KR20050035290A - Method and system for providing a cache guide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 집단 거주 지역(multi-dwelling) 또는 다입주자 구역(multi-tenant) 네트워크에 비디오 서비스를 제공하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to providing video services in a multi-dwelling or multi-tenant network.
종래의 비디오 시스템(예를 들어, 위성, 케이블 등...)에서, 컨텐츠 제공자는 프로그램 가이드(채널 ID, 프로그램 제목, 프로그램 설명 등을 기술하는)를 시스템 상의 클라이언트에 제공한다. 전형적으로, 전체 프로그램 가이드는 각 클라이언트의 거주 단위에 있는 고객 댁내 장치 디바이스(예를 들어, 셋톱 박스) 상에 저장된다. 그러나, 이러한 접근법에 대한 한가지 단점은, 프로그램 가이드가 종종 매우 크다는(예를 들어, 6MBs) 것이다. 그러므로, CPE 디바이스는 비교적 큰 메모리를 가질 필요가 있고, 프로그램 가이드의 저장을 위해 메모리의 큰 부분을 할당할 필요가 있다. 본 발명은 이러한 단점을 해결하는 것에 관한 것이다.In conventional video systems (e.g., satellites, cables, etc.), the content provider provides a program guide (which describes the channel ID, program title, program description, etc.) to clients on the system. Typically, the entire program guide is stored on a customer premises device device (eg, set top box) in each client's residential unit. However, one drawback to this approach is that program guides are often very large (eg 6 MBs). Therefore, the CPE device needs to have a relatively large memory and allocate a large portion of the memory for the storage of the program guide. The present invention is directed to solving this drawback.
도 1은 본 발명의 예시적인 시스템을 도시한 도면.1 illustrates an exemplary system of the present invention.
도 2는 본 발명의 프로그램 가이드 캐싱 방법을 도시한 흐름도.2 is a flow chart illustrating a program guide caching method of the present invention.
본 발명은, 네트워크 셋톱 박스에서의 메모리 요구조건을 제한하여, 가이드의 일부분을 수집하기 위해 더 작은 메모리를 이용함으로써 전체 시스템 비용을 감소시키고, 상기 전체 가이드는 액세스가능 네트워크 상에 상주한다. 더 구체적으로, 본 발명은 캐시 가이드를 클라이언트에 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 캐시 가이드는 이용가능한 가이드 데이터의 서브셋을 포함한다. 이용가능한 가이드 데이터는 미니-헤드엔드(Mini-Headend) 유닛에 국부적으로 저장되고, 상기 서브셋은 원격 셋톱 박스의 캐시 메모리에 저장된다.The present invention limits the memory requirements in a network set-top box, reducing the overall system cost by using smaller memory to collect a portion of the guide, and the entire guide resides on an accessible network. More specifically, the present invention relates to a method and system for providing a cache guide to a client. The cache guide includes a subset of the available guide data. The available guide data is stored locally in the Mini-Headend unit, and the subset is stored in the cache memory of the remote set top box.
본 발명의 특성 및 장점은 예로서 다음 설명으로부터 더 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description by way of example.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 원리에 따라 동작하는 예시적인 시스템(10)이 도시된다. 시스템(10)은 광대역의 디지털 비디오 및 서비스를 다수의 사용자에게 제공하기 위한 통합형 디지털 데이터 시스템이다. 더 구체적으로, 시스템(10)은 다수의 사용자를 위해 고품질의 오디오 및 비디오를 디지털 IP 데이터 서비스에 통합한다. 이 시스템 설계는 비용 효과적인 다양한 디지털 서비스를 착수하는 플랫폼을 제공한다. 시스템(10)은 크기 조정(scalable)될 수 있도록 설계되어, 상이한 디지털 데이터 서비스는 증가적으로 추가될 수 있다.Referring now to FIG. 1, an exemplary system 10 is shown that operates in accordance with the principles of the present invention. System 10 is an integrated digital data system for providing broadband digital video and services to multiple users. More specifically, system 10 integrates high quality audio and video into digital IP data services for multiple users. The system design provides a platform for launching a variety of cost-effective digital services. System 10 is designed to be scalable, so that different digital data services can be added incrementally.
시스템(10)은, 디지털 오디오, 비디오, 및 데이터 서비스가 수신되고, 함께 집합되고 분배되는 미니-헤드엔드(mini-headend) 유닛(12), 및 집단 거주 지역 및/또는 다입주자 구역(MxU) 네트워크(14)를 포함한다. 네트워크(14)는 하나 이상의 아파트 동, 호텔, 또는 디지털 오디오, 비디오, 및 데이터 서비스를 원하는 다수의 클라이언트가 거주하는 임의의 다른 건물에 위치할 수 있다.System 10 includes a mini-headend unit 12 in which digital audio, video, and data services are received, aggregated and distributed together, and a collective residential and / or multi-residential area (MxU) Network 14. The network 14 may be located in one or more apartment buildings, hotels, or any other building inhabited by a number of clients seeking digital audio, video, and data services.
미니-헤드엔드 유닛(12)은, 데이터를 수신하고, 서비스 품질(QoS)을 제공하고, 맞춤형(customized) 서비스를 제공하고, 데이터를 MxU 네트워크(14)에 있는 거주 단위(16)로 라우팅할 책임이 있다. 미니-헤드엔드 유닛(12)은 핵심 비디오 서비스 시스템(18), 개선된 비디오 서비스 시스템(22), 인터넷(26)에 통신가능하게 연결된 데이터 서비스 시스템(24), 및 QoS 스위치(28)를 포함한다.The mini-headend unit 12 may receive data, provide quality of service (QoS), provide customized service, and route the data to the residential unit 16 in the MxU network 14. Responsible. The mini-headend unit 12 includes a core video service system 18, an improved video service system 22, a data service system 24 communicatively connected to the Internet 26, and a QoS switch 28. do.
핵심 비디오 서비스 시스템(18)은 위성(20)에 통신가능하게 연결된 위성 수신기 시스템(19)을 포함하는 것이 바람직하다. 위성 수신기 시스템(19)은 서비스를 원하는 클라이언트의 수에 따라 위성(20)으로부터 수신된 스트림의 수를 크기 조정할 수 있다. 더 구체적으로, 위성 수신기 시스템(18)은 다중-캐스트 서버를 작동시켜, 거주 단위(16) 내의 네트워크 셋톱 박스(44)로 하여금 디지털 데이터 스트림을 요청하도록 한다. 위성 수신기 시스템(18)은, 위성에 대한 모든 트랜스폰더가 수신될 때까지 새시(chassis)에서의 튜닝 블레이드(tuning blade)의 수만큼 크기 조정된다. 60개의 트랜스폰더를 갖는 완전히 로딩된 새시는 2.4Gbps의 입력 데이터 속도를 처리할 수 있다. 이러한 점에서, 새시는 적절한 다중-캐스트 그룹에 대한 새로운 사용자 요청을 수락함으로써 n명의 사용자를 처리할 수 있다. 위성 수신기 시스템(19)은 위성 신호를 수신할 수 있고, 2Gbps의 데이터 속도로 IP 패킷을 다중-캐스트 인식 스위치(28)로 출력할 수 있다. 더 구체적으로, 송출되는 IP 패킷은 QoS{표준 IEEE 802.1p("트래픽 클래스 고속 처리 및 동적 다중캐스트 필터링"이라는 제목을 가짐) 및 IEEE 802.1q("가상 LAN"이라는 제목을 가짐)에 설명되는 바와 같이}를 이용하여, 패킷이 정확하게 전달되는 것을 보장한다. 위성 수신기 시스템(19) 상의 네트워크 인터페이스는 1Gbps 이더넷 포트이고, 2개의 1Gbps 이더넷 포트로 확장가능하다. 위성 수신기(19)의 관리 시스템은 클라이언트로부터 프로그램에 대한 요청을 수용한다. 관리 시스템은 클라이언트로 하여금 위성, 트랜스폰더, 및 프로그램 ID를 선택하도록 하고, 위성 수신기 시스템(19)으로 하여금 특정 프로그램 스트림을 클라이언트에 제공하도록 한다. 관리 시스템은 대역폭을 절감하기 위해 다중-캐스팅을 또한 지원한다. 위성 수신기 시스템(19) 및 위성(20)이 도 1에서 컨텐츠 전달 매체로서 도시되었지만, 컨텐츠를 전달하기 위한 다른 매체(예를 들어, 케이블, 광섬유, 등)의 이용도 본 발명의 범주 내에서 고려된다.The core video service system 18 preferably includes a satellite receiver system 19 communicatively coupled to the satellite 20. The satellite receiver system 19 can scale the number of streams received from the satellite 20 according to the number of clients wishing to service. More specifically, satellite receiver system 18 operates a multi-cast server to cause network set top box 44 in residential unit 16 to request a digital data stream. The satellite receiver system 18 is sized by the number of tuning blades in the chassis until all transponders for the satellite have been received. A fully loaded chassis with 60 transponders can handle an input data rate of 2.4 Gbps. In this regard, the chassis can handle n users by accepting new user requests for the appropriate multi-cast group. The satellite receiver system 19 can receive satellite signals and output IP packets to the multi-cast aware switch 28 at a data rate of 2 Gbps. More specifically, outgoing IP packets are described in QoS {standard IEEE 802.1p (titled "Traffic Class Fast Processing and Dynamic Multicast Filtering") and IEEE 802.1q (titled "virtual LAN"). }, To ensure that packets are delivered correctly. The network interface on the satellite receiver system 19 is a 1 Gbps Ethernet port and is scalable to two 1 Gbps Ethernet ports. The management system of the satellite receiver 19 accepts a request for a program from a client. The management system allows the client to select a satellite, transponder, and program ID, and allows the satellite receiver system 19 to provide a particular program stream to the client. The management system also supports multi-casting to save bandwidth. Although satellite receiver system 19 and satellite 20 are shown in FIG. 1 as content delivery media, the use of other media (eg, cables, optical fibers, etc.) for delivering content is also contemplated within the scope of the present invention. do.
개선된 비디오 서비스 시스템(22)은 추가 디지털 비디오 서비스를 인에이블하기 위해 위성 수신기(19)와 연계하여 작용하는 플랫폼이다. 개선된 비디오 서비스 시스템(22)은 서비스를 사용하여 클라리언트의 수에 따라 크기 조정된다. 예를 들어, 시스템(22)은 클라이언트의 수가 증가함에 따라 더 많은 서버(30)를 필요로 할 수 있다. 제공된 서비스의 유형은, 특히 주문형 비디오, 니어(Near) 주문형 비디오, 제한형 주문형 비디오, 닐센 등급(Nielsen Rating), 시간 시프트, 자동 리코드, 개인용 비디오 리코딩(PVR), 등이다. 개선된 비디오 시스템(22)은 하드 드라이브(들)(32)에 리코딩된 프로그램 스트림에 사용되는 조건부 액세스 시스템(미도시)을 포함한다. 리코딩할 때, 위성 수신기 시스템(19)으로부터 수신된 본래 프로그램 스트림은 암호 해독되고, 화상 데이터가 추출되고, 새로운 프로그램 스트림(추출된 화상 데이터를 포함)은 암호화되어 하드 드라이브(들)(32) 상에 저장된다. 네트워크 제공자의 조건부 액세스 시스템은 개선된 비디오 시스템 서버(30)에서 종료되고, 새로운 조건부 액세스 시스템은 이 후에 사용된다.The improved video service system 22 is a platform that works in conjunction with the satellite receiver 19 to enable additional digital video services. The improved video service system 22 scales with the number of clients using the service. For example, system 22 may require more servers 30 as the number of clients increases. The types of services provided are, in particular, video on demand, near video on demand, limited video on demand, Nielsen Rating, time shift, automatic recording, personal video recording (PVR), and the like. The improved video system 22 includes a conditional access system (not shown) used for program streams recorded on the hard drive (s) 32. When recording, the original program stream received from the satellite receiver system 19 is decrypted, the image data is extracted, and the new program stream (including the extracted image data) is encrypted and placed on the hard drive (s) 32. Are stored in. The conditional access system of the network provider is terminated at the improved video system server 30, and the new conditional access system is then used.
데이터 서비스 시스템(24)은 인터넷 서비스를 이용하는 클라이언트의 수, 및 인터넷 서비스의 요구된 속도 또는 대역폭에 따라 크기 조정된다.The data service system 24 is sized according to the number of clients using the Internet service and the required speed or bandwidth of the Internet service.
미니-헤드엔드 유닛(12)은, 크기 조정가능하고 작은 시설에서 제거될 수 있는 기가비트 QoS 이더넷 스위치(28)(큰 시스템에 대한 매체에 필요한)를 포함할 수 있다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 스위치(28)를 선택할 때 고려되는 몇몇 문제는, 제공된 서비스의 유형과, MxU 네트워크(14) 내의 얼마나 많은 거주 단위(16)가 지원될 필요가 있는가 라는 것이다. 스위치(28)는 위성 수신기 시스템(19), 개선 비디오 서비스 시스템(22) 및 데이터 서비스 시스템(24) 사이에 연결성을 제공한다. 스위치(28)는 또한 미니-헤드엔드 유닛(12)으로부터 MxU 네트워크(14)로 연결성을 제공한다. 스위치(28)는 풀-듀플렉스(full-duplex) 기가비트 이더넷 인터페이스를 지원하고, 다양한 크기의 시스템을 지원하도록 크기 조정될 수 있다. 스위치(28)는 IEEE 802.1p 및 802.1q 표준에서 설명된 QoS 세트를 지원한다. QoS를 갖는 것은 스위치(28)와 개선된 비디오 서비스 제공자(22)와 데이터 서비스 시스템(24) 사이의 통신을 용이하게 한다. 더 구체적으로, 비디오 서비스 시스템(18) 및 개선된 비디오 서비스 시스템(22)으로부터의 비디오 데이터에는 데이터 서비스 시스템(24)으로부터의 데이터보다 더 높은 우선 순위가 제공된다. 예를 들어, 비디오 데이터 및 인터넷 데이터가 동시에 요청될 때, 비디오 데이터가 먼저 송신되고, 인터넷 데이터는 충분한 대역폭이 이용가능하다면 동시에 송신되거나, 충분한 대역폭이 이용가능하게 될 나중에 송신된다.The mini-headend unit 12 may include a gigabit QoS Ethernet switch 28 (needed for medium to large systems) that is scalable and can be removed in small facilities. As is known to those skilled in the art, several issues to consider when selecting the switch 28 are the type of service provided and how many residential units 16 in the MxU network 14 need to be supported. The switch 28 provides connectivity between the satellite receiver system 19, the enhanced video service system 22, and the data service system 24. The switch 28 also provides connectivity from the mini-headend unit 12 to the MxU network 14. The switch 28 supports a full-duplex gigabit Ethernet interface and can be sized to support systems of various sizes. The switch 28 supports the QoS set described in the IEEE 802.1p and 802.1q standards. Having QoS facilitates communication between switch 28 and improved video service provider 22 and data service system 24. More specifically, video data from video service system 18 and enhanced video service system 22 are given a higher priority than data from data service system 24. For example, when video data and internet data are requested at the same time, the video data is transmitted first, and the internet data is transmitted at the same time if sufficient bandwidth is available, or later when sufficient bandwidth is available.
MxU 네트워크(14)는 서비스 랙(34) 및 거주 단위(16)를 포함한다. 서비스 랙(34)은 MxU 네트워크(14) 내의 거주 단위(16)의 수에 따라 크기 조정가능하고, MxU 네트워크(14) 내의 전화선이 모이는 중심부에 위치한다. 시스템(10) 내의 MxU 네트워크(14)의 수는 필요한 서비스 랙(34)의 수를 나타낸다. 바람직하게, 서비스 랙(34)은 다중-네트워크 환경(예를 들어, 다수의 빌딩 단지)에서의 각 네트워크(14)(예를 들어, 빌딩)에 대해 제공된다. 각 서비스 랙(34)은, 1Gbps 전화선을 통해 미니-헤드엔드(12)의 QoS 스위치(28)로부터 수신된 디지털 비디오, 오디오, 및 데이터와 POTS 서비스(40)를 조합하기 위해 기존 전화 서비스(POTS: Plain Old Telephone Service) 스플리터(38)를 이용하는 VDSL 스위치(36)를 포함한다. VDSL 스위치(36)가 이더넷 QAM 스위치인 것으로 도시되었지만, 임의의 다른 이더넷 스위치의 이용이 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주되는 것이 주지되어야 한다.The MxU network 14 includes a service rack 34 and a residential unit 16. The service rack 34 is sizeable according to the number of living units 16 in the MxU network 14 and is located in the center where telephone lines in the MxU network 14 converge. The number of MxU networks 14 in system 10 represents the number of service racks 34 required. Preferably, a service rack 34 is provided for each network 14 (eg, a building) in a multi-network environment (eg, multiple building complexes). Each service rack 34 is a conventional telephone service (POTS) for combining digital video, audio, and data and POTS services 40 received from the QoS switch 28 of the mini-headend 12 via a 1 Gbps telephone line. A VDSL switch 36 using a plain old telephone service splitter 38. Although the VDSL switch 36 is shown as being an Ethernet QAM switch, it should be noted that the use of any other Ethernet switch is considered to be within the scope of the present invention.
시스템(10)에서, 디지털 서비스에 가입한 각 거주 단위(16)는 고객 댁내 장치(CPE) 디바이스를 갖는 것이 요구된다. 클라이언트의 서비스 가입에 따라 주어진 거주 단위(16)를 위한 CPE 디바이스는 모뎀(42), 네트워크 셋톱 박스(STB)(44), 모뎀(42) 및 STB(44) 모두, 또는 통합형 모뎀 및 STB 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적인 시스템(10)은 디지털 데이터, 오디오, 및 비디오 서비스의 수신을 위한 적어도 모뎀(42)을 필요로 한다. 모뎀(42)은 전화선을 통해 스위치(36)에 연결가능하고, VDSL 라인을 종료시킨다. 모뎀(42)은 POTS 스플리터(미도시), 및 전화 서비스(46)를 위한 연결을 또한 갖는다. 모뎀(42)은 오디오 및 비디오 서비스로의 컴퓨터(48) 인터넷 액세스 및 네트워크 STB(44) 액세스를 제공하기 위한 이더넷 포트를 갖는다.In the system 10, each living unit 16 subscribing to the digital service is required to have a customer premises equipment (CPE) device. Depending on the client's service subscription, the CPE device for a given residential unit 16 may be a modem 42, a network set top box (STB) 44, all of the modems 42 and STB 44, or an integrated modem and STB unit ( Not shown). Exemplary system 10 of the present invention requires at least modem 42 for the reception of digital data, audio, and video services. Modem 42 is connectable to switch 36 via a telephone line and terminates the VDSL line. Modem 42 also has a POTS splitter (not shown), and a connection for telephone service 46. Modem 42 has an Ethernet port for providing computer 48 Internet access and network STB 44 access to audio and video services.
전화선이 거주 단위(16)와 미니-헤드엔드 유닛(12) 사이의 통신 매체로서 사용되는 것으로 도시되지만, 케이블 및 무선 네트워크는 본 발명의 범주 내에서 고려된다.Although telephone lines are shown to be used as the communication medium between the residential unit 16 and the mini-headend unit 12, cable and wireless networks are contemplated within the scope of the present invention.
요약하면, 시스템(10)은, 특히 디지털 오디오, 디지털 비디오, 고속의 인터넷 액세스, 전화 서비스, 보안 서비스 등을 거주 단위(16)에 거주하는 클라이언트로 전달하기 위한 구조를 제공하고, 증분 또는 새로운 서비스를 시스템 제공자에 추가하기 위해 수익 흐름(revenue stream) 및 플랫폼을 제공한다.In summary, the system 10 provides a structure for delivering digital audio, digital video, high-speed Internet access, telephone services, security services, etc., in particular to clients residing in the residential unit 16, and incremental or new services. Provides a revenue stream and platform to add to the system provider.
이제 도 2를 참조하면, 프로그램 가이드 캐싱 방법(50)이 도시된다. 시스템(10)의 시동시, 단계(52)에서, 미니-헤드엔드 유닛(12)은 핵심 비디오 서비스 시스템(18)으로부터 프로그램 가이드를 얻는다. 몇몇 경우에, 가이드가 6M바이트보다 더 클 수 있고, 전체 가이드를 수집하기 위해 다중 채널 또는 트랜스폰더를 스캐닝하는 것을 요구할 수 있다는 것이 주지되어야 한다. 미니-헤드엔드 유닛(12)은 프로그램 가이드를 국부적으로 저장하고, 단계(54)에서, 새로운 가이드 데이터가 핵심 비디오 서비스 시스템(18)에 의해 제공될 때 프로그램 가이드를 주기적으로 갱신한다. 네트워크 STB(44)가 부팅한 후에, 단계(56)에서, STB(44)는 램 캐시를 생성하고, 미니-헤드엔드 유닛(12)으로부터 프로그램 가이드 데이터를 요청한다. 요청에 응답하여, 단계(58)에서, 미니-헤드엔드 유닛(12)은 국부적으로 저장된 프로그램 가이드의 서브셋을 STB(44)로 송신한다. 서브셋은, 클라이언트로 하여금 상이한 채널을 선택하도록 할 정도로 충분한 정보를 유지하고, 현재 시청되는 채널에 대한 세부적인 스냅샷을 제공한다. 단계(60)에서, STB(44)는 수신된 서브셋을 캐시 메모리에 저장한다. 그 후에, 단계(62)에서, STB(44)는, 클라이언트가 프로그램 가이드를 통해 항해 및 채널의 스위칭 등을 행할 때 미니-헤드엔드 유닛(12)으로부터 저장된 프로그램 가이드 서브셋으로의 갱신을 요청할 것이다. 미니-헤드엔드 유닛(12)이 완전한 현재 프로그램 가이드를 유지하기 때문에, 갱신의 요청에 대한 응답은, STB(44)가 프로그램 스트림, 채널, 및/또는 핵심 비디오 서비스 시스템(18)의 트랜스폰더를 스캐닝함으로써 그러한 갱신을 수집해야 하는 경우보다 훨씬 더 빠르다.Referring now to FIG. 2, a program guide caching method 50 is shown. At startup of the system 10, at step 52, the mini-headend unit 12 obtains a program guide from the core video service system 18. In some cases, it should be noted that the guide may be larger than 6Mbytes and may require scanning multiple channels or transponders to collect the entire guide. The mini-headend unit 12 stores the program guide locally and, in step 54, periodically updates the program guide as new guide data is provided by the core video service system 18. After the network STB 44 boots, in step 56, the STB 44 creates a RAM cache and requests program guide data from the mini-headend unit 12. In response to the request, in step 58, mini-headend unit 12 transmits a locally stored subset of program guide to STB 44. The subset maintains enough information to allow the client to select a different channel and provides a detailed snapshot of the channel currently being watched. In step 60, the STB 44 stores the received subset in cache memory. Thereafter, in step 62, the STB 44 will request an update from the mini-headend unit 12 to the stored program guide subset when the client navigates through the program guide, switches channels, and the like. Since the mini-headend unit 12 maintains a complete current program guide, the response to the request for update is such that the STB 44 sends the program stream, channel, and / or transponder of the core video service system 18. Scanning is much faster than when such updates need to be collected.
미니-헤드엔드 유닛(12)에 의해 저장된 프로그램 가이드가 데이터 서비스 시스템(24)을 통해 인터넷(26)으로부터 얻은 추가 정보(예를 들어, 프로그램 데이터, 비디오 클립, 등..)로 증가될 수 있다는 것이 주지되어야 한다.The program guide stored by the mini-headend unit 12 may be augmented with additional information (eg, program data, video clips, etc.) obtained from the Internet 26 via the data service system 24. It should be noted.
본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 연계하여 설명되었지만, 전술한 설명이 청구항에 의해 한정된 본 발명의 범주를 예시하지만 한정하지는 않도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.Although the present invention has been described in connection with the embodiments described herein, it should be understood that the foregoing description is intended to illustrate but not limit the scope of the invention as defined by the claims.
상술한 바와 같이, 본 발명은 집단 거주 지역(multi-dwelling) 또는 다입주자 구역(multi-tenant) 네트워크에 비디오 서비스를 제공하는 것 등에 이용된다.As described above, the present invention is used for providing a video service to a multi-dwelling or multi-tenant network or the like.
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