CN1363910A - 指纹识别热键系统 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种具有一处理器以及包含有至少一应用程序的一存储器的计算机系统。本发明还披露了一种热键系统,其具有一指纹识别系统以及一驱动程序,安装于该计算机的存储器中。该指纹识别系统包含有一扫描器,用来扫描一使用者的手指指纹,以及一分析模块,用来分析所扫描的指纹,以产生一对应的识别码。该驱动程序依据从该分析模块所发送的识别码,执行一应用程序,亦可以依据所接收到的识别码,使该应用程序执行某一功能。

Description

指纹识别热键系统

本发明涉及一种用于计算机的热键系统。详细地说涉及一种用来作为热键输入装置的指纹识别系统。

随着集成电路的功能日益多样化，过去属于特用产品，或者根本无法取得的装置，现在都已经逐渐普及。例如指纹扫描器，就是一个例子。过去，在传统的消费产品市场上少见，或甚至听都没有听过的指纹识别系统，也由于集成电路指纹扫描器的出现，已经在关切存取控制及识别鉴定的一般使用者之间日渐普及；指纹识别系统的应用领域已经不再仅限于政府以及安全人员。这些装置是用来确保只有获得授权的使用者才可以在一计算机系统或者数据库进行存取，而且，其体积也已经缩小到可以装进便携式计算机中。

虽然指纹识别系统在安全及鉴定等目的上有极高价值，但在这些领域之外却少有用处。传统上，这种系统只有在使用者开始使用计算机之初确认其身分，一旦完成身份识别的工作，指纹识别系统就闲置无用了。虽然指纹识别系统的价格与从目前相比已经低廉许多，但其价格却也令人无法忽视；再加上在传统的用途中，指纹识别系统除识别身份外，缺乏其他功能，也无法提高计算机整体的生产力。

因此，本发明的主要目的，是提供一种利用指纹识别系统，以使用者的手指产生热键讯号的热键系统。

一种用于一计算机系统的热键系统，该计算机系统包含：一处理器(processor)；以及一存储器(memory)，其包含有至少一应用程序(application program)；该热键系统包含：一指纹识别系统，其包含有：一扫描器(scanner)，用来扫描一使用者手指上的一指纹；以及一分析模块(analyzer)，用来分析该扫描器扫描的指纹，并产生一对应的识别码(identification code)；以及一热键驱动程序(driver)，安装于该计算机系统的存储器中，该热键驱动程序是由该处理器执行；其中该热键驱动程序会依据该分析模块传来的识别码，使该处理器执行该应用程序。

图1为一包含指纹识别系统的计算机系统第一实施例的示意图。

图2为本发明热键系统运用于图1中计算机系统的方框图。

图3为图2中热键数据库的方框图。

图4为一应用程序的方框图。

图5为本发明热键数据库的详细方框图。

图6说明本发明的数据库程序所显示讯息的第一例。

图7说明本发明的数据库程序所显示讯息的第二例。

图8为一包含指纹识别系统的计算机系统的第二实施例的方框图。

请参照图1及图2。图1是一包含有一指纹识别系统50的桌上型计算机系统20的示意图。图2为本发明指纹识别热键系统10运用于计算机系统20的方框图。计算机系统20包含有一处理器28，分别与键盘22，显示器24，输入/输出端口26，及存储器30电连接。通过电缆11，输出/输入端口26可发送讯号至指纹识别系统50，或从指纹识别系统50接收讯号。键盘22及显示器24的目的与功能均已广为熟知，在此不再赘述。输入/输出端口26可以是诸多形式的数据端口中的一种，例如RS-232串行端口、并行端口、通用串行总线(USB)端口等。电缆11则是配合输入/输出端口26的型式，可能是串联电缆或是USB电缆等。处理器28控制计算机系统20的整体功能，其自身又受一操作系统40的控制。而操作系统40则是储存在于存储器30中。存储器30可以是可擦除存储器，例如是随机存取存储器(RAM)；或是不可擦除的存储器，例如是硬盘。实际上，由于大部分目前的计算机系统20中的操作系统40均是采用页面调换，故存储器30通常是上述两种存储器的结合。从程序的角度来说，上述两种存储器，本质上并没有差异，也可以互换交替使用。

指纹识别系统50包含有一扫描器52及一分析模块60。扫描器52是用来扫描使用者的指纹。在已知的系统中，扫描器52为一光学系统。然而，目前已可取得极其价廉的体积芯片系统。在这样的系统中，扫描器52为一集成电路装置，使用者将其一手指置于其上以供扫描。扫描器52的集成电路装置包含有一大型的电子感测器阵列(未示于图)，用来检测使用者指纹中螺旋形及环圈形的特征。无论以上述何种方式，均可由扫描器52得到指纹数据。然后，该指纹数据被传送至分析模块60。分析模块60包含有一比较电路62，以及一指纹数据库64。指纹数据库64是用来保存若干指纹的指纹数据。比较电路62将扫描器52扫描到的指纹数据，与指纹数据库64内的指纹数据作比较，以搜寻出吻合的指纹。用来扫描及分析指纹的方法，以及指纹数据库64内的指纹数据的内部结构，均已多见于指纹识别技术的文献中，其任何详细内容在此均不必再予赘述。如果比较电路62在指纹数据库64中找出与所扫描到的指纹相吻合，就会通过电缆11发送出一专属的识别码(图中未示)至计算机系统20。而该识别码就代表了该指纹。举例来说，设想一使用者已将其右手拇指扫描并载入指纹数据库64，而指纹数据库64也已经用识别码XX24对应该使用者的右手拇指。相对地，我们可以进而设想，在一错误识别的情况下，亦即当该比较电路62在该指纹数据库64中，未能找到与所扫描到的吻合的指纹时，该指纹识别系统50则会发送一XX00的识别码至计算机系统20。如果该使用者将其右手拇指按压于扫描器52上，该比较电路62会识别该拇指指纹，并使该识别码XX24被发送至计算机系统20。另一方面，若该使用者的左手拇指指纹并未储存于该指纹数据库64中，那么当该使用者将其左手拇指按压于扫描器52上时，则错误情况识别码XX00就会被发送至该计算机系统20。上述情况的发生是由于每根手指各有其专属的指纹。也就是说，如果一个使用者手上每根手指的指纹数据均已存在于该指纹数据库64中，则该指纹识别系统50即可以用来为该使用者的各手指，发送各手指专属的识别码至该计算机系统20。

在该操作系统40下可以执行多个程序。更明确地说，也是对本发明具关键重要性的，是有一热键驱动程序44，以及一指纹数据库程序43，在操作系统40下执行。而热键驱动程序44，指纹数据库程序43，以及指纹识别系统50就共同组成本发明的指纹识别热键系统10。此外，在操作系统40的监控下，也存在有多个应用程序42，例如第一应用程序42a，第二应用程序42b等。当然，应用程序的实际数目，是可以依实际情况而有所不同的。应用程序42可以是由使用者安装于计算机系统20中的程序，或由使用者本身所创造。举例来说，第一应用程序42a，可以是一个网络浏览器；第二应用程序42b，可以是一个文字处理程序；第三应用程序42c，可以是一个试算表程序；而该第四应用程序42d，可以是一游戏等。应用程序42的实际功能或目的，对本发明来说并不具重要性。重要的是使用者知悉应用程序42的存在，并且要使用这些程序。

热键驱动程序44包含有一热键数据库46，以及一热键数据库程序48。请参照图3(并请同时参考图1及图2)。图3是热键数据库46的方框图。该热键数据库46包含有多个项目46i。各项目46i各自有一编码46c，以及一应用程序路径46p。各编码46c各自对应于指纹识别系统50所发送的一个专属识别码。在最简单的实施例中，各编码46c就是指纹识别系统50所发送的一个识别码。然而，本发明的实施例也未必仅能如此。本发明的实施例也有可能增加一解码过程，例如，一解密或加密过程，以便将指纹识别系统50所传送的识别码，转换成热键数据库46中对应的编码46c。各应用程序路径46p代表一应用程序42的位置。也就是说，指纹识别系统50所发送的一个有效识别码，可以经由热键数据库46，转换成一个对应的应用程序42的应用程序路径46p。然后，该热键驱动程序44就可以使该操作系统40执行适当的应用程序42。举一简单的例子，设想一使用者的右手食指指纹已经存在于指纹数据库64中，并具有一专属的识别码XX9D与其对应。当该使用者以其右手食指按压于扫描器52上时，比较电路62在指纹数据库64中找出吻合的指纹，并通过电缆11，将适当的专属的识别码XX9D，发送至计算机系统20的输入/输出端口26。然后，输入/输出端口26可以发送出一中断讯号至处理器28，以使处理器28执行热键驱动程序44。当热键驱动程序44收到识别码XX9D，即搜寻整个热键数据库46，以寻找适当的吻合指纹。由图3可知，识别码XX9D吻合各项目46i中的第二个。于是，该热键驱动程序44促使操作系统40执行应用程序“C：\programs\docedit.exe”，而该应用程序的路径就储存在与XX9D的编码46c对应的应用程序路径46p。而该应用程序“C：\programs\doceit.ext”，可以是，例如，第二应用程序42b的文字处理程序。以类似方式，可以使一应用程序42对应于使用者的每一手指，而使用者仅须以适当的手指按压该扫描器52，即可以使该热键系统10启动使用者想要使用的应用程序42。

热键系统10不仅可以用来启动一应用程序42，也能够用来在一应用程序42之内启动一程序功能。请配合图2参照图4以及图5。图4为一应用程序99的方框图，而图5为热键数据库46第二实施例的示意图。如本领域所熟知的，各应用程序42会有若干种程序功能，可依使用者的使用执行。举例来说，在操作系统40下执行的应用程序99，有程序功能99a，99b及99c。当应用程序99在执行中(也就是说，应用程序99正被使用，并接收使用者的鼠标及键盘的输入)时，使用者正确的按键输入，便可以启动程序功能99a，99b以及99c。如图4中所示，为启动应用程序功能99a，使用者可以按键盘22的F2键。同理，键盘22上F3键可启动应用程序功能99b，而输入control-Q(即CTL键加上Q键)启动应用程序功能99c。热键数据库46可以被设计如下：每一应用程序的项目46i可以有子项目46s，而这些子项目46s可以将接收自指纹识别系统50的识别码46f，对应到一适当的讯号46h，而发送讯号46h便可以启动应用程序中的一个程序功能(诸如应用程序99下的程序功能99a，99b，99c或99s)。简言之，该热键数据库46可以成为一个具有任意层次的树状结构的数据库。数据库中每一节点可以由其上方的上代的节点所衍生，并具有由其所衍生的下代节点。各树状分枝的根，即原始热键项目46i，是用来代表一个应用程序42；而该应用程序是由应用程序路径46p所执行。然后，各项目46i可以各自有其子项目46s。每个子项目46s各使一接收自指纹识别系统50的识别码46f，对应于键盘及/或鼠标的一讯号46h。而讯号46h是由热键驱动程序44发送至执行中的应用程序42，以使应用程序42执行对应的程序功能。另外，子项目46s可以有本发明专属的另一群子项目，以启动程序功能内的次功能。例如图4中程序功能99c中的次功能99s。如果执行中的应用程序42并没有热键对应到专属的识别码46f，则热键驱动程序44会假定使用者是有意另行启动一新应用程序42，并扫描热键数据库46，以搜寻适当的项目46i。

在所有的热键系统中，都必须让使用者可以增加、改变以及去除热键项目，而本发明的热键系统10亦不例外。第一，使用者必须能够在指纹数据库64中增加，或甚至去除指纹。而这项要求是在操作系统40下，藉由执行一储存于存储器30的指纹数据库程序43来实现。第二，使用者必须能够将一指纹对应于一应用程序42。此乃藉由热键数据库程序48来实现。以下的实施例仅在于说明指纹数据库程序43，以及热键数据库程序48的基本原理。而本发明可以有许多种的变化以及延伸。

使用者可以利用指纹数据库程序43于指纹数据库64加入指纹，或从指纹数据库64去除指纹。此乃必要功能，因为使用者藉此才可以将一新指纹对应于一新的专属的识别码。其后，经由热键数据库程序48，可以将该新识别码对应于一所欲的应用程序42，或一应用程序42内的程序功能。举例来说，上述过程可以用如下方式执行：使用者首先开始执行指纹数据库程序43。该指纹数据库程序43在显示器24上呈现出如图6所示的讯息。当一使用者以一手指按压于扫描器52上时，会有二种可能：(1)该指纹已经存在于指纹数据库64中，而使用者意欲将其去除，或(2)该指纹并不存在于指纹数据库64中，而使用者意欲将其加入指纹数据库64中。在情况(1)中，指纹数据库程序43可能会接着要求使用者确认要从该指纹数据库64中去除指纹。一经确认，该指纹数据库程序43即与指纹识别系统50协调，下指令要其从该指纹数据库64中去除该适当指纹。类似的情形，在情况(2)中，指纹数据库程序43可能会要求使用者确认要增加一新指纹。一经确认，指纹数据库程序43即与指纹识别系统50协调，以将该新指纹加入指纹数据库64中。

使用者使用热键数据库程序48，就可以在热键数据库46中增加一新项目46i或46s，改变一项目46i或46s，或去除一项目46i或46s。为启动应用程序热键项目46i，热键数据库程序48会为使用者在显示器上呈现出如图7所示的讯息。当扫描一手指后，指纹识别系统50发送出一适当的专属识别码至计算机系统20。此时会有二种可能：(1)该专属的识别码在热键数据库46中已有一相对应的项目46i，或(2)该专属的识别码在热键数据库46中并无相对应的项目46i。在情况(1)中，热键数据库程序48会接着提示使用者决定是否要去除项目46i，或改变项目46i。如果使用者意欲去除项目46i，热键数据库程序48会在使用者确认后，将该项目46i，以及其所有的子项目46s，从热键数据库46中去除。反之，如果使用者意欲改变对应于专属的识别码的编码46c的应用程序42，则该热键数据库程序48会要求使用者提供新应用程序42的路径。该新路径于是取代46p中的原有路径信息。因此，本来用来促使前一应用程序42执行的指纹，现在可以促使新路径所指示的另一应用程序得以执行。而且，项目46i的所有原有的子项目46s，均可以依照使用者的意愿加以去除，而由于这些子项目是与前一应用程序42相关，由新应用程序路径项目46p所定义的另一个应用程序42，也就不大可能具有相同的功能讯号46h。在情况(2)中，热键数据库程序48会要求使用者指定要与指纹识别系统50所发送的专属识别码对应的应用程序42的路径。然后，该热键数据库程序48在热键数据库46中产生一新项目46i，该新项目46i具有一对应于该专属识别码的编码46，根据使用者所提供的路径而填入的应用程序路径46p，而无子项目46s。

产生、去除以及改变一应用程序的项目46i下代表各个其程序功能热键的子项目46s，大致可以沿用前面所讨论过产生、去除以及改变应用程序项目46i的过程。不同的是，要改变子项目，并非指定一路径以填入项目46p，而是要由使用者以必要的按键动作来填入项目46h。项目46h中所指定的按键讯号，会被发送至应用程序42，以启动使用者想要使用的功能。举例来说，我们可以设想一应用程序42是利用F1键来启动一求助程序。当热键数据库程序48要求一适当的按键编码时，使用者会指定F1键。此是放置在应用程序下子项目46s的专属识别码46f下的适当项目46h之中。其后，当热键驱动程序44收到该专属的识别码46f，并且如果项目46i下的相对应的应用程序尚在执行中，该热键驱动程序44就会将项目46h中的讯号发送至执行中的应用程序，亦即一F1键的按键讯号。于是，该求助程序即被启动。请注意，当一使用者意欲从热键数据库46去除一子项目46s时，只有子项目46s下的子项目须被去除，而非子项目46s的任何同代或上代。类似地，当改变一子项目46s时，也只有在子项目46s下的子项目须加以变更或去除。

以下将讨论本发明几种可能的变化。在图1中，指纹识别系统50是一个独立装置，通过电缆11连接于计算机系统20。事实上，该指纹识别系统50，亦可安装于该计算机系统20的机壳内。在这种情况下，就不再需要电缆11，而指纹识别系统50可利用计算机系统20的总线，直接与处理器28沟通。这样的安排，尤其适用于便携式计算机。也就是说，计算机系统20变成一便携式计算机，而指纹识别系统50就安装在便携式计算机的机壳内。再者，即使指纹识别系统50是一独立装置，由于无线通讯系统的日渐普及，并且价格持续降低，指纹识别系统50亦可以不必利用电缆11，就能够与计算机系统20沟通。诸如蓝牙(bluetooth)标准的无线系统，即可以用来促成二者间的沟通。

此外，该指纹识别系统50的部分设计特征，亦可以卸载于该计算机系统20中。更明确地说，指纹识别系统50中分析模块60的功能，可以转而由该计算机系统20的处理器28来执行。如图8所示，该图即为这种计算机系统120的方框图。在这种情况下，一扫描器152，无论是一独立装置，或是安装于该计算机系统120的机壳内，都会将指纹数据发送至处理器28。这种指纹数据，就代表了扫描后指纹图形的编码数据。而处理器28，可以直接执行一指纹识别程序162，代替指纹比较电路的功能。指纹识别程序162，是利用一储存于计算机系统120的存储器30中的指纹数据库164，以执行与图2中的分析模块60完全一样的功能。事实上，本发明的整个热键系统10，可以由热键驱动程序44所吸收，而与一适当的指纹扫描器52一起运作。也就是说，分析模块60以及指纹数据库程序43的功能，都可以由热键驱动程序44来执行。

最后必须指出，在安全系统里，每一使用者均须登入以及登出该计算机系统20。如精通此技术者所熟知，这些登入以及登出程序，让每一使用者能够有其各自的、专属的热键数据库46，甚至于他们各自的指纹数据库64(取决于该热键系统10的组态)。利用如此做法，即可防止一使用者篡改另一使用者的数据库。

与已知技术不同的是，本发明是利用一指纹识别系统作为热键装置。本发明的热键系统包含有指纹识别系统，以及该指纹识别系统的驱动程序。该驱动程序与该指纹识别系统通过界面交换数据，以便在一使用者扫描其一指纹时，决定要执行哪一个热键功能(在系统已设定好的情况下)。该热键系统也包含有一指纹数据库程序，让一使用者可以在该指纹识别系统的指纹数据库中增加以及去除指纹。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的等效变化与修饰，均在本发明的范围之内。

Claims (33)

1.一种用于一计算机系统的热键系统，该计算机系统包含：一处理器(processor)；以及

一存储器(memory)，其包含有至少一应用程序(applicationprogram)；

该热键系统包含：

一指纹识别系统，其包含有：

一扫描器(scanner)，用来扫描一使用者手指上的一指纹；以及

一分析模块(analyzer)，用来分析该扫描器扫描的指纹，并产生一对应的识别码(identification code)；以及

一热键驱动程序(driver)，安装于该计算机系统的存储器中，该热键驱动程序是由该处理器执行；

其中该热键驱动程序会依据该分析模块传来的识别码，使该处理器执行该应用程序。

2.如权利要求1的热键系统，其中该分析模块包含一指纹数据库(database)，该分析模块利用该指纹数据库将一扫描的指纹对应于一对应的识别码。

3.如权利要求2的热键系统还包含一储存于该存储器中的指纹数据库程序，而使用者可以使用该指纹数据库程序在该指纹数据库中增加一新指纹。

4.如权利要求3的热键系统，其中使用者可利用该指纹数据库程序将一指纹由该指纹数据库中去除。

5.如权利要求1的热键系统，其中该热键驱动程序包含一热键数据库，该驱动程序使用该热键数据库将一由该分析模块传来的识别码对应于一由该处理器执行的功能(application)。

6.如权利要求5的热键系统还包含一储存于该存储器中的热键数据库程序，使用者可以用该热键数据库程序在该热键数据库中增加一项目(entry)，而该项目是用来将一识别码对应至一功能。

7.如权利要求6的热键系统，其中使用者可以用该热键数据库程序去除一项目，而该项目是用来将一识别码对应至一功能。

8.如权利要求6的热键系统，其中使用者可利用该热键数据库程序改变一储存于该热键数据库中的项目，使该项目中对应一识别码的一功能改变为另一功能。

9.如权利要求5的热键系统，其中使用该计算机系统的不同使用者各自有专属的热键数据库。

10.如权利要求1的热键系统，其中该指纹识别系统是安装于该计算机系统的一机壳中。

11.如权利要求12的热键系统，其中该计算机系统为一便携式(portable)计算机系统。

12.如权利要求1的热键系统，其中该指纹识别系统的扫描器是一独立(standalone)装置，而该指纹识别系统是电连接于该计算机系统。

13.如权利要求12的热键系统，其中该分析模块是设于该独立装置上。

14.如权利要求12的热键系统，其中该分析模块是安装于该计算机系统中的存储器。

15.一种用于一计算机系统的热键系统，该计算机系统包含：一处理器；以及

一存储器，其包含有至少一应用程序，该应用程序包含至少一程序功能(application function)；

该热键系统包含：

一指纹识别系统，其包含有：

一扫描器，用来扫描一使用者手指的一指纹；以及

一分析模块，用来分析由该扫描器扫描的使用者手指的指纹，并产生一对应的识别码；以及

一热键驱动程序，安装于该计算机系统的存储器中，该热键驱动程序是由该处理器执行；

其中该热键驱动程序会依据该分析模块传来的识别码使该应用程序执行一程序功能。

16.如权利要求15的热键系统，其中该分析模块包含一指纹数据库，该分析模块以该指纹数据库将一扫描的指纹对应于一对应的识别码。

17.如权利要求16另包含一储存于该存储器中的指纹数据库程序，使用者可以使用该指纹数据库程序在该指纹数据库中加入一新指纹。

18.如权利要求17的热键系统，其中使用者可以用该指纹数据库程序将一指纹由该指纹数据库中去除。

19.如权利要求15的热键系统，其中该热键驱动程序包含一热键数据库，该驱动程序利用该热键数据库将一由该分析模块传来的识别码对应于一对应的程序功能。

20.如权利要求19另包含一储存于该存储器中的热键数据库程序，使用者可利用该热键数据库程序在该热键数据库中增加一项目，而该项目是用来将一识别码对应于一对应的程序功能。

21.如权利要求20的热键系统，其中使用者可利用该热键数据库程序在该热键数据库中去除一项目，而该项目是用来将一识别码对应于一对应的程序功能。

22.如权利要求20的热键系统，其中使用者可利用该热键数据库程序改变一热键数据库中的项目，使该项目中对应于一识别码的一程序功能改变为另一程序功能。

23.如权利要求15的热键系统，其中该指纹识别系统是安设于该计算机系统的一壳体上。

24.如权利要求23的热键系统，其中该计算机系统是一便携式的计算机系统。

25.如权利要求15的热键系统，其中该指纹识别系统的扫描器为一电连接于该计算机系统的独立装置。

26.如权利要求25的热键系统，其中该分析模块是装设于该独立装置上。

27.如权利要求25的热键系统，其中该分析模块是安装于该计算机系统的存储器中。

28.一种计算机可读介质(computer-readable media)，用来储存一数据，该数据包含一热键驱动程序，该热键驱动程序是执行于一包含一指纹识别系统的计算机；其中当该计算机执行该热键驱动程序，该热键驱动程序会使该计算机根据一由该指纹识别系统传来的识别码执行一对应的应用程序(application program)。

29.如权利要求28的计算机可读介质，其中该热键驱动程序包含一热键数据库的计算机程序码，该热键驱动程序利用该热键数据库将一由该指纹识别系统传来的识别码对应至一对应的应用程序，而该应用程序系由该计算机执行。

30.如权利要求29的计算机可读介质，其中该热键驱动程序还包含一热键数据库编辑器(editor)的程序码，使用者可使用该热键数据库编辑器在该热键数据库中加入一项目，而该项目是用来将一由该指纹识别系统传来的识别码对应于该计算机的一应用程序。

31.如权利要求29的计算机可读介质，其中该热键驱动程序还包含一热键数据库编辑器的程序码，使用者可使用该热键数据库编辑器改变该热键数据库中的一项目，使该项目中对应一该指纹识别系统识别码的应用程序改变为另一应用程序。

32.如权利要求29的计算机可读介质，其中该热键驱动程序另包含一热键数据库编辑器(editor)的程序码，使用者可使用该热键数据库编辑器在该热键数据库中去除一项目，而该项目是用来将一由该指纹识别系统传来的识别码对应于该计算机的一应用程序。

33.如权利要求30的计算机可读介质，其中该热键驱动程序亦使用该热键数据库将一由该指纹识别系统传来的识别码与一执行中程序(foreground application program)对应于一热键讯号，而该热键讯号是由该驱动程序发送至该执行中程序以使该执行中程序开始执行一功能。

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