CN110534079B - 一种用于多声效卡拉ok的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于多声效卡拉OK的方法，该方法包括：接收用户基于用户设备发送的音乐编号；基于音乐编号提取相对应的音乐音频和音乐音频所对应的音效需求信息；音乐音频分别输入至所述音效器和所述处理器模块中，音效器基于EQ参数处理音乐音频并输出至组合音响，处理器模块基于模拟EQ参数处理音乐音频生成模拟环境音频；接收基于环境收音设备所获取的环境音频，处理器模块对环境音频与模拟环境音频进行比对生成比对结果；处理器模块根据比对结果实时调节所述音效器EQ参数。该方法针对音乐音频调节音效器EQ参数，并利用模拟环境音频与环境音频的差异性比对实时调节音效器，具有良好的实用性。本发明还提供了一种用于多声效卡拉OK的系统。

Description

一种用于多声效卡拉OK的方法及系统

技术领域

本发明涉及音频处理领域，具体涉及到一种一种用于多声效卡拉OK的方法及系统。

背景技术

“卡拉OK”通常应用在娱乐场所中，受成本的限制，卡拉ok系统中的硬件设施会与理想状态的应将设施具有一定的差异性，如组合音响的硬件质量、组合音响的摆放位置、房间的形状和大小等硬件以及硬件的设置方式均会影响到音乐的播放质量，此外，不同声效所需的硬件设施也会具有较大的差异性，在同一硬件设施中很难实现不同声效音乐的优化，从而影响到用户的使用体验。但受成本的限制，具体实施中很难通过改动硬件的方式对卡拉OK系统进行改进，提高其播放质量。

因此，需要一种通过软件手段实现的用于多声效卡拉OK的方法及系统。

发明内容

针对现有卡拉OK的缺陷，本发明提供了一种用于多声效卡拉OK的方法及系统，该用于多声效卡拉OK的方法针对不同音乐音频调节音效器的EQ参数，并利用模拟环境音频与环境音频的差异性比对实时调节音效器的EQ参数，使用户对音乐的实际收听效果与理想状态相接近，从软件层面上减弱卡拉OK硬件设施的不足，具有良好的实用性和经济性。

相应的，本发明提供了一种用于多声效卡拉OK的方法，所述用于多声效卡拉OK的方法包括以下步骤：

接收用户基于用户设备发送的音乐编号；

基于所述音乐编号提取相对应的音乐音频和所述音乐音频所对应的音效需求信息，所述音效需求信息以使音效器调节EQ参数和以使处理器模块生成模拟EQ参数；

所述音乐音频分别输入至所述音效器和所述处理器模块中，所述音效器基于所述EQ参数处理所述音乐音频并输出至组合音响，所述处理器模块基于所述模拟EQ参数处理所述音乐音频生成模拟环境音频；

接收基于环境收音设备所获取的环境音频，所述处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对生成比对结果；

所述处理器模块根据所述比对结果实时调节所述音效器EQ参数。

可选的实施方式，所述音乐编号基于所述用户设备在专用操作界面中受控选取生成，所述专用操作界面基于所述用户设备与一近场通信设备近场通信后进入。

可选的实施方式，所述EQ参数包括若干个频带的增益或衰减，

和/或若干个频率的增益或衰减。可选的实施方式，所述接受基于环境收音设备所获取的环境音频，所述处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对生成对比结果包括以下步骤：

所述处理器模块从所述环境音频中提取若干个环境音频点并基于所述若干个环境音频点构造光滑的趋势音频曲线，所述若干个环境音频点中的任一环境音频点包括第一时间戳和所述第一时间戳所对应的瞬时环境音频；

所述处理器模块从所述模拟环境音频提取若干个模拟环境音频点并基于所述若干个模拟环境音频点构造光滑的趋势环境音频曲线，所述若干个模拟环境音频点中的任一模拟环境音频点包括第二时间戳和所述第二时间戳所对应的瞬时模拟环境音频；

所述处理器模块基于曲率变化趋势校正所述趋势音频曲线和趋势环境音频曲线之间的时间延迟，以使在同一时间节点截取所述第一时间戳和所述第二时间戳，所述第一时间戳所对应的环境音频和所述第二时间戳所对应的模拟环境音频为同一音频内容。

可选的实施方式，如权利要求4所述的用于多声效卡拉OK的方法，其特征在于，所述处理器模块从所述环境音频中提取若干个环境音频点并基于所述若干个环境音频点构造光滑的趋势音频曲线包括以下步骤：

从所述环境音频中提取所有第一波峰音频点和第一波谷音频点，以相邻的第一波峰音频点和第一波谷音频点之间的中值点作为第一代表点；

以预设规则选取若干个第一代表点作为环境音频点，并以第一样条曲线拟合所有所述环境音频点，生成所述趋势音频曲线；

所述处理器模块从所述模拟环境音频提取若干个模拟环境音频点并基于所述若干个模拟环境音频点构造光滑的趋势环境音频曲线包括以下步骤：

从所述模拟环境音频中提取所有第二波峰音频点和第二波谷音频点，以相邻的第二波峰音频点和第二波谷音频点之间的中值点作为第二代表点；

以预设规则选取若干个第二代表点作为模拟环境音频点，并以第二样条曲线拟合所有所述模拟环境音频点，生成所述趋势模拟环境音频曲线。

可选的实施方式，所述接受基于环境收音设备所获取的环境音频，所述处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对生成对比结果还包括以下步骤：

所述处理器模块以不同时间节点遍历截取所述第一时间戳和所述第二时间戳，比对所述第一时间戳所对应的环境音频和所述第二时间戳所对应的模拟环境音频差异，生成对比结果；

所述对比结果包括环境音频和模拟环境音频在各个频带和/或各个频率之间的差异。

可选的实施方式，所述EQ参数包括高通滤波器截止频率和/或低通滤波器截止频率。

可选的实施方式，在所述处理器模块根据所述比对结果实时调节所述音效器EQ参数后，所述多声效卡拉OK控制方法还包括以下步骤：

按预设规则设定时间间隔，并以所述时间间隔截取所述环境音频和所述模拟环境音频，得到所述环境音频比较片段和所述模拟环境音频比较片段；

计算所述环境音频比较片段均值频率和所述模拟环境音频比较片段均值频率，得出频率对比结果；

基于所述频率对比结果设定所述高通滤波器截止频率和/或低通滤波器截止频率。

可选的实施方式，在接收到一截止命令后，所述音效器EQ参数保持不变直至下一次接收用户基于用户设备发送的音乐编号；

所述截止命令在所述音乐音频所对应音乐人声介入前产生。

相应的，本发明还提供了一种用于多声效卡拉OK的系统，所述用于多声效卡拉OK的系统用于执行以上任一项所述的用于多生效卡拉OK的方法。

本发明提供了一种用于多声效卡拉OK的方法及系统，该用于多声效卡拉OK的方法针对不同音乐音频调节音效器的EQ参数，并利用模拟环境音频与环境音频的差异性比对实时调节音效器的EQ参数，使用户对音乐的实际收听效果与理想状态相接近，从软件层面上减弱卡拉OK硬件设施的不足，具有良好的实用性和经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例的用于多声效卡拉OK的方法流程图；

图2示出了本发明实施例的用于多声效卡拉OK的系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例的用于多声效卡拉OK的方法流程图，本发明公开了一种用于多声效卡拉OK的方法，所述用于多声效卡拉OK的方法包括以下步骤：

S101：用户设备与一近场通信设备通信后进入专用操作界面；

传统的卡拉OK系统通常将操作屏固定在一个固定位置上，不利于使用者使用，因为，为了便于用户使用，用户可通过用户设备对卡拉OK系统进行选歌操作。具体的，用户设备与一近场通信设备通信后进入专用操作界面，选用近场通信的目的在于，一方面，可保证用户所使用的卡拉OK系统与所述近场通信设备相对应，避免用户错误使用其他房间的卡拉OK系统；另一方面，可避免恶意用户越权使用该卡拉OK系统，保证用户的使用安全性。

S102：中控主机接收用户基于用户设备发送的音乐编号并基于所述音乐编号提取相对应的音乐音频和所述音乐音频所对应的音效需求信息，并基于所述音效需求信息调节音效器EQ参数和生成模拟EQ参数；

具体的，卡拉OK系统的中控模块可集成在一中控主机中，用户设备在所述专用操作界面供用户选取歌曲，用户在所述专用操作界面中选取歌曲后，用户设备会将歌曲所对应的音乐编号发送至中控主机。

中控主机中储存有大量音乐音频及音乐音频所对应的多种信息，如歌词信息、歌词时间戳信息、MV信息、音效需求信息等内容，中控主机会根据音乐编号首先取出相对应的音乐音频，然后提取所述音乐音频所对应的音效需求信息。具体的，所述音效需求信息具有两个作用，一方面所述音效需求信息用于音效器调节EQ参数，一方面用于处理器模块生成模拟EQ参数。

具体实施中，由于EQ参数众多，为了便于说明，本发明实施例以以下几个典型的EQ参数为例进行说明：若干个频带的增益或衰减和/或若干个频率的增益或衰减，以及高通滤波器截止频率和/或低通滤波器截止频率。

所述音乐音频分别输入至所述音效器和所述处理器模块中，其中，所述音效器基于所述EQ参数处理所述音乐音频并输出至组合音响，用于驱动组合音响播放音乐；所述处理器模块基于所述模拟EQ参数处理所述音乐音频生成模拟环境音频。

需要说明的是，所述模拟环境音频是处理器模块根据模拟EQ参数生成的，模拟环境音频表示该音乐音频播放时的最佳播放效果，即理论上用户所能获取的最好收音效果，为处理器模块计算得出的理论值。由于现实中音响的摆放差异、音响的播放效果等影响，实际的组合音响播放效果，用户的收听效果会存在差异性。

S103：组合音响播放经所述音效器处理的音乐音频，中控主机接收基于环境收音设备所获取的环境音频；

音乐音频经过音效器进行实时处理后，发送至组合音响进行播放，播放的声音经过环境收音设备进行获取并输入至中控主机中，形成环境音频。

S104：所述处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对生成比对结果；

具体的，通过处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对，可让中控主机获取到现实播放的声音与理想状态下的播放声音的差异性，基于该差异性，可针对性的调节音效器EQ参数，从而以软件的手段弥补硬件的缺点，使用户可以得到更好的音乐播放声音。

在比对所述环境音频与所述模拟环境音频前，由于声音从播放到接收具有时间差，因此，为了实现更为准确的比对结果，需要先对所述环境音频与所述模拟环境音频进行时间校准，使所述环境音频与所述模拟环境音频同一时间节点所对应的音频信息为同一音乐音频。

具体的，所述处理器模块从所述环境音频中提取若干个环境音频点并基于所述若干个环境音频点构造光滑的趋势音频曲线，所述若干个环境音频点中的任一环境音频点包括第一时间戳和所述第一时间戳所对应的瞬时环境音频；

所述处理器模块从所述模拟环境音频提取若干个模拟环境音频点并基于所述若干个模拟环境音频点构造光滑的趋势环境音频曲线，所述若干个模拟环境音频点中的任一模拟环境音频点包括第二时间戳和所述第二时间戳所对应的瞬时模拟环境音频。

所述处理器模块基于曲率变化趋势校正所述趋势音频曲线和趋势环境音频曲线之间的时间延迟，以使在同一时间节点截取所述第一时间戳和所述第二时间戳，所述第一时间戳所对应的环境音频和所述第二时间戳所对应的模拟环境音频为同一音频内容。

可选的，从所述环境音频中提取所有第一波峰音频点和第一波谷音频点，以相邻的第一波峰音频点和第一波谷音频点之间的中值点作为第一代表点；

以预设规则选取若干个第一代表点作为环境音频点，并以第一样条曲线拟合所有所述环境音频点，生成所述趋势音频曲线；

所述处理器模块从所述模拟环境音频提取若干个模拟环境音频点并基于所述若干个模拟环境音频点构造光滑的趋势环境音频曲线包括以下步骤：

从所述模拟环境音频中提取所有第二波峰音频点和第二波谷音频点，以相邻的第二波峰音频点和第二波谷音频点之间的中值点作为第二代表点；

以预设规则选取若干个第二代表点作为模拟环境音频点，并以第二样条曲线拟合所有所述模拟环境音频点，生成所述趋势模拟环境音频曲线。

声音是通过震动产生的，因此，中控主机中所生成的模拟环境音频和环境音频在中控主机中的可视化形式均是一条震荡的连续曲线，其中，横坐标为时间，纵坐标为分贝值。由于音频数据震荡错综复杂，通过完全比对实现时间校准是较为困难的，因此，在本发明实施例中，以趋势曲线的形式对模拟环境音频和环境音频进行时间校准。具体的，模拟环境音频和环境音频的音源都为同一音乐，因此，其连续曲线的变化趋势是大致相同的。

以环境音频为例，在本发明实施中，从环境音频中提取出所有的波峰音频点和波谷音频点，以相邻的两个波峰音频点和波谷音频点的中值点(相邻的两个波峰音频点和波谷音频点之间的连线为直线，以横坐标或纵坐标所划分的中值点最终数据相同)作为代表点，代表点的纵值表示这在短时刻内的平均分贝；然后以预设规则从所有代表点中选取若干代表点作为环境音频点，具体的，此处所述的预设规则可以为方差规则。

具体的，此处所述的方差规则如下：

所有代表点按照时间戳顺序依次排列并命名为时间戳1、时间戳2、时间戳3、时间戳4……；

依次取出n个时间戳，并计算所述n个时间戳所对应的第n分贝方差，其中，n为正整数，从2开始取值；

判断第n分贝方差是否在预设误差范围内？

假设第n分贝方差在预设误差范围内，n自增1，继续计算第n+1分贝方差；

假设第n分贝方差不在预设误差范围内，构造环境音频点，且在构造音频点后，删除前n-1个时间戳并重新执行本方法。

具体的，构造环境音频点的步骤包括：

求出前n-1个时间戳的分贝均值作为环境音频点的纵值，以前n-1个时间戳的横值坐标的均值作为环境音频点的横值。

通过以上实施方式，可得到趋势环境音频曲线，在该趋势环境音频曲线中，所包含的有效内容仅在于曲率的变化；曲率的变化与分贝的变换相关；在同一音乐音源的条件下，通过对曲线曲率的匹配既能实现对环境音频曲线和模拟环境音频曲线的时间校准。

通过上述步骤，即可实现对环境音频曲线和模拟环境音频曲线的时间校准。通过时间校准后，环境音频曲线和模拟环境音频曲线的时间戳就能一一对应，以同一时间节点所截取的音频信息为相对应的音乐音频信息。

在完成时间校准后，则需要对环境音频曲线和模拟环境音频曲线进行比对，产生比对结果。

S105：所述处理器模块根据所述比对结果实时调节所述音效器EQ参数。

具体的，由于本发明实施例所设计的音效器EQ参数若干个频带的增益或衰减和/或若干个频率的增益或衰减，以及高通滤波器截止频率和/或低通滤波器截止频率，因此，本发明实施例针对相关内容进行说明。

具体的，音频曲线在某一时间段内的频率为该时间段的发音内容，即用户所能听到的声音内容，以同样的时间间隔截取所述环境音频曲线和模拟环境音频曲线，以模拟环境音频曲线的频率为基准，得出该环境音频曲线的频率不足，通过调节所述音效器EQ参数中所对应的频带的增益或衰减和/或所对应的频率的增益或衰减，使环境音频曲线与模拟环境音频曲线在对应的频率相接近，实现增强播放还原性的功能。具体的，通过遍历，可实现对多个频率的校准。

此外，针对组合音响由于硬件限制，所播放的声音无法下潜至音乐所需低频或无法播放音乐所需高频时，为了防止组合音响播放无效或错误的声音，需要在音效器的EQ参数中设定高通滤波器和低通滤波器的截止频率，防止无法播放的声音的输出，影响用户收听效果。

可选的，按预设规则设定时间间隔，并以所述时间间隔截取所述环境音频和所述模拟环境音频，得到所述环境音频比较片段和所述模拟环境音频比较片段；

计算所述环境音频比较片段均值频率和所述模拟环境音频比较片段均值频率，得出频率对比结果；

基于所述频率对比结果设定所述高通滤波器截止频率和/或低通滤波器截止频率。具体的，当频率绝对差值超过预设值时，表明组合音响无法播放相关频率的声音，即相关频率的声音远超出组合音响所能播放的范围，应该通过高通滤波器和低通滤波器将其截止。

通过以上实施方式，针对不同音乐音频载入音效器的预设EQ参数，同时根据实际的播放效果实时调整音效器的预设EQ参数，使用户能获得更好的听觉体验。需要说明的是，由于在音乐进入演唱部分，即人声部分后，人声的不确定性大大增加，因此，音效器在接收到一截止命令后，所述音效器EQ参数保持不变直至下一次接收用户基于用户设备发送的音乐编号(步骤S101和步骤S102)；可选的，由于人声介入时，对于卡拉OK中的音乐自身而言，即为演唱字幕载入时间，可选的，所述截止命令在所述音乐音频所对应音乐人声介入前产生，即在演唱字幕的第一个歌词时间戳前产生。

图2示出了本发明实施例的用于多声效卡拉OK的系统结构图。

相应的，本发明实施例还提供了一种用于多声效卡拉OK的系统，所述用于多声效卡拉OK的系统用于执行以上任一项所述的用于多生效卡拉OK的方法。

可选的，实时用于多声效卡拉OK的系统包括：

用户设备：用于进入专用操作界面并向所述中控主机发送音乐编码；

近场通信设备：用于与所述用户设别通信，供所述用户设备进入所述专用操作界面；

中控主机：用于接收所述用户设备发送的音乐编码，提取相对应的音乐音频和音效器EQ参数，并调节音效器的实时EQ参数；

组合音响：用于播放经所述音效器处理的音乐音频；

环境收音设备：用于向中控主机反馈所获取的环境音频。

本发明提供了一种用于多声效卡拉OK的方法及系统，该于多声效卡拉OK的方法针对不同音乐音频调节音效器的EQ参数，并利用模拟环境音频与环境音频的差异性比对实时调节音效器的EQ参数，使用户对音乐的实际收听效果与理想状态相接近，从软件层面上减弱卡拉OK硬件设施的不足，具有良好的实用性和经济性。该用于多声效卡拉OK的系统，在不增加过多成本的条件下，实现了良好的播放音质提升效果，具有良好的实用性。

以上对本发明实施例所提供的一种立体车库管理方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种用于多声效卡拉OK的方法，其特征在于，所述用于多声效卡拉OK的方法包括以下步骤：

接收用户基于用户设备发送的音乐编号；

基于所述音乐编号提取相对应的音乐音频和所述音乐音频所对应的音效需求信息，所述音效需求信息以使音效器调节EQ参数和以使处理器模块生成模拟EQ参数；

所述音乐音频分别输入至所述音效器和所述处理器模块中，所述音效器基于所述EQ参数处理所述音乐音频并输出至组合音响，所述处理器模块基于所述模拟EQ参数处理所述音乐音频生成模拟环境音频；

接收基于环境收音设备所获取的环境音频，所述处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对生成比对结果；

所述处理器模块根据所述比对结果实时调节所述音效器EQ参数；

所述接收基于环境收音设备所获取的环境音频，所述处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对生成对比结果包括以下步骤：

所述处理器模块从所述环境音频中提取若干个环境音频点并基于所述若干个环境音频点构造光滑的趋势音频曲线，所述若干个环境音频点中的任一环境音频点包括第一时间戳和所述第一时间戳所对应的瞬时环境音频；

所述处理器模块从所述模拟环境音频提取若干个模拟环境音频点并基于所述若干个模拟环境音频点构造光滑的趋势环境音频曲线，所述若干个模拟环境音频点中的任一模拟环境音频点包括第二时间戳和所述第二时间戳所对应的瞬时模拟环境音频；

所述处理器模块基于曲率变化趋势校正所述趋势音频曲线和趋势环境音频曲线之间的时间延迟，以使在同一时间节点截取所述第一时间戳和所述第二时间戳，所述第一时间戳所对应的环境音频和所述第二时间戳所对应的模拟环境音频为同一音频内容。

2.如权利要求1所述的用于多声效卡拉OK的方法，其特征在于，所述音乐编号基于所述用户设备在专用操作界面中受控选取生成，所述专用操作界面基于所述用户设备与一近场通信设备近场通信后进入。

3.如权利要求1所述的用于多声效卡拉OK的方法，其特征在于，所述EQ参数包括若干个频带的增益或衰减，

和/或若干个频率的增益或衰减。

4.如权利要求3所述的用于多声效卡拉OK的方法，其特征在于，所述处理器模块从所述环境音频中提取若干个环境音频点并基于所述若干个环境音频点构造光滑的趋势音频曲线包括以下步骤：

从所述环境音频中提取所有第一波峰音频点和第一波谷音频点，以相邻的第一波峰音频点和第一波谷音频点之间的中值点作为第一代表点；

以预设规则选取若干个第一代表点作为环境音频点，并以第一样条曲线拟合所有所述环境音频点，生成所述趋势音频曲线；

所述处理器模块从所述模拟环境音频提取若干个模拟环境音频点并基于所述若干个模拟环境音频点构造光滑的趋势环境音频曲线包括以下步骤：

从所述模拟环境音频中提取所有第二波峰音频点和第二波谷音频点，以相邻的第二波峰音频点和第二波谷音频点之间的中值点作为第二代表点；

以预设规则选取若干个第二代表点作为模拟环境音频点，并以第二样条曲线拟合所有所述模拟环境音频点，生成所述趋势环境音频曲线。

5.如权利要求4所述的用于多声效卡拉OK的方法，其特征在于，所述接受基于环境收音设备所获取的环境音频，所述处理器模块对所述环境音频与所述模拟环境音频进行比对生成对比结果还包括以下步骤：

所述处理器模块以不同时间节点遍历截取所述第一时间戳和所述第二时间戳，比对所述第一时间戳所对应的环境音频和所述第二时间戳所对应的模拟环境音频差异，生成对比结果；

所述对比结果包括环境音频和模拟环境音频在各个频带和/或各个频率之间的差异。

6.如权利要求5所述的多声效卡拉OK的方法，其特征在于，所述EQ参数包括高通滤波器截止频率和/或低通滤波器截止频率。

7.如权利要求6所述的多声效卡拉OK的方法，其特征在于，在所述处理器模块根据所述比对结果实时调节所述音效器EQ参数后，所述多声效卡拉OK控制方法还包括以下步骤：

按预设规则设定时间间隔，并以所述时间间隔截取所述环境音频和所述模拟环境音频，得到所述环境音频比较片段和所述模拟环境音频比较片段；

计算所述环境音频比较片段均值频率和所述模拟环境音频比较片段均值频率，得出频率对比结果；

基于所述频率对比结果设定所述高通滤波器截止频率和/或低通滤波器截止频率。

8.如权利要求1至7任一项所述的用于多声效卡拉OK的方法，其特征在于，在接收到一截止命令后，所述音效器EQ参数保持不变直至下一次接收用户基于用户设备发送的音乐编号；

所述截止命令在所述音乐音频所对应音乐人声介入前产生。

9.一种用于多声效卡拉OK的系统，其特征在于，所述用于多声效卡拉OK的系统用于执行所述权利要求1至8任一项所述的用于多生声卡拉OK的方法。

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