KR100814781B1 - 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치 및 그 방법 - Google Patents

게임을 통한 음정 교육 서비스 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 음정 교육 서비스 장치는, 음정에 대한 기준값을 저장하고 있는 저장수단, 사용자가 발화한 음정을 입력받기 위한 입력수단, 기준값을 바탕으로 발화된 음정을 절대음의 주파수 분석을 통해 분석하기 위한 음정추출수단, 음정추출수단으로부터의 음정 분석결과를 바탕으로 게임 아이템의 이동 방향을 결정하기 위한 제어수단 및 이동 가능한 게임 아이템이 포함된 격자 행렬의 다각형 게임 화면을 제공하고 제어수단으로부터의 이동 방향 정보에 따라 게임 아이템을 해당 좌표의 위치에 화면 표시하기 위한 화면표시수단을 포함한다.
게임, 음정, 교육, 게임기기, 컴퓨터

Description

게임을 통한 음정 교육 서비스 장치 및 그 방법{Apparatus and method for service of tone-education using game}
도 1 은 종래기술에 따른 게임 장치의 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치의 일실시예 구성도이다.
도 3a 내지 3f 는 본 발명에 따른 게임을 통한 음정 교육 서비스 방법에 대한 실시예의 설명도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11,21 : 화면 표시부 12,22 : 제어부
13 : 버튼/레버 입력부 23 : 음정 추출부
24 : 음성 입력부 25 : 음정 데이터베이스(DB)
본 발명은 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게임보이, 원더스완, 게임큐브, 플레이스테이션, 엑스박스 등과 같은 비디오 게임기기, 휴대용 소형 전자오락기구 또는 컴퓨터에서 게임을 통해 음정 학습이 가능하도록 한, 음정 교육 서비스 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 들어 정보화 시대, 멀티미디어 시대를 맞이하여 컴퓨터는 일반 가정이나 사무실에 널리 보급되어 있어 그 사용이 급격하게 증가하고 있다. 또한, 인터넷을 이용한 컴퓨터 통신이 급격히 확산되면서, 인터넷을 통해 다양한 온라인 게임 등을 즐기고 있는 실정이다.
잘 알려진 바와 같이, 일반적인 컴퓨터 게임에는 게임의 장르에 따라 롤 프레잉(Role Playing) 게임, 전략 시뮬레이션 게임, 액션 슈팅 게임, 보드 게임, 퀴즈 게임, 퍼즐 게임 등으로 구분되며, 그래픽 표현 기법에 따라서는 2D 게임, 3D 게임 등으로 구분된다. 또한, 최근에는 사용자 단독으로 진행하는 게임 외에도 인터넷이나 랜(LAN) 등의 네트워크를 통해 다수의 사용자들이 동시에 게임을 진행하는 네트워크 게임의 보급이 급속히 확산되고 있다.
상기 게임의 대표적으로 상업화된 예로는 리니지(롤플레잉), 스타크래프트(전략 시뮬레이션), 포트리스(액션 슈팅), 한게임(보드), 퀴즈퀴즈(퀴즈), 가로세로 낱말맞추기(퍼즐) 등이 있다. 이 중 퀴즈 게임과 퍼즐 게임은 교육적인 효과를 얻을 수 있지만 단조로운 구성으로 역동감이 없고, 액션 슈팅 게임은 동적인 변화와 빠른 손놀림을 통한 통쾌함을 주는 반면에 교육적인 효과는 많이 얻지 못하는 단점을 갖고 있다.
그러나, 상기 게임들은 주로 레버나 버튼을 이용한 손 조작에 의해 진행된다. 즉, 통상적으로 게임 중에 사용자가 버튼이나 레버 등으로 게임 아이템의 위치를 변화시키기 위하여 위치 조정을 시도하면, 해당 버튼/레버 입력부(13)에서는 위치변화 정보를 제어부(12)로 전달한다. 그러면, 제어부(12)에서는 입력된 위치 변화 정보를 바탕으로 상, 하, 좌, 우 등의 위치 정보를 감지하여 화면 표시부(11)로 게임 아이템의 위치 이동을 지시한다. 이후에, 화면 표시부(11)에서는 제어부(12)로부터 전달된 위치 정보에 기초하여 해당 게임 아이템의 위치를 이동하여 표시한다.
하지만, 레버나 버튼을 이용한 단순한 게임들은 일부 교육적인 효과를 제공하는 게임이 있지만, 지능 발달이나 학습능력 개발에 큰 영향을 주지 못한다. 즉, 레버나 버튼 조작에 의한 게임들은 단순 반복적인 손운동에 불과한 게임들이 많아, 교육적인 효과를 기대하기 힘들다.
따라서, 현재의 기술분야에서는 레버나 버튼 조작에 의한 게임이 갖지 못하는 언어학습(특히, 음정학습)이라는 교육적인 목적을 충족시켜 줄 수 있는 유용함을 게임에 제공함으로써 흥미교육, 즉 교육과 오락을 접목할 수 있는 방식이 필수적으로 요구된다.
본 발명은 상기 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 교육과 오락을 접목시켜 기존의 레버나 버튼 조작에 의한 게임이 갖지 못하는 음정 학습이라는 교육적 인 목적을 충족시켜 줄 수 있는 유용함을 제공하기 위한, 음정 교육 서비스 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치에 있어서, 음정에 대한 기준값을 저장하고 있는 저장수단, 사용자가 발화한 음정을 입력받기 위한 입력수단, 기준값을 바탕으로 발화된 음정을 절대음의 주파수 분석을 통해 분석하기 위한 음정추출수단, 음정추출수단으로부터의 음정 분석결과를 바탕으로, 게임 아이템의 이동 방향을 결정하기 위한 제어수단 및 이동 가능한 게임 아이템이 포함된 격자 행렬의 다각형 게임 화면을 제공하고 제어수단으로부터의 이동 방향 정보에 따라 게임 아이템을 해당 좌표의 위치에 화면 표시하기 위한 화면표시수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은, 게임을 통한 음정 교육 서비스 방법에 있어서, 이동 가능한 게임 아이템이 포함된 격자 행렬의 다각형 게임 화면을 제공하는 단계, 게임 화면상에서 게임 아이템을 이동시키기 위해 사용자가 발화한 음정을 입력받는 단계, 기 저장된 음정 기준값을 바탕으로 사용자로부터 발화된 음정을 절대음의 주파수 분석을 통해 분석하는 단계, 분석된 음정 분석결과를 바탕으로 게임 아이템의 이동 방향을 결정하는 단계 및 결정된 이동 방향에 관한 정보에 기초하여 게임 아이템을 해당 좌표의 위치에 화면 표시하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 는 본 발명에 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치의 일실시예 구성도이다.
본 발명에 따른 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치는 기본적인 음정(음감)을 익히고자 하는 사용자(게임자)가 게임을 통해 목표 음정(음감)을 발화(발성)하면, 자동으로 절대음의 주파수 분석을 통해 발화된 음정(음감)에 해당하는 상, 하, 좌, 우의 해당 좌표(절대좌표 혹은 상대좌표)로 게임 아이템을 이동시킨다.
다만, 본 발명에 따른 음정 교육 서비스 장치는, 게임보이, 원더스완, 게임큐브, 플레이스테이션, 엑스박스 등과 같은 비디오 게임기기, 휴대용 소형 전자오락기구 또는 컴퓨터 등에 탑재될 수 있으며, 음정 인식을 통한 게임이 가능한 한, 그 종류에 구애를 받지 않음에 유의해야 한다.
음정(음감) 교육 서비스를 위한 게임 장치의 구성을 살펴보면, 레버나 버튼 조작에 의한 종래의 게임 장치의 버튼/레버 입력부(13) 대신에, 음정(음감) 발화를 위한 음성 입력부(마이크 등)(24)가 구비되며, 아울러 절대음의 주파수 분석을 통해 발화된 음정(음감)을 인식하는 음정 추출부(23) 및 입력받은 발화신호의 목적음에 대한 기준값을 저장하고 있는 음정 데이터베이스(25)가 구비된다.
음정 추출부(23)는 오토코릴레이션(auticorrelation)법, 켑스트럼(cepstrum)법, SIFT(Simple Inverse Filtering Tracking) 하이브리드법이나, 국내공개특허 10-2004-10774호(발명의 명칭: 통신망을 이용한 음감 교육 서비스 방법)에 나타난 기법 등의 다양한 기술에 의해 음정을 추출한다. 그리고, 이 추출값이 목적음의 기준값과 소정의 오차범위 내에서 동일한지 여부를 판단하여 그 결과를 제어부(22)로 알려 준다.
제어부(22)는 음정 추출부(23)에서의 음정 분석결과를 바탕으로 게임 아이템의 상, 하, 좌, 우 이동 방향을 결정하여 화면 표시부(21)로 알려준다.
화면 표시부(21)는 제어부(22)의 이동 방향 정보(좌표값)를 바탕으로 해당 좌표에 게임 아이템을 표시한다.
정리해보면, 본 발명에 따른 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치는, 음정에 대한 기준값을 저장하고 있는 음정 데이터베이스(25)와, 사용자가 발화한 음정을 입력받기 위한 음성 입력부(24)와, 기준값을 바탕으로, 발화된 음정을 절대음의 주파수 분석을 통해 분석하기 위한 음정 추출부(23)와, 음정 추출부(23)로부터의 음정 분석결과를 바탕으로, 게임 아이템의 이동 방향을 결정하기 위한 제어부(22)와, 게임 아이템과 목적지가 포함된 격자 행렬의 다각형 게임 화면(도 3a 참조)을 제공하고, 제어부(22)로부터의 이동 방향 정보에 따라 게임 아이템을 해당 좌표의 위치에 화면 표시하기 위한 화면표시부(21)를 포함한다.
여기서, 제어부(22)는, 게임 아이템의 이동 방향을 결정함에 있어서, 음정 분석결과가 정상으로 판정된 경우(즉, 허용 오차 범위내에서 올바르게 음정이 입력된 경우) 게임 아이템을 목적지 방향으로 전진(예를 들면, 목적지가 우 상단에 위치한 경우, 게임 아이템을 '상 방향' 혹은 '우 방향'으로 이동)시키고, 음정 분석결과가 오류로 판정된 경우(즉, 허용 오차 범위를 벗어난 음정이 입력되거나 허용된 시간 내에 음정이 입력되지 않은 경우(타이머 초과)) 게임 아이템을 목적지 반대 방향으로 후퇴(예를 들면, 목적지가 우 상단에 위치한 경우, 게임 아이템을 '하 방향' 혹은 '좌 방향'으로 이동)시킬 수 있다.
게임 화면은 게임 아이템과 목적지가 포함된 격자 행렬의 다각형 구조를 갖는 것이 좋다.
설명의 편의상, 도 3a와 같은 7×7 행렬의 게임 화면을 예로 들어 설명하기로 한다. 도 3a에서, 목적지(■)는 게임 아이템(◆)이 이동을 통해 궁극적으로 찾아가야 하는 곳이다. 따라서, 게임 아이템(◆)이 목적지(■)에 도달하게 되면, 게임이 종료된다. 이때, 게임의 재미를 위해서는 게임 아이템(◆)의 상, 하, 좌, 우의 이동을 2칸까지로 제한을 둘 수 있다. 즉, 게임 아이템(◆)을 상, 하, 좌, 우 최대 2칸까지 이동 가능하도록 제한을 둔다.
이때, 게임 아이템의 상, 하, 좌, 우 이동은 크게 2가지 방안이 있을 수 있 는데, 하나는 절대 좌표값을 이용하는 것이고, 다른 하나는 상대 좌표값을 이용하는 방법이 있다.
먼저, 절대 좌표값을 통한 게임 아이템의 이동을 살펴보기로 한다.
우선, 게임이 시작되면 도 3b에 도시된 바와 같이 게임 아이템(◆)을 기준으로 상, 하, 좌, 우에 목적 음정이 표시된다. 이때, 격자 행렬 각각에는 고유의 음정값이 부여된다.
즉, 도 3b에 도시된 바와 같이 게임 아이템(◆)이 (x,y) 축 상의 (시시, 시)에 위치해 있을 때, 게임 아이템(◆)을 '상(上) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '도'를 발화하고, 게임 아이템(◆)을 '하(下) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '라'를 발화하며, 게임 아이템(◆)을 '우(右) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '도'를 연속해서 발화(즉, '도도')하고, 게임 아이템(◆)을 '좌(佐) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '라'를 연속해서 발화(즉, '라라')를 발화하면 된다.
만약, 발화된 음정이 올바르게 입력된 경우(즉, 허용 오차 범위 내에서 올바르게 음정이 입력된 경우), 예를 들면 도 3b의 상태에서 게임 아이템(◆)을 목적지(■)로 이동시키기 위하여, '도'를 발화하여 음정이 정확하게 입력된 경우 도 3c와 같이 게임 아이템(◆)이 '상(上) 방향'으로 1칸 움직인다. 그러나, 도 3b의 상태에서, '도'를 발화하여 음정이 정확하게 입력되지 않았거나 주어진 시간내에 입력이 없는 경우(타이머 초과), 도 3d와 같이 게임 아이템(◆)은 '하(下) 방향'으로 1칸 움직인다.
또한, 도 3b의 상태에서, '도도'를 발화하여 음정이 정확하게 입력된 경우, 도 3e와 같이 게임 아이템(◆)이 '우(右) 방향'으로 1칸 움직인다. 그러나, 도 3b의 상태에서, '도도'를 발화하여 음정이 정확하게 입력되지 않았거나 주어진 시간내에 입력이 없는 경우(타이머 초과), 도 3f와 같이 게임 아이템(◆)은 '하(下) 방향'으로 1칸 움직인다.
이와 같은 방법을 통해 게임 아이템(◆)을 목적지(■)로 이동시킬 수 있다. 물론, 2칸 이동 혹은 그 이상의 경우에도 해당 좌표의 음정값을 발화함으로써, 게임 아이템(◆)을 목적지(■)로 이동시킬 수 있다. 단, 게임 아이템(◆)의 이동은 게임 규칙에 따른 이동 제한 칸 수의 허용 범위 내에서 가능하다.
그러나, 이와 같이 목적 음정이 화면에 표시되지 않고, 게임 화면의 하단에 게임 아이템(◆)을 이동시킬 수 있는 목적 음정이 표시되도록 할 수 있다. 예를 들면, 도 3a의 상태에서 '↑ 도', '↑↑ 레', '↓ 라', '↓↓ 솔', '→ 도도', '→→ 레레', '← 라라', '←← 솔솔' 등으로 표시하는 것이다. 물론, 이러한 경우 게임 아이템(◆)이 이동하면, 해당 위치값에서 다시 이동시킬 수 있는 목적 음정이 표시된다. 예를 들면, 게임 아이템(◆)이 '상(上) 방향'으로 1칸 움직인 경우에는, '↑ 레', '↑↑ 미', '↓ 시', '↓↓ 라', '→ 도도', '→→ 레레', '← 라라', '←← 솔솔' 등으로 표시하는 것이다. 또한, 게임 아이템(◆)이 '우(右) 방향'으로 1칸 움직인 경우에는, '↑ 도', '↑↑ 레', '↓ 라', '↓↓ 솔', '→ 레레', '→→ 미미', '← 시시', '←← 라라' 등으로 표시하는 것이다.
한편, 상대 좌표값을 통한 게임 아이템의 이동시에는 도 3a와 같은 7×7 행 렬의 게임 화면의 하단에 이동 방향 및 목적 음정을 표시하는 방법이다. 예를 들면, '↑ 도', '↑↑ 레', '↓ 미', '↓↓ 파', '→ 솔', '→→ 라', '← 시', '←← 높은 도' 등으로 표시하는 것이다.
따라서, 게임 아이템(◆)을 '상(上) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '도'를 발화하고, '상(上) 방향'으로 2칸 움직이고자 하는 경우에는 '레'를 발화하며, 게임 아이템(◆)을 '하(下) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '미'를 발화하고 '하(下) 방향'으로 2칸 움직이고자 하는 경우에는 '파'를 발화하며, 게임 아이템(◆)을 '우(右) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '솔'을 발화하고 '우(右) 방향'으로 2칸 움직이고자 하는 경우에는 '라'를 발화하며, 게임 아이템(◆)을 '좌(佐) 방향'으로 1칸 움직이고자 하는 경우에는 '시'를 발화하고 '좌(佐) 방향'으로 2칸 움직이고자 하는 경우에는 한 옥타브 높은 '도'를 발화하면 된다.
다만, 이러한 경우에는 음정이 정확하게 입력되지 않았거나 주어진 시간내에 입력이 없는 경우(타이머 초과), 게임 아이템(◆)이 목적지(■) 반대 방향으로 후진하지는 않는다.
이때, 음정 추출부(23)에서 음정을 분석하기 위한 방법으로는 공지된 모든 종류의 음정 추출 기법이 적용 가능할 것이다. 이러한 통상의 공지된 음정 추출 기법으로, 예를 들면, 오토코릴레이션(auticorrelation)법, 켑스트럼(cepstrum)법, SIFT(Simple Inverse Filtering Tracking) 하이브리드법이나, 국내공개특허 10-2004-10774호(발명의 명칭: 통신망을 이용한 음감 교육 서비스 방법)에 나타난 기 법 등의 다양한 기술이 있음은 전술한 바 있다. 하지만 본 발명이 이에 한정되지 아니함은 당연하다.
이상의 방법들에 기초한 음정 추출부(23)로부터의 음정 분석결과를 바탕으로, 제어부(22)는 게임 아이템의 이동 방향을 결정하고, 게임 아이템을 이동시킬 수 있다.
상기에서 게임 아이템을 음정에 따라 이동시키는 방안에 대해 살펴보았다. 그러나, 이동 위치 및 방향은 게임의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 좌표값을 부여하는 방안 역시 상기의 실시예에 한정되지 않음에 유의해야 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 유아나 어린이 등의 호기심과 흥미를 유발할 수 있고 그들의 정서함양과 언어학습(특히, 음정 교육)을 향상시킬 수 있어, 놀이욕구와 음정교육의 두 가지 목적을 동시에 달성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치에 있어서,
    음정에 대한 기준값을 저장하고 있는 저장수단;
    사용자가 발화한 음정을 입력받기 위한 입력수단;
    상기 기준값을 바탕으로, 발화된 음정을 절대음의 주파수 분석을 통해 분석하기 위한 음정추출수단;
    상기 음정추출수단으로부터의 음정 분석결과를 바탕으로, 게임 아이템의 이동 방향을 결정하기 위한 제어수단; 및
    이동 가능한 상기 게임 아이템이 포함된 격자 행렬의 다각형 게임 화면을 제공하고, 상기 제어수단으로부터의 이동 방향 정보에 따라 상기 게임 아이템을 해당 좌표의 위치에 화면 표시하기 위한 화면표시수단을 포함하되,
    상기 게임 화면은, 상기 게임 아이템 및 상기 게임 아이템이 이동을 통해 궁극적으로 찾아가야 하는 목적지를 포함하고, 상기 게임 아이템이 상기 목적지에 도달하게 되면, 게임이 종료되는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 음정추출수단은,
    사용자로부터 입력된 음정 정보의 추출값이 목적음의 기준값과 동일한지 여부를 판단하여 그 결과를 상기 제어수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 게임 아이템의 이동 방향을 결정함에 있어서, 상기 음정 분석결과가 정상으로 판정된 경우 상기 게임 아이템을 목적지 방향으로 상/하/좌/우 전진시키고, 상기 음정 분석결과가 오류로 판정된 경우 상기 게임 아이템을 목적지 반대 방향으로 상/하/좌/우 후퇴시키는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 음정 교육 서비스 장치.
  5. 게임을 통한 음정 교육 서비스 방법에 있어서,
    이동 가능한 게임 아이템이 포함된 격자 행렬의 다각형 게임 화면을 제공하는 게임 화면 제공 단계;
    상기 게임 화면 제공 단계를 통해 제공된 게임 화면상에서 상기 게임 아이템을 이동시키기 위해 사용자가 발화한 음정을 입력받는 음정 입력 단계;
    기 저장된 음정 기준값을 바탕으로, 상기 음정 입력 단계를 통해 사용자로부터 발화된 음정을 절대음의 주파수 분석을 통해 분석하는 음정 분석 단계;
    상기 음정 분석 단계를 통해 분석된 음정 분석결과를 바탕으로, 게임 아이템의 이동 방향을 결정하는 게임 아이템의 이동 방향 결정 단계; 및
    상기 게임 아이템의 이동 방향 결정 단계를 통해 결정된 이동 방향에 관한 정보에 기초하여, 상기 게임 아이템을 해당 좌표의 위치에 화면 표시하는 단계를 포함하되,
    상기 게임 화면은, 상기 게임 아이템 및 상기 게임 아이템이 이동을 통해 궁극적으로 찾아가야 하는 목적지를 포함하고, 상기 게임 아이템이 상기 목적지에 도달하게 되면, 게임이 종료되는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 음정 교육 서비스 방법.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 게임 아이템의 이동 방향을 결정함에 있어서, 상기 음정 분석결과가 정상으로 판정된 경우 상기 게임 아이템을 목적지 방향으로 상/하/좌/우 전진시키고, 상기 음정 분석결과가 오류로 판정된 경우 상기 게임 아이템을 목적지 반대 방향으로 상/하/좌/우 후퇴시키는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 음정 교육 서비스 방법.
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