JP2006115152A - 記録再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】よりシンプルな構成で、複数の撮像装置から次々と出力される画像データを順次記憶するとともに、撮像装置間における画像データの時間差に関する情報も再生時に確認することが可能な記録再生装置を提供する。
【解決手段】各撮像装置から入力される画像データを記憶手段に順次記憶する記録モード時では、入力される画像データに、撮像装置識別情報とフレーム番号と当該画像データの入力時刻に基づいた取り込み時刻とを付与して記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶されている画像データを読み出して表示手段に表示する再生モード時では、異なる撮像装置識別情報が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを読み出して表示手段に同時に表示可能であるとともに、当該画像データに付与されている取り込み時刻または当該取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を、表示手段に表示している画像データと同時に表示可能である。
【選択図】 図6

Description

本発明は、監視システム等、複数の撮像装置からの画像データを記憶及び再生することが可能な記録再生装置に関する。
近年では、監視システム等、複数の撮像装置(カメラ)から次々と出力される画像データ(例えばデジタルデータ)を、切り換えることなく(ほぼ)同時に記憶するとともに、記憶した画像データを読み出してカメラ毎の画像データを同時に表示することが可能な記録再生装置がある。
例えばこのような記録再生装置を警備用車両に適用して、車両の前方及び後方等、複数の方向の画像データが得られるようにカメラを搭載して、走行しながら複数の方向の画像データを記憶し、必要に応じて再生することで種々の証拠として役立てることが考えられる。
特許文献1に記載の従来技術では、複数のカメラを用い、且つカメラ相互間に同期信号用ケーブルを配線することなく、各カメラからの映像信号を映像切換器で切り換えながら、同期ずれを発生させることなく、複数のモニタへの表示、及び1台のVTRに複数のカメラからの映像信号を録画することが可能な映像信号切換装置が提案されている。この映像信号切換装置では、映像信号を画像信号と同期信号に分離して、当該同期信号を用いて映像信号を切り換えている。
また、特許文献2に記載の従来技術では、同期制御した複数のカメラからの映像信号を、カメラケーブル長の違いによる位相ずれを発生させることなく、同期的に処理することが可能な映像処理システムが提案されている。この映像処理システムでは、1つのカメラからの映像信号の同期信号に、他のカメラからの映像信号の同期信号の位相が一致するように、他のカメラに出力する同期制御信号を発生させている。
なお、特許文献1及び2に記載されている映像信号はアナログ信号である。
特開平8−9313号公報 特開平9−37141号公報
複数のカメラからの画像データを記憶して、その後に再生する場合、カメラに対して同期制御信号を出力していない場合では、各々のカメラが各々のタイマを基準として所定時間間隔(例えば1/30秒間隔)で画像データを出力する。この場合、複数のカメラが画像データの出力を同時に開始することはまず有り得ず、例えば数ms程度の種々の時間差で画像データの出力を開始する。また、各カメラが全く同じ時を刻むこともまず有り得ず、例えばあるカメラでは1時間を計測すると59分59秒かかり、別のカメラでは1時間を計測すると60分01秒かかるような場合が発生する。
従って、各カメラからの画像データ間の時間差は、記憶の開始時点はもちろんのこと、記憶を継続している間にも絶えず変動することになる。
この場合、警備用として記憶した画像データを再生して、ある時点にて複数カメラが撮影した画像データを同時に表示して証拠として利用するような場合、各画像データの時間差が重要となる場合が考えられる。
特許文献1に記載の従来技術では、VTRに録画するので、映像信号から分離した画像信号をA/D変換器でデジタルデータに変換して一時的にメモリに記憶し、メモリのデータをD/A変換器でアナログデータに変換してVTRに記憶している。しかし、カメラ間の映像信号の時間差については特に記載されていないため、再生時にカメラ間の画像信号の時間差を知ることはできない、または非常に困難であると推定される。
また、特許文献2に記載の従来技術では、複数のカメラからの映像信号の同期信号の位相が一致するように同期制御信号を発生させるため、カメラ間の画像信号の時間差は、発生させた同期制御信号の時間差で推定できる。しかし、各カメラに同期制御信号を入力するケーブルを接続する必要と、同期制御信号を発生する回路等が必要(カメラも同期制御に対応したカメラが必要)になり、システムが複雑化する。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、よりシンプルな構成で、複数の撮像装置から次々と出力される画像データを順次記憶するとともに、撮像装置間における画像データの時間差に関する情報も再生時に確認することが可能な記録再生装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するための手段として、本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの記録再生装置である。
請求項1に記載の記録再生装置は、各々のタイマを基準として所定時間間隔で画像データを出力する複数の撮像装置と、記憶手段と、制御手段とを備えた記録再生装置である。
制御手段は、各撮像装置から入力される画像データを記憶手段に順次記憶する記録モード時では、入力される画像データに、撮像装置識別情報とフレーム番号と当該画像データの入力時刻に基づいた取り込み時刻とを付与して記憶手段に記憶する。
また、記憶手段に記憶されている画像データを読み出して表示出力する再生モード時では、異なる撮像装置識別情報が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを読み出して同時に表示出力可能であるとともに、当該画像データに付与されている取り込み時刻、または当該取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を、表示出力している画像データと同時に表示出力可能である。
また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの記録再生装置である。
請求項2に記載の記録再生装置は、各々のタイマを基準として所定時間間隔で画像データを出力する複数の撮像装置と、記憶手段と、表示手段と、制御手段とを備えた記録再生装置である。
制御手段は、各撮像装置から入力される画像データを記憶手段に順次記憶する記録モード時では、入力される画像データに、撮像装置識別情報とフレーム番号と当該画像データの入力時刻に基づいた取り込み時刻とを付与して記憶手段に記憶する。
また、記憶手段に記憶されている画像データを読み出して表示手段に表示する再生モード時では、異なる撮像装置識別情報が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを読み出して表示手段に同時に表示可能であるとともに、当該画像データに付与されている取り込み時刻、または当該取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を、表示手段に表示している画像データと同時に表示可能である。
請求項1に記載の記録再生装置を用いれば、異なる撮像装置識別情報が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを同時に表示出力可能であるとともに、各々の画像データに付与されている取り込み時刻、または取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を表示出力している画像データと同時に表示出力可能である。このため、記憶した画像データを監視者等が再生した際、撮像装置間における画像データの時間差に関する情報を、再生時に明確に確認することができる。
また、撮像装置に同期制御信号を必要とせず、よりシンプルな構成にすることができる。
また、請求項2に記載の記録再生装置は、請求項1に記載の記録再生装置に対して表示手段を備えている。このため、例えば画像データの記録を行ったその場で、記憶した画像データを再生モードで確認することができるので便利である。また、記録モード時では、例えば記憶している画像データを確認しながら記憶することも可能であるため、便利である。
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図1は、本発明の記録再生装置1の構成及び動作を示している。
●[記録再生装置の構成及び動作(図1)]
記録再生装置1は、複数の撮像装置10a及び10b(例えばCCDカメラであり、以下カメラ10a、カメラ10bと記載する)と、制御手段30(以下、CPU30と記載する)と、記憶手段40(例えばHard Disk Drive)と、表示手段50(例えばLCDモニタ)で構成されている。なお、図1に示す例は、2台の撮像装置で構成した例を示しているが、3台以上の撮像装置で構成してもよい。以下の説明では、2台の撮像装置(カメラ10a、カメラ10b)を用いた例を説明する。
また、各々のカメラ(10a及び10b)とCPU30との間に、画像データを圧縮する圧縮手段(例えば圧縮用のIC)を設けてもよい。
本実施の形態における記録再生装置1は、録画モードと再生モードとの少なくとも一方のモードにて動作させることが可能である(いずれか一方のモードで動作させることも、双方のモードを同時に動作させることも可能である)。
記録モード時では、カメラ10a及び20bは、所定時間間隔(例えば1/30秒)で、次々と画像データを出力する。なお、本実施の形態では、カメラが出力する画像データの単位はフレーム単位であってもフィールド単位であってもよいが、以下では「フレーム(コマ)」を画像データの単位(フレーム=画像データ)として説明する。
なお、本実施の形態では、カメラ10aとカメラ10bは互いに非同期、すなわち各々が互いに非同期であり、カメラ10aはカメラ10aの内部タイマを基準にして所定時間間隔で画像データ(Da[i]、Da[i+1]、Da[i+2]・・)をCPU30に出力し、カメラ10bはカメラ10bの内部タイマを基準にして所定時間間隔で画像データ(Db[i]、Db[i+1]、Db[i+2]・・)をCPU30に出力する。
そしてCPU30は、入力された画像データを順次記憶手段40に記憶する。
再生モード時では、CPU30は、記憶手段40から画像データを読み出し、カメラ毎の画像データを表示手段50に同時に表示する。図1に示す例では、表示手段50において、カメラ10aからの画像データを表示手段50の50a部に表示し、カメラ10bからの画像データを表示手段50の50b部に表示している。
本実施の形態では、録画モード時において、CPU30が各画像データを記憶手段40に記憶する際、画像データ毎の取り込み時刻も記憶することで、再生モード時において、表示手段に表示した画像データ間(カメラ10a側の画像データとカメラ10b側の画像データとの間)の時間差が判別可能となるように表示する。以下、その詳細について説明する。
●[理想状態における画像データの入力状態(図2)]
次に図2を用いて、理想状態における画像データの入力状態について説明する。なお、「理想状態」とは、カメラ10aとカメラ10bの内部タイマが完全に同じ間隔で時を刻んでいる場合(カメラ10aからの画像データの出力周期Ta=カメラ10bからの画像データの出力周期Tb)を示しており、2台のカメラから出力される画像データの時間差(図2中のTD)は、常時同一の時間差である場合をいう。また、以下では「画像データ」を「フレーム」という。
また、以下に説明する本実施の形態では、各フレームの入力時刻に基づいた取り込み時刻を、フレームの入力完了時に設定して説明するが、取り込み時刻をフレームの入力開始時に設定してもよい。なお、取り込み時刻は、CPU30が決定する。
本実施の形態では、カメラ10a、カメラ10b、CPU30が、各々のタイマを基準として各々が独自の時を刻む状態において、CPU30による時刻を基準としている。本実施の形態では、厳密な絶対時刻での記憶を必要としているわけではなく、カメラ毎のフレーム間(同一フレーム番号のフレーム間)の相対的な時間差に関する情報を記憶すればよいので、CPU30による時刻を基準とすることに、特に問題はない。
なお、図2に示す例では、カメラ10aとカメラ10bが理想状態において1/30秒毎にフレームを出力している状態を示している。また各フレームの上に記載した数字(1、2、3・・)は、各フレームに対してCPU30が割り付けたフレーム番号である。
また、カメラから出力されるフレームの周期をフレーム周期Ta(フレーム周期Tb)と記載する。
理想状態(フレーム周期Ta=フレーム周期Tb)においては、2台のカメラから出力されるフレームの相対的な時間差(図2中のTD)は一定である。このため、記憶されたデータの再生時において、カメラ毎の同一フレーム番号のフレームを表示手段50に同時に表示した場合、その時間差はTD(一定)である。
しかし、複数のカメラを非同期で使用して、フレーム周期を同一出力周期に設定しても、各々のカメラの内部タイマは実際には微妙に「ずれ」を有している場合が多い。また、フレームの出力を開始するタイミングも同時とならない場合が多く、フレームの出力を開始した時点においても「ずれ」を有している場合が多い。従って、フレーム番号毎に、時間差が変動している可能性が高い。
そこで、以下に説明する方法にて記憶及び再生することで、再生時においてフレーム番号毎の時間差を明確に認識できるようにする。
●[フレーム周期Ta<フレーム周期Tbの場合の記憶方法(図3)]
次に図3を用いて、カメラ10aのフレーム周期Taの方が、カメラ10bのフレーム周期Tbよりも短い場合について説明する。
例えば基準となるカメラをカメラ10aに設定する。この場合、フレーム周期Taの方がフレーム周期Tbよりも短いため、カメラ10aからのフレーム出力タイミングに対して、カメラ10bからのフレーム出力タイミングが徐々に遅れていき、カメラ毎のフレーム間の時間差が徐々に大きくなる。
そこで、基準に設定したカメラ(この場合、カメラ10a)から出力されるフレームに基づいてフレーム番号を割り付け、撮像装置識別情報(どのカメラからのフレームであるかを示す情報であり、以下「カメラ番号」という)と、フレーム番号と、当該フレームの入力時刻に基づいた取り込み時刻(この例では入力が完了した時刻)とを付与したフレームを記憶手段40に記憶する。
図5(A)は、記憶手段40に記憶しているフレームの例を示している。記憶手段40に記憶しているフレームは、カメラから入力されたフレーム(画像データ)にヘッダ情報を付与して記憶されている。このヘッダ情報に、上記のカメラ番号、フレーム番号、取り込み時刻とが含まれている。
図3に示す例では、フレーム周期Tbの方がフレーム周期Taよりも長いため、カメラ毎にフレームの先頭から順にフレーム番号を1、2、3・・と割り付けていくと、ある時点からカメラ10bからのフレームが、カメラ10aからのフレームに対して、1周期以上遅れた時間差となる。図3の例では、カメラ10bからのフレーム番号11(補正前)が、当該時点に相当する。
この場合、カメラ10bのフレーム番号11(補正前)を、カメラ10bのフレーム番号12(補正後)に補正する。
従って、この場合、カメラ10bからのフレーム番号11に相当するフレームが存在しなくなるが、フレーム自体がなくなるわけではないので、特に実質的な問題はない。
なお、図3に示す状態において、上記のヘッダ情報を付与して各フレームを記憶していった場合、ヘッダ情報の内容を一覧にすると、図5(B)に示すフレーム一覧40aとなる。フレーム一覧40aは、特に記憶手段40に記憶する必要はなく(もちろん、記憶してもよい)、説明のために示したものである。
また、フレーム一覧40aにおける取り込み時刻において、例えば最上段の取り込み時刻は、13h(時)45m(分)12s(秒)034ms(msec)という時刻を示している。
なお、図5(B)に示すフレーム一覧40aの例では、フレーム毎に時間差も示しているが、例えば時間差は同一フレーム番号において、「カメラ10b側取り込み時刻」−「カメラ10a側取り込み時刻」にて求めることができる。
●[フレーム周期Ta>フレーム周期Tbの場合の記憶方法(図4)]
次に図4を用いて、カメラ10aのフレーム周期Taの方が、カメラ10bのフレーム周期Tbよりも長い場合について説明する。
例えば基準となるカメラをカメラ10aに設定する。この場合、フレーム周期Taの方がフレーム周期Tbよりも長いため、カメラ10aからのフレーム出力タイミングに対して、カメラ10bからのフレーム出力タイミングが徐々に進んでいき、カメラ毎のフレーム間の時間差が徐々に大きくなる。
そこで、基準に設定したカメラ(この場合、フレーム番号の割り付け開始時点ではカメラ10a)から出力されるフレームに基づいて、まずフレーム番号を割り付けていく。
そして図3の説明と同様に、カメラ番号と、フレーム番号と、当該フレームの入力時刻に基づいた取り込み時刻(この例では入力が完了した時刻)とを付与したフレームを記憶手段40に記憶する。記憶手段40に記憶しているフレームの形態は、図5(A)に示す形態である。
また、図4に示す例では、フレーム周期Tbの方がフレーム周期Taよりも短いため、カメラ毎にフレームの先頭から順にフレーム番号を1、2、3・・と割り付けていくと、ある時点ではカメラ10aのフレーム周期1周期の中に、カメラ10bからのフレームが2つ(2つのフレームの取り込み時刻タイミング(入力が完了したタイミング))存在する場合が発生する。図4の例では、カメラ10bからのフレーム番号5及び6が、当該時点に相当する。
ここで、カメラ10bのフレーム番号6のフレームの取り込み時刻タイミング(入力が完了したタイミング)にて、基準に設定するカメラをカメラ10aからカメラ10bに修正する(図4中の「基準(2点鎖線)」を参照)。これにより、フレーム番号1〜5まではカメラ10aが基準に設定されており、フレーム番号5には、それぞれ1つずつのフレームが対応している。
そしてフレーム番号6以降では、カメラ10bが基準となるように、基準を修正する。
また、カメラ10aのフレーム番号14(補正前)の部分では、図3の例におけるカメラ10bのフレーム番号11と同じ現象(時間差がフレーム周期1周期以上)が発生している。
この場合、カメラ10aのフレーム番号14(補正前)を、カメラ10aのフレーム番号15(補正後)に補正する。
従って、この場合、カメラ10aからのフレーム番号14に相当するフレームが存在しなくなるが、フレーム自体がなくなるわけではないので、特に実質的な問題はない。
なお、図4に示す状態において、上記のヘッダ情報を付与して各フレームを記憶していった場合、ヘッダ情報の内容を一覧にすると、図5(C)に示すフレーム一覧40bとなる。フレーム一覧40bは、特に記憶手段40に記憶する必要はなく(もちろん、記憶してもよい)、説明のために示したものである。
なお、図5(C)に示すフレーム一覧40bにおける時間差は、基準に設定するカメラを変更しても、時間差=「カメラ10b側取り込み時刻」−「カメラ10a側取り込み時刻」であることに変わりはない。従って、フレーム番号6以降では、時間差が−(マイナス)となっている。
その他の点については、フレーム一覧40aにて説明した内容と同じであるので説明を省略する。
●[表示手段への表示の例(図6)]
次に図6に、再生モード時における表示手段50への表示の例を示す。
再生モード時では、CPU30は、記憶手段40に記憶されている画像データを読み出して、異なるカメラ番号が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを表示手段50に同時に表示可能であるとともに、当該画像データに付与されている取り込み時刻、または当該取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を、表示手段50に表示している画像データと同時に表示可能である。
例えば図3の例に示す状態において、各フレームにカメラ番号とフレーム番号と取り込み時刻とを付与して記憶手段40に記憶し、利用者が再生モードを動作させて、「(時刻)13h45m12s190ms」と指定する。
すると、記録再生装置1は、指定された時刻以降であり且つ指定された時刻に最も近い「フレーム番号6」に対応するフレームを記憶手段40から読み出して、表示手段50に同時に(並べて)表示することが可能である。この場合、フレーム番号6が付与されているカメラ10aのフレーム(取り込み時刻:13h45m12s199msのフレーム)と、フレーム番号6が付与されているカメラ10bのフレーム(取り込み時刻:13h45m12s219msのフレーム)とが表示される。
CPU30は、上記の2つのフレームを表示手段50に表示するとともに、各フレームの取り込み時刻、またはフレーム間の時間差の少なくとも一方を同時に表示することが可能である。図6に示す例では、各フレームの取り込み時刻と、フレーム間の時間差との双方を同時に表示した例を示している。
例えば図6に示す例では、警備用車両の車外前方を撮影したカメラ10aのフレームと、車外後方を撮影したカメラ10bのフレームに、決定的な瞬間が写されており、2つのフレーム間の時間差が+20msであることも明確に判る。これにより、決定的瞬間を写したフレームとしての証拠能力における欠点を補うことができる。
以上に説明したように、本発明の記録再生装置1を用いれば、よりシンプルな構成で、複数の撮像装置から次々と出力される画像データを順次記憶するとともに、撮像装置間における画像データの時間差に関する情報も再生時に確認することが可能となる。
なお、上記の説明では「取り込み時刻」を指定して表示手段50に表示させる例を説明したが、「フレーム番号」を指定して表示手段50に表示させることも可能である。
以上に説明した記録再生装置1では表示手段50を備えている例を説明したが、表示手段50を備えていなくてもよい。表示手段50を備えていなくとも、記録再生装置1は、記録モードにおいて画像データを上記に説明したように記憶することが可能である。
また、表示手段50を備えていなくとも、記録再生装置1は再生モードにおいて、記憶手段40に記憶されている画像データを読み出して、異なるカメラ番号が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを同時に表示出力可能であるとともに、当該画像データに付与されている取り込み時刻、または当該取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を、表示出力している画像データと同時に表示出力可能である。このとき、任意の表示手段50を接続しておけば、表示出力されている表示内容を確認することができ、表示手段50を選択する自由度が向上する。
本発明の記録再生装置1は、本実施の形態で説明した構成、動作、処理等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
例えば、複数の警備用車両に記録再生装置1を搭載している場合、同定のための情報である識別データ(記録再生装置1に固有のIDであり、この場合は車両に固有のIDに相当する)を記憶している構成としてもよく、記録画像の再生の際には、表示手段50にその識別データを表示させて、どの記録再生装置1での再生画像かが判るようにしてもよい。これにより、記録再生装置1で画像データを記憶した記憶手段40を取り外して異なる記録再生装置1で再生した場合(例えば、警備用車両に搭載した記録再生装置1で記憶した記憶手段40を取り外して本部の記録再生装置1に接続して再生した場合)、どの記録再生装置1で記憶した画像データであるか、明確に判る。
本実施の形態では、2台のカメラ(互いに非同期のカメラ10a及びカメラ10b)を用いた例にて説明したが、3台以上のカメラ(互いに非同期)を用いた場合にも適用することができる。
フレーム一覧40a及び40bは、図5(B)及び(C)に示す例に限定されるものではない。
また、本実施の形態の説明に用いた数値等は一例であり、この数値等に限定されるものではない。
本発明の記録再生装置1は、監視装置等、複数の撮像装置からの画像データを記憶する種々の記録装置に適用することができる。
本発明の記録再生装置1の構成及び動作の例を説明する図である。 理想状態における画像データの入力状態を説明する図である。 本実施の形態における、フレーム周期Ta<フレーム周期Tbの場合の記憶方法を説明する図である。 本実施の形態における、フレーム周期Ta>フレーム周期Tbの場合の記憶方法を説明する図である。 フレーム一覧40a及び40bの例を説明する図である。 再生モードにおいて、カメラ毎のフレームとともに、フレーム間の時間差に関する情報を同時に表示する例を説明する図である。
符号の説明
1 記録再生装置
10a、10b カメラ(撮像装置)
30 CPU(制御手段)
40 記憶手段
50 表示手段

Claims (2)

  1. 各々のタイマを基準として所定時間間隔で画像データを出力する複数の撮像装置と、記憶手段と、制御手段とを備えた記録再生装置であって、
    制御手段は、
    各撮像装置から入力される画像データを記憶手段に順次記憶する記録モード時では、入力される画像データに、撮像装置識別情報とフレーム番号と当該画像データの入力時刻に基づいた取り込み時刻とを付与して記憶手段に記憶し、
    記憶手段に記憶されている画像データを読み出して表示出力する再生モード時では、異なる撮像装置識別情報が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを読み出して同時に表示出力可能であるとともに、当該画像データに付与されている取り込み時刻、または当該取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を、表示出力している画像データと同時に表示出力可能である、
    ことを特徴とする記録再生装置。
  2. 各々のタイマを基準として所定時間間隔で画像データを出力する複数の撮像装置と、記憶手段と、表示手段と、制御手段とを備えた記録再生装置であって、
    制御手段は、
    各撮像装置から入力される画像データを記憶手段に順次記憶する記録モード時では、入力される画像データに、撮像装置識別情報とフレーム番号と当該画像データの入力時刻に基づいた取り込み時刻とを付与して記憶手段に記憶し、
    記憶手段に記憶されている画像データを読み出して表示手段に表示する再生モード時では、異なる撮像装置識別情報が付与されており且つ同じフレーム番号が付与されている画像データを読み出して表示手段に同時に表示可能であるとともに、当該画像データに付与されている取り込み時刻、または当該取り込み時刻に基づいた時間差の少なくとも一方を、表示手段に表示している画像データと同時に表示可能である、
    ことを特徴とする記録再生装置。


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