(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を記憶する画像記憶手段と、
この画像記憶手段の同一の記憶領域に時間的に連続した複数画面からなる動画情報と単一画面からなる静止画情報とを混在させ、動画情報と静止画情報とにそれらを識別するための属性情報を付加して書き込む記録手段と、
動画の再生スピード毎に各スピードで再生させるためのパラメータが設定された動画用テーブル、および静止画の再生スピード毎に各スピードで再生させるためのパラメータが設定された静止画用テーブルを記憶したテーブル記憶手段と、
ユーザの操作により前記動画情報および静止画情報の再生スピードをそれぞれ設定する再生スピード設定手段と、
前記記録手段によって前記画像記憶手段に記憶された動画情報と静止画情報とを前記属性情報に基づいて識別し、該識別結果に応じて前記動画用テーブルと静止画用テーブルとを切替え、前記再生スピード設定手段で設定された再生スピードのパラメータを該テーブルより読み出し前記動画情報または静止画情報を設定された再生スピードで再生する再生手段と
を備えたことを特徴とする画像記録再生装置。
【請求項２】
前記画像記憶手段の任意のアドレスを指定するアドレス指定手段と、
このアドレス指定手段で指定されたアドレスに記憶された動画情報を静止画情報に変更すべく前記属性情報を書き換える属性書き換え手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビデオやテレビの動画情報や静止画情報を半導体メモリ等の画像記憶装置に記録して、再生するのに好適の画像記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体メモリの微細加工技術による記憶容量の増大と画像圧縮技術の進歩に伴って、ビデオカメラ等からの映像信号を半導体メモリに一旦記憶して、任意の速度で任意の記録位置から読み出して再生する画像記録再生装置が普及しつつある。この種の画像記録再生装置は、数十秒の動画を記録することが可能であることから、ＣＭ製作用の編集装置やスポーツのフォーム解析等に適している。
【０００３】
ところで、動画情報と共に静止画情報を取り扱う画像記録再生装置としては、従来、フォトモードを備えたディジタルＶＴＲ等が知られているが、ＶＴＲの場合、静止画再生が乱れるため、フォトモードでは、指定された時間だけ静止画としての画像情報を複数画面分繰り返して記憶するようにしている。
また、この他にもビデオテープの動画記録領域とは別のＰＣＭ記録領域に静止画情報を記録しておき、再生時にこの静止画情報をビデオＲＡＭに書き込んで、次の静止画情報が読み込まれるまで繰り返し出力するようにしたビデオ信号記録装置も提案されている（特開平５−３０８６０６号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のフォトモード付きディジタルＶＴＲでは、指定された時間だけ静止画としての同一画像情報を複数画面分繰り返して記憶しているので、記憶領域がいたずらに浪費され、記録可能な静止画情報量や動画情報量が制限されるという問題がある。特に半導体メモリを使用する場合には、他の記録媒体にも増して記憶可能な情報量に制限があるため、画像記憶領域の中に静止画を効率良く記憶しなければならず、このような問題が顕著に現れる。
また、動画情報と静止画情報とを異なる領域に記憶させる方式では、動画情報のみ、或いは静止画情報のみを記録させたときの記録可能な容量が制限されるうえ、動画と静止画とを連続的に再生する場合の再生アドレスの操作が複雑になるという不都合がある。
【０００５】
この発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、画像記憶手段の記憶領域の有効活用が図れると共に、動画と静止画とが混在する画像情報に対してそれぞれの画像に適した再生を可能にする画像記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の画像記録再生装置は、画像情報を記憶する画像記憶手段と、この画像記憶手段の同一の記憶領域に時間的に連続した複数画面からなる動画情報と単一画面からなる静止画情報とを混在させ、動画情報と静止画情報とにそれらを識別するための属性情報を付加して書き込む記録手段と、動画の再生スピード毎に各スピードで再生させるためのパラメータが設定された動画用テーブル、および静止画の再生スピード毎に各スピードで再生させるためのパラメータが設定された静止画用テーブルを記憶したテーブル記憶手段と、ユーザの操作により前記動画情報および静止画情報の再生スピードをそれぞれ設定する再生スピード設定手段と、前記記録手段によって前記画像記憶手段に記憶された動画情報と静止画情報とを前記属性情報に基づいて識別し、該識別結果に応じて前記動画用テーブルと静止画用テーブルとを切替え、前記再生スピード設定手段で設定された再生スピードのパラメータを該テーブルより読み出し前記動画情報または静止画情報を設定された再生スピードで再生する再生手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明の第２の画像記録再生装置は、前記画像記憶手段の任意のアドレスを指定するアドレス指定手段と、このアドレス指定手段で指定されたアドレスに記憶された動画情報を静止画情報に変更すべく前記属性情報を書き換える属性書き換え手段とを更に備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明の第１の画像記録再生装置によれば、画像記憶手段の同一の記憶領域に動画情報と静止画情報とを混在させて記憶させるようにしているので、動画情報と静止画情報の記録領域がそれぞれ固定されている場合に比べ、画像記憶手段の記憶領域の全てを有効に使用することができ、しかも動画情報と静止画情報とを区別することなく画像記憶手段から連続的に読み出すことができるので読み出し時のアドレス操作等が簡単になる。また、各静止画情報は、それぞれ１画面分だけ画像記憶手段に記憶させるようにしているので、静止画像の記憶のためのスペースを削減することができる。更に、画像の再生の際に動画情報と静止画情報とを識別してそれぞれを別々の再生速度で再生するようにしているので、動画情報及び静止画情報にそれぞれに適した再生画像を得ることができる。また、記録手段が動画情報と静止画情報とに属性情報を付加しているので、上記属性情報によって動画情報と静止画情報とを容易に識別することができる。
【００１６】
この発明の第２の画像記録再生装置によれば、画像記憶手段の任意のアドレスをアドレス指定手段によって指定し、その動画情報の属性情報を静止画の属性情報に書き換えることができるので、例えば、スポーツのフォーム解析などにおいて、重要な何点かのポイントを静止画化して、動画再生時に上記重要ポイントで画像の動きを予め定めた時間だけ静止させるというような使い方が可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１は、この発明の実施例に係る画像記録再生装置の構成を示すブロック図である。
ＮＴＳＣ方式の画像入力信号は、ＮＴＳＣデコード・Ａ／Ｄ変換部１でデコード及びＡ／Ｄ変換され、水平・垂直走査に基づく時系列的なディジタルカラー画像データに変換される。この画像データは圧縮／伸張部２で圧縮される。圧縮方式としては、例えばＭotion ＪＰＥＧ（Motion Joint Photographic Coding Exsperts Group）を用いることができる。圧縮／伸張部２では、画像データを１フレーム毎に圧縮画像データ（ＪＰＥＧビットストリーム）に変換する。なお、この実施例では、記憶効率を上げるため、画像記録時は１フィールド分を１フレームの画像データとして記憶し、再生時において同一フィールドを第１フィールド及び第２フィールドとして２回読み出し補間することにより、１フレームの画像データを構成するようにしている。この圧縮画像データは、システムバス３を介してＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）４に記憶される。ＤＲＡＭ４は、例えば１２Ｍバイトの容量を持ち、画像記憶領域に例えば４５０フレーム（３０フレーム／秒で動画１５秒）分の圧縮画像データを記憶可能なものである。画像記憶領域は、リングバッファ構成であり、連続的な画像データの記録によって常に最も古いデータが上書きされるようになっている。ＤＲＡＭ４から読み出された圧縮画像データは、システムバス３を介して圧縮／伸張部２に供給され、ここで伸張されてフィールドメモリ５に１フィールドずつ書き込まれる。メモリコントローラ６は、フィールドメモリ５のリード／ライトを制御する。フィールドメモリ５からシーケンシャルに読み出された画像データは、Ｄ／Ａ・ＮＴＳＣエンコード部７でＤ／Ａ変換及びＮＴＳＣ信号に変換され、画像出力信号として出力される。
【００１９】
なお、上述したように、この実施例では記録に関しては１フレーム中の第１フィールドの画像情報のみを記憶させ、再生に関しては、この記憶された１フィールド分の画像情報を第１フィールド、第２フィールドと連続して出力させることによってデータ効率を上げているが、画像品質を向上させるために１フレームの画像データとして２フィールド分の画像データを記録するようにしても良い。
【００２０】
一方、外部から供給されるステレオの音声入力信号はＡ／Ｄ変換器８でＡ／Ｄ変換され、ＤＲＡＭ４の音声記憶領域に画像データと同期が可能なように記憶される。また、ＤＲＡＭ４の音声記憶領域から読み出された音声データは、Ｄ／Ａ変換器９でＤ／Ａ変換され、音声出力信号として出力される。
操作部１０は、スイッチ１０ａ、ボリュウム１０ｂ、ＬＥＤ（発光ダイオード）１０ｃ及びフェーダ１０ｄからなり、記録開始及び終了、再生開始及び終了、記録モード、再生モード、動画及び静止画の記録・再生スピード等の各種設定を行うためのものである。
ＣＰＵ１１は、これらの各種の制御の中心的な処理を実行する。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１の動作プログラムや各種テーブル等を記憶する。
【００２１】
図２は、操作部１０の詳細を示す平面図である。
RECスイッチ及びPLAYスイッチは、それぞれ記録開始・終了及び再生開始・終了を指示するスイッチである。REC MODEスイッチは、RECスイッチの動作モードを決定するもので、MOVIE1モードが動画の連続上書き記録モード、MOVIE2モードが動画の記録最大時間一杯までの連続記録モード、PHOTOモードが静止画の記録モードである。PHOTOモードの場合、RECスイッチを押す毎に静止画が記録されるが、RECスイッチを押し続けると、設定された時間間隔で静止画を連続記録する。PLAY MODEスイッチは、PLAYスイッチの動作モードを決定するもので、LATCHモードはPLAYスイッチを押すと再生開始、再度押すと再生終了のモード、UNLATCHモードはPLAYスイッチを押し続けている間だけ再生のモード、STILLモードはPLAYスイッチを押すと１フレームだけ進み、押し続けるとコマ送りの再生モードである。START、ENDスイッチは、再生の開始点及び終了点をそれぞれ指定するスイッチである。MOVIE側のSPEEDボリュウムは、動画の再生スピードを指定し、PHOTO側のSPEEDボリュウムは、静止画の再生スピード及び連続記録時の記録時間間隔を指定するものである。CONTINOUSフェーダは、ＤＲＡＭ４の画像記憶領域の任意の再生アドレスを手動で指定するためのもので、手動コマ送りに使用される。
【００２２】
図３は、以上の構成によって実現される動画及び静止画の記録再生を実行する部分の機能ブロック図である。
記録手段２１は、図１のＮＴＳＣデコード・Ａ／Ｄ部１、圧縮／伸張部２、ＣＰＵ１１及びＲＯＭ１２等の機能に対応し、再生手段２９は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、圧縮／伸張部２、フィールドメモリ５、メモリコントローラ６及びＤ／Ａ・ＮＴＳＣエンコード部７等の機能に対応する。画像記憶手段２４は、ＤＲＡＭ４の画像記憶領域に相当し、再生スピード記憶手段２７，２８は、ＤＲＡＭ４のワークエリアに相当する。記録操作手段２２，２３及びスピード設定手段２５，２６は、操作部１０及びＣＰＵ１１の操作入力処理等に対応する。また、テーブル３０，３１は、ＲＯＭ１２に作成されている。
【００２３】
記録手段２１は、動画記録操作手段２２及び静止画記録操作手段２３の操作に基づいて、画像入力信号を画像データに変換して画像記憶手段２４に書き込む。一方、動画再生スピード設定手段２５及び静止画再生スピード設定手段２６によってそれぞれ指定された動画再生スピード及び静止画再生スピードは、動画再生スピード記憶手段２７及び静止画再生スピード記憶手段２８にそれぞれ記憶される。再生手段２９は、これら記憶手段２７，２８に記憶された再生スピードから動画用テーブル３０及び静止画用テーブル３１を参照して再生処理に必要なパラメータを取り出し、画像記憶手段２４に記憶された動画及び静止画の画像データを、指定された再生スピードで再生し、画像出力信号として出力する。
【００２４】
図４は、画像記憶手段２４に記憶される圧縮画像データの記憶状態及び記録フォーマットの一例を示す図である。
同図（ａ）において、Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍ５は動画の各フレームで、Ｍ５に続くＰ１は静止画が１フレームだけ記憶されていることを示している。Ｐ１に続くＭ６，Ｍ７，…，Ｍ１１，…は、動画のフレームである。これら動画及び静止画の各フレームは、例えば同図（ｂ）に示すように、ＪＰＥＧビットストリームの先頭にヘッダ情報を付加した構成となっている。ＪＰＥＧビットストリームは、画像データの先頭マーカであるＳＯＩ（Start of Image）、ハフマンテーブル、量子化テーブル等のテーブル、画像データの中身であるフレーム及び画像データの終了マーカであるＥＯＩ（End of Image）からなる。ヘッダ情報は、同図（ｃ）に示すように、ユーザデータの始まりを示すＳＯＵ（Start of User）と属性ビットｂ０，ｂ１とを含むものである。属性ビットｂ０，ｂ１は、０，０であれば、そのフレームの画像データが動画、０，１であれば、そのフレームの画像データが静止画であることを示す属性情報である。この属性ビットは、操作手段２２，２３のいずれが操作されたかに基づき記録手段２１が画像データに付加する。
【００２５】
この画像データをアドレスの小さい順に読み出すと、…，Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍ５，Ｐ１，Ｍ６，…，Ｍ１１，…のように各フレームの画像が読み出されることになるが、この場合、静止画フレームＰ１の表示時間は１／３０秒となるため、目視で確認することができない。そこで、この実施例では、再生スピード設定手段２５，２６によって動画及び静止画の再生スピードをそれぞれ別個に設定できるようになっており、この設定されたスピードに基づいてテーブル３０，３１から必要なパラメータを読み出して、再生手段２９が表示速度を制御する。
【００２６】
各テーブル３０，３１の一例を図５に示す。動画の場合、例えば再生スピードを１／３０〜３倍の範囲で１０段階に変化させることができる。これら各スピードについて、後述するカウンタ比較値及びアドレス増分値が図示のように設定されている。また、静止画の場合、例えば再生スピード１（５sec）〜１０（３msec）の範囲で１０段階に変化させることができ、これら各スピードについて、カウンタ比較値及びアドレス増分値が図示のように設定されている。カウンタ比較値は、何フィールド表示してから次の画面に切り替えるかを示す値で、再生速度が遅いほど大きな値になっている。また、アドレス増分値は、次画面に移る際のアドレス更新の増分値を示す値で、動画の場合には、１倍速以下で１、これよりも速い再生速度で１を超える値となる。
【００２７】
次に再生動作について説明する。
図６は、再生手段２９による再生処理のフローチャートである。
まず、再生アドレス初期値を設定する（Ｓ１）。初期値は、画像記憶手段２４の先頭アドレスの場合もあるし、STARTスイッチで設定された開始アドレスの場合もある。PLAYスイッチによって再生開始が指示されたら（Ｓ２）、同一の画面を何フィールド（１／２フレームに相当）表示したかを示すフィールドカウンタ（ＤＲＡＭ４内に保持される変数）をリセットする（Ｓ３）。次にヘッダ情報を読み込み（Ｓ４）、属性ビットを判定する（Ｓ５）。属性ビットが動画を示している場合には、動画用テーブル３０から指定された動画再生スピードに対応したカウンタ比較値を読み出し（Ｓ６）、フィールドカウンタの値とカウンタ比較値とを比較する（Ｓ８）。また、属性ビットが静止画を示している場合には、静止画用テーブル３１から指定された静止画再生スピードに対応したカウンタ比較値を読み出し（Ｓ７）、フィールドカウンタの値とカウンタ比較値とを比較する（Ｓ８）。
もし、フィールドカウンタの値がカウンタ比較値よりも大きい場合には、再生アドレスを更新するが（Ｓ９）、そうでない場合には、再生アドレスは更新しない。続いて画像再生処理を行い（Ｓ１０）、フィールドカウンタをインクリメントする（Ｓ１１）。そして、１フィールド時間（１５msec）の経過を待って（Ｓ１２）、指定された再生アドレスの画像データのヘッダ情報を読み込む（Ｓ４）。以下、同様の処理が続く。
【００２８】
この処理の具体例を図７に示す。いま、画像記憶手段２４に、図７（ａ）に示すような状態で画像データが記憶されているものとする。同図（ｂ）は、動画再生スピード（Ｍ）を１／５倍、静止画再生スピード（Ｐ）を３に設定した場合の再生フレームの時系列を示している。
動画再生スピードが１／５のスロー再生であるから、動画用テーブル３０からはカウンタ比較値として１０、アドレス増分値として１が読み出される。また、静止画再生スピードが３（再生時間が３秒）であるから、静止画用テーブル３１からはカウンタ比較値として１８０、アドレス増分値として１が読み出される。まず、動画Ｍ１〜Ｍ５が再生される間は、同一画面が１０フィールド分表示されないと、再生アドレスが更新されないので、図示のように、同一フレームの画像が５フレーム分繰り返し再生されることになる。同一フレームの画像が５フレーム分再生されたら再生アドレスが１増えるので、次のフレームの画像が再度５フレーム分繰り返し表示されることになる。これにより、１／５のスロー再生が実現される。再生アドレスが静止画Ｐ１のアドレスになると、静止画のカウンタ比較値が１８０であるから、静止画Ｐ１が１８０フィールド分、即ち３秒間表示される。次の動画再生についても上記の動画再生と同様である。
【００２９】
図７（ｃ）は、動画再生スピードを２倍、静止画再生スピードを５に設定した場合の再生フレームの様子を示している。
この場合、動画用テーブル３０からは、カウンタ比較値として２、アドレス増分値として２が読み出され、静止画用テーブル３１からは、カウンタ比較値として６０、アドレス増分値として１が読み出される。動画Ｍ１〜Ｍ５を再生する間は、２フィールドの表示でアドレスが更新され、更新時のアドレス増分値が２であるから、図示のように、動画フレームがＭ１，Ｍ３，Ｍ５のように、１フレームおきに再生され、同一画面は１フレーム分だけ表示されることになる。このため、２倍速の動画再生となる。再生アドレスが静止画Ｐ１のアドレスになると、同一画面を６０フィールド分表示するので、静止画Ｐ１が１秒間だけ表示されることになる。以後の動画フレームの再生についても上記の動画再生と同様である。
【００３０】
このように、この実施例の装置によれば、動画と静止画とを混在させて、連続的に再生すると共に、動画再生スピードと静止画再生スピードとをそれぞれ個別に設定可能にして、動画と静止画とをそれぞれ別の再生速度で再生可能にしたので、動画と静止画とが混在するＣＭや製品紹介のためのプロモーションビデオ等の編集に有効である。また、メモリの画像記憶領域を動画用と静止画用とに分けず、しかも静止画は１画面につき１フレーム分だけしか記憶しないので、画像記憶領域を有効に活用することができる。
【００３１】
なお、この発明は上述した実施例に限定されるものではない。
図８は、動画の再生ポイントを指定して静止画化する例を示す図である。同図（ａ）のように、動画Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍ１２，…が画像記憶手段２４に記憶されている状態で、前述したフェーダ１０ｄを操作して動画のうちの静止画化したい再生アドレスを指定する。この状態で、例えば静止画化モード等を新たに設けて、RECスイッチを押すことにより、記録手段２１がヘッダ情報を書き換え、同図（ｂ）に示すように、任意の動画フレーム、例えばＭ８を静止画フレームＰ１に変更することができる。
【００３２】
この実施例によって静止画化された静止画フレームＰ１を含む画像情報を上述した処理によって再生すると、特定の場面で任意の時間だけ動画を停止させることができる。従って、例えばゴルフスイングのフォーム解析等において、インパクト時の姿勢などを数秒間停止させて解析するといった使用方法が可能になる。
【００３３】
図９は、更に他の実施例であり、画像記憶手段２４に記憶された動画と静止画とが混在する画像情報の中から、静止画のみを取り出して１コマずつ再生する場合の処理を示すフローチャートである。
まず、再生アドレスの初期値を設定し（Ｓ２１）、再生開始が指示されたら（Ｓ２２）、画像データのヘッダ情報を読み込み（Ｓ２３）、属性ビットを判定する（Ｓ２４）。属性ビットが動画を示している場合には、再生アドレスを更新して（Ｓ２５）、次の画像データのヘッダ情報を読み込む（Ｓ２３）。属性ビットが静止画を示している場合には、画像を再生し（Ｓ２６）、１フィールドの時間が経過するまで待つ（Ｓ２７）。もし、その間に次の静止画の再生指示があった場合には（Ｓ２８）、再生アドレスを更新し（Ｓ２５）、次の画像データのヘッダ情報を読み込む（Ｓ２３）が、次の静止画の再生指示がない場合には、同一の画像の再生を繰り返す（Ｓ２６）。
【００３４】
図１０は、動画のみを再生する場合の処理を示すフローチャートである。
この処理は、動画に関しては、図６の再生処理と全く同様であるため、図６と共通するステップには図６と同一符号を付して説明を省略する。図６と異なる点は、読み込んだヘッダ情報から属性ビットを判定して（Ｓ５）、静止画であると判定された場合に、再生アドレスを更新して次の画像データのヘッダ情報を読み込む点である（Ｓ１３）。
【００３５】
このような処理によって、動画の記録位置に対する静止画の記録位置を全く意識せずに静止画のみを１コマずつ再生したり、動画のみを再生することが可能になる。図１０の処理では、静止画が検出されたときに単に読み飛ばす処理を実行しているが、検出された静止画フレームを直前に再生された動画フレームで置き換えて表示させるようにすると、動画が静止画の前後で連続しているような場合でも、動画再生時の時間（フレーム）のずれが全くなくなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、画像記憶手段の同一の記憶領域に動画情報と静止画情報とを混在させて記憶させると共に、各静止画情報は、それぞれ１画面分だけ画像記憶手段に記憶させ、画像の再生の際に動画情報と静止画情報とを識別してそれぞれを別々の再生速度で再生するようにしているので、画像記憶手段の画像記憶領域の有効活用が図れ、動画情報と静止画情報とにそれぞれ適した再生画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施例に係る画像記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  同装置における操作部の詳細を示す平面図である。
【図３】  同装置で実現される記録再生処理の機能ブロック図である。
【図４】  同装置における画像データの記録フォーマットを説明するための図である。
【図５】  同装置における動画用テーブル及び静止画用テーブルの内容を示す図である。
【図６】  同装置における再生処理のフローチャートである。
【図７】  同装置における再生処理の例を説明するための図である。
【図８】  この発明の他の実施例を説明するための図である。
【図９】  この発明の更に他の実施例の静止画再生処理のフローチャートである。
【図１０】  この発明の更に他の実施例の動画再生処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…ＮＴＳＣデコード・Ａ／Ｄ部、２…圧縮／伸張部、３…システムバス、４…ＤＲＡＭ、５…フィールドメモリ、６…メモリコントローラ、７…Ｄ／Ａ・ＮＴＳＣエンコード部、８…Ａ／Ｄ変換器、９…Ｄ／Ａ変換器、１０…操作部。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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