专利名称：循环码权重解码器的解码方法
技术领域：
本发明涉及一种解码方法，特别是涉及一种利用查询缩减错误类型表 方式，对接收数字信号进行解码及修正其错误位元值，解码过程较快速，容 易获得快速解码的影像、声音等多媒体信号的循环码权重解码器的解码方 法。
背景技术：
现今数字(数位)生活中，举凡声音、影像等信号(信号即讯号，本文均称 为信号)都是以数字化方式来做编解码处理，例如耳熟能详的数字电视、蓝
芽耳机、DVD影音光碟和WAP手机通讯等。
目前以循环码編码声音、影像等信号，被广泛使用在各个领域中，其解 码方法不外乎代数解码法及查表法等方式。代数解码法是利用错误位置多 项式进行修正错误位元值，但是运用代数解码方式产生的多次方程式，使得 在有限体中运算求解相对于查表法较为困难及费时。而传统查表法则需使 用相当多记忆体空间来储存错误类型表，当错误类型表相当大时，解码过 程往往需要花费相当长的时间来查询。
由此可见，上述现有的解码方法在方法与使用上，显然仍存在有不便 与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫 不费尽心思来谋求解决之道，但是长久以来一直未见适用的设计被发展完 成，而一般解码方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业 者急欲解决的问题。因此，如何开发出一种有效率且计算复杂度较低的解 码方法，便成为相关学者或业者努力研发的重点，亦成为当前业界积极改 进的目标。
有鉴于上述现有的解码方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品 设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以 研究创新，以期创设一种新的循环码权重解码器的解码方法，能够改进一般 现有的解码方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试 作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的解码方法存在的缺陷，而提供一种新 的循环码权重解码器的解码方法，所要解决的技术问题是使其提供一种应用查询缩减错误类型表方式，进行数字信号解码及修正其错误位元值的循 环码权重解码器的解码方法，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依 据本发明提出的一种循环码权重解码器的解码方法，起包含以下的步
骤(一).提供一储存于一储存单元内且具有至少一症状子类型及该症状子 类型所对应的错误类型的缩减错误类型表；(二).接收一包括一序列的多数 个位元的数字(数字即数位，本文均称为数字)信号，并将一计数器值设定 为一初始值；(三).计算该数字信号的一症状子及该症状子的一第一权重 值；(四).进行一判断该症状子的第一权重值是否为零的权重值判断，若判 断结果为是，则该数字信号无错误发生，若判断结果为否，则进行下一步 骤；(五).利用一纠错能力判断来判断该第一权重值是否小于等于一纠错能 力值，若该纠错能力判断的结果为否，则进行下一步骤，若该纠错能力判断 的结果为是，则对该数字信号进行一用来修正该数字信号错误的第一修正 作业，再进行一判断该计数器值是否大于零的计数器值判断，若该计数器 值判断的结果为否，则完成该数字信号的解码，若该计数器值判断的结果 为是，则进行一第二修正作业，用来完成该数字信号的解码；(六).搜寻该 缩减错误类型表中是否有与该症状子匹配的症状子类型，若否，则进行下 一步骤，若是，则对该数字信号进行一第三修正作业，用来修正该数字信号 的错误，并进行该步骤(五)中该计数器值判断及处理，用来完成该数字信号 的解码；(七).设定一症状子差量为该症状子减去该缩减错误类型表中的症 状子类型；(八).重新计算该症状子差量的一第二权重值；(九).判断该第 二权重值是否小于等于一检测值，若否，则进行下一步骤，若是，则进行一第 四修正作业，用来修正该数字信号的错误，并进行该步骤(五)中该计数器 值判断及处理，用来完成该数字信号的解码；以及(十).进行一第五修正作 业，且对该计数器值进行一调整，并重回该步骤(三)。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(一)中 的该缩减错误类型表是利用下列方式建构对于所述位元的位元数为n及 纠错能力值为t的循环码，是利用一循环码的循环特性、该纠错能力t及其 讯息位元长度k来建构，而该纠错能力值t的数值为K(《,。-1)/2,该"腿为
码字的最小距离，该缩减错误类型表的错误类型个数，是根据「f^得到，该
「〃2l表示t/2的上高斯，该症状子类型及所对应的错误类型共有fc，个，所
以其建立方式则是先从传统该纠错能力值t=l码长n位元的n个该错误类 型中，根据C，，先取该纠错能力值t-l,该讯息位元长k位元的k个该错误类型，然后再从传统该纠错能力值t-2，码长n位元的《个该错误类型中，再 根据C〖，取该纠错能力值t=2该讯息位元长k位元的《个该错-误类型，建立 (n, k， d)该循环码的缩减错误类型表。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(五) 中，该第一修正作业是将该数字信号的位元减去左移该循环码讯息位元长 度个位元的该症状子。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(五) 中，该第二修正作业是将该数字信号的位元向右循环移位该循环码位元长 度减去该循环码讯息位元长度后再乘以该计数器值个位元。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(六) 中，该第三修正作业是将该数字信号减去其对应的该错误类型。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(九) 中，该第四修正作业是将该数字信号的位元减去左移该循环码讯息位元长 度个位元的该症状子差量及相对应的该错误类型。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(九) 中，该第五修正作业是将该数字信号的位元向左循环移位该循环码位元长 度减去该循环码讯息位元长度个位元。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(九) 中，该检测值为Cs=min[w(si)]-t-l,且si为该缩减错误类型表中的症状子 类型，w(si)为第二权重值。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(二) 中，该初始值为零，而在该步骤(十)中对该计数器值所进行的该调整为增加
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(一) 中，该储存单元为 一非发性记忆体。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(五) 中，该第一修正作业是将该数字信号的位元减去左移一循环码讯息位元长 度个位元的该症状子。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(五) 中，该第二修正作业是将该数字信号的位元向右循环移位一循环码位元长 度减去一循环码讯息位元长度后再乘以该计数器值个位元。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(六) 中，该第三修正作业是将该数字信号减去其对应的该错误类型。
较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(九) 中，该第四修正作业是将该数字信号的位元减去左移一循环码讯息位元长 度个位元的该症状子差量及相对应的该错误类型。较佳地，前述的循环码权重解码器的解码方法，其中所述的步骤(九) 中，该第五修正作业是将该数字信号的位元向左循环移位一循环码位元长
度减去一循环码讯息位元长度个位元。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方
案，本发明循环码权重解码器的解码方法至少具有下列优点及有益效果本 发明利用查询缩减错误类型表方式，对接收数字信号进行解码及修正其错 误位元值。不但比同类型解码器减少大量记忆体空间来储存缩减错误类型 表，并且解码过程较为快速，所以不管用于传输影像、声音的有线或无线通 讯储存等系统中，都易于获得快速解码的影像、声音等多媒体信号。
综上所述，本发明是有关一种循环码权重解码器的解码方法，其步骤 为提供一缩减错误类型表，在接收数字信号后计算其症状子权重。若权重 为零则无错误；若权重小于或等于解错能力值，则错误全都在冗余位元，则 将症状子左移讯息长度位元来修正错误。若权重大于解错能力值，则至少 有一错误在讯息位元，若缩减错误类型表中有与症状子匹配的症状子类型 或症状子差量的权重、于检测值，则以所对应的错误类型及左移讯息长度 位元的症状子差量来修正错误。否则将数字信号向左循环冗余区块长度位 元后，重新计算新症状子权重，重复前述步骤完成解码，而达到本发明快 速解码的功效。本发明提供了一种应用查询缩减错误类型表方式，进行数
字信号解码及修正其错误位元值的循环码权重解码器的解码方法，非常适 于实用。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在方法或功能上皆 有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较 现有的解码方法具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进 步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
图1是说明本发明循环码权重解码器的解码方法的一具体实施流程图。
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的循环码权重解码器的 解码方法其具体实施方式
、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与 说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参阅图1所示，是说明本发明循环码权重解码器的解码方法的一具 体实施流程图。本发明循环码权重解码器的解码方法的具体实施方式
，适用 于对所接收的数字(即数位)信号，进行其错误位元的修正而予以解码，本解
码方法包含以下步骤
首先，如步骤101所示，提供一储存于一储存单元内且具有至少一症 状子类型及该症状子类型(Syndrome Pattern)所对应的错误类型(Error Pattern)的缩减错误类型表。
值得注意的是，在本具体实施方式
中，该储存单元是为一非发性记忆 体；而该缩减错误类型表包含代表数字信号错误态样的症状子类型，及症状 子类型所对应的错误类型，用以修正接收数字信号的错误位元。而其中，该 缩减错误类型表的建立，是利用循环码的循环特性、纠错能力t、及循环码 讯息位元长度k来建构，t的值为^《m-乂，《n为码字的最小距离。以
(23, 12, 7)格雷码为例，其纠错能力t等于3,其传统错误类型表根据tc,"可
得到，tC," = 土C,23 = Cf3 +€f + Cf = 2047个错误类型，C,"为数学组合运算符
号，n为循环码位元长度，其展开式为C; = ["(" _ 1)…("-/ +1)] /[/(/ -1)…1]。而本
发明的缩减错误类型表的错误类型个数,是根据l;cM寻到，「〃2"i表示t/2
的上高斯，在此例中，「〃2]=「3/2"1 = 2，所以症状子类型及所对应的错误类型 共有「fcf = ^Cf =C;2 =12 + 66 = 78个。建立方式是先从传统t=l码长23
位元的23错误类型中，根据C"，只要先取t-l,讯息位元长12位元的12个
错误类型，然后再从传统t=2，码长23位元的25 3错误类型中，再根据"2,取 t=2讯息位元长12位元的66个^"误类型，就可建立(23, 12， 7)才各雷码的缩 减错误类型表。
其次，如步骤102所示，接收一包括一序列的多数个位元的数字信号，并 将一计数器(counter)值i设定为一初始值。在本具体实施方式
中，该计数 器是用来记录向左循环移位(Cyclic Shift)—个冗余位元长度(n-k)的次 数，且该初始值预设为零。
接着，如步骤103所示，计算该数字信号的一症状子及该症状子的一第 一权重值。而在此，循环码权重解码器对该数字信号先使用r/^方式计算其 症状子，然后再计算该症状子的位元中1的个数总和，以判断该数字信号 是否有位元错误情况发生；其中r表示该数字信号，//为一检验矩阵(Check Matrix), 为的——寿争置杀巨阵(Trans f orm Matrix)。
9紧接着，如步骤l(M所示，进行一判断该症状子的第一权重值是否为零 的权重值判断，若该权重值判断的结果为是，则该数字信号无错误发生，也 就是说，当该数字信号的症状子的值为零时，表示该数字信号在传送过程 中，并无受外界杂讯干扰而使其发生位元错误，则如步骤105所示，再判断 该计数器值i是否大于零，若否，则如步骤107所示，完成该数字信号的解 码；若是，则进行步骤106，将该数字信号的位元向右循环移位i x (n-k)位 元，进而完成该数字信号的解码；然而，若权重值判断的结果为否，代表该数 字信号受杂讯干扰而产生其位元的数值错误，则进行下一步骤108。
再来，如步骤108所示，利用一纠错能力判断来判断该第一权重值是 否小于等于一纠错能力值t，若该纠错能力判断的结果为否，则表示至少有 1个错误发生在该数字信号的讯息位元内，并进行下一步骤109,若该纠错 能力判断的结果为是，则表示该数字信号有t个以内的错，而对该数字信 号进行一如步骤110所示的用来修正该数字信号错误的第一修正作业，再进 行如步骤105的判断该计数器值i是否大于零的计数器值判断，若该计数 器值判断的结果为否，则至步骤107完成该数字信号的解码，若该计数器 值判断的结果为是，则进行如步骤106所示的第二修正作业，用来完成该 数字信号的解码。
在此须补充说明的是，在本具体实施方式
中，该第一修正作业是将该数 字信号的位元减去左移该循环码讯息位元长度k个位元的该症状子。而该 第二修正作业是将该数字信号的位元向右循环移位该循环码位元长度n减 去该循环码讯息位元长度k后再乘以该计数器值个位元，也就是将该数字 信号向右循环移位iX (n-k)位元。
然后，如步骤109所示，搜寻该缩减错误类型表中是否有与该症状子匹 配的症状子类型，若否，则进行下一步骤lll，若是，则表示至多有t-l个以 内的错误发生在该数字信号的讯息位元内，而对该数字信号进行一如步骤 112所示的第三修正作业，用来修正该数字信号的错误，并进行该步骤105至 步骤107间的该计数器值判断及处理，用来完成该数字信号的解码。
值得注意的是，在本具体实施方式
中，该第三修正作业是将该数字信 号减去其对应的该错误类型。而上列所说明对该缩减错误类型表进行该症 状子是否匹配其症状子类型的搜寻方式，在实际运用上，可以采用二分搜寻 演算法(Binary Search Algorithm)、循序搜寻(Sequential Search)、杂 凑串列搜寻(Hashed List Search)或其他方式等。且在本实际的实-险中发 现，本发明搭配二分搜寻演算法所呈现的解码速度最佳，然而，此相关的搜 寻方式是具有此相关学术领域背景者所易于思及而变化运用，因此，也可以 采用其他的现有技术或未来发展出的技术，而不应受本具体实施方式
所提 出的特定范例所局限。接续如步骤111所示，设定一症状子差量(difference)为该症状子减 去该缩减错误类型表中的症状子类型。
再来，如步骤113所示，重新计算该症状子差量的一第二权重值。
而后，再如步骤ll4所示，判断该第二权重值是否小于等于一;^测值 Cs，若否，则进行下一步骤115，若是，则进行一如步骤116所示的第四修 正作业，用来修正该数字信号的错误，并进行该步骤105至步骤107间的 该计数器值判断及处理，用来完成该数字信号的解码。在本具体实施方式
中，该4全测值为Cs-min[w(si)]-t-1,且si为该缩减一睹误类型表中的症状子 类型，而w(si)为该第二权重值，t为该纠错能力值。此外，该第四修正作 业是将该数字信号的位元减去左移该循环码讯息位元长度k个位元的该症 状子差量及相对应的该错误类型。
最后，如步骤115所示，进行一第五修正作业，且对该计数器值i进行 一调整，并重回该步骤103。在本具体实施方式
中，该第五修正作业是将该 数字信号的位元向左循环移位该循环码位元长度n减去该循环码讯息位元 长度k个位元，也就是该数字信号向左循环移位(n-k)位元；而该计数器值 i的调整是增加一。
综上所述，本发明循环码权重解码器的解码方法是先利用循环码的循 环特性、纠错能力t、及讯息位元长度k来建构缩减错误类型表，然后经由 上述权重方法对所接收数字信号修正错误位元，改善传统查表法在查询相 当大的错误类型表时需使用相当多记忆体来建构空间，以及储存错误类型 表，导致解码过程花费相当长的时间，所以确实能够达到本发明的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本 ，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
ii
权利要求
1、一种循环码权重解码器的解码方法，其特征在于包含以下步骤(一).提供一储存于一储存单元内且具有至少一症状子类型及该症状子类型所对应的错误类型的缩减错误类型表；(二).接收一包括一序列的多数个位元的数字信号，并将一计数器值设定为一初始值；(三).计算该数字信号的一症状子及该症状子的一第一权重值；(四).进行一判断该症状子的第一权重值是否为零的权重值判断，若判断结果为是，则该数字信号无错误发生，若判断结果为否，则进行下一步骤；(五).利用一纠错能力判断来判断该第一权重值是否小于等于一纠错能力值，若该纠错能力判断的结果为否，则进行下一步骤，若该纠错能力判断的结果为是，则对该数字信号进行一用来修正该数字信号错误的第一修正作业，再进行一判断该计数器值是否大于零的计数器值判断，若该计数器值判断的结果为否，则完成该数字信号的解码，若该计数器值判断的结果为是，则进行一第二修正作业，用来完成该数字信号的解码；(六).搜寻该缩减错误类型表中是否有与该症状子匹配的症状子类型，若否，则进行下一步骤，若是，则对该数字信号进行一第三修正作业，用来修正该数字信号的错误，并进行该步骤(五)中该计数器值判断及处理，用来完成该数字信号的解码；(七).设定一症状子差量为该症状子减去该缩减错误类型表中的症状子类型；(八).重新计算该症状子差量的一第二权重值；(九).判断该第二权重值是否小于等于一检测值，若否，则进行下一步骤，若是，则进行一第四修正作业，用来修正该数字信号的错误，并进行该步骤(五)中该计数器值判断及处理，用来完成该数字信号的解码；以及(十).进行一第五修正作业，且对该计数器值进行一调整，并重回该步骤(三)。
2、 如权利要求1所述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其 中所述的步骤(一)中的该缩减错误类型表是利用下列方式建构对于所述 位元的位元数为n及纠错能力值为t的循环码，是利用一循环码的循环特 性、该纠错能力t及其讯息位元长度k来建构，而该纠错能力值t的数值 为w(《。-l)/2，该《m为码字的最小距离，该缩减错误类型表的错误类型个数，是根据gc,M寻到，该「〃2]表示t/2的上高斯，该症状子类型及所对应 的错误类型共有￡c，个，所以其建立方式则是先从传统该纠错能力值t=i码长n位元的n个该错误类型中，根据cf,先取该纠错能力值t^，该讯 息位元长k位元的k个该错误类型，然后再从传统该纠错能力值t=2，码长 n位元的《个该错误类型中，再根据C;,取该纠错能力值t=2该讯息位元 长k位元的cf个该错误类型，建立(n， k, d)该循环码的缩减错误类型表。
3、 权利要求2述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中所 述的步骤(五)中，该第一修正作业是将该数字信号的位元减去左移该循环 码讯息位元长度个位元的该症状子。
4、 如权利要求3述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中 所述的步骤(五)中，该第二修正作业是将该数字信号的位元向右循环移位 该循环码位元长度减去该循环码讯息位元长度后再乘以该计数器值个位 元。
5、 如权利要求4述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中 所述的步骤(六)中，该第三修正作业是将该数字信号减去其对应的该错误 类型。
6、 如权利要求5述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中 所述的步骤(九)中，该第四修正作业是将该数字信号的位元减去左移该循 环码讯息位元长度个位元的该症状子差量及相对应的该错误类型。
7、 如权利要求6述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中 所述的步骤(九)中，该第五修正作业是将该数字信号的位元向左循环移位 该循环码位元长度减去该循环码讯息位元长度个位元。
8、 如权利要求7述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中 所述的步骤(九)中，该才企测值为Cs=min[w(si)]-1-1，且si为该缩减错误 类型表中的症状子类型，w(si)为第二权重值。
9、 如权利要求8述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中 所述的步骤(二)中，该初始值为零，而在该步骤(十)中对该计数器值所进 行的该调整为增加一。
10、 如权利要求9所迷的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其 中所述的步骤(一)中，该储存单元为一非发性记忆体。
11、 如权利要求1所述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于 其中所述的步骤(五)中，该第一修正作业是将该数字信号的位元减去左移 一循环码讯息位元长度个位元的该症状子。
12、 如权利要求1所述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于 其中所述的步骤(五)中，该第二修正作业是将该数字信号的位元向右循环 移位一循环码位元长度减去一循环码讯息位元长度后再乘以该计数器值个 位元。
13、 如权利要求1所述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于其中所述的步骤(六)中，该第三修正作业是将该数字信号减去其对应的该错 误类型。
14、 如权利要求1所述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于 其中所述的步骤(九)中，该第四修正作业是将该数字信号的位元减去左移 一循环码讯息位元长度个位元的该症状子差量及相对应的该错误类型。
15、 如权利要求1所述的循环码权重解码器的解码方法，其特征在于 其中所述的步骤(九)中，该第五修正作业是将该数字信号的位元向左循环 移位一循环码位元长度减去一循环码讯息位元长度个位元。
全文摘要
本发明有关一种循环码权重解码器的解码方法，步骤为提供一缩减错误类型表，在接收数字信号后计算其症状子权重。若权重为零则无错误；若权重小于或等于解错能力值，则错误全都在冗余位元，则将症状子左移讯息长度位元来修正错误。若权重大于解错能力值，则至少有一错误在讯息位元，若缩减错误类型表中有与症状子匹配的症状子类型或症状子差量的权重小于检测值，则以所对应的错误类型及左移讯息长度位元的症状子差量来修正错误。否则将数字信号向左循环冗余区块长度位元后，重新计算新症状子权重，重复前述步骤完成快速解码。本发明解码过程较快速，不管用于传输影像、声音的有线或无线通讯储存等系统中，都容易获得快速解码的影像、声音等多媒体信号。
文档编号H03M13/15GK101677247SQ20081021188
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者张新球, 张肇健, 李鸿鹏, 林宗庆 申请人:义守大学