JP3352940B2 - データ伝送装置およびデータ処理装置 - Google Patents
データ伝送装置およびデータ処理装置Info
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Description
を適用したデータ伝送装置及びデータ処理装置に関わ
り、特に複数のMPEG(Moving Pictur
e ExpertsGroup)トランスポートストリ
ーム(MPEG−TS)をフレーム内の割り当て位置で
識別し、変調方式をそれぞれ独立に割り当てて伝送する
場合に、ヌルパケットを用いることによって、各MPE
G−TSが独立したクロックで運用されていても、同期
化および合成することができるデータ伝送装置及びデー
タ処理装置に関する。
を用いた例としてデジタル衛星放送の多重/伝送系につ
いて説明する。デジタル衛星放送では、複数のMPEG
−TSを独自の変調方式を適用して1つの搬送波に多重
して伝送することができる。この際、MPEG−TSが
互いに干渉することはない。また1つのMPEG−TS
はパケット毎に複数の変調方式を適用することができ
る。図1に送出系統を示す。
である。各放送局1,2において制作された映像、音声
などからなる番組は各々の映像、音声、データをエンコ
ードするMPEGエンコーダ3でエンコードされ、送出
制御部5の制御下で、MPEG多重化装置4で1つのM
PEG−TSとなり、端局6を介して送出局7まで伝送
され、送出局7内で、端局8を介してMPEG−TS合
成装置9に入力される。MPEG−TS合成装置9は1
つのキャリアを共有する複数のMPEG−TSをパケッ
ト単位でフレームに割り当て、複数のMPEG−TSを
合成した信号として出力する。この信号は、割り当て位
置に応じて伝送路符号化部10で異なる変調方式で符号
化され、変調・送信機11で変調され電波としてアンテ
ナ12から衛星に向けて発射される。
て得られるフレームヘの割り当て、図3はMPEG−T
S合成装置9によって得られるスーパーフレームの構成
を示す。1フレーム当たり48のパケットをまとめてフ
レームとし、フレームの割り当て位置によって変調方式
やTS識別子を判断する。また8フレームによってスー
パーフレームを構成し、この単位でフレーム構成情報
(TMCC)を伝送する。このスーパーフレームの単位
では異なるフレーム構成とすることもできる。各MPE
G−TSは、それを変調する方式に応じてフレームの中
の割り当て位置を決める。
G−TSを分配して割り当てる伝送方式では、全てのM
PEG−TSが単一のクロック源に基づいて同期して動
作していなければならない。さらに、フレームおよびス
ーパーフレームに割り当てられるパケット数や生成する
各MPEG−TSと合成後のストリームの位相も一致し
ていなければならない。このため従来はMPEG−TS
合成装置で用いるクロックを主クロックとし、このクロ
ックを、ここで生成されるフレーム/スーパーフレーム
同期タイミングと共に、各放送局内の各々のMPEG多
重化装置に分配し、このクロック/フレーム同期/スー
パーフレーム同期に合わせて各放送局において、MPE
G−TSパケットの生成を行っていた。もし、このよう
な方法を取らなければクロック精度に応じて定期的にス
リップによる破綻が生じてしまう。
してクロックを配信して完全同期状態で合成を行う従来
の方式では、MPEG−TS合成装置とMPEG多重化
装置が離れた場所にある場合には、クロック/フレーム
同期/スーパーフレーム同期を専用の回線を用いて各M
PEG多重化装置に分配しなけれぱならなかった。この
ため、回線コストが嵩むこと、各信号生成が常にMPE
G−TS合成装置の管理下で行われていなければならな
いので、MPEG−TS合成装置で生成するクロックの
信頼性を高くしなければならないなどの課題が生じる。
放送局側において、各MPEG−TS間にヌルパケット
を予め多めに挿入しておき、送出局側において、この削
除またはさらなる挿入によってタイミングを取るMPE
G−TSの同期化装置も提案されているが、この装置の
適用では、フレーム/スーパーフレームのタイミングを
合わせることが困難であった。このため、フレーム構成
を変更する場合には信号の破綻が生じてしまう。
EG−TSの生成、フレーム/スーパーフレームのタイ
ミング生成などの動作は独自のクロックで行うことがで
きるようにするとともに、たとえフレーム構成の切り替
えがあっても破綻が生じないようにしたデータ伝送装置
及びデータ処理装置を提供することを目的とする。
め、請求項1の発明は、フレーム構造を持つMPEGト
ランスポートストリームデータを出力する複数の出力装
置と、前記複数の出力装置から伝送されたMPEGトラ
ンスポートストリームデータを入力し合成する合成装置
とを有するデータ伝送装置であって、前記出力装置は、
第1の動作クロックを発生する第1クロック発生手段
と、前記第1クロック発生手段からのクロックに基づい
て複数のデータパケットからフレームを生成するフレー
ム生成手段とを具え、前記合成装置は、第2の動作クロ
ックを発生する第2クロック発生手段と、前記入力した
MPEGトランスポートストリームデータから取り出し
た同期情報および前記第2クロック発生手段からの第2
の動作クロックに基づいて、前記合成に際してフレーム
を前記第2の動作クロックに同期化する同期化手段とを
具え、前記同期化手段は、前記出力装置から伝送された
MPEGトランスポートストリームデータを格納するバ
ッファと、前記バッファからMPEGトランスポートス
トリームデータを取り出して合成する前に、前記同期化
が達成されるまで当該データに対するヌルパケットの挿
入または削除を行う手段とを有することを特徴とする。
て、前記出力装置は、前記第1クロック生成手段からの
第1の動作クロックに基づいて、前記フレーム生成手段
が生成した複数のフレームからスーパーフレームを生成
するスーパーフレーム生成手段を更に有し、前記同期化
手段は、前記入力したMPEGトランスポートストリー
ムデータから取り出した同期情報および前記第2クロッ
ク発生手段からの第2の動作クロックに基づいて、前記
合成に際してフレームおよびスーパーフレームをその構
造を維持しながら前記第2の動作クロックに同期化する
ことを特徴とする。
複数のMPEGトランスポートストリームデータを入力
し合成する合成装置を有するデータ処理装置であって、
前記合成装置は、動作クロックを発生するクロック発生
手段と、前記入力したMPEGトランスポートストリー
ムデータから取り出した同期情報および前記動作クロッ
クに基づいて、前記合成に際してフレームを前記動作ク
ロックに同期化する同期化手段とを具え、前記同期化手
段は、前記伝送されてきたMPEGトランスポートスト
リームデータを格納するバッファと、前記バッファから
MPEGトランスポートストリームデータを取り出して
合成する前に、前記同期化が達成されるまで当該データ
に対するヌルパケットの挿入または削除を行う手段とを
有することを特徴とする。
て、前記同期化手段は、前記入力したMPEGトランス
ポートストリームデータから取り出した同期情報および
前記クロック発生手段からの動作クロックに基づいて、
前記合成に際してフレームおよび複数のフレームからな
るスーパーフレームをその構造を維持しながら前記動作
クロックに同期化することを特徴とする。
送の信号生成系統は、図1と同様であり、本発明は、放
送局におけるMPEG多重化装置の構成および送出局に
おけるMPEG−TS合成装置に特徴を有する。図7は
放送局におけるMPEG多重化装置の構成を示す。
て制御されるMPEG多重化装置4Aは、TS化部13
において、各信号(映像、音声、データ)のエンコーダ
からの信号に基づいて1本のMPEG−TSを生成し、
出力する。TS化部13は、標準的なMPEG−TS多
重化器であり、単に映像や音声などをTSパケット化す
る。14はヌルパケット生成部であって、ヌルパケット
を出力する。15は切替器であって、TS化部13から
の出力とヌルパケット生成部14からの出力とを入力し
て、いずれか一方を切替(選択)出力する。すなわち、
この切替器15によって、クロック精度に応じてヌルパ
ケットを挿入することができる。切替器15からの出力
はPCR付け替え部16に入力されて、PCR(Pro
gramClock Reference)の付け替え
が行われ、出力される。これによって、ヌルパケット挿
入によるPCRの乱れが訂正される。17はTMCC
(Transmission and Multipl
exing Configulation Contr
ol)情報生成部であって、各パケットの情報であるT
MCC情報を生成し、出力する。18は切替器であっ
て、PCR付け替え部16からの出力と、TMCC情報
生成部17からの出力とを入力して、いずれか一方を切
替(選択)出力する。これによって、TSパケットの間
にTMCC情報が挿入される。ヌルパケットおよびTM
CC情報は、送出制御部5Aによる切替器15,18の
制御によって、所定のタイミングで挿入される。
Aの送出制御部5Aによる制御動作を図8を用いて説明
する。なお、送出制御部5は、CPUと、このCPUが
実行する図8のような制御手順を格納したメモリとを有
する。メモリは、CPUの作業領域も有する。
1(S1)で、定常運用か否かを判断する。定常運用と
は、通常のクロック同期を取る期間を意味し、定常運用
でない場合とは、フレームの構成を切り替える動作モー
ドを言うが、定常運用か否か、その切り替えタイミング
などは、例えば、あらかじめ送出制御部5Aに入力する
ことができる。S1で、定常運用であれば、S2に進
み、そこで、クロック精度と伝送レートに応じ、各変調
方式ごとにXパケットに1回ヌルパケットを挿入する
(TS化部13、ヌルパケット生成部14、切替器15
による)。また、定常運用でなければ、S3に進み、そ
こで、フレーム切替のY秒前を越えたか否かを判断す
る。越えていなければ、S1に戻る。越えていれば、S
4に進み、そこで、Z秒毎にヌルパケットをW個ずつ挿
入する(TS化部13、ヌルパケット生成部14、切替
器15による)。ついでS5で、フレーム切替時間にな
ったか否かを判断する。切替時間になっていなければ、
S4に戻る。また切替時間になっていれば、S6に進
み、そこで、フレームを切り替え(切り替え情報は例え
ば、TMCCに付加することができる)、すなわち、次
のフレームを処理すべくS1に戻る。
成装置の構成を示す。
では、一搬送波当たりで最大4種類の変調方式と8種類
のMPEG−TSを組み含わせて伝送できるので、本M
PEG−TS合成装置は、各MPEG−TS毎に処理部
(図9では、20,21,22で示す)を持っており、
各処理部においては、変調方式毎にバッファを持ってい
る。各放送局の各多重化装置から送られてきたMPEG
−TSは該当する各処理部に入力される。各処理部は、
各MPEG−TSともに同様な構成を有し、同様の処理
が行われるので、ここでは、放送局1から伝送された第
1のMPEG−TSを処理する処理部20について主に
説明する。また、処理部20内の各バッファともに同様
の処理が施されるので、ここでは、第1の変調方式のM
PEG−TSを入力し、処理するバッファ24と、その
周辺の処理手段について主に説明する。他のバッファの
動作は同様であるので詳細説明は省略する。
S(TS1)は、変調方式毎にそれぞれ該当するバッフ
ァ(24〜27のいずれか)に多重化装置のクロックで
書き込まれる。多重化装置のクロックは、第1のMPE
G−TSから、クロック抽出器28によって抽出され、
各バッファ24〜27に供給される。また、TMCC情
報抽出部23は、第1のMPEG−TSからTMCC情
報を抽出し、バッファ制御部30に入力される。バッフ
ァ制御部30は、CPUと、このCPUが実行する図1
0のような制御手順を格納したメモリとを有する。メモ
リは、CPUの作業領域も有する。
の記憶容量を有する。次に本合成装置の意図するフレー
ム構成に合わせて各バッファ24〜27から必要量を読
み出すが、読み出しクロックは、前記各放送局内で用い
たクロックとは別のものであって、本合成装置内のクロ
ック発生器29によって供給される。この時、バッファ
制御部30には、TMCC情報抽出部23からのTMC
C情報と、第1のMPEG−TSからスーパーフレーム
同期検出器31によって検出されたスーパーフレーム同
期と、クロック発生器29からのクロックに基づいてス
ーパーフレーム/フレームタイミング生成器32によっ
て生成されたタイミングと、バッファ24内のデータ残
量とが入力され、バッファ制御部30は、これらに基づ
いて、以下のようにして切替スイッチ35を制御する。
切替スイッチ35は、バッファからの読み出しデータ出
力端35bと、ヌルパケット発生器33からのヌルパケ
ット出力端35aと、バッファ24からのヌルパケット
削除処理のための出力パケットを読みとばすヌル削除出
力端35cとのうちのいずれかをバッファ制御部30か
らの制御信号に従って選択し、出力する。
チプレクサ34に入力されて、その各出力が合成され、
PCR付け替えが行われ、すべてのTSの情報を示すた
めに新たに付加されるTMCCが生成多重され、出力さ
れる。
制御部30によるヌル制御フローを示すものであり、そ
の動作を、図4、図5、図6を参照して説明する。
定常運用か否かを判断する。その判断は、例えば、TM
CC情報抽出部23からのTMCC情報に基づいて行わ
れる。S11で、定常運用であれば、S12に進み、そ
こで、バッファ状態を判断する。すなわち、バッファ制
御部において、バッファ読み出し時点でのバッファ内の
データ残量を監視し、それがアンダーフローに近い場合
は、必要なデータが放送局から届いていないということ
であるから、ヌルパケットを挿入すべく、S13にすす
み、そこで、切替スイッチをヌルパケット発生器からの
ヌルパケット出力端35aに切り替え、S12に戻る。
これは、図4の(a)に示すように、多重化装置のクロ
ックが合成装置内のクロック発生器のクロックより遅い
場合であり、ヌルパケットを挿入することにより、合成
装置内で生成するフレームに破綻を来さないようにする
ことができる。S12で、バッファ内のデータ残量が所
定量の場合は、必要なデータが放送局から届いているの
で、S14にすすみ、そこで、切替スイッチ35を、バ
ッファからの読み出しデータ出力端35bに切り替え、
バッファ内の所定のパケットを読み出して、切替スイッ
チから取り出す。S12で、バッファ内のデータ残量が
オーバーフローに近い場合は、必要以上のデータが放送
局から届いているということであるから、S15にすす
み、そこで、次に読み出すデータがヌルパケットか否か
を判断し、ヌルパケットであるならば、図4の(b)に
示すように、多重化装置のクロックが合成装置内のクロ
ック発生器のクロックより早い場合であり、S16で、
切り替えスイッチを、バッファ24からのヌルパケット
削除に該当する処理のためのヌル削除出力端35cに切
り替え、ヌルパケットを削除することにより、合成装置
内で生成するフレームに破綻を来さないようにすること
ができる。S15で次に読み出すデータがヌルパケット
でなければ、S11に戻る。
本合成装置内のクロック位相を合わせることができる。
にすすみ、そこで、規定よりスーパーフレーム同期位相
がずれたかを判断する。この判断は、バッファ制御部3
0において、スーパーフレーム同期検出器31によって
検出されたスーパーフレーム同期と、スーパーフレーム
/フレームタイミング生成器32によって生成されたタ
イミングとに基づいて行う。
ていれば、フレーム/スーパーフレーム位相を合わせる
ように制御する。放送局内の多重化装置は、そのMPE
G−TSがフレーム内で割り当てられた数に応じて独自
にフレーム/スーパーフレームのタイミングを設定し、
送出しており、一方、送出局内の合成装置は、先に、合
成装置内のクロック発生器からのクロックに基づいてク
ロック同期をとっており、これに基づいたフレーム/ス
ーパーフレームのタイミングでバッファからの読み出し
を行う。変調方式ごとにこのような動作を行っていれ
ば、フレーム構成の変更がない限り永久的にこの動作を
続けていればよい。ただし、ヌルパケットの操作によっ
て、多重化装置で想定したフレーム同期位相/スーパー
フレーム同期位相は、合成装置で想定する位相とは全く
異なった位置となる。
した時点でフレーム構成を変更する場合には、多重化装
置で想定するスーパーフレームと合成装置で想定するス
ーパーフレームの単位が一致していないと、隣接するス
ーパーフレーム間でデータがこぼれてしまう。その結
果、こぼれたパケットが想定していない変調方式で伝送
されることが起き、データの破綻を生じてしまう。
ムの同期位相のずれの態様を示すものであって、(a)
は、スーパーフレーム同期が取れている状態を示し、ス
ーパーフレーム切り替え点をはさんで異なる方式が伝送
されている。(b)は、合成装置内の同期が多重化装置
内の同期より早い位置で認識されている場合を示し、こ
の場合は、合成装置内のクロックが多重化装置内のクロ
ックに比べて遅いため、ヌルパケットの挿入を行った結
果、スーパーフレームの認識位置が早くなっている。こ
の状態でスーパーフレーム切替を行うと、例えば、QP
SKで伝送すべきパケットが8PSKで伝送されてしま
うことになる。(c)は、合成装置内の同期が多重化装
置内の同期より遅い位置で認識されている場合を示し、
この場合は、合成装置のクロックが多重化装置のクロッ
クに比べて早いため、ヌルパケットの削除を行った結
果、スーパーフレームの認識位置が遅くなっている。ヌ
ルパケット削除によりスーパーフレーム位相がずれた場
合を示す。
れは、このようなデータの破綻を防ぐためには、例え
ば、多重化装置側において、スーパーフレームの切り替
わりに際して、スーパーフレーム位相誤差に相当するヌ
ルパケットを挿入することで、隣接する異なるフレーム
構成を持つスーパーフレームにデータのこぼれを生じる
ことはなくなる。通常、多重化装置は、多重化装置側で
生成されるスーパーフレーム位相と合成装置側で生成さ
れるスーパーフレーム位相との位相差を認識することは
できないので、最大1スーパーフレーム分のヌルパケッ
トの挿入を行い、合成装置ではスーパーフレーム位相が
一致するまでこの切り替えのために余計に挿入したヌル
パケットを削除していけばよい。しかしこの方法では、
1スーパーフレーム分のヌルパケットがMPEG−TS
デコーダに入るので、MPEG−TSデコーダのバッフ
ァがアンダーフローを起こして破綻が生じる。このた
め、多重化装置では、MPEG−TSデコーダのバッフ
ァのサイズに応じて許容できる範囲の連続数にヌルパケ
ットを制限し、スーパーフレームの切り替えに先立ち、
充分前からヌルパケットの送出を開始する。これによっ
て合成装置は、多重化装置で認識しているスーパーフレ
ームタイミングと合成装置で認識しているスーパーフレ
ームのタイミングを徐々に合わせていくことができる
(例えば、図6の(a)から(b)になり、(b)から
(c)になる)。すなわち、S17で規定よりスーパー
フレーム同期位相がずれていた場合は、S18にすす
み、切替スイッチを、バッファ24からのヌルパケット
削除処理のためのヌル削除出力端35cに切り替え、ヌ
ルパケットを削除し、かつ削除数レジスタNの値を1つ
更新してからS17に戻り、多重化装置で認識している
スーパーフレームタイミングと合成装置で認識している
スーパーフレームのタイミングとが合うまで以上の動作
を繰り返す。S17でタイミングが合えば、S19に進
む。
タイミングになるまで待ち、切り替えタイミングになっ
たならば、S20で、スーパーフレームの切り替え制御
を行い、S20に進む。S20では、切替スイッチをヌ
ルパケット発生器からのヌルパケット出力端35aに切
り替え、削除数レジスタNの値に相当する数のヌルパケ
ットをスーパーフレーム切り替え後に再び挿入し、S1
1にもどる。すなわち、S18で、ヌルパケットを削除
したままでは速度の変化が生じてしまうため、削除した
だけのヌルパケットをスーパーフレーム切り替え後に再
び挿入するものであって、このようにすれば、多重化装
置および合成装置が共に非同期関係のクロックを用いて
いても全てを同期化して扱うことができ、フレーム構成
の切り替えも破綻が生じない。実際には、クロック精度
とビットレートに応じて切り替えを行う規定時間前から
ヌルパケット追加を開始し、切り替え規定時間にはスー
パーフレーム位相が合っているところまで調整を完了す
る。また、常時スーパーフレーム位相を管理しない場合
には切り替えに先立って放送局は送出局に切り替えイベ
ントの発生を予め通知しておく必要がある。
合成装置側のクロック/フレーム同期/スーパーフレー
ム同期を出力装置側に配信することなく、各データパケ
ットを独自のクロックで破綻することなく合成すること
が可能となる。
系統図である。
である。
る。
を説明する図である。
の様子を示す図である。
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 フレーム構造を持つMPEGトランスポ
ートストリームデータを出力する複数の出力装置と、前
記複数の出力装置から伝送されたMPEGトランスポー
トストリームデータを入力し合成する合成装置とを有す
るデータ伝送装置であって、前記出力装置は、第1の動
作クロックを発生する第1クロック発生手段と、前記第
1クロック発生手段からのクロックに基づいて複数のデ
ータパケットからフレームを生成するフレーム生成手段
とを具え、前記合成装置は、第2の動作クロックを発生
する第2クロック発生手段と、前記入力したMPEGト
ランスポートストリームデータから取り出した同期情報
および前記第2クロック発生手段からの第2の動作クロ
ックに基づいて、前記合成に際してフレームを前記第2
の動作クロックに同期化する同期化手段とを具え、前記同期化手段は、前記出力装置から伝送されたMPE
Gトランスポートストリームデータを格納するバッファ
と、前記バッファからMPEGトランスポートストリー
ムデータを取り出して合成する前に、前記同期化が達成
されるまで当該データに対するヌルパケットの挿入また
は削除を行う手段とを有する ことを特徴とするデータ伝
送装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記出力装置は、前記第1クロック生成手段からの第1
の動作クロックに基づいて、前記フレーム生成手段が生
成した複数のフレームからスーパーフレームを生成する
スーパーフレーム生成手段を更に有し、 前記同期化手段は、前記入力したMPEGトランスポー
トストリームデータから取り出した同期情報および前記
第2クロック発生手段からの第2の動作クロックに基づ
いて、前記合成に際してフレームおよびスーパーフレー
ムをその構造を維持しながら前記第2の動作クロックに
同期化することを特徴とするデータ伝送装置。 - 【請求項3】 伝送されてきた複数のMPEGトランス
ポートストリームデータを入力し合成する合成装置を有
するデータ処理装置であって、前記合成装置は、動作ク
ロックを発生するクロック発生手段と、前記入力したM
PEGトランスポートストリームデータから取り出した
同期情報および前記動作クロックに基づいて、前記合成
に際してフレームを前記動作クロックに同期化する同期
化手段とを具え、前記同期化手段は、前記伝送されてきたMPEGトラン
スポートストリームデータを格納するバッファと、前記
バッファからMPEGトランスポートストリームデータ
を取り出して合成する前に、前記同期化が達成されるま
で当該データに対するヌルパケットの挿入または削除を
行う手段とを有する ことを特徴とするデータ処理装置。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記同期化手段は、前記入力したMPEGトランスポー
トストリームデータから取り出した同期情報および前記
クロック発生手段からの動作クロックに基づいて、前記
合成に際してフレームおよび複数のフレームからなるス
ーパーフレームをその構造を維持しながら前記動作クロ
ックに同期化することを特徴とするデータ処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10627398A JP3352940B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | データ伝送装置およびデータ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10627398A JP3352940B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | データ伝送装置およびデータ処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11298466A JPH11298466A (ja) | 1999-10-29 |
JP3352940B2 true JP3352940B2 (ja) | 2002-12-03 |
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ID=14429485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10627398A Expired - Lifetime JP3352940B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | データ伝送装置およびデータ処理装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3352940B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7204056B2 (en) * | 2001-09-06 | 2007-04-17 | Poeppelmann Holding Gmbh & Co., Kg | Plant pot made from deep-drawn plastic |
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JP4762094B2 (ja) * | 2006-09-19 | 2011-08-31 | 株式会社東芝 | ディジタル信号伝送装置 |
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-
1998
- 1998-04-16 JP JP10627398A patent/JP3352940B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH11298466A (ja) | 1999-10-29 |
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