JP3794800B2

JP3794800B2 - Data communication method and apparatus

Info

Publication number: JP3794800B2
Application number: JP28672597A
Authority: JP
Inventors: 雅人野中; 敬西
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2017-10-20
Also published as: JPH11122228A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動再送方式（ＡＲＱ：Automatic Repeat Request ）と呼ばれる通信方法を用いるデータ通信方法及び装置に関し、特に、再送回数に制限がある場合のデータ通信方法及び装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
文献：特開平８−６５２７９号公報「重み付け多数決復号法によるＡＲＱ通信方法及び装置」
自動再送方式（ＡＲＱ）と呼ばれる通信方法により誤り訂正をする技術に、上記文献に開示されているものがある。
【０００３】
無線通信等のように誤りのある環境下でも正しいデータを確実に伝送できるようにするための通信方法の一つに、上述の自動再送方式（ＡＲＱ）と呼ばれる通信方法がある。この通信方法は、誤りの検出とデータの再送を基本とする通信技術であり、以下の通信動作を基本とする。
【０００４】
まず、送信側では、送信すべきデータ（符号化ビット列）がフレームと呼ばれる単位ごと分割された後、ＣＲＣ（cyclic redundancy check）符号等の誤り検出符号及びフレーム番号が付加されて通信路へ送出される。
【０００５】
一方、受信側は、受信されたフレームに誤りがあるか否か誤り検出符号を用いて調べる。誤りの確認されなかったフレームについては後段の処理部に渡され、誤りが確認されたフレームについてはそのフレーム番号が送信側に通知され、同一フレームの再送が要求される。
【０００６】
送信側は、再送要求（ＡＲＱ信号）を受けると、再送要求で特定されたフレームを再度伝送する。かかる通信手順により、誤りのある伝送路でも正確なデータの伝送を実現している。
【０００７】
しかしながら、かかる通信方法により再送されたフレームについて再度誤りが確認される場合には、同一フレームについて再送動作が繰り返され、伝送遅延時間の増加及び通信速度の低下が大きくなってしまう。そこで、再送回数を制限が必要となる。
【０００８】
これを、実例を挙げて説明する。伝送遅延時間の増大が問題になる通信には、テレビ電話等の双方向映像通信がある。一般に双方向の映像通信において許容される表示遅延時間は３００msec前後であり、表示遅延がこれ以上になると円滑なコミュニケーションができなくなる。しかし、動画像の符号化／復号化処理には１５０msec前後の時間を必要とするため、映像の再送信に割くことができる実質的な時間は１５０msec程度となる。また、通信路の応答遅延時間は１００msec前後になるため、再送回数は１〜２回程度が現実的な値となる。
【０００９】
図２は、自動再送方式（ＡＲＱ）と呼ばれる通信方法を用いる動画像通信装置の構成を表している機能ブロック図である。なお、図２に示す機能ブロック群のうち、上段の機能ブロック群２０１〜２０７が送信側端末に対応し、下段の機能ブロック群２０８〜２１２が受信側端末に対応している。従って、図中、Ａの部分が下りの通信路、Ｂの部分が上りの通信路である。
【００１０】
図２の動画像通信装置による通信動作を説明する。端子２０１から入力された画像データは、動画像符号化器２０２において圧縮された後、フレームと呼ばれる単位に分割される。再送要求のない場合、この出力はセレクタ２０４を介して誤り検出符号化器２０５に入力される一方、将来の再送要求に備えて再送メモリ２０３に蓄えられる。誤り検出符号化器２０５に入力されたフレームデータは、この誤り検出符号化器２０５においてＣＲＣ符号等の誤り検出符号を付加された後、後段のフレーム番号付加器２０６においてさらにフレーム番号が付加されて通信路に出力される。
【００１１】
受信側では、フレーム番号検出器２０８及び誤り検出器２０９において、受信されたフレームデータについてそのフレーム番号と誤りの有無が調べられる。誤りが無い場合は、フレームデータを動画像復号器２１１に渡し、次のフレームの処理に移る。誤りがあった場合は、受信側再送制御器２１０から送信側再送制御器２０７に対して誤りの発生と共にそのフレーム番号が通知される。これを受けた送信側再送制御器２０７は、再送メモリ２０３に保持されている同じフレームを再度伝送するように制御する。
【００１２】
なお、受信側再送制御器２１０ではフレーム番号検出器２０８からのフレーム番号を監視し、同一フレームが複数回誤った場合、制限された回数以上の再送要求をしないように制御する。
【００１３】
以上の動作により、誤りのある伝送路でも伝送遅延時間を増大させることなく比較的正確なデータの伝送が実現されている。
【００１４】
しかしながら、再送回数を制限すると、完全な誤りの訂正はできなくなってしまう。
【００１５】
そこで、上記文献の場合には、誤り検出の結果得られた複数の再送フレームの各ビットに、各フレームの受信状態（受信レベル等による）に応じた重みを付した後多数決判定することにより、ビット誤り率を改善し、再送回数が制限されるような場合でも比較的信頼性の高いデータを得ることができるようにしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献に示された通信方法をもってしても、以下に示すような課題があった。
【００１７】
すなわち、許容された回数だけフレームを繰り返し再送しても誤りが訂正されない場合、受信レベル等を考慮した重み付け多数決後のデータが後段回路に出力されるが、このデータの信頼性を高めるためには何回か再送を繰り返す必要があり、リアルタイム性が求められる双方向の動画像通信アプリケーションには効果的な適応が難しいという課題があった。
【００１８】
しかも、従来技術では、多数決判定のために誤り検出用の冗長ビットが常に付加されているので、再送回数が１又は２回程度に制限されるような使用状況下では、多数決判定による信頼性の向上が望めないだけでなく、冗長ビットによる通信速度の低下が問題となっていた。
【００１９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して通信速度の低下の少ない又は信頼性を向上できるデータ通信方法及び装置を提案しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
（Ａ）かかる課題を解決するため本発明においては、通信データに含まれる誤りの有無を受信側で検出し、誤りが検出された場合、当該通信データの自動再送を送信側に要求する自動再送方式を用いてデータの通信を行うデータ通信方法において、以下のようにする。なお、データ通信装置についても同様とする。
【００２１】
すなわち、要求できる再送回数に制限がある場合、送信側は、最終再送データについて、誤り検出符号を付さずに送信するようにする。
【００２２】
また、受信側は、最終再送データについて、誤り検出処理を実行することなく、復号処理を実行するようにする。
【００２３】
かかるデータ通信方法を用いることにより、再送データが占有する通信時間を短くでき、通信速度の低下を抑制できる。これにより、特に実時間伝送が要求される通信データの場合には、通信時間の低下に起因した品質の劣化を回避することができる。
【００２４】
（Ｂ）また、本発明においては、通信データに含まれる誤りの有無を受信側で検出し、誤りが検出された場合、当該通信データの自動再送を送信側に要求する自動再送方式を用いてデータの通信を行うデータ通信方法において、以下のようにする。なお、データ通信装置についても同様とする。
【００２５】
すなわち、要求できる再送回数に制限がある場合、送信側は、最終再送データについて、誤り検出符号に替えて誤り訂正符号を付して送信するようにする。
【００２６】
また、受信側は、最終再送データについて、誤り検出処理をすることなく、誤り訂正処理を実行し、誤り訂正後のデータを復号処理するようにする。
【００２７】
かかるデータ通信方法を用いることにより、最終再送データの信頼性を向上させることができ、その分、品質の向上を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、動画像通信装置を例に、本発明に係るデータ通信方法及び装置の第１の実施形態を、図面を用いて説明する。
【００２９】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
第１の実施形態に係る動画像通信装置の特徴は、再送回数に制限がある場合に、最後の再送データ（以下「最終再送データ」という。）には誤り検出用の冗長ビットを付けないことにより通信速度の低下を抑える点にある。
【００３０】
図１は、かかる通信機能を備える動画像通信装置の機能ブロック構成を表している。なお、図１に示す機能ブロック群のうち、上段の機能ブロック群１０１〜１０７が送信側端末に対応し、下段の機能ブロック群１０８〜１１２が受信側端末に対応している。従って、図中、Ａの部分が下りの通信路、Ｂの部分が上りの通信路である。
【００３１】
まず、送信側端末の構成を説明する。
【００３２】
送信側端末は、画像データ入力端子１０１、動画像符号化器１０２、再送メモリ１０３、セレクタ１０４、誤り検出符号化器１０５、フレーム番号付加器１０６、送信側再送制御器１０７から構成されている。
【００３３】
ここで、動画像符号化器１０２は、画像データ入力端子１０１から入力される画像データを圧縮すると共に、画像データを誤り検出のためフレーム単位に分割する手段である。符号化後のフレーム単位データは、再送メモリ１０３及びセレクタ１０４に出力されている。
【００３４】
再送メモリ１０３は、受信側からの再送要求に備えて設けられているメモリであり、送信側制御器１０７から与えられる制御信号とメモリアドレスにより制御される手段である。ここで、再送メモリ１０３は、送信フレーム番号に対応した所定領域にフレーム単位データを保持すると共に、当該領域から読み出してセレクタ１０４に出力するようになっている。
【００３５】
セレクタ１０４は、送信側再送制御器１０７から与えられる制御信号の指示に応じ、選択された方のフレーム単位データを後段に出力する手段である。
【００３６】
誤り検出符号化器１０５は、送信側再送制御器１０７の制御に基づいて誤り検出符号化処理を実行する手段である。ここで、誤り検出符号化器１０５は、送信側再送制御器１０７からの制御信号がオン制御信号である場合には、ＣＲＣ符号等の誤り検出符号を生成して入力データに付加し、制御信号がオフ制御信号である場合には、入力データをそのまま後段へ出力するようになっている。
【００３７】
フレーム番号付加器１０６は、送信側再送制御器１０７から与えられたフレーム番号を入力データに付加して通信路に送出する手段である。
【００３８】
送信側再送制御器１０７は、送信フレームを管理する手段であり、フレーム番号を生成するカウンタと、再送要求回数をカウントするカウンタと、再送回数の識別のための比較器と、その他回路とで構成されている。ここで、フレーム番号を生成するカウンタは、動画像符号化器１０２からフレーム単位データが出力される度、そのカウント値がインクリメントされる。
【００３９】
なお、送信側再送制御器１０７は、再送メモリ１０３にメモリアドレスと制御信号を与え、セレクタ１０４に入力選択信号を与え、誤り検出符号化器１０５に最終再送を示す信号を与え、フレーム番号付加器１０６に送信フレーム番号を示す信号を与えている。
【００４０】
また、送信側再送制御器１０７には、通信路経由で受信側再送制御器１１０から再送要求信号及びそのフレーム番号が入力されており、当該情報に基づいて再送動作が制御される。
【００４１】
次に、受信側端末の構成を説明する。
【００４２】
受信側端末は、フレーム番号検出器１０８、誤り検出器１０９、受信側再送制御器１１０、動画像復号器１１１、復号画像出力端子１１２から構成されている。
【００４３】
ここで、フレーム番号検出器１０８は、通信路を介して受信された受信データからフレーム番号を検出する手段であり、フレーム番号を削除した後の受信データを後段の誤り検出器１０９に出力する。なお、フレーム番号検出器１０８は、検出されたフレーム番号を受信側再送制御器１１０に与える。
【００４４】
誤り検出器１０９は、受信側再送制御器１１０から与えられる制御信号に応じて制御される手段であり、オン制御信号が与えられたとき、受信データに含まれる誤り検出冗長ビットを用いて受信データに誤りがあるか否か調べ、オフ制御信号が与えられたとき、誤り検出冗長ビットを削除した受信データを後段にそのまま出力する。
【００４５】
受信側再送制御器１１０は、再送要求の送出を管理する手段であり、同一フレームについての再送要求回数をカウントするカウンタと、再送回数の識別のための比較器と、その他回路とで構成されている。受信側再送制御器１１０は、フレーム番号検出器１０８からフレーム番号が入力されると、そのフレーム番号のデータ再送回数をカウンタのカウント値から調べる機能を備えており、最大再送回数である場合には、誤り検出器１０９にオフ制御信号を与える一方、その他の場合には、誤り検出器１０９にオン制御信号を与えるようになっている。
【００４６】
なお、受信側再送制御器１１０は、誤り検出器１０９からの入力によって誤り検出処理されたフレームに誤りがないことを検出すると、処理されたフレーム番号に対応する再送回数をカウントするカウンタをリセットするよう動作する。その反対に、受信側再送制御器１１０は、誤り検出器１０９からの入力によって誤り検出処理されたフレームに誤りの存在を検出すると、処理されたフレーム番号に対応する再送回数をカウントするカウンタをインクリメントし、フレーム番号と共に再送要求を通信路に送出するように構成されている。
【００４７】
動画像復号器１１１は、圧縮符号化されている受信データを伸張して圧縮前のデータに復元すると共に、フレーム単位に分割されているデータを結合して元の画像データを復号するようになっている。
【００４８】
（Ａ−２）送受信動作
続いて、第１の実施形態に係る動画像通信装置による送受信動作を説明する。
【００４９】
（ａ）送信動作
（ａ−１）再送要求が入力されていない場合の動作
まず最初に、再送要求が入力されていない場合における送信側端末の動作を説明する。このとき、送信側再送制御器１０７は、内部にあるカウンタの値をフレーム番号として処理する。すなわち、再送メモリ１０３にはカウンタ値に対応した領域を示すメモリアドレス及び制御信号が、フレーム番号付加器１０６にはカウンタ値が送られ、それぞれにおいて前述の処理が行われる。
【００５０】
再送要求が入力されていないため、セレクタ１０４には動画像符号化器１０２の出力を選択する信号が与えられ、誤り検出符号化器１０５にはオン制御信号が与えられる。すなわち、再送要求のない場合は、動画像符号化器１０２の出力である新規符号化データが、誤り検出符号化処理された後、フレーム番号が付加されて通信路に出力される。
【００５１】
（ａ−２）再送要求が入力された場合の動作
次に、再送要求及び再送を要求するフレームのフレーム番号が入力された場合における送信側端末の動作を説明する。このとき、送信側再送制御器１０７は、受信側再送制御器１１０から再送要求があったフレーム番号に対応したデータを送出するように制御動作を行なう。
【００５２】
ここで、再送要求されたフレームは過去に送出したフレームであり、再送メモリ１０３に保持されている。従って、再送メモリ１０３には、再送要求されたフレーム番号に対応した領域を示すメモリアドレス及び制御信号が送信側再送制御器１０７から与えられる。同様に、セレクタ１０４には再送メモリ１０３を選択する信号が送信側再送制御器１０７から与えられる。また、フレーム番号付加器１０６にはそのフレーム番号が送信側再送制御器１０７から与えられる。
【００５３】
ところで、送信側再送制御器１０７は、同一フレームについての再送回数をカウントしているカウンタのカウント値（再送要求回数）が最大再送回数と一致するか否か比較器にて判定し、カウント値が最大再送回数に一致しない場合は再び再送する可能性があるため、誤り検出符号化器１０５に対しオン制御信号を出力する。これに対し、カウント値が最大再送回数に一致した場合は以後再送することがないため、誤り検出符号化器１０５に対しオフ制御信号を出力する。
【００５４】
すなわち、再送要求があり、それが最終再送要求でなければ、再送メモリ１０３に蓄えられている再送要求に対応するデータが誤り検出符号化され、再送要求のあったフレーム番号を付加され通信路に出力される。そして反対に、再送要求があり、それが最終再送要求の場合は、再送メモリ１０３に蓄えられている再送要求に対応するデータが、そのままフレーム番号を付加されるだけで通信路に出力される。
【００５５】
（ｂ）受信動作
（ｂ−１）受信データが最終再送データでない場合の動作
まず、受信データが最終再送データでない場合の動作を説明する。このとき、通信路からは上述の処理が行なわれたデータがフレーム番号検出器１０８に入力される。フレーム番号検出器１０８では受信データからフレーム番号を検出し、受信側再送制御器１１０にそれを伝える。また、フレーム番号を削除した受信データを誤り検出器１０９に送る。
【００５６】
ここで、受信側再送制御器１１０は、フレーム番号検出器１０８からフレーム番号が入力されると、そのフレーム番号のデータの再送回数を、再送要求回数カウント用のカウンタで調べる。ここでは、最大再送回数でない場合であるので、誤り検出器１０９に対してオン制御信号が出力され、誤り検出器１０９の誤り検出動作が実行される。
【００５７】
誤り検出器１０９は、受信データ中に含まれる誤り検出冗長ビットを用いて受信データに誤りがあるか否か調べ、その結果を受信側再送制御器１１０に伝える。また、誤りのない場合は、誤り検出冗長ビットを削除した受信データを動画像復号器１１１に送る。
【００５８】
なお、誤りが検出されなかった場合、受信側再送制御器１１０は、処理フレーム番号に対応するカウンタのカウント値をリセットし、誤りが検出された場合は、そのフレームの再送回数をカウントするカウンタをインクリメントすると共に、フレーム番号と再送要求を通信路に出力する。
【００５９】
（ｂ−２）受信データが最終再送データである場合の動作
受信データが最終再送データであるか否かは受信側再送制御器１１０で認識される。受信側再送制御器１１０は、フレーム番号検出器１０８からフレーム番号が入力されると、そのフレーム番号のデータの再送回数を再送要求回数カウント用のカウンタで調べる。ここでは、受信データが最終再送データである場合の動作であるので、そのカウント値が最大再送回数と一致することが判定される。
【００６０】
すると、受信側再送制御器１１０は、誤り検出器１０９における誤り検出処理が開始される前にオフ制御信号を与え、その処理を禁止する。これにより、誤り検出器１０９は、入力された受信データをそのまま後段の画像復号器１１１に出力するよう動作する（元々誤り検出冗長ビットは付加されていないのでその削除処理も行われない。）。この結果、動画像復号器１１１において受信データが伸長され映像データとして出力される。
【００６１】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
図３を用いて、第１の実施形態の効果を説明する。この図で斜線の部分は誤り検出用の冗長ビットを表している。またこの図では、最大再送回数は１回に制限され、”ｆｒａｍｅＮ−１”及び”ｆｒａｍｅＮ”の伝送で誤りがあった場合を示している。なお、この例では”ｆｒａｍｅＮ”は再送によっても誤りは訂正されることはない。
【００６２】
受信側端末は、”ｆｒａｍｅＮ−１”の冗長ビットまで受信して誤りを検出すると、再送要求信号（ＡＲＱ）を送信側に送出する。
【００６３】
従来例の場合には（図中上段の（ａ））、再送要求信号（ＡＲＱ）を受信した送信側端末が最終再送データである”ｆｒａｍｅＮ−１”に誤り検出符号を付加して再送信を実行する。
【００６４】
ただし、再送要求信号（ＡＲＱ）の受信時は、”ｆｒａｍｅＮ＋１”の送信中であるため、”ｆｒａｍｅＮ−１’”は”ｆｒａｍｅＮ＋１”の送信終了後に送信される。
【００６５】
一方の受信側端末は、”ｆｒａｍｅＮ−１’”を受信すると誤り検出を行ない、誤りのないことを確認した後、そのデータを後段の処理にまわす。同様に、”ｆｒａｍｅＮ’”も再送されてくると誤り検出を行なう。”ｆｒａｍｅＮ’”では再び誤りが検出されるが、リアルタイム性保持のための再送回数の制限により、誤りのあることを識別する信号と共に後段の処理にデータが渡される。
【００６６】
一方、この第１の実施形態の場合には、最終再送データに誤り検出用冗長ビットを付加しない。このため、受信側端末において再送されてきた”ｆｒａｍｅＮ−１’”を受信すると、誤り検出処理を行なわずに後段の処理にデータを渡す。また”ｆｒａｍｅＮ’”も同様に処理する。後段の処理には誤りのある可能性を含んだデータが送られるが、この誤りは動画像復号の過程で不明なコードが現れる等の理由で検出することができる。つまり、最終再送データには誤り検出用冗長ビットが付加されてなくても問題にならない。
【００６７】
さて、従来例では、送信データには必ず冗長ビットが付加されていたが、第１の実施形態の場合には最終再送データについては冗長ビットを付けないので、再送データが通信路を占有する時間をその分短くできる。すなわち、通信速度の低下を抑えることができる。特に、動画像通信のアプリケーションでは、通信速度の低下が少なくなるので、画質の向上を図ることができる。
【００６８】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、動画像通信装置を例に、本発明に係るデータ通信方法及び装置の第２の実施形態を、図面を用いて説明する。
【００６９】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態に係る動画像通信装置の特徴は、最終再送データに、誤り検出冗長ビットの代わりに誤り訂正冗長ビットを付加し、データの信頼性を向上させる点にある。
【００７０】
図４に、かかる通信機能を備える動画像通信装置の機能ブロック構成を示す。なお、図４の場合、図１との同一、対応部分には同一、対応符号を付している。また、上段の機能ブロック群が送信側端末に対応し、下段の機能ブロック群が受信側端末に対応している。
【００７１】
図４及び図１から分かるように、この第２の実施形態に係る動画像通信装置は、誤り訂正符号化器４０１、セレクタ４０２、誤り訂正器４０３、セレクタ４０４が新たに設けられた点で第１の実施形態と異なる。
【００７２】
ここで、送信側端末に設けられた誤り訂正符号化器４０１は、前述したように最終再送データに対して誤り訂正冗長ビットを付加するために設けられた回路であり、誤り検出符号化器１０５に対して並列的に設けられている。
【００７３】
セレクタ４０２は、誤り訂正符号化器４０１の出力と、誤り検出符号化器１０５の出力とのいずれか一方をフレーム番号付加器１０６に出力するために設けられた回路であり、送信側再送制御器１０７’によって切換制御される構成となっている。
【００７４】
一方、受信側端末に設けられた誤り訂正器４０３は、受信データが最終再送データである場合にこれを誤り訂正するために設けられた回路であり、その他の受信データの処理用に設けられている誤り検出器１０９に対して並列的に設けられている。
【００７５】
セレクタ４０４は、誤り訂正器４０３の出力と、誤り検出器１０９の出力のいずれか一方を動画像復号器１１１に出力するために設けられた回路であり、受信側再送制御器１１０’によって切換制御される構成となっている。
【００７６】
なお、この実施形態では、最終再送データについての処理動作の切換えはセレクタ４０２及び４０４によって実行される構成となっているため、第１の実施形態の場合に誤り検出符号化器１０５及び誤り検出器１０９に入力されていたオン／オフ制御信号は不要である。
【００７７】
（Ｂ−２）送受信動作
続いて、第２の実施形態に係る動画像通信装置による送受信動作を説明する。なお、第２の実施形態における基本動作は第１の実施形態と同じであるため、ここでは変更部分を中心に説明する。すなわち、最終再送データについての送受信動作についてのみ説明し、最終再送データの送受信時以外の動作については説明を省略する。
【００７８】
図５に、第２の実施形態の場合の送受信信号を示す。図中、斜線部分は誤り検出用の冗長ビットを示しており、黒塗部分は誤り訂正用の冗長ビットを表している。またこの図では、最大再送回数は１回に制限されているものとし、”ｆｒａｍｅＮ−１”及び”ｆｒａｍｅＮ”の伝送で誤りがあったものとする。
【００７９】
さて、再送要求が受信側端末から通知されると、送信側端末の送信側再送制御器１０７’はそのフレームの再送要求回数を調ベ、これが最終再送要求であるか否かを判断する。
【００８０】
ここで、最終再送要求であると判断した場合には、セレクタ４０２に対し、誤り訂正符号化器４０１の出力を選択するように制御信号を出力する。これにより通信路には誤り訂正符号が付加された再送フレームが出力されることになる。
【００８１】
一方、受信側端末では、受信側再送制御器１１０’がフレーム番号検出器１０８から与えられるフレーム番号を監視することで、現時点の受信データが最終再送データか否かを判断する。
【００８２】
ここで、最終再送要求に対して送られてきた最終再送データであると判断した場合には、セレクタ４０４に対し誤り訂正器４０３の出力を選択するように制御信号を出力する。これにより、送信側端末において誤り訂正符号化された後通信路を介して伝送されてきた最終再送データは、受信側端末において誤り訂正され、動画像復号器１１１’に与えられることになる。
【００８３】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、最終再送データを誤り訂正符号化することにしたので、小さな誤りであれば訂正できるようになり、最終再送データの信頼性を向上することができる。
【００８４】
例えば、第１の実施形態の場合には、再送動作を繰り返しても”ｆｒａｍｅＮ”についての誤りを訂正できなかったが、この第２の実施形態の場合には、最終再送時に誤り訂正符号化を行なうことで”ｆｒａｍｅＮ”を誤りなく送信できる。
【００８５】
（Ｃ）第３の実施形態
以下、動画像通信装置を例に、本発明に係るデータ通信方法及び装置の第３の実施形態を、図面を用いて説明する。
【００８６】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
この第３の実施形態に係る動画像通信装置は、第２の実施形態の機能を更に進めるもので、最終再送データに付加された誤り訂正符号により、最終再送データだけでなく、過去の誤ったデータに対しても誤りの訂正を試みることで、より信頼性の高いデータを得ることに特徴を有するものである。
【００８７】
図６に、かかる通信機能を備える動画像通信装置の受信側端末の機能ブロック構成を示す。ただし、この第３の実施形態では、送信側端末に第２の実施形態に係る動画像通信装置の送信側端末と同じでものを用いるため、図６中、これを省略している。なお、図６の場合、図４との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【００８８】
図６及び図４から分かるように、この第３の実施形態に係る動画像通信装置は、受信側端末にメモリ６０１とセレクタ６０２が追加されたことを除き、第２の実施形態に係る動画像通信装置と同様の構成を有している。
【００８９】
ここで、メモリ６０１は、過去の受信されたデータのうち誤り検出器１０９において誤りが検出されたデータを記憶しておくための記憶手段であり、セレクタ６０２は、当該メモリ６０１から読み出したデータと通信路から受信されたデータのいずれか一方を後段回路に出力するために設けられている。
【００９０】
（Ｃ−２）送受信動作
続いて、第３の実施形態に係る動画像通信装置による送受信動作を、図７を用いて説明する。
【００９１】
なお、誤り訂正符号は、冗長ビット数が少ない場合、十分な訂正能力を持つことができない。このため、誤り訂正処理により誤りを訂正できない場合がある。また、誤りが残っていても、これが必ずしも誤り有として認識されるわけではない。
【００９２】
そこで、この第３の実施形態においては、最終再送データを、誤り訂正器４０３で誤り訂正（図７処理１）した後、その結果を誤り検出器１０９に入力して誤りの有無を確認するようにする（図７処理２）。この処理で誤りが検出されると、過去に受信した同一フレームについての誤りのあるデータをメモリ６０１から読み出し、誤り訂正処理を行ない（図７処理３）、再度誤り検出処理を行なうようにする（図７処理４）。
【００９３】
具体的には、以下の動作となる。まず、最終再送データ以外の受信データが受信されている場合について説明する。このとき、フレーム番号検出器１０８の出力は、セレクタ６０２を介して誤り検出器１０９に与えられ、当該受信データに誤りが存在するか否か判定される。
【００９４】
ここで、誤りが検出されない場合には、セレクタ４０９を介して動画像復号器１１１に受信データが出力されることになるが、誤りが検出された場合には、セレクタ４０９を介してメモリ６０１に蓄えられ、同時に、受信側再送制御器１１０”から送信側端末に対して再送要求が出力される。
【００９５】
ところが、再送要求を繰り返しても誤りのないデータが受信できず、結果として誤り訂正符号が付加された最終再送データが受信されると、今度は、この受信データを誤り訂正器４０３に与え、誤り訂正処理を行なう。しかし、このような誤り訂正処理を実行しても、訂正結果に誤りが含まれているか否かは不明である。
【００９６】
従って、訂正結果、すなわちセレクタ４０９の出力を、メモリ６０１を経由して再びセレクタ６０２に帰還させることにより誤りの有無を検出する。なおこのとき、受信側再送制御器１１０”は、セレクタ６０２にメモリ６０１の出力を選択するよう制御信号を出力する。
【００９７】
これにより、誤り訂正器４０３の出力が誤り検出器１０９に入力されることになり、確実に受信データに含まれていた誤りが訂正されたかが確かめられる。
【００９８】
ここで、再度誤りが検出されると、受信側再送制御器１１０”は、過去誤りが検出されたためにメモリ６０１に保持されている同一フレームについてのデータを読み出し、誤り訂正器４０３で誤り訂正を行なう。
【００９９】
続いて、これを、セレクタ６０２を介して誤り検出器１０９に帰還入力し、再度、誤り検出処理を実行する。ここで再び誤りが検出されれば、メモリ６０１より別のデータを読み出し、同様の処理を繰り返す。なお、同一フレーム番号のデータに対する誤り訂正冗長ビット及び誤り検出冗長ビットは、誤り訂正器４０３及び誤り検出器１０９に保持されているものとする。
【０１００】
繰り返しにより、誤りのないデータが得られれば、これを動画像復号器１１１に与え、誤り訂正処理を終える。
【０１０１】
これに対し、全てのデータに対して上記処理を行なっても誤りが残った場合には、誤りのあることを示す識別信号と共に、誤りのある受信データを動画像復号器１１１に与える動作が実行される。
【０１０２】
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
以上のように、第３の実施形態によれば、誤りが検出されたために再送されてきた受信データに付加されている誤り検出符号及び誤り訂正符号（誤り訂正符号については、最終再送データについてのみ、誤り検出符号についてはそれ以外の伝送時）を、異なるタイミングで伝送されてきた同一データに適用し、誤り訂正後の受信データに誤りが残存していないか検出し、誤りがない場合にはそれを用いて復号動作を行うようにしたので、一段と信頼性の高いデータを得ることができるようになる。
【０１０３】
（Ｄ）他の実施形態
なお、上述の実施形態においては、動画像データの通信に用いられる動画像通信装置に本発明を適用する場合について述べたが、通信するデータは、静止画その他画像データであっても良く、音声データやバイナリーデータ等であっても良い。
【０１０４】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、自動再送方式を用いてデータの通信を行うデータ通信方法及び装置において、要求できる再送回数に制限がある場合、送信側は、最終再送データについて、誤り検出符号を付さずに送信し、受信側は、最終再送データについて、誤り検出処理を実行することなく、復号処理を実行することにより、再送データが占有する通信時間を短くでき、通信速度の低下を抑制できる。これにより、特に実時間伝送が要求される通信データの場合には、通信時間の低下に起因した品質の劣化を回避することができる。
【０１０５】
また、上述のように、本発明によれば、自動再送方式を用いてデータの通信を行うデータ通信方法及び装置において、要求できる再送回数に制限がある場合、送信側は、最終再送データについて、誤り検出符号に替えて誤り訂正符号を付して送信し、受信側は、最終再送データについて、誤り検出処理をすることなく、誤り訂正処理を実行し、誤り訂正後のデータを復号処理することにより、最終再送データの信頼性を向上させることができる。これにより、その分、品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデータ通信装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】従来装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るデータ通信装置の送受信動作を示す図である。
【図４】本発明に係るデータ通信装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係るデータ通信装置の送受信動作を示す図である。
【図６】本発明に係るデータ通信装置の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図７】第３の実施形態に係るデータ通信装置の送受信動作を示す図である。
【符号の説明】
１０１…画像データ入力端子、１０２…動画像符号化器、１０３…再送メモリ、１０４…セレクタ、１０５…誤り検出符号化器、１０６…フレーム番号付加器、１０７、１０７’…送信側再送制御器、１０８…フレーム番号検出器、１０９…誤り検出器、１１０、１１０’、１１０”…受信側再送制御器、１１１…動画像復号器、１１２…復号画像出力端子、４０１…誤り訂正符号化器、４０２、４０４、６０２…セレクタ、４０３…誤り訂正器、６０１…メモリ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data communication method and apparatus using a communication method called an automatic repeat request (ARQ: Automatic Repeat Request), and is particularly suitable for application to a data communication method and apparatus when the number of retransmissions is limited. is there.
[0002]
[Prior art]
Document: Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-65279 “ARQ Communication Method and Apparatus Using Weighted Majority Decoding Method”
As a technique for performing error correction by a communication method called automatic retransmission (ARQ), there is one disclosed in the above document.
[0003]
As one of communication methods for ensuring that correct data can be reliably transmitted even in an error environment such as wireless communication, there is a communication method called the automatic retransmission method (ARQ) described above. This communication method is a communication technique based on error detection and data retransmission, and is based on the following communication operation.
[0004]
First, on the transmission side, data to be transmitted (encoded bit string) is divided into units called frames, and then an error detection code such as a CRC (cyclic redundancy check) code and a frame number are added and sent to the communication channel. The
[0005]
On the other hand, the receiving side checks whether there is an error in the received frame using an error detection code. A frame for which no error has been confirmed is passed to a subsequent processing unit, and for a frame for which an error has been confirmed, its frame number is notified to the transmission side, and retransmission of the same frame is requested.
[0006]
Upon receiving the retransmission request (ARQ signal), the transmission side transmits the frame specified by the retransmission request again. By this communication procedure, accurate data transmission is realized even on an erroneous transmission line.
[0007]
However, when an error is confirmed again for a frame retransmitted by such a communication method, the retransmission operation is repeated for the same frame, resulting in an increase in transmission delay time and a decrease in communication speed. Therefore, it is necessary to limit the number of retransmissions.
[0008]
This will be described with an example. Communication in which an increase in transmission delay time is a problem includes bidirectional video communication such as a video phone. Generally, the display delay time allowed in bidirectional video communication is about 300 msec, and smooth communication cannot be performed when the display delay is longer than this. However, since a time of about 150 msec is required for the encoding / decoding process of the moving image, the substantial time that can be spent on the retransmission of the video is about 150 msec. Further, since the response delay time of the communication path is around 100 msec, the number of retransmissions is about 1 to 2 times.
[0009]
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of a moving image communication apparatus that uses a communication method called automatic retransmission (ARQ). Note that, among the functional block groups shown in FIG. 2, upper functional block groups 201 to 207 correspond to transmission side terminals, and lower functional block groups 208 to 212 correspond to reception side terminals. Accordingly, in the figure, the portion A is a downstream communication channel, and the portion B is an upstream communication channel.
[0010]
A communication operation by the moving image communication apparatus of FIG. 2 will be described. Image data input from the terminal 201 is compressed by the moving image encoder 202 and then divided into units called frames. When there is no retransmission request, this output is input to the error detection encoder 205 via the selector 204, while being stored in the retransmission memory 203 in preparation for a future retransmission request. The frame data input to the error detection encoder 205 is added with an error detection code such as a CRC code in the error detection encoder 205, and then further added with a frame number in a frame number adder 206 in the subsequent stage. Output to the communication path.
[0011]
On the receiving side, the frame number detector 208 and the error detector 209 check the frame number of the received frame data and whether there is an error. If there is no error, the frame data is transferred to the moving picture decoder 211, and the processing of the next frame is started. When there is an error, the reception side retransmission controller 210 notifies the transmission side retransmission controller 207 of the frame number along with the occurrence of the error. Receiving this, the transmission side retransmission controller 207 controls to transmit the same frame held in the retransmission memory 203 again.
[0012]
Note that the reception side retransmission controller 210 monitors the frame number from the frame number detector 208, and controls so as not to request retransmissions more than the limited number of times when the same frame is mistaken for a plurality of times.
[0013]
With the above operation, relatively accurate data transmission is realized even in an erroneous transmission line without increasing the transmission delay time.
[0014]
However, if the number of retransmissions is limited, complete error correction cannot be performed.
[0015]
Therefore, in the case of the above document, by assigning a weight according to the reception state (depending on the reception level etc.) of each frame to each bit of the plurality of retransmission frames obtained as a result of error detection, The bit error rate is improved, and relatively reliable data can be obtained even when the number of retransmissions is limited.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, even with the communication method shown in the above document, there are problems as shown below.
[0017]
In other words, if the error is not corrected even if the frame is repeatedly retransmitted an allowable number of times, the data after the weighted majority decision in consideration of the reception level etc. is output to the subsequent circuit, but in order to increase the reliability of this data There is a problem that it is difficult to effectively adapt to a bidirectional moving image communication application that requires real-time performance because retransmission needs to be repeated several times.
[0018]
In addition, in the prior art, redundant bits for error detection are always added for the majority decision. Therefore, in a usage situation where the number of retransmissions is limited to one or two, reliability by majority decision In addition to not being able to expect improvement, there was a problem of a decrease in communication speed due to redundant bits.
[0019]
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a data communication method and apparatus that can reduce the communication speed less or improve the reliability as compared with the prior art.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
(A) In order to solve such a problem, in the present invention, the reception side detects the presence or absence of an error included in communication data, and when an error is detected, automatic retransmission that requests the transmission side to automatically retransmit the communication data. In a data communication method for performing data communication using a method, the following is performed. The same applies to the data communication apparatus.
[0021]
That is, when there is a limit to the number of retransmissions that can be requested, the transmission side transmits the final retransmission data without attaching an error detection code.
[0022]
Further, the receiving side executes the decoding process on the final retransmission data without executing the error detection process.
[0023]
By using such a data communication method, the communication time occupied by the retransmission data can be shortened, and a decrease in communication speed can be suppressed. Thereby, particularly in the case of communication data that requires real-time transmission, it is possible to avoid quality degradation due to a decrease in communication time.
[0024]
(B) In the present invention, the reception side detects the presence or absence of an error included in the communication data, and when an error is detected, an automatic retransmission method is used to request the transmission side to automatically retransmit the communication data. A data communication method for performing data communication is as follows. The same applies to the data communication apparatus.
[0025]
That is, when there is a limit on the number of retransmissions that can be requested, the transmission side transmits the final retransmission data with an error correction code instead of the error detection code.
[0026]
Further, the receiving side performs error correction processing on the final retransmission data without performing error detection processing, and decodes the data after error correction.
[0027]
By using this data communication method, the reliability of the final retransmission data can be improved, and the quality can be improved accordingly.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(A) First embodiment
Hereinafter, a first embodiment of a data communication method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking a moving image communication apparatus as an example.
[0029]
(A-1) Configuration of the first embodiment
The video communication device according to the first embodiment is characterized in that redundant bits for error detection are not attached to the last retransmission data (hereinafter referred to as “final retransmission data”) when the number of retransmissions is limited. This is to suppress a decrease in communication speed.
[0030]
FIG. 1 shows a functional block configuration of a moving image communication apparatus having such a communication function. Of the functional block groups shown in FIG. 1, upper functional block groups 101 to 107 correspond to transmission-side terminals, and lower functional block groups 108 to 112 correspond to reception-side terminals. Accordingly, in the figure, the portion A is a downstream communication channel, and the portion B is an upstream communication channel.
[0031]
First, the configuration of the transmitting terminal will be described.
[0032]
The transmission side terminal includes an image data input terminal 101, a moving image encoder 102, a retransmission memory 103, a selector 104, an error detection encoder 105, a frame number adder 106, and a transmission side retransmission controller 107.
[0033]
Here, the moving image encoder 102 is means for compressing image data input from the image data input terminal 101 and dividing the image data into frames for error detection. The encoded frame unit data is output to the retransmission memory 103 and the selector 104.
[0034]
The retransmission memory 103 is a memory provided in preparation for a retransmission request from the reception side, and is a means controlled by a control signal and a memory address given from the transmission side controller 107. Here, the retransmission memory 103 holds the frame unit data in a predetermined area corresponding to the transmission frame number, and reads out from the area and outputs it to the selector 104.
[0035]
The selector 104 is means for outputting the selected frame unit data to the subsequent stage in accordance with an instruction of a control signal given from the transmission side retransmission controller 107.
[0036]
The error detection encoder 105 is means for executing error detection encoding processing based on the control of the transmission side retransmission controller 107. Here, when the control signal from the transmission side retransmission controller 107 is an ON control signal, the error detection encoder 105 generates an error detection code such as a CRC code and adds it to the input data. When is an off control signal, the input data is output to the subsequent stage as it is.
[0037]
The frame number adder 106 is means for adding the frame number given from the transmission side retransmission controller 107 to the input data and sending it to the communication path.
[0038]
The transmission side retransmission controller 107 is a means for managing transmission frames, and includes a counter for generating a frame number, a counter for counting the number of retransmission requests, a comparator for identifying the number of retransmissions, and other circuits. Has been. Here, the counter for generating the frame number is incremented every time frame unit data is output from the moving picture encoder 102.
[0039]
The transmission side retransmission controller 107 gives a memory address and a control signal to the retransmission memory 103, gives an input selection signal to the selector 104, gives a signal indicating the final retransmission to the error detection encoder 105, and sends a frame number adder A signal indicating a transmission frame number is given to 106.
[0040]
Further, the retransmission request signal and its frame number are input to the transmission side retransmission controller 107 from the reception side retransmission controller 110 via the communication path, and the retransmission operation is controlled based on the information.
[0041]
Next, the configuration of the receiving terminal will be described.
[0042]
The receiving side terminal includes a frame number detector 108, an error detector 109, a receiving side retransmission controller 110, a moving picture decoder 111, and a decoded picture output terminal 112.
[0043]
Here, the frame number detector 108 is means for detecting the frame number from the received data received via the communication channel, and outputs the received data after the frame number is deleted to the error detector 109 at the subsequent stage. The frame number detector 108 gives the detected frame number to the receiving side retransmission controller 110.
[0044]
The error detector 109 is a means controlled in accordance with a control signal given from the reception side retransmission controller 110. When an on control signal is given, the error detector 109 uses the error detection redundant bit included in the received data to receive the received data. If an OFF control signal is given, the received data from which the error detection redundant bits are deleted is output as it is to the subsequent stage.
[0045]
The reception side retransmission controller 110 is means for managing the transmission of retransmission requests, and includes a counter for counting the number of retransmission requests for the same frame, a comparator for identifying the number of retransmissions, and other circuits. Yes. When the frame number is input from the frame number detector 108, the receiving side retransmission controller 110 has a function of checking the number of data retransmissions of the frame number from the count value of the counter. While the OFF control signal is supplied to the error detector 109, the ON control signal is supplied to the error detector 109 in other cases.
[0046]
When receiving side retransmission controller 110 detects that there is no error in the frame subjected to error detection processing based on the input from error detector 109, it resets a counter that counts the number of retransmissions corresponding to the processed frame number. Works like this. On the other hand, when the receiving side retransmission controller 110 detects the presence of an error in the frame subjected to the error detection process by the input from the error detector 109, the reception side retransmission controller 110 increments a counter that counts the number of retransmissions corresponding to the processed frame number. The retransmission request is sent to the communication path together with the frame number.
[0047]
The moving image decoder 111 decompresses received data that has been compression-encoded and restores the data before compression, and also combines the data divided into frame units to decode the original image data. ing.
[0048]
(A-2) Transmission / reception operation
Subsequently, a transmission / reception operation by the moving image communication apparatus according to the first embodiment will be described.
[0049]
(A) Transmission operation
(A-1) Operation when no retransmission request is input
First, the operation of the transmitting terminal when no retransmission request is input will be described. At this time, the transmission-side retransmission controller 107 processes the internal counter value as a frame number. That is, the memory address and control signal indicating the area corresponding to the counter value are sent to the retransmission memory 103, and the counter value is sent to the frame number adder 106, and the above-described processing is performed on each.
[0050]
Since no retransmission request is input, the selector 104 is given a signal for selecting the output of the video encoder 102, and the error detection encoder 105 is given an ON control signal. That is, when there is no retransmission request, the new encoded data output from the moving image encoder 102 is subjected to error detection encoding processing, and then a frame number is added and output to the communication path.
[0051]
(A-2) Operation when a retransmission request is input
Next, the operation of the transmitting terminal when a retransmission request and a frame number of a frame requesting retransmission are input will be described. At this time, the transmission side retransmission controller 107 performs a control operation so as to transmit data corresponding to the frame number for which a retransmission request has been received from the reception side retransmission controller 110.
[0052]
Here, the frame requested to be retransmitted is a frame transmitted in the past, and is held in the retransmission memory 103. Accordingly, the retransmission memory 103 is given a memory address and a control signal indicating an area corresponding to the frame number requested for retransmission from the transmission side retransmission controller 107. Similarly, a signal for selecting the retransmission memory 103 is given to the selector 104 from the transmission side retransmission controller 107. The frame number adder 106 is given the frame number from the transmission side retransmission controller 107.
[0053]
By the way, the transmission side retransmission controller 107 determines whether or not the count value (the number of retransmission requests) of the counter counting the number of retransmissions for the same frame matches the maximum number of retransmissions, and the count value is If it does not match the maximum number of retransmissions, there is a possibility of retransmission, so an ON control signal is output to the error detection encoder 105. On the other hand, when the count value matches the maximum number of retransmissions, no retransmission is performed thereafter, so an off control signal is output to the error detection encoder 105.
[0054]
That is, if there is a retransmission request and it is not the final retransmission request, the data corresponding to the retransmission request stored in the retransmission memory 103 is error detection encoded, and the frame number for which the retransmission request has been added is added to the communication path. Is output. On the contrary, if there is a retransmission request and it is a final retransmission request, the data corresponding to the retransmission request stored in the retransmission memory 103 is output to the communication path simply by adding the frame number as it is.
[0055]
(B) Reception operation
(B-1) Operation when received data is not final retransmission data
First, an operation when received data is not final retransmission data will be described. At this time, the data subjected to the above-described processing is input to the frame number detector 108 from the communication path. The frame number detector 108 detects the frame number from the received data and transmits it to the receiving side retransmission controller 110. Also, the received data from which the frame number has been deleted is sent to the error detector 109.
[0056]
Here, when the frame number is input from the frame number detector 108, the receiving side retransmission controller 110 checks the number of retransmissions of the data of the frame number with a counter for counting the number of retransmission requests. Here, since it is not the maximum number of retransmissions, an ON control signal is output to the error detector 109, and the error detection operation of the error detector 109 is executed.
[0057]
The error detector 109 checks whether or not there is an error in the received data using the error detection redundant bit included in the received data, and informs the reception side retransmission controller 110 of the result. If there is no error, the received data from which the error detection redundant bit is deleted is sent to the moving picture decoder 111.
[0058]
If no error is detected, the reception side retransmission controller 110 resets the count value of the counter corresponding to the processing frame number. If an error is detected, the reception side retransmission controller 110 sets a counter that counts the number of retransmissions of the frame. At the same time, the frame number and the retransmission request are output to the communication path.
[0059]
(B-2) Operation when received data is final retransmission data
Whether or not the received data is the final retransmission data is recognized by the reception side retransmission controller 110. When the frame number is input from the frame number detector 108, the receiving side retransmission controller 110 checks the number of retransmissions of the data of the frame number with a counter for counting the number of retransmission requests. Here, since the operation is when the received data is the final retransmission data, it is determined that the count value matches the maximum number of retransmissions.
[0060]
Then, the reception side retransmission controller 110 gives an off control signal before the error detection process in the error detector 109 is started, and prohibits the process. As a result, the error detector 109 operates so as to output the input received data as it is to the subsequent image decoder 111 (the error detection redundant bit is not originally added, and the deletion process is not performed). As a result, the moving image decoder 111 decompresses the received data and outputs it as video data.
[0061]
(A-3) Effects of the first embodiment
The effect of the first embodiment will be described with reference to FIG. In this figure, the shaded area represents redundant bits for error detection. This figure also shows a case where the maximum number of retransmissions is limited to one and there is an error in the transmission of “frameN-1” and “frameN”. In this example, “frameN” is not corrected by retransmission.
[0062]
When the receiving side terminal receives up to “frameN−1” redundant bits and detects an error, it sends a retransmission request signal (ARQ) to the transmitting side.
[0063]
In the case of the conventional example ((a) in the upper part of the figure), the transmission side terminal that has received the retransmission request signal (ARQ) adds an error detection code to “frameN-1” that is the final retransmission data and performs retransmission. Execute.
[0064]
However, since “frameN + 1” is being transmitted when the retransmission request signal (ARQ) is received, “frameN−1 ′” is transmitted after transmission of “frameN + 1” is completed.
[0065]
When one of the receiving side terminals receives "frameN-1 '", it performs error detection, confirms that there is no error, and passes the data to subsequent processing. Similarly, when “frameN ′” is also retransmitted, error detection is performed. In “frameN ′”, an error is detected again, but due to the limitation on the number of retransmissions for maintaining real-time characteristics, data is passed to a subsequent process together with a signal for identifying an error.
[0066]
On the other hand, in the case of the first embodiment, redundant bits for error detection are not added to the final retransmission data. For this reason, when “frameN-1 ′” retransmitted at the receiving terminal is received, the data is passed to the subsequent processing without performing the error detection processing. Also, “frameN ′” is processed in the same manner. Data including the possibility of an error is sent to the subsequent processing, but this error can be detected because an unknown code appears in the process of video decoding. That is, there is no problem even if redundant error detection bits are not added to the final retransmission data.
[0067]
In the conventional example, a redundant bit is always added to transmission data. However, in the case of the first embodiment, the redundant data is not attached to the final retransmission data, so the time for the retransmission data to occupy the communication path. Can be shortened accordingly. That is, a decrease in communication speed can be suppressed. In particular, in a moving image communication application, a decrease in communication speed is reduced, so that image quality can be improved.
[0068]
(B) Second embodiment
A second embodiment of the data communication method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings, taking a moving image communication apparatus as an example.
[0069]
(B-1) Configuration of the second embodiment
The video communication apparatus according to the second embodiment is characterized in that error correction redundancy bits are added to the final retransmission data instead of error detection redundancy bits to improve data reliability.
[0070]
FIG. 4 shows a functional block configuration of a moving image communication apparatus having such a communication function. In the case of FIG. 4, the same and corresponding parts as those in FIG. Also, the upper functional block group corresponds to the transmitting terminal, and the lower functional block group corresponds to the receiving terminal.
[0071]
As can be seen from FIGS. 4 and 1, the moving picture communication apparatus according to the second embodiment is different in that an error correction encoder 401, a selector 402, an error corrector 403, and a selector 404 are newly provided. Different from the first embodiment.
[0072]
Here, the error correction encoder 401 provided in the transmission side terminal is a circuit provided for adding error correction redundant bits to the final retransmission data as described above, and the error detection encoder 105. Are provided in parallel.
[0073]
The selector 402 is a circuit provided for outputting either the output of the error correction encoder 401 or the output of the error detection encoder 105 to the frame number adder 106, and is a transmission side retransmission controller. The switching control is performed by 107 '.
[0074]
On the other hand, the error corrector 403 provided in the receiving side terminal is a circuit provided for error correction when the received data is the final retransmission data, and is provided for processing other received data. The error detector 109 is provided in parallel.
[0075]
The selector 404 is a circuit provided to output either the output of the error corrector 403 or the output of the error detector 109 to the moving picture decoder 111, and the switching control is performed by the reception side retransmission controller 110 ′. It becomes the composition which is done.
[0076]
In this embodiment, since the switching of the processing operation for the final retransmission data is executed by the selectors 402 and 404, the error detection encoder 105 and the error detector are used in the case of the first embodiment. The on / off control signal input to 109 is not necessary.
[0077]
(B-2) Transmission / reception operation
Subsequently, a transmission / reception operation by the moving image communication apparatus according to the second embodiment will be described. Since the basic operation in the second embodiment is the same as that in the first embodiment, the description will focus on the changed portion. That is, only the transmission / reception operation for the final retransmission data will be described, and description of operations other than the transmission / reception of the final retransmission data will be omitted.
[0078]
FIG. 5 shows transmission / reception signals in the case of the second embodiment. In the figure, shaded portions indicate redundant bits for error detection, and black portions indicate redundant bits for error correction. Also, in this figure, it is assumed that the maximum number of retransmissions is limited to one, and there is an error in the transmission of “frameN-1” and “frameN”.
[0079]
When a retransmission request is notified from the receiving side terminal, the transmitting side retransmission controller 107 ′ of the transmitting side terminal checks the number of retransmission requests for the frame and determines whether this is the final retransmission request.
[0080]
If it is determined that the request is a final retransmission request, a control signal is output to the selector 402 so as to select the output of the error correction encoder 401. As a result, a retransmission frame to which an error correction code is added is output to the communication path.
[0081]
On the other hand, in the receiving side terminal, the receiving side retransmission controller 110 ′ monitors the frame number given from the frame number detector 108 to determine whether or not the current received data is the final retransmission data.
[0082]
If it is determined that the data is the final retransmission data transmitted in response to the final retransmission request, a control signal is output to the selector 404 so that the output of the error corrector 403 is selected. As a result, the final retransmission data transmitted through the communication channel after being subjected to error correction coding at the transmission side terminal is subjected to error correction at the reception side terminal and given to the moving picture decoder 111 ′.
[0083]
(B-3) Effects of the second embodiment
As described above, according to the second embodiment, since the final retransmission data is subjected to error correction coding, it is possible to correct a small error and improve the reliability of the final retransmission data. it can.
[0084]
For example, in the case of the first embodiment, the error about “frameN” could not be corrected even if the retransmission operation was repeated, but in the case of this second embodiment, error correction coding was performed at the time of final retransmission. By doing so, “frameN” can be transmitted without error.
[0085]
(C) Third embodiment
Hereinafter, a third embodiment of the data communication method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking a moving image communication apparatus as an example.
[0086]
(C-1) Configuration of the third embodiment
The moving picture communication apparatus according to the third embodiment further proceeds with the function of the second embodiment. By using the error correction code added to the final retransmission data, not only the final retransmission data but also the past error occurred. It is characterized by obtaining more reliable data by trying to correct errors in the data.
[0087]
FIG. 6 shows a functional block configuration of a receiving side terminal of a moving image communication apparatus having such a communication function. However, in the third embodiment, the same transmission side terminal as that of the transmission side terminal of the moving image communication apparatus according to the second embodiment is used for the transmission side terminal. In the case of FIG. 6, the same and corresponding parts as those in FIG.
[0088]
As can be seen from FIGS. 6 and 4, the moving image communication apparatus according to the third embodiment is the moving image according to the second embodiment except that a memory 601 and a selector 602 are added to the receiving side terminal. It has the same configuration as the communication device.
[0089]
Here, the memory 601 is storage means for storing data in which errors are detected by the error detector 109 among the previously received data, and the selector 602 stores the data read from the memory 601 and It is provided to output any one of the data received from the communication path to the subsequent circuit.
[0090]
(C-2) Transmission / reception operation
Next, a transmission / reception operation by the moving image communication apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
[0091]
Note that the error correction code cannot have sufficient correction capability when the number of redundant bits is small. For this reason, an error may not be corrected by error correction processing. Even if an error remains, it is not always recognized that there is an error.
[0092]
Therefore, in the third embodiment, the final retransmission data is error-corrected by the error corrector 403 (process 1 in FIG. 7), and the result is input to the error detector 109 to check whether there is an error. (Process 2 in FIG. 7). If an error is detected in this process, erroneous data for the same frame received in the past is read from the memory 601, error correction processing is performed (processing 3 in FIG. 7), and error detection processing is performed again (FIG. 7). FIG. 7 process 4).
[0093]
Specifically, the following operation is performed. First, a case where received data other than the final retransmission data is received will be described. At this time, the output of the frame number detector 108 is sent to the error detector via the selector 602. 109 And whether or not there is an error in the received data is determined.
[0094]
Here, if no error is detected, the selector 409 The received data is output to the moving picture decoder 111 via the receiver, but if an error is detected, the selector 409 And at the same time, a retransmission request is output from the reception side retransmission controller 110 "to the transmission side terminal.
[0095]
However, even if the retransmission request is repeated, error-free data cannot be received. As a result, when final retransmission data to which an error correction code is added is received, this received data is given to the error corrector 403 and an error is received. Perform correction processing. However, even if such an error correction process is executed, it is unclear whether or not an error is included in the correction result.
[0096]
Therefore, the correction result, that is, the selector 409 Is returned to the selector 602 again via the memory 601 to detect the presence or absence of an error. At this time, the reception side retransmission controller 110 ″ outputs a control signal to the selector 602 so as to select the output of the memory 601.
[0097]
As a result, the output of the error corrector 403 is input to the error detector 109, and it is confirmed whether or not the error included in the received data has been corrected.
[0098]
Here, when an error is detected again, the receiving side retransmission controller 110 ″ reads the data for the same frame held in the memory 601 because a past error has been detected, and the error corrector 403 corrects the error. Do.
[0099]
Subsequently, this is fed back to the error detector 109 via the selector 602, and the error detection process is executed again. If an error is detected again, another data is read from the memory 601 and the same processing is repeated. It is assumed that error correction redundant bits and error detection redundant bits for data of the same frame number are held in the error corrector 403 and the error detector 109.
[0100]
If error-free data is obtained by repetition, this is given to the moving picture decoder 111, and the error correction processing is completed.
[0101]
On the other hand, if an error remains even after the above processing is performed on all data, an operation of giving the received data having an error to the moving image decoder 111 together with an identification signal indicating that there is an error is executed. Is done.
[0102]
(C-3) Effects of the third embodiment
As described above, according to the third embodiment, the error detection code and the error correction code added to the received data that has been retransmitted because an error has been detected (for the error correction code, only the final retransmission data). If the error detection code is not transmitted), it is applied to the same data transmitted at different timings to detect whether there is any error in the received data after error correction. Since the decoding operation is performed using this, data with higher reliability can be obtained.
[0103]
(D) Other embodiments
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the moving image communication apparatus used for moving image data communication has been described. However, the data to be communicated may be a still image or other image data, and audio. Data or binary data may be used.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the data communication method and apparatus for performing data communication using the automatic retransmission method, when there is a limit on the number of retransmissions that can be requested, the transmission side detects error in the final retransmission data. Transmission is performed without a code, and the receiving side can shorten the communication time occupied by the retransmission data by executing the decoding process on the final retransmission data without executing the error detection process, thereby reducing the communication speed. Can be suppressed. Thereby, particularly in the case of communication data that requires real-time transmission, it is possible to avoid quality degradation due to a decrease in communication time.
[0105]
Further, as described above, according to the present invention, in the data communication method and apparatus for performing data communication using the automatic retransmission method, when there is a limit on the number of retransmissions that can be requested, the transmission side An error correction code is attached instead of an error detection code and transmitted, and the receiving side performs error correction processing on the final retransmission data without performing error detection processing, and decodes the data after error correction. Thus, the reliability of the final retransmission data can be improved. Thereby, the quality can be improved accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a data communication apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating a transmission / reception operation of the data communication apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of a data communication apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a transmission / reception operation of the data communication apparatus according to the second embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of a data communication apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a transmission / reception operation of the data communication apparatus according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Image data input terminal, 102 ... Moving image encoder, 103 ... Retransmission memory, 104 ... Selector, 105 ... Error detection encoder, 106 ... Frame number addition device, 107, 107 '... Transmission side retransmission controller, DESCRIPTION OF SYMBOLS 108 ... Frame number detector, 109 ... Error detector, 110, 110 ', 110 "... Reception side retransmission controller, 111 ... Moving image decoder, 112 ... Decoded image output terminal, 401 ... Error correction encoder, 402 404, 602, selector, 403, error corrector, 601, memory.

Claims

フレーム単位に通信される通信データに含まれる誤りの有無を受信側で検出し、誤りが検出された場合、当該通信データの自動再送を送信側に要求する、要求できる再送回数に制限がある自動再送方式を用いてデータの通信を行うデータ通信方法において、
最終再送データと同一フレームの過去に受信して記憶手段に保持されていたデータに付随していた誤り検出冗長ビットに基づき、誤り訂正後の最終再送データに対する誤り検出を行い、
誤り訂正後の最終再送データに誤りが検出された場合、上記記憶手段に保持されている最終再送データと同一フレームの過去に受信したデータを対象として最終再送データに付随していた誤り訂正冗長ビットに基づき誤り訂正処理を再度実行し、
当該訂正後のデータに対して上記誤り検出冗長ビットに基づいた誤り検出を行い、誤りが検出されない場合には、最終再送データに代えて、誤りが検出されない当該訂正後のデータを出力する
ことを特徴とするデータ通信方法。The receiving side detects the presence or absence of errors contained in communication data communicated in frame units, and if an error is detected, it requests the sending side to automatically retransmit the communication data. In a data communication method for performing data communication using a retransmission method,
Based on the error detection redundant bits associated with the data received in the past of the same frame as the final retransmission data and held in the storage means, error detection is performed on the final retransmission data after error correction,
If an error is detected in the final retransmission data after error correction, the error correction redundancy bit attached to the final retransmission data for data received in the past in the same frame as the final retransmission data held in the storage means Perform error correction processing again based on
The error detection is performed on the corrected data based on the error detection redundant bits, and when no error is detected, the corrected data in which no error is detected is output instead of the final retransmission data. A characteristic data communication method.

フレーム単位に通信される、受信した通信データに含まれる誤りの有無を検出し、誤りが検出された場合、当該通信データの自動再送を送信側に要求する要求できる再送回数に制限がある自動再送方式を用いてデータを通信する受信側のデータ通信装置において、
受信データに付随している誤り検出冗長ビットに基づいて受信データに対する誤り検出を行うと共に、フレーム毎の誤り検出冗長ビットを保持する誤り検出手段と、
当該誤り検出手段により誤りが検出された場合、対応するデータの再送を送信側に要求する再送要求手段と、
現受信データが、要求できる再送回数に制限がある場合における最終再送データか、上記誤り検出手段による誤り検出処理前に判別する再送制御手段と、
最終再送データに付随している誤り訂正冗長ビットに基づいて最終再送データについて誤り訂正符号化処理を実行すると共に、フレーム毎の誤り訂正冗長ビットを保持する誤り訂正手段と、
上記誤り検出手段で誤りが検出されたデータ、および、上記誤り訂正手段から出力されたデータを保持する誤りデータ保存用メモリとを備え、
上記再送制御手段は、誤り訂正後の最終再送データを上記誤り検出手段に入力させて誤り検出させ、誤り訂正後の最終再送データに誤りが検出された場合、上記誤りデータ保存用メモリに保持されている、最終再送データと同一フレームのデータについて上記誤り訂正手段によって誤り訂正処理を実行させ、その訂正後のデータに誤りが検出されないことを上記誤り検出手段による処理を経て確認できた場合、上記最終再送データに替えて上記誤りデータ保存用メモリから読み出したデータから得られた誤り訂正後のデータを出力するように制御する
ことを特徴とするデータ通信装置。Detects whether there is an error in the received communication data that is communicated in frame units, and if an error is detected, automatic retransmission with a limit on the number of retransmissions that can be requested to request the automatic retransmission of the communication data In a data communication device on the receiving side that communicates data using a method,
Error detection means for performing error detection on the received data based on error detection redundant bits attached to the received data, and holding error detection redundant bits for each frame;
If an error is detected by the error detection means, a retransmission request means for requesting the transmission side to retransmit the corresponding data,
Retransmission control means for determining whether the current received data is final retransmission data when there is a limit on the number of retransmissions that can be requested, or error detection processing by the error detection means;
Performing error correction encoding processing on the final retransmission data based on the error correction redundant bits attached to the final retransmission data, and holding error correction redundant bits for each frame;
A data for detecting an error in the error detection means, and an error data storage memory for holding data output from the error correction means,
The retransmission control means inputs the final retransmission data after error correction to the error detection means to detect an error, and when an error is detected in the final retransmission data after error correction, it is held in the error data storage memory. If the error correction process is performed by the error correction unit on the data of the same frame as the final retransmission data, and it can be confirmed through the process by the error detection unit that no error is detected in the corrected data, A data communication apparatus characterized by controlling to output error-corrected data obtained from data read from the error data storage memory in place of final retransmission data.