JPH01202081A - コードブック生成方法 - Google Patents
コードブック生成方法Info
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- JPH01202081A JPH01202081A JP63026821A JP2682188A JPH01202081A JP H01202081 A JPH01202081 A JP H01202081A JP 63026821 A JP63026821 A JP 63026821A JP 2682188 A JP2682188 A JP 2682188A JP H01202081 A JPH01202081 A JP H01202081A
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- Japan
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Color Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は動画像f 64 k btt/Sec!以下の
狭帯域で伝送するだめの符号化方式であるベクトル量子
化に用いるコードブック生成方法に関するものである。
狭帯域で伝送するだめの符号化方式であるベクトル量子
化に用いるコードブック生成方法に関するものである。
(従来の技術)
画像信号をベクトル量子化する際に用いるコードブック
の生成は、従来複雑な方法を用いていた。
の生成は、従来複雑な方法を用いていた。
すなわち、往類の違ういくつかの画像をトレーニングシ
ーケンスとして反復収束計算を行なうことによって汎用
のコードブックを作成していた。そのため、このコード
ブックはどのような画像に対しても一様な画質が得られ
るものの高品質な画像を得るためにはさらにコードワー
ドの平均値を分離し、この平均値で正規化を行なう等の
処理を行なっていた。また、このコードブックを生成す
るためには多大な時間を必要とし、リアルタイムで生成
できないため実際の装置では、あらかじめ計算機上で生
成したコードブックを不揮発性メモリに書き込んだもの
を使用していた。
ーケンスとして反復収束計算を行なうことによって汎用
のコードブックを作成していた。そのため、このコード
ブックはどのような画像に対しても一様な画質が得られ
るものの高品質な画像を得るためにはさらにコードワー
ドの平均値を分離し、この平均値で正規化を行なう等の
処理を行なっていた。また、このコードブックを生成す
るためには多大な時間を必要とし、リアルタイムで生成
できないため実際の装置では、あらかじめ計算機上で生
成したコードブックを不揮発性メモリに書き込んだもの
を使用していた。
(発明が解決しようとする課題)
前記の従来の技術においては画像信号全ベクトル量子化
する際に用いるコードブックは複雑な方法を用い、いく
つかの画像をトレーニングシーケンスとして反復収束計
算を行うことに上って作成した汎用のコードブックであ
ったため、どのような画像に対しても一様の画質が得ら
れていたが、高品質の画像を得るためにはさらにコード
ワードの平均値を分離し、該平均値で正規化を行なう等
の繁雑な処理を必要とするという問題点があった。
する際に用いるコードブックは複雑な方法を用い、いく
つかの画像をトレーニングシーケンスとして反復収束計
算を行うことに上って作成した汎用のコードブックであ
ったため、どのような画像に対しても一様の画質が得ら
れていたが、高品質の画像を得るためにはさらにコード
ワードの平均値を分離し、該平均値で正規化を行なう等
の繁雑な処理を必要とするという問題点があった。
また、従来の実用の装置ではコードプノクヲリアルタイ
ムで生成することができなかったのであらかじめ計算機
を用いてコードブックを作成し不揮発性メモリに書込ん
だものを使用することになるため、コードブックの作成
に多大の時間を必要とするとともに融通性がなく、しか
も高価となるという問題点があった。
ムで生成することができなかったのであらかじめ計算機
を用いてコードブックを作成し不揮発性メモリに書込ん
だものを使用することになるため、コードブックの作成
に多大の時間を必要とするとともに融通性がなく、しか
も高価となるという問題点があった。
本発明はこれらの問題点を除き簡単な方法でしかも高画
質が得られるコードブックを生成することのできる安価
なベクトル量子化器を提供することを目的とする。
質が得られるコードブックを生成することのできる安価
なベクトル量子化器を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明は前記問題点を解決するために符号化しようとす
る画像の、1枚目のフレームを小ブロックに分割し、こ
れを仮のコードブックとして2枚目のフレームをベクト
ル量子化する。この際に使われた仮のコードブックのコ
ードワードのうち、2枚目のフレームをベクトル量子化
するときに使用された頻度の高いものから順に選択して
これをコードブックに蓄積するとともに、新たに選択さ
れたコードワーrとすでに蓄積されているコードワード
との距離がある閾値よりも小さい場合には選択しない。
る画像の、1枚目のフレームを小ブロックに分割し、こ
れを仮のコードブックとして2枚目のフレームをベクト
ル量子化する。この際に使われた仮のコードブックのコ
ードワードのうち、2枚目のフレームをベクトル量子化
するときに使用された頻度の高いものから順に選択して
これをコードブックに蓄積するとともに、新たに選択さ
れたコードワーrとすでに蓄積されているコードワード
との距離がある閾値よりも小さい場合には選択しない。
このように本発明は符号化対象画像のフレームから直接
コードワードを選択することによってコードブックを生
成することによって、あらかじめ計算して作成したコー
ドブックを用いることなく符号化対象画像から直接生成
するようにしたものである。
コードワードを選択することによってコードブックを生
成することによって、あらかじめ計算して作成したコー
ドブックを用いることなく符号化対象画像から直接生成
するようにしたものである。
(作用)
本発明によれば、送信側において符号化対象画像の1枚
目のフレームを小ブロックに分割してコードワードとし
、順次、メモリに蓄積して仮のコードブックを生成し、
2枚目のフレームをベクトル量子化するとき、前記仮の
コードブックの中の使用頻度の高いコードワード全選択
して順次、コードブックメモリに蓄積してコードブック
を生成するとともに、該コードブックを受信側へ伝送し
、復う用コードブックとして使用しうるようにしたので
、伝送する動画像にマツチしたコードブックを送、受信
側ともリアルタイムに生成することができるのである。
目のフレームを小ブロックに分割してコードワードとし
、順次、メモリに蓄積して仮のコードブックを生成し、
2枚目のフレームをベクトル量子化するとき、前記仮の
コードブックの中の使用頻度の高いコードワード全選択
して順次、コードブックメモリに蓄積してコードブック
を生成するとともに、該コードブックを受信側へ伝送し
、復う用コードブックとして使用しうるようにしたので
、伝送する動画像にマツチしたコードブックを送、受信
側ともリアルタイムに生成することができるのである。
(実施例)
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。
第1図において(a)は送信側に用いる符号化部で1は
画像入力用テレビカメラ、2は入力された画像データを
デジタル値に変換するアナログ/デジタル変換器(D/
A)、3は入力された画像1枚分のデータを蓄積してお
くフレームメモリ、4はコードワー・ドを蓄積しておく
コードブックメモリ、5は通信制御、データ転送制御等
を行うだめのマイクロノロセッサ(μP)、6はコード
ブック選択等画像処理を行うデジタルシグナルプロセッ
サ(DSP)、7は(DSP) 、 (μP)のプログ
ラム・データを蓄積しておくメモリ(RAM)、8は通
信制御、データ変換等を行なう伝送制御部である。また
(b)は受信側に用いる復号化部で、8aは通信制御、
データ変換等を行なう伝送制御部、7aは受信側の(D
SP) 。
画像入力用テレビカメラ、2は入力された画像データを
デジタル値に変換するアナログ/デジタル変換器(D/
A)、3は入力された画像1枚分のデータを蓄積してお
くフレームメモリ、4はコードワー・ドを蓄積しておく
コードブックメモリ、5は通信制御、データ転送制御等
を行うだめのマイクロノロセッサ(μP)、6はコード
ブック選択等画像処理を行うデジタルシグナルプロセッ
サ(DSP)、7は(DSP) 、 (μP)のプログ
ラム・データを蓄積しておくメモリ(RAM)、8は通
信制御、データ変換等を行なう伝送制御部である。また
(b)は受信側に用いる復号化部で、8aは通信制御、
データ変換等を行なう伝送制御部、7aは受信側の(D
SP) 。
(μP)のプログラム及びデータを蓄積しておくメモリ
(RAM) 、6 aは受信側においてコードブックの
選択等画像処理を行うデジタルシグナルプロ七ツサ(D
SP)、5aは受信側の通信制御、データ転送制御等を
行うマイクロプロセッサ(μP)、4は送信側より伝送
されるコードワードを蓄積するコードブックメモリ、3
aは受信側において受信した画像1枚分のデータ全蓄積
しておくフレームメモリ、9は復号化したデジタルデー
タをアナログデータに変換するデジタル/アナログ変換
器(D/A) 、10は受信した画像全表示するための
モニタ(デイスプレィ)である。
(RAM) 、6 aは受信側においてコードブックの
選択等画像処理を行うデジタルシグナルプロ七ツサ(D
SP)、5aは受信側の通信制御、データ転送制御等を
行うマイクロプロセッサ(μP)、4は送信側より伝送
されるコードワードを蓄積するコードブックメモリ、3
aは受信側において受信した画像1枚分のデータ全蓄積
しておくフレームメモリ、9は復号化したデジタルデー
タをアナログデータに変換するデジタル/アナログ変換
器(D/A) 、10は受信した画像全表示するための
モニタ(デイスプレィ)である。
第1図(a) 、 (b) K示す実施例の動作を説明
する。
する。
先づ、1から入力された1枚目のフレームのデータをメ
モリ7に、2枚目のフレームのデータをフレームメモリ
3に蓄積し、1枚目のフレームから生成されたコードワ
ードよりなる仮の;−ドブツクによって2枚目のフレー
ムをベクトル量子化する。そして、前記仮のコードブッ
クのコードワードのうち使用頻度の高いコードワードを
選択して順次、コードブックメモリ4に蓄積して行く。
モリ7に、2枚目のフレームのデータをフレームメモリ
3に蓄積し、1枚目のフレームから生成されたコードワ
ードよりなる仮の;−ドブツクによって2枚目のフレー
ムをベクトル量子化する。そして、前記仮のコードブッ
クのコードワードのうち使用頻度の高いコードワードを
選択して順次、コードブックメモリ4に蓄積して行く。
この際、新らしいコードワード全該コードブックメモリ
411′l:蓄積するかしないか全決定するに当って、
該新らしいコードワードと既に蓄積されているコードワ
ードとの距離全ブロック間の同一位置の画素の信号レベ
ルを用いて定義されるユークリッド距離、あるいはシイ
ティ・ブロック距離、あるいはハミング距離、あるいは
リー距離、あるいはマハラノビス距離、あるいはバタチ
ャリア距離、あるいはダイバージェンスあるいは事前に
与えられた関数で定義される距離を用いて(DSP)
6にょシ計算するが、このとき各ブロックの代表点のみ
の距離を求めることによってブロック間の距離全計算し
、この距離がある閾値よりも小さいものはコートワード
として採用せず蓄積しない。このようにして必要数のコ
ードを選択し、これ全3枚目以降の画像ヲヘクトル量子
化するためのコードブックとして生成するとともに、復
号化部(b)のコードブックメモリ4へも伝送する。な
お、一定時間内において使用頻度の少ないコードワード
がコードブック内に存在する場合、その時点の一つ前の
フレームの画像を仮のコードブックとして現フレームを
ベクトル量子化し、この際使われた仮のコードブックの
、使用頻度が高くかつ現コードブック中のコードワード
とのユークリッド距離がある閾値よりも大きいコードワ
ードと現コードブックの一中の使用頻度の少ないコード
ワードとを置き換えることによって、時間的にコードブ
ックを更新し、さらに、この更新した部分のみを受信側
にも伝送することによって送、受信側で常に同じコード
ブックを持つようにする。これによって従来問題となっ
ていた画像の時間的変化にも対応でき、コードワードを
少なくすることができる。
411′l:蓄積するかしないか全決定するに当って、
該新らしいコードワードと既に蓄積されているコードワ
ードとの距離全ブロック間の同一位置の画素の信号レベ
ルを用いて定義されるユークリッド距離、あるいはシイ
ティ・ブロック距離、あるいはハミング距離、あるいは
リー距離、あるいはマハラノビス距離、あるいはバタチ
ャリア距離、あるいはダイバージェンスあるいは事前に
与えられた関数で定義される距離を用いて(DSP)
6にょシ計算するが、このとき各ブロックの代表点のみ
の距離を求めることによってブロック間の距離全計算し
、この距離がある閾値よりも小さいものはコートワード
として採用せず蓄積しない。このようにして必要数のコ
ードを選択し、これ全3枚目以降の画像ヲヘクトル量子
化するためのコードブックとして生成するとともに、復
号化部(b)のコードブックメモリ4へも伝送する。な
お、一定時間内において使用頻度の少ないコードワード
がコードブック内に存在する場合、その時点の一つ前の
フレームの画像を仮のコードブックとして現フレームを
ベクトル量子化し、この際使われた仮のコードブックの
、使用頻度が高くかつ現コードブック中のコードワード
とのユークリッド距離がある閾値よりも大きいコードワ
ードと現コードブックの一中の使用頻度の少ないコード
ワードとを置き換えることによって、時間的にコードブ
ックを更新し、さらに、この更新した部分のみを受信側
にも伝送することによって送、受信側で常に同じコード
ブックを持つようにする。これによって従来問題となっ
ていた画像の時間的変化にも対応でき、コードワードを
少なくすることができる。
以上述べたコードブック生成方法において本出願人の出
願人に係る特願昭61−177450号適応ブロックサ
イズベクトル量子化方法を本発明に適用して2種類のブ
ロックサイズを有するコードブックを生成するコードブ
ック作成手順のブロック図を第2図に示す。
願人に係る特願昭61−177450号適応ブロックサ
イズベクトル量子化方法を本発明に適用して2種類のブ
ロックサイズを有するコードブックを生成するコードブ
ック作成手順のブロック図を第2図に示す。
第2図において20はフレー1.21はフレーム2.2
2.25はベクトル量子化器、23はコードブック(フ
レーム1)、24はベクトル選択器(大ブロック)、2
6はブロック分割器、27は適応ブロックサイズベクト
ル量子化器、28はベクトル選択器(小ブロック)、2
9はコードブック(大ブロック)出力、30はコードブ
ック(小ブロック)出力である。
2.25はベクトル量子化器、23はコードブック(フ
レーム1)、24はベクトル選択器(大ブロック)、2
6はブロック分割器、27は適応ブロックサイズベクト
ル量子化器、28はベクトル選択器(小ブロック)、2
9はコードブック(大ブロック)出力、30はコードブ
ック(小ブロック)出力である。
適応ブロックサイズベクトル量子化方法は前記特願昭6
1−177450号明細書に詳述されているが該方法を
本発明に適用して、第2図に示すブロック図のように構
成したコードブック作成手順により符号化対象画像から
直接生成した犬、小2種類のブロックサイズを有するコ
ードブックを用い、該コードブックと後続フレームとの
マツチング時のひずみ(距離)の大小に応じてブロック
サイズを適応的に切替え、1フレームあたシの情報量を
9600ビツトとして伝送した場合と従来方式とのS/
Nの比較結果を第3図に示す。この結果から明らかなよ
うに、同じ情報量でも0.5〜1 dB程度のシ恨の改
善が得られる。
1−177450号明細書に詳述されているが該方法を
本発明に適用して、第2図に示すブロック図のように構
成したコードブック作成手順により符号化対象画像から
直接生成した犬、小2種類のブロックサイズを有するコ
ードブックを用い、該コードブックと後続フレームとの
マツチング時のひずみ(距離)の大小に応じてブロック
サイズを適応的に切替え、1フレームあたシの情報量を
9600ビツトとして伝送した場合と従来方式とのS/
Nの比較結果を第3図に示す。この結果から明らかなよ
うに、同じ情報量でも0.5〜1 dB程度のシ恨の改
善が得られる。
(発明の効果)
以上説明したように、符号化対象画像から直接コードブ
ックを生成し、対象画像の変化に応じて順次これを更新
すれば常に最適なコードブックを持つことができるため
従来技術を用いたベクトル量子化方式と比べ同じ情報量
でもより高い画質が得られる利点がある。本方式をテレ
ビ電話装置、テレビ会議用符号化装置等の画像符号化装
置に用いれば装置の大きさ、装置コストが低くて高画質
の得られる符号化装置を構成することができるという効
果がある。
ックを生成し、対象画像の変化に応じて順次これを更新
すれば常に最適なコードブックを持つことができるため
従来技術を用いたベクトル量子化方式と比べ同じ情報量
でもより高い画質が得られる利点がある。本方式をテレ
ビ電話装置、テレビ会議用符号化装置等の画像符号化装
置に用いれば装置の大きさ、装置コストが低くて高画質
の得られる符号化装置を構成することができるという効
果がある。
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は適応
ブロックサイズベクトル量子化方法を用いたコードブッ
ク作成手順のブロック図、第3図は第1図の実施例と従
来方式とのS/Nの比較図である0 1・・・画像入力用テレビカメラ、2・・・入力した画
像データをディジタル値に変換するアナログ/ディジタ
ル変換器、3・・・入力した画像1枚分のデータを蓄積
しておくフレームメモリ、4・・・コードワードを蓄積
しておくコードブックメモリ、5・・・通信制御、デー
タ転送制御等を行なうためのマイクロプロセッサ(μP
)、6・・・コードブック選択等画像処理を行なうディ
ジタルシグナルプロセッサ(DSP)、7・・・DSP
、μPプログラム、データを蓄積しておくメモリ、8
・・・通信制御、データ変換等を行なう伝送制御部、8
a・・・受信側の通信制御、データ変換等を行なう伝送
制御部、7a・・・受信側のDSP 、μPのプログラ
ム、データを蓄積しておくメモリ(RAM)、6a・・
・受信側のコードブックの選択等1画像処理を行うデジ
タルシグナルゾロセソサ(DSP)、5a・・・受信側
の通信制御、データ転送を行うマイクロプロセッサ(μ
P)、3a・・・受信側のフレームメモリ、9・・・デ
ジタル/アナログ変換器(D/A)、10・・・モニタ
デイスプレィ、20・・・フレーム1.21・・・フレ
ーム2.22.25・・・ベクトル量子化器、23・・
・コードブック(フレーム1)、24・・・ベクトル選
択器(大ブロック)、26・・・ブロック分割器、27
・・・適応ブロックサイズベクトル量子化器、28・・
・ベクトル選択器(小ブロック)、29・・・コードブ
ック(大ブロック)、3o・・・コードブック(小ブロ
ック)。
ブロックサイズベクトル量子化方法を用いたコードブッ
ク作成手順のブロック図、第3図は第1図の実施例と従
来方式とのS/Nの比較図である0 1・・・画像入力用テレビカメラ、2・・・入力した画
像データをディジタル値に変換するアナログ/ディジタ
ル変換器、3・・・入力した画像1枚分のデータを蓄積
しておくフレームメモリ、4・・・コードワードを蓄積
しておくコードブックメモリ、5・・・通信制御、デー
タ転送制御等を行なうためのマイクロプロセッサ(μP
)、6・・・コードブック選択等画像処理を行なうディ
ジタルシグナルプロセッサ(DSP)、7・・・DSP
、μPプログラム、データを蓄積しておくメモリ、8
・・・通信制御、データ変換等を行なう伝送制御部、8
a・・・受信側の通信制御、データ変換等を行なう伝送
制御部、7a・・・受信側のDSP 、μPのプログラ
ム、データを蓄積しておくメモリ(RAM)、6a・・
・受信側のコードブックの選択等1画像処理を行うデジ
タルシグナルゾロセソサ(DSP)、5a・・・受信側
の通信制御、データ転送を行うマイクロプロセッサ(μ
P)、3a・・・受信側のフレームメモリ、9・・・デ
ジタル/アナログ変換器(D/A)、10・・・モニタ
デイスプレィ、20・・・フレーム1.21・・・フレ
ーム2.22.25・・・ベクトル量子化器、23・・
・コードブック(フレーム1)、24・・・ベクトル選
択器(大ブロック)、26・・・ブロック分割器、27
・・・適応ブロックサイズベクトル量子化器、28・・
・ベクトル選択器(小ブロック)、29・・・コードブ
ック(大ブロック)、3o・・・コードブック(小ブロ
ック)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、画像信号を高能率符号化するベクトル量子化に用い
るコードブック生成方法において、符号化しようとする
画像の1枚目のフレームを小ブロックに分割蓄積して仮
のコードブックとし、該仮のコードブックのコードワー
ドを用いて2枚目のフレームをベクトル量子化し、この
際使用した前記仮のコードブックのコードワードのうち
、使用頻度の高いものから順次選択してコードブックメ
モリに蓄積するとともに、新たに選択されたコードワー
ドと、すでに蓄積されているコードワードとの距離が所
定の閾値より小さいコードワードは前記コードブックメ
モリに蓄積しないようにしたことを特徴とするコードブ
ック生成方法。 2、請求項1記載の方法を用いて生成したコードブック
に、一定時間内において使用頻度の少ないコードワード
が存在する場合は、その時点の一つ前のフレームの画像
より得た仮のコードブックを使用して現フレームをベク
トル量子化し、その際使われた前記仮のコードブック中
のコードワードで使用頻度が高く、かつ、現コードブッ
ク中のコードワードとの距離が所定の閾値よりも大きい
コードワードは、現コードブックの使用頻度の少ないコ
ードワードと置き換えることによって時間的にコードブ
ックを更新することを特徴とするコードブック生成方法
。 3、請求項1及び請求項2記載の方法を用いて生成した
コードブックを受信側へも伝送し、復号用のコードブッ
クとすることを特徴とするコードブック生成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63026821A JPH01202081A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | コードブック生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63026821A JPH01202081A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | コードブック生成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01202081A true JPH01202081A (ja) | 1989-08-15 |
Family
ID=12203942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63026821A Pending JPH01202081A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | コードブック生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01202081A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7453936B2 (en) | 2001-11-09 | 2008-11-18 | Sony Corporation | Transmitting apparatus and method, receiving apparatus and method, program and recording medium, and transmitting/receiving system |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP63026821A patent/JPH01202081A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7453936B2 (en) | 2001-11-09 | 2008-11-18 | Sony Corporation | Transmitting apparatus and method, receiving apparatus and method, program and recording medium, and transmitting/receiving system |
US7817863B2 (en) | 2001-11-09 | 2010-10-19 | Sony Corporation | Transmitting apparatus and method, receiving apparatus and method, program and recording medium, and transmitting/receiving system |
US8014635B2 (en) | 2001-11-09 | 2011-09-06 | Sony Corporation | Transmitting apparatus and method, receiving apparatus and method, program and recording medium, and transmitting/receiving system |
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