Decoding apparatus and method, and program

本発明は復号装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、より精度良く復号できるようにした復号装置および方法、並びにプログラムに関する。

近年、例えば、移動体通信などの通信分野、および地上波放送や衛星デジタル放送といった放送分野の研究が著しく進められているが、それに伴い、誤り訂正符号化および復号の効率化を目的として符号理論に関する研究も盛んに行われている。

符号性能の理論的限界としては、いわゆるシャノン(CE Shannon)の通信路符号化定理によって与えられるシャノン限界が知られている。 符号理論に関する研究は、このシャノン限界に近い性能を示す符号を開発することを目的として行われている。 近年では、古くから知られる符号化方法である低密度パリティ検査符号(Low Density Parity Check codes)（以下、ＬＤＰＣ符号という）が脚光を浴びつつある。

LDPC符号は、RG Gallagerによる「RG Gallager, "Low-Density Parity-Check Codes", IRE Transations on Information Theory, 1962」（非特許文献１）において最初に提案されたものであり、その後、「DJC MacKay, "Good error correcting codes based on very sparse matrices", IEEE Trans. Inf. Theory, IT-45, pp. 399-431, 1999」や、「MG Luby, M. Mitzenmacher, MA Shokrollahi and DA Spielman, "Analysis of low density codes and improved designs using irregular graphs", in Proceedings of ACM Symposium on Theory of Computing, pp. 249-258, 1998」等において再注目されるに至ったものである。

LDPC符号は、近年の研究により、符号長を長くしていくに従って、シャノン限界に近い性能が得られることがわかりつつある。 そして、上記したように、LDPC符号は、地上波デジタル放送規格に採用されており、例えば、DVB-T2（Digital Video Broadcasting-Terrestrial2）、DVB-C2（Digital Video Broadcasting-Cable2）、DTMB（Digital Terrestrial Multimedia Broadcast）などで採用されている。

LDPC符号は、繰り返し符号であり、Belief Propagation Algorithmと呼ばれる繰り返し復号で復号される。 その性能（精度）は、繰り返し回数に依存し、繰り返し回数が多いほど精度が良くなるとされている。 よって、繰り返し回数を多くして精度良く復号が行われることが好ましいが、復号にかけられる時間などの制約により、必ずしも十分な繰り返し回数を得ることができないことがある。

例えば、複数の符号語、ここでは、３つの符号語、符号語Ａ、符号語Ｂ、および符号語Ｃを所定の時間内で復号する場合を考える。 符号語Ａ、符号語Ｂ、および符号語Ｃのそれぞれを所定の時間を均等に分割した時間内で復号すれば、符号語Ａ、符号語Ｂ、および符号語Ｃの繰り返し回数を同一回数として復号できる。 しかしながら、通常、ガードインターバルなどがあることによる影響などで、均等に処理時間を設けたとしても、同一回数の繰り返し復号を行うことができないことが考えられる。

同一回数の繰り返し復号ができず、符号語Ａ、符号語Ｂ、および符号語Ｃの繰り返し回数が、それぞれ異なる場合、繰り返し回数の少ない符号語の性能が支配的になり、結果として復号性能を悪化させてしまうことになる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、繰り返し復号を行うときに、その繰り返し回数を制御することで、符号語毎の復号の精度のばらつきをなくすことができるようにするものである。

本発明の一側面の復号装置は、１フレーム中に、複数の符号語と、前記符号語以外の情報が含まれるデータを取得し、前記複数の符号語を、１符号語毎に前記データから抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記１符号語を少なくとも記憶する記憶手段と、前記１フレーム分の時間を、前記１フレームに含まれる符号語の数で除算した時間を、１符号語の復号に割り当てる時間とする割り当て手段と、前記割り当て手段により割り当てられた時間内で前記符号語を復号する復号手段とを備える。

前記復号手段は、繰り返し復号を行うようにすることができる。

前記復号手段は、LDPC復号であるようにすることができる。

前記記憶手段から前記１符号語の読み出しが、前記割り当てられた時間毎に行われるようにすることができる。

前記復号手段により前記符号語の復号が、前記時間内より前の時点で終了した場合、前記割り当て手段は、前記１フレーム分の時間から復号に要した時間を減算した時間を、まだ復号されていない符号語の数で除算し、その時間を、まだ復号されていない符号語の復号に割り当てる時間とするようにすることができる。

前記記憶手段は、時間インタリーバの処理の際に用いられるメモリであるようにすることができる。

本発明の一側面の復号方法は、抽出手段、記憶手段、割り当て手段、および復号手段を備える復号装置の復号方法において、前記抽出手段は、１フレーム中に、複数の符号語と、前記符号語以外の情報が含まれるデータを取得し、前記複数の符号語を、１符号語毎に前記データから抽出し、前記記憶手段は、前記抽出手段により抽出された前記１符号語を少なくとも記憶し、前記割り当て手段は、前記１フレーム分の時間を、前記１フレームに含まれる符号語の数で除算した時間を、１符号語の復号に割り当てる時間とし、前記復号手段は、前記割り当て手段により割り当てられた時間内で前記符号語を復号するステップを含む。

本発明の一側面のプログラムは、抽出手段、記憶手段、割り当て手段、および復号手段を備える復号装置を制御するコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、前記抽出手段は、１フレーム中に、複数の符号語と、前記符号語以外の情報が含まれるデータを取得し、前記複数の符号語を、１符号語毎に前記データから抽出し、前記記憶手段は、前記抽出手段により抽出された前記１符号語を少なくとも記憶し、前記割り当て手段は、前記１フレーム分の時間を、前記１フレームに含まれる符号語の数で除算した時間を、１符号語の復号に割り当てる時間とし、前記復号手段は、前記割り当て手段により割り当てられた時間内で前記符号語を復号するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。

本発明の一側面の復号装置および方法、並びにプログラムは、１フレーム中に、複数の符号語と、符号語以外の情報が含まれるデータが取得され、複数の符号語が、１符号語毎にデータから抽出さ、抽出された１符号語が少なくとも記憶され、１フレーム分の時間が、１フレームに含まれる符号語の数で除算され、その時間が、１符号語の復号に割り当てる時間と設定され、復号される。

本発明の一側面によれば、繰り返し復号を行うときに、その繰り返し回数を制御することで、符号語毎の復号の精度のばらつきをなくすことができる。

デジタル放送波を受信する受信装置の構成を説明するための図である。

本発明を適用した復号装置の一実施の形態の構成を示す図である。

復号にかける時間について説明するための図である。

復号にかける時間について説明するための図である。

復号にかける時間について説明するための図である。

復号部の処理について説明するためのフローチャートである。

本発明を適用した復号装置の他の実施の形態の構成を示す図である。

復号部の処理について説明するためのフローチャートである。

復号にかける時間について説明するための図である。

記録媒体について説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 以下に説明する復号装置は、デジタル地上波放送の受信装置に適用できる。 よって、受信装置に適用した場合を一実施の形態として説明をする。

［受信装置の構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示す図である。

受信装置１は、アンテナ１１、チューナ１２、A/D変換部１３、切替部１４、シングルキャリア復調部１５、マルチキャリア復調部１６、およびコントローラ１７により構成される。 受信装置１は、例えば、地上デジタル放送の規格であるDTMB(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast)規格に対応した受信装置である。

DTMB規格では、データの変調方式として、シングルキャリアを使った変調方式とマルチキャリアを使った変調方式のうちのいずれかを選択することができるようになされている。 DTMB規格に対応した受信装置には、シングルキャリアを使った変調方式で伝送されてきたデータを復調するための機能と、マルチキャリアを使った変調方式で伝送されてきたデータを復調するための機能が用意される。

以下、適宜、シングルキャリアを使った変調方式でデータを伝送することをシングルキャリア伝送といい、マルチキャリアを使った変調方式でデータを伝送することをマルチキャリア伝送という。

チューナ１２は、RF信号を受信し、周波数変換を行って得られたIF信号をA/D変換部１３に出力する。

A/D変換部１３は、チューナ１２から供給された信号に対してA/D変換を施し、得られたデータを出力する。

切替部１４は、A/D変換部１３から供給されたデータの出力先をコントローラ１７による制御に従って切り替える。 切替部１４は、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータの復調を行う場合、スイッチ１４Ａを端子１４Ｂに接続し、A/D変換部１３から供給されたデータをシングルキャリア復調部１５に出力する。 また、切替部１４は、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの復調を行う場合、スイッチ１４Ａを端子１４Ｃに接続し、A/D変換部１３から供給されたデータをマルチキャリア復調部１６に出力する。

シングルキャリア復調部１５は、切替部１４から供給されたデータをコントローラ１７による制御に従って復調し、得られたデータを出力する。

マルチキャリア復調部１６は、切替部１４から供給されたデータをコントローラ１７による制御に従って復調し、得られたデータを出力する。 マルチキャリア伝送にOFDM方式が用いられている場合、マルチキャリア復調部１６に対しては、A/D変換部１３の出力を対象として図示せぬ処理部において行われた直交復調によって得られたベースバンドのOFDM信号が入力される。

シングルキャリア復調部１５、またはマルチキャリア復調部１６により復調されたデータは、例えば後段の処理部に供給され、誤り訂正等の処理が施される。

コントローラ１７は、所定のプログラムを実行し、受信装置１の全体の動作を制御する。 例えば、コントローラ１７は、受信中のチャネルで用いられている変調方式がシングルキャリア伝送であるのかマルチキャリア伝送であるのかに応じて切替部１４を制御し、データの出力先を切り替える。

シングルキャリア復調部１５またはマルチキャリア復調部１６により復調されたデータは、図２に示す復号部に入力される。 図２に示した復号部５０は、LDPC符号化された符号語を復号する部分に関する復号部である。 そして復号部５０には、シングルキャリア復調部１５またはマルチキャリア復調部１６からのデータがさらに時間デインタリーブなどの必要な処理が施された後のデータであり、LDPC復号の対象とされるデータである。

以下の説明においては、シングルキャリア復調部１５またはマルチキャリア復調部１６を、復調部と記述する。 また、図２に示した復号部５０（後述するLDPC符号語分割処理部５１）に入力されるデータを、“データ”と記述し、後述するLDPC符号語分割処理部５１から出力されるデータを、“LDPC符号語”と記述する。

図２に示した復号部５０は、LDPC符号語分割処理部５１、制御部５２、メモリ５３、LDPC復号部５４から構成される。 復号部５０のLDPC符号語分割処理部５１には、マッピングされた後の信号点（I,Q）がデータとして供給される。 制御部５２には、“１単位時間”、“LDPC符号語数”、および“データイネーブル”といった情報がそれぞれ供給される。 メモリ５３には、LDPC符号語分割処理部５１からのLDPC符号語が供給される。 メモリ５３は、供給されたLDPC符号語を一旦記憶し、制御部５２の制御の基、LDPC復号部５４に記憶しているLDPC符号語を出力する。

LDPC復号部５４は、供給されたLDPC符号語をLDPC復号し、例えばＢＣＨ復号などの処理を行う後段の処理部に供給する。 ここで、図２に示した復号部５０の各部の詳細な処理について説明する前に、図２に示した復号部５０が、従来の復号部よりも、より精度良く復号を行えることを説明するために、従来の復号時における復号処理について、図３を参照して説明する。

図３は、LDPC符号と復号に係わる送信側の処理と受信側の処理を説明するための図である。 図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、送信側の処理について説明するための図であり、図３Ｄ、図３Ｅ、および図３Ｆは、受信側の処理について説明するための図である。 図３においては、１単位を、DTMB方式での１シグナルフレーム（1 Signal Frame）とし、６４ＱＡＭのときの例を挙げて説明する。

図３Ａを参照するに、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの１シグナルフレーム（1 Signal Frame）中に、LDPC１−１、LDPC１−２、およびLDPC１−３という３個の符号語が生成され、送信対象とされる。 これらLDPC１−１乃至１−３は、LDPC符号化がされた後の符号語を表している。 この３個のLDPC１−１乃至１−３を連結してできるbit列が、コンスタレーション情報、ここでは６４ＱＡＭに応じて、マッピングされることにより、図３Ｂに示すように、データ１が生成される。 データ１は、（Ｉ，Ｑ）マッピング後のデータである。

このようなデータ１に対して、ＰＮ系列１やSystem Information１といった情報が付加され、受信機側に送信される。 System Information１には、符号化率やコンスタレーション情報といった情報が含まれる。

同様に、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの１シグナルフレーム（1 Signal Frame）中に、LDPC２−１、LDPC２−２、およびLDPC２−３という３個の符号語が生成され、この３個のLDPC２−１乃至２−３を連結してできるbit列が、６４ＱＡＭに応じてマッピングされることによりデータ２が生成され、ＰＮ系列２やSystem Information２といった情報が付加され、受信機側に送信される。 このような処理が繰り返されることで、送信機側から、受信機側へとデータが生成され、送信される。

図３Ｃに示したＰＮ系列１やSystem Information１といった情報が付加されたデータ１は、図３Ｄに示すように、時刻ｔ０'において受信機側の処理部に供給される。 データ１には、送信途中での送信状態などに依存し、さまざまなノイズ１が付加されてしまっている。 このノイズ１のために、データ１が正しく復号できない可能性がある。

受信されたデータからＰＮ系列１やSystem Information１といったLDPC復号には必要のないデータが取り除かれることで、データ１が抽出される。 抽出されたデータ１に対して、６４ＱＡＭに応じたデマッピングの処理などが行われる(図３Ｅの状態)。 コンスタレーションや符号化率に関する情報は、System Information１から復調部にて復元され、誤り訂正部（この場合、LDPC復号を行う部分）に供給される。

誤り訂正部にて、bit単位の尤度に変換され、３つのLDPC符号語単位に分割されている様子を図３Ｆにおいて示す。 図３Ｆに示したLDPC１−１、LDPC１−２、LDPC１−３は、LDPC復号が行われる前の状態を示し、ノイズが乗っている状態である。 このLDPC１−１、LDPC１−２、LDPC１−３毎にLDPC復号の処理が施される。

このような処理は、受信されたデータ２に対しても同様に行われ、図３Ｆに示したようにLDPC２−１、LDPC２−２、LDPC２−３に対してLDPC復号が施される。 このような処理が受信されたデータに順次繰り返し行われる。

受信側において、時刻ｔ０'から時刻ｔ１'の間に、ＰＮ系列１、System Information１、およびデータ１が、順次受信され、処理される。 誤り訂正部においては、上記したように、PＮ系列１とSystem Information１は必要がないため、データ１が取得された時刻、図３Ｆにおいては、時刻ｔ０”からLDPC１−１に対してLDPC復号の処理が行われる。このことを考えると、時刻ｔ０'から時刻ｔ０”までの時間は、誤り訂正部においては訂正処理を行っていない時間となる。 なお、正確には、復調などの各部における処理に時間がかかるため、例えば、図３Ｅと図３Ｆに示したように、同じタイミング（時刻ｔ０”の時点）で、データ１とLDPC１−１が得られるわけではないが、説明の都合上、そのように図示し、説明を続ける。

このような復号が行われる場合、時刻ｔ０”の時点でLDPC１−１の復号が開始される。そして、LDPC１−１の復号後、LDPC１−２が復号され、そのLDPC１−２の復号後、LDPC１−３が復号される。LDPC１−３の復号が終了するのは、時刻ｔ１'、すなわち、次のデータであるデータ２の処理が開始される時点（ＰＮ系列２の供給が開始された時点）である。

このような復号の場合、復号部５０は、時刻ｔ０”から時刻ｔ１までの時間を３等分し、３つのLDPC１−１乃至１−３を、それぞれ同一の時間をかけて復号する。換言すれば、時刻ｔ０”から時刻ｔ１までの時間で、３つのLDPC１−１乃至１−３のそれぞれを、同一の繰り返し回数で復号する。 このように同一の繰り返し回数で復号することで、３つのLDPC１−１乃至１−３のそれぞれ復号の精度を均等とすることができる。

しかしながら、復号のときの繰り返し回数が多いほど、復号の性能が良くなるとされており、好ましくは、繰り返し回数が多い方が良い。 ここで、再度図３Ｆを参照する。 時刻ｔ１において、LDPC１−３の復号が終了し、時刻ｔ１”においてLDPC２−１の復号が開始されるまで復号処理は行われていない。この復号が行われていない時間も、復号処理が行われるようにし、各符号語に対する繰り返し回数を増やすように処理する。

図４は、他の復号処理について説明するための図であり、時刻ｔ１'から時刻ｔ１”までの時間も、復号処理が行われるように制御される場合について説明するための図である。図４に示す時刻は、図３に示した時刻と同様であるとする。

LDPC１−１とLDPC１−２は、図３Ｆに示した場合と同様に、時刻ｔ０”から時刻ｔ１'までの時間を３等分し、その３等分した時間の１区間の時間をそれぞれ用いて復号が行われる。LDPC１−３は、その３等分された時間の１区間の時間に、さらに時刻ｔ１'から時刻ｔ１”までの時間が加算された時間を用いて復号が行われる。

すなわちこの場合、図３Ｆを参照して説明した復号において、復号部５０が復号を行っていなかった時刻ｔ１'から時刻ｔ１”までの時間が、LDPC１−３の復号の時間として割り当てられている。よって、LDPC１−３は、LDPC１−１やLDPC１−２よりも多くの時間がかけられて復号されることになる。このことを換言すれば、LDPC１−３の復号時における繰り返し回数は、LDPC１−１やLDPC１−２の復号時の繰り返し回数よりも多くの回数で復号されることになる。よって、LDPC１−３は、LDPC１−１やLDPC１−２よりも精度良く復号が行われることになる。

このような復号は、符号語によって復号時の繰り返し回数にばらつきがあることを意味する。 符号語によって繰り返し回数にばらつきがあると、繰り返し回数の少ない符号語の性能が支配的になるため、全体の復号の性能が悪化してしまう可能性がある。

図３、図４を参照して説明したことから復号は、できるだけ繰り返し回数が多く、かつ、各符号語の繰り返し回数は同一回数であると復号の性能が良くなることがわかる。 そこで、図５に示すように、復号が行われるようにする。

図５において、図５Ａ乃至図５Ｆは、図３に示した図３Ａ乃至図３Ｆと同様であり、その説明は既にしたのでここでは省略する。

図５Ｆに示したように、デマッピングの処理等が施されることにより、LDPC復号を行う前の符号語であるLDPC１−１乃至１−３が得られる。 このLDPC１−１乃至１−３が、時刻ｔ０”から時刻ｔ１”までの時間内で、同一の繰り返し回数でLDPC復号されるように制御される(図５Ｇの状態)。

所定のシグナルフレームに含まれる複数の符号語(例えば、LDPC１−１乃至１−３)の復号が開始できる状態になった時点から、次のシグナルフレームに含まれる複数の符号語(例えば、LDPC２−１乃至２−３)の復号が開始される前の時点までの時間を用いて、所定のシグナルフレームに含まれる複数の符号語(例えば、LDPC１−１乃至１−３)の復号が行われるように制御される。 このように復号されることで、復号が行える最大の時間を用いて、各符号語の繰り返し回数が同一で、かつその回数を最大にできる状態で復号を行うことが可能となる。

このようなことが可能となることで、符号語によって繰り返し回数にばらつきがあることにより、繰り返し回数の少ない符号語の性能が支配的になり、全体の復号の性能が悪化するといったことを防ぐことが可能となり、個々の符号語の復号の精度が上がるとともに、全体としての復号の精度を向上させることが可能となる。

このような復号を行う復号部５０について、図２を再度参照して説明する。 復号部５０のLDPC符号語分割処理部５１には、復調部による復調が施されたデータが入力される。 LDPC符号語分割処理部５１は、入力されたデータを１LDPC符号語単位に分割し、メモリ５３に出力する。 例えば、LDPC符号語分割処理部５１には、図５Ｅに示したデータ１が入力され、その入力されたデータ１を、LDPC符号語分割処理部５１は、図５Ｆに示したLDPC１−１乃至１−３に変換し、出力する処理を行う。 すなわち、データ１に、LDPC１−１乃至１−３の３つのLDPC符号語が含まれているため、その３つのLDPC符号語を１つずつのLDPC符号語に切り出す処理（１つずつ抽出する処理）が、LDPC符号語分割処理部５１により行われる。

LDPC符号語分割処理部５１から出力されたLDPC符号語は、メモリ５３に出力され、記憶される。 メモリ５３は、制御部５２の指示に基づき、LDPC符号語分割処理部５１からのLDPC符号語の書き込みと、LDPC復号部５４への読み出しを行う。

制御部５２には、復調部から、“１単位時間”、“LDPC符号語数”、および“データイネーブル”という３つの情報が供給される。 “１単位時間”という情報は、例えば、DTMB方式なら１シグナルフレーム（１Signal Frame）分の時間である。 図５Ｄ乃至図５Ｇにおいて、“１単位時間”とは、例えば、時刻ｔ０'から時刻ｔ１'までの時間であり、この時間に関する情報が、“１単位時間”という情報として、制御部５２に復調部から供給される。

“LDPC符号語数”という情報は、１単位時間に含まれるLDPC符号語の数である。 図５Ｄ乃至図５Ｇにおいて、“LDPC符号語数”とは、例えば、LDPC１−１、LDPC１−２、LDPC１−３の３個の符号語が１単位時間に含まれるため、３であり、この“３”という情報が、“LDPC符号語数”の情報として、制御部５２に復調部から供給される。

“データイネーブル”という情報は、データが利用可能なときに利用可能であることを示す信号（ここでは、“Ｈ”とする）であり、この信号が“Ｈ”のときに、メモリ５３に対して、LDPC符号語分割処理部５１から供給されるLDPC符号語の書き込みを行うように指示が出される。

制御部５２は、メモリ５３に対して、書き込まれた符号語を、所定のタイミングでLDPC復号部５４に供給させるための制御信号を生成、供給する。 その制御信号は、以下のように求められる。 まず、入力された１単位時間Ｔを１単位時間内のLDPC符号語数N_Lで割った時間Ａが求められる。
時間Ａ＝Ｔ／Ｎ_Ｌ

この式から時間Ａは、１単位時間を、その１単位時間内に含まれるLDPC符号語数で除算して出される値であるため、１単位時間を、均等にLDPC符号語数で分割したときの、１つのLDPC符号語に割り当てられる時間であることがわかる。 すなわち、時間Ａは、１LDPC符号語に対する復号の処理に割り当てることができる時間である。

ここで、再度図５を参照する。 図５Ｆにおいて、例えば、時刻ｔ０'から時刻ｔ０”までの時間（時間Ｍとする）は、ＰＮ系列１とSystem Information１が処理される時間であるが、この時間は、時刻ｔ１'から時刻ｔ１”までの時間（時間Ｎとする）において、ＰＮ系列２とSystem Information２が処理される時間と同じである。
時間Ｍ＝時間Ｎ

図５Ｇにおいて、LDPC１−１乃至１−３が処理される時間は、時刻ｔ０”から時刻ｔ１”である（処理時間Ｘとする）。 この処理時間Ｘは、時刻ｔ０”から時刻ｔ１'までの時間（時間Ｙとする）と、時刻ｔ１'から時刻ｔ１”までの時間（時間Ｎ）で構成される。
処理時間Ｘ＝時間Ｙ＋時間Ｎ
この時間Ｎは、上記したように、時刻ｔ０'から時刻ｔ０”と同じ時間であるため、時間Ｍとなる。よって、処理時間Ｘは、時刻Ｙと時間Ｍを加算した時間となる。
処理時間Ｘ＝時間Ｙ＋時間Ｍ

よって、処理時間Ｘは、結果的に１シグナルフレームの時間と同じ時間となる。 よって、処理時間Ｘ（１単位時間（１シグナルフレームの時間））を、その１単位時間内に含まれるLDPC符号語数で除算した場合、１LDPC符号語にかけられる処理時間となる。 よって、１LDPC符号語にかける復号の時間は、上記したように、１単位時間Ｔと１単位時間内のLDPC符号語数N_Lから、
時間Ａ＝Ｔ／Ｎ_Ｌ
を計算することで求められる。

このようにして、制御部５２は、１LDPC符号語にかけられる処理時間を算出すると、その処理時間で、LDPC復号部５４が復号の処理を実行できるように、メモリ５３から１LDPC符号語をLDPC復号部５４に供給するための制御信号を生成する。

制御信号は、時間Ａの間に、１LDPC符号語がメモリ５３からLDPC復号部５４に供給されるように制御するための信号であり、メモリ５３に対して出される。 １LDPC符号語に含まれるデータ数が、ｎ個であった場合、例えば、メモリ５３から１LDPC符号語を読み出すための制御信号は、Ａ／ｎ毎に一回読み出しが行われるような制御信号とされる。 この場合、ｎ個のデータが、データ毎に、時間Ａの間に順次出力されるように、メモリ５３に対して制御信号が供給される。 または、ｎ個のデータがバースト的に読み出されるように、制御信号がメモリ５３に供給されるようにしても良い。 この場合、１LDPC符号語を構成するデータの書き込みと重ならないように制御されることが好ましい。

メモリ５３は、制御部５２が生成し、制御部５２から供給される制御信号にしたがって、LDPC符号語分割処理部５１から供給されるLDPC符号語を書き込んだり、LDPC復号部５４に読み出したりする。 このメモリ５３から読み出され、LDPC復号部５４に供給されるLDPC符号語は、図５Ｇに示したようなデータである。 すなわち、図５Ｇを参照するに、時刻ｔ０”から時刻ｔ１”の間に、LDPC１−１、LDPC１−２、およびLDPC１−３が、この順で、同一の時間をかけてLDPC復号部５４における復号を行えるタイミングで、順次出力される。

LDPC復号部５４は、メモリ５３から供給される１LDPC符号語のデータを用いて、次のLDPC符号語のデータが入力されるまで繰り返し復号を行う。 すなわち、例えば、図５Ｇにおいて、LDPC１−１の復号が行われているときには、LDPC１−２が入力されるまで、LDPC１−１に対して、繰り返し復号が行われ、LDPC１−２が入力されると、LDPC１−１の復号が終了され、LDPC１−２の復号に処理が切り換えられる。 このような復号が繰り返される。

このように、LDPC復号部５４において復号が行われることで、各符号語に割り当てられる復号時間が均一となり、各符号語における繰り返し復号の繰り返し回数が均一になる。 よって、復号時の各符号語の繰り返し回数のばらつきがなくなり、かつ、各符号語における繰り返し回数を多くすることができる。 よって、各符号語の復号の精度を向上させることができるとともに、全体としての復号の精度も向上させることが可能となる。

このような復号部５０の動作について、図６のフローチャートを参照し説明する。 ステップＳ１１において、復号部５０は、データと情報を取得する。 LDPC符号語分割処理部５１は、復調部からの復号対象とされるデータを取得し、制御部５２は、復調部から“１単位時間”、“LDPC符号語数”、および“データイネーブル”といった情報を取得する。

ステップＳ１２において、LDPC符号語分割処理部５１は、取得したデータを、１LDPC符号語に分割する。 ステップＳ１３において、制御部５２は、取得した情報から制御信号を生成する。 この生成される制御信号は、上記したように、メモリ５３に対するLDPC符号語の書き込みまたは読み出しを指示する信号である。

ステップＳ１４において、メモリ５３は、制御部５２からの制御信号に基づき、LDPC復号部５４にLDPC符号語を供給する。 そして、LDPC復号部５４は、ステップＳ１５において、供給されたLDPC符号語に対して繰り返し復号を行う。 LDPC復号部５４が復号を行っている一方で、制御部５２は、ステップＳ１６において、次のLDPC符号号の出力のタイミングであるか否かを判断する。 このステップＳ１６における判断が、次のLDPC符号語の出力タイミングであると判断されるまで、ステップＳ１５におけるLDPC復号部５４における復号が継続される。

ステップＳ１６において、制御部５２は、次のLDPC符号語の出力のタイミングであると判断した場合、ステップＳ１３に処理が戻される。 ステップＳ１３に処理が戻されることで、制御部５２は、メモリ５３に、LDPC復号部５４に１LDPC符号語の出力を指示する制御信号を生成し、メモリ５３に出力する。 この結果、処理は、ステップＳ１４に進められ、メモリ５３から１LDPC符号語が、LDPC復号部５４に供給される。 LDPC復号部５４は、新たな１LDPC符号語が供給されると、その時点で復号していた１LDPC符号語の復号を完了し、新たに供給された１LDPC符号語の復号に処理を切り換える。

このような処理が、復号部５０で行われることで、精度良く復号が行われる。

［第２の実施の形態について］
次に、復号部５０の他の実施の形態（第２の実施の形態）について説明する。 第１の実施の形態においては、図２に示したように、復号部５０が構成され、図６に基づくフローチャートの処理が実行されることで復号が行われた。 この第１の実施の形態においては、１LDPC符号語の復号にかける時間は、時間Ａとして算出し、１単位時間に含まれる複数のLDPC符号語の各LDPC符号語は、同一の時間が割り当てられて復号が行われるとした。

LDPC復号は、復号の終了判定が行われ、復号が終了されることがある。 よって、第１の実施の形態のように、複数の符号語において、同一の繰り返し回数で復号を行った場合、符号語によっては必要以上の繰り返しを行って復号を行っている場合もある。 また、符号語によっては、繰り返し回数が少なく、終了判定で終了と判定される前に、復号の処理が終了されてしまうことも考えられる。 そこで、第２の実施の形態においては、各符号語にかける時間を固定にするのではなく、可変にする。

図７は、第２の実施の形態における復号部の一実施の形態の構成を示す図である。 図７に示した復号部１００は、LDPC符号語分割処理部１０１、制御部１０２、メモリ１０３、LDPC復号部１０４から構成される。 図７に示した復号部１００と図２に示した復号部５０は、基本的に同一の構成をしているが、LDPC復号部１０４が、制御部１０２に対して復号終了時に、終了通知信号を出す点が、異なる構成とされている。 その他の点は同様の構成のため、ここではその説明を省略する。

LDPC復号部１０４は、復号しているLDPC符号語に対する復号が終了したか否かを判断し、終了したと判断したとき、復号の終了を示す終了通知信号を、制御部１０２に出す。 このような構成にされている復号部１００においては、図８に示すフローチャートに基づき処理が行われる。

ステップＳ３１乃至Ｓ３５、ステップＳ３７の処理は、図６のステップＳ１１乃至Ｓ１６と基本的に同じであるので、その詳細な説明は省略する。

ステップＳ３６において、制御部１０２は、LDPC復号部１０４から終了通知信号を受信したか否かを判断する。 LDPC復号部１０４は、復号しているLDPC符号語に対する復号が終了したと判断できたとき、制御部１０２に対して終了通知信号を出す。 LDPC復号部１０４は、繰り返し復号を行うが、繰り返す毎に、終了判定を行い、終了したと判断すると、終了通知信号を出す。

制御部１０２が、LDPC復号部１０４からの終了通知信号を受信したと判断した場合、ステップＳ３３に処理が戻される。 ステップＳ３３において、制御部１０２は、制御信号を生成する。 終了通知信号を受信した後に生成される制御信号は、復調部から情報を取得したときに生成される制御信号とは異なる。

終了通知信号を受信した後に生成される制御信号は、まだ復号していないLDPC符号語の数と、残り時間に基づいて生成される。 例えば、１単位時間のうち、復号が完了したLDPC符号語の復号にかかった時間（制御信号をメモリ１０３に出してから終了通知信号を受信するまでの時間）が減算され、その残りの時間が、まだ復号していないLDPC符号語の数で除算されることで、１LDPC符号語にかけられる復号の時間が再算出される。

図９を参照して説明する。 図９Ａを参照するに、制御部１０２が復調部から取得した情報により、１単位時間は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの時間Ｔ０であり、LDPC符号語数は、３であると認識した場合、時間Ｔ０を３で除算し、時間Ａ＝時間Ｔ１＝時間Ｔ２＝時間Ｔ３を算出する。 時間Ｔ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間であり、時間Ｔ２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間であり、時間Ｔ３は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間である。

LDPC復号部１０４が、LDPC１−１を、時刻ｔ０から復号し、時刻ｔ１'で終了したと判定し、終了通知信号を出した場合を考える。 時刻ｔ１'は時刻ｔ１よりも早い時刻である。 換言すれば、LDPC１−１の復号に割り当てられた時間Ｔ１よりも、実際の復号にかかった時間Ｔ１'の方が、短い時間である。 このような場合、時間Ｔ０（１単位時間）から、LDPC１−１の復号にかかった時間Ｔ１'が減算され、残りの時間Ｔ０'（時刻ｔ１'から時刻ｔ３間での時間）が算出される。 そして、復号されていないLDPC符号語は、LDPC１−２とLDPC１−３の２語なので、時間Ｔ０'が２で除算され、時間Ｔ２'と時間Ｔ３'が算出される。

時間Ｔ２'と時間Ｔ３'は、時間Ｔ２'＝時間Ｔ３'であり、時間Ｔ２'は、LDPC１−２に新たに割り当てられた復号にかけられる時間であり、時間Ｔ３'は、LDPC１−２に新たに割り当てられた復号にかけられる時間である。 LDPC１−２にもともと割り当てられていた復号にかけられる時間Ｔ２より、時間Ｔ２'は長い時間となるため、LDPC１−２の繰り返し回数は、時間Ｔ２のときよりも多い回数とすることができる。 同様に、LDPC１−３にもともと割り当てられていた復号にかけられる時間Ｔ３より、時間Ｔ３'は長い時間となるため、LDPC１−３の繰り返し回数は、時間Ｔ３のときよりも多い回数とすることができる。

よって、LDPC１−２とLDPC１−３の復号の精度を向上させることができる。 また、LDPC１−１は、復号が終了したと判定されているためLDPC１−２やLDPC１−３の繰り返し回数より少ない回数で復号されていても、LDPC１−１の復号の精度が低いわけではなく、LDPC１−２やLDPC１−３と同程度の精度またはそれ以上の精度は保たれている。

このように繰り返し回数を可変とすることで、繰り返し回数がばらつくことになるが、繰り返し回数が少ない回数で復号されたLDPC符号語も精度が低いわけではないため（必要な精度は満たしているため）、繰り返し回数がばらつくことにより復号の精度が低下するようなことはない。

図８のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ３６において、復号が完了したとの信号を受けた制御部１０２は、ステップＳ３３において制御信号を生成する。 この制御信号は、上記したよう生成される。 生成された制御信号に基づき、ステップＳ３４以下の処理が実行される。 すなわち、新たな制御信号に基づき、メモリ１０３がLDPC符号語をLDPC復号部１０４に出力し、LDPC復号部１０４が復号を行う。

一方、ステップＳ３６において、復号が完了したとの信号を受信していないと判断された場合、ステップＳ３７に処理が進められる。 ステップＳ３７において、制御部１０２は、次のデータの出力のタイミングが来たか否かを判断し、次のデータの出力のタイミングは来ていないと判断した場合、ステップＳ３５に処理が戻される。 すなわちこの場合、制御部１０２は、LDPC復号部１０４に復号を継続させ、LDPC復号部１０４は、復号の処理を継続する。

一方、ステップＳ３７において、次のデータの出力のタイミングが来たと判断された場合、ステップＳ３３に処理が戻され、それ以降の処理が繰り返される。

このようにLDPC復号の繰り返し回数を、まずは固定とし、その回数にばらつきがないように設定し、復号し、その後、早めに復号が終了した場合には、残りの符号語により多い繰り返し回数が割り当てられるように、繰り返し回数が変更され、復号が行われる。

よって、復号時における繰り返し回数を多くすることができ、復号の精度を向上させることが可能となる。

［第３の実施の形態について］
第１の実施の形態、第２の実施の形態においては、メモリ５３（メモリ１０３）を備える復号部５０（１００）を例にあげて説明した。 時間インタリーバ（畳み込みインターリーバ）の処理の際に用いられるメモリが、LDPC復号部５４（LDPC復号部１０４）の前段にある場合、このメモリを、メモリ５３（メモリ１０３）の代わりとして用いることが可能である。 このように、時間インタリーバ（畳み込みインターリーバ）の処理の際に用いられるメモリを用いることで、上記した復号を行う際に、新たにメモリを追加する構成とする必要がなくなるため、上記した復号を行うためにメモリが増えてしまうといったようなことを防ぐことが可能となる。

上記した実施の形態においては、LDPC符号（LDPC復号）を例にあげて説明したが、繰り返し復号を行う符号化方式（復号方式）であれば、本発明を適用できる。

また上記した実施の形態においては、メモリ５３（メモリ１０３）を設ける構成を例にあげて説明したが、メモリ５３（メモリ１０３）の代わりに遅延部を設ける構成としても良い。

本発明によれば、LDPC復号を行う前段に、メモリ（遅延部）が設けられ、各符号語の復号の際の繰り返し回数が一定になるように、メモリ（遅延部）からのデータの出力が調整されるため、LDPC復号の際の繰り返し回数にばらつきがない状態で復号を行うことが可能となり、復号の精度を高めることが可能となる。 また、繰り返し回数を固定した後、可変とすることができ、可変とした場合であっても、繰り返し回数のばらつきによる復号の精度の劣化を防ぎ、かつ、精度を向上させた状態で復号を行うことが可能となる。

［記録媒体について］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。 一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。 ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

図１０は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。 コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３は、バス２０４により相互に接続されている。 バス２０４には、さらに、入出力インタフェース２０５が接続されている。 入出力インタフェース２０５には、入力部２０６、出力部２０７、記憶部２０８、通信部２０９、及びドライブ２１０が接続されている。

入力部２０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。 出力部２０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。 記憶部２０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。 通信部２０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。 ドライブ２１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア２１１を駆動する。

以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ２０１が、例えば、記憶部２０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース２０５及びバス２０４を介して、ＲＡＭ２０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータ（ＣＰＵ２０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア２１１に記録して提供することができる。 また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インタフェース２０５を介して、記憶部２０８にインストールすることができる。 また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記憶部２０８にインストールすることができる。 その他、プログラムは、ＲＯＭ２０２や記憶部２０８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１１ アンテナ， １２ チューナ， １３ Ａ／Ｄ変換部， １５ シングルキャリア復調部， １６ マルチキャリア復調部， １７ コントローラ， ５０ 復号部， ５１ LDPC符号語分割処理部， ５２ 制御部， ５３ メモリ， ５４ LDPC復号部， １００ 復号部， １０１ LDPC符号語分割処理部， １０２ 制御部， １０３ メモリ， １０４ LDPC復号部