JP2012037961A - 二次元バーコード生成装置、二次元バーコード表示システム、二次元バーコード生成方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＢＭＬ上の描画要素の消費数の削減を図りつつ、十分な情報量のＱＲコードを生成することができる二次元バーコード生成装置等を提供すること。
【解決手段】放送局側の情報処理装置は連続した複数ピクセルの白黒の全組合せを予め画像ファイルとして用意し、これらの画像ファイルを放送データにより二次元バーコード生成装置に送り、二次元バーコード生成装置は描画要素にそれらの画像ファイルのうちから適切なものを選択して設定し、自装置において生成したＢＭＬ上の二次元バーコードを表示画面に表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、デジタル放送のデータ放送で用いられるＢＭＬ上のＱＲコードを生成する技術に関する。

デジタル放送では、映像に加えて、画像や文章を提供するデータ放送が利用できる。データ放送用のコンテンツは、ＢＭＬ（Broadcast Markup Language）と呼ばれるマークアップ言語を用いる。

データ放送では、携帯電話機等向けのＷｅｂアクセスのＵＲＬを二次元バーコードとしてのＱＲコード等によりテレビ受信機のテレビ画面上に提示するサービスがよく用いられている。このサービスは、放送局側の装置で予めプログラミング・生成したＱＲコードを１つの画像の画像ファイルとして取り扱い、その画像をテレビ画面に表示し、そのＱＲコードを携帯電話機等のカメラ機能で撮像・画像データ処理することで実現されている。

通常の放送では、ＱＲコードは、放送局側の装置で予めコード生成し、ＪＰＥＧなどの画像ファイルに描画している。ＢＭＬ上にそのＪＰＥＧファイルを貼り付けることで、ＱＲコードをテレビ受信機のテレビ画面上に表示している。すなわち、ＱＲコードの内容は放送時点で決定し、全テレビ受信機で共通となっていた。

デジタル放送の受信機には、個人を識別する情報や、居住地域の情報を保持することが可能である。ＱＲコードを生成・描画するプログラム（ＢＭＬ上のＥＣＭＡスクリプト）を放送し、ユーザの情報をクエリとして加味したＵＲＬを、テレビ受信機側で動的に生成・描画することができれば、サービスの自由度／操作性の向上につなげることができる。

実際に、テレビ受信機側に設定されている郵便番号などの情報を利用して、地域ごとに異なるＱＲコードをテレビ受信機側で動的に生成・描画する技術も提案されている。この技術では、ＱＲコード上のピクセル毎に描画要素を割り当てて、白と黒とを表現していた。すなわち、１ピクセルに対して１描画要素を使用する必要があった。なお、描画要素とは、座標を指定できて、かつ、色を指定できるかあるいは画像ファイルを指定できるものと定義する（以下同様）。

また、精度良く二次元コードを表示面に形成して読取り精度を向上させると共に、短時間で形成して作業性を向上させる技術がある。その構成は、明暗模様のマトリックスで形成される二次元コードの画像データから、暗模様の１セルを複数個の黒丸ドットが縦横に配置された四角形の単位セルに置換して画像データを変換し、この黒丸ドットをレーザビームにより表示面に焼付けて、黒丸ドットで形成された暗模様の単位セルと、レーザ焼付けしていない明模様の単位セルとを組合せた明暗模様の二次元コードを形成するものである（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２３２３６９号公報

しかしながら、デジタル放送のデータ放送で用いられるＢＭＬでは、ＱＲコードとして描画可能な情報量に強い制約があった。
これは、描画要素上の表示画像の編集機能（ドット単位の色変更等の書換え機能）が無いため、ＱＲコードの１ピクセルに１描画要素を割り当てる必要があり、その最大数が４０９６個と規定されていることが要因である。つまり、４０９６ビット以上の情報量を持つＱＲコードは、単純な方式ではＢＭＬ上に表示できないことになる。

また、ＱＲコードは内容の一部を追加するためには全部の内容を生成し直す必要があるという特性を有する。このため、クエリを含まないＱＲコード画像を放送前に生成し、受信機側でクエリの情報量のみ追記するという手法を取ることはできない。

本発明の目的は、デジタル放送のデータ放送で用いられるＢＭＬ上の描画要素の消費数の削減を図りつつ、十分な情報量のＱＲコードを生成することができる二次元バーコード生成装置、二次元バーコード表示システム、二次元バーコード生成方法およびプログラムを提供することにある。

本発明の二次元バーコード生成装置は、放送データにより連続した複数ピクセルの白黒の全組合せの画像ファイルを取得し、
描画要素に前記画像ファイルを設定して自装置においてＢＭＬ上の二次元バーコードを生成することを特徴とする。

本発明の二次元バーコード表示システムは、放送局側の情報処理装置は連続した複数ピクセルの白黒の全組合せを予め画像ファイルとして用意し、これらの画像ファイルを放送データにより二次元バーコード生成装置に送り、
前記二次元バーコード生成装置は描画要素に前記画像ファイルを設定して自装置において生成したＢＭＬ上の二次元バーコードを所定の表示部に表示することを特徴とする。

本発明の二次元バーコード生成方法は、二次元バーコード生成装置が、放送データにより連続した複数ピクセルの白黒の全組合せの画像ファイルを取得するステップと、
描画要素に前記画像ファイルを設定して自装置においてＢＭＬ上の二次元バーコードを生成するステップとを有することを特徴とする。

本発明のプログラムは、コンピュータに、放送データにより連続した複数ピクセルの白黒の全組合せの画像ファイルを取得する処理と、
描画要素に前記画像ファイルを設定して自コンピュータにおいてＢＭＬ上の二次元バーコードを生成する処理とを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、デジタル放送のデータ放送で用いられるＢＭＬ上の描画要素の消費数の削減を図りつつ、十分な情報量のＱＲコードを二次元バーコード生成装置側で生成することができる。

本発明の第一の実施の形態に係るシステム構成を示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る複数ピクセルを１つの描画要素で済ますことを示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る画像ファイルの一覧である。 本発明の第一の実施の形態に係る処理動作を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施の形態に係る処理動作を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施の形態に係る画像ファイルの一覧である。 本発明の第二の実施の形態に係る処理動作を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施の形態に係る処理動作に関する図である。 本発明の第三の実施の形態に係る画像ファイルの一覧である。

以下、本発明の第一の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示す本実施の形態における二次元バーコード表示システムは、放送局側の情報処理装置１と二次元バーコード生成装置としてのテレビ受信機２とが所定のネットワークを介して接続されている。デジタル放送の場合、ここでいう所定のネットワークとは、デジタル放送自体を用いた一方向の通信として実現されることが多い。

情報処理装置１は、後述する方法で十分な情報量の二次元バーコードを生成・表示するプログラムを含むＢＭＬ文書を送信する機能を有する。以下では、二次元バーコードとして特にＱＲコードを用いて説明する。ただし、ＱＲコードのピクセル列を生成する方法やプログラム機能は既知であるので、詳細な説明は省略する。主に生成されたピクセル列を表示する手段にフォーカスして説明する。なお、ＱＲコードを用いるのは一例であり、直交した座標系を持つ二次元バーコードであれば、以下の表示方式は応用可能である。

テレビ受信機２は、デジタル放送の受信機である、デジタル放送のデータ放送で用いられるＢＭＬ文書を処理し、表示する機能を有する。前記の情報処理装置１から送出されるＱＲコードの生成・表示機能を持つＢＭＬ文書を受信すれば、ＱＲコードを生成・表示することが可能である。なお、テレビ画面を表示する表示装置がテレビ受信機２と別個に設けられる構成であってもよい。
テレビ受信機２には、個人を識別する情報や、居住地域の情報を保持することが可能である。情報処理装置１で固定的に設定されたＵＲＬに対して、ユーザの情報をクエリとして加味することが可能である。しかる後、テレビ受信機２側で動的にＱＲコードを生成・表示することが可能である。
以下では、ＢＭＬ文書上でＱＲコードのピクセル列を生成する機能自体は既知であるので詳細な説明は省略し、ピクセル列の表示方法に絞って説明する。
なお、デジタル受信機２は、制御部やメモリ等のデジタル放送の受信機としての既知の構成を備えるものとする。

本実施の形態における二次元バーコード表示システムでは、情報処理装置１は、連続した複数ピクセルの白黒の全組合せを、各画像ファイルとして準備してテレビ受信機２側に放送データで送信する。そして、テレビ受信機２は、ＱＲコードの生成にあたり、描画要素にこれらの画像ファイルを割り当てることで、必要とされる描画要素数を削減するものである。
すなわち、上記のとおり、これまでは、ＱＲコード上のピクセル毎に描画要素を割り当てて、白と黒とを表現していたので、１ピクセルに対して何らかの作業を実施するには１描画要素を使用する必要があり、ＢＭＬの描画要素数は４０９６個が最大であるため、十分な情報量のＱＲコードを生成することが困難であったことを解決する。

図２を参照すると、左側から白、黒、黒、白、白、黒、白、黒、白、白、黒、白という連続した１２ピクセルの情報量がある場合、これまでは、ＱＲコード上のピクセル毎に描画要素を割り当てて、色を指定することで白と黒とを表現していたので、描画要素は１２個必要であった。
しかし、連続した４ピクセル分を合わせた画像の画像ファイル（後に詳述する）を予め準備し、描画要素は各画像の画像ファイルを指定して表すこととすると、必要な描画要素は３個で足りる。
したがって、必要な描画要素は１２個から３個に低減されるので、有限な描画要素数（４０９６個）の消費数が削減される。

図３に上記の連続した４ピクセル分を合わせた画像の画像ファイルの一覧を示す。連続した４ピクセルの白黒の全組合せは、３−１〜３−１６まで、１６通りである。

なお、図２、図３では４ピクセル分を例として画像ファイルを提示したが、実際には任意の２個以上のピクセル分を組み合わせた画像ファイルを準備してよい。組み合わせるピクセル数をｎとすると、画像ファイルの数は２ⁿ（４の場合は２⁴＝１６）で求められる。

以下、本実施の形態の処理動作について図面を参照して詳細に説明する。まず、ＱＲコードの描画処理全体のフローについて図４を参照して説明する。

図４を参照すると、テレビ受信機２は、情報処理装置１が準備した連続した複数ピクセルの白黒の全組合せの各画像ファイルを放送データにより受信する（Ｓ４０１）。

次に、テレビ受信機２は、情報処理装置１がＢＭＬ上でプログラミングにより指示したＱＲコードの生成に関するデータを放送データで受信し、ＱＲコードの生成を開始する（Ｓ４０２）。

まず、テレビ受信機２はＱＲコードの領域全体を白にする（Ｓ４０３）。

次に、テレビ受信機２は所定のメモリ等にＮ＝１を設定する（Ｓ４０４）。ＮはＱＲコードの何行目かを示す指標である。
そして、テレビ受信機２はＱＲコードからＮ行目のデータ列を取得する（Ｓ４０５）。データ列は、情報処理装置１は、ＢＭＬ上で十分な情報量の二次元バーコードとしてのＱＲコードをプログラミングにより指示する。
それから、テレビ受信機２はＱＲコードのＮ行目の描画パターンを生成する（Ｓ４０６）。なお、このステップＳ４０６の詳細な処理については図５を参照して後述する。

次に、テレビ受信機２はＱＲコードの全行について処理が終了したか判定し（Ｓ４０７）、終了していない場合（Ｓ４０７／Ｎｏ）、所定のメモリ等のＮの値を１インクリメントすべくＮ＝Ｎ＋１を設定し（Ｓ４０８）、上記のステップＳ４０５へ戻って次の行の処理を進める。
一方、終了している場合（Ｓ４０７／Ｙｅｓ）は処理終了となり、生成したＱＲコードをテレビ画面に表示する。

次に、上記のステップＳ４０６の処理フロー（Ｎ行目の１行分のＱＲコードの描画処理のフロー）について図５を参照して説明する。ここでは４ピクセル分を１つの画像とした場合を前提とする。

まず、テレビ受信機２は所定のメモリ等にＭ＝１を設定する（Ｓ５０１）。ＭはＮ行目のＱＲコードの何列目かを示す指標である。

次に、テレビ受信機２はＭ＋３番目のピクセルがＱＲコードの領域外であるか判定し（Ｓ５０２）、領域外でない場合（Ｓ５０２／Ｎｏ）、Ｍ番目からＭ＋３番目までのピクセル列を取得する（Ｓ５０３）。
一方、領域外である場合（Ｓ５０２／Ｙｅｓ）、Ｍ番目からＭ＋３番目までのピクセル列を取得するように動作するが、領域外となる部分は白ピクセルとして補完して４ピクセル分を取得する（Ｓ５０４）。

次に、テレビ受信機２は、Ｍ番目からＭ＋３番目までの４ピクセル分のピクセル列と合致する画像ファイルを図３の３−１〜３−１６のうちから選択し、Ｍ番目からの位置（座標）に配置するように描画要素を設定する（Ｓ５０５）。なお、合致する画像ファイルの選択は、ピクセル列の組合せによりファイル名を一意に決定し、ファイル名を介した選択手法を用いることとする。

次に、テレビ受信機２は所定のメモリ等のＭの値を４インクリメントすべくＭ＝Ｍ＋４を設定し（Ｓ５０６）、Ｍ番目のピクセルがＱＲコードの領域外であるか判定し（Ｓ５０７）、領域外でない場合（Ｓ５０７／Ｎｏ）、上記のステップＳ５０２へ戻って処理を進める。
一方、領域外である場合（Ｓ５０７／Ｙｅｓ）は処理終了となる。すなわち、図４のステップＳ４０６を抜けて、図４のステップＳ４０７へ進むこととなる。

次に、本発明の第二の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態における二次元バーコード表示システムは、基本的には上記の第一の実施の形態と同様の構成であるので重複する説明は省略する。

本実施の形態における二次元バーコード表示システムでは、情報処理装置１は、連続した複数ピクセルの白黒の全組合せについて、背景画像を予め白としておくことで、画像ファイルは黒から始まる画像ファイルのみを各画像ファイルとして準備してテレビ受信機２側に放送データで送信する。そして、テレビ受信機２は、ＱＲコードの生成にあたり、描画要素にこれらの画像ファイルを割り当てることで、上記の第一の実施の形態とは異なり、白から始まる画像ファイルを不要とし、一層、必要とされる描画要素数を削減するものである。
また、上記の第一の実施の形態より必要な画像ファイル数を低減できるので、情報処理装置１からテレビ受信機２へ送信される放送データ量の削減により放送帯域の圧迫も軽減される。

図６を参照すると、上段は図３で既に示した連続した４ピクセル分を合わせた画像の画像ファイルの一覧であり、３−１〜３−１６まで、１６通りある。
しかし、背景画像を予め白としておき、開始座標を調整することで、画像ファイルは黒から始まる３−９〜３−１６まで、８通りで足りる。

なお、図４では、連続した複数ピクセル分を合わせた画像の画像ファイルの一例として、４ピクセル分としたが、４ピクセル分以外の複数であってもよい。黒から始まる全組合せの数は、２^n-1（４の場合は２^4-1＝８）で求められる。

以下、本実施の形態の処理動作について図面を参照して詳細に説明する。ＱＲコードの描画処理全体のフローについては、上記の第一の実施の形態の図４と同様であるので重複する説明は省略する。

次に、上記のステップＳ４０６の処理フロー（Ｎ行目の１行分のＱＲコードの描画処理のフロー）について図７を参照して説明する。ここでは４ピクセル分を１つの画像とした場合を前提とする。

まず、テレビ受信機２は所定のメモリ等にＭ＝１を設定する（Ｓ７０１）。ＭはＮ行目のＱＲコードの何列目かを示す指標である。

次に、テレビ受信機２はＭ番目のピクセルが黒であるか判定し（Ｓ７０２）、黒である場合（Ｓ７０２／Ｙｅｓ）、テレビ受信機２はＭ＋３番目のピクセルがＱＲコードの領域外であるか判定し（Ｓ７０３）、領域外でない場合（Ｓ７０３／Ｎｏ）、Ｍ番目からＭ＋３番目までのピクセル列を取得する（Ｓ７０４）。
一方、領域外である場合（Ｓ７０３／Ｙｅｓ）、Ｍ番目からＭ＋３番目までのピクセル列を取得するように動作するが、領域外となる部分は白ピクセルとして補完して４ピクセル分を取得する（Ｓ７０５）。

次に、テレビ受信機２は、Ｍ番目からＭ＋３番目までの４ピクセル分のピクセル列と合致する画像ファイルを図６の３−９〜３−１６のうちから選択し、Ｍ番目からの位置（座標）に配置するように描画要素を設定する（Ｓ７０６）。なお、合致する画像ファイルの選択は、ピクセル列の組合せによりファイル名を一意に決定し、ファイル名を介した選択手法を用いることとする。

次に、テレビ受信機２は所定のメモリ等のＭの値を４インクリメントすべくＭ＝Ｍ＋４を設定し（Ｓ７０７）、Ｍ番目のピクセルがＱＲコードの領域外であるか判定し（Ｓ７０８）、領域外でない場合（Ｓ７０８／Ｎｏ）、上記のステップＳ７０２へ戻って処理を進める。
一方、領域外である場合（Ｓ７０８／Ｙｅｓ）は処理終了となる。すなわち、図４のステップＳ４０６を抜けて、図４のステップＳ４０７へ進むこととなる。

また、上記のステップＳ７０２で黒でない場合（Ｓ７０２／Ｎｏ）、テレビ受信機２は所定のメモリ等のＭの値を１インクリメントすべくＭ＝Ｍ＋１を設定し（Ｓ７０９）、上記のステップＳ７０８へ進む。

以下では、図７の処理フローに照らした、具体的な処理を図８に示す１２ピクセル分のビット列を用いて説明する。

図８を参照すると、（１）では、左側から１番目のピクセルは白であり黒でないと判定される（Ｓ７０１、Ｓ７０２、Ｓ７０９、Ｓ７０８参照）。

（２）では、２番目のピクセルは黒であると判定される（Ｓ７０２、Ｓ７０３参照）。

（３）では、２番目〜５番目のピクセル列と合致する画像ファイルの設定を行う（Ｓ７０４、Ｓ７０６、Ｓ７０７、Ｓ７０８参照）。

（４）では、６番目のピクセルは黒であると判定される（Ｓ７０２、Ｓ７０３参照）。

（５）では、６番目〜９番目のピクセル列と合致する画像ファイルの設定を行う（Ｓ７０４、Ｓ７０６、Ｓ７０７、Ｓ７０８参照）。

（６）では、１０番目のピクセルは白であり黒でないと判定される（Ｓ７０１、Ｓ７０２、Ｓ７０９、Ｓ７０８参照）。

（７）では、１１番目のピクセルは黒であると判定される（Ｓ７０２、Ｓ７０３参照）。

（８）では、１３番目及び１４番目に相当する領域外となる部分は白ピクセルとして補完して、１１番目〜１４番目に相当するピクセル列と合致する画像ファイルの設定を行う（Ｓ７０５、Ｓ７０６、Ｓ７０７、Ｓ７０８参照）。

次に、本発明の第三の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態における二次元バーコード表示システムは、基本的には上記の第一の実施の形態および第二の実施の形態と同様の構成であるので重複する説明は省略する。

本実施の形態における二次元バーコード表示システムでは、情報処理装置１は、連続した複数ピクセルの白黒の全組合せについて、背景画像を予め白としておくことで、画像ファイルは黒から始まる画像ファイルのみを各画像ファイルとして準備してテレビ受信機２側に放送データで送信する。そして、テレビ受信機２は、ＱＲコードの生成にあたり、描画要素にこれらの画像ファイルを割り当てる。さらに、背景画像を予め白としておき、画像ファイルの後方の白は省略することで、省略された白のピクセル分のデータを送ることが不要となるので、上記の第二の実施の形態より、情報処理装置１からテレビ受信機２へ送信される放送データ量の削減による放送帯域の圧迫が一層、軽減される。

図９を参照すると、上段は図６で既に示した連続した４ピクセル分を合わせた画像の画像ファイルの一覧であり、３−９〜３−１６まで、８通りある。
ここで、本来ならば、４ピクセル分×８通り＝３２ピクセル分のデータ量を情報処理装置１からテレビ受信機２へ送信する必要がある。

しかし、背景画像を予め白としておき、画像ファイルの後方の白は省略するとすれば、画像ファイルの３−９、３−１１、３−１３、３−１５については、５−９、５−１１、５−１３、５−１５として示す画像ファイルとなる。５−９については３ピクセル分、５−１１については１ピクセル分、５−１３については２ピクセル分、５−１５については１ピクセル分、計７ピクセル分のデータ量が削減される。したがって、３２ピクセル分−７ピクセル分＝２５ピクセル分のデータ量を情報処理装置１からテレビ受信機２へ送信すれば足りる。

なお、図９では、連続した複数ピクセル分を合わせた画像の画像ファイルの一例として、４ピクセル分としたが、４ピクセル分以外の複数であってもよい。

本実施の形態の処理フローは図７の処理フローを適用可能である。

さらに背景画像を予め黒とすれば、画像ファイルの白と黒とを反転した態様で同様に実装することができる。

本発明の第四の実施の形態として、背景色を単一色でなく、ＱＲコードで固定的に定められるピクセルを画像ファイルとして準備することで、一層、必要とされる描画要素数を削減できる。例えば、ＱＲコードの大きさによって、４隅の４箇所の定形として、３箇所は二重四角で、１箇所小さく二重四角等がある。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、情報処理装置１やテレビ受信機２の機能を実現するためのプログラムを各装置に読込ませて実行することにより各装置の機能を実現する処理を行ってもよい。さらに、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭまたは光磁気ディスクなどを介して、または伝送媒体であるインターネット、電話回線などを介して伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。また、各装置の機能が他の装置によりまとめて実現されたり、追加の装置により機能が分散されて実現される形態も本発明の範囲内である。

１ 情報処理装置
２ テレビ受信機

Claims (9)

1. 放送データにより連続した複数ピクセルの白黒の全組合せの画像ファイルを取得し、
   描画要素に前記画像ファイルを設定して自装置においてＢＭＬ上の二次元バーコードを生成することを特徴とする二次元バーコード生成装置。
2. 背景画像を予め白とし、前記画像ファイルは複数ピクセルの白黒の全組合せのうち黒から始まるもののみとしたことを特徴とする請求項１記載の二次元バーコード生成装置。
3. 前記画像ファイルにおいて複数ピクセルの後方の白は省略し、その省略された白のピクセル分のデータを放送データにより取得しないことを特徴とする請求項２記載の二次元バーコード生成装置。
4. 前記生成した二次元バーコードを所定の表示部に表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の二次元バーコード生成装置。
5. 放送局側の情報処理装置は連続した複数ピクセルの白黒の全組合せを予め画像ファイルとして用意し、これらの画像ファイルを放送データにより二次元バーコード生成装置に送り、
   前記二次元バーコード生成装置は描画要素に前記画像ファイルを設定して自装置において生成したＢＭＬ上の二次元バーコードを所定の表示部に表示することを特徴とする二次元バーコード表示システム。
6. 背景画像を予め白とし、前記画像ファイルは複数ピクセルの白黒の全組合せのうち黒から始まるもののみとしたことを特徴とする請求項５記載の二次元バーコード表示システム。
7. 前記画像ファイルにおいて複数ピクセルの後方の白は省略し、その省略された白のピクセル分のデータを放送データにより送らないことを特徴とする請求項６記載の二次元バーコード表示システム。
8. 二次元バーコード生成装置が、放送データにより連続した複数ピクセルの白黒の全組合せの画像ファイルを取得するステップと、
   描画要素に前記画像ファイルを設定して自装置においてＢＭＬ上の二次元バーコードを生成するステップとを有することを特徴とする二次元バーコード生成方法。
9. コンピュータに、放送データにより連続した複数ピクセルの白黒の全組合せの画像ファイルを取得する処理と、
   描画要素に前記画像ファイルを設定して自コンピュータにおいてＢＭＬ上の二次元バーコードを生成する処理とを実行させることを特徴とするプログラム。

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