JPH0681164B2 - 符号変調方式 - Google Patents
符号変調方式Info
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- JPH0681164B2 JPH0681164B2 JP59015228A JP1522884A JPH0681164B2 JP H0681164 B2 JPH0681164 B2 JP H0681164B2 JP 59015228 A JP59015228 A JP 59015228A JP 1522884 A JP1522884 A JP 1522884A JP H0681164 B2 JPH0681164 B2 JP H0681164B2
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Links
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- 101100524639 Toxoplasma gondii ROM3 gene Proteins 0.000 description 5
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- 101001106432 Homo sapiens Rod outer segment membrane protein 1 Proteins 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N11/00—Colour television systems
- H04N11/04—Colour television systems using pulse code modulation
-
- 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
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/24—Systems for the transmission of television signals using pulse code modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、デイジタル化された画像信号を記録再生ある
いは伝送する場合の符号変調方式に関する。
いは伝送する場合の符号変調方式に関する。
最近画像信号（テレビジヨン信号）をデイジタル化して
記録再生する装置の開発が盛んになつている。これは従
来のアナログ記録方式に比較し、画質を格段に向上でき
るからである。このようなデイジタル化テレビジヨン信
号を記録再生する装置の代表例の一つは、デイジタルVT
Rである。
記録再生する装置の開発が盛んになつている。これは従
来のアナログ記録方式に比較し、画質を格段に向上でき
るからである。このようなデイジタル化テレビジヨン信
号を記録再生する装置の代表例の一つは、デイジタルVT
Rである。
このデイジタルVTRに画像データを記録再生する変調方
式の一つとしてNRZ（Non Returu to Zero）方式があ
る。この方式では、入力データの“1"あるいは“0"をそ
れぞれ信号振幅のハイレベルおよびローレベルに対応さ
せる。
式の一つとしてNRZ（Non Returu to Zero）方式があ
る。この方式では、入力データの“1"あるいは“0"をそ
れぞれ信号振幅のハイレベルおよびローレベルに対応さ
せる。
しかしNRZ方式では入力データに“1"あるいは“0"が連
続する場合または“1"あるいは“0"の発生数がどちらか
に偏よる場合に信号中に直流および低周波成分が増加す
る。このような信号をVTR等のようにロータリトランス
を介して伝達すると、低周波成分がしや断する。この結
果サグにより著しい波形劣化が生じ、この部分で多数の
符号誤りが発生することになる。このようなNRZ方式の
もつ欠点を解消するための変調方式の一つに８−８変換
方式がある。この方式は、画像信号の相関とサンプリン
グ周波数がもとの画像信号の帯域に比較し充分高いとい
う特性を利用して、画像データ中の直流および低周波成
分を除去するものである。
続する場合または“1"あるいは“0"の発生数がどちらか
に偏よる場合に信号中に直流および低周波成分が増加す
る。このような信号をVTR等のようにロータリトランス
を介して伝達すると、低周波成分がしや断する。この結
果サグにより著しい波形劣化が生じ、この部分で多数の
符号誤りが発生することになる。このようなNRZ方式の
もつ欠点を解消するための変調方式の一つに８−８変換
方式がある。この方式は、画像信号の相関とサンプリン
グ周波数がもとの画像信号の帯域に比較し充分高いとい
う特性を利用して、画像データ中の直流および低周波成
分を除去するものである。
つぎにこの８−８変換方式のアルゴリズムを第１図を用
いて説明する。第１図は８ビツト画像データ（通常自然
２進数）の０〜255レベルを８−８変換データに変換す
るる対応表を示す。第１図から明らかなように原画像デ
ータを符号重み（８ビツト中の“1"の数から“0"の数を
引いた値）の順に配列したデータに変換する。
いて説明する。第１図は８ビツト画像データ（通常自然
２進数）の０〜255レベルを８−８変換データに変換す
るる対応表を示す。第１図から明らかなように原画像デ
ータを符号重み（８ビツト中の“1"の数から“0"の数を
引いた値）の順に配列したデータに変換する。
サンプリング周波数が画像信号の帯域に比較し充分高く
（通常３倍以上）しかも画像に相関がある場合には、隣
接する２つのサンプリング点間の振幅変化はわずかであ
る。それゆえ８−８変換後の隣接する２サンプリング点
間のデータの符号重みは等しいかあるいは差があつても
ほんのわずかである。したがつて１サンプリングごとに
データの極性を反転すれば、２ワード（１サンプリング
点の８ビツトデータを１ワードとする。）毎に符号重み
が０になるかあるいは差があつても小さい値におさまる
ことになる。すなわち直流および低周波成分が除去ある
いは抑圧される。
（通常３倍以上）しかも画像に相関がある場合には、隣
接する２つのサンプリング点間の振幅変化はわずかであ
る。それゆえ８−８変換後の隣接する２サンプリング点
間のデータの符号重みは等しいかあるいは差があつても
ほんのわずかである。したがつて１サンプリングごとに
データの極性を反転すれば、２ワード（１サンプリング
点の８ビツトデータを１ワードとする。）毎に符号重み
が０になるかあるいは差があつても小さい値におさまる
ことになる。すなわち直流および低周波成分が除去ある
いは抑圧される。
しかし、この８−８変換後のデータ中の直流および低周
波成分は、画像信号の相関に依存するため当然のことな
がら絵柄によつては直流成分が発生することがある。そ
の一つは絵柄の中に高周波成分がある場合である。その
一例としてサンプリング周波数の1/4の周波数をもつパ
ターンが符号重み＋２と＋４にまたがつて発生する場合
を考えてみる。この様子を第２図に示す。図から明らか
なように変換直後の符号重みの分布は、＋2,＋4,＋2,＋
2,＋2,＋４…等となりさらにワード毎に符号重みの反転
を行なうと＋2,−4,＋2,−2,＋2,−4,＋2,−２…等とな
る。すなわち信号１サイクルごとに符号重みが−２だけ
偏よる。１サイクルの符号数は32ビツトであるから1/16
すなわち約６％直流分がシフトすることになる。しか
し、このような高周波の繰返しパターンが画像信号中に
あらわれるのは極めてまれである。他の例として、比較
的画像信号中に多く含まれるパターンでしかも８−８変
換後のデータに多量の直流成分を発生させるものを第３
図に示す。一般に画像信号には振幅レベルが一定値
（（平坦）となる部分が多い。このようなレベル変化が
少ない部分に若干の雑音が重畳（例えばLSB1ビツト程
度）し、しかも符号重み＋２と＋４の境界レベルにこの
信号が存在する場合を考える。この場合＋２と＋４レベ
ルがランダムに発生することになる。したがつてデータ
中に著しく符号の重み分布の偏よつた部分が発生する可
能性が生じる。このような状態は画像信号のS/Nの劣化
に伴いさらに拡大されることになる。
波成分は、画像信号の相関に依存するため当然のことな
がら絵柄によつては直流成分が発生することがある。そ
の一つは絵柄の中に高周波成分がある場合である。その
一例としてサンプリング周波数の1/4の周波数をもつパ
ターンが符号重み＋２と＋４にまたがつて発生する場合
を考えてみる。この様子を第２図に示す。図から明らか
なように変換直後の符号重みの分布は、＋2,＋4,＋2,＋
2,＋2,＋４…等となりさらにワード毎に符号重みの反転
を行なうと＋2,−4,＋2,−2,＋2,−4,＋2,−２…等とな
る。すなわち信号１サイクルごとに符号重みが−２だけ
偏よる。１サイクルの符号数は32ビツトであるから1/16
すなわち約６％直流分がシフトすることになる。しか
し、このような高周波の繰返しパターンが画像信号中に
あらわれるのは極めてまれである。他の例として、比較
的画像信号中に多く含まれるパターンでしかも８−８変
換後のデータに多量の直流成分を発生させるものを第３
図に示す。一般に画像信号には振幅レベルが一定値
（（平坦）となる部分が多い。このようなレベル変化が
少ない部分に若干の雑音が重畳（例えばLSB1ビツト程
度）し、しかも符号重み＋２と＋４の境界レベルにこの
信号が存在する場合を考える。この場合＋２と＋４レベ
ルがランダムに発生することになる。したがつてデータ
中に著しく符号の重み分布の偏よつた部分が発生する可
能性が生じる。このような状態は画像信号のS/Nの劣化
に伴いさらに拡大されることになる。
すなわち符号の重みが変化する入力レベルを中心にさら
にその前後の入力レベルでも同様の状態が発生すること
になる。このような現像は、単にS/Nの劣化だけなく、
コントラストの少ない細い絵柄などでもしばしば発生す
る。
にその前後の入力レベルでも同様の状態が発生すること
になる。このような現像は、単にS/Nの劣化だけなく、
コントラストの少ない細い絵柄などでもしばしば発生す
る。
したがつて本発明の目的は、画像信号の振幅変化がある
一定範囲内にある限り、入力レベルの状態のいかんにか
かわらず、効率よくデータ中の直流および低周波成分を
抑圧する方式を提供することにある。
一定範囲内にある限り、入力レベルの状態のいかんにか
かわらず、効率よくデータ中の直流および低周波成分を
抑圧する方式を提供することにある。
画像信号を８ビツトで量子化すれば256レベルになる。
しかるにCCIR（国際無線諮問委員会）からの勧告案では
コンポーネント符号化（Y.C.1,C2信号をそれぞれ独立に
サンプリング量子化する。）では、Ｙ信号200レベル、C
1,C2信号それぞれ224レベルが割り当てられている。本
発明は、基本的にはこのレベル数の余裕を利用して、前
述した８−８変換における符号重みの分布の変化点での
直流成分の発生を抑圧する。以下Ｙ信号を対象として本
方式を説明する。第４図に各重み分布を構成する符号数
を示す。これらの符号重みの内、データ中に“1"あるい
は“0"が連続するパターンを低減するため、重み4,2,0,
−2,−４の５種のみを使用する。これらの総数は238個
あり38個のパターンが余剰にある。これらのデータと入
力データとの対応づけの１例を第５図に示す。
しかるにCCIR（国際無線諮問委員会）からの勧告案では
コンポーネント符号化（Y.C.1,C2信号をそれぞれ独立に
サンプリング量子化する。）では、Ｙ信号200レベル、C
1,C2信号それぞれ224レベルが割り当てられている。本
発明は、基本的にはこのレベル数の余裕を利用して、前
述した８−８変換における符号重みの分布の変化点での
直流成分の発生を抑圧する。以下Ｙ信号を対象として本
方式を説明する。第４図に各重み分布を構成する符号数
を示す。これらの符号重みの内、データ中に“1"あるい
は“0"が連続するパターンを低減するため、重み4,2,0,
−2,−４の５種のみを使用する。これらの総数は238個
あり38個のパターンが余剰にある。これらのデータと入
力データとの対応づけの１例を第５図に示す。
以下第５図、第６図を使用して、本方式のデータ変換過
程を説明する。基本的には第５図に示すように、符号重
みの変化する入力レベルの近傍の幾つかのレベルに対
し、符号重みの異なる２種のパターンを対応させる。こ
れら２種のパターンは、第６図に示すごとく、ヒステリ
シス特性に沿つて選択される。すなわち初期状態が符号
重み−４にあるとすると、入力レベルが増加するにつれ
て、A,B,Cと符号重み−２の状態に移行する。逆に入力
レベルが下るとC,D,Aともとの符号重み−４の状態にも
どる。すないわち第６図、１の斜線部分に示す入力レベ
ル部分で、９レベル分の変動（下位３ビツト分に相当）
が発生しても変換後のデータに符号重みの変化が生じな
い。すなわち雑音やあるいは絵柄によるレベル変化が下
位３ビツト相当以下であれば、いかなるデータであつて
も２ワード単位で完全に直流平衡がとれることを意味す
る。このような手法は、コンポーネント方式の符号だけ
でなくコンボジツト方式などの符号に対しても有効であ
ることは言うまでもない。
程を説明する。基本的には第５図に示すように、符号重
みの変化する入力レベルの近傍の幾つかのレベルに対
し、符号重みの異なる２種のパターンを対応させる。こ
れら２種のパターンは、第６図に示すごとく、ヒステリ
シス特性に沿つて選択される。すなわち初期状態が符号
重み−４にあるとすると、入力レベルが増加するにつれ
て、A,B,Cと符号重み−２の状態に移行する。逆に入力
レベルが下るとC,D,Aともとの符号重み−４の状態にも
どる。すないわち第６図、１の斜線部分に示す入力レベ
ル部分で、９レベル分の変動（下位３ビツト分に相当）
が発生しても変換後のデータに符号重みの変化が生じな
い。すなわち雑音やあるいは絵柄によるレベル変化が下
位３ビツト相当以下であれば、いかなるデータであつて
も２ワード単位で完全に直流平衡がとれることを意味す
る。このような手法は、コンポーネント方式の符号だけ
でなくコンボジツト方式などの符号に対しても有効であ
ることは言うまでもない。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
第７図は、本方式により画像データを変換するためのブ
ロツク図である。第７図中、２は直並列変換器、９は並
直列変換器である。８は1/8分周器であり、直並列変換
器２および読み出し専用メモリ（ROM）3,4を動作させる
のに必要なクロツクを発生するためのものである。９は
1/2分周器であり、排他的論理和回路７により８ビツト
単位でワード反転を行なうのに必要なクロツクを発生す
るためのものである。また５は選択器であり、２種のRO
M3,4の出力の選択を行なう。６は比較判定回路である。
ロツク図である。第７図中、２は直並列変換器、９は並
直列変換器である。８は1/8分周器であり、直並列変換
器２および読み出し専用メモリ（ROM）3,4を動作させる
のに必要なクロツクを発生するためのものである。９は
1/2分周器であり、排他的論理和回路７により８ビツト
単位でワード反転を行なうのに必要なクロツクを発生す
るためのものである。また５は選択器であり、２種のRO
M3,4の出力の選択を行なう。６は比較判定回路である。
以下本ブロツク図にしたがつて動作を説明する。
まず入力画像データは直並列変換器２により８ビツト並
列信号に変換し、ROM3,ROM4に入力する。ROM3は第５図
において入力データに対し実線で示した内容のデータを
出力するように設定する。同様にROM4は破線で示した内
容のデータを出力するものとする。ここで選択器５の出
力データのＮ時点における符号重みをWse1（Ｎ），各RO
M3,4のｎ時点における出力データの符号重みをＷ
ROM1（Ｎ）,WROM（Ｎ）とする。比較器６は、以下の４
種の判定条件にしたがつて２種のROM3,4の出力を選択す
る。つまり、次の式は、Ｎ−１の時点（１ワード前）に
選択されたワードの符号重み（Wse１（Ｎ−１））と同
じ、あるいは、その符号重みと近い方のワードをＮ時点
のワードとして選択するようにすることを意味する。し
たがって、第６図に示したように入力データがＡの部分
からＢ（またはＤ）の部分へ変化した場合、ROM3はＡの
部分と符号重みが変化しないＢの部分の値をワードとし
て出力し、ROM4はＡの部分と符号重みが＋２変化するＤ
の部分の値をワードとして出力するが、この場合には、
１ワード前に選択されたＡの部分の符号重みに同じであ
るROM3の出力が選択されることになる。逆に１ワード前
にＣの部分（あるいは符号重みが０またはそれ以上の部
分）のワードが選択され、入力データが、Ｃの部分から
Ｄ（またはＢ）の部分へ変化した場合には、符号重みが
変化しないROM4の出力が選択されることになる。つま
り、次の式を要約すれば、入力データが大きくなる方向
へ変化する場合には、ROM3の出力が選択され、入力デー
タが小さくなる方向へ変化する場合にはROM4の出力が選
択されるよう制御されるため、１つのアナログレベルに
対して２つのワードを割り当てた部分においてヒステリ
シス特性に沿った制御がなされる。
列信号に変換し、ROM3,ROM4に入力する。ROM3は第５図
において入力データに対し実線で示した内容のデータを
出力するように設定する。同様にROM4は破線で示した内
容のデータを出力するものとする。ここで選択器５の出
力データのＮ時点における符号重みをWse1（Ｎ），各RO
M3,4のｎ時点における出力データの符号重みをＷ
ROM1（Ｎ）,WROM（Ｎ）とする。比較器６は、以下の４
種の判定条件にしたがつて２種のROM3,4の出力を選択す
る。つまり、次の式は、Ｎ−１の時点（１ワード前）に
選択されたワードの符号重み（Wse１（Ｎ−１））と同
じ、あるいは、その符号重みと近い方のワードをＮ時点
のワードとして選択するようにすることを意味する。し
たがって、第６図に示したように入力データがＡの部分
からＢ（またはＤ）の部分へ変化した場合、ROM3はＡの
部分と符号重みが変化しないＢの部分の値をワードとし
て出力し、ROM4はＡの部分と符号重みが＋２変化するＤ
の部分の値をワードとして出力するが、この場合には、
１ワード前に選択されたＡの部分の符号重みに同じであ
るROM3の出力が選択されることになる。逆に１ワード前
にＣの部分（あるいは符号重みが０またはそれ以上の部
分）のワードが選択され、入力データが、Ｃの部分から
Ｄ（またはＢ）の部分へ変化した場合には、符号重みが
変化しないROM4の出力が選択されることになる。つま
り、次の式を要約すれば、入力データが大きくなる方向
へ変化する場合には、ROM3の出力が選択され、入力デー
タが小さくなる方向へ変化する場合にはROM4の出力が選
択されるよう制御されるため、１つのアナログレベルに
対して２つのワードを割り当てた部分においてヒステリ
シス特性に沿った制御がなされる。
つぎに選択回路５の出力データを排他的論理和回路７で
ワード反転しさらに並直列変換回路10よりもとの直列デ
ータに変換して出力する。
ワード反転しさらに並直列変換回路10よりもとの直列デ
ータに変換して出力する。
８−８変換後のデータをもとの画像データに変換するこ
とは、特に２種のデータが対応している部分に対しても
一意的にもとの画像データに対応させることにより簡単
にできる。
とは、特に２種のデータが対応している部分に対しても
一意的にもとの画像データに対応させることにより簡単
にできる。
以上述べたごとく、画像データを８−８変換する際に、
符号の重みが変化する入力レベル近傍のデータに２種の
パターンを割り当て、これらをヒステリス特性に沿つて
選択する。この手法により画像信号の振幅変化がある一
定値以下（例えば量子化ビツトの下位２あるいは３ビツ
ト）であれば完全に直流を除去でき、８−８変換方式の
最大の欠点の解消が可能となる。またS/Nの低い画像信
号に対しても８−８変換の直流抑圧効果を維持すること
が可能でありその適用範囲が広がる。
符号の重みが変化する入力レベル近傍のデータに２種の
パターンを割り当て、これらをヒステリス特性に沿つて
選択する。この手法により画像信号の振幅変化がある一
定値以下（例えば量子化ビツトの下位２あるいは３ビツ
ト）であれば完全に直流を除去でき、８−８変換方式の
最大の欠点の解消が可能となる。またS/Nの低い画像信
号に対しても８−８変換の直流抑圧効果を維持すること
が可能でありその適用範囲が広がる。
第１図は８−８変換を示す図、第２図，第３図は正弦波
画像信号の８−８変換における重み分布の変化の様子を
示す図、第４図は８ビツトデータの重み分布を示す図、
第５図は本発明方式のデータ変換を示す図、第６図は本
発明方式のデータ変換例を示す図、第７図は本発明方式
の具体構成例を示すブロツク図である。 ２……直並列変換器、3,4……読出し専用メモリ、５…
…選択回路、６……比較判定回路、７……排他的論理和
回路、８……1/8分周器、９……1/2分周器、10……並直
列変換回路。
画像信号の８−８変換における重み分布の変化の様子を
示す図、第４図は８ビツトデータの重み分布を示す図、
第５図は本発明方式のデータ変換を示す図、第６図は本
発明方式のデータ変換例を示す図、第７図は本発明方式
の具体構成例を示すブロツク図である。 ２……直並列変換器、3,4……読出し専用メモリ、５…
…選択回路、６……比較判定回路、７……排他的論理和
回路、８……1/8分周器、９……1/2分周器、10……並直
列変換回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅本 益雄 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 江藤 良純 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 六田 守人 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 金田 英宏 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (56)参考文献 特開 昭58−75950（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】入力アナログ情報のAD変換後のディジタル
データに符号重みが複数段にわたって変化する符号語を
割当て、ワード毎に符号語の極性を反転して送出するた
めの符号変調方式において、ｎビットで構成される総数
Ｎ（但しＮ＝２のｎ乗）の符号語のうちＭ個の符号語を
符号重みの順に複数段にわたって配列し、その符号重み
の変化する各段の所定範囲の部分に残りの（Ｎ−Ｍ）以
下の符号語であって重みが１段階異なる符号語を２重に
割り当てることによって、これらの符号語を入力アナロ
グ情報のAD変換後のｍ（ｎ≧ｍ）ビットのディジタルデ
ータに写像し、該ディジタルデータの一部に対し２種類
の符号語が割り当てられた部分においては、入力アナロ
グ情報の変化によって変化する符号語の符号重みの変化
が最も少なくなるように符号語を選択することによっ
て、上記２種類の符号語が割り当てられた部分でヒステ
リシス特性がえられるように構成されたことを特徴とす
る符号変調方式。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015228A JPH0681164B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 符号変調方式 |
| KR1019850000528A KR920002539B1 (ko) | 1984-02-01 | 1985-01-29 | 부호변조방식 |
| US06/696,477 US4628297A (en) | 1984-02-01 | 1985-01-30 | Code modulation system |
| DE8585100937T DE3579008D1 (de) | 1984-02-01 | 1985-01-30 | Kodemodulationssystem. |
| EP85100937A EP0151459B1 (en) | 1984-02-01 | 1985-01-30 | Code modulation system |
| CA000473253A CA1228926A (en) | 1984-02-01 | 1985-01-31 | Code modulation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015228A JPH0681164B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 符号変調方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60160755A JPS60160755A (ja) | 1985-08-22 |
| JPH0681164B2 true JPH0681164B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=11883001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015228A Expired - Lifetime JPH0681164B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 符号変調方式 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4628297A (ja) |
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