CN113139891A - 图像处理方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质,涉及图像处理领域,具体涉及人工智能领域和计算机视觉技术领域。所述图像处理方法包括:针对用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧,检测用于执行所述帧的渲染任务的渲染时段;响应于所述渲染时段的长度小于预设的帧持续时间,确定所述帧的空闲时段;以及在所述空闲时段中执行用于绘制所述3D场景的计算任务的至少一部分。
Description
技术领域
本公开涉及图像处理领域,具体涉及人工智能领域和计算机视觉技术领域,尤其涉及一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
在绘制全景场景(例如,绘制3D地图场景)的过程中,由于客户端的浏览器采用单线程模式对全景场景进行渲染,而且没有充分的线程调度机制,导致用于绘制全景场景的计算任务可能无法在一帧的时间内完成,从而无法进行后续帧的渲染任务。因此,在绘制全景场景的过程中可能会出现卡顿或掉帧的情况。同时,由于渲染过程实际上可能只占用了少数的CPU资源,而在渲染过程中不执行计算任务,导致对CPU资源的利用率不高。
发明内容
本公开提供了一种用于图像处理的方法、装置、电子设备以及存储介质。
根据第一方面,提供了一种像处理方法,包括:针对用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧,检测用于执行所述帧的渲染任务的渲染时段;响应于所述渲染时段的长度小于预设的帧持续时间,确定所述帧的空闲时段;以及在所述空闲时段中执行用于绘制所述3D场景的计算任务的至少一部分。
根据第二方面,提供了一种图像处理装置,包括:渲染时段检测模块,用于针对用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧,检测用于执行所述帧的渲染任务的渲染时段;空闲时段确定模块,用于响应于所述渲染时段的长度小于预设的帧持续时间,确定所述帧的空闲时段;以及计算任务执行模块,用于在所述空闲时段中执行用于绘制所述3D场景的计算任务的至少一部分。
根据第三方面,提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述方法。
根据第四方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,所述计算机指令用于使所述计算机执行上述方法。
根据第五方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现上述方法。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案,不构成对本公开的限定。其中:
图1示出了根据本公开实施例的图像处理方法的流程图;
图2示出了根据本公开另一实施例的图像处理方法的流程图;
图3示出了根据本公开实施例的检测用于执行帧的渲染任务的渲染时段的方法的流程图;
图4示出了根据本公开实施例的确定帧的空闲时段的方法的流程图;
图5示出了根据本公开实施例的确定帧的空闲时段的示意图;
图6示出了根据本公开实施例的图像处理装置的框图;以及
图7示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备的示意性框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明,其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本公开的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
图1示出了根据本公开实施例的图像处理方法的流程图。
如图1所示,该实施例的图像处理方法100可以包括步骤S110~步骤S130。
在步骤S110,针对用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧,检测用于执行该帧的渲染任务的渲染时段。
根据本公开的实施例,3D场景可以为全景地图场景,多个帧拼接形成该3D场景。用于绘制该全景地图场景的多个帧中的至少一帧的持续时间可以包括用于执行渲染任务的渲染时段。
在步骤S120,响应于渲染时段的长度小于预设的帧持续时间,确定帧的空闲时段。
根据本公开的实施例,预设的帧持续时间可以根据要实现的帧率来设定。
在步骤S130,在空闲时段中执行用于绘制3D场景的计算任务的至少一部分。
在一些实施例中,用于绘制3D场景的计算任务可以包括对3D场景进行三维建模,计算经建模的模型上的特征点(例如,顶点)位置,以及确定特征点的索引和各个特征点之间的空间关系。
根据本公开实施例,利用用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧的空闲时段,来执行用于绘制3D场景的计算任务,可以有效利用CPU资源,从而提高对CPU资源的利用率。
图2示出了根据本公开另一实施例的图像处理方法200的流程图。
如图2所示,该实施例的图像处理方法200可以包括步骤S210~步骤S250。其中,步骤S210至步骤S230与图1所示的步骤S110至步骤S130相同,为了简洁,这里将省略对步骤S210至步骤S230的详细描述。
在步骤S240,判断经过空闲时段之后计算任务的执行是否完成。如果经过空闲时段之后计算任务的执行已经完成,则结束该方法。
如果经过空闲时段之后计算任务的执行未完成,则在步骤S250,通过中断机制中断计算任务。在一些实施例中,在确定了多个帧中另一帧的空闲时段的情况下,在该另一帧的空闲时段继续执行计算任务。
在一些实施例中,在中断计算任务的情况下,保存已经执行的计算任务的计算结果。之后,在确定了多个帧中另一帧的空闲时段的情况下,在该另一帧的空闲时段,根据保存的计算结果继续执行计算任务中还未执行的部分。
在一些实施例中,计算任务可以包括用于绘制改变对象的计算任务,该改变对象是在3D场景中由于用户交互而发生改变的对象。在用于绘制改变对象的计算任务完成之后,基于改变对象来更新3D场景。例如,在接收到用于在3D场景中添加对象的用户交互的情况下,计算任务包括用于绘制该添加的对象的计算任务。在用于绘制该添加的对象的计算任务完成之后,基于添加的对象来更新3D场景。
例如,在3D场景为全景地图的情况下,当接收到用于添加对象(例如,建筑物)的用户交互时,计算任务可以包括用于绘制该添加对象的计算任务,例如确定添加对象的特征点的位置、特征点的索引及特征点之间的空间关系。在用于绘制该添加对象的计算任务完成之后,基于添加的对象来更新全景地图。例如,新的全景地图可以包括该添加的对象。
根据本公开实施例,利用用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧的空闲时段,来执行用于绘制3D场景中的改变对象的计算任务,可以有效利用CPU资源,从而提高对CPU资源的利用率。
图3示出了根据本公开实施例的检测用于执行帧的渲染任务的渲染时段的方法的流程图。
如图3所示,检测用于执行帧的渲染任务的渲染时段的步骤例如可以包括步骤S311~步骤S313。
在步骤S311,在帧的渲染任务开始之前,通过调用第一记录任务来记录渲染开始的时刻。
在一些实施例中,第一记录任务可以是通过浏览器的单线程运行环境中的宏任务来执行的。一般来说,浏览器的运行环境是单线程环境。在该单线程环境中存在包括宏任务和微任务的异步任务。浏览器脚本语言Javascript会优先执行宏任务。宏任务执行完毕后执行微任务。
在步骤S312,在帧的渲染任务结束时,通过调用第二记录任务来记录渲染任务结束的时刻。
在一些实施例中,第二记录任务可以是通过浏览器的单线程运行环境中的微任务来执行的。由于浏览器脚本语言会优先执行宏任务,因此在宏任务执行完毕之后执行微任务。此外,用于绘制3D场景的帧的渲染任务和计算任务可以是通过宏任务来执行的。
由于浏览器的渲染线程的运行安全性机制,导致开发者无法直接获取针对渲染线程的权限,从而无法有效地获取当前渲染线程的空闲时段。根据本公开实施例,可以在确保渲染线程的运行安全性机制的同时,有效地确定渲染线程的空闲时段。
在步骤S313,基于渲染任务开始的时刻与渲染任务结束的时刻,确定渲染任务的渲染时段。
图4示出了根据本公开实施例的确定帧的空闲时段的方法的流程图。
如图4所示,前述确定帧的空闲时段的步骤可以包括步骤S421~步骤S422。
在步骤S421,计算用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧的帧持续时间与用于执行帧的渲染任务的渲染时段的长度差,作为空闲时段的长度。在一些实施例中,帧持续时间可以根据要实现的帧率来确定。
在步骤S422,以渲染时段的结束时刻作为空闲时段的起始时刻,根据空闲时段的长度来确定空闲时段的结束时刻。
图5示出了根据本公开实施例的确定帧的空闲时段的示意图。
如图5所示,示出了用于绘制3D场景的多个帧中的两个帧510和520。确定多个帧中的每个帧(例如,帧510)的帧持续时间tframe。在一些实施例中,帧的持续时间是根据帧率来确定的。例如,在帧率为60fps的情况下,帧的持续时间约为16.67ms。
在帧的渲染任务开始之前,执行第一记录任务,第一记录任务记录帧的渲染任务开始的时间t0。在一些实施例中,第一记录任务可以是通过浏览器的单线程运行环境中的宏任务来执行的。
在帧的渲染任务结束时,执行第二记录任务,第二记录任务记录帧的渲染任务结束的时间tnow。在一些实施例中,第二记录任务可以是通过浏览器的单线程运行环境中的微任务来执行的。由于浏览器脚本语言会优先执行宏任务,因此在宏任务执行完毕之后执行微任务。此外,用于绘制3D场景的帧的渲染任务和计算任务可以是通过宏任务来执行的。
通过计算时间tnow与时间t0之间的差值,来确定渲染任务的持续时间,即渲染时段。然后,通过比较帧持续时间tframe和tnow与t0之间的差值,来判断当前帧(即,帧510)中是否存在空闲时间tidle。例如,当前帧的空闲时间tiale可以被定义为max(0,tframe-(tnow-t0)),如果返回值为0,则表示当前帧中没有空闲时间。
由于浏览器的渲染线程的运行安全性机制,导致开发者无法直接获取针对渲染线程的权限,从而无法有效地获取当前渲染线程的空闲时段。根据本公开实施例,可以在确保渲染线程的运行安全性机制的同时,有效地确定渲染线程的空闲时段。
图6示出了根据本公开实施例的图像处理装置600的框图。
如图6所示,图像处理装置600包括渲染时段检测模块610、空闲时段确定模块620和计算任务执行模块630。
渲染时段检测模块610用于针对用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧,检测用于执行帧的渲染任务的渲染时段。
空闲时段确定模块620用于响应于渲染时段的长度小于预设的帧持续时间,确定帧的空闲时段。
计算任务执行模块630用于在空闲时段中执行用于绘制3D场景的计算任务的至少一部分。
根据本公开的实施例,图像处理装置600还可以包括中断模块和继续执行模块。中断模块响应于经过空闲时段之后计算任务的执行未完成,通过中断机制中断计算任务。继续执行模块在确定了多个帧中另一帧的空闲时段的情况下,在另一帧的空闲时段继续执行计算任务。
根据本公开的实施例,计算任务可以包括用于绘制改变对象的计算任务,改变对象可以是3D场景中由于用户交互而发生改变的对象。
根据本公开的实施例,图像处理装置600还可以包括更新模块,该更新模块在用于绘制改变对象的计算任务完成之后,基于改变对象来更新3D场景。
在一些实施例中,空闲时段确定模块可以包括第一子模块和第二子模块。第一子模块计算帧持续时间与渲染时段的长度差,作为空闲时段的长度。第二子模块以渲染时段的结束时刻作为空闲时段的起始时刻,根据空闲时段的长度来确定空闲时段的结束时刻。
在一些实施例中,帧持续时间可以根据要实现的帧率确定。
在一些实施例中,渲染时段检测模块可以包括第三子模块、第四子模块和第五子模块。第三子模块在帧的渲染任务开始之前,通过调用第一记录任务来记录渲染开始的时刻。第四子模块在帧的渲染任务结束时,通过调用第二记录任务来记录渲染任务结束的时刻。第五子模块基于渲染任务开始的时刻与渲染任务结束的时刻,确定渲染任务的渲染时段。
在一些实施例中,渲染任务可以利用浏览器的渲染线程中的宏任务来执行。
在一些实施例中,第一记录任务可以利用浏览器的渲染线程中的宏任务来执行,第二记录任务可以利用利用浏览器的渲染线程中的微任务来执行。
根据本公开的实施例,本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图7示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备700的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图7所示,设备700包括计算单元701,其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的计算机程序或者从存储单元708加载到随机访问存储器(RAM)703中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中,还可存储设备700操作所需的各种程序和数据。计算单元701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。
设备700中的多个部件连接至I/O接口705,包括:输入单元706,例如键盘、鼠标等;输出单元707,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元708,例如磁盘、光盘等;以及通信单元709,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元701可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元701的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元701执行上文所描述的各个方法和处理,例如图像处理方法。例如,在一些实施例中,图像处理方法可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元708。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 702和/或通信单元709而被载入和/或安装到设备700上。当计算机程序加载到RAM 703并由计算单元701执行时,可以执行上文描述的图像处理方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,计算单元701可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行图像处理方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施此处描述的系统和技术,该计算机具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,也可以为分布式系统的服务器,或者是结合了区块链的服务器。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
本公开的技术方案中,所涉及的用户个人信息的获取、存储和应用等均符合相关法律法规的规定,且不违背公序良俗。
上述具体实施方式,并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开保护范围之内。
Claims (22)
1.一种图像处理方法,包括:
针对用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧,检测用于执行所述帧的渲染任务的渲染时段;
响应于所述渲染时段的长度小于预设的帧持续时间,确定所述帧的空闲时段;以及
在所述空闲时段中执行用于绘制所述3D场景的计算任务的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
响应于经过所述空闲时段之后所述计算任务的执行未完成,通过中断机制中断所述计算任务;以及
在确定了所述多个帧中另一帧的空闲时段的情况下,在所述另一帧的空闲时段继续执行所述计算任务。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述计算任务包括用于绘制改变对象的计算任务,所述改变对象是所述3D场景中由于用户交互而发生改变的对象。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括:
在所述用于绘制改变对象的计算任务完成之后,基于改变对象来更新所述3D场景。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述响应于所述渲染时段小于预设的帧持续时间,确定所述帧的空闲时段包括:
计算所述帧持续时间与所述渲染时段的长度差,作为所述空闲时段的长度;
以所述渲染时段的结束时刻作为空闲时段的起始时刻,根据所述空闲时段的长度来确定所述空闲时段的结束时刻。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述帧持续时间根据要实现的帧率确定。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,检测用于执行所述帧的渲染任务的渲染时段包括:
在所述帧的渲染任务开始之前,通过调用第一记录任务来记录所述渲染开始的时刻;
在所述帧的渲染任务结束时,通过调用第二记录任务来记录所述渲染任务结束的时刻;以及
基于所述渲染任务开始的时刻与所述渲染任务结束的时刻,确定所述渲染任务的渲染时段。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述渲染任务是利用浏览器的渲染线程中的宏任务来执行的。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一记录任务是利用浏览器的渲染线程中的宏任务来执行的,所述第二记录任务是利用浏览器的渲染线程中的微任务来执行的。
10.根据权利要求7至9中一项所述的方法,其中,所述方法在浏览器的单线程环境中执行。
11.一种图像处理装置,包括:
渲染时段检测模块,用于针对用于绘制3D场景的多个帧中的至少一帧,检测用于执行所述帧的渲染任务的渲染时段;
空闲时段确定模块,用于响应于所述渲染时段的长度小于预设的帧持续时间,确定所述帧的空闲时段;以及
计算任务执行模块,用于在所述空闲时段中执行用于绘制所述3D场景的计算任务的至少一部分。
12.根据权利要求11所述的装置,还包括:
中断模块,用于响应于经过所述空闲时段之后所述计算任务的执行未完成,通过中断机制中断所述计算任务;以及
继续执行模块,用于在确定了所述多个帧中另一帧的空闲时段的情况下,在所述另一帧的空闲时段继续执行所述计算任务。
13.根据权利要求11所述的装置,其中,所述计算任务包括用于绘制改变对象的计算任务,所述改变对象是所述3D场景中由于用户交互而发生改变的对象。
14.根据权利要求13所述的装置,还包括:
更新模块,用于在所述用于绘制改变对象的计算任务完成之后,基于改变对象来更新所述3D场景。
15.根据权利要求11所述的装置,其中,所述空闲时段确定模块包括:
第一子模块,用于计算所述帧持续时间与所述渲染时段的长度差,作为所述空闲时段的长度;
第二子模块,用于以所述渲染时段的结束时刻作为空闲时段的起始时刻,根据所述空闲时段的长度来确定所述空闲时段的结束时刻。
16.根据权利要求15所述的装置,其中,所述帧持续时间根据要实现的帧率确定。
17.根据权利要求15所述的装置,其中,所述渲染时段检测模块包括:
第三子模块,用于在所述帧的渲染任务开始之前,通过调用第一记录任务来记录所述渲染开始的时刻;
第四子模块,用于在所述帧的渲染任务结束时,通过调用第二记录任务来记录所述渲染任务结束的时刻;以及
第五子模块,用于基于所述渲染任务开始的时刻与所述渲染任务结束的时刻,确定所述渲染任务的渲染时段。
18.根据权利要求17所述的装置,其中,所述渲染任务是利用浏览器的渲染线程中的宏任务来执行的。
19.根据权利要求17所述的装置,其中,所述第一记录任务是利用浏览器的渲染线程中的宏任务来执行的,所述第二记录任务是利用浏览器的渲染线程中的微任务来执行的。
20.一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-10中任一项所述的方法。
21.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-10中任一项所述的方法。
22.一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-10中任一项所述的方法。
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