JP2006317636A - 画像処理装置および方法、記録媒体、並びに、プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の層からなる画像データをより迅速に生成できるようにする。
【解決手段】
モジュール41−1乃至41−6は、モジュール毎にRAM51に予め確保されているプレーン61−1乃至61−8に画像データを書き込む。プレーンマネージャ52は、CPUから入力される指令に基づいて、スイッチ53−1乃至53−4の設定を切替える。画像合成部54は、スイッチ53−1乃至53−4により各レイヤに割り当てられたプレーンに書き込まれている画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する。本発明は、DVD(Digital Versatile Disc)レコーダに適用することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像処理装置および方法、記録媒体、並びに、プログラムに関し、特に、複数の層からなる画像データを処理する画像処理装置および方法、記録媒体、並びに、プログラムに関する。
従来、1つの画像データを複数の層に分割して生成するようにし、各層に対して所定のメモリ領域(以下、プレーンとも称する)を割り当て、各プレーンに書き込まれた画像データを重畳することにより1つの画像データを生成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である各モジュールが、それぞれが生成した画像データを各プレーンに書き込むと、各プレーンに書き込まれた画像データが画像処理用のプロセッサにより重畳され、1つの画像データが生成される。
特開2005−86822号公報
しかしながら、各モジュールが必要とするプレーンの数の合計値が、実際のプレーンの数より多い場合、各モジュールがプレーンを管理する必要が生じる。例えば、各モジュールは、画像データを書き込むプレーンを確保したり、プレーンに書き込んだ画像データが使用されているか否かを把握し、画像データが使用されなくなった時点で、確保しているプレーンを開放したりする必要がある。また、他のモジュールが確保しているプレーンが開放されるまで待機したり、プレーンを開放したことを他のモジュールに通知したりするなど、各プレーンが協調して動作する必要がある。従って、プレーンに画像データを書き込む処理以外の処理が複雑になり、例えば、画像を表示するまでの時間が長くなってしまう。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、複数の層からなる(多層構造の)画像データをより迅速に生成することができるようにするものである。
本発明の画像処理装置は、ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュールがそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理装置であって、モジュールにより画像データが書き込まれる所定の領域がモジュール毎に予め確保されているメモリと、それぞれの層に割り当てる領域を切替える切替え手段と、切替え手段の切替えを制御する切替え制御手段と、それぞれの層に割り当てられた領域に書き込まれている画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成手段とを含むことを特徴とする。
メモリは、複数の層に対応する画像データを生成するモジュールに対して、画像データを生成する層の数だけ領域が予め確保されているようにすることができる。
本発明の画像処理方法は、ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュールがそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理方法であって、モジュール毎にメモリに予め確保されているモジュールにより画像データが書き込まれる所定の領域であって、それぞれの層に割り当てる領域を切替える切替え手段の切替えを制御する制御ステップと、それぞれの層に割り当てられた領域に書き込まれている画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成ステップとを含むことを特徴とする。
本発明のプログラム、および、本発明の記録媒体に記録されているプログラムは、ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュールがそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理であって、モジュールにより画像データが書き込まれる、モジュール毎にメモリに予め確保されている所定の領域であって、それぞれの層に割り当てる領域を切替える切替え手段の切替えを制御する制御ステップと、それぞれの層に割り当てられた領域に書き込まれている画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成ステップとを含むことを特徴とする。
本発明の画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および、記録媒体においては、ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュールにより画像データが書き込まれる、モジュール毎にメモリに予め確保されている所定の領域であって、それぞれの層に割り当てる領域を切替える切替え手段の切替えが制御され、それぞれの層に割り当てられた領域に書き込まれている画像データを重ねることにより1つの画像データが合成される。
本発明によれば、複数の層からなる画像データを生成することができる。また、本発明によれば、複数の層からなる画像データをより迅速に生成することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
請求項1に記載の画像処理装置(例えば、図1の画像処理部18)は、ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュール(例えば、図2のモジュール41−1乃至41−6)がそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層(例えば、図2のレイヤ0乃至3)にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理装置であって、前記モジュールにより前記画像データが書き込まれる所定の領域(例えば、図2のプレーン61−1乃至61−8)が前記モジュール毎に予め確保されているメモリ(例えば、図2のRAM51)と、それぞれの前記層に割り当てる前記領域を切替える切替え手段(例えば、図2のスイッチ53−1乃至53−4)と、前記切替え手段の切替えを制御する切替え制御手段(例えば、図2のプレーンマネージャ52)と、それぞれの前記層に割り当てられた前記領域に書き込まれている前記画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成手段(例えば、図2の画像合成部54)とを含むことを特徴とする。
請求項3に記載の画像処理方法は、ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュール(例えば、図2のモジュール41−1乃至41−6)がそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層(例えば、図2のレイヤ0乃至3)にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理方法であって、前記モジュール毎にメモリ(例えば、図2のRAM51)に予め確保されている前記モジュールにより前記画像データが書き込まれる所定の領域(例えば、図2のプレーン61−1乃至61−8)であって、それぞれの前記層に割り当てる領域を切替える切替え手段の切替えを制御する制御ステップ(例えば、図3のステップS3)と、それぞれの前記層に割り当てられた前記領域に書き込まれている前記画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成ステップ(例えば、図3のステップS4)とを含むことを特徴とする。
また、請求項4に記載のプログラムにおいても、各ステップが対応する実施の形態(但し一例)は、請求項3に記載の画像処理方法と同様である。
請求項5に記載の記録媒体(例えば、図4のリムーバブルメディア911)は、請求項4に記載のプログラムが記録されている。
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明を適用した情報処理装置2の一実施の形態を示すブロック図である。情報処理装置2は、アンテナ1を介して、放送局から送信される放送波を受信し、放送波に含まれる映像をディスプレイ3に出力して、ディスプレイ3に表示させるとともに、放送波に含まれる音声をスピーカ4に出力して、スピーカ4から音声を出力させる。
情報処理装置2は、CPU(Central Processing Unit)11、RAM(Random Access Memory)12、ROM(Read Only Memory)13、チューナ14、復調器15、TSデコーダ16、AVデコーダ17、画像処理部18、音声処理部19、入力部20、記録部21、および、ドライブ22を含むように構成される。CPU11、RAM12、ROM13、TSデコーダ16、AVデコーダ17、画像処理部18、音声処理部19、入力部20、記録部21、および、ドライブ22は、バス23を介して相互に接続される。
CPU11は、バス23を介して、ユーザが入力部20を用いて入力した処理の指示やデータの入力を受け、入力された処理の指示などに基づいて、ROM13に記憶されているプログラム、または、記録部21からRAM12にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
RAM12は、CPU11の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータやデータを格納する。
ROM13は、CPU11が使用するプログラムや演算用のパラメータのうちの基本的に固定のデータを格納する。
チューナ14は、CPU11の制御の基に、アンテナ1からの放送信号を受信し、受信信号を復調器15に供給する。
復調器15は、チューナ14から供給される受信信号を復調し、所定のチャンネルで放送されてきたトランスポートストリームをTSデコーダ16に供給する。
TSデコーダ16は、CPU11の制御の基に、復調器15から供給されるトランスポートストリームから所定のストリームを抽出し、抽出したストリームを構成するパケットをバス23上に、または、AVデコーダ17に供給する。バス23上に供給されたパケット(番組のデータ)は、例えば、記録部21に記録されたり、ドライブ22に供給され、リムーバブルメディア31に記録されたりする。
AVデコーダ17は、TSデコーダ16から供給されるビデオデーダ(ビデオパケット)とオーディオデータ(オーディオパケット)をデコードし、デコードして得られた映像データを画像処理部18に、音声データを音声処理部19にそれぞれ供給する。また、AVデコーダ17は、バス23を介して、記録部21から供給されたり、または、ドライブ22が、リムーバブルメディア31から読み出し、バス23を介して、供給したりするビデオデーダ(ビデオパケット)とオーディオデータ(オーディオパケット)をデコードし、デコードして得られた映像データを画像処理部18に、音声データを音声処理部19にそれぞれ供給する。
画像処理部18は、例えば、CPUまたはDSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサなどにより構成され、AVデコーダ17から供給される映像データと、バス23を介して、CPU11から供給される画像データに基づいて、所定の画像(画面)をディスプレイ3に表示させる。
音声処理部19は、AVデコーダ17から供給される音声データを、アナログの音声信号に変換し、変換した音声信号をスピーカ4に出力し、スピーカ4から音声を出力させる。
入力部20は、例えば、ボタン、スイッチ、キーボードあるいはマウスなどで構成され、ユーザが情報処理装置2に各種の指令を入力するとき操作される。
記録部21は、ハードディスクなどにより構成され、CPU11によって実行するプログラムや情報、または、バス23を介して、TSデコーダ16より供給されるパケットを記録または再生させる。
ドライブ22は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア31が適宜装着され、TSデコーダ16より供給されるパケットをリムーバブルメディア31に記録させたり、リムーバブルメディア31に記録されているパケットを再生したりする。
図2は、画像処理部18の機能の構成の例を示す図である。画像処理部18は、RAM51、プレーンマネージャ52、スイッチ53−1乃至53−4、および、画像合成部54を含むように構成される。
モジュール41−1乃至41−6は、それぞれ独立して画像データを生成するハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である。モジュール41−1乃至41−6は、例えば、特定の処理を行うアプリケーションプログラム、特定の処理を行うIC(Integrated Circuit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの半導体チップなどにより構成される。なお、以下、モジュール41−1乃至41−6を個々に区別する必要がない場合、単にモジュール41と称する。
モジュール41は、例えば、図1のAVデコーダ17の他、ディスプレイ3に表示されている映像に重畳させる画像の画像データを生成するモジュール、例えば、各種の操作メニューの画像データを生成し、操作メニューの表示を制御するメニュー表示モジュール、BML(Broadcast Markup Language)で記述されたコンテンツの画像データを生成し、BMLで記述されたコンテンツの表示を制御するBML表示モジュール、映画などの字幕の画像データを生成し、字幕の表示を制御する字幕表示モジュールなどが相当する。
RAM51には、各モジュール41が生成した画像データを書き込む所定の領域であるプレーン61−1乃至61−8が、モジュール41毎に予め確保されている。また、複数のレイヤに対応する画像データを生成するモジュール41に対して、そのモジュール41が画像データを生成する層の数だけプレーンがRAM51に予め確保されている。
なお、図2の例においては、プレーン61−1および61−4がモジュール41−1に割り当てられ、プレーン61−2がモジュール41−2に割り当てられ、プレーン61−3がモジュール41−3に割り当てられ、プレーン61−5および61−6がモジュール41−4に割り当てられ、プレーン61−7がモジュール41−5に割り当てられ、プレーン61−8がモジュール41−6に割り当てられている。なお、以下、プレーン61−1乃至61−8を個々に区別する必要がない場合、単にプレーン61と称する。
プレーンマネージャ52は、バス23を介して、CPU11から入力される指令に基づいて、スイッチ53−1乃至53−4の設定を切替える。
スイッチ53−1乃至53−4は、例えば、ソフトウェアスイッチまたはハードウェアスイッチにより構成され、画像合成部54により合成される画像データのレイヤ(層)0乃至3に割り当てるプレーン61を切替える。なお、以下、スイッチ53−1乃至53−4を個々に区別する必要がない場合、単にスイッチ53と称する。
画像合成部54は、例えば、専用のプロセッサにより構成され、レイヤ0乃至3の最大4層の画像データを重ねることにより、複数の層からなる画像データを1つの画像データに合成する。画像合成部54は、合成した画像データをディスプレイ3に出力する。なお、図2の例においては、プレーン61−1乃至61−3に書き込まれた画像データのうちいずれかが、スイッチ53−1によりレイヤ0に割り当てられ、プレーン61−4または61−5に書き込まれた画像データが、スイッチ53−2によりレイヤ1に割り当てられ、プレーン61−6または61−7に書き込まれた画像データが、スイッチ53−3によりレイヤ2割り当てられ、プレーン61−8に書き込まれた画像データが、スイッチ53−4によりレイヤ3に割り当てられる。画像合成部54は、各レイヤに割り当てられているプレーン61に書き込まれている画像データを取得し、取得した画像データを合成する。
次に、図3のフローチャートを参照して、情報処理装置2により実行される画像合成処理について説明する。
ステップS1において、CPU11は、ユーザからの指令を取得する。例えば、ユーザが、入力部20を用いて処理の指示を入力した場合、例えば、現在視聴している映像コンテンツの字幕の表示の指示、または、各種の操作メニューの表示の指示を入力した場合、入力部20は、バス23を介して、ユーザにより入力された指示を示す情報を、CPU11に供給する。CPU11は、ユーザにより入力された指示に基づいて、各モジュール41の処理を制御する。また、CPU11は、ユーザの指示を示す情報を、バス23を介して、画像処理部18に供給する。
ステップS2において、各モジュール41は、CPU11の制御の基に、画像データを生成する。例えば、各モジュール41は、ビデオデータをデコードして映像データを生成したり、字幕を表示するための画像データを生成したり、各種の操作メニューを表示させるための画像データを生成する。各モジュール41は、生成した映像データの1フレーム分の画像データ、または、生成した画像データを、各モジュール41に割り当てられている所定のプレーン61に書き込む。
ステップS3において、プレーンマネージャ52は、スイッチ53を切替える。具体的には、プレーンマネージャ52は、CPU11からの指示に対する各スイッチ53の設定(切替え)が定義された情報を予め保持している。プレーンマネージャ52は、その情報に基づいて、スイッチ53の設定を切替える。
ステップS4において、画像合成部54は、画像データを合成する。具体的には、画像合成部54は、スイッチ53により各レイヤに割り当てられているプレーン61に書き込まれている画像データを読み出す。画像合成部54は、読み出した画像データを重ねることにより、1つの画像データに合成する。
ステップS5において、画像合成部54は、合成した画像データをディスプレイ3に出力し、画像合成処理は終了する。ディスプレイ3には、画像合成部54から出力された画像データに基づく画像が表示される。すなわち、例えば、ディスプレイ3に表示されている映像に、字幕や操作メニューなどが重畳されて表示される。
以上のようにして、各モジュール41は、プレーン61の確保または開放などの処理を行ったり、他のモジュール41と協調したりすることなく、独立して画像データを生成し、生成した画像データを所定プレーン61に書き込むだけで、複数のレイヤ(層)からなる画像データが1つの画像データに合成される。従って、複数の層からなる画像データをより迅速に生成することができ、例えば、ディスプレイ3に表示される画面の切替えを高速化することができる。これは、例えば、迅速なユーザレスポンスが要求される電気および電子機器などの組み込みシステムにおいて特に有効である。
また、各モジュール41が独立して画像データの生成および書込みを実行できるので、マルチスレッドまたはマルチプロセスの環境において、各モジュール41を動作させることが容易になる。
さらに、プレーン61の確保および開放などのプレーン61を管理する処理を各モジュール41に実装する必要がないため、各モジュール41の規模を小さくすることができるとともに、開発工程を短縮することができる。また、プレーン61の開放忘れなどに起因する不具合の発生を抑えることができる。
また、例えば、情報処理装置2が受信する放送波の種類が増え、AVデコーダの種類が増えるなどの要因により、モジュール41の数を増やす場合、他のモジュール41を修正する必要はなく、追加するモジュール41に対応する新たなプレーン61をRAM51に確保し、新たなプレーン61を選択できるようにスイッチ53を変更し、プレーンマネージャ52が保持するスイッチ53の設定が定義されている情報を更新するだけでよく、モジュール41の追加が容易となる。同様の理由により、モジュール41の削除も容易となる。
以上のように、モジュール毎にメモリに予め確保されているモジュールにより画像データが書き込まれる所定の領域であって、それぞれの層に割り当てる領域を切替える切替え手段の切替えを制御し、それぞれの層に割り当てられた領域に書き込まれている画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する場合には、複数の層からなる画像データを生成することができる。また、複数の層からなる画像データをより迅速に生成することができる。
なお、以上の説明では、画像データのレイヤ(層)の数を4としたが、4以外の数とするようにしてもよい。
なお、本発明は、例えば、複数の層からなる画像データを処理する装置、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)プレイヤーなどの画像再生装置、DVDレコーダなどの画像記録再生装置、テレビジョンセットなどの画像表示装置、パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話機などに適用することができる。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
図4は、汎用のパーソナルコンピュータ900の内部の構成例を示す図である。CPU(Central Processing Unit)901は、ROM(Read Only Memory)902に記憶されているプログラム、または記録部908からRAM(Random Access Memory)903にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM903にはまた、CPU901が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
CPU901、ROM902、およびRAM903は、バス904を介して相互に接続されている。このバス904にはまた、入出力インターフェース905も接続されている。
入出力インターフェース905には、ボタン、スイッチ、キーボードあるいはマウスなどで構成される入力部906、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などのディスプレイ、並びにスピーカなどで構成される出力部907、ハードディスクなどで構成される記録部908、およびモデムやターミナルアダプタなどで構成される通信部909が接続されている。通信部909は、インターネットを含むネットワークを介して通信処理を行う。
入出力インターフェース905にはまた、必要に応じてドライブ910が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア911が適宜装着され、そこから読み出されたコンピュータプログラムが、記録部908にインストールされる。
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを記録する記録媒体は、図4に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini-Disc)(登録商標)を含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア911により構成されるだけでなく、装置本体にあらかじめ組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM902または記録部908に含まれるハードディスクなどで構成される。
なお、本明細書において、プログラム格納媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
本発明を適用した情報処理装置の一実施の形態を示すブロック図である。 図1の画像処理部の機能の構成の例を示すブロック図である。 図2の画像処理部により実行される画像合成処理の詳細を説明するフローチャートである。 パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
符号の説明
2 情報処理装置, 11 CPU, 18 画像処理部, 41 モジュール, 51 RAM, 52 プレーンマネージャ, 53 スイッチ, 54 画像合成部, 61 プレーン, 901 CPU, 902 ROM, 903 RAM, 908 記録部, 910 ドライブ, 911 リムーバブルメディア

Claims (5)

  1. ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュールがそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理装置において、
    前記モジュールにより前記画像データが書き込まれる所定の領域が前記モジュール毎に予め確保されているメモリと、
    それぞれの前記層に割り当てる前記領域を切替える切替え手段と、
    前記切替え手段の切替えを制御する切替え制御手段と、
    それぞれの前記層に割り当てられた前記領域に書き込まれている前記画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成手段と
    を含むことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記メモリは、複数の前記層に対応する前記画像データを生成する前記モジュールに対して、前記画像データを生成する前記層の数だけ前記領域が予め確保されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュールがそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理方法であって、
    前記モジュールにより前記画像データが書き込まれる、前記モジュール毎にメモリに予め確保されている所定の領域であって、それぞれの前記層に割り当てる領域を切替える切替え手段の切替えを制御する制御ステップと、
    それぞれの前記層に割り当てられた前記領域に書き込まれている前記画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成ステップと
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
  4. ハードウェアまたはソフトウェアの構成単位である複数のモジュールがそれぞれ独立して生成する画像データであって、所定の数の層にそれぞれ対応する複数の画像データを1つの画像データに合成する画像処理であって、
    前記モジュールにより前記画像データが書き込まれる、前記モジュール毎にメモリに予め確保されている所定の領域であって、それぞれの前記層に割り当てる領域を切替える切替え手段の切替えを制御する制御ステップと、
    それぞれの前記層に割り当てられた前記領域に書き込まれている前記画像データを重ねることにより1つの画像データに合成する合成ステップと
    を含むことを特徴とする画像処理をコンピュータに実行させるプログラム。
  5. 請求項4に記載のプログラムが記録されている記録媒体。
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