(57)【要約】【課題】記録媒体間で実時間のデータファイルをコピーする際に多大な時間を必要としている。【解決手段】コピー元である第１の記録媒体１０１の読み出し速度ｒｅａｄ＿ｒａｔｅを検出する読み出し速度検出手段１０６と、コピー先である第２の記録媒体１０５の書き込み速度ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅを検出する書き込み速度検出手段１０７と、メディアデータとｒｅａｄ＿ｒａｔｅとｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅとを入力とし、入力されたメディアデータをそのデータレートＲよりも低いデータレートＷに圧縮して出力する再圧縮手段１０３とを具備する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの記録媒体間でデータレートがＲであるメディアデータをコピーするダビング装置であって、
コピー元である第１の記録媒体の読み出し速度ｒｅａｄ＿ｒａｔｅを検出する手段と、
コピー先である第２の記録媒体の書き込み速度ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅを検出する手段と、
前記メディアデータとｒｅａｄ＿ｒａｔｅとｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅとを入力とし、入力された前記メディアデータをＲよりも低いデータレートＷに圧縮して出力する再圧縮手段とを具備するダビング装置。
【請求項２】
前記再圧縮手段は、入力される前記メディアデータのデータレートＲを検出するデータレート検出手段と、
入力される前記メディアデータを伸張する伸張手段と、
データレートがＲ＞Ｗ≧Ｒ＊ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ／ｒｅａｄ＿ｒａｔｅを満たすＷとなるような圧縮率を算定する圧縮率算定手段と、
前記圧縮率算定手段によって算定された圧縮率で入力される前記メディアデータを圧縮して出力する圧縮手段とを具備する請求項１記載のダビング装置。
【請求項３】
前記伸張手段と前記圧縮手段とは互いに異なる圧縮方式で構成される請求項２記載のダビング装置。
【請求項４】
前記伸張手段はフレーム内圧縮方式であり、
前記圧縮手段はフレーム間圧縮方式である請求項２記載のダビング装置。
【請求項５】
２つの記録媒体間でデータレートがＲであるメディアデータをコピーするダビング方法であって、
コピー元である第１の記録媒体の読み出し速度ｒｅａｄ＿ｒａｔｅを検出するステップと、
コピー先である第２の記録媒体の書き込み速度ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅを検出するステップと、
前記メディアデータとｒｅａｄ＿ｒａｔｅとｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅとを入力とし、入力された前記メディアデータをＲよりも低いデータレートＷに圧縮して出力する再圧縮ステップとを具備するダビング方法。
【請求項６】
前記再圧縮ステップは、入力される前記メディアデータのデータレートＲを検出するデータレート検出ステップと、
入力される前記メディアデータを伸張する伸張ステップと、
データレートがＲ＞Ｗ≧Ｒ＊ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ／ｒｅａｄ＿ｒａｔｅを満たすＷとなるような圧縮率を算定する圧縮率算定ステップと、
前記圧縮率算定ステップによって算定された圧縮率で入力される前記メディアデータを圧縮して出力する圧縮ステップとを具備する請求項５記載のダビング方法。
【請求項７】
前記伸張ステップと前記圧縮ステップとは互いに異なる圧縮方式で構成される請求項６記載のダビング方法。
【請求項８】
前記伸張ステップはフレーム内圧縮方式であり、
前記圧縮ステップはフレーム間圧縮方式である請求項６記載のダビング方法。
【請求項９】
コンピュータに請求項５乃至請求項８に記載の高速ダビング方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像や音声など実時間性のあるデータのファイルを、記録媒体間で品質の劣化を最小限に抑えながら高速にコピーする方式および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ技術の進展により、映像や音声など実時間性のあるデータ（以下、メディアデータと表記する）をファイルとして記録・再生する装置が多くなってきた。これによりコンピュータのデータファイルと同様にメディアデータを取り扱うことが可能になり、利便性は格段に向上したと言える。しかしながら、一般にメディアデータは非常に容量が大きいため、ファイルの読み出しあるいは書き込みに多大な処理時間を必要としている。メディアデータをファイルとして扱う際の課題を整理すると、主に以下の２点の相対関係に集約することができる。
【０００３】
（１）記録媒体の容量およびデータ転送速度
（２）ファイルのデータ容量およびファイル中のメディアデータのデータレート（ビットレートとも言う）
記録媒体の高速・大容量化は（１）の課題を解決しつつあるように思われるが、それ以上に高精細・高品質な画像や音声サービスへの要求があり、ファイルのデータ容量およびデータレートは増大の一途を辿っている。この結果、記録媒体には一層の高速化、大容量化が求められており、今後も当分はこの傾向が続くものと思われる。図２は代表的な記録媒体の比較を示している。個々の記録媒体には顕著な特徴があるため、特徴を生かした用途で使い分けされている状況にある。
【０００４】
一方、（２）の課題を解決するためにデータ圧縮技術が多数提案されてきた。代表的なものはＤＶＤやデジタル放送方式として利用される国際標準としてＭＰＥＧ２が挙げられる（非特許文献１参照）。データ圧縮技術は大別してデータを可逆に圧縮するものと非可逆に圧縮するものの２種類がある。完全なデータの再現性を要求する用途には可逆に圧縮する方法が用いられるが、高い圧縮効率を得ることは困難である。これに対して、映像や音声など人間が視聴して圧縮前との差が分からない範囲でデータが変化しても良いという用途には非可逆に圧縮する方法が用いられる。先に例示したＭＰＥＧ２は非可逆の圧縮方式を採用している。非可逆の圧縮方式は圧縮前と伸張後とでデータが変化することを許容することで大きな圧縮効率を得ることができるが、圧縮率を高くすることに伴って伸張後の映像や音声の品質は劣化する。それゆえ、画質や音質の劣化を抑制しながら高い圧縮効率を得るための新しい技術が盛んに開発され、ＭＰＥＧ４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４のような新しい国際標準が規定されてきた（非特許文献２参照）。
【０００５】
近年の映像や音声をディスク媒体に記録する録画・再生装置は、上記の記録媒体の高速・大容量化技術とメディアデータの圧縮技術の両方を応用した代表的な製品である。データ圧縮技術は画質や音質と記録時間を調整するための手段として実装されており、ＸＰ／ＳＰ／ＬＰ／ＥＰなどの名称で画質と記録時間が１対１に関係付けられた録画モードとして設定可能な製品もある。また、録画予約された番組の残り時間と記録媒体の残り記録時間の比から最適な圧縮率を計算して自動的に圧縮率を調整することで、画質と記録時間を最適に制御する技術などが開発されている（特許文献１参照）。さらに、２つ以上の記録媒体を内蔵する録画・再生装置においては、記録媒体間でメディアデータのファイルコピーを行うものもある。
【非特許文献１】ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−２  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  −  Ｇｅｎｅｒｉｃ  ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ｍｏｖｉｎｇ  ｐｉｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ａｕｄｉｏ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：  Ｖｉｄｅｏ
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ  −  Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ｍｏｖｉｎｇ  ｖｉｄｅｏ：  Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒｉｃ  ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ
【特許文献１】特開平１１−２１５４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、２つの記録媒体間でメディアデータのファイルをコピーする場合、より低速であるほうの記録媒体のデータ転送速度が処理の律速段階になる課題がある。図２で示したように、バックアップ用途には低価格で大容量の記録媒体が適しているが、このような記録媒体は一般に低速である。それゆえに、データ容量の大きいメディアデータのバックアップにかかる作業時間は、バックアップ先の低速な記録媒体のデータ転送速度に依存することとなる。このバックアップ作業時間の課題は非常に深刻である。また、低速な記録媒体への記録速度を重視して、あらかじめ圧縮率を高めることでデータ容量を削減し過ぎた場合、データの削減による品質の劣化が大きくなる課題がある。
【０００７】
このような課題に鑑みて本発明のダビング装置は、コピー元とコピー先の２つの記録媒体の最大性能を最も有効に利用して高速にファイルをコピーすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明のダビング装置は、コピー元である第１の記録媒体の読み出し速度ｒｅａｄ＿ｒａｔｅを検出する手段と、コピー先である第２の記録媒体の書き込み速度ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅを検出する手段と、メディアデータとｒｅａｄ＿ｒａｔｅとｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅとを入力とし、入力されたメディアデータをそのデータレートＲよりも低いデータレートＷに圧縮して出力する再圧縮手段とを具備する構成としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のダビング装置により、コピー先の記録媒体へ記録するメディアデータのデータレートが適切に低減され、メディアデータの品質の劣化を最小限に抑えつつ、コピー元とコピー先の２つの記録媒体の最大性能を最も有効に利用して高速にファイルをコピーすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
はじめに、本発明のダビング装置の概要について説明する。
【００１１】
ここでは、コピー元である第１の記録媒体の読み出し速度をｒｅａｄ＿ｒａｔｅ［ｂｉｔ／ｓ］、コピー先である第２の記録媒体の書き込み速度をｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ［ｂｉｔ／ｓ］、第１の記録媒体に記録されているメディアデータのデータレートをＲ［ｂｉｔ／ｓ］、第２の記録媒体に記録するメディアデータのデータレートをＷ［ｂｉｔ／ｓ］であるとする。
【００１２】
第１の記録媒体から第２の記録媒体へファイルを改変することなく単純コピーする場合、ファイルが改変されない条件から、メディアデータのデータレートは
Ｒ  ＝  Ｗ        （式１）
である。仮にｎ［ｓ］の映像（または音声）からなるメディアデータをコピーするとしたとき、第１の記録媒体からメディアデータのファイルを読み出すのに必要な時間ｒｅａｄ＿ｔｉｍｅ［ｓ］と、第２の記録媒体へファイルを書き込むのに必要な時間ｗｒｉｔｅ＿ｔｉｍｅ［ｓ］は、
ｒｅａｄ＿ｔｉｍｅ  ＝  Ｒ×ｎ／ｒｅａｄ＿ｒａｔｅ        （式２）
ｗｒｉｔｅ＿ｔｉｍｅ  ＝  Ｗ×ｎ／ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ        （式３）
である。一般にバックアップ用途においては第１の記録媒体の速度よりも第２の記録媒体の速度のほうが遅いため、
ｒｅａｄ＿ｒａｔｅ  ＞  ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ        （式４）
であるという条件を仮定すれば、（式１）〜（式４）より、ｗｒｉｔｅ＿ｔｉｍｅのほうが長い時間を要することがわかる。このとき、第１の記録媒体からの読み出しは間欠的となり、第１の記録媒体の最高性能が有効に使い切れていないことになる。第１の記録媒体からの読み出しを休み無く継続しながら、より低速な第２の記録媒体へも休み無く記録を継続できることが記録媒体の最大性能を有効に使うために重要なことである。
【００１３】
そこで本発明では、コピー元とコピー先の２つの記録媒体の最大性能を最も有効に利用して高速にファイルをコピーすることができる条件をｒｅａｄ＿ｔｉｍｅとｗｒｉｔｅ＿ｔｉｍｅとが同一であることとする。ｒｅａｄ＿ｔｉｍｅとｗｒｉｔｅ＿ｔｉｍｅが等しくなる場合のＷは、（式２）及び（式３）から、
Ｗ  ＝  Ｒ×ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ／ｒｅａｄ＿ｒａｔｅ        （式５）
である。本発明では（式５）を満足するデータレートとなるように、第１の記録媒体の読み出し速度を検出する手段と、第２の記録媒体の書き込み速度を検出する手段と、第２の記録媒体に書き込むメディアデータを再圧縮する手段を具備することを特徴とする。
【００１４】
なお、記録媒体の最大性能を有効に利用することでの高速性よりもメディアデータの品質劣化の抑制を優先的に考慮する場合には、Ｗが
Ｒ×ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ／ｒｅａｄ＿ｒａｔｅ  ≦  Ｗ  ＜  Ｒ        （式６）
を満たす範囲で再圧縮することで、高速化の効果は得られる。
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１を用いて本発明のダビング装置の実施の形態１について説明する。図１はダビング装置の基本構成を示しており、コピー元である第１の記録媒体１０１、第１の記録媒体からメディアデータを読み出すデータ読み出し手段１０２、読み出したメディアデータを再圧縮する再圧縮手段１０３、再圧縮されたメディアデータをコピー先である第２の記録媒体に書き込むデータ書き込み手段１０４、コピー先である第２の記録媒体１０５、第１の記録媒体からメディアデータを読み出す際の速度を検出する読み出し速度検出手段１０６及び第２の記録媒体にメディアデータを書き込む際の速度を検出する書き込み速度検出手段１０７で構成されている。
【００１７】
コピー元である第１の記録媒体１０１に記録されたメディアデータは、データ読み出し手段１０２からの読み出しコマンドに応答して連続的に読み出される。データ読み出し手段１０２によって読み出されたメディアデータは再圧縮手段１０３へ入力される。読み出し速度検出手段１０６は、事前に測定したデータ読み出し手段１０２のデータ読み出し速度の実測値、あるいは、データ読み出し手段１０２であらかじめ設定される読み出し速度の規定値をｒｅａｄ＿ｒａｔｅ［ｂｉｔ／ｓ］として検出し、再圧縮手段１０３へ通知する。書き込み速度検出手段１０７は、事前に測定したデータ書き込み手段１０４のデータ書き込み速度の実測値、あるいは、データ書き込み手段１０４であらかじめ設定される書き込み速度の規定値をｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅ［ｂｉｔ／ｓ］として検出し、再圧縮手段１０３へ通知する。再圧縮手段１０３は、通知されたｒｅａｄ＿ｒａｔｅ、ｗｒｉｔｅ＿ｒａｔｅおよびコピー元のメディアデータのデータレートＲ［ｂｉｔ／ｓ］から最高速でコピーを実行するために必須のデータレートＷを（式５）を用いて算定し、再圧縮後のメディアデータのデータレートがＷと等しくなるように再圧縮を実行する。所望のデータレートとなるように圧縮する方法については公知であるため、説明は省略する。再圧縮手段１０３でデータレートの変更を受けたメディアデータは、データ書き込み手段１０４によって、コピー先である第２の記録媒体１０５に第２の記録媒体の最高速度で記録される。
【００１８】
以上の構成により、（式５）に従ってデータレートがＷとなるように再圧縮を行う再圧縮手段１０３によって、最小限のデータレート変換で品質劣化を最小限に抑えながら、双方の記録媒体とも最高のデータ転送速度で動作させることが可能となる。この結果、２つの記録媒体間でメディアデータのファイルを最高効率でコピーすることができる。なお、実施の形態１においては必要以上の品質劣化をしない範囲で最高の速度が実現できる条件として、（式５）を満足するように再圧縮後の映像データのデータレートＷを設定する例で説明したが、（式６）を満足するようにＷを設定して再圧縮しても、許容できる品質劣化の範囲で高速化の効果を得ることができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図３を用いて本発明のダビング装置の実施の形態２について説明する。図３は実施の形態１のダビング装置において、第１の記録媒体１０１が半導体メモリカード３０１、第２の記録媒体１０５が光ディスク３０２である場合の構成を示している。実施の形態２のダビング装置は、半導体メモリカード３０１から読み出されたメディアデータのデータレートを検出するデータレート検出手段３０３、半導体メモリカード３０１の読み出し速度を検出した結果と光ディスク３０２の書き込み速度を検出した結果とから最高速でコピーを実行するために必要な圧縮率を算定する圧縮率算定手段３０４、圧縮されているコピー元のメディアデータを伸張する伸張手段３０５、圧縮率算定手段３０４で算定された最高効率のコピーを実現するための圧縮率で、一旦伸張されたメディアデータを再び圧縮する圧縮手段３０６から構成されている。
【００２０】
実施の形態２においては、半導体メモリカード３０１に記録されているコピー元のメディアデータはＲ＝１２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］で圧縮符号化されており、半導体メモリカード３０１の読み出し速度は６００［Ｍｂｉｔ／ｓ］、光ディスク３０２の書き込み速度は６０［Ｍｂｉｔ／ｓ］であるとして説明する。これらの条件から、半導体メモリカードの最高性能で読み出した場合、１倍速、すなわちメディアデータのデータレートＲに等しい読み出し速度での通常再生に対して６００／１２０＝５倍速でメディアデータを読み出すことができる。仮に１２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のメディアデータを（式１）の条件で再圧縮なしに光ディスク３０２に記録する場合には、光ディスク３０２の書き込み速度が６０［Ｍｂｉｔ／ｓ］であるため、６０／１２０＝０．５倍速でしか書き込むことができない。つまり、１倍速の通常再生時間よりも２倍の時間をかけてメディアデータのファイルをコピーすることになる。そこで、データレートが１２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のメディアデータを再圧縮することにより、コピーすべきメディアデータのデータレートを下げれば、低速な光ディスク３０２に対する書き込み時間を短縮することができる。
【００２１】
コピー元のメディアデータは半導体メモリカード３０１から５倍速である１２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］で読み出すことができる。メディアデータはこれ以上高速に読み出すことはできない。したがって、光ディスク３０２に対しても５倍速で書き込むことができれば、最も高速にデータをコピーしたことになる。光ディスク３０２の書き込み速度は６０［Ｍｂｉｔ／ｓ］であるから、５倍速で書き込みが可能なメディアデータのデータレートは６０／５＝１２［Ｍｂｉｔ／ｓ］ということになる。そこで、再圧縮手段１０３は１２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のメディアデータのデータレートが１２［Ｍｂｉｔ／ｓ］となるように再圧縮することにより、通常再生時間の５倍の速度でデータをコピーすることができるようになる。このとき、再圧縮手段１０３は５倍速以上で再圧縮を行うことが可能であるものとする。なお、この条件は（式５）によって導かれる最適な再圧縮データレートである。
【００２２】
以上により、コピー元の半導体メモリカード３０１とコピー先の光ディスク３０２でデバイス固有のデータ転送速度は大きく異なるが、データレートが（式５）を満たすようにメディアデータの再圧縮を行う再圧縮手段１０３によって、最小限のデータレート変換で品質劣化を最小限にとどめながら、双方の記録媒体とも最高のデータ転送速度で動作させることが可能となる。この結果、２つの記録媒体間で映像データのファイルを最高効率でコピーすることができる。
【００２３】
なお、実施の形態２では第１の記録媒体が半導体メモリ３０１、第２の記録媒体が光ディスク３０２である場合を例に説明したが、本発明の高速ダビング装置は記録媒体の種類を限定するものではない。また、コピー元の半導体メモリカード３０１に記録されているメディアデータは１２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］で圧縮されている例で説明したが、データレートはこれに限定するものではない。さらに、第１の記録媒体に記録されているメディアデータを映像データとして説明したが、音声データや他の実時間性を有するメディアデータであれば、同様の考え方で最高速の媒体間コピーを実現することができる。
【００２４】
（実施の形態３）
図４を用いて本発明のダビング装置の実施の形態３について説明する。図４は実施の形態２における伸張手段３０５と圧縮手段３０６の詳細について示しており、それぞれがフレーム内圧縮方式の代表例であるＪＰＥＧ伸張手段４０１、フレーム間圧縮方式の代表例であるＭＰＥＧ２圧縮手段４０２から構成される。
【００２５】
再圧縮手段１０３に入力されるコピー元の映像データは、フレーム毎に完結した圧縮方式であるフレーム内圧縮方式（ＪＰＥＧ）で圧縮されている。一般的な映像データはフレーム間に高い相関があるため、フレーム内だけで圧縮するＪＰＥＧ方式は圧縮効率では不利である。すなわち、フレーム内圧縮方式で圧縮されたメディアデータのデータレートは、フレーム間圧縮方式でのそれと比較して高くなる傾向がある。しかしながら、フレーム内で処理が完結しているために、処理が簡単であり、また、フレーム間に依存関係が無いことから編集などの作業に向いている。このようなコピー元のメディアデータはＪＰＥＧ伸張手段４０１で非圧縮データに復元される。
【００２６】
一方、フレーム間圧縮方式（ＭＰＥＧ２）はフレーム間の差分信号を符号化する方式であり、フレーム間に高い相関があるメディアデータにおいて高い圧縮効率を持っている。すなわち、フレーム間圧縮方式はフレーム内圧縮方式に対して、より低いデータレートで同じ品質の圧縮データを得ることができる。ＪＰＥＧ伸張手段４０１で非圧縮データに復元されたコピー元のメディアデータは、ＭＰＥＧ２圧縮手段４０２においてフレーム間圧縮が施され、コピー先のメディアデータに変換される。
【００２７】
以上の構成により、コピー元のメディアデータのデータレートよりも、コピー先のメディアデータのデータレートを低くしなければならない場合においても、より高い圧縮効率で再圧縮することによって、品質の劣化を抑制することが可能になる。なお、実施の形態３においてはフレーム内圧縮方式の代表例としてＪＰＥＧ、フレーム間圧縮方式の代表例としてＭＰＥＧ２の例で説明したが、ＪＰＥＧやＭＰＥＧ２に圧縮方式を限定するものではない。
【００２８】
なお、各実施の形態で説明した本発明のダビング装置は、コンピュータ上で動作するソフトウェアとして実現することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のダビング装置の構成によれば、コピー元とコピー先の記録媒体に速度差があっても、画質劣化を最小限にしながら双方の記録媒体の最高速でメディアデータのコピーを行うことができるため、映像や音声などメディアデータの大容量ファイルをコピーするような業務用途の装置等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１の基本構成を示すブロック図
【図２】記録媒体の比較表を示す図
【図３】実施の形態２の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態３の再圧縮手段を示すブロック図
【符号の説明】
【００３１】
１０１  第１の記録媒体
１０２  データ読み出し手段
１０３  再圧縮手段
１０４  データ書き込み手段
１０５  第２の記録媒体
１０６  読み出し速度検出手段
１０７  書き込み速度検出手段
３０１  半導体メモリカード
３０２  光ディスク
３０３  データレート検出手段
３０４  圧縮率算定手段
３０５  伸張手段
３０６  圧縮手段
４０１  ＪＰＥＧ伸張手段
４０２  ＭＰＥＧ２圧縮手段
【図１】
2007184047.tif 000003
【図２】
2007184047.tif 000004
【図３】
2007184047.tif 000005
【図４】
2007184047.tif 000006