和回代。以下,对前向消元和回代进行说明。
联立一次方程式通常可以如以下这样表示。
[数式9]
此时,包水平解码部1006通过联立一次方程式得到(x1,x2,…, xn)。包水平解码部1006通过对式(9)应用行操作,能够得到下式(前向消元)。
[数式10]
包水平解码部1006根据式(9)的最终行求出xn,通过使用求出的xn,能够求出xn-1。包水平解码部1006通过实施同样的操作,能够求出xn- 2,…,x2,x1。如果将其用式子表示,则可以用下式表示(回代)。
[数式11]
包水平解码部1006通过使用高斯消去法解式(7),能够实现最大似然解码。
(本公开的解码方法的说明)
在错误(丢失)纠正能力中,使用最大似然解码时的特性比使用BP 解码时的特性好。另一方面,在运算规模中,BP解码的运算规模比最大似然解码的运算规模小。如果考虑以上,则希望解码方法通过错误(丢失) 纠正能力较高、运算规模较小的方法实现。
非专利文献1公开了将BP解码与高斯消去法组合的解码方法。概要如上所述。在本公开中,提出了实现进一步的运算规模的削减的解码方法。以下,对其进行说明。
首先,使用图12对将BP解码与最大似然解码组合的解码方法进行补充说明。
相对于由M×N(M行N列(M是1以上的整数,N是2以上的整数)) 的奇偶校验矩阵H定义的LDPC码,在编码后得到的代码句(编码序列) 是x=(x1,x2,…,xN-1,xN)(在xi中,i是1以上N以下的整数)。并且,接收句(接收序列)是y=(y1,y2,…,yN-1,yN)(相当于图 12的数据1201(相当于图10的重新排列后的数据1005))。另外,在yi 中,i是1以上N以下的整数,yi是“0”“1”“不定(丢失)”的某种。
在BP解码和最大似然解码的组合的解码方法中,首先,BP解码部1202 以接收句(接收序列)y=(y1,y2,…,yN-1,yN)为输入,使用奇偶校验矩阵H,进行在上面说明的sum-product解码(图12的BP解码部 1202),得到BP解码后的接收序列z=(z1,z2,…,zN-1,zN)(图12 的BP解码后的接收序列1203)。另外,在zi中,i是1以上N以下的整数, zi是“0”“1”“不定(通过BP解码不能复原)”的某种。
接着,最大似然解码部1204以BP解码后的接收序列z=(z1,z2,…·,zN-1,zN)为输入,使用奇偶校验矩阵H和z=(z1,z2,…,zN- 1,zN),生成相当于式(7)的式子,例如,通过高斯消去法,解联立方程式,得到最大似然解码后的接收序列q=(q1,q2,…,qN-1,qN)(相当于图12的最大似然解码后的接收序列1205)。另外,在qi中,i是1以上N以下的整数,qi是“0”“1”“不定”的某种。
接着,使用图12对图10的包水平解码部1006的详细的动作例进行说明。
控制部1207基于数据1201、控制信号1206(相当于图3的控制信号 322),输出用来基于数据的错误状态控制各部(BP解码部1202、最大似然解码部1204及选择部1209)的动作的动作控制信号1208。另外,关于动作控制的方法在后面详细地说明。
BP解码部1202以数据1201、动作控制信号1208、控制信息信号1211 为输入,基于动作控制信号1208、控制信息信号1211,判断是否对数据1201 进行BP解码,在进行BP解码的情况下,输出BP解码后的接收序列1203。另外,关于是否进行BP解码的判断方法在后面详细地说明。
最大似然解码部1204对于BP解码后的接收序列1203,基于动作控制信号1208、控制信息信号1211判断是否进行最大似然解码,在进行最大似然解码的情况下,对BP解码后的接收序列1203实施解码的动作,输出最大似然解码后接收序列1205。另外,关于是否进行最大似然解码的判断方法,在后面详细地说明。
此外,BP解码部1202、最大似然解码部1204都以控制信息信号1208 为输入,实施基于控制信息信号1211中包含的包水平用的错误(丢失)纠正码的信息(码长、编码率等)的解码。另外,在数据1201在包水平下没有被错误(丢失)纠正编码的情况下,包水平解码部1006不进行错误(丢失)纠正解码。
选择部1209以数据1201、BP解码后的接收序列1203、最大似然解码后的接收序列1205、动作控制信号1208、控制信息信号1211为输入,基于动作控制信号1208、控制信息信号1211,选择数据1201、BP解码后的接收序列1203、最大似然解码后的接收序列1205的某种,输出选择数据 1210。另外,如上述那样,在图12中,由于作为包水平的错误(丢失)纠正码而处置组织码,所以选择数据1210也可以包含关于信息的数据。
使用图13对图12的包水平解码部1006的动作的更详细的动作例进行说明。
图13表示本实施方式的包水平解码部1006的基本动作的流程图。流程图的判断例如由图12的控制部1207进行。例如是以下这样的次序。
(步骤1:S1301)控制部1207对各部进行“解码开始”的指示(另外,“解码开始”的判断例如由控制信息信号1206进行)。
(步骤2:S1302)控制部1207基于BP解码用控制信号,进行“是否进行BP解码”的判断(另外,BP解码用控制信号包含在控制信号1206、控制信息信号1211中)。在不进行BP解码的情况下,选择部1209选择数据1201,作为选择数据输出(S1302:“否”)。在进行BP解码的情况下, BP解码部1202对数据1201进行BP解码,将BP解码后的接收序列1203 作为选择数据输出(S1302:“是”)。
(步骤3:S1303)控制部1207基于高斯消去法用的控制信号(最大似然解码用的控制信号),进行“是否进行基于高斯消去法的解码”的判断 (另外,高斯消去法用控制信号包含在控制信号1206、控制信息信号1211 中。并且,在进行“是否进行基于高斯消去法的解码”的判断的情况下,以进行了BP解码为前提)(S1303:“是”)。
在不进行基于高斯消去法的解码的情况下,选择部1209输出数据1201 或BP解码后的接收序列1203的某个(S1303:“否”)。
在进行基于高斯消去法的解码的情况下,最大似然解码部1204对BP 解码后的接收序列1203例如进行基于高斯消去法的解码,输出最大似然解码后的接收序列1205(S1303:“是”)。
包水平解码部1006进行以上这样的基本的解码处理。并且,图12的选择部1209基于控制信号1206、控制信息信号1211选择输出的数据。
另外,控制信息信号1211包含表示是否进行了包水平的错误(丢失) 纠正编码的信息。选择部1209以控制信息信号1211为输入,在控制信息信号1211表示“不进行包水平的错误(丢失)纠正编码”的情况下,将数据1201作为选择数据1210输出(S1302:“否”)。
使用图14对图12的包水平解码部1006的动作的更详细的动作的另一例进行说明。
图14表示本实施方式的包水平解码部1006的流程图。流程图的判断例如由图12的控制部1207、BP解码部1202、最大似然解码部1204、选择部1209进行。
例如,包水平解码部1006实施以下的次序(但是,在图14的流程图中,数据1201以实施了包水平下的错误(丢失)纠正编码为前提)。
(步骤1:S1401)控制部1207对各部(BP解码部1202、最大似然解码部1204及选择部1209)进行“解码开始”的指示(另外,“解码开始”的判断例如由控制信息信号1211进行)。
(步骤2:S1402)例如,控制部1207或BP解码部1202进行“是否得到了全部的信息包(或信息)”的判断(在本实施方式中,由于包水平的错误(丢失)纠正码使用组织码是前提条件,所以数据1201包含信息包或信息)。
在得到了全部的信息包(或信息)的情况下,BP解码部1202不进行错误(丢失)纠正解码(S1402:“是”)。因而,选择部1209将从数据1201 或数据1201提取的信息作为选择数据1210输出。
在没有得到全部的信息包(或信息)的情况下(S1402:“是”),BP解码部1202开始BP解码(S1403)。
这样,通过在得到了全部的信息包(或信息)的情况下(S1402:“是”)、包水平解码部1006完成解码处理,能够削减解码部(例如,BP解码部1202 及最大似然解码部1204)的运算规模。由此,包水平解码部1006能够削减解码部的耗电。
(步骤3:S1404)BP解码部1202在开始BP解码后开始反复次数的计数。另外,BP解码部1202将反复次数的最大值设定为Nmax。
BP解码部1202首先确认反复次数n是否比Nmax小(S1404)。BP解码部1202在反复次数n比Nmax小的情况下进行解码处理。
接着,BP解码部1202对通过进行解码处理得到的数据进行“是否得到了全部的信息包(或信息)”的判断(S1405)。
BP解码部1202在得到了全部的信息包(或信息)的情况下,完成BP 解码,输出BP解码后的接收序列1203。并且,选择部1209将从BP解码后的接收序列1203或BP解码后的接收序列1203中提取的信息作为选择数据1210输出(S1405:“是”)。
BP解码部1202在没有得到全部的信息包(或信息)的情况下,完成第n次反复解码(S1405:“否”)。
BP解码部1202确认反复次数n是否比Nmax小(S1406)。BP解码部1202在反复次数n比Nmax小的情况下进行第n+1次解码处理(S1406:“是”)。
在BP解码部1202的反复次数n为Nmax的情况下,完成第Nmax次的反复次数的解码处理,得到BP解码后的接收序列(S1406:“否”)。
由于BP解码部1202输出没有得到全部的信息包(或信息)的BP解码后的接收序列1203,所以最大似然解码部1204开始基于高斯消去法的解码(S1407)。
这样,包水平解码部1006在BP解码部1202中得到了全部的信息包(或信息)的情况下,通过完成解码处理,能够削减解码部的运算规模,由此,具有能够削减解码部的耗电的效果。
(步骤4:S1407)最大似然解码部1204以BP解码处理后的接收序列为输入,例如进行基于高斯消去法的解码,输出最大似然解码后的接收序列1205。
使用图15对包水平解码部1006的动作的进一步的详细的动作的与图 14不同的例子进行说明。
图15表示本实施方式的包水平解码部1006的流程图。流程图的判断例如由图12的控制部1207、BP解码部1201、最大似然解码部1204、选择部1209进行。
例如,包水平解码部1006实施以下的次序(其中,在图15的流程图中,以数据1201被实施了包水平下的错误(丢失)纠正编码为前提)。
(步骤1:S1501)控制部1207对各部(BP解码部1202、最大似然解码部1204及选择部1209)进行“解码开始”的指示(另外,“解码开始”的判断例如根据控制信息信号1211进行)。
(步骤2:S1502)例如,控制部1207或BP解码部1202进行“是否得到了全部的信息包(或信息)”的判断(在本实施方式中,由于以包水平的错误(丢失)纠正码使用组织码为前提条件,所以数据1201包含信息包或信息)。
在得到了全部的信息包(或信息)的情况下,BP解码部1202不进行错误(丢失)纠正解码(S1502:“是”)。因而,选择部1209将从数据1201 或数据1201中提取的信息作为选择数据1210输出。
在没有得到全部的信息包(或信息)的情况下(S1502:“否”),BP解码部1202对数据1201开始BP解码(S1503)。
这样,在得到了全部的信息包(或信息)的情况下(S1502:“是”),包水平解码部1006通过完成解码处理,解码部包水平解码部1006能够削减其运算规模,由此,包水平解码部1006具有能够削减解码部的耗电的效果。
(步骤3:S1503)BP解码部1202在开始BP解码后,开始反复次数的计数(S1504)。
BP解码部1202对于通过进行反复次数n的解码处理得到的数据,进行“是否得到了全部的信息包(或信息)”的判断(S1505)。BP解码部1202 在得到了全部的信息包(或信息)的情况下,完成BP解码,输出BP解码后的接收序列1203(S1505:“是”)。
选择部1209将从BP解码后的接收序列1203或BP解码后的接收序列 1203提取出的信息作为选择数据1210输出。
BP解码部1202在没有得到全部的信息包(或信息)的情况下,完成第n次反复解码,向S1506转移(S1505:“否”)。
这样,包水平解码部1006在BP解码部1202中得到了全部的信息包(或信息)的情况下,通过完成解码处理,能够削减解码部的运算规模,由此,有能够削减解码部的耗电的效果)(另外,这里记载为“将反复次数计数”,但也可以不将反复次数计数)。
(步骤4:S1506)接着,BP解码部1202将通过前次(第n-1次) 的解码处理得到的数据与通过此次(第n次)的解码处理得到的数据比较。如果通过前次的解码处理得到的数据与通过此次的解码处理得到的数据相同,则BP解码部1202判断为即使进一步进行反复处理也不能得到错误(丢失)纠正的效果,向下个步骤(S1507)转移(S1506:“否”)。
并且,BP解码部1202在判断为通过前次的解码处理得到的数据与通过此次的解码处理得到的数据不同(存在通过此次的解码处理进行了错误 (丢失)纠正的数据)的情况下,向BP解码的下次(第n+1次)的反复处理转移(S1506:“是”)。
(步骤5:S1507)最大似然解码部1204以BP解码后的接收序列1203 为输入,例如进行基于高斯消去法的解码,输出最大似然解码后的接收序列1205。
此外,包水平解码部1006也可以在开始图13、图14、图15的解码处理之前进行图16那样的处理。在图16中,包水平解码部1006首先进行“是否得到了比信息包的数据量多的数据量的包”的判定(S1601)。
例如,作为要接收的错误(丢失)纠正码的结构,在信息的比特数是720比特、奇偶校验的比特数是360比特、接收到的数据1201的比特数是 720比特以下(或不到)的情况下,包水平解码部1006哪个解码处理都不进行,将得到的包的数据交给下个层(例如应用层)。这是因为,包水平解码部1006由于上述联立方程式不能解开,所以难以得到全部信息比特(S1602:“否”)。
在接收到的数据的比特数是720比特以上(或比其多)的情况下 (S1602:“是”),包水平解码部1006例如进行图13、图14、图15的解码处理(S1603)。
如以上这样,包水平解码部1006通过将解码处理省略,能够削减运算规模,所以能够削减解码部的耗电。
此外,本实施方式的包水平解码部1006的动作也可以是图17所示的动作。在图17中,首先,包水平解码部1006进行“是否实施了包层的纠错编码”的判定(S1701)。
在没有实施包层的纠错编码的情况下,包水平解码部1006不进行处理 (S1702:“否”)。另一方面,在实施了包层的纠错编码的情况下(S1702:“是”),包水平解码部1006实施BP解码及/或使用高斯消去法的解码 (S1703)。
(关于设定画面的说明)
此外,各接收装置(终端)也可以通过显示关于解码的设定画面,对终端单独进行解码方法的设定。以下,对其设定方法进行说明。
图18例如表示在终端的画面上显示的设定项目的一例。例如,各接收装置(终端)从图3所示的显示部384进行关于设定的项目的输入。图18 表示显示了设定项目的输入画面的一例。
在图18中,接收装置(终端)能够选择“高品质优先”或“低耗电优先(节约模式)”或“中间模式”。接收装置(终端)在选择了“高品质优先”的情况下,选择能够进行较高的错误(丢失)纠正的解码方法,在选择了“低耗电优先(节约模式)”的情况下,选择耗电变少的解码方法,在选择了“中间模式”的情况下,为实现数据的品质和低耗电的兼顾的模式。另外,关于详细的动作在后面说明。
此外,例如在图18中,接收装置(终端)能够选择电池控制的“ON”“OFF”。接收装置(终端)在选择了电池控制“ON”的情况下,基于接收装置(终端)的电池的剩余量选择适当的信号处理方法,进行包水平的解码。并且,接收装置(终端)在选择了电池控制“OFF”的情况下,与接收装置(终端)的电池的剩余量无关,通过所设定的信号处理方法进行包水平的解码。另外,关于详细的动作在后面说明。
并且,例如在图18中,接收装置(终端)能够选择处理能力自动检测的“ON”(开)“OFF”(关)。接收装置(终端)在选择了处理能力自动检测“ON”的情况下,自动测量信号处理能力,基于测量结果选择适当的信号处理方法,进行包水平的解码。并且,接收装置(终端)在选择了处理能力自动检测“OFF”的情况下,将信号处理能力的测量省略,通过设定的信号处理方法进行包水平的解码。另外,关于详细的动作在后面说明。
接收装置(终端)基于图18中的设定决定包水平的解码方法。图19 表示关于解码方法的决定的流程图的例子。
例如,接收装置(终端)在图18的设定中,在处理能力自动检测中选择“ON”、电池控制中选择了“OFF”的情况下,以图19所示的以下的次序进行控制。
(步骤1:S1901)控制部1207在某个定时(例如,应用的动作开始时、电源投入时、应用起动时等)开始包水平的解码方法的设定。
(步骤2:S1902)接收装置(终端)进行关于接收装置的信号“处理能力是否充分”的判断。接收装置在判断为信号处理能力不充分(S1902:“否”)的情况下,不进行BP解码及最大似然解码而输出数据。这是因为,接收装置由于接收到的数据是组织码,所以即使关于接收到的数据将解码省略,也能够得到接收到的数据中的没有发生丢失的信息(数据)。即,选择部1209将数据1201作为选择数据1210输出。接收装置在判断为信号处理能力是充分(S1902:“是”)的情况下,向下个步骤(S1903)前进。
(步骤3:S1903)接收装置(终端)确认耗电的设定(S1903)。即,接收装置(终端)确认是否选择了图18所示的“高品质优先”或“低耗电优先(节约模式)”或“中间模式”的哪个模式。
在被设定为“高品质优先”模式的情况下(S1903:大),接收装置(终端)“进行BP解码,然后进行使用高斯消去法的解码,将包(或数据)输出”。
另外,接收装置(终端)不是进行BP解码和使用高斯消去法的解码的两者,而如图14、图15、图16所示那样,在需要使用高斯消去法的解码的情形下,进行BP解码及使用高斯消去法的解码,在不需要的情形下,进行省略了BP解码及高斯消去法的某种的解码,或将BP解码及高斯消去法省略。
另外,接收装置(终端)在图18所示的电池控制是“ON”的情况下,基于电池的剩余量,“进行BP解码,将包(或数据)输出”。
另外,接收装置(终端)如图14、图15、图16、图17所示,在不需要BP解码的情形下,将BP解码省略或“不进行BP解码而将包(或数据) 输出”(S1402:“是”,S1502:“是”,S1602:“否”,S1702:“否”)。另外,接收装置(终端)也可以将使用高斯消去法的解码也省略。
接收装置在被设定为“中间模式”的情况下(S1903:中),“进行BP 解码,将包(或数据)输出”。另外,接收装置(终端)如图14、图15、图16、图17所示,在不需要BP解码的情形下,将BP解码省略(S1402:“是”,S1502:“是”,S1602:“否”,S1702:“否”)。
另外,接收装置在图18中的电池控制是“ON”的情况下,基于电池的剩余量,“将BP解码省略而将包(或数据)输出”。此时,接收装置也可以将使用高斯消去法的解码省略。
接收装置在被设定为“低耗电优先”模式的情况下(S1903:小),“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。另外,接收装置(终端)将使用高斯消去法的解码也省略。
通过以上,接收装置(终端)能够实现数据的接收品质的提高和耗电的降低的兼顾,实现基于电池(电池)的容量的适当的控制。
图20是关于包水平的解码方法的决定的流程图,表示与图19不同的例子。另外,设定画面既可以如图18那样存在,例如也可以在应用起动时基于图20的设定次序而每次设定。
以下表示图20的设定次序。
(步骤1:S2002)选择“高品质模式”、“低耗电模式”的某个(S2002)。
在S2002中选择了“低耗电模式”的情况下:
接着,确认电池的剩余量(S2005)。在电池的剩余量不充分的情况下 (S2005:“否”),接收装置(终端)“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。在电池的剩余量充分的情况下(S2005:“是”),接收装置(终端)进行“BP解码,将包(或数据)输出”。接收装置(终端)如图14、图15、图16、图17所示,在不需要BP解码的情形下将BP解码省略。
另外,接收装置(终端)在图18中的电池控制是“ON”的情况下,基于电池的剩余量,“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。另外,接收装置(终端)也可以将使用高斯消去法的解码也省略。
在S2002中选择了“高品质模式”的情况下:
接着,接收装置(终端)确认(信号)处理能力(S2003)。例如,接收装置(终端)执行测试程序。另外,通过测试程序的执行进行的处理能力的确认关于本说明书的哪种情况都能够实施。
在判定为“处理能力较低”的情况下(S2003:低):
接收装置(终端)“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。另外,接收装置(终端)将使用高斯消去法的解码也省略。
在判定为“处理能力是中”的情况下(S2003:中):
接收装置(终端)确认电池的剩余量(S2006)。在电池的剩余量不充分的情况下(S2006:“否”),接收装置(终端)“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。
在电池的剩余量充分的情况下(S2006:“是”),接收装置(终端)“进行BP解码,将包(或数据)输出”。另外,如图14、图15、图16、图17 所示,接收装置(终端)在不需要BP解码的情况下,将BP解码省略。
另外,接收装置(终端)在图18中的电池控制是“ON”的情况下,基于电池的剩余量,“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。另外,接收装置(终端)也可以将使用高斯消去法的解码也省略。
在判定为“处理能力是高”的情况下(S2003:高):
接收装置(终端)确认电池的剩余量。在电池的剩余量较少的情况下 (S2004:小),接收装置(终端)“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。
在电池剩余量为中程度的情况下(S2004:中),接收装置(终端)“进行BP解码,将包(或数据)输出”。另外,如图14、图15、图16、图17 所示,接收装置(终端)在不需要的BP解码的情况下,将BP解码省略。
另外,接收装置(终端)在图18中的电池控制是“ON”的情况下,基于电池的剩余量,“不进行BP解码而将包(或数据)输出”。另外,接收装置(终端)也可以将使用高斯消去法的解码也省略。
在电池剩余量为大(充分)的情况下(S2004:大),接收装置(终端) “进行BP解码,然后进行使用高斯消去法的解码,将包(或数据)输出”。
另外,接收装置(终端)如图14、图15、图16、图17所示,在需要使用高斯消去法的解码的情形下,进行使用BP解码和高斯消去法的两者的解码,在不需要使用高斯消去法的解码的情况下,也可以将使用高斯消去法的解码省略。
另外,在图18中的电池控制是“ON”的情况下,接收装置(终端) 基于电池的剩余量,“进行BP解码,将包(或数据)输出”。另外,如图 14、图15、图16、图17所示,接收装置(终端)也可以将BP解码及高斯消去法省略,也可以实施BP解码而将高斯消去法省略。
(关于遗失的包数)
可是,作为图12的变形例,如图21那样,控制部1207也可以以数据 1201、BP解码后的接收序列1203、最大似然解码后的接收序列1205为输入,根据各解码后及丢失纠正前的数据的包的错误(丢失)的状态,进行敦促解码方法的变更那样的显示。
例如,在接收装置(终端)被设定为“进行BP解码,将包(或数据) 输出”(如图14、图15、图16、图17所示,BP解码可以适当省略)、丢失包较多的情况下,控制部1207也可以对显示部384指示“能够设定为高品质的接收方法”的显示。
并且,接收装置(终端)将用户“是否同意了向高品质的接收方法的设定”的信息通过控制信号1206向控制部1207传递。控制部1207也可以基于来自用户的信息变更解码方法。
这里,接收装置(终端)变更为“进行BP解码,然后进行使用高斯消去法的解码,将包(或数据)输出”。
另外,如图14、图15、图16、图17所示,BP解码及高斯消去法也可以适当省略。
此外,在接收装置(终端)被设定为“进行BP解码,将包(或数据) 输出”(如图14、图15、图16、图17所示,BP解码可以适当省略)、丢失包较少的情况下,控制部1207也可以对显示部384指示“能够减少耗电”的显示。
并且,接收装置(终端)将用户“是否同意了耗电的减少”的信息通过控制信号1206向控制部1207传递。控制部1207也可以基于来自用户的信息变更解码方法。
这里,接收装置(终端)变更为“不进行BP解码而将包(或数据)输出”(也不进行使用高斯消去法的解码)。
作为另一例,在接收装置(终端)被设定为“不进行BP解码而将包(或数据)输出”(也不进行使用高斯消去法的解码)、丢失包较多的情况下,控制部1207也可以对显示部384指示“能够设定为高品质的接收方法”的显示。
并且,接收装置(终端)将用户“是否同意向高品质的接收方法的设定”的信息通过控制信号1206向控制部1207传递。控制部1207也可以基于来自用户的信息变更解码方法。
这里,接收装置(终端)可以变更为“进行BP解码,然后进行使用高斯消去法的解码,将包(或数据)输出”(另外,接收装置(终端)可以将 BP解码及高斯消去法如图14、图15、图16、图17所示那样适当省略)的解码方法或“进行BP解码,将包(或数据)输出”(另外,接收装置(终端)可以将BP解码如图14、图15、图16、图17所示那样适当省略)的解码方法的某种。
进而,作为另一例,在接收装置(终端)“进行BP解码,然后进行使用高斯消去法的解码,将包(或数据)输出”(另外,接收装置(终端)可以将BP解码及高斯消去法如图14、图15、图16、图17所示那样适当省略)、丢失包较少的情况下,控制部1207也可以对显示部384指示“能够减少耗电”的显示。
并且,接收装置(终端)也可以将用户“是否同意了耗电的减少”的信息通过控制信号1206向控制部1207传递。控制部1207也可以基于来自用户的信息变更解码方法。
这里,接收装置(终端)能够变更为“不进行BP解码而将包(或数据) 输出”(也不使用高斯消去法的解码)的解码方法或“进行BP解码,将包 (或数据)输出”(另外,接收装置(终端)可以如如图14、图15、图16、图17所示那样将BP解码适当省略)的解码方法的某种)。
如以上的例子那样,接收装置(终端)根据数据的错误(丢失)状态,对于用户敦促信号处理方法(解码处理方法)的变更、敦促设定的内容的变更等,在显示部384上显示“敦促变更”的内容,由此能够实现较高的数据的接收品质和耗电的减少的兼顾。另外,在图18中表示了品质设定画面的例子,但设定的内容并不限于图18,例如可以将各解码方法设定为有效/无效。
即,接收装置(终端)也可以对于“进行BP解码,然后进行使用高斯消去法的解码,将包(或数据)输出”(另外,接收装置(终端)可以将BP解码及高斯消去法如图14、图15、图16、图17所示那样适当省略)设定有效/无效,此外,对于“进行BP解码,将包(或数据)输出”(另外,接收装置(终端)可以如图14、图15、图16、图17所示那样将BP解码适当省略)设定有效/无效,此外,对于“不进行BP解码而将包(或数据) 输出”(也不进行使用高斯消去法的解码)设定有效/无效。
并且,另外,接收装置(终端)也可以将它们的有效/无效根据数据的错误(丢失)状态在显示部384上显示“敦促变更”的内容,以对用户敦促变更。
如以上这样,在本实施方式中,在将BP解码与最大似然解码组合的包水平的解码方法中,对解码的控制方法进行说明,通过如本实施方式那样实施,能够使运算规模变小,由此,能够得到能削减解码处理部分中的耗电的效果。
另外,在本实施方式中,作为BP解码而以sum-product解码为例、作为最大似然解码而以高斯消去法为例进行了说明,但本公开并不限于此,作为BP解码也可以使用min-sum解码等,此外,作为最大似然解码也可以使用高斯―乔丹法(Gauss-Jordanelimination)、高斯―赛德尔法(Gauss -Seidel method)、LU分解(LU decomposition)等(在最大似然解码的情况下,进行解联立方程式的操作)。
(实施方式2)
在本实施方式中,对在实施方式1中说明的包水平的编码和包水平的解码的变形例进行说明。
在本实施方式中,发送站与终端的关系、发送站的发送装置的结构(图 2)、终端的接收装置的结构(图3)、进行包水平的错误(丢失)纠正编码这些点与实施方式1是同样的。以下,特别对与实施方式1不同的包水平的编码、解码进行说明。
发送站的发送装置的结构是图2所示那样的,由于在实施方式1中进行了说明,所以这里省略说明。此外,终端的接收装置的结构是图3所示那样的,由于在实施方式1中进行了说明,所以这里省略说明。
图22表示与图4不同的、发送站101的发送装置中的与在发生了包或帧丢失的情况下能够进行复原的错误(丢失)纠正编码方式有关联的部分的结构。另外,在图22中,对于与图4同样动作的部分,赋予相同的标号而省略说明。
并行-串行变换部2202以影像#1的流的包2201_1,影像#2的流的包 2201_2,…,影像#L的流的包2201_L,控制信息信号414为输入,基于控制信息信号414中包含的关于流数的信息,进行并行-串行变换,输出包含多个流的信息的包403(1个以上的流的信息)。
另外,影像#1的流的包2201_1记载为“影像”,但也有包含声音、音 (音频)、字幕、字符信息等的情况,此外,也有是声音、音(音频)、字符信息的情况。关于这一点,以下也是同样的。
另外,在图22中记载了并行-串行变换部2202,但在输入数据是包含多个流的信息的1个包的情况下,发送装置可以将并行-串行变换部2202 省略。
重新排列部404以包含多个流的信息的包403、控制信息信号414为输入,基于控制信息中包含的重新排列方法的信息进行包403的数据的重新排列,将重新排列后的数据序列405输出。另外,发送装置也可以并不一定进行重新排列。
编码部406以重新排列后的数据序列405、控制信息信号414为输入,基于控制信息信号414中包含的错误(丢失)纠正方式(例如,使用的错误(丢失)纠正方式的信息、码长(块长)、编码率等)、关于流数的信息,对重新排列后的数据序列405进行编码,输出奇偶校验包407。
错误检测码附加部408以奇偶校验包407为输入,为了以包单位检测错误,例如附加CRC,输出CRC附加后的奇偶校验包409。接收装置通过由错误检测码附加部408附加CRC,能够进行包内的数据是否全部正确、或包是否缺损的判断。另外,以CRC为例进行了说明,但只要是能够进行包内的数据是否全部正确、或包是否缺损的判断的块码、校验码,发送装置使用怎样的代码都可以。
同样,错误检测码附加部410以信息包403为输入,为了以包单位进行错误检测,例如附加CRC,输出附加CRC后的信息包411。接收装置通过由错误检测码附加部410附加CRC,能够进行包内的数据是否全部正确、或包是否缺损的判断。另外,以CRC为例进行了说明,但只要是能够进行包内的数据是否全部正确、或包是否缺损的判断的块码、校验码,发送装置使用怎样的代码都可以。
包重新排列部412以CRC附加后的奇偶校验包409、附加CRC后的信息包411为输入,进行包的重新排列,输出重新排列后的包413。
另外,也可以在图22的信息414中包含控制信息(例如,信息的种类的信息、影像编码的编码方式的信息(帧速率、压缩率、压缩方法)等(但是,并不限于此。))。
接着,使用图23对图22的动作进行说明。
图23(A)表示流数是1(即,在图22中,发送装置发送影像#1的流的包2201_1)的信息包与奇偶校验包的关系。图22的编码部406以信息包为输入,通过进行错误(丢失)纠正编码而得到奇偶校验包。
在图23(A)中,编码部406对于影像#1的流信息包中的“信息包S$1 -1”,“信息包S$1-2”,“信息包S$1-3”,····,“信息包S$1-(n-1)”,“信息包S$1-n”的n个(n是2以上的整数)的信息包,实施错误(丢失)纠正编码,生成“奇偶校验包#1”,“奇偶校验包#2”,“奇偶校验包#3”,…,“奇偶校验包#(h-1)”,“奇偶校验包#h”的h个(h是1以上的整数) 的奇偶校验包。即,编码部406按照“影像#1的流的n个信息包生成h个奇偶校验包”。
图23(B)表示流数是2(即,在图22中,发送装置发送影像#1的流的包2201_1及影像#2的流的包2201_2)的信息包与奇偶校验包的关系。图22的编码部406以信息包为输入,通过进行错误(丢失)纠正编码,得到奇偶校验包。
在图23(B)中,编码部406对于影像#1的流的信息包中的“信息包 S$1-1”,“信息包S$1-2”,“信息包S$1-3”,····,“信息包S$1-(n -1)”,“信息包S$1-n”的n个(n是2以上的整数)的信息包,“信息包 S$2-1”,“信息包S$2-2”,“信息包S$2-3”,····,“信息包S$2-(n -1)”,“信息包S$2-n”的n个(n是2以上的整数)的信息包的共计2×n 个信息包,实施错误(丢失)纠正编码,生成“奇偶校验包#1”,“奇偶校验包#2”,“奇偶校验包#3”,…,“奇偶校验包#(2×h-1)”,“奇偶校验包 #2×h”的2×h个(h是1以上的整数)的奇偶校验包。即,编码部406按照“影像#1的流的n个信息包和影像#2的流的n个信息包的共计2×n个包,生成2×h个奇偶校验包”。
图23(C)表示流数u(即,在图22中,发送装置从影像#1的流的包 2201_1发送影像#u的流的包2201_u)(u是1以上的整数)的信息包与奇偶校验包的关系。图22的编码部406以信息包为输入,通过进行错误(丢失)纠正编码,得到奇偶校验包。
在图23(C)中,对于影像#1的流的信息包中的“信息包S$1-1”,“信息包S$1-2”,“信息包S$1-3”,····,“信息包S$1-(n-1)”,“信息包S$1-n”的n个(n是2以上的整数)的信息包,“信息包S$2-1”,“信息包S$2-2”,“信息包S$2-3”,····,“信息包S$2-(n-1)”,“信息包S$2-n”的n个(n是2以上的整数)的信息包,····,及,“信息包 S$u-1”,“信息包S$u-2”,“信息包S$u-3”,····,“信息包S$u-(n -1)”,“信息包S$u-n”的n个(n是2以上的整数)的信息包的共计u×n 个信息包,实施错误(丢失)纠正编码,生成“奇偶校验包#1”,“奇偶校验包#2”,“奇偶校验包#3”,…,“奇偶校验包#(u×h-1)”,“奇偶校验包 #u×h”的u×h个(h是1以上的整数)的奇偶校验包。
即,在影像#j的流的信息包是“信息包S$j-1”,“信息包S$j-2”,“信息包S$j-3”,…,“信息包S$j-(n-1)”,“信息包S$j-n”的n个(n 是2以上的整数)、j是1到u的情况下,信息包的合计个数是共计u×n个。
即,编码部406按照“从影像#1的流的n个信息包到影像#u的流的n 个信息包的共计u×n个包,生成u×h个奇偶校验包”。
对编码率与码长的关系进行记述。
例如,在图23(A)中,发送装置为了发送影像#1的流的包,由1440 比特的信息和1440比特的奇偶校验构成的块长2880比特使用错误(丢失) 纠正(块)码实施丢失纠正的编码。
此外,在图23(B)中,发送装置为了发送影像#1的流的包和影像#2 的流的包,使用由1440×2=2880比特的信息和1440×2=2880比特的奇偶校验构成的块长2880×2=5760比特的错误(丢失)纠正(块)码实施丢失纠正的编码。
并且,在图23(C)中,发送装置为了发送从影像#1的流到影像#u的流的包,使用由1440×u比特的信息和1440×u比特的奇偶校验构成的块长 2880×u比特的错误(丢失)纠正(块)码,实施丢失纠正的编码。
由此,在图23(A)中,发送装置为了发送影像#1的流的包,使用由 a比特的信息和b比特的奇偶校验构成的块长a+b比特的错误(丢失)纠正 (块)码,实施丢失纠正的编码(a是1以上的整数,b是1以上的整数)。
此外,在图23(B)中,发送装置为了发送影像#1的流的包和影像#2 的流的包,使用由2×a比特的信息和2×b比特的奇偶校验构成的块长2× (a+b)比特的错误(丢失)纠正(块)码,实施丢失纠正的编码。
并且,在图23(C)中,发送装置为了发送从影像#1的流到影像#u的流的包,使用由a×u比特的信息和b×u比特的奇偶校验构成的块长(a+b) ×u比特的错误(丢失)纠正(块)码,实施丢失纠正的编码。
接收发送装置发送的信号的接收装置的结构是图3所示那样的。并且,图3的包(或帧)处理部315的结构是图24所示那样的,对于与图10同样动作的部分,赋予相同的标号。
错误检测部1002以接收数据1001、控制信息信号1008为输入,例如基于控制信息信号1008中的关于包的结构的信息(例如,包长的信息、关于包的次序的信息等),了解接收数据1001的包的结构,基于能够了解的结构进行包的错误检测,输出错误检测后的包1003。
存储及重新排列部1004以错误检测后的包1003、控制信息信号1008 为输入,基于控制信息信号中的关于包的结构的信息(例如,包长的信息、关于包的次序的信息、错误(丢失)纠正码的码长、错误(丢失)纠正码的编码率等),存储错误检测后的包1003,再进行重新排列,输出重新排列后的数据1005。
包水平解码部(丢失纠正解码部)1006以重新排列后的数据1005、控制信息信号1008、控制信号1009为输入,基于控制信息信号1008中的关于包结构的信息(例如,包长的信息、关于包的次序的信息、错误(丢失) 纠正码的码长、错误(丢失)纠正码的编码率等),对重新排列后的数据1005 进行包水平的解码。例如,进行与图23(A)、图23(B)及图23(C)的某种对应的解码,输出数据1007。
另外,包水平解码部(丢失纠正解码部)1006作为数据1007,既可以输出信息包,也可以输出信息包、奇偶校验包两者。此外,包水平解码部 (丢失纠正解码部)1006也可以根据控制信号100进行是否进行了包水平的解码的判断。另外,关于包水平的解码方法,例如在实施方式1中是使用图12说明那样的。
流选择部2401以数据1007、控制信号1009为输入。数据1007是图 23(A)、图23(B)及图23(C)的某种那样的包结构。在图23(B)或图23(C)的包结构的情况下,流选择部2401基于控制信号1009,从数据 1007中提取希望的包,输出选择包2402。
另外,流选择部2401作为流的选择,并不限于一个,也可以选择两个以上的流。例如,在用户对接收装置(终端)将影像#1的流选择为希望的流的情况下,流选择部2401提取影像#1的流的包并输出。此外,在用户对于接收装置(终端)选择了影像#1的流和影像#2的流作为希望的流的情况下,流选择部2401也可以提取影像#1的流的包及影像#2的流的包并输出。即,流选择部2401也可以选择两个以上的流。
对由使用图22、图23、图24所示的包结构、包发送方法、包解码方法带来的优点进行说明。
在终端中,影像流的延迟(到开始应用处理为止的规定时间)主要由影像流的编码率及错误(丢失)纠正码的信息长决定。因而,在影像流的编码率的决定后,影像流的延迟依存于错误(丢失)纠正码的信息长。
由此,在进行图23(A)所示的编码的情况下,发送装置作为编码条件而考虑由影像#1的流产生的延迟,决定错误(丢失)纠正码的信息长。这里,作为使影像#1的流的接收品质提高的方法,可以考虑发送装置使错误(丢失)纠正码的块长即信息长变长,但由于影像流的延迟变长,所以需要应对。
首先,在图23(A)中,对影像#1的流的包进行编码,但由于影像#1 的流的包比到开始应用处理为止的规定时间小,所以包含在规定的延迟的范围内。
接着,发送装置如上述那样,对于图23(B)所示的影像#1的流的包和影像#2的流的包,通过使用图23(A)中的编码条件实施输出奇偶校验包1序列的编码,即对仅将n个信息包2序列连结的包输出2h个奇偶校验包1序列,能够使对于影像#1的流的接收装置中的延迟、对于影像#2的流的接收装置中的延迟都与图23(A)的接收装置中的延迟同样包含在规定的延迟的范围内。
另外,在图23(B)中,由于错误(丢失)纠正码的码长(或信息长) 比各流的包长长,所以接收装置能够提高接收品质。
另外,在图23(C)中也是同样的,发送装置能够使各影像流的接收装置的延迟包含在规定的范围内,进一步提高丢失纠正能力。
接着,对图23的变形例进行说明。
例如,在图23(A)中,对影像#1的流的包进行编码,但在接收装置中,由于影像#1的流的包比到开始应用处理为止的规定时间小,所以包含在规定的延迟的范围内。
此时,将使用的错误(丢失)纠正码(即块码)的信息长作为在接收装置中包含在规定的延迟的范围内的条件而例如设定为1440比特。
并且,在图23(B)中,将影像#1的流的包与影像#2的流的包连结,进行错误(丢失)纠正编码。将影像#1的流的包与影像#2的流的包的两者的包连结而进行编码。
此时,使所使用的错误(丢失)纠正码(即块码)的信息长比1440比特大,并且在1440×2=2880比特以下(或不到2880比特)。此时,使1440 成为2倍是因为流数是2。
由此,能够将影像#1的流的接收装置中的延迟、影像#2的流的接收装置中的延迟设定得较小。
另外,关于影像#1的流的接收装置中的延迟、影像#2的流的接收装置中的延迟的两者,为了使延迟更小,优选的是使影像#1的流的信息的比特数为1440比特以下,并且使影像#2的流的信息比特数为1440比特以下,将1440比特以下的影像#1的流的信息与1440比特以下的影像#2的流的信息连结而进行错误(丢失)纠正编码。此时,由于丢失纠正能力提高,接收装置能够得到较高的数据的接收品质。
如果将这一点一般化则为如下所示。
在图23(A)中,对影像#1的流的包进行编码。在接收装置中,作为包含在规定的延迟的范围内的条件,将使用的错误(丢失)纠正码(即块码)的信息长设定为Z比特(Z是1以上的整数)。
并且,在图23(C)中,将从影像#1的流的包到影像#u的流的包连结,进行错误(丢失)纠正编码。即,以影像#1的流的包,影像#2的流的包,····,影像#u的流的顺序进行编码。
此时,在接收装置中,作为包含在规定的延迟的范围内的条件,使所使用的错误(丢失)纠正码(即块码)的信息长比Z比特大、并且在Z×u 比特以下(或不到Z×u比特)。此时,使Z比特成为u倍是基于流数u的。由此,能够将各流的接收装置的延迟设定得较小。
另外,为了使各流的接收装置中的延迟变小,优选的是使各流的信息的比特数为Z比特以下(使全部的流的信息的比特数为Z比特以下),将Z 比特以下的全部的流的信息连结而进行错误(丢失)纠正编码。此时,由于丢失纠正能力提高,所以接收装置能够得到较高的数据的接收品质。
另外,通过如上述那样进行编码、使接收装置中的延迟变小,在用户将影像流切换的情况下,也有切换时间变早的优点。
并且,如使用图23(B)及图23(C)说明那样,发送装置将多个影像流集合,进行错误(丢失)纠正编码,接收装置对连结了多个影像流的代码句进行丢失纠正解码(包水平的解码)。因此,接收装置能够在多个影像流中选择希望的影像流的包,所以能够使接收装置中的延迟变小,得到较高的丢失纠正能力。
图24的包水平解码部(丢失纠正解码部)1006如在实施方式1中说明那样,在BP解码后进行最大似然解码(例如高斯消去法)。此时,接收装置例如进行图25或图26所示的包水平的解码。
图25表示本实施方式的包水平解码部1006的动作的流程图的一例。流程图的各判断例如由图12的控制部1207、BP解码部1201、最大似然解码部1204、选择部1209的某个进行。
以下表示次序的一例。但是,在图25的流程图中,以接收数据被实施包水平下的错误(丢失)纠正编码为前提。
(步骤S2501)控制部1207对各部进行“解码开始”的指示。另外,“解码开始”的判断例如由控制信息信号1206进行。
(步骤S2502)例如,控制部1207或BP解码部1202在将接收数据如图23(B)图23(C)那样进行了编码的情况下,进行“是否得到了希望的流的信息包(或信息)”的判断。例如,在终端要求影像#2的流的信息的情况下,判断是否得到了影像#2的流的信息包(或)信息。
BP解码部1202在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下(S2502:“是”),不进行错误(丢失)纠正解码(将解码处理省略)。因而,图12的选择部1209将从接收数据1201或接收数据1201提取出的希望的流的信息作为选择数据1210输出。
BP解码部1202在没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下(S2502:“否”),开始BP解码。即,图12的BP解码部1202对接收数据1201开始BP解码。
这样,在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下(S2502:“是”),完成解码处理,向选择部1209输出(省略解码处理),由此,能够削减BP解码部1202的运算规模(运算次数),能够削减BP解码部1202 的耗电。
(步骤S2503)BP解码部1202在开始BP解码后开始反复次数的计数。反复次数的最大值设定为Nmax。
(步骤S2504)BP解码部1202确认反复次数n是否比Nmax小。在反复次数n比Nmax小的情况下,进行反复次数n的解码处理。
接着,BP解码部1202对于通过进行第n次反复解码处理得到的数据进行“是否全部得到了希望的流的信息包(或信息)”的判断(步骤S2505)。 BP解码部1202在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下 (S2505:“是”),完成BP解码,将BP解码后的接收序列1203向选择部 1209输出。并且,图12的选择部1209将从BP解码后的接收序列1203或 BP解码后的接收序列1203中提取出的希望的流的信息作为选择数据1210 输出。在没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下(S2505:“否”),完成第n次反复解码处理。
(步骤S2506)BP解码部1202确认反复次数是否比Nmax小。在反复次数比Nmax小的情况下(S2506:“是”),向S2503返回,进行第n+1 次解码处理的反复。
在反复次数成为Nmax的情况下(S2506:“否”),BP解码部1202完成反复解码处理,将没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的BP 解码后的接收序列向最大似然解码部1204输出。
(步骤S2507)最大似然解码部1204以没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的BP解码后的接收序列为输入,例如进行基于高斯消去法的解码,将最大似然解码后的接收序列1205向选择部1209输出。
并且,图12的选择部1209将BP解码后的接收序列1203或从BP解码后的接收序列1203中提取出的希望的流的信息作为选择数据1210输出。在没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下,将BP解码后的接收序列1203输出。
这样,通过在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下完成解码处理(将反复解码处理省略),能够削减解码部的运算规模,能够削减解码部的耗电。
使用图26对图12的包水平解码部1006的动作的与图25不同的例子进行说明。
图26表示本实施方式的包水平解码部1006的流程图。流程图的各判断例如由图12的控制部1207、BP解码部1201、最大似然解码部1204、选择部1209的某个进行。
以下表示次序的一例。其中,在图26的流程图中,以接收数据被实施了包水平下的错误(丢失)纠正编码为前提。
(步骤S2601)控制部1207向各部进行“解码开始”的指示(另外,“解码开始”的判断例如由控制信息信号1211进行)。
(步骤S2602)例如,控制部1207或BP解码部1202在接收数据如图 23(B)图23(C)那样被进行了编码的情况下,进行“是否得到了希望的流的全部的信息包(或信息)”的判断。
BP解码部1202在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下(S2602:“是”),不进行错误(丢失)纠正解码(将解码处理省略)。因而,图12的选择部1209将接收数据1201或从接收数据1201提取出的希望的流的信息作为选择数据1210输出。
BP解码部1202在没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下(S2602:“否”),开始BP解码。即,图12的BP解码部1202对接收数据1201开始BP解码。
这样,通过在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下 (S2602:“是”)完成解码处理、向选择部1209输出(将解码处理省略),能够削减BP解码部1202的运算规模(运算次数),能够削减BP解码部1202 的耗电。
(步骤S2603)BP解码部1202在开始BP解码后,开始反复次数n的计数。
(步骤S2603)BP解码部1202进行第n次反复次数的解码处理。
(步骤S2605)BP解码部1202对于通过进行第n次反复解码处理得到的数据,进行“是否得到了希望的流的全部的信息包(或信息)”的判断。 BP解码部1202在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下 (S2605:“是”),完成BP解码,将BP解码后的接收序列1203向选择部 1209输出。选择部1209将从BP解码后的接收序列1203提取出的希望的流的信息作为选择数据1210输出。
在没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下(S2605:“否”),完成第n次反复解码。
这样,通过BP解码部1202在得到了希望的流的全部的信息包(或信息)的情况下完成解码处理,能够削减BP解码部1202的运算规模(运算次数),能够削减BP解码部1202的耗电。另外,这里记载了“将反复次数计数”,但也可以不将反复次数计数。
(步骤S2606)BP解码部1202将通过第(n-1)次反复解码处理得到的数据与通过第n次反复解码处理得到的数据比较。在通过第(n-1) 次解码处理得到的数据与通过第n次解码处理得到的数据相同的情况下 (S2606:“否”),即使再次进行反复解码处理,也没有错误(丢失)纠正的效果,所以结束反复解码处理,将没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的BP解码后的接收序列向最大似然解码部1204输出。
并且,在通过第(n-1)次解码处理得到的数据与通过第n次处理得到的数据不同(存在通过第n次解码处理新进行了错误(丢失)纠正的数据)的情况下(S2606:“是”),实施第(n+1)次反复解码处理。
(步骤S2607)最大似然解码部1204以没有得到希望的流的全部的信息包(或信息)的BP解码后的接收序列为输入,例如进行基于高斯消去法的解码,将最大似然解码后的接收序列1205向选择部1209输出。
如以上这样,在本实施方式中,发送装置将多个影像流集合,进行错误(丢失)纠正编码,在接收装置中,进行丢失纠正解码(包水平的解码),通过使用选择多个影像流中的希望的影像流的包的方法,能够在使接收装置中的延迟变小的同时得到较高的丢失纠正能力。
另外,在本实施方式中,作为BP解码而以Sum-product解码为例、作为最大似然解码而以高斯消去法为例进行了说明,但本公开并不限于此,作为BP解码也可以使用min-sum解码等,此外,作为最大似然解码,也可以使用高斯―乔丹法(Gauss-Jordanelimination)、高斯―赛德尔法 (Gauss-Seidel method)、LU分解(LU decomposition)等(在最大似然解码的情况下,进行解联立方程式的操作)。
此外,在本实施方式中对实施了包水平的编码的情况进行了说明,但发送装置也存在将包水平的编码省略并发送包(数据)的发送模式。发送装置也可以将进行包水平的编码的模式与将包水平的编码省略的模式切换而发送数据。
(实施方式3)
在本实施方式中,对存在应用在实施方式1、实施方式2中说明的包水平的错误(丢失)纠正编码方法的包和未应用包水平的错误(丢失)纠正编码的包(或信息)的发送方法的例子进行说明。
图27表示发送站的发送装置的结构的一例,对于与图2同样动作的部分,赋予相同的标号。
对图27进行说明。物理层纠错编码204以包(或帧)处理后的数据203、控制信号211、包(或信息)2701、关于优先控制的信号2702为输入,基于控制信号211及关于优先控制的信号2702,决定包(或帧)处理后的数据203及包(或信息)2701的送出方法,对数据203进行(物理层用的) 纠错编码,将纠错编码后的数据205输出。另外,关于包(或帧)处理后的数据203及包(或信息)2701的送出方法的决定方法,使用图28、图29、图30在以后详细地说明。
图28表示作为图27的物理层纠错编码部的输入的包的时间轴上的包结构的一例(在图28中,假设横轴是时间)。
图28的包1-#1(2801_1),包1-#2(2801_2),…,包1-#m(2801_m) 及包2-#1(2802_1),包2-#2(2802_2),…,包2-#m(2802_m)相当于图27的包(或帧)处理后的数据203。另外,包(或帧)处理后的数据203被实施了包水平下的错误(丢失)纠正编码。并且,图28的包$1 (28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)相当于图27的包(或信息) 2701。另外,包(或信息)2701既可以被实施包水平下的错误(丢失)纠正编码,也可以不被实施包水平下的错误(丢失)纠正编码。
图28所示的“包$1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”比“包 1-#1(2801_1),包1-#2(2801_2),…,包1-#m(2801_m)及包2 -#1(2802_1),包2-#2(2802_2),…,包2-#m(2802_m)”在时间上靠后向物理层纠错编码部204完成输入。另外,关于优先控制的信号2702 包含表示是否是紧急性较高的(想要优先地到达终端的)(“包$1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”)的信息。
图29表示图27的物理层纠错编码部204输出的纠错编码后的数据的时间轴上的数据输出的一例。横轴是时间。
在图28所示的数据输入中,关于优先控制的信号2702包含表示“包 $1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”是紧急性较高的(想要优先地到达终端的)包的信息。
物理层纠错编码部204作为图29(A)所示的第1方法,不输出“包1 -#1(2801_1),包1-#2(2801_2),…,包1-#m(2801_m)及包2- #1(2802_1),包2-#2(2802_2),…,包2-#m(2802_m)”,而输出“包 $1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”。
“包$1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”是物理层的纠错编码后的数据205。
此外,在图29(A)中,物理层纠错编码部204附加控制信息2900,但在控制信息2900中包含表示是紧急性较高的(想要优先地到达终端的) 包的信息。
此外,作为图29(B)所示的第2方法,物理层纠错编码部204将紧急性较高的(想要优先地到达终端的)“包$1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”比“包1-#1(2801_1),包1-#2(2801_2),…,包1- #m(2801_m)及包2-#1(2802_1),包2-#2(2802_2),…,包2-#m(2802_m)”在时间靠前输出。
“包$1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”是物理层的纠错编码后的数据205。
此外,在图29(B)中,物理层纠错编码部204附加控制信息2900,但在控制信息2900中包含表示是紧急性较高的(想要优先地到达终端的) 包的信息。
由此,发送装置拥有对于终端装置能够将紧急性较高的信息可靠地发送的优点。
另外,根据发送装置发送的调制信号的帧结构,发送装置除了图29(B) 以外,也可以如图30所示那样不将“包$1(28_1),包$2(28_2),…,包$n(28_n)”在时间上靠前发送的情况。另外,在图30中,控制信息2900 也包含表示包含紧急性较高的数据的信息。
图31表示发送站的发送装置发送的调制信号的帧结构的一例,横轴是时间,纵轴是频率,例如是使用OFDM方式等的多载波方式的帧结构的例子。
在图31中,前同步码3101例如包括终端和发送站用来调整时间及频率同步的码元、终端用来检测调制信号的码元、终端用来推测信道变动的码元。
控制信息码元3102例如包括调制方式的信息、物理层的纠错码的方式 (码元的种类、码长、编码率等)的信息、包水平下的错误(丢失)纠正符(码元的种类、码长、编码率等)的信息、关于紧急性较高的数据的信息(是否包含紧急性较高的数据的信息、指定紧急性较高的数据的包的信息)等。
数据码元3103是用来传送信息的码元。另外,在图31中,记述了终端用来推测信道变动的导频码元(参照码元),但也可以在前同步码3101、控制信息码元3102、数据码元3103中***导频码元。
图32表示终端的接收装置的结构的一例,对于与图3同样动作的部分,赋予相同的标号,对于同样动作的部分,省略说明。
包(或帧)处理部315在判断为在包含在控制信息信号310中的“表示是否包含紧急性较高的(想要优先地到达终端的)信息的信息”中包含有紧急性较高的(想要优先地到达终端的)信息的情况下,优先地对紧急性较高的数据实施处理,作为数据316输出。
如以上这样,根据本实施方式,通过将紧急性较高的(想要优先地到达终端的)数据处置,发送站具有能够向终端可靠地发送紧急性较高的信息的优点。
(实施方式4)
在本实施方式中,对在中继器中使用在实施方式1、实施方式2中说明的包水平的错误(丢失)纠正编码方法的方法的一例进行说明。
图33表示本实施方式的***结构的例子。例如,发送站3301(参照图 2)发送影像(例如运动图像或静止图像)及/或音频的数据。
中继器3302将发送站3301发送的影像(例如运动图像或静止图像) 及/或音频的数据接收,实施信号处理,发送影像(例如运动图像或静止图像)及/或音频的数据。
终端#A(3303_1)、终端#B(3303_2)将中继器3302发送的调制信号接收,实施信号处理,得到影像(例如运动图像或静止图像)及/或音频的数据(参照图3)。
另外,在图33中,记载了1个中继器3302,但中继器3302也可以存在多个。此外,记载了两个终端,但也可以是存在1个终端的情况,也可以存在3个以上的终端。
接着,对发送站3301、中继器3302、终端#A、#B的动作进行说明。发送站3301的结构例如是图2所示那样的,此外,发送站3301发送的调制信号的帧结构例如是图31那样的,关于它们已经进行了说明,所以这里省略详细的说明。
在图34中表示中继器3302的结构的一例。接收装置3403以由天线 3401接收到的接收信号3402为输入,将实施了信号处理的数据3404及关于数据的信息3405输出。
发送装置3407以数据3404、关于数据的信息3405、控制信号3406为输入,输出实施了信号处理的发送信号3408。发送信号3408作为电波被从天线3409输出。
在图35中表示图34的中继器3302的接收装置3403的结构的一例。在图35中,对于与图3同样动作的部分,赋予同样的标号,省略说明。
例如,在对图33的发送站3301的包实施了包水平的错误(丢失)纠正编码的情况下,图35的包(或帧)处理部315进行包水平的错误(丢失) 纠正码的解码,输出解码数据316。除此以外,包(或帧)处理部315输出解码数据316的状态信息3501。
信号处理部3502以解码数据316及解码数据的状态信息3501为输入,实施信号处理,将信号处理后的数据3503及关于信号处理后的数据的信息 3504输出。
接着,对图35的中继器3302的接收装置3403的动作例进行说明。图 33的发送站3301例如发送图36所示的包。在图36中,表示第k个包群的结构的一例(k例如是0以上的整数)。第k个包群是包括从“信息包k- #1”到“信息包k-#n”的n个信息包(n是2以上的整数)和从“奇偶校验包k-#1”到“奇偶校验包k-#h”的h个奇偶校验包(h是1以上的整数)的结构。因而,在包水平的错误(丢失)纠正编码中,通过将从“信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包编码,得到从“奇偶校验包 k-#1”到“奇偶校验包k-#h”的h个奇偶校验包。另外,各包也可以在编码后包含错误检测码、包号码等的控制信息。
图37表示图33的中继器3302接收到的图36的第k个包群的接收状态的一例。在图37中,“信息包k-#1”通过记载为“○”,表示被中继器 3302没有错误地接收到。
“信息包k-#2”通过记载为“×”,表示在中继器3302中发生错误而不能得到包(不定包或缺失包)。
“奇偶校验包k-#(h-1)”通过记载为“×”,表示不能由中继器3302 得到包(不定包或缺失包)。
“奇偶校验包k-#h”通过记载为“○”,表示被中继器3302没有错误地接收到。
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315以图37 的状态的包为输入,实施包水平的错误(丢失)纠正解码。
(第1方法)
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315通过实施包水平的错误(丢失)纠正解码,将图37的“信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包作为数据316输出。但是,数据316在包水平的错误(丢失)纠正解码的结果的状况下,在从“信息包k-#1”到“信息包k -#n”的n个信息包中包含不定的信息包。即,数据316包含即使进行丢失纠正解码也得不到的信息包。
因而,包(或帧)处理部315将表示各信息包的状态的信息(表示是否得到了包或是否为不定的包的信息)作为数据的状态信息3501输出。
信号处理部3502以数据316、数据的状态信息3501为输入,将通过数据316得到的信息包作为信号处理后的数据3503输出,将数据的状态信息 3501作为关于数据的信息3504输出。
另外,信号处理部3502也可以将不定的信息包删除,将删除后的信息作为信号处理后的数据3503输出。作为别的方法,信号处理部3502也可以输出对于不定的信息包植入了伪数据的虚拟的信息包。另外,伪数据优选的是规则性的数据,以便知道是伪数据。
作为别的方法,信号处理部3502也可以以数据316、数据的状态信息 3501为输入,根据数据316制作信息。例如,在数据316是影像(及/或音频)的流的情况下,信号处理部3502也可以实施影像的解码及编码,将影像的压缩方法、及/或帧速率、及/或比特率(压缩率)、及/或像素数等变更而制作信息,作为信号处理后的数据3503输出。
图38表示图34的中继器3302的发送装置3407的结构的一例,对于与图2同样动作的部分,赋予相同的标号。
图38的中继器3302的发送装置3407例如在如图33那样中继器3302 对多个终端(同时)发送数据(例如多载波传送)情况下,进行包水平的错误(丢失)纠正编码。
图35的中继器3302的接收装置3403输出的信号处理后的数据3503 相当于图38的中继器3302的发送装置3407的信息201,图35的中继器 3302的接收装置3403输出的关于数据的信息3504相当于图38的中继器 3302的发送装置3407的关于数据的信息3801。
并且,图38的包(或帧)处理部202以信息201、控制信号211、关于数据的信息3801为输入,例如对信息201进行包水平的错误(丢失)纠正编码,输出包(或帧)处理后的数据203。另外,在控制信号211表示包水平的错误(丢失)纠正编码的省略的情况下,图38的包(或帧)处理部 202将包水平的错误(丢失)纠正编码省略,将数据203输出。
接着,对与第1方法不同的第2方法进行说明。
(第2方法)
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315通过实施包水平的错误(丢失)纠正解码,将图37的“信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包、以及从“奇偶校验包k-#1”到“奇偶校验包k -#h”的h个奇偶校验包作为数据316输出。但是,数据316在包水平的错误(丢失)纠正解码的结果的状况下,也有在从信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包中存在不定的信息包的情况。即,数据316也有包含即使进行丢失纠正解码也得不到的信息包的情况。此外,也有在从“奇偶校验包k-#1”到“奇偶校验包k-#h”的h个奇偶校验包中存在不定的奇偶校验包的情况,有存在即使进行丢失纠正解码也得不到的奇偶校验包的情况。
因而,包(或帧)处理部315将表示各信息包的状态、各奇偶校验包的状态的信息(表示是否得到包或是否为不定的包的信息)作为数据的状态信息3501输出。
信号处理部3502以数据316、数据的状态信息3501为输入,将通过数据316得到的信息包、奇偶校验包作为信号处理后的数据3503输出,将数据的状态信息3501作为关于数据的信息3504输出。
另外,信号处理部3502也可以将不定的信息包删除,将删除后的数据作为信号处理后的数据3503输出。作为别的方法,信号处理部3502也可以输出对于不定的信息包植入了伪数据的虚拟的信息包,此外也可以输出对于不定的奇偶校验包植入了伪数据的虚拟的奇偶校验包。另外,伪数据优选的是规则性的数据,以便知道是伪数据。
图38表示图34的中继器3302的发送装置3407的结构的一例,对于与图2同样地动作的部分,赋予相同的标号。
图38的中继器3302的发送装置3407例如在如图33那样中继器3302 对多个终端(同时)发送数据(例如多载波传送)情况下,进行包水平的错误(丢失)纠正编码。
图35的中继器3302的接收装置3403输出的信号处理后的数据3503 相当于图38的中继器3302的发送装置3407的信息201,图35的中继器 3302的接收装置3403输出的关于数据的信息3504相当于图38的中继器 3302的发送装置3407的关于数据的信息3801。
并且,图38的包(或帧)处理部202以信息201、控制信号211、关于数据的信息3801为输入,例如对信息201进行包水平的错误(丢失)纠正编码,输出包(或帧)处理后的数据203。另外,在控制信号211表示包水平的错误(丢失)纠正编码的省略的情况下,图38的包(或帧)处理部 202将包水平的错误(丢失)纠正编码省略而输出数据203。
接着,对与第1方法、第2方法不同的第3方法进行说明。
(第3方法)
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315省略包水平的错误(丢失)纠正解码。
由此,包(或帧)处理部315将包水平的错误(丢失)纠正解码省略,将图37的从“信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包、以及从“奇偶校验包k-#1”到“奇偶校验包k-#h”的h个奇偶校验包作为数据 316输出。因而,也有在从“信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包中存在不定的信息包的情况,此外,也有在从“奇偶校验包k-#1”到“奇偶校验包k-#h”的h个奇偶校验包中存在不定的奇偶校验包的情况,即,有存在即使进行丢失纠正解码也得不到的信息包、奇偶校验包的情况。
因而,包(或帧)处理部315将表示各信息包的状态、各奇偶校验包的状态的信息(表示是否得到了包或是否是不定的包的信息)作为数据的状态信息3501输出。
信号处理部3502以数据316、数据的状态信息3501为输入,将通过数据316得到的信息包、奇偶校验包作为信号处理后的数据3503输出,将数据的状态信息3501作为关于数据的信息3504输出。
信号处理部3502也可以将不定的信息包删除,将删除后的数据作为信号处理后的数据3503输出。另外,作为别的方法,信号处理部3502也可以输出对于不定的信息包植入了伪数据的虚拟的信息包,此外也可以输出对于不定的奇偶校验包植入了伪数据的虚拟的奇偶校验包。另外,伪数据优选的是规则性的数据,以便知道是伪数据。
图38表示图34的中继器3302的发送装置3407的结构的一例,对于与图2同样地动作的部分,赋予相同的标号。
图38的中继器3302的发送装置3407例如在如图33那样中继器3302 对多个终端(同时)发送数据(例如多载波传送)的情况下,进行包水平的错误(丢失)纠正编码。
图35的中继器3302的接收装置3403输出的信号处理后的数据3503 相当于图38的中继器3302的发送装置3407的信息201,图35的中继器3302的接收装置3403输出的关于数据的信息3504相当于图38的中继器 3302的发送装置3407的关于数据的信息3801。
并且,图38的包(或帧)处理部202以信息201、控制信号211、关于数据的信息3801为输入,例如对信息201进行包水平的错误(丢失)纠正编码,将包(或帧)处理后的数据203输出。
如以上这样,在图33的发送站3301对中继器3302传送数据的情况下,通过发送站3301进行包水平的错误(丢失)纠正编码,在存在多个中继器 3302的环境中,例如不进行通过发送站3301的再送,各中继器3302对于从发送站3301到中继器3302的通信环境的变动(例如电波传输环境)能够得到较高的数据的接收品质。此外,在图33的中继器3302对终端传送数据的情况下,通过中继器3302进行包水平的错误(丢失)纠正编码,在存在多个终端3303的环境中,例如不进行通过中继器3302的再送,终端 3303对于从中继器3302到终端3303的通信环境的变动(例如电波传输环境)能够得到较高的数据的接收品质。由此,终端3303不易受到从发送站 3301到中继器3302的通信环境、从中继器3302到终端3303的通信环境的影响,由此,终端3303能够得到较高的数据的接收品质。
另外,在本实施方式中,为了传送数据而以通过无线的数据传送为例进行了说明,但并不限于此,即使是通过有线的数据传送也同样能够实施。此外,在图33中,发送站3301也可以不经由中继器3302而直接向终端3303 传送数据。并且,发送站3301发送的调制信号使用的频率带与中继器3302 发送的调制信号使用的频率带既可以相同也可以不同。
(实施方式5)
在本实施方式中,关于在中继器3302中使用在实施方式1、实施方式 2中说明的包水平的错误(丢失)纠正编码方法的方法,对与实施方式4 不同的例子进行说明。
图33表示本实施方式的***结构的例子。关于动作,由于已在实施方式4中说明,所以省略说明。
接着,对发送站3301、中继器3302、终端#A、#B的动作进行说明。发送站3301的结构例如是图2所示那样的,此外,发送站3301发送的调制信号的帧结构例如是图31那样的,关于这些已经说明了,所以这里省略详细的说明。
在图34中表示中继器3302的结构的一例。关于动作,在实施方式4 中进行了说明,所以这里省略说明。
在图35中表示图34的中继器3302的接收装置3403的详细的结构的一例。在图35中,对于与图3同样动作的部分,赋予相同的标号,省略说明。
接着,对图35的中继器3302的接收装置3403的动作例进行说明。图 33的发送站3301例如发送图39(B)所示的包。在图39(B)中,表示第 k个包群的结构的一例(k例如是0以上的整数)。第k个包群是包括从“包 k-#1”到“包k-#g”的g个包(g是3以上的整数)的结构。因而,在包水平的错误(丢失)纠正编码中,通过将图39(A)的从“信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包(n是2以上的整数)编码,得到从“包 k-#1”到“包k-#g”的g个包。另外,各包也可以在编码后包含错误检测码、包号码等的控制信息。另外,信息包和奇偶校验包没有被区别。
图40表示图33的中继器3302接收到的图39的第k个包群的接收状态的一例。
在图40中,“包k-#1”通过记载为“○”,表示被中继器3302没有错误地接收到。
“包k-#2”通过记载为“×”,表示在中继器3302中发生错误、不能得到包(不定包或缺失包)。
“包k-#(g-1)”通过记载为“×”,表示在中继器3302中发生错误、不能得到包(不定包或缺失包)。
“包k-#g”通过记载为“○”,表示被中继器3302没有错误地接收到。
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315以图40 的状态的包为输入,实施包水平的错误(丢失)纠正解码。
(第1方法)
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315通过实施包水平的错误(丢失)纠正解码而得到图39(B)的从“包k-#1”到“包 k-#g”的g个包A,然后,将图39(A)的从“信息包k-#1”到“信息包k-#n”的n个信息包作为数据316输出。但是,数据316在包水平的错误(丢失)纠正解码的结果的状况下,在从“信息包k-#1”到“信息包k -#n”的n个信息包中包含不定的信息包。即,数据316包含即使进行丢失纠正解码也得不到的信息包。
因而,包(或帧)处理部315将表示各信息包的状态的信息(表示是否得到了包或是否是不定的包的信息)作为数据的状态信息3501输出。
信号处理部3502以数据316、数据的状态信息3501为输入,将通过数据316得到的信息包作为信号处理后的数据3503输出,将数据的状态信息 3501作为关于数据的信息3504输出。
另外,信号处理部3502也可以将不定的信息包删除,将删除后的信息作为信号处理后的数据3503输出。作为别的方法,信号处理部3502也可以输出对于不定的信息包植入了伪数据的虚拟的信息包。另外,伪数据优选的是规则性的数据,以便知道是伪数据。
作为别的方法,信号处理部3502也可以以数据316、数据的状态信息 3501为输入,根据数据316制作信息。例如,在数据316是影像(及/或音频)的流的情况下,信号处理部3502也可以实施影像的解码及编码,将影像的压缩方法、及/或帧速率、及/或比特率(压缩率)、及/或像素数等变更,制作信息,作为信号处理后的数据3503输出。
图38表示图34的中继器3302的发送装置3407的结构的一例,对与图2同样地动作的部分,赋予相同的标号。
图38的中继器3302的发送装置3407例如在如图33那样中继器3302 对多个终端(同时)发送数据(例如多载波传送)的情况下,进行包水平的错误(丢失)纠正编码。
图35的中继器3302的接收装置3403输出的信号处理后的数据3503 相当于图38的中继器3302的发送装置3407的信息201,图35的中继器 3302的接收装置3403输出的关于数据的信息3504相当于图38的中继器 3302的发送装置3407的关于数据的信息3801。
并且,图38的包(或帧)处理部202以信息201、控制信号211、关于数据的信息3801为输入,例如对信息201进行包水平的错误(丢失)纠正编码,将包(或帧)处理后的数据203输出。另外,在控制信号211表示包水平的错误(丢失)纠正编码的省略的情况下,图38的包(或帧)处理部202将包水平的错误(丢失)纠正编码省略而输出数据203。
接着,对与第1方法不同的第2方法进行说明。
(第2方法)
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315通过实施包水平的错误(丢失)纠正解码,将图39(B)所示的从“包k-#1”到“包k-#g”的g个包作为数据316输出。但是,数据316在包水平的错误 (丢失)纠正解码的结果的状况下,也有在从“包k-#1”到“包k-#g”的g个包中存在不定的包的情况。即,有数据316包含即使进行丢失纠正解码也得不到的包的情况。
因而,包(或帧)处理部315将表示各包的状态的信息(表示是否得到了包或是否是不定的包的信息)作为数据的状态信息3501输出。
信号处理部3502以数据316、数据的状态信息3501为输入,将通过数据316得到的包作为信号处理后的数据3503输出,将数据的状态信息3501 作为关于数据的信息3504输出。
另外,信号处理部3502也可以将不定的信息包删除,将删除后的数据作为信号处理后的数据3503输出。作为别的方法,信号处理部3502也可以输出对于不定的包植入了伪数据的虚拟的包。另外,伪数据优选的是规则性的数据,以便知道是伪数据。
图38表示图34的中继器3302的发送装置3407的结构的一例,对与图2同样地动作的部分,赋予相同的标号。
图38的中继器3302的发送装置3407例如在如图33那样中继器3302 对多个终端(同时)发送数据(例如多载波传送)的情况下,进行包水平的错误(丢失)纠正编码。
图35的中继器3302的接收装置3403输出的信号处理后的数据3503 相当于图38的中继器3302的发送装置3407的信息201,图35的中继器 3302的接收装置3403输出的关于数据的信息3504相当于图38的中继器 3302的发送装置3407的关于数据的信息3801。
并且,图38的包(或帧)处理部202以信息201、控制信号211、关于数据的信息3801为输入,例如对信息201进行包水平的错误(丢失)纠正编码,将包(或帧)处理后的数据203输出。另外,在控制信号211表示包水平的错误(丢失)纠正编码的省略的情况下,图38的包(或帧)处理部202将包水平的错误(丢失)纠正编码省略而输出数据203。
接着,对与第1方法、第2方法不同的第3方法进行说明。
(第3方法)
图35的中继器3302的接收装置3403的包(或帧)处理部315省略包水平的错误(丢失)纠正解码。
由此,包(或帧)处理部315将包水平的错误(丢失)纠正解码省略,将图39(B)所示的从“包k-#1”到“包k-#g”的g个包作为数据316 输出。因而,也有在从“包k-#1”到“包k-#g”的g个包中存在不定的包的情况,即,有存在即使进行丢失纠正解码也得不到的包的情况。
因而,包(或帧)处理部315将表示各包的状态的信息(表示是否得到了包或是否是不定的包的信息)作为数据的状态信息3501输出。
信号处理部3502以数据316、数据的状态信息3501为输入,将通过数据316得到的包作为信号处理后的数据3503输出,将数据的状态信息3501 作为关于数据的信息3504输出。
信号处理部3502也可以将不定的信息包删除,将删除后的数据作为信号处理后的数据3503输出。另外,作为别的方法,信号处理部3502也可以输出对于不定的包植入了伪数据的虚拟的包。另外,伪数据优选的是规则性的数据,以便知道是伪数据。
图38表示图34的中继器3302的发送装置3407的结构的一例,对与图2同样地动作的部分,赋予相同的标号。
图38的中继器3302的发送装置3407例如在如图33那样中继器3302 对多个终端(同时)发送数据(例如多载波传送)的情况下,进行包水平的错误(丢失)纠正编码。
图35的中继器3302的接收装置3403输出的信号处理后的数据3503 相当于图38的中继器3302的发送装置3407的信息201,图35的中继器 3302的接收装置3403输出的关于数据的信息3504相当于图38的中继器 3302的发送装置3407的关于数据的信息3801。
并且,图38的包(或帧)处理部202以信息201、控制信号211、关于数据的信息3801为输入,例如对信息201进行包水平的错误(丢失)纠正编码,将包(或帧)处理后的数据203输出。
如以上这样,根据本实施方式,在图33的发送站3301对中继器3302 传送数据的情况下,通过发送站3301进行包水平的错误(丢失)纠正编码,在存在多个中继器3302的环境中,例如不进行通过发送站3301的再送,各中继器3302能够从发送站3301对于中继器3302的通信环境的变动(例如电波传输环境)得到较高的数据的接收品质。此外,在图33的中继器3302 对终端传送数据的情况下,通过中继器3302进行包水平的错误(丢失)纠正编码,在存在多个终端3303的环境中,例如不进行通过中继器3302的再送,终端3303对于从中继器3302到终端3303的通信环境的变动(例如电波传输环境)能够得到较高的数据的接收品质。由此,终端3303不易受到从发送站3301到中继器3302的通信环境、从中继器3302到终端3303 的通信环境的影响,由此,终端3303能够得到较高的数据的接收品质。
另外,在本实施方式中,为了传送数据,以通过无线的数据传送为例进行了说明,但并不限于此,如果是通过有线的数据传送也同样能够实施。此外,在图33中,发送站3301也可以不经由中继器3302而直接向终端3303 传送数据。并且,发送站3301发送的调制信号使用的频率带和中继器3302 发送的调制信号使用的频率带既可以相同也可以不同。
(实施方式6)
在本实施方式中,使用图41说明在将在本说明书中记载的丢失纠正解码(包水平下的丢失纠正解码器及应用层下的丢失纠正解码的至少一方) 的功能用软件实现的情况下提供软件的方法的例子。
在图41中,对例如将实现丢失纠正解码的功能的软件上载到外部服务器4101、外部服务器4101保持实现丢失纠正解码的功能的软件的情况进行说明。
外部服务器4101也可以包含实现丢失纠正解码的功能的软件,还对影像的信息至少进行包水平的编码而包含包括影像的信息的数据。
影像(运动图像)分发服务器4102对影像的信息至少进行包水平的编码,包含包括影像的信息的数据。
另外,外部服务器4101及影像(运动图像)分发服务器4102也可以经由通信站4110、4103向终端4104、4105、4111发送数据,在包含接入点的功能的情况下,也可以不经由通信站4110、4103而直接向终端4104、 4105、4111发送数据。
另外,实现丢失纠正解码的功能的软件只要上载到外部服务器4101及影像(运动图像)分发服务器4102的至少一方中就可以,实现丢失纠正解码的功能的软件只要由外部服务器4101及影像(运动图像)分发服务器 4102的至少一方保持就可以。
终端A(4104)在不需要实现丢失纠正解码的功能的软件的情况下,经由通信站4103对外部服务器4101请求实现丢失纠正解码的功能的软件的发送并下载。然后,例如终端A(4104)安装实现丢失纠正解码的功能的软件。
同样,终端B(4105)在不需要实现丢失纠正解码的功能的软件的情况下,经由通信站4103对外部服务器4101请求实现丢失纠正解码的功能的软件的发送并下载。然后,例如终端B(4105)安装实现丢失纠正解码的功能的软件。
另外,实现丢失纠正解码的功能的软件也可以是与影像(运动图像) 的解码软件等的实现别的功能的软件合并的软件。另外,“影像(运动图像)”也可以包含音频、声音、字幕等的信息。
终端A(4104)及终端B(4105)将影像(运动图像)分发服务器4102 发送的包含影像的信息的数据经由通信站4103接收,使用下载的软件进行丢失纠正解码,例如然后进行影像(运动图像)的解码。
终端C(4111)在不需要实现丢失纠正解码的功能的软件的情况下,经由通信站4110对外部服务器4101请求实现丢失纠正解码的功能的软件的发送并下载。然后,终端C(4111)安装实现丢失纠正解码的功能的软件。
另外,通信站4110由于没有连接在影像(运动图像)分发服务器4102 上,所以终端C(4111)在进入到包含接入点的功能的影像(运动图像) 分发服务器4102的可无线通信区中之后,将包含从影像(运动图像)分发服务器4102无线发送的影像的信息的数据接收,使用从外部服务器4101 下载的软件进行丢失纠正解码,进行影像(运动图像)的解码。
根据以上,在本说明书中记载的丢失纠正解码(包水平下的丢失纠正解码器及应用层下的丢失纠正解码的至少一方)的功能可以由软件实现,软件例如也可以由服务器(外部服务器4101及影像(运动图像)分发服务器4102)对终端提供。
<补充>
当然,也可以将在本说明书中说明的实施方式、其他内容组合多个而实施。
此外,关于各实施方式、其他内容都不过是例子,例如,虽然例示了“调制方式、错误(丢失)纠正编码方式(使用的纠错码、码长、编码率等)、控制信息等”,但在应用了别的“调制方式、错误(丢失)纠正编码方式(使用的纠错码、码长、编码率等)、控制信息等”的情况下也能够以同样的结构实施。
关于调制方式,即使使用在本说明书中记载的调制方式以外的调制方式,也能够实施在本说明书中说明的实施方式及其他内容。例如,也可以应用APSK(Amplitude PhaseShift Keying)(例如,16APSK、64APSK、128APSK、256APSK、1024APSK、4096APSK等),PAM(Pulse Amplitude Modulation)(例如,4PAM、8PAM、16PAM、64PAM、128PAM、256PAM、1024PAM、4096PAM等),PSK(Phase Shift Keying)(例如,BPSK、QPSK、 8PSK、16PSK、64PSK、128PSK、256PSK、1024PSK、4096PSK等),QAM (Quadrature Amplitude Modulation)(例如,4QAM、8QAM、16QAM、 64QAM、128QAM、256QAM、1024QAM、4096QAM等)等,在各调制方式中,也可以为均匀映射、非均匀映射。此外,作为传送方法,既可以如是本实施方式那样发送装置用一个天线、接收装置用一个以上的天线接收信号的传送方法(SISO(Single-InputSingle-Output)传送方法、SIMO (SIngle-Input Multiple-Output)传送方法),此外也可以是发送装置发送多个流、接收装置用1个以上的天线接收调制信号的方式(MIMO(Multiple -Input Multiple-Output)传送方式、MISO(Multiple-Input Single-Output) 传送方式)。此外,也可以使用空时块码、空时格码(此时,当使用OFDM 等的多载波方式时,既可以将码元在时间轴方向上排列,也可以在频率轴方向上排列,也可以在频率―时间轴方向上排列)。
本公开并不限于在上述实施方式中说明的内容,在用来实现本公开和与其关联或附属的事项的任何形态中都能够实施,例如也可以是以下。
(1)在上述各实施方式中,主要对由编码器及发送装置实现的情况进行了说明,但并不限于此,例如在由有线的广播、有线通信、电力线通信、光通信、无线通信装置实现的情况下也能够应用。
(2)也可以将在上述各实施方式中说明的发送侧的通信装置的动作的次序记载到程序中,将该程序预先保存到ROM(Read Only Memory)中, CPU(Central ProcessingUnit)将存储在ROM中的该程序读出并执行。此外,也可以将记载有发送侧的通信装置的动作的次序的程序保存到能够由计算机读取的存储介质中,将保存在存储介质中的程序存储到计算机的 RAM(Random Access Memory)中,计算机的CPU将存储在RAM中的该程序读出并执行。
(3)上述各实施方式等的各结构典型地也可以作为具有输入端子及输出端子的集成电路即LSI(Large Scale Integration)实现。它们既可以单独地1芯片化,也可以以包含各实施方式的全部结构或一部分的结构的方式1 芯片化。
这里设为LSI,但根据集成度的差异,也有被称作IC(Integrated Circuit),***LSI、超级LSI、超大规模LSI的情况。
此外,集成电路化的方法并不限于LSI,也可以由专用电路或通用处理器实现。也可以使用在LSI制造后能够编程的FPGA(Field Programmable Gate Array)或能够再构成LSI内部的电路单元的连接及设定的可重构处理器。
进而,如果因半导体技术的进步或派生的其他技术而出现替代LSI的集成电路化的技术,则当然也可以使用该技术进行功能块的集成化。有可能是生物技术的应用等。
(4)本公开并不限于无线通信(通过无线的广播),当然在电力线通信(PLC:PowerLine Communication)、可视光通信、光通信等的有线通信及通过有线的广播中也是有用的。
(5)在上述各实施方式中,使用物理层及应用层、包水平的用语进行了说明,但这单单是定义,称呼方式并不限于此。
(6)也有将物理层的纠错码通常称作FEC(Forward Error Correction:前向纠错)scheme(方案)的情况。
(7)也有将包水平的错误(丢失)纠正码称作AL(Application Layer:应用层)-(Forward Error Correction)scheme的情况。
在本说明书中,具备发送装置的可以想到例如是广播站、基站、接入点、终端、便携电话(mobile phone)等的通信/广播设备,此时,具备接收装置的可以想到是电视机、收音机、终端、个人计算机、便携电话、接入点、基站等的通信设备。此外,也可以考虑本公开中的发送装置、接收装置是具有通信功能的设备,该设备是能够经由某种接口与电视机、收音机、终端、个人计算机、便携电话等的用来执行应用的装置连接那样的形态。
此外,在本实施方式中,数据码元以外的码元、例如导频码元(前同步码、独特字、后同步符、参照码元等)、控制信息用的码元等在帧中怎样配置都可以。并且,这里命名为导频码元、控制信息用的码元,但进行怎样的命名方式都可以,具有相同功能的码元即使是不同的名称,也可以解释为相同的码元。
导频码元例如只要是在发送装置及接收装置中使用PSK调制进行调制的已知的码元(或通过接收装置调整同步而接收装置能够知道发送装置发送的码元)就可以,接收装置使用该码元进行频率同步、时间同步、(各调制信号的)信道推测(CSI(Channel StateInformation)的推测)、信号的检测等。
此外,控制信息用的码元是用来传送用来实现(应用等的)数据以外的通信的、需要向通信对方传送的信息(例如,在通信中使用的调制方式、错误(丢失)纠正编码方式、错误(丢失)纠正编码方式的编码率、上位层中的设定信息等)的码元。
对于发送装置、接收装置,需要通知发送方法(MIMO、SISO、空时块码、交织方式)、调制方式、纠错编码方式、包水平的错误(丢失)纠正方式,但根据实施方式省略了关于这一点的记载。另外,在发送装置发送的帧中存在传送这些信息的码元,接收装置通过得到码元来变更动作。
另外,本公开并不限定于各实施方式,能够各种各样地变更而实施。例如,在各实施方式中,对作为通信装置进行的情况进行了说明,但并不限于此,也可以将该通信方法作为软件进行。
产业上的可利用性
本公开在例如使用低密度奇偶校验码(LDPC Codes:Low Density Parity CheckCodes)等的丢失纠正码将丢失数据复原时是有用的。
标号说明
101、3301 发送站
102A、102B、102Z、3303 终端
202、315 包(或帧)处理部
204 物理层纠错编码部
206 调制部
208 发送部
210、301 天线
303 接收部
305 时间及频率同步部
307 信道推测部
309 控制信息提取部
311 解调部
313 物理层纠错解码部
318 解析部
321、1207 控制部
382 解码器
384 显示部
386 扬声器
402、506 包生成部
404、503 重新排列部
406、504 编码部
408、410、508、804、812 错误检测码附加部
412 包重新排列部
802、814 控制信息附加部
1002 错误检测部
1004 存储及重新排列部
1006 包水平解码部
1202 BP解码部
1204 最大似然解码部
1209 选择部
2202 并行-串行变换部
2401 流选择部
3302 中继器
3403 接收装置
3407 发送装置
Claims (1)
1.一种解码装置,其特征在于,包括:
BP解码部,在输入至上述解码装置的信号是由编码装置对一个以上的信息包进行了LDPC编码处理而得到的第1输入信号,且上述一个以上的信息包的数据量是规定的数据量以上的情况下,对上述第1输入信号进行BP解码;
最大似然解码部,在输入至上述解码装置的信号是上述第1输入信号,且从上述BP解码部输出的信号是未从上述第1输入信号解码全部的上述一个以上的信息包而得到的第1BP解码信号的情况下,对上述第1BP解码信号进行最大似然解码;以及
选择部,
(i)在输入至上述解码装置的信号是未由上述编码装置对上述一个以上的信息包进行LDPC编码处理的第2输入信号,且上述一个以上的信息包的数据量不足上述规定的数据量的情况下,选择上述第2输入信号、
(ii)在从上述BP解码部输出的信号是从上述第1输入信号解码了全部的上述一个以上的信息包的第2BP解码信号的情况下,选择上述第2BP解码信号、
(iii)在输入至上述解码装置的信号是上述第1输入信号,且从上述BP解码部输出的信号是上述第1BP解码信号的情况下,选择上述最大似然解码后的信号。
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