CN117714657A - 图像数据转换方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种图像数据转换方法、系统、电子设备和存储介质。所述方法包括:获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息,在保证与RGB565同样压缩比的情况下,通过在YCoCg颜色空间对数据实现压缩,能够达到非常好的显示效果。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域,特别是涉及一种图像数据转换方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
目前将RGB888的图像数据格式转换为RGB565的图像数据格式,通用的方式有两种:第一种,直接丢掉低位,即直接丢掉R分量的低3位、G分量的低2位、B分量的低3位;第二种,通过Dither算法将低位数据的影响映射到输出值,比如根据R分量的低3位的数值,通过一些计算,如果满足一定要求,则在高5位对应的数值上加1,同时也要确保运算以后的结果不能溢出,如果不能满足一定要求,则直接输出高5位对应的数值。很明显,以上两种转换方式都有可能丢失了图像的信息,当将RGB565转换成RGB888进行显示时,对于一些图片,可以看出明显的差异。
因此,如何保证在同样的bit流下,亟需一种对RGB888数据实现压缩且能够到达非常好的显示效果的图像数据转换方法。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够对RGB888数据实现压缩且能够到达非常好的显示效果的图像数据转换方法、装置、电子设备和存储介质。
一种图像数据转换方法,所述方法包括:
获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。
在其中一个实施例中,所述获取原图像数据包括:
将待转化图像每一行均划分为同等大小的图像块作为原图像数据,所述图像块由相邻的两个像素构成。
在其中一个实施例中,所述将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据包括:
通过第一转化公式将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及对应的像素色度信息,所述第一转化公式如下:
其中,Y分量为YCoCg颜色空间中像素亮度信息,Co分量、Cg分量为YCoCg颜色空间中像素色度信息,Y1、Co1、Cg1为所述原图像数据中第一列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,Y2、Co2、Cg2为所述原图像数据中第二列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,R、G、B分量分别表示RGB颜色空间中R(红)、G(绿)、B(蓝)三种基本色的亮度信息。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取每个所述转化后图像数据、已保存的所述像素亮度信息和所述像素色度信息;
根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息;
根据所述像素亮度信息和所述转化后图像数据中每个像素的像素色度信息,将每个所述转化后图像数据转换到RGB颜色空间,获得所述原图像数据。
在其中一个实施例中,所述根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息包括:
获取已保存前相邻像素的所述像素色度信息与后相邻像素的所述像素色度信息的平均值作为中间未保存像素的所述像素色度信息。
在其中一个实施例中,所述根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息还包括:
计算上、左、右三个方向相邻像素的YCoCg颜色空间中像素色度信息的加权平均值,将所述加权平均值作为中间像素的像素色度信息。
在其中一个实施例中,所述根据所述像素亮度信息和所述转化后图像数据中每个像素的像素色度信息,将每个所述转化后图像数据转换到RGB颜色空间,获得所述原图像数据包括:
根据转化后的每个所述图像数据,所述图像数据中每个像素的亮度信息、和每个像素的色度信息,通过第二转换公式,将转化后每个所述图像数据转换为所述图像数据,所述第二转换公式如下:
一种图像数据转换装置,所述装置包括:
图形块获取单元,用于获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
第一转化单元,用于将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
信息保存单元,用于保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。
上述图像数据转换方法、装置、电子设备和存储介质,通过获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息,在保证与RGB565同样压缩比的情况下,通过在YCoCg颜色空间对数据实现压缩,能够达到非常好的显示效果。
附图说明
图1为一个实施例中图像数据转换方法的流程示意图;
图2为一个实施例中图像数据转换方法的效果示意图;
图3为一个实施例中图像数据转换装置的结构框图;
图4为一个实施例中电子设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种图像数据转换方法,以该方法应用于图1中的电子设备为例进行说明,包括以下步骤:
步骤S101,获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块。
所述待转化图像为RGB888格式的,将待转化图像每一行均划分为同等大小的图像块作为原图像数据,所述图像块由相邻的两个RGB888格式的像素构成,其大小是48bits。将待转化图像分为同等大小的图像块,每个图像块包括1行2列共计2个像素,每个图像块作为一个独立的处理单元,图像块与图像块之间无任何联系,将上个图像块处理成32bit以后再处理接下来的图像块。举例:第一个图像块由图像第1行第1至2列共2个像素组成,第二个图像块由图像第1行第3至4列共2个像素组成,处理完第一个图像块以后,才能处理第二个图像块中的数据,依次循环,直至将第1行数据全部处理完,接着处理第2行、第3行的数据,处理方式与第1行的数据方式相同,依次循环,直至遍历完全部的图像块。
步骤S102,将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据。
具体的,所述将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据包括:
通过第一转化公式将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及对应的像素色度信息,所述第一转化公式如下:
其中,Y分量为YCoCg颜色空间中像素亮度信息,Co分量、Cg分量为YCoCg颜色空间中像素色度信息,Y1、Co1、Cg1为所述原图像数据中第一列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,Y2、Co2、Cg2为所述原图像数据中第二列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,R、G、B分量分别表示RGB颜色空间中R(红)、G(绿)、B(蓝)三种基本色的亮度信息。
步骤S103,保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。
Y分量属于像素的亮度信息,Co、Cg分量属于像素的色度信息,每个分量都是8bit数据,由于人眼对亮度信息更敏感,所以需要使用更多的bit数保存像素的亮度信息。具体的,对于数据保存方式包括:
对于奇数行的相邻两个像素,比如第一行第一、二列的两个像素P11(R11,G11,B11)、P12(R12,G12,B12),通过步骤2的转换公式可以得到:Y11、Co11、Cg11、Y12、Co12、Cg12,可以保存Y11、Co11、Cg11、Y12这4个数值,相当于保存奇数列像素的Y11、Co11、Cg11以及偶数列像素的Y12,共计32bit。两个像素需要保存32bit,一个像素相当于只需要保存16bit,与RGB565保存的bit数相同。
对于偶数行的相邻两个像素,比如第二行第一、二列的两个像素P21(R21,G21,B21)、P22(R22,G22,B22),通过步骤2的转换公式可以得到:Y21、Co21、Cg21、Y22、Co22、Cg22,可以保存Y21、Y22、Co22、Cg22这4个数值,相当于保存奇数列像素的Y21以及偶数列像素的Y22、Co22、Cg22,共计32bit。
以上保存数据的方式只是为了举例,还可以有其他保存方式,只需要保证:保存两个图像数据的Y分量,以及其中一个图像数据Co、Cg分量。
上述图像数据转换方法中,通过获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息,该方法以相邻2个像素值作为输入,每次输入共计48bit,以32bit作为输出,在保证与RGB565同样压缩比的情况下,通过在YCoCg颜色空间对数据实现压缩,能够达到非常好的显示效果。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取每个所述转化后图像数据、已保存的所述像素亮度信息和所述像素色度信息;
根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息;
根据所述像素亮度信息和所述转化后图像数据中每个像素的像素色度信息,将每个所述转化后图像数据转换到RGB颜色空间,获得所述原图像数据。
在其中一个实施例中,所述根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息,有以下两种方式:
第一种,获取已保存前相邻像素的所述像素色度信息与后相邻像素的所述像素色度信息的平均值作为中间未保存像素的所述像素色度信息。
在该插值方法中,可逐行获取转化后图像数据或每次获取一行内相邻两个图像块,若保存方式是仅保存奇数列的数据,则获得的第一行前两个图像块的转化后图像数据为例,可以得到Y11、Co11、Cg11、Y12、Y13、Co13、Cg13、Y14,之后的数据以此类推,若保存方式是仅保存偶数列的数据,则第一行前两个块的转化后图像数据为例,可以得到Y11、Y12、Co12、Cg12、Y13、Y14、Co14、Cg14,之后的数据以此类推。Y11、Co11、Cg11为第一个像素值的YCoCg分量,Y13、Co13、Cg13为第三个像素值的YCoCg分量,它们几乎都属于无损压缩,后续直接将其转换到RGB颜色空间即可。对于第二个像素所需要的Co、Cg分量,可以通过插值得到,具体如下:Co12=(Co11+Co13)/2,Cg12=(Cg11+Cg13)/2,依次类推,可以得到其余像素的色度分量。对于图像边缘的像素,则可以通过复制相邻像素的Co、Cg分量得到。处理效果参见图2中第一种方法效果图。
第二种,计算上、左、右三个方向相邻像素的YCoCg颜色空间中像素色度信息的加权平均值,将所述加权平均值作为中间像素的像素色度信息。
在本实施例中,由于奇偶行保存的数据方式不一样,奇数行完全保存奇数列的数据,使奇数列的像素几乎是无损压缩,偶数行完全保存偶数列的数据,使偶数列的像素几乎是无损压缩。除了边缘像素之外,每个未保存Co、Cg分量的像素,其周围都有4个完全保存的像素。以下表所示,这种相邻行奇偶列交互保存方式下,每次至少需要获取相邻两列中相邻四个图像块的转化后图像数据,以Co分量为例,具体如下:
Co11 | Co13 | Co15 | Co17 | |||
Co22 | Co23 | Co24 | Co26 | |||
Co31 | Co33 | Co35 | Co37 |
需要计算的Co分量,比如Co23。Co23周围有4个保存的Co分量,分别为:Co13、Co22、Co24、Co33。为了计算Co23的数值,同时使用尽量少的Buffer,以便硬件实现,选择使用Co13、Co22、Co24计算得到Co23,具体如下:Co23=Co13/4+Co22*3/8+Co24*3/8。处理效果参见图2中第二种方法效果图,图2依次展示了待转化图像(原图)、RGB565效果图、第一种方法效果图、第二种方法效果图。
在其中一个实施例中,所述根据所述像素亮度信息和所述转化后图像数据中每个像素的像素色度信息,将每个所述转化后图像数据转换到RGB颜色空间,获得所述原图像数据包括:
根据转化后的每个所述图像数据,所述图像数据中每个像素的亮度信息、和每个像素的色度信息,通过第二转换公式,将转化后每个所述图像数据转换为所述图像数据,所述第二转换公式如下:
应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图3所示,提供了一种图像数据转换装置,包括:图形块获取单元31、第一转化单元32和信息保存单元33,其中:
图形块获取单元31,用于获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
第一转化单元32,用于将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
信息保存单元33,用于保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。
在其中一个实施例中,所述图形块获取单元31具体用于将待转化图像每一行均划分为同等大小的图像块作为原图像数据,所述图像块由相邻的两个像素构成。
在其中一个实施例中,所述第一转化单元32具体用于通过第一转化公式将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及对应的像素色度信息,所述第一转化公式如下:
其中,Y分量为YCoCg颜色空间中像素亮度信息,Co分量、Cg分量为YCoCg颜色空间中像素色度信息,Y1、Co1、Cg1为所述原图像数据中第一列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,Y2、Co2、Cg2为所述原图像数据中第二列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,R、G、B分量分别表示RGB颜色空间中R(红)、G(绿)、B(蓝)三种基本色的亮度信息。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
数据获取单元,用于获取每个所述转化后图像数据、已保存的所述像素亮度信息和所述像素色度信息;
数据插值单元,用于根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息;
第二转化单元,用于根据所述像素亮度信息和所述转化后图像数据中每个像素的像素色度信息,将每个所述转化后图像数据转换到RGB颜色空间,获得所述原图像数据。
在其中一个实施例中,所述数据插值单元具体用于获取已保存前相邻像素的所述像素色度信息与后相邻像素的所述像素色度信息的平均值作为中间未保存像素的所述像素色度信息。
在其中一个实施例中,所述数据插值单元还具体用于计算上、左、右三个方向相邻像素的YCoCg颜色空间中像素色度信息的加权平均值,将所述加权平均值作为中间像素的像素色度信息。
在其中一个实施例中,所述第二转化单元具体用于根据转化后的每个所述图像数据,所述图像数据中每个像素的亮度信息、和每个像素的色度信息,通过第二转换公式,将转化后每个所述图像数据转换为所述图像数据,所述第二转换公式如下:
关于图像数据转换装置的具体限定可以参见上文中对于图像数据转换方法的限定,在此不再赘述。上述图像数据转换装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,该电子设备可以是终端,其内部结构图可以如图4所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像数据转换方法。
本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种图像数据转换方法,其特征在于,所述方法包括:
获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取原图像数据包括:
将待转化图像每一行均划分为同等大小的图像块作为原图像数据,所述图像块由相邻的两个像素构成。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据包括:
通过第一转化公式将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及对应的像素色度信息,所述第一转化公式如下:
其中,Y分量为YCoCg颜色空间中像素亮度信息,Co分量、Cg分量为YCoCg颜色空间中像素色度信息,Y1、Co1、Cg1为所述原图像数据中第一列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,Y2、Co2、Cg2为所述原图像数据中第二列像素对应的像素亮度信息和像素色度信息,R、G、B分量分别表示RGB颜色空间中R(红)、G(绿)、B(蓝)三种基本色的亮度信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取每个所述转化后图像数据、已保存的所述像素亮度信息和所述像素色度信息;
根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息;
根据所述像素亮度信息和所述转化后图像数据中每个像素的像素色度信息,将每个所述转化后图像数据转换到RGB颜色空间,获得所述原图像数据。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息包括:
获取已保存前相邻像素的所述像素色度信息与后相邻像素的所述像素色度信息的平均值作为中间未保存像素的所述像素色度信息。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据已保存的所述像素色度信息,进行插值获得所述转化后图像数据中另一像素未保存的像素色度信息包括:
计算上、左、右三个方向相邻像素的YCoCg颜色空间中像素色度信息的加权平均值,将所述加权平均值作为中间像素的像素色度信息。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述像素亮度信息和所述转化后图像数据中每个像素的像素色度信息,将每个所述转化后图像数据转换到RGB颜色空间,获得所述原图像数据包括:
根据转化后的每个所述图像数据,所述图像数据中每个像素的亮度信息、和每个像素的色度信息,通过第二转换公式,将转化后每个所述图像数据转换为所述图像数据,所述第二转换公式如下:
8.一种图像数据转换装置,其特征在于,所述装置包括:
图形块获取单元,用于获取原图像数据,所述原图像数据为待转化图像同一行中相邻的两个像素构成的图像块;
第一转化单元,用于将每个所述原图像数据转换到YCoCg颜色空间,获得转化后图像数据;
信息保存单元,用于保存每个所述转化后图像数据的像素亮度信息,以及所述转化后图像数据中任一像素对应的像素色度信息。
9.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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