Substitution of symbols, how to decode the block coding Metsuseji given that the employer influence on the insertion and deletion and equipment |
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申请号 | JP11842088 | 申请日 | 1988-05-17 | 公开(公告)号 | JPH0648808B2 | 公开(公告)日 | 1994-06-22 |
申请人 | クセルト セントロ・ステユデイ・エ・ラボラトリ・テレコミニカチオーニ・エツセ・ピー・アー; | 发明人 | ジアンカルロ・ピラーニ; ジオルジオ・タリツコ; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | 【請求項1】一定数の記号からなるブロツクとして符号化され且つ記号の置換、削除及び挿入によつて影響を与えられるメツセージを復号化する方法において、 受信したメツセージであつて所定の範囲の内の長さを有するものの各々に対し、その長さのメツセージにおける可能な削除及び挿入の位置のすべての組合せからなる一連の語(以下「誤りフレーム」という)を発生する段階であつて、各該語は前記一定数に等しい数の記号からなり、各該記号は削除誤り若しくは挿入誤り又は1個の送信された記号に対応する1個の信号の受信を指示するものと、 前記誤りフレームを使用し、該誤りフレームの各々についての復号化された語を受信した各メツセージから得る段階と、 復号化された語が実際に送信された語である確率を計算する段階と、 その確率値が所定の判定基準を満足するところの復号化された語を復号化されたメツセージとして送出し、あるいは、もし語がそのような判定基準を満足しないならば、再送信の要求を発生する段階と、 を具備することを特徴とする方法。 【請求項2】前記再送信要求が、受信したメツセージの長さが前記範囲の外にある時にも発生される請求項1に記載の方法。 【請求項3】もし送信された語である確率の、最大値と直ぐ下の値との間の差異が所定のしきい値よりも小さくないならば、該最大値を有する語が復号化されたメツセージとして送出される請求項1に記載の方法。 【請求項4】前記メツセージが音声メツセージである請求項1に記載の方法。 【請求項5】前記メツセージの各記号が、十進式の数字の内の1個を表す請求項4に記載の方法。 【請求項6】一定数の記号からなるブロツクとして符号化され且つ記号の置換、削除及び挿入によつて影響を与えられるメツセージを復号化する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置であつて、 復号化されるべきメツセージを受信するチヤンネル復号器(DEC)を備えるものにおいて、 前記チヤンネル復号器(DEC)の上流に誤りフレーム発生器(GE)が設けられており、該誤りフレーム発生器は前記メツセージの長さによつて制御され、そして該誤りフレーム発生器は、もし該メツセージの長さが所定の範囲の内にあるならば、そのような長さのメツセージにおいて可能な削除及び挿入の位置のすべての可能な組合せからなる一連の語(誤りフレーム)を発生して該チヤンネル復号器(DEC)に送出するようになされており、各該誤りフレームは前記一定数に等しい数の記号からなり、各該記号は受信したメツセージにおける記号の削除もしくは挿入、又は1個の受信した記号に対応する1個の記号の受信を指示するということ、並びに 前記チヤンネル復号器(DEC)は、受信した各メツセージについて該誤りフレームの数に等しい数の復号化された語を送出し且つ計算回路(CAL)及び選択論理回路(LS)が次に来るようになされており、該計算回路は、そのような復号化された語、該誤りフレーム及び復号化されるべきメツセージを受信して各復号化された語が送信された語である確率を計算し、そして該選択論理回路は、確率値に基づいて、復号化された語が復号化されたメツセージを使用する利用装置(DU)に供給されるべきであるか否か、及びどれが該利用装置に供給されるべきであるかを決定するということ、 を特徴とする装置。 【請求項7】復号化されるべきメツセージが前記範囲の外にある長さを有している場合又は語が前記利用装置(DU)に送出され得ない場合、前記誤りフレーム発生器(GE)及び前記選択論理回路(LS)が、メツセージの再送信を要求する信号を発生するようになされており、該誤りフレーム発生器(GE)によつて発生された再送信要求信号は、前記チヤンネル復号器(DEC)、 前記計算回路(CAL)及び前記選択論理回路(LS) をデイスエーブルにする請求項6に記載の装置。 【請求項8】もし送信された語である確率の、最大値と直ぐ下の値との間の差異が所定のしきい値よりも小さくないならば、前記選択論理回路(LS)は、該最大値を有する復号化された語を前記利用装置(DU)に供給する請求項6に記載の装置。 【請求項9】復号化されるべきメツセージが、音声メツセージであり且つ音声認識器(RV)によつて前記チヤンネル復号器(DEC)及び前記計算回路(CAL)に供給され、該音声認識器は又、受信したメツセージの長さに関する情報を前記誤りフレーム発生器(GE)に供給する請求項6に記載の装置。 |
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说明书全文 | 【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、符号化信号伝送システムに関し、より具体的には、固定長ブロツクとして符号化され且つ記号の置換、削除及び挿入によつて影響を与えられるメツセージを復号化する方法及び装置に関する。 上記メツセージは、決してそれに限定されるものではないが、音声メツセージであることが好ましく、そして本発明は音声認識システム、例えば、通話及びそれに続く、一連の数字によつて形成されているメツセージの復号化に基づくシステムに適用される。 この種のシステムは、認可された加入者に特殊なサービス、例えば電子郵便、銀行情報等のサービスを受けさせるための現代の電話網に使用され得る。 もしこれらのサービスによつて得られ得る情報が秘密のものであるならば、加入者は、一定数の数字からなる自分の識別番号であつて、符号から選択される語を表し得るものを告げるか又はダイヤリング(もしくはキーイング)することによつてのみ、そのサービスを呼び出すことができるであろう。 線路雑音を含む種々の理由により、記号の置換、 デイジタル伝送では、一定数の記号からなる系列の送信を必要とし且つ受信側における復号器で、例えば情報記号に加えられて適切に計算される冗長記号を利用することによつて誤りの訂正が可能である符号を使用することが慣習になっている。 そして、リード−ソロモン符号がそのような符号の一例であり、その性質は例えばR. ブラウト(Blahut)による論文“万能リード−ソロモン復号器(A Universal Reed-Solomon Decoder)”、IBM しかしながら、デイジタル伝送では、失われた記号の位置は雑音レベルとの比較によつて識別され得るが、記号の挿入は(タイミングシステムにおける大混乱を招くことなくしては)不可能である。 このため、公知の復号器は置換を訂正し且つ削除を補充するようにのみ設計されている。 反対に、本発明を予見させる応用では、失われた記号の位置の認識は不可能であるが、記号の挿入は可能である。 このため、公知の復号器は使用され得なかつた。 本発明の目的は、記号の削除(deletion)及び挿入を消去(erasure)に変換することにより、これらの種類の誤りによつて影響を与えられるメツセージが在来の復号器で復号化されることを可能にする方法及び装置を提供することにある。 本発明による方法は、受信したメツセージであつて所定の範囲の内の長さを有するものの各々に対し、その長さのメツセージにおける可能な削除及び挿入の位置のすべての組合せからなる一連の語(以下「誤りフレーム」という)を発生する段階であつて、各該語は前記一定数に等しい数の記号からなり、各該記号は削除誤り若しくは挿入誤り又は1個の送信された記号に対応する1個の信号の受信を指示するものと、前記誤りフレームを使用し、該誤りフレームの各々についての復号化された語を受信した各メツセージから得る段階と、復号化された語が実際に送信された語である確率を計算する段階と、その確率値が所定の判定基準を満足するところの復号化された語を復号化されたメツセージとして送出し、あるいは、もし語がそのような判定基準を満足しないならば、 本発明の方法を実施する装置は、在来のチヤンネル復号器の上流に誤りフレーム発生器が設けられており、該誤りフレーム発生器は前記メツセージの長さによつて制御され、そして該誤りフレーム発生器は、もし該メツセージの長さが所定の範囲の内にあるならば、そのような長さのメツセージにおいて可能な削除及び挿入の位置のすべての可能な組合せからなる一連の語(誤りフレーム) 以下、好適な実施例を示す添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。 第1図において、本発明に係る音声メツセージ伝送システムは送話機TRを備えており、この送話機は、伝送線路1、より具体的には電話線路に、一定数の記号からなる符号化音声メツセージを送出し、各記号は数字0…… 例えば、各メツセージは短縮化リード−ソロモン符号の語を構成し、この符号によれば、8個の記号(4個の情報記号及び4個の冗長記号)からなるメツセージが伝送される。 上記符号の英字は位数が16の有限フイールドである(2の最低の累乗は、考慮されている例におけるメツセージで使用される記号の数、10、よりも小さくない)。 そのような符号の語であつて、各制約を満足するものの部分集合が使用されるので、そこに含まれる記号(情報記号及び冗長記号の両方)は、上記有限フイールドの、10個の要素を含む、部分フイールドに属する。 上記のリード−ソロモン符号の代数学的性質の故に、最小ハミング距離dは5である。 周知のように、このことは、e=置換の数、そしてc=消去の数とすると、2e+cd−1のように、置換及び消去を訂正することが可能であるということを意味する。 以上の事柄を考慮すると、各符号語は15個の記号を具備しなければならないということ、及び7個の使用されない記号は、誤りの認識を手伝うべく、受信側で使用され得るということにも留意する必要がある。 線路1上に存在するメツセージは音声認識器RVによつて受信され、この音声認識器は、結線2を介して、本発明の手題である復号化装置DDに、認識された記号の系列を供給する。 上記記号が結線2上を伝送される方法は、音声認識器の型に依存し、本発明とは無関係である。 そして、一例として、音声認識器は二進信号を供給し、そして各記号は4ビツトで表されるということが仮定されている。 復号化装置DDは、復号化が可能であつたメツセージを、結線3を介して利用装置DUに送出する。 そして、復号化ができなかつた場合には、復号化装置DDは、線4上を伝送される信号を介して、メツセージの再送信を送話器TRに逆に依頼する。 記号の置換、削除及び挿入によつて影響を与えられたメツセージの復号化を可能にするため、復号化装置DDは下記のものを具備している: −誤りフレーム発生器GEであつて、誤りのすべての可能な組合せを備えた語の系列、又は復号化装置DD内の他のユニツトをデイスエーブルにし且つ再送信を要求する信号のいずれか一方を発生するもの;各語は符号語と同じ数の記号からなつており、各記号は受信したメツセージにおける記号の削除もしくは挿入、又は正常な受信(1個の送信された記号に対して受信された1個の記号)のいずれか1つを指示する;以下、そのような語を「誤りフレーム」という; −チヤンネル復号器DECであつて、各誤りフレームについての復号化された語を発生するか、あるいは復号化の失敗を合図するもの; −計算回路CALであつて、復号化された語が送信された語である確率(語の確からしさの確率(likelihood p 誤りフレーム発生器GEは受信したメツセージの長さによつて制御され、この受信したメツセージは結線5を介して音声認識器RVによつて供給される。 もし受信したメツセージの長さが送信したメツセージの長さと同じであるならば、あるいは長さの差異が所定値を超えないならば、誤りフレーム発生器GEは第1の出力6上に前記の語の系列の内の1つ(上記の長さに応じて選択される)を送出する一方、もしそうでないならば、それは第2の出力7上に復号化装置DD内の他のユニツトをデイスエーブルにし且つメツセージの再送信を要求する信号を送出する。 この目的のために、線7は、その出力が線4であるORゲートPORの入力に接続されている。 誤りフレーム発生器GEの具体例については第2図を参照して後述する。 チヤンネル復号器DECは、結線2を介して、音声認識器RVからの認識されたメツセージを受信すると共に、 計算回路CALは、チヤンネル復号器DECからの復号化された語及び誤りフレーム発生器GEからの対応する誤りフレームを受信し、復号化された語が実際に送話器TRによつて送信された語である確率を計算し、結線1 選択論理回路LSは、チヤンネル復号器DECからの復号化された語及び計算回路CALからの確からしさの確率を受信し、その確からしさの確率が所定の判定基準を満たしている語(例えば、もし確率の最大値が直ぐ下の低い値と十分に異なつているならば、確率が最大である語)、又は再送信要求信号のいずれか一方を送出する。 以下の詳細な説明では、結線2、6、8上の語は並列で送信されるものと仮定されている。 第2図は、多くても1つの削除及び/又は1つの挿入により、復号化され得る語が7〜9個の記号の長さを有する場合の、誤りフレーム発生器GEの一具体例を示す図である。 この仮定は決して限定的なものではない。 何故ならば、8個の記号を送信する場合、2個以上の記号が失われたり又は付加されたりする確率は非常に低いということが、簡単な計算で証明され得るからである。 他方、復号化が不可能な場合には、単にメツセージの再送信を要求することが必要になるだけであり、そして、再送信を要求する確率が僅かに増加しても、加入者にはそれ程面倒が掛からない。 誤りフレーム発生器GEは、一対のリードオンリメモリROM1、ROM2から基本的になつている。 第1のメモリは、受信した語の長さによつてアドレスされ、そして下記のものを供給する: −もし語長が7より小さいか又は9より大きければ、語長が範囲の外にあるということを示す信号(線7); −もし語長が7〜9の範囲の内にあるならば、メモリR メモリROM2は、次の第1表に掲げられているようなものであり得るところの、誤りフレームを格納している。 第1表 1 CXXXXXXX 2 XCXXXXXX 3 XXCXXXXX 4 XXXCXXXX 5 XXXXCXXX 6 XXXXXCXX 7 XXXXXXCX 8 XXXXXXXC 9 CXXXXXXI 10 CXXXXXIX 11 CXXXXIXX 12 CXXXIXXX 13 CXXIXXXX 14 CXIXXXXX 15 CIXXXXXX 16 XCXXXXXI 17 XCXXXXIX 18 XCXXXIXX 19 XCXXIXXX 20 XCXIXXXX 21 XCIXXXXX 22 XXCXXXXI 23 XXCXXXIX 24 XXCXXIXX 25 XXCXIXXX 26 XXCIXXXX 27 XXXCXXXI 28 XXXCXXIX 29 XXXCXIXX 30 XXXCIXXX 31 XXXXCXXI 32 XXXXCXIX 33 XXXXCIXX 34 XXXXXCXI 35 XXXXXCIX 36 XXXXXXCI 37 XXXXXXXX 38 XXXXXXIC 39 XXXXXICX 40 XXXXXIXC 41 XXXXICXX 42 XXXXIXCX 43 XXXXIXXC 44 XXXICXXX 45 XXXIXCXX 46 XXXIXXCX 47 XXXIXXXC 48 XXICXXXX 49 XXIXCXXX 50 XXIXXCXX 51 XXIXXXCX 52 XXIXXXXC 53 XICXXXXX 54 XIXCXXXX 55 XIXXCXXX 56 XIXXXCXX 57 XIXXXXCX 58 XIXXXXXC 59 ICXXXXXX 60 IXCXXXXX 61 IXXCXXXX 62 IXXXCXXX 63 IXXXXCXX 64 IXXXXXCX 65 IXXXXXXC 66 XXXXXXXI 67 XXXXXXIX 68 XXXXXIXX 69 XXXXIXXX 70 XXXIXXXX 71 XXIXXXXX 72 XIXXXXXX 73 IXXXXXXX 第1表において、Cは削除を意味し、Iは挿入を意味し、そしてXは正常に受信した記号(記号が正しいか否かは問題ではない)の位置を指示する。 もし到着したメツセージが7個の記号からなつているならば最初の8語が誤りフレーム発生器GEによつて送出され、もしメツセージが8個の記号からなつているならば次の57語が送出され、そしてもし9個の記号が到着したならば最後の8語が送出される。 符号の性質により、もし記号の削除及び/又は挿入があるならば、1つの置換を含む語が復号化され得、あるいは、削除及び/又は挿入がないならば、2つの置換を含む語が復号化され得るということに留意する必要がある。 在来の手法により、メモリROM2用の読出しアドレスは加算器SMの出力15上に供給され、この加算器は結線12上に存在する値とカウンタCNの出力16上に存在する信号とを受信する。 そして、カウンタCNは、結線13上に存在する値Nを受信し、クロツク信号CK1 第3図を参照するに、確からしさの確率を計算する計算回路CALは、3個の並列直列変換器SR1,SR2, 変換器SR3の出力15は3個のリードオンリメモリP 上記の3個のメモリの出力はマルチプレクサMX1の3 マルチプレクサMX1の出力は、語の確からしさの確率を計算する計算装置CPVに接続されている。 そして、 計算装置CPVの出力はANDゲートPAの入力に接続されており、このANDゲートは、各語に関連した計算の終了時に、計算装置CPV内に累積されていた値を結線10上に伝達するよう、イネーブルにされる(信号C より良く理解できるようにするため、受信したメツセージが8個の記号を含む場合の、計算回路CALの動作について説明する。 誤りのすべての型を備えた誤りフレーム、例えば第1表のフレーム20に対応して得られた、 復号化された語の1番目の記号a2に対しては、誤りフレームの記号はX(正常な受信)である。 復号器LD 第4図は選択論理回路LSの一具体例を示す図である。 以下の説明では、メモリMEMの第1の位置に格納されている語W1の確からしさの確率P1は、常に第2の位置に格納されている語W2の確からしさの確率P2以上であり、語W1が利用装置DUに場合によつては送られる語であるということが仮定されている。 語W1は切替装置SWを介して復号化装置の出力3に伝達され、切替装置SWは、再送信要求信号を表すところの固定された論理レベルに、二者択一的に、線11を接続することができる。 切替装置SWは比較器CP1の出力信号によつて制御され得、この比較器は、線14上に存在するカウンタCN(第2図)の実行信号によつてイネーブルにされる回路CCによつて計算された値P1/P2−1を、 メモリMEMのいずれか一方の位置への書込みのために、1対のマルチプレクサMX2、MX3が設けられており、これらは共に、復号化された語Win及び確率P 比較器は、それらの2つの入力に存在する値が等しいか又は異なつているかを指示し、そして、後者の場合、それらの内のどちらが大きいかを指示する。 比較結果はユニツトUCの2つの入力(即ち入力群)に供給される。 受信した語Winの各々に対し、ユニツトUCは、第5 勿論、メモリMEMの入力マルチプレクサ、及び比較器は、線7上の信号が不在の時にのみイネーブルにされる。 なお、上記の線7上の信号は、図面の簡単化のために、第4図には示されていない。 装置の動作は以上の説明から直ちに演繹される。 送話器TR(第1図)によつて送信されたメツセージは、音声認識器RVによつて認識され、そしてチヤンネル復号器DEC及び計算回路CALに送られる。 それと同時に、 勿論、受信したメツセージの長さが限度を超えていたり、又はチヤンネル復号器DECがメツセージを復号化することができなかつたり、又は選択論理回路LSが利用装置DUに送出されるべき語を選択することができない場合には、再送信メツセージが要求される。 チヤンネル復号器DECは、復号化動作において、実際には送信されず且つすべてが所定の値、例えば0、を有しなければならない記号(上述の例では7個)を考慮するということを、及びその規則の違反(もし全符号語が送信されるならば、置換として見なされる)は、今の場合、復号化の失敗を引き起こし、この結果、再送信の要求を発生するということに注意する必要があり、これにより、送信されたメツセージに対応しない復号化されたメツセージが供給される確率は引き下げられる。 以上に説明したところのものは非限定的な例としてのみ与えられており、本発明の範囲から逸脱することなく、 第1図は本発明による装置を使用する音声メツセージ伝送システムを示すブロツク図、 第2図は誤りフレーム発生器を示す図、 第3図は計算回路を示す図、 第4図は選択論理回路を示す図、及び 第5図は選択論理回路の動作を説明するフローチヤートである。 TR……送話器、RV……音声認識器 GE……誤りフレーム発生器 DEC……チヤンネル復号器 CAL……計算回路、LS……選択論理回路 DV……利用装置、DD……復号化装置 |