JP2004153588A - Coding device and coding record reproducing system using it - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化装置及び、符号化記録再生システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
画像信号の符号化方式として、MPEG(Moving Picture Expert Group)が知られており、MPEG2Video(ISO/IEC13818−2)や、MPEG4Video(ISO/IEC14496−2)規格がある。
【0003】
MPEG2Videoにおける画像情報の圧縮処理では、DCT(Discrete Cosine Transform)、量子化、可変長符号化等を行う。このDCT処理においては、入力画像がインターレース走査によりフィールド構造を持つか、プログレッシブ走査によりフレーム構造を持つかによって、各々の入力画像に適した処理の選択が可能である。
【0004】
MPEG2符号化を行なう装置において、プログレッシブ画像、インターレース画像のどちらか一方を符号化する場合は、入力画像に応じたDCT処理を選択すれば良い。しかし、プログレッシブ画像とインターレース画像の両方を含む入力画像をMPEG符号化する装置においては、どちらか一方に適した符号化を行なうと、他方が入力である場合に画質が劣化する問題がある。
【0005】
このような問題を解決する装置について、例えば文献1に開示されている。文献1は、プログレッシブ画像(フィルム素材)とインターレース画像(ビデオ素材)を含む入力画像を符号化するテレシネ装置に関するものである。この装置では、入力画像がプログレッシブ画像かインターレース画像かを判定し、プログレッシブ画像である場合はDCT処理の方式をフレームDCT、インターレース画像である場合はフィールドDCTによる符号化を行う。また、プログレッシブ走査による画像である場合はDCT係数のスキャン順をジグザグスキャン、インターレース走査による画像である場合はオルタネートスキャンとする制御が行われている。
【0006】
【特許文献1】
再公表特許 WO00/13418
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献1では、インターレース走査による画像データを符号化する際にDCT係数のスキャン順をオルタネートスキャン、また、DCT方式としてフィールドDCTに固定している。しかし、符号化後の出力画像の解像度を変更する為、例えば第一の解像度(以下、画像サイズという)であるVGA(Video Graphics Array)、但し信号処理の関係上VGAの画像サイズには数ラインのズレは有りうるが、この第一の画像サイズのおよそ半分のライン数である第二の画像サイズのSIF(Source Input Format)サイズ等に画像の垂直ライン数を変換後に符号化を行うような場合、符号化される画像データにはインターレース成分を含まない場合が発生し、DCTの符号化方法を固定することで画質劣化が生じてしまう問題がある。
【0008】
そこで、本発明は、解像度を変更した場合であっても、画像劣化を抑制することが可能な符号化装置およびこれを用いた符号化記録再生システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明にかかる符号化装置は、画像信号を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像信号の解像度を変換する解像度変換手段と、前記解像度変換手段から出力された画像信号を複数の符号化方式で符号化することが可能な画像符号化手段と、前記解像度変換手段により変換された画像信号の解像度に応じて前記画像符号化手段の符号化方式を切り換えるように制御する制御手段と、を備えている構成とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態にかかる符号化装置について説明する。
【0011】
図1は、本発明の実施形態にかかる符号化装置のブロック構成図である。第一の実施形態は、外部の撮像装置から入力された画像信号を上記符号化装置で符号化を行う形態である。
【0012】
図1において100は外部入力端子、101は画像信号アナログ/ディジタルコンバータ、102は画像サイズ変換回路、103は画像符号化回路、104はマイク、105は音声信号アナログ/ディジタルコンバータ、106は音声符号化回路、107はシステムエンコーダ、108は外部入出力インタフェース回路、109は制御回路である。
【0013】
外部入力端子100から入力された画像信号を、画像信号アナログ/ディジタルコンバータ101においてディジタル信号に変換し、画像サイズ変換回路102に入力する。画像サイズ変換回路102は、外部入出力I/ F108を介して入力されたユーザ指示に基づき、入力された画像信号のサイズ(解像度)をVGA或いはSIFに変換し、画像符号化回路路103に入力する。
【0014】
画像符号化回路103では、例えば、画像圧縮符号化方式としてISO/IEC13818−2(通称MPEG2Video)MP@ML(Main Profile@Main Level)規格に準拠した圧縮符号化画像データを生成し、システムエンコーダ107に入力する。
【0015】
マイク104から入力された音声信号は、音声信号アナログ/ディジタルコンバータ105において所定のサンプリングレートによりアナログ/ディジタル変換が行われる。ディジタル信号に変換された音声信号は、音声符号化回路106に入力される。音声符号化回路106では、例えば、音声圧縮符号化方式としてISO/IEC13818−1(通称MPEG2Audio)規格に準拠したビットストリームを生成する。生成した圧縮符号化音声データは、システムエンコーダ107に入力される。音声圧縮符号化方式についてもMPEG2Audioに限定するものではなく、他の符号化方式であっても良い。
【0016】
制御回路109は、画像サイズ変換回路102或いは画像符号化回路103等の制御を行う。その制御の中で制御回路109が行っている画像符号化回路103の制御動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。
【0017】
まず、外部の撮像装置がインターレース走査等によるインターレース成分を含んだ画像データを出力する場合について説明する。ステップ200は、画像サイズ変換後の画像データを入力するステップである。ステップ201は、前記画像サイズ変換後の画像サイズの判定である。画像サイズがVGAであれば、ステップ202に示すようにDCT処理をフィールドDCTとし、DCT係数のスキャン順はオルタネートスキャン順と制御するように制御する。また画像サイズがSIFであれば、ステップ203で示すようにDCT処理をフレームDCTとし、DCT係数のスキャン順はジグザグスキャン順とするように制御する。
【0018】
次に、外部の撮像装置かプログレッシブ走査によるインターレース成分を含まない画像データを出力する場合について説明する。制御回路109は、画像サイズがVGAあるいはSIFであっても、DCT処理をフレームDCTとし、DCT係数のスキャン順はジグザグスキャン順とするように、画像符号化回路103を制御する。
【0019】
圧縮符号化画像データおよび圧縮符号化音声データは、システムエンコーダ107に入力され、多重化された後、外部入出力I/F108を介して出力される。
【0020】
なお、入力画像信号がプログレッシブ走査によるインターレース成分を含まない画像信号或いはインターレース走査等によるインターレース成分を含んだ画像信号であるか判定する方法としては、ユーザによって入力信号がプログレッシブ走査或いはインターレース走査であるかを外部入出力I/F108を介して指定する方法や、入力画像信号にプログレッシブ走査或いはインターレース走査であるかの識別のためのマーカを付加し、そのマーカによって判別する方法や、入力画像信号のフィールド間の時間的な相関関係によってプログレッシブ走査或いはインターレース走査であるかの判別を行うなどがある。
【0021】
以上のように、外部入力端子100から入力された画像信号の画像サイズを変換した場合であっても、画像サイズがVGA或いはSIFかに応じてDCT係数のスキャン順を切り替えることによって、最適な符号化方法で処理することができるため、符号化時の画質の向上を実現することができる。例えば、SIF等の水平ライン数が少なくインターレース成分が含まれていない低画質の画像信号の符号化を行った時であっても、画質の向上を実現する事ができる。
【0022】
次に、図3を用いて、第二の実施形態を説明する。図3において、300はレンズ、301は撮像素子である。この撮像素子301は、プログレッシブ走査によるインターレース成分を含まない画像信号或いはインターレース走査等によるインターレース成分を含んだ画像信号を出力する。また、302は画像信号アナログ/ディジタルコンバータ、303はは画像サイズ変換回路,304は画像符号化回路、305はマイク、306は音声信号アナログ/ディジタルコンバータ、307は音声符号化回路、308はシステムエンコーダ、309は外部入力I/F回路、310は制御回路である。
【0023】
この第二の実施形態に係る符号化装置は、第一の実施形態にかかる符号化装置と異なり、撮像素子を内蔵していることを特徴とし、撮像素子の出力する画像信号がプログレッシブ走査によるインターレース成分を含まない画像信号あるいはインターレース走査等によるインターレース成分を含んだ画像信号であるかの違いによって制御を行う。
【0024】
撮像素子301がプログレッシブ走査によるインターレース成分を含まない画像データを出力する場合、制御回路310は画像符号化回路304に対して、第一の実施形態と同様に、DCT処理をフレームDCTとし、DCT係数のスキャン順はジグザグスキャン順とするように制御を行う。また、撮像素子301がインターレース走査によるインターレース成分を含んだ画像データを出力する場合、制御回路310は画像符号化回路304に対して、第一の実施形態と同様に、DCT処理をフィールドDCTとし、DCT係数のスキャン順はオルタネートスキャン順とするように制御を行う。
【0025】
その他のエンコードに関する制御は第一の実施形態と同様のため、説明を省略する。また、マイク305から入力された音声信号の符号化方法についても第一の実施形態と同様のため、説明を省略する。そして、このように圧縮符号化された画像データおよび音声データは、システムエンコーダ308に入力され、多重化された後、外部入出力I/Fを介して出力される。
【0026】
このように第二の実施形態によれば、撮像素子301から入力された画像信号の画像サイズ変換を行う際に、符号化される画像信号の画像サイズがVGA或いはSIFかの応じてDCT係数のスキャン順を上記制御のように切り替える事によって、SIF等の水平ライン数が少なくインターレース成分が含まれていない低画質の画像信号の符号化を行った場合であっても、画実劣化を抑制することができる。また、本実施形態では、符号化される画像がプログレッシブであるか、インターレースであるかは撮像素子によって決まるため、画像がプログレッシブあるいはインターレースであるかを判定する装置を備えなくても良い。
【0027】
次に、本発明の第三の実施形態にかかる符号化記録再生装置を図4を用いて説明する。本実施形態は、1つ以上の画像信号の入力端子を持ち、その入力の切替が可能な切替回路を持つことを特徴とする。また、圧縮符号化データを記録し、再生する記録再生部を備えることを特徴とする。
【0028】
図4おいて、701は1つ以上の画像信号の入力端子を持ち、その入力の切替が可能な切替回路、702は画像信号アナログ/ディジタルコンバータ、703は画像サイズ変換回路、704は画像符号化回路、705は音声信号の入力回路、706は音声信号アナログ/ディジタルコンバータ、707はは音声符号化回路、708はシステムエンコーダ、709は第一の制御回路、710は外部入出力I/F,711は操作ボタン等の制御インタフェース、712は、例えば半導体メモリ等のバッファであり、713はバッファ制御回路、714は蓄積媒体である。715はシステムデコーダ、716は第二の制御回路、717は画像復号化回路、718は音声復号化回路、719はOSD(On Screen Display)回路、720は画像信号ディジタル/アナログコンバータ、721は、音声信号ディジタル/アナログコンバータである。
【0029】
本実施形態において、入力された画像信号がプログレッシブ走査によるインターレース成分を含まない画像信号或いはインターレース走査等によるインターレース成分を含んだ画像信号であるか判定する方法は、第一の実施形態と同様である。また、第一の実施形態と同様に、入力画像信号の種類に応じてDCT処理とDCT係数のスキャン順を変更するように制御する。
【0030】
その他のエンコードに関する画像符号化回路704、音声符号化回路707の制御についても第一の実施形態と同様であり、圧縮符号化された画像および音声データはシステムエンコーダ708に入力され、多重化された後、パケット化される。
【0031】
システムエンコーダ708で多重化されたパケットを、バッファ制御回路713に入力し、バッファ712に一旦格納する。記録の際には、バッファ制御回路713は、バッファ712に格納されているパケットを蓄積媒体714に記録する。蓄積媒体714は、例えばハードディスクやDVDで構成される。
【0032】
なお、バッファ712はリング状のメモリ回路で構成され、格納されるパケットがいっぱいになったら、最初に格納したパケットから、順次重ね書きしていく。あるいは、蓄積媒体714に記録したパケットを順次消去していく。
【0033】
蓄積媒体714に記録したパケットを再生する際には、バッファ制御回路713により、蓄積媒体714から読み出したパケットをシステムデコーダ715に供給する。システムデコーダ715は、パケットを圧縮符号化画像データと圧縮符号化音声データに分離し、それぞれ画像復号化回路717、音声復号化回路718に供給する。復号化処理が施された後、画像信号は、OSD回路719にて文字情報等と重ね合わされ、画像信号ディジタル/アナログコンバータ720に供給され、アナログ画像信号として外部へ出力される。また、音声信号は、音声信号ディジタル/アナログコンバータ721供給され、アナログ音声信号が出力される。
【0034】
また、上記符号化記録再生装置を用いた符号化記録再生システムとして、図5のようなシステムが一例として考えられる。
【0035】
図5において601〜603はカメラ、604は符号化記録再生装置、605はモニタリング用ディスプレイ、606はスピーカを示す。符号化記録再生装置604に接続されたカメラ群601〜603は、各設置場所から撮影した画像と音声をアナログ信号によって符号化記録再生装置604に情報を伝送し、符号化記録再生装置604により符号化及び記録を行う。そして、符号化記録再生装置604により再生された画像および音声は、ディスプレイ605、スピーカ606により出力される。
【0036】
以上のように、本実施形態によれば、入力された画像信号に対して、画像サイズ変換が行われたとしても、符号化される画像信号の画像サイズがVGA或いはSIFかの応じてDCT係数のスキャン順を上記制御のように切り替える事によってSIF等の水平ライン数が少なくインターレース成分を含まれていない低画質の画像信号の符号化を行った時の画質の向上を実現する事ができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、画像の解像度を変更した場合であっても、画像劣化を抑制することが可能な符号化装置、これを用いた符号化記録再生装置およびシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかる符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図2】符号化方式を示すフローチャートである。
【図3】本発明の実施形態にかかる符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態にかかる符号化記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態にかかる符号化記録再生システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
100…外部入力端子
101、302、702…画像信号アナログ/ディジタルコンバータ
102、303、703…画像サイズ変換回路
103、304、704…画像符号化回路
104、305…マイク
105、306、706…音声信号アナログ/ディジタルコンバータ
106、307、707…音声符号化回路
107、308、708…システムエンコーダ
108、309、710…外部入出力I/F
109、310…制御回路
300…レンズ
301…撮像素子
601〜603…カメラ
604…符号化記録再生装置
605…ディスプレイ
606…スピーカ
701…切替回路
705…音声信号の入力回路
709…第一の制御回路
711…制御I/F
712…バッファ
713…バッファ制御回路
714…蓄積媒体
715…システムデコーダ
716…第二の制御回路
717…画像復号化回路
718…音声復号化回路
719…OSD
720、721…DAC[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an encoding device and an encoded recording / reproducing system.
[0002]
[Prior art]
MPEG (Moving Picture Expert Group) is known as an image signal encoding method, and there are MPEG2 Video (ISO / IEC13818-2) and MPEG4Video (ISO / IEC14496-2) standards.
[0003]
In the compression processing of image information in MPEG2 Video, DCT (Discrete Cosine Transform), quantization, variable length coding, and the like are performed. In this DCT processing, processing suitable for each input image can be selected depending on whether the input image has a field structure by interlaced scanning or a frame structure by progressive scanning.
[0004]
In a device that performs MPEG2 encoding, when encoding either a progressive image or an interlaced image, DCT processing according to an input image may be selected. However, in a device that performs MPEG encoding of an input image including both a progressive image and an interlaced image, if encoding is performed for one of the two, there is a problem that the image quality deteriorates when the other is an input.
[0005]
An apparatus for solving such a problem is disclosed in, for example, Reference 1. Document 1 relates to a telecine apparatus that encodes an input image including a progressive image (film material) and an interlaced image (video material). In this apparatus, it is determined whether an input image is a progressive image or an interlaced image. If the input image is a progressive image, encoding is performed by a DCT processing method using a frame DCT, and if an input image is an interlaced image, encoding is performed using a field DCT. In addition, control is performed such that the scan order of DCT coefficients is zigzag scan for an image by progressive scanning, and alternate scan for an image by interlace scanning.
[0006]
[Patent Document 1]
Re-published patent WO00 / 13418
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above document 1, when encoding image data by interlaced scanning, the scan order of DCT coefficients is fixed to alternate scan, and the DCT method is fixed to field DCT. However, in order to change the resolution of the output image after encoding, for example, a VGA (Video Graphics Array) having a first resolution (hereinafter, referred to as an image size), however, the image size of the VGA is several lines due to signal processing. Is possible, the encoding is performed after the number of vertical lines of the image is converted to the SIF (Source Input Format) size of the second image size which is approximately half the number of lines of the first image size. In this case, the image data to be encoded may not include an interlace component, and there is a problem that the image quality is deteriorated by fixing the DCT encoding method.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide an encoding device capable of suppressing image degradation even when the resolution is changed, and an encoded recording / reproducing system using the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an encoding apparatus according to the present invention comprises: an input unit that inputs an image signal; a resolution conversion unit that converts a resolution of an image signal input by the input unit; An image encoding unit capable of encoding the output image signal by a plurality of encoding systems; and an encoding system of the image encoding unit according to a resolution of the image signal converted by the resolution conversion unit. And control means for controlling the switching.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An encoding device according to an embodiment of the present invention will be described.
[0011]
FIG. 1 is a block diagram of an encoding device according to an embodiment of the present invention. In the first embodiment, an image signal input from an external imaging device is encoded by the encoding device.
[0012]
In FIG. 1, 100 is an external input terminal, 101 is an image signal analog / digital converter, 102 is an image size conversion circuit, 103 is an image encoding circuit, 104 is a microphone, 105 is an audio signal analog / digital converter, and 106 is audio encoding. A circuit, 107 is a system encoder, 108 is an external input / output interface circuit, and 109 is a control circuit.
[0013]
An image signal input from the
[0014]
The
[0015]
An audio signal input from the
[0016]
The
[0017]
First, a case where an external imaging device outputs image data including an interlace component by interlace scanning or the like will be described.
[0018]
Next, a case will be described in which image data that does not include an interlace component is output from an external imaging device by progressive scanning. The
[0019]
The compression-encoded image data and the compression-encoding audio data are input to the
[0020]
As a method of determining whether an input image signal is an image signal that does not include an interlace component by progressive scanning or an image signal that includes an interlace component by interlace scanning, the user determines whether the input signal is progressive scanning or interlace scanning. Of the input image signal, a method of adding a marker to the input image signal to identify whether the scanning is progressive scanning or interlaced scanning, and a method of determining the input image signal by using the marker. It is possible to determine whether the scanning is progressive scanning or interlaced scanning based on the temporal correlation between them.
[0021]
As described above, even when the image size of the image signal input from the
[0022]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3,
[0023]
The encoding device according to the second embodiment is different from the encoding device according to the first embodiment in that an image sensor is built-in, and an image signal output from the image sensor is interlaced by progressive scanning. The control is performed depending on whether the image signal contains no component or an image signal containing an interlace component by interlace scanning or the like.
[0024]
When the
[0025]
The other control regarding the encoding is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. In addition, the encoding method of the audio signal input from the
[0026]
As described above, according to the second embodiment, when performing the image size conversion of the image signal input from the
[0027]
Next, an encoded recording / reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that it has one or more image signal input terminals and a switching circuit capable of switching the input. Further, it is characterized by comprising a recording / reproducing unit for recording and reproducing the compression-encoded data.
[0028]
In FIG. 4,
[0029]
In the present embodiment, a method of determining whether an input image signal is an image signal that does not include an interlace component by progressive scanning or an image signal that includes an interlace component by interlace scanning or the like is the same as in the first embodiment. . Further, similarly to the first embodiment, control is performed such that the DCT processing and the scan order of the DCT coefficients are changed according to the type of the input image signal.
[0030]
The control of the
[0031]
The packets multiplexed by the
[0032]
The
[0033]
When reproducing the packet recorded in the
[0034]
As an example of an encoded recording / reproducing system using the encoded recording / reproducing apparatus, a system as shown in FIG. 5 is considered.
[0035]
In FIG. 5,
[0036]
As described above, according to the present embodiment, even if image size conversion is performed on an input image signal, the DCT coefficient is determined according to whether the image size of the image signal to be encoded is VGA or SIF. By switching the scan order of the above-mentioned control as in the above-described control, it is possible to realize an improvement in image quality when encoding a low-quality image signal having a small number of horizontal lines such as SIF and not including an interlace component.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an encoding device capable of suppressing image degradation even when the resolution of an image is changed, and an encoded recording / reproducing device and system using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an encoding method.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an encoded recording / reproducing system according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100
109, 310 ...
712
720, 721 ... DAC
Claims (15)
前記入力手段により入力された画像信号の解像度を第一の解像度あるいは第二の解像度に変換可能な解像度変換手段と、
前記解像度変換手段から出力された画像信号を複数の符号化方式で符号化することが可能な画像符号化手段と、
前記解像度変換手段により変換された画像信号の解像度に応じて前記画像符号化手段の符号化方式を切り換えるように制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする符号化装置。Input means for inputting an image signal,
Resolution conversion means capable of converting the resolution of the image signal input by the input means to the first resolution or the second resolution,
Image encoding means capable of encoding the image signal output from the resolution conversion means by a plurality of encoding schemes,
Control means for controlling to switch the encoding method of the image encoding means according to the resolution of the image signal converted by the resolution conversion means,
An encoding device comprising:
前記入力手段により入力された画像信号の解像度を変換することが可能な解像度変換手段と、
前記解像度変換手段から出力された画像信号を符号化する画像符号化手段と、前記画像符号化手段によって符号化された画像信号を外部に出力し、解像度の変更指示を入力する外部入出力I/F回路と、
入力された前記変更指示に応じて前記解像度変換手段および前記画像符号化手段を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする符号化装置。Input means for inputting an image signal,
Resolution conversion means capable of converting the resolution of the image signal input by the input means,
An image encoding unit that encodes the image signal output from the resolution conversion unit; and an external input / output I / O that outputs the image signal encoded by the image encoding unit to the outside and inputs a resolution change instruction. An F circuit,
Control means for controlling the resolution conversion means and the image encoding means according to the input change instruction;
An encoding device comprising:
前記撮像手段から出力された画像信号の解像度を変換する解像度変換手段と、前記解像度変換手段から出力された画像信号を符号化する画像符号化手段と、前記画像符号化手段によって符号化された画像信号を外部に出力し、解像度の変更指示を入力する外部入出力I/F回路と、
入力された前記変更指示に応じて前記解像度変換手段および前記画像符号化手段を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする符号化装置。Imaging means for outputting an image signal;
Resolution conversion means for converting the resolution of the image signal output from the imaging means, image coding means for coding the image signal output from the resolution conversion means, and an image coded by the image coding means An external input / output I / F circuit that outputs a signal to the outside and inputs a resolution change instruction;
Control means for controlling the resolution conversion means and the image encoding means according to the input change instruction;
An encoding device comprising:
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2002
- 2002-10-31 JP JP2002316979A patent/JP2004153588A/en active Pending
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