JPH0314383A - 符号化装置 - Google Patents
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- JPH0314383A JPH0314383A JP1149887A JP14988789A JPH0314383A JP H0314383 A JPH0314383 A JP H0314383A JP 1149887 A JP1149887 A JP 1149887A JP 14988789 A JP14988789 A JP 14988789A JP H0314383 A JPH0314383 A JP H0314383A
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/91—Television signal processing therefor
- H04N5/92—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
- H04N5/926—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation
- H04N5/9261—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation involving data reduction
- H04N5/9262—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation involving data reduction using predictive coding
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/14—Digital recording or reproducing using self-clocking codes
- G11B20/1403—Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
- G11B20/1423—Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code
- G11B20/1426—Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code conversion to or from block codes or representations thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M5/00—Conversion of the form of the representation of individual digits
- H03M5/02—Conversion to or from representation by pulses
- H03M5/04—Conversion to or from representation by pulses the pulses having two levels
- H03M5/14—Code representation, e.g. transition, for a given bit cell depending on the information in one or more adjacent bit cells, e.g. delay modulation code, double density code
- H03M5/145—Conversion to or from block codes or representations thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
- H04B14/06—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation
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1
本発明は符号化装置、特に差分値を符号化する装置に関
するものである。
するものである。
[従来の技術]
一般にデジタルビデオ信号の如き高ビットレートの信号
を磁気記録する場合には、データの伝送帯域の圧縮を図
る高能率符号化か行われ、更に符号誤り率を減少させる
ため、非常に低い周波数の戊分を記録信号から取り除く
DC抑圧処理が行われる。
を磁気記録する場合には、データの伝送帯域の圧縮を図
る高能率符号化か行われ、更に符号誤り率を減少させる
ため、非常に低い周波数の戊分を記録信号から取り除く
DC抑圧処理が行われる。
高能率符号化の一例としては隣接標本値間の差分値を符
号化する予測差分符号化(以下DPCMと称する)が知
られており、更にはDC抑圧処理としてはnビットの符
号を他のmビットの符号に変換することにより直流戊分
を抑圧するマツビング符号化か知られている。
号化する予測差分符号化(以下DPCMと称する)が知
られており、更にはDC抑圧処理としてはnビットの符
号を他のmビットの符号に変換することにより直流戊分
を抑圧するマツビング符号化か知られている。
本出願人は、先に上述の如き高能率符号化及びDC抑圧
を効率よく行う方法として差分値を符号化するに際して
出現頻度の高い差分値にC D S ( Cordwo
rd Digital Sum)値の小さい符号を割り
当てる符号化方式を提案した(特願昭59−22108
6号).また、更に効率よ<DC抑圧を行う手法として
、複数の差分値を直流戊分の抑圧された符号(変換する
符号化の手法を提案した(特願昭61−174730号
)。
を効率よく行う方法として差分値を符号化するに際して
出現頻度の高い差分値にC D S ( Cordwo
rd Digital Sum)値の小さい符号を割り
当てる符号化方式を提案した(特願昭59−22108
6号).また、更に効率よ<DC抑圧を行う手法として
、複数の差分値を直流戊分の抑圧された符号(変換する
符号化の手法を提案した(特願昭61−174730号
)。
これらの手法を用いれば、符号系列の冗長度を増加させ
ることなく、そのDC威分を抑圧することが可能である
。
ることなく、そのDC威分を抑圧することが可能である
。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで上述の手法で冗長度を全く増加させないことを
考えると、差分符号のパターンによっては符号変換後の
符号があるDC成分を含んでしまう.そのため特にDC
威分を極めて小さく抑えこんでしまわなければならない
場合、例えば高品位テレビジョン信号(以下HD信号と
称する)をDPCM符号化する符号化装置には適用し辛
い。
考えると、差分符号のパターンによっては符号変換後の
符号があるDC成分を含んでしまう.そのため特にDC
威分を極めて小さく抑えこんでしまわなければならない
場合、例えば高品位テレビジョン信号(以下HD信号と
称する)をDPCM符号化する符号化装置には適用し辛
い。
また、テレビジョン信号をDPCM符号化し、これを磁
気記録するに際しては、実際はDPCMの誤り伝播を防
止するため標本値をそのまま量子化した符号(PCM符
号)、誤り訂正符号の検査ビット、サブコード等の他の
符号が存在し、これらの他の符号のDC成分も抑圧して
やらねばならない。ところが、これらの他の符号につい
てのDC成分抑圧は上記手法では困難である。
気記録するに際しては、実際はDPCMの誤り伝播を防
止するため標本値をそのまま量子化した符号(PCM符
号)、誤り訂正符号の検査ビット、サブコード等の他の
符号が存在し、これらの他の符号のDC成分も抑圧して
やらねばならない。ところが、これらの他の符号につい
てのDC成分抑圧は上記手法では困難である。
本発明は、上述の背景下に於いて差分符号のパターンに
係らずDC成分の抑圧が可能で、全体としてD(4,分
を極めて小さく抑え込むと共に、符号自体の圧縮も可能
な符号化装置を提供することを目的とする. [問題点を解決するための手段] かかる目的下に於で本発明によれば、相関のある2つの
標本値の差分値に係る皇ビット<1は2以上の整数)の
差分符号を形成する差分符号化手段と、該差分符号化手
段で形成されたm個〈mは2以上の整数)の相関のある
差分符号を(mXJl+a)ビット(aは1以上の整a
)の符号に変換する変換手段を具える符号化装置が提示
される。
係らずDC成分の抑圧が可能で、全体としてD(4,分
を極めて小さく抑え込むと共に、符号自体の圧縮も可能
な符号化装置を提供することを目的とする. [問題点を解決するための手段] かかる目的下に於で本発明によれば、相関のある2つの
標本値の差分値に係る皇ビット<1は2以上の整数)の
差分符号を形成する差分符号化手段と、該差分符号化手
段で形成されたm個〈mは2以上の整数)の相関のある
差分符号を(mXJl+a)ビット(aは1以上の整a
)の符号に変換する変換手段を具える符号化装置が提示
される。
また、本発明の好適なる実施態様としては、上記符号化
装置において、m個の見ビットの差分符号と(mXJl
)ビットの他の符号とを前記変換手段に入力する構成と
した. [作用] 上述の如き本発明の符号化装置によればm個の差分値を
DC成分の除去された符号に変換する際に冗長符号を付
加するので符号列のDC成分を符号パターンに関係なく
充分に抑圧できる。また、上記本発明の好適なる実施態
様の符号化装置では,他の符号についてもそのDC成分
の抑圧か可能となった。
装置において、m個の見ビットの差分符号と(mXJl
)ビットの他の符号とを前記変換手段に入力する構成と
した. [作用] 上述の如き本発明の符号化装置によればm個の差分値を
DC成分の除去された符号に変換する際に冗長符号を付
加するので符号列のDC成分を符号パターンに関係なく
充分に抑圧できる。また、上記本発明の好適なる実施態
様の符号化装置では,他の符号についてもそのDC成分
の抑圧か可能となった。
[実施例]
以下、本発明の実施例について説明する。
第1図は本発明の一実施例としての符号化装置の構成を
示す図である。図中、2はアナログビデオ信号の入力端
子であり、入力されたアナログビデオ信号はA/D変換
器4でデジタル化される,A/D変換器4はタイミング
信号発生回路26からの周波数fsのクロツクにより、
サンプリング周波数fsで動作する. A/D変換器4からの8ビット符号は減算器6に入力さ
れ、予測器l4からの予測値から減算され、9ビットの
差分値を得る.該9ビットの差分値は非線形量子化器8
にて4ビットの差分符号に変換される.この量子化器8
の出力する4ビットの差分符号は代表値設定回路10及
び並列化回路l6に符号化コードとして出力される. 代表値設定回路lOは量子化器8と逆の特性を有し、4
ビットの差分符号から9ビットの差分復号値(量子化代
表値〉を得る. 第2図に量子化器8及び代表値設定回路lOの特性例を
示す.図中X軸が差分値、Y軸が差分符号を示す.図示
の如く、差分値がa1〜a2であればその差分符号はb
となり、更に差分復号値はa,〜a2の代表値であるa
dとなる.例えば差分値a。が量子化器8に入力される
と差分符号bか得られ、代表値設定回路lOからは差分
復号値a,1が得られる.ここで,(ao−aa)が量
子化誤差となるが、この量子化誤差を含んだ差分復号値
に基づき次の予測値を得るので量子化誤差は蓄積しない
.加算器l2ではこの差分復号値と予測値とを加算して
量子化誤差を含む復号値を算出する。この復号値は局部
復号値として予測器l4に入力される。
示す図である。図中、2はアナログビデオ信号の入力端
子であり、入力されたアナログビデオ信号はA/D変換
器4でデジタル化される,A/D変換器4はタイミング
信号発生回路26からの周波数fsのクロツクにより、
サンプリング周波数fsで動作する. A/D変換器4からの8ビット符号は減算器6に入力さ
れ、予測器l4からの予測値から減算され、9ビットの
差分値を得る.該9ビットの差分値は非線形量子化器8
にて4ビットの差分符号に変換される.この量子化器8
の出力する4ビットの差分符号は代表値設定回路10及
び並列化回路l6に符号化コードとして出力される. 代表値設定回路lOは量子化器8と逆の特性を有し、4
ビットの差分符号から9ビットの差分復号値(量子化代
表値〉を得る. 第2図に量子化器8及び代表値設定回路lOの特性例を
示す.図中X軸が差分値、Y軸が差分符号を示す.図示
の如く、差分値がa1〜a2であればその差分符号はb
となり、更に差分復号値はa,〜a2の代表値であるa
dとなる.例えば差分値a。が量子化器8に入力される
と差分符号bか得られ、代表値設定回路lOからは差分
復号値a,1が得られる.ここで,(ao−aa)が量
子化誤差となるが、この量子化誤差を含んだ差分復号値
に基づき次の予測値を得るので量子化誤差は蓄積しない
.加算器l2ではこの差分復号値と予測値とを加算して
量子化誤差を含む復号値を算出する。この復号値は局部
復号値として予測器l4に入力される。
予測器14は簡単のため1サンプル期間分の遅延回路と
すると、減算器6にはlサンプル前の局部復号値が供給
される。
すると、減算器6にはlサンプル前の局部復号値が供給
される。
並列化回路l6は4ビットの差分符号2サンプルから8
ビットの符号を出力する回路でその具体的構成例をw4
3図に示す。第3図に於て32は4ビットの差分符号の
入力端子、38はタイシング信号発生回路26からの周
波数f5のクロツクが入力される端子である.D型フリ
ップフロップ(D−FF)34は4ビット差分符号を1
サンプル遅延し、遅延されない4ビット差分符号と共に
D−FF36へ入力する。
ビットの符号を出力する回路でその具体的構成例をw4
3図に示す。第3図に於て32は4ビットの差分符号の
入力端子、38はタイシング信号発生回路26からの周
波数f5のクロツクが入力される端子である.D型フリ
ップフロップ(D−FF)34は4ビット差分符号を1
サンプル遅延し、遅延されない4ビット差分符号と共に
D−FF36へ入力する。
D−FF36は周波数fsのクロックな分周器40で局
分周したクロツクにより動作し,隣接する2つの差分符
号からなる8ビットの符号を端子42から出力する。
分周したクロツクにより動作し,隣接する2つの差分符
号からなる8ビットの符号を端子42から出力する。
並列化回路l6の出力する8ビットの符号列はサツコー
ト付加回路l8に供給され,8ビットのサブコードが付
加された符号列とされる。
ト付加回路l8に供給され,8ビットのサブコードが付
加された符号列とされる。
このサブコートの付加された符号列は誤り訂正符号(E
CC)符号化回路20に入力され、更にECCの検査ビ
ットが付加された8ビットの符号列とされる. ECC符号化回路20からの符号列は 8−9変換器22に供給され、8ビットの各符号を9ビ
ットの符号に変換する.この8−9変換器22は前段の
予測符号化に於る非線形量子化では活かしきれなかった
画像の特性を更に生かし8ビットの符号をDC成分の極
めて少ない9ビットの符号に変換する。
CC)符号化回路20に入力され、更にECCの検査ビ
ットが付加された8ビットの符号列とされる. ECC符号化回路20からの符号列は 8−9変換器22に供給され、8ビットの各符号を9ビ
ットの符号に変換する.この8−9変換器22は前段の
予測符号化に於る非線形量子化では活かしきれなかった
画像の特性を更に生かし8ビットの符号をDC成分の極
めて少ない9ビットの符号に変換する。
以下にこの8−9変換の特性を第4図,第5図(A).
(B) .第6図を用いて説明する.t54図に示した
ようにサンプルすることにより得た標本値から算出した
連続する2つサンプル点の差分値Δn,Δn−1の発生
分布を2次元平面で示すと第5図(A)のようになる.
第5図(A)は縦軸にΔnを,横軸にΔn−1を線形に
て示したものである。第5図(A)の斜線部に示すよう
に減点を含む領域に差分値Δn,Δn−1の組み合わせ
の発生分在か集中する。そして、第5図(A)の斜線部
に当たる領域の差分値Δn,Δn−1の組み合わせか多
く発生するため、この部分の差分値に対して量子化ステ
ップを細かく設定するような非線形量子化特性を持つ量
子化器を第1図の量子化奏8に用いることにより標本値
をより忠実に符号化することかてきる. さらに第5図(A)の縦軸のΔn,横軸のΔn−1を前
述のように非線形にて示し,更に垂直方向に出現頻度を
とり前記差分値Δn,Δn−1の出現頻度を表わすと、
第5図(B)に示すように、連続した差分値Δn,Δn
−1か共号零の点(原点)を中心に出現頻度の大きな山
かできる. また,第5図(B)に示した出現頻度分布を境界線の領
域内の出現頻度数の合計が各領域毎に等しくなるように
境界線により分割し,2次元表示してみると、第6図に
示すようになる。
(B) .第6図を用いて説明する.t54図に示した
ようにサンプルすることにより得た標本値から算出した
連続する2つサンプル点の差分値Δn,Δn−1の発生
分布を2次元平面で示すと第5図(A)のようになる.
第5図(A)は縦軸にΔnを,横軸にΔn−1を線形に
て示したものである。第5図(A)の斜線部に示すよう
に減点を含む領域に差分値Δn,Δn−1の組み合わせ
の発生分在か集中する。そして、第5図(A)の斜線部
に当たる領域の差分値Δn,Δn−1の組み合わせか多
く発生するため、この部分の差分値に対して量子化ステ
ップを細かく設定するような非線形量子化特性を持つ量
子化器を第1図の量子化奏8に用いることにより標本値
をより忠実に符号化することかてきる. さらに第5図(A)の縦軸のΔn,横軸のΔn−1を前
述のように非線形にて示し,更に垂直方向に出現頻度を
とり前記差分値Δn,Δn−1の出現頻度を表わすと、
第5図(B)に示すように、連続した差分値Δn,Δn
−1か共号零の点(原点)を中心に出現頻度の大きな山
かできる. また,第5図(B)に示した出現頻度分布を境界線の領
域内の出現頻度数の合計が各領域毎に等しくなるように
境界線により分割し,2次元表示してみると、第6図に
示すようになる。
このように境界線により分割した場合、第6図中の斜線
部か、前記差分値に対する非線形量子化ステップのうち
1つのステップに対して出現頻度数の合計値が最も高い
部分に相当する傾向かある.そこで、変換データを保持
するメモリを備えた8−9変換器22においては次のよ
うな関係を満たす9ビットの出力変換データか得られる
ように9ビットの符号をテーブル化して保持しておく。
部か、前記差分値に対する非線形量子化ステップのうち
1つのステップに対して出現頻度数の合計値が最も高い
部分に相当する傾向かある.そこで、変換データを保持
するメモリを備えた8−9変換器22においては次のよ
うな関係を満たす9ビットの出力変換データか得られる
ように9ビットの符号をテーブル化して保持しておく。
すなわち,第6図の斜線部分に当たる差分値Δn,Δn
−1の組み合わせに対応した2個の差分符号の組み合わ
せに関しては最優先でCDSの絶対値の小さい9ビット
符号を割り当てる。他の部分に関しても同様にして前記
差分値に対する非線形量子化ステップのうちの1ステッ
プに対する出現頻度数の傾向を調べてゆき、その出現頻
度の合計が大きい順にCDSの絶対値の小さい符号を割
り当ててゆくようにする。なお,第6図中,外郭の点線
部分は、前記j[続する差分値Δn,Δn−1の発生分
布において、実際の差分画像データては発生することの
ない組み合わせか分布している領域を示したものである
。つまり、第6図において該点線部分以外の領域に分布
する差分値Δn.Δn−1の組み合わせに対してのみ前
記変換符号を用意すれば良いので変換符号のパターンを
限定させることができ通常の8−9変換に比べてよりD
C威分を抑圧できる.即ち、この時、変換符号のパター
ンの中からCDSの絶対値か小さい符号を選ぶことによ
り差分符号かいかなるパターンであっても直流および低
周波成分の抑圧効果の極めて高い変換を行うことかでき
る。
−1の組み合わせに対応した2個の差分符号の組み合わ
せに関しては最優先でCDSの絶対値の小さい9ビット
符号を割り当てる。他の部分に関しても同様にして前記
差分値に対する非線形量子化ステップのうちの1ステッ
プに対する出現頻度数の傾向を調べてゆき、その出現頻
度の合計が大きい順にCDSの絶対値の小さい符号を割
り当ててゆくようにする。なお,第6図中,外郭の点線
部分は、前記j[続する差分値Δn,Δn−1の発生分
布において、実際の差分画像データては発生することの
ない組み合わせか分布している領域を示したものである
。つまり、第6図において該点線部分以外の領域に分布
する差分値Δn.Δn−1の組み合わせに対してのみ前
記変換符号を用意すれば良いので変換符号のパターンを
限定させることができ通常の8−9変換に比べてよりD
C威分を抑圧できる.即ち、この時、変換符号のパター
ンの中からCDSの絶対値か小さい符号を選ぶことによ
り差分符号かいかなるパターンであっても直流および低
周波成分の抑圧効果の極めて高い変換を行うことかでき
る。
従って、特にDC成分を充分に抑え込まねばならない伝
送系に符号を伝送した場合でも、符号誤りの発生を充分
に少なくできる。
送系に符号を伝送した場合でも、符号誤りの発生を充分
に少なくできる。
また、サブコート付加回路l8、ECC符号化回路20
で付加されたサブコードやECCの検査ビットについて
も直流成分の抑圧か可能であり、これらの相関性をもた
ない符号の存在により、伝送路に於る誤りか増加するの
を防止できる. 尚、上述の実施例では差分符号を4ビットとし、この差
分符号2個を9ビットの符号に変換する場合を例にとっ
て説明したが、一般に差分符号が見ビット<1は2以上
の整a)で、これをm個(mは2以上の整a)毎に(y
nx文+a)ビット(aはl以上の整数)に変換するこ
とによって同様の効果が得られる. [発IJ+の効果] 以上、説明した様に本発明の符号化装若によれば、差分
符号のパターンに係らずDC成分の抑圧か可能で、全体
としてDCrrt.分を極めて小さく抑え込むと共に、
符号自体の圧縮も可能となった.
で付加されたサブコードやECCの検査ビットについて
も直流成分の抑圧か可能であり、これらの相関性をもた
ない符号の存在により、伝送路に於る誤りか増加するの
を防止できる. 尚、上述の実施例では差分符号を4ビットとし、この差
分符号2個を9ビットの符号に変換する場合を例にとっ
て説明したが、一般に差分符号が見ビット<1は2以上
の整a)で、これをm個(mは2以上の整a)毎に(y
nx文+a)ビット(aはl以上の整数)に変換するこ
とによって同様の効果が得られる. [発IJ+の効果] 以上、説明した様に本発明の符号化装若によれば、差分
符号のパターンに係らずDC成分の抑圧か可能で、全体
としてDCrrt.分を極めて小さく抑え込むと共に、
符号自体の圧縮も可能となった.
第1図は本発明の一実施例としての符号化装置の構成を
示す図 第2図は第1図の量子化器,代表値設定回路の特性を示
す図、 第3図は第1図の並列化回路の具体的構成例を示す図、 第4図は差分符号の形成を説明するための図、 第5図(A),(B)は2つの差分値の発生分Iffを
示す図, 第6図は非線形量子化された2つの差分符号の出現頻度
について説明するための図である.図中4はA/D変換
器,6は減算器、8は星子化器、lOは代表値設定回路
、l2は加算器、l4は予測器、l6は並列化回路、l
8はサブコート付加回路、20はECC符号化回路、2
2は8−9変換器である。 7ンプ1し白、 / 亨キロ
示す図 第2図は第1図の量子化器,代表値設定回路の特性を示
す図、 第3図は第1図の並列化回路の具体的構成例を示す図、 第4図は差分符号の形成を説明するための図、 第5図(A),(B)は2つの差分値の発生分Iffを
示す図, 第6図は非線形量子化された2つの差分符号の出現頻度
について説明するための図である.図中4はA/D変換
器,6は減算器、8は星子化器、lOは代表値設定回路
、l2は加算器、l4は予測器、l6は並列化回路、l
8はサブコート付加回路、20はECC符号化回路、2
2は8−9変換器である。 7ンプ1し白、 / 亨キロ
Claims (2)
- (1)相関のある2つの標本値の差分値に係る1ビット
(1は2以上の整数)の差分符号を形成する差分符号化
手段と、該差分符号化手段で形成されたm個(mは2以
上の整数)の相関のある差分符号を(m×l+a)ビッ
ト(aは1以上の整数)の符号に変換する変換手段を具
える符号化装置。 - (2)m個のlビットの差分符号と(m×l)ビットの
他の符号とを前記変換手段に入力することを特徴とする
特許請求の範囲第(1)項記載の符号化装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1149887A JPH0314383A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 符号化装置 |
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