(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生装置においてトリックモード再生を行うためにマルチメディアコンテンツのストリームを修正する方法であって、
同期回路の周波数調整をイネーブルにしないように、映像フレームに関するアダプテーションフィールドにおいて不連続性指標を設定するステップと、
前記再生装置において、所望のトリックモードに従って、前記マルチメディアストリームの再生を容易にするため、前記アダプテーションフィールドの代替プログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）値を設定するステップと
を有し、前記代替ＰＣＲ値は、前記アダプテーションフィールドが関連付けられた映像フレームのプレゼンテーションタイムスタンプに等しい値に設定される、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、さらに、
アダプテーションフィールドがまだ関連付けられていない少なくとも１つの映像フレームに関するアダプテーションフィールドを挿入するステップを有する方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、さらに、
前記マルチメディアコンテンツのストリームから少なくとも１つの映像フレームを削除するステップを有する方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、さらに、
前記削除された映像フレームに関する少なくとも１つのアダプテーションフィールドを削除するステップを有する方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、さらに、
前記修正されたマルチメディアコンテンツのストリームをＭＰＥＧ受信機に送出するステップを有する方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、
前記ＭＰＥＧ受信機は、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）受信機である、方法。
【請求項７】
トリックモード再生を行うためにマルチメディアコンテンツのストリームを修正するシステムであって、
同期回路の周波数調整をイネーブルにしないように、映像フレームに関するアダプテーションフィールドにおいて不連続性指標を設定し、所望のトリックモードに従って、前記マルチメディアストリームの再生を容易にするため、前記アダプテーションフィールドの代替プログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）値を設定するプロセッサを有し、
前記代替ＰＣＲ値は、前記アダプテーションフィールドが関連付けられた映像フレームのプレゼンテーションタイムスタンプに等しい値に設定される、システム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムであって、
前記プロセッサはさらに、アダプテーションフィールドがまだ関連付けられていない少なくとも１つの映像フレームに関するアダプテーションフィールドを挿入する、システム。
【請求項９】
請求項７記載のシステムであって、
前記プロセッサはさらに、前記マルチメディアコンテンツのストリームから少なくとも１つの映像フレームを削除する、システム。
【請求項１０】
請求項９記載のシステムであって、
前記プロセッサはさらに、前記削除された映像フレームに係る少なくとも１つのアダプテーションフィールドを削除する、システム。
【請求項１１】
請求項７記載のシステムであって、
前記修正されたマルチメディアコンテンツのストリームは、ＭＰＥＧ受信機に送出される、システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のシステムであって、
前記ＭＰＥＧ受信機は、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）受信機である、システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、その内容のすべてが参照することによりここに含まれる２００３年７月２１日に出願された米国仮特許出願第６０／４８８，８３５号の優先権を主張する。
［本発明の政府の権利］
不適用
［本発明の技術分野］
本発明の構成は、一般に映像システムに関し、より詳細にはマルチメディアコンテンツストリームに対するトリックモード処理を実行するシステムに関する。
［発明の背景］
マルチメディアコンテンツは、それを格納するのに必要なストレージサイズを最小化し、マルチメディアコンテンツをコンテンツ視聴者に伝搬するのに必要な帯域幅を最小化するため、しばしば圧縮形式にデジタル符号化される。現在一般的な１つのデジタル圧縮形式は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）フォーマットである。デジタルテレビ配信システムは、典型的には、ＭＰＥＧ符号化マルチメディアコンテンツを、テレビなどのディスプレイに表示するため、ＭＰＥＧストリームを復号するデジタルテレビ受信機にストリーム処理する。
【０００２】
ＭＰＥＧストリームは、各フレームに関連付けされ、アダプテーションフィールドと呼ばれるものにより送出されるプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）を含む。ＰＣＲは、ＭＰＥＧストリームを符号化するエンコーダ内に含まれるローカル２７ＭＨｚクロックに基づくシステムタイムクロック（ＳＴＳ）と呼ばれる計数値である。ＰＣＲは、エンコーダのＳＴＳとデコーダのローカルシステムタイムクロック（ＬＳＴＣ）を同期させるのに利用される。ＭＰＥＧストリームはまた、しばしばＭＰＥＧストリームの各符号化画像のプレゼンテーションタイムスタンプ（ＰＴＳ）を含む。ＰＴＳは、符号化画像又は音声ブロックが受信機バッファから削除され、同時に復号され、表示のため表示されるべき時点を示す。
【０００３】
ＭＰＥＧストリームにより受信されるマルチメディアコンテンツを視聴するとき、視聴者の中には特定のトリックモードを実行することを所望する者もいるかもしれない。トリックモードとは、再生が通常スピード又は順方向には行われないマルチメディアの再生とすることが可能である。トリックモードの具体例は、早送り、巻き戻し、一時停止などがあげられる。トリックモードがＭＰＥＧストリームから復号されたマルチメディアコンテンツに対し実行されるとき、デコーダはＰＣＲ値を無視し、利用可能になるに従いフレームを復号及び表示することが推奨される。
【０００４】
この処理を実現するため、トリックモード再生中に処理されるＭＰＥＧストリームの各パケット化エレメンタリストリーム（ＰＥＳ）内において、ＤＳＭ＿ｔｒｉｃｋ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが「１」に設定される。ＤＳＭ＿ｔｒｉｃｋ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが「１」に設定されているとき、一般にデコーダはｖｂｖ＿ｄｅｌａｙよｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅの値を無視し、各画像を連続的に復号し、次の画像が復号されるまでそれを表示することが推奨される。ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙは、画像のスタートコードをバッファに入力してから画像全体を削除及び復号するまでの間の９０ｋＨｚクロックのピリオド数を表す１６ビット符号なし整数である。ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ値は、ＭＰＥＧイントラ画像、予測画像及び双方向画像（それぞれ、Ｉ、Ｐ及びＢフレーム）が表示されるべき順序を示す。しかしながら、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）受信機などの一部のデジタルテレビ受信機は、上記一般的な推奨に従っていない。この結果、このような準拠していない受信機は、ビットストリームからのＰＴＳ及びＰＣＲの値を利用して、映像を復号及び表示しようとする。従って、上記非準拠受信機は、適切にトリックモード再生を実現しない。
［発明の概要］
本発明は、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）受信機などの一般的なＭＰＥＧトリックモード実現形態の推奨に従っていないＭＰＥＧ受信機においてトリックモード再生機能を実現するため、マルチメディアコンテンツストリームを修正するシステム及び方法に関する。本システムは、映像フレームに係るアダプテーションフィールドのｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを設定するプロセッサを備えることが可能である。プロセッサはまた、アダプテーションフィールドにおいて代替的なプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）値を設定する。この代替的なＰＣＲ値は、アダプテーションフィールドが関連付けされる映像フレームのプレゼンテーションタイムスタンプ（ＰＴＳ）にほぼ等しい値に設定することが可能である。さらに、プロセッサは、アダプテーションフィールドがまだ関連付けされていなかった少なくとも１つの映像フレームにアダプテーションフィールドを挿入することが可能である。プロセッサはまた、マルチメディアコンテンツストリームから少なくとも１つの映像フレームを削除することができる。この削除された映像フレームに係るアダプテーションフィールドもまた、削除することが可能である。
［詳細な説明］
本発明は、トリックモード処理用には予め設定されていないデジタルテレビ受信機を用いてトリックモード処理を実行する方法に関する。トリックモード処理は、ストリーム内の各映像フレーム（フレーム）がバッファリングされる時間を制御するため、送出されたマルチメディアコンテンツストリーム内のタイミング情報を操作することにより実現される。より詳細には、アダプテーションフィールドは、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）ストリームに追加することが可能である。アダプテーションフィールドのｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒは、ＭＰＥＧストリーム内の不連続性を示すのに設定することが可能である。さらに、アダプテーションフィールドに含まれるプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）は、以下で詳細に説明されるように、所望のトリックモードに従ってＭＰＥＧストリームの再生を変化させる代替値に設定することが可能である。従って、トリックモード再生機能が、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）受信機などの一般的なＭＰＥＧトリックモード実現形態の推奨に従っていないＭＰＥＧ受信機において実現することが可能となる。
【０００５】
図１において、本発明を理解するのに有用なシステム１００のブロック図が示される。システム１００は、ディスプレイ１９０、記憶装置１５０及びＭＰＥＧ受信機１１０を有することが可能である。いくつかのＭＰＥＧ受信機が当業者に知られている。そのような受信機の１つは、不可欠な要素としてディスプレイ１９０を備えることが可能なＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）受信機である。典型的な構成では、ＭＰＥＧ受信機１１０は、ＭＰＥＧストリーム１２０を選択的に受信するチューナー１１５を有することが可能である。例えば、チューナー１１５は、アンテナ、テレビケーブルシステム、インターネット、又はＭＰＥＧストリーム１２０をチューナー１１５に供給可能な他の任意の装置又はシステムに通信可能に接続することが可能である。
【０００６】
ＭＰＥＧ受信機１１０はまた、キーパッド、リモコンインタフェース及び／又は他の任意のユーザインタフェース装置などのユーザ入力コマンドを受信可能なユーザ入力１４０を有することが可能である。ユーザ入力コマンドは、それを処理するＭＰＥＧ受信機１１０内のコンポーネントに伝搬することが可能である。例えば、ユーザコマンドはチューナー１１５に伝搬することが可能である。ユーザコマンドはまた、データ格納及びトリックモード処理などの各種記憶装置の処理を開始するため、記憶装置１５０に伝搬することが可能である。
【０００７】
さらに、ＭＰＥＧ受信機１１０は、ディプレイ１９０への表示のため、ＭＰＥＧストリーム１２０を圧縮されていない音声／映像ストリームに復号するＭＰＥＧデコーダ１２５を備えることが可能である。ＭＰＥＧデコーダ１２５は、図３を参照して詳述される同期回路１３０を備えることが可能である。このようなＭＰＥＧデコーダ１２５は当業者に知られている。ＭＰＥＧデコーダ１２５は、通信ポート１３５に通信可能にリンクすることが可能である。通信ポート１３５は、ＭＰＥＧ受信機１１０と１以上の他の装置との間のＭＰＥＧストリームの双方向の通信に適した任意のポートとすることが可能である。例えば、通信ポート１３５は、ＭＰＥＧストリームの双方向通信をサポートする通信ポート１５５を備えることが可能な記憶装置１５０に通信可能に接続することが可能である。一構成では、通信ポート１３５及び１５５は、動作可能に接続されるＩＥＥＥ１３９４（ＦｉｒｅＷｉｒｅ）ポート又はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポートとすることが可能である。
【０００８】
記憶装置１５０はまた、ＭＰＥＧストリームを処理するプロセッサ１６０、ＭＰＥＧストリームを格納するデータストア１７０、及びデータストア１７０を他の記憶装置コンポーネントとのインタフェースをとる記録／再生インタフェース１６５から構成することが可能である。プロセッサ１６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はＭＰＥＧストリームの処理に適した他の任意のプロセッサとすることが可能である。データストア１７０は、ＭＰＥＧデータを格納可能な任意のストレージとすることが可能である。例えば、データストアは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、磁気記憶媒体（ハードディスクドライブなど）、光記憶媒体、光磁気記憶媒体、又は他の任意の適切なデータストアから構成することが可能である。
【０００９】
動作について、チューナー１１５は、ＭＰＥＧストリーム１２０を選択するようチューニングすることが可能である。第１の再生モードでは、チューナー１１５は、ＭＰＥＧストリーム１２０をＭＰＥＧデコーダ１２５に伝搬することができ、その後、ＭＰＥＧデコーダ１２５は、ＭＰＥＧストリームを復号し、当該ストリームをディスプレイ１９０に転送する。この再生モードでは、ＭＰＥＧデコーダ１２５は、通常の再生スピードに相応するレートによりＭＰＥＧストリーム１２０を復号する。
【００１０】
記憶装置１５０を用いて、いくつかの追加的な再生モードがＭＰＥＧ受信機１１０により実現可能である。例えば、記憶装置は、トリックモード再生及びタイムシフトを実現するのに利用することが可能である。本構成では、ＭＰＥＧストリーム１２０は、チューナー１１５から通信ポート１３５及び１５５を介しプロセッサ１６０、記録／再生インタフェース１６５及び最終的にはデータストア１７０に通信することが可能である。（ＭＰＥＧストリーム１２０をＭＰＥＧデコーダ１２５ではなく記憶装置に送信する決定は、ユーザ入力１４０において受信されるユーザコマンドに応じる。）プロセッサ１６０は、ＭＰＥＧストリーム１２０内の各フレームに識別子を関連付けする。これらのフレーム識別子は、ＭＰＥＧストリーム１２０がデータストア１７０に格納される前に、ＭＰＥＧストリーム１２０に挿入することが可能である。フレーム識別子は、整数のシーケンス、又はフレームを特定するのに適した他の任意のタイプの識別子とすることが可能である。
【００１１】
トリックモード再生中、プロセッサ１６０は典型的には、記録／再生インタフェース１６５がデータストア１７０からＭＰＥＧストリーム１２０を抽出するよう指示する。その後、プロセッサ１６０は、ＭＰＥＧデコーダ１２５に所望のトリックモードに従ってＭＰＥＧストリームを再生させるため、ＭＰＥＧストリームを修正することが可能である。図２Ａ及び２Ｂを参照するに、早送りトリックモードを達成するのに実現されるＭＰＥＧストリームの修正の一例が示される。本例では、図２Ｂに示される修正されたＭＰＥＧストリーム２５０が、図２Ａに示されるもとのＭＰＥＧストリーム２００から導出される。早送り再生を達成するため、いくつかのフレーム２１０がＭＰＥＧストリーム２００から削除することが可能である。例えば、フレーム２１０−２、２１０−３、２１０−４，２１０−６、２１０−７、２１０−８及び２１０−１０を削除することができる。削除されたフレームに係るアダプテーションフィールド２１５もまた削除可能である。従って、アダプテーションフィールド２１５−４及び２１５−６を削除することができる。このため、フレーム２１０−１、２１０−５及び２１０−９とアダプテーションフィールド２１５−１及び２１５−９が、図２Ｂに示されるように、修正されたＭＰＥＧストリーム２５０に残される。アダプテーションフィールドが、関連するアダプテーションフィールドをまだ有していないフレームに加えることができる。従って本例では、アダプテーションフィールド２１５−５を追加することが可能である。
【００１２】
アダプテーションフィールド内のＰＣＲ値は、同期回路が修正されたＭＰＥＧストリーム２５０をＭＰＥＧデコーダにより復号されるレートを制御するのに設定することが可能である。例えば、各アダプテーションフィールドのＰＣＲ値は、アダプテーションフィールドが関連付けされるフレームに含まれるＰＴＳ値に等しい代替となるＰＣＲにより設定することが可能である。従って、図示された例では、アダプテーションフィールド２１５−１のＰＣＲ値は１０００から３００３までを可変とされ、アダプテーションフィールド２１５−５のＰＣＲ値は１５０１５に設定可能であり、アダプテーションフィールド２１５−９のＰＣＲ値は２５０００から２７０２７までを可変とされる。プロセッサはまた、フレームがＭＰＥＧデコーダに送出される前に、各アダプテーションフィールドにおいてｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを「１」に設定することができる。ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒは、修正されたＭＰＥＧストリームに不連続性が存在することを示す。これが生じると、デコーダは、図３を参照して詳述されるように、ローカルシステムタイムクロック（ＬＳＴＣ）を生成するデコーダ１３０のカウンタにアダプテーションフィールドの代替ＰＣＲをロードする必要がある。
【００１３】
図３を参照するに、ＭＰＥＧ同期回路１３０のブロック図が示される。同期回路１３０は、ＭＰＥＧデコーダに含まれる同期回路に典型的な閉ループ制御回路である。ＭＰＥＧデコーダが典型的な修正されていないＭＰＥＧストリームを受信すると、ＭＰＥＧデコーダは、電圧制御オシレータ３１５によりクロック処理されたカウンタ３１０にＭＰＥＧストリームからの第１のＰＣＲ３０５をロードする。一般に、電圧制御オシレータ３１５は、２７ＭＨｚシステムクロック信号３２０を出力する。第１のＰＣＲ３０５は、カウンタ３１０がＬＳＴＣ３２５を生成するためシステムクロック信号３２０に従ってインクリメントする初期カウンタ値を確立するのに利用される。次のＰＣＲ３３０が受信されると、それは減算器３３５においてＬＳＴＣ３２５と比較される。減算器３３５は、ＬＳＴＣ３２５と次のＰＣＲ３３０の値との差を表す誤差信号３４０を出力する。ＬＳＴＣ３２５の出力値が次のＰＣＲ３３０と正確に一致する場合、誤差信号３４０は、ＬＳＴＣ３２５がエンコーダのシステムタイムクロック（ＳＴＣ）と同期していることを示す「０」の値を有することとなる。ＬＳＴＣ３２５と次のＰＣＲ３３０との間に差があれば、誤差信号３４０は非零の値を有することとなる。誤差信号３４０は、望ましくないハーモニックを削除し、制御電圧３５０を生成するため、ローパスフィルタ３４５によりフィルタリング可能である。その後、制御電圧３５０は、電圧制御オシレータ３１５の周波数を調整し、システムタイムクロックの周波数に電圧制御オシレータをロックするための制御信号として利用される。例えば、ＬＳＴＣ３２５が次のＰＣＲ３３０より大きな値を有する場合、制御電圧３５０は、電圧制御オシレータ３１５の周波数を減少させる。これは、高速再生には望ましくない。
【００１４】
ＰＣＲ３０５と３３０の値はデコーダのローカルシステムタイムクロック（ＬＳＴＣ）とエンコーダのシステムタイムクロックと同期させるのに利用されるため、修正されたＭＰＥＧストリームのアダプテーションフィールドは、同期回路１３０の周波数調整プロセスを効果的に非イネーブルとするよう設定することが可能である。特に、各アダプテーションフィールドのｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒの設定により、各代替ＰＣＲをカウンタ３１０に新たなＰＣＲ３０５としてロードし、これにより、ＬＳＴＣ３２５を新たな代替ＰＣＲ値に再設定する。これにより、減算器３３５は次のＰＣＲ３３０を受信し、誤差信号３４０を生成しない。従って、電圧制御オシレータの周波数は、修正されたＰＣＲの値に応じて減少することはない。
【００１５】
さらに、各代替ＰＣＲ値が、それに係るフレームがＭＰＥＧデコーダに送出される前に、新たなＬＳＴＣ３２５を確立するためカウンタ３１０にロードすることができる。従って、フレームがＭＰＥＧデコーダに送出されるまでに、フレームのＰＴＳにより表される時間は、すでに経過することとなる。これにより、ＭＰＥＧデコーダは、即座にフレームを復号し、追加的なバッファ遅延なくフレームをディスプレイに転送する。この結果、修正されたＭＰＥＧストリームは、高速トリックモードとして提供される。
【００１６】
図４において、本発明の理解に有用なフローチャートが示される。ステップ４０５において開始されると、記憶装置は受信機から、例えば、ユーザにより入力された早送りコマンドなどを受信することができる。記憶装置は、ステップ４１０に示されるように、早送りスピードに基づき送出されるべき次のフレームを検索することができる。ステップ４１５に移行して、記憶装置は、送出されるべき次のフレームのＰＴＳをチェックし、アダプテーションフィールドの代替ＰＣＲを生成し、ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを設定する。ステップ４２０に続いて、記憶装置は、アダプテーションフィールドをＭＰＥＧデコーダに送出することができ、ＭＰＥＧデコーダはＭＰＥＧデコーダの同期回路のＬＳＴＣを新たな代替ＰＣＲ値により更新する。ステップ４２５において、記憶装置は、アダプテーションフィールドに関するフレームをＭＰＥＧデコーダに送出することができる。判定ボックス４３０、ステップ４３５及び再びステップ４１０を参照するに、本プロセスは早送り処理が停止するまで繰り返すことができる。
【００１７】
ここで、上記記載は早送りトリックモードを説明したが、本発明はまた他のトリックモードを実現するのに利用可能であることに留意すべきである。例えば、ＰＣＲ値は、関連するフレームのＰＴＳ値より大きく低い代替値に設定することが可能である。従って、ＭＰＥＧデコーダは、通常の再生より長い時間フレームをバッファさせることも可能である。現在表示されているフレームは、バッファのフレームが復号及び表示されるようリリースされるまで、繰り返し行うことができる。また、本発明の他の及びさらなる実施例が本発明の基本的範囲から逸脱することなく考案可能であり、その範囲は以下の請求項により決定されるということに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の理解に有用なシステムのブロック図を示す。
【図２】図２は、本発明の理解に有用なＭＰＥＧストリームの一部を示す。
【図３】図３は、本発明の理解に有用なＭＰＥＧデコーダ同期回路を示す。
【図４】図４は、早送り再生を実現する本発明の実施例の理解に有用なフローチャートを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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