(57)【要約】【課題】運用効率の高い画像取得装置を提供する。【解決手段】本発明の一形態にかかる画像取得装置１は、ランダムアクセス不可能であって、画像ファイルＰが格納される第１の記録手段２と、第１の記録手段２に格納する画像ファイルＰからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルＣを生成し、カタログファイルＣに基づいて、第１の記録手段２に格納されている画像ファイルＰから所望の画像ファイルを取得するカタログデータ生成手段４と、を備える。【選択図】図１
2013206489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムアクセス不可能であって、画像ファイルが格納される第１の記録手段と、
前記第１の記録手段に格納する前記画像ファイルからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成し、前記カタログファイルに基づいて、前記第１の記録手段に格納されている前記画像ファイルから所望の画像ファイルを取得するカタログデータ生成手段と、
を備える画像取得装置。
【請求項２】
前記カタログファイルは、ランダムアクセス可能な第２の記録手段に格納される請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
ランダムアクセス不可能な第１の記録手段に記録する画像ファイルからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成する工程と、
前記カタログファイルに基づいて、前記第１の記録手段に格納されている前記画像ファイルから所望の画像ファイルを取得する工程と、
を備える画像取得方法。
【請求項４】
前記カタログファイルをランダムアクセス可能な第２の記録手段に格納する請求項３に記載の画像取得方法。
【請求項５】
コンピュータに、
ランダムアクセス不可能な第１の記録手段に記録する画像ファイルからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成する処理と、
前記カタログファイルに基づいて、前記第１の記録手段に格納されている前記画像ファイルから所望の画像ファイルを取得する工程と、
を実行させる画像取得プログラム。
【請求項６】
前記カタログファイルをランダムアクセス可能な第２の記録手段に格納する請求項５に記載の画像取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得装置、画像取得方法及び画像取得プログラムに関し、ランダムアクセス不可能な記録部に格納されている画像ファイルから所望の画像ファイルを取得する装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放送などの用途で使用される画像ファイルは、ＭＸＦ（Material eXchange Format）（ＳＭＰＴＥ３７７Ｍ及び関連のＳＭＰＴＥ規格で規定される）などの画像ファイルラッピング規格を使用して、画像データ、音声データ、補助データなどが時系列に配置された構造となっている。
【０００３】
画像データは、ＤＣＴ（離散コサイン変換）符号化技術などを用い高効率に圧縮されたデータを指すが、可変符号量制御（ＶＢＲ）やフレーム間圧縮技術などを用いるため、画像データの最小単位（フレーム又はフィールド）におけるデータ量は一定で無い。
【０００４】
一つの画像ファイルから時間的な一部分を切り出し、別の画像ファイルとして複製する場合、切り出し開始点（ＩＮ点）と切り出し区間（ＤＵＲＡＴＩＯＮ）は一般的にフレーム位置で指定される。画像データは各々のフレームでデータ長が異なるため、既知の乗数などを使用した単純計算ではＩＮ点に相当するフレームデータの先頭位置をバイト数で求めることが出来ない。
【０００５】
ＭＸＦなどの画像ファイルラッピング規格では、ファイル内にフレームインデックスデータ領域を設け、このフレームインデックスデータを参照することでファイル内に格納された特定のフレーム位置の画像データ、音声データ、補助データのデータ位置をファイル内のバイト位置情報に変換し、指定されたＩＮ点とＤＵＲＡＲＩＯＮに従ったデータを切り出すことが可能である。
【０００６】
フレームインデックスデータ領域のファイルにおける格納場所は自由に定義でき、先頭付近（ヘッダ部）、又は末尾付近（フッタ部）に全てのデータがあることもあるが、中間部分（ボディ部）に分散的に配置されることもある。
【０００７】
そのため、全ての種類の画像ファイルで切り出し処理を実現するためには画像ファイルをランダムアクセスし、格納されている全てのフレームインデックスを収集した後、切り出し部分のバイト位置を求める必要がある。
【０００８】
一般に画像切り出しが必要となる装置において、画像ファイルはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、メモリカードなどのランダムアクセスメディアに格納されることが多く、特許文献１に開示されているように、これらのメディア内に格納された画像ファイルの一部分を切り出して別のファイルとして複製する技術はフレームインデックスを参照すれば一般的な技術を用いても比較的容易に実現可能である。
【０００９】
ところで、近年、大量にファイル化された画像ファイルをＬＴＯ（Linear Tape-Open）などの記録装置に長期保存するアーカイブシステムが一般化している。
【００１０】
ＬＴＯなどで用いられる磁気記録ドライブ１０１は、図７に示すように、ＬＴＯ磁気記録テープ１０２のカートリッジリール１０２ａに巻き取られている磁気テープ１０２ｂを、巻き取りリール１０３に巻き取りながら、データが格納されている部分を探し、磁気ヘッド１０４によりデータを読み出して信号処理回路１０５で信号処理を行った後に、読み出しデータとして出力する構成である。ちなみに、図７の上段には磁気記録ドライブ１０１の模式図を示し、下段には磁気テープ１０２ｂに格納される画像ファイルを示している。
【００１１】
そのため、ＬＴＯなどの記録装置は大量のデータを高密度かつ安価に記録でき、またシーケンシャルアクセスについて非常に高速であるが、巻き取り式のテープメディアの為、高速ランダムアクセス性は極めて悪い構造になっている。
【００１２】
一方、ＨＤＤなどの記録装置２０１は、図８に示すように、固定的に回転する磁気記録ディスク２０２の回転方向に刻まれている無数のトラックに画像ファイルデータを記録しており、アーム２０３の先端に設けられた磁気ヘッド２０４をアクチュエータ−２０５の動作に基づいて振るだけでアドレス的に遠く離れたデータに瞬時にアクセスでき、読み出したデータを信号処理回路２０６で信号処理した後に、読み出しデータとして出力する構成である。そのため、記録装置２０１はランダムアクセス性が極めて良い。ちなみに、図８の上段には記録装置２０１の模式図を示し、下段には磁気記録ディスク２０２に格納される画像ファイルを示している。
【００１３】
しかし、ＨＤＤなどの記録装置２０１は、容量対費用としては、ＬＴＯなどの記録装置の数十倍程度掛かるため、アーカイブ装置など大量の画像ファイルを保存するには不向きであった。
【００１４】
そこで、主要な記録装置としてＬＴＯなどの記録装置を使用し、データを一次読み出すためのキャッシュ装置としてＨＤＤなどの記録装置を使用する方式が採用されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−２６５４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述の方式では画像ファイルを切り出す前に必ず切り出す元の画像ファイルの全てをＨＤＤなどの記録装置にコピーする必要があるため、切り出し元ファイルが非常に大きく、切り出し部分が相対して非常に小さい場合でも、処理に長時間掛かるため運用効率は極めて悪いものであった。
【００１７】
本発明の目的は、上述した課題を解決する画像取得装置、画像取得方法及び画像取得プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一形態に係る画像取得装置は、ランダムアクセス不可能であって、画像ファイルが格納される第１の記録手段と、前記第１の記録手段に格納する前記画像ファイルからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成し、前記カタログファイルに基づいて、前記第１の記録手段に格納されている前記画像ファイルから所望の画像ファイルを取得するカタログデータ生成手段と、を備える。
【００１９】
本発明の一形態に係る画像取得方法は、ランダムアクセス不可能な第１の記録手段に記録する画像ファイルからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成する工程と、前記カタログファイルに基づいて、前記第１の記録手段に格納されている前記画像ファイルから所望の画像ファイルを取得する工程と、を備える。
【００２０】
本発明の一形態に係る画像取得プログラムは、コンピュータに、ランダムアクセス不可能な第１の記録手段に記録する画像ファイルからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成する処理と、前記カタログファイルに基づいて、前記第１の記録手段に格納されている前記画像ファイルから所望の画像ファイルを取得する工程と、を実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、運用効率の高い画像取得装置、画像取得方法及び画像取得プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の画像取得装置を示す構成ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の更に好ましい画像取得装置を示す構成ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の画像取得装置における、カタログファイルの生成工程を示すフローチャート図である。
【図４】一般的な画像ファイルの構成を示す図である。
【図５】上段が画像ファイルの構成を示す図であり、下段が当該画像ファイルから生成したカタログファイルの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の画像取得装置における、切り出し画像ファイルの取得工程を示すフローチャート図である。
【図７】一般的なＬＴＯなどの記録装置の構成を示す模式図である。
【図８】一般的なＨＤＤなどの記録装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態に係る画像取得装置、画像取得方法及び画像取得プログラムについて説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００２４】
＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、本実施の形態の画像取得装置１は、カタログファイル生成部４が予め画像ファイルＰからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成し、当該カタログファイルに基づいて、ランダムアクセス不可能な記録部２に格納されている画像ファイルＰから所望の画像ファイルを取得する。
【００２５】
これにより、ランダムアクセス処理時間が長く掛かる記録部２が頻繁に頭出し動作することなく、切り出し画像ファイルを取得することができるので、画像ファイルの切り出し要求に対する処理時間を最小化することができ、運用効率の向上に寄与できる。
【００２６】
以下に、上記構成の画像取得装置１の好ましい構成を説明する。図２に示すように、画像取得装置１は、第１の記録部２、第２の記録部３、カタログファイル生成部４を備えている。
【００２７】
第１の記録部２は、ランダムアクセス不可能であって、画像ファイルＰが格納される。本実施の形態の第１の記録部２は、ＬＴＯ記録装置から成る。即ち、第１の記録部２は、図２に示すように、ＬＴＯ磁気記録ドライブ５、ＬＴＯ磁気記録テープ６、カートロボット７を備えている。
【００２８】
ＬＴＯ磁気記録ドライブ５は、既に背景技術の項で説明したので詳細な説明は省略するが、画像ファイルＰをＬＴＯ磁気記録テープ６に書き込み、又は読み出しする。ＬＴＯ磁気記録テープ６は、複数用意されており、ラック８に収められている。
【００２９】
カートロボット７は、所望のＬＴＯ磁気記録テープ６をラック８から取り出してＬＴＯ磁気記録ドライブ５に装填する。ここで、カートロボット７は、所望の画像ファイルを取得する際に、外部から入力される画像切り出し要求に基づいて動作する。
【００３０】
第２の記録部３は、カタログファイル生成部４が生成したカタログファイルＣを格納する。第２の記録部３は、ＨＤＤ等のランダムアクセス可能な記録装置から成ることが好ましい。
【００３１】
カタログファイル生成部４は、第１の記録部２に格納する画像ファイルＰからヘッダ部及びフレームインデックスを収集してカタログファイルＣを生成し、第２の記録部３に格納した当該カタログファイルＣに基づいて、第１の記録部２に格納されている画像ファイルＰから所望の画像ファイルを取得する。ここで、本実施の形態のカタログファイル生成部４は、例えば画像取得装置１に搭載されているＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算装置を用いて機能が実現される。但し、ハードウェア資源を用いてカタログファイル生成部４の機能を実現しても良い。
【００３２】
次に、画像取得装置１におけるカタログファイルの生成工程を説明する。図２及び図３に示すように、外部から画像ファイルＰがカタログファイル生成部４に入力される（Ｓ１）。ここで、本実施の形態の画像ファイルＰは、ＭＸＦに代表される画像ファイルである。
【００３３】
このような画像ファイルＰは、図４に示すように、ヘッダ部、ボディ部、フッタ部から構成され、それぞれの先頭にＰａｒｔｉｔｉｏｎ  Ｐａｃｋと呼ばれる仕切りとなる固有のデータパケットを挿入することで判別できるようになっている。
【００３４】
ヘッダ部には、主にメタデータ（Ｈｅａｄｅｒ  Ｍｅｔａｄａｔａ）が格納され、またフレームインデックス（Ｉｎｄｅｘ）の全部、または一部が格納されている場合がある。
【００３５】
フッタ部には、何も格納されていない場合もあるが、ヘッダ部と同じメタデータが挿入されている場合がある。また、フッタ部には、フレームインデックスも格納されている場合がある。一般にフッタ部にメタデータが格納されている場合、ヘッダ部でメタデータが未完成（不定）であることが多く、ヘッダ部生成時に不定値だった一部のメタデータをフッタ部で再度記述し完成させることがある。
【００３６】
ボディ部には通常、画像データ、音声データ、補助データがエディットユニット（Ｅｄｉｔ  Ｕｎｉｔ）という単位に分割されてＢｏｄｙ  Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ  Ｐａｃｋ以降に連なっている。エディットユニットの長さはどの様にも定義できるが、一般的にはビデオフレーム単位ないしフィールド単位に相当する。
【００３７】
カタログファイル生成部４は、入力された画像ファイルＰを第１の記録部２に出力する（Ｓ２）。第１の記録部２は、入力された画像ファイルＰをＬＴＯ磁気記録テープ６に格納する。
【００３８】
この時、カタログファイル生成部４は、逐次入力される画像ファイルＰの内容を参照し、ヘッダ部解析、フッタ部解析、ボディ部に含まれるフレームインデックスの収集を行う（Ｓ３）。ここで、ヘッダ部に含まれるメタデータは未完成状態であることがあり、この場合フッタ部に含まれるメタデータに最終的な完成状態のデータが含まれることがあるので、ヘッダ部とフッタ部のメタデータを総合して完成メタデータを生成する。
【００３９】
また、フレームインデックスは、ヘッダ部、フッタ部、ボディ部に拡散して配置されていることがあり、全てのフレームインデックスを完成インデックスとして生成する。
【００４０】
そして、カタログファイル生成部４は、完成メタデータと完成インデックスとのデータを組み合わせてカタログファイルを生成する（Ｓ４）。
【００４１】
ここで、ＭＸＦ画像ファイルからメタデータ及びフレームインデックスを収集してカタログファイルを生成する処理の具体例を説明する。
【００４２】
図５の上段に示した画像ファイルＰは、ボディ部が複数に分かれている構造で、この場合、２個目以降の各ボディ部にフレームインデックスを持ち、当該フレームインデックスが指すフレームデータ（エディットユニット）は１個前のボディ部に含まれるものだけである。そのため、図５の例にある画像ファイルＰからフレームインデックスを収集する場合、カタログファイル生成部４は、全てのボディ部に含まれるフレームインデックス全てを収集する。
【００４３】
そして、カタログファイル生成部４は、図５の下段に示すように、ヘッダ部に含まれるメタデータとヘッダ部では未完成であったメタデータを含むフッタ部のメタデータから完成メタデータを生成し、後ろにボディ部から収集したフレームインデックスを連結したデータをカタログファイルとする。
【００４４】
カタログファイル生成部４は、上述のように生成したカタログファイルＣを第２の記録部３に出力する（Ｓ５）。第２の記録部３は、入力されたカタログファイルＣを格納する。カタログファイルＣは、画像ファイルＰに比べて非常に少ない容量で構成されるため、容量が少なく、高価なＨＤＤなどの記録装置（第２の記録部３）にカタログファイルＣを多数格納しても特段弊害は無い。例えば、５０Ｍｂｐｓ程度のデータレートで圧縮した画像ファイルは、１秒毎のデータ量は５０Ｍビットすなわち６．２５Ｍバイトであるが、インデックスデータは２４０バイト程度であり、また、ヘッダ部、フッタ部も最大で数Ｍバイト程度である。このため、画像ファイルを１００００時間分格納するには２２０Ｔバイト以上の容量が必要となり、バイト単価が安いＬＴＯなどの記録装置への格納が妥当であるが、１００００時間分のカタログファイルは９Ｇバイト程度であるので、ＨＤＤなどの記録装置に格納しても問題が無い。
【００４５】
次に、画像取得装置１における切り出し画像の取得工程を説明する。図２及び図６に示すように、ＬＴＯ磁気記録テープ６に格納されている画像ファイルＰの中で時間的な一部分を読み出す、画像切り出し要求が画像取得装置１に入力されると、当該画像切り出し要求に基づいて、カタログファイル生成部４は、要求された画像ファイル（切り出し画像ファイル）に相当するカタログファイルＣを読み出す（Ｓ１１）。そして、カタログファイル生成部４は、カタログファイルＣのフレームインデックスを解析し、必要となるボディ部分のアドレスを算出する（Ｓ１２）。ちなみに、画像切り出し要求は、対象の画像ファイル名、及び切り出しを開始する開始点（ＩＮ点）と切り出し区間（ＤＵＲＡＴＩＯＮ）の情報を有している。ＩＮ点とＤＵＲＡＴＩＯＮはビデオフレーム単位で指定される。そのため、画像切り出し要求のＩＮ点情報に基づいて該当するカタログファイルＣのインデックス情報から切り出し開始を行う画像ファイルＰのバイト位置を取得し、またＩＮ点を基点とし、ＤＵＲＡＴＩＯＮ情報で規定されるフレーム区間を切り出す為の画像ファイルＰ内でのバイト長を同じくカタログファイルＣのインデックス情報から算出する。
【００４６】
次に、カタログファイル生成部４は、切り出し後の切り出し画像ファイルのヘッダ部を構成するため、カタログファイルＣから完成メタデータを読み出し、入力された画像切り出し要求に基づいて、切り出し後のデータサイズ等に相当するメタデータの変更を行った後、切り出し後の画像切り出しファイルのヘッダ部のデータとして例えば第２の記録部３に格納する（Ｓ１３）。但し、切り出し後の画像切り出しファイルのヘッダ部のデータの格納場所は、画像取得装置が備える記録部に格納すれば良い。
【００４７】
次に、カタログファイル生成部４は、入力された画像切り出し要求に基づいて、当該アドレスを含むＬＴＯ磁気記録テープ６をラック８から取り出してＬＴＯ磁気記録ドライブ５に装填する指示を、カートロボット７に対して行う（Ｓ１４）。カートロボット７は、当該指示に基づいて該当するＬＴＯ磁気記録テープ６をラック８から取り出してＬＴＯ磁気記録ドライブ５に装填する。
【００４８】
次に、カタログファイル生成部４は、該当切り出し画像ファイルの先頭アドレスから更にＳ１２の工程で算出したＩＮ点に相当するバイトアドレス分を加算した位置までＬＴＯ磁気記録テープ６を送る指示を第１の記録部２のＬＴＯ磁気記録ドライブ５に対して行う（Ｓ１５）。ＬＴＯ磁気記録ドライブ５は、当該指示に基づいて、該当切り出し画像ファイルにおけるボディ部の先頭までＬＴＯ磁気記録テープ６を送る。
【００４９】
次に、カタログファイル生成部４は、Ｓ１２の工程で算出したＤＵＲＡＴＩＯＮに相当するバイト必要バイト数のデータサイズだけデータをＬＴＯ磁気記録テープ６から読み出す指示を第１の記録部２のＬＴＯ磁気記録ドライブ５に対して行う（Ｓ１６）。ＬＴＯ磁気記録ドライブ５は、当該指示に基づいて、ＬＴＯ磁気記録テープ６からデータを読み出し、カタログファイル生成部４に出力する。
【００５０】
次に、カタログファイル生成部４は、Ｓ１３の工程で変更したヘッダ部データにＳ１６の工程で読み出したボディ部データを連結し、フッタ部（メタデータ無し）を固定的なデータとして連結し、切り出し画像ファイルとして取得する（Ｓ１７）。
【００５１】
この様にして、ランダムアクセス処理時間が長く掛かるＬＴＯ磁気記録テープ６を頻繁に頭出しすることなく、切り出し画像ファイルを取得することができ、画像切り出し要求に対する処理時間を最小化することができる。
【００５２】
通常、ＬＴＯなどの記録装置（第１の記録部２）は、ＬＴＯ磁気記録テープ６に記録された連続的なデータを順序通り読み出すシーケンシャルリードを行う場合、１００Ｍバイト／秒以上の早い速度でデータを読み出すことが可能なデバイスである。しかし、ファイル内の特定のバイト位置までテープを送りながら分散したデータを読み出すランダムリードは、テープの送り幅に寄るが、著しく読み出し性能が低下する。
【００５３】
画像ファイルの部分切り出しを行うには、切り出す部分を特定する前処理として、画像ファイル内のアドレスで、前方（ヘッダ部）、後方（フッタ部）及び散発的に配置された中間位置（ボディ部）に格納されたフレームインデックスデータを収集し、更にヘッダ部とフッタ部に分散したメタデータを合成して、切り出し後のヘッダ部データを生成しなければならず、上記の処理をＬＴＯ磁気記録テープに格納されたデータに対してランダムにアクセスしながら実行するにはテープの送り、戻し時間がデータの読み出し時間よりはるかに長く掛かり現実的でなかった。
【００５４】
そのため、画像ファイルを全てＨＤＤキャッシュ装置に読み出し、ランダムアクセス性能が高いＨＤＤ内で切り出し処理を行う方法が考えられるが、近年の画像ファイルの高品質化に伴い、画像ファイルは非常に大きなデータになっているので、例えば、数百Ｇバイトの画像ファイルから数Ｍバイトの部分を読み出したい場合でも数百Ｇバイトのデータを読み出さなければならず、処理時間、及びＨＤＤキャッシュ装置容量双方で無駄が生じていた。
【００５５】
本実施の形態では、ＬＴＯ磁気記録テープ６へのテープ送りは一回で良く、また読み出すデータも切り出しに必要な部分のみで良く、効率的である。また、必要とするＨＤＤキャッシュ装置の容量もカタログファイルは極めて小さなデータのため、特に費用が掛かるものでなく経済的である。
【００５６】
＜他の実施の形態＞
上記第１の実施の形態では、第２の記録部３としてＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を使用した例を挙げているが、近年、一般化している半導体メモリを使用したランダムアクセス性能が極めて高いＳＳＤ（ソリッドステートディスク）を使用しても良い。
【００５７】
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  画像取得装置
２  第１の記録部
３  第２の記録部
４  カタログファイル生成部
５  ＬＴＯ磁気記録ドライブ
６  ＬＴＯ磁気記録テープ
７  カートロボット
８  ラック
１０１  ＬＴＯ磁気記録ドライブ
１０２  ＬＴＯ磁気記録テープ
１０２ａ  カートリッジリール
１０２ｂ  磁気テープ
１０３  巻き取りリール
１０４  磁気ヘッド
１０５  信号処理回路
２０１  ＨＤＤなどの記録装置
２０２  磁気記録ディスク
２０３  アーム
２０４  磁気ヘッド
２０６  信号処理回路
Ｐ  画像ファイル
Ｃ  カタログファイル
【図１】
2013206489.tif 000003
【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】
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【図８】
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