JPH02220270A - Digital video signal recording and preproducing device - Google Patents
Digital video signal recording and preproducing deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はディジタルVTRなど、ディジタル映像信号を
高能率符号化して媒体に記録あるいは再生するディジタ
ル映像信号記録装置及び再生装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a digital video signal recording device and a reproducing device, such as a digital VTR, which encodes a digital video signal with high efficiency and records or reproduces it on a medium.
従来の技術
従来のディジタル映像信号記録及び再生装置としては、
例えば高能率符号化(帯域圧縮)をせずに画素データを
直接記録する回転ヘッド型ディジタルVTRをあげる。Conventional technology Conventional digital video signal recording and playback devices include:
For example, there is a rotary head type digital VTR that directly records pixel data without high-efficiency encoding (bandwidth compression).
第4図はこの従来のディジタル映像信号記録及び再生装
置のブロック図を示すものであり、lは第1誤り訂正符
号化器、2はシャフリングメモリ、3は第2誤り訂正符
号化器、4は磁気テープ、5は第2誤り訂正器、6はデ
シャフリングメモリ、7は第1誤り訂正器である。FIG. 4 shows a block diagram of this conventional digital video signal recording and reproducing apparatus, where l is a first error correction encoder, 2 is a shuffling memory, 3 is a second error correction encoder, and 4 is a block diagram of this conventional digital video signal recording and reproducing apparatus. 5 is a magnetic tape, 5 is a second error corrector, 6 is a deshuffling memory, and 7 is a first error corrector.
以上のように構成された従来のディジタル映像信号記録
及び再生装置においては、記録時にはディジタル映像信
号は第1誤り訂正符号化器lに人力され、誤り訂正の符
号が付加されてシャフリングメモリ2に書き込まれる。In the conventional digital video signal recording and reproducing apparatus configured as described above, during recording, the digital video signal is manually inputted to the first error correction encoder l, an error correction code is added, and the digital video signal is stored in the shuffling memory 2. written.
シャフリングメモリ2の読みだしにおいては、ディジタ
ル映像信号の順序が画素単位でバラバラに入れ換えられ
て読みだされ、読みだされた信号は第2誤り訂正符号化
器3で組替えられた画素順に基づいてもう一度誤り訂正
の符号が付加されて、磁気テープ4に記録される。再生
時には、検出された信号は第2誤り訂正器5により、誤
り訂正が行なわれデシャフリングメモリ6に書き込まれ
る。デシャフリングメモリ6では、記録時におけるシャ
フリングメモリ2における画素並べ替えとは逆の画素並
べ替えを行なって画素順序をもとに戻す。しかるのち再
生信号は第1誤り訂正器7で再度誤り訂正を受けてディ
ジタル映像信号として出力される。When reading from the shuffling memory 2, the order of the digital video signal is shuffled pixel by pixel, and the read signal is read out based on the pixel order rearranged by the second error correction encoder 3. An error correction code is added once again and the data is recorded on the magnetic tape 4. During reproduction, the detected signal undergoes error correction by the second error corrector 5 and is written into the deshuffling memory 6. The deshuffling memory 6 performs pixel rearrangement that is the opposite of the pixel rearrangement in the shuffling memory 2 during recording to restore the original pixel order. Thereafter, the reproduced signal undergoes error correction again in the first error corrector 7 and is output as a digital video signal.
ここでシャフリングにより画素順序を並べかえる理由は
誤り訂正の効率の問題だけでなく、ディジタルVTRの
高速再生の映像を見やすくするためである。ディジタル
VTRの高速再生においては、第5図に示すようにテー
プ上に記録されたトラックに対して回転ドラムのヘッド
は斜めに横切ることになる。このため検出できる信号は
記録パターンに対してとびとびの場所になる。ディジタ
ルVTRでは検出できた画素だけを用いて高速再生画面
を構成するが、シャフリングがかかっていると検出した
画素が画面全体にばらまかれ、画面に不自然な切れ目が
できずに済むという効果かある。The reason why the pixel order is rearranged by shuffling is not only to improve the efficiency of error correction, but also to make it easier to view images played back at high speed on a digital VTR. During high-speed playback on a digital VTR, the head of the rotating drum diagonally crosses the tracks recorded on the tape, as shown in FIG. Therefore, the signals that can be detected will be at discrete locations with respect to the recording pattern. Digital VTRs use only the detected pixels to construct a high-speed playback screen, but when shuffling is applied, the detected pixels are scattered over the entire screen, eliminating the need for unnatural cuts in the screen. be.
発明が解決しようとする課題
しかしながら高能率符号化を用いたディジタルVTRを
考えたとき、第3図に示すように画面上の画素を矩形と
なるように区切り、その矩形単位を直交変換した後に可
変長符号化し、一定例数の矩形単位の情報を集めて固定
長のブロックを形成するといった方法で情報量の圧縮が
行なわれる。Problems to be Solved by the Invention However, when considering a digital VTR that uses high-efficiency encoding, the pixels on the screen are divided into rectangles, and the rectangular units are orthogonally transformed and then variable. The amount of information is compressed by long encoding and collecting information in a fixed number of rectangular units to form a fixed length block.
ところがこの矩形単位をシャフリングしてディジタル記
録した場合、画素単位でのシャフリングとは異なり、高
速再生時の画像はモザイク状になり、たいへん見ずらく
なる。だからといって矩形単位の画像情報をシャフリン
グせずにそのままの順序で記録すると、各固定長ブロッ
ク内の矩形単位は互いに画面上で隣接する位置にあるこ
とになり、情報量の偏りが生じて高能率符号化の効率が
上がらないという問題点を有していた。However, when this rectangular unit is shuffled and digitally recorded, unlike shuffling in pixel units, the image when played back at high speed becomes mosaic-like, making it very difficult to see. However, if the image information in rectangular units is recorded in the same order without shuffling, the rectangular units in each fixed-length block will be located adjacent to each other on the screen, resulting in a bias in the amount of information and a reduction in efficiency. This has the problem that the efficiency of encoding does not improve.
本発明はかかる点に鑑み、高速再生時の映像の見やすさ
と、高能率符号化の効率とを両立させたディジタル映像
信号記録及び再生装置を提供することを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a digital video signal recording and reproducing device that achieves both the ease of viewing video during high-speed playback and the efficiency of high-efficiency encoding.
課題を解決するための手段
本発明は、
(1)ディジタル映像信号の画面上の画素集合を矩形に
区切った矩形単位で信号の順序を並べ替える並べ替え手
段と、矩形単位の信号を可変長符号化する可変長符号化
手段と、複数の矩形単位を一定個数集めて固定長のブロ
ックを構成するブロック化手段と、ブロック化された信
号を媒体に記録する記録手段とを備え、前記並べ替え手
段は、ひとつのブロック内においては相互に画面上で離
れた位置の複数の矩形単位で構成されるとともに、記録
媒体上において隣接するブロックにそれぞれ含まれる互
いに対応する矩形単位は画面上でも互いに隣接するよう
な並べ替え手段であることを特徴とするディジタル映像
信号記録装置と、(2)前記第1項記載の装置により媒
体に記録されたディジタル信号を検出する検出手段と、
前記ブロック化された信号における可変長符号を復号す
る復号手段と、復号された前記矩形単位の信号の順序を
並べ替える並べ替え手段とを備え、前記並べ替え手段は
、記録媒体−ヒにおいて隣接するブロックにそれぞれ含
まれる互いに対応する矩形単位が画面上で互いに隣接す
るように構成されているとともに、ひとつのブロック内
においては相互に画面上で離れた位置の複数の矩形単位
で構成されている並べ替え手段であることを特徴とする
ディジタル映像信号再生装置とである。Means for Solving the Problems The present invention provides: (1) a sorting means for rearranging the order of signals in rectangular units in which a pixel set on a screen of a digital video signal is divided into rectangles; and a variable length code for converting the signals in rectangular units. a variable-length encoding means for collecting a fixed number of a plurality of rectangular units to form a fixed-length block; and a recording means for recording the blocked signal on a medium; is composed of multiple rectangular units located far apart on the screen within one block, and corresponding rectangular units included in adjacent blocks on the recording medium are also adjacent to each other on the screen. (2) detection means for detecting digital signals recorded on a medium by the apparatus according to item 1;
A decoding means for decoding the variable length code in the blocked signal, and a rearranging means for rearranging the order of the decoded signals in units of rectangles, the rearrangement means for decoding the variable length code in the blocked signal, and the rearrangement means Corresponding rectangular units included in each block are arranged so that they are adjacent to each other on the screen, and each block is composed of a plurality of rectangular units located far apart from each other on the screen. This is a digital video signal reproducing device characterized in that it is a replacement means.
作用
本発明は前記した構成により、ディジタル映像信号の並
べ替えに工夫をし、固定長ブロック内における複数の矩
形単位は互いに画面上で離れた位置にあるようにして高
能率符号化の効率を確保し、なおかつ記録媒体状で隣接
するブロックにそれぞれ含まれる互いに対応する矩形単
位は画面上でも隣接する位置にあるようにして、ディジ
タルVTRの高速再生時にも画面がモザイク状にならず
見やすくすることができる。Effect of the Invention The present invention employs the above-described configuration to rearrange digital video signals so that multiple rectangular units within a fixed-length block are positioned apart from each other on the screen to ensure high efficiency encoding. In addition, the corresponding rectangular units included in adjacent blocks in the form of a recording medium are arranged in adjacent positions on the screen, so that the screen does not become mosaic and is easy to see even during high-speed playback of a digital VTR. can.
実施例
以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。Examples Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例におけるディジタル映像信号記
録及び再生装置のブロック図を示すものである。本実施
例は、画面を矩形単位に区切って高能率符号化し、磁気
テープに記録する回転ヘッド型ディジタルVTRである
。第1図において、11はフォーマツタ、12は並べ替
えメモ1ハ 13は直交変換器、14は可変長符号化器
、15はブロック化器、16は誤り訂正符号化器、17
は磁気テープ、18は誤り訂正器、19は可変長符号復
号器、20は逆直交変換器、21は並べ替えメモリ、2
2はデフオーマツタである。FIG. 1 shows a block diagram of a digital video signal recording and reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. This embodiment is a rotary head type digital VTR that divides the screen into rectangular units, performs high-efficiency encoding, and records the encoded data on magnetic tape. In FIG. 1, 11 is a formatter, 12 is a sorting memo 1c, 13 is an orthogonal transformer, 14 is a variable length encoder, 15 is a block generator, 16 is an error correction encoder, 17
18 is a magnetic tape, 18 is an error corrector, 19 is a variable length code decoder, 20 is an inverse orthogonal transformer, 21 is a sorting memory, 2
2 is a defomatsuta.
以上のように構成された本実施例のディジタル映像信号
記録及び再生装置について、以下その動作を説明する。The operation of the digital video signal recording and reproducing apparatus of this embodiment configured as described above will be described below.
記録時にはディジタル映像信号はフォーマツタ11によ
り画素データは画面上で矩形単位にフォーマットされ、
並べ替えメモリ12に人力される。During recording, the digital video signal is formatted by the formatter 11, and the pixel data is formatted in rectangular units on the screen.
The sorting memory 12 is manually inputted.
第2図は画面−Eでの矩形単位の分は方を示した図であ
り、全体の長方形が1画面を表わす。本実施例では第2
図に示すように、画面を領域で6分割してそれぞれA、
B、 C,D、 E、 Fと呼ぶことにする
。そして各領域はさらに矩形単位に分けられ、各領域内
の矩形単位に対して順番にAI、A2、A3・・・とい
うように番号付けをする。並べ替えメモリ12では映像
信号を矩形単位で、AI、 Bl、 CI、 D
I、 El、 Fl、 A2. B2゜C2,
B2.F2.F2拳・・というように各領域から1個づ
つ順々に取り出すよう並べ替える。FIG. 2 is a diagram showing the dimensions of the rectangular unit on screen-E, and the entire rectangle represents one screen. In this example, the second
As shown in the figure, the screen is divided into six areas, A,
We will call them B, C, D, E, and F. Each area is further divided into rectangular units, and the rectangular units within each area are sequentially numbered as AI, A2, A3, and so on. In the sorting memory 12, the video signals are sorted in rectangular units as AI, Bl, CI, D.
I, El, Fl, A2. B2゜C2,
B2. F2. Sort them so that they are taken out one by one from each area, such as F2 fist...
各矩形単位の映像信号は直交変換器13に人力され、こ
こで7ダマール変換あるいはコサイン変換の手法を用い
て直交変換符号化された後、可変長符号化器14におい
て各々の矩形単位の情報量に応じて可変長符号化される
。可変長符号化においては、矩形単位の情報量の大小に
応じてそのデータ量を決め、全体としてデータ量を削減
することにより高能率符号化を行なう、直交変換はその
ための手段である。各々の矩形単位の情報の符号長は可
変であるが、ブロック化器15では複数の矩形単位の情
報を集めて固定長のブロックを形成する。本実施例では
、AI、 Bl、 CI、 DI、 El、F
lの6個の矩形単位で1つの固定長ブロックとし、A2
.B2.C2,B2.F2.F2の6個の矩形単位でま
た1つの固定長ブロックを形成するといった方法を取る
。The video signal in each rectangular unit is input to the orthogonal transformer 13, where it is orthogonally transformed encoded using a 7-Damar transform or cosine transform method, and then in the variable length encoder 14, the information amount in each rectangular unit is It is variable-length encoded according to the In variable length coding, orthogonal transformation is a means for achieving high efficiency coding by determining the amount of data depending on the amount of information in rectangular units and reducing the overall amount of data. Although the code length of each rectangular unit of information is variable, the block generator 15 collects a plurality of rectangular units of information to form a fixed-length block. In this example, AI, Bl, CI, DI, El, F
One fixed length block is made up of six rectangular units of l, and A2
.. B2. C2, B2. F2. A method is adopted in which one fixed-length block is formed by the six rectangular units of F2.
こうすることにより、1つのブロック内の各々の矩形単
位の画面上での位置は互いに離れているが、隣接するブ
ロックの互いに対応する矩形単位は、互いに画面上でも
隣接することになる。従って各々の固定長ブロックにつ
いては情報量に偏りが生じにくいため可変長符号化の効
率を向上させることができる。また隣接する固定長ブロ
ック間で画面上でのデータの連続性を保つことにより、
高速再生における画面の見やすさを確保させることにつ
いては後に説明する。ブロック化されたデータは誤り訂
正符号化器16によって誤り訂正符号が付加され、磁気
テープ17にディジタル記録される。By doing so, the positions of the respective rectangular units within one block on the screen are far from each other, but the mutually corresponding rectangular units of adjacent blocks are adjacent to each other on the screen. Therefore, the amount of information in each fixed-length block is less likely to be biased, so that the efficiency of variable-length encoding can be improved. In addition, by maintaining data continuity on the screen between adjacent fixed-length blocks,
Ensuring screen visibility during high-speed playback will be explained later. An error correction code is added to the blocked data by an error correction encoder 16, and the data is digitally recorded on a magnetic tape 17.
再生時には磁気テープからディジタル信号を検出し、誤
り訂正器18によりテープ・ヘッド系で生じた誤りを訂
正する。記録信号は可変長符号化されているので、可変
長符号復号器19で圧縮された符号をもとに戻す。この
時6個の矩形単位で1つの固定長ブロックを構成してい
るので、このブロック単位でフレーム同期を取ればよい
。復号された信号は逆直交変換器20により、ディジタ
ル映像信号に戻される。この時点では信号は矩形単位で
並べ替えられているので、並べ替えメモリ21によって
記録側とは逆のデータ並べ替えになるようメモリの人出
力アドレスを制御する。並べ替えられた信号はデフオー
マツタ22により、ビデオ信号と同じライン順序で再生
ディジタル信号が出力される。During playback, digital signals are detected from the magnetic tape, and errors occurring in the tape head system are corrected by the error corrector 18. Since the recording signal has been variable length encoded, the compressed code is restored by the variable length code decoder 19. At this time, since one fixed length block is composed of six rectangular units, frame synchronization can be achieved in units of this block. The decoded signal is converted back into a digital video signal by the inverse orthogonal transformer 20. At this point, the signals have been rearranged in rectangular units, so the rearrangement memory 21 controls the human output address of the memory so that the data is rearranged in the opposite manner to that on the recording side. The rearranged signals are output by the defomatter 22 as reproduced digital signals in the same line order as the video signal.
ディジタルVTRの高速再生時には第5図に示すように
磁気テープ上の複数のトラックをまたがってヘッドが移
動する。各トラックにはブロック単位で連続的にデータ
が記録されているので、高速再生時においてもある程度
連続的に信号をとらえることができる。本実施例におい
ては連続する2つのブロックにそれぞれ含まれる対応す
る2つの矩形単位は画面上でも連続する位置にあるので
、高速再生時においてもある程度の画面の連続性を実現
でき、矩形単位での画面のモザイク化を避けることがで
きる。During high-speed playback on a digital VTR, the head moves across a plurality of tracks on the magnetic tape, as shown in FIG. Since data is continuously recorded in blocks on each track, signals can be captured continuously to some extent even during high-speed playback. In this embodiment, two corresponding rectangular units included in two consecutive blocks are located at consecutive positions on the screen, so a certain degree of screen continuity can be achieved even during high-speed playback, and the rectangular units can be Screen mosaic can be avoided.
以上のように本実施例によれば、1つの固定長ブロック
内に含まれる複数の矩形単位は画面上で互いに離れた位
置にあるため、矩形単位を可変長符号化したときに各固
定長ブロックの情報量に偏りが生じにくく圧縮の効率が
良くなる。さらに記録媒体上で隣接する2つのブロック
にそれぞれ含まれる互いに対応する2つの矩形単位は、
画面上でも隣接することになり、ディジタルVTRの高
速再生において画面の連続性が確保でき、視覚的に見や
すい高速再生画面を得ることができる。As described above, according to this embodiment, since the plurality of rectangular units included in one fixed-length block are located apart from each other on the screen, when the rectangular units are variable-length encoded, each fixed-length block The amount of information is less likely to be biased, and compression efficiency is improved. Furthermore, two mutually corresponding rectangular units included in two adjacent blocks on the recording medium are:
Since they are adjacent to each other on the screen, continuity of the screen can be ensured during high-speed playback of a digital VTR, and a visually easy-to-read high-speed playback screen can be obtained.
なお、本実施例において圧縮手段として直交変換を用い
たが、画面を矩形単位で符号化する手段なら、他の方法
でもよい。また記録方法として回転ヘッド型ディジタル
VTRを用いたが、ディスク形態のものであってもよい
。Although orthogonal transformation is used as the compression means in this embodiment, other methods may be used as long as the screen is encoded in units of rectangles. Further, although a rotary head type digital VTR was used as a recording method, a disk type one may also be used.
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、映像信号の高能率符
号化の効率と、記録媒体からの高速再生における画質と
を両立させることができ、その実用的効果は大きい。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described in detail, according to the present invention, it is possible to achieve both the efficiency of high-efficiency encoding of video signals and the image quality in high-speed reproduction from a recording medium, and its practical effects are significant.
第1図は本発明における一実施例のディジタル映像信号
記録及び再生装置のブロック図、第2図は同実施例にお
ける画面分割説明図、第3図は矩形単位を説明するため
の正面図、第4図は従来のディジタル映像信号記録及び
再生装置のブロック図、第5図は高速再生におけるテー
プパターン図である。
1・・・第1誤り訂正符号化器、2・・・シャフリング
メモリ、3・・・第2誤り訂正符号化器、4・・・磁気
テープ、5・・・第2誤り訂正器、6・・・デシャフリ
ングメモ1ハ 7・争・第1誤り訂正器、11・・・フ
ォーマツタ、12・・・並べ替えメモリ、13・・・直
交変換器、14・・・可変長符号化器、15・・・ブロ
ック化器、16・・・誤り訂正符号化器、17・・・磁
気テープ、18・・・誤り訂正器、19・・・可変長符
号復号器、20・・・逆直交変換器、21・・・並べ替
えメモリ、22・・・デフオーマツタ。FIG. 1 is a block diagram of a digital video signal recording and reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of screen division in the embodiment, FIG. 3 is a front view for explaining rectangular units, and FIG. FIG. 4 is a block diagram of a conventional digital video signal recording and reproducing apparatus, and FIG. 5 is a tape pattern diagram for high-speed reproduction. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... First error correction encoder, 2... Shuffling memory, 3... Second error correction encoder, 4... Magnetic tape, 5... Second error corrector, 6 ...Deshuffling memo 1c 7. First error corrector, 11.. Formatter, 12.. Sorting memory, 13.. Orthogonal transformer, 14.. Variable length encoder , 15...Blocker, 16...Error correction encoder, 17...Magnetic tape, 18...Error corrector, 19...Variable length code decoder, 20...Inverse orthogonal Converter, 21... Sorting memory, 22... Default Matsuta.
Claims (2)
区切った矩形単位で信号の順序を並べ替える並べ替え手
段と、矩形単位の信号を可変長符号化する可変長符号化
手段と、複数の矩形単位を一定個数集めて固定長のブロ
ックを構成するブロック化手段と、ブロック化された信
号を媒体に記録する記録手段とを備え、前記並べ替え手
段は、ひとつのブロック内においては相互に画面上で離
れた位置の複数の矩形単位で構成されるとともに、記録
媒体上において隣接するブロックにそれぞれ含まれる互
いに対応する矩形単位は画面上でも互いに隣接するよう
な並べ替え手段であることを特徴とするディジタル映像
信号記録装置。(1) A sorting means for rearranging the order of signals in rectangular units obtained by dividing a pixel set on a screen of a digital video signal into rectangles, a variable-length encoding means for variable-length encoding a signal in rectangular units, and a plurality of The rearranging means includes a blocking means for collecting a fixed number of rectangular units to form a block of a fixed length, and a recording means for recording the blocked signal on a medium, and the rearranging means is arranged such that the rearranging means mutually arranges the screens within one block. The recording medium is composed of a plurality of rectangular units located at separate positions on the recording medium, and the rectangular units corresponding to each other included in adjacent blocks on the recording medium are rearranged so that they are adjacent to each other on the screen. Digital video signal recording device.
たディジタル信号を検出する検出手段と、前記ブロック
化された信号における可変長符号を復号する復号手段と
、復号された前記矩形単位の信号の順序を並べ替える並
べ替え手段とを備え、前記並べ替え手段は、記録媒体上
において隣接するブロックにそれぞれ含まれる互いに対
応する矩形単位が画面上で互いに隣接するように構成さ
れているとともに、ひとつのブロック内においては相互
に画面上で離れた位置の複数の矩形単位で構成されてい
る並べ替え手段であることを特徴とするディジタル映像
信号再生装置。(2) a detection means for detecting a digital signal recorded on a medium by the apparatus according to claim 1; a decoding means for decoding the variable length code in the blocked signal; a rearrangement means for rearranging the order of the signals, the rearrangement means being configured such that corresponding rectangular units included in adjacent blocks on the recording medium are adjacent to each other on the screen; 1. A digital video signal reproducing device characterized in that within one block, the rearranging means is composed of a plurality of rectangular units located apart from each other on the screen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1040495A JP2953704B2 (en) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | Digital video signal recording and reproducing method |
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JP1040495A JP2953704B2 (en) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | Digital video signal recording and reproducing method |
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JPH02220270A true JPH02220270A (en) | 1990-09-03 |
JP2953704B2 JP2953704B2 (en) | 1999-09-27 |
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ID=12582153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1040495A Expired - Lifetime JP2953704B2 (en) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | Digital video signal recording and reproducing method |
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