CN211237680U - 显示屏控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种显示屏控制系统，例如包括显示屏控制器和至少一个输出子卡。所述显示屏控制器包括：系统控制卡，包括主处理芯片；以及显示控制卡，电连接所述系统控制卡且包括图像处理芯片和至少一个输出子卡接口。每一个输出子卡接口具有多对差分信号引脚和电源信号引脚，且所述多对差分信号引脚电连接所述图像处理芯片。每一个输出子卡包括第一类型接口、多个第二类型接口和电连接在所述第一类型接口与所述多个第二类型接口之间的多输出端以太网PHY芯片，且所述第一类型接口经由线缆电连接至所述输出子卡接口。本实用新型实施例将显示屏控制器与输出子卡分开设计并使用线缆相互连接，其可以提升显示屏控制系统的布局适应性。

Description

显示屏控制系统

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示屏控制系统。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示技术作为一种新型的显示技术，以其节能、环保、高亮等优点逐渐被市场接受，从而被广泛应用于都市传媒、城市交通等各种领域。近年来，随着LED显示技术的发展以及市场的需求，大屏幕的LED会议屏已经逐步投入市场。

由于LED会议屏具有大屏幕的优势，因此将需要播放的媒体经过LED会议屏显示已经成为现在会议的主流，同时因为会议屏系统针对LED显示模组例如LED箱体拼接后的外形要求较高，比如需要窄边框、超薄的箱体设计等等，而现有的网口带载设计方案一般都是直接将网口器件比如RJ45网口与发送卡逻辑电路设置在同一块电路板上。

由于网口器件的物理属性较高较宽，占用空间较多，现有的网口带载设计方案不便于某些特殊场景的应用比如跨LED箱体布线应用等对LED箱体结构设计有较高要求的场景。

实用新型内容

因此，为克服现有技术的至少部分缺陷和不足，本实用新型实施例提出一种显示屏控制系统，其采用显示屏控制器(例如包含发送卡逻辑电路)与输出子卡分开设计方案。

一方面，本实用新型实施例提出的一种显示屏控制系统，包括显示屏控制器和至少一个输出子卡。其中，所述显示屏控制器包括：系统控制卡，包括安装嵌入式操作系统的主处理芯片；以及显示控制卡，电连接所述系统控制卡且包括图像处理芯片和至少一个输出子卡接口。每一个所述输出子卡接口具有多对差分信号引脚和用于传输电源电压的电源信号引脚，且所述多对差分信号引脚电连接所述图像处理芯片。每一个所述输出子卡包括第一类型接口、不同于所述第一类型接口的多个第二类型接口、和电连接在所述第一类型接口与所述多个第二类型接口之间的多输出端以太网PHY芯片，且所述第一类型接口经由线缆电连接至所述输出子卡接口。

本实施例的显示屏控制系统将显示屏控制器与输出子卡分开设计、并使用线缆相互连接，输出子卡的布局位置和数据可以灵活配置，从而其可以提升显示屏控制系统的布局适应性，方便产品集成及接口扩展。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一类型接口为MicroUSB3.0接口或USBType-C接口；所述多个第二类型接口分别为网口。

在本实用新型的一个实施例中，所述图像处理芯片为可编程逻辑器件，所述多对差分信号引脚电连接所述可编程逻辑器件的SerDes接口，且所述多对差分信号引脚包括至少一对数据发送信号引脚和至少一对数据接收信号引脚。

在本实用新型的一个实施例中，所述系统控制卡还包括第一电路板和第一接插件，其中所述主处理芯片设置在所述第一电路板上，所述第一接插件设置在所述第一电路板的一端且电连接所述主处理芯片。所述显示控制卡还包括第二电路板和第二接插件，其中所述图像处理芯片和所述至少一个输出子卡接口设置在所述第二电路板上，所述第二接插件设置在所述第二电路板的一端且电连接所述图像处理芯片和所述至少一个输出子卡接口的所述电源信号引脚。所述系统控制卡和所述显示控制卡通过所述第一接插件与所述第二接插件相互插接固定并形成电连接，且所述第一电路板和所述第二电路板并排排列。

在本实用新型的一个实施例中，所述显示屏控制器还包括：长条形金属板，所述第一电路板与所述第二电路板沿所述长条形金属板的长度方向以螺纹耦接方式并排固定在所述长条形金属板的一侧；所述主处理芯片位于所述第一电路板邻近所述长条形金属板的一侧、且与所述长条形金属板形成热性连接，所述图像处理芯片位于所述第二电路板邻近所述长条形金属板的一侧、且与所述长条形金属板形成热性连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一接插件包括多对LVDS差分信号引脚、多个电源信号引脚和多个通讯引脚，且所述第二接插件与所述第一接插件具有相同的引脚分布；所述第一接插件为接插公件和接插母件之一、且所述第二接插件为所述接插公件和所述接插母件之另一。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一接插件沿所述第一电路板的厚度方向分布有六排引脚、且每排引脚具有间隔排列的二十二个引脚。

在本实用新型的一个实施例中，所述系统控制卡还包括设置在所述第一电路板上的多个视频输入接口和至少一个通讯接口，所述多个视频输入接口和所述至少一个通讯接口分别电连接所述主处理芯片，以及所述至少一个通讯接口选自于USB接口和以太网接口中的一个或多个。

在本实用新型的一个实施例中，所述至少一个通讯接口包括所述以太网接口，所述系统控制卡还包括设置在所述第一电路板上的局域网切换芯片，且所述局域网切换芯片电连接在所述主处理芯片与所述以太网接口之间；所述显示控制卡还包括设置在所述第二电路板上的微控制器和以太网PHY芯片，所述微控制器电连接所述图像处理芯片，且所述微控制器还依次通过所述以太网PHY芯片、所述第二接插件和所述第一接插件电连接至所述局域网切换芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述系统控制卡还包括设置在所述第一电路板上的至少一个子卡接口，且所述至少一个子卡接口选自于按键及遥控子卡接口、继电器子卡接口和USB子卡接口中的一个或多个；所述显示控制卡还包括设置在所述第二电路板上的微控制器，且所述微控制器电连接所述图像处理芯片；每一个所述输出子卡接口通过MDIO总线电连接所述微控制器。

由上可知，本实用新型上述技术特征可以具有如下一个或多个有益效果：本实施例的显示屏控制系统将显示屏控制器与输出子卡分开设计、并使用线缆相互连接，输出子卡的布局位置和数据可以灵活配置，从而其可以提升显示屏控制系统的布局适应性，方便产品集成及接口扩展；此外，长条形金属板的设置，有利于显示屏控制器中的系统控制卡和显示控制卡的散热，而可以不用加装风扇或散热片进行散热；另外，通过系统控制卡与显示控制卡之间的接插件引脚功能进行定义，其有利于板卡接口的标准化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种显示屏控制器的电路结构示意图。

图2为图1所示显示屏控制器中的系统控制卡和显示控制卡安装在长条形金属板上的结构示意图。

图3A-3F为图2所示第一接插件的引脚分布示意图。

图4为本实用新型实施例的一种输出子卡的结构示意图。

图5为图1所示输出子卡接口为MicroUSB3.0接口时的引脚分布示意图。

图6为本实用新型实施例的一种按键及遥控子卡的结构示意图。

图7为本实用新型实施例的一种继电器子卡的结构示意图。

图8为本实用新型实施例的一种USB子卡的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1、图2和图4，本实用新型实施例提供的一种显示屏控制系统，包括：显示屏控制器10和至少一个输出子卡40，且每一个所述输出子卡40通过线缆(图未绘出)电连接所述显示屏控制器10。

具体地，如图1和图2所示，所述显示屏控制器10包括系统控制卡13和显示控制卡15。其中，所述系统控制卡13包括安装嵌入式操作系统的主处理芯片131，此处的嵌入式操作系统例如是Android操作系统且其例如预装于所述主处理芯片131，此处的主处理芯片131例如采用电视芯片制造商Mstar的电视芯片MSD6A938、Amlogic公司的电视芯片S905或其他电视厂商生产的具有音视频解码功能且可安装嵌入式操作系统的电视芯片，本实用新型并不以此为限。

所述显示控制卡15电连接所述系统控制卡13、且包括图像处理芯片151和至少一个(图1及图2各示出两个作为举例)输出子卡接口154。其中，每一个所述输出子卡接口154具有多对差分信号引脚和用于传输电源电压的电源信号引脚，且所述多对差分信号引脚电连接所述图像处理芯片151。具体地，以图5所示可作为所述输出子卡接口154的MicroUSB3.0接口为例，其具有两对差分信号引脚MicB_SSRXp及MicB_SSRXn、MicB_SSTXp及MicB_SSTXn，其中一对差分信号引脚MicB_SSTXp及MicB_SSTXn为数据发送引脚，另一对差分信号引脚MicB_SSRXp及MicB_SSRXn为数据接收引脚；相应地，所述图像处理芯片151例如配置有SerDes(Serializer-Deserializer，串行器-解串器)接口，此处的图像处理芯片151例如是配置有SerDes接口的可编程逻辑器件比如FPGA；这两对差分信号引脚MicB_SSRXp及MicB_SSRXn、MicB_SSTXp及MicB_SSTXn电连接所述图像处理芯片151的SerDes接口。因为SerDes接口为高速串行接口，从而作为输出子卡接口154的MicroUSB3.0接口可以具有较高的传输速率；当然SerDes接口也可以替换成其他高速串行接口。再者，引脚VBUS作为传输电源电压的电源信号引脚，其例如传输电源电压VCC5.0。此外，值得一提的是，当本实施例的显示控制系统应用于带载LED显示屏时，所述图像处理芯片151作为发送卡逻辑电路的构成部分。

如图4所示，所述输出子卡40包括第一类型接口41、多个(图5示出四个作为举例)第二类型接口47和电连接在所述第一类型接口41和所述多个第二类型接口47之间的多输出端以太网PHY芯片43；甚至所述多输出端以太网PHY芯片43与每两个第二类型接口47之间还设置有网络变压器45。本实施例的第一类型接口41与前述显示控制卡15的所述输出子卡接口154相匹配，其例如是MicroUSB3.0接口，并通过USB线缆电连接所述输出子卡接口154。所述第二类型接口47例如是RJ45网口。所述多输出端以太网PHY芯片43例如采用Marvell公司88E1680系列交换机PHY芯片。可以理解的是，所述第一类型接口41并不限于MicroUSB3.0接口，其也可以是其他含有多对差分信号引脚和电源信号引脚的高速数据接口，例如USBType-C接口；相应地，与其通过线缆电连接的输出子卡接口154也可以是USB Type-C接口。此外，需要说明的是，所述输出子卡40上的第二类型接口47的数量并不限于图4所示的四个，也可以是其他数量例如八个或两个。

由上可知，本实施例的显示屏控制系统将所述显示屏控制器10与所述输出子卡40分开设计、并使用线缆相互连接，所述输出子卡40的布局位置和数据可以灵活配置，从而其可以提升显示屏控制系统的布局适应性，方便产品集成及接口扩展。此处值得一提的是，所述显示屏控制器10的所述显示控制卡15上的输出子卡接口154的数量并不限于图1及图2所示的两个，也可以是更多个，当然也不排除为一个；相应地，所述显示屏控制器10连接的输出子卡40的数量可以是一个或多个，在此不做具体限制。

请再参见图1和图2，所述系统控制卡13例如还包括第一电路板130和第一接插件CON1。所述主处理芯片131设置在所述第一电路板130上，所述第一接插件CON1设置在所述第一电路板130的一端且电连接所述主处理芯片131。所述显示控制卡15例如还包括第二电路板150和第二接插件CON2。所述图像处理芯片151和所述至少一个输出子卡接口154设置在所述第二电路板150上，所述第二接插件CON2设置在所述第二电路板150的一端且电连接所述图像处理芯片151和所述至少一个输出子卡接口154的所述电源信号引脚。在图2中，所述系统控制卡13和所述显示控制卡15通过所述第一接插件CON1与所述第二接插件CON2相互插接固定并形成电连接，且所述第一电路板130和所述第二电路板150并排排列。需要说明的是，所述第一接插件CON1与所述第二接插件CON2共同构成图1所示的接插组件CON。本实施例中的这种第一电路板130和第二电路板150并排排列的设计，有利于降低所述显示屏控制器10的整体高度。

再者，如图2所示，所述显示屏控制器10例如还包括长条形金属板11，所述第一电路板130与所述第二电路板150沿所述长条形金属板11的长度方向以螺纹耦接方式并排固定在所述长条形金属板11的一侧。此外，所述主处理芯片131位于所述第一电路板130邻近所述长条形金属板11的一侧、且与所述长条形金属板11形成热性连接，例如通过散热膏或散热垫与所述长条形金属板11形成热接触。所述图像处理芯片151位于所述第二电路板150邻近所述长条形金属板11的一侧、且与所述长条形金属板11形成热性连接，例如通过散热膏或散热垫与所述长条形金属板11形成热接触。本实施例中，所述长条形金属板11的设置，有利于所述显示屏控制器10中的系统控制卡13和显示控制卡15的散热，而可以不用加装风扇或散热片进行散热。当然，在其他实施例中，所述系统控制卡13和所述显示控制卡15也可以采用风扇或散热片进行散热。

此外，结合图1和图3A-3E可知，所述第一接插件CON1例如包括多对LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)差分信号引脚(例如图3B-3E中的二十二对LVDS信号引脚)、多个电源信号引脚(例如图3A-3E中的八个VCC-POWER引脚)和多个通讯引脚(例如图3A中的UART1_TXD及UART1_RXD)。所述第二接插件CON2与所述第一接插件CON1成对设置，故两者具有相同的引脚分布。具体而言，第一接插件CON1和第二接插件CON2例如分别是132个引脚的接插件，比如第一接插件CON1为132个引脚的接插公件，第二接插件CON2为132个引脚的接插母件，反之亦然。另外，结合图2和图3A-3F可知，本实施例的第一接插件CON1沿所述第一电路板130的厚度方向分布有六排引脚(图3A-3F分别示出这六排引脚)、且每排引脚具有间隔排列的二十二个引脚。本实施例中，通过对所述系统控制卡13与所述显示控制卡15之间的接插件引脚功能进行定义，其有利于板卡接口的标准化。

承上述，如图1所示，所述系统控制卡13例如还包括设置在所述第一电路板130上的多个视频输入接口132和至少一个通讯接口，所述多个视频输入接口132和所述至少一个通讯接口分别电连接所述主处理芯片131，以及所述至少一个通讯接口选自于USB接口133和以太网接口134中的一个或多个。举例来说，多个视频输入接口132例如是多个HDMI1.4视频接口，USB接口133例如是USB2.0或USB3.0接口，以太网接口134例如是百兆以太网接口。本实施例多个视频输入接口132的设置有利于向系统控制卡13提供多路视频源，所述至少一个通讯接口的设置方便外部设备与所述主处理芯片131进行数据交互。

再者，所述系统控制卡13例如还包括设置在所述第一电路板130上的局域网切换芯片138，且所述局域网切换芯片138电连接在所述主处理芯片131与所述以太网接口134之间；所述显示控制卡15例如还包括设置在所述第二电路板150上的微控制器152和以太网PHY芯片153，所述微控制器152电连接所述图像处理芯片151，且所述微控制器152还依次通过所述以太网PHY芯片153、所述第二接插件CON2和所述第一接插件CON1电连接至所述局域网切换芯片138。举例来说，所述局域网切换芯片138例如采用TS3L110芯片，所述微控制器152例如采用意法半导体公司的STM32系列MCU芯片例如STM32H750芯片，所述图像处理芯片151例如采用Xilinx公司的kinetx-7系列FPGA芯片比如XC7K325T芯片，所述以太网PHY芯片153例如采用LAN8720芯片，所述以太网PHY芯片153与所述局域网切换芯片138之间例如采用MDI(Media Dependent Interface，媒体相关接口)总线进行通信。本实施例中，由于局域网(LAN)切换芯片138的设置，使用单个以太网接口134可以用于所述主处理芯片131安装的嵌入式操作系统进行有线网络连接，或者用于所述显示控制卡15的微控制器152与上位机软件(例如NovaLCT软件)进行连接。

此外，所述系统控制卡13例如还包括设置在所述第一电路板130上的至少一个子卡接口，且所述至少一个子卡接口选自于按键及遥控子卡接口135、继电器子卡接口136和USB子卡接口137中的一个或多个。所述按键及遥控子卡接口135可用于通过线缆连接图6所示的按键及遥控子卡60；图6中的按键及遥控子卡60包括多个按键61和一个IR接收器63，从而可用于音量调节、亮度调节、切源、开关机等操作。所述继电器子卡接口136可用于通过线缆连接图7所示的继电器子卡70；图7中的继电器子卡70包括多路继电器71例如四路继电器，以方便电源管理。所述USB子卡接口137可用于通过线缆连接图8所示的USB子卡80；图8中的USB子卡80包括两个USB接口81，从而可以扩展出两个USB口，以方便USB口布局。

另外，如图1所示，所述显示控制卡15例如还包括设置在所述第二电路板150上的微控制器152，且所述微控制器152电连接所述图像处理芯片151。每一个所述输出子卡接口154通过多线串行通信总线例如MDIO(Management Data Input/Output，管理数据输入输出)总线电连接所述微控制器152，例如其如图5所示的Dp及Dn引脚通过MDIO总线电连接所述微控制器152，以方便控制命令交互。所述系统控制卡13例如还包括设置在所述第一电路板130上的电源模块139，其电连接所述主处理芯片131且通过所述接插组件CON电连接所述图像处理芯片151和所述至少一个输出子卡接口154，以向所述主处理芯片131、所述图像处理芯片151和所述至少一个输出子卡接口154提供电源电压。

另外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本实用新型的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本实用新型的发明创作目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。此外，值得一提的是，前述主处理芯片131典型地还可设置其他外围电路例如图1所示的易失性存储器比如DDR和非易失性存储器例如EMMC，前述微控制器152典型地还可设置其他外围电路例如图1所示的LED指示灯、温度传感器TEMP、USB接口和SPI闪存。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种显示屏控制系统，其特征在于，包括：

显示屏控制器(10)，包括：

系统控制卡(13)，包括安装嵌入式操作系统的主处理芯片(131)；

显示控制卡(15)，电连接所述系统控制卡(13)且包括图像处理芯片(151)和至少一个输出子卡接口(154)，其中每一个所述输出子卡接口(154)具有多对差分信号引脚和用于传输电源电压的电源信号引脚，且所述多对差分信号引脚电连接所述图像处理芯片(151)；以及

至少一个输出子卡(40)，其中每一个所述输出子卡(40)包括第一类型接口(41)、不同于所述第一类型接口(41)的多个第二类型接口(47)、和电连接在所述第一类型接口(41)与所述多个第二类型接口(47)之间的多输出端以太网PHY芯片(43)，且所述第一类型接口(41)经由线缆电连接至所述输出子卡接口(154)。

2.如权利要求1所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述第一类型接口(41)为MicroUSB3.0接口或USB Type-C接口；所述多个第二类型接口(47)分别为网口。

3.如权利要求1所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述图像处理芯片(151)为可编程逻辑器件，所述多对差分信号引脚电连接所述可编程逻辑器件的SerDes接口，且所述多对差分信号引脚包括至少一对数据发送信号引脚和至少一对数据接收信号引脚。

4.如权利要求1所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述系统控制卡(13)还包括第一电路板(130)和第一接插件(CON1)，其中所述主处理芯片(131)设置在所述第一电路板(130)上，所述第一接插件(CON1)设置在所述第一电路板(130)的一端且电连接所述主处理芯片(131)；

所述显示控制卡(15)还包括第二电路板(150)和第二接插件(CON2)，其中所述图像处理芯片(151)和所述至少一个输出子卡接口(154)设置在所述第二电路板(150)上，所述第二接插件(CON2)设置在所述第二电路板(150)的一端且电连接所述图像处理芯片(151)和所述至少一个输出子卡接口(154)的所述电源信号引脚；

其中，所述系统控制卡(13)和所述显示控制卡(15)通过所述第一接插件(CON1)与所述第二接插件(CON2)相互插接固定并形成电连接，且所述第一电路板(130)和所述第二电路板(150)并排排列。

5.如权利要求4所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述显示屏控制器(10)还包括：长条形金属板(11)，所述第一电路板(130)与所述第二电路板(150)沿所述长条形金属板(11)的长度方向以螺纹耦接方式并排固定在所述长条形金属板(11)的一侧；所述主处理芯片(131)位于所述第一电路板(130)邻近所述长条形金属板(11)的一侧、且与所述长条形金属板(11)形成热性连接，所述图像处理芯片(151)位于所述第二电路板(150)邻近所述长条形金属板(11)的一侧、且与所述长条形金属板(11)形成热性连接。

6.如权利要求4所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述第一接插件(CON1)包括多对LVDS差分信号引脚、多个电源信号引脚和多个通讯引脚，且所述第二接插件(CON2)与所述第一接插件(CON1)具有相同的引脚分布；所述第一接插件(CON1)为接插公件和接插母件之一、且所述第二接插件(CON2)为所述接插公件和所述接插母件之另一。

7.如权利要求6所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述第一接插件(CON1)沿所述第一电路板(130)的厚度方向分布有六排引脚、且每排引脚具有间隔排列的二十二个引脚。

8.如权利要求4至7任意一项所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述系统控制卡(13)还包括设置在所述第一电路板(130)上的多个视频输入接口(132)和至少一个通讯接口，所述多个视频输入接口(132)和所述至少一个通讯接口分别电连接所述主处理芯片(131)，以及所述至少一个通讯接口选自于USB接口(133)和以太网接口(134)中的一个或多个。

9.如权利要求8所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述至少一个通讯接口包括所述以太网接口(134)，所述系统控制卡(13)还包括设置在所述第一电路板(130)上的局域网切换芯片(138)，且所述局域网切换芯片(138)电连接在所述主处理芯片(131)与所述以太网接口(134)之间；所述显示控制卡(15)还包括设置在所述第二电路板(150)上的微控制器(152)和以太网PHY芯片(153)，所述微控制器(152)电连接所述图像处理芯片(151)，且所述微控制器(152)还依次通过所述以太网PHY芯片(153)、所述第二接插件(CON2)和所述第一接插件(CON1)电连接至所述局域网切换芯片(138)。

10.如权利要求4至7任意一项所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述系统控制卡(13)还包括设置在所述第一电路板(130)上的至少一个子卡接口，且所述至少一个子卡接口选自于按键及遥控子卡接口(135)、继电器子卡接口(136)和USB子卡接口(137)中的一个或多个；所述显示控制卡(15)还包括设置在所述第二电路板(150)上的微控制器(152)，且所述微控制器(152)电连接所述图像处理芯片(151)；每一个所述输出子卡接口(154)通过MDIO总线电连接所述微控制器(152)。

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