CN1856996A - 高速缓存图文电视的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种图文电视存储器安排被组织成三个存储器区段，即第一存储器区段(顺序存储器6a)、第二存储器区段(子页面存储器6b)和第三存储器区段(流水线存储器6c)。子页面存储器(6b)和顺序存储器(6a)动态地互相依赖，因为每当确定一个用户请求的页面N的子页面的数量小于构成子页面存储器(6b)的存储位置的数量时，子页面存储器的未使用的存储器存储位置就被用来存储被请求页面N的更高次序的页面，由此起着对顺序存储器的动态扩充的作用。第三存储器区段(流水线存储器6c)被用来存储K个最近被请求的图文电视页面(收视历史)。收视历史被保持在一个与图文电视存储器通信地相耦合的非易失性存储器(9)中。当电视机通电时(或者选择了另一个电视频道时)，图文电视解码器下载与存储在非易失性存储器(9)中的页面编号相对应的页面。

Description

高速缓存图文电视的系统和方法
本发明总体涉及图文电视(teletext)解码器，更具体来说涉及一种图文电视解码器存储器安排及其使用方法。
图文电视是电视频道的一种辅助服务，其被设计用于传输作为对视频信息的补充的成文信息。这个成文信息以页面的形式被一个页面接着另一个页面地广播，并且图文电视节目的整套页面被周期地广播。每个页面约有25行，每行50-60个字符。对应的数据被逐行地传输，一行的内容在一个或更多的数据分组中被传输。
图文电视广播通过在一个单一电视广播频道上多路复用文本数据和其它信息来提供同时的和重复的各种节目。图文电视节目例如可包括向收视者广播的新闻、天气预报、电视节目指南、休闲相关的事情、体育、文化和股票交易信息。
电视频道的一个完整图文电视节目例如包含500个页面，看情况而定，这些页面互相关联，以形成被称为杂志的逻辑集合。每个杂志包含不同数量的图文电视页面。例如，电视台可以提出四个杂志，它们的主题分别是体育、金融、国际新闻和天气。在实践中，每个杂志都很简要，一般占用不超过3-6个顺序的连续页面。
通常，终端用户检查相同的图文电视页面来搜寻新的(更新的)信息。例如，对体育感兴趣的终端用户可能重复地检查体育杂志，以搜寻更新的比分和比赛结果。广播一个图文电视节目的总时间约为50秒，所有的图文电视页面都被周期地广播。换言之，大约每隔50秒就广播一个页面。这使电视台能非常有规律地更新其页面的信息内容，或者创建动画效果。
依广播公司而定，可以不同的方式组织杂志。一种方式是把主题(杂志)插入几个顺序的图文电视页面，即页面N、N+1、N+2、...N+J。另一种方式是把主题插入当前页面N的一个子页面集合，即N1、N2、N3、N4。在这种情况下，页面N的所有子页面在一个发送周期中被顺序地广播。在一个完整的发送周期终结之后，页面N的所有子页面在另一个发送周期中被再次广播。这个过程在连续的发送周期(即....N3、N4、N1、N2、N3、N4、N1、N2、....)中被重复。
具有有限的用于存储图文电视数据的电视接收机的一个缺陷是，需要终端用户每次都等待对所请求的页面或子页面的下载。从希望流线型功能的用户的角度来看，这个延迟是不方便的。
本发明提出一种图文电视存储器安排及相关联的使用方法，其更好地利用有限数量的图文电视存储器，并且克服了现有技术的缺陷。此外，即使在存储器可用性不是问题的情况中，本发明的图文电视存储器安排及方法也提供一种在没有显著降低性能的情况下减少存储器要求的手段。
总体上，本发明涉及一种图文电视存储器安排。一方面，该存储器安排和相关的方法优化在有些图文电视接收机中对可用的有限数量的图文电视存储器的使用。本发明的存储器安排也能被有益地用来降低具有大量存储器的更复杂的图文电视接收机的图文电视存储器要求。
按照本发明的一个方面，本发明的图文电视存储器安排优选地被组织成三个存储器区段，即第一存储器区段(顺序存储器)、第二存储器区段(子页面存储器)、第三存储器区段(流水线存储器)。顺序存储器被配置成存储所请求页面N的更高次序的页面，即N+1，N+2，...，N+J。子页面存储器被配置成存储所请求页面N的多个子页面，其中N由N1、N2、N3、N4组成。流水线存储器由“K”个存储位置组成，并且存储“K”个最近被请求的图文电视页面。
按照本发明的另一个方面，子页面存储器和顺序存储器动态地互相依赖。换言之，在要被存储的被请求页面的子页面的数量小于子页面存储器的存储位置的数量的情形中，子页面存储器的未使用的存储位置被用来顺序地存储被请求页面的更高次序的页面。这样，子页面存储器的位置起着对顺序存储器的扩充的作用。因此，顺序存储器的额外存储容量就动态地依赖于子页面存储器的过剩存储可用性。子页面存储器的过剩存储容量之所以在某些情况中发生，是因为要被存储的被请求页面的子页面的数量依赖于数据组织(即数据被存储为顺序的页面还是多个子页面)。在一个页面被存储为多个子页面的情况中，子页面的数量也可能因每个页面而不同。
所述三部分图文电视存储器安排的第三存储器区段(即流水线存储器)包含“K”个存储位置，并且被配置成存储“K”个最近被请求的图文电视页面。“K+1”个最近被请求的图文电视页面编号被存储在一个与第三存储器区段通信的非易失性存储器中。
通过以下结合附图对本发明优选实施方式的详细描述，本发明的上述和其它特点、目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中：
图1是根据现有技术的电视接收机的总体结构的图示；
图2是按照本发明一个实施例的图1的图文电视解码器的图示；
图3是按照本发明一个实施例的图2的图文电视解码器的图文电视存储器部分的更详细的图示；
图4表示按照现有技术的各发送一个独特的图文电视页面集合的多个广播站的高级别图示；
图5是可以在典型的广播频道上从图4的一个广播公司发送的图文电视页面的示例性图示；
图6是表示按照本发明一个实施例的用于智能地高速缓存图文电视页面的方法的流程图；以及
图7a-d是按照本发明一个实施例的图文电视和流水线存储器的快照视图的示例性图示。
在以下对本发明的详细说明中描述了许多具体细节，以便于提供对本发明的彻底理解。然而，即使脱离这些具体细节，本发明也可以被实施。在有些情况中，公知的结构和装置被以框图的形式呈现而不描述其细节，这是为了避免妨碍模糊本发明。
图1表示现有技术的电视接收机的总体结构。在天线1处被接收的发射机信号被施加到一个常规的调谐和解调电路12。所获得的被选择的电视节目的合成视频信号CVBS同时地被施加到一个视频信号处理电路3和图文电视解码器4。在接收机的正常电视操作状态中，由视频信号处理电路3生成的基本颜色信号R’G’B经过选择器2被施加到显示屏13，以便使用户能观看所接收的电视节目。在能被用户调用的图文电视操作状态中，图文电视解码器4的基本颜色信号RGB通过开关2被显示。由用户给出的操作指令在控制TV接口单元10被生成并被施加到控制电路8。图文电视解码器4通过一个命令总线11与这个控制电路相连。
图文电视解码器4包含限幅电路14，它接收合成视频信号CVBS，并且生成作为第一输出的数字图文电视数据信号15和作为第二输出的相关时钟信号16。这两个输出被作为分别的输入提供到一个获取电路5，后者捕获一个被选择的图文电视页面集合。通过命令总线11，在控制电路8的控制下，要被选择的图文电视页面被存储在图文电视存储器6中。图文电视存储器6存储被捕获的图文电视页面，每个图文电视页面可以被单独地显示。要被显示的图文电视页面被显示电路7处理，后者适于生成一个用于操作开关2的消隐信号。
图1也显示一个流水线型非易失性存储器9，其与命令总线11相连，并且存储由用户观看过的最后“K+1”个图文电视页面的编号。注意到在图1中，包括图文电视解码器的电视接收机的结构是被功能性地表示的，其实际实现具有各种可能性。
图2是包括按照本发明一个实施例的图文电视解码器页面存储器6的存储器安排的、图1的图文电视解码器4的更详细的图示。如图所示，该新颖的图文电视解码器页面存储器6被安排为三个存储器区段，即第一存储器区段(以下称作顺序存储器6a)、第二存储器区段(以下称作子页面存储器6b)和第三存储器区段(以下称作流水线存储器6c)。图2也显示一个非易失性存储器区段9，它与顺序存储器6a和流水线存储器6c一起被使用，用于存储与存储在顺序存储器6a和流水线存储器6c中的数据相关联的页面编号。
图3是图2的图文电视解码器的图文电视存储器6的一个实施例。图3显示一个包含4个存储单元60-63的顺序存储器6a、一个包含3个存储位置64-66的子页面存储器6b和一个包含13个存储位置67-81的流水线存储器6c。应当明白，其它的实施例可以具有更少或更多数量的存储位置。一个优选的存储器安排是这样一个配置，其中，顺序存储器6a基本上包括1至7个存储位置，子页面存储器6b被配置成基本上包括0至5个存储位置。
图4表示多个示例性广播台，例如广播台“XYZ”410、“ABC”420、“EDP”430，它们中的每个按传统方式发送一个独特的图文电视页面集合。用户402可以在任何时刻选择可用的广播台410、420、430中的任何一个，并进一步选择该台正在发送的任何图文电视页面。图5中举例表示由一个虚构的广播公司广播的图文电视页面集合。
图5例示从一个虚构的广播频道(例如图4的“XYZ”410)广播的图文电视页面集合(左列)和它们的构成子页面(右列)。如传统方式那样，服务的页面的总数(例如页面A至Z)被周期地广播，而广播周期通常持续大约几十秒。
在接下来参照图6所说明的本发明方法的操作流程图中，为了方便对本发明原理的解释，参照前述的图3-5。
图6是本发明的用于在图文电视存储器中高速缓存图文电视页面的方法600的一个实施例的流程图。在将要说明的各步骤(act)中，假设用户调谐到图4中所示的各广播频道的其中之一，例如提供图5中所示的那些服务页面的广播频道“XYZ”410。
在步骤601：当用户的电视机(或等效的收视装置)通电时，或者当用户在当前正在观看的电视机中选择一个新的电视频道，所述处理开始。
在步骤602：图文电视解码器开始捕获被下载的页面，并按照在非易失性存储器9中预先存储的页面编号，把它们存储到顺序页面存储器6a(在第一存储位置)和流水线存储器6c中。也就是说，预先存储的页面编号决定哪些页面要被下载到顺序存储器6a和流水线存储器6c中。图文电视解码器也按照下文说明的步骤(即步骤618-626和632-640)捕获按照本发明方法一般要被存储在存储器6a的第一存储位置以外的页面并将其存储在子页面存储器6b中。应当明白，这个步骤602描述当用户处于电视模式时(如步骤601所示)，本发明的用于智能地在图文电视解码器页面存储器中高速缓存图文电视页面的方法。该方法在步骤618-626和632-640中以其它方式被执行，区别在于假设用户已经从电视模式切换到图文电视模式(见步骤604)。
在步骤604：接收广播频道“XYZ”410的用户从电视模式切换到图文电视模式。作为响应，向收视者显示一个缺省的页面或者以前收视的最后一个图文电视页面。以前收视的最后一个图文电视页面由在非易失性存储器9的第一存储位置中存储的它的相关联的页面编号标识。
在步骤606：所述处理闲置，等待用户对一个图文电视页面的请求。在这个闲置期间，随着图5的被广播的图文电视页面A-Z的每个新的循环(周期)，那些已经被捕获的和以前存储的图文电视页面在图文电视存储器6中被更新。
在步骤608：终端用户作出一个请求，以请求收看某个特定的图文电视页面，例如广播频道XYZ 410的页面N 502。
在步骤610：确定该用户所请求的页面N 502是否已经存在于流水线存储器6c中。
如果在步骤610确定所请求的页面N 502已经存在于流水线存储器6c中，则设置findflag＝1(步骤611)，所述处理在步骤614继续。否则，设置findflag＝0(步骤612)，所述处理在步骤618继续。
注意，每当一个被请求页面N要被存储在流水线存储器中时，实际上是页面N的第一子页面N1被存储。
在步骤614：所请求页面N的第一子页面N1被从流水线存储器6c中移除，并被放入顺序存储器6a的第一存储位置。该第一子页面N1也被向用户402显示。
在步骤616：在所请求的页面N前面的位置中的所有参考页面都被以FIFO的方式向流水线存储器6c的末端移动一个存储位置。相应地，与所请求的页面N相关联的页面编号被从非易失性存储器9中提取出来，并且在所请求的页面N的页面编号前面的各存储位置中的所有参考页面编号都被以FIFO的方式在非易失性存储器9移位。此外，与所请求页面N相关联的第一子页面N1被放入非易失性存储器9的第一存储位置。
在步骤618：确定所请求的页面N1是否包括多个子页面。在本例中，所请求的页面N由四个子页面组成，即N＝N1、N2、N3、N4，如图5中所示的那样。
如果在步骤618确定所请求的页面N由多个子页面组成，则设置多重子页面标志multflag＝1(步骤619)，否则设置multflag＝0(步骤620)。
在步骤622：确定是否findflag＝0且multflag＝1(即，是否所请求的页面没有在流水线存储器中被发现并且由多个子页面组成)。
如果确定步骤622为真，则从当前选择的广播频道410中下载所请求的页面N的所有子页面N1、N2、N3、N4(步骤623)。否则，所述处理在步骤624继续。
在步骤624：确定是否findflag＝1且multflag＝1(即，是否所请求的页面在流水线存储器中被发现并且由多个子页面组成)。
如果确定步骤624为真，则下载所请求的页面N的除第一个子页面N1以外的多个子页面N2、N3、N4(步骤625)。否则，所述处理在步骤626继续。
在步骤626：顺序存储器6a的内容(各存储位置)被清除。
在步骤628：将先前请求的页面放在流水线存储器6c的第一存储位置621。
在步骤630：将所请求的页面N1存储在顺序存储器6a的第一存储位置601，并把与所请求的页面相关联的页面编号放在非易失性存储器9的第一存储位置。
在步骤632：将构成所请求的页面N1的各子页面存储在子页面存储器6b的相应的存储单元中。在所示的例子中，页面N2、N3和N4分别被存储在存储位置64-66。
在步骤634，确定子页面存储器6b是否具有至少一个可用的存储位置。换言之，子页面存储器6b是否具有任何过剩存储可用性。
如果确定步骤634为真，则利用子页面存储器的至少一个可用的存储位置来扩展顺序存储器6a的存储容量(步骤636)。也就是说，其被用来存储所请求页面N的更高次序的顺序页面。在本例中，在子页面存储器6b中没有过剩存储容量。否则，如果确定步骤634为假，则所述处理在步骤638继续。
在步骤638：顺序存储器6a存储以顺序的次序跟随着所请求的页面的图文电视页面的页面编号。在所示的例子中，如图所示，顺序的页面N+1、N+2、N+3分别被存储在顺序存储器的存储位置60-64。
在步骤640：所述处理循环回到步骤606，等待来自用户的对另一个图文电视页面的进一步请求。
应当注意的是，图6中所示的简化的流程图对本发明方法来说是示例性的。就这一点而言，这种方法的各步骤可以以不同于图6中所示的顺序被执行，包括同时地执行一个或多个步骤。
图7进一步举例表示如何按照本发明的存储器安排和方法存储图文电视信息的快照图。
首先参看图7a，所示的是在用户刚刚请求收视页面N后的某个时刻、图文电视存储器6的快照图。假设页面N由4个子页面(即页面N1、N2、N3和N4)组成。在本例中，顺序存储器6a存储第一个子页面N1和以顺序的次序跟随在页面N1之后的三个页面，即页面N+1、N+2、N+3。子页面存储器6b存储子页面N2、N3和N4。流水线存储器6c存储13个以前被请求的页面，其中页面X1为在当前的对页面N的请求之前的最近被请求的页面，页面B为在流水线存储器6c的末端存储的最早被请求的页面。
现在参看图7b，所示的是在用户刚刚发出对收视页面Z的请求后的某个时刻、图文电视存储器6的快照图。在所示的例子中，假设页面Z存在于流水线存储器6c中，并由4个子页面(即页面Z1、Z2、Z3和Z4)组成。响应于用户的请求，页面Z1被从流水线存储器6c中移除，其被放置在顺序存储器6a的第一位置并被立即向终端用户显示。在用户收视页面Z1的同时，子页面Z2、Z3和Z4被下载到子页面存储器6b中。顺序地处于更高次序的页面Z+1、Z+2和Z+3被下载到顺序存储器6a中。对流水线存储器6c中的Z1的参考被移除，并且流水线存储器6c中的在Z1之前的各位置中的所有参考页面(即X1和Y1)将被以FIFO的方式向流水线的右边移动一个位置。对应的编号(页面标识符)在非易失性存储器9中被以FIFO的次序向流水线的右边移动一个位置。最后，以前的用户请求N1被放置在流水线存储器6c的开头，页面Z的编号被放置在非易失性存储器9的第一个位置。
现在参看图7c，所示的是在用户刚刚发出对收视页面R的请求后的某个时刻、图文电视存储器6的快照图。在所示的例子中，假设页面R不存在于流水线存储器6c中，并且由2个子页面(即页面R1、R2)组成。响应于用户的请求，页面R1被下载，以便没有延迟地向用户显示。在用户收视页面R1的同时，子页面R2和更高次序的顺序页面R+1、R+2、R+3、R+4和R+5在它们在广播频道中变得可用时被下载到存储器中。以前的用户请求Z1被放置在流水线存储器6c的开头，其中所述流水线将其现有的内容以FIFO的次序向右移动一个位置，从而实际上移除了对页面B的参考。非易失性存储器9中的所有编号都被以FIFO的方式向流水线的右边移动，页面R的编号被放置在非易失性存储器9的第一个位置。
现在参看图7d，所示的是在用户刚刚决定切换到另一个电视频道(即频道“EDP”)后的某个时刻、图文电视存储器6的快照图。图文电视解码器立即开始按照被存储在非易失性存储器的2，...，“K+1”位置中的编号下载具有这些编号的页面，并把它们放入流水线存储器6c。假设在前一个频道“XYZ”上提出的最后请求是对页面R的请求(这个页面编号被存储并被从非易失性存储器9的第一个位置取得)，在换台时，按照频道“EDP”所构造的页面R将被检索出来并被显示给终端用户。此外，假设由6个子页面组成的页面R将被存储在存储器中。如图7d中所示，因为新频道中的页面R不包括多个子页面，所以整个子页面存储器6b被动态链接到顺序存储器6a，并起着顺序存储器6a的扩展的作用，其提供额外的3个存储单元，以用于存储另外的顺序页面，即页面R+4、R+5和R+6。
因此，虽然已经结合本发明的特定的示例性实施例对本发明作了特别详细的说明，不过应当明白，在不偏离如随后的权利要求书中所要求的本发明的更宽的精神和范围的情况下，可以对本发明作出许多修改和变更。因此，说明书和附图应以示例性的方式被看待，而不是要限制后附的权利要求书的范围。
在解释后附的权利要求书时，应当明白：
a)“包含”一词并不排除存在权利要求中所列举的以外的元件或步骤；
b)元件前面的“一个”一词并不排除多个这样的元件；
c)权利要求中的任何附图标记不限制权利要求的范围；
d)几个“装置”可以由同一硬件或软件实现的结构或功能代表；以及
e)所公开的每个元件都可以由硬件部分(例如分立的电子电路)、软件部分(例如计算机程序)或它们的任何组合组成。

Claims (11)

1.一种图文电视解码器页面存储器(6)，包含一个包括第一存储器区段(6a)、第二存储器区段(6b)和第三存储器区段(6c)的存储器配置，所述第一、第二和第三存储器区段当中的每个由多个存储器存储位置组成，第一存储器区段(6a)用于存储一个用户请求的页面N的第一子页面N1并且也用于存储所述用户请求的页面N的顺序地处于更高次序的页面(N+1，N+2，...，N+J)，第二存储器区段(6b)主要被用于存储所述用户请求的页面N的各子页面(N2，N3，...，Ni)，而第三存储器区段(6c)则用于存储“K”个最近被用户请求的图文电视页面；
其中，当确定第二存储器区段(6c)在存储所述用户请求的页面N的所述子页面(N2，N3，...，Ni)之后具有至少一个未使用的可用存储器存储位置时，第二存储器区段(6b)也可被用于存储所述用户请求的页面N的额外的顺序地处于更高次序的页面(N+(J+1))，(N+(J+2))。
2.权利要求1的图文电视解码器，其中，所述第二存储器区段(6b)存储按顺序的次序跟随在所述第一存储器区段(6a)中存储的最高的顺序地处于更高次序的页面之后的、所述被请求页面N的额外的顺序地处于更高次序的页面(N+(J+1))，(N+(J+2))。
3.权利要求1的图文电视解码器，其中，所述第二存储器区段(6b)与未使用的可用存储器存储位置的数目直接成比例地存储所述被请求页面N的额外的顺序地处于更高次序的页面(N+(J+1))，(N+(J+2))。
4.权利要求1的图文电视解码器页面存储器，其中，第一存储器区段(6a)是一个顺序存储器(6a)，其用于在电视模式和图文电视模式二者之一中存储所述被请求页面N的第一子页面N1和所述被请求页面N的顺序地处于更高次序的页面(N+1，N+2，...，N+J)。
5.权利要求1的图文电视解码器页面存储器，其中，第二存储器区段(6b)是一个子页面存储器(6b)，其用于存储所述被请求页面N的第2至第N个子页面，并用于存储所述被请求页面N的进一步更高次序的页面(N+(J+1)，N+(J+2))，其中所述进一步更高次序的页面按照顺序的次序跟随在存储于所述顺序存储器(6a)中的最高次序页面之后。
6.权利要求1的图文电视解码器页面存储器，进一步包含：一个非易失性存储器(9)，该非易失性存储器(9)被配置成存储(K+1)个页面编号，其中，所述(K+1)个页面编号包括最后一个被收视的图文电视页面的页面编号与在第三存储区段(6c)中存储的K个最近被请求的图文电视页面的页面编号的其中之一。
7.权利要求6的图文电视解码器页面存储器，其中，最后一个被收视的图文电视页面的页面编号是在电视模式下最后一个被收视的页面的页面编号与在图文电视模式下当前被收视的图文电视页面的页面编号的其中之一。
8.一种用于在至少由第一存储器区段、第二存储器区段和第三存储器区段组成的图文电视解码器页面存储器中智能地高速缓存图文电视页面的方法，该方法包含以下步骤：
在第一存储器区段(6a)中存储一个用户请求的页面N的第一子页面；
在第一存储器区段(6a)中存储所述用户请求的页面N的顺序地处于更高次序的页面(N+1，N+2，...，N+J)；
在第二存储器区段(6b)中存储用户请求的页面N的各子页面(N2，N3，N4，...，Ni)；
确定第二存储器区段(6b)是否具有至少一个未使用的存储器存储位置；和
使用第二存储器区段(6b)的该至少一个未使用的存储器存储位置来存储所述被请求页面N的额外的更高次序的页面(N+(J+1)，N+(J+2)，...)。
9.权利要求8的方法，其中，在第一存储器区段(6a)中存储一个用户请求的页面N的第一子页面的步骤进一步包含以下步骤：
清除第一存储器区段(6a)的各存储器存储单元的内容；
确定该用户请求的页面N的第一子页面N1是否以前被存储在第三存储器区段(6c)中；
如果所述确定步骤结果为真，则：
a)从第三存储器区段(6c)中检索出第一子页面N1；
b)将第一子页面N1存储在第一存储器区段(6a)的第一存储位置；
c)向用户显示第一子页面N1；
d)以FIFO的方式把第三存储器区段(6c)中位于第一子页面N1之前的所有图文电视页面向右移位；和
e)在第三存储器区段(6c)的第一存储器存储位置存储对应于先前用户请求的页面；
如果所述确定步骤的结果不为真，则下载用户请求的页面N的第一子页面N1。
10.权利要求8的方法，进一步包含以下步骤：
以FIFO的方式把非易失性存储器(9)中位于被请求页面N的页面编号之前的所有页面编号向右移位；和
在非易失性存储器(9)的第一存储器存储位置存储与用户请求的页面N相关联的页面编号。
11.权利要求8的方法，其中，在第二存储器区段(6b)中存储用户请求的页面的各子页面的步骤进一步包含以下步骤：
确定用户请求的页面N是否由多个子页面(N1，N2，...，Ni，Ni+1)组成；和
如果所述确定步骤的结果为真，则执行下载被请求页面N的多个子页面(N2，...，Ni，Ni+1)的步骤。
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