Signal encoding and decoding method and apparatus

（関連出願とのクロスリファレンス）
本出願は、米国特許法第１１９条に基づいて、２００７年５月１６日付で米国に出願された仮特許出願第６０／９３０６８３号、２００７年５月１７日付で米国に出願された仮特許出願第６０／９３０５９１号、２００７年６月２０日付で米国に出願された仮特許出願６０／９３６３６０号、さらに、２００７年７月６日付で米国に出願された仮特許出願６０／５８５８１号の優先権を主張する。

本願の開示内容は、一般的には、ディジタル放送システムの処理に関し、より具体的には、モバイル用、歩行者用、さらに、個人用の機器によって使用されることが意図された放送テレビジョンのためのデータの符号化および復号に関する。

この項は、読者に対し、以下に説明するような、本発明の様々な態様に関連する技術の様々な態様を紹介することを意図している。 この説明は、読者に対し、本発明の様々な態様をより良好に理解するための背景情報を提供するのに役立つものと確信する。 従って、各記載は、この点に鑑みて読まれるべきものであり、先行技術を自認するものではないことが理解できよう。

テレビジョン放送システムは、世界中で、アナログのオーディオおよびビデオ信号の配信から、現代のディジタル通信システムに移行していている。 例えば、米国において、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）は、「ＡＴＳＣ規格：ディジタル・テレビジョン規格Ａ／５３（Ａ５３規格）と呼ばれる規格を策定した。Ａ５３規格は、ディジタル・テレビジョン放送のためのデータがどのように符号化、復号されるべきであるかを規定している。さらに、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ：Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）は、電磁スペクトラムをテレビジョン放送のために、部分的に割り当てている。ＦＣＣは、割り当てられた部分の中での連続する６ＭＨｚのチャンネルを地上（即ち、ケーブルや衛星でない）ディジタル・テレビジョン放送の送信のために放送者に割り当てている。６ＭＨｚの各チャンネルは、Ａ５３規格における符号化および変調のフォーマットに基づいて、約１９Ｍｂ／秒のチャンネル・キャパシティを有する。さらに、ＦＣＣは、この６ＭＨｚのチャンネルを介した地上ディジタル・テレビジョン・データの送信がＡ５３規格に従っていなければならないことを求めている。

Ａ５３規格は、どのようにソース・データ（例えば、ディジタル・オーディオおよびビデオ・データ）が処理され、チャンネルを介して送信される信号に変調されるべきかを規定している。 この処理により、ソース・データに冗長情報が付加されるので、チャンネルから信号を受信する受信機は、チャンネルでノイズやマルチパス干渉が送信される信号に加えられた場合であっても、ソース・データを復元することができる。 ソース・データに付加される冗長情報は、ソース・データが送信される際の実効データ・レートを低下させるが、送信される信号からソース・データを復元できる可能性を高めるものである。

図１は、Ａ５３規格に準拠した信号を送信する典型的な送信システム１００のブロック図である。 送信ソース（ＴＳ）１０２によってデータが生成され、この際、データは、複数のパケットに配列される。 各パケットは、１８７バイトのサイズを有しており、１つ以上の符号語を含むことがある。 各パケットは、３バイトのヘッダを含み、そのうちの１３ビットは、パケットにおいて送信されるデータのタイプを識別するパケットＩＤ（ＰＩＤ）である。 例えば、０ｘ１１（１６進法の１１）の値を有するＰＩＤを含むパケットは、第１のビデオ・ストリームを有するものとしてコンテンツを識別し、０ｘ１４の値を有するＰＩＤを含むパケットは、第１のオーディオ・ストリームとしてこのようなパケットのコンテンツを識別する。 データ・ランダマイザ１０４は、パケットをランダム化し、パケットをリード・ソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号化器１０６に提供する。 リード・ソロモン符号化器１０６は、２０個のパリティ・バイトを算出し、このパリティ・バイトをランダム化されたデータに連結して２０７バイトを有するリード・ソロモン（Ｒ−Ｓ）パケットを作成する。

畳み込みインタリーバ１０８は、時間内にデータをさらにランダム化するために、Ｒ−Ｓパケットをインタリーブする。 トレリス符号化器１１０は、インタリーブされたパケットを符号化し、８２８個の３ビット・シンボルのブロックを作成する。 Ａ５３規格は、１２個のトレリス符号化器を使用することを規定し、各トレリス符号化器は、２／３レートのトレリス符号化器であり、インタリーブされたパケット内に存在する２ビット毎に３ビット・シンボルを作成する。 結果として、トレリス符号化器１１０は、逆多重化器と、１２個の並列な２／３レートのトレリス符号化器と、多重化器とを含む。 畳み込みインタリーバ１０８からのデータは、逆多重化され、１２個のトレリス符号化器に分配され、１２個のトレリス符号化器によって作成されたシンボルは多重化され、各シンボルのストリームとなる。

シンク多重化器１１２は、各８２８個のシンボルのブロックの最初に４個の所定のセグメント・シンク・シンボルを挿入し、８３２個のシンボル・セグメントを作成する。 さらに、シンク多重化器１１２は、作成される３１２個のセグメント毎に８３２個のシンボルを含むフィールド・シンクを挿入する。 特に、フィールド・シンク・シンボルは、この３１２個のセグメントの前にある。

８−ＶＳＢ変調器１１４は、８−ＶＳＢ（Ｖｅｓｔｉｇｉａｌ ＳｉｄｅＢａｎｄ（残留側波帯））変調を使用した搬送波信号の変調に、トレリス符号化器１１０によって符号化されたデータ、セグメント・シンク・シンボル、さらに、フィールド・シンクを含む多重化されたシンボルを使用する。 具体的には、８−ＶＳＢ変調器１１４は信号を生成し、この信号の振幅は、各々が特定の３ビット・シンボルに対応する８個のディスクリート・レベルのうちの１つにある。 その後、この信号は、図示しない回路を用いて、ディジタルからアナログの信号形式に変換され、無線周波数にアップコンバートされる。 無線周波数信号は、アンテナ１１６を使用して送信される。 典型的には、データ・ランダマイザ１０４、リード・ソロモン符号化器１０６、畳み込みインタリーバ１０８、および、トレリス符号化器１１０の組み合わせは、８−ＶＳＢ符号化器１２０と呼ばれる。 ８−ＶＳＢ符号化器１２０は、Ａ５３符号化器またはＡＴＳＣ符号化器とも呼ばれる。

送信ソース１０２により生成されたデータは、ＩＳＯ／ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ／Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）１３８１８−２形式に相当するＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）２形式を使用してソース符号化されるビデオを含む。 送信ソース１０２は、さらに、ＡＣ−３（Ｄｏｒｂｙ Ａｒｃ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＃３） を使用してソース符号化されるオーディオを含む。 さらに、Ａ５３規格は、番組ガイド・データなど、他の番組要素のためのメタデータの使用を可能にし、このような番組要素は、他の方法を用いてソース符号化することができる。 さらに、Ａ５３規格は、標準解像度のインターレース方式のテレビジョン品質からプログレッシブ・スキャン広画面高解像度品質に渡った様々なビデオ品質レベル、表示形式でのビデオの送信を可能にする。 ＦＣＣは、放送者がＡ５３規格を使用して送信ソース１０２によって生成されたデータを符号化することを要求している。 ディジタル・テレビジョン番組放送の送信が、割り当てられたチャンネルの１９Ｍｂ／秒のキャパシティ全てを必要とするものではない場合には、放送者が、余分のキャパシティを使用して他のサービスを、携帯型受信機や携帯電話などの機器に対して放送することも考えられる。 しかしながら、ＦＣＣは、余分のキャパシティを使用して他機器などに送信されるデータがＡ５３規格に従って送信されなければならないことを要求している。 Ａ５３規格の変更は可能であり、その変更は、ＡＴＳＣによって検討されているが、既存の、または、いわゆるレガシーなディジタル・テレビジョン受信機を引き続き使用できるようにする進展が必要である。 同様に、既存のＡ５３規格に従った信号の送信は、レガシーな符号化および送信と呼ばれる。

図２は、既存の、または、レガシーなＡ５３規格に準拠した受信信号からソース情報を抽出するのに使用される受信機２００のブロック図を示している。 アンテナ２０２は、電波を通じて送信された電磁信号から受信電気信号を生成する。 アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０４は、受信信号のディジタル・サンプルを生成し、トレリス復号器２０６は、ディジタル・サンプルを復号して、データストリームにおいてトレリス復号されたビット推定値のストリームを生成する。 Ａ／Ｄ変換器２０４は、受信信号内の所望のチャンネルを受信するチューナなどの追加的なフロント・エンド処理回路をさらに含むことがある。 既存の、または、レガシーなＡ５３規格に従って、トレリス復号器２０６は、１個の逆多重化器、１２個の２／３レートのトレリス復号器、さらに、信号多重化器を含む。 逆多重化器は、１２個の２／３レートのトレリス復号器にディジタル・サンプルを分配し、多重化器は、１２個の２／３レートのトレリス復号器の各々によって生成された推定値を多重化する。

畳み込みデインタリーバ２０８は、トレリス復号されたビット推定値のストリームをデインタリーブし、２０７バイトを含むように配列されたシーケンスまたはパケットを作成する。 パケットの配列は、同期信号の位置の判定および識別に関連して実行される。 リード・ソロモン・エラー訂正回路２１０は、デインタリーバ２０８によって生成された２０７バイトの各シーケンスを１つ以上の符号語として考慮し、送信の間に発生したエラーによって符号語またはパケットにおけるバイトに破損が生じているかどうかを判定する。 この判定は、多くの場合、符号語の一連のシンドロームまたはエラー・パターンの算出および評価を行うことによって実行される。 破損が検出されれば、リード・ソロモン・エラー訂正回路２１０は、パリティ・バイトに符号化される情報を使用して破損されたバイトの復元を試行する。 結果として生ずるエラー訂正されたデータストリームは、次に、デランダマイザ２１２によって非ランダム化され（ｄｅ−ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄ）、その後、データストリームは、送信されるコンテンツのタイプに従って復号するデータ復号器２１４に提供される。 通常、トレリス復号器２０６、デインタリーバ２０８、リード・ソロモン復号器２１０、さらに、デランダマイザ２１２の組み合わせは、受信機２００内で８−ＶＳＢ復号器２２０として識別される。 一般的に、レガシーなＡ５３規格に準拠した信号を受信する典型的な受信機は、送信処理とは逆の順序で受信処理を実行する。

一般的に、リード・ソロモン符号化および復号において使用されるアルゴリズムは、当業者にとって公知である。 上述したように、図１のリード・ソロモン符号化器１０６は、１８７バイトを有するデータ・パケットに２０パリティ・バイトを追加することによって、２０７バイトを有する符号語を生成する。 図２のリード・ソロモン復号器２１０は、符号化器によって追加される２０バイトを使用して符号語の１０バイトまでのエラーを訂正する。

リード・ソロモン・エラー訂正アルゴリズムは、ガロア体（Ｇａｌｏｉｓ Ｆｉｅｌｄ）の特性を利用する。 具体的には、ガロア体ＧＦ（ｐ ^ｎ ）は、有限数の要素ｐ ^ｎからなる数学的な集合であり、ｐおよびｎの値は整数である。 特定のガロア体が生成多項式ｇ（ｘ）を使用して定義される。 ガロア体の各要素は、ｎビットを有する一意のビットパターンによって表すことができる。 さらに、ｐ ^ｎ次の一意な多項式は、各要素に関連付けることができ、多項式の各係数は、０とｐ−１との間にある。 さらに、ガロア体における数学的な演算は、重要な特性を有する。 ガロア体ＧＦ（ｐ ^ｎ ）の２つの要素を加算したものは、加算される２つの要素に関連付けられた多項式の係数のｍｏｄ（モジュロ）ｐの和である係数を有する多項式に関連付けられた要素として定義される。 同様に、２つの要素の乗算は、ガロア体に関連付けられた生成多項式ｇ（ｘ）でモジュロ演算した２つの要素に関連付けられた多項式を乗算したものと定義される。 加算および乗算の演算子は、ガロア体の任意の２つの要素の和および積がガロア体の要素となるように、ガロア体上で定義される。 リード・ソロモン符号語は、ガロア体の要素によって符号語の各バイトを乗算すると、別の有効なリード・ソロモン符号語が生成されるという特性を有する。 さらに、２つのリード・ソロモン符号語のバイト毎の加算により、別のリード・ソロモン符号語が生成される。 レガシーなＡ５３規格は、リード・ソロモン・アルゴリズムで使用するための２５６個の要素のガロア体ＧＦ（２ ^８ ）とこれに関連する生成多項式ｇ（ｘ）を定義している。 さらに、ガロア体の各特性により、エラーを判定するために符号語のシンドロームを生成する機能が得られる。

デランダマイザ２１２からの出力パケットは、データ復号器２１４に提供される。 データ復号器２１４は、復号されたパケットのヘッダにおけるＰＩＤを使用し、パケット内で搬送される情報のタイプ、さらに、このような情報の復号方法を判定する。 ヘッダ内のＰＩＤは、周期的にデータストリームの一部として送信され、受信機において更新されるプログラム・マップ・テーブル（ＰＭＴ：Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）内の情報と比較される。 データ復号器２１４は、認識できるタイプのものではないデータ・パケットについては、ＰＩＤを有するパケットを無視する。 このように、レガシーなＡ５３規格は、送信ソースが新たなパケットのタイプに対して一意なＰＩＤ値を割り当てることができるようにすることによって、当初の規格において想定されていない新しいパケットのタイプの作成を可能にする。 新しいパケットのタイプをサポートしないレガシーな復号器は、このようなパケットを処理しないが、新たなパケットのタイプを認識する新型の復号器は、このようなパケットを処理することができる。

受信機２００における２／３レートのトレリス復号器２０６およびリード・ソロモン復号器２１０によって適切に復号されたパケットのみがデータ復号器２１４に提供されることは明らかであろう。 トレリス復号器２０６またはリード・ソロモン復号器２１０がパケットを復号できない場合には、一般的に、受信機は、このようなパケットをエラー・パケットとして破棄する。 受信されたエラー・パケットの数が多すぎる場合には、Ａ５３規格に準拠する信号を受信する機能を有する受信機によっては、送信機との再同期を試行することがある。

Ａ５３規格に準拠した信号が、一般的には、同軸ケーブルまたは電話回線を含む、電波でない方法で送信される場合がある点に留意することが重要である。

既存、または、レガシーなＡ５３規格は、現在、（例えば、住居内に）固定され、送信される信号を捕捉するための大型のアンテナに結合された受信機によって一般的に使用されることを意図した信号の生成および送信を規定している。 しかしながら、送信される信号は、モバイル受信機または小さなアンテナを有する受信機が、このような信号において符号化されたソース・データを有効に抽出できるように携帯型テレビジョン、車載用テレビジョン、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）などにおいて使用できるほどに十分に頑丈な、すなわち、ロバストなものではない。 特に、２／３レートのトレリス符号化器によって提供される冗長性は、十分なものではなく、より低いレートの符号化器（即ち、より大きな冗長性を有する符号化器）がモバイル用途には必要である。 従って、モバイル用、ハンドヘルド用、さらに、歩行者用の機器における先進の受信機と共に使用されてより良好なパフォーマンスが得られるように適合化されたよりロバストな符号化処理を導入することが望ましい。

本願の実施の形態の一態様によれば、データを受信するステップと、第１のバイトコード符号化処理を使用してデータを符号化するステップと、符号化されたデータをインタリーブするステップと、第２のバイトコード符号化処理を使用してインタリーブされたデータを符号化するステップと、を含む方法が開示される。

本願の実施の形態の別の態様によれば、データを受信し、第１のバイトコード符号化処理を使用してデータを符号化する第１の符号化器と、第１の符号化器に結合されて第１の符号化器から符号化されたデータを受信し、データの順序を付け直すインタリーバと、インタリーバに結合されて順序を付け直されたデータを受信し、第２のバイトコード符号化処理を使用して順序を付け直されたデータを符号化する第２の符号化器と、を含む装置が開示される。

本願の実施の形態の別の態様によれば、データを受信するステップと、第１のバイトコード復号処理を使用してデータを復号するステップと、符号化されたデータをデインタリーブするステップと、第２のバイトコード復号処理を使用してデインタリーブされたデータを復号するステップと、を含む方法が開示される。

本発明の別の態様によれば、データを受信し、第１のバイトコード復号処理を使用してデータを符号化する第１の復号器と、第１の復号器に結合されて復号されたデータの順序を付け直すデインタリーバと、デインタリーバに結合されて第２のバイトコード復号処理を使用して順序を付け直されたデータを復号する第２の復号器と、を含む信号受信装置が開示される。

Ａ５３規格に準拠した信号を送信する典型的な送信システムのブロック図である。

Ａ５３規格に準拠した信号を受信する典型的な受信機のブロック図である。

本開示内容に係る符号化器の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る符号化器の別の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る符号化器のさらに別の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る連結型バイトコード符号化器の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係るデータ・インタリーブ処理を示すテーブルのマップである。

本開示内容に係る連結型バイトコード符号化器の別の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る連結型バイトコード符号化器の他の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る連結型バイトコード符号化器のさらに他の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る別のデータ・インタリーブ処理の別のマップを示すテーブルである。

本開示内容に係る連結型バイトコード符号化器のさらに他の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る送信機において使用される符号化器のさらに別の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る行指向データを示すテーブルである。

本開示内容に係る列指向データを示すテーブルである。

本開示内容に係る符号化処理の実施の形態のフローチャートである。

本開示内容に係る符号化処理の別の実施の形態のフローチャートである。

本開示内容に係るビットからシンボルにマッピングする処理を示すテーブルである。

本開示内容に係るインタリーバにおけるバイトをマッピングする処理を示すテーブルである。

本開示内容に係る復号器の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る復号器の別の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る連結型バイトコード復号器の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る連結型バイトコード復号器の別の実施の形態のブロック図である。

本開示内容に係る連結型バイトコード復号器の他の実施の形態のブロック図である。

本発明の特徴および利点は、以下の例示的な説明を通じてより明らかになるであろう。

本開示内容に係る１つ以上の具体的な実施の形態を以下に説明する。 各実施の形態の簡潔な説明を提供するために、明細書において、実際の実施態様の特徴事項の全てについては説明しない。 このような実際の実施態様の開発において、技術または設計プロジェクトにおける場合のように、実施態様毎に異なる、システムに関連した制約やビジネスに関連した制約を守ることなど、開発者の特定の目的を達成するために、多くの各実施態様に特化した決定を行わなければないことが理解できるであろう。 さらに、しかしながら、このような開発努力は、本開示内容の利益を有する当業者にとって、日常的に取り扱われる設計、製作、および製造上の事項であることも理解できるであろう。

以下に、テレビジョン放送、より具体的には、米国における使用のために規定された放送信号に関連するシステムを説明する。 説明する各実施の形態は、モバイル用、ハンドヘルド用、または、歩行者用の機器において使用することができる。 使用される各機器の例として、限定するものではないが、携帯電話、高機能電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ・コンピュータ、さらに、携帯用テレビジョンが含まれる。 他のタイプの信号を送受信するために利用される他のシステムが、同様の構造および処理を含む場合がある。 当業者であれば、本明細書に記載された各回路および処理の実施の形態が単に１セットの想定される実施の形態に過ぎないことが理解できよう。 従って、代替的な実施の形態において、システムの各コンポーネントを再構成（配列）することも、省略することも、追加的なコンポーネントを組み込むこともできる。 例えば、軽微な改変を行うことにより、説明するシステムを世界のどこか他の場所で使用されるようなサービスを含む、衛星のビデオおよびオーディオ・サービスや、電話データ・サービスに使用するように構成することもできる。

次に図３を参照すると、符号化器３００の実施の形態のブロック図が示されている。 符号化器３００は、データを符号化して、頑丈な、または、ロバストなデータストリームを発生させるように構成された処理回路を含む。 頑丈なデータストリームにデータを復号することにより、困難な送信環境でもデータの復元が可能となる。 例えば、符号化器３００によって生成された頑丈なデータストリームにより、ハンドヘルド用、モバイル用、または、歩行者用の受信機器による放送テレビジョン信号の受信が改善する。 送信ソース（ＴＳ）３０２は、ランダマイザ３０４に結合されている。 ランダマイザ３０４は、信号Ｍを出力し、リード・ソロモン符号化器３０６に結合されている。 リード・ソロモン符号化器３０６は、信号Ｃを出力し、バイトコード符号化器３０８に結合されている。 バイトコード符号化器３０８は、２つの信号ＡおよびＡ'を出力し、これらの信号ＡおよびＡ'は、それぞれ、インタリーバ３１０に結合されている。 インタリーバ３１０は、出力信号Ｉを出力し、トレリス符号化器３１２に結合されている。 特定のブロックは、既に説明したものと同様のものであるため、ここでは詳細には説明しない。

図３のデータ・ランダマイザ３０４は、送信ソース３０２からのデータ・パケットのストリームをランダム化する。 データ・パケットのストリームは、１８７バイトの各グループに整理される。 データ・パケットのストリームとして、他の構成も想定される点に留意することが重要である。 さらに、各データ・パケットは１つ以上の符号語を含む場合がある。 リード・ソロモン符号化器３０６は、各１８７バイトのランダム化されたパケットを符号化して１つ以上の符号語を含む２０７バイトのパケットを生成する。 リード・ソロモン符号化器３０６は、通常、２０個の新たなバイトを生成し、この２０個の新たなバイトを１８７バイトの符号語の最後に付加する。 さらに、バイトコード符号化器３０８は、信号Ｃを受信し、各２０７バイトのリード・ソロモン・パケットを符号化して追加的な２０７バイトの符号語を生成する。 一実施の形態においては、バイトコード符号化器３０８は、レート１／２の符号化器である。 レート１／２の符号化器は、入力に提供される各符号語に２つの出力符号語を提供する。 ２つの符号語の各々は、図３に示すように、信号Ａ、Ａ'として別個に提供される場合がある。 後でより詳細に説明するように、他のコード・レート符号化器をバイトコード符号化器３０８として使用することもできる。 畳み込みインタリーバ３１０は、２０７バイトの符号語の各々をインタリーブし、結果として生ずる信号Ｉを、変調および送信に備えて、トレリス符号化器３１２に供給する。 リード・ソロモン符号化器３０６、畳み込みインタリーバ３１０、およびトレリス符号化器３１２は、レガシーなＡ５３規格など、既存のテレビジョン放送規格に準拠したレガシーな送信機において使用されるものと同じものを使用することができる。

上述したように、レート１／２のバイトコード符号化器３０８によって作成される２つの符号語またはパケットは、元の入力されたリード・ソロモン・パケットを複製したものと、このリード・ソロモン・パケットに冗長性を与える新たな符号語を提供する。 さらに、２つの符号語は、システマティックなデータおよび非システマティックなデータとして記述することができる。 システマティックなデータおよび非システマティックなデータを表す符号語がより大きなデータ構造を形成するように配列させることができる点に留意することが重要である。 好ましい実施の形態においては、符号語を整理して、データ・パケットの頑丈なデータストリームを形成することができる。 頑丈なデータストリームには、ストリームＡにおけるデータ・パケットの複製であるシステマティックなパケット、さらに、ストリームＡ'におけるバイトコード符号化器の処理によって生成される非システマティックなパケットが含まれる。 非システマティックなパケットもまた、頑丈なデータストリームの他のシステマティックなパケットや非システマティックなパケットから派生されるパケットを含む。 さらに、頑丈なデータストリームは、システマティックなバイトおよび非システマティックなバイトから構成される。 このような実施の形態においては、システマティックなバイトは、コンテンツ・データのバイトを複製したものであり、非システマティックなバイトは、他のシステマティックなバイトや非システマティックなバイトから派生されるものである。

バイトコード符号化器によって出力される冗長または非システマティックな符号語やパケットは、リード・ソロモン・パケットの各要素をガロア体の要素ｂで乗算した結果得られたものである。 一実施の形態においては、送信ソース３０２およびデータ・ランダマイザ３０４が、バイトＭ（１）、Ｍ２、・・・Ｍ（１８７）からなり、ここで、例えば、Ｍ（１）が１番目のバイトであり、Ｍ（２）が２番目のバイトであるメッセージＭを作成する場合、リード・ソロモン符号化器３０６は、この後、メッセージＭから、バイトＣ（１）、Ｃ（２）、・・・Ｃ（２０７）からなるパケットや符号語Ｃを生成する。 続いて、バイトコード符号化器３０８は、符号語Ｃから符号語ＡおよびＡ'を以下のように生成する。

値ｂは、リード・ソロモン符号化器３０６によって使用されるものと同じガロア体ＧＦ（２ ^８ ）の所定の（零ではない）要素である。 例示的な実施の形態においては、要素ｂの値は２である。 符号語Ａ'も同様にリード・ソロモン符号語であることは明らかである。 即ち、レガシーなＡ５３規格に準拠する受信機におけるリード・ソロモン復号器は、符号語Ａ'から有効なシンドロームを算出して信号送信の間にエラーが符号語Ａ'に発生したかどうかを判定し、算出されたシンドロームを用いてこのようなエラーを訂正する。

次に、図４を参照すると、符号化器４００の別の実施の形態のブロック図が示されている。 符号化器４００における各ブロックは、主に、上述した符号化器３００と同様の機能を有する。 しかしながら、ブロックの幾つかは、動作の順序に再配列されている。 バイトコード符号化器４０６は、リード・ソロモン符号化器４０８の前段に置かれている。 この構成においては、送信ソース（ＴＳ）４０２およびデータ・ランダマイザ４０４は、メッセージ・ストリームＭを生成する。 メッセージ・ストリームは、例えば、１８７バイトのパケットに配列される。 １／２レートの符号化器として示されているバイトコード符号化器４０６は、入来する１８７バイトのメッセージのパケットの各々に対し、２個の１８７バイトのパケットを作成する。 上述したように、２個の１８７バイトのパケットは、Ａが付けられたシステマティックなパケットとして識別されるメッセージ・パケットの複製と、冗長データを含む非システマティックなパケットとして識別される新たなパケットＡ'を含む。 図４においてＡとＡ'が付けられた各パケットは、図３においてＡとＡ'が付けられた各パケットとは異なる点に留意することが重要である。

リード・ソロモン符号化器４０８は、２つのパケットＡおよびＡ'を順次符号化し、２個の２０７バイトの符号語ＣおよびＣ'をそれぞれ生成する。 畳み込みインタリーバ４１０は、２０７バイトの符号語ＣおよびＣ'の各々をインタリーブし、この後、変調に備えてトレリス符号化器４１２は、インタリーブされたデータを符号化する。 バイトコード符号化器４０６およびリード・ソロモン符号化器４０８によって使用されるガロア体演算の特性により、確実に符号語ＣおよびＣ'がそれぞれ符号語ＡおよびＡ'と同一となる。 ブロック処理のため、ブロックの順序を再変更可能であり、その根底にある数学的な関係が同一のガロア体上の線形な演算である点に留意することが重要である。

次に、図５を参照すると、符号化器５００のさらに別の実施の形態のブロック図が示されている。 上述したように、符号化器５００内の各ブロックは、主に、既に述べた符号化器３００および４００の機能と同様の機能を有する。 しかしながら、ブロックの幾つかは、動作の順序に再配列されている。 バイトコード符号化器５０４は、ランダマイザ５０６の前段に置かれている。 データ発生器５０２は、例えば、１８７バイトのデータ・パケットに配列されたメッセージ・ストリームを発生させる。 このようなデータ・パケットの各々に対し、バイトコード符号化器５０４は、システマティックなパケット（即ち、データ・パケットを複製したもの）を作成し、さらに、追加的なシステマティックなパケット（即ち、データ・パケットをバイトコード符号化したバイト符号化済のパケット）を作成する。 バイトコード符号化器５０４によって作成された各パケット（元のデータおよび符号化されたデータのパケット）は、頑丈なデータストリームに含まれ、この頑丈なデータストリームはレガシーな８−ＶＳＢ信号符号化器５３０に提供することができる。 レガシーな８−ＶＳＢ信号符号化器５３０は、図１に示される８−ＶＳＢ符号化器１２０と同様の機能を有する。 レガシーな８−ＶＳＢ符号化器５３０は、データ・ランダマイザ５０６、リード・ソロモン符号化器５０８、畳み込みインタリーバ５１０、およびトレリス符号化器５１２を含む。 レガシーな８−ＶＳＢ符号化器５３０は、上述したＡ５３規格に準拠したシステマティックなパケットおよび非システマティックなパケットを同様に符号化する。 図示するように、データ発生器５０２およびバイトコード符号化器５０４は、送信ソース（ＴＳ）５２０の一部であると考えることができる。 さらに、レガシーな８−ＶＳＢ符号化器５３０などの既存の送信設備の既存のハードウェア構成に対して最小限の変更を加えることで、頑丈な、またはロバストなデータストリームを生成するようにバイトコード符号化器５０４の追加的な機能を得ることができる。 ブロック処理のため、ランダマイザ５０６およびバイトコード符号化器５０４の再配置が可能であり、その根底にある数学的な関係が同一のガロア体上の線形な演算である点に留意することが重要である。 リード・ソロモン符号化器と同様に、ランダマイザ５０６は、データにおける各バイトに定数を乗算する線形演算を使用する。

バイトコード符号化器５０４は、ＰＩＤを含むヘッダを形成するバイトを含み、データ・パケットの各バイトを全て符号化し、頑丈なデータストリームの１つ以上の非システマティックなパケットを生成する。 従って、各非システマティックなパケットのＰＩＤは、バイトコード符号化され、もはや、受信機によって認識可能なＰＩＤ値を表さない場合がある。

符号化器５００によって示される送信機の実施の形態によって符号化されるどのようなパケットも図２に描かれる復号器２２０と同様の実施の形態の復号器（例えば、Ａ５３規格に準拠したレガシーな受信機）によって復号できることが理解できるであろう。 復号器２１６は、頑丈なデータストリームの各パケットをデータ復号器２１４に提供する。 頑丈なデータストリームには、復号器２２０によっては正確に復号されないバイトコード符号化器を使用して符号化される非システマティックなパケットが含まれる。 しかしながら、このようなパケットは、プログラム・マップ・テーブル（ＰＭＴ）において既存の、または、レガシーなデータ形式と関連付けられていないＰＩＤを有するため、レガシーな受信機におけるデータ復号器２１４は、頑丈なデータストリームのこれらの非システマティックなパケットを無視する。

バイトコード符号化器５０４は、上述した等式（２）を使用して各システマティックなパケットについて、非システマティックなパケットを生成し、両方のパケットをレガシーな８−ＶＳＢ符号化器５３０に対し供給する。 レガシーな８−ＶＳＢ符号化器５３０は、送信のために、１／２の実効データ・レート（即ち、１バイトの入力、２バイトの出力）で符号化されたストリームを生成する。 上述したように、バイトコード符号化器５０４は、他の符号化レートを使用して他の実効データ・レートを生成することもできる。 実施の形態によっては、バイトコード符号化器は、データ発生器５０２によって作成される２つのソース・パケット毎に１つのバイト符号化されたパケットを作成して、以下のように算出される２つのシステマティックなパケットと１つの非システマティックなパケットからなるレート２／３の頑丈なデータストリームを生成することもある。

ここで、Ｍ _ＡおよびＭ _Ｂは、データ発生器５０２によって作成された連続的なシステマティックなパケットであり、ｂ _１およびｂ _２は、リード・ソロモン符号化器５０８によって使用されるガロア体のような、ガロア体の所定の要素である。 例示的な実施の形態においては、要素ｂ _１およびｂ _２の値は２である。 実施の形態によっては、ｂ _１およびｂ _２の値は同一でないこともある。 バイトコード符号化器５０４は、さらなる符号化および送信のためにパケットＭ _Ａ 、Ｍ _Ｂ 、およびＭ _ＡＢをレガシーな８−ＶＳＢ符号化器５３０に提供する。

バイトコード符号化器５０４は、複数の異なる符号化レートを使用し、冗長パケットを作成するための追加的な入力データストリームを含めることによって、頑丈なデータストリーム（即ち、低いデータ・レートを有するデータストリーム）を生成してもよい。 バイトコード符号化器５０４の一実施の形態では、データ発生器５０２からの４個のシステマティックなパケットＭ _Ａ 、Ｍ _Ｂ 、Ｍ _Ｃ 、およびＭ _Ｄ 、さらに、以下のように算出される５個の非システマティックなパケットを用いることによって、レート４／９のデータストリームを生成する。

値ｂ _１ 、ｂ _２ 、・・・ｂ _１０は、ガロア体から選択される所定の要素である。 例示的な実施の形態においては、ｂ _１ 、ｂ _２ 、・・・ｂ _１０の値は２である。 さらに、等式（８）に示されるように、パケットＭ _ＡＢＣＤは、他の冗長パケット、特に、パケットＭ _ＡＢおよびパケットＭ _ＣＤのみから作成される冗長パケットである。 冗長パケットＭ _ＡＢＣＤを代替的に、冗長パケットＭ _ＡＣおよびＭ _ＢＣの各要素を用いて生成してもよいことは明らかであろう。 送信ソース発生器５２０の実施の形態によっては、１つ以上の非システマティックなパケットの除去をパンクチャとして知られる演算で実行することがある。 例えば、パンクチャされたレート４／８の生成は、冗長パケットのみを用いていたパケット（即ち、この場合はＭ _ＡＢＣＤ ）のうちの１つを作成しないことによって行われる。 送信されたパケットまたは符号語の数に対する特定の制約を満たすために、コード・パンクチャを使用して送信されるパケットの数を変更することができる。

さらに、バイトコード符号化器５０４は、８個のデータ・パケットＭ _Ａ 、Ｍ _Ｂ 、・・・Ｍ _Ｈを用いて以下のような１９個の非システマティックなパケットを作成することによって、８／２７のデータ・レートを有する頑丈なデータストリームを生成することもできる。

さらに、８／２６のデータ・レートを有するパンクチャされたコードの生成は、バイトコード符号化器５０４により、冗長パケットのみから作成される、パケットＭ _{ＡＢＣＤＥＦＧＨ}または別のパケットを作成しないことによって行うことができる。

上述したように、バイトコード符号化器は、使用される符号語またはパケットの数、さらに、１つの符号化処理を通じて形成される符号語またはパケットの数に基づいて特定の符号化コード・レートを生成するように構成させることができる。 さらに、構成ブロック、または、構成要素であるコード・レート符号化器としての上述したコード・レート符号化器の特定の配列を使用して、より複雑なコード・レートを生成することもできる。 また、追加的な処理ブロックを含めるようにして、連結型バイトコード符号化器を形成することもできる。 例えば、連結型バイトコード符号化器は、冗長性に加え、構成要素としての各バイトコード符号化器間に追加的なインターリービング・ブロックを使用して、生成されるデータストリームをより頑丈なものにすることもできる。 連結型バイトコード符号化器の様々な実施の形態を以下に説明する。

次に、図６を参照すると、連結型バイトコード符号化器６００の実施の形態が示されている。 連結型バイトコード符号化器は、パケットまたは符号語を受信し、これらを第１の２／３レートのバイト符号化器６０２に提供する。 第１の２／３レートのバイト符号化器６０２の出力は、インタリーバ６０４に提供される。 インタリーバ６０４の出力は、第２の２／３レートのバイトコード符号化器６０６に提供される。 第２の２／３レートのバイトコード符号化器６０６の出力は、バイト・パンクチャ・ブロック６０８に提供される。 パンクチャ・ブロック６０８の出力は、データ・パケタイザ６１０に提供される。 データ・パケタイザ６１０の出力をさらなる処理（例えば、図５において既に説明したレガシーな送信符号化）のために提供することができる。

第１の２／３レートのバイトコード符号化器６０２は、コンテンツ・データ・パケットの１２バイトを受信し、１２バイトから第１のバイトコード符号化されたストリームを生成する。 １２バイトのうちの２個のコンテンツ・データ・バイトＭ _ＡおよびＭ _Ｂ毎に、第１のバイトコード符号化されたストリームは、バイトＭ _ＡおよびＭ _Ｂを複製したものと、上述したように算出される冗長バイトＭ _ＡＢを含む。 実施の形態によっては、コンテンツ・データ・バイトＭ _ＡおよびＭ _Ｂは、データ発生器（例えば、図５のデータ発生器５０２）によって作成される１個のコンテンツ・データ・パケットの各バイトである。 他の実施の形態では、第１の２／３レートのバイトコード符号化器６０２は、２つの異なるコンテンツ・データ・パケットＡおよびＢからそれぞれコンテンツ・データ・バイトＭ _ＡおよびＭ _Ｂを選択する。 コンテンツ・データの１２バイト毎に、１８バイトが第１のバイトコード符号化された出力ストリームの一部として出力される。

第１のバイトコード符号化されたストリームは、インタリーバ６０４によってインタリーブされ、１８個のインタリーブされたバイトを含むインタリーブされたストリームが生成される。 インタリーバ６０４は、以下に記載する他のインタリーバと同様に、本技術分野において公知であるインタリーブ技術（例えば、擬似ランダム、行列、符号最適化など）のいずれかを使用することができる。 さらに、インタリーバは、全インタリーバ・データ長を記憶するための記憶容量を有するメモリを含む。 好ましい実施の形態においては、インタリーバ６０４は、出力バイトを図７に示すテーブル７００によって提示されているように配列させる。 テーブル７００は、入力でのバイトの位置を示す行７１０を含む。 行７２０は、出力で読み出されるバイトの順序を示している。 インタリーブされたストリームは、第２の２／３レートのバイトコード符号化器６０６に提供される。 第２の２／３レートのバイトコード符号化器６０６は、インタリーブされたストリームにおける１８個のインタリーブされたバイトのグループを符号化して２７バイトの各グループを含む第２のバイトコード符号化されたストリームを生成する。 上述したように、インタリーバによって生成された２つのバイトＩ _ＡおよびＩ _Ｂ毎に、第２の２／３レートのバイト符号化されたストリームは、２つのバイトＩ _ＡおよびＩ _Ｂを複製したもの、さらに、バイトＩ _ＡＢを有する。 バイトＩ _Ａは、データ発生器（例えば、図５のデータ発生器５０２）によって生成されるコンテンツ・データのバイトのうちの１つを複製したものであってもよく、第１のバイトコード符号化器６０２によって冗長バイトまたは非システマティックなバイトとして生成されるバイトであってもよいことは明らかであろう。 同様に、バイトＩ _Ｂは、コンテンツ・データのバイトを複製したものであってもよく、第１のバイトコード符号化器６０２によって冗長バイトまたは非システマティックなバイトとして生成されるバイトであってもよい。

リニア（線形）符号化器において使用される各インバータは、伝統的に、非常に大きなインタリーバの長さまたは奥行きを有する。 インタリーバ６０４など、連結型バイトコード符号化器において使用されるインタリーバは、長さが小さく、符号化レートに最適化されている。 伝統的なアプローチとは異なり、バイトコード・インタリーバは、低いラテンシーを強調している。

バイト・パンクチャ・ブロック６０８は、第２のバイトコード符号化されたストリームにおける２７バイトのグループから１バイトを取り除き、２６バイトの各グループを含むパンクチャされたストリームを生成する。 所与の符号化構造のために提供され、送信されるバイトの数を減少させることによって、データ効率を向上させるためにバイト・パンクチャが使用される。 しかしながら、データ効率が向上するものの、これには、データストリームから１つ以上の符号化されたバイトが存在しないことにより、結果として生ずる受信機内の復号回路におけるパフォーマンスの低下に対するトレードオフの関係がある。 バイト・パンクチャを使用して、送信フォーマットに便利な符号化されたデータのバイト、または、パケットのグループまたはブロックを生成する。 バイトまたはパケットの特定のグループに基づく符号化構造は、ブロックコードと呼ばれることが多い。

バイト・パンクチャ・ブロック６０８は、第２の符号化されたストリームから１バイトを超えるバイトを取り除くこともできる。 例えば、１２／２４レートのデータストリームを生成するために取り除かれる３バイトを識別することができる。 １バイトを超えるバイトをパンクチャすることによって、符号化の有効性がさらに低下する一方で、符号化レートの向上が得られる。 バイト・パンクチャ・ブロック６０８における追加的なバイトの除去は、インタリーバ６０４における最適なインタリーブに基づいて達成することができる。 このように、パンクチャとインタリーブとの相互作用により、所与のブロック・サイズの出力パケットの作成に基づいて最適な符号化レートを得ることができる。

パケタイザ６１０は、パンクチャされたストリームからの各バイトを組み合わせ、グループ化し、１８７バイトのディスクリート・パケットにする。 バイトコード符号化器６００の各コンポーネントによって生成された頑丈なデータストリームは、１２／２６レートのデータストリームを生成する。 バイトコード符号化器６００は、バイト・パンクチャ・ブロック６０８が使用されていない場合に、１２／２７レートのデータストリームを生成することもできる。

連結型バイトコード符号化器６００と同様の連結型バイトコード符号化器を使用して、上述した１２／２７レートおよび１２／２６レートの頑丈なデータストリームではない頑丈なデータストリームを生成することができる。 図８を参照すると、連結型バイトコード符号化器８００の実施の形態の別のブロック図が示されている。 連結型バイトコード符号化器８００は、４バイトのコンテンツ・データ毎に、第１の２／３レートのバイトコード符号化器８０２が６バイトの各グループを含む第１のバイトコード符号化されたデータストリームを生成する点を除き、バイトコード符号化器６００と同様である。 インタリーバ８０４は、６バイトをインタリーブし、２／３レートのバイトコード符号化器８０６は、６バイトが提供される度に、９バイトのグループを含む第２のバイトコード符号化されたデータストリームを生成する。 インタリーバ８０４は、２つの２／３レートのバイトコード復号器の連結のために可能な限り小さなインタリーバ長を表す。 バイト・パンクチャ８０８は、第２の２／３レートのバイトコード符号化器８０６によって生成される９バイト毎に、１バイトを取り除く。 バイトコード符号化器８００によって生成された頑丈なデータストリームは、４／８レートのバイトコードとして符号化される。 バイトコード符号化器８００もまた、バイト・パンクチャ８０８が使用されていない場合に４／９レートのバイトコードを生成するように使用することができる。

次に、図９を参照すると、連結型バイトコード符号化器９００のさらに他の実施の形態のブロック図が示されている。 第１のバイトコード符号化器９０２とインタリーバ９０４は、バイトコード符号化器６００のものと同じである。 しかしながら、第２のバイトコード符号化器９０６は、１/２レートのバイトコード符号化器である。 １／２レートのバイトコード符号化器９０６は、インタリーブされたストリーム内に１８個のインタリーブされたバイトのグループを符号化し、２７バイトの各グループを含む第２のバイトコード符号化されたストリームを生成する。 上述したように、インタリーバ９０４によって生成される１バイトＩ毎に、１／２レートのバイトコード符号化されたストリームは、バイトＩを複製したものと、非システマティックなバイトＩ'を含む。 バイトＩは、データ発生器（例えば、図５におけるデータ発生器５０２）によって生成されるコンテンツ・データのうちのバイトの１つを複製したものであってもよいし、第１のバイトコード符号化器９０２によって冗長バイトまたは非システマティックなバイトとして生成されるバイトであってもよいことは明らかであろう。

バイト・パンクチャ・ブロック９０８は、第２のバイトコード符号化されたストリームにおける３６バイトのグループから１バイトを取り除き、３５バイトのグループを含むパンクチャされたストリームを生成する。 連結型バイトコード符号化器９００は、１２／３５レートのパンクチャされた頑丈なデータストリームまたは１２/３６レートのパンクチャされていないデータストリームを生成することができる。

図６、図８、および図９は、２つの構成要素としてのバイトコード符号化器および１つのインタリーバを利用する連結型バイトコード符号化器の実施の形態を示すが、バイト符号化器の他の実施の形態では、追加的な構成要素としてのバイトコード符号化器およびインタリーバを含めるようにして他のデータ・レートを有する頑丈なデータストリームを生成する。 次に、図１０を参照すると、連結型バイトコード符号化器１０００のさらに他の実施の形態のブロック図が示されている。 符号化器１０００は、３つの構成要素としてのバイトコード符号化器、２つのインタリーバ、さらに、パンクチャ・ブロックを含む。 １／２レートのバイトコード符号化器１００２は、（データ発生器５０２などの）データ発生器からコンテンツ・データ・バイトを受信する。 １／２レートのバイトコード符号化器１００２は、受信された１２バイトのコンテンツ・データ毎に第１のバイトコード符号化されたストリームにおける２４バイトの各グループを生成する。

第１のインタリーバ１００４は、第１のバイト符号化されたストリームにおいて２４バイトの各グループをインタリーブし、第１のインタリーブされたストリームにおける２４バイトのグループを第１の２／３レートのバイトコード符号化器１００６に提供する。 好ましい実施の形態においては、第１のインタリーバ１００４は、出力バイトを図１１に示すテーブル１１００に提示されるように配列させる。 テーブル１１００は、入力でのバイトの位置を示す行１１１０を含む。 行１１２０は、出力で読み出されるバイトの順序を示している。 第１の２／３レートのバイトコード符号化器１００６は、２４バイトの各グループが提供される度に、３６バイトの各グループを含む第２のバイトコード符号化されたストリームを生成する。 第２のインタリーバ１００８は、３６バイトの各グループを１８バイトの２つのセットに分割することによって、３６バイトの第２のバイトコード符号化されたストリームをインタリーブする。 第２のインタリーバ１００８は、１８バイトの各セットをインタリーブし、インタリーブされたデータを２個の１８バイトのインタリーブされたストリームとして第２の２／３レートのバイトコード符号化器１０１０に提供する。 第２の２／３レートのバイトコード符号化器１０１０は、第１の２／３レートのバイトコード符号化器１００６と同様に動作し、各１８バイトのインタリーブされたストリームを符号化して２７バイトの各グループを含む第３のバイトコード符号化されたストリームを生成する。 バイト・パンクチャ・ブロック１０１２は、第３のバイトコード符号化されたストリームの１バイトをパンクチャし、２６バイトをパケタイザ１０１４に提供する。 パケタイザ１０１４は、インタリーバ１００８によって分けられた２６バイトの各セットを再グループ化する。 さらに、パケタイザ１０１４は、パンクチャされたストリームからの各バイトを組み合わせ、グループ化して上述した１８７バイトのディスリートなパケットにする。 連結型バイトコード符号化器１０００は、１２／５４のパンクチャされていない頑丈なデータストリーム、または、１２／５２のパンクチャされたデータストリームを生成する。 なぜならば、符号化器１０００の入力で受信される１２バイト毎に、第２の２／３レートのバイトコード符号化器１０１０は、２つの２７バイトのバイトコード符号化されたストリームを生成するからである。

図１２を参照すると、連結型バイトコード符号化器１２００のさらに他の実施の形態のブロック図が示されている。 連結型バイトコード符号化器１２００は、２つの構成要素としてのバイトコード符号化器を含み、これらのバイトコード符号化器は結合され、並列に動作する。 換言すれば、上述した直列連結とは異なり、この連結は、並列連結である。 入力ストリームからの１７バイトは、１６バイトの第１のグループと、１バイトの第２のグループに分けられる。 ２／３レートのバイトコード符号化器１２１０は、１６バイトの最初のグループを受信し、１６バイトのコンテンツ・データが受信される度に、２４バイトの第１のバイトコード符号化ストリームを生成する。 １／２レートのバイトコード符号化器１２２０は、１バイトの第２のグループを受信し、受信された１バイトのコンテンツ・データ毎に２バイトの第２のバイトコード符号化されたストリームを生成する。 ２４バイトの各グループを含む第１のバイトコード符号化されたストリームおよび２バイトの各グループを含む第２のバイトコード符号化されたストリームは、連結されて２６バイトの各グループを含む最終的なバイトコード符号化されたストリームを形成する。 連結型バイトコード符号化器１２００は、レート１７／２６のパンクチャされていない頑丈なデータストリームを生成する。

図６、図８、図９、図１０、および図１２において示されているものとは異なるレートを有する連結型バイトコード符号化器を様々なコード・レートで頑丈なデータストリームを生成するのに使用することができる。 同様に、上述した実施の形態において使用されているものを他のタイプまたは構成（配列）のインタリーバまたはパンクチャ・ブロックに置き換えることができる。

次に、図１３を参照すると、符号化器１３００のさらに別の実施の形態のブロック図が示されている。 符号化器１３００は、図５に示される符号化器５００に代替させることができ、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・ソース（ＭＰＥＧ ＴＳソース）１３０２を含む。 ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・ソース１３０２は、幾つかの追加的なブロックを含むＡＴＳＣ Ｍ／Ｈブロック１３１０に結合される。 ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈブロック１３１０内に含まれるブロックは、入来するデータストリームを処理し、モバイル用、歩行者用、さらに、ハンドヘルド用の機器による受信および使用に適合化された頑丈なデータストリームを生成する。 これらのブロックについて、以下にさらに説明する。 ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈブロック１３１０は、ＡＴＳＣ Ａ５３に係るレガシーなブロック１３５０に結合され、このブロック１３５０もまた、幾つかの追加のブロックを内蔵している。 ＡＴＳＣ Ａ５３に係るレガシーなブロック１３５０に内蔵されるデータ・ランダマイザ１３５２、リード・ソロモン符号化器１３５４、畳み込みバイト・インタリーバ１３５６、トレリス符号化器１３５８、シンク挿入ブロック１３６０、さらに、変調ブロック１３６２は、図１に示されたブロックと同様である。 従って、ここでは、これらのブロックについてのさらなる説明は行わない。

ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈブロック１３１０内において、パケット・インタリーバ１３１２は、パケットに配列されたデータのストリームを受信する。 各パケットは、１８７バイトを含み、パケットの識別に使用される３バイトのヘッダを含む。 パケット・インタリーバ１３１２の出力は、ＧＦ（２５６）直列連結型ブロック符号化器（ＳＣＢＣ：Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｅｒ）１３１４に提供される。 ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４の出力は、パケット・デインタリーバ１３１６に結合される。 パケット・デインタリーバ１３１６の出力は、トランスポート・ストリーム・ヘッダ・モディファイア１３１８に結合される。 トランスポート・ストリーム・ヘッダ・モディファイア１３１８の出力は、アプリオリ・トランスポート・パケット（ＡＰＴ：Ａ−Ｐｒｉｏｒｉ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐａｃｋｅｔ）挿入器１３２０に結合される。 アプリオリ・トランスポート・パケット挿入器１３２０の出力は、ＡＴＳＣ Ａ５３に係るレガシーな符号化器１３５０に結合される。

パケット・インタリーバ１３１２は、行に配列されたパケットとして受信されたデータを、パケットの行からバイトの列に基づく符号語に再配列させる。 パケット・インタリーバ１３１２は、図１４に示すような行毎の順序に並んでいる固定数の連続したパケットからバイトを取得し、図１５に示すような列毎のバイトを出力する。 特に、図１４および図１５は、１８７バイトのパケットの１２行の読み出しおよび１２バイトの符号語の１８７列の出力を表している。 パケットのインタリーブの結果、例えば、バイト０（Ｂｙｔｅ０）が付けられた最初のバイトの全ては、一緒のグループにされ、バイト１（Ｂｙｔｅ１）が付けられた第２のバイトの全ては、一緒のグループにされる。 インタリーバに読みこまれた幾らかの数のパケットは、ソース・フレームを構成し、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４における処理に必要な幾らかの数のソース符号語またはシンボルに相当する。 含まれるメモリのタイプやサイズに基づいて、パケット・インタリーバ１３１２の次元を変更することもできる点に留意することが重要である。 例えば、第１の次元を列に変更し、第２の次元を行に変更することができる。 さらに、他の次元構成（配列）を使用することもできる。

ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４は、上述したバイトコード符号化器と同様のブロックコード符号化器である。 特に、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４は、ガロア体ＧＦ（２５６）空間上の短いリニア・ブロックコードを用いて実施される。 ２つの構成要素としてのブロックコードを使用することができる。 レート１／２のブロックコード符号化器は、以下の生成行列を使用する。
Ｇ＝（１ ２） （２８）

（２８）の行列は、第２列に存在する等式（１）からの値を有する要素ｂを含む。 レート２／３のブロックコード符号化器は、以下の生成行列を使用する。

生成行列は、単位行列と要素ｂの列を用いて形成される。 行列（２９）における第３の列は、２の値を有する等式（２）および（３）からの要素ｂを含む。 なお、構成コード毎に、生成行列における各係数は、全体のエラー訂正システムおよび変調処理に対するブロックコード符号化の関係に基づいて最適化されている。 この最適化は、特に、８−ＶＳＢ変調におけるトレリス符号化およびビットからシンボルへのマッピング（ｂｉｔ ｔｏ ｓｙｍｂｏｌ ｍａｐｐｉｎｇ）を考慮に入れている。 なぜならば、これらの事項は、受信および変調処理における最初の事項であるからである。

ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４は、単純なブロックコード符号化器であってもよいし、連結型ブロックコード符号化器であってもよい。 連結型ブロックコード符号化器は、上述したインタリーブやパンクチャなどの他の機能を含んでいてもよい。 ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４は、複数の符号化レートを符号化する機能を有し、さらに、図示しないレート・モード・コントローラでレート・モードを切り換える機能を有するものであってもよい。 好ましい実施の形態においては、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４は、上述したレート１／２の構成コード、図６に示されるレート１２/２６のコード、図１０に示されるレート１２／５２のコード、または、図１２に示されるレート１７／２６のコードを使用して入来のデータストリームを符号化するように構成される。

ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４は、インタリーバ１３１２から出力される列に沿って各バイトを符号化する。 換言すれば、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４は、パケット・インタリーバ１３１２における処理を通じて形成されるインタリーバ行列の第２の次元に従って符号化を行う。

パケット・デインタリーバ１３１６は、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４によって生成された符号語の符号化されたストリームを受信し、１８７バイトのパケットの再構成された行を出力する。 パケット・デインタリーバ１３１６は、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４内の符号化された符号語を列毎の順序で入力し、この際、各列には、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４内の処理により追加される冗長バイト、または、非システマティックなバイトが含まれる。 また、パケット・デインタリーバ１３１６は、各バイトを行毎の配列で出力する。 この処理は、本質的に、図１４および図１５の順序を逆にした、パケット・インタリーバ１３１２について説明した処理とは逆の処理である。 パケット・デインタリーバ１３１２は、同数の列の符号語を入力する。 この際、各符号語には、非システマティックなバイトが符号化されたセットが含まれる。 出力での列の数は、符号化された符号語の長さに対応する。 例えば、１２／２６のコード・レートにおいて、２６行のパケットが出力される。 パケット・デインタリーバ１３１６の次元を、含まれているメモリのタイプおよびサイズに基づいて変更することができる点に留意することが重要である。 また、第１の次元を行に変更し、第２の次元を列に変更することができる。 さらに、他の次元構成（配列）を使用することもできる。

パケットは、２つの別個のグループに配列させることができる。 最初のパケットのグループは、システマティックなパケットと呼ぶことができ、これらは、トランスポート・ストリーム・ソース１３０２によって提供される元のデータのパケットと同じである。 第２のグループのパケットは非システマティックなパケットと呼ぶことができ、これらは、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４内のブロック符号化処理によって作成されたパリティ・パケットである。 ブロック符号化処理の結果として、列の数（即ち、第２の次元のサイズ）が増加している。

ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・ヘッダ・モディファイア１３１８は、システマティックなパケットおよび非システマティックなパケットのグループを含むデインタリーブされた１８７バイトのパケットを受信する。 上述したように、各パケットは、３バイトのヘッダを含む。 ３バイトは、ＰＩＤ、さらに、パケットに関する情報を搬送するために使用される幾つかの他のビットまたはビットのグループを含む。 レガシーな、または、Ａ５３に係る放送信号を受信する機能を有するが、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ符号化されたパケットを正確に復号する機能を有さない受信機（例えば、レガシーな受信機）の最も効率的な動作を維持するために、ＡＴＳＣ Ｍ/Ｈパケットの一部のヘッダにおける特定のビットを修正することができる。 これらのビットを非システマティックなパケットのヘッダにおいて修正すると、レガシーな受信機は、パケットを無視し、パケットを破損したものとして、考慮もしない。 例えば、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・ヘッダ・モディファイア１３１８は、ＴＥＩビット、ペイロード・ユニット開始インジケータ・ビット、さらに、トランスポート優先度ビットを「０」のビット値に設定する。 さらに、スクランブリング制御およびアダプテーション・ビット（各２ビット）が「００」に設定される。 ３ビット長の連続性カウンタもまた、「０００」に設定される。 最後に、ＰＩＤは、全てのレガシーな受信機により無視される既知の値のような、一意で使用されていない値に設定される。 ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・ヘッダ・モディファイア１３１８が非システマティックなパケットのグループの各ヘッダを修正するため、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ１３１４にとって、非システマティックなパケットのグループのヘッダを処理する必要がない点に留意することが重要である。 さらに、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・ヘッダ・モディファイア１３１８は、システマティックなパケットが処理されず、レガシーな受信機によって正確に制御もされないのであれば、システマティックなパケットのヘッダを修正する。 システマティックなパケットがＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ符号化器１３１４によって符号化もされず、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・ヘッダ・モディファイア１３１８によって処理もされないのであれば、結果として生じたデータストリームは、サイマルキャストされ、モバイル機器およびレガシーな受信機の双方によって受信される。

アプリオリ・トラッキング・パケット挿入器１３２０は、所定のトラッキング・パケットを頑丈なデータストリームに置くことができる。 所定のパケットは、モバイル用、歩行者用、または、ハンドヘルド用の機器において使用される受信機など、頑丈なデータストリームを受信する機能を有する受信機にとって、完全に、または、ほとんど既知である情報パケットを表す。 信号符号化および信号送信のレガシーなまたは既存のＡ５３の符号化部分の間に作成されるトレリス状態の復号を支援するために受信機において所定のパケットが使用される。 所定のパケットは、受信機のイコライザ部分における収束も支援する。 所定のパケットは、レガシーな受信機における受信の改善を意図しているものではないものの、改善を生みだす可能性がある点に留意することが重要である。 さらに、従来のトレーニング情報とは異なり、所定のパケットは、送信機の出力において直接識別可能なものではない。 なぜならば、所定のパケットは、追加的なレガシーな符号化が実施される前に追加されるものだからである。 特に、所定のパケットは、トレリス符号化の処理によって変更される。 結果として、所定のパケットは、トレリス復号の間には直接的なトレーニングを提供しないが、むしろ、トレリス復号マップまたはブランチを判定する際に使用されるアプリオリ・ブランチ情報を提供する。

所定のトラッキング・パケットは、既知のトレーニング・シーケンス処理を使用した幾つかの方法で作成することができる。 好ましい実施の形態においては、所定のトラッキング・パケットは、有効なヘッダを含み、残りのバイトは、受信機にとっても既知な擬似乱数（ＰＮ：Ｐｓｅｕｄｏ―ｒａｎｄｏｍ Ｎｕｍｂｅｒ）を使用して生成される。 所定のトラッキング・パケットは、アプリオリ・トレーニング・データ、トレリス・オブスキュアド（ｔｒｅｌｌｉｓ−ｏｂｓｃｕｒｅｄ）・トレーニング・データまたは、擬似トレーニング・パケットと呼ばれ、何らかの方法によってＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ送信の間全体に渡って分配されてもよいし、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ信号送信のためのプレアンブルとして機能するようにパケットやパケットのグループを置くことを含み、グループにクラスター化されてもよい。

レガシーなＡＴＳＣ符号化器１３５０は、上述したように、レガシーなＡ５３規格に準拠したシステマティックなパケットおよび非システマティックなパケットを同じように符号化する。 頑丈またはロバストなデータストリームを生成するＡＴＳＣ Ｍ／Ｈブロック１３１０の追加的な機能を送信設備の既存のハードウェア構造に対する最小限の変更で追加することができる。 さらに、ＭＰＥＧトランスポート・ソース１３０２から入来するパケットの部分をＡＴＳＣ Ｍ／Ｈブロック１３１０において１つ以上の符号化レートでの符号化のために抽出することができる。 次に、符号化されたパケットは、入力パケットの残りの未処理の部分、ＡＴＳＣのレガシーな符号化器１３５０の符号化による、符号化された部分および未処理の部分に再挿入されるか、付加される。 代替的には、パケットの別個のストリームをＡＴＳＣ Ｍ／Ｈブロック１３１０に提供し、符号化された出力をパケットの第２のストリームに挿入または付加し、ＡＴＳＣのレガシーな符号化器１３５０に提供してもよい。

次に、図１６を参照すると、符号化処理１６００の実施の形態を示すフローチャートが示されている。 処理１６００は、入力データのストリームから頑丈なデータストリームを生成するのに使用される連結型バイトコード符号化処理を表している。 処理１６００は、主に、図６に示される連結型バイトコード符号化器を参照して説明する。 しかしながら、この処理は、図６、図８、図９、図１０、および図１２に示された符号化器、さらに、上述した符号化器を含むどのようなバイトコード符号化器にも容易に適合化させることができる。 また、処理１６００が、ディスクリートな処理ブロックや必要なブロックの幾らかまたは全てを含む集積回路に関わるハードウェアを使用して実行されてもよいし、マイクロプロセッサ・デバイス内で動作するソフトウェアを使用して実行されてもよいし、または、ハードウェアとソフトウェアの双方を組み合わせたものにより実行されてもよい点に留意することが重要である。 さらに、処理１６００は、バイト、符号語、および、パケットのデータとの関連で説明されるが、当業者にとって、他のデータ構成や配列も想定され、使用できることは明らかであろう。

まず、ステップ１６１０において、データのストリームが受信される。 データのストリームは、データの各バイトを符号語としてグループ化し、さらに、１つ以上の符号語の全部、または、部分を含むパケットとして配列させることができる。 例えば、データを、１８７バイトのデータを含むパケットに配列させ、各パケットが識別のために使用されるパケット・ヘッダを含むようにすることができる。 次に、ステップ１６２０において、データのパケットは、バイトコード符号化される。 ステップ１６２０の符号化は、上述した１つ以上の構成要素としての符号化器を使用して行うことができる。 例えば、符号化ステップ１６２０は、１２バイトのデータの入力毎に、１８バイトのデータを出力させるレート２／３のバイトコード符号化を使用することができる。 代替的には、符号化ステップは、レート１／２など、他のバイトコード符号化レートを使用することができる。 符号化ステップ１６２０は、データの入力バイトを補足するための等式（２８）および（２９）に示す生成行列を使用することができる。 入力データを補足する処理は、バイトコードまたはブロックコード符号化処理などの符号化処理を通じてエラー訂正バイトまたは冗長データ・バイトを作成する処理を含む。 出力バイトは、システマティックなバイトとして知られる入力された１２バイトのデータを複製したものと、６バイトの冗長データ、または、非システマティックなデータを含む。

次に、ステップ１６３０において、ステップ１６２０からの符号化されたデータ・バイトがインタリーブされる。 幾つかのインタリーブ構成を使用することができる。 例として、図７にインタリーブ構成を示す。 図７におけるインタリーブ構成は、比較的に小さなインタリーバ・サイズを提供する一方で、バイトコード符号化ステップ１６２０において生成される各符号の距離を最大にする。 換言すれば、インタリーバ・サイズが最適化されてホワイト・ノイズの存在下におけるバイト・エラーが低減される。 次に、ステップ１６４０において、ステップ１６３０からのインタリーブされたバイトの２度目のバイトコード符号化が行われる。 ２度目のバイトコード符号化ステップ１６４０は、上述した構成要素としての各符号化器のうちの１つを使用して行うことができる。 例えば、符号化ステップ１６２０は、１８バイトのデータの入力毎に、２７バイトのデータを出力させるレート２／３のバイトコード符号化を使用することができる。 代替的には、符号化ステップには、レート１／２など、他のバイトコード符号化レートを使用することができる。 上述した符号化ステップ１６４０には、データの入力バイトを補足するための等式（２８）および（２９）に示す生成行列を使用することができる。 出力バイトは、システマティックなバイトと呼ばれる入力された１８バイトのデータを複製したものと、９バイトの冗長データ、または、非システマティックなデータを含む。 幾らかのシステマティックなバイトは、元の入力データのバイトの１つを複製したものであってもよいし、第１のバイトコード符号化ステップ１６２０による冗長バイトまたは非システマティックなバイトとして生成されたバイトであってもよい。

次に、ステップ１６５０において、第２の符号化されたデータのバイトのストリームがパンクチャされる。 パンクチャ・ステップ１６５０は、第２の符号化されたストリームからデータのバイトの１つを取り除く。 取り除かれたバイトは、第２の符号化ステップ１６４０の非システマティックなバイトでもよく、第１の符号化ステップ１６２０からの非システマティックなバイトであってもよい。 最後に、ステップ１６６０において、データストリームは、レガシーな、または、既存のＡ５３に係る符号化のような追加的な処理のために提供される。 さらに、ステップ１６６０は、データストリームを提供する前の、元の受信される配列と同様のパケットに符号化されたバイトを再パケタイズする処理を含む。 ここで記載される処理１６００により、レート１２／２６のバイトコード符号化されたデータストリームが生成される。

ステップ１６５０におけるパンクチャ処理は、処理１６００から取り除かれることがある。 取り除くバイトの選択は、ステップ１６３０におけるインタリーブ処理に基づいて実行される。 例えば、第２の符号化ステップ１６４０は、符号化の一環として、非システマティックなバイトのうちの１つを生成せずに、パンクチャされたストリームを直接発生させることがある。 さらに、パンクチャ・ステップ１６５０がバイパスされ、パンクチャされていないレート１２／２７のバイトコード符号化されたデータストリームが生成されることがある。

ステップ１６５０でのパンクチャ処理により、また、第２の符号化されたストリームから１バイトを超えるバイトが取り除かれることがある。 例えば、取り除かれる３バイトを特定して、レート１２／２４のバイトコード符号化されたデータストリームを生成することができる。 １バイトを超えるバイトをパンクチャすることによって、符号化の実効性が更に低下する一方で、符号化レートの向上が得られる。 パンクチャ・ステップ１６５０における追加的なバイトの除去は、ステップ１６３０での最適なインタリーブに基づいて成し遂げられる。 このように、パンクチャ処理とインタリーブ処理との相互作用により、出力パケットの所与の出力ブロック・サイズの作成に基づいて最適な符号化レートが得られる。

２つのインタリーブ・ステップおよび３つのバイトコード符号化ステップを含む、別の連結型バイトコード符号化処理を形成するために、ステップ１６３０および１６４０が繰り返される点に留意することが重要である。 繰り返されるステップ１６３０および１６４０を用いた処理を図９に示す符号化器９００などの符号化器が使用して、レート１２／５２の頑丈なデータストリームを生成することができる。 さらに、処理１６００を上述したもののような他のコード・レートに容易に適合化させることができる。

次に、図１７を参照すると、符号化処理１７００の別の実施の形態を示すフローチャートが示されている。 処理１７００は、既存の、または、レガシーなＡ５３に係る信号フォーマットにも準拠したシステマティックなデータ・パケットや、非システマティックなデータ・パケットまたは冗長データ・パケットを含むＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ データストリームの符号化および送信を行うステップを示している。 処理１７００は、主に、図１３における符号化器を参照して説明される。 上述したように、処理１７００は、ディスクリートな処理ブロックや必要なブロックの幾らかまたは全てを含む集積回路に関わるハードウェアを使用して実行されてもよいし、マイクロプロセッサ・デバイス内で動作するソフトウェアを使用して実行されてもよいし、または、ハードウェアとソフトウェアの双方を組み合わせたものにより実行されてもよい。 実際に必要となる実施態様に基づいて特定のステップを除去または再構成することにより処理１７００を適合化できる点に留意することが重要である。

まず、ステップ１７１０において、パケットのトランスポート・ストリームが受信される。 各パケットは１８７バイトであり、ヘッダを含む。 ヘッダは、ＰＩＤとパケットに関する他の情報を含む。 次に、ステップ１７２０において、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈのために使用されていると識別されるパケットが分離または抽出される。 残りのパケットは、処理されていないものとして識別される。 組み合わされた単一のトランスポート・ストリームから抽出されたものの代わりに、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈパケットをパケットの別個の入力トランスポート・ストリームとして提供することができる点に留意することが重要である。 さらに、トランスポート・ストリームにおける全てのパケットをＡＴＳＣ Ｍ／Ｈパケットとして識別することができる。 これらの条件のいずれかにより抽出ステップ１７２０が不要となる。 さらに、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈとして識別されるパケット、または、処理されていないと識別されるパケットがグループ化され、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈとして識別されたパケットを、別個の符号化コード・レートにより、さらに識別、グループ化することができる。

次に、ステップ１７３０において、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈとして識別されたパケットのセットまたはグループが行として読み取られるか、あるいは、入力され、列として出力されるか、あるいは、パケット・インタリーブされる。 出力データの各列は、符号語に相当し、各々の符号語のサイズは、パケットのグループのサイズと同じである。 図１４および図１５は、ステップ１７３０において、行で読み取り、列で出力するパケット・インタリーブ処理を示す行列を表している。 ステップ１７３０において使用されるインタリーバの各次元を、例えば、列を入力し、行を出力するように変更することもできるし、または、インタリーバの実施態様に基づいて他の次元の態様を使用することもできる。 次に、ステップ１７４０において、ステップ１７３０からの各符号語がブロックコード符号化される。 ステップ１７４０でのブロックコード符号化は、処理１６００におけるバイトコード符号化と類似しており、単純な符号化処理または連結型符号化処理のいずれかを使用することができる。 例えば、ブロックコード符号化ステップ１７４０は、レート１／２の構成コード、レート１２／２６のコード、レート１２／５２のコード、または、レート１７／２６のコードを使用して符号語を符号化することができる。

次に、ステップ１７５０において、符号語を列として入力し、データ・パケットを行として出力することによって、符号化された符号語のセットが、パケット・デインタリーブされる。 ここで、入力符号語は、ステップ１７４０でのブロックコード符号化によって作成された数のバイトを含んでいる。 出力パケットは、１８７バイトを含むパケットに再構成される。 ブロックコード符号化ステップ１７４０において生成される非システマティックなバイトは、符号化されたデータのストリームにおいてパケットの追加的な行を構成する。 ステップ１７５０において使用されるデインタリーバの各次元を、例えば、列を入力し、行を出力するように変更することもできるし、または、インタリーバの実施態様に基づいて他の次元の態様を使用することもできる。

次に、ステップ１７６０において、符号化され、デインタリーブされたパケットにおけるヘッダ・バイトが変更される。 ステップ１７６０の変更ステップは、ヘッダ情報がレガシーな受信機によって認識されるのを阻止することによってＡＴＳＣ Ｍ／Ｈデータ・パケットの符号化を行う機能を持たない受信機におけるパフォーマンスの問題を解決する方法を提供する。 ステップ１７６０における変更は、ＴＥＩビット、ペイロード・ユニット開始インジケータ・ビット、さらに、トランスポート優先度ビットを「０」のビット値に設定することを含む。 また、ステップ１７６０における変更は、スクランブリング制御およびアダプテーション・フィールド・ビット（各２ビット）を「００」に設定することを含む。 またさらに、ステップ１７６０における変更は、３ビット長の連続性カウンタを「０００」に設定することを含む。 最後に、ステップ１７６０における変更は、全てのレガシーな受信機によって無視される既知の値など、一意な使用されていない値にＰＩＤを設定することを含む。 符号化ステップ１６４０においてヘッダ・バイトが無視され、処理されないことがある点に留意することが重要である。

ステップ１７７０において、所定のパケットまたは、アプリオリ・トラッキング・パケットが変更されたヘッダ情報を含む符号化されたパケットのストリームに挿入される。 アプリオリ・トラッキング・パケットが挿入されると、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈまたはモバイル用のビデオ符号化された信号を受信する機能を有する受信機のパフォーマンスが向上する。 挿入ステップ１７７０が既存の冗長パケットまたは非システマティックなパケットを置き換えるものであるか、ステップ１７１０で提供された元のパケットを、データ・パケットのストリームにおける空（ｎｕｌｌ）パケットとして置き換えるものである点に留意することが重要である。

ステップ１７８０において、ステップ１７７０からのＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ符号化されたパケットがトランスポート・ストリームのデータの処理されていない部分と結合される。 ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ符号化されたパケットは、データ・パケットのトランスポート・ストリームの前に識別された処理されていない部分に挿入するか、または付加することができる。 代替的には、ステップ１７７０からのＡＴＳＣＨ Ｍ／Ｈ符号化されたパケットは、レガシーな放送受信のみのためのものであると識別された第２のトランスポート・ストリームに挿入されるか、または付加される。 ステップ１７１０のパケットの全てがＡＴＳＣ Ｍ／Ｈデータ・パケットとして識別され、処理されているのであれば、ステップ１７８０を取り除くこともできる点に留意することが重要である。 次に、ステップ１７９０において、全てのパケットを含む完全なデータストリームが、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ符号化されているかどうかに関わらず、Ａ５３規格に準拠したレガシーな、または、既存の符号化を用いて処理される。 ステップ１７９０でのレガシーな符号化には、リード・ソロモン符号化、ランダム化、インタリーブ、トレリス符号化、および同期化（シンク）挿入を含む。 レガシーな符号化ステップ１７９０は、レガシーな符号化器１３５０において示されるもののようなブロックによって実行されることがある。

最後に、ステップ１７９５において、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈデータとして符号化されるストリームの全てまたは一部を含む、完全に符号化されたデータストリームが送信される。 送信ステップ１７９５は、具体的に識別された周波数範囲を使用して送信することを含み、さらに、同軸ケーブルなどの有線技術を使用して送信することや、電磁的に電波を介して送信することを含む。 ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈデータが連続して送信される場合もある点に留意することが重要である。 このモードにおいては、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈのシステマティックなパケットもまた、レガシーな受信機においてデータ・パケットとして扱われる。 非システマティックなパケットは、無視されるであろう。 しかしながら、別個に存在するＡＴＳＣ Ｍ／Ｈおよびレガシーなデータの送信は、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈデータが周期的に送信されるようにするか、短期的な非連続の期間の間、継続して送信されるようにすることができる。

図１８を参照すると、テーブル１８００は、送信フォーマットにおけるシンボルからビットへのマッピングを表している。 テーブル１８００は、送信データの２つのビット、Ｚ１およびＺ２を表すシンボル０〜４のセットのマッピングを示している。 マッピングは、４−ＰＡＭ信号としての各シンボルに対応する信号振幅を変調することによって送信することができる。 シンボルの最上位ビット（Ｚ２）の、平均としての２つの値または状態の間の電圧または振幅の差は、シンボルの最下位ビット（Ｚ１）の２つの値または状態の間の電圧または振幅の差よりも大幅に大きい。 結果として、特定のシンボルに対応する信号がノイズの生じている送信チャンネルを介して送信される際、受信機においてＺ２ビットを正しく推定する確率は、Ｚ１ビットを正しく推定する確率よりも大きくなる。 データ・シンボルおよびこのデータ・シンボルをサイクリックに回転させたものである第２のシンボルは、送信されたシンボルのＺ１およびＺ２の双方を正確に復元する確率が大幅に増加する。 等式（１）〜（２７）において使用されるガロア体の要素ｂ _ｉの各値および上述した等式（２８）および（２９）において使用される生成行列は、パケットからなる各バイトのビットがサイクリックに回転（および／またはラップ（ｗｒａｐ））し、このような等式を使用するバイトコード符号化器によって生成されるデータストリームがさらに頑丈なものになるように選択される。 サイクリックな回転を選択すると、ガロア体の特定の特性に基づいてバイト内の最後のビットが最初のビットにラップアラウンドされるときの単純なサイクリックな回転から結果が変更される。 図１に示すもののような、トレリス符号化による追加的な処理により、送信される信号にさらなる冗長情報が追加されるが、元のビットからシンボルへのマッピングに大幅な影響が与えられることがない。 トレリス符号化および追加的な信号フィルタにより、ここに記載する４ＰＡＭ信号がＡ５３規格に記載される８−ＶＳＢ信号に変換されることとなる。

図１９を参照すると、畳み込みインタリーバにおいて処理される各バイトのインタリーバ・マップ１９００としてのダイアグラムが示されている。 インタリーバ・マップ１９００は、図１３におけるＡＴＳＣのレガシーな符号化器１３５０で使用されるインタリーバ１３５６などの、畳み込みインタリーバの処理の間に入来するデータのバイトを整理したものを表している。 インタリーバ１３５６は、一連の遅延ラインを使用して実施されるが、インタリーバ・マップ１９００は、インタリーバのためのメモリ・マップとみなされることがある。 インタリーバ・マップ１９００は、入力バイトの置かれる、または、書き込まれる場所、さらに、出力バイトの読み出し方法を示す。 インタリーバ・マップ１９００の各次元は、頂部に渡った、０〜２０６の番号が付けられたバイト、さらに、側部に沿って、頂部から底部に渡った、０〜１０３の番号が付けられたバイトとして示される。 ライン１９１０は、バイトが読み出される順序を示している。 例えば、ライン１９１０が行２０を表すのであれば、バイト０からバイト２０６までの、行２０の全てのバイトが読み出されるであろう。 最後のバイト、即ち、バイト２０６が行２０から読み出されると、読み出しは、１行分、行２１まで、インタリーバの最後の行が読み出されるまで進む。 最後の行が読み出されると、読み出しは、再び、（新たなパケット・データの）最初の行から繰り返される。

ライン１９２０は、インタリーバのバイトの読み取りに基づく、バイトコード符号化およびリード・ソロモン符号化された２０７バイトの１番目のパケットのバイトの最初の５２バイトの位置を表している。 ライン１９２０は、パケットにおける０バイトの位置から開始し、バイト５１の位置を有する中心線１９９０で終端する。 ライン１９２２、１９２４、１９２４、１９２６ａ、および１９２６ｂは、１番目のパケットの残っているバイトの位置を示している。 ライン１９２２は、ラインの頂部のバイト５２の位置などで開始し、ライン１９２２、１９２４、および１９２６ａのバイト位置を処理する。 バイトの残りの部分は、ライン１９２６ｂに沿って位置し、ライン１９９０よりも一行下にある行の位置のバイト２０６で終端する。 連続するパケットにおけるバイトの位置は、１番目のパケットの位置の右側まで続いており、さらに、ライン１９９０の上側の並びや位置と同様に、ライン１９９０の下のマップの部分に続いている。 例えば、ライン１９３０は、５２番目のパケット（即ち、１番目のパケットよりも５２パケット後のパケット）のバイトの部分の位置を示している。 ライン１９５０は、グループ化されたパケットの送信のための境界線を示している。 各連続パケットでは、パケットの次の連続バイトは、境界線にかかっている。 結果として、ライン１９５０は、バイト０位置がパケット０となり、バイト１位置がパケット１となり、・・・というように、バイト５２位置のパケット５２まで続いている。 ライン１９６０は、ライン１９５０とライン１９２０との間の一行にある各バイトの位置を表している。 特に、ライン１９６０は、図１４に示すような、行に配列されたパケットのセットの列２６からのバイトであるバイトのグループの位置を示している。 次の行のバイトは、パケットのセットの部分のバイト２７を含む。 ライン１９６０には、上述したバイトコード符号化処理を使用したデータの符号化の利点がある。 なぜならば、バイトコード符号化されたバイトは、インタリーバから、短い連続した期間に渡ってグループとして出力され、送信されるからである。

各パケットのセットの特定の配列がロバストなデータストリームのより最適な送信構成（配列）を提供する点に留意することが重要である。 ロバストなデータストリームが連続して送信される（即ち、データストリームの部分がレガシーなデータである）場合、ロバストなデータストリームの配列が重要となることがある。 例えば、図１９に示されるような５２個のパケットのセットでは、受信システムにおけるデインタリーブ処理を用いて容易に予測および識別することができるようにロバストなデータを送信する送信特性がある。

次に、図２０を参照すると、受信機システムにおいて使用される復号器２０００の実施の形態のブロック図が示されている。 復号器２０００は、上述したデータストリームにおける非システマティックなパケットなど、冗長パケットを使用するように適合化された回路を含む。 復号器２０００もまた、一般的に、レガシーな、または、既存のＡ５３規格を使用して符号化されたデータを復号する機能を有する。

復号器２０００において、初回のチューニング、復調、さらに、他の回路（図示せず）による処理の後、トレリス復号器２００２は、入来する信号を受信するトレリス復号器２００２は、畳み込みデインタリーバ２００４に結合される。 畳み込みデインタリーバ２００４の出力は、バイトコード復号器２００６に結合される。 バイトコード復号器２００６の出力は、リード・ソロモン復号器２００８に結合される。 リード・ソロモン復号器２００８の出力は、デランダマイザ２０１０に結合される。 デランダマイザ２０１０の出力は、データ復号器２０１２に結合される。 データ復号器２０１２は、ビデオ表示やオーディオ再生などの受信機システムの残りの部分での使用のための出力信号を提供する。 トレリス復号器２００２、デインタリーバ２００４、リード・ソロモン復号器２００８、デランダマイザ２０１０、およびデータ復号器２０１２は、図２に記載した各ブロックと同様の機能を有するため、ここでは詳細についてのさらなる説明を行わない。

データ・パケットにおいてバイトのデータ形式で受信されたデータは、トレリス復号器２００２によって復号され、デインタリーバ２００４によってデインタリーブされる。 データ・パケットは、２０７バイトのデータを含むようにすることができ、さらに複数のグループ、即ち、２４、２６、または、５２のパケットにグループ化することができる。 トレリス復号器２００２およびデインタリーバ２００４は、入来するレガシーな形式のデータ、さらに、バイトコード符号化されたデータを処理する機能を有する。 受信機にとっても既知である所定のパケット送信シーケンスに基づいて、バイトコード復号器２００６は、パケットがバイトコード符号化された、または、ロバストなデータストリームに含まれるパケットであるかどうかを判定する。 受信されたパケットがバイトコード符号化されたデータストリームからのものではない場合には、受信されたパケットは、バイトコード復号器２００６でさらに処理されることなしに、リード・ソロモン復号器２００８に提供される。 バイトコード復号器２００６もまた、符号化の間にデータストリームに乗算される、または加算される定数の既知のシーケンスを除去するデランダマイザを含む。 頑丈なデータストリームがシステマティックなバイトおよび元のデータと同一のバイトと、非システマティックなバイトおよび冗長データを含むバイトとの双方を含む点に留意することが重要である。

受信されたものが、ロバストな、または頑丈なデータストリームに属するバイトコード符号化されたパケットであるとバイトコード復号器２００６が判定すると、パケットは、同じデータストリームからなる他のパケットと共に復号される。 一実施の形態においては、同じデータストリームをバイトコード符号化したパケットが、パケット内で、各バイトに上述した等式（２）に示すバイトコード符号化されたパケットを発生させるのに使用された要素ｂの値の逆数を乗算することによって復号される。 非システマティックなパケットの各バイトの復号された値は、システマティックなパケットのバイトの各値と比較され、２つのパケットにおいて同一でないどのバイトの値も、システマティックなパケットにおいて消去される（即ち、零に設定する）か、非システマティックなパケットにおける情報によって置き換えられる。 消去されたエラーバイトを有するシステマティックなパケットは、その後、リード・ソロモン復号器２００８において実行されるリード・ソロモン復号を用いて復号される。 以下、バイトコード復号器の他の実施の形態についてさらに説明する。

バイトコード復号器２００６は、図１３に示すように符号化された信号を復号するブロック・コーダとして動作するように適合化させることができる。 例えば、バイトコード復号器２００６には、パケット・インタリーバ１３１２と同様のパケット・インタリーバと、パケット・デインタリーバ１３１６と同様のパケット・デインタリーバとを含めることができる。 さらに、バイトコード符号化器の機能は、ＧＦ（２５６）ＳＣＢＣ（Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｅｄ）信号を復号するように適合化させることができる。 バイトコード復号器２００６には、さらに、モバイル用またはＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ受信のために符号化されたデータの識別および／またはアプリオリ・トレーニング・パケットの識別に使用される識別器ブロックを含めることができる。 さらに、識別器ブロックには、例えば、入来するパケットがモバイル受信のために使用されるＰＩＤを含んでいるかどうかを判定するためのパケット識別器ブロック含めることができる。

図５に示す符号化器５００などの好ましい符号化器において、バイトコード符号化は、データ・パケットのリード・ソロモン符号化に先行して行われる。 しかしながら、ここで示す復号器２０００において、入来するデータは、リード・ソロモン復号の前にバイトコード復号される。 バイトコード処理もリード・ソロモン・コード処理もＡ５３規格において使用されるガロア体（２５６）上で線形であり、線形演算子はガロア体において可換であるため、順序を変更することもできる。 バイトコード符号化は、受信された信号におけるエラーを復元するのにより高い信頼性を提供するため、順序の変更は重要である。 結果として、リード・ソロモン復号の前にバイトコード復号を行うことにより、ビットエラーレートとＳＮ比で測定される受信機のパフォーマンスが向上する。

さらに、図５における符号化器５００および図１３における符号化器１３００の実施の形態の説明と同様に、レガシーな受信機に最小限の変更を加えることで、レガシーな受信機において必要とされ、使用される要素、コンポーネント、および回路にバイトコード復号要素および処理を追加することができる点に留意されたい。 しかしながら、バイトコード復号処理機能をレガシーな受信機の他のブロックに組み込むことによって、復号処理を改善することができる。

次に、図２１を参照すると、受信機において使用される復号器２１００の別の実施の形態のブロック図が示されている。 復号器２１００は、電波を介した電磁波などの、送信媒体を介した信号の送信によって悪影響を受ける信号の受信および復号のための追加的な回路および処理を含む。 復号器２１００は、頑丈なデータストリームとレガシーなデータストリームの双方を復号する機能を有する。

復号器２１００において、初期処理の後の入力信号は、イコライザ２１０６に提供される。 イコライザ２１０６は、トレリス復号器２１１０に結合され、トレリス復号器２１１０は、２つの出力を提供する。 トレリス復号器２１１０からの第１の出力は、フィードバックを提供し、再びフィードバック入力として、イコライザ２１０６に提供される。 トレリス復号器２１１０からの第２の出力は、畳み込みデインタリーバ２１１４に結合される。 畳み込みデインタリーバ２１１４は、バイトコード復号器２１１６に結合される。 バイトコード復号器２１１６もまた、２つの出力を提供する。 バイトコード復号器２１１６の第１の出力は、再びフィードバック入力として、畳み込みインタリーバ２１１８を介してトレリス復号器２１１０に結合される。 バイトコード復号器２１１６の第２の出力は、リード・ソロモン復号器２１２０に結合される。 リード・ソロモン復号器２１２０の出力は、デランダマイザ２１２４に結合される。 デランダマイザ２１２４の出力は、データ復号器２１２６に結合される。 リード・ソロモン復号器２１２０、デランダマイザ２１２４、さらに、データ復号器２１２６は、図２に記載されたリード・ソロモン、デランダマイザ、さらに、データ復号器ブロックと同様に結合され、機能的に動作するため、ここではさらなる説明は行わない。

受信機（図示せず）のフロント・エンド処理（例えば、アンテナ、チューナ、復調器、Ａ／Ｄ変換器）からの入力信号は、イコライザ２１０６に提供される。 イコライザ２１０６は、受信された信号を復元するために、受信された信号を処理し、完全に、または、部分的に送信チャンネル・エフェクトを除去する。 様々な除去やイコライゼーションの方法が当業者によって知られており、本明細書では説明しない。 イコライザ２１０６には、フィード・フォワード・イコライザ（ＦＦＥ：Ｆｅｅｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）セクションおよび決定フィードバック・イコライザ（ＤＦＥ：Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ−Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）セクションを含む処理回路の複数のセクションを含めることができる。

イコライズされた信号は、トレリス復号器２１１０に提供される。 トレリス復号器２１１０は、出力として、イコライザ２１０６のＤＥＦセクションに提供される決定値のセットを生成する。 さらに、トレリス復号器２１１０は、イコライザ２１０６のＤＥＦセクションに提供される中間決定値を生成する。 ＤＥＦセクションは、各決定値を、トレリス復号器２１１０からの中間決定値と共に使用して、イコライザ２１０６の内のフィルタ・タップの各値を調整する。 調整されたフィルタ・タップの各値は、受信信号に存在する干渉および信号反射をキャンセルする。 反復処理により、イコライザ２１０６は、トレリス復号器２１１０からのフィードバックの支援を受けて、時間の経過に伴って潜在的に発生する信号送信環境状態の変化に動的に適応する。 反復処理は、ディジタル・テレビジョン放送信号用の１９Ｍｂ／秒など、信号が入来するデータ・レートと同一のレートで行うことができる点に留意することが重要である。 反復処理もまた、入来するデータ・レートよりも高いレートで行われる。

トレリス復号器２１１０は、さらに、畳み込みデインタリーバ２１１４にトレリス復号されたデータストリームを提供する。 畳み込みデインタリーバ２１１４は、図２０に記載されたデインタリーバと同様に動作し、データ・パケット内に整理されたデインタリーブされたバイトを生成する。 データ・パケットは、バイトコード復号器２１１６に提供される。 上述したように、頑丈なデータストリームの一部ではないパケットは、単純に、バイトコード復号器２１１６を介してリード・ソロモン復号器２１２０に受け渡される。 バイトコード復号器２１１６がパケットのグループを頑丈なデータストリームの一部として識別する場合は、バイトコード復号器２１１６は、非システマティックなパケットにおける冗長情報を使用して、まず、上述したようにパケットにおける各バイトを復号する。

バイトコード復号器２１１６とトレリス復号器２１１０は、反復して動作し、ターボ復号器と呼ばれ、頑丈なデータストリームを復号する。 具体的には、トレリス復号器２１１０は、畳み込みデインタリーバ２１１４によるデインタリーブの後、頑丈なデータストリームに含まれるパケットの各バイト毎にバイトコード復号器２１１６に第１のソフト決定ベクトルを提供する。 通常は、トレリス復号器２１１０は、ソフト決定を確率値のベクトルとして発生させる。 実施の形態によっては、ベクトルの各確率値は、このベクトルに関連付けられたバイトが有するような値に関連付けられる。 また、他の実施の形態では、２／３レートのトレリス復号器が２ビット・シンボルを推定するため、確率値のベクトルは、システマティックなパケットに含まれるハーフ・ニブル（即ち、２ビット）毎に生成されることがある。 実施の形態によっては、トレリス復号器２１１０は、バイトの４つのハーフ・ニブルに関連付けられた４つのソフト決定を組み合わせて、バイトが有するであろう確率値のベクトルである１つのソフト決定値を生成する。 このような実施の形態においては、バイトに対応するソフト決定は、バイトコード復号器２１１６に提供される。 他の実施の形態では、バイトコード復号器は、システマティックなパケットのバイトに関するソフト決定を４個のソフト決定ベクトルに分け、４つのソフト決定の各々がバイトのハーフ・ニブルに関連付けられる。

バイトコード復号器２１１６は、頑丈なデータストリームのパケットからなるバイトに関連付けられたソフト決定ベクトルを使用して、パケットからなるバイトの第１の推定値を生成する。 バイトコード復号器２１１６は、システマティックなパケットと非システマティックなパケットの双方を使用して頑丈なストリームからなるパケットのバイト毎に第２のソフト決定ベクトルを生成し、畳み込みインタリーバ２１１８による再インタリーブの後、第２のソフト決定ベクトルをトレリス復号器２１１０に提供する。 この後、トレリス復号器２１１０は、第２のソフト決定ベクトルを使用してバイトコード復号器２１１６に提供される第１の決定ベクトルの更なる反復処理を行う。 トレリス復号器２１１０およびバイトコード復号器２１１６は、トレリス復号器およびバイトコード復号器によって生成されるソフト決定ベクトルが収束するまで、または、所定数の反復が行われるまで、このような反復処理を行う。 この後、バイトコード復号器２１１６は、システマティックなパケットの各バイト毎にソフト決定ベクトルにおける確率値を使用して、システマティックなパケットの各バイト毎にハード決定を生成する。 ハード決定値（即ち、復号されたバイト）は、バイトコード復号器２１１６からリード・ソロモン復号器２１２０に出力される。 トレリス復号器２１１０は、最大事後確率（ＭＡＰ：Ｍａｘｉｍｕｍ ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ）復号器を使用して実施され、バイトまたはハーフ・ニブル（シンボル）・ソフト決定のいずれかに対して作用する。

ターボ復号は、通常、入来するデータのレートよりも高い、ブロック間の決定データの通過に係る反復レートを使用する点に留意することが重要である。 想定される反復処理の数は、データ・レートと反復レートの比に制限される。 結果として、実行可能な範囲において、ターボ復号器における反復レートが高いほど、一般的に、エラー訂正の結果が改善する。 一実施の形態においては、入来するデータのレートの８倍の反復レートが使用される。

図２１に記載されたものなどのソフト入力ソフト出力バイトコード復号器には、ベクトル復号機能を含めることができる。 ベクトル復号は、システマティックなバイトおよび非システマティックなバイトを含むデータの各バイトをグループ化することに係る。 例えば、レート１／２のバイトコード符号化されたストリームでは、１個のシステマティックなバイトと１個の非システマティックなバイトをグループにする。 ２つのバイトに対して想定される値は、６４，０００個の値を超える。 ベクトル符号化器は、２つのバイトに対して想定される各値毎に、確率を判定または推定し、確率マップを作成する。 ソフト決定は、想定されるそれぞれのものの幾つか、または、全ての確率の重み付け、さらに、想定される符号語に対するユークリッド距離に基づいて行われる。 ユークリッド距離のエラーが閾値よりも小さい場合には、ハード決定が行われることがある。

図２０および図２１に記載されたように、バイトコード符号化器は、単純なバイトコード符号化器または連結型バイトコード符号化器による符号化を含み、上述したバイトコード符号化器によって符号化された頑丈なデータストリームを復号することができる。 図２０および図２１におけるバイトコード復号器では、単一の符号化ステップのみに係る、単純な、または、構成要素としてのバイトコード符号化器によって符号化される頑丈なデータストリームの復号が示されている。 連結型バイトコード復号は、デインタリーブ、デパンクチャ、さらに、再挿入などの中間処理に加え、入来する符号語またはバイトを１つを超える復号ステップで復号することを含む。

次に、図２２を参照すると、連結型バイトコード復号器２２００の実施の形態のブロック図が示されている。 連結型バイトコード復号器２２００は、図２１に示されているようなターボ復号器構成において動作するように構成されている。 さらに、連結型バイトコード復号器２２００は、反復処理を使用して、ターボ復号器として内部的に動作し、頑丈なデータストリームにおける連結型バイトコード符号化されたパケットを復号する。 連結型バイトコード復号器２２００は、レート１２／２６のバイトコード符号化された信号ストリームを復号して元の符号化された２６のバイトから１２バイトのデータを生成するように構成される。

２６バイトのソフト決定値を表すデータストリームは、バイト挿入ブロック２２０２に提供される。 バイト挿入ブロック２２０２の出力は、第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４に結合される。 第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４は２つの出力を提供する。 第１の出力は、パンクチャ・ブロック２２０６に結合され、パンクチャ・ブロック２２０６の出力は、フィードバック出力として、図２１に示すようなインタリーバを介してトレリス復号器に結合される。 第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４の第２の出力は、デインタリーバ２２０８に結合される。 シンボル・インタリーバ２２０８の出力は、第２の２／３レートの復号器２２１０に結合され、この第２の２／３レートの復号器２２１０もまた、２つの入力を有する。 第１の出力は、フィードバック入力としてインタリーバ２２１２を介して第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４に結合され、第２の出力は、リード・ソロモン復号器などの他の処理ブロックに結合される。

バイト挿入ブロック２２０２に対する２６バイトの入力は、システマティックなバイトのデータ、または、システマティック・パケットに関する、図２１におけるトレリス復号器２１１０などのトレリス復号器によって作成される第１のソフト決定、さらに、非システマティックなバイトのデータ、または、非システマティックなパケットに関するソフト決定を含む。 システマティックなバイトのデータおよび非システマティックなバイトのデータは、バイトコード符号化されたパケットからのものとすることができる。 ２／３レートのバイトコード符号化は、２データ・バイトを復号するのに３バイトを必要とする。 しかしながら、元の連結型符号化は、バイトを取り除いて符号語を２７バイトから２６バイトに減らしている。 好ましくは、非システマティックなバイトを取り除いている。 結果として、符号化処理におけるパンクチャによって取り除かれているバイトを置き換えるためのバイトが必要となる。 さらに、トレリス復号器は、データストリーム内でパンクチャされたバイトに関するソフト決定を生成しない。 なぜならば、トレリス復号器に対する入力ストリームは、そのバイトを含んでいないからである。 結果として、パンクチャされたバイトの値が同様に確からしいことを示すソフト決定値が挿入される。 バイト挿入ブロック２２０２から挿入されたソフト決定値を含む、第１のソフト決定は、第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４に提供される。 第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４は、第１のソフト決定を使用して、システマティックなパケットおよび非システマティックなパケットの各バイトの復号に基づいて第２のソフト決定を生成する。 ソフト決定には、例えば、上述した等式（２）および（３）において示されるバイトコード処理されたパケットを発生させるのに使用された要素ｂ１およびｂ２の値の逆数で、各バイトのセットを乗じたものを利用する。

第１の２／３レートのバイトコード復号器からの２７バイトのソフト出力がパンクチャ・ブロック２２０６に提供される。 ２７バイトのソフト出力は、第１の２／３レートのバイトコード復号器における復号の後の、システマティックなバイトおよび非システマティックなバイトの双方のための更新されたソフト決定値のセットを表す。 パンクチャ・ブロック２２０６は、バイト・フォーマットをトレリス復号器によって元の処理された２６バイトのフォーマットに戻すために前に挿入されたソフト決定バイトを取り除く。

システマティックなバイトのみを表す第１の２／３レートのバイトコード符号化器からの１８バイトのソフト出力がデインタリーバ２２０８に提供される。 デインタリーバ２２０８は、２／３レートのバイトコード符号化処理において実行されたインタリーブ処理の逆の処理を行うように、１８バイトのデータをデインタリーブする。 デインタリーバ２２０８、例えば、図７の行７１０、７２０を逆にすることによって、符号化器におけるインタリーブ・マップを正確に逆にする。

デインタリーブされたバイトは、第２の２／３レートのバイトコード復号器２２１０に提供される。 第２の２／３レートのバイトコード復号器２２１０は、デインタイーブされたソフト決定のシステマティックなバイトを使用し、上述したものと同じ方法で、ソフト決定バイトの２つの追加的な出力を生成する。 １８バイトのソフト出力は、インタリーバ２２１２に提供される。 １８バイトのソフト出力は、第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４における復号により得られるシステマティックなバイトおよび非システマティックなバイトの双方のための更新されたソフト決定値のセットを表す。 インタリーバ２２１２は、第１の２／３レートのバイトコード符号化器によって使用されたバイト・フォーマットに戻すために、デインタリーブされたバイトを再インタリーブする。 インタリーバ２２１２は、本質的に、図６のインタリーバ６０４など符号化器内で使用されるインタリーバと同一であり、再インタリーブされた１８バイトのセットを、第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４に提供する。 再インタリーブされた１８バイトのセットは、第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４によって行われるソフト決定を改善するために使用される。

第２の２／３レートのバイトコード復号器２２１０からの１２バイトの出力は、１２／２６レートのバイトコード符号化された頑丈なデータストリームのシステマティックなバイトの復号されたデータ出力を表す。 第２の２／３レートのバイトコード復号器２２１０によって生成される１２個のシステマティックなソフト決定が確定的なものであるか、正しいデータ値として確定的な所定の閾値の範囲にある場合には、第２の２／３レートのバイトコード復号器２２１０は、ソフト決定を使用して１２個の出力バイトに関するハード決定を生成し、１２個の出力バイトをリード・ソロモン復号器などのさらなる処理ブロックに提供する。 しかしながら、第２の２／３レートのバイトコード復号器によって生成されたソフト決定が確定的でない場合には、従前の反復処理の間に生成され、フィードバックされたソフト情報を使用して、上述したさらなる反復処理が行われる。 この追加的なソフト情報は、後続する復号器によって、各ソフト復号器に提供される。 即ち、トレリス復号器は、パンクチャ・ブロック２２０６を通じて提供された第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４からのフィードバックを使用し、第１の２／３レートのバイトコード復号器２２０４は、インタリーバ２２１２を通じて提供される第２の２／３レートのバイトコード復号器２２１０からのフィードバックを使用する。 各反復処理は、第２の２／３レートのバイトコード復号器２２１０によって生成されたソフト決定が十分に収束するまで行われるか、または、所定数反復されるまで行われる。 上述したように、ターボ復号は、通常、入来するデータのレートよりも高い、ブロック間の決定データの通過に係る反復レートを使用する。

次に、図２３を参照すると連結型ブロックコード復号器２３００の別の実施の形態のブロック図が示されている。 連結型バイトコード復号器２３００は、図２１に示されているものと、ターボ復号器構成において動作するように同様に構成される。 さらに、連結型バイトコード復号器２３００は、３個の構成要素としてのバイトコード復号器に係る反復処理を使用し、ターボ復号器として内部的に動作して、頑丈なデータストリームにおける連結型バイトコード符号化されたパケットを復号する。 連結型バイトコード復号器２３００は、レート１２／５２のブロックコード符号化された信号ストリームを復号するように構成され、元の符号化された５２バイトから１２バイトのデータを生成する。

５２バイトのソフト決定値を表すデータストリームがパケット挿入ブロック２３０２に提供される。 パケット挿入ブロック２３０２の出力は、第１の２／３レートのバイトコード復号器２３０４に結合される。 第１の２／３レートのバイトコード復号器２３０４は、２つの出力を提供する。 第１の出力は、パンクチャ・ブロック２３０６に結合され、図示しないが、パンクチャ・ブロック２３０６の出力は、フィードバック入力として、インタリーバを介してトレリス復号器に結合される。 第１の２/３レートのバイトコード復号器２３０４の第２の出力は、第１のデインタリーバ２３０８に結合されている。 第１のデインタリーバ２３０８の出力は、第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０に結合され、この第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０もまた、２つの出力を有する。 第１の出力は、フィードバック入力として、第１のインタリーバ２３１２を通じて、第１の２／３レートのバイトコード復号器２３０４に結合されている。 第２の出力は、第２のデインタリーバ２３１４に結合されている。 第２のデインタリーバ２３１４の出力は、１／２レートのバイトコード復号器２３１６に結合され、１／２レートのバイトコード復号器２３１６は２つの出力を有する。 第１の出力は、第２のインタリーバ２３１８を通じて第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０に結合される。 第２の出力は、リード・ソロモン復号器など、他の処理ブロックに結合されている。

トレリス復号器からの第１のソフト決定を含む５２バイトの入力は、パケット挿入ブロック２３０２に提供される。 パケット挿入ブロック２３０２は、５２バイトを２６バイトの２つのセットに分ける。 この分離は、図９における符号化器９００などの符号化器によるバイトコード符号化の間に実行される分離との整合のために行われる。 パケット挿入ブロック２３０２は、上述したように、示されている同様の確からしさの値を有するソフト決定バイトを２６バイトの各セットに挿入し、２７バイトの２つのセットを作成する。 ２７バイトの２つのセットは、各セットをさらなるバイトコード復号段階で再度結合することが可能となるように、この処理においてはリンクされたままである。 第１の２／３レートのバイトコード復号器２３０４、第１のデインタリーバ２３０８、および第１のインタリーバ２３１２は、第１の２／３レートのバイトコード復号器の出力で、２７個のソフト決定バイトの２つのセットと後続する１８個のソフト決定バイトの２つのセットとの間のリンクを処理し、維持することを除けば、図２２に記載されたものと同様に動作する。 パンクチャ・ブロック２３０６は、前に挿入されたソフト決定バイトを２７個のソフト出力バイトの２つのセットから取り除き、２つのセットを連結する。 この連結は、バイトのフォーマットを元のトレリス復号器によって処理された５２バイトのフォーマットに戻すために必要である。 パンクチャ・ブロック２３０６に提供される２つの２７バイト・ソフト出力のセットは、第１の２/３レートのバイトコード復号器における復号後のシステマティックなバイトおよび非システマティックなバイトの双方のための更新されたソフト決定値のセットを表す。

第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０は、上述したように、１８バイトの２セットを処理するが、復号されたデータのシステマティックなバイトを表す１２バイトの２セットを連結して２４バイトのソフト決定出力を形成する。 ２４バイトのソフト決定出力は、第２のデインタリーバ２３１４に提供される。 図１０に記載した符号化処理の一部としてインタリーバ１００４において実行されたインタリーブ処理を逆にするように、第２のデインタリーバ２３１４は、２４バイトのデータをデインタリーブする。 第２のデインタリーバ２３１４は、例えば、図１の行１１１０および１１２０を逆にすることによって、符号化器内のインタリーブ・マップを逆にする。

デインタリーブされた２４個のソフト決定バイトは、１／２レートのバイトコード復号器２３１６に提供される。 １／２レートのバイトコード復号器２３１６は、デインタリーブされたソフト決定のシステマティックなバイト使用し、上述したものと同様の方法でソフト決定バイトの２つの追加的な出力を生成する。 ２４バイトのソフト出力は、第２のインタリーバ２３１８に提供される。 ２４バイトのソフト出力は、１／２レートのバイトコード復号器における復号からのシステマティックなバイトと非システマティックなバイトの双方のための更新されたソフト決定値のセットを表す。 インタリーバ２３１８は、デインタリーブされたバイトを第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０によって使用されるフォーマットに戻すために、このデインタリーブされたバイトを再インタリーブする。 インタリーバ２３１８は、図６におけるインタリーバ６０４など、符号化器において使用されるインタリーバと本質的に同一であり、２４バイトの再インタリーブされたセットを第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０に提供する。 第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０によって行われるソフト決定を改善するために、２４バイトの再インタリーブされたセットが使用される。

上述したように、１／２レートのバイトコード復号器２３１６の出力での１２個のシステマティックなバイトに関するソフト決定が確定的なものであるか、正しいデータ値として確定的な所定の閾値の範囲にある場合には、１／２レートのバイトコード復号器２３１６は、ソフト決定を使用して１２個の出力バイトに関するハード決定を生成し、１２個の出力バイトをリード・ソロモン復号器などのさらなる処理ブロックに提供する。 しかしながら、１／２レートのバイトコード復号器によって生成されたソフト決定が確定的でない場合には、従前の反復処理の間に生成され、フィードバックされたソフト情報を使用して、上述したさらなる反復処理が行われる。 この追加的なソフト情報は、後続する復号器によって、各ソフト復号器に提供される。 即ち、トレリス復号器は、パンクチャ・ブロック２３０６を通じて提供された第１の２／３レートのバイトコード復号器２３０４からのフィードバックを使用し、第１の２／３レートのバイトコード復号器２３０４は、第１のインタリーバ２３１２を通じて提供される第２の２／３レートのバイトコード復号器２３１０からのフィードバックを使用する。 第２の２／３レートバイトコード復号器２３１０は、第２のインタリーバ２３１８を通じて提供される１／２レートのバイトコード復号器２３１６からのフィードバックを使用する。 反復処理は、１／２レートのバイトコード復号器２３１６によって生成されたソフト決定が十分に収束するまで行われるか、または、所定数反復されるまで行われる。 上述したように、ターボ復号は、通常、入来するデータのレートよりも高い、ブロック間の決定データの通過に係る反復レートを使用する。

図２４を参照すると、連結型バイトコード復号器２４００の別の実施の形態のブロック図が示されている。 連結型バイトコード復号器２４００は、図２１に示されているものと、ターボ復号器構成において動作するように同様に構成されている。 連結型バイトコード復号器２４００は、２つの構成要素としてのバイトコード復号器、２／３レートの復号器２４０２、さらに、１／２レートの復号器２４０４を含み、これらは、頑丈なデータストリームにおけるバイトコード符号化されたパケットに対し、並列に結合され、動作する。 連結型バイトコード復号器２４００は、レート１７／２６のバイトコード符号化された信号ストリームを復号し、元の符号化された２６バイトから１７バイトを生成する。

トレリス復号器から入来する２６バイトのソフト決定値のデータストリームは、２４バイトの第１のグループと２バイトの第２のグループに分けられる。 この分離は、図１２における符号化器１２００などの符号化器によって、バイトの各グループを組み合わせる構成に基づいて実行され、一般に、受信機には知られている。 この分離は、図示しない信号またはパケットの多重化器を使用して実行することができる。 代替的には、分離およびグループ化は、例えば、どのバイトを処理するかを選択するために入来するバイトをカウントすることによって、各バイトコード符号化器内で実行することができる。 ２４個のソフト決定バイトの第１のグループは、上述した２／３レートのバイトコード復号器２４０２によって復号される。 ２個のソフト決定バイトの第２のグループは、上述した１／２レートのバイトコード復号器２４０４によって同様に復号される。

２／３レートのバイトコード復号器２４０２における復号から得られるシステマティックなバイトおよび非システマティックなバイトの双方のための更新されたソフト決定値のセットを表す２４バイトのソフト出力と、１／２レートのバイトコード復号器２４０４における復号から得られるシステマティックなバイトおよび非システマティックなバイトの双方のための更新されたソフト決定値のセットは、連結されて２６バイトのソフト出力を形成する。 ２６バイトのソフト出力は、トレリス復号器に提供され、次のターボ復号器の反復の間の各バイトのソフト値決定を改善できる可能性がある。

同様に、２/３レートのバイトコード復号器２４０２からのシステマティックなバイトを含む１６バイトのソフト出力と、１／２レートのバイトコード復号器からのシステマティックバイトを含む１バイトのソフト出力は連結されて１７バイトのソフト出力を形成する。 １７個のシステマティックなバイトに関するソフト決定が確定的なものであるか、正しいデータ値として確定的な所定の閾値の範囲にある場合には、２／３レートのバイトコード復号器２４０２および１／２レートのバイトコード復号器２４０４は、ソフト決定を使用して、１７個の出力バイトに関するハード決定を生成し、この１７個の出力バイトをリード・ソロモン復号器などのさらなる処理ブロックに提供する。

しかしながら、１７個の出力バイトのソフト決定が確定的なものでない場合には、前の反復の間に生成され、フィードバックされたソフト情報を使用してさらなる反復が行われる。 追加的なソフト情報は、各ソフト復号器に対し、その後続する復号器によって提供される。 即ち、トレリス復号器は、２／３レートのバイトコード復号器２４０２および１/２レートのバイトコード復号器２４０４の連結された出力からのフィードバックを使用する。 反復処理は、ソフト決定が十分に収束するまで行われるか、または、所定数反復されるまで行われる。 上述したように、ターボ復号は、通常、入来するデータのレートよりも高い、ブロック間の決定データの通過に係る反復レートを使用する。

図２０〜図２４に記載されたバイトコード復号器もまた、図１３において記載されたＧＦ（２５６）ＳＣＢＣによって符号化される直列連結されたブロックコードを使用して符号化されたデータを復号するように構成することもできる。

上述したバイトコード符号化および復号の構成を使用した様々なシステムは、既存の、または、レガシーな放送システムの用途の拡張を可能にする。 第１に、既存のレガシーな受信機は、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈを使用して符号化されたパケットが追加的に存在することによる利点を得られるであろう。 よりロバストなＳＣＢＣ符号化されたパケットおよびアプリオリ・トラッキング・パケットをトレリス復号器およびイコライザにより処理し、ダイナミック信号環境状態のトラッキングを改善してもよい。 第２に、ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ符号化されたデータはロバストな、または、頑丈なデータを生成し、モバイル用、ハンドヘルド用、さらに、歩行者用のデバイスにおいて、レガシーなＡ５３送信が受信されないような信号環境においてロバストなストリームを受信する受信システムを実現する。 例えば、１２／５２レートでのＡＴＳＣ Ｍ／Ｈ符号化は、レガシーなＡ５３受信のための約１５ｄＢのホワイト・ノイズ閾値に対し、３．５ｄＢに相当するホワイト・ノイズ閾値での信号受信を可能にする。 ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈパケットを生成し、レガシーなＡ５３データと共に周期的にパケットを送信することによって、処理のさらなる改善が得られる。 周期的な送信は、放送素材のビデオおよびオーディオ配信を可能にするのに重要である。 ＡＴＳＣ Ｍ／Ｈパケットもまた、１つ以上の送信バーストとしてグループ化し、送信することができる。 バースト送信は、モバイル用、ハンドヘルド用、または歩行者用の機器によって後で使用されるために蓄積されるデータ・コンテンツ、またはコンテンツの配信に重要である。

各実施の形態は、様々な改変および変更を施した形態で実施される場合があり、図面に例示した特定の実施の形態を本明細書中で説明した。 しかしながら、開示する特定の形態に、本開示内容が限定されるように意図されたものではないことが明らかであろう。 むしろ、本発明は、付随する請求の範囲によって定義される開示内容の精神および範囲内で、改変を施した形態、均等物、さらに、変形を施した形態の全てを含むように意図されている。