JPH08147453A - ルックアップテーブル作成方法及びルックアップテーブル作成装置 - Google Patents

ルックアップテーブル作成方法及びルックアップテーブル作成装置

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JPH08147453A
JPH08147453A JP6288510A JP28851094A JPH08147453A JP H08147453 A JPH08147453 A JP H08147453A JP 6288510 A JP6288510 A JP 6288510A JP 28851094 A JP28851094 A JP 28851094A JP H08147453 A JPH08147453 A JP H08147453A
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  • Color Image Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作成コストが高くなることなく、原画像の色
分布に忠実な近似画像を効率よく生成する。 【構成】 AD変換器1はアナログの輝度データYをデ
ィジタルデータに、AD変換器2はアナログの色差デー
タCrをディジタルデータに、AD変換器3はアナログ
の色差データCbをディジタルデータに夫々変換する。
エントリアドレス作成部4は輝度データYの上位ビット
と色差データCr,Cb各々の上位ビットとからエント
リアドレスを生成する。色ヒストグラム作成部5は輝度
データYの下位ビットと色差データCr,Cbの下位ビ
ットとエントリアドレスとに基づいて色ヒストグラムを
作成する。ルックアップテーブル作成部6はエントリア
ドレスに基づいて、エントリアドレス毎に最大頻度で出
現する色データを代表色としてルックアップテーブルに
書込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はルックアップテーブル作
成方法及びルックアップテーブル作成装置に関し、特に
1670万色の画像を256色で近似色表示するのに適
したルックアップテーブルの作成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】カラーイメージスキャナ等から取込んだ
24色、つまり約1670万色のフルカラー画像をコン
ピュータグラフィックス等によって画像処理する場合、
画像データを格納するフレームメモリの容量を節約する
ためにルックアップテーブルを用いて256色程度の近
似色表示を行うことがある。
【0003】一般に、ルックアップテーブルはRGBの
3原色成分が均等に配分されるようにテーブル内容を規
定するのが普通である。しかしながら、原画像がRGB
の3原色成分のうちの特定の色成分に偏った画素を多く
含む場合等に、ルックアップテーブルに登録された代表
色をすべて有効に使用しないまま原画像を近似表示する
ことになるため、近似精度が落ちてしまう。
【0004】この問題を解決するために、例えば特開平
3−113682号公報では、入力された原画像データ
の3次元色ヒストグラムを生成し、その色ヒストグラム
のデータを度数の大きい順にルックアップテーブルに選
択登録するようにしたルックアップテーブル作成装置が
提案されている。
【0005】このルックアップテーブル作成装置は、図
3に示すように、原画像入力部11と表示部17との間
に接続されている。原画像入力部11からルックアップ
テーブル作成装置12に入力されたフルカラーの原画像
データは、まず色ヒストグラム生成手段13によってR
GBの3次元の色分布を示す色ヒストグラムの作成に供
される。
【0006】色ヒストグラム生成手段13によって生成
された色ヒストグラムは色ヒストグラムソーティング手
段14によって度数の大きい順にソートされる。続い
て、ルックアップテーブル生成手段15が色ヒストグラ
ムの大きい順に所望の数の代表色を選択してルックアッ
プテーブルを作成する。
【0007】ルックアップテーブル生成手段15には原
画像データの各画素にルックアップテーブルを割り付け
て近似画像データを生成する近似画像データ生成手段1
6が接続されており、この近似画像データ生成手段16
が生成した近似画像が表示部17に出力表示される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のルック
アップテーブル作成装置では、1画素につきRGB各8
ビットを用いる882×708画素からなる原画像の色
分布について、まずRGBの3次元色空間中に1画素1
点で各画素データをプロットする。その後に、3次元色
空間を各軸16段階で計4096個の小ブロックに分割
した時、原画像の各画素が4096個の代表色のいずれ
で近似できるかを調べるため、各ブロック毎に3次元色
ヒストグラムの代表色の度数を計数する。
【0009】この計数処理を原画像の全画素について実
行することで3次元色ヒストグラムを完成し、各ブロッ
ク毎に最も出現頻度の高い色データを代表色に定め、ル
ックアップテーブルを作成している。
【0010】しかしながら、224色つまり1画素が16
70万色も取り得る882×708個の画素をすべて3
次元色空間に配置するだけでも相当の処理負担を覚悟し
なければならない。その上さらに、3次元色空間に配置
された882×708個の画素の所属を4096個のブ
ロックのいずれかに特定し、しかも各ブロック毎に最大
頻度で出現する色データを捜し出すといった作業が必要
であり、膨大な量のデータを扱うために処理に時間がか
かるだけでなく、処理途中でデータを一時的に保存して
おくためのバッファメモリのメモリ容量も非常に大きな
ものとなる。よって、処理時間を含めたトータルでの作
成コストが高くなる。
【0011】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、作成コストが高くなることなく原画像の色分布に
忠実な近似画像を効率よく生成することができるルック
アップテーブル作成方法及びルックアップテーブル作成
装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によるルックアッ
プテーブル作成方法は、輝度データ及び一対の色差デー
タを合わせて1画素につきn+mビット(n,mは正の
整数)を用いた画像データから前記輝度データの上位ビ
ットと前記一対の色差データ各々の上位ビットとを抽出
してnビットのエントリアドレスを作成するステップ
と、2n 色に大別された画素データにおいて前記輝度デ
ータの下位ビットと前記一対の色差データ各々の下位ビ
ットとからmビットの色の度数分布を示す色ヒストグラ
ムを作成するステップと、前記色ヒストグラムに基づい
て前記エントリアドレス毎に最大度数を示した色を代表
色に選定するステップと、前記エントリアドレス毎に前
記代表色を登録してなるルックアップテーブルを作成す
るステップとからなっている。
【0013】本発明によるルックアップテーブル作成装
置は、輝度データ及び一対の色差データを合わせて1画
素につきn+mビット(n,mは正の整数)を用いた画
像データから前記輝度データの上位ビットと前記一対の
色差データ各々の上位ビットとを抽出してnビットのエ
ントリアドレスを作成する手段と、2n 色に大別された
画素データにおいて前記輝度データの下位ビットと前記
一対の色差データ各々の下位ビットとからmビットの色
の度数分布を示す色ヒストグラムを作成する手段と、前
記色ヒストグラムに基づいて前記エントリアドレス毎に
最大度数を示した色を代表色に選定する手段と、前記エ
ントリアドレス毎に前記代表色を登録してなるルックア
ップテーブルを作成する手段とを備えている。
【0014】本発明による他のルックアップテーブル作
成装置は、上記の構成のほかに、前記mビットの色の度
数を計数するカウンタを具備している。
【0015】本発明による他のルックアップテーブル作
成方法は、8ビットの輝度データ及び各々8ビットから
なる一対の色差データを合わせて1画素につき8×3ビ
ットを用いた画像データから前記輝度データの上位4ビ
ットと前記一対の色差データ各々の上位2ビットとを抽
出して8ビットのエントリアドレスを作成するステップ
と、256色に大別された画素データにおいて前記輝度
データの下位4ビットと前記一対の色差データ各々の下
位6ビットとから16ビットの色の度数分布を示す色ヒ
ストグラムを作成するステップと、前記色ヒストグラム
に基づいて前記エントリアドレス毎に最大度数を示した
色を代表色に選定するステップと、前記エントリアドレ
ス毎に前記代表色を登録してなるルックアップテーブル
を作成するステップとからなっている。
【0016】本発明による別のルックアップテーブル作
成装置は、8ビットの輝度データ及び各々8ビットから
なる一対の色差データを合わせて1画素につき8×3ビ
ットを用いた画像データから前記輝度データの上位4ビ
ットと前記一対の色差データ各々の上位2ビットとを抽
出して8ビットのエントリアドレスを作成する手段と、
256色に大別された画素データにおいて前記輝度デー
タの下位4ビットと前記一対の色差データ各々の下位6
ビットとから16ビットの色の度数分布を示す色ヒスト
グラムを作成する手段と、前記色ヒストグラムに基づい
て前記エントリアドレス毎に最大度数を示した色を代表
色に選定する手段と、前記エントリアドレス毎に前記代
表色を登録してなるルックアップテーブルを作成する手
段とを備えている。
【0017】本発明によるさらに別のルックアップテー
ブル作成装置は、上記の構成のほかに、前記16ビット
の色の度数を計数するカウンタを具備している。
【0018】
【作用】本発明のルックアップテーブル作成方法では、
まず輝度データ及び一対の色差データを合わせて1画素
につきn+mビット(n,mは正の整数)を用いた画像
データから、輝度データの上位ビットと一対の色差デー
タ各々の上位ビットとを抽出してnビットのエントリア
ドレスを作成する。
【0019】次に、このエントリアドレスによって2n
色に大別された画素について、輝度データの下位ビット
と一対の色差データ各々の下位ビットとからmビットの
色の度数分布を示す色ヒストグラムを作成する。
【0020】その後に、エントリアドレス毎に最大度数
を示した色を代表色に選定してルックアップテーブルを
作成することによって、容量に制約のあるルックアップ
テーブルを用いて原画像を効果的に近似色表示すること
ができる。
【0021】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
【0022】図1は本発明の一実施例によるルックアッ
プテーブル作成装置の構成を示すブロック図である。図
において、本発明の一実施例によるルックアップテーブ
ル作成装置はAD(アナログディジタル)変換器1〜3
と、エントリアドレス作成部4と、色ヒストグラム作成
部5と、ルックアップテーブル作成部6とから構成され
ている。
【0023】AD変換器1はアナログの輝度データYを
8ビットのディジタルデータに、AD変換器2はアナロ
グの赤色の色差データCrを8ビットのディジタルデー
タに、AD変換器3はアナログの青色の色差データCb
を8ビットのディジタルデータに夫々変換してエントリ
アドレス作成部4及び色ヒストグラム作成部5に出力す
る。
【0024】エントリアドレス作成部4はAD変換器1
からの輝度データYの上位4ビットのディジタルデータ
と、AD変換器2からの赤色の色差データCrの上位2
ビットのディジタルデータと、AD変換器3からの青色
の色差データCbの上位2ビットのディジタルデータと
からエントリアドレスを生成する。
【0025】色ヒストグラム作成部5はAD変換器1か
らの輝度データYの下位4ビットのディジタルデータ
と、AD変換器2からの赤色の色差データCrの下位6
ビットのディジタルデータと、AD変換器3からの青色
の色差データCbの下位6ビットのディジタルデータ
と、エントリアドレス作成部4からのエントリアドレス
とに基づいて色ヒストグラムを作成する。
【0026】ルックアップテーブル作成部6はエントリ
アドレス作成部4からのエントリアドレスに基づいて、
エントリアドレス毎に最大頻度で出現する色データを代
表色としてルックアップテーブル(図示せず)に書込
む。
【0027】図2は図1の色ヒストグラム作成部5にお
ける色ヒストグラムの作成原理を説明するための図であ
る。この図2を用いて色ヒストグラム作成部5における
色ヒストグラムの作成原理について説明する。
【0028】色ヒストグラム作成部5はエントリアドレ
ス作成部4が輝度データYの上位4ビットと一対の色差
データCr,Cb各々の上位2ビットとから作成された
8ビットのエントリアドレス毎に、輝度データYの下位
4ビットと一対の色差データCr,Cb各々の下位6ビ
ットとからなる16ビットの色、つまり原画像に実際に
含まれる色A〜Zを度数の大きいものから順にNa,N
b,……,Nzの如く配列して色ヒストグラムを形成す
る。
【0029】これら図1及び図2を用いて本発明の一実
施例によるルックアップテーブルの作成について説明す
る。
【0030】エントリアドレス作成部4は8ビットの輝
度データY及び各々8ビットの一対の色差データCr,
Cbを合わせて1画素につき8×3ビットを用いた画像
データから、輝度データYの上位4ビットと一対の色差
データCr,Cb各々の上位2ビットを抽出して8ビッ
トのエントリアドレスを作成する。このため、1670
万色の原画像データはエントリアドレス作成部4によっ
て28 色、つまり256色に大別され、256色の近似
色表示の準備が整う。
【0031】色ヒストグラム作成部5は輝度データYの
下位4ビットと一対の色差データCr,Cb各々の下位
6ビットとから16ビットの色の度数分布を示す色ヒス
トグラムを作成する。この色ヒストグラムはエントリア
ドレス毎に原画像に実際に含まれる色A〜Zを度数の大
きいものから順にNa,Nb,……,Nzの如く配列し
て形成される。尚、色ヒストグラム作成部5には度数の
計数に用いるカウンタ(図示せず)が内蔵されている。
【0032】ルックアップテーブル作成部6は色ヒスト
グラム作成部5が作成した色ヒストグラムからエントリ
アドレス毎に最大度数を示した色を代表色に選定してル
ックアップテーブルを作成する。
【0033】よって、ルックアップテーブル作成部6に
よって作成されるルックアップテーブルは256個のエ
ントリアドレス各々に近似色として最もふさわしい色デ
ータ(4ビットの輝度データY及び各々6ビットの一対
の色差データCr,Cb)が格納されることになる。
【0034】ルックアップテーブルは原画像毎に作成さ
れるものであり、具体的には8ビットの輝度データY及
び各々8ビットからなる一対の色差データCr,Cbを
合わせて1画素につき24ビットを用いた画像データが
エントリアドレス作成部4に供給され、図2に示すよう
に、輝度データYの上位4ビットと一対の色差データC
r,Cb各々の上位2ビットが抽出され、8ビットのエ
ントリアドレスが作成される。
【0035】エトリアドレス作成部4で28 色に大別さ
れた画素は、輝度データYの残りの下位4ビットと一対
の色差データCr,Cb各々の残りの下位6ビットとか
らなる16ビットの色データが色ヒストグラム作成部5
において度数分布を示す色ヒストグラムの作成に供され
る。
【0036】エントリアドレス作成部4と色ヒストグラ
ム作成部5とが同時並列的に動作し、これらエントリア
ドレス作成部4及び色ヒストグラム作成部5各々の作成
結果に基づいてルックアップテーブル作成部6がエント
リアドレス毎に最大度数を示した色を代表色に選定して
ルックアップテーブルを作成する。
【0037】与えられた原画像に関するルックアップテ
ーブルが一旦作成されると、原画像を256色で近似色
表示する場合、輝度データ8ビット及び色差データ各8
ビットの入力画像データは、まずエントリアドレス作成
部4において輝度データYの上位4ビットと一対の色差
データCr,Cb各々の上位2ビットが抽出されてエン
トリアドレスとなる。
【0038】エントリアドレスが指定されると、輝度デ
ータYの残りの下位4ビットと一対の色差データCr,
Cb各々の残りの下位6ビットとは一切関係なく、上記
の如くルックアップテーブル作成部6でルックアップテ
ーブルに登録された16ビットの画像データが、エント
リアドレスに対応して読出される。つまり、原画像に最
大頻度をもって出現した画像データが選択されて256
色を表示することになる。
【0039】このように、上述したルックアップテーブ
ル作成装置によれば、輝度データ4に対して色差データ
各2の割合の占有帯域が確保できれば、十分な品位の色
再現が可能であるという人間の目の視覚特性に基づき、
輝度データと一対の色差データとが各々8ビットの原画
像データから、輝度データに関しては上位4ビットで、
色差データに関しては上位各2ビットを奏合したエント
リアドレスをもって色ヒストグラムを作成することがで
きる。
【0040】したがって、1670万色の原画像から抽
出した代表色で256色の近似画像を生成する上で、人
間の視覚特性に最大限配慮した色近似が可能である。ま
た、256個のエントリアドレスを持つルックアップテ
ーブルのメモリ規模が小さくて済むため、メモリ容量の
節約を果たすことができる。尚、ルックアップテーブル
作成方法においても上記のルックアップテーブル作成装
置の処理手順と同様に構成すれば、ルックアップテーブ
ルの作成が可能となる。
【0041】すなわち、輝度データの上位ビットと一対
の色差データ各々の上位ビットとを奏合したnビットの
エントリアドレスを基に原画像を2n 色に大別し、輝度
データの残りの下位ビットと一対の色差データ各々の残
りの下位ビットとに基づいてmビットの度数分布を示す
色ヒストグラムを作成し、各エントリアドレス毎に最大
度数を示した色を代表色に選定してルックアップテーブ
ルを作成することによって、輝度データと一対の色差デ
ータとからなるn+mビットの原画像データから輝度デ
ータと色差データとに関しては上位各数ビットを奏合し
たnビットのエントリアドレスをもって色ヒストグラム
を作成することができる。
【0042】これによって、2n+m 色の原画像から2n
色の近似色画像に効率よく色近似表示することができ
る。また、少ない数のエントリアドレスを持つルックア
ップテーブルのメモリ規模が小さくて済むため、メモリ
容量の節約を果たすことができる。したがって、作成コ
ストが高くなることなく、原画像の色分布に忠実な近似
画像を効率よく生成することができるルックアップテー
ブル作成方法及びルックアップテーブル作成装置を提供
することができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように本発明のルックアッ
プテーブル作成方法によれば、輝度データ及び一対の色
差データを合わせて1画素につきn+mビット(n,m
は正の整数)を用いた画像データから輝度データの上位
ビットと一対の色差データ各々の上位ビットとを抽出し
てnビットのエントリアドレスを作成し、このエントリ
アドレスによって2n 色に大別された画素データにおい
て輝度データの下位ビットと一対の色差データ各々の下
位ビットとから作成されたmビットの色の度数分布を示
す色ヒストグラムに基づいてエントリアドレス毎に最大
度数を示した色を代表色に選定してルックアップテーブ
ルを作成することによって、作成コストが高くなること
なく、原画像の色分布に忠実な近似画像を効率よく生成
することができるという効果がある。
【0044】また、本発明のルックアップテーブル作成
装置によれば、輝度データ及び一対の色差データを合わ
せて1画素につきn+mビット(n,mは正の整数)を
用いた画像データから輝度データの上位ビットと一対の
色差データ各々の上位ビットとを抽出してnビットのエ
ントリアドレスを作成し、このエントリアドレスで2n
色に大別された画素データにおいて輝度データの下位ビ
ットと一対の色差データ各々の下位ビットとから作成さ
れたmビットの色の度数分布を示す色ヒストグラムに基
づいてエントリアドレス毎に最大度数を示した色を代表
色に選定してルックアップテーブルを作成することによ
って、作成コストが高くなることなく、原画像の色分布
に忠実な近似画像を効率よく生成することができるとい
う効果がある。
【0045】さらに、本発明の他のルックアップテーブ
ル作成方法によれば、8ビットの輝度データ及び各々8
ビットからなる一対の色差データを合わせて1画素につ
き8×3ビットを用いた画像データから輝度データの上
位4ビットと一対の色差データ各々の上位2ビットとを
抽出して8ビットのエントリアドレスを作成し、このエ
ントリアドレスを基に256色に大別された画素データ
において輝度データの下位4ビットと一対の色差データ
各々の下位6ビットとから作成された16ビットの色の
度数分布を示す色ヒストグラムに基づいてエントリアド
レス毎に最大度数を示した色を代表色に選定してルック
アップテーブルを作成することによって、作成コストが
高くなることなく、原画像の色分布に忠実な近似画像を
効率よく生成することができるという効果がある。
【0046】さらにまた、本発明の他のルックアップテ
ーブル作成装置によれば、8ビットの輝度データ及び各
々8ビットからなる一対の色差データを合わせて1画素
につき8×3ビットを用いた画像データから輝度データ
の上位4ビットと一対の色差データ各々の上位2ビット
とを抽出して8ビットのエントリアドレスを作成し、こ
のエントリアドレスを基に256色に大別された画素デ
ータにおいて輝度データの下位4ビットと一対の色差デ
ータ各々の下位6ビットとから作成された16ビットの
色の度数分布を示す色ヒストグラムに基づいてルックア
ップテーブルを作成することによって、作成コストが高
くなることなく、原画像の色分布に忠実な近似画像を効
率よく生成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるルックアップテーブル
作成装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の色ヒストグラム作成部における色ヒスト
グラムの作成原理を説明するための図である。
【図3】従来例によるルックアップテーブル作成装置の
構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1〜3 AD変換器 4 エントリアドレス作成部 5 色ヒストグラム作成部 6 ルックアップテーブル作成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/46 G06F 15/66 N 9365−5H 15/72 310 H04N 1/46 Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 輝度データ及び一対の色差データを合わ
    せて1画素につきn+mビット(n,mは正の整数)を
    用いた画像データから前記輝度データの上位ビットと前
    記一対の色差データ各々の上位ビットとを抽出してnビ
    ットのエントリアドレスを作成するステップと、2n
    に大別された画素データにおいて前記輝度データの下位
    ビットと前記一対の色差データ各々の下位ビットとから
    mビットの色の度数分布を示す色ヒストグラムを作成す
    るステップと、前記色ヒストグラムに基づいて前記エン
    トリアドレス毎に最大度数を示した色を代表色に選定す
    るステップと、前記エントリアドレス毎に前記代表色を
    登録してなるルックアップテーブルを作成するステップ
    とからなることを特徴とするルックアップテーブル作成
    方法。
  2. 【請求項2】 輝度データ及び一対の色差データを合わ
    せて1画素につきn+mビット(n,mは正の整数)を
    用いた画像データから前記輝度データの上位ビットと前
    記一対の色差データ各々の上位ビットとを抽出してnビ
    ットのエントリアドレスを作成する手段と、2n 色に大
    別された画素データにおいて前記輝度データの下位ビッ
    トと前記一対の色差データ各々の下位ビットとからmビ
    ットの色の度数分布を示す色ヒストグラムを作成する手
    段と、前記色ヒストグラムに基づいて前記エントリアド
    レス毎に最大度数を示した色を代表色に選定する手段
    と、前記エントリアドレス毎に前記代表色を登録してな
    るルックアップテーブルを作成する手段とを有すること
    を特徴とするルックアップテーブル作成装置。
  3. 【請求項3】 前記mビットの色の度数を計数するカウ
    ンタを含むことを特徴とする請求項2記載のルックアッ
    プテーブル作成装置。
  4. 【請求項4】 8ビットの輝度データ及び各々8ビット
    からなる一対の色差データを合わせて1画素につき8×
    3ビットを用いた画像データから前記輝度データの上位
    4ビットと前記一対の色差データ各々の上位2ビットと
    を抽出して8ビットのエントリアドレスを作成するステ
    ップと、256色に大別された画素データにおいて前記
    輝度データの下位4ビットと前記一対の色差データ各々
    の下位6ビットとから16ビットの色の度数分布を示す
    色ヒストグラムを作成するステップと、前記色ヒストグ
    ラムに基づいて前記エントリアドレス毎に最大度数を示
    した色を代表色に選定するステップと、前記エントリア
    ドレス毎に前記代表色を登録してなるルックアップテー
    ブルを作成するステップとからなることを特徴とするル
    ックアップテーブル作成方法。
  5. 【請求項5】 8ビットの輝度データ及び各々8ビット
    からなる一対の色差データを合わせて1画素につき8×
    3ビットを用いた画像データから前記輝度データの上位
    4ビットと前記一対の色差データ各々の上位2ビットと
    を抽出して8ビットのエントリアドレスを作成する手段
    と、256色に大別された画素データにおいて前記輝度
    データの下位4ビットと前記一対の色差データ各々の下
    位6ビットとから16ビットの色の度数分布を示す色ヒ
    ストグラムを作成する手段と、前記色ヒストグラムに基
    づいて前記エントリアドレス毎に最大度数を示した色を
    代表色に選定する手段と、前記エントリアドレス毎に前
    記代表色を登録してなるルックアップテーブルを作成す
    る手段とを有することを特徴とするルックアップテーブ
    ル作成装置。
  6. 【請求項6】 前記16ビットの色の度数を計数するカ
    ウンタを含むことを特徴とする請求項5記載のルックア
    ップテーブル作成装置。
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