(57)【要約】  通信端末装置１では、通信エージェント１３と呼ばれるソフトウェア・アプリケーションが起動しており、通信エージェント１３は、音声通信手段１１およびデータ通信手段１２のそれぞれの通信方式における通信品質を監視し、事前に与えられた優先付けルールに従って選択された音声通信方式でセッションが開始された後、通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、データ通信手段１２を用いて、新たな音声通信方式へセッションを変更する制御を行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類の音声通信方式を有する第１の通信機能と、少なくとも１つのデータ通信方式を有する第２の通信機能とを有し、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を用いてコグニティブ無線通信が可能な通信端末装置であって、
前記第１および第２の通信機能における通信品質を監視する制御部を有し、
前記制御部は、第１の音声通信方式でセッションが開始された後、前記通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、前記第２の通信機能を用いて、第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うことを特徴とする通信端末装置。
【請求項２】
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部を、更に有し、前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した前記位置情報に基づき、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行う請求項１に記載の通信端末装置。
【請求項３】
音声バッファを、更に有し、前記制御部は、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する際に、前記音声バッファを制御して音声通信の途切れを抑制する制御を行う請求項１に記載の通信端末装置。
【請求項４】
少なくとも２種類の音声通信方式を有する第１の通信機能と、少なくとも１つのデータ通信方式を有する第２の通信機能とを有し、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を用いてコグニティブ無線通信が可能な通信端末装置の制御方法であって、
前記第１および第２の通信機能における通信品質を監視するステップと、
第１の音声通信方式でセッションが開始された後、前記通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、前記第２の通信機能を用いて、第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うステップと、
を含むことを特徴とする通信端末装置の制御方法。
【請求項５】
自装置の位置情報を取得するステップと、
取得した前記位置情報に基づき、前記第２の音声通信方式へセッションを変更するステップと、
を含む請求項４に記載の通信端末装置の制御方法。
【請求項６】
前記第２の音声通信方式へセッションを変更する際に、音声バッファを制御して音声通信の途切れを抑制するステップと、を含む請求項４に記載の通信端末装置の制御方法。
【請求項７】
少なくとも２種類の音声通信方式を有する第１の通信機能と、少なくとも１つのデータ通信方式を有する第２の通信機能とを有し、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を用いてコグニティブ無線通信が可能な通信端末装置のプロセッサであって、
前記第１および第２の通信機能における通信品質を監視する制御部を有し、
前記制御部は、第１の音声通信方式でセッションが開始された後、前記通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、前記第２の通信機能を用いて、第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うことを特徴とする通信端末装置のプロセッサ。
【請求項８】
前記制御部は、自装置の位置情報に基づき、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行う請求項７に記載の通信端末装置のプロセッサ。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する際に、音声バッファを制御して音声通信の途切れを抑制する制御を行う請求項７に記載の通信端末装置のプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願へのクロスリファレンス】
【０００１】
本願は、日本国特許出願第２０１１−２１１０９７号（２０１１年９月２７日出願）の優先権の利益を主張し、これらの全内容を参照により本願明細書に取り込むものとする。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、コグニティブ無線通信が可能な通信端末装置、その制御方法及びプロセッサに関する。
【背景技術】
【０００３】
携帯通信端末の高密度実装化に伴い、１つの携帯通信端末上にＣＤＭＡ、ＰＨＳ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communication）等の複数の音声通信方式が搭載され、同時にＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＨＳＰＡ（High Speed Packet Access)等の複数のデータ通信方式が搭載された携帯通信端末が開発されている。無線データ通信網を経由して音声通信を行う方法についても実用化が進んでおり、使用者の利用できる音声通信方式が多様化している。また、携帯通信端末の高性能化により、プログラムによる複雑な制御や情報の管理、外部ノードとの通信が容易となっており、携帯通信端末が自律的に自端末、通話先端末で利用可能な通信方式、通信環境を判断して動作が可能な状況となっている。【０００４】
なお、特許文献１には、複数の通信部を有し、各々の通信部を通信品質が所定の規定値を超えた基地局に接続させる携帯通信端末および通信システムが開示されている。
また、特許文献２には、通話が回線状態の障害により途中切断した場合、利用者はその理由を自動的かつ即座に認識することが可能な通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６７８７６号公報
【特許文献２】特開２００７−３００２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来技術では、音声通信方式が多様化しているが故に、使用者が音声通信を行う際には、通信を行う場所において、どの通信方式が最も適しているのか、また、どの相手に対して、いつ、どの通信方式で通信が可能なのかを把握することが困難となっている。
また、通話を開始した後、使用者が、通話品質の良好な通信方式があることを知ったとしても、従来技術では、使用者が、音声通信方式を切り替えようとした場合、一旦、通話を切断して、改めて発呼の操作をする必要があり、煩雑であった。【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、最適な音声通信方式を使用しての通話を可能にするとともに、音声通信方式を切り替える際に使用者への負担を軽減できる通信端末装置、その制御方法及びプロセッサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の通信端末装置は、少なくとも２種類の音声通信方式を有する第１の通信機能と、少なくとも１つのデータ通信方式を有する第２の通信機能とを有し、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を用いてコグニティブ無線通信が可能な通信端末装置であって、前記第１および第２の通信機能における通信品質を監視する制御部を有し、前記制御部は、第１の音声通信方式でセッションが開始された後、前記通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、前記第２の通信機能を用いて、第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うことを特徴とする。【０００９】
本発明の通信端末装置は、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部を、更に有し、前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した前記位置情報に基づき、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うことが好ましい。【００１０】
また、本発明の通信端末装置は、音声バッファを、更に有し、前記制御部は、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する際に、前記音声バッファを制御して音声通信の途切れを抑制する制御を行うことが好ましい。【００１１】
また、本発明の通信端末装置の制御方法は、少なくとも２種類の音声通信方式を有する第１の通信機能と、少なくとも１つのデータ通信方式を有する第２の通信機能とを有し、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を用いてコグニティブ無線通信が可能な通信端末装置の制御方法であって、前記第１および第２の通信機能における通信品質を監視するステップと、第１の音声通信方式でセッションが開始された後、前記通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、前記第２の通信機能を用いて、第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うステップと、を含むことを特徴とする。【００１２】
本発明の通信端末装置の制御方法は、自装置の位置情報を取得するステップと、取得した前記位置情報に基づき、前記第２の音声通信方式へセッションを変更するステップと、を含むことが好ましい。【００１３】
また、本発明の通信端末装置の制御方法は、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する際に、音声バッファを制御して音声通信の途切れを抑制するステップと、を含むことが好ましい。【００１４】
また、本発明の通信端末装置のプロセッサは、少なくとも２種類の音声通信方式を有する第１の通信機能と、少なくとも１つのデータ通信方式を有する第２の通信機能とを有し、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を用いてコグニティブ無線通信が可能な通信端末装置のプロセッサであって、前記第１および第２の通信機能における通信品質を監視する制御部を有し、前記制御部は、第１の音声通信方式でセッションが開始された後、前記通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、前記第２の通信機能を用いて、第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うことを特徴とする。【００１５】
本発明の通信端末装置のプロセッサは、前記制御部が、自装置の位置情報に基づき、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する制御を行うことが好ましい。【００１６】
また、本発明の通信端末装置のプロセッサは、前記制御部が、前記第２の音声通信方式へセッションを変更する際に、音声バッファを制御して音声通信の途切れを抑制する制御を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、通信エージェントが連携して、接続情報の共有、ネゴシエーション、音声パスの切り替えを行うことにより、また、問い合わせ用サーバを使用することにより、音声通信方式の選択を行うので、最適な音声通信方式を使用しての通話を可能にすることができる。
また、本発明は、通信エージェントが、使用者に特別な操作をさせることなく、最適な音声通信方式へ切り替えを行うので、音声通信方式の切り替えの際に使用者への負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る通信端末装置を含むコグニティブ無線通信システムを示す構成概要図である。
【図２】図２は、通信エージェントの動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、通信エージェントの動作を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、切替元の音声パスのレイテンシが、切替先の音声パスのレイテンシより小さい場合に、音声パスの音声バッファサイズを段階的に変更する動作を説明する図である。
【図５】図５は、切替元の音声パスのレイテンシが、切替先の音声パスのレイテンシより大きい場合に、音声パスの音声バッファサイズを段階的に変更する動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る通信端末装置を含むコグニティブ無線（Cognitive radio）通信システムを示す構成概要図である。図１に示すコグニティブ無線通信システムは、複数の通信端末装置１と問い合わせ用サーバ２と、音声通信ネットワーク３と、データ通信ネットワーク４からなる。通信端末装置１は、ＰＨＳ、ＣＤＭＡ、インターネット電話（ＷｉＦｉ、ＨＳＰＡ経由のＳＩＰ通話、ｓｋｙｐｅ（登録商標）、ＬＩＮＥ（商標））、ＬＴＥ、等の少なくとも２種類の音声通信方式を有する音声通信手段１１（第１の通信機能）と、ＬＴＥ、ＳＭＳ、ＩＰ通信、ＷｉＭＡＸ（図示せず）等の少なくとも１つのデータ通信方式を有するデータ通信手段１２（第２の通信機能）と、通信エージェント１３（制御部）と、ユーザインタフェース（ＵＩ）１４と、ＧＰＳ（図示せず）を備えている。
【００２０】
通信端末装置１同士は、音声通信手段１１を用いて音声通信ネットワーク３を介して音声パスにより接続可能であり、また、データ通信手段１２を用いてデータ通信ネットワーク４を介して音声パスとデータ通信パスにより接続可能となっている。データ通信ネットワーク４には、問い合わせ用サーバ２が接続されている。
【００２１】
図１に示す通信端末装置１は、音声通信手段１１およびデータ通信手段１２を用いてコグニティブ無線通信が可能な端末装置である。通信端末装置１では、通信エージェント１３と呼ばれるソフトウェア・アプリケーションが起動している。通信エージェント１３は、音声通信手段１１およびデータ通信手段１２のそれぞれの通信方式における通信品質を監視し、事前に与えられた優先付けルールに従って選択された音声通信方式でセッションが開始された後、通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合、データ通信手段１２を用いて、新たな音声通信方式へセッションを変更する制御を行う。
【００２２】
また、通信端末装置１は、自装置の位置情報を取得するＧＰＳ（位置情報取得部）を更に備えて、通信エージェント１３が、ＧＰＳが取得した位置情報に基づき、新たな音声通信方式へセッションを変更する制御を行うようにしてもよい。
【００２３】
さらに、通信エージェント１３は、下記の機能、役割を有する。
・通信エージェント１３は、通話者が通話先を指定するための電話帳機能を提供する。
・通信エージェント１３は、自装置が備える音声通信方式による通信について、呼の管理、通信品質の監視を行う。
・通信エージェント１３は、自装置が備えるデータ通信方式による通信について、接続の管理、通信状態の管理、ＩＰアドレスの管理を行う。
・通信エージェント１３は、通話先とセッション開始後、通話先の通信エージェントと通信を行い、自装置が備える音声通信方式とデータ通信方式を通知すると共に、通話先装置が備える音声通信方式とデータ通信方式についての情報の取得を行う。
・通信エージェント１３は、取得した情報を問い合わせ用サーバ２に送信し、問い合わせ用サーバ２から最も安定した通信を行うための通信方式の優先付けリスト情報を取得し、取得した優先付けリスト情報に従って、新たな音声通信方式を選択する。
・通信エージェント１３は、問い合わせ用サーバ２に障害が発生し、問い合わせ用サーバ２と通信が行えない場合には、事前に与えられたデフォルトの優先付けルールに従って、新たな音声通信方式を選択する。
・通信エージェント１３は、必要に応じて通話先の通信エージェントとネゴシエーションを行い、新たな音声通信方式を選択する。
・通信エージェント１３は、新たな音声通信方式による通信を確立後、自装置および通話先装置が備える段階的に調整可能な音声バッファを使用して、複数の音声通信方式の間で発生するレイテンシの差を吸収する（通信方式が異なるとレイテンシが異なるのが通常である。何もせずに切り替えを行うと、レイテンシの差は、通話者からは、音声の途切れとして認識される）。
・通信エージェント１３は、その後、音声パスの切り替えを行う。
・通信エージェント１３は、定期的に通話品質、通信環境を確認し、より適切な音声通信方式が見つかった場合には、その音声通信方式へセッションを切り替える。
・通信エージェント１３は、ユーザの通話終了操作により、セッションを終了する。
【００２４】
図１に示す問い合わせ用サーバ２は、下記の機能、役割を有する。
・問い合わせ用サーバ２は、通信端末装置１が備えるそれぞれの音声通信方式による通信についてのジッタ、レイテンシなどの通信品質の情報を通信エージェント１３から受信する。
・問い合わせ用サーバ２は、通信品質を比較し、音声通信方式を通信品質の良好な順にソートする。
・問い合わせ用サーバ２は、音声通信方式の優先付けリストを作成し、作成した優先付けリストの情報を問い合わせ元に返信する。
【００２５】
なお、問い合わせ用サーバ２は、下記の機能、役割を有するようにしても良い。
・問い合わせ用サーバ２は、通信エージェントから送付される通話する２点の位置情報（ＧＰＳ情報）と、利用可能な音声通信方式についての情報を受信する。
・問い合わせ用サーバ２は、受信した音声通信方式それぞれについて、事前に与えられたそれぞれの通信システムのエリアカバレッジ情報に基づいて、または、それぞれの通信システムの事業者が提供する通信システムのエリアカバレッジ情報に基づいて、２点間の通話料金を算出し、また、通話する両者の加入する料金プラン、時間帯等に基づく料金プランに従って、２点間の通話料金を算出する。
・問い合わせ用サーバ２は、得られた通話料金を比較し、音声通信方式を安い順にソートする。
・問い合わせ用サーバ２は、また、一度の通話時間等に制限がある場合には、その条件を付加した上で音声通信方式の優先付けリストを作成し、作成した優先付けリストの情報を問い合わせ元に返信する。
そして、通信エージェント１３は、問い合わせ用サーバ２から最も安価な通信を行うための通信方式の優先付けリスト情報を取得し、取得した優先付けリスト情報に従って、安価な新たな音声通信方式を選択するようにしてもよい。
【００２６】
次に、通信エージェントの動作を、図２および図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、通信エージェント１３は、通話者に電話帳機能を提供し、通話先の指示を行わせる、または、通話者に直接電話番号を入力させる（Ｓ１０１）。次に、通信エージェント１３は、指示された通話先の電話番号を判別し、事前に与えられた音声通信方式の優先付けルールに従って、さらに、電波状況を加味した上で、音声通信方式を選択し、発呼処理を行う（Ｓ１０２）。通信エージェント１３は、接続を確立し（Ｓ１０３）、通話（セッション）を開始する（Ｓ１０４）。
【００２７】
通話確立後は、通信エージェント１３は、ＳＭＳ、ｅ−ｍａｉｌその他のデータ通信方式を使用して、通話先装置の通信エージェントとＩＰ接続情報、認証キーの交換を行う（Ｓ１０５）。通信エージェント１３は、ＩＰ接続情報、認証キーを受信後は、通話先装置の通話エージェントとの間でＴＣＰ接続を行い、事前に交換された認証キーにて認証を行う（Ｓ１０６）。
【００２８】
一方で、通信エージェント１３は、自装置に具備された個々の通信方式について、電波受信品質の確認、通信パスの接続・切断を行い、また、ジッタ、レイテンシなどの通信品質を定期的に確認する（Ｓ１０７）。通信エージェント１３は、通話先装置の通信エージェントと装置情報（利用可能な音声通信方式、電波受信状況、電話番号、接続ＩＤ、ＧＰＳによる位置情報等）の交換を行う（Ｓ１０８）。
【００２９】
さらに、通信エージェント１３は、ジッタ、レイテンシなどの通信品質が所定の通信品質レベル以下となったと判断した場合は、Ｓ１０８により得られた情報をそれぞれ問い合わせ用サーバ２に送信し、Ｓ１０７で確認した通信品質等に基づく音声通信方式の優先付けリスト情報を得る（Ｓ１０９）。もし、障害等により問い合わせ用サーバ２にアクセスができない場合、通信エージェント１３は、事前に与えられたデフォルトの音声通信方式の優先付けルールに従うこととする。
【００３０】
通信エージェント１３は、通話先装置の通信エージェントに代替となる通信方式を提案し（Ｓ１１０）、通話先装置の通信エージェントとの間で、ネゴシエーションを行って、最も安定した代替音声通信方式を選択する（Ｓ１１１）。通信エージェント１３は、選択された代替音声通信方式に基づき、音声通信の接続を開始し（Ｓ１１２）、接続の確立を行う（Ｓ１１３）。
【００３１】
音声通信の確立後、通信エージェント１３は、既存の通話路、新しく確立された通話路それぞれについてジッタ、レイテンシ等の通信品質の確認を行う（Ｓ１１４）。通信エージェント１３は、通信品質に問題がなければ（Ｓ１１５でＹＥＳの場合）、音声パスの切り替えを行う。音声パスが異なる場合、それぞれレイテンシが異なるのが一般的である。そのため、通信エージェント１３は、Ｓ１１４で測定したレイテンシ情報に基づき、切替元の音声パスの音声バッファサイズ、または、切替先の音声パスの音声バッファサイズを段階的に変更する（Ｓ１１６）。
【００３２】
図４は、切替元の音声パスのレイテンシが、切替先の音声パスのレイテンシより小さい場合に、音声パスの音声バッファサイズを段階的に変更する動作を説明する図である。切替元の音声パスのレイテンシが、切替先の音声パスのレイテンシより小さい場合は、切替元の音声パスのバッファサイズを増やして、切替元と切替先の音声パスのバッファサイズを同じにする。
【００３３】
図５は、切替元の音声パスのレイテンシが、切替先の音声パスのレイテンシより大きい場合に、音声パスの音声バッファサイズを段階的に変更する動作を説明する図である。切替元の音声パスのレイテンシが、切替先の音声パスのレイテンシより大きい場合は、切替先の音声パスのバッファサイズを増やして、切替元と切替先の音声パスのバッファサイズを同じにする。
【００３４】
そして、通信エージェント１３は、通話先装置と同じタイミングで音声パスの切り替えを行う（Ｓ１１７）。切替元と切替先の音声パスのレイテンシが同じなので、音声パスの切り替えをスムーズに行うことができる。
【００３５】
切替元と切替先の音声パスのレイテンシが同等となった時点で、通信エージェント１３は、新しい音声パスに音声データを流して、代替音声通信方式で通話（セッション）を継続する（Ｓ１１８）。通信エージェント１３は、新しい音声パスに音声データが流れていることを確認後、切り替え前の音声パスに音声データを流すことを停止する（Ｓ１１９）。切り替え完了後、Ｓ１１６でバッファサイズを増加させていた場合は、通信エージェント１３は、図５に示すように、段階的にバッファサイズを適正な値に戻す（Ｓ１２０）。
【００３６】
通信エージェント１３は、自装置に具備された個々の通信方式、通信環境の状態について定期的に確認を行い（Ｓ１２１）、通話先との共有情報の更新を行う（Ｓ１２２）。通信エージェント１３は、より適切な通信方式があった場合（Ｓ１２３でＹＥＳの場合）は、Ｓ１１１に戻って切り替え処理を開始する。通信エージェント１３は、適切な通信方式がなく（Ｓ１２３でＮＯの場合）、通話を継続する場合（Ｓ１２４でＹＥＳの場合）は、Ｓ１２１に戻り、通話を継続しない場合（Ｓ１２４でＮＯの場合）は、通話者による切断操作により回線切断を行う（Ｓ１２５）。通信エージェント１３は、回線切断後は、エージェント間で交換したセキュリティ情報を消去する（Ｓ１２６）。
【００３７】
なお、上述した実施の形態では、通信エージェント１３は、音声通信方式でセッションを開始し、通信品質情報に基づいて新たな音声通信方式へセッションを変更したが、データ通信方式でセッションを開始し、必要に応じて音声通信方式へセッションを変更するようにしても良い。
【００３８】
上述したように、本発明の実施の形態に係る通信端末装置は、自装置上の通信エージェント（アプリケーション）が自律的に通信方式、通話路の制御を行うことにより、使用者が特別な操作をすることなく、最適な音声通信方式を使用して通話ができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信端末装置は、通信エージェントが連携して、接続情報の共有、ネゴシエーション、音声パスの切り替えを行うことにより、確実性の高い情報に基づいた音声通信方式の選択が行える。また、本発明の実施の形態に係る通信端末装置は、問い合わせ用サーバを使用することにより、確実性の高い情報に基づいた音声通信方式の選択が行える。
また、本発明の実施の形態に係る通信端末装置は、自装置に具備された通信方式について定期的に品質情報の収集を行い、常に最適な通信方式を確認するため、環境の変化に追従して、都度、最適な音声通信方式が選択できる。
また、本発明の実施の形態に係る通信端末装置は、代替通信方式の確立後に通話先装置とタイミング同期して音声パスの切り替えを行うため、通話者が感じる音声の途切れを最小限とすることができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信端末装置は、音声パスの切り替えを行う前に音声バッファの調整を行うことで、２つの通話パスによるレイテンシの違いによる、音声パス切替時の音の途切れを抑えることができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信端末装置は、通話中にバックグラウンドで代替となる通信方式による通信の確立を行い、品質の確認を行った上で音声パスの切り替えを自動的に行うことにより、通話を継続したまま、最適な音声通信手方式へと自動的に、シームレスに切り替えを行うことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  通信端末装置
２  問い合わせ用サーバ
３  音声通信ネットワーク
４  データ通信ネットワーク
１１  音声通信手段
１２  データ通信手段
１３  通信エージェント（制御部）
１４  ユーザインタフェース（ＵＩ）
【図１】
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【図２】
2013046691.tif 000004
【図３】
2013046691.tif 000005
【図４】
2013046691.tif 000006
【図５】
2013046691.tif 000007
【国際調査報告】
2013046691.tif 000008
2013046691.tif 000009
2013046691.tif 000010