JPS6055736A - エラ−訂正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、クロスインターリーブＩＩ　ＣＨ符号のエ
ラー訂正回路に係シ、特にバーストエラーの検出を行な
うものに関する。

〔発明の技術的背景〕

周知のように、音響機器の分野では、可及的に高忠実度
記録再生化を図るために、ＰＣＭ（パルスコードモジュ
レーション）技術ヲ利用したデジタル記録再生方式を採
用してきている。

つまシ、これはデジタルオーディオ化と称されているも
ので、オーディオ特性が記録媒体の特性に依存すること
なく、在来のアナログ記録再生方式によるものに比して
、格段に優れたものとすることが原理的に確立されてい
る。１らである。そして、このようなデジタルオーディ
オ化において、情報信号（アナログデータ）をデジタル
符号化してなるデジタル化データを記録再生するための
記録媒体としては、従来より磁気テープやディスク（円
盤）等が使用されている。

ところで、上記の工うなデジタルオーディオシステムに
あっては、デジタル化データを記録媒体に記録する際に
、再生時にビット同期信号の生成を容易に行なえるよう
にしたシ、また磁気ヘッドやピックアップで読み取られ
たＲＦ倍信号周波数特性を狭帯域として安定なデータス
ライスを行なえるようにしたすするために、デジタル化
データをその極性反転間隔が規定された最大及び最小極
性反転間隔内に常にあるようなデータに変調してテープ
やディスクに記録するようにしている。そして、この変
調方式とし”Ｃハ、Ｅ　Ｆ　Ｍ（エイトトウフォーティ
ーンモジュレーション）変調が一般的に用いられている
。

このＥＦＭ変調は、デジタル化データを８ピット単位で
区切シ、それを１４ビツトのデータに変調して記録媒体
に記録するようにするもので、再生時には１４ビツトの
データを８ビツトの元のデジタル化データに復調して再
生するようにしているものである。

そして、上記のように再生された１４ビツトのデータを
復調してなる８ビツトのデジタル化データは、訂正回路
に導かれてエラー訂正処理が行なわれる。

ここで、上記デジタルオーディオシステムにあっては一
般に、そのエラー訂正符号としてクロスインターリープ
リードソロモン符号（ＣＩＲＣ）を採用している。すな
わち、これは従来Ｌ！ｌｌ知られている代表的なランダ
ムエラー訂正符号のうちで最も工２−訂正能力が高いも
のとして広範に定義されているＢＣＨｇｆ号の一種であ
るリードソロモン符号を用いるものであるが、それにバ
ーストエラーに対しても高い訂正能力を持たせるべくク
ロスインターリーブなる信号処理を伴なわせるようにし
たものである。

ところで、リードソロモン符号の復号つまりエラー訂正
は、ＢＣＨ符号のそれと同様になすことができる。今、
例えば符号長（ｎ）、清報シンボル（ｋ）個、検査シン
ボル（ｎ　−ｋ　）　１ｌｆｆｌからなるリードソロモ
ン符号について、その復号法を調べてみるものとする。

但し、上記各シンボルは（ｍ）個の２進ビツトつまり　
２　ｍ個の元を有する有限体であるＩロア体ＧＦ（２ｍ
）の元である。

そして、この場合、１１重エラー訂正リードソロモン符
号の生成多項式Ｈ（ｘ）は、（ｄ）をガロア体ＧＦ（２
Ｔｎ）の原始元として次の０式または０式のように表わ
される。

ＨＣＤＣ＞＝（ｘ＋ｄ）（ｘ＋ａ”）−−（ｚ＋ｄ”）
　−■ＩＨ（、ｒ）、−−（ｚ−１−（２’　？　（ｘ
＋Ｊ　−・−・−（，７→αｔｔ−ｔ）、、・■また、
記録信号多項式をＵ（、ｒ）、再生信号多項式をＶ（ｘ
）で表わし、かつエラー多項式をＥ（、Ｚ）とすると、
これらの間には次のような関係が成立する。

Ｖ　（ｘ　）　＝　Ｕ　Ｃの）十Ｅ（α・）　・・・・
・■この場合、多項式の係数はガロア体ＧＦ（２ｍ）に
含まれておシ、エラー多項式Ｅ（：ｒ）はエラーロケー
ション及び値（大きさ）に対応する項だけを含んでいる
。したがって、エラーロケーション＜　Ｘｊ）における
エラーパターンを（Ｙ、、）とすると、 Ｅ（＝）＝〒Ｙｉ　Ｘ”　・・叩・■ となシ、該０式でΣはエラーのすべての位置にわたる総
和を意味している。

ここで、シンド四−ム（Ｓｉ）を、 Ｓｔ　＝Ｖ（α′）　・・・・・・■ （但し、ｉ二ｏ、■、・・曲、　２ｔ−１）の如く定義
したとすると、上記０式よシ、Ｓｔ　＝　Ｕ（ｃｃ’　
）十Ｅ（ｃｔ’　）となる。この場合、　Ｕ（、ｒ）は
Ｈ（ｘ）で常に割シ切れるので、 Ｕ（α′）−〇 であるから、 ８１＝Ｅ（α１） となる。そこで、上記■式よシ ５ｉ＝Ｅ（αｉ）＝ΣＹ（α１）ｊ−￥ＹｊＸ３　・・
・・・・■ｊ　ｊ　Ｊ ヨンを表わしている。

ここで、エラーロケーション多項式、σ（Ｘ）は、エラ
ー数を（ｅ）として、 σ（Ｘ）＝υ（Ｊ−Ｘｉ） ＝ｘｅ十σ、？−１＋・・・・・・＋σ８　・・・・・
・■と定義される。

また、■式のσ、〜σ８は、シンドローム（８ｉ）との
間で次のように関係づけられる。

Ｓｉ＋、＋σ、　Ｓ１＋６−＋　＋　””・・＋σｅ−
ｔｓｉ＋＋十〇ｅ８＋　−■つまシ、以上のようなリー
ドソロモン符号の復号手順は、 （１）０式によりシンドローム（ＳＬ）を計算する０（
■）０式によりエラーロケーション多項式の係数σ欝〜
σ。を計算する。

（ｍ）　■式にエシエ２−ロケーション多項式の根（Ｘ
ρをめる。

（＋Ｖ）　０式によりエラーパターン（Ｙｊ）をめ、■
式によりエラー多項式をめる。

（Ｖ）　０式によりエラー訂正を行なう。

なる（１）〜（Ｖ）の手順に帰着せしめられる。

次に、以上のような復号手順によるエラー訂正の具体例
として、１ブロツクデータに４個の検査シンボルを用い
た場合について説明する。

すなわち、この場合の生成多項式Ｈ（３：）は、Ｈ（、
ｚ）−（、ｚ＋１　）（ｘ＋（ｔ）（、ｚ：＋ａ”　）
（ｘ−＋４１″）となシ、２重工２−までの訂正が可能
となるものであり、以下説明する。

（Ｉ）　シンドローム（Ｓｏ）〜（Ｓ、）を計算する。

（Ｕ）　０式をｅ＝１．ｅ＝２について書き直すと、ｅ
　＝　ｌの場合には、 となる。また、ｅ＝２の場合には、 となる。

ここで、実際の復号器がｅ　＝　１の場合から動作を始
めるものとすると、先ず連立方程式■を満足する解（σ
１）をめなければならない。そして、この解が存在しな
ければ、復号器は次にｅ　＝　２の場合について連立方
程式［相］を満足する解（０，）、（σ２）をめなけれ
ばならない。なお、ここでも解が得られない場合はｅ≧
３とみなすことになる。

■式の解（σ１）は、 としてめ、［相］式の解（σ、）、（σ、）は、として
める。

（ｍ）　以上のようにしてエラーロケーション多項式の
係数（σｉ）が得られたならば、次に０式によりエラー
ロケーション多項式の根をめる。

先ず、ｅ　＝　ｌの場合は１ 、（、＝）＝−＋σｌ　＝Ｏｅ　”　”Ｉ　＝σ１とな
る。また、ｅ　＝　２の場合は、 ａ　（、ｔ：　）　＝’ｘ”　＋　ａ、ｘ＋　（Ｉｔ　
＝　Ｏ・・・・畢・０として、該０式にガロア体ＧＦ（
２ｍ）の元を順次に代入してその解をめればよ＜、今こ
の根を（Ｘ＋　）　−（Ｘｔ　）とする。

（助エラーロケーション多項式の根がまったなら、次に
■式ＨＪｊ）エラーパターン（Ｙｊ）をめる。

先ず、ｓ　＝　１の場合は、 Ｓｏ　”　Ｙ、　、’、　ＹＩ　＝　８６となる。また
、ｅ−２の場合は、 ｓ、＝ｙ、＋ｙ。

ｓ、　＝　ｙ、ｘ、　＋　ｙ、ｘ２ Ｌシ、 （Ｖ）　上述のようにしてめたエラーパターン（Ｙ＞　
）　＊　（Ｙｔ　）にＬシ訂正を行なう。

第１図は以上のＬうな原理に基づくクロスインターリー
ブリードソロモン符号の実際の復号システムでなる従来
のエラー訂正回路を示すブロック構成図である。すなわ
ち、１１は記録媒体で、該記録媒体１１を再生して得ら
れるＲＦ傷信号、図示しないデータスライス回路でデジ
タル化データＣ二変換された後、セルフクロックのため
の同期信号抽出に供せられて、復調回路１２に供給され
る。ここで、この復調回路１２は、前述したように、記
録媒体１１に記録された１４ピツトデータを８ビツトデ
ータに変換するＥＦＭｌ調動作を行ない、その復調デー
タをエラー訂正手段１３に出力するものである。

ここで、上記復調回路１３から出力された復調データに
は、インターリーブ処理が施されている。ずなわち、今
、１訂正ブロツクをＵ０〜Ｕ、の８シンボルとし、イン
ターリーブ長を４フレーム（以下、４Ｆといい％ＩＦは
１訂正ブロツクの時間）とすると、上記復調データは、
第２図に示すような形態で出力される。そして、このよ
うな復調データは、上記工２−訂正手段１３を構成する
第１の訂正回路１４に供給される。この第２の訂正回路
１４は、上記復調データの列方向、つｔＢ第２図中矢印
（Ａ）方向を訂正ブロックとするシンボルに対しエラー
判定を行ない、エラー訂正可能であればＡｒ１述したよ
うにしてエラー訂正を行ない後段のディンターリーブ回
路１５に出力し、エラー訂正能力を越える場合エン−訂
正せず、そのシンボルにエラーフラグＥｆ　を付加して
ディンターリーブ回路１５に出力するものである０ そして、上記ディンターリーブ回路１５は、第３図に示
すように、供給されたシンボルＵ０〜Ｕ、に対してそれ
ぞれ２８Ｆ、２４Ｆ。

２０Ｆ、１６Ｆ、１２Ｆ、８Ｆ、４Ｆ、ＯＦの遅延を施
し、結局第２図中斜線で示すシンボルが、列方向つまシ
第２図中矢印（へ）方向にそろうようにゲインターリー
ブ処理を〃１すものである０この場合、シンボルに工２
−７ラグＥｆ　が付加されていれば、該エラー７２グＥ
ｆ　に”ついてもディンターリーブ処理が施される。こ
こで、ディンターリーブ処理の施されたエラーフラグを
ＤＥｆ　と以下称することにする。

このようにしてディンターリーブ処理の施されたデータ
は、第２の訂正回路１６に供給され、その列方向、つま
り第２図て言えば矢印（Ｉ３）方向を訂正ブロックとす
るシンボルに対し第１の訂正回路１４と同様の処理によ
ってエラー訂正が行なわれる。この場合、第２の訂正回
路１６は、生成したエラーロケーションに上記エラー７
ラグＤＥｆ　が発生しているか否かによって、エラー判
定を行なうものである。

そして、この第２の訂正回路１６から出力されたデータ
は、図示しないＤ／Ａ　変換器等に供給され、音響再生
処理に供せられるものである。

ここで、上記第１及び第２の訂正回路１４゜１６として
は、１重ニジ−訂正能力のあるもの、または２重エラー
訂正能力のあるもの等が、適宜使用される。

ところで、上記のような従来のエラー訂正回路にあって
は、バーストエ２−が発生したことを検出するために、
第４図に示すＬうな手段を用いている。すなわち、第１
の訂正回路１４から出力される工２−７２グＥｆ　を３
２進力ウンタ回路１７に供給し、その動作を制御するよ
うにしている。この場合、３２進力ウンタ回路１７は、
工２−７２グＥｆ　がセットされている、つまシ）Ｉ　
（ハイ）レベルのとき、再生機器（例えば光学式コンパ
クトディスク方式デジタルオーディオディスク再生装置
％）内で生成されるフレーム同期クロック信号（これは
１フレーム毎に発生される）をカウントするもので、工
２−７ラグＥｆ　がセットされていない、つま＃）Ｌ（
ロー）レベルのとき、リセットされるものである。

このため、第２図中矢印（４）方向の訂正ブロックに対
してエラー判定及び訂正を行なう＠１の訂正回路１４か
ら、例えば列番号１の訂正ブロックにエラーフラグＥｆ
　が付加されたとすると、３２進力ウンタ回路１７は動
作状態となシ、列番号１の訂正ブロックのフレーム同期
クロック信号を１つカウントする。そして、ひき続き、
列番号２〜３１まての各引止ブロックに全てエラーフラ
グＥｆ　が付加されたとすると、３２進力ウンタ回路１
７は３１まで連続カウント動作を行ない列番号３２０訂
正ブロツクに対するフレーム同期クロック信号でオール
「０」になされる。このとき、３２進力ウンタ回路１２
はバーストエラー検出信号を出力するものである。

また、カウント途中で、１つでもエラーフラグＥｆ　の
付加されない訂正ブロックがあれば、３２進力ウンタ回
路Ｊ７はリセットされる０要するに、３２個以上の連続
した訂正ブロックに全てエラー７ラグＷｔ　がセットさ
れているときのみ、バーストエラー検出信号が発生され
るようにしているものである。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のような従来のバーストエラー検出
手段では、３２進またはそれ以上のカウンタ回路が必要
であシ、構成の複雑化及び大形化を招くという問題を有
している。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情を考慮してなされたもので、簡易な
構成で確実なバーストエラー検出を行ない得る極めて良
好なエラー訂正回路を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明は、Ｎシンボルで１訂正ブロツクが
構成され１シンボル当りＭフレームのインターリーブ長
を有してインターリーブ処理が施されたガロア体Ｇ　Ｆ
　（２ｒｒ＋）におけるＢ　ＣＨ符号の符号語に基づい
てエラーロケーション多項式をめエラー訂正に必要なエ
ラーロケーション及びエラーパターンを生成してエラー
訂正を行ないエラー訂正能力を越える前記シンボルに対
してはエラーフラグを付加する第１の訂正回路と、この
第１の訂正回路から出力される前記シンボル及びエラー
フラグに対してディンターリーブ処理を施すディンター
リーブ回路と、このディンターリーブ回路から出力され
た前記シンボルに対して前記ディンターリーブ処理の施
された工２−フラグに基づいて工２−訂正を行なう第２
の訂正回路とを備えたクロスインターリーブＢ　ＣＨ符
号のエラー訂正回路において、前記ディンターリーブ回
路から出力される１訂正ブロツクの各シンボルのうち全
てのシンボルまたは所定の複数のシンボルにエラーフラ
グがそれぞれ付加されていることを検出する検出手段と
、この検出手段から検出信号が出力されている状態でフ
レームクロック信号を′Ｍ回カウントすることによりバ
ーストエラー検出信号を発生するカウント手段とを具備
してなることを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施ＦＩＪについて図面を参照して
詳細に説明する。第５図において、第１の訂正回路１４
から出力されるデータは、エラーフラグＥｆ　とともに
、ディンターリーブ回路１５に工って第２図中矢印（Ｂ
）方向を訂正ブロックとするデータに変換される。そし
て、第２図中矢印（Ｂ）方向を訂正ブロックとする各シ
ンボルＵｏ−−Ｕ７に伺加されたエラーフラグＤＥｆ　
をそれぞれＤＥｆｏ−ＤＥｆ、とすると、各エラーフラ
グＤＥｆｏ−ＤＥｆ、を８人力のアンド回路１８に導き
、全てのエラーフラグＤＥｆ、〜ＤＥｆ７がセット状態
っまシＨレベルにあるとき、４進力ウンタ回路１９を制
御するようにしている。

この場合、４進力ウンタ回路１９は、アンド回路１８の
出力端がＨレベル、っまシ全てのエラーフラグＤＥｆ０
〜ＤＥｆ７がセットされたとき、前記フレーム同期クロ
ック信号をカウントするもので、アンド回路１８の出力
端がＬレベル、つまシシンボルＵ。−Ｕ７のうち１つで
も工２−フラグＤＥｆ０〜ＤＥ　ｆ、がセットされなが
ったとき、リセットされるものである。

そして、４進力ウンタ回路１９は、フレーム同期クロッ
ク信号を４回、っまジインターリープ長４Ｆだけカウン
トしたとき、バーストエラー検出信号を出力するもので
ある。すなわち、第５図に示す実施例のバーストエラー
検出領域は、第６図に斜線で示す領域として表わすこと
ができる。

したがって、上記実施例のような構成によれば、ディン
ターリーブ回路′１５から出力される第２図中矢印（Ｂ
）方向を訂正ブロックとする各シンボルＵ０〜Ｕ、に、
全てエラーフラグＤＥｆ。

〜ＤＥｆ、がセットされている状態が、インターリーブ
長４Ｆだけ続いたことを検出してバーストエラー検出信
号を発生させるようにしたので、フレーム同期クロック
信号をインターリーブ長４Ｆだけカウントするカウンタ
回路を用いて、第４図に示した従来のバーストエラー検
出手段と同じ検出領域のバーストエラー検出を行なうコ
トカテキ、構成が簡易で確実なバーストエラー検出を行
なうことができるものである。

第７図は上記実施例の変形例を示すもので、エラーフラ
グＤＥｆ　として、ＤＥｆｏ、ＤＥｆ、。

ＤＥｆ、（Ｄ３つをアンド回路１８に導くようニジたも
のである。このようにすると、バーストエラー検出領域
は、第８図に斜線で示す領域となる。この場合、第８図
中斜線のない領域はバーストエラー検出を行なっていな
いことになるが、通常のバーストエラーの発生形態から
考えると、第８図中斜線の部分にバーストエラーが検出
された場合、斜線のない部分もエラーであると判断して
さしつかえかいがらである。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しない範囲でｆｉ／変形して実
施することができる。

ｒ発明の効果〕 したがって、以」二詳述した工うにこの発明に工り、ば
、簡易な構成で確実なバーストエラー検出を行ない得る
極めて良好なエラー訂正回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクロスインターリーブリードソロモン符
号の工２−訂正回路を示すブロック構成図、第２図及び
第３図はそれぞれインターリーブ及びゲインターリープ
の説明図、第４図は従来のバーストエラー検出手段を示
すブロック構成図、第５図はこの発明に係るエラー訂正
回路の一実施例を示すブロック構成図、第６図は同実施
例の説明図、第７図は同実施例の変形例を示すブロック
構成図、第８図は同変形例の説明図である。 １１・・・記録媒体、１２・・・彷調回路、１３・・・
工ラー訂正手段、１４・・・第１の訂正回路、１５・・
・ディンターリーブ回路、１６・・・第２の訂正回路、
１７・・・３２進力ウンタ回路、１Ｂ・・・アンド回路
、１９・・・４進力ウンタ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｎシンボルで１訂正ブロツクが構成され１シンボル当、
   ９Ｍフレームのインターリーブ長を有してインターリー
   ブ処理が施されたガｐア体ＧＦ　（２”）におけるＢｃ
   Ｈ符号の符号語に基づいてエラーロケーション多項式を
   めエラー訂正に必要なエラーロケーション及びエラーパ
   ターンを生成してエラー訂正を行ないエラー訂正能力を
   越える前記シンボルに対してはエラーフラグを付加する
   第１の訂正回路と、この第１の訂正回路から出力される
   前記シンボル及びエラー７ラグに対してディンターリー
   ブ処理を施すディンターリーブ回路と、このディンター
   リーブ回路から出力された前記シンボルに対して前記デ
   ィンターリーブ処理の施された工２−フラグに基づいて
   工２−訂正を行なう第２の訂正回路とを備えたクロスイ
   ンターリーブＢＣＨ符号のエラー訂正回路において、前
   記ディンターリーブ回路から出力される１訂正ブロツク
   の各シンボルのうち全てのシンボルまたは所定の複数の
   シンボルにエラーフラグがそれぞれ付加されていること
   を検出する検出手段と、この検出手段から検出信号が出
   力されている状態でフレームクロック信号をＭ回カウン
   トすることにニジバーストエラー検出信号を発生するカ
   ウント手段とを具備してなることを特徴とするエラー訂
   正回路。