JP2005236356A - カラーマッチングシステム及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 アプリケーション上でカラーマッチングを行う手間を省きつつ、確実にカラーマッチングされた画像データを表示デバイスに表示することを可能とするカラーマッチングシステムを提供する。
【解決手段】 カラーマッチングシステムは、例えば画像表示装置に搭載され、表示デバイスの色特性に適合した色変換を実施する。アプリケーションの動作に伴って生成される画像データに対して、GDIなどのグラフィックスインタフェースは画像描画命令を生成し、その画像描画命令に基づいて表示画像データが生成される。表示画像データは、色管理モジュールにより色変換が施された後、表示装置の色特性を示す色属性ファイルに従って色空間の調整が行われ、表示装置上に供給される。これにより、表示装置の色再現性に適合した表示画像データが表示装置上に表示される。カラーマッチングのための色変換処理は、アプリケーション側で実行されるのではなく、OSなどのハードウェア依存部側の色管理モジュールにより実行されるので、アプリケーション側で意識することなく、適切なカラーマッチングが行われる。
【選択図】 図2
【解決手段】 カラーマッチングシステムは、例えば画像表示装置に搭載され、表示デバイスの色特性に適合した色変換を実施する。アプリケーションの動作に伴って生成される画像データに対して、GDIなどのグラフィックスインタフェースは画像描画命令を生成し、その画像描画命令に基づいて表示画像データが生成される。表示画像データは、色管理モジュールにより色変換が施された後、表示装置の色特性を示す色属性ファイルに従って色空間の調整が行われ、表示装置上に供給される。これにより、表示装置の色再現性に適合した表示画像データが表示装置上に表示される。カラーマッチングのための色変換処理は、アプリケーション側で実行されるのではなく、OSなどのハードウェア依存部側の色管理モジュールにより実行されるので、アプリケーション側で意識することなく、適切なカラーマッチングが行われる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、画像データを、表示装置の色特性に適合させて表示するためのカラーマッチングシステムに関する。
各種ソースの画像を、表示装置の色空間に適合した色特性に補正するカラーマッチングシステムが知られている。一般のカラーマッチングシステムは、ICCプロファイル(International Color Consortium Profile)を用い、アプリケーション自身がOS(Operating System)のカラーマッチングの仕組みを利用して、表示デバイス間の色変換を行うものである。ICCプロファイルは、例えばCIE L*a*b*表色系、CIE XYZ表色系などの標準色空間と、デバイスカラー(RGB又はCMYKなど)との関係を規定した3×3マトリクスや3次元テーブル、4次元テーブルなどで構成される。このため、カラーマッチングシステムの実現はアプリケーション自身に負うところが大きく、アプリケーションの開発者自身がカラーマッチングに対する十分な知識を有している必要があった。また、モニタなどのICCプロファイル自身は、ユーザによりOSが管理する場所に登録される必要があるが、その設定方法がOS毎に異なるため、カラーマッチングを実現できるユーザの数も限られているというのが実状であった。
一方で、携帯電話などに代表されるカラー液晶パネル付き組込み機器は完成体として流通されるため、組込み機器内での色再現性を実現すればよく、高度なカラーマッチングの仕組みは必要が無かった。しかし、近年では、カメラ付き携帯電話に代表されるように、画像自身がその組込み機器の表示デバイスで正確に色再現されることに加えて、他の携帯電話やネットワーク上のPCなどの表示デバイス上やプリンタ上でも正確に色が表現されることが必要とされている。このように、従来の組込み機器内だけの色再現方法に代わり、より一般的なICCプロファイルを前提としたカラーマッチングによる色再現技術が要求されている。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、アプリケーション上でカラーマッチングを行う手間を省きつつ、確実にカラーマッチングされた画像データを表示デバイスに表示することを可能とするカラーマッチングシステムを提供することを課題とする。
本発明の1つの観点では、カラーマッチングシステムは、アプリケーションからの指示に基づいて画像描画命令を生成するグラフィックスインタフェースと、所定の色変換基準データに基づいて、表示画像データの色変換を行う色管理モジュールとを備え、前記色管理モジュールは、前記表示画像データの色変換を行う色管理モジュールドライバと、前記色管理モジュールドライバと表示ドライバとの間のインターフェース処理を行う色管理モジュールエントリーと、を備えることを特徴とする。
上記のカラーマッチングシステムは、例えば画像表示装置に搭載され、表示デバイスの色特性に適合した色変換を実施する。アプリケーションの動作に伴って生成される画像データに対して、GDIなどのグラフィックスインタフェースは画像描画命令を生成し、その画像描画命令に基づいて表示画像データが生成される。表示画像データは、色管理モジュールにより色変換が施された後、表示装置の色特性を示す色属性ファイルに従って色空間の調整が行われ、表示装置上に供給される。色管理モジュールは、表示画像データの色変換を行う色管理モジュールドライバと、色管理モジュールドライバと表示ドライバとの間のインターフェース処理を行う色管理モジュールエントリーとを備える。これにより、表示装置の色再現性に適合した表示画像データが表示装置上に表示される。カラーマッチングのための色変換処理は、アプリケーション側で実行されるのではなく、OSなどのハードウェア依存部側の色管理モジュールにより実行されるので、アプリケーション側で意識することなく、適切なカラーマッチングが行われる。
上記のカラーマッチングシステムの一態様は、前記画像描画命令に従って前記表示画像データを生成するとともに、前記色管理モジュールによる色変換後の前記表示画像データを、出力装置に対応する色属性ファイルに従って処理し、出力画像データとして表示装置へ供給する前記表示ドライバを更に備えて構成することができる。
上記のカラーマッチングシステムの他の一態様では、前記グラフィックスインタフェース及び前記色管理モジュールは、単一の所定標準色空間を基準として処理を行い、前記色属性ファイルは、前記所定標準色空間に対する前記表示装置の色特性を規定している。この態様では、単一の標準色空間を基準としてカラーマッチング処理が行われるので、表示ドライバは、複数の標準色空間と表示デバイスとの間のICCプロファイルを保有する必要がなくなる。
上記のカラーマッチングシステムの他の一態様では、前記表示ドライバは、複数の表示装置の各々について前記色属性ファイルを有する。これにより、当該カラーマッチングシステムを、異なる表示デバイスとの組み合わせで使用しても、それら表示デバイスに対して適切なカラーマッチングを行うことができる。
上記のカラーマッチングシステムの他の一態様では、前記画像描画命令が前記表示画像データの拡大を伴う場合、前記表示ドライバは、前記色管理モジュールによる色変換後の表示画像データに対して拡大処理を行う。この態様では、画像の表示に拡大処理を伴う場合には、拡大処理前の画像データのサイズが小さい段階においてカラーマッチング処理を行うことにより、処理速度を向上させることができる。
上記のカラーマッチングシステムの他の一態様では、前記画像描画命令が前記表示画像データの縮小を伴う場合、前記表示ドライバは、縮小後の前記表示画像データを前記色管理モジュールによる色変換に供する。この態様では、画像の表示に縮小処理を伴う場合には、縮小処理後の画像データのサイズが小さい段階においてカラーマッチング処理を行うことにより、処理速度を向上させることができる。
また、上記のカラーマッチングシステムと、表示パネルと、前記出力画像データを前記表示パネル上に表示する制御を行う表示コントローラと、を備える画像表示装置を構成することができる。
本発明の他の観点では、カラーマッチング方法は、アプリケーションからの指示に基づいて画像描画命令を生成するインターフェース工程と、前記画像描画命令に従って前記表示画像データを生成する画像データ生成工程と、所定の色変換基準データに基づいて、前記表示画像データの色変換を行う色管理工程と、前記色管理工程による色変換後の前記表示画像データを、出力装置に対応する色属性ファイルに従って処理し、出力画像データとして表示装置へ供給する出力工程と、を備える。
このカラーマッチング方法によれば、上記のカラーマッチングシステムと同様に、アプリケーションの動作に伴って生成される画像データに対して、GDIなどのグラフィックスインタフェースは画像描画命令を生成し、その画像描画命令に基づいて表示画像データが生成される。表示画像データは、色管理モジュールにより色変換が施された後、表示装置の色特性を示す色属性ファイルに従って色空間の調整が行われ、表示装置上に供給される。これにより、表示装置の色再現性に適合した表示画像データが表示装置上に表示される。カラーマッチングのための色変換処理は、アプリケーション側で実行されるのではなく、OSなどのハードウェア依存部側の色管理モジュールにより実行されるので、アプリケーション側で意識することなく、適切なカラーマッチングが行われる。
本発明の他の観点では、カラーマッチングプログラムは、コンピュータ上で実行されることにより、前記コンピュータを、アプリケーションからの指示に基づいて画像描画命令を生成するグラフィックスインタフェース、所定の色変換基準データに基づいて、表示画像データの色変換を行う色管理モジュール、前記画像描画命令に従って前記表示画像データを生成するとともに、前記色管理モジュールによる色変換後の前記表示画像データを、出力装置に対応する色属性ファイルに従って処理し、出力画像データとして表示装置へ供給する表示ドライバ、として機能させることを特徴とする。
このカラーマッチングプログラムをコンピュータ上で実行することにより、上記のカラーマッチングシステムを実現することができる。
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態について説明する。
[画像表示装置]
図1に本発明のカラーマッチングシステムを適用した画像表示装置100の概略構成を示す。表示装置100は、例えば携帯電話やPDAなど、表示デバイスを備えた端末装置とすることができる。但し、本発明の適用がこれらに限定されるものではない。
図1に本発明のカラーマッチングシステムを適用した画像表示装置100の概略構成を示す。表示装置100は、例えば携帯電話やPDAなど、表示デバイスを備えた端末装置とすることができる。但し、本発明の適用がこれらに限定されるものではない。
画像表示装置100は、大別して、画像処理装置10と、表示装置20により構成される。画像処理装置10は、外部から供給される画像データD1、又は、装置内部に記憶されている画像データなどに対してカラーマッチング処理を施して表示画像データD2を生成し、表示装置20へ供給する。具体的には、画像処理装置10は、CPU12、ROM14、RAM16、VRAM18などを備える。
ROM14には、画像処理装置10の基本的な制御を司るOS、及び、各種のアプリケーションプログラムなどが記憶されている。RAM16には、各種のアプリケーションソフトウェアや、画像データなどが記憶される。また、RAM16の一部は画像処理装置10によるカラーマッチング処理における作業メモリとして利用することができる。VRAM18は、画像処理装置10によるカラーマッチング処理後の表示画像データD2を記憶する画像メモリである。CPU12は、ROM14に記憶されたOSやアプリケーションプログラムを実行することにより、後述のカラーマッチング処理を含む各種の処理、制御を行う。
一方、表示装置20は、画像処理装置10から供給された表示画像データD2を表示パネル22に表示するものである。表示パネル22は、例えば液晶パネルなどとすることができるが、それに限定されるものではない。表示コントローラ24は、表示画像データD2に基づいて表示パネル22の画素などの駆動信号を生成し、これを表示パネル22に供給して表示パネル22を駆動する。これにより、表示パネル22には、画像処理装置10から供給された表示画像データD2に対応する画像が表示される。
図2に、画像処理装置10のソフトウェア構成図を示す。画像処理装置10は、主としてソフトウェア構成としては、OS30と、アプリケーション25と、表示ドライバ40とを備える。これらの構成要素は、図1に示すCPU14がROM14やRAM16に記憶されたOS、アプリケーションプログラムなどを実行することにより実現される。具体的に、アプリケーション25は、CPU12がアプリケーションプログラムを実行することにより構成される。OS30は、グラフィックスデバイスインタフェース(以下、「GDI」と記す。)32と、色管理モジュール(以下、「CMM:Color Management Module」と記す)エントリー34と、色管理モジュール(CMM)ドライバ36とを備える。CMMエントリー34と、CMMドライバ36は色管理モジュール(CMM)を構成する。
GDI32は、画像表示において表示装置やプリンタなどの出力デバイスを制御するソフトウェアであり、具体的には、アプリケーション25の出力に基づいて画像描画命令を生成し、表示ドライバ40へ供給する。表示ドライバ40は、画像描画命令に従って表示画像データを生成する。
CMMエントリー34とCMMドライバ36で構成されるCMMは、GDI32による画像描画命令に応じて表示画像データの色管理を行う。CMMドライバ36は、例えばsRGBなど、1つの標準色空間における色変換基準データを例えば3次元ルックアップテーブル(LUT)などの形態で保持しており、その色変換基準データに基づいて表示ドライバ40から供給された表示画像データの色変換を行う。CMMエントリー34は、表示ドライバ40とCMMドライバ36との間のデータフォーマットの調整、その他のインタフェース処理を実行する。即ち、表示ドライバ40から出力された表示画像データはCMMエントリー34を介してCMMドライバ36へ供給される。CMMドライバ36は、表示画像データに対して必要な色変換処理を施し、色変化処理後の表示画像データをCMMエントリー34を介して表示ドライバ40へ送る。
表示ドライバ40は、表示装置20内の表示パネル22などの表示デバイスの色特性に応じた色属性ファイルであるICCプロファイル41を保有している。ICCプロファイル41とは、表示パネルなどの表示デバイス毎の色属性を記述したファイルであり、表示デバイス毎に用意される。表示ドライバ40は、CMMにより必要な色変換処理がなされた表示画像データに対して、表示装置20に対応するICCプロファイル41を用いて、表示パネル22の色特性に適合させるための色変換その他の処理を行い、表示装置20へ供給する。即ち、表示ドライバ40は、ICCプロファイル41に基づいて、表示画像データを出力デバイスである表示装置20の色特性に適合させる処理を行う。
表示ドライバ40は、複数の表示デバイスに対するICCプロファイル41を保有することができる。即ち、色特性の異なる複数の表示パネルに対応する複数のICCプロファイルを保有することができる。そうすることにより、画像処理装置10は、対応するICCプロファイルが表示ドライバ40内に保有されている表示パネル22を使用する限り、正しい色再現が可能となる。即ち、画像処理装置10に対して、異なる色特性を有する表示装置20を組み合わせて使用しても、正しい色再現が可能となる。
上記の構成において、OS30及び表示ドライバ40は、単一の標準色空間(例えばsRGB)上において処理を行うように構成されている。即ち、GDI32はアプリケーションからsRGBの画像を受け取る。この際、アプリケーション25が扱う画像がsRGBである場合、アプリケーション25はそのsRGB画像をそのままGDI32へ供給すればよい。一方、アプリケーション25が扱う画像がsRGB以外の色空間である場合には、アプリケーション(又はミドルウェアなど)がその色空間へのカラーマッチングを行ってからGDI32へ画像を供給すればよい。
OS30内部では、CMMによる色管理は全てsRGB上で行われる。即ち、CMMドライバ36はsRGB上でカラーマッチングのための色変換処理を実施し、色変換後の表示画像データを表示ドライバ40へ供給する。このように、OS30内部における色管理処理を単一の標準色空間上でのみ行うこととしているので、表示ドライバ40は、その単一の標準色空間と表示デバイスの色空間との関係を規定するICCプロファイルのみを保有すれば足りることとなり、個々の表示デバイスに対して複数の標準色空間についてのICCプロファイルを保持する必要がなくなるという利点がある。
なお、表示ドライバ40は、ソフトウェアドライバであってもよく、アクセラレータなどを用いたハードウェアドライバであってもよい。
[カラーマッチング処理]
次に、本発明に係るカラーマッチングを含む画像処理の実施例について説明する。図3に画像処理のフローチャートを示す。図3に示す処理は、基本的には図2に示す表示ドライバ及びCMMにより実行される。なお、以下では、GDI32から供給されるGDI命令が“BitBlt”である場合の例について説明するが、他の命令であっても同様の手順により処理が行われる。
次に、本発明に係るカラーマッチングを含む画像処理の実施例について説明する。図3に画像処理のフローチャートを示す。図3に示す処理は、基本的には図2に示す表示ドライバ及びCMMにより実行される。なお、以下では、GDI32から供給されるGDI命令が“BitBlt”である場合の例について説明するが、他の命令であっても同様の手順により処理が行われる。
まず、アプリケーション25からGDI32に画像データが転送され、GDI32がGDI命令を生成して表示ドライバ40へ供給する。表示ドライバ40はこれを受信し、GDI命令を解析し(ステップS10)、そのGDI命令が“BitBlt”であるか否かを判定する(ステップS12)。ここで、GDI命令“BitBlt”は、例えば、
BitBlt(Bitmap, X1, Y1, X2, Y2)
の引数を有する命令であり、変数X1, Y1, X2, Y2により規定される領域にBitmapで規定されるビットマップデータを配置する命令であるとする。
BitBlt(Bitmap, X1, Y1, X2, Y2)
の引数を有する命令であり、変数X1, Y1, X2, Y2により規定される領域にBitmapで規定されるビットマップデータを配置する命令であるとする。
GDI命令が“BitBlt”である場合(ステップS12:Yes)、表示ドライバ40は生成された表示画像データをCMMエントリー34を介してCMMドライバ36へ供給し、カラーマッチングのための色変換を行う(ステップS14)。次に、表示ドライバ40は、色変換後の表示画像データをラスタライズしてラスタデータに展開し(ステップS16)、それをVRAM18へ転送する(ステップS18)。
一方、GDI命令が“BitBlt”でない場合(ステップS12;No)、表示ドライバ40は基本的に同様の処理により、他のGDI命令に対する処理を実施する。こうして、画像処理が終了する。
こうして、VRAM18に転送された表示画像データ(ラスタデータ)は、表示装置20へ転送され、表示コントローラ24の制御下で表示パネル22に表示される。
なお、ステップS16におけるラスタライズは、表示ドライバ40がソフトウェアドライバである場合はソフトウェア処理として実行され、表示ドライバ40がハードウェアドライバである場合はハードウェア処理として実行される。ここで、本発明のカラーマッチング処理では、画像データをラスタライズしてVRAMへ転送する前に、画像データのみにカラーマッチングを施すので、その後のラスタライズ処理がソフトウェア処理であるかハードウェア処理であるかに拘わらず同一の処理結果を得ることができる。特に、本発明の画像表示装置100において、写真画像やイラストなどの画像データをカラーマッチングを行った上で表示パネルに表示する場合、表示ドライバ40及びCMMはアプリケーションから転送される画像データのみを上記のフローチャートに従ってカラーマッチング処理することにより、表示パネルの色空間に適合した正確な表示画像データを得ることができる。
次に、画像データの拡大又は縮小を含む表示処理の実施例について説明する。図4に、画像データの拡大又は縮小を含む場合の“BitBlt”処理のフローチャートを示す。なお、この処理は、図3に示す処理と同様、基本的に表示ドライバ40及びCMMにより実行される。
BitBlt命令で最終的に画像がラスタライズされ、VRAMに転送されるまでに、ソース画像のサイズを指定のサイズに拡大又は縮小しなければならないことがある。以下の例では、カラーマッチングの処理速度を向上させるため、画像の拡大と縮小の場合について、画像データのサイズが小さい段階でカラーマッチング処理を実施する。
まず、表示ドライバ40はGDI32から“BitBlt”のGDI命令を受け取ると、その命令に基づいて画像の拡大を伴うか否かを判定する(ステップS32)。画像の拡大を伴う場合、CMMエントリー34及びCMMドライバ36から構成されるCMMは拡大前の画像データに対してカラーマッチングのための色変換を行う(ステップS34)。そして、表示ドライバ40は、色変換後の画像データを拡大し(ステップS36)、ラスタライズし(ステップS42)、VRAM18へ転送する(ステップS44)。
一方、画像の縮小である場合、まず表示ドライバ40がカラーマッチングに先だって画像の縮小を行う(ステップS38)。そして、縮小された画像データに対してCMMがカラーマッチングのための色変換を行う(ステップS40)。その後、色変換された画像データを表示ドライバ40がラスタライズし(ステップS42)、VRAM18へ転送する(ステップS44)。
このように、画像データの拡大又は縮小を伴う場合には、画像データサイズの小さい段階でカラーマッチングを行うことにより、カラーマッチング処理の負荷を軽減し、処理を迅速化することができる。このような処理も、図2に示す本発明の構成を利用し、アプリケーション側ではなく、OS側のCMMや表示ドライバによりカラーマッチング処理を実行することにより可能となる。
画像データの拡大又は縮小は、例えばあるサイズの画像データを、異なる表示サイズを有する表示装置に表示する場合や、一旦特定の表示装置に表示した後でその画像データを必要に応じて拡大、縮小する場合などに行われる。
以上説明したように、本発明のカラーマッチング処理では、アプリケーション側でカラーマッチングを行うのではなく、機器を制御するためのハードウェア依存部(OS側)で表示デバイスの色再現空間に適合したカラーマッチングを行うので、アプリケーション開発者や表示装置のユーザが意識することなく、適切なカラーマッチングが可能となる。なお、自然画などの画像データの場合と異なり、線、文字、矩形形状の描画、塗りつぶし命令などについては通常はアプリケーション上でカラーマッチング処理を行うことは少ないが、本発明のカラーマッチング処理によれば、そのようなものについてもGDI経由で描画色が指定されるため、表示デバイスにふさわしい色を再現することが可能となる。
なお、本発明によるカラーマッチング処理は、入力装置(例えばCCDカメラ)、出力装置(例えばLCD)、コンテンツ(外部からの情報提供者からの画像)、その他、デジタルカメラで撮影した画像など、各種の画像データを対象とすることができる。
10 画像処理装置、 12 CPU、14 ROM、 16 RAM、 18 VRAM、 20 表示装置、 22 表示パネル、 24 表示コントローラ、 25 アプリケーション、 32 GDI、 34 CMMエントリー、 36 CMMドライバ、 40 表示ドライバ、 41 ICCプロファイル
Claims (9)
- アプリケーションからの指示に基づいて画像描画命令を生成するグラフィックスインタフェースと、
所定の色変換基準データに基づいて、表示画像データの色変換を行う色管理モジュールとを備え、
前記色管理モジュールは、
前記表示画像データの色変換を行う色管理モジュールドライバと、
前記色管理モジュールドライバと表示ドライバとの間のインターフェース処理を行う色管理モジュールエントリーと、を備えることを特徴とするカラーマッチングシステム。 - 前記画像描画命令に従って前記表示画像データを生成するとともに、前記色管理モジュールによる色変換後の前記表示画像データを、出力装置に対応する色属性ファイルに従って処理し、出力画像データとして表示装置へ供給する前記表示ドライバを更に備えることを特徴とする請求項1に記載のカラーマッチングシステム。
- 前記グラフィックスインタフェース及び前記色管理モジュールは、単一の所定標準色空間を基準として処理を行い、前記色属性ファイルは、前記所定標準色空間に対する前記表示装置の色特性を規定していることを特徴とする請求項1に記載のカラーマッチングシステム。
- 前記表示ドライバは、複数の表示装置の各々について前記色属性ファイルを有することを特徴とする請求項3に記載のカラーマッチングシステム。
- 前記画像描画命令が前記表示画像データの拡大を伴う場合、前記表示ドライバは、前記色管理モジュールによる色変換後の表示画像データに対して拡大処理を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカラーマッチングシステム。
- 前記画像描画命令が前記表示画像データの縮小を伴う場合、前記表示ドライバは、縮小後の前記表示画像データを前記色管理モジュールによる色変換に供することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のカラーマッチングシステム。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載のカラーマッチングシステムと、
表示パネルと、
前記出力画像データを前記表示パネル上に表示する制御を行う表示コントローラと、を備えることを特徴とする画像表示装置。 - アプリケーションからの指示に基づいて画像描画命令を生成するインターフェース工程と、
前記画像描画命令に従って前記表示画像データを生成する画像データ生成工程と、
所定の色変換基準データに基づいて、前記表示画像データの色変換を行う色管理工程と、
前記色管理工程による色変換後の前記表示画像データを、出力装置に対応する色属性ファイルに従って処理し、出力画像データとして表示装置へ供給する出力工程と、を備えることを特徴とするカラーマッチング方法。 - コンピュータ上で実行されることにより、前記コンピュータを、
アプリケーションからの指示に基づいて画像描画命令を生成するグラフィックスインタフェース、
所定の色変換基準データに基づいて、表示画像データの色変換を行う色管理モジュール、
前記画像描画命令に従って前記表示画像データを生成するとともに、前記色管理モジュールによる色変換後の前記表示画像データを、出力装置に対応する色属性ファイルに従って処理し、出力画像データとして表示装置へ供給する表示ドライバ、として機能させることを特徴とするカラーマッチングプログラム。
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