KR101139724B1 - 코덱 기반 동영상 복구 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상의 디코딩 정보와 덮어 쓰이지 않은 영상프레임을 조합하여 영상을 복구시키는 코덱 기반 동영상 복구 방법에 관한 것으로, 프리클러스터 영역이 추출되는 클러스터추출단계; 상기 클러스터추출단계에서 추출된 프리클러스터 영역에서 MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩된 프레임인 M프레임영역과, MPEG-4 비주얼 디코딩 정보인 M디코딩영역이 추출되는 영역추출단계; 상기 영역추출단계에서 추출된 M프레임영역과 M디코딩영역이 상호결합되어 나열되는 상호결합단계; 및 상기 상호결합단계에서 나열된 M프레임영역과 M디코딩영역이 디코딩되어 영상으로 복구되는 복구단계를 포함한다.
본 발명의 코덱 기반 동영상 복구 방법에 따르면, 동영상 파일이 조각나 있고 일부 데이터가 덮여 쓰여져 있는 경우라도, 디코딩 정보와 덮어 쓰여지지 않은 영상 프레임을 조합해 디코딩함으로써 영상을 복구시키며, 복구된 영상을 연결함으로써 동영상으로 복구시키는 효과가 있다.
본 발명의 코덱 기반 동영상 복구 방법에 따르면, 동영상 파일이 조각나 있고 일부 데이터가 덮여 쓰여져 있는 경우라도, 디코딩 정보와 덮어 쓰여지지 않은 영상 프레임을 조합해 디코딩함으로써 영상을 복구시키며, 복구된 영상을 연결함으로써 동영상으로 복구시키는 효과가 있다.
Description
본 발명은 코덱 기반 동영상 복구 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상의 디코딩 정보와 덮어 쓰이지 않은 영상프레임을 조합하여 영상을 복구시키는 코덱 기반 동영상 복구 방법에 관한 것이다.
일반적으로 파일을 저장매체(10)에 기록하기 위해서는 도 1에 도시한 바와 같이, 파일시스템영역(11)에는 데이터의 크기, 시작위치, 파일의 조각정보 등이 들어가고, 실제 데이터는 데이터영역(13)에 저장된다.
상기 저장매체(10)에 저장된 파일의 실제 데이터가 데이터영역(13)의 3번, 4번, 21번 및 30번 클러스터에 나누어 저장되었다면, 운영체제는 상기 저장매체(10)에 저장된 파일을 읽기 위해 파일시스템영역(11)에서 파일의 정보를 획득하여 3->4->21->30번 클러스터 순으로 읽음으로써 파일을 로딩할 수가 있다.
상기 저장매체(10)에 저장된 파일을 삭제하게 되면, 데이터영역(13)에 저장된 실제 데이터는 지워지지 않고, 파일시스템영역(11)에서 파일에 대한 정보 중 1바이트(byte)를 지움으로써 파일을 삭제한 것으로 처리하게 된다.
따라서, 파일을 삭제했더라도, 파일시스템영역(11)이 다른 정보로 덮어 쓰여지지 않았고, 데이터영역(13)도 다른 정보로 덮여 쓰여지지 않았다면 운영체제가 삭제되지 않은 파일을 읽는 것과 같은 방법으로 파일을 로딩함으로써 삭제된 파일에 대한 복원이 가능하다.
그러나, 삭제된 파일이 존재했던 파일시스템영역(11) 또는 데이터영역(13)이 다른 데이터로 덮여 쓰이면, 삭제된 파일에 대한 복원이 되지 않는 문제점이 있었다.
아울러, 동영상 파일인 경우는 용량이 커 조각나서 저장되며, 삭제된 후 저장매체(10)의 사용과정에서 동영상 데이터의 일부분이 덮어 쓰인 경우가 많고, 파일시스템영역(11) 및 데이터영역(13)의 사용 공간이 많기 때문에 정보가 손실되는 경향이 높아 파일시스템 정보를 이용한 전체 데이터의 복원시 데이터 복원이 되지 않는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2006-0019275호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 동영상 파일이 조각나 있고 일부 데이터가 덮여 쓰여져 있는 경우라도, 디코딩 정보와 덮어 쓰여지지 않은 영상 프레임을 조합해 디코딩함으로써 영상을 복구시키며, 복구된 영상을 연결함으로써 동영상으로 복구시키는 코덱 기반 동영상 복구 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코덱 기반 동영상 복구 방법은 프리클러스터 영역이 추출되는 클러스터추출단계; 상기 클러스터추출단계에서 추출된 프리클러스터 영역에서 MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩된 프레임인 M프레임영역과, MPEG-4 비주얼 디코딩 정보인 M디코딩영역이 추출되는 영역추출단계; 상기 영역추출단계에서 추출된 M프레임영역과 M디코딩영역이 상호결합되어 나열되는 상호결합단계; 및 상기 상호결합단계에서 나열된 M프레임영역과 M디코딩영역이 디코딩되어 영상으로 복구되는 복구단계를 포함한다.
상기 영역추출단계에서는 M프레임구분코드인 '0x000001B6'부터 이어지는 제1스타트코드인 '0x000001'이전까지의 영역이 M프레임영역으로 추출되고; 시퀀스구분코드인 '0x000001B0'와, 비주얼구분코드인 '0x000001B5'와, 비디오구분코드인 '0x00000100' 내지 '0x0000011F' 중 어느 하나와, 레이어구분코드인 '0x00000120' 내지 '0x0000012F' 중 어느 하나가 포함되어 이어지는 제1스타트코드인 '0x000001'이전까지의 영역이 M디코딩영역으로 추출될 수 있다.
그리고, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코덱 기반 동영상 복구 방법은 저장장치에서 프리클러스터 영역이 추출되는 클러스터추출단계; 상기 클러스터추출단계에서 추출된 프리클러스터 영역에서 H.264 디코딩 정보인 H디코딩영역과, H.264 코덱으로 코딩된 프레임인 H프레임영역이 추출되는 영역추출단계; 상기 영역추출단계에서 추출된 H디코딩영역과 H프레임영역이 상호결합되어 나열되는 상호결합단계; 및 상기 상호결합단계에서 나열된 H디코딩영역과 H프레임영역이 디코딩되어 영상으로 복구되는 복구단계를 포함한다.
상기 영역추출단계에서는 SPS구분코드인 '0x00XX67'에서 '0x67'부터 '0x00XX'만큼 이동되어 형성되는 SPS영역과, PPS구분코드인 '0x00XY68'에서 '0x68'부터 '0x00XY'만큼 이동되어 형성되는 PPS영역이 H디코딩영역으로 추출되고; H프레임구분코드인 '0x00XXXYXZ65'에서 '0x65'부터 '0x00XXXYXZ'만큼 이동하여 형성되는 영역이 H프레임영역으로 추출될 수 있다.
상기 H프레임영역은 H프레임구분코드인 '0x00XXXYXZ65'에서 '0x65'부터 '0x00XXXYXZ'만큼 이동하여 H부분프레임구분코드인 '0x0000XXXY41' 또는 '0x0000XXXY61' 이전까지 형성되는 영역으로 추출될 수 있다.
상기 영역추출단계에서는 제2스타트코드인 '0x00000001' 다음에 SPS코드인 '0x67'이 존재하면 SPS코드로부터 이어지는 제2스타트코드의 이전 영역까지가 SPS영역으로 추출되고, 제2스타트코드인 '0x00000001' 다음에 PPS코드인 '0x68'이 존재하면 PPS코드로부터 이어지는 제2스타트코드의 이전 영역까지가 PPS영역으로 추출되어 H디코딩영역으로 추출되고; 제2스타트코드인 '0x00000001'다음에 H프레임코드인 '0x65'가 존재하면 H프레임코드로부터 이어지는 제2스타트코드의 이전 영역까지가 H프레임영역으로 추출될 수 있다.
상기 복구단계에서는 상기 영상은 정지영상으로 복구되며, 정지영상과 정지영상이 연결되어 동영상으로 복구되는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 코덱 기반 동영상 복구 방법에 따르면, 동영상 파일이 조각나 있고 일부 데이터가 덮여 쓰여져 있는 경우라도, 디코딩 정보와 덮어 쓰여지지 않은 영상 프레임을 조합해 디코딩함으로써 영상을 복구시키며, 복구된 영상을 연결함으로써 동영상으로 복구시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 파일 복구 방법을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 2는 본 발명의 제1실시에에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 설명하기 위하여 프리클러스터 내부를 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 프레임영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역과 프레임영역을 조합하여 영상을 복구시키는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법으로 복구된 영상을 도시한 예시도이며,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 나타낸 플로우차트이며,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 M프레임 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 M디코딩 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 11은 본 발명의 제2실시에에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 설명하기 위하여 프리클러스터 내부를 도시한 블록도이며,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 프레임영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정과 프레임영역을 추출하는 다른 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 15 및 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역과 프레임영역을 조합하여 영상을 복구시키는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 17 및 도 18는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법으로 복구된 영상을 도시한 예시도이며,
도 19는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 나타낸 플로우차트이며,
도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H디코딩 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 21은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H프레임 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 22는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H디코딩 영역을 추출하는 다른 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 23은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H프레임 영역을 추출하는 다른 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 제1실시에에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 설명하기 위하여 프리클러스터 내부를 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 프레임영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역과 프레임영역을 조합하여 영상을 복구시키는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법으로 복구된 영상을 도시한 예시도이며,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 나타낸 플로우차트이며,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 M프레임 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 M디코딩 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 11은 본 발명의 제2실시에에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 설명하기 위하여 프리클러스터 내부를 도시한 블록도이며,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 프레임영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정과 프레임영역을 추출하는 다른 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 15 및 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역과 프레임영역을 조합하여 영상을 복구시키는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 17 및 도 18는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법으로 복구된 영상을 도시한 예시도이며,
도 19는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 나타낸 플로우차트이며,
도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H디코딩 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 21은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H프레임 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 22는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H디코딩 영역을 추출하는 다른 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 23은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H프레임 영역을 추출하는 다른 과정을 나타낸 플로우차트이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시에에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 설명하기 위하여 프리클러스터 내부를 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 프레임영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역과 프레임영역을 조합하여 영상을 복구시키는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법으로 복구된 영상을 도시한 예시도이며, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 나타낸 플로우차트이며, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 M프레임 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며, 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 M디코딩 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법은, MPEG-4 비주얼(Visual) 코덱을 사용하여 저장된 동영상을 복구하는 방법으로써, MPEG-4 비주얼 코덱은 각종 DVR, 차량용 블랙박스, 일반 휴대폰 등에서 동영상을 촬영하는데 사용된다.
일반적으로 동영상은 압축률을 높이기 위해 이전 프레임 또는 이후 프레임과 차이나는 부분만 기록하고, 차이가 나지않는 부분은 이전 프레임 또는 이후 프레임을 참조해 디스플레이시키는 방법을 사용하고 있다.
다만, 이 경우 한 프레임이라도 오류가 발생하면 이후 프레임에서는 지속적으로 오류가 발생하기 때문에, 일정 프레임마다 인트라 프레임(i-frame)을 넣어주며, 인트라 프레임은 앞뒤 프레임을 참고하지 않고, 영상 전체를 기록하는 프레임이다.
본 발명의 제1실시예에서는 MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩되어 기록된 인트라 프레임을 'M프레임', M프레임을 디코딩하기 위한 MPEG-4 비주얼 디코딩 정보를 'M디코딩'이라고 칭한다.
저장매체에 저장된 동영상 데이터는 용량이 크기 때문에 삭제된 후 사용과정에서 다른 데이터들이 많이 덮어 쓰여졌더라도, 동영상을 구성하고 있는 프레임별로 보면, 적어도 몇 개의 프레임은 덮여 쓰여지지 않고, 저장 매체에 잔존 되어 있을 확률이 높게 된다.
디코딩 정보의 크기는 동영상 데이터에 비해 아주 작다.
저장매체에서 데이터를 삭제하면, 삭제된 데이터는 프리클러스터(free cluster)(100)로 이동되어 존재한다. 상기 프리클러스터(100)는 데이터가 기록되지 않은 것으로 할당된 빈 저장공간이다.
따라서, 저장매체에서 삭제된 파일을 복구하기 위해서는 먼저, 프리클러스터(free cluster)(100) 영역을 추출한다(단계 S110).
상기 프리클러스터(100)에는 MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩되어 기록된 프레임으로 추정되는 M프레임영역(110)과, MPEG-4 비주얼 디코딩 정보로 추정되는 M디코딩영역(150)이 존재하게 된다.
상기 M프레임영역(110) 및 M디코딩영역(150)은 프리클러스터(100)에서 하나 또는 복수의 조각으로 존재할 수 있다.
본 발명에서는 M프레임영역(110)을 도 2에 도시한 바와 같이, 제1M프레임영역(111), 제2M프레임영역(112), 제3M프레임영역(113), 제4M프레임영역(114), 제5M프레임영역(115), 제6M프레임영역(116), 제7M프레임영역(117), 제8M프레임영역(118) 및 제9M프레임영역(119)으로 나타내었다.
그리고, M디코딩영역(150)을 도 2에 도시한 바와 같이, 제1M디코딩영역(151), 제2M디코딩영역(152), 제3M디코딩영역(153), 제4M디코딩영역(154)으로 나타내었다.
프리클러스터(100)에서 M프레임영역(110)을 추출하기 위해서는 도 3에 도시한 바와 같이, M프레임을 나타내는 M프레임구분코드(1107)인 '0x000001B6'를 찾는다(단계 S121).
상기 M프레임구분코드(1107)에서 '0x000001'은 MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩된 동영상이라는 것을 나타내는 제1스타트코드(1101)이고, '0xB6'은 M프레임의 시작부분을 나타내는 M프레임코드(1105)이다.
상기 프리클러스터(100)에서 M프레임구분코드(1107)인 '0x000001B6'를 찾았다면, M프레임구분코드(1107)의 다음 바이트(byte)의 상위 2비트(bit)가 이진수 '00'인지 확인한다.
따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, M프레임구분코드(1107)인 '0x000001B6' 다음 바이트는 '0x10'이고, 이를 이진수로 표시하면, '0001 0000'이므로, 상위 2비트가 '00'이 된다.
이어서, M프레임구분코드(1107)인 '0x000001B6'부터 다음에 위치하는 제1스타트코드(1101)인 '0x000001' 이전 영역까지를 선택하여 추출하게 되면(단계 S122), 하나의 M프레임영역(110)이 추출된다(단계 S120).
이런식으로 반복하여, 상기 프리클러스터(100) 영역 전체에 대해 M프레임구분코드(1107)인 '0x000001B6'부터 다음에 위치하는 제1스타트코드(1101)인 '0x000001' 이전 영역까지를 선택하여 추출하게 되면 MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩되어 기록된 각각의 M프레임영역(110)을 추출할 수가 있다.
한편, M프레임구분코드(1107)인 '0x000001B6' 다음 바이트의 상위 2비트가 '00'이 아니라면, 이것은 M프레임영역(110)이 아니고, M부분프레임영역(120)에 해당한다. M부분프레임영역(120)은 동영상의 압축률을 높이기 위해 이전의 M프레임영역(110) 또는 이후의 M프레임영역(110)과 차이 나는 부분만 기록해놓은 것이다.
따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, '0x000001B6' 다음 바이트가 '0x50', '0xE9' 등이 존재하는 경우는 각각 '01010000', '11101001'로 나타낼 수 있고, 상위 2비트가 '00'이 아니므로, '0x000001B6' 다음 바이트가 '0x50', '0xE9' 등이 존재하는 영역은 M부분프레임영역(120)에 해당한다.
아울러, MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩된 동영상을 나타내는 제1스타트코드(1101)인 '0x000001'이 존재하지만, 다음 바이트가 '0xB6'외의 코드이면 영상데이터가 아닌 다른 데이터이다.
따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, '0x00000198'로 시작하는 영역, '0x000001D2'로 시작하는 영역 등은 영상데이터가 아닌 다른 데이터인 것이다.
프리클러스터(100)에서 M디코딩영역(150)을 추출하기 위해서는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1스타트코드(1101) '0x000001'과 시퀀스코드(1501) '0xB0'으로 이루어진 시퀀스구분코드(1601)인 '0x000001B0'와(단계 S131), 제1스타트코드(1101) '0x000001'과 비주얼코드(1503) '0xB5'로 이루어진 비주얼구분코드(1603)인 '0x000001B5'와(단계 S132), 제1스타트코드(1101) '0x000001'과 비디오코드(1501) '0x00' 내지 '0x1F' 중 어느 하나로 이루어진 비디오구분코드(1605)와(단계 S133), 제1스타트코드(1101) '0x000001'과 레이어구분코드(1607) '20' 내지 '2F' 중 어느 하나로 이루어진 레이어구분코드(1607)가(단계 S134) 각각 존재하는지 찾는다.
상기 비디오코드(1501)가 '0x00' 내지 '0x1F' 중 어느 하나로 이루어질 수 있으므로, 상기 비디오구분코드(1605)는 '0x00000100' 내지 '0x0000011F' 중 어느 하나로 될 수 있다.
상기 레이어구분코드(1607)가 '20' 내지 '2F' 중 어느 하나로 이루어질 수 있으므로, 상기 레이어구분코드(1607)는 '0x00000120' 내지 '0x0000012F' 중 어느 하나로 될 수 있다.
따라서, 상기 시퀀스구분코드(1601), 상기 비주얼구분코드(1603), 상기 비디오구분코드(1605) 및 상기 레이어구분코드(1607)가 차례로 존재하면, 상기 시퀀스구분코드(1601)인 '0x000001B0'부터 다음의 제1스타트코드(1101)인 '0x000001' 이전 영역까지를 선택하여 추출하게 되면(단계 S135), 하나의 M디코딩영역(150)이 추출된다(단계 S130).
이런식으로 반복하여, 프리클러스터(100) 영역 전체에 대해 상기 시퀀스구분코드(1601)인 '0x000001B0'부터 다음에 위치하는 제1스타트코드(1101)인 '0x000001' 이전 영역까지를 선택하여 추출하게 되면 MPEG-4 비주얼 디코딩 정보로 추정되는 각각의 M디코딩영역(150)을 추출할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 복수의 M프레임영역(110)과 복수의 M디코딩영역(150)을 추출한 후, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 M프레임영역(110)과 복수의 M디코딩영역(150)을 상호 결합하여 MPEG-4 비주얼 디코더로 디코딩 가능한 MPEG-4 비주얼 비트스트림(bitstream)을 구성한다(단계 S140).
본 발명에서는 M프레임영역(110)을 제1M프레임영역(111) 내지 제9M프레임영역(119)으로 나타내었고, M디코딩영역(150)을 제1M디코딩영역(151) 내지 제4M디코딩영역(154)으로 나타내었으므로, M프레임영역(110)과 M디코딩영역(150)을 상호 결합하면, 총 36가지 경우로 비트스트림이 구성될 수가 있다.
이어서, 상기 비트스트림을 디코더로 디코딩하면 도 6에 도시한 바와 같이, 복호화가 성공된 비트스트림은 복구영상(200)으로 생성되며(단계 S150), 복호화에 실패한 비트스트림은 데이터가 생성되지 않게 된다.
상기 복구영상(200)은 정지영상이므로, 복구되는 각각의 정지영상의 연결성을 육안으로 확인하여 정지영상과 정지영상을 연결하여 동영상으로 복구시킬 수 있다.
한편, 도 3에서 추출된 M부분프레임영역(120)만으로는 앞뒤 프레임의 정보가 없어 개별 프레임별로 복호화에 성공하더라도 복호화의 의미가 없다.
그러나, M부분프레임영역(120)의 앞뒤 프레임이 완전한 정지영상으로 복구된 M프레임영역(110)이면, M프레임영역(110)과 M프레임영역(110) 사이에 위치하여 연결성이 있으면 M부분프레임영역(120)도 복호화하여 완전한 정지영상으로 복구가 가능하다.
따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, M부분프레임영역(120)만으로 복구된 차이영상(210, 230)은 그 자체로는 복호화에 성공하여도 의미가 없지만, 완전한 정지영상인 복구영상(200)으로부터 이어지는 연결성이 있으면, 상기 차이영상(210, 230)도 각각 완전한 정지영상으로 복구가 될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2실시에에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 설명하기 위하여 프리클러스터 내부를 도시한 블록도이며, 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 프레임영역을 추출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역을 추출하는 과정과 프레임영역을 추출하는 다른 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 15 및 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 디코딩영역과 프레임영역을 조합하여 영상을 복구시키는 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 17 및 도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법으로 복구된 영상을 도시한 예시도이며, 도 19는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법을 나타낸 플로우차트이며, 도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H디코딩 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며, 도 21은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H프레임 영역을 추출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며, 도 22는 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H디코딩 영역을 추출하는 다른 과정을 나타낸 플로우차트이며, 도 23은 본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법에서 H프레임 영역을 추출하는 다른 과정을 나타낸 플로우차트이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 코덱 기반 동영상 복구 방법은, H.264 코덱을 사용하여 저장된 동영상을 복구하는 방법으로써, 각종 영상기기의 하드웨어적인 부분이 향상되고 동영상의 화질 또한 높아지고 있어 H.264 코덱의 채택이 점차 증가하고 있다.
H.264 코덱은 스마트폰 등에서 동영상을 촬영하는데 사용된다.
H.264로 코딩된 데이터들은 Network Abstraction Layer(NAL)을 통해 전송되거나 저장된다.
H.264는 크게 두 가지 포맷으로 저장된다. 첫 번째 방식은 NAL 스트림 앞에 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001'가 붙는 형식이고, 두 번째 방식은 NAL 스트림 앞에 크기 정보가 붙는 형식이다.
제2스타트코드(5401)를 붙이는 방식은 H.264에서 표준화한 H.264 로우 스트림(raw stream)을 그대로 저장하는 방식이며, 이를 사용하는 포맷에는 AVI, MPEG-2 TS 등이 있다.
반면에 NAL 스트림 앞에 크기 정보를 붙이는 방식은 AVC 파일 포맷으로 MP4, 3GP에 주로 사용되며, 휴대폰으로 찍은 영상이 주로 해당된다.
이어서, SPS 및 PPS로 이루어진 디코딩 정보와 IDR 픽쳐((Instantaneous decoder refresh picture)에 해당하는 슬라이스(slice)와 IDR 픽쳐에 해당하지 않은 슬라이스 정보로 이루어진다.
슬라이스는 실제 코딩된 영상데이터이다.
IDR 픽쳐에 해당하는 슬라이스는, IDR 픽쳐에 해당하지 않은 슬라이스를 초기화시키는 픽쳐로, 본 발명의 제2실시예에서는 H.264 코덱으로 코딩되어 기록된 IDR 픽쳐에 해당하는 슬라이스를 'H프레임', H프레임을 디코딩하기 위한 H.264 디코딩 정보를 'H디코딩'이라고 칭한다.
제1실시예에서와 마찬가지로, 저장매체에서 데이터를 삭제하면, 삭제된 데이터는 프리클러스터(free cluster)(100) 영역에 존재한다.
따라서, 저장매체에서 삭제된 파일을 복구하기 위해서는 먼저, 프리클러스터(free cluster)(100) 영역을 추출한다(단계 S510).
상기 프리클러스터(100) 영역에는 H.264 코덱으로 코딩되어 기록된 프레임으로 추정되는 H프레임영역(510)과, H.264 디코딩 정보로 추정되는 H디코딩영역(550)이 존재하게 된다.
상기 H프레임영역(510) 및 H디코딩영역(550)은 프리클러스터(100) 영역에서 하나 또는 복수의 조각으로 존재할 수 있다.
본 발명에서는 H프레임영역(510)을 도 11에 도시한 바와 같이, 제1H프레임영역(511), 제2H프레임영역(512), 제3H프레임영역(513), 제4H프레임영역(514), 제5H프레임영역(515), 제6H프레임영역(516), 제7H프레임영역(517), 제8H프레임영역(518) 및 제9H프레임영역(519)으로 나타내었다.
그리고, H디코딩영역(550)을 도 11에 도시한 바와 같이, 제1H디코딩영역(551), 제2H디코딩영역(552), 제3H디코딩영역(553), 제4H디코딩영역(554)으로 나타내었다.
먼저, 프리클러스터(100) 영역에서 H디코딩영역(550)을 추출하기 위해서는 도 12에 도시한 바와 같이, SPS구분코드(5503)인 '0x00XX67'을 찾는다(단계 S521).
상기 SPS구분코드(5503)에서 '0x67'은 SPS코드(5501)이고, '0x00XX'은 SPS크기코드(5502) 이다. 따라서, SPS코드(5501) '0x67'로부터 '0x00XX'만큼 이동시켜 SPS영역(5505)을 추출할 수 있다(단계 S522).
상기 '0x00XX'에서 XX는 Don't care 상태이므로, 어떠한 수가 와도 무관한다.
도 12에서는 XX에 해당하는 곳에 '08'이 위치하므로, SPS구분코드(5503) '0x000867'로부터 0x0008'만큼 이동된 '0x6742000BE90589C801'이 SPS영역(5505)에 해당된다(단계 S523).
이어서, PPS구분코드(5508)인 '0x00XY68'을 찾는다(단계 S524).
상기 PPS구분코드(5508)에서 '0x68'은 PPS코드(5507)이고, '0x00XY'는 PPS크기코드(5506) 이다. 따라서, PPS코드(5507) '0x68'로부터 '0x00XY'만큼 이동시켜 PPS영역(5509)을 추출할 수 있다(단계 S525).
상기 '0x00XY'에서 XY는 Don't care 상태이므로, 어떠한 수가 와도 무관한다.
도 12에서는 XY에 해당하는 곳에 '05'가 위치하므로, PPS구분코드(5508) '0x000568'로부터 0x0005'만큼 이동된 '0x68CE010F2000'이 PPS영역(5509)에 해당된다(단계 S526).
상술한 바와 같이, SPS영역(5505)과 PPS영역(5509)을 추출하게 되면, 하나의 H디코딩영역(550)이 추출된다(단계 S520).
이런식으로 반복하여, 프리클러스터(100) 영역 전체에 대해 SPS영역(5505)과 PPS영역(5509)을 추출하게 되면, H.264 디코딩 정보로 추정되는 각각의 H디코딩영역(550)을 추출할 수가 있다.
프리클러스터(100)에서 H프레임영역(510)을 추출하기 위해서는 도 13에 도시한 바와 같이, H프레임을 나타내는 H프레임구분코드(5103)인 '0x00XXXYXZ65'를 찾는다(단계 S531).
상기 H프레임구분코드(5103)에서 '0x65'는 H프레임코드(5101)이고, '0x00XXXYXZ'는 H프레임크기코드(5102)이다. 따라서, H프레임코드(5101) '0x65'로부터 '0x00XXXYXZ'만큼 이동시켜 H프레임영역(510)을 추출할 수 있다(단계 S532).
상기 '0x00XXXYXZ'에서 XX, XY 및 XZ는 각각 Don't care 상태이므로, 어떠한 수가 와도 무관한다.
도 13에서는 XXXYXZ에 해당하는 곳에 '02', '6B', '6D'가 위치하므로, H프레임구분코드(5103)인 '0x00026B6D65'에서 '0x65'부터 '0x00026B6D'만큼 이동된 영역이 H프레임영역(510)에 해당된다.
이런식으로 반복하여, 상기 프리클러스터(100) 영역 전체에 대해 H프레임영역(510)을 추출하게 되면 H.264 코덱으로 코딩되어 기록된 각각의 H프레임영역(510)을 추출할 수가 있다(단계 S530).
한편, 도 13에 도시한 바와 같이, H프레임영역(510) 다음에 프레임크기코드가 존재하지만, 다음 바이트가 '0x41'이면, 이것은 H부분프레임구분코드(5203)가 된다.
상기 H부분프레임구분코드(5203)에서 '0x41'는 H부분프레임코드(5201), H부분프레임코드(5201) 앞에 위치하는 프레임크기코드는 H부분프레임크기코드(5204)가 된다.
따라서, 도 13에 도시한 바와 같이, '0x0000EB83'은 H부분프레임크기코드(5204)가 되며, H부분프레임구분코드(5203)인 '0x0000EB8341'에서 '0x41'부터 '0x0000EB83'만큼 이동된 영역이 H부분프레임영역(520)에 해당된다.
H부분프레임영역(520)은 동영상의 압축률을 높이기 위해 이전의 H프레임영역(510) 또는 이후의 H프레임영역(510)과 차이 나는 부분만 기록해놓은 것으로, IDR 픽쳐에 해당하지 않은 슬라이스 정보이다.
아울러, H프레임영역(510) 다음에 프레임크기코드가 존재하지만, 다음 바이트가 '0x61'인 경우에도 이것은 H부분프레임구분코드(5203)가 된다.
H프레임코드(5101)부터 H프레임크기코드(5102) 만큼 이동하여 H부분프레임구분코드(5203)인 '0x0000XXXY41' 또는 '0x0000XXXY61' 이전까지 형성되는 영역이 H프레임영역(510)으로 추정될 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이, SPS코드(5501)인 '0x67', PPS코드(5507)인 '0x68', H프레임코드(5101)인 '0x65' 앞에 각각 크기 코드가 아닌 제2스타트코드(5401)가 위치할 수가 있다.
이 경우, 먼저 프리클러스터(100) 영역에서 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001'을 찾은 후(단계 S521`), 다음 바이트가 '0x67'인지 확인한다(단계 S522`).
이어서, 새로운 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001'이 위치하고(단계 S523`), 다음 바이트가 '0x68'인지 확인한다(단계 S524`).
이어서, 새로운 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001'이 위치한다면(단계 525`), SPS코드(5501)인 '0x67'부터 이어지는 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001' 이전 영역까지를 SPS영역(5505)으로 추출하고(단계 S526`), PPS코드(5507)인 '0x68'부터 이어지는 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001' 이전 영역까지를 PPS영역(5509)으로 추출하여 H디코딩영역(550)을 추출할 수가 있다(단계 S527`).
그리고, 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001'에 이어서(단계 S531`), H프레임코드(5101)인 '0x65'가 존재하면(단계 S532`), H프레임코드(5101)로부터 새로운 제2스타트코드(5401)의 이전 영역까지를 H프레임영역(510)으로 추출할 수가 있다(단계 S533`).
상술한 바와 같이, 복수의 H프레임영역(510)과 복수의 H디코딩영역(550)을 추출한 후, 도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 H프레임영역(510)과 복수의 H디코딩영역(550)을 상호 결합하여 H.264 디코더로 디코딩 가능한 H.264 비트스트림(bitstream)을 구성한다(단계 S540).
제1실시예와 마찬가지로, H프레임영역(510)을 제1H프레임영역(511) 내지 제9H프레임영역(519)으로 나타내었고, H디코딩영역(550)을 제1H디코딩영역(551) 내지 제4H디코딩영역(554)으로 나타내었으므로, H프레임영역(510)과 H디코딩영역(550)을 상호 결합하면, 총 36가지 경우로 비트스트림이 구성될 수가 있다.
이어서, 상기 비트스트림을 디코더로 디코딩하면 도 16에 도시한 바와 같이, 복호화가 성공된 비트스트림은 복구영상(600)으로 생성되며(단계 S550), 복호화에 실패한 비트스트림은 데이터가 생성되지 않게 된다.
상기 복구영상(600)은 정지영상이므로, 복구되는 각각의 정지영상의 연결성을 육안으로 확인하여 정지영상과 정지영상을 연결하여 동영상으로 복구시킬 수 있다.
참고로, 도 17은 종래의 데이터 복구 방법으로는 복구되지 않은, 차량의 블랙박스에 저장되었다가 삭제된 영상을 본 발명에 따른 동영상 복구 방법으로 복구한 영상이며, 도 18은 종래의 데이터 복구 방법으로는 복구되지 않은, 스마트폰에 저장되었다가 삭제된 영상을 본 발명에 따른 동영상 복구 방법으로 복구한 영상이다.
한편, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 방법을 프로그램화하여 컴퓨터가 읽을 수 있도록 시디롬, 메모리, ROM, EEPROM 등의 기록매체에 저장시킬 수도 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 프리클러스터영역 110: M프레임영역
150: M디코딩영역 510: H프레임영역
550: H디코딩영역
150: M디코딩영역 510: H프레임영역
550: H디코딩영역
Claims (9)
- (a) 프리클러스터(100) 영역이 추출되는 클러스터추출단계;
(b) 상기 클러스터추출단계에서 추출된 프리클러스터(100) 영역에서 MPEG-4 비주얼 코덱으로 코딩된 프레임인 M프레임영역(110)과, MPEG-4 비주얼 디코딩 정보인 M디코딩영역(150)이 추출되는 영역추출단계;
(c) 상기 영역추출단계에서 추출된 M프레임영역(110)과 M디코딩영역(150)이 상호결합되어 나열되는 상호결합단계; 및
(d) 상기 상호결합단계에서 나열된 M프레임영역(110)과 M디코딩영역(150)이 디코딩되어 영상으로 복구되는 복구단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법. - 제1항에 있어서, 상기 영역추출단계에서는 M프레임구분코드(1107)인 '0x000001B6'부터 이어지는 제1스타트코드(1101)인 '0x000001'이전까지의 영역이 M프레임영역(110)으로 추출되고; 시퀀스구분코드(1601)인 '0x000001B0'와, 비주얼구분코드(1603)인 '0x000001B5'와, 비디오구분코드(1605)인 '0x00000100' 내지 '0x0000011F' 중 어느 하나와, 레이어구분코드(1607)인 '0x00000120' 내지 '0x0000012F' 중 어느 하나가 포함되어 이어지는 제1스타트코드(1101)인 '0x000001'이전까지의 영역이 M디코딩영역(150)으로 추출되는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 복구단계에서는 상기 영상은 정지영상으로 복구되며, 정지영상과 정지영상이 연결되어 동영상으로 복구되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법.
- (a) 저장장치에서 프리클러스터(100) 영역이 추출되는 클러스터추출단계;
(b) 상기 클러스터추출단계에서 추출된 프리클러스터(100) 영역에서 H.264 디코딩 정보인 H디코딩영역(550)과, H.264 코덱으로 코딩된 프레임인 H프레임영역(510)이 추출되는 영역추출단계;
(c) 상기 영역추출단계에서 추출된 H디코딩영역(550)과 H프레임영역(510)이 상호결합되어 나열되는 상호결합단계; 및
(d) 상기 상호결합단계에서 나열된 H디코딩영역(550)과 H프레임영역(510)이 디코딩되어 영상으로 복구되는 복구단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법. - 제4항에 있어서, 상기 영역추출단계에서는 SPS구분코드(5503)인 '0x00XX67'에서 '0x67'부터 '0x00XX'만큼 이동되어 형성되는 SPS영역(5505)과, PPS구분코드(5508)인 '0x00XY68'에서 '0x68'부터 '0x00XY'만큼 이동되어 형성되는 PPS영역(5509)이 H디코딩영역(550)으로 추출되고; H프레임구분코드(5103)인 '0x00XXXYXZ65'에서 '0x65'부터 '0x00XXXYXZ'만큼 이동하여 형성되는 영역이 H프레임영역(510)으로 추출(여기서, 'XX', 'XY' 및 'XZ'는 Don't care 상태를 나타냄)되는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 H프레임영역(510)은 H프레임구분코드(5103)인 '0x00XXXYXZ65'에서 '0x65'부터 '0x00XXXYXZ'만큼 이동하여 H부분프레임구분코드(5203)인 '0x0000XXXY41' 또는 '0x0000XXXY61' 이전까지 형성되는 영역으로 추출(여기서, 'XX', 'XY' 및 'XZ'는 Don't care 상태를 나타냄)되는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 영역추출단계에서는 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001' 다음에 SPS코드(5501)인 '0x67'이 존재하면 SPS코드(5501)로부터 이어지는 제2스타트코드(5401)의 이전 영역까지가 SPS영역(5505)으로 추출되고, 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001' 다음에 PPS코드(5507)인 '0x68'이 존재하면 PPS코드(5507)로부터 이어지는 제2스타트코드(5401)의 이전 영역까지가 PPS영역(5509)으로 추출되어 H디코딩영역(550)으로 추출되고; 제2스타트코드(5401)인 '0x00000001'다음에 H프레임코드(5101)인 '0x65'가 존재하면 H프레임코드(5101)로부터 이어지는 제2스타트코드(5401)의 이전 영역까지가 H프레임영역(510)으로 추출되는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 복구단계에서는 상기 영상은 정지영상으로 복구되며, 정지영상과 정지영상이 연결되어 동영상으로 복구되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코덱 기반 동영상 복구 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 코덱 기반 동영상 복구방법을 실행하는 프로그램이 기록되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110073525A KR101139724B1 (ko) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | 코덱 기반 동영상 복구 방법 |
| US14/234,414 US9436551B2 (en) | 2011-07-25 | 2012-07-25 | Method for codec-based recovery of a video using a cluster search |
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020110073525A KR101139724B1 (ko) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | 코덱 기반 동영상 복구 방법 |
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| KR1020110073525A KR101139724B1 (ko) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | 코덱 기반 동영상 복구 방법 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR20020048727A (ko) * | 2000-12-18 | 2002-06-24 | 류정열 | 자동차의 연료탱크 고정용 스트랩 조립체 |
| KR20030096868A (ko) * | 2002-06-18 | 2003-12-31 | 주식회사 오래레포츠 | 휴대용 컵 |
| KR20040046055A (ko) * | 2002-11-26 | 2004-06-05 | 엘지전자 주식회사 | 동영상 전송 비트율 조절방법 |
| KR20060107989A (ko) * | 2005-04-11 | 2006-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
-
2011
- 2011-07-25 KR KR1020110073525A patent/KR101139724B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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