KR100416850B1 - 피디피텔레비전의시스템초기화처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피디피 텔레비전의 데이터처리를 위한 시스템의 초기화 처리장치에 관한 것이다. 피디피 텔레비전은 NTSC 인터레이스신호를 수신하여 디지털 순차 (noninterlace)신호로 데이터처리하고 있으므로 많은 디지털칩이 사용된다. 그러므로 피디피 텔레비전의 전원 온절환시 처음에는 불확실한 데이터가 있어서 동기신호를 입력하면 시스템이 오동작을 일으키는 경우가 있다. 본 발명에서는 피디피 텔레비전의 초기상태를 안정화하고자 하는 데이터처리장치가 제시된다. 피디피 텔레비전의 시스템의 동작을 제어하는 타이밍 콘트롤러부에 카운터를 설치하고, 시스템의 전원 온절환시 상기의 카운터에서 일정시간의 수직동기신호를 카운트하는 동안 타이밍 콘트롤러부에서는 메모리부 또는 데이터 인터페이스부로 제어신호를 제공하지 않고, 상기 카운터에서 카운트 종료시에 하이펄스를 발생하도록 하여 그 출력 펄스를 이용하여 상기의 타이밍 콘트롤러부의 정지신호를 해제하여 정상적인 데이터처리를 하도록 함으로써 피디피 텔레비전의 구동초기에 안정적으로 구동될 수 있도록 하는 발명이다.

Description

피디피 텔레비전의 시스템 초기화 처리장치{A processing apparatus of system initial state for plasma display panel television}

본 발명은 피디피(PDP;Plasma Display Panel)텔레비전의 데이터처리를 위한 시스템 초기화장치에 관한 것이다. 피디피테레비전의 전원을 온절환시킬 때 발생되는 불확실한 데이터를 제거하여 초기 시스템을 안정화시키기 위한 피디피 텔레비전의 시스템 초기화 처리장치(A processing apparatus of system initial state for plasma display panel television)에 관한 것이다.

피디피 텔레비전에서 아날로그영상신호를 디지털데이터로 변환하여 이를 플라즈마 패널에 계조처리하여 화상을 디스플레이하는 피디피 텔레비전시스템은 일반적으로 복합 영상신호 입력부, 디지털 데이터 처리부 및 PDP 구동부로 구성되고, 상기의 디지털영상데이터처리부에서의 데이터처리는 첨부도면 도 1에 도시한 바와 같은 구성에 의해서 행하여진다.

도 1에 도시한 디지털 데이터처리부에서의 데이터처리에 대하여 설명하면, 안테나로부터 수신된 아날로그영상신호를 디지털데이터로 변환하고, 그 디지털데이터를 수신하여 데이터를 쉬프트하기에 적합한 형태로 재배열하여 교번으로 쉬프트시키는 메모리부(3), 상기의 메모리부(3)로부터 인가된 데이터를 데이터 스트림 형태로 하여 출력하는 데이터 인터페이스부(4), 상기의 데이터 인터페이스부(4)로부터 출력된 데이터를 플라즈마 패널에 출력하여 디스플레이시키는 어드레스 구동 IC(6) 및 상기의 메모리부(3), 데이터 인터페이스부(4), 어드레스 구동 IC(6)에 상기의 데이터처리에 필요한 제어신호를 제공하는 타이밍 콘트롤러부(5)로 구성된다.

상기와 같은 디지털화된 영상데이터를 PDP 계조처리하기에 적절한 형태로 변환하기 위해서 디지털 영상데이터 처리부의 메모리부(3)에서 디지털 영상데이터를 재배열한다. 재배열하여 선택된 디지털 영상데이터를 타이밍 콘트롤러부(5)의 메인클럭을 이용하여 데이터를 선택하여 데이터 인터페이스부(4)로 출력하고, 상기의 데이터 인터페이스부(4)에서는 계조처리에 적절한 데이터 스트림형태로 하여 PDP 구동부의 어드레스 구동 IC(6)로 디지털영상데이터를 출력한다.

상기의 디지털데이터처리부에서 데이터를 PDP 구동부의 어드레스 구동 IC(6)로 출력하기 위해서 상기의 디지털 영상 데이터 처리부의 타이밍 콘트롤러부(5)에서 제공되는 데이터 쉬프트신호에 의해서 데이터 인터페이스부(4)에서의 데이터 출력을 제어하는 방법을 사용하는 것이 일반적이었다.

상기의 타이밍 콘트롤러부(5)로부터 메모리부(3)로 제공되는 클럭신호 clk_480은 화면 한프레임을 구성하는데 필요한 480라인의 데이터를 출력시키는데 사용되는 클럭신호이다. 또한 타이밍 콘트롤러부(5)로부터 데이터 인터페이스부(4)로 제공되는 쉬프트신호 f_107sft는 어드레스 구동 IC(6)로 데이터를 입력시키는 입력 쉬프트레지스터의 신호이고 f_32sft는 데이터 인터페이스에서 어드레스 구동 IC(6)로 데이터를 출력하기 위한 출력 쉬프트레지스터의 신호이다.

상기의 데이터처리장치를 갖는 피디피 텔레비전에서 PDP 계조처리를 하기 위해서 NTSC 인터레이스신호를 입력받아서 순차(noninterlace)신호로 변환하여 데이터를 처리하고 또한 각 웨이트(weight)별로 데이터처리를 하여 동작시킨다.

따라서 상기 피디피 텔레비전의 데이터처리장치에서는 디지털데이터를 처리하기 위한 디지털칩이 많이 있으므로 피디피 텔레비전의 전원을 온절환시키면 초기에 불확신한 데이터(이하 '쓰레기값 데이터'라 한다.)가 들어오게 된다. 그러므로 피디피 텔레비전의 정상적인 계조처리를 위한 동기신호가 입력되게 되면 시스템이 오동작을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 한 것으로서, 피디피 텔레비전의 전원을 온절환시킴과 동시에 타이밍 콘트롤러에 의한 제어신호를 제공하여 메모리부로부터 데이터 인터페이스부로의 데이터입출력을 작용시키지 않고 일정시간 동안 쓰레기값 데이터를 제거할 수 있는 클리어시간을 유지한 후에 정상적인 데이터처리를 수행하도록 하여 데이터처리에 오동작을 방지할 수 있는 피디피 텔레비전의 시스템 초기화 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 기술사상으로 피디피 텔레비전의 타이밍 콘트롤러부에서 전원을 온절환시켰을 때 쓰레기값 데이터를 제거하여 화면의 초기상태를 안정화하기 위해서 일정시간 동안 메모리부의 읽기(read)와 쓰기(write)동작과 데이터 인터페이스부의 동작을 정지시킨다. 이를 위해서 일정시간 동안 데이터측 제어는 클리어 상태로 하고 PDP 구동측의 제어는 정상동작을 하여 화면을 블랙(black)으로 할 수 있도록 동기신호를 카운트할 수 있는 수직동기카운터를 구비한 타이밍 콘트롤러를 이용한 데이터처리장치를 제시한다.

도 1은 피디피 텔레비전의 디지털데이터 처리장치의 블록도이다.

도 2는 피디피 텔레비전의 개략적인 블록도이다.

도 3는 본 발명의 피디피 텔레비전의 디지털데이터 처리장치의 실시예에 대한 블록이다.

도 4는 도 3의 카운터의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : AV부 2 : ADC부

3 : 메모리부 4 : 데이터 인터페이스부

5 : 타이밍콘트롤러부 6 : 어드레스 구동 IC

7 : 유지/주사 구동 IC 8 : 고전압 구동회로부

9 : AC/DC 전환부 10 : 아날로그 복합영상신호처리부

20 : 디지털 데이터 처리부 30 : PDP 구동부

100 : 카운터

이하에서는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 실시예에 대한 구성 및 그 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을이해를 돕기 위해서 피디피 텔레비전의 PDP 계조처리를 위한 시스템에 대하여 간략하게 설명하기로 한다. 피디피(Plasma Display Panel)는 칼라표시와 대형화가 용이한 점 때문에 차세대 디스플레이기기로써 각광 받고 있다. 이러한 피디피를 이용한 텔레비전인 피디피 텔레비전은 플라즈마 디스플레이를 이용한 것으로, 플라즈마란 일반적으로 물질의 3상인 고체, 액체, 기체의 상태와는 다른 또 하나의 상태를 말하지만 여기서는 기체 상태에 있는 물질이 전압과 같은 외부의 힘을 받아 에너지를 얻어 이온화된 상태를 말한다. 그러므로 플라즈마 디스플레이는 기체방전 현상중에서 글로우(glow)방전 영역을 이용하여 문자, 그래픽 혹은 영상을 표시하는 소자라 할 수 있다. 이와같은 글로우방전 영역에서 동작하는 플라즈마디스플레이는 방전개시 전압보다 낮은 전압으로 방전을 유지할 수 있다는 잇점을 지니고 있다. 피디피 텔레비전은 상기와 같은 플라즈마 디스플레이장치를 이용하여 수신되는 아날로그영상신호를 디지털데이터로 변화하여 플라즈마 패널에 계조처리를 하여 화상을 구현하는 장치이다.

도 2는 상기의 플라즈마 디스플레이를 이용하는 피디피 텔레비전의 개략적인 구성을 도시한 것이다.

안테나에서 입력되는 아날로그 복합영상신호가 AV(Audio-Video)부(1)에서 아날로그처리되는 아날로그복합신호처리부(10)와, 상기의 아날로그신호를 입력받아 ADC부(2)에서 일정한 데이터로 디지탈화되고, 상기의 디지털영상데이터는 다시 메모리부(3)와 데이터 인터페이스부(4)를 통해 PDP 계조처리 특성에 부합되는 데이터 스트림(Data stream)의 형태로 만드는 메모리부(20)와, 상기의 데이터 스트림을 입력받아 어드레스 구동 IC부(6)에서 플라즈마 패널로 제공하여 화상표시를 하도록 하는 PDP 구동부(30)와, 또한 타이밍 콘트롤부(5)와 고압구동회로부(8)는 어드레스, 주사 및 유지구동IC(Sustain Driver IC)부(6)에서 필요로 하는 고압 콘트롤 펄스를 출력하고, AC/DC부(9)는 교류전원을 입력으로 하여 전체시스템에서 필요로 하는 모든 DC전압을 생성, 공급하는 것으로 구성된다.

상기의 AV부(1)에서는 NTSC 복합신호를 입력받아 아날로그 RGB 신호와 수평 및 수직동기신호를 분리하고, 휘도신호(Y)의 평균값에 해당하는 APL(Average Picture Level)을 구해 ADC부(2)에 공급한다. 이 APL은 피디피 텔레비전시스템의 밝기 개선을 위해 사용된다.

NTSC 복합영상신호는 비월주사(Interlaced scan) 방식으로 1프레임이 기수/우수의 2필드로 구성되어 있고, 수평동기신호는 약 15.73KHZ, 수직동기신호는 약 60Hz의 주파수를 갖는다. 복합영상신호로부터 분리한 음성신호는 음성증폭기를 거쳐 직접 스피커로 출력한다.

ADC부(2)는 아날로그 RGB신호를 입력으로 받아 디지털테이타로 변환하여 메모리부(3)로 출력해 주며, 이때 이 디지털 데이타는 피디피 텔레비전시스템의 밝기 개선을 위해 변환된 형상의 영상데이타이다. ADC부(2)는 증폭부, 클럭생성부, 샘플링 영역 설정부, 그리고 데이터 맵핑부로 구성된다.

상기 ADC부(2)의 증폭부는 아날로그 RGB 신호 및 APL 신호를 양자화시키기에 적당한 신호레벨로 증폭하고, 수평 및 수직동기신호를 일정한 위상으로 변환하여 출력한다. 클럭생성부는 샘플링 클럭은 반드시 입력동기신호에 동기된 클럭을 사용하여야 하는데, 이를 위해서는 PLL(Phase Locked Loops)을 사용하여 클럭을 생성한다. PLL은 입력동기신호의 위상과 루프(Loop)에서 출력된 가변펄스의 위상을 비교하는 PD(Phase Detector), VCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillstor)의 콘트롤전압을 출력하는 LF(Loop Filter), 콘트롤전압에 의해 발진하는 VCXO, 그리고 VCXO의 출력을 분주하여 위상비교펄스를 출력하는 PC(Programmable Counter)로 구성되어, 입력동기신호에 동기된 클럭을 출력한다. 만약 입력동기신호에 동기된 클럭을 사용하지 않을 경우에는 디스플레이되는 영상의 수직 직선성이 보장되지 않는다. 샘플링영역은 수직위치와 수평위치로 설정된다. 수직위치구간은 입력신호중 영상정보가 있는 라인만을 설정하는 펄스이고, 수평위치구간은 수직위치로 설정된 라인중 영상정보가 있는 시간만을 설정하는 펄스이다. 수직위치구간과 수평위치구간은 샘플링을 하는 기준이 된다.

우수/기수 필드 각각 240 라인씩, 총 480 라인이 선택된다. 수평위치구간은 선택된 라인마다, 최소 853개의 샘플링 클럭이 존재할 수 있는 시간이 되어야 한다. 데이터 맵핑부는 ADC부(2)에서 출력된 RGB 데이터를 PDP의 밝기 특성에 부합하는 데이터로 맵핑하여 출력한다. 즉, ROM에 몇가지 벡터테이블을 마련해놓고 디지털화된 APL데이타에 따라 최적의 벡터테이블을 선택하여, ADC부(2)에서 출력된 RGB데이터를 1:1 맵핑하여 개선된 RGB 데이터 형태로 메모리부(3)에 제공한다.

메모리부(3)에서는 PDP 계조처리를 위해서는 1필드의 영상데이터를 복수개의 서브필드로 재구성한 다음, 최상위 비트(MSB)부터 최하위 비트(LSB)까지 재배열 할 필요가 있다. 또한, 비월주사 방식으로 입력되는 영상데이터를 순차주사 방식으로변환하여 디스플레이하므로 1프레임 분량의 영상데이터를 저장할 영역이 필요하게 된다. 메모리부(3)에서 출력되는 RGB 화소 배치에 맞게 배열되어 어드레스 구동 IC(6)에 공급되어야 하며, 이 때문에 데이터 인터페이스부(4)가 필요하다. 디스플레이 사이즈는 853×3(RGB)×480이며, 데이터 인터페이스부에서는 1라인 분량(853×3=2559bits)의 데이터를 임시 저장하여야 하는데 데이터의 연속성을 보장(입력과 출력을 동시에 수행)하여야 하므로 2라인 분량(2559×2=5118bits)의 임시저장장소가 필요하다. 메모리부(3)로부터 RGB 각각 8bits씩 총 24bits의 데이터가 차례로 (107회) 임시 저장영역 A에 입력되면서(24bits×107=2568bits), 이와 동일한 시간 간격으로 임시 저장영역 B의 이전 1라인분량의 데이터가 어드레스 구동 IC에서 요구하는 데이터스트림의 형태로 출력된다. 이와 같은 입출력 동작은 임시저장영역 A와 B에서 교대로 일어나게 된다. 즉, 임시 저장영역 A가 입력모드, B가 출력모드로 동작한 후, 그 다음에는 A가 출력모드, B가 입력모드가 되는 동작을 반복한다.

데이터 인터페이스부(4)는 임시저장된 디지털데이터를 어드레스 구동 IC(6)로 출력할 때, 각 어드레스 구동 IC(6)에 1bit의 데이터, 총 48bits의 영상데이터를 스트림 형태로 제공한다. 이와 같이 데이터가 어드레스 구동 IC에 차례로 입력되면서, 병렬로 쉬프트되면 1라인분량(2559bits)의 영상 데이터가 어드레스 구동 IC(6)에 모두 로드되게 된다. 이 과정은 다른 임시저장영역의 입력모드 동작시간과 동일해야 하므로 입력모드는 출력모드에 비해 2배의 주파수로 동작되어야 한다.

고압구동회로부(8)는 타이밍 콘트롤러부(5)에서 출력되는 각종 로직레벨의 콘트롤펄스에 따라, AC/DC 변환부(9)에서 공급되는 DC 고압을 조합하여 어드레스,주사 및 유지구동IC(7)에서 필요로 하는 콘트롤 펄스를 생성하여 플라즈마 패널을 구동할 수 있도록 한다. 또한 데이터 인터페이스부(4)로부터 어드레스구동 IC(6)로 제공되는 데이터 스트림도 적당한 전압레벨로 높여 패널에 선택적 기입이 가능하도록 한다.

AC/DC변환부(9)에서는 교류전원(220V, 60Hz)을 입력으로 하여 PDP 구동을 위해 각 전극 구동펄스를 조합하는데 필요한 고압과 그 밖의 피디피 텔레비전 시스템을 구성하는 각 부에서 요구하는 DC전압을 생성, 공급한다.

한편, PDP 계조처리를 위한 구동방법은 우선 1필드(60Hz)를 몇 개의 서브필드(64계조 : 6 서브필드, 256계조 : 8 서브필드)로 나누고, 각 서브필드에 해당하는 영상 데이터를 어드레스 구동 IC(6)를 통하여 라인 단위로 피디피 패널에 기입한다. MSB 데이터가 기입되는 서브필드에서 LSB 서브필드 순으로 방전유지 펄스의 갯수를 적게하여, 이들의 조합에 따른 총 방전 유지 기간으로 계조처리를 하게 된다. 이 경우 동일한 데이터를 우수/기수 필드에 두번 디스플레이하여 순차주사에 따른 깜빡거림(Flickering)을 없앤다. 모든 서브필드의 구동 순서는 전 화면 기입 및 소거, 데이터 기입, 방전유지(화면표시)의 동작을 반복한다.

하나의 서브필드는 방전소거를 위한 동작 모드로서 AC PDP의 경우 벽전하를 중화시키는 주기에서 낮은 전압으로 방전을 형성시켜 벽전하가 충분히 형성되지 않게 하거나, 짧은 펄스폭을 갖는 소거펄스를 인가하여 벽전하가 정상 상태에 도달하지 못하도록 하여 벽전하를 제거한다. 이전 서브필드의 방전 유지 후에 선택된(방전한) 화소에 남아있는 벽전하(Wall charge)를 소거하기 위해, 가시적이지 않을 만큼의 짧은 시간동안에 전 화소에 벽전하를 기입시키고, 다음에 전 화소를 소거하여 남아있는 벽전하를 모두 소거시킴으로써 PDP를 초기화 하는 전 화면 소거동작 (Erasing mode)과, 라인 주사 전극에 순차적으로 주사 펄스를 쉬프트시키면서 데이터 기입 전극을 통해 해당 데이터를 라인 단위로 기입하여 방전시키고자 하는 화소에 선택적으로 벽전하를 형성시키는 초기 방전 형성을 위하여 필요한 데이터 기입 및 주사동작(Data writing and scan mode)과, 기체방전의 기억 기능 특성을 이용하여 선택 펄스 보다 낮은 전압의 유지펄스에 의해 방전이 유지되는 방전유지 동작 (Discharge sustain)의 반복으로 이루어진다.

도 3은 본 발명의 데이터처리장치의 블록도이다. ADC(2)로부터 인가되는 디지털데이터를 수신하여 데이터를 쉬프트하기에 적합한 형태로 재배열하여 교번으로 쉬프트시키는 메모리부(3), 상기의 메모리부(3)로부터 인가된 데이터를 데이터 스트림 형태로 하여 출력하는 데이터 인터페이스부(4), 상기의 데이터 인터페이스부 (4)로부터 출력된 데이터를 플라즈마 패널에 출력하여 디스플레이시키는 어드레스 구동 IC(6) 및 상기의 메모리부(3), 데이터 인터페이스부(4), 어드레스 구동 IC(6)에 상기의 데이터처리에 필요한 제어신호를 제공하는 타이밍 콘트롤러부(5)와 상기의 타이밍 콘트롤러부(5)에 접속되어 수직동기신호를 카운트하는 카운터(100)로 구성된다.

피디피 텔레비전의 전원을 온절환시키면, 상기의 카운터(100)가 동작하여 수직동기신호를 0.5초간 카운트한다. 상기의 카운터(100)가 수직동기를 카운트하는 동안에는 상기의 타이밍 콘트롤러부(5)에서는 메모리부(3) 및 데이터 인터페이스부(4)에 제어신호를 제공하지 않으므로 상기의 메모리부(3)로부터의 데이터 입출력 동작이 정지되어 있다. 상기의 수직동기를 카운트하는 카운터(100)는 1초에 수직동기가 60회 발생하므로 30까지만 카운트하면 0.5초의 시간을 카운트하는 것이 된다. 카운터(100)가 수직동기를 30까지 세면 그 동작을 멈추고 그 값을 유지한다. 상기의 카운터(100)는 5비트 카운터를 사용한다. 한편, 카운터(100)가 수직동기를 카운트할 때에는 액티브 로우상태(active low)로 카운트하다가 30개의 수직동기를 카운트하면 액티브 하이(active high)로 바뀌어 펄스가 발생하게 한다.

타이밍 콘트롤러부(5)에서는 상기의 카운터(100)의 출력 펄스를 인가받아서 상기의 메모리부(3) 및 데이터 인터페이스부(4)의 클리어단을 동작시켜 정지상태를 해제하여 정상적인 데이터처리를 할 수 있도록 제어신호를 제공한다.

도 4는 상기 본 발명의 실시예인 도 3의 카운터부(100)의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 5비트 카운터(100)에서는 시스템으로부터 입력되는 수직동기신호를 카운트하여 30개의 수직동기를 카운트할 때까지는 액티브 로우로 동작하다가 30개 (0.5초)의 카운트가 끝나면 액티브 하이로 전환되어 카운터(100)의 출력단으로 펄스가 출력하도록 작용을 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 피디피 텔레비전의 전원을 온절환했을 때의 초기상태에 입력되는 쓰레기값 데이터를 클리어시킨 후 정상적인 디지털데이터를 처리하여 PDP 계조처리를 할 수 있도록 시스템을 제어하는 타이밍 콘트롤러부 (5)에 5비트 카운터를 접속하여, 전원의 온절환과 동시에 입력되는 수직동기신호를카운트할 동안 타이밍 콘트롤러부(5)로부터의 제어신호의 제공을 정지시키고, 카운터 동작이 끝나는 순간 하이 펄스를 발생하도록 하여 상기의 타이밍 콘트롤러부(5)의 제어신호 공급정지를 해제하여 상기의 메모리부(3)와 데이터 인터페이스부(4)간의 데이터 입출력관계를 정상적으로 수행되도록 하여 피디피 텔레비전의 데이터 처리 시스템의 오동작을 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 아날로그영상신호를 디지털데이터로 변환하고 그 디지털데이터를 처리하여 화면표시를 수행하는 피디피 텔레비전에서 전원을 온절환시, 정상적이지 않은 입력데이터를 클리어시킨 후 정상적인 계조처리 과정을 수행하도록 하는 피디피 텔레비전의 시스템 초기화 처리장치에 있어서,

   상기 전원 온절환시 설정시간동안 수직동기신호를 카운트하여 정지신호를 출력시키는 카운트수단(100);

   데이터처리에 필요한 제어신호를 제공함과 아울러 상기 카운트수단(100)에서 전달된 정지신호에 의해 동작정지제어를 수행하는 제어수단(5);

   상기 제어수단(5)에 동작정지제어에 의해 디지털데이터를 수신하여 계조처리에 적합하게 재배열하여 데이터셀렉트신호에 의해서 데이터 쓰기와 읽기 동작을 상기 설정시간동안 정지시키는 메모리수단(3); 및

   상기 제어수단(5)의 동작정지제어에 의해 상기 메모리수단(3)에서 인가된 디지털데이터를 PDP 계조처리를 효율적으로 할 수 있도록 데이터 스트림 형태로 하여 출력시키는 동작을 상기 설정시간동안 정지시키는 데이터 인터페이스수단(4)

   을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 피디피 텔레비전의 시스템 초기화 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원 온절환시 동작정지 설정시간동안 상기 제어수단(5)의 구동제어에 의해 블랙 디스플레이가 이루어질 수 있도록 구동제어하는 어드레스 구동 IC(6)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 피디피 텔레비전의 시스템 초기화 처리장치.

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