CN100534136C - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明的数字静态照相机(100)构成为具有：将被摄体的光学图像进行光电变换的CCD(1)；相关双重采样CCD输出信号、一边除去噪声分量一边对CCD输出信号进行采样并仅输出信号分量的CDS、AGC(2)；A/D变换而成为量化数据的A/D变换器(3)；在图像处理部进行CCD信号的处理等的图像处理部(4)；保存YCbCr数据的SDRAM(5)；编码为与各个输出目的适应的信号形态并输出的LCD编码器(6)；视频编码器(7)；存储JPEG压缩处理后的数据的存储卡(8)；显示被编码的图像的LCD(9)；将被编码的图像数据输出到外部显示装置(宽屏幕电视机(11)、电视机(12))的视频放大器(18)和外部输出端子(10)；存储图形字符图标和画面设计信息等的ROM(13)；控制整体的动作的CPU(15)。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及摄像装置，更详细地说，涉及在通过外部显示装置显示由摄像装置拍摄的图像数据时，在显示的图像中附加摄影信息的技术。

背景技术

近年，数字静态照相机广泛普及。这些数字静态照相机中的大多数为了确认拍摄的画角或显示拍摄的图像的结果，具有显示装置(主要是液晶显示器、LCD)、用于与外部的显示装置(主要是电视)连接的视频信号输出端子和视频信号发生手段。而且，还具有用于在摄像器件拍摄的图像数据中为了提供与拍摄有关的信息而重叠显示字符信息(包括图标、图字符等)的信息附加设备，例如在记录时显示剩余可记录张数、电池余量、闪光灯的状态等，在再现时，显示该图像的文件号和拍摄时的日期信息等。而且，还开始销售可进行以往银盐照相机中采用的所谓全景拍摄的数字静态照相机，在拍摄宽广的风景时，能进行可感觉更宽广的拍摄。

于是，为了实现全景拍摄功能，已知有对由摄像器件得到的与现行电视方式相同的宽高比(4:3)的图像数据的上下部分进行剪切或者屏蔽处理，仅使用中央部分进行显示的方法，和将在水平方向移动并拍摄的至少两张以上的4:3的图像数据通过图像处理来合成而实现的方法。

但是，在通过数字静态照相机具有的LCD或电视等外部显示装置进行该全景拍摄模式下的检查或以全景拍摄模式记录的图像的再现时，通过信息附加设备附加的字符信息，需要考虑其位置和大小的设计，但是一般不改变以通常的宽高比4:3在记录模式显示的位置。而且，这些字符信息一般应被配置在画面周边部分，以便不掩盖主图像部分。

但是，如日本专利第2953280号公开的那样，在宽屏幕电视方，分析被输入的视频信号的亮度水平，在为上下存在遮蔽部分的视频信号的情况下，可以进行使宽高比不同(即，将16:9的全景图像显示在整个宽屏幕电视机的画面)地动作。由此，在上下的遮蔽部分中存在字符信息的情况下，由于不能实现前述的功能，会发生在主图像部分以外的部分重叠字符信息未必是最佳的状况。

而且，在IEEE、IEC和日本电子机械工业会(EIAJ)中，为了AV设备的相互连接，将其接口规格化，例如在S视频信号连接器规格(EIAJCPR-1201)中，对C信号重叠直流电压，可以以该电压电平判断是4:3还是其它的画面格式。但是，在数字静态照相机中，由于生成多个电压而产生电路空间、消耗电力增大，并且对于照相机自身的大小，S端子连接器大等理由，在数字静态照相机中基本上不安装S端子连接器。

而且，相对于安装在数字静态照相机上的LCD即使大尺寸也仅为2.5英寸左右，宽屏幕电视的尺寸的主流为25英寸左右。如果如前所述那样，从对于字符信息必须照顾到尽可能不掩盖主图像的观点考虑，可知在用电视确认图像时，不需要与在照相机具有的LCD上进行显示时相同大小地输出字符信息。

而且，作为现有技术，在日本特开2002-232754公报(专利文献1)中，公开了以下技术，在具有多个摄像系统和将前述摄像系统拍摄的多个图像输出到显示装置的输出手段的摄像装置中包括：选择输出的显示装置的输出选择手段；以及通过所述被选择的显示装置变更图像尺寸的图像尺寸变更处理手段，前述输出手段将来自前述图像尺寸变更手段的图像显示到前述输出选择手段选择的显示装置。

而且，在日本特开平10-341361号公报(专利文献2)中公开了以下内容，即在将摄像光进行光电变换后，作为图像数据记录在记录介质中的数字照相机中设置：可显示被摄体的被摄体显示装置；全景显示装置，进行将可显示在前述被摄体显示装置中的被摄体显示的上侧和下侧按规定比例删除的全景显示的显示；以及全景图像数据作成手段，生成对于前述被摄体显示的图像的上侧和下侧的图像数据按规定比例删除后的全景图像数据。由此实现全景尺寸的图像显示，作成全景尺寸的图像数据。

而且，在日本特开2000-354181号公报(专利文献3)中公开了以下内容，即数字照相机，包括：拍摄被摄体而取得图像数据的摄像部；用于连接电视监视器的视频接口；以及系统控制部，用于进行控制，以在电视监视器上显示图像数据时，根据显示装置的显示倍率和该图像数据的拍摄倍率，计算对于被摄体的大小的显示上的倍率，用该计算的对于被摄体的大小的显示上的倍率在电视监视器上进行显示。

但是，在专利文献1中公开的现有技术虽然在拍摄全景图像，将其输出到外部显示装置方面类似，但是没有公开关于被重叠的字符信息。

而在专利文献2中公开的现有技术，公开了在进行全景显示时，在上下的遮蔽部分重叠图形数据，在关于全景图像的输出方面、以及关于在LCD中利用上下的遮蔽部分，并在该部分重叠图形数据方面类似，但是没有对输出到外部的视频信号的字符信息进行考虑。

发明内容

本发明是鉴于上述课题提出的，目的是提供一种摄像装置，通过变更在摄像装置具有的LCD和外部显示装置中显示的字符信息在画面内的位置，在观赏全景图像时，使在LCD中确认图像时容易看见字符信息，同时在用户使用宽屏幕电视输出图像时，可以欣赏到更动态的图像。

为了解决上述课题，本发明的一个特征是，一种摄像装置，具有：对被摄体的光学图像进行光电变换的摄像器件；显示图像数据的显示装置；用于与外部显示装置连接的视频信号输出设备；信息附加设备，对所述图像数据合成规定的摄影信息后输出；宽屏幕视频信号(wide video signal)生成设备，利用从所述摄像器件的所有有效像素得到的图像数据的一部分来生成宽屏幕信号方式(wide aspect)的视频信号；以及控制所述各装置和设备的控制设备，其特征在于，所述控制设备具有宽高比设定部，用于设定所述外部显示装置是与现行电视方式相同的宽高比还是宽屏幕宽高比，在通过该宽高比设定部设定了所述宽屏幕宽高比的情况下，所述控制设备控制所述信息附加设备，以使对宽屏幕信号方式的视频信号附加的摄影信息的位置在所述显示装置中显示的图像中和在输出到所述视频信号输出设备的图像中有所不同。

通过在输出到显示装置和视频信号输出设备的图像中利用不同的摄影信息(以下记为OSD：On Screen Display)，变更其显示位置，由于在显示装置的情况下利用遮蔽部分来显示OSD，所以OSD和主图像都可以容易看见。而且，在视频信号输出设备的情况下(经由视频信号输出设备对外部显示装置(例如宽屏幕电视)输出视频信号的情况下)，通过将OSD和主图像重叠，在上下设置无信号区域，使在电视侧充满画面地放映全景图像。

本发明的另一特征，是在上述的摄像装置中，所述控制设备控制所述信息附加设备，以使对所述宽屏幕信号方式的视频信号附加的摄影信息的位置和大小，在所述显示装置中显示的图像中和输出到所述视频信号输出设备的图像中有所不同。

本发明通过改变对主图像的OSD的大小的比，可以更容易看见在以电视方式欣赏时的主图像。而且，虽然OSD对主图像的比率变小，但由于电视的画面自身变大，所以不用担心变得难以看到。

本发明的另一个特征是，在上述摄像装置中还包括：检测在该视频信号输出设备上是否插入了用于连接该摄像装置和外部显示装置的电缆的电缆插拔检测装置。

本发明还在控制设备上设有用于检测电缆是否被安装到视频信号输出设备的开关，在电缆没有插入的情况下，利用显示装置的OSD数据，在视频编码器对信号编码并输出到显示装置。在电缆被插入的情况下，利用视频信号输出设备的OSD数据，在视频编码器对信号编码并输出到视频信号输出设备。

本发明的另一个特征，是在上述的摄像装置中，所述控制设备控制所述信息附加设备，以使对宽屏幕信号方式的视频信号附加的摄影信息的位置和大小，在对所述显示装置输出的情况下和对所述视频信号输出设备输出的情况下有所不同。

本发明通过变更相对于主图像的OSD的大小的比，可以更容易看见在以电视方式欣赏时的主图像。而且，虽然OSD相对主图像的比率变小，但由于电视的画面自身变大，所以不用担心变得难以看到。

本发明的另一个特征，是在上述的摄像装置中，所述控制设备还包括：信号方式设定(aspect setting)设备，该信号方式设定设备设定外部显示装置是与现行电视方式相同的宽高比4:3，还是宽屏幕的宽高比(wide aspect ratio)16:9，在通过该信号方式设定设备设定了所述宽屏幕的宽高比的情况下，所述控制设备控制所述信息附加设备，以变更附加的摄影信息的位置，或者位置和大小。

通过设置用于设定用户使用的电视的宽高比是16:9还是4:3的菜单，即使在用户正在使用4:3的电视的情况下，也可以不被OSD影响地欣赏全景图像。

本发明的另一个特征，是在上述摄像装置中所述控制设备还包括宽高比判别模式，通过将规定的图像从该摄像装置输出到所述视频信号输出设备，对放映该视频信号输出设备输出的图像的外部显示装置进行摄像，判断该外部显示装置是与现行电视方式相同的宽高比，还是宽屏幕的宽高比。

如果设置宽高比判别模式，进入该模式时，则进行动作，以输出能够在电视的全画面上得到可由视频编码器设定的范围中最大亮度的信号。用户为了拍摄该画面，将照相机朝向电视机。由于电视机的画面和画面以外的部分产生明显的亮度差，所以只要将被拍摄的图像数据在画面内分为细小的区域，测定各个区域的亮度，就可以计算亮的部分的宽高比。

按照本发明，根据摄像装置具有的显示装置和外部显示装置，改变由信息附加设备附加的字符信息在画面内的位置，所以在欣赏全景图像时，在显示装置中确认图像时，容易看见字符信息，同时，在用户使用宽屏幕电视，对其输出图像时，与不变更位置的情况相比，可以欣赏到更动态的图像。

而且，在本发明的其它的特征中，由于进行控制，使得在所述显示装置中显示的图像和输出到视频信号输出设备的图像中，附加在宽屏幕信号方式的视频信号的摄影信息的位置和大小有所不同，所以可以欣赏到更动态的图像，同时，由于可以减少主图像部分的字符信息的妨碍，所以可以提高主图像的可视性。

而且，在本发明的其它的特征中，由于在控制设备中还具有用于检测电缆是否被安装到视频信号输出设备的开关，所以即使在使用了便宜的DPS的摄像装置，在摄像装置具有的显示装置和外部显示装置中，通过变更由信息附加设备附加的字符信息的画面内的位置，在欣赏全景图像时，在显示装置中确认图像时，容易看见字符信息，在用户使用宽屏幕电视，对其输出图像时，与不变更位置的情况相比，可以欣赏到更动态的图像。

而且，在本发明的另一个特征中，由于进行控制，使得在输出到所述显示装置的情况和输出到视频信号输出设备的情况下，附加在宽屏幕信号方式的视频信号的摄影信息的位置和大小有所不同，所以即使在使用了便宜的DPS摄像装置中，通过变更电视用的信号的字符信息的大小，也可以欣赏到更动态的图像，同时由于可以减少主图像部分的字符信息的妨碍，所以主图像的可视性提高。

而且，在本发明的另一个特征中，即使在使用了便宜的DPS的摄像装置中，由于具有设定用户使用的电视为宽屏幕电视还是4:3的电视的菜单，所以可以实现用户使用4:3的电视时的主图像的可视性的提高。

而且，在本发明的另一个特征中，即使在用户不识别所有电视的宽高比的情况下，由于可以通过摄像装置进行该电视的宽高比的识别，可以提高用户的便利性。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的一例数字静态照相机的电路的方框图。

图2是在以往的数字静态照相机中，表现再现全景图像时的状况的图。

图3是表现本发明的第一实施方式的再现全景图像时的状况的图。

图4是表现本发明的第二实施方式的再现全景图像时的状况的图。

图5是用于设定用户使用的电视机的宽高比的菜单画面的图。

图6是表现本发明的第三实施方式的再现全景图像时的状况的图。

图7是表示本发明的第二实施方式的一例数字静态照相机的电路的方框图。

具体实施方式

以下，利用如图所示的实施方式详细地说明本发明。但是，在该实施方式中记载的构成要素、种类、组合、形状、其相对配置等，只要不是特定的记载，则不是将本发明的范围仅限于此的主旨，只不过是说明例。

图1是表示本发明的第一实施方式的数字静态照相机的一例电路的方框图。该数字静态照相机100构成为具有：将被摄体的光学图像进行光电变换的CCD(摄像器件)1；通过将CCD的输出信号进行相关双重采样，一边除去噪声分量一边对CCD输出信号进行采样并仅输出信号分量的CDS、AGC2；A/D变换而成为量化数据的A/D变换器3、在图像处理部进行CCD信号的插补处理、白平衡处理、γ处理、轮廓强调处理等的图像处理部4；保存YCbCr数据的SDRAM5；编码为与各个输出目的地适应的信号形态并输出的LCD编码器6；视频编码器(宽屏幕视频信号生成设备)7；存储JPEG压缩处理后的数据的存储卡8；显示由LCD编码器6编码的图像的LCD9；将由视频编码器7编码的图像数据输出到外部显示装置的视频放大器18和外部输出端子(视频信号输出设备)10；存储表示照相机的模式的图形字符图标和菜单画面用的画面设计信息等的ROM13；控制整体的动作的CPU(控制设备)15。在外部输出端子10上连接宽屏幕电视机(外部显示装置)11或者电视机(外部显示装置)12等。

以下，对该数字静态照相机的动作进行说明，在该例中使用的CCD为水平像素数2048像素、垂直像素数1536像素的所谓3MCCD，宽高比为4:3，LCD为1.5英寸型，宽高比为4:3。

由CCD1接收的光被光电变化并送到CDS2。在CDS2中，通过对CCD1的输出信号进行相关双重采样，一边除去噪声分量一边对CCD输出信号进行采样并仅输出信号分量。接着，用ADC3对该信号进行A/D变换，将量化数据发送到后级的DSP14。在DSP14，在图像处理部4进行了CCD信号的插补处理、白平衡处理、γ处理、轮廓强调处理等后，将该RGB数据变换为YCbCr数据，暂时保存在SDRAM5中。如果是监视，则对每个画面重复这些操作，同时将SDRAM5中存储的数据逐次输出到DSP14内部的LCD编码器6、视频编码器7，编码为与各个输出目的地适应的信号形态并输出。而且，在保存在存储卡8等记录设备中的情况下，在JPEG压缩处理后写入存储卡8。而且，在得到全景图像的模式的情况下，首先在监视的情况下，原样将2048×1536像素输出到下一级的LCD编码器6和/或视频编码器7，在此对上下各192行进行屏蔽处理。在记录的情况下，将JPEG处理前的数据的上下192行除去的2048×1152像素切出，仅对该部分进行JPEG压缩处理，写入存储卡。再现时，实施JPEG的解压处理，保存在SDRAM5中。这时，使画面上下部分无信号，在中央部配置全景图像，作为2048×1536图像来处理。然后，输出到LCD编码器6、视频编码器7，被编码为与各个输出目的地相应的信号形态并输出。而且，将垂直像素数设为1152是为了与16∶9的宽屏幕电视的宽高比匹配，将水平像素仍然设为2048，是为了维持该CCD1得到的最高的水平分辨率。

而且，在各个编码器内部，首先，在LCD编码器6中，进行主图像的YCbCr数据和LCD用的OSD数据的相加(这时，LCD编码器6相当于信息附加设备)，接着，编码为与使用的LCD相应的信号形态并输出到LCD而显示图像。前述的OSD数据是被称为在屏幕显示(on screen display)的YCbCr的图像数据，主要是表示照相机的模式的图形字符图标和菜单画面用的画面设计信息等，被存储在与DSP连接的非易失性的存储器(ROM13)中。

而且，在对电视机输出前述的YCbCr数据的情况下，该数据被送到视频编码器7，与LCD9时一样，进行与OSD数据的相加(这时，视频编码器7相当于信息附加设备)，但是使用与LCD9时不同的电视机用的OSD数据。重叠了OSD的数据被编码为规定的电视机用的信号形态，由外部输出端子输出。以上是关于具有全景摄影模式的数字静态照相机的一连串的动作的说明。

接着，通过与现有例进行比较来说明本发明的动作。图2是在以往的数字静态照相机中，表示再现全景图像时的样子的图。(a)表示LCD画面，在图像20的上下的遮蔽部分显示OSD数据20a、20b。(b)是宽屏幕电视画面，在图像21的上下的遮蔽部分显示OSD数据21a、21b。(c)是4∶3的电视画面，在图像22的上下的遮蔽部分显示OSD数据22a、22b。在LCD编码器6和视频编码器7被重叠的OSD数据使用相同的数据。而且，使这些OSD数据为与通常图像(4∶3)的再现时相同的数据。由图可知，在宽屏幕电视机的图像21中，由于OSD21a、21b存在于上下部分，所以在电视机侧不能识别为全景图像。而且，由于需要匹配宽高比的不同，所以成为左右部分被稍稍拉长的图像。

图3是表示本发明的第一实施方式的再现全景图像时的状况的图。(a)表示LCD画面，在图像23的上下的遮蔽部分显示OSD数据23a、23b。(b)是宽屏幕电视画面，在图像24内显示OSD数据24a、24b。(c)是4∶3的电视机画面，在图像25的上下有遮蔽部分25a、25d，在图像25内显示OSD数据25b、25c。在图3中，利用在LCD和电视机输出中不同的OSD数据，通过变更其显示位置，在LCD的情况下利用遮蔽部分显示OSD，所以OSD、主图像都可以容易看到。而且，在宽屏幕电视的情况下，将OSD和主图像重叠，在上下设置无信号区域，从而在电视侧可以充满画面地放映全景图像。这样，可以进一步欣赏到全景图像特有的动态感，并且不会丢失必要的信息，可以与主图像一起显示。

图4是表示本发明的第二实施方式的再现全景图像时的状况的图。(a)表示LCD画面，在图像26的上下的遮蔽部分显示OSD数据26a、26b。(b)是宽屏幕电视画面，在图像27内显示OSD数据27a、27b。(c)是4∶3的电视画面，在图像28的上下有遮蔽部分28a、28b，在图像28内显示OSD数据28c、28d。

在图4中，通过变更相对于主图像的OSD的大小的比，使通过电视进行欣赏时的主图像外观更好。虽然OSD对主图像的比率变小，但是由于电视的画面自身变大，所以不用担心难以看到。

而且，在电视机为4:3的宽高比的情况下，由于与宽屏幕电视通过同一视频编码器，并且使用相同的OSD数据，所以如图3、图4那样，尽管在上下存在屏蔽区域，主图像和OSD被重叠显示，但是，由于与用LCD看相比，画面的大小变大，所以可以没有明显不适感地进行欣赏。但是，与LCD一样，在遮蔽部分显示OSD的方法，可以更容易看到主图像。

图5是用于设定用户使用的电视机的宽高比的菜单画面的图。如图5所示，为了设定用户使用的电视机的宽高比40是“16:9”40a还是“4:3”40b，选择“复位”41或者“设定”42的某一个。在画面中，是电视机的宽高比40为“16:9”40a，是选择了“设定”42的画面。

图6是表示本发明的第三实施方式的再现全景图像时的状况的图。(a)表示LCD画面，在图像29的上下的遮蔽部分显示OSD数据29a、29b。(b)是宽屏幕电视画面，在图像30内显示OSD数据30a、30b。(c)是4:3的电视画面，在图像31的上下的遮蔽部分显示OSD数据31a、31b。如图6所示，即使在用户使用4:3的电视机的情况下，也可以不受OSD影响地欣赏全景图像31。

以上，至此对LCD用编码器和电视机用编码器独立存在，可以同时输出到各自显示装置的数字静态照相机进行了说明，但是，实际在数字静态照相机中使用的DSP中，从处理能力的限制、电路规模的限制、引线数的限制以及作为数字静态照相机的电力消减的观点看，存在很多作为视频编码器仅具有一个，仅可对LCD或者电视机的某一个输出的照相机。

图7是表示第二实施方式的一例数字静态照相机的电路的方框图。图7与图1的不同点是删除LCD编码器6而具有用于检测电缆17是否被插入外部输出端子10的开关16。对相同的构成要素赋予相同的标号来说明。如图7的方框图所示，还具有用于检测电缆17是否被插入外部输出端子10的开关16，在电缆17没有被插入的情况下，利用LCD用的OSD数据，在视频编码器7将信号编码为LCD用，将该信号输出到LCD9。而在电缆17被插入的情况下，利用宽屏幕电视机11用的OSD数据，在视频编码器7将信号编码为电视机用并输出。

而且，在图5中，对设置了用于设定用户使用的电视机的宽高比是16:9还是4:3的菜单的情况进行了说明，但也可以利用照相机的AE功能，自动地判断用户要输出的外部显示装置的宽高比。例如，设置信号方式自动判别模式，如果进入该模式，可以输出能够在电视的满画面得到在视频编码器可设定的范围中最大的亮度的信号来动作。用户为了拍摄该画面，将照相机朝向电视机。由于电视机的画面和画面以外的部分产生明显的亮度差，所以只要将被拍摄的图像数据在画面内分为细小的区域，测定各个区域的亮度，就可以计算亮的部分的宽高比。由于将画面内进行细小的区域划分，分析每个区域的亮度数据的功能，作为通常数字静态照相机中进行的AE功能而具备，所以可以完成前述的功能。

Claims (7)

1、一种摄像装置，具有：

对被摄体的光学图像进行光电变换的摄像器件；

显示图像数据的显示装置；

用于与外部显示装置连接的视频信号输出设备；

信息附加设备，对所述图像数据合成规定的摄影信息后输出；

宽屏幕视频信号生成设备，利用从所述摄像器件的所有有效像素得到的图像数据的一部分来生成宽屏幕信号方式的视频信号；以及

控制所述各装置和设备的控制设备，其特征在于，

所述控制设备具有宽高比设定部，用于设定所述外部显示装置是与现行电视方式相同的宽高比还是宽屏幕宽高比，在通过该宽高比设定部设定了所述宽屏幕宽高比的情况下，所述控制设备控制所述信息附加设备，以使对宽屏幕信号方式的视频信号附加的摄影信息的位置在所述显示装置中显示的图像中和在输出到所述视频信号输出设备的图像中有所不同。

2、如权利要求1所述的摄像装置，还具有：

检测在所述视频信号输出设备上是否插入了用于连接该摄像装置和外部显示装置的电缆的电缆插拔检测装置。

3、如权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，

所述控制设备控制所述信息附加设备，使得对所述宽屏幕信号方式的视频信号附加的摄影信息的位置和大小，在所述显示装置中显示的图像中和在输出到所述视频信号输出设备的图像中有所不同。

4、如权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，其中，

与所述现行电视方式相同的宽高比是4:3，所述宽屏幕宽高比是16:9。

5、如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，其中，

与所述现行电视方式相同的宽高比是4:3，所述宽屏幕宽高比是16:9。

6、如权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，

所述控制设备还包括宽高比判别模式，通过将规定的图像从该摄像装置输出到所述视频信号输出设备，对放映该视频信号输出设备输出的图像的外部显示装置进行摄像，判断该外部显示装置是与现行电视方式相同的宽高比，还是宽屏幕的宽高比。

7、如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，

所述控制设备还包括宽高比判别模式，通过将规定的图像从该摄像装置输出到所述视频信号输出设备，对放映该视频信号输出设备输出的图像的外部显示装置进行摄像，判断该外部显示装置是与现行电视方式相同的宽高比，还是宽屏幕的宽高比。

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