(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４：２：２インタレース信号からクロマアップサンプリングエラーを検出するエラー検出方法であって、
輝度信号の動きを検出し、動きがある場合は前記輝度信号に空間補間をし、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間をし、
色差信号に対し、前記輝度信号に動きがある場合は空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であってコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施す、エラー低減方法。
【請求項２】
４：２：２インタレース信号からクロマアップサンプリングエラーを検出するエラー検出方法であって、
輝度信号の動きを検出し、動きがある場合は前記輝度信号に空間補間をし、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間をし、
色差信号に対し前記輝度信号に動きがある場合は空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であってコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として前記色差信号に時間補間をした後垂直ローパスフィルタを適用し、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施す、エラー低減方法。
【請求項３】
４：２：２インタレース信号のクロマアップサンプリングエラーを低減するエラー低減装置であって、
輝度信号の空間補間を行う輝度空間補間回路と、
前記輝度信号の時間補間を行う輝度時間補間回路と、
前記輝度信号の動きを検出する動き検出回路と、
色差信号の時間補間を行う色差時間補間回路と、
前記色差信号の空間補間を行う色差空間補間回路と、
前記輝度時間補間回路の結果からコーミングがないことを検出するコーミング無検出回路と、
前記色差時間補間回路の結果からコーミングがあることを検出するコーミング有検出回路と、
前記色差時間補間回路の出力と前記色差空間補間回路の出力のいずれかを、前記コーミング無検出回路及び前記コーミング有検出回路の検出結果に基づき選択する第１のセレクタと、
前記第１のセレクタの出力と前記色差空間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第２のセレクタと、
前記輝度空間補間回路の出力と前記輝度時間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第３のセレクタとを有し、
前記輝度信号に動きがある場合は前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であって前記輝度信号にコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施し、前記輝度信号に動きがある場合前記輝度信号に空間補間を施し、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間を施し出力する、エラー低減装置。
【請求項４】
４：２：２インタレース信号のクロマアップサンプリングエラーを低減するエラー低減装置であって、
輝度信号の空間補間を行う輝度空間補間回路と、
前記輝度信号の時間補間を行う輝度時間補間回路と、
前記輝度信号の動きを検出する動き検出回路と、
色差信号の時間補間を行う色差時間補間回路と、
前記色差信号の空間補間を行う色差空間補間回路と、
前記色差時間補間回路の結果が入力される垂直ローパスフィルタと、
前記輝度時間補間回路の結果からコーミングがないことを検出するコーミング無検出回路と、
前記色差時間補間回路の結果からコーミングがあることを検出するコーミング有検出回路と、
前記色差時間補間回路の出力と前記垂直ローパスフィルタの出力のいずれかを、前記コーミング無検出回路及び前記コーミング有検出回路の検出結果に基づき選択する第１のセレクタと、
前記第１のセレクタの出力と前記色差空間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第２のセレクタと、
前記輝度空間補間回路の出力と前記輝度時間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第３のセレクタとを有し、
前記輝度信号に動きがある場合は前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であって前記輝度信号にコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として当該色差信号に時間補間をした後垂直ローパスフィルタを適用し、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施し、前記輝度信号に動きがある場合前記輝度信号に空間補間を施し、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間を施し出力するエラー低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロマアップサンプリングエラーを検出して低減するエラー低減方法及びエラー低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、クロマアップサンプリングエラー（ＣＵＥ：Chroma Upsampling Error）と呼ばれるアーティファクト（データのエラーや信号の歪み）を示す図である。クロマアップサンプリングエラーとは、ＤＶＤの規格上、色信号の情報量が少ないため、単純にプログレッシブ化すると色情報が１ライン置きにしかないように見え、特に純赤のべた塗りなどがスダレ状に見えることをいう。
【０００３】
図７に示すように、垂直方向にダウンサンプルされたインタレース色差信号を誤って垂直方向にアップサンプリングした後にプログレッシブ化すると、クロマアップサンプリングエラーが発生する。このアーティファクトはコーミングと類似で垂直方向に高周波成分を有する。なお、図８に示すように、フレーム内でアップサンプリングすればこの問題は生じない。
【０００４】
図９は、従来のクロマアップサンプリングエラーの低減方法を示すフローチャートである。従来、このようなアーティファクトに対しては、図９に示すエラー低減方法がある。図９に示すように、色差コーミングを検出し（ステップＳ１０１）、色差コーミングが検出された場合は、垂直方向にローパスフィルタをかける（ステップＳ１０２）（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−５００８２３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、このような従来の方法では、クロマアップサンプリングサラーではない意図的な垂直高周波成分を有する色差情報にもエラー低減処理を施してしまう場合がある。したがって、エラー低減処理による色差情報の劣化が発生するという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るエラー低減方法は、４：２：２インタレース信号からクロマアップサンプリングエラーを検出するエラー検出方法であって、輝度信号の動きを検出し、動きがある場合は前記輝度信号に空間補間をし、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間をし、色差信号に対し、前記輝度信号に動きがある場合は空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であってコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施すものである。
【００１２】
本発明においては、輝度信号に動きがない場合であって輝度信号にコーミングがなく色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として色差信号に空間補間をすることで、クロマアップサンプリングエラーを精度よく検出し、低減することができる。
【００１３】
本発明に係るエラー低減方法は、４：２：２インタレース信号からクロマアップサンプリングエラーを検出するエラー検出方法であって、輝度信号の動きを検出し、動きがある場合は前記輝度信号に空間補間をし、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間をし、色差信号に対し前記輝度信号に動きがある場合は空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であってコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として前記色差信号に時間補間をした後垂直ローパスフィルタを適用し、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施すものである。
【００１４】
本発明においては、輝度信号に動きがない場合であって輝度信号にコーミングがなく色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として色差信号に時間補間をした後垂直ローパスフィルタを適用することで、クロマアップサンプリングエラーを精度よく検出し、低減することができる。
【００１６】
本発明に係るエラー低減装置は、４：２：２インタレース信号のクロマアップサンプリングエラーを低減するエラー低減装置であって、輝度信号の空間補間を行う輝度空間補間回路と、前記輝度信号の時間補間を行う輝度時間補間回路と、前記輝度信号の動きを検出する動き検出回路と、色差信号の時間補間を行う色差時間補間回路と、前記色差信号の空間補間を行う色差空間補間回路と、前記輝度時間補間回路の結果からコーミングがないことを検出するコーミング無検出回路と、前記色差時間補間回路の結果からコーミングがあることを検出するコーミング有検出回路と、前記色差時間補間回路の出力と前記色差空間補間回路の出力のいずれかを、前記コーミング無検出回路及び前記コーミング有検出回路の検出結果に基づき選択する第１のセレクタと、前記第１のセレクタの出力と前記色差空間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第２のセレクタと、前記輝度空間補間回路の出力と前記輝度時間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第３のセレクタとを有し、前記輝度信号に動きがある場合は前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であって前記輝度信号にコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施し、前記輝度信号に動きがある場合前記輝度信号に空間補間を施し、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間を施し出力するものである。
【００１７】
本発明に係るエラー低減装置は、４：２：２インタレース信号のクロマアップサンプリングエラーを低減するエラー低減装置であって、輝度信号の空間補間を行う輝度空間補間回路と、前記輝度信号の時間補間を行う輝度時間補間回路と、前記輝度信号の動きを検出する動き検出回路と、色差信号の時間補間を行う色差時間補間回路と、前記色差信号の空間補間を行う色差空間補間回路と、前記色差時間補間回路の結果が入力される垂直ローパスフィルタと、前記輝度時間補間回路の結果からコーミングがないことを検出するコーミング無検出回路と、前記色差時間補間回路の結果からコーミングがあることを検出するコーミング有検出回路と、前記色差時間補間回路の出力と前記垂直ローパスフィルタの出力のいずれかを、前記コーミング無検出回路及び前記コーミング有検出回路の検出結果に基づき選択する第１のセレクタと、前記第１のセレクタの出力と前記色差空間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第２のセレクタと、前記輝度空間補間回路の出力と前記輝度時間補間回路の出力のいずれかを、前記動き検出回路の検出結果に基づき選択する第３のセレクタとを有し、前記輝度信号に動きがある場合は前記色差信号に空間補間をし、前記輝度信号に動きがない場合であって前記輝度信号にコーミングがなく前記色差信号にコーミングがある場合はクロマアップサンプリングエラーが有として当該色差信号に時間補間をした後垂直ローパスフィルタを適用し、前記輝度信号に動きがなく前記クロマアップサンプリングエラーがない場合は前記色差信号に時間補間を施し、前記輝度信号に動きがある場合前記輝度信号に空間補間を施し、動きがない場合は前記輝度信号に時間補間を施し出力するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、精度よくクロマアップサンプリングエラーを検出、低減することができるエラー検出方法及び回路、並びにエラー低減方法及び回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、色差情報に加え輝度情報を利用することで、クロマアップサンプリングエラーを精度良く検出するクロマアップサンプリングエラーの検出方法に適用したものである。
【００２０】
第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるエラー低減装置を示すブロック図である。本実施の形態に係るエラー低減装置１は、４：２：２プログレッシブ信号からクロマアップサンプリングエラーを検出してエラーを低減する。このエラー低減装置１は、輝度信号からコーミングがないことを検出するコーミング無検出回路としてのコーミング検出回路１１、色差信号からコーミングがあることを検出するコーミング有検出回路としてのコーミング検出回路１２と、色差信号が入力される垂直ローパスフィルタ１３と、コーミング検出回路１１及びコーミング検出回路１２の検出結果に基づき選択信号を出力するＡＮＤ回路１４と、色差信号と垂直ローパスフィルタが施された色差信号のいずれかを、選択信号に基づき選択するセレクタ１５とを有する。このエラー低減装置１は、輝度信号にコーミングがなく色差信号にコーミングが発生している場合、色差信号に垂直ローパスフィルタを適用して出力することにより、エラーを低減する。なお、輝度信号は、そのまま出力する。
【００２１】
図２は、本実施の形態にかかるエラー低減装置の動作を示すフローチャートである。図２に示すように、コーミング検出回路１１により輝度信号のコーミングを検出する（ステップＳ１）。コーミングがある場合は、意図的な垂直方向の高周波成分と判断してクロマアップサンプリングエラーの低減処理は行わず、そのまま色差信号を出力する。次に、コーミング検出回路１２により色差信号のコーミングを検出する（ステップＳ２）。ここでコーミングがない場合は、クロマアップサンプリングエラーでないと判断してクロマアップサンプリングエラーの低減処理は行わない。コーミングがある場合、クロマアップサンプリングエラーであると判断し、エラー低減処理を実施する。本実施の形態においては、色差信号に垂直ローパスフィルタを適用する（ステップＳ３）。なお、上述したように、輝度信号は、そのまま出力する。
【００２２】
本実施の形態においては、クロマアップサンプリングエラーの特徴である、輝度にコーミングが存在せず、且つ色差にコーミングが存在するという条件をエラー検出の条件としているため、クロマアップサンプリングエラー検出を精度よく行うことができる。従ってエラー低減処理による色差情報の劣化を防ぐことができる。
【００２３】
第２の実施の形態
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかるエラー低減装置を示すブロック図である。本実施の形態に係るエラー低減装置２は、４：２：０インタレース色差信号から垂直アップサンプルにより生成された４：２：２インタレース色差信号をプログレッシブ化するエラー低減装置である。このエラー低減装置２は、輝度信号の空間補間を行う輝度空間補間回路２１と、輝度信号の時間補間を行う輝度時間補間回路２２と、輝度信号の動きを検出する動き検出回路２３と、色差信号の時間補間を行う色差時間補間回路２４と、色差信号の空間補間を行う色差空間補間回路２５とを有する。さらに、輝度時間補間回路２２の結果からコーミングがないことを検出するコーミング無検出回路としてのコーミング検出回路２６と、色差時間補間回路２４の結果からコーミングがあることを検出するコーミング有検出回路としてのコーミング検出回路２７とを有する。
【００２４】
エラー低減装置２は、さらに、コーミング検出回路２６及びコーミング検出回路２７の検出結果に基づき選択信号を出力するＡＮＤ回路２８と、色差時間補間回路２４の出力と色差空間補間回路２５の出力のいずれかを、選択信号に基づき選択する第１のセレクタ２９と、第１のセレクタ２９の出力と色差空間補間回路２５の出力のいずれかを、動き検出回路２３の検出結果に基づき選択する第２のセレクタ３０と、輝度空間補間回路２１の出力と輝度時間補間回路２２の出力のいずれかを、動き検出回路２３の検出結果に基づき選択する第３のセレクタ３１とを有する。
【００２５】
このエラー低減装置２は、輝度信号に動きがある場合は色差信号に空間補間をほどこす。また、輝度信号に動きがない場合であって輝度信号にコーミングがなく色差信号にコーミングが発生している場合はクロマアップサンプリングエラーが発生しているとしてエラー低減処理を実施する。具体的には、色差信号に空間補間を施す。さらに、輝度信号に動きがなくクロマアップサンプリングエラーがない場合は色差信号に時間補間を施す。また、輝度信号に動きがある場合は、輝度信号に空間補間を施し、輝度信号に動きがない場合は、輝度信号に時間補間を施し出力する。
【００２６】
動き検出回路２３は、フレーム間で輝度信号に一定以上の変化があれば動きありと判断する。空間補間回路２１、２５は、フレーム内で補間を行う。時間補間回路２２、２４は、フレーム間で補間を行う。ＡＮＤ回路２８は、コーミング検出回路２６にてコーミングなしと判断され、コーミング検出回路２７にてコーミングありと判断された場合、ハイを出力し、第１のセレクタ２９において空間補間回路２５からの出力を選択する。また、動き検出回路２３で動きが検出された場合、第２のセレクタ３０で空間補間回路２５の出力を選択する。同様に、第３のセレクタ３１で空間補間回路２１の出力を選択する。
【００２７】
図４は、本実施の形態にかかるエラー低減装置の動作を示すフローチャートである。図４に示すように、動き検出回路２３にて輝度信号の動きを検出する（ステップＳ１１）。ここで、動きがなしと判断された場合、時間補間回路２４により色差信号を時間補間する（ステップＳ１２）。次に、コーミング検出回路２６にて輝度信号のコーミングがあるか否を判断する（ステップＳ１３）。コーミングが有と判断された場合、意図的な垂直方向の高周波成分と判断してクロマアップサンプリングエラーの低減処理は行わない。次に、色差のコーミングがあるか否かを判断する（ステップＳ１４）。コーミングがない場合は、クロマアップサンプリングエラーでないと判断してクロマアップサンプリングエラーの低減処理は行わない。一方、コーミングがある場合、クロマアップサンプリングエラーであると判断し、低減処理を実行する。先ず、色差信号の時間補間をキャンセルし（ステップＳ１５）、色差信号の空間補間を実施する（ステップＳ１６）。なお、本実施の形態においては、色差時間補間をキャンセルするものとして説明したが、図３に示すように、色差信号については、時間補間及び空間補間のいずれも実施しておき、コーミング検出回路２６、２７の結果に応じて、いずれかを選択するようにしてもよい。
【００２８】
本実施の形態においては、クロマアップサンプリングエラーの特徴である、輝度にコーミングが存在せず、且つ色差にコーミングが存在するという条件をエラー検出の条件としているため、クロマアップサンプリングエラー検出を精度よく行うことができる。従ってエラー低減処理による色差情報の劣化を防ぐことができる。
【００２９】
第３の実施の形態
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかるエラー低減装置を示すブロック図である。本実施の形態に係るエラー低減装置３は、４：２：２インタレース信号のクロマアップサンプリングエラーを低減し、４：２：２プログレッシブ信号を出力するエラー低減装置である。なお、図５に示す第３の実施の形態において、図３に示す第２の実施の形態と同一構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。本実施の形態にかかるエラー低減装置３は、色差時間補間回路２４の結果が入力される垂直ローパスフィルタ３２を有している。第１のセレクタ２９は、ＡＮＤ回路２８が出力する選択信号により、時間補間回路２４の出力か、垂直ローパスフィルタ３２の出力を選択して出力する。第２のセレクタ３０は、動き検出回路２３の動き検出結果に基づき、第１のセレクタ２９の出力か、空間補間回路２５の出力を選択して出力する。
【００３０】
このエラー低減装置３は、輝度信号に動きがある場合は色差信号に空間補間を施す。輝度信号に動きがない場合であって輝度信号にコーミングがなく色差信号にコーミングが発生している場合はクロマアップサンプリングエラーが発生しているとしてエラー低減処理を実施する。具体的には、色差信号に時間補間をした後垂直ローパスフィルタを適用する。また、輝度信号に動きがなくクロマアップサンプリングエラーがない場合は色差信号に時間補間を施す。さらに、輝度信号に動きがある場合輝度信号に空間補間を施し、動きがない場合は輝度信号に時間補間を施し出力する。
【００３１】
図６は、本発明の第３の実施の形態にかかるエラー低減装置の動作を示すフローチャートである。図６に示すように、先ず、動き検出回路２３にて輝度信号の動きを検出する（ステップＳ２１）。動きがない場合、色差信号に時間補間を施す（ステップＳ２２）。次に、輝度信号にコーミングがあるか否かを判断する（ステップＳ２３）。コーミングがある場合は、クロマアップサンプリングエラーでないと判断してクロマアップサンプリングエラーの低減処理は行わない。次に、色差信号のコーミングがあるか判断する（ステップＳ２４）。コーミングがない場合は、意図的な垂直方向の高周波成分と判断してクロマアップサンプリングエラーの低減処理は行わない。
【００３２】
一方、コーミングがある場合は、クロマアップサンプリングエラーとし、クロマアップサンプリングエラー低減処理を実行する。ここでは、例えば、垂直方向にローパスフィルタを適用する（ステップＳ２５）。これを画素単位にエラー検出・低減することで必要な画素にのみエラー低減処理が適用されるようにする。なお、本実施の形態においては、垂直方向にローパスフィルタを適用して、クロマアップサンプリングエラーの低減処理を実行するが、ローパスフィルタ以外の方法でエラー低減処理を実行してもよいことは勿論である。
【００３３】
また、輝度信号の動きありと判断された場合は、色差信号に空間補間を施し出力する（ステップＳ２６）。なお、輝度信号については、動きありと判断されたら空間補間を施し、動きなしと判断されたら時間補間を施す。
【００３４】
本実施の形態においては、クロマアップサンプリングエラーの特徴である、輝度にコーミングが存在せず、且つ色差にコーミングが存在するという条件をエラー検出の条件としているため、クロマアップサンプリングエラー検出を精度よく行うことができる。従ってエラー低減処理による色差情報の劣化を防ぐことができる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００３６】
例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるエラー低減装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるエラー低減装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかるエラー低減装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかるエラー低減装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかるエラー低減装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかるエラー低減装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】クロマアップサンプリングエラーを示す図である。
【図８】正常にアップサンプリングした場合を示す図である。
【図９】従来のクロマアップサンプリングエラーの低減方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１、２、３  エラー低減装置
１１、１２、２６、２７  コーミング検出回路
１３  垂直ローパスフィルタ
１４、２８  ＡＮＤ回路
１５  セレクタ
２１、２５  空間補間回路
２２、２４  時間補間回路
２３  動き検出回路
２９  第１のセレクタ
３０  第２のセレクタ
３１  第３のセレクタ
３２  垂直ローパスフィルタ
【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】
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【図８】
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【図９】
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