CN219245962U - 一种用于数据采集的控制电路及数据采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数据采集的控制电路及数据采集设备，通过将控制电路集成在数据采集设备上的HDMI模块中且为数据采集单元设置处理单元，在采集到HDCP数据后，处理单元根据数据采集设备的设备类型对数据采集单元进行控制，当数据采集设备的设备类型用于表示能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送携带HDCP数据的HDMI信号，若数据采集设备的设备类型用于表示不能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元不响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送不携带HDCP数据的HDMI信号，及提示用户HDMI信号携带HDCP数据，能够在不需要对HDCP数据进行解密的情况下进行数据采集，提高了HDMI产品的兼容性。

Description

一种用于数据采集的控制电路及数据采集设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种用于数据采集的控制电路及数据采集设备。

背景技术

随着HDMI技术的快速发展，HDMI采集产品被应用在各大音视频平台。目前，当需要采集HDMI输入电路输出的音视频时，往往是通过对HDMI输入电路输出的音视频进行HDCP数据解密，来将音视频采集至电脑或者存储器中。

然而，实践发现，若对HDCP数据进行解密，则不符合HDMI、HDCP协会要求，若不解密，则HDMI采集产品在很多设备上无法兼容使用，即无法采集到音视频。因此，提出一种如何在不需要对HDCP数据进行解密的情况下将数据传输给数据采集设备，提高HDMI产品的兼容性的技术方案尤为重要。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于数据采集的控制电路及数据采集设备，能够在不需要对HDCP数据进行解密的情况下进行数据传输，提高了HDMI产品的兼容性。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面公开了一种用于数据采集的控制电路，所述控制电路应用于数据采集设备上的HDMI模块中，且所述HDMI模块用于与一信号源连接，所述控制电路包括数据采集单元及处理单元，其中：

所述数据采集单元的数据通信端用于电连接所述信号源，所述数据采集设备的受控端电连接所述处理单元的控制端；

所述处理单元，用于根据所述数据采集单元从所述信号源接收到的HDCP数据及所述数据采集设备的设备类型，控制所述数据采集单元采集所述信号源的HDMI信号。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述数据采集单元包括数据采集芯片U1、第一电阻R1、滤波电容及时钟提供器，其中：

所述数据采集芯片U1的数据通信端电连接所述信号源，所述数据采集芯片U1的受控端电连接所述处理单元的控制端，所述数据采集芯片U1的时钟端电连接所述时钟提供器，所述数据采集芯片U1的第一信号端电连接所述滤波电容；

所述第一电阻R1的一端电连接所述数据采集芯片U1的通信配置端，所述第一电阻R1的另一端用于接地。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述数据采集芯片(U1)包括MS2109。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述HDMI模块包括HDMI接口J1、第二电阻R2，其中：

所述HDMI接口J1的数据通信端电连接所述数据采集单元的数据通信端及所述第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端用于电连接所述信号源。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述HDMI模块还包括保护单元，所述保护单元包括保护芯片U2或者保护管，其中：

所述HDMI接口J1的受保护端电连接所述保护单元；

所述保护单元，用于吸收所述HDMI接口J1周围的静电。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述控制电路还包括信号切换单元，其中：

所述信号切换单元的信号端电连接所述数据采集单元的第二信号端；

所述信号切换单元，用于将所述数据采集单元转换后的HDMI信号进行切换，并将切换的所述HDMI信号传输至所述数据采集单元进行采集。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述信号切换单元包括控制芯片U3和检测芯片U4，其中：

所述控制芯片U3的信号端电连接所述数据采集单元的第二信号端，所述控制芯片U3的数据控制端电连接所述检测芯片U4的数据检测端。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述信号切换单元还包括第三电阻R3，其中：

所述第三电阻R3的一端电连接所述控制芯片U3的信号感应端，所述第三电阻R3的另一端电连接所述数据采集单元的电压感应端；

所述第三电阻R3，用于限制所在支路的电流。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述控制电路还包括电压转换单元，其中：

所述电压转换单元的电压输出端电连接所述数据采集单元的电压感应端，所述电压转换单元的电压输入端用于电连接电压提供端；

所述电压转换单元，用于将所述电压提供端提供的电压进行转换，并将转换后的电压提供给所述数据采集单元。

本实用新型第二方面公开了一种数据采集设备，所述数据采集设备包括音/视频输入端、音/视频输出端、所述音/视频输入端与所述音/视频输出端之间的数据线，所述音/视频输入端内设置有本实用新型第一方面中任一种所述的用于数据采集的控制电路。

本实用新型第三方面公开了另一种数据采集设备，所述数据采集设备包括采集设备本体、设置在所述采集设备本体上的端口，所述端口包括USB-C输出端口、HDMI输入端口、HDMI环出口及麦克风端口中的一种或多种，所述数据采集设备还包括本实用新型第一方面中任一种所述的用于数据采集的控制电路。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型通过将控制电路集成在数据采集设备上的HDMI模块中且为数据采集单元设置处理单元，在数据采集单元采集到信号源发送的HDCP数据后，处理单元根据数据采集设备的设备类型对数据采集单元进行控制，当数据采集设备的设备类型用于表示能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送携带HDCP数据的HDMI信号，若数据采集设备的设备类型用于表示不能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元不响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送不携带HDCP数据的HDMI信号，及提示用户HDMI信号携带HDCP数据，能够在不需要对HDCP数据进行解密的情况下进行数据采集，提高了HDMI产品的兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型实施例公开的一种用于数据采集的控制电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例公开的一种处理单元的结构示意图；

图3是本实用新型实施例公开的一种数据采集单元的结构示意图；

图4是本实用新型实施例公开的一种HDMI模块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例公开的一种信号切换单元的结构示意图；

图6是本实用新型实施例公开的一种电压转换单元的结构示意图；

图7是本实用新型实施例公开的一种数据采集设备的结构示意图；

图8是本实用新型实施例公开的另一种数据采集设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，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做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。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“电连接”应做广义理解，例如，可以是固定电连接，也可以是可拆卸电连接，或一体地电连接；可以是机械电连接，也可以是电电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1，图1是本实用新型实施例公开的一种用于数据采集的控制电路的结构示意图，该控制电路可以应用于任何需要进行HDMI信号传输的数据采集设备(比如：音视频数据采集设备)的HDMI模块中，且HDMI模块用于与一信号源连接。如图1所示，该用于数据采集的控制电路包括数据采集单元及处理单元，其中：

数据采集单元的数据通信端用于电连接信号源，数据采集设备的受控端电连接处理单元的控制端。

本实用新型实施例中，处理单元，用于根据数据采集单元从信号源接收到的HDCP数据及数据采集设备的设备类型，控制数据采集单元采集信号源的HDMI信号。其中，设备类型包括能够对HDCP数据进行解密的类型或者不能够对HDCP数据进行解密的类型。

本实施例中，处理单元所包含的电子元器件及电子元器件之间的电连接关系详见图2，图2为本实用新型实施例公开的一种处理单元的结构示意图。

可见，实施图1所描述的用于数据采集的控制电路通过将控制电路集成在数据采集设备上的HDMI模块中且为数据采集单元设置处理单元，在数据采集单元采集到信号源发送的HDCP数据后，处理单元根据数据采集设备的设备类型对数据采集单元进行控制，当数据采集设备的设备类型用于表示能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送携带HDCP数据的HDMI信号，若数据采集设备的设备类型用于表示不能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元不响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送不携带HDCP数据的HDMI信号，及提示用户HDMI信号携带HDCP数据，能够在不需要对HDCP数据进行解密的情况下进行数据采集，提高了HDMI产品的兼容性。

在一个可选的实施例中，如图3所示，图3为本实用新型实施例公开的一种数据采集单元的结构示意图，如图3所示，数据采集单元包括数据采集芯片U1、第一电阻R1、滤波电容及时钟提供器，其中，该数据采集芯片U1包括MS2109，如图3所示，数据采集芯片U1的数据通信端RXDDCSDA、RXDDCSCL电连接信号源，数据采集芯片U1的受控端GPIO2(SCL)、GPIO3(SDA)电连接处理单元的控制端PB4/X32K-IN、PB5/X23K-OUT，数据采集芯片U1的时钟端XTLN、XTOUT、REXT电连接时钟提供器，数据采集芯片U1的第一信号端V33USB、VBUS、VLDO33电连接滤波电容；

第一电阻R1的一端电连接数据采集芯片U1的通信配置端，第一电阻R1的另一端用于接地。

该可选的实施例中，滤波电容，用于对进入数据采集芯片的信号进行杂质滤除；其中，如图3所示，滤波电容包括电容C4、电容C5、电容C6，其中，电容C4的一端、电容C5的一端、电容C6的一端均电连接数据采集芯片U1的V33USB端，电容C5的一端电连接数据采集芯片U1的VLDO33端，电容C6的一端电连接数据采集芯片U1的VBUS端，电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端均用于接地。

该可选的实施例中，时钟提供器，用于为数据采集芯片U1提供工作时钟信号。其中，时钟提供器包括电阻R4、晶振Y1，其中，晶振Y1的第一端1电连接数据采集芯片U1的XTIN端，晶振Y1的第一端3电连接数据采集芯片U1的XTOUT端，电阻R4的一端电连接数据采集芯片U1的REXT端；

电阻R4的另一端、晶振Y1的第二端2和第四端4用于接地。

在另一个可选的实施例中，如图4所示，图4为本实用新型实施例公开的一种HDMI模块的结构示意图，如图4所示，HDMI模块包括HDMI接口J1、第二电阻R2，其中：

HDMI接口J1的数据通信端电连接数据采集单元的数据通信端DDC DATA、DDC CLK及第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端用于电连接信号源。其中，第二电阻R2包括电阻R21、电阻R22。

该可选的实施例中，可选的，如图4所示，HDMI模块还包括保护单元，保护单元包括保护芯片U2或者保护管，其中：

HDMI接口J1的受保护端电连接保护单元；

保护单元，用于吸收HDMI接口J1周围的静电，这样通过保护单元吸收HDMI接口J1周围的静电，减少HDMI接口J1被烧坏或者击穿的发生情况，提高HDMI接口J1的使用寿命，从而提高整个电路的寿命。

在又一个可选的实施例中，控制电路还包括信号切换单元，其中：

信号切换单元的信号端电连接数据采集单元的第二信号端；

信号切换单元，用于将数据采集单元转换后的HDMI信号进行切换，并将切换的HDMI信号传输至数据采集单元进行采集。

该可选的实施例中，如图5所示，图5为本实用新型实施例公开的一种信号切换单元的结构示意图，如图5所示，该信号切换单元包括控制芯片U3和检测芯片U4，其中：

控制芯片U3的信号端HSD2+、HSD2-电连接数据采集单元的第二信号端，控制芯片U3的数据控制端D+、D-电连接检测芯片U4的数据检测端DM、DP。

该可选的实施例中，可选的，如图5所示，信号切换单元还包括第三电阻R3，其中：

第三电阻R3的一端电连接控制芯片U3的信号感应端S，第三电阻R3的另一端电连接数据采集单元的电压感应端DVDD33-2109；

第三电阻R3，用于限制所在支路的电流。

可见，该可选的实施例通过为数据采集单元设置信号切换单元，能够将数据采集单元切换后的信号进一步转换成数据采集设备能够采集的信号，能够提高控制电路的适用性，进一步提高HDMI产品的兼容性；以及通过限制控制芯片U3的信号感应端的电流，能够减少控制芯片U3和数据采集芯片U1的电压感应端之间的影响，提供芯片的工作稳定性。

在又一个可选的实施例中，控制电路还包括电压转换单元，其中：

电压转换单元的电压输出端电连接数据采集单元的电压感应端，电压转换单元的电压输入端用于电连接电压提供端；

电压转换单元，用于将电压提供端提供的电压进行转换，并将转换后的电压提供给数据采集单元。

该可选的实施例中，电压转换单元及电压转换单元中各电子元器件的电连接关系可以参阅图6所示，图6为本实用新型实施例公开的一种电压转换单元的结构示意图。

可见，该可选的实施例通过为数据采集单元设置电压提供模块，能够为数据采集单元提供合适的电压，从而保证数据采集单元的工作稳定性及可靠性，进而提高整个电路的工作稳定及可靠性。

结合图2-图6对本实用新型实施例中用于数据采集的控制电路的工作原理进行说明：

本实用新型实施例，信号源初始化，信号源将其HDCP数据引擎产生的伪随机序列An(Device A+n，n是随机数)，连同信号源的KSV(Key Selection Vector，密匙选择矢量)通过HDMI接口JI传输给数据采集芯片MS2109，数据采集芯片MS2109在处理芯片U14的控制下，若数据采集设备能够对HDCP数据进行解密，则控制数据采集芯片MS2109向HDMI接口JI反馈可以传输携带HDCP数据的HDMI信号，HDMI接口JI接收到该信号后，将携带HDCP数据的HDMI信号传输给数据采集芯片MS2109，进而进行携带HDCP数据的HDMI信号的采集；若数据采集设备不能够对HDCP数据进行解密，则控制数据采集芯片MS2109向HDMI接口JI反馈不可以传输携带HDCP数据的HDMI信号或者不响应HDMI接口JI，并在经过预设时长(如3s)，HDMI接口JI仍然未接收到数据采集芯片MS2109反馈的信号时，HDMI接口JI将不携带HDCP数据的HDMI信号传输给数据采集芯片MS2109，进而进行不携带HDCP数据的HDMI信号的采集，或者输出该HDMI信号需要能够对其HDCP数据进行解密的数据采集设备接收的提示画面。其中，数据采集芯片MS2109接收到HDMI信号后，将HDMI信号进行转换，如：USB2.0信号，并将转换后的信号进行数据采集。其中，数据采集设备包括但不限于PS系列游戏机、XBOX、任天堂、蓝光DVD、电脑等音视频数据采集设备，从而实现通过将控制电路集成在数据采集设备上的HDMI模块中且为数据采集单元设置处理单元，在数据采集单元采集到信号源发送的HDCP数据后，处理单元根据数据采集设备的设备类型对数据采集单元进行控制，当数据采集设备的设备类型用于表示能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送携带HDCP数据的HDMI信号，若数据采集设备的设备类型用于表示不能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元不响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送不携带HDCP数据的HDMI信号，及提示用户HDMI信号携带HDCP数据，能够在不需要对HDCP数据进行解密的情况下进行数据采集，提高了HDMI产品的兼容性。

实施例二

请参阅图7，图7是本实用新型实施例公开的一种数据采集设备的结构示意图，该数据采集设备为任何需要进行HDMI信号传输的设备，该数据采集设备包括音/视频输入端、音/视频输出端、音/视频输入端与音/视频输出端之间的数据线，且该音/视频输入端内设置有如实施例一的用于数据采集的控制电路。需要说明的是，针对用于数据采集的控制电路的详细描述，请参阅实施例一中相关内容的具体描述，本实施例不再赘述。

可见，实施图7所描述的数据采集设备能够通过将控制电路集成在数据采集设备上的HDMI模块中且为数据采集单元设置处理单元，在数据采集单元采集到信号源发送的HDCP数据后，处理单元根据数据采集设备的设备类型对数据采集单元进行控制，当数据采集设备的设备类型用于表示能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送携带HDCP数据的HDMI信号，若数据采集设备的设备类型用于表示不能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元不响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送不携带HDCP数据的HDMI信号，及提示用户HDMI信号携带HDCP数据，能够在不需要对HDCP数据进行解密的情况下进行数据采集，提高了HDMI产品的兼容性。

实施例三

请参阅图8，图8是本实用新型实施例公开的另一种数据采集设备的结构示意图，该数据采集设备为任何需要进行HDMI信号传输的设备，该数据采集设备包括集设备本体、设置在所述采集设备本体上的端口，该端口包括USB-C输出端口、HDMI输入端口、HDMI环出口及麦克风端口中的一种或多种，且该数据采集设备还包括如实施例一的用于数据采集的控制电路。需要说明的是，针对用于数据采集的控制电路的详细描述，请参阅实施例一中相关内容的具体描述，本实施例不再赘述。

可见，实施图8所描述的数据采集设备能够通过将控制电路集成在数据采集设备上的HDMI模块中且为数据采集单元设置处理单元，在数据采集单元采集到信号源发送的HDCP数据后，处理单元根据数据采集设备的设备类型对数据采集单元进行控制，当数据采集设备的设备类型用于表示能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送携带HDCP数据的HDMI信号，若数据采集设备的设备类型用于表示不能够接收携带HDCP数据的HDMI信号时，控制数据采集单元不响应HDCP数据，从而使信号源向数据采集单元发送不携带HDCP数据的HDMI信号，及提示用户HDMI信号携带HDCP数据，能够在不需要对HDCP数据进行解密的情况下进行数据采集，提高了HDMI产品的兼容性。

以上对本实用新型实施例公开的一种用于数据采集的控制电路及数据采集设备进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在不脱离本实用新型的精神和范围内，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种用于数据采集的控制电路，所述控制电路应用于数据采集设备上的HDMI模块中，且所述HDMI模块用于与一信号源连接，其特征在于，所述控制电路包括数据采集单元及处理单元，其中：

所述数据采集单元的数据通信端用于电连接所述信号源，所述数据采集设备的受控端电连接所述处理单元的控制端；

所述处理单元，用于根据所述数据采集单元从所述信号源接收到的HDCP数据及所述数据采集设备的设备类型，控制所述数据采集单元采集所述信号源的HDMI信号。

2.根据权利要求1所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述数据采集单元包括数据采集芯片(U1)、第一电阻(R1)、滤波电容及时钟提供器，其中：

所述数据采集芯片(U1)的数据通信端电连接所述信号源，所述数据采集芯片(U1)的受控端电连接所述处理单元的控制端，所述数据采集芯片(U1)的时钟端电连接所述时钟提供器，所述数据采集芯片(U1)的第一信号端电连接所述滤波电容；

所述第一电阻(R1)的一端电连接所述数据采集芯片(U1)的通信配置端，所述第一电阻(R1)的另一端用于接地。

3.根据权利要求2所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述数据采集芯片(U1)包括MS2109。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述HDMI模块包括HDMI接口(J1)、第二电阻(R2)，其中：

所述HDMI接口(J1)的数据通信端电连接所述数据采集单元的数据通信端及所述第二电阻(R2)的一端，所述第二电阻(R2)的另一端用于电连接所述信号源。

5.根据权利要求4所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述HDMI模块还包括保护单元，所述保护单元包括保护芯片(U2)或者保护管，其中：

所述HDMI接口(J1)的受保护端电连接所述保护单元；

所述保护单元，用于吸收所述HDMI接口(J1)周围的静电。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括信号切换单元，其中：

所述信号切换单元的信号端电连接所述数据采集单元的第二信号端；

所述信号切换单元，用于将所述数据采集单元转换后的HDMI信号进行切换，并将切换的所述HDMI信号传输至所述数据采集单元进行采集。

7.根据权利要求6所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述信号切换单元包括控制芯片(U3)和检测芯片(U4)，其中：

所述控制芯片(U3)的信号端电连接所述数据采集单元的第二信号端，所述控制芯片(U3)的数据控制端电连接所述检测芯片(U4)的数据检测端。

8.根据权利要求7所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述信号切换单元还包括第三电阻(R3)，其中：

所述第三电阻(R3)的一端电连接所述控制芯片(U3)的信号感应端，所述第三电阻(R3)的另一端电连接所述数据采集单元的电压感应端；

所述第三电阻(R3)，用于限制所在支路的电流。

9.根据权利要求1、2、3、5、7或8所述的用于数据采集的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括电压转换单元，其中：

所述电压转换单元的电压输出端电连接所述数据采集单元的电压感应端，所述电压转换单元的电压输入端用于电连接电压提供端；

所述电压转换单元，用于将所述电压提供端提供的电压进行转换，并将转换后的电压提供给所述数据采集单元。

10.一种数据采集设备，所述数据采集设备包括音/视频输入端、音/视频输出端、所述音/视频输入端与所述音/视频输出端之间的数据线，其特征在于，所述音/视频输入端内设置有如权利要求1-9任一项所述的用于数据采集的控制电路。

11.一种数据采集设备，所述数据采集设备包括采集设备本体、设置在所述采集设备本体上的端口，所述端口包括USB-C输出端口、HDMI输入端口、HDMI环出口及麦克风端口中的一种或多种，其特征在于，所述数据采集设备还包括如权利要求1-9任一项所述的用于数据采集的控制电路。

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