Code rate detecting method and coding rate detecting device

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の符号化率により符号化された符号化信号を受信した際に、該符号化信号の符号化率を検出する符号化率検出方法及び符号化率検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルＣＳ放送等のデジタル放送の分野において、畳込み復号法の一つであるビタビ復号法が用いられている。 従来、受信側で未知の符号化率ｒ（ｍ
≦ｒ≦ｎ、但し、ｍは最小値を表わし、ｎは最大値を表わす。 ）で符号化された符号化信号を受信した場合は、
ビタビ復号器の同期判定によって、受信した符号化信号の符号化率ｒを検出している。 この場合に、受信装置における符号化率の最小値ｍから最大値ｎまで、同期判定用のクロック信号の周波数を順次変化させることにより同期の検出を行なう。 ここで、クロック信号の周波数を符号化率の最大値ｎと対応する周波数にまで達しても同期が取れない場合には、クロック信号を符号化率の最小値ｍと対応する周波数に戻して、再度同期が取れるか否かの判定を行ない、この処理を同期が取れるまで繰り返し行なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の符号化率検出方法及び装置は、同期判定が、クロック信号を符号化率の最大値ｎと対応する周波数から最小値ｍと対応する周波数に戻す際に、周波数が大きく変化することに起因するデジタルノイズが発生するため、半導体集積回路として符号化検出装置とアナログ回路との集積化を図るような場合に、回路の動作特性に悪影響を与えるという問題がある。

【０００４】本発明は、前記の問題を解決し、同期信号の切替時に発生するデジタルノイズを低減できるようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するため、本発明は、受信した符号化信号の同期判定を行なう際に、同期判定用の一の符号化率と該一の符号化率と異なる他の符号化率との差を、受信した符号化信号の下限値及び上限値により決定される符号化率の許容値と比べて相対的に小さくなるようにする。

【０００６】具体的に、本発明に係る符号化率検出方法は、所定の符号化率により符号化された符号化信号における所定の符号化率を検出する符号化率検出方法を対象とし、符号化率の下限値及び上限値の間の第１の符号化率と対応する周波数を持つ第１の同期信号を生成する第１の同期信号生成工程と、第１の同期信号により符号化信号を復号して第１の復号信号を生成する第１の復号信号生成工程と、第１の復号信号に対して所望の同期が得られるか否かを判定する第１の同期判定工程と、第１の同期判定工程において符号化信号の同期が得られない場合には、第１の符号化率との差が、下限値及び上限値により決定される符号化率の許容値と比べて相対的に小さい第２の符号化率と対応する周波数を持つ第２の同期信号のみを生成する第２の同期信号生成工程と、第２の同期信号により符号化信号を復号して第２の復号信号を生成する第２の復号信号生成工程と、第２の復号信号に対して所望の同期が得られるか否かを判定する第２の同期判定工程と、第２の同期判定工程において符号化信号の同期が得られない場合には、第２の同期信号の周波数を許容値と比べて相対的に小さくする条件を満たすように変更しながら、符号化信号の同期が得られるまで、第２
の復号信号生成工程及び第２の同期判定工程を繰り返す反復工程とを備えている。

【０００７】本発明の符号化率検出方法によると、第２
の同期信号生成工程において、第１の符号化率との差が符号化率の許容値と比べて相対的に小さい第２の符号化率と対応する周波数を持つ第２の同期信号のみを生成するため、第１の同期信号の周波数から第２の同期信号の周波数に変更する際のデジタルノイズが抑制される。

【０００８】本発明の符号化率検出方法において、第１
の復号信号生成工程又は第２の復号信号生成工程が、符号化信号をビタビ復号法を用いて復号を行なう工程を含むことが好ましい。 このようにすると、実際（商業的）
に用いられている符号化信号に対して確実に復号できる。

【０００９】本発明の符号化率検出方法において、反復工程が、第２の同期信号の周波数を昇順となるように変更すると共に、変更後の周波数が符号化率の上限値を超える場合には、第２の同期信号の周波数を降順となるように変更する工程を含むことが好ましい。 このようにすると、変更後の周波数が符号化率の上限値を超える場合に、符号化率の下限値まで一気に周波数を変更することなく繰り返し処理を確実に行なえる。

【００１０】本発明の符号化率検出方法において、反復工程が、第２の同期信号の周波数を降順となるように変更すると共に、変更後の周波数が符号化率の下限値を超える場合には、第２の同期信号の周波数を昇順となるように変更する工程を含むことが好ましい。 このようにすると、変更後の周波数が符号化率の下限値を超える場合に、符号化率の上限値まで一気に周波数を変更することなく繰り返し処理を確実に行なえる。

【００１１】本発明に係る符号化率検出装置は、所定の符号化率により符号化された符号化信号における所定の符号化率を検出する符号化率検出装置を対象とし、符号化信号を受け、受けた符号化信号に対して復号を行なって復号信号を出力する復号回路と、復号信号の同期判定に用いる同期信号を生成して復号回路に出力する同期信号生成回路と、復号信号を受け、受けた復号信号に対して所定の同期判定を行ない、同期が取れない場合には、
同期信号の周波数を変更する周波数切替信号を同期信号生成回路に出力する同期検出回路とを備え、同期信号生成回路は、周波数切替信号に基づいて、符号化信号における符号化率の下限値及び上限値の間の第１の符号化率と対応する周波数を持つ第１の同期信号と、第１の符号化率との差が、下限値及び上限値により決定される符号化率の許容値と比べて相対的に小さい第２の符号化率と対応する周波数を持つ第２の同期信号のみを生成する。

【００１２】本発明の符号化率検出装置によると、符号化信号における符号化率の下限値及び上限値の間の第１
の符号化率と対応する周波数を持つ第１の同期信号と、
第１の符号化率との差が符号化率の許容値と比べて相対的に小さい第２の符号化率と対応する周波数を持つ第２
の同期信号のみを生成するため、第１の同期信号の周波数から第２の同期信号の周波数に変更する際のデジタルノイズが抑制される。 従って、本発明に係る装置の周辺部に他の回路が隣接するようなことがあっても該隣接回路の動作特性に影響を与えることがない。

【００１３】本発明の符号化率検出装置において、復号回路が、ビタビ復号法により復号を行なうビタビ復号回路であることが好ましい。 このようにすると、実際に用いられている符号化信号に対して確実に復号できる。

【００１４】本発明の符号化率検出装置において、同期信号生成回路が、第２の同期信号の周波数を昇順となるように変更すると共に、変更後の周波数が符号化率の上限値を超える場合には、第２の同期信号の周波数を降順となるように変更することが好ましい。 このようにすると、変更後の周波数が符号化率の上限値を超える場合に、符号化率の下限値まで周波数を変更することなく繰り返し処理を確実に行なえる。

【００１５】本発明の符号化率検出装置において、同期信号生成回路が、第２の同期信号の周波数を降順となるように変更すると共に、変更後の周波数が符号化率の下限値を超える場合には、第２の同期信号の周波数を昇順となるように変更することが好ましい。 このようにすると、変更後の周波数が符号化率の下限値を超える場合に、符号化率の上限値まで周波数を変更することなく繰り返し処理を確実に行なえる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施形態に係る符号化率検出方法のフローチャートを示している。

【００１８】まず、本発明の前提として、デジタル放送等のデジタル通信は、送信信号を符号化する際に、複数種類が用意されている符号化率ｒを一に定めておらず、
従って、受信側で送信信号の符号化率を検出して同期を取る必要がある。

【００１９】同期の検出方法には、同期コードを検出する方法と、パスメトリックを用いる方法とがある。 同期コードを検出する方法は、符号化信号の複数箇所に所定ビット長の同期コード（例えば、ＭＰＥＧの場合は８ビットの”０１０００１１１”）が挿入されており、この同期コードを所定回数分検出できれば同期が取れたこととする。 また、パスメトリックを用いる方法は、ビタビ復号法であって、受信した符号化信号のパスメトリックを観察し、観察したパスメトリックの値が所定のしきい値よりも小さい場合に同期が取れたこととする。

【００２０】これらの２つの方法以外にも、受信信号を取り込んだ後の装置又はプログラムの動作状態が正常と認識されれば同期が取れたとみなす方法もある。

【００２１】ここでは、ビタビ復号法を用いた例を示し、受信した符号化率ｒi （１≦ｉ≦ｋ、但し、ｉは正の整数であり、ｋは３以上の整数である。）の符号化データを復号する際に、同期の判定が真となる符号化率ｒ
i を検出する方法を説明する。 但し、符号化率ｒi の大きさは、ｒ1 ＜ｒi ＜ｒk とする。

【００２２】まず、図１に示すように、符号化率初期値設定工程ＳＴ１０において、符号化率の最小値ｒ1 と対応する周波数を持つ同期信号としてのクロック信号を割り当てる。

【００２３】次に、第１のビタビ復号工程ＳＴ１１において、割り当てられたクロック信号を用いて受信した符号化信号を復号する。

【００２４】次に、第１の同期判定工程ＳＴ１２において、復号された復号信号に対して同期判定を行なう。 ここで、パスメトリックがしきい値よりも小さい場合には同期が取れたと判定し処理を終了する。

【００２５】次に、同期が取れていない場合には、第１
のクロック信号更新工程ＳＴ１３において、符号化率ｒ
i+1 と対応する周波数を持つクロック信号を割り当てる。

【００２６】次に、符号化率上限判定工程ＳＴ１４において、符号化率ｒi が符号化率の最大値ｒk でなければ、第１のビタビ復号工程ＳＴ１１に戻り、処理を続ける。

【００２７】次に、符号化率ｒi+1 が最大値ｒk であれば、第２のビタビ復号工程ＳＴ１５において、割り当てられたクロック信号を用いて符号化信号を復号する。

【００２８】次に、第２の同期判定工程ＳＴ１６において、復号された復号信号に対して同期判定を行ない、同期が取れたと判定された場合には処理を終了する。

【００２９】次に、同期が取れていない場合には、第２
のクロック信号更新工程ＳＴ１７において、符号化率ｒ
i-1 と対応する周波数を持つクロック信号を割り当てる。

【００３０】次に、符号化率下限判定工程ＳＴ１８において、符号化率ｒi が符号化率の最小値ｒ1 でなければ、第２のビタビ復号工程ＳＴ１５に戻り、処理を続ける。 また、符号化率ｒi が符号化率の最小値ｒ1 である場合は、第１のビタビ復号工程ＳＴ１１に戻り、処理を続ける。 以上の処理を同期判定の結果が真と判定されるまで繰り返す。

【００３１】このように、本実施形態に係る符号化率検出方法によると、符号化率の最小値ｒ1 と最大値ｒk との間を往復するように、それぞれ対応するクロック信号の周波数を変更しながら同期判定を行なっている。 従って、符号化率の最小値ｒ1 と対応する最小値生成周波数と、最大値ｒk と対応する最大値生成周波数との間をスキップさせることなく、最小値ｒ1 及び最大値ｒk により決定される符号化率の許容値と比べて相対的に小さい変化量のクロック信号のみを生成するため、クロック信号の周波数を変更する際のデジタルノイズを大幅に抑制できる。

【００３２】なお、本実施形態においては、復号処理としてビタビ復号法を用いたが、符号化信号の符号方法と適合する復号法を用いれば良い。

【００３３】また、符号化率初期値設定工程ＳＴ１０において、符号化率の最大値ｒk と対応する周波数を持つ同期信号としてのクロック信号を割り当てても同等の検出結果を得ることができる。 但し、その場合は、第２のビタビ復号工程ＳＴ１５から処理を始めればよい。

【００３４】また、符号化率の最小値ｒ1 と最大値ｒk
との中間の符号化率ｒi と対応するクロック信号を初期値としてもよい。

【００３５】以下、本実施形態に係る符号化率検出方法を実現する符号化率検出装置について図面を参照しながら説明する。

【００３６】図２は本発明の一実施形態に係る符号化率検出装置の機能構成を示している。 図２に示すように、
符号化率検出装置３０は、同期信号であるクロック信号２１を生成して出力する同期信号生成回路としてのクロック生成回路３１と、クロック信号２１に基づいて、入力される符号化信号２２に対してビタビ復号を行なって復号信号２３を出力するビタビ復号回路３２と、復号信号２３を受け、受けた復号信号２３に対して、パスメトリックを観察することにより同期判定を行ない、同期が取れない場合にはクロック信号２１の周波数を切り替える周波数切替信号としてのクロック切替信号２４をクロック生成回路３１に対して出力する同期検出回路３３とを備えている。

【００３７】図３は本実施形態に係るクロック生成回路３１の機能構成を示している。 図３に示すように、クロック生成回路３１は、クロック切替信号２４に応じて、
符号化率ｒi を増大させるか又は減少させるカウンタ４
１と、カウンタ４１から出力される信号の周波数がカウンタの最大（上限）値か最小（下限）値かを検出する最大値／最小値検出器４２と、互いに異なる周波数を生成して出力する複数のクロック生成器４３１〜４３ｋと、
カウンタ４１からの出力信号に基づいて複数のクロック生成器４３１〜４３ｋの出力信号を選択するセレクタ４
４とにより構成されている。

【００３８】 カウンタ４１は、クロック切替信号２４
の入力ごとに、検出対象とする符号化率ｒi のｉの値を１ずつ加算する加算器４１１及びｉの値を１ずつ減算する減算器４１２と、加算器４１１及び減算器４１２との出力信号を切り替えるスイッチ４１３とを有している。

【００３９】以下、前記のように構成された符号化率検出装置の動作を説明する。

【００４０】ここでは、受信した符号化信号２２に対して、符号化率ｒi をｒ1 ＜ｒi ＜ｒk のｋ段階で判定することとする。 従って、クロック生成回路３１における各クロック生成器４３１〜４３ｋは、これらの符号化率ｒi と対応するクロック信号２１の各周波数（ｆ1 ≦ｆ
i ≦ｆk ）を生成する。

【００４１】まず、図３に示すように、クロック生成回路３１のカウンタ４１において、初期値を１とし、スイッチ４１３を加算器４１１と接続する。

【００４２】次に、カウンタ４１の指示に基づいて、セレクタ４４がクロック生成器４３１のクロック信号を選択する。

【００４３】次に、図２に示すように、復号回路３２
は、入力されるクロック信号２１に基づいて、受信した符号化信号２２に対してビタビ復号を行なって、復号した復号信号２３を同期検出回路３３に出力する。 復号信号２３を受けた同期検出回路３３は、所定の同期判定を行ない、同期が取れない場合にはクロック信号２１の周波数を切り替えるクロック切替信号２４をクロック生成回路３１に出力する。

【００４４】次に、クロック切替信号２４を受けたカウンタ４１は、加算器４１１を１だけ加算する。 その後、
符号化率ｒi のｉの値が最大値のｋに達した場合には、
最大値／最小値検出器４２によりスイッチ４１３が減算器４１２の出力端子と接続されるように切り替える。 また、符号化率ｒi のｉの値が最小値の１に達した場合には、スイッチ４１３が加算器４１１の出力端子と接続される。

【００４５】このように、ｋ個のクロック生成器４３１
〜４３ｋは互いに隣接する周波数間でのみクロック信号２１周の波数が切り替えられるため、符号化率の最小値ｒ1と対応するクロック生成器４３１の生成周波数と、
最大値ｒk と対応するクロック生成器４３ｋの生成周波数との間をスキップさせることなく、最小値ｒ1 及び最大値ｒk により決定される符号化率の許容値と比べて相対的に小さい変化量のクロック信号のみを生成する。 これにより、クロック信号の周波数を変更する際のデジタルノイズを大幅に抑制できるため、本実施形態に係る符号化率検出回路をアナログ回路と混載するような場合があっても、アナログ回路の動作特性に影響を与えることがなくなる。

【００４６】なお、復号回路としてビタビ復号回路３２
を用いたが、符号化信号の符号方法と適合する復号回路を用いれば良い。

【００４７】また、カウンタ４１の初期化時に、初期値をｋとし、スイッチ４１３と減算器４１２とを接続すれば、符号化率の最大値ｒk から降順に同期判定を行なえる。

【００４８】

【発明の効果】 本発明に係る符号化率検出方法及び検出装置によると、第１の符号化率と対応する第１の同期信号の周波数と第２の符号化率と対応する第２の同期信号の周波数との差を下限値及び上限値により決定される符号化率の許容値と比べて相対的に小さくするため、同期信号の周波数を変更する際のデジタルノイズが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る符号化率検出方法を示すフローチャート図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る符号化率検出装置を示す機能ブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る符号化率検出装置のクロック生成回路を示す機能ブロック図である。

【符号の説明】

２１ クロック信号（同期信号） ２２ 符号化信号 ２３ 復号信号 ２４ クロック切替信号（周波数切替信号） ３０ 符号化率検出装置 ３１ クロック生成回路（同期信号生成回路） ３２ ビタビ復号回路 ３３ 同期検出回路 ４１ カウンタ ４１１ 加算器 ４１２ 減算器 ４１３ スイッチ ４２ 最大値／最小値検出器 ４３１ クロック生成器 ４３２ クロック生成器 ４３ｋ クロック生成器 ４４ セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−260945（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−135177（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−51278（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−145245（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−83499（ＪＰ，Ａ) 特許2786342（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁷ ，ＤＢ名) H03M 13/00 H04L 7/00 H04N 7/00 H04L 1/00