DE2333148A1

DE2333148A1 - Verfahren zur studiosynchronen verkopplung eines magnetbandgeraetes mit umgesetztem farbtraeger bei der wiedergabe von fernsehsignalen

Info

Publication number: DE2333148A1
Application number: DE19732333148
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Ing Foerster; Andreas Dipl Ing Ilmer
Original assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1975-01-23
Also published as: FR2235559A1; FR2235559B3; GB1474574A; NL7408782A; US3949415A; JPS5039021A

Description

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ROBERT BOSCH FERNSEHANLAGEN GMBH _{61 Darms}tadt

Robert- Bosch-Str. 7 PLI/Klm/Ke

Rl.Nr. 1585/73 27.6.1973

Verfahren zur studiosynchronen Verkopplung eines Magnetbandgerätes mit umgesetztem Farbträger bei

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur studiosynckronen Verkopplung eines Magnetbandgerätes mit umgesetztem Farbträger bei der Wiedergabe von Fernsehsignalen, bei dem durch gesteuerte Laufzeitausgleichseinrichtungen Zeitbasisfehler des vom Band abgenommenen Signals ausgeglichen werden.

Für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen auf Magnetband haben sich ganz allgemein Verfahren durchgesetzt, bei denen die für die Aufzeichnung hochfrequenter Signalanteil3 notwendige große Relativgeschwindigkeiten zwischen den Magnetköpfen und dem Magnetband dadurch erzielt wird, daß die am Umfang eines Kopfrades befestigten Magnetköpfe mit großer Geschwindigkeit umlaufen und auf das Magnetband quer oder schräg zu dessen Laufrichtung aufeinanderfolgende Spuren schreiben.

Das mit einem Magnetband von etwa 50 mm arbeitende Querspurverfahren zeichnet sich durch hohe Auflösung, großen Störabstand und gute Bildstabilität aus, jedoch sind die verwendeten Maschinen aufwendig und teuer und nehmen infolge der Verwendung des verhältnismäßig breiten Magnetbandes auch ein erheblich Volumen ein, so daß das System bis jetzt nur in Fernsehstudios Eingang gefunden hat.

Bei dem in zunehmenden Maße angewendeten Schrägspurverfahren lau ein bedeutend schmaleres Magnetband wendelförmig über einen längsgeteilten Zylinder, in dessen Teilungsfuge das mit den Magnetkopfen bestückte Kopfrad umläuft. Das Band enthält daher nach der Aufzeichnung aufeinanderfolgende Spurabschnitte, die

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unter einem geringen Winkel von der einen zur anderen Bandkante verlaufen und im allgemeinen jeweils den Inhalt eines Halbbildes repräsentieren. Das Band enthält im allgemeinen neben dem durch die Videospuren eingenommenen Bereich in Längsrichtung verlaufende Tonspuren, sowie eine Steuerspur, auf die bei der Aufzeichnung Synchronimpulse zur Gleichlaufsteuerung von Kopfrad-und Bandantrieb bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Fernsehsignale eingeschrieben v/erden. Durch die verhältnismäßig geringen Abmessungen der Schrägspur-Magnetbandgeräte sind der magnetischen Aufzeichnung von Fernsehsignalen früher nicht zugängliche Gebiete erschlossen worden. So wurden beispielsweise tragbare, batteriegespeiste Geräte entwickelt, die in Verbindung mit einer tragbaren Fernsehkamera die Aufzeichnung aktueller Ereignisse an jedem beliebigen Ort ermöglichen. Die Wiedergabe solcher Art aufgezeichneter Fernsehereignisse durch Fernseh-Funk-Einrichtungen stellt jedoch an die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Bandgeräte fast ebenso hohe Forderungen wie sie für Studiogeräte üblich sind. Wenn auch, bedingt durch die geringere Relativgeschwindigkeit zwischen den Magnetköpfen und dem daran vorbeibewegten Magnetband, eine geringere Auflösung in Kauf genommen werden muß, so sollen doch Gleichlauffehler, die sich als horizontale Bildstandsschmankungen nachteilig bemerkbar machen, unterdrückt werden. Bei der Wiedergabe von Farbfernsehsignalen werden noch größere Anforderungen an die Zeitstabilität gestellt, da sich selbst viel geringere Zeitfehler im Fernsehsignal als Phasenschwanlcungen niederschlagen, die zu Farbartfehlern im wiedergegebenen Fernseh bild führen.

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Die Frequenz des mit der Farbinfoi'mation modulierten Normfarbträgers beträgt etwa 4,433 MHz. Dieser Frequenzbereich läßt sich jedoch infolge der durch die Verringerung der Relativgeschwindigkeit zwischen Videoköpfen und Magie tband begrenzten Bandbreite nicht mehr einwandfrei aufzeichnen. Es ist bekannt, die Farbträgerfrequenz in einen Bereich unterhalb der unteren Seitenbandes der Trägerfrequenz des Luminanzanteiles umzusetzen. In ausgeführten Geräten liegt der Farbträger bei 562,5 KHz und die Seitenbänder reichen von 0 bis etwa 1 MHz. Sie liegen damit unterhalb der unteren Bandgrenze des FLI- Luminanzkanals und werden hier sehr störsicher aufgezeichnet. Auch unterliegen sie bei Laufzeitschwankungen nur noch einer Phasenänderung, die um den Quotienten der umgesetzten Farbträgerfrequenz zur Normfarbträgerfrequenz reduziert ist. Absolut gesehen liegen die Zeitbasisfehler des vom Kopfx'ad einer Schrägspurmaschine einfacher Ausführung abgenommenen Fernsehsignals noch etwa um eine Zehnerpotenz höher als die eines vom Kopfrad einer Studiomagnetbandmaschine kommenden Signale.

Eine Verkopplung mit einem Studio-Taktgeber ist damit nicht möglich. Es muß vielmehr erst der Teitbasisfehler des vom Magnetband abgenommenen Signals durch elektronische Laufzeitausgleicher auf einen Wert von etwa 3 ns oder weniger gebracht werden, bevor bei der Wiedergabe von Farbfernsehsignalen wie üblich die Studio-Farbträgerfrequenz mit der vom Band abgenommenen Farbträgex'frequenz synchron ist.

Eine unerläßliche Bedingung zur Erzielung eines normgerechten Studiosignals ist dabei, daß die starre Verkopplung zwischen Farbti'ägerfrequenz und Horizontalfrequenz des vom Magnetband kommenden Signals gewährleistet bleibt. Da jedoch bei den bekannten Verfahren mit Farbträgerumsetzung und Pilotträger diese Verkopplung bei der Dekodierung im V/iedergabebetrieb verloren geht, ist es nicht möglich, das von derartigen Geräten gelieferte FBAS-Signal-, wie bei Studiogeräten üblich, mit Lauf-

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zeitausgleichen zur korrigieren und damit studiosynchron zu machen.

Die Erfindung geht also von der Aufgabe aus, bei einem Verfahre der eingangs erwähnten Art die für den Studiobetrieb erforderliche Verkopplung zwischen Studio-Farbträgerfrequenz und Farbträgerfrequenz im abgespielten Signal zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß der Ausgleich des Zeitbasisfehlers durch im Signalweg vor der Dekodiereinrichtung angeordnete Zeitfehlerausgleichseinrichtungon. Auf diese V/eise ist es möglich, den Zeitbasisfehlerausgleich dort vorzunehmen, wo die Normverkopplung noch vorliegt, nämlich vor dem Durchgang des Signals durch die Dekodiereinrichtung. Der Dekoder kann dann mit einem bereits laufzeitkorrigierten, also zeitbasisfehlerfreien,Signal, gespeist v/erden, so daß die Verkopplung des eingehenden Signals mit den Synchronimpulsen des Studiotaktgebers immer gewährleistet ist.

Nach einer ersten Ausführungsform durchläuft das vom Band abgenommene Signal nacheinander eine erste Laufzeitausgleichseinrichtung zur Korrektur grober Zeitbasisfehler und anschließend eine zweite Laufzeitausgleichseinrichtung für den sogenannten Feinzeitfehlerausgleich. Während die Referenzspannung der erster Laufzeitausgleichseinrichtung durch den Phasenvergleich der vom Band abgenommenen Horizontaliinpulse mit dem Studiohorizontalimpuls gewonnen wird, wird die Phasenvergleichseinrichtung zur Gewinnung der Referenzspannung für die zweite Laufzeitausgleichseinrichtung einmal vom Studio-Farbsynchronsignal tind zum anderen von dem vom Band abgenommenen Farbsynchronsignal beaufschlagt, dessen Frequenz durch Mischen mit einer Festfrequenz vorher in die Normallage Eückumgesetzt wird.

In einer zweiten Ausführungsform erfolgt der Phasenvergleich zur Gewinnung der Referenzspannung für die zweite Lauf ze it*- ausgleichseinrichtung zwischen dem vom Band abgenommenen Farb-

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synchronii.ipuls in die umgesetzte Frequenzlage und einem zweiten Impuls, der durch Frequenzvervielfachung aus dem Horizontalsynchronimpuls gewonnen wird und der von einem Kennimpuls getastet, sowie vorher in einer Phasendreheinrichtung der Phasenlage des Farbsynchronimpulses vom Band angepaßt ' wird.

In einer dritten Ausführungsform, die im übrigen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 entspricht, ist in den Signalweg zwischen der ersten Laufzeitausgleichseinrichtung, deren Referenzspannung durch den Vergleich der.Horizontälsynchronimpulse gewonnen wird, und der zweiten Laufzeitausgleichseinrichtung·, deren Phasenvergleich mit den Farbsynchronimpulsen durchgeführt wird, eine dritte Laufzeitausgleichseinrichtung geschaltet, welche die restlichen Zeitbasisfehler des Signals nach dem Durchlaufen des Grobzeitfehlorausgleichers nochmals verhindert, um die ordnungsgemäße YJirxCungs weise der Feinzeitfehlerausgleichseinrichtung auch beim Vorliegen großer ursprünglicher Zeitbasisfehler^gewährleisten.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren, die verschiedene AusführungsbeispieIe der Erfindung darstellen, näher erläutert und beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens.

(nicht dargestellten)

In Fig. 1 ist das durch den Magnetkopf 1 vojn/ilagnotband abgenommene Signal mit Zeitbasisfehlern behaftet, die ihre Wiedergabe durch eine von einem Taktgeber gesteuertes Studio zunächst ausschließen. Das Signal wird daher zunächst einer laufzeitausgleichenden Einrichtung 2 zugeführt, die die Laufzeitunter- - fi - ; ______

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schiede ( Zeitbasisfehler) bis auf Restfehler von beispielsweise - 50 ns herabsetzt. Das vom Band abgenommene Signal wird dazu einem Hochpaßfilter 3 zugeleitet, in dem der umgesetzte Chrominanzanteil unterdrückt wird, und anschließend im Demodulator 4 demoduliert. Im Amplitudensieb 5 werden die Vertikalsynchronimpulse V^ und die Horizontalsynchronimpulse Hj₃ herausgesiebt. Die vom Band kommenden Horizontalsynchronimpul se H_b werden einem Eingang des Phasenvergleiches 6, die vom Studiotaktgeber kommenden Studio-Horizontalsynchronimpulse H dem zweiten Eingang des Phasenvergleichers 6 zugeleitet. Die am Ausgang des Phasenvergleichers 6 anstehende Referenzspannung U_r gelangt zum Steuereingang des Laufzeitausgleichers 2, der in Stufen von beispielsweise 50 ns geschalt wird, und auch Grobzeitfehlerausgleicher genannt wird. Das am Ausgang des Grobzoitfehlerausgleichers 2 auftretende Signal weist noch Zeit-Basisfehler auf, die zwar bei einer Schwarz-Vfeiß-Wiedergabe nicht störend in Erscheinung treten, das so aufbereitete Signal jedoch für eine Farbwiedergabe nicht geeignet erscheinen lassen. Das am Ausgang des Grobzeitfehlerausglcicheri 2 entnommene Signal wird daher einem Tiefpaßfilter 7 zugeleitet, in dem das Luminanz- FM - Signal unterdrückt und das Frequenzband des unterhalb des Liminanzanteiles umgesetzten modulierten Farbträgers durchgelassen wird. Dieses Signalgemisch gelangt zu einer Torschaltung 8, deren Steuereingang durch den Burst- Auftastimpuls K beaufschlagt wird, so daß am Ausgang der Torschaltung 8 lediglich der Farbsynchronimpuls ( Burst) aus dera/Sand stammenden Signal erscheint. Diesem Farbsynchronimpuls mit der Soll-I.iittenfrequenz von 562,5 KHz wird im Mischer 9 eine Festfrequenz von 4,996 MHz zugemischt, so daß beim Vor-· handsnsein des ν οία Band kommenden Farbsynchronimpulses in seiner Soll-Lage eine Differenzfrequenz von 4,433 IJHz am Liischerausgang erzeugt wird. Diese Ausgangsfrequenz des llischers 9 schwankt im Takt der Zeitfehler des vom Band kommenden Farbsynchronimpulses und wird einem Eingang einer Phasenvergleichsschaltung 10 zugeführt, während dem anderen Eingang der vom ' - 7 - _^_______

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Studiotaktgeber kommende Farbsynchronimpuls F zugeführt wird. Die Ausgangsspannung der Phasenvergleichsschaltung 10 wird als Referenzspannung U„ einer weiteren Laufzeitausgleichseinrichtung 11 zugeführt, die die am Eingang noch vorhandene Zeitbasisfehlern des vom Band abgenommenen Signals soweit reduziert, daß eine einwandfreie Farbwiedergabe durch Jede vom Studiotaktgeber synchronisierte Yiiedergabeeinrichtung möglich ist. Das Ausgangssignal der Laufzeitausgleichseinrichtung 11 ( auch Feinzeitfehlerausgleicher genannt) wird in der Decodereinrichtung 12 decodiert. Die V/irkungsweise der Decodiereinrichtung 12 ist an sich bekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung. Ihr Aufbau soll nur insoweit erläutert werden, als er ztim Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist.

Das am Ausgang des Feinzeitfehlerausgleichers 11 anstehende phaGonrichtxge Signal wird wieder in Luminanz- und Chrominanzanteile aufgetrennt, dazu sowohl einem Hochpaßfilter 13 als auch einem Tiefpaßfilter 14 zugeführt. Im Hoöhpaßfilter 13 wird die unterhalb des Luniinanzanteiles umgesetzte Farbträgerfrequenz mit oberem und unterem Seitenband unterdrückt und das aus dem Hochpaßfiltex* 13 gelangende Luminanzband im Demodulator 15 demoduliert, so daß an dessen Ausgang ein. BAS-Signal erscheint. Das mit dem Tiefpaßfilter 14 herausgefilterte Chrominanzsignal mil der Mittenfrequenz 562,5 KHz gelangt zu einem Mischer 16 und wird mit der an dessen zweiten Eingang anstehenden Frequenz von 4,996 IiHz gemischt. Am Ausgang des Mischers 16 liegt daher das Chrominanzsignal wieder auf der Norm-Frequenz von 4,433 MHz und kann inäer Addierstufe 17 mit den BAS-Signal vom Ausgang des Demodulators 15 zu einem vollständigen FBAS-Signal zusammenaddiert werden.

Die Frequenz von 4,998 1.IHz am einen Eingang des Mischers 16 entsteht durch Vervielfachung der Studiohorizontalfrequenz von 13,625 IQIz um dem Faktor 36 im Frequenz-Vervielfacher 18, wodurch eine Frequenz von 562,5 IQIz entsteht, der im Mischer Farbsynchronimpulse mit der Frequenz 4,433 MHz zugewischt werden

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Ytegen der oftmals verschliffenen Flanken der Synchron- und Farbsynchronimpulse und wegen der durch den geschalteten Burstausgleicher 2 verursachten Umschaltstörungen in der Hörizontal-Austastlücke ist es notwendig, nach dem Decoder in einer Regeneriereinrichtung 20 die Synchron- und Farbsynchron impulse auf die Normalform zu bringen.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 enthält im wesentlichen die gleichen Schaltungselemente wie die nach Fig. 1 , gleiche Teile sind daher avich mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Im Unterschied zu Fig. 1 findet jedoch hier der Phasenvergleich zur Gewinnung der Referenzspannung für den Feinzeitfehlerausgleicher 11 nicht auf der Basis der Frequenz von 4,433 MHz, sondern auf der Basis 562,5 ICHz statt, infolge dessen entfällt daher der Mischer 9. Das Ausgangssignal der Torschaltung 8 wird direkt einem Eingang der Phasenvergleichsstufe 10 zugeführt. Dem zweiten Eingang wird die aus dem Frequenzvex-vielfacher 18 gewonnene Frequenz von 562,5 KHz zugeführt, nachdem sie in einer Phasendrehstufe 21 abhängig von dem PAL-Kennimpuls P in die richtige Phasenlage zur Durchführung des Phasenvergleichs gebracht wurde.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 entspricht im wesentlichen der nach Fig. I.Gleiche Teile sind daher auch mit gleichen Bezugszeichen versehen. Beim Vorliegen besonders großer Zeitbasisfehler, die von einer ersten Einrichtung niclrj/in einem Zug so weit reduziert werden können, da die zweite Laufzeitausgleichs einrichtung nicht kontinuierlich geregelt ist, das Signal ohne Phasenspränge verarbeiten kann, kann es vorteilhaft sein, im gignalweg zwischen der in Stufen geschalteten ersten Ausgleichseinrichtung 2 und der kontinuierlich geregelter Ausgleichseinrichtung 11 eine weitere Laufzeitausgleichseinrichtung 21 vorgesehen, deren Referenzspannung in einer Phasenvci'gleich^einrichtung 22 aus dem Phasenvergleich der vorn Band abgenommenen Ilorizontalsynchronimpulsc mit den Studio-Horizontalsynchronimpulse gewonnen wird. Bei dieser Anordnung lrnnn rlio nrqfr- T.rnif 7,·?τ troisri oic1t=c?,nvi nhtv"g--2 »-fl —

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in größeren Stufen geschaltet werden und demgemäß auch größere Schwankungen der Zeitbasis der vom Band abgenommenen Signale noch verarbeiten. Die Wirkungsweise der übrigen Schaltungselemente entspricht denen der Fig. 1 ..

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Claims

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1.) Verfahren zur studiosynchronen eines Magnetbandgerätes mit umgesetztem Farbträger bei der Wiedergabe von Fernsehsignalen, bei dem durch gesteuerte Laufzeitausgleich einrichtungen Zeitbasisfehler des vom Band abgenommenen Signals ausgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich der Zeitbasisfehler durch im Signalweg vor der Decodiereinrichtung angeordnete Zeitfehlerausgleichseinrichtungen erfolgt.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Zeitfehler in wenigstens zwei Stufen ausgeglichen werden.

3.) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung grober Zeitfehler eine erste Einrichtung vorgesehen ist, deren Steuerspannung aus einem Phasenvergleich zwischen den vom Magnetband abgenommenen Horizontalimpulsen und den Horizontalimpulsen des Studiotaktgebers gewonnen wird, und daß zum Ausgleich kleiner Zeitfehler eine weitere an sich bekannte kontinuierlich regelnde Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, deren Steuerspannung aus einem Phasenvergleich zwischen dem vom Magnetband abgenommenen Farbsynchronsignal und einem aus Studiosignalen abgeleiteten Referenzsignal gewonnen wird.

4.)Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung grober Zeitfehler eine erste Einrichtung vorgesehen ist, deren Stcuerspannung aus einem Phasenvergleich zwischen den vom Magnetband abgenommenen Horizontalimpuls und den Ilorizontalimpulsen des Studiotaktgebers gewonnen wird, und daß zum Ausgleich kleiner

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Zeitfehler eine weitere an sich bekannte kontinuierlich regelnde Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, deren Steuerspannung aus einem Phasenvergleich zwischen dem vom Magnetband abgenommeneηj in die Originallage durch Mischen mit einer Festfrequenz rückumgesetzten,Farbsynchronsignal mit einem studiosynchronen Farbsynchronsignal gewonnen wird.

5.) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung grober Zeitfehler eine erste Einrichtung vorgesehen ist, deren Steuerspannung aus einem Phasenvergleich zwischen den vom Magnetband abgenommenen Horizontalimpulsen und den Horizontalimpulsen des Studiotaktgebers gewonnen wird, und daß"zum Ausgleich kleiner Seitfehler eine weitere an sich bekannte kontinuierlich regelnde Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, deren Steuerspannung aus dem Phasenvergleich des vom Band abgenommenen, auf eine Mittenfrequenz unterhalb des FJI- Luminanabandes umgesdzten Farbsynchronsignals mit einer aus der Zeilenfrequenz gewonnenen und durch ein Phasendrehglied abhängig von einem Kennimpuls in die jeweilig für den Phasenvergleich erforderliche Phasenlage gebrachten Festfrcquenz gewonnen wird.

6.) Schaltungsanordnung nach einem der Anspiniche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Zeitfehlerausgleichscinrichtung, deren Referenzspannung aus dem Vergleich der Ilorizontalimpulse gewonnen wird, die zweite Ausgleichseinrichtung nachgeschaltet ist, deren Referenzspannung ebenfalls aus dem Phasenvergleich der Horizontalimpulse gewonnen wird.

7.) Gex-ät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet.durch die Anordnung der Zeitfohlerausgleichseinrichtung im Signalweg vor der Decodiereinrichtung,

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8.) Decodiereinrichtung zur Demodulation des Luminanz- FM-Signals und zur Rück-Umsetzung des vom Magnetband kommenden Farbträgers, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Gewinnung der Rückumsetzfrequenz benötigte Farbträgerfrequenz und Horxzontalfrequenz dem Studiotaktgeber entnommen wird.

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