(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変長部と固定長部とからなる伝送フレームを送信する送信装置にて実行される送信方法であって、
再生同期用信号を生成する手段が、外部装置から入力されたデータから、前記入力されたデータの標本化周期に応じた周期の再生同期用信号を生成する工程と、
クロック信号を生成する手段が、前記外部装置から入力されるデータの標本化周期に応じた周期のクロック信号を生成する工程と、
検出手段が、前記動作モードの切り換えによって生じる、前記再生同期用信号と、前記クロック信号との位相差を検出する検出工程と、
フレーム生成手段が、前記検出した位相差に応じて前記可変長部の長さを変更した伝送フレームを生成するフレーム生成工程と、
送信手段が、前記生成した前記伝送フレームを、前記クロック信号の周期に同期して受信装置へ送信する送信工程と、
を有することを特徴とする送信方法。
【請求項２】
前記検出工程では、前記可変長部と前記送信装置の内部で生成されたデータに基づいて生成された前記固定長部とからなる伝送フレームを送信する第１の動作モードから、前記可変長部と前記外部装置から入力されたデータに基づいて生成された前記固定長部とからなる伝送フレームを送信する第２の動作モードへの切り換えによって生じる、前記再生同期用信号と前記クロック信号との位相差を検出することを特徴とする請求項１記載の送信方法。
【請求項３】
前記動作モードは、データを入力する外部装置が変更されることによって切り換わることを特徴とする請求項１記載の送信方法。
【請求項４】
前記フレーム生成工程では、前記可変長部の長さを所定の範囲で変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の送信方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の送信方法を実行する送信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の送信装置と、当該送信装置から送信された伝送フレームを受信する受信装置とで構成されることを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の送信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
外部装置から入力されるデータから生成した伝送フレームを送信する第１の動作モードと、送信装置の内部で生成されるデータから生成した伝送フレームを送信する第２の動作モードと、を切り換えて動作することが可能な送信装置であって、
前記外部装置から入力される、再生同期用データを含む多チャンネル音響データをデコードし、音響データと再生同期用信号とを生成するデコーダと、
システム設定に関するコマンドデータ、もしくはヌルデータを生成する送信データ生成部と、
前記第１の動作モードの場合は、前記デコーダにより生成された音響データを出力し、前記第２の動作モードの場合は、前記送信データ生成部により生成されたデータを出力するデータセレクタと、
前記第１の動作モードの場合は、前記デコーダにより生成された再生同期用信号を出力し、前記第２の動作モードの場合は、信号の出力を行わないよう制御するクロックセレクタと、
前記再生同期用信号の周期に応じた周期のクロック信号を生成するクロック生成部と、
前記第１の動作モードの場合は、前記デコーダにより生成された再生同期用信号と、前記クロック生成部により生成されたクロック信号との位相差情報を出力し、前記第２の動作モードの場合は、所定の位相差情報を出力する出力部と、
前記出力部の出力に基づいて、調整時間情報を生成する調整時間判定部と、
前記データセレクタの出力と、前記調整時間判定部により生成された調整時間情報と、に基づいて、データフレームを生成するデータフレーム生成部と、
前記データフレーム生成部により生成されたデータフレームからＯＦＤＭシンボルを生成する生成部と、
バースト信号を生成するバースト信号生成部と、
前記バースト信号と、前記ＯＦＤＭシンボルと、前記調整時間情報に応じた長さのフレーム調整信号と、からなる伝送フレームを生成する生成手段と、
前記クロック信号生成部により生成されたクロック信号の周期に同期して、前記伝送フレームを送信する送信手段と、
を有することを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部装置から入力されたデータから伝送フレームを生成して送信する送信方法、送信装置及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
出力に定時制が要求される映像や音声などのストリーミングデータを送信する場合、受信装置側ではデータの再生タイミングを送信装置側に合わせる仕組みが必要である。このような外部装置から送信装置へ一定周期で入力されるデータを受信装置に対して送信する場合に、連続する所定の構成を有する伝送フレームとして送信することが考えられている。しかし、データの入力周期の揺らぎや外部装置と送信装置との間の動作クロック周波数の偏差が存在する場合、データの入力速度と送信速度との間に差が発生する。その結果、データの欠損やフレームの非連続性が発生し、映像や音声などのストリーミングデータの高品位な伝送が行えないという問題がある。
【０００３】
そこで、バッファメモリを備えることにより両速度差を吸収し、送信速度を平準化することが広く行われている。しかし、バッファメモリを備えていても、データの入力周期の揺らぎが一方に偏っていたり、外部装置と送信装置との間の動作クロック周波数の偏差が存在したりすると、バッファメモリのオーバーフローやアンダーフローが発生する。
【０００４】
上述の問題に対処するために、バッファメモリの蓄積量に応じて、フレームを構成するプリアンブルの長さを変化させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−７２２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、外部装置の切り換えにおける動作が開示されていない。特許文献１の構成では、外部装置の切り換えにおけるデータの入力タイミングの変化に起因してバッファメモリに蓄積されるデータ量が瞬間的に増加又は減少し、バッファメモリがオーバーフローやアンダーフローする恐れがある。これを防ぐためには、外部装置の切り換え時にも、オーバーフローしないだけのバッファメモリを用意し、アンダーフローしないだけのデータをバッファメモリに蓄積して動作する必要がある。
【０００６】
この場合、相応量のデータをバッファメモリに蓄積して動作するため、本来不要な伝送遅延が発生してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、可変長部と固定長部とからなる伝送フレームを送信する送信装置において、動作モードの切り換えによって生じる問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、可変長部と固定長部とからなる伝送フレームを送信する送信装置にて実行される送信方法であって、
再生同期用信号を生成する手段が、外部装置から入力されたデータから、前記入力されたデータの標本化周期に応じた周期の再生同期用信号を生成する工程と、
クロック信号を生成する手段が、前記外部装置から入力されるデータの標本化周期に応じた周期のクロック信号を生成する工程と、
検出手段が、前記動作モードの切り換えによって生じる、前記再生同期用信号と、前記クロック信号との位相差を検出する検出工程と、
フレーム生成手段が、前記検出した位相差に応じて前記可変長部の長さを変更した伝送フレームを生成するフレーム生成工程と、
送信手段が、前記生成した前記伝送フレームを、前記クロック信号の周期に同期して受信装置へ送信する送信工程と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、外部装置から入力されるデータから生成した伝送フレームを送信する第１の動作モードと、送信装置の内部で生成されるデータから生成した伝送フレームを送信する第２の動作モードと、を切り換えて動作することが可能な送信装置であって、前記外部装置から入力される、再生同期用データを含む多チャンネル音響データをデコードし、音響データと再生同期用信号とを生成するデコーダと、システム設定に関するコマンドデータ、もしくはヌルデータを生成する送信データ生成部と、前記第１の動作モードの場合は、前記デコーダにより生成された音響データを出力し、前記第２の動作モードの場合は、前記送信データ生成部により生成されたデータを出力するデータセレクタと、前記第１の動作モードの場合は、前記デコーダにより生成された再生同期用信号を出力し、前記第２の動作モードの場合は、信号の出力を行わないよう制御するクロックセレクタと、前記再生同期用信号の周期に応じた周期のクロック信号を生成するクロック生成部と、前記第１の動作モードの場合は、前記デコーダにより生成された再生同期用信号と、前記クロック生成部により生成されたクロック信号との位相差情報を出力し、前記第２の動作モードの場合は、所定の位相差情報を出力する出力部と、前記出力部の出力に基づいて、調整時間情報を生成する調整時間判定部と、前記データセレクタの出力と、前記調整時間判定部により生成された調整時間情報と、に基づいて、データフレームを生成するデータフレーム生成部と、前記データフレーム生成部により生成されたデータフレームからＯＦＤＭシンボルを生成する生成部と、バースト信号を生成するバースト信号生成部と、前記バースト信号と、前記ＯＦＤＭシンボルと、前記調整時間情報に応じた長さのフレーム調整信号と、からなる伝送フレームを生成する生成手段と、前記クロック信号生成部により生成されたクロック信号の周期に同期して、前記伝送フレームを送信する送信手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、送信装置の動作モードの切り換えに応じて、伝送フレームに含まれる可変長部の長さを変更することで品質を劣化させることなく、柔軟に対応可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１２】
本実施形態では、通信システムとして本発明を適用した５．１チャンネル音響システムを例に挙げて説明する。
【００１３】
図２は、本実施形態における５．１チャンネル音響システムの構成例を示すブロック図である。図２に示すプレーヤ２００、２０１は光ディスクなどの音響データが記録された記録媒体から多チャンネル音響データを読み出し、Ｓ／ＰＤＩＦなどの再生同期用データを含む多チャンネル音響データとして外部に出力する。尚、本実施形態では、説明の便宜のため、プレーヤは２台とするが、１台以上であれば台数に制限はない。
【００１４】
コントローラ２１０は遅延時間調整やボリューム調整など、システム内の設定を行い、ユーザの指示に基づいてプレーヤ２００、２０１から入力される音響データの一方を選択してアダプタ２２０〜２２５に向けて送信する。
【００１５】
アダプタ２２０〜２２５はコントローラ２１０が送信したシステム設定用の設定データ及び音響データを受信し、個々に接続されたスピーカ２３０〜２３５に出力する。スピーカ２３０〜２３５は個々に接続されたアダプタ２２０〜２２５の出力信号を音響出力する。
【００１６】
アダプタ２２０〜２２５には、個々のスピーカ２３０〜２３５の設置位置に応じた音響チャンネルが割り当てられている。つまり、アダプタ２２０はセンター（Ｃ）チャンネル、アダプタ２２１はサブウーファ（ＳＷ）チャンネル、アダプタ２２２はフロントライト（ＦＲ）チャンネルにそれぞれ割り当てられている。また、アダプタ２２３はリアライト（ＲＲ）チャンネル、アダプタ２２４はリアレフト（ＲＬ）チャンネル、アダプタ２２５はフロントレフト（ＦＬ）チャンネルにそれぞれ割り当てられている。
【００１７】
プレーヤ２００及び２０１とコントローラ２１０とはＳ／ＰＤＩＦなどの音響ケーブルで接続されている。コントローラ２１０とアダプタ２２１〜２２５とはデイジーチェーン形式にてケーブルで接続されている。この例では、コントローラ２１０とアダプタ２２０、アダプタ２２０とアダプタ２２１、アダプタ２２１とアダプタ２２２、アダプタ２２２とアダプタ２２３、アダプタ２２３とアダプタ２２４、アダプタ２２４とアダプタ２２５がそれぞれ接続されている。
【００１８】
上述の構成で、コントローラ２１０が送信する設定データ及び音響データはアダプタ２２０で受信され、アダプタ２２１に送信される。アダプタ２２１で受信されたデータはアダプタ２２２に送信される。このように、コントローラ２１０から送信された設定データ及び音響データはアダプタ２２０、アダプタ２２１、アダプタ２２２、アダプタ２２３、アダプタ２２４、アダプタ２２５の順に伝送される。
【００１９】
図２に示す５．１チャンネル音響システムは、初期設定モード、プレーヤＡ再生モード、プレーヤＢ再生モード、同期保持モードの４つの動作モードを有する。ここで、４つの動作モードを、図３に示す状態遷移図を用いて説明する。
【００２０】
尚、プレーヤＡ再生モードはプレーヤ２００を再生する再生モードであり、プレーヤＢ再生モードはプレーヤ２０１を再生する再生モードである。
【００２１】
図３は、本実施形態における５．１チャンネル音響システムの状態遷移の一例を示す図である。ユーザによってシステムの電源がＯＮされると、システムはＳ３０１の初期設定モードに遷移する。初期設定モードＳ３０１は、コントローラ２１０がアダプタ２２０〜２２５に音量調整コマンドや遅延時間調整コマンドなどシステム設定に関わるコマンドを送信する動作モードである。そして、設定が完了した後、Ｓ３０２の同期保持モードに遷移する。
【００２２】
同期保持モードＳ３０２は、音響データや設定データなど送信すべきデータが存在しない場合に、送受信クロックの同期を目的とした信号を伝送する動作モードである。同期保持モードＳ３０２で、コントローラ２１０はアダプタ２２０〜２２５にヌルデータなどの非有効データを送信することで信号伝送を継続する。
【００２３】
Ｓ３０３のプレーヤＡ再生モードとＳ３０４のプレーヤＢ再生モードは、ユーザの指示に基づいてプレーヤ（２００、２０１）の再生データを音響出力する動作モードである。プレーヤＡ再生モードＳ３０３又はプレーヤＢ再生モードＳ３０４で、プレーヤ（２００又は２０１）の再生を停止すると、同期保持モードＳ３０２に遷移する。また、プレーヤ２００からプレーヤ２０１へ再生切換時にはプレーヤＡ再生モードＳ３０３からプレーヤＢ再生モードＳ３０４へ移行する。逆に、プレーヤ２０１からプレーヤ２００へ再生切換時にはプレーヤＢ再生モードＳ３０４からプレーヤＡ再生モードＳ３０３へ移行する。
【００２４】
図４は、本実施形態で伝送されるフレームの構成の一例を示す図である。伝送フレームは、ガードインターバル４０２と有効シンボル４０３とを含む固定長のＯＦＤＭシンボルと、バースト信号４０１と、可変時間長のフレーム調整信号４０４とから構成されている。ここで、上記ＯＦＤＭは直交波周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）である。
【００２５】
ここで、バースト信号４０１は送受信クロックの同期を目的として送信される固定長の正弦波信号である。フレーム調整信号４０４は、プレーヤ２００、２０１から入力される音響データの入力周期の時間揺らぎに応じて、その時間長が変化する信号である。また、フレーム調整信号４０４の時間長の可変範囲は音響データの入力周期の時間揺らぎ以上となるように設定され、時間揺らぎを含む音響データの入力周期と一致する時間長のフレームが生成され、伝送される。
【００２６】
即ち、プレーヤ２００又は２０１の動作クロック周波数の偏差に応じたフレームが伝送されるため、バッファメモリのオーバーフローやアンダーフローが発生しない。従って、音の途切れなどの誤動作を生じることなく伝送を行うことが可能である。
【００２７】
次に、コントローラ２１０の構成及び動作を、図１を用いて説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態におけるコントローラ２１０の構成の一例を示すブロック図である。図１において、１００、１０１は多チャンネル音響デコーダ（以下、デコーダと略称）であり、その構成及び動作は同じである。デコーダ１００（１０１）は、プレーヤ２００（２０１）の出力するＳ／ＰＤＩＦ等の再生同期用データを含む多チャンネル音響データをデコードし、チャンネル毎のＰＣＭ形式の音響データと再生同期用信号とを生成する。ここで生成された音響データは信号線１５０（１５２）を介してデータセレクタ１０２に出力され、再生同期用信号は信号線１５１（１５３）を介してクロックセレクタ１０３に出力される。再生同期用信号は、プレーヤ２００（２０１）の出力する再生同期用データ（Ｓ／ＰＤＩＦの場合、プリアンブル）から生成され、音響データの標本化周期と等しい周期を有する。
【００２９】
尚、プレーヤ２００、２０１の動作クロックは時間的な揺らぎを有するため、プレーヤ２００、２０１の出力する音響データ中の再生同期用データ、及び再生同期用データから生成される再生同期用信号も時間的な揺らぎを有するものとなる。
【００３０】
データセレクタ１０２は、動作モード選択部１０４から信号線１５５を介して入力された動作モード情報に基づいて、３入力の１つを選択して出力する。ここで、動作モードがプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モード（第１の動作モード）の場合は、デコーダ１００かデコーダ１０１からの音響データを信号線１５７を介してデータフレーム生成部１０６に出力する。また、動作モードが初期設定モード及び同期保持モード（第２の動作モード）の場合は、送信データ生成部１０５から信号線１５４を介して入力された信号をデータフレーム生成部１０６に出力する。
【００３１】
クロックセレクタ１０３は、動作モード選択部１０４からの動作モード情報に基づいて、入力信号の選択出力を行う。ここで、動作モードがプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードの場合、デコーダ１００かデコーダ１０１の出力する再生同期用信号を信号線１５８を介して位相比較部１１１に出力する。また、動作モードが初期設定モードか同期保持モードの場合には、信号出力を行わない。
【００３２】
動作モード選択部１０４は、上述した４つの動作モードの中から選択された動作モード情報を、信号線１５５を介してデータセレクタ１０２、クロックセレクタ１０３、位相比較部１１１に出力し、信号線１５６を介して送信データ生成部１０５に出力する。
【００３３】
送信データ生成部１０５は、動作モードが初期設定モードの場合、音量調整コマンドや遅延時間調整コマンドなどシステム設定に関わるコマンドデータを生成し、信号線１５４を介してデータセレクタ１０２に出力する。また、動作モードが同期保持モードの場合、ヌルデータを生成し、データセレクタ１０２に出力する。
【００３４】
データフレーム生成部１０６は、データセレクタ１０２と調整時間判定部１１２とから入力されるデータに基づいて、図５に示すデータフレームを生成する。
【００３５】
図５は、本実施形態におけるデータフレームの構成の一例を示す図である。図５において、５０１はＣチャンネル、５０２はＦＲチャンネル、５０３はＦＬチャンネル、５０４はＲＲチャンネル、５０５はＲＬチャンネル、５０６はＳＷチャンネルのデータ領域である。これらのデータ領域には、各チャンネル用の音響データや設定データが配置される。そして、５０７はＡＵＸ領域であり、調整時間判定部１１２から入力される調整時間情報や動作モード情報が配置される。尚、遅延時間情報の詳細については、更に後述するが、復調の際に正しいＦＦＴ窓を生成するために必要な情報である。
【００３６】
ここで図１の説明に戻る。データフレーム生成部１０６で生成されたデータフレームは、信号線１５９を介してＯＦＤＭ変調部１０７に出力される。ＯＦＤＭ変調部１０７は、データフレーム生成部１０６から入力されたデータフレームをＯＦＤＭ変調して有効シンボルとガードインターバルとからなる複素ＯＦＤＭベースバンド信号を生成し、信号線１６０を介して直交変調部１０８に出力する。
【００３７】
直交変調部１０８は、ＯＦＤＭ変調部１０７から入力された複素ＯＦＤＭベースバンド信号を直交変調することによりＯＦＤＭパスバンド信号を生成し、信号線１６１を介してフレーム調整信号付加部１０９に出力する。
【００３８】
フレーム調整信号付加部１０９は、調整時間判定部１１２から入力される調整時間情報に応じた長さのフレーム調整信号を生成し、ＯＦＤＭパスバンド信号に付加する。フレーム調整信号には、ヌル信号等が用いられる。フレーム調整信号を付加されたＯＦＤＭパスバンド信号は、信号線１６２を介してＤ／Ａ変換部１１０に出力される。
【００３９】
Ｄ／Ａ変換部１１０は、タイミング信号生成部１１４から入力されるイネーブル信号の立ち上がりで、フレーム調整信号付加部１０９の出力をクロック信号生成部１１５から入力されるクロックに基づいてＤ／Ａ変換する。Ｄ／Ａ変換部１１０から出力されるアナログ信号は、信号線１６３を介して出力信号セレクタ１１７に出力される。
【００４０】
位相比較部１１１は、動作モード選択部１０４からの動作モード情報に基づいて位相の比較を行う。ここで、動作モードがプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードの場合、クロックセレクタ１０３の出力とフレームクロック生成部１１３の出力との立ち上がり時間差をクロック信号生成部１１５から入力されるクロックでカウントする。カウント値は位相差カウント値（位相差情報）として、信号線１６４を介して調整時間判定部１１２に出力される。動作モードがプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードの場合、クロックセレクタ１０３からは再生同期用信号が出力される。従って、再生同期用信号と、フレームクロック生成部１１３から出力されるクロック信号の立ち上がり時間と、の位相差を比較し、位相差カウント値として調整時間判定部１１２に出力する。また、動作モードが初期設定モードか同期保持モードの場合には、位相差カウント値０を調整時間判定部１１２に出力する。
【００４１】
調整時間判定部１１２は、位相比較部１１１の出力する位相差カウント値に基づいて調整時間情報を生成する。調整時間情報は、信号線１６５を介してデータフレーム生成部１０６、フレーム調整信号付加部１０９、フレームクロック生成部１１３、タイミング信号生成部１１４に出力される。調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報には上下限値が設定されており、調整時間判定部１１２は位相比較部１１１から入力される位相差カウント値が上下限範囲内である場合には位相差カウント値を調整時間情報として出力する。また、位相差カウント値が上下限範囲外である場合には位相差カウント値に近い上限値もしくは下限値を調整時間情報として出力する。フレーム調整信号付加部１０９は調整時間情報に基づいた時間長のフレーム調整信号を生成するため、この動作の結果としてフレーム調整信号の時間長の可変範囲は、設定された有限長の範囲内に収まるものとなる。
【００４２】
フレームクロック生成部１１３は、クロック信号生成部１１５の出力するクロック信号を分周すると共に、調整時間判定部１１２から入力される調整時間情報に基づいて立ち上がり点を変化させたクロック信号を生成する。この動作の結果、動作モードがプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードの場合、フレームクロック生成部１１３の生成するクロック信号の周期は、時間揺らぎを含む再生同期用信号の周期と略一致したものとなる。フレームクロック生成部１１３にて生成されたクロック信号は、信号線１６６を介して位相比較部１１１、タイミング信号生成部１１４に出力される。
【００４３】
タイミング信号生成部１１４は、フレームクロック生成部１１３の出力するクロック信号の立ち上がりから所定時間（Δｄ）経過した後、ＯＦＤＭシンボル時間とフレーム調整信号時間の和となる時間Ｈレベルとなるイネーブル信号を生成する。そして、イネーブル信号を、信号線１６７を介してＤ／Ａ変換部１１０、出力信号セレクタ１１７に出力する。ここで、Δｄは少なくともフレームクロック生成部１１３の生成するクロック信号の最長周期以上の長さを有する。
【００４４】
クロック信号生成部１１５は、信号線１６８を介して位相比較部１１１、フレームクロック生成部１１３、Ｄ／Ａ変換部１１０、タイミング信号生成部１１４、バースト信号生成部１１６にクロック信号を出力する。クロック信号はプレーヤ２００、２０１とは独立のクロック源から生成され、ＯＦＤＭ変復調系に用いるに十分な低ジッタのクロック信号である。
【００４５】
バースト信号生成部１１６は、クロック信号生成部１１５の信号を分周することで送受信クロック同期用信号を生成し、信号線１６９を介して出力信号セレクタ１１７に出力する。
【００４６】
出力信号セレクタ１１７は、タイミング信号生成部１１４から入力されるイネーブル信号に基づいて動作し、ＨレベルのときにはＤ／Ａ変換部１１０の出力を選択し、信号線１７０を介してＢＰＦ１１８に出力する。また、イネーブル信号がＬレベルのときにはバースト信号生成部１１６の出力を選択してＢＰＦ１１８に出力する。
【００４７】
ＢＰＦ１１８は、帯域制限用のバンドパスフィルタである。このＢＰＦ１１８を通過した信号は、信号線１６９を介して伝送路に出力される。バースト信号は、ＢＰＦ１１８により高調波が除去され、正弦波信号となり伝送路に出力される。
【００４８】
各部の動作の結果、図４に示す伝送フレームが伝送路に出力される。また、時間揺らぎを含む音響データの入力周期に応じてフレーム調整信号の時間長が変化し、音響データの入力周期に一致した時間長のフレームが伝送される。
【００４９】
ここで、コントローラ２１０の詳細な動作を、具体的な例を用いて説明する。システム条件を以下に示すが、本発明はこの条件に限定されるものではない。
・オーディオデータの標本化周波数：４８ｋＨｚ
・クロック信号生成部１１５の出力するクロック周波数：９０ＭＨｚ
・バースト信号時間：３．２８μｓｅｃ（９０ＭＨｚで２９５クロック）
・バースト信号周波数：１８ＭＨｚ
・ＯＦＤＭシンボル時間：１７．５μｓｅｃ（９０ＭＨｚで１５７５クロック）
・フレーム調整信号の可変時間範囲：０〜１１１ｎｓｅｃ（９０ＭＨｚで０〜１０クロック）
・フレーム調整信号の時間長は、調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報が０の場合、５５．５ｎｓｅｃ（９０ＭＨｚで５クロック）となり、調整時間情報に応じて時間長が変化する。
【００５０】
動作モードごとのコントローラ２１０の内部信号のタイミングを、図６〜図９を用いて説明する。図６は、初期設定モードと同期保持モードのタイミングを示す図である。また、図７は、プレーヤＡ再生モードとプレーヤＢ再生モードのタイミングを示す図である。また、図８は、同期保持モードからプレーヤＡ再生モードへの遷移を示す図である。更に、図９は、プレーヤＡ再生モードからプレーヤＢ再生モードへの遷移を示す図である。
【００５１】
まず、初期設定モードと同期保持モードでは、プレーヤ２００、２０１の出力に基づいた動作は行われず、クロック信号生成部１１５の出力する９０ＭＨｚクロックに基づいて生成された４８ｋＨｚ周期のデータフレームが伝送される。
【００５２】
図６において、６０１はクロック信号生成部１１５の生成する周波数９０ＭＨｚのクロック信号である。６０２は動作モード選択部１０４の出力信号であり、初期設定モード又は同期保持モードに設定されている。６０３はクロックセレクタ１０３の出力するクロック信号であり、初期設定モード又は同期保持モードでは、信号出力は行われない。６０４はフレームクロック生成部１１３の出力するクロック信号である。
【００５３】
尚、フレームクロック生成部１１３は、調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報が０であるため、クロック信号生成部１１５から入力される９０ＭＨｚのクロック信号を分周して生成した４８ｋＨｚのクロック信号を出力する。
【００５４】
６０５は位相比較部１１１が出力する位相差カウント値である。動作モードが初期設定モード又は同期保持モードの場合、位相差カウント値は常に０が出力される。６０６は調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報である。位相差カウント値が０であるため、調整時間情報も０が出力される。
【００５５】
６０７はデータフレーム生成部１０６が出力するデータフレームである。データフレーム生成部１０６は、初期設定モードの場合、設定データと調整時間情報を配置したデータフレームを生成し、同期保持モードの場合、ヌルデータと調整時間情報を配置したデータフレームを生成する。
【００５６】
６０８はタイミング信号生成部１１４が出力するイネーブル信号である。イネーブル信号は、フレームクロック生成部１１３の出力するクロック信号の立ち上がりから所定時間（Δｄ）経過した後、ＯＦＤＭシンボルとフレーム調整信号の和となる時間Ｈレベルを保持する。フレーム調整信号の時間長は、初期設定モード及び同期保持モードでは位相比較部１１１の出力カウント値が０であることから、常に５５．５ｎｓｅｃ（９０ＭＨｚで５ポイント相当）となる。このため、イネーブル信号のＨレベル時間は、１７．５５５μｓｅｃ（９０ＭＨｚで１５８０ポイント相当）となる。
【００５７】
６０９はＤ／Ａ変換部１１０が出力するフレーム調整信号が付加されたＯＦＤＭパスバンド信号である。６１０はバースト信号生成部１１６が出力するバースト信号であり、クロック信号生成部１１５から入力される９０ＭＨｚのクロック信号を分周して生成した１８ＭＨｚのクロック信号である。
【００５８】
６１１はＢＰＦ１１８から伝送路に出力されるフレーム信号である。ＯＦＤＭシンボル時間、バースト信号時間、フレーム調整信号時間の和は、１７．５μｓｅｃ＋３．２８μｓｅｃ＋５５．５ｎｓｅｃ＝２０．８３μｓｅｃ（４８ｋＨｚ）となる。
【００５９】
次に、プレーヤＡ再生モード及びプレーヤＢ再生モードにおけるコントローラ２１０の動作を、図７を用いて説明する。プレーヤＡ再生モード及びプレーヤＢ再生モードでは、時間的揺らぎを有する音響データの入力周期に応じたフレーム長の信号が生成され、伝送される。
【００６０】
図７において、７０１はクロック信号生成部１１５の生成する周波数が９０ＭＨｚのクロック信号である。７０２は動作モード選択部１０４の出力する信号であり、プレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードに設定されている。７０３はクロックセレクタ１０３の出力する再生同期用信号であり、時間的な揺らぎを有する。７０４はフレームクロック生成部１１３の生成するクロック信号である。フレームクロック生成部１１３は、調整時間情報に基づいて立ち上がり点を変化させたクロック信号を生成することで、再生同期用信号の周期に略一致したクロック信号を出力する。
【００６１】
７０５は位相比較部１１１が出力する位相差カウント値である。位相比較部１１１は、再生同期用信号とフレームクロック生成部１１３の出力するクロック信号の立ち上がり時間差をクロック信号生成部１１５のクロック信号でカウントした値を出力する。
【００６２】
７０６は調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報である。調整時間判定部１１２は、位相差カウント値が上下限値である±５を超える場合、５又は−５を出力し、位相カウント値が±５以内である場合には、位相カウント値を調整時間情報として出力する。
【００６３】
７０７はデータフレーム生成部１０６が出力するデータフレームである。データフレーム生成部１０６は、データセレクタ１０２の出力する音響データと調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報を配置したデータフレームを生成する。７０８はタイミング信号生成部１１４が出力するイネーブル信号である。プレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードの場合、イネーブル信号は調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報に応じた時間Ｈレベルを保持する。
【００６４】
７０９はＤ／Ａ変換部１１０が出力するフレーム調整信号が付加されたＯＦＤＭパスバンド信号である。７１０はバースト信号生成部１１６が出力するバースト信号であり、クロック信号生成部１１５から入力される９０ＭＨｚのクロック信号を５分周した１８ＭＨｚのクロック信号である。
【００６５】
７１１はＢＰＦ１１８から伝送路に出力されるフレーム信号である。ＯＦＤＭシンボル時間、バースト信号時間、フレーム調整信号時間の和は、１７．５μｓｅｃ＋３．２８μｓｅｃ＋０〜１１１ｎｓｅｃ＝２０．７８〜２０．８８μｓｅｃとなる。即ち、音響データの入力周期が２０．７８〜２０．８８μｓｅｃ内で揺らぐ場合、その揺らぎも含めた形で音響データの入力タイミングに同期してフレーム送信が行われる。このため、音響データの入力周期の時間揺らぎに起因するバッファメモリのオーバーフローやアンダーフローが発生することなく音響データを伝送可能である。
【００６６】
次に、同期保持モードからプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードに切り換えを行った際のコントローラ２１０の動作を、図８を用いて説明する。切り換え時において、クロックセレクタ１０３から出力される再生同期用信号の位相はランダムなものとなる。この際、コントローラ２１０はフレーム調整信号の時間長を可変範囲内で最大限に変更しつつ伝送を継続することで、速やかに音響データの入力タイミングとの同期を図る。この動作により、音の途切れなく動作モードの切り換えが行われる。
【００６７】
図８で、８０１はクロック信号生成部１１５の生成する周波数が９０ＭＨｚのクロック信号である。８０２は動作モード選択部１０４の出力する信号であり、同期保持モードからプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードに切り換えが行われた場合を示している。
【００６８】
８０３はクロックセレクタ１０３が出力する再生同期用信号である。動作モードが同期保持モードの場合には信号出力はなく、プレーヤＡ再生モード及びプレーヤＢ再生モードの場合には時間的な揺らぎを有する再生同期用信号が出力される。
【００６９】
８０４はフレームクロック生成部１１３の生成するクロック信号である。フレームクロック生成部１１３は、調整時間情報に基づいて立ち上がり点を変化させたクロック信号を生成する。８０５は位相比較部１１１が出力する位相差カウント値である。位相比較部１１１は、再生同期用信号とフレームクロック生成部１１３の出力するクロック信号の立ち上がり時間差をクロック信号生成部１１５のクロックでカウントした値を出力する。
【００７０】
８０６は調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報である。調整時間判定部１１２は、位相差カウント値が上下限値である±５を超える場合、５または−５を出力し、位相カウント値が±５以内である場合には、位相カウント値を調整時間情報として出力する。８０７はデータフレーム生成部１０６が出力するデータフレームである。８０８はタイミング信号生成部１１４が出力するイネーブル信号である。８０９はＤ／Ａ変換部１１０が出力するフレーム調整信号が付加されたＯＦＤＭパスバンド信号である。
【００７１】
８１０はバースト信号生成部１１６の出力するバースト信号であり、クロック信号生成部１１５から入力される９０ＭＨｚのクロック信号を５分周した１８ＭＨｚのクロック信号である。８１１はＢＰＦ１１８から伝送路に出力されるフレーム信号である。
【００７２】
次に、プレーヤＡ再生モードからプレーヤＢ再生モードへ切り換えを行った際のコントローラ２１０の動作を、図９を用いて説明する。
【００７３】
この切り換えの時に、クロックセレクタ１０３から出力される再生同期用信号の位相はランダムであり、図８に示す同期保持モードからプレーヤＡ再生モードかプレーヤＢ再生モードへの切り換えの時と動作が類似したものとなる。
【００７４】
図９で、９０１はクロック信号生成部１１５の生成する周波数が９０ＭＨｚのクロック信号である。９０２は動作モード選択部１０４の出力する信号であり、プレーヤＡ再生モードからプレーヤＢ再生モードへ切り換えが行われた場合を示している。
【００７５】
９０３はクロックセレクタ１０３が出力する再生同期用信号である。プレーヤＡ再生モードからプレーヤＢ再生モードへの切り換え時には、位相がランダムの再生同期用信号が出力される。９０４はフレームクロック生成部１１３の生成するクロック信号である。
【００７６】
９０５は位相比較部１１１が出力する位相差カウント値である。９０６は調整時間判定部１１２の出力する調整時間情報である。調整時間判定部１１２は、位相差カウント値が上下限値である±５を超える場合、５または−５を出力し、位相カウント値が±５以内である場合には、位相カウント値を調整時間情報として出力する。
【００７７】
９０７はデータフレーム生成部１０６が出力するデータフレームである。９０８はタイミング信号生成部１１４が出力するイネーブル信号である。９０９はＤ／Ａ変換部１１０が出力するフレーム調整信号が付加されたＯＦＤＭパスバンド信号である。
【００７８】
９１０はバースト信号生成部１１６が出力するバースト信号であり、クロック信号生成部１１５から入力される９０ＭＨｚのクロック信号を５分周した１８ＭＨｚのクロック信号である。９１１はＢＰＦ１１８から伝送路に出力されるフレーム信号である。
【００７９】
図８及び図９に示すように、動作モードが切り換わる場合、コントローラ２１０はフレーム調整信号の時間長を可変範囲内で最大限に変更しつつ伝送を継続する。これにより、速やかに音響データの入力タイミングとの同期を図り、音の途切れなく動作モードの切り換えが行われる。
【００８０】
次に、アダプタ２２０〜２２５の構成及び動作を、図１０及び図１１を用いて説明する。尚、アダプタ２２０〜２２５の構成は同じであるため、ここでは、単にアダプタとして説明する。
【００８１】
図１０は、本実施形態におけるアダプタの構成の一例を示すブロック図である。また、図１１は、本実施形態におけるアダプタの入出力及び内部信号のタイミングを示す図である。
【００８２】
図１０において、受信信号は信号線１０５０を介してＡ／Ｄ変換部１０００、ＰＬＬ部１００１に入力される。Ａ／Ｄ変換部１０００は、受信信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル化した受信信号を信号線１０５１を介して直交復調部１００２とゲート信号生成部１００３に出力する。
【００８３】
ゲート信号生成部１００３は、Ａ／Ｄ変換部１０００の出力に基づいてバースト信号を検出し、バースト信号区間内の任意の時間Ｈレベルとなるゲート信号を生成する。ゲート信号は信号線１０５２を介してＰＬＬ部１００１に出力される。
【００８４】
ＰＬＬ部１００１は、ゲート信号生成部１００３から入力されるゲート信号を窓信号としてコントローラ２１０又は上流に接続されたアダプタが出力した送信信号からバースト信号を抽出する。ＰＬＬ部１００１は、位相ロックループ（ＰＬＬ）によりバースト信号を逓倍することでクロック信号を生成し、信号線１０５３を介してタイミング信号生成部１００４、バースト信号生成部１００５、Ｄ／Ａ変換部１０１０に出力する。
【００８５】
バースト信号生成部１００５は、ＰＬＬ部１００１から入力されるクロック信号を分周することで、送受信クロック同期用信号を生成し、信号線１０５４を介して出力信号セレクタ１０１１に出力する。
【００８６】
直交復調部１００２は、Ａ／Ｄ変換部１０００から入力されるデジタル信号を直交復調することで、複素ＯＦＤＭベースバンド信号を生成し、信号線１０５５を介してＯＦＤＭ復調部１００６に出力する。
【００８７】
ＯＦＤＭ復調部１００６は、複素ＯＦＤＭベースバンド信号をＯＦＤＭ復調することでデータフレームを生成する。ＯＦＤＭ復調部１００６では、データフレームに配置された調整時間情報を用いて、次フレームのシンボルタイミングが調整される。即ち、調整時間情報に基づいて、次フレームのＦＦＴ窓を開くタイミングを制御することで、正しいタイミングにて復調処理が行われる。生成されたデータフレームは、信号線１０５６を介して出力部１０１３、ＯＦＤＭ変調部１００７に出力される。また、データフレーム内の調整時間情報は、信号線１０５７を介してタイミング信号生成部１００４とフレーム調整信号付加部１００９に出力される。
【００８８】
タイミング信号生成部１００４は、ＰＬＬ部１００１から入力されるクロック信号及びＯＦＤＭ復調部１００６から出力される調整時間情報に基づいて動作する。そして、ＯＦＤＭシンボル時間とフレーム調整信号時間の和となる時間Ｈレベルとなるイネーブル信号を生成する。イネーブル信号は、信号線１０５８を介してＤ／Ａ変換部１０１０、出力信号セレクタ１０１１、出力部１０１３に出力される。アダプタ２２０〜２２５において、イネーブル信号は再生同期用信号としても使用される。
【００８９】
ＯＦＤＭ変調部１００７は、ＯＦＤＭ復調部１００６から入力されるデータフレームをＯＦＤＭ変調し、複素ＯＦＤＭベースバンド信号を生成する。生成された複素ＯＦＤＭベースバンド信号は信号線１０５９を介して直交変調部に出力される。
【００９０】
直交変調部１００８は、ＯＦＤＭ変調部１００７から入力される複素ＯＦＤＭベースバンド信号を直交変調することで、ＯＦＤＭパスバンド信号を生成し、信号線１０６０を介してフレーム調整信号付加部１００９に出力する。
【００９１】
フレーム調整信号付加部１００９は、ＯＦＤＭ復調部１００６から入力される調整時間情報に応じた長さのフレーム調整信号を生成し、ＯＦＤＭパスバンド信号に付加する。フレーム調整信号を付加されたＯＦＤＭパスバンド信号は、信号線１０６１を介してＤ／Ａ変換部１０１０に出力される。
【００９２】
Ｄ／Ａ変換部１０１０は、タイミング信号生成部１００４から入力されるイネーブル信号の立ち上がりと共に、フレーム調整信号付加部１００９の出力をＰＬＬ部１００１から入力されるクロック信号に基づいてＤ／Ａ変換する。Ｄ／Ａ変換部１１０から出力されるアナログ信号は信号線１０６２を介して出力信号セレクタ１０１１に出力される。
【００９３】
出力信号セレクタ１０１１は、タイミング信号生成部１００４から入力されるイネーブル信号に基づいて動作し、Ｈレベルの時にＤ／Ａ変換部１０１０の出力を選択し、信号線１０６３を介してＢＰＦ１０１２に出力する。また、イネーブル信号がＬレベルの時にはバースト信号生成部１００５の出力を選択してＢＰＦ１０１２に出力する。
【００９４】
ＢＰＦ１０１２は、帯域制限用のバンドパスフィルタである。ＢＰＦ１０１２を通過した信号は、信号線１０６４を介して伝送路に出力される。
【００９５】
出力部１０１３は、ＯＦＤＭ復調部１００６から入力されるデータフレームから自チャンネルの音響データ及び設定データを抽出する。初期設定モードにおいては、抽出された設定データに基づいてスピーカ出力の遅延時間調整やボリューム調整が行われる。また、プレーヤＡ再生モード及びプレーヤＢ再生モードにおいては、抽出された音響データはタイミング信号生成部１００４から入力されるイネーブル信号に基づいてスピーカに出力されることで正しい音響出力が得られる。
【００９６】
これら各部の動作の結果、アダプタは動作モードに関わらず、コントローラ２１０又は上流に接続されたアダプタから受信した受信信号とその揺らぎも含めて等しい周期のフレーム周期、同一の構成を有する信号を下流に接続されたアダプタに送信する。
【００９７】
アダプタ２２０〜２２５は、動作モードに関わらず一様の動作を行う。図１１は、プレーヤＡ再生モードにおけるアダプタ２２０〜２２５の入出力及び内部信号のタイミングを示す図である。
【００９８】
図１１において、１１０１はＡ／Ｄ変換部１０００の出力するコントローラ２１０又は上流に接続されたアダプタからの受信信号であり、各フレームの時間長は揺らぎを含む。１１０２はゲート信号生成部１００３の出力するゲート信号である。ゲート信号生成部１００３はＡ／Ｄ変換部１０００の出力する受信信号からバースト信号を検出し、バースト信号区間内の任意の時間Ｈレベルとなるゲート信号を出力する。
【００９９】
１１０３はＰＬＬ部１００１の出力するクロック信号である。ＰＬＬ部１００１はバースト信号を５逓倍し、９０ＭＨｚのクロック信号を出力する。１１０４はＯＦＤＭ復調部１００６の出力するデータフレームである。ＯＦＤＭ復調部１００６はデータフレーム内の調整時間情報に基づいて、次フレームのシンボルタイミングを制御することで、正しいタイミングでの復調処理を行う。
【０１００】
１１０５はタイミング信号生成部１００４の出力するイネーブル信号である。イネーブル信号は出力信号セレクタ１０１１においてＯＦＤＭパスバンド信号とバースト信号との出力の切り換えに用いられるほか、出力部１０１３においてスピーカへの出力タイミング信号として用いられる。
【０１０１】
１１０６はバースト信号生成部１００５の出力するバースト信号である。１１０７はＢＰＦ１０１２から伝送路に出力される伝送フレームである。
【０１０２】
図１１に示すように、アダプタはコントローラ２１０又は上流に接続されたアダプタから受信した受信信号とその揺らぎも含めて等しい周期のフレーム周期、同一の構成を有する信号を下流に接続されたアダプタに送信する。
【０１０３】
本実施形態によれば、一定周期で入力されるデータを連続する所定の構成を有するフレームで送信する際に、外部装置の切り換えなどの動作変化時においても、音の途切れなどの誤動作が発生することなく、切り換えを行うことが可能となる。
【０１０４】
また、低容量のバッファメモリを用いた場合にも、バッファメモリのオーバーフローやアンダーフローの発生しない安定的な動作を保証することが可能となる。
【０１０５】
本実施形態では、音響データを送信する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、特にハイビジョン映像データ等の大容量データのストリーミング伝送に対して有用である。
【０１０６】
本実施形態は、フレーム中にバースト信号を含むので、送受信装置間で動作クロックや変復調処理にかかる周波数の同期が必要な場合に有用である。
【０１０７】
また、本実施形態は、データの伝送において有意なデータを含む部分とは別に有意なデータを含まない部分を設け、その長さを増減させるので、有意なデータを含む部分が固定長である場合に有用である。
【０１０８】
従って、例えばＯＦＤＭ変復調方式のように、送受信装置間で変復調処理にかかる周波数の同期を要し、データの伝送において有意なデータを含む部分（ＯＦＤＭ変復調方式の場合、有効シンボル）の長さが固定長である場合に好適である。
【０１０９】
尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【０１１０】
また、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行する。これによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【０１１１】
この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。
【０１１２】
このプログラムコードを供給するための記録媒体として、例えばフレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１１３】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、次の場合も含まれることは言うまでもない。即ち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合である。
【０１１４】
更に、記録媒体から読出されたプログラムコードがコンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本実施形態におけるコントローラ２１０の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における５．１チャンネル音響システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における５．１チャンネル音響システムの状態遷移の一例を示す図である。
【図４】本実施形態で伝送されるフレームの構成の一例を示す図である。
【図５】本実施形態におけるデータフレームの構成の一例を示す図である。
【図６】初期設定モードと同期保持モードのタイミングを示す図である。
【図７】プレーヤＡ再生モードとプレーヤＢ再生モードのタイミングを示す図である。
【図８】同期保持モードからプレーヤＡ再生モードへの遷移を示す図である。
【図９】プレーヤＡ再生モードからプレーヤＢ再生モードへの遷移を示す図である。
【図１０】本実施形態におけるアダプタの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】本実施形態におけるアダプタの入出力及び内部信号のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００  多チャンネル音響デコーダＡ
１０１  多チャンネル音響デコーダＢ
１０２  データセレクタ
１０３  クロックセレクタ
１０４  動作モード選択部
１０５  送信データ生成部
１０６  データフレーム生成部
１０７  ＯＦＤＭ変調部
１０９  直交変調部
１１０  フレーム調整信号付加部
１１１  位相比較部
１１２  調整時間判定部
１１３  フレームクロック生成部
１１４  タイミング信号生成部
１１５  クロック信号生成部
１１６  バースト信号生成部
１１７  出力信号セレクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005166963.tif 000008
【図８】
0005166963.tif 000009
【図９】
0005166963.tif 000010
【図１０】
0005166963.tif 000011
【図１１】
0005166963.tif 000012