JP2005507219A - フレームアドバンス及びスライドショウのトリックモード - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、ビデオシステム全般に関し、より詳細には、デジタル形式でエンコードされたビデオ系列を記録又は再生するビデオシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
デジタルテレビジョン(DTV)及び高精細テレビジョン(HDTV)は、今日の家庭用電子製品の市場において注目されている。これらのタイプのテレビジョンの多くの購入者は、先に記録された番組を視聴したり、該購入者の好みの番組を記録したりするために、デジタルビデオディスク(DVD)レコーダ又はプレーヤのような、デジタルビデオレコーダ又はプレーヤも購入する。特に、DTV(又はHDTV)とデジタルビデオレコーダ又はプレーヤとの組み合わせは、ホームシアター娯楽システムの統合された部分となる。
【0003】
デジタルビデオレコーダ又はプレーヤは、MPEG(Moving Picture Expert Group)デコーダを一般に含んでおり、このデコーダは、レコーダ又はプレーヤが再生するディスクに記憶されたデジタル形式でエンコードされたマルチメディアデータをデコードする。デジタルビデオレコーダ又はプレーヤが従来の(DTVではない、又はHDTVではない)テレビジョンに接続された場合、デジタル形式でエンコードされた信号は、従来のテレビジョンに表示される前に、デジタルビデオレコーダ又はプレーヤのMPEGデコーダによりデコードされる。しかし、多くのDTVは、それ自身のMPEGデコーダを含んでおり、デジタルビデオレコーダ又はプレーヤの大部分におけるMPEGデコーダは、かかるテレビジョンのビデオ信号のデコードを扱うことができない。かかるように、デジタルビデオレコーダ又はプレーヤがDTVに接続された場合、ディスクから読み出されたビデオ信号は、DTVのデコーダで遠隔的にデコードされる。このシステム構成は、リモートデコーダ構成と呼ばれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、デジタル形式でエンコードされた信号をリモートDTVデコーダによりデコードすることには、重要な問題が存在する。特に、このタイプの構成においてトリックモードを実行することは非常に困難である。たとえば、トリックモードは、ビデオ信号における多数のピクチャを繰り返すこと場合がある。デジタルビデオレコーダとDTVとの間の帯域幅は制限されているため、DTVに供給されている信号におけるピクチャを繰り返すことで、信号のビットレートが転送チャネルの最大ビットレートの限度を超える可能性がある。この問題は、ピクチャがイントラ(I)ピクチャ又は予測(P)ピクチャである場合には更に深刻なものとなる。これは、Iピクチャ及びPピクチャが比較的多くのビット数でエンコードされているためである。
【0005】
さらに、フリーズ又はポーズコマンド、フレーム又はフィールドアドバンス或いはフレーム又はフィールドスライドショウのような所定のトリックモードのコマンドで問題となる可能性がある。一般に、フリーズコマンドは、ユーザにより必ずしも正確に選択されたピクチャではない場合があるピクチャに関する停止及び開始を含んでいる。たとえば、プロダクト設計者は、参照画像のみに関してフリーズすることを選択する場合がある。フレームアドバンスのコマンドは、それぞれのフレームがユーザにより選択された時間期間で停止される点でより正確である。それぞれのフレームが所定期間について停止される点でスライドショウとして知られるフレームアドバンスの様々な形態もまた正確である。また、スライドショウは、非常に低速な順方向のトリックモードとして考えられる場合がある。これらのトリックモードは、制限されていない期間について、又はMPEG技術で容易にサポートされない期間について、それぞれのフレーム(又はフィールド)を停止する能力を要求する場合がある。アドバンス又はスライドショウのトリックモードが始動されたときに問題が生じ、トリックモードを実際にどの位の長さを持続するかを正確に判断する方法が存在しない。結果的に、このタイプのトリックモードの間に特定のピクチャを何回表示するかを計算することは不可能である。この不確かさは、DTVにおけるデコーダに転送されているピクチャの表示順序に干渉する可能性がある。これは、DTVデコーダがデジタルビデオレコーダの制御下になく、フリーズ、アドバンス又はスライドショウのトリックモードが始動されていることを知る方法を有していないためである。さらに、かかるトリックモードの期間が予め設定されているときであっても、Bフレームを繰り返すことを利用するトリックモードは、デコーダにより順序付けされるピクチャに関連する誤差を生じる可能性がある。したがって、システムの費用又は複雑さを増加することなしに、先に説明された制限を克服するための方法及びシステムが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、ビデオ信号にトリックモードを実行する方法に関する。本方法は、トリックモードのコマンドを受信するステップ、該トリックモードのコマンドに応答して、トリックモードのビデオ信号を形成するため、該ビデオ信号におけるあるピクチャを繰り返すステップ、該繰り返されているピクチャが双方向予測ピクチャであるかを判定するステップ、及び該繰り返されているピクチャが双方向予測ピクチャである場合、上記繰り返すステップを所定回数に制限するステップを含んでいる。
【0007】
本発明の別の態様では、ビデオ信号にトリックモードを実行する方法は、アドバンスのトリックモードのコマンドを受信するステップ、及び該アドバンスのトリックモードのコマンドに応答して、トリックモードのビデオ信号を形成するため、該ビデオ信号における双方向予測ピクチャを繰り返すステップを含んでいる。ここで、双方向予測ピクチャは、表示インジケータの値を有する表示インジケータを含んでいる。本方法は、該繰り返されている双方向予測ピクチャの表示インジケータを所定の値に設定するステップ、及び該ビデオ信号の次のピクチャの表示インジケータを別の所定の値に設定するステップをさらに含んでいる。
【0008】
また、本発明は、ビデオ信号にトリックモードを実行するためのシステムに関する。本システムは、記憶媒体からデータを読み出して該ビデオ信号を出力するためのコントローラ、及びプロセッサを備えている。プロセッサは、(アドバンスのトリックモードのコマンドのような)トリックモードのコマンドを受信し、該トリックモードのコマンドに応答してトリックモードのビデオ信号を形成するため、該ビデオ信号における(双方向予測ピクチャのような)ピクチャを繰り返すためにプログラムされている。ここで、ピクチャは、表示インジケータを含んでいる。プロセッサは、該繰り返されるピクチャの表示インジケータを原画像(original picture)に与えられる値に設定するためにさらにプログラムされている。代替的に、プロセッサは、双方向予測ピクチャが繰り返される回数を所定の回数に制限するためにプログラムされている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の構成に係る、様々な最新の動作機能を実現するためのシステム100は、図1のブロック図に示されている。しかし、本発明は、図1に例示される特定のシステムに限定されるものではなく、本発明は、デジタル形式でエンコードされた信号を受けて、該信号を表示装置に転送可能な任意の他のシステムで実施することができる。さらに、システム100は、任意の特定のタイプの記憶媒体からデータを読み出すこと、又は該任意の特定のタイプの記憶媒体にデータを書き込むことに限定されず、デジタル形式でエンコードされたデータを記憶可能な任意の記憶媒体をシステム100で使用することができる。
【0010】
システム100は、コントローラ110を含んでおり、このコントローラ110は、記憶媒体112からデータを読み出し、又は該記憶媒体112にデータを書き込む。また、システム100は、サーチエンジン114、マイクロプロセッサ116及び表示装置118を有している。サーチエンジン114は、記憶媒体112から読み出されたビデオ信号において1以上の特定のタイプのピクチャを探すために適切なソフトウェア及び回路を含んでいる。マイクロプロセッサ116がコントローラ110及びサーチエンジン114の動作を制御可能とするために、制御回路及びデータインタフェースを設けることもできる。マイクロプロセッサ116により実行される従来の動作のために、適切なソフトウェア又はファームウェアをメモリに設けることができる。さらに、本発明の手順に従って、マイクロプロセッサ116用のプログラムルーチンを設けることができる。
【0011】
なお、サーチエンジン114及びマイクロプロセッサ116の全部又は一部は、本発明が意図する範囲でプロセッサ120とすることができる。さらに、コントローラ110、サーチエンジン114及びマイクロプロセッサ116の全部又は一部は、本発明が意図する範囲でビットストリームソース122とすることができる。1つの構成では、表示装置118は、記憶媒体112から読み出され、ビットストリームソース122で処理された任意のビデオ信号の全部又は一部をデコードするために自身のデコーダ119を含んでいる。この特定の構成では、ビットストリームソース122におけるデコーダ(図示せず)は、記憶媒体112から読み出されたビデオ信号を典型的にデコードしない。この特定の実施の形態は、リモートデコーダ構成と呼ばれ、表示装置118におけるデコーダ119は、リモートデコーダと呼ばれる。なお、本発明は、この構成に限定されず、他の適切なシステムで本発明を実施することができる。
【0012】
動作において、コントローラ110は、複数のデジタル形式でエンコードされたピクチャを含むビデオ信号を記憶媒体112から読み出す。1つの構成では、マイクロプロセッサ116がトリックモードのコマンドを受信した場合、マイクロプロセッサ116は、ビデオ信号におけるあるピクチャをデコーダ119に繰り返し転送し、トリックモードのビデオ信号を形成する。マイクロプロセッサ116は、繰り返すべきピクチャの繰り返し又は複製を転送することで、繰り返し処理を実行する。トリックモードの間に繰り返されるべきピクチャのこれら複製は、次に繰り返されるピクチャと呼ばれる。本発明の1つの態様では、繰り返されるピクチャは、双方向予測(B)ピクチャであり、トリックモードは、(フレーム又はフィールドアドバンスのような)アドバンスのトリックモード又はスライドショウのトリックモードである。
【0013】
トリックモードの間、繰り返されるピクチャは、表示装置118で(次に繰り返されるピクチャの使用を通して)繰り返し表示される。さらに、このピクチャ及び次に表示されるピクチャは、表示インジケータを含んでおり、この表示インジケータは、少なくともビデオ信号における他のピクチャと相対的に、あるピクチャがいつ表示されるかをデコーダ119が判定するために一般に使用される。1つの構成では、マイクロプロセッサ116は、繰り返されるピクチャ及び次に繰り返されるピクチャの表示インジケータを所定の値に設定し、意図された表示順序を反映する。繰り返されるピクチャの表示インジケータの所定の値は、次に繰り返されるピクチャの表示インジケータの所定の値と同じである。あるピクチャの表示インジケータは、時間参照フィールドである。さらに、マイクロプロセッサ116は、トリックモードの間に繰り返されるピクチャを予測するために使用される場合がある参照フレームの表示インジケータを所定の値に設定する。さらに、双方向予測ピクチャ(Bピクチャ)がトリックモードの間に繰り返される場合、以下に説明されるような特別の考慮が含まれる。一般に、本発明の1つの態様に係るリモートデコーダは、繰り返されるピクチャを取り扱う。リモートデコーダのなかには、次に繰り返されるピクチャが、先行して繰り返されるピクチャよりも大きな時間参照フィールドを有することを要求する場合がある。かかる例では、増加する時間参照フィールド(すなわち表示インジケータ)を有する繰り返されるピクチャを利用した本発明の代替的な実施の形態がより適切である場合がある。本発明の全体の動作は、以下に更に詳細に説明される。
【0014】
[双方向予測フレームでのトリックモードの実行]
図2は、Bピクチャにトリックモードが実行される1つのやり方を示すフローチャート200を例示している。1つの構成では、本発明は、リモートデコーダ構成で実施される。本発明によれば、リモートデコーダ構成は、ビデオ信号の少なくとも1部のピクチャが、デコーダにピクチャを供給しているビットストリームソースの外部にあって、該ビットストリームソースの制御下にないデコーダによりデコードされる任意のシステムである。例として、ビットストリームソースは、光記憶媒体からマルチメディアデータを読出して、転送チャネルを通して、このデータをデジタルテレビジョンに転送する光記憶媒体のプレーヤ又はレコーダである。このデジタルテレビジョンは、それ自身のデコーダを含んでいる。しかし、本発明は、この例すなわちリモートデコーダ構成であっても限定されるものではなく、任意の他の適切なシステム又は構成で本発明を実施することができる。
【0015】
ステップ202で、トリックモードのコマンドが受信される。1つの構成では、トリックモードのコマンドは、フレームアドバンス、フィールドアドバンス(フィールドピクチャを利用)、又はスライドショウのトリックモードのコマンドである。本発明によれば、フレームアドバンス、フィールドアドバンス、又はスライドショウのトリックモードは、ビデオ信号における特定のピクチャが視聴者により決定された時間に表示装置で繰り返し表示されるトリックモードである。本発明は、アドバンス又はスライドショウのトリックモードの観点で主に説明するが、任意の他の適切なトリックモードで本発明を実施することができる。判定ブロック203で、繰り返されるピクチャがBピクチャであるかが判定される。トリックモードのコマンドが一旦受信されると、ステップ204で、ビデオ信号におけるピクチャが繰り返され、トリックモードのビデオ信号が形成される。繰り返されるピクチャがBピクチャではない場合、ステップ208で、該ピクチャに他の処理が行われる。
【0016】
1つの構成では、さらに先に説明したように、ステップ203で、繰り返されるピクチャがBピクチャではない場合、このピクチャの繰り返し又は複製(次に繰り返されるピクチャと呼ばれる)が所定の繰り返し回数に制限される。好ましくは、所定の繰り返しフレームの回数は、所与の規格のグループ・オブ・ピクチャで許容される最大のピクチャ数に設定される。たとえば、予測距離が2(M=2)に等しいとき、所定の回数は1023(又は34秒)に設定され、予測距離が3(M=3)に等しいとき、所定の回数は511(又は17秒)に設定される。ここで、フレームレートは毎秒30フレームである。これらの制限が適所にない場合、フレームアドバンスのトリックモードは、I又はPピクチャのようなアンカーフレームすなわち参照フレームのみを使用することが勧められる。さらに、繰り返されるピクチャ及び次に繰り返されるピクチャは、表示インジケータを含んでいる。本発明が増加される表示インジケータすなわち時間参照フィールドをもつ繰り返されるピクチャを有している場合、グループ・オブ・ピクチャ(GOP)での最後のピクチャにおける表示インジケータをGOPで許容される最大のピクチャ数に制限すること、特定のデコーダのパラメータに干渉することを回避するため、GOPでの他のピクチャにおける時間参照フィールドに対して必要な調節を行うことが好ましい。たとえば、デコーダは、受信された双方向予測ピクチャが最後の2つの時間参照フィールドの間にある時間参照フィールドを有すること、及び/又は受信された双方向予測ピクチャの時間参照フィールドが該受信された双方向予測ピクチャに先行するピクチャよりも大きな値を有することを要求する場合がある。時間参照フィールドの値を繰り返すことが許容されないシナリオでのスローモーションのトリックモードでは、本発明の別の態様によれば、GOPでのそれぞれのピクチャは同じ回数について繰り返され、繰り返される回数は、たとえば、GOPで許容される最大ピクチャ数(たとえば1023)をGOPでのピクチャ数(N)で割った数1023/Nにより制限される。
【0017】
ステップ212で、繰り返されるピクチャの表示インジケータは、繰り返される原画像の表示インジケータの値のような所定の値に選択的に設定される。ステップ214で、繰り返されるピクチャの次に繰り返されるピクチャの表示インジケータは、1023のような別の所定の値に設定される。かかるように、トリックモードの間に表示されるピクチャのそれぞれの表示インジケータの値は、同じであるか、又はたとえば1022までインクリメントすることができる。先に説明したように、表示インジケータは、時間参照フィールドである。時間参照フィールドは、一般に10ビットのフィールドであり、デジタル形式でエンコードされたピクチャのピクチャヘッダに配置される。このフィールドは、通常、整数値を有しており、デコーダのなかには、この値に依存して、あるピクチャをいつ表示すべきかを判断するものがある。しかし、本発明は、この点に関して限定されるものではなく、他の適切な表示インジケータを使用して意図された表示順序を反映することができる。
【0018】
ステップ210からステップ214で説明された処理の例が以下に説明される。図3を参照して、典型的なグループ・オブ・ピクチャ(GOP)構造300が表示順序で示されている。GOPは、Bピクチャ、予測(P)ピクチャ及びイントラ(I)ピクチャを含んでいる。下付き番号は、それぞれのピクチャの時間参照フィールドの整数値を表しており、少なくとも通常の再生の間に、GOPにおける他のピクチャと相対的に、特定のピクチャがいつ表示されるかを示している。たとえば、GOPにおける第一のピクチャB0は、最初に表示され、次にピクチャB1,I2等が続く。当業者であれば、本発明はこの特定のタイプのGOPに限定されるものではなく、時間参照フィールドの整数値がこれら特定の値に限定されるものではないことを理解されるであろう。
【0019】
当該技術分野で知られているように、デコード及び表示のためにBピクチャを転送するとき、Bピクチャが予測される2つの参照画像がデコーダに送出され、Bピクチャの前でデコードされる必要がある。参照画像が一旦デコードされると、Bピクチャをデコードすることができ、それらの表示順序に従ってピクチャが表示される。表示順序は、時間参照フィールドの整数値から得られる。例として、参照画像がPピクチャP5及びP8であり、BピクチャB6がデコードされて表示される場合、ピクチャP5及びP8が最初にデコードされ、続いてピクチャB6がデコードされる。しかし、表示順序は、P5、B6及びP8のようになる(便宜上、この例は、ピクチャB7を無視している)。
【0020】
この例を続けて、意図された表示順序を反映するため、ピクチャP5の時間参照フィールドの整数値は所定の値5に設定される。ピクチャB6の時間参照フィールドの整数値は6に設定され、ピクチャP8の時間参照フィールドの整数値は8に設定される。参照画像がデコーダに転送されて、ピクチャB6の前でデコードされるとき、該参照画像の時間参照フィールドの値は、ピクチャB6の時間参照フィールドの値の前に設定される。
【0021】
かかる処理は、アドバンスのトリックモード又はスライドショウのトリックモードのような、フリーズに関連されるトリックモードがピクチャB6(又はその種の任意の他のBピクチャ)に実行される場合に問題となる。特に、ピクチャB6が繰り返されるとき、次に繰り返されるピクチャのそれぞれの時間参照フィールドの値は、それらの意図された表示順序を反映するために設定される。したがって、ピクチャB6の次に繰り返されるピクチャの時間参照フィールドの値は、一般にフリーズに関連されるトリックモードの間で1ずつ増加される。先に説明されたように、参照画像P8の時間参照フィールドの整数値は、同じままであり、フリーズに関連されるトリックモードが一旦停止されると、特にデコーダが遠隔的に配置されている場合、デコーダはトリックモードが始動されていることを知らないため、ピクチャP8は順序が狂って表示される場合がある。
【0022】
本発明の構成によれば、ピクチャB6の整数値は6に設定され、ピクチャB6の次に繰り返されるピクチャの時間参照フィールドの整数値も値6に設定されるか、所定の値までインクリメントされる。
【0023】
本明細書で開示される実施の形態と共に本発明が説明されてきたが、上述された説明は、例示を目的としており、特許請求の範囲で定義されるような本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明に係る、アドバンス又はスライドショウのトリックモードを実行するシステムのブロック図である。
【図2】本発明に係る、アドバンス又はスライドショウのトリックモードを実行するシステムのブロック図である。
【図3】表示インジケータにおける典型的なグループ・オブ・ピクチャを示す図である。
Claims (24)
- ビデオ信号にトリックモードを実行する方法であって、
トリックモードのコマンドを受信するステップと、
該トリックモードのコマンドに応答して、トリックモードのビデオ信号を形成するために該ビデオ信号におけるピクチャを繰り返すステップと、
繰り返されているピクチャが双方向予測ピクチャであるかを判定するステップと、
該繰り返されているピクチャが双方向予測ピクチャである場合に、該繰り返すステップを所定の回数に制限するステップと、
を備える方法。 - 該トリックモードは、フレームアドバンスのトリックモードを備える、
請求項1記載の方法。 - 該繰り返されている双方向予測ピクチャの次に隣り合うピクチャの表示インジケータを所定の値に設定するステップをさらに備える、
請求項1記載の方法。 - 該表示インジケータは、整数値を有する時間参照フィールドを備える、
請求項1記載の方法。 - 該トリックモードは、スライドショウのトリックモードである、
請求項1記載の方法。 - 該所定の回数は、所与の規格のグループ・オブ・ピクチャで許容される最大数に設定される、
請求項1記載の方法。 - 該トリックモードは、フィールドアドバンスのトリックモードを備え、ピクチャにおけるそれぞれのフィールドは、次のフィールドがデコードされるまで繰り返し表示される、
請求項1記載の方法。 - 該トリックモードのビデオ信号の少なくとも1部は、リモートデコーダによりデコードされる、
請求項1記載の方法。 - 該繰り返されているピクチャのそれぞれの時間参照フィールドを連続的に増加し、グループ・オブ・ピクチャにおける最後のピクチャの時間参照フィールドを所与の規格のグループ・オブ・ピクチャで許容される最大数に制限するステップをさらに備える、
請求項1記載の方法。 - 該繰り返されているピクチャの時間参照フィールドを該ピクチャの時間参照フィールドの値に設定するステップをさらに備える、
請求項1記載の方法。 - ビデオ信号にトリックモードを実行する方法であって、
アドバンスのトリックモードのコマンドを受信するステップと、
該アドバンスのトリックモードのコマンドに応答して、トリックモードのビデオ信号を形成するため、該ビデオ信号における双方向予測ピクチャを繰り返すステップと、該双方向予測ピクチャは、表示インジケータ値を有する表示インジケータを含み、
繰り返される双方向予測ピクチャの表示インジケータを表示インジケータの値に設定するステップと、
を備える方法。 - 該トリックモードのビデオ信号の少なくとも1部は、リモートデコーダによりデコードされる、
請求項11記載の方法。 - 該ビデオ信号のグループ・オブ・ピクチャにおける最後のピクチャは、所与の規格のグループ・オブ・ピクチャで許容される最大数に設定される、
請求項11記載の方法。 - 該アドバンスのトリックモードのコマンドは、少なくとも1つの双方向予測フレームピクチャの繰り返しを要求するフレームアドバンスのトリックモードのコマンドを備える、
請求項11記載の方法。 - 該アドバンスのトリックモードのコマンドは、少なくとも1つの双方向予測フィールドピクチャの繰り返しを要求するフィールドアドバンスのトリックモードのコマンドを備える、
請求項11記載の方法。 - ビデオ信号にトリックモードを実行するためのシステムであって、
記憶媒体からデータを読み出して、該ビデオ信号を出力するためのコントローラと、
トリックモードのコマンドを受信し、アドバンスのトリックモードのコマンドに応答して、トリックモードのビデオ信号を形成するため、該ビデオ信号における原画像である双方向ピクチャのうちのある双方向ピクチャを繰り返し、該ピクチャは表示インジケータを有し、該トリックモードのビデオ信号における該繰り返されるピクチャの表示インジケータを該原画像である双方向ピクチャの値に設定するためにプログラムされるプロセッサと、
を備えるシステム。 - 該プロセッサは、該ビデオ信号の次のピクチャの表示インジケータを所与の規格のグループ・オブ・ピクチャで許容される最大値に設定する、
請求項16記載のシステム。 - 該トリックモードは、アドバンスのトリックモードを備える、
請求項16記載のシステム。 - 該繰り返されるピクチャは、双方向予測ピクチャを備える、
請求項16記載のシステム。 - 該表示インジケータは、整数値を有する時間参照フィールドを備える、
請求項16記載のシステム。 - 該アドバンスのトリックモードは、フレームアドバンスのトリックモード、フレームスライドショウのトリックモード、フィールドアドバンスのトリックモード、及びフィールドスライドショウのトリックモードを備えるモードグループから選択される、
請求項17記載のシステム。 - 該トリックモードのビデオ信号の少なくとも1部は、リモートデコーダによりデコードされる、
請求項16記載のシステム。 - ビデオ信号にトリックモードを実行するためのシステムであって、
記憶媒体からデータを読み出して、該ビデオ信号を出力するためのコントローラと、
アドバンスのトリックモードのコマンドを受信し、該アドバンスのトリックモードのコマンドに応答して、トリックモードのビデオ信号を形成するために、該ビデオ信号におけるある双方向予測ピクチャを繰り返し、該ピクチャは、表示インジケータを含み、該双方向予測ピクチャが繰り返される回数を所定の回数に制限するためにプログラムされるプロセッサと、
を備えるシステム。 - 該トリックモードのビデオ信号の一部をデコードするためのリモートデコーダをさらに備える、
請求項23記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
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