JP2007251501A - Teleconference system and teleconferencing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a teleconference system which makes it possible to fully utilize the performance of a network which is a limited source. <P>SOLUTION: When A, B, C, and D are speaking, the upstream bit rates of A, B, C, and D are made the same. When only A is speaking, the upstream bit rate of only A is increased while those of the others are reduced. And, when only A and B are speaking, the upstream bit rates of only A and B are increased while those of the others are reduced. Voice/image data once sent to a server from each terminal is distributed to other terminals with the bit rate maintained the same. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、テレビ会議システムにおいて限られたネットワーク帯域の中で重要なデータをより高品質に配信するものである。   The present invention distributes important data with higher quality within a limited network bandwidth in a video conference system.

テレビ会議において、発言権を有しているクライアント端末は、実際に発言中でも発言中でなくても音声・映像データを送信している。従来のシステムでは、常に一定のビットレートで音声・映像を送信するため、発言中でないユーザのクライアント端末音声・映像データ（無音に近い音声・動きの少ない映像）も、発言中ユーザの音声・映像データ（テレビ会議において重要）も、同品質で配信される。
特開２００１−１２８１３２号公報 In a video conference, a client terminal having the right to speak transmits audio / video data regardless of whether it is actually speaking or speaking. In the conventional system, audio / video is always transmitted at a constant bit rate, so that the voice / video data of the client terminal of the user who is not speaking (sound that is close to silence / video with little movement) is also used for the voice / video of the user who is speaking. Data (important in video conferencing) is also delivered with the same quality.
JP 2001-128132 A

テレビ会議システムにおいて、少ないネットワーク帯域の中で、いかに高品質な音声・映像を配信するかが課題となっている。   In video conferencing systems, the issue is how to deliver high-quality audio and video within a small network bandwidth.

従来のテレビ会議システムでは、クライアント端末あたりで使用する音声・映像のビットレートを固定している。そのため、全員が同時に発言してもネットワーク帯域をオーバーしない値にクライアント端末あたりの使用ビットレートを設定する必要があった。しかし、この方式では少数のユーザしか発言しない場合にネットワークの使用効率が悪い。また、複数のユーザが発言者となっている場合でもその全員が同時に発言を行うことは少ないため、ネットワーク帯域を常に十分に生かすことができない。   In the conventional video conference system, the bit rate of audio / video used per client terminal is fixed. Therefore, it is necessary to set the bit rate used per client terminal to a value that does not exceed the network bandwidth even if all of the users speak at the same time. However, in this method, the network usage efficiency is poor when only a small number of users speak. Further, even when a plurality of users are speakers, it is rare for all of them to speak at the same time, so the network bandwidth cannot always be fully utilized.

特許文献１の発明は、単に、必要帯域が許容帯域よりも多い場合に、選択された一人の者以外の者の画像を間引くものである。   The invention of Patent Document 1 simply thins out images of persons other than the selected person when the necessary band is greater than the allowable band.

本発明はこれを解消し、限られたリソースであるネットワークの性能を十分に活用することを可能とするテレビ会議システム及びテレビ会議方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a video conference system and a video conference method that can solve this problem and fully utilize the performance of a network that is a limited resource.

本発明によれば、複数のクライアント端末とサーバとを備えるテレビ会議システムにおいて、各クライアントにおける発言に関するパラメータをサーバで集め、集められたパラメータを基に、各クライアントから出力される音声・映像データのビットレートを配分する手段を備えることを特徴とするテレビ会議システムが提供される。   According to the present invention, in a video conference system including a plurality of client terminals and a server, parameters related to speech in each client are collected by the server, and audio / video data output from each client is collected based on the collected parameters. There is provided a video conference system comprising means for allocating a bit rate.

上記のテレビ会議システムにおいて、前記パラメータは、発言の有無、発言の意欲度又は発言の評価の何れかを含むようにしてもよい。   In the above-described video conference system, the parameters may include any of presence / absence of speech, motivation for speech, or evaluation of speech.

上記のテレビ会議システムにおいて、各クライアントから出力される音声・映像データは、そのビットレートを維持したまま他のクライアントに分配されるようにしてもよい。   In the video conference system, the audio / video data output from each client may be distributed to other clients while maintaining the bit rate.

本発明によれば、複数のクライアント端末とサーバとを備えるテレビ会議システムにおいて、各クライアントにおける発言に関するパラメータをサーバで集め、集められたパラメータを基に、各クライアントから出力される音声・映像データのビットレートを配分する手段を備えるので、重要な音声・映像データの品質を高めることができる。   According to the present invention, in a video conference system including a plurality of client terminals and a server, parameters related to speech in each client are collected by the server, and audio / video data output from each client is collected based on the collected parameters. Since a means for allocating the bit rate is provided, the quality of important audio / video data can be improved.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

Ｃｌｉｅｎｔ−Ｓｅｒｖｅｒ型のテレビ会議システムにおいて、各クライアント端末は自端末の音声・映像データを音声・映像サーバ４へ送信し（以後、このようなクライアントからサーバへのデータの流れを「上り」と表現する）、自端末以外の全てのクライアント端末からの音声・映像データを、音声・映像サーバから受信する（以後、このようなサーバからクライアントへのデータの流れを「下り」と表現する）。全てのクライアント端末が発言中である場合、図１のように各クライアント端末からの上りのビットレートは同一である。図２のように発言中でないクライアント端末２、３からの上りのビットレート及びクライアント端末２、３からサーバ４を経由した下りのビットレートを低く抑え、発言中であるクライアント端末１からのみ高品質な音声・映像を送信することで、限られたネットワーク帯域の中で重要な情報とそうでない情報を取捨選択する。   In the Client-Server type video conference system, each client terminal transmits its own audio / video data to the audio / video server 4 (hereinafter, the data flow from the client to the server is expressed as “upstream”). Audio / video data from all client terminals other than its own terminal is received from the audio / video server (hereinafter, the data flow from the server to the client is expressed as “downlink”). When all client terminals are speaking, the uplink bit rate from each client terminal is the same as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the uplink bit rate from the client terminals 2 and 3 that are not speaking and the downlink bit rate from the client terminals 2 and 3 via the server 4 are kept low, and only the client terminal 1 that is speaking is high quality. By transmitting simple audio / video, important information and information that is not so are selected in a limited network bandwidth.

図３において、制御情報送信部／受信部１８、２０、３４、３５は、制御情報をやりとりし、音声・映像送信部／受信部１１、１５、３１、３２は音声・映像情報をやりとりする。   In FIG. 3, control information transmission / reception units 18, 20, 34, and 35 exchange control information, and audio / video transmission / reception units 11, 15, 31, and 32 exchange audio / video information.

映像・音声入力装置１７から入力されたデータはエンコーダ１６でエンコードされ、サーバ４へ送信される。デコーダ１２は、サーバ４から受信したデータをデコードする。各クライアントからの音声は、音声ミキサ１３で合成され、映像・音声出力装置１４のスピーカ部等から出力される。サーバ４からの各クライアントからの映像は、映像・音声出力装置１４のディスプレイ部等上に各クライアントごとに（画面分割されて）表示される。   Data input from the video / audio input device 17 is encoded by the encoder 16 and transmitted to the server 4. The decoder 12 decodes the data received from the server 4. The audio from each client is synthesized by the audio mixer 13 and output from the speaker unit of the video / audio output device 14. The video from each client from the server 4 is displayed for each client (screen divided) on the display unit of the video / audio output device 14 or the like.

発言中判定部２１は、当該クライアントを利用しているクライアントが発言中であるかを判定し、判定結果は、発言者数判定部３６に送られる。発言者数判断部３６による判断の結果を基に各クライアントのエンコーダ１６が出力するデータのビットレートが決定される。ビットレート制御部１９は、その発言者数判断部３６から指定されたビットレートのデータがエンコーダ１６から出力されるようにエンコーダ１６を制御する。   The speaking determination unit 21 determines whether the client using the client is speaking, and the determination result is sent to the speaker number determination unit 36. The bit rate of data output from the encoder 16 of each client is determined based on the result of determination by the speaker number determination unit 36. The bit rate control unit 19 controls the encoder 16 so that the data of the bit rate specified by the speaker number determination unit 36 is output from the encoder 16.

図３を参照してビットレート本実施例の全体動作について詳細に説明する。   The overall operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIG.

発言中判定部２１では当該クライアント端末のユーザが現在発言中であるか否かを判断する。この判断には、音声・映像入力１７からの音声データによる自動判定を用いる。自動判定の手法は、音声レベルの大きさによる判定等、既存の技術を用いる。   The speaking determination unit 21 determines whether or not the user of the client terminal is currently speaking. For this determination, automatic determination based on audio data from the audio / video input 17 is used. As the automatic determination method, an existing technique such as determination based on the level of the sound level is used.

発言中判定部２１で判定した結果（発言中である／発言中でない）は、制御情報送信部２０よりサーバの制御情報受信部３５に送信される。発言者数判断部３６では、各クライアント端末が発言中か、発言中でないかの情報を取りまとめ、現在発言中の端末がいくつあるか調べる。そこから各クライアントが音声・映像データを送信する際のビットレートを決定する。使用ビットレートの例は図４を参照。下りで使用可能な帯域の範囲内でビットレートを割り振る。   The result determined by the speaking determination unit 21 (whether or not speaking) is transmitted from the control information transmitting unit 20 to the control information receiving unit 35 of the server. The number-of-speakers determination unit 36 collects information about whether each client terminal is speaking or not, and checks how many terminals are currently speaking. From there, the bit rate at which each client transmits audio / video data is determined. See Figure 4 for examples of bit rates used. Allocate the bit rate within the range of bandwidth available for downlink.

図４は、クライアント端末が４つの場合の例を示している。各クライアント端末の最大ビットレートは１００ｂｐｓである。発言者数判断部３６は、全てのクライアント端末それぞれの下りのビットレートが１００ｂｐｓ以下となるように、各クライアント端末の上りのビットレートを算出する。   FIG. 4 shows an example in which there are four client terminals. The maximum bit rate of each client terminal is 100 bps. The number-of-speakers determination unit 36 calculates the uplink bit rate of each client terminal so that the downlink bit rate of each of all client terminals is 100 bps or less.

ユーザＡ、ユーザＢ、ユーザＣ、ユーザＤが発言中の場合には、１人のユーザのクライアント端末に対し、残りの３人の音声・映像データを均等に送る必要があるため、各クライアント端末の上りのビットレートを３３（≒１００／３）ｂｐｓとする。   When user A, user B, user C, and user D are speaking, it is necessary to send the remaining three audio / video data equally to the client terminal of one user. Is set to 33 (≈100 / 3) bps.

ユーザＡのみが発言中の場合には、ユーザＢ、Ｃ、Ｄに対して送るユーザＡの音声・映像データのビットレートを上げて、ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対し送る残りのユーザ（例えば、ユーザＢに対して送るユーザＣ、Ｄのデータ、ユーザＣに対して送るユーザＢ、Ｄのデータ、ユーザＤに対して送るユーザＢ、Ｃのデータ）のビットレートを下げる。例えば、ユーザＢ、Ｃ、Ｄに対して送るユーザＡの音声・映像データのビットレートを６０ｂｐｓとして、ユーザＢ、Ｃ、Ｄに対し送る残りのユーザのビットレートをそれぞれ２０ｂｐｓとする。こうすることにより、ユーザＢ、Ｃ、Ｄに対して送る音声・映像データのビットレートは、６０＋２０＋２０＝１００ｂｐｓとなる。代わりに、ユーザＢ、Ｃ、Ｄに対して送る音声・映像データのビットレートを、４０＋３０＋３０＝１００ｂｐｓとしてもよいし、５０＋２５＋２５＝１００ｂｐｓとしてもよいし、７０＋１５＋１５＝１００ｂｐｓとしてもよい。ユーザＡに対して送る音声・映像データのビットレートは、１００ｂｐｓ未満（例えば、３×２０ｂｐｓ＝６０ｂｐｓ）となる。   When only the user A is speaking, the bit rate of the audio / video data of the user A to be sent to the users B, C, and D is increased and the remaining users to be sent to the users A, B, C, and D ( For example, the bit rate of the data of users C and D sent to user B, the data of users B and D sent to user C, and the data of users B and C sent to user D) is lowered. For example, the bit rate of user A's audio / video data sent to users B, C, and D is set to 60 bps, and the bit rates of the remaining users sent to users B, C, and D are set to 20 bps, respectively. By doing so, the bit rate of the audio / video data sent to the users B, C, and D is 60 + 20 + 20 = 100 bps. Instead, the bit rate of audio / video data sent to the users B, C, and D may be 40 + 30 + 30 = 100 bps, 50 + 25 + 25 = 100 bps, or 70 + 15 + 15 = 100 bps. The bit rate of the audio / video data sent to the user A is less than 100 bps (for example, 3 × 20 bps = 60 bps).

ユーザＡ、Ｂのみが発言中の場合には、ユーザＢ、Ｃ、Ｄに対して送るユーザＡの音声・映像データのビットレートを上げて、ユーザＡ、Ｃ、Ｄに対して送るユーザＢの音声・映像データのビットレートを上げて、ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対しそれぞれ送るデータのうちユーザＡ、Ｂ以外のデータ（例えば、ユーザＡに対して送るユーザ、Ｃ、Ｄのデータ、ユーザＢに対して送るユーザＣ、Ｄのデータ、ユーザＣに対して送るユーザＤのデータ、ユーザＤに対して送るユーザＣのデータ）のビットレートを下げる。例えば、ユーザＢ、Ｃ、Ｄに対して送るユーザＡの音声・映像データのビットレートを４０ｂｐｓとして、ユーザＡ、Ｃ、Ｄに対して送るユーザＢの音声・映像データのビットレートを４０ｂｐｓとして、ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対し送る残りのユーザのビットレートをそれぞれ２０ｂｐｓとする。こうすることにより、ユーザＣ、Ｄに対して送る音声・映像データのビットレートは、４０＋４０＋２０＝１００ｂｐｓとなる。代わりに、ユーザＣ、Ｄに対して送る音声・映像データのビットレートを、４５＋４５＋１０＝１００ｂｐｓとしてもよい。ユーザＡ、Ｂに対して送る音声・映像データのビットレートは、１００ｂｐｓ未満（例えば、４０ｂｐｓ＋２×２０ｂｐｓ＝８０ｂｐｓ）となる。   When only the users A and B are speaking, the bit rate of the audio / video data of the user A to be sent to the users B, C and D is increased, and the user B's to be sent to the users A, C and D Increase the bit rate of the audio / video data and send data to users A, B, C, and D, respectively, other than users A and B (for example, user C, D data to be sent to user A, The bit rate of the data of users C and D sent to user B, the data of user D sent to user C, and the data of user C sent to user D) is lowered. For example, the bit rate of audio / video data of user A sent to users B, C, and D is 40 bps, and the bit rate of audio / video data of user B sent to users A, C, and D is 40 bps, The remaining user bit rates sent to users A, B, C, and D are each 20 bps. By doing so, the bit rate of the audio / video data sent to the users C and D becomes 40 + 40 + 20 = 100 bps. Instead, the bit rate of the audio / video data sent to the users C and D may be 45 + 45 + 10 = 100 bps. The bit rate of the audio / video data sent to the users A and B is less than 100 bps (for example, 40 bps + 2 × 20 bps = 80 bps).

決定した各クライアントのエンコーダ１６におけるビットレートは制御情報送信部３４から制御情報受信部１８へ送信される。この値をビットレート制御部１９へ渡し、エンコーダ１６でエンコードする際のビットレートを変化させることにより、送信パケットのデータ量が変化する。   The determined bit rate in the encoder 16 of each client is transmitted from the control information transmitting unit 34 to the control information receiving unit 18. By passing this value to the bit rate control unit 19 and changing the bit rate at the time of encoding by the encoder 16, the data amount of the transmission packet changes.

ビットレートを変化させるためには、解像度を変化させたり、量子化の粗さを変化させたりすることが一般的である。この代わりに、画像領域の大きさを変化させてもよい。すなわち、発言者の画像を大きくして、非発言者の画像を小さくしてもよい。また、ＭＰＥＧ方式のようにＧＯＰ構造を有している場合には、ＧＯＰの構造を変えることによりビットレートを変化させてもよい。   In order to change the bit rate, it is common to change the resolution or change the roughness of quantization. Instead, the size of the image area may be changed. That is, the image of the speaker may be enlarged and the image of the non-speaker may be reduced. When the GOP structure is used as in the MPEG system, the bit rate may be changed by changing the GOP structure.

また、発言中判定部２１による発言／非発言を基にビットレートを調整する代わりに、各クライアント端末の利用者の発言意欲の度合いを基にビットレートを調整してもよい。「発言意欲」の度合いをクライアント端末が検出するためには、例えば、クライアント端末にボリュームを設け、これをクライアントに操作させればよい。この場合、発言者数判定部３６は、各クライアントから来る０％〜１００％の発言意欲を基に、発言意欲が大きいクライアントが利用しているクライアント端末のエンコーダ１６が出力する音声・映像データのビットレートが相対的に大きくなるように調整をする。   Further, instead of adjusting the bit rate based on the speech / non-speech by the during-speaking determination unit 21, the bit rate may be adjusted based on the degree of willingness of the user of each client terminal. In order for the client terminal to detect the degree of “willingness to speak”, for example, a volume may be provided in the client terminal and this may be operated by the client. In this case, the number-of-speakers determination unit 36 determines the audio / video data output from the encoder 16 of the client terminal that is used by a client with a high willingness to speak based on the willingness to speak from 0% to 100% from each client. Adjust the bit rate to be relatively high.

また、発言中判定部２１による発言／非発言を基にビットレートを調整する代わりに、各クライアント端末以外のクライアント端末の利用者による「評価」を基にビットレートを調整してもよい。「評価」の度合いをクライアント端末が検出するためには、例えば、クライアント端末にボリュームを設け、これをクライアントに操作させればよい。例えば、ユーザＡの発言に対するユーザＢによる評価の度合い、ユーザＣによる評価の度合い及びユーザＤによる評価の度合い、ユーザＢの発言に対するユーザＡによる評価の度合い、ユーザＣによる評価の度合い、ユーザＤによる評価の度合い、ユーザＣの発言に対するユーザＡによる評価の度合い、ユーザＢによる評価の度合い及びユーザＤによる評価の度合い並びにユーザＤの発言に対するユーザＡによる評価の度合い、ユーザＢによる評価の度合い及びユーザＣによる評価の度合いを総合的に勘案して、ビットレートの割合を調整してもよい。この場合、平均値、最小値、最大値又はこれらの組合せを利用するようにしてもよい。例えば、数段階評価のうち多数の他のユーザから高い評価を得られている発言者のビットレートを上げるようにしてもよい。   Further, instead of adjusting the bit rate based on the speech / non-speech by the speech determining unit 21, the bit rate may be adjusted based on “evaluation” by a user of a client terminal other than each client terminal. In order for the client terminal to detect the degree of “evaluation”, for example, a volume may be provided in the client terminal and this may be operated by the client. For example, the degree of evaluation by the user B with respect to the utterance of the user A, the degree of evaluation by the user C and the degree of evaluation by the user D, the degree of evaluation by the user A with respect to the utterance of the user B, the degree of evaluation by the user C, Degree of evaluation, degree of evaluation by user A for user C's utterance, degree of evaluation by user B and degree of evaluation by user D, degree of evaluation by user A for user D's utterance, degree of evaluation by user B and user The ratio of the bit rate may be adjusted by comprehensively considering the degree of evaluation by C. In this case, an average value, a minimum value, a maximum value, or a combination thereof may be used. For example, you may make it raise the bit rate of the speaker who has received high evaluation from many other users among several steps evaluation.

発言中判定部２１及びビットレート制御部１９は、それぞれ、サーバ４に設けられていてもよい。   The speaking determination unit 21 and the bit rate control unit 19 may each be provided in the server 4.

本実施形態によれば、重要度の高い情報を自動的に選択することにより、限られたネットワーク帯域を有効に生かし、重要度の高い情報をより高品質で配信することが可能になる。また、テレビ会議においては、発言しているユーザが１人の場合の注目度（会議における重要度）より、同時に複数のユーザが発言している場合の注目度の方が低いが、注目度に合わせた品質の音声・映像を使用することが可能となる。   According to the present embodiment, by automatically selecting information with high importance, it becomes possible to effectively utilize a limited network bandwidth and to distribute information with high importance with higher quality. Also, in a video conference, the degree of attention when a plurality of users speak at the same time is lower than the degree of attention when the number of speaking users is one (importance in the meeting). It is possible to use audio and video with combined quality.

本発明の実施形態において各クライアント端末から出力される音声・映像データのビットレートが均一である場合の例を示す図である。It is a figure which shows an example in case the bit rate of the audio | voice and video data output from each client terminal is uniform in embodiment of this invention. 本発明の実施形態において各クライアント端末から出力される音声・映像データのビットレートが均一でない場合（重み付けをした場合）の例を示す図である。It is a figure which shows the example when the bit rate of the audio | voice and video data output from each client terminal in the embodiment of this invention is not uniform (when weighting). 本発明の実施形態による音声・映像サーバ及びクライアント端末の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the audio | voice and video server and client terminal by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による各クライアント端末における上りの音声・映像データ及び下りの音声・映像データのビットレートの配分の様子の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mode of the allocation of the bit rate of the audio | voice / video data of upstream, and the audio | video / video data of downlink in each client terminal by embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、２、３ クライアント端末
４ 音声・映像サーバ
１６ エンコーダ
２１ 発言中判定部
３６ 発言者数判断部
１７ 映像・音声入力部
１９ ビットレート制御部 1, 2, 3 Client terminal 4 Audio / video server 16 Encoder 21 Speaking determination unit 36 Number of speakers determination unit 17 Video / audio input unit 19 Bit rate control unit

Claims (6)

複数のクライアント端末とサーバとを備えるテレビ会議システムにおいて、
各クライアントにおける発言に関するパラメータをサーバで集め、集められたパラメータを基に、各クライアントから出力される音声・映像データのビットレートを配分する手段を備えることを特徴とするテレビ会議システム。 In a video conference system including a plurality of client terminals and servers,
A video conferencing system comprising means for collecting parameters relating to speech in each client by a server and allocating a bit rate of audio / video data output from each client based on the collected parameters. 請求項１に記載のテレビ会議システムにおいて、
前記パラメータは、発言の有無、発言の意欲度又は発言の評価の何れかを含むことを特徴とするテレビ会議システム。 The video conference system according to claim 1,
The video conference system, wherein the parameter includes any of presence / absence of speech, motivation of speech, or evaluation of speech. 請求項１に記載のテレビ会議システムにおいて、
各クライアントから出力される音声・映像データは、そのビットレートを維持したまま他のクライアントに分配されることを特徴とするテレビ会議システム。 The video conference system according to claim 1,
A video conference system characterized in that audio / video data output from each client is distributed to other clients while maintaining the bit rate. 複数のクライアント端末とサーバとを備えるテレビ会議方法において、
各クライアントにおける発言に関するパラメータをサーバで集め、集められたパラメータを基に、各クライアントから出力される音声・映像データのビットレートを配分するステップを備えることを特徴とするテレビ会議方法。 In a video conference method comprising a plurality of client terminals and a server,
A video conferencing method comprising: collecting parameters relating to speech in each client at a server, and allocating a bit rate of audio / video data output from each client based on the collected parameters. 請求項４に記載のテレビ会議方法において、
前記パラメータは、発言の有無、発言の意欲度又は発言の評価の何れかを含むことを特徴とするテレビ会議方法。 The video conference method according to claim 4,
The video conference method, wherein the parameter includes any of presence / absence of speech, motivation of speech, or evaluation of speech. 請求項４に記載のテレビ会議方法において、
各クライアントから出力される音声・映像データは、そのビットレートを維持したまま他のクライアントに分配されることを特徴とするテレビ会議方法。 The video conference method according to claim 4,
A video conference method, wherein audio / video data output from each client is distributed to other clients while maintaining the bit rate.
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