(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を書き込み、書き込まれた情報を再生するために必要な制御情報がディスク面の所定領域に書き込まれているハードディスクドライブを備える時間遅延視聴用放送受信システムでのビデオストリーム処理方法において、時間遅延視聴モードの選択時、前記制御情報を検索して、前記ディスク記録領域での自由ブロックを非連続的な円形バッファブロックに順次割り当てながら、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する第１過程と、前記時間遅延視聴モードと並行して録画モードの選択があると、前記ディスク記録領域で自由ブロックを割り当てて、録画チャネルのビデオストリームを記録し、記録済みの自由ブロックに一番近くのさらに他の自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てて、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する方法で時間遅延視聴モードと録画モードを並行遂行する第２過程とからなるビデオストリーム処理方法。
【請求項２】
前記自由ブロックにビデオストリームを記録するごとに、前記制御情報を更新すると共に、書き込み地点のポインタが前記割り当てられる円形バッファブロックを指示する第３過程をさらに含む請求項１に記載のビデオストリーム処理方法。
【請求項３】
入力信号を書き込み、書き込まれた情報を再生するために必要な制御情報がディスク面の所定領域に書き込まれているバードディスクドライブを備える時間遅延視聴用放送受信システムでのビデオストリーム処理方法において、時間遅延視聴モードの選択時、前記制御情報を検索して、前記ディスク記録領域での自由ブロックを非連続的な円形バッファブロックに順次割り当てながら、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する第１過程と、前記時間遅延視聴モードと並行して録画モードの選択があると、前記ディスク記録領域で自由ブロックを割り当てて録画チャネルのビデオストリームを記録し、記録済みの自由ブロックに一番近くのさらに他の自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てて、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する方法で時間遅延視聴モードと録画モードを並行遂行する第２過程と、前記時間遅延視聴モードと並行して再生モードの選択があると、前記制御情報を参照して再生ブロックを読み出し、前記再生ブロックに一番近くの自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てて、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する方法で前記時間遅延視聴モードと再生モードを並行遂行する第３過程とからなるビデオストリーム処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放送信号に対する時間遅延視聴と録画及び再生を同時に支援可能な放送受信システムに関し、特に時間遅延視聴のため、記録媒体面に割り当てられる円形バッファを非連続的なブロックに構成し、これを運用するためのビデオストリーム処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムの補助記憶装置であるハードディスクドライブはランダムアクセスが可能であり、データ伝送速度が高速で且つ他の補助記憶装置より低価で大容量化が可能であるということで、放送受信システムのランダムアクセス貯蔵装置として使用されている。
【０００３】
ランダムアクセス貯蔵装置を備える放送受信システムは放送されるビデオストリームの同時録画及び再生、時間遅延視聴が可能なシステムである。このような放送信号の時間遅延視聴及びビデオストリームの同時録画及び再生はハードディスクドライブに入出力されるビデオストリームをバッファリング制御することにより具現され得る。
【０００４】
以下、時間遅延視聴と同時に録画及び再生が可能な放送受信システムで記録媒体のハードディスク記録領域にビデオストリームを配置する方法に関して説明する。
【０００５】
図１は時間遅延視聴のための放送受信システムでハードディスクを円形バッファ形態で管理する方法を説明する図であり、図２は多数のビデオストリームがハードディスク記録領域で非連続的に配置されるように管理するさらに他の方法を説明するための図である。
【０００６】
図１に示したように、ハードディスク記録領域中の一部を一つの円形バッファ形態で管理する場合にビデオストリームは固定した大きさのブロックに記録貯蔵される。そして、ハードディスクを円形バッファに管理する場合には書き込み地点Ｗと読み出しＲ地点を設定した後、書き込み地点Ｗを基準として時計方向(または反時計方向)に移動しつつ新たなビデオストリームを記録貯蔵する。反対に、読み出し動作時には円形バッファを任意の時点でランダムアクセスできるようにして所定のビデオストリームを再生する。
【０００７】
一方、図２に示したようにビデオストリームを非連続的に配置管理する方法でのハードディスク領域は固定した大きさのブロックからなり、録画されたビデオストリームは多数のブロックからなる論理的ビデオファイル単位で貯蔵される。このような場合、各ビデオファイルを構成するブロックは物理的に必ずしも連続されない。その理由は、相互に大きさの異なるビデオファイルが削除されつつ非連続的自由ブロックが発生するからである。一方、各ビデオファイルに関連した各種情報(タイトル、時間情報など)と各ファイルに属するブロックの位置情報は別途の制御情報領域に記録貯蔵される。
【０００８】
しかし、ハードディスク領域を図１に示したように円形バッファ形態で管理する放送受信システムでは円形バッファのための空間を連続的に割り当てるので、時間遅延視聴外の他のチャネル録画や再生を同時に遂行するためには他のチャネルのビデオストリームの録画や再生のための別途の空間を交代にアクセスすべきため、ヘッド移動によるアクセス時間の遅延が生ずる。
【０００９】
一方、図２に示したようにビデオストリームを非連続的に配置管理する放送受信システムにおいては、ハードディスク記録領域を自由に活用可能であるので、ビデオストリームをファイル単位で記録貯蔵するには適合するが、自由ブロックが散在しているので円形バッファのように制限された大きさの空間内で連続的に録画を遂行することはできず、それによってヘッド移動による時間遅延が発生する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、時間遅延視聴と他のチャネルの録画、または再生を同時に高速遂行できるように非連続的な配置方法を用いて円形バッファブロックを構成し、これを運用可能なビデオストリーム処理方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、入力信号を書き込み、書き込まれた情報を再生するため必要な制御情報がディスク面の所定領域に書き込まれているハードディスクドライブを備える時間遅延視聴用放送受信システムでのビデオストリーム処理方法において、
時間遅延視聴モードの選択時、前記制御情報を検索して、前記ディスク記録領域での自由ブロックを非連続的な円形バッファブロックに順次割り当てながら、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する第１過程と、
前記時間遅延視聴モードと並行して録画モードの選択があると、前記ディスク記録領域で自由ブロックを割り当てて録画チャネルのビデオストリームを記録し、記録済みの自由ブロックに一番近くのさらに他の自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てて、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する方法で時間遅延視聴モードと録画モードを並行遂行する第２過程と、
前記時間遅延視聴モードと並行して再生モードの選択があると、前記制御情報を参照して再生ブロックを読み出し、前記再生ブロックに一番近くの自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てて時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する方法で、前記時間遅延視聴モードと再生モードを並行遂行する第３過程とからなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例による動作を詳細に説明する。図３は、本発明の一実施例による時間遅延視聴と同時に放送信号録画及び再生が可能な放送受信システムのブロック構成図である。放送信号受信部１０は外部から入力されるディジタル放送信号の受信を受けるためのＲＦチューナ１２と、外部から入力されるアナログ放送信号の入力を受けるための多数のＲＦチューナ１４、１６と、前記多数のＲＦチューナ１４、１６を通じて入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換して圧縮する複数のビデオ圧縮器１８、２０、２２とから構成される。
【００１３】
ランダムアクセス貯蔵装置３０は制御部４０の制御により前記放送信号受信部１０から入力されるディジタルビデオストリームを記録媒体のハードディスク記録領域に記録貯蔵し、貯蔵されたビデオストリームを読み出してビデオ復元部５０に出力する。上述したランダムアクセス貯蔵装置３０はディジタルビデオストリームを永久的に貯蔵するためのハードディスクと、ドライブの駆動を制御するコントローラ及びハードディスクドライブ(ＨＤＤ)を拡張させるための拡張部(ＩＥＥＥ １３９４ インタフェース)に構成されるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３４と、デュアルポートＲＡＭ３２とからなる。そして、前記デュアルポートＲＡＭ３２はディジタルビデオストリームを臨時貯蔵するためのビデオストリームバッファ領域を少なくとも含む。
【００１４】
ビデオ復元部５０は、システムバスを通じて前記ランダムアクセス貯蔵装置３０から出力されるビデオストリームを元の信号に復元してテレビジョン受像機９０に出力する。
【００１５】
制御部４０は、ランダムアクセス貯蔵装置３０及び放送信号受信部１０を制御するための制御プログラムデータが貯蔵されるＲＯＭと、制御動作時に発生するデータを一時貯蔵するためのＲＡＭで構成されるメモリを備える。
【００１６】
遠隔制御器（リモートコントローラ）６０はシステム制御のための多数の調整キーを備えており、この調整キーの操作によるデータを発生して制御部４０に出力する。この多数の調整キーは一時停止、巻き戻し、高速探索の命令、時間遅延視聴などを入力するための多数の調整キーからなる。
【００１７】
コンピュータ接続部７０は本発明の実施例による放送受信システムとコンピュータとの間に送受信される信号をインタフェースし、タイマ８０は時間情報を知らせて放送受信システムが自動録画を遂行できるようにする。
【００１８】
図４は、本発明の一実施例によるハードディスク記録領域に非連続的に存在する円形バッファ領域のブロック配置図及びデュアルポートＲＡＭ３２の記録領域分割配置図である。そして図５は、図４においての制御情報領域３６に記録される制御情報の詳細構成例示図である。
【００１９】
図４(ａ)を参照すると、本発明の実施例によるハードディスク記録領域は制御情報領域３６とビデオストリームブロックが非連続的配置方法で割り当てられているビデオ(ストリーム)貯蔵領域３８とに分割される。前記制御情報領域３６に記録される情報の構成をみると、図５に示したようにファイル属性情報(Ａ)、ファイル割り当て情報(Ｂ)、トラック別(またはシリンダ別)自由ブロック情報(Ｃ)及び円形バッファブロック情報(Ｄ)がある。前記ファイル属性情報(Ａ)は録画されるビデオファイルの名称、大きさ、録画時間、及び日付などを含む情報であり、ファイル割り当て情報(Ｂ)は各ファイルを構成するブロックに対するディスク記録領域上の位置情報を意味する。一方、トラック別自由ブロック情報(Ｃ)はディスク記録領域で自由に割り当てることができるブロックなどの位置情報をトラック別に管理するための情報である。自由ブロックをトラック別に管理する理由は録画、または再生モードを時間遅延モードと並行遂行する場合に録画、または再生中のトラックで自由ブロックを迅速に割り当てるためである。円形バッファブロック情報(Ｄ)は現在円形バッファを構成するブロックを管理するための情報である。
【００２０】
一方、ビデオストリーム貯蔵領域３８は円形バッファ領域(▲１▼、▲２▼、▲３▼)と自由ブロック(▲４▼)及び時間遅延視聴外のモードにビデオストリームが録画されたブロック(▲５▼)からなるが、このとき、円形バッファ領域は図１のように常に連続的なブロックで構成されるのではなく、物理的には非連続的にディスク領域に配置されることができ、論理的には連続的に管理運営される。ビデオストリーム貯蔵領域３８のすべてのブロックは同一の大きさを有するものとする。そして、一つのブロックは物理的には多数個の連続的なセクタからなることができ、最大で一度のディスク演算(読み出し／書き込み)でアクセスされる。
【００２１】
デュアルポートＲＡＭ３２の記録領域分割配置図を示した図４(ｂ)を参照すると、前記ＲＡＭ３２の領域はシステムの初期化時、制御情報が複写される領域(制御情報複写領域)(I)と、円形バッファを構成するブロックを指示するためのポインタの配列である円形バッファポインタ領域(II)と、ビデオストリームブロックをバッファリングするためのビデオストリームバッファ領域(III)とに分割される。このようなデュアルポートＲＡＭ３２で円形バッファの書き込み地点と読み出し地点がいずれか一つのポインタ配列を指示させることにより円形バッファ領域を非連続的であるブロックに構成することができる。
【００２２】
以下、図６と図７を参照して円形バッファ領域を非連続的であるブロックに配置運営する方法を説明する。
【００２３】
まず、本発明の実施例においては基本的にビデオストリームを構成するブロックの割り当てのため、ディスク記録領域に存在する自由ブロックをトラックとセクタが増加する順に割り当てる。一般的にディスクに同心円状に配列されるトラックのナンバリングは最外周から最内周へ移動するほど、トラックナンバーは増加する。このような割り当て方法により最後のトラックまで至ると、さらに初めのトラックから始めて割り当て順序が円形を成すようにする。同時に多数のチャネルのビデオストリームを録画する場合には、各ビデオストリームのブロックを互いに交代(Interleaved)に割り当てて記録することにより、ヘッドの移動を最少化する方向にブロックを割り当てる。
【００２４】
以下、図６と図７を参照すると、図６は本発明の実施例による放送受信システムの初期動作状態の処理のフローチャートであり、図７は図６において、本発明の実施例によるビデオストリーム処理のサブルーチン遂行フローチャートである。
【００２５】
まず、図６でシステム電源が入力されると、これに応答して制御部４０は放送受信システムを初期化させるための一連の過程を踏む。このような初期化過程の一つとして制御部４０は１００段階でディスク記録領域の制御情報領域３６に記録されている制御情報をアクセスしてデュアルポートＲＡＭ３２の制御情報複写領域(I)に複写する。そして、さらに他の初期化過程の一つとして１１０段階で円形バッファブロックを自由ブロックに復帰させる。復帰方法としては書き込みＷ地点のポインタが指示している円形バッファブロックの情報を自由ブロック情報に更新させることにより成される。そして、さらに他の初期化過程の一つとして１２０段階で制御部４０は円形バッファポインタを初期化させる。
【００２６】
一方、上述したような一連の初期化過程を遂行した制御部４０は、以後待機モードに転換した後、１３０段階で“ビデオストリーム処理モード”であるかを判断する。前記“ビデオストリーム処理モード”とはチャネルを通じて入力、または伝送されるビデオストリーム、またはディスクから再生されたビデオストリームを処理するためのモードを意味するもので、時間遅延視聴モード、録画モード、再生モード及びこれらの同時遂行モードを含む。従って、使用者から時間遅延視聴モード、録画モード、再生モードを実行させるための命令があったと１３０段階で判断されると、制御部４０は１４０段階に進行して図７のようなビデオストリーム処理サブルーチンを遂行することにより、ディスク記録面にビデオストリームを記録したり、記録されたビデオストリームを再生したり、またはこれらと時間遅延視聴モードを並行遂行する。
【００２７】
以下、図７を参照してビデオストリーム処理のサブルーチンについて詳細に説明する。
【００２８】
まず、図７で２３０段階乃至２５０段階は時間遅延視聴モードのみが使用者によって選択された場合に遂行される過程であり、３００段階乃至３４０段階は時間遅延視聴と録画モードが同時選択された場合に遂行される過程である。そして４００段階乃至４３０段階は時間遅延視聴と再生モードが同時選択された場合に遂行される過程を示したものである。そして２６０段階及び２７０段階は例示されたすべてのモードで共通的に遂行される段階であり、４４０段階は録画、または再生モードが選択された場合に遂行される段階である。
【００２９】
まず、時間遅延視聴モードのみが選択遂行される場合を説明すると、制御部４０は２００段階で現在システムのモードが時間遅延視聴モードであると判断されると、２１０段階及び２２０段階を通じてさらに録画モード、または再生モードが並行されるかを検査する。このような動作モードは遠隔制御器６０を通じて使用者から該当モードを遂行するための命令が入力されたか否かとして判断することができる。もし、時間遅延視聴モードのみが選択されたら、制御部４０は２３０段階に進行してデュアルポートＲＡＭ３２の制御情報複写領域(I)に複写された制御情報を参照して自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てる。この時、割り当てられる自由ブロックはすでに説明された通り、トラックとセクタナンバーが増加する順に割り当てられる。下記説明において前記“円形バッファブロック”とは円形バッファを構成するために割り当てられる自由ブロックとして時間遅延視聴のためビデオストリームが記録されるブロックに定義する。
【００３０】
一方、２３０段階で円形バッファブロックを割り当てた制御部４０は２４０段階に進行して割り当てられた円形バッファブロックに放送信号受信部１０を通じて入力されたディジタルビデオストリームブロックを記録する。記録後、制御部４０は２５０段階に進行して書き込みＷ地点のポインタが前記割り当てられた円形バッファブロックを指示した後、２６０段階に進行して以前に割り当てられた円形バッファブロックを自由ブロックに復帰させる。そして２７０段階に進行して前記デュアルポートＲＡＭ３２の制御情報複写領域(I)に複写された制御情報を更新した後、図６のメインループにリターンする。２７０段階で更新される制御情報は具体的にファイル属性情報(Ａ)、ファイル割り当て情報(Ｂ)、トラック別自由ブロック情報(Ｃ)である。もし、時間遅延視聴解除がないと、制御部４０の制御動作により前記２３０段階乃至２７０段階が反復遂行されることにより、時間遅延視聴のためのビデオストリームはハードディスク記録領域内で非連続的な円形バッファブロックに順次的に記録されるだろう。本発明で前記円形バッファブロックは非連続的に割り当てられて配置されると表現しているが、すべての円形バッファブロックのそれぞれが非連続的であるのではない。その理由は、同一トラックに自由ブロックが複数個存在する場合に、場合によって同一トラック上の自由ブロックすべてが円形バッファブロックに割り当てられることもできるからである。従って、本発明で円形バッファブロックが非連続的に配置されるというのは円形バッファブロックを構成するすべてのブロックが連続的に配置されないことを意味するものである。
【００３１】
以下、時間遅延視聴と同時に(予約)録画、または再生が行われる過程を説明する。まず、時間遅延視聴モードの遂行中、または時間遅延視聴と共に、録画モードが選択されると、制御部４０は３００段階で制御情報を参照して、自由ブロックを割り当てた後、３１０段階に進行する。そして、３１０段階で割り当てられた自由ブロックに録画チャネルのビデオストリームを記録した後、３２０段階に進行する。３２０段階で制御部４０は制御情報を参照して以前に録画された自由ブロックに一番近くの自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てた後、３３０段階に進行して時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録する。この時、前記“以前自由ブロックに一番近くの自由ブロック”は同一なトラック上の自由ブロックであることもでき、一番隣接したトラックに位置する自由ブロックであることもできる。これはヘッドの移動を最少化してトラック探索による時間損失を最少化しようとする旨であり、隣接トラックに位置した自由ブロックを割り当てる場合にはヘッドが移動している方向に位置した隣接トラックを選択するのが望ましい。
【００３２】
上述したように円形バッファブロックが割り当てられると、制御部４０は割り当てられた円形バッファブロックに時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録した後、３４０段階に進行して書き込みＷ地点のポインタが前記割り当てられた円形バッファブロックを指示するようにした後、２６０段階に進行して以前に割り当てられた円形バッファブロックを自由ブロックに復帰させる。そして、制御部４０は２７０段階に進行して上述したようにファイル属性情報(Ａ)、ファイル割り当て情報(Ｂ)、トラック別自由ブロック情報(Ｃ)からなる制御情報を更新した後、録画、または時間遅延視聴モードの同時解除、またはいずれか一つの解除がある時まで、上述した３００段階乃至３４０段階、及び２６０、２７０段階を反復遂行することによって、録画及び時間遅延視聴モードを並行遂行する。これによって録画のため選択される自由ブロックに一番近くの自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てることができて、トラック探索によるヘッドの移動時間を低減することができる。
【００３３】
以下、時間遅延視聴と同時に再生が行われる過程を説明する。まず、時間遅延視聴モードの遂行中、または時間遅延視聴と共に再生命令が入力されたら、制御部４０は４００段階に進行して制御情報を参照して再生すべきブロックを読み出す。そして、時間遅延視聴のためのビデオストリームを記録するために制御部４０は４１０段階に進行して現在再生中であるブロックに一番近くの自由ブロックを円形バッファブロックに割り当てる。これもまた、ヘッドの移動を最少化してトラック探索による時間損失を最少化するためである。そして４２０段階で制御部４０は割り当てられた円形バッファブロックにビデオストリームを記録し、４３０段階に進行して書き込みＷ地点のポインタが前記割り当てられた円形バッファブロックを指示させる。以後、制御部４０は２６０段階に進行して以前円形バッファブロックを自由ブロックに復帰させ、２７０段階で制御情報を更新した後、メインループにリターンする。このように再生のため読み出されるブロックに一番近くの自由ブロックが円形バッファブロックに割り当てられる。これによって、再生及び時間遅延視聴の同時遂行中にもヘッドの移動による探索時間を低減できるようになる。
【００３４】
一方、本発明の実施例によるビデオストリーム処理モードの遂行中、使用者から遂行中であるモードの解除命令が入力されると、制御部４０は図７に示したような制御動作を終了する。時間遅延視聴モードと並行して録画、または再生モードの遂行中、時間遅延視聴モードの解除があると、制御部は４４０段階のように一般的な方法を通じてビデオストリーム録画、または再生モードを遂行する。
【００３５】
一方、本願で用いられる用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは当分野に従事する技術者の意図、または慣例などにより変わることができるので、その定義は本願の全般にかける内容に基づいて定義づけされるべきである。
【００３６】
また、本発明の特定実施例が説明されたが、本発明が当業者にとって多様に変形実施できるのは自明な事実である。そして、本願においては本発明の望ましい実施例を通じて本発明を説明したので、本発明の技術的な難易度を考慮した時、当分野での通常的な知識を有する者でれば、容易に本発明に関する他の実施例と他の変形が実施できるので、上述した説明での思想を引用した実施例と変形はすべて添付された本発明の請求範囲により定まれるべきであることは自明であろう。
【００３７】
【発明の効果】
上述の如く本発明は、時間遅延視聴と同時に多数のビデオストリームを録画(または再生)する場合、円形バッファを構成するブロックを録画(または再生)中である他のチャネルのビデオストリームブロックに隣接したトラックに配置することによりヘッドの移動時間を低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】時間遅延視聴のための放送受信システムでハードディスクを円形バッファ形態で管理する方法を説明するための図である。
【図２】多数のビデオストリームがハードディスク記録領域内で非連続的に配置されるように管理する他の方法を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施例による時間遅延視聴と同時に放送信号録画及び再生ができる放送受信システムのブロック構成図である。
【図４】本発明の一実施例によるハードディスク記録領域内で非連続的に存在する円形バッファ領域のブロック配置図及びデュアルポートＲＡＭ３２の記録領域の分割配置図である。
【図５】図４において、制御情報領域に記録される制御情報の詳細構成例示図である。
【図６】本発明の一実施例による放送受信システムの動作状態の処理のフローチャートである。
【図７】図６において、本発明の実施例によるビデオストリームの処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  放送信号受信部
１２、１４、１６  ＲＦチューナ
１８、２０、２２  ビデオ圧縮器
３０  ランダムアクセス貯蔵装置
３２  デュアルポートＲＡＭ
３４  ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）
４０  制御部
５０  ビデオ復元部
６０  遠隔制御器
７０  コンピュータ接続部
８０  タイマ
９０  テレビジョン受像機
【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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