JP3527758B2 - Information recording device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体メモリ等
の記録媒体に音声等の情報を効率良く記録するための情
報記録装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information recording apparatus for efficiently recording information such as voice on a recording medium such as a semiconductor memory.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、音声等の情報を圧縮して符号
化し、例えば光磁気ディスク等の記録媒体に記録する際
の情報記録方法としては、記録時間と音質を考慮して、
圧縮率に幾つかのモード例えば標準モードと長時間モー
ドを設けて、これら各モードに対応した圧縮率で記録を
行う方法が知られている。ここで、上記長時間モードに
おいては、上記記録媒体への長時間の情報記録を可能と
するが、この場合、上記標準モードに比べて情報の圧縮
率を高くすることで当該記録媒体への長時間記録を実現
するようにしているため、再生された後のその音質は当
該標準モードよりも低くなる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of recording information when compressing and encoding information such as voice and recording it on a recording medium such as a magneto-optical disk, in consideration of recording time and sound quality,
There is known a method in which several modes such as a standard mode and a long time mode are provided for the compression rate and recording is performed at a compression rate corresponding to each mode. Here, in the long time mode, it is possible to record information on the recording medium for a long time, but in this case, by increasing the compression rate of the information as compared with the standard mode, it is possible to record on the recording medium. Since the time recording is realized, the sound quality after being reproduced is lower than that of the standard mode.
【0003】図7にはこのような従来技術による情報記
録装置の具体例を示す。この図7において、入力端子3
02にはオーディオ信号ASが供給され、このオーディ
オ信号ASが切り換え手段310の共通端子に送られ
る。当該切り換え手段310の被切換端子aは標準モー
ド符号化手段312の入力端子と接続され、被切換端子
bは長時間モード符号化手段313の入力端子と接続さ
れている。上記標準モード符号化手段312は供給され
たオーディオ信号ASを上記標準モードで符号化し、上
記長時間モード符号化手段313は供給されたオーディ
オ信号ASを上記長時間モードで符号化するものであ
る。上記標準モード符号化手段312の出力端子は切り
換え手段315の被切換端子aと接続され、上記長時間
モード符号化手段313の出力端子は切り換え手段31
5の被切換端子bと接続されている。この切り換え手段
315の共通端子が記録媒体書き込み手段314の入力
端子と接続されている。当該記録媒体書き込み手段31
4は、例えば光磁気ディスク等に上記標準或いは長時間
の何れかのモードで符号化されたオーディオ信号を記録
する。FIG. 7 shows a specific example of such an information recording apparatus according to the prior art. In FIG. 7, the input terminal 3
An audio signal AS is supplied to 02, and this audio signal AS is sent to the common terminal of the switching means 310. The switched terminal a of the switching means 310 is connected to the input terminal of the standard mode encoding means 312, and the switched terminal b is connected to the input terminal of the long time mode encoding means 313. The standard mode encoding means 312 encodes the supplied audio signal AS in the standard mode, and the long time mode encoding means 313 encodes the supplied audio signal AS in the long time mode. The output terminal of the standard mode coding means 312 is connected to the switched terminal a of the switching means 315, and the output terminal of the long time mode coding means 313 is the switching means 31.
5 is connected to the switched terminal b. The common terminal of the switching means 315 is connected to the input terminal of the recording medium writing means 314. The recording medium writing means 31
Reference numeral 4 records an audio signal encoded on the magneto-optical disk or the like in either the standard mode or the long time mode.
【0004】ここで、使用者が上記標準モードか或いは
長時間モードかを選択する場合には、記録モード選択手
段311によって標準モードでの記録を行なうか或いは
長時間モードでの記録を行なうかを選択する。すなわ
ち、使用者が選択することによる記録モード選択手段3
11からの選択情報WSは、切り換え手段310及び3
15に送られ、これら切り換え手段310と315が上
記選択情報WSに応じて切り換えられることにより、上
記標準モード符号化手段312或いは長時間モード符号
化手段313の出力が選択される。具体的には、上記選
択情報WSが標準モードを示す情報である場合には上記
切り換え手段310と315の被切換端子aが選ばれ、
上記選択情報WSが長時間モードを示す情報である場合
には上記切り換え手段310と315の被切換端子bが
選ばれる。これら何れかのモーで符号化されたオーディ
オ信号asが上記記録媒体書き込み手段314に送られ
る。このとき、当該記録媒体書き込み手段314にも上
記選択情報WSが供給されることで、当該書き込み手段
314では標準モード或いは長時間モードに応じた書き
込み速度で記録媒体への記録が実行されることになる。Here, when the user selects the standard mode or the long time mode, the recording mode selection means 311 determines whether the standard mode recording or the long time mode recording is performed. select. That is, the recording mode selection means 3 according to the user's selection
The selection information WS from 11 is the switching means 310 and 3
15 and the switching means 310 and 315 are switched according to the selection information WS to select the output of the standard mode coding means 312 or the long time mode coding means 313. Specifically, when the selection information WS is information indicating the standard mode, the switched terminals a of the switching means 310 and 315 are selected,
When the selection information WS is information indicating the long time mode, the switched terminals b of the switching means 310 and 315 are selected. The audio signal as encoded by any one of these modes is sent to the recording medium writing means 314. At this time, the selection information WS is also supplied to the recording medium writing unit 314, so that the writing unit 314 executes recording on the recording medium at the writing speed according to the standard mode or the long time mode. Become.
【0005】次に、図8には、図7の記録装置に対応し
た従来技術による再生装置の具体例を示す。この図8に
おいて、記録媒体読み込み手段412は、上記記録媒体
から符号化されたオーディオ信号asを読み取るもので
ある。この記録媒体読み込み手段412からのオーディ
オ信号asは、切り換え手段403の共通端子に送られ
るようになっている。当該切り換え手段403は、再生
モード選択手段411からの選択情報RSによって、被
切換端子a又はbに切り換えられるものである。また、
当該切り換え手段403の被切換端子aは標準モード復
号化手段413の入力端子と接続され、被切換端子bは
長時間モード復号化手段414の入力端子と接続されて
いる。Next, FIG. 8 shows a concrete example of a conventional reproducing apparatus corresponding to the recording apparatus of FIG. In FIG. 8, the recording medium reading means 412 reads the encoded audio signal as from the recording medium. The audio signal as from the recording medium reading means 412 is sent to the common terminal of the switching means 403. The switching means 403 is switched to the switched terminal a or b according to the selection information RS from the reproduction mode selection means 411. Also,
The switched terminal a of the switching means 403 is connected to the input terminal of the standard mode decoding means 413, and the switched terminal b is connected to the input terminal of the long time mode decoding means 414.
【0006】ここで、この装置の使用者は、上記再生モ
ード選択手段411によって、標準モードの再生を行な
うか、長時間モードの再生を行なうかを選択する。この
再生モード選択手段411からの当該標準モードの再生
か或いは長時間モードの再生かを示す選択情報RSが、
上記切り換え手段403及び記録媒体読み込み手段41
2に送られる。したがって、上記記録媒体読み込み手段
412によって上記記録媒体から読み出された前記符号
化されたオーディオ信号asは、上記選択情報RSに応
じて切り換えられた切り換え手段403の何れかの被切
換端子a或いはbを介して、標準モード復号化手段41
3或いは長時間モード復号化手段414に送られる。Here, the user of this apparatus selects, by the reproduction mode selection means 411, whether to perform the reproduction in the standard mode or the reproduction in the long time mode. The selection information RS from the reproduction mode selection means 411 indicates whether the reproduction is in the standard mode or the long-time mode.
The switching means 403 and the recording medium reading means 41
Sent to 2. Therefore, the encoded audio signal as read from the recording medium by the recording medium reading means 412 is switched terminal a or b of any one of the switching means 403 switched according to the selection information RS. Via the standard mode decoding means 41
3 or long time mode decoding means 414.
【0007】また、上記標準モード復号化手段413の
出力端子は切り換え手段405の被切換端子aと接続さ
れ、長時間モード復号化手段414の出力端子は切り換
え手段405の被切換端子bと接続されている。当該切
り換え手段405も上記切り換え手段403と同様に上
記再生モード選択手段411からの選択情報RSに基づ
いて切り換えられるものである。The output terminal of the standard mode decoding means 413 is connected to the switched terminal a of the switching means 405, and the output terminal of the long time mode decoding means 414 is connected to the switched terminal b of the switching means 405. ing. The switching means 405 is also switched based on the selection information RS from the reproduction mode selection means 411, like the switching means 403.
【0008】このように、上記選択情報RSに基づいて
選択された長時間モード復号化手段414或いは標準モ
ード復号化手段413で復号化されたオーディオ信号A
Sが、出力端子404を介して出力される。なお、上記
記録媒体読み込み手段412は、上記記録媒体からの読
み込みを行なうが、上記選択されたモードに応じた記録
媒体からの読み込み速度の制御等をも行なう。As described above, the audio signal A decoded by the long-time mode decoding means 414 or the standard mode decoding means 413 selected based on the selection information RS.
S is output via the output terminal 404. The recording medium reading means 412 reads from the recording medium, but also controls the reading speed from the recording medium according to the selected mode.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の記録/再生装置では、例えば、標準モードで
は60分の記録が可能で、かつ長時間モードでは120
分の記録が可能な記録媒体に対して例えば70分の信号
を記録しようとした場合、標準モードでは記録可能な時
間が不足するため、標準モードに較べて著しく音質が低
い長時間モードによってしか記録を行うことができな
い。By the way, in the conventional recording / reproducing apparatus as described above, for example, 60 minutes of recording is possible in the standard mode, and 120 minutes in the long time mode.
For example, when a signal of 70 minutes is to be recorded on a recording medium capable of recording minutes, the recording time is short in the standard mode, so recording is performed only in the long-time mode in which the sound quality is significantly lower than in the standard mode. Can't do.
【0010】そこで、本発明は、記録媒体の有効利用を
図りつつ、高品質の音質を得ることを可能とする情報記
録装置を提供することを目的とするものである。Therefore, an object of the present invention is to provide an information recording apparatus capable of obtaining high quality sound quality while effectively utilizing the recording medium.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の情報記録装置
は、上述した目的を達成するために提案されたものであ
り、上記入力情報の記録時間を指定する記録時間指定手
段と、上記入力情報の記録時間と記録のために利用可能
な記録媒体の容量を示す情報とに基づいて、上記入力情
報を符号化する際の所定の時間フレームの各々に割り当
てられるビット数を計算するフレーム内ビット数計算手
段と、上記フレーム内ビット数計算手段によって計算さ
れた上記ビット数に基づいて、上記所定の時間フレーム
内で適応的なビット割り当てを行う割当手段と、上記割
当手段によって割り当てられたビット数に基づいて、上
記所定の時間フレーム毎に上記入力情報を符号化する符
号化手段と、上記符号化手段によって符号化された上記
入力情報を上記記録媒体に記録する記録媒体書込手段と
を備えるものである。The information recording apparatus of the present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object, and a recording time designating means for designating a recording time of the input information, and the input information. recording time based on the information indicating the capacity of the recording medium available for recording, the input information of the
Assigned to each of the predetermined time frames when encoding the information
Calculator for calculating the number of bits in a frame
And stage, based on the number of bits calculated by the frame bit number calculating means, and allocation means for performing adaptive bit allocation within the predetermined time frame, based on the number of bits allocated by the allocating means And a recording medium writing unit for recording the input information encoded by the encoding unit on the recording medium, the encoding unit encoding the input information for each predetermined time frame. is there.
【0012】ここで、上記フレーム内ビット数計算手段
は、記録に利用可能な上記記録媒体の残容量が残りの記
録時間に基づいて決定される情報量よりも小さくなった
場合、上記残容量で上記残りの記録時間分だけ記録でき
るように上記ビット数を計算する。When the remaining capacity of the recording medium available for recording becomes smaller than the amount of information determined based on the remaining recording time, the in-frame bit number calculating means The number of bits is calculated so that the remaining capacity allows recording for the remaining recording time.
【0013】また、本発明の情報記録装置は、上記記録
媒体の空き容量を常に記録し、上記空き容量と今後記録
すべき情報量とを比較し、上記記録すべき情報量を記録
可能な容量を上記記録媒体に確保させる残ビット数記録
手段をさらに備えるようにしてもよい。The information recording apparatus of the present invention constantly records the free space of the recording medium, compares the free space with the amount of information to be recorded in the future, and records the amount of information to be recorded. The recording medium may be further provided with a remaining bit number recording means.
【0014】なお、本発明の記録媒体としては、半導体
メモリで構成されたものを挙げることができる。As the recording medium of the present invention, a recording medium composed of a semiconductor memory can be mentioned.
【0015】[0015]
【作用】本発明によれば、入力情報を記録媒体に記録す
る際には、記録モードの選択ではなく記録時間の選択を
行ない、記録時間に応じた符号化を行い(記録時間に応
じた圧縮率で情報圧縮し)、得られた情報を記録するこ
とにより、記録時間に対して最適な品質の情報記録を行
なう。According to the present invention, when the input information is recorded on the recording medium, the recording time is selected instead of the recording mode, and the encoding is performed according to the recording time (compression according to the recording time). By compressing information at a rate) and recording the obtained information, information recording of optimum quality for the recording time is performed.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】図1には、オーディオ信号を記録媒体とし
て例えば半導体メモリに記録する場合の本実施例の情報
記録装置の実施例を示している。FIG. 1 shows an embodiment of the information recording apparatus of this embodiment when an audio signal is recorded as a recording medium in, for example, a semiconductor memory.
【0018】本実施例の情報記録装置は、この図1に示
すように、端子513に供給されるオーディオ信号等の
入力情報を符号化して例えば半導体メモリ等の記録媒体
に記録する情報記録装置であって、入力された記録時間
情報(記録時間指定手段501により指定した時間)と
記録のために利用可能な記録媒体(半導体メモリ)の容
量を示す情報とに基づいて上記入力情報を符号化する際
の所定の時間フレームの各々に割り当てられるビット数
を計算するフレーム内ビット数計算手段502と、上記
入力情報を上記フレーム内ビット数計算手段502によ
って求められた上記ビット数に基づいて符号化する符号
化手段503とを有するものである。As shown in FIG. 1, the information recording apparatus of this embodiment is an information recording apparatus which encodes input information such as an audio signal supplied to a terminal 513 and records it on a recording medium such as a semiconductor memory. Then, the input information is encoded based on the input recording time information (the time designated by the recording time designating means 501) and the information indicating the capacity of the recording medium (semiconductor memory) available for recording. When
Number of bits allocated to each of the given time frames of
And an encoding means 503 for encoding the input information on the basis of the bit number obtained by the in-frame bit number calculating means 502.
【0019】ここで、入力端子513に供給されるオー
ディオ信号としては、例えば、マイクロホンを使って得
られた波形信号を、図示を省略しているA/D(アナロ
グ/ディジタル)変換器を使ってディジタル化したもの
を利用することができる。As the audio signal supplied to the input terminal 513, for example, a waveform signal obtained by using a microphone is used by an A / D (analog / digital) converter (not shown). A digitized one can be used.
【0020】この実施例において、上記入力端子513
を介したディジタルのオーディオ信号は、符号化手段5
03に供給される。当該符号化手段503における符号
化は、ある一定の時間フレーム毎に行なわれる。In this embodiment, the input terminal 513 is used.
The digital audio signal via the
03. The encoding in the encoding means 503 is performed every certain fixed time frame.
【0021】また、本実施例装置の使用者は、記録時間
指定手段501によって、記録媒体(半導体メモリ)へ
記録を行なう時間を指定し、この指定された時間情報が
フレーム内ビット数計算手段502に送られる。当該フ
レーム内ビット数計算手段502は、上記記録時間指定
手段501により指定された記録時間と、記録媒体書き
込み手段504に配される記録媒体(半導体メモリ)の
空き容量を示す情報とから、各時間フレームに割り当て
られるビット数情報を求め、当該ビット数情報を符号化
手段503に送る。Further, the user of the apparatus of this embodiment designates the time for recording on the recording medium (semiconductor memory) by the recording time designating means 501, and the designated time information is the bit number in frame calculating means 502. Sent to. The in-frame bit number calculating means 502 calculates each time from the recording time designated by the recording time designating means 501 and information indicating the free space of the recording medium (semiconductor memory) arranged in the recording medium writing means 504. Information on the number of bits assigned to the frame is obtained, and the information on the number of bits is sent to the encoding means 503.
【0022】これにより、入力端子503を介して供給
された上記入力オーディオ信号は、各時間フレームに割
り当てられたビット数に収まるように、後述するような
方法によって、当該符号化手段503で圧縮された後、
記録媒体書き込み手段504に送られる。この記録媒体
書き込み手段504は上記符号化手段503からのデー
タを、上記記録媒体である半導体メモリに記録する。As a result, the input audio signal supplied through the input terminal 503 is compressed by the encoding means 503 by a method to be described later so that the number of bits allocated to each time frame can be accommodated. After
It is sent to the recording medium writing means 504. The recording medium writing unit 504 records the data from the encoding unit 503 in the semiconductor memory which is the recording medium.
【0023】なお、上述したように、記録媒体として半
導体メモリで構成されたものを使用する場合には、上記
記録媒体書き込み手段504は各時間フレームの符号化
が完了した時点で、その符号データを、当該半導体メモ
リのアドレスを指定して記録すれば良い。As described above, when a recording medium composed of a semiconductor memory is used, the recording medium writing means 504 writes the coded data at the time when the coding of each time frame is completed. The address of the semiconductor memory may be designated and recorded.
【0024】ここで、上記符号化手段503におけるオ
ーディオ信号を符号化する具体的な手法について以下に
述べる。Here, a concrete method of encoding the audio signal in the encoding means 503 will be described below.
【0025】オーディオ或いは音声等の信号の高能率符
号化の手法には種々あるが、例えば、時間軸上のオーデ
ィオ信号等をブロック化しないで、複数の周波数帯域に
分割して符号化する非ブロック化周波数帯域分割方式で
ある、帯域分割符号化(サブバンドコーディング:SB
C)や、時間軸の信号を周波数軸上の信号に変換(スペ
クトル変換)して複数の周波数帯域に分割し、各帯域毎
に符号化するブロック化周波数帯域分割方式、いわゆる
変換符号化等を挙げることができる。また、上述の帯域
分割符号化と変換符号化とを組み合わせた高能率符号化
の手法も考えられており、この場合には、例えば、上記
帯域分割符号化で帯域分割を行った後、上記各帯域毎の
信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、このスペ
クトル変換された各帯域毎に符号化が施される。There are various techniques for high-efficiency coding of signals such as audio or voice. For example, non-blocking in which audio signals on the time axis are not divided into blocks but are divided into a plurality of frequency bands for coding Band division coding (sub-band coding: SB
C) or a block frequency band division method for converting a signal on the time axis into a signal on the frequency axis (spectral conversion), dividing into a plurality of frequency bands, and encoding for each band, so-called conversion encoding. Can be mentioned. Further, a method of high efficiency coding in which the above band division coding and transform coding are combined is also considered, and in this case, for example, after performing band division by the above band division coding, A signal for each band is spectrum-converted into a signal on the frequency axis, and each spectrum-converted band is encoded.
【0026】ここで、時間軸上のオーディオ信号等の帯
域分割を行うためのフィルタとしては、例えばいわゆる
QMFフィルタを挙げることができる。このQMFフィ
ルタとしては、例えば1976 R.E.Crochiere Digital co
ding of speech in subbandsBell Syst.Tech. J. Vol.5
5,No.8 1976に述べられている。また例えば、ICASSP83,
BOSTON Polyphase Quadrature filters-A new subband
coding techniqueJoseph H. Rothweilerには、等バンド
幅のフィルタ分割手法が述べられている。Here, as a filter for band-dividing an audio signal or the like on the time axis, for example, a so-called QMF filter can be cited. As this QMF filter, for example, 1976 RECrochiere Digital co
ding of speech in subbands Bell Syst.Tech. J. Vol.5
5, No. 8 1976. Also, for example, ICASSP83,
BOSTON Polyphase Quadrature filters-A new subband
Coding technique Joseph H. Rothweiler describes a technique of equal bandwidth filter partitioning.
【0027】また、上記スペクトル変換としては、例え
ば、入力オーディオ信号を所定単位時間でブロック化
し、当該ブロック毎に高速フーリエ変換(FFT)、コ
サイン変換(DCT)、モディファイドDCT変換(M
DCT)等を行うことで時間軸を周波数軸に変換するよ
うなスペクトル変換がある。上記MDCTについては、
例えば、ICASSP 1987 Subband/Transform Coding Using
Filter Bank DesignsBased on Time Domain Aliasing
CancellationJ.P.Princen A.B.Bradley Univ.of Surre
y Royal Melbourne Inst.of Tech. に述べられてい
る。As the spectrum conversion, for example, the input audio signal is divided into blocks in a predetermined unit time, and fast Fourier transform (FFT), cosine transform (DCT), modified DCT transform (M
There is spectrum conversion in which the time axis is converted to the frequency axis by performing DCT) or the like. Regarding the above MDCT,
For example, ICASSP 1987 Subband / Transform Coding Using
Filter Bank DesignsBased on Time Domain Aliasing
CancellationJ.P.Princen ABBradley Univ.of Surre
y Royal Melbourne Inst. of Tech.
【0028】このようにフィルタやスペクトル変換によ
って帯域毎に分割された信号を量子化することにより、
量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、さら
にいわゆるマスキング効果などの性質を利用して聴覚的
により、高能率な符号化を行なうことができる。また、
ここで量子化を行なう前に、各帯域毎に、例えばその帯
域における信号成分の絶対値の最大値で正規化を行なう
ようにすれば、さらに高能率な符号化を行なうことがで
きる。As described above, by quantizing the signal divided for each band by the filter and the spectrum conversion,
It is possible to control the band in which the quantization noise is generated, and moreover, it is possible to perceptually perform highly efficient coding by utilizing properties such as a so-called masking effect. Also,
Here, if the normalization is performed for each band, for example, by the maximum absolute value of the signal component in that band before the quantization is performed, more efficient coding can be performed.
【0029】また、周波数帯域分割された各周波数成分
を量子化する周波数分割幅としては、例えば人間の聴覚
特性を考慮した帯域分割が行われる。すなわち、一般に
臨界帯域(クリティカルバンド)と呼ばれている高域程
帯域幅が広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を複
数(例えば25バント)の帯域に分割する。また、この
時の各帯域毎のデータを符号化する際には、各帯域毎に
所定のビット配分或いは、各帯域毎に適応的なビット割
当て(ビットアロケーシヨン)による符号化を行うこと
ができる。例えば、上記MDCT処理されて得られた係
数データを上記ビットアロケーシヨンによって符号化す
る際には、上記各ブロック毎のMDCT処理により得ら
れる各帯域毎のMDCT係数データに対して、適応的な
割当てビット数で符号化が行われることになる。As the frequency division width for quantizing each frequency component obtained by frequency band division, for example, band division is performed in consideration of human auditory characteristics. That is, the audio signal is divided into a plurality of bands (for example, 25 bands) with a bandwidth which is generally called a critical band and which becomes wider in a higher band. In addition, when encoding the data for each band at this time, encoding may be performed by predetermined bit allocation for each band or adaptive bit allocation (bit allocation) for each band. it can. For example, when the coefficient data obtained by the MDCT processing is coded by the bit allocation, it is adaptive to the MDCT coefficient data for each band obtained by the MDCT processing for each block. Encoding will be performed with the allocated number of bits.
【0030】上記ビット割当手法としては、次の2手法
が知られている。すなわち例えば、IEEE Transactions
of Accoustics,Speech,and Signal Processing,vol.ASS
P-25,No.4,August 1977では、各帯域毎の信号の大きさ
をもとに、ビット割当を行なっている。この方式では、
量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギが最
小となるが、聴感覚的にはマスキング効果が利用されて
いないために実際の雑音感は最適ではない。また、例え
ば、ICASSP 1980 The critical band coder--digital
encoding of the perceptual requirements of the au
ditory system M.A.Kransner MITでは、聴覚マスキング
を利用することで、各帯域毎に必要な信号対雑音比を得
て固定的なビット割当を行なう手法が述べられている。
しかしこの手法ではサイン波入力で特性を測定する場合
でも、ビット割当が固定的であるために特性値が、それ
ほど良い値とならない。The following two methods are known as the bit allocation method. Ie, for example, IEEE Transactions
of Accoustics, Speech, and Signal Processing, vol.ASS
In P-25, No. 4, August 1977, bit allocation is performed based on the signal size of each band. With this method,
The quantization noise spectrum becomes flat and the noise energy becomes the minimum, but the actual noise feeling is not optimal because the masking effect is not used auditorily. Also, for example, ICASSP 1980 The critical band coder--digital
encoding of the perceptual requirements of the au
In the ditory system MAKransner MIT, a method is described in which auditory masking is used to obtain a necessary signal-to-noise ratio for each band and perform fixed bit allocation.
However, in this method, even when the characteristic is measured with a sine wave input, the characteristic value is not so good because the bit allocation is fixed.
【0031】これらの問題を解決するために、ビット割
当に使用できる全ビットを、各小ブロック毎に予め定め
られた固定ビット割当パターン分と、各ブロックの信号
の大きさに依存したビット配分を行なう分とに分割使用
し、その分割比を入力信号に関係する信号に依存させ、
前記信号のスペクトルが滑らかなほど前記固定ビット割
当パターン分への分割比率を大きくする高能率符号化装
置が提案されている。In order to solve these problems, all bits that can be used for bit allocation are assigned a fixed bit allocation pattern predetermined for each small block and bit allocation depending on the signal size of each block. It is divided into parts to be used, and the division ratio depends on the signal related to the input signal,
A high-efficiency coding apparatus has been proposed in which the smoother the spectrum of the signal, the greater the division ratio into the fixed bit allocation pattern.
【0032】この方法によれば、サイン波入力のよう
に、特定のスペクトルにエネルギーが集中する場合には
そのスペクトルを含むブロックに多くのビットを割り当
てる事によって、全体の信号対雑音特性を著しく改善す
ることができる。一般に、急峻なスペクトル成分をもつ
信号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、この
ような方法を用いる事によって信号対雑音特性を改善す
ることは、単に測定上の数値を向上させるばかりでな
く、聴感上、音質を改善するのに有効である。ビット割
り当ての方法にはこの他にも数多くのやり方が提案され
ており、さらに聴覚に関するモデルが精緻化され、符号
化装置の能力があがれば聴覚的にみてより高能率な符号
化が可能になる。According to this method, when the energy is concentrated on a specific spectrum such as a sine wave input, a large number of bits are allocated to a block including the spectrum, thereby significantly improving the overall signal-to-noise characteristic. can do. In general, human hearing is extremely sensitive to a signal having a steep spectral component, so improving the signal-to-noise characteristic by using such a method not only improves the numerical value in measurement. It is effective for improving the sound quality in the sense of hearing. Many other methods have been proposed for the bit allocation method, and the model relating to hearing is further refined, and if the ability of the coding device is improved, more efficient coding can be performed in terms of hearing. .
【0033】ここで、上述したようなビット割り当てに
おいて、ある時間フレーム毎にそこで使用されるビット
の総量を制御することができるが、もちろん、各時間フ
レームにはより多くのビット総量が割り当てられる方が
量子化雑音のレベルを下げることができ、より音質を向
上させることができる。Here, in the bit allocation as described above, it is possible to control the total amount of bits used therein for each certain time frame, but of course, a larger total bit amount is allocated to each time frame. Can reduce the level of quantization noise, and can further improve the sound quality.
【0034】図2は上述のような方法でオーディオ信号
を圧縮する上記図1の符号化手段503の具体的構成例
を示したもので、この構成例では全帯域を4つに分解
し、上記正規化、及び量子化が施される。FIG. 2 shows a concrete configuration example of the encoding means 503 of FIG. 1 for compressing an audio signal by the above method. In this configuration example, the entire band is decomposed into four, Normalization and quantization are performed.
【0035】この図2において、端子100には上記図
1の入力端子513を介したオーディオ信号が供給さ
れ、この信号が帯域分割手段101に送られる。この帯
域分割手段101には、上述したような帯域分割フィル
タを使用することができるが、もちろん、スペクトル変
換を使用してもよい。In FIG. 2, an audio signal is supplied to the terminal 100 through the input terminal 513 of FIG. 1, and this signal is sent to the band dividing means 101. As the band dividing means 101, the band dividing filter as described above can be used, but of course, spectrum conversion may be used.
【0036】当該帯域分割手段101からの各帯域毎の
信号は、正規化手段111〜114に送られる。これら
正規化手段111〜114では、前述したように、量子
化を行なう前に、各帯域毎に例えばその帯域における信
号成分の絶対値の最大値で正規化を行う。これにより、
高能率な符号化が実現できることになる。The signal for each band from the band dividing means 101 is sent to the normalizing means 111-114. As described above, these normalizing means 111 to 114 perform normalization for each band, for example, with the maximum absolute value of the signal component in that band before performing the quantization. This allows
Highly efficient encoding can be realized.
【0037】これら正規化手段111〜114からの出
力は、それぞれ対応する量子化手段121〜124に送
られる。The outputs from these normalizing means 111 to 114 are sent to the corresponding quantizing means 121 to 124, respectively.
【0038】ここで、量子化精度決定手段141には、
上記帯域分割手段101からの出力が供給されると共
に、端子102を介して図1のフレーム内ビット数計算
手段502からのビット数情報が供給される。当該量子
化精度決定手段141は、各時間フレームに割り当てら
れた上記ビット数情報に基づいて、その範囲内で各帯域
へのビットの割り当てが行なわれる。当該量子化精度決
定手段141からのビット割り当て情報が、上記量子化
手段121及び端子152〜154を介して量子化手段
123〜124に送られる。Here, the quantization precision determining means 141 is
The output from the band dividing means 101 is supplied, and the bit number information from the in-frame bit number calculating means 502 of FIG. The quantization precision determining means 141 allocates bits to each band within the range based on the above-mentioned number-of-bits information allocated to each time frame. The bit allocation information from the quantizing precision determining means 141 is sent to the quantizing means 123 to 124 via the quantizing means 121 and terminals 152 to 154.
【0039】当該量子化手段121〜124では、上記
正規化手段111〜114からの出力を上記量子化精度
決定手段141からのビット割り当て情報に基づいて量
子化する。これら量子化手段121〜124の出力と、
上記正規化手段111〜114での正規化に関連する正
規化情報とがマルチプレクサ131に送られる。The quantizing means 121 to 124 quantize the outputs from the normalizing means 111 to 114 based on the bit allocation information from the quantizing precision determining means 141. The outputs of these quantizing means 121 to 124,
The normalization information related to the normalization by the normalizing means 111 to 114 is sent to the multiplexer 131.
【0040】当該マルチプレクサ131によって多重化
された信号が端子103を介して図1の記録媒体書き込
み手段504に送られるようになる。The signals multiplexed by the multiplexer 131 are sent to the recording medium writing means 504 of FIG. 1 via the terminal 103.
【0041】図3は、上記符号化手段503によって圧
縮された情報の内容を示したものである。この図3にお
いて、各時間フレームには、Nビットずつの情報が割り
当てられている。当該各時間フレームの情報は、各帯域
における量子化精度情報(量子化ビット数の情報)q1
〜q4 と、正規化情報n1 〜n4 と、上記正規化手段1
11〜114で正規化されさらに各量子化手段121〜
124で量子化された信号情報s1 〜s4 とからなる。
これら情報が上記記録媒体(半導体メモリ)に記録され
る。FIG. 3 shows the contents of information compressed by the encoding means 503. In FIG. 3, N bits of information are assigned to each time frame. The information of each time frame is the quantization accuracy information (quantization bit number information) q 1 in each band.
To q 4 , normalization information n 1 to n 4, and the normalizing means 1 described above.
11 to 114, and each quantizing means 121 to
The signal information s 1 to s 4 quantized in 124.
These pieces of information are recorded in the recording medium (semiconductor memory).
【0042】なお、上述した実施例では、各時間フレー
ムに割り当てるビット数を一定としたが、各時間フレー
ムに割り当てるビット数は必ずしも一定でなくても良
い。例えば、各時間フレームで符号化のために実際に使
用されたビット数がNビットより少ないならば、与えら
れた記録媒体には記録装置の使用者が指示した時間の記
録を行うことができ、この場合問題は生じない。In the above embodiment, the number of bits assigned to each time frame is fixed, but the number of bits assigned to each time frame does not have to be constant. For example, if the number of bits actually used for encoding in each time frame is less than N bits, a given recording medium can record the time specified by the user of the recording device, In this case, no problem occurs.
【0043】さらにまた、本実施例装置では、他の符号
化方法として、例えば、信号情報の0,1のパターン
を、例えば1952 D.A.Huffman, A Method for Construct
ion ofMinimum Redundancy Codes,Proc.I.R.E., 40, p.
1098 に述べられている符号化方法によって、統計的に
見て圧縮されるように記録を行うようにしてもよい。Furthermore, in the apparatus of the present embodiment, as another encoding method, for example, a pattern of 0 and 1 of signal information, for example, 1952 DAHuffman, A Method for Construct.
ion ofMinimum Redundancy Codes, Proc.IRE, 40, p.
The encoding method described in 1098 may be used to record the data so that it is statistically compressed.
【0044】この場合、ある時間フレームにおいてNビ
ット以上の割り当てが行われる可能性が生じるが、長時
間にわたって平均的にみれば、圧縮率が高まるので、こ
の場合、使用者が指定した時間の記録を行うことができ
る。しかし、万一の場合に備えて、先ず、その時間フレ
ームの情報を正規化と量子化とによって(N−1)ビッ
トに圧縮し、次に、上述の符号化によってそれがさらに
圧縮された場合にのみ、その符号化によって記録を行
い、その時間フレームで何方の符号化が行なわれたかに
ついて1ビットのフラグ情報を付与するようにしてもよ
い。In this case, N bits or more may be allocated in a certain time frame, but since the compression rate increases on average over a long time, in this case, the recording of the time specified by the user is performed. It can be performed. However, in case of emergency, first the information of the time frame is compressed to (N-1) bits by normalization and quantization, and then it is further compressed by the above-mentioned encoding. It is also possible to perform recording by the encoding only and to add 1-bit flag information as to which encoding was performed in that time frame.
【0045】また、使用者の指定する記録時間を確保す
る方法として、図4に示すように、残ビット数記録手段
525を設けて記録媒体の空き容量を常に記録し、この
記録媒体の空き容量が一定に値以下になった場合には、
記録装置の使用者の指定した残りの時間の記録が完全に
行われるように、フレーム内ビット数計算手段522で
符号化手段523を制御するようにしてもよい。なお、
図4において、フレーム内ビット数計算手段522から
符号化手段523に送られる情報は、その時間フレーム
における総ビット数の指標情報及びその指標をその時間
フレームにおける総ビット数として絶対に厳守すべきか
どうかのフラグ情報であり、符号化手段523からフレ
ーム内ビット数計算手段522に送られる情報は、実際
にその時間フレームに使われたビット数を表す。また、
この図4の構成において、入力信号を一定時間毎に区切
り、各区切り毎に予め記録媒体のある容量を割り当て、
各区切り毎に残りの容量と今後記録すべき情報とを比較
して、上述の処理を施すようにしてもよい。このように
すると記録の最後になって急激に音質が変化することを
防ぐことができる。As a method of ensuring the recording time designated by the user, as shown in FIG. 4, the remaining bit number recording means 525 is provided to constantly record the free space of the recording medium, and the free space of this recording medium is recorded. Is below a certain value,
The encoding unit 523 may be controlled by the in-frame bit number calculation unit 522 so that the recording of the remaining time designated by the user of the recording apparatus is completely performed. In addition,
In FIG. 4, the information sent from the in-frame bit number calculation means 522 to the encoding means 523 is absolutely index information of the total number of bits in the time frame and whether or not the index is strictly adhered to as the total number of bits in the time frame. Information transmitted from the encoding means 523 to the intra-frame bit number calculation means 522 represents the number of bits actually used for the time frame. Also,
In the configuration of FIG. 4, the input signal is divided at regular intervals, and a certain capacity of the recording medium is assigned in advance for each division.
You may make it perform the above-mentioned process by comparing the remaining capacity and the information to be recorded in each section. In this way, it is possible to prevent a sudden change in sound quality at the end of recording.
【0046】以上、記録装置の実施例について述べた
が、図5は、図1の記録装置に対応する再生装置の実施
例を示すブロック回路図である。Although the embodiment of the recording apparatus has been described above, FIG. 5 is a block circuit diagram showing an embodiment of the reproducing apparatus corresponding to the recording apparatus of FIG.
【0047】この再生装置では、先ず、記録媒体読み込
み手段601は記録媒体から符号化された情報を読みだ
し、それを復号化手段602に送って復号化を行ない、
オーディオ信号を端子603から出力する。ここで、記
録媒体として半導体メモリで構成されたものを使用する
場合には、記録媒体読み込み手段601は各時間フレー
ムの復号化を行うごとに、その符号データを半導体メモ
リのアドレスを指定して読み出せば良い。この再生装置
では、記録情報だけから完全に復号を行うことができる
ので、再生のために外部から記録時間等を入力する必要
はない。In this reproducing apparatus, first, the recording medium reading means 601 reads the encoded information from the recording medium, sends it to the decoding means 602, and decodes it.
The audio signal is output from the terminal 603. Here, when a recording medium constituted by a semiconductor memory is used, the recording medium reading means 601 reads the coded data by designating an address of the semiconductor memory every time when decoding each time frame. Just put it out. In this reproducing apparatus, since it is possible to completely decode only the recorded information, it is not necessary to input the recording time or the like from the outside for reproduction.
【0048】また、図6には、上記図5の復号化手段6
02の具体的構成を示す。Further, FIG. 6 shows the decoding means 6 of FIG.
02 shows a specific configuration.
【0049】この図6において、上記図5の記録媒体読
み込み手段601からの信号は、当該符号化手段602
の端子201を介してデマルチプレクサ202に送られ
る。当該デマルチプレクサ202で多重化が解かれて得
られた、各時間フレーム毎の各帯域における量子化精度
情報(量子化ビット数の情報)と正規化情報と量子化さ
れた信号情報とは、それぞれ対応する信号成分構成手段
211〜214に送られ、ここで信号成分に再構成され
る。これら各帯域毎の信号成分は、帯域合成手段221
に送られ、この帯域合成手段221で帯域合成されて復
号化されたオーディオ信号として出力端子251から出
力される。In FIG. 6, the signal from the recording medium reading means 601 of FIG. 5 is the encoding means 602.
It is sent to the demultiplexer 202 via the terminal 201 of. Quantization accuracy information (quantization bit number information) in each band for each time frame, obtained by demultiplexing in the demultiplexer 202, normalization information, and quantized signal information are respectively It is sent to the corresponding signal component constructing means 211-214, where it is reconstructed into signal components. The signal components for each of these bands are converted into band combining means 221.
Is output to the output terminal 251 as an audio signal that has been subjected to band synthesis by the band synthesis means 221 and has been decoded.
【0050】なお、以上の実施例は、半導体メモリで構
成された記録媒体へオーディオ信号を記録する場合を例
に挙げているが、記録される信号はオーディオ信号に限
らず、例えば映像信号であってもよく、この映像信号の
記録にも本発明の方法を適用することができる。In the above embodiments, the audio signal is recorded on the recording medium composed of the semiconductor memory, but the signal to be recorded is not limited to the audio signal but is, for example, a video signal. However, the method of the present invention can be applied to the recording of this video signal.
【0051】また、記録媒体としては、必ずしも半導体
メモリで構成されたものでなくても本発明を適用するこ
とが可能であるが、この実施例のように、書き込み、読
み出しの速度を容易に制御することができる半導体メモ
リを用いると、装置の簡単化が行なえ便利である。The present invention can be applied even if the recording medium is not necessarily composed of a semiconductor memory, but the writing and reading speeds can be easily controlled as in this embodiment. If a semiconductor memory that can be used is used, the device can be simplified and convenient.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、入力情報を記録媒体に記録する際には、記
録モードの選択ではなく記録時間の選択を行ない、記録
時間に応じた符号化を行い(記録時間に応じた圧縮率で
情報圧縮し)、得られた情報を記録することにより、使
用者の必要とする記録時間に最適な品質でオーディオ信
号等の情報を記録することができるようになる。すなわ
ち、本発明の情報記録装置によれば、記録媒体の有効利
用を図りつつ、高品質の音質を得ることが可能となる。As is apparent from the above description, according to the present invention, when the input information is recorded on the recording medium, the recording time is selected instead of the recording mode and the recording time is changed. By performing encoding (compressing information at a compression rate according to the recording time) and recording the obtained information, information such as audio signals is recorded with the optimum quality for the recording time required by the user. Will be able to. That is, according to the information recording apparatus of the present invention, it is possible to obtain high-quality sound quality while effectively utilizing the recording medium.
【0053】このため、後の再生時にはその記録媒体に
どれだけの時間の情報が記録されているのかを指定しな
くても、正しく再生を行なうことができるようになり、
また、再生操作が容易になる。Therefore, at the time of the subsequent reproduction, the correct reproduction can be performed without designating how much time information is recorded on the recording medium.
Also, the reproduction operation becomes easy.
【図1】本発明実施例の記録装置の概略構成を示すブロ
ック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明実施例の符号化手段の具体的構成を示す
ブロック回路図である。FIG. 2 is a block circuit diagram showing a specific configuration of an encoding means according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明実施例の記録情報の内容を説明するため
の図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the contents of recorded information according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明実施例の記録装置の他の具体例の概略構
成を示すブロック回路図である。FIG. 4 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of another specific example of the recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明実施例の再生装置の概略構成を示すブロ
ック回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明実施例の復号化手段の具体的構成を示す
ブロック回路図である。FIG. 6 is a block circuit diagram showing a specific configuration of a decoding means according to an embodiment of the present invention.
【図7】従来の技術による記録装置の具体的構成を示す
ブロック回路図である。FIG. 7 is a block circuit diagram showing a specific configuration of a recording apparatus according to a conventional technique.
【図8】従来の技術による再生装置の具体的構成を示す
ブロック回路図である。FIG. 8 is a block circuit diagram showing a specific configuration of a reproducing device according to a conventional technique.
501,521・・・・・・記録時間指定手段
502,522・・・・・・フレーム内ビット数計算手
段
503,523・・・・・・符号化手段
504,524・・・・・・記録媒体書き込み手段
525・・・・・・・・・・残ビット数記録手段
101・・・・・・・・・・帯域分割手段
111〜114・・・・・・正規化手段
121〜124・・・・・・量子化手段
131・・・・・・・・・・マルチプレクサ
141・・・・・・・・・・量子化精度決定手段
601・・・・・・・・・・記録媒体読み込み手段
602・・・・・・・・・・復号化手段
202・・・・・・・・・・デマルチプレクサ
211〜214・・・・・・信号成分構成手段
221・・・・・・・・・・帯域合成手段Recording time designating means 502, 522 ... In-frame bit number calculating means 503, 523 ... Encoding means 504, 524 ... Recording Medium writing means 525 ... Remaining bit number recording means 101 ... Band division means 111-114 ... Normalization means 121-124・ ・ ・ Quantization means 131 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Multiplexer 141 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Quantization accuracy determination means 601 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Recording medium reading means 602 ... Decoding means 202 ... Demultiplexers 211-214 ... Signal component constructing means 221 ... .Band synthesis means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−100500(JP,A) 特開 平4−145781(JP,A) 特開 平5−35295(JP,A) 特開 平5−122655(JP,A) 特開 平3−112221(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (56) References JP-A-59-100500 (JP, A) JP-A-4-145781 (JP, A) JP-A-5-35295 (JP, A) JP-A-5-122655 (JP, A) JP-A-3-112221 (JP, A)
Claims (3)
る情報記録装置において、 上記入力情報の記録時間を指定する記録時間指定手段
と、 上記入力情報の記録時間と記録のために利用可能な記録
媒体の容量を示す情報とに基づいて、上記入力情報を符
号化する際の所定の時間フレームの各々に割り当てられ
るビット数を計算するフレーム内ビット数計算手段と、 上記フレーム内ビット数計算手段によって計算された上
記ビット数に基づいて、上記所定の時間フレーム内で適
応的なビット割り当てを行う割当手段と、 上記割当手段によって割り当てられたビット数に基づい
て、上記所定の時間フレーム毎に上記入力情報を符号化
する符号化手段と、 上記符号化手段によって符号化された上記入力情報を上
記記録媒体に記録する記録媒体書込手段とを備えること
を特徴とする情報記録装置。1. An information recording device for encoding input information and recording it on a recording medium, which is usable for recording time designating means for designating a recording time of the input information and for recording the recording time of the input information. The above input information is encoded based on the information indicating the capacity of the recording medium.
Assigned to each of the predetermined time frames for
A frame bit number calculation means for calculating the that number of bits, and assigning means for, based on the number of bits calculated by the frame bit number calculating means carries out adaptive bit allocation within the predetermined time frame, Encoding means for encoding the input information for each predetermined time frame based on the number of bits assigned by the assigning means, and recording the input information encoded by the encoding means on the recording medium. An information recording apparatus comprising:
録に利用可能な上記記録媒体の残容量が残りの記録時間
に基づいて決定される情報量よりも小さくなった場合、
上記残容量で上記残りの記録時間分だけ記録できるよう
に上記ビット数を計算することを特徴とする請求項1記
載の情報記録装置。2. The in- frame bit number calculation means , when the remaining capacity of the recording medium available for recording becomes smaller than the information amount determined based on the remaining recording time,
2. The information recording apparatus according to claim 1, wherein the number of bits is calculated so that the remaining capacity can be recorded for the remaining recording time.
上記空き容量と今後記録すべき情報量とを比較し、上記
記録すべき情報量を記録可能な容量を上記記録媒体に確
保させる残ビット数記録手段をさらに備えることを特徴
とする請求項1記載の情報記録装置。3. The free space of the recording medium is constantly recorded,
2. The remaining bit number recording means for comparing the free space with the amount of information to be recorded in the future to secure a capacity in the recording medium capable of recording the amount of information to be recorded. Information recording device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06338193A JP3527758B2 (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Information recording device |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP06338193A JP3527758B2 (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Information recording device |
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JPH06250699A JPH06250699A (en) | 1994-09-09 |
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ID=13227669
Family Applications (1)
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JP06338193A Expired - Fee Related JP3527758B2 (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Information recording device |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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KR101149522B1 (en) * | 2008-12-15 | 2012-05-25 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for detecting scene change |
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1993
- 1993-02-26 JP JP06338193A patent/JP3527758B2/en not_active Expired - Fee Related
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