JPS63309082A - 画像符号化伝送装置 - Google Patents
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- 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】
［産業上の利用分野コ
本発明は画像符号化伝送装置、特にテレビ会議、テレビ
電話等のテレビ通信に用いられる画像符号化伝送装置の
改良に関するものである。
電話等のテレビ通信に用いられる画像符号化伝送装置の
改良に関するものである。
［従来の技術］
第４図は従来の画像符号化伝送装置のブロックｔＭ成図
であり、図において（１）はアナログ画像信号、（２）
はＡ／Ｄ変換器、（３）はディジタル画像信号、（４）
は１フレームのディジタル画像信号を複数のブロックに
分割するブロック分割器、（５）は一定の大きさのブロ
ック毎に分割された入力ブロック信号、（６）は前フレ
ーム再生画像に動き補償を行った予測画像信号、（７）
は差分器、（８）はフレーム間差分信号、（９）は比較
器、（１０）はブロック判定情報、（１１）はブロック
符号化回路、（１２）はブロック符号化情報、（１３）
は送信バッファメモリ、（１４）は符号化伝送情報、（
１５）はバッファ蓄積情報量、（１６）は符号化制御回
路、（１７）は閾値、（１８）はブロック復号化回路、
（１９）はブロック復号化された再生フレーム間差分信
号、（２０）（よ加算器、（２１）は再生画像信号、（
２２）はフレームメモリ、（２３）は前フレーム再生画
像信号、（２４）は動き補償回路、（２５）は動きベク
トル情報である。
であり、図において（１）はアナログ画像信号、（２）
はＡ／Ｄ変換器、（３）はディジタル画像信号、（４）
は１フレームのディジタル画像信号を複数のブロックに
分割するブロック分割器、（５）は一定の大きさのブロ
ック毎に分割された入力ブロック信号、（６）は前フレ
ーム再生画像に動き補償を行った予測画像信号、（７）
は差分器、（８）はフレーム間差分信号、（９）は比較
器、（１０）はブロック判定情報、（１１）はブロック
符号化回路、（１２）はブロック符号化情報、（１３）
は送信バッファメモリ、（１４）は符号化伝送情報、（
１５）はバッファ蓄積情報量、（１６）は符号化制御回
路、（１７）は閾値、（１８）はブロック復号化回路、
（１９）はブロック復号化された再生フレーム間差分信
号、（２０）（よ加算器、（２１）は再生画像信号、（
２２）はフレームメモリ、（２３）は前フレーム再生画
像信号、（２４）は動き補償回路、（２５）は動きベク
トル情報である。
次に動作について説明する。伝送開始時の第１フレーム
の符号化においては予測画像信号を強制的にＯとし入力
ブロック信号（５）は差分器（７）をそのまま通過しブ
ロック符号化復号化されその再生画像がフレームメモリ
（２２）に書き込まれる。このとき、閾値（１０）を強
制的にＯとすることにより１フレーム内全ブロツクに対
し符号化を行う。
の符号化においては予測画像信号を強制的にＯとし入力
ブロック信号（５）は差分器（７）をそのまま通過しブ
ロック符号化復号化されその再生画像がフレームメモリ
（２２）に書き込まれる。このとき、閾値（１０）を強
制的にＯとすることにより１フレーム内全ブロツクに対
し符号化を行う。
第２フレーム以後の符号化においては、前記人力ブロッ
ク信号（５）と予測画像信号との差分をとり、このフレ
ーム間差分信号（８）に対しブロック符号化を行う。前
記予測画像信号（６）は、入力ブロック信号（５）に対
し前フレーム再生画像信号（２３）を用いて動き補償を
行うことにより得られる。
ク信号（５）と予測画像信号との差分をとり、このフレ
ーム間差分信号（８）に対しブロック符号化を行う。前
記予測画像信号（６）は、入力ブロック信号（５）に対
し前フレーム再生画像信号（２３）を用いて動き補償を
行うことにより得られる。
動き補償の一例を以下に示す。入力ブロック信号（５）
のブロックサイズをＭｘＮ （Ｍ、Ｎは正の整数）、当
該ブロックのフレーム内における位置を■、当該人カブ
ロック信号を ５−（Ｓ、。
のブロックサイズをＭｘＮ （Ｍ、Ｎは正の整数）、当
該ブロックのフレーム内における位置を■、当該人カブ
ロック信号を ５−（Ｓ、。
・・・Ｓ、ｌ （Ｋ−ＭＸＮ） 、前フレーム再生画
像信号における参照ブロックの位置を Ｖ″、該参照ブ
ロック信号を５−−ｔｓ” ・・・、Ｓ７，１ とす
−す る。
像信号における参照ブロックの位置を Ｖ″、該参照ブ
ロック信号を５−−ｔｓ” ・・・、Ｓ７，１ とす
−す る。
また、参照ベクトルをｖ−（ｖ、ｖ）で表−Ｘ
ｙ し、Ｖ −−Ｖ＋ｖ、 −Ｘ ≦Ｖ ≦Ｘｏ１−
−− Ｏｘ −Ｙ ≦ｖ Ｓ Ｙ ｏ とする。
ｙ し、Ｖ −−Ｖ＋ｖ、 −Ｘ ≦Ｖ ≦Ｘｏ１−
−− Ｏｘ −Ｙ ≦ｖ Ｓ Ｙ ｏ とする。
ｙ
但し、Ｘ 、Ｙ はある一定の大きさの正の整数で
ある。
ある。
ここで、パターンマツチング歪
Ｄ−Σ Ｉｓ −３″ １
１ 、 ｔ １ １
を用いて、参照ベクトル（２Ｘｏ×２Ｙｏ）通りの中で
最もパターンマツチング歪の小とする参照ベクトルを動
きベクトル■ とし、Ｖ−−Ｖ＋１ｎ −− ｖ ｍｉｎの位置の参照ブロック信号を、予測画像信号
におけるＶの位置のブロック信号とする。動き補償回路
（２４）では、以上の操作を１フレーム内全ブロツクに
対し行い予測画像信号（６）を出力するとともに、動き
ベクトルを表す動きベクトル情報（２５）を出力する。
最もパターンマツチング歪の小とする参照ベクトルを動
きベクトル■ とし、Ｖ−−Ｖ＋１ｎ −− ｖ ｍｉｎの位置の参照ブロック信号を、予測画像信号
におけるＶの位置のブロック信号とする。動き補償回路
（２４）では、以上の操作を１フレーム内全ブロツクに
対し行い予測画像信号（６）を出力するとともに、動き
ベクトルを表す動きベクトル情報（２５）を出力する。
動き補償によりフレーム間差分信号成分を抑圧する効果
がある。
がある。
比較器（９）では、前記フレーム間差分信号（８）に対
し、ｍＸｎ（ｍ、ｎは正の整数で、前記Ｍはｍの倍数、
前記Ｎはｎの倍数となる様設定する）の大きさのブロッ
ク単位で当該ブロックがを効か無効かの判定を行い、そ
の判定結果を表すブロック判定情報（１０）を出力する
。ブロック判定方法の一例を以下のように示す。
し、ｍＸｎ（ｍ、ｎは正の整数で、前記Ｍはｍの倍数、
前記Ｎはｎの倍数となる様設定する）の大きさのブロッ
ク単位で当該ブロックがを効か無効かの判定を行い、そ
の判定結果を表すブロック判定情報（１０）を出力する
。ブロック判定方法の一例を以下のように示す。
１ブロツク（ブロックサイズｍＸｎ）の差分信号（７）
ε−（ε 、・・・Ｓ１１ （Ｊ！ −ｍ ｘ ｎ）と
したとき、 を閾値（１７）Ｔｈと比較し、当該ブロックをｄ≧Ｔｈ
のとき有効ブロック、ｄ＜Ｔｈのとき無効ブロックと判
定する。
ε−（ε 、・・・Ｓ１１ （Ｊ！ −ｍ ｘ ｎ）と
したとき、 を閾値（１７）Ｔｈと比較し、当該ブロックをｄ≧Ｔｈ
のとき有効ブロック、ｄ＜Ｔｈのとき無効ブロックと判
定する。
ブロック符号化回路（１１）では、前記ブロック判定情
報（１０）に基づいて当該ブロックが有効ブロックのと
きブロック符号化を行いブロック符号化情報（１２）を
出力し、無効ブロックのときは符号化を行わず、ブロッ
ク符号化情報（１２）を出力しない。ブロック復号化回
路でも同様に前記判定信号に基づいて当該ブロックが有
効ブロックのとき前記ブロック符号化情報（１２）をブ
ロック復号化し再生フレーム間差分信号（１９）を出力
し、無効ブロックのときはＯベクトルを出力する。この
再生フレーム間差分信号（１９）と前記予ｉ１！＋１画
像信号（６）は加算器（２０）で加算され現フレームの
再生画像（２１）となり、フレームメモリ （２２）へ
書き込まれる。
報（１０）に基づいて当該ブロックが有効ブロックのと
きブロック符号化を行いブロック符号化情報（１２）を
出力し、無効ブロックのときは符号化を行わず、ブロッ
ク符号化情報（１２）を出力しない。ブロック復号化回
路でも同様に前記判定信号に基づいて当該ブロックが有
効ブロックのとき前記ブロック符号化情報（１２）をブ
ロック復号化し再生フレーム間差分信号（１９）を出力
し、無効ブロックのときはＯベクトルを出力する。この
再生フレーム間差分信号（１９）と前記予ｉ１！＋１画
像信号（６）は加算器（２０）で加算され現フレームの
再生画像（２１）となり、フレームメモリ （２２）へ
書き込まれる。
一方、前記動きベクトル情報（２５）、前記ブロック判
定信号（１０） 、前記ブロック符号化情報（１２）は
一旦送信バッファメモリ（１３）に蓄えられ、一定の伝
送速度で送出される。このとき受信側再生画像の遅延の
抑圧及び送信バッファメモリのオーバーフローを防ぐた
め、バッファ蓄積情報量（１３）の平滑化を図る。バッ
ファ蓄積情報！１１ （１５）が大きい場合、符号化制
御回路（１６）により閾値（１７）Ｔｈを高くすること
により１フレーム内有効ブロツク数を減らし送信バッフ
ァメモリ（１３）へ書き込まれる符号化情報ｍは減少し
、逆にバッファ蓄積情報量が小さい場合、閾値（１７）
を低くすることによりバッファメモリ（１３）へ書込み
情報量をＪｊ９人させる。
定信号（１０） 、前記ブロック符号化情報（１２）は
一旦送信バッファメモリ（１３）に蓄えられ、一定の伝
送速度で送出される。このとき受信側再生画像の遅延の
抑圧及び送信バッファメモリのオーバーフローを防ぐた
め、バッファ蓄積情報量（１３）の平滑化を図る。バッ
ファ蓄積情報！１１ （１５）が大きい場合、符号化制
御回路（１６）により閾値（１７）Ｔｈを高くすること
により１フレーム内有効ブロツク数を減らし送信バッフ
ァメモリ（１３）へ書き込まれる符号化情報ｍは減少し
、逆にバッファ蓄積情報量が小さい場合、閾値（１７）
を低くすることによりバッファメモリ（１３）へ書込み
情報量をＪｊ９人させる。
［発明が解決しようとする問題点コ
従来の画像符号化伝送装置は以上のようにｊ：’ｊ成さ
れているので、動領域フレーム間の画像変化か激しい画
像伝送時に送信情報Ωが多くなるので、閾値が高くなり
、比較器にて差分信号の歪値が大きな値をとるブロック
に対しても無効ブロックとなり、無効ブロック内の振幅
の大きい残留成分によるはりつき雑音が生じるという問
題点があった。
れているので、動領域フレーム間の画像変化か激しい画
像伝送時に送信情報Ωが多くなるので、閾値が高くなり
、比較器にて差分信号の歪値が大きな値をとるブロック
に対しても無効ブロックとなり、無効ブロック内の振幅
の大きい残留成分によるはりつき雑音が生じるという問
題点があった。
動領域値に有効ブロックとなった有効ブロックの符号化
値に差分信号情報量が多いので量子化特性が粗くなり、
符号化雑音が生じるという問題点があった。
値に差分信号情報量が多いので量子化特性が粗くなり、
符号化雑音が生じるという問題点があった。
前記はりつき雑音及び符号化雑音のために、フレームメ
モリ内の再生画像品質が劣化し、以後のフレームの符号
化効率が低下するという問題点があった。
モリ内の再生画像品質が劣化し、以後のフレームの符号
化効率が低下するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、動領域の符号化雑音とはりつき雑音を抑圧す
るとともに、再生画像品質を局所的に制御できる画像符
号化伝送装置を得ることを目的とする。
たもので、動領域の符号化雑音とはりつき雑音を抑圧す
るとともに、再生画像品質を局所的に制御できる画像符
号化伝送装置を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る画像符号化伝送装置は、フレームメモリ
の直前に空間フィルタを配置し、該フィルタの平滑化特
性を、閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に
基づき適応的に制御し、かつ閾値を伝送するものである
。
の直前に空間フィルタを配置し、該フィルタの平滑化特
性を、閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に
基づき適応的に制御し、かつ閾値を伝送するものである
。
［作用コ
この発明に係る画像符号化伝送装置は、フレーム間符号
化ループ内の空間フィルタ平滑化特性をフレーム単位及
びブロック単位に制御することにより動領域の符号化雑
音とはりつきγ１［音が抑１王され、再生画像品質が向
−トする。また、静止領域では空間解像度の高い良好な
再生画像品質が得られる。
化ループ内の空間フィルタ平滑化特性をフレーム単位及
びブロック単位に制御することにより動領域の符号化雑
音とはりつきγ１［音が抑１王され、再生画像品質が向
−トする。また、静止領域では空間解像度の高い良好な
再生画像品質が得られる。
［実施例］
以下、この発明の好適な一実施例を図面に拭づいて説明
する。第１図において、（２６）は再生信号の平滑化処
理を行う空間フィルタ、（２７）は空間フィルタ出力信
号である。なお、１図中、第４図従来例と同一部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。
する。第１図において、（２６）は再生信号の平滑化処
理を行う空間フィルタ、（２７）は空間フィルタ出力信
号である。なお、１図中、第４図従来例と同一部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。
次に動作について説明する。従来と同様の手段により得
られた再生画像信号（２１）は空間フィルタ（２６）に
入力され、平滑化処理を施され、空間フィルタ出力信号
、すなわち平滑化された再生画像信号（２７）がフレー
ムメモリ（２２）に書き込まれる。
られた再生画像信号（２１）は空間フィルタ（２６）に
入力され、平滑化処理を施され、空間フィルタ出力信号
、すなわち平滑化された再生画像信号（２７）がフレー
ムメモリ（２２）に書き込まれる。
第２図は該空間フィルタとして二次元空間フィルタを用
いる場合の、二次元空間フィルタに対する入力信号サン
プルの画面上の配置を示したものである。平滑化され、
出力されるべき着目画素サンプル値Ｘ１該サンプルに対
し二次元配列上で隣接する参照サンプル値を左上方から
右方向に向って順にそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、
Ｇ、Ｈとすると、平滑化処理は次式に従って実行される
。
いる場合の、二次元空間フィルタに対する入力信号サン
プルの画面上の配置を示したものである。平滑化され、
出力されるべき着目画素サンプル値Ｘ１該サンプルに対
し二次元配列上で隣接する参照サンプル値を左上方から
右方向に向って順にそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、
Ｇ、Ｈとすると、平滑化処理は次式に従って実行される
。
十−（Ａ 十Ｃ十Ｆ ＋ Ｈ）
＜ ａ ｔ ＋ａ ２ ＋ａ ｓ −１）但しＸは平滑
化された着目画素サンプル値すなわちフィルタ出力信号
サンプル値、ａ ＋８２１ａ３は平滑化特性を制御す
るための係数である。
化された着目画素サンプル値すなわちフィルタ出力信号
サンプル値、ａ ＋８２１ａ３は平滑化特性を制御す
るための係数である。
前記係数ａ１を大きくする程平滑化作用が弱く、小さく
する程平滑化作用が強くなる。
する程平滑化作用が強くなる。
以下、空間フィルタ平滑化特性の適応制御方法の一例を
示す。
示す。
空間フィルタ（２６）の適応制御のパラメータとして、
前フレーム符号化時の情報発生量に応じてフレーム単位
に定まる閾値（１７） 、符号化対象ブロックの動き量
を示す動きベクトル情報（２５）、有効ブロックとして
符号化されたかどうかを示すブロック判定情報（１０）
がフィルタに入力される。
前フレーム符号化時の情報発生量に応じてフレーム単位
に定まる閾値（１７） 、符号化対象ブロックの動き量
を示す動きベクトル情報（２５）、有効ブロックとして
符号化されたかどうかを示すブロック判定情報（１０）
がフィルタに入力される。
閾値が高い場合、不適切なパターンのはりつきが起きや
すいので空間フィルタ（２６）は強い平滑化を行い、閾
値（１７）が低い場合は、画像の収束を早くするために
平滑化は弱くする。
すいので空間フィルタ（２６）は強い平滑化を行い、閾
値（１７）が低い場合は、画像の収束を早くするために
平滑化は弱くする。
動きベクトルに関しては移動距離が大きい時は、平滑化
を強めてフレーム間差分信号の高域成分を抑圧し、移動
距離が小さい時は平滑化を弱める。
を強めてフレーム間差分信号の高域成分を抑圧し、移動
距離が小さい時は平滑化を弱める。
また、ブロック判定情報（１０）が有効の時は量子化雑
音を除去するために平滑化を行い、無効の時は静止領域
の高域減衰を避けるために平滑化を止める。
音を除去するために平滑化を行い、無効の時は静止領域
の高域減衰を避けるために平滑化を止める。
以上の制御は各パラメータ独立に行うのでなく、相互を
関係させてフィルタ特性を定める。
関係させてフィルタ特性を定める。
制御の例を第３図に示す。
第３図の制御の例では、動きベクトルの移動距離が大き
い時には無効ブロックに対しても平滑化を行って不適当
なパターンの残留を防ぎ、かつ、動きベクトルが静止し
ている場合には有効ブロックであっても平滑化を止めて
、静止部の収束を早めるような適応制御が実行される。
い時には無効ブロックに対しても平滑化を行って不適当
なパターンの残留を防ぎ、かつ、動きベクトルが静止し
ている場合には有効ブロックであっても平滑化を止めて
、静止部の収束を早めるような適応制御が実行される。
従って受信側で復号化する時、閾値（１７）をフィルタ
特性の制御に用いるので、閾値（１７）は伝送される。
特性の制御に用いるので、閾値（１７）は伝送される。
なお、第１図において空間フィルタ（２６）をフレーム
メモリ（２２）の直前に設けた例を示しているが、フレ
ームメモリ（２２）の直後に設けても同様の効果を奏す
る。
メモリ（２２）の直前に設けた例を示しているが、フレ
ームメモリ（２２）の直後に設けても同様の効果を奏す
る。
［発明の効果コ
以上のように、この発明によれば、画像符号化伝送装置
は、再生画像信号を平滑化する空間フィルタを配置し、
閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に基づき
フレーム単位及びブロック単位に前記空間フィルタの平
滑化特性を適応的に制御するように構成したので、動領
域の符号化雑音とはりつき雑音が抑圧され、静止領域で
は空間解像度の高い、良好な再生画像品質が得られ、画
像品質を適応制御できる。
は、再生画像信号を平滑化する空間フィルタを配置し、
閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に基づき
フレーム単位及びブロック単位に前記空間フィルタの平
滑化特性を適応的に制御するように構成したので、動領
域の符号化雑音とはりつき雑音が抑圧され、静止領域で
は空間解像度の高い、良好な再生画像品質が得られ、画
像品質を適応制御できる。
第１図はこの発明の一実施例による画像符号化伝送装置
の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例
による画像符号化伝送装置の空間フィルタの画素配置を
示す説明図、第３図は空間フィルタ特性制御例、第４図
は従来の画像符号化伝送装置の構成を示すブロック図で
ある。 図において、（９）は比較器、（１０）はブロック判定
情報、（１７）は閾値、（２１）は再生画像信号、（２
４）は動き補償回路、（２５）動きベクトル情報、（２
６）は空間フィルタ、（２７）は平滑化された再生画像
信号である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例
による画像符号化伝送装置の空間フィルタの画素配置を
示す説明図、第３図は空間フィルタ特性制御例、第４図
は従来の画像符号化伝送装置の構成を示すブロック図で
ある。 図において、（９）は比較器、（１０）はブロック判定
情報、（１７）は閾値、（２１）は再生画像信号、（２
４）は動き補償回路、（２５）動きベクトル情報、（２
６）は空間フィルタ、（２７）は平滑化された再生画像
信号である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 画像入力信号の画像上近接した位置にある画素を複数
個ずつまとめてブロック化し、該ブロック毎にベクトル
信号を作成して出力するブロック分割器と、 前記ベクトル信号について動画像の動きを示す動きベク
トルを検出し、該動きベクトルに基づきフレームメモリ
に記憶された前フレームの再生信号より動き補正をした
予測画像信号を生成する動き補償部と、 前記入力ベクトル信号と、前記予測画像信号との差分信
号を生成する減算器と、 前記差分信号の大きさを示す評価値を演算し、該評価値
と閾値との比較を行い、該演算値が閾値の範囲内の場合
には現入力ブロックと前記予測信号のブロックが同一で
あると判断し、ブロック判定情報を無効情報とし、該ブ
ロック判定情報（無効情報）及び前記動きベクトル情報
のみを符号化して送信バッファに送出し、前記評価値が
閾値の範囲外である場合は要送信ブロックとしてブロッ
ク判定情報を有効情報とし、前記差分信号の符号化情報
及びブロック判定情報（有効情報）送信バッファに送出
する比較部と、 前記動きベクトル情報、前記ブロック判定情報、及び有
効ブロックの符号化情報を復号化し、復号化信号を生成
するブロック復号化部と、 前記復号化信号と前記予測信号を加算し再生信号を生成
する加算器と、前記予測信号を１フレーム毎に記憶する
フレームメモリと、 前記送信バッファメモリに一時記憶される前フレームの
情報量に基づき前記閾値を制御する閾値制御部と、 を含む画像符号化伝送装置において、 前記再生信号を平滑化する空間フィルタと、前記閾値、
動きベクトルの大きさ及び、前記ブロック判定情報に基
づきフレーム単位及びブロック単位に適応的に前記空間
フィルタの平滑化特性値を制御する手段と、前記閾値を
伝送する手段とを備えたことを特徴とする画像符号化伝
送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145659A JPH0710103B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 画像符号化伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145659A JPH0710103B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 画像符号化伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309082A true JPS63309082A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0710103B2 JPH0710103B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15390120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62145659A Expired - Lifetime JPH0710103B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 画像符号化伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710103B2 (ja) |
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1987
- 1987-06-11 JP JP62145659A patent/JPH0710103B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0710103B2 (ja) | 1995-02-01 |
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