CN113365128A - 多led显示屏同步播放方法、系统及led显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多LED显示屏同步播放方法,包括:LED显示设备建立与LED显示设备服务器间的TCP连接;LED显示设备根据时间服务器周期性地校准基准时间;LED显示设备获取节目更新请求,节目更新请求由LED显示设备服务器根据节目信息生成并发送至LED显示设备,节目信息包括节目内容及开始播放时间;LED显示设备根据节目更新请求从LED显示设备服务器下载节目信息;当到达开始播放时间时,LED显示设备根据基准时间开始播放对应的节目内容;节目播放过程中,LED显示设备根据基准时间实时同步节目内容。本发明还公开了一种LED显示设备及一种多LED显示屏同步播放系统。采用本发明,能有效避免起始时间不同步的情况,保证所有LED显示设备同步开始播放。
Description
技术领域
本发明涉及视频同步播放技术领域,尤其涉及一种多LED显示屏同步播放方法、一种LED显示设备及一种多LED显示屏同步播放系统。
背景技术
科技信息的发展促进了视频技术的进步,视频的屏幕显示被广泛的应用在户外广告、公共交通、宣传展览等各个领域。有些场合需要多个显示屏幕同时进行同一画面的视频显示,例如,展览厅内不同方位角度的多个显示终端的视频播放,而多屏幕显示最重要的一项技术就是需要保持多个画面的视频同步播放。但是,在现有技术条件下,对于播放同样内容的终端,由于各个终端系统时钟差异、广告机启动差异、以及播放节目开始的差异,会使得想要同步播放的节目存在差异性。
针对上述终端同步播放节目存在差异性的问题,目前主要采用以下两种方法:
一、使用HDMI等视频信号进行多个LED显示屏同步切换显示。但该方法需要采用多个HDMI输出口,且LED显示屏的距离不能太长。
二、引入主显示屏进行UDP广播同步。但该方法具有以下缺点:
(1)不同播放源仅依赖主显示屏进行同步,但主显示屏处于户外环境,损坏概率较大,容易出现故障且没有冗余;
(2)主显示屏需要不断发送同步数据包,压力较大;
(3)使用UDP广播协议,在公网中无法实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种多LED显示屏同步播放方法、系统及LED显示设备,能有效避免起始时间不同步的情况,保证所有LED显示设备同步开始播放。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种多LED显示屏同步播放方法,包括:LED显示设备建立与LED显示设备服务器间的TCP连接;所述LED显示设备根据时间服务器周期性地校准基准时间;所述LED显示设备获取节目更新请求,所述节目更新请求由LED显示设备服务器根据节目信息生成并发送至所述LED显示设备,所述节目信息包括节目内容及开始播放时间;所述LED显示设备根据所述节目更新请求从所述LED显示设备服务器下载节目信息;当到达所述开始播放时间时,所述LED显示设备根据所述基准时间开始播放对应的节目内容;节目播放过程中,所述LED显示设备根据所述基准时间实时同步所述节目内容。
作为上述方案的改进,所述LED显示设备根据基准时间实时同步节目内容的步骤包括:所述LED显示设备根据所述基准时间及节目的播放进度计算同步进度信息;根据所述同步进度信息及实时进度信息计算同步误差信息;将所述同步误差信息与预设阈值进行比对,判断所述同步误差信息是否大于所述预设阈值,判断为是时,跳转至与所述同步进度信息相对应的视频帧,判断为否时,调整节目的播放速率。
作为上述方案的改进,所述同步进度信息的计算方法包括:根据公式Tsync=(Tgmt–Tstart)%Tduration,计算同步进度信息Tsync,其中,Tgmt为基准时间,Tstart为节目的开始播放时间,Tduration为节目的播放时长。
作为上述方案的改进,所述LED显示设备根据时间服务器周期性地校准基准时间的步骤包括:所述LED显示设备设置所述时间服务器中的时间源及所述时间源的优先级;所述LED显示设备根据所述时间源的优先级由高至低依次通过所述时间源校准基准时间,直至校准的基准时间合法。
作为上述方案的改进,所述多LED显示屏同步播放方法还包括:节目播放过程中,所述LED显示设备获取LED显示设备服务器发送的状态查询信息;所述LED显示设备根据所述状态查询信息反馈节目播放状态至所述LED显示设备服务器,以使所述LED显示设备服务器对节目播放过程进行监控。
相应地,本发明还提供了一种LED显示设备,包括:TCP通讯模块,用于建立与LED显示设备服务器间的TCP连接;时间同步模块,用于根据时间服务器周期性地校准基准时间;请求响应模块,用于获取节目更新请求,所述节目更新请求由LED显示设备服务器根据节目信息生成并发送至所述LED显示设备,所述节目信息包括节目内容及开始播放时间;节目下载模块,用于根据所述节目更新请求从LED显示设备服务器下载节目信息;节目播放模块,用于当到达所述开始播放时间时,根据所述基准时间开始播放对应的节目内容;节目同步模块,用于节目播放过程中,根据所述基准时间实时同步所述节目内容。
作为上述方案的改进,所述节目同步模块包括:进度计算单元,用于根据所述基准时间及节目的播放进度计算同步进度信息;误差计算单元,用于根据所述同步进度信息及实时进度信息计算同步误差信息;比对单元,用于将所述同步误差信息与预设阈值进行比对,判断所述同步误差信息是否大于所述预设阈值;跳帧处理单元,用于当所述比对单元判断出所述同步误差信息大于所述预设阈值时,跳转至与所述同步进度信息相对应的视频帧;调速处理单元,用于当所述比对单元判断出所述同步误差信息小于或等于所述预设阈值时,调整节目的播放速率。
作为上述方案的改进,所述时间同步模块包括:设置单元,用于设置所述时间服务器中的时间源及所述时间源的优先级;校准单元,用于根据所述时间源的优先级由高至低依次通过所述时间源校准基准时间,直至校准的基准时间合法。
作为上述方案的改进,所述LED显示设备还包括反馈模块,用于节目播放过程中,获取LED显示设备服务器发送的状态查询信息,并根据所述状态查询信息反馈节目播放状态至所述LED显示设备服务器,以使所述LED显示设备服务器对节目播放过程进行监控。
相应地,本发明还提供了一种多LED显示屏同步播放系统,包括:所述的LED显示设备;LED显示设备服务器,用于编辑节目信息,根据节目信息生成并发送节目更新请求至所述LED显示设备,处理节目信息的下载;时间服务器,用于周期性地校准基准时间。
实施本发明的有益效果在于:
本发明不需要另外设置主LED显示设备,所有的LED显示设备相互独立并分别通过时间服务器进行时间校准,能有效避免起始时间不同步的情况,保证所有LED显示设备同步开始播放。
同时,本发明设置多个用于校正LED显示设备与时间服务器时间的时间源,在校时过程中,LED显示设备会从优先级最高的时间源开始依次校准时间,直至校准的时间合法为止,从而实现时间源的多级校正,保证时间服务器及LED显示设备的时间是同步的,准确性高。
另外,本发明采用等帧(播慢一点)或追帧(播快一点)的方式进行小误差的微调,从而有效保证节目的流畅度,也不会造成误差积累,避免不同步的情况。本发明还采用跳帧的方式进行大误差的调整,从而实现节目的快速同步。
附图说明
图1是本发明多LED显示屏同步播放方法的实施例流程图;
图2是本发明中LED显示设备根据基准时间实时同步节目内容的实施例流程图;
图3是本发明多LED显示屏同步播放系统的实施例结构示意图;
图4是本发明中LED显示设备的实施例结构示意图;
图5是本发明中节目同步模块的实施例结构示意图;
图6是本发明中时间同步模块的实施例结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1,图1显示了本发明多LED显示屏同步播放方法的实施例流程图,其包括:
S101,LED显示设备建立与LED显示设备服务器间的TCP连接。
LED显示设备上电启动后,通过LED显示设备设置LED显示设备服务器的相关参数,以实现LED显示设备与LED显示设备服务器间连接配置的设置,从而建立LED显示设备与LED显示设备服务器间的TCP通讯。
其中,所述相关参数包括LED显示设备服务器的IP地址及端口,但不以此为限制,只要可实现LED显示设备与LED显示设备服务器间的TCP通讯即可。
S102,LED显示设备根据时间服务器周期性地校准基准时间。
LED显示设备可周期性地与时间服务器进行通讯,从而校准基准时间。具体地,所述LED显示设备根据时间服务器周期性地校准基准时间的步骤包括:
(1)LED显示设备设置时间服务器中的时间源及时间源的优先级;
需要说明的是,可以设置多个用于校正LED显示设备与时间服务器时间的时间源,并根据优先级及有效性,确认时间服务器及LED显示设备的时间是同步的。具体地,每个时间源的设置项包括:类型、设置信息及优先级。
例如,时间源A的类型为NTP服务器,设置信息为ip地址或域名,优先级为1;又如,时间源B的类型为GPS模块(GPS模块通过串口与LED显示设备连接),设置信息为COM5,优先级为2;其中,优选级“1”为最高,“2”次之,如此类推。
(2)LED显示设备根据时间源的优先级由高至低依次通过时间源校准基准时间,直至校准的基准时间合法。
采用NTP服务器校时:LED显示设备会发送NTP请求到NTP服务器,然后NTP服务器返回时间信息至LED显示设备以实现校时。
采用GPS模块校时:GPS模块会周期性发送GPS报文(包含时间信息)至LED显示设备,同时LED显示设备捕获GPS报文以实现校时。
因此,在校时过程中,LED显示设备会从优先级最高的时间源开始依次校准时间,直至校准的时间合法为止,从而实现时间源的多级校正,准确性高。
S103,LED显示设备获取节目更新请求。
管理员通过LED显示设备服务器制作播放的节目内容并设置节目的开始播放时间,同时向LED显示设备发送节目更新请求以通知LED显示设备需要更新节目播放。其中,节目更新请求由LED显示设备服务器根据节目信息生成并发送至LED显示设备,节目信息包括节目内容及开始播放时间。
S104,LED显示设备根据节目更新请求从LED显示设备服务器下载节目信息。
LED显示设备接收到LED显示设备服务器发送的节目更新请求后,响应节目更新请求,从LED显示设备服务器下载节目信息(包括节目内容及开始播放时间)。
S105,当到达开始播放时间时,LED显示设备根据基准时间开始播放对应的节目内容。
LED显示设备等待节目的开始播放时间,直至到达开始播放时间时,马上开始播放节目,从而实现多个LED显示设备之间的开始播放同步。
S106,节目播放过程中,LED显示设备根据基准时间实时同步节目内容。
节目播放过程中,LED显示设备不断依据基准时间,调整节目的播放进度,从而实现多个LED显示设备之间的同步。
与现有技术不同的是,本发明不需要另外设置主LED显示设备,所有的LED显示设备相互独立,分别通过时间服务器进行时间校准,能有效避免起始时间不同步的情况,保证所有LED显示设备同步开始播放。
参见图2,图2显示了本发明中LED显示设备根据基准时间实时同步节目内容的实施例流程图,其包括:
S201,LED显示设备根据基准时间及节目的播放进度计算同步进度信息;
需要说明的是,节目播放过程中,LED显示设备不断依据基准时间,调整节目的播放进度。具体地,同步进度信息的计算方法包括:根据公式Tsync=(Tgmt–Tstart)%Tduration,计算同步进度信息Tsync,其中,Tgmt为基准时间,Tstart为节目的开始播放时间,Tduration为节目的播放时长,%为取余。
例如,从8:00开始循环播放节目,当前的播放时长为1小时的节目,若当前时间(即基准时间)为9:45,那么当前节目的播放进度应同步至节目的第45分钟。
S202,根据同步进度信息及实时进度信息计算同步误差信息;
需要说明的是,同步误差信息为同步进度信息与实时进度信息之间的时间差值。
例如,计算出同步进度信息为节目的第45分钟,若实时进度信息为节目的第40分钟,则可计算出同步误差信息为5分钟。
S203,将同步误差信息与预设阈值进行比对,判断同步误差信息是否大于预设阈值;
S204,判断为是时,跳转至与同步进度信息相对应的视频帧;
S205,判断为否时,调整节目的播放速率。
本发明中,所述预设阈值可以为5秒,但不以此为限制,可根据实际情况进行调整,灵活性强。
例如,如果节目的同步误差信息为+5秒,那么节目以源视频0.5倍速率进行播放;如果节目的同步误差信息为-5秒,那么节目以源视频1.5倍速率进行播放;如果节目的同步误差信息大于5秒,则直接跳至同步的视频帧。
因此,本发明采用等帧(播慢一点)或追帧(播快一点)的方式进行小误差的微调,从而有效保证节目的流畅度,也不会造成误差积累,避免不同步的情况。同时,本发明还采用跳帧的方式进行大误差的调整,从而实现节目的快速同步。
进一步,节目播放过程中,LED显示设备获取LED显示设备服务器发送的状态查询信息;然后,LED显示设备根据状态查询信息反馈节目播放状态至LED显示设备服务器,以使LED显示设备服务器对节目播放过程进行监控。
需要说明的是,节目播放过程中,LED显示设备及LED显示设备服务器分别周期性(每30秒)与时间服务器进行时间同步;同时,LED显示设备服务器发送状态查询信息至LED显示设备,再由LED显示设备反馈节目播放状态至LED显示设备服务器,从而实现LED显示设备服务器对节目播放过程进行有效监控。
参见图3,图3显示了本发明多LED显示屏同步播放系统100的具体结构,其包括LED显示设备1、LED显示设备服务器2及时间服务器3,具体地:
时间服务器3,用于周期性地校准LED显示设备1及LED显示设备服务器2的基准时间。
LED显示设备服务器2,用于编辑节目信息,根据节目信息生成并发送节目更新请求至LED显示设备1,处理节目信息的下载。相应地,LED显示设备服务器2包括节目制作模块、设备请求模块、节目文件服务模块、服务器时间同步模块及设备监控模块;其中,节目制作模块用于编辑并生成节目信息,设备请求模块用于维护与LED显示设备1的通讯并发送命令(如,节目更新请求)至LED显示设备1及处理LED显示设备1的回复,节目文件服务模块用于管理节目文件并处理LED显示设备1文件下载,服务器时间同步模块用于同步时间,设备监控模块用于监控LED显示设备1。
LED显示设备1,用于同步播放节目。
因此,本发明中LED显示设备1及LED显示设备服务器2均通过时间服务器3进行时间校准,可保证所有LED显示设备1同步开始播放。
如图4所示,LED显示设备1包括:
TCP通讯模块11,用于建立与LED显示设备服务器2间的TCP连接。LED显示设备1上电启动后,通过TCP通讯模块11设置LED显示设备服务器2的相关参数,以实现LED显示设备1与LED显示设备服务器2间连接配置的设置,从而建立LED显示设备1与LED显示设备服务器间2的TCP通讯。其中,所述相关参数包括LED显示设备服务器2的IP地址及端口,但不以此为限制,只要可实现LED显示设备1与LED显示设备服务器间2的TCP通讯即可。
时间同步模块12,用于根据时间服务器3周期性地校准基准时间,从而校准基准时间。
请求响应模块13,用于获取节目更新请求。管理员通过LED显示设备服务器2制作播放的节目内容并设置节目的开始播放时间,同时向LED显示设备1发送节目更新请求以通知LED显示设备1需要更新节目播放。其中,节目更新请求由LED显示设备服务器2根据节目信息生成并发送至LED显示设备1,节目信息包括节目内容及开始播放时间。
节目下载模块14,用于根据节目更新请求从LED显示设备服务器2下载节目信息。请求响应模块13接收到LED显示设备服务器2发送的节目更新请求后,响应节目更新请求,通过节目下载模块14从LED显示设备服务器2下载节目信息(包括节目内容及开始播放时间)。
节目播放模块15,用于当到达开始播放时间时,根据基准时间开始播放对应的节目内容。节目播放模块15等待节目的开始播放时间,直至到达开始播放时间时,马上开始播放节目,从而实现多个LED显示设备1之间的开始播放同步。
节目同步模块16,用于节目播放过程中,根据基准时间实时同步节目内容。节目播放过程中,节目同步模块16不断依据基准时间,调整节目的播放进度,从而实现多个LED显示设备1之间的同步。
与现有技术不同的是,本发明不需要另外设置主LED显示设备,所有的LED显示设备1相互独立,分别通过时间服务器3进行时间校准,能有效避免起始时间不同步的情况,保证所有LED显示设备1同步开始播放。
进一步,LED显示设备1还包括反馈模块17,用于节目播放过程中,获取LED显示设备服务器2发送的状态查询信息,并根据状态查询信息反馈节目播放状态至LED显示设备服务器2,以使LED显示设备服务器2对节目播放过程进行监控。
需要说明的是,节目播放过程中,LED显示设备1及LED显示设备服务器2分别周期性(每30秒)与时间服务器3进行时间同步;同时,LED显示设备服务器2发送状态查询信息至LED显示设备1,再由LED显示设备1的反馈模块17反馈节目播放状态至LED显示设备服务器2,从而实现LED显示设备服务器2对节目播放过程进行有效监控。
如图5所示,节目同步模块16包括:
进度计算单元161,用于根据基准时间及节目的播放进度计算同步进度信息。需要说明的是,节目播放过程中,LED显示设备1不断依据基准时间,调整节目的播放进度。具体地,进度计算单元161根据公式Tsync=(Tgmt–Tstart)%Tduration,计算同步进度信息Tsync,其中,Tgmt为基准时间,Tstart为节目的开始播放时间,Tduration为节目的播放时长,%为取余。
误差计算单元162,用于根据同步进度信息及实时进度信息计算同步误差信息。需要说明的是,同步误差信息为同步进度信息与实时进度信息之间的时间差值。
比对单元163,用于将同步误差信息与预设阈值进行比对,判断同步误差信息是否大于预设阈值。本发明中,所述预设阈值可以为5秒,但不以此为限制,可根据实际情况进行调整,灵活性强。
跳帧处理单元164,用于当比对单元163判断出同步误差信息大于预设阈值时,跳转至与同步进度信息相对应的视频帧。
调速处理单元165,用于当比对单元163判断出同步误差信息小于或等于预设阈值时,调整节目的播放速率。
例如,如果节目的同步误差信息为+5秒,那么节目以源视频0.5倍速率进行播放;如果节目的同步误差信息为-5秒,那么节目以源视频1.5倍速率进行播放;如果节目的同步误差信息大于5秒,则直接跳至同步的视频帧。
因此,本发明采用等帧(播慢一点)或追帧(播快一点)的方式进行小误差的微调,从而有效保证节目的流畅度,也不会造成误差积累,避免不同步的情况。同时,本发明还采用跳帧的方式进行大误差的调整,从而实现节目的快速同步。
如图6所示,时间同步模块12包括:
设置单元121,用于设置时间服务器3中的时间源及时间源的优先级。需要说明的是,可以设置多个用于校正LED显示设备1与时间服务器3时间的时间源,并根据优先级及有效性,确认时间服务器3及LED显示设备1的时间是同步的。具体地,每个时间源的设置项包括:类型、设置信息及优先级。
校准单元122,用于根据时间源的优先级由高至低依次通过时间源校准基准时间,直至校准的基准时间合法。
例如,时间源A的类型为NTP服务器,设置信息为ip地址或域名,优先级为1;采用NTP服务器校时:LED显示设备会发送NTP请求到NTP服务器,然后NTP服务器返回时间信息至LED显示设备以实现校时。
又如,时间源B的类型为GPS模块(GPS模块通过串口与LED显示设备连接),设置信息为COM5,优先级为2;其中,优选级“1”为最高,“2”次之,如此类推。采用GPS模块校时:GPS模块会周期性发送GPS报文(包含时间信息)至LED显示设备,同时LED显示设备捕获GPS报文以实现校时。
因此,在校时过程中,LED显示设备1会从优先级最高的时间源开始依次校准时间,直至校准的时间合法为止,从而实现时间源的多级校正,准确性高。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多LED显示屏同步播放方法,其特征在于,包括:
LED显示设备建立与LED显示设备服务器间的TCP连接;
所述LED显示设备根据时间服务器周期性地校准基准时间;
所述LED显示设备获取节目更新请求,所述节目更新请求由LED显示设备服务器根据节目信息生成并发送至所述LED显示设备,所述节目信息包括节目内容及开始播放时间;
所述LED显示设备根据所述节目更新请求从所述LED显示设备服务器下载节目信息;
当到达所述开始播放时间时,所述LED显示设备根据所述基准时间开始播放对应的节目内容;
节目播放过程中,所述LED显示设备根据所述基准时间实时同步所述节目内容。
2.如权利要求1所述的多LED显示屏同步播放方法,其特征在于,所述LED显示设备根据基准时间实时同步节目内容的步骤包括:
所述LED显示设备根据所述基准时间及节目的播放进度计算同步进度信息;
根据所述同步进度信息及实时进度信息计算同步误差信息;
将所述同步误差信息与预设阈值进行比对,判断所述同步误差信息是否大于所述预设阈值,
判断为是时,跳转至与所述同步进度信息相对应的视频帧,
判断为否时,调整节目的播放速率。
3.如权利要求2所述的多LED显示屏同步播放方法,其特征在于,所述同步进度信息的计算方法包括:根据公式Tsync=(Tgmt–Tstart)%Tduration,计算同步进度信息Tsync,其中,Tgmt为基准时间,Tstart为节目的开始播放时间,Tduration为节目的播放时长。
4.如权利要求1所述的多LED显示屏同步播放方法,其特征在于,所述LED显示设备根据时间服务器周期性地校准基准时间的步骤包括:
所述LED显示设备设置所述时间服务器中的时间源及所述时间源的优先级;
所述LED显示设备根据所述时间源的优先级由高至低依次通过所述时间源校准基准时间,直至校准的基准时间合法。
5.如权利要求1所述的多LED显示屏同步播放方法,其特征在于,还包括:
节目播放过程中,所述LED显示设备获取LED显示设备服务器发送的状态查询信息;
所述LED显示设备根据所述状态查询信息反馈节目播放状态至所述LED显示设备服务器,以使所述LED显示设备服务器对节目播放过程进行监控。
6.一种LED显示设备,其特征在于,包括:
TCP通讯模块,用于建立与LED显示设备服务器间的TCP连接;
时间同步模块,用于根据时间服务器周期性地校准基准时间;
请求响应模块,用于获取节目更新请求,所述节目更新请求由LED显示设备服务器根据节目信息生成并发送至所述LED显示设备,所述节目信息包括节目内容及开始播放时间;
节目下载模块,用于根据所述节目更新请求从LED显示设备服务器下载节目信息;
节目播放模块,用于当到达所述开始播放时间时,根据所述基准时间开始播放对应的节目内容;
节目同步模块,用于节目播放过程中,根据所述基准时间实时同步所述节目内容。
7.如权利要求6所述的LED显示设备,其特征在于,所述节目同步模块包括:
进度计算单元,用于根据所述基准时间及节目的播放进度计算同步进度信息;
误差计算单元,用于根据所述同步进度信息及实时进度信息计算同步误差信息;
比对单元,用于将所述同步误差信息与预设阈值进行比对,判断所述同步误差信息是否大于所述预设阈值;
跳帧处理单元,用于当所述比对单元判断出所述同步误差信息大于所述预设阈值时,跳转至与所述同步进度信息相对应的视频帧;
调速处理单元,用于当所述比对单元判断出所述同步误差信息小于或等于所述预设阈值时,调整节目的播放速率。
8.如权利要求6所述的LED显示设备,其特征在于,所述时间同步模块包括:
设置单元,用于设置所述时间服务器中的时间源及所述时间源的优先级;
校准单元,用于根据所述时间源的优先级由高至低依次通过所述时间源校准基准时间,直至校准的基准时间合法。
9.如权利要求6所述的LED显示设备,其特征在于,还包括反馈模块,用于节目播放过程中,获取LED显示设备服务器发送的状态查询信息,并根据所述状态查询信息反馈节目播放状态至所述LED显示设备服务器,以使所述LED显示设备服务器对节目播放过程进行监控。
10.一种多LED显示屏同步播放系统,其特征在于,包括:
权利要求6-9任一项所述的LED显示设备;
LED显示设备服务器,用于编辑节目信息,根据节目信息生成并发送节目更新请求至所述LED显示设备,处理节目信息的下载;
时间服务器,用于周期性地校准基准时间。
Priority Applications (1)
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2021
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