KR20080100858A - 화상감시장치 및 그에 따른 영상전송방법 - Google Patents

화상감시장치 및 그에 따른 영상전송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라에 웹서버를 일체형으로 설치하고, 카메라에서 촬영된 영상을 상기 웹서버에서 엠페그4 형식으로 압축하여 네트워크허브에 비차폐 연선 케이블을 통해 전송하고, 네트워크허브로부터 전송받은 영상을 디지털 리코딩 시스템에 녹화 및 저장하는 화상감시장치 및 그에 따른 영상전송방법을 제공한다. 본 발명에 따른 화상감시장치(10)는 카메라(20)와 웹서버(22)와 네트워크허브(30)와 디지털 리코딩 시스템(40)을 구비하여 이루어진다. 이때, 웹서버(22)는 카메라(20)에 일체형으로 설치되어 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 압축하여 네트워크허브(30)로 전송한다. 네트워크허브(30)는 웹서버(22)와 접속되어 웹서버(22)에서 압축되어 전송되는 영상(28)을 디지털 리코딩 시스템(40)으로 전송한다. 디지털 리코딩 시스템(40)은 저장 매체를 구비하고, 네트워크허브(30)와 접속되어 네트워크허브(30)를 통해 전송되는 압축 영상(28)을 저장 매체에 기록한다. 따라서 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 카메라와 리코딩 시스템간의 배선을 단순화시킬 수 있어, 종래 기술에 비해 배선 비용을 줄이고, 작업을 간단히 할 수 있으며, 유지 보수가 간편하여 전체적으로 설치비용 및 유지비용을 낮출 수 있다. 또한, 카메라에서 촬영된 영상 신호를 압축한 뒤 디알에스(DRS)에 전송되어 저장되도록 하므로써, 데이터의 손실을 최소화하고, 대용량 데이터의 전송이 가능하며 다수의 카메라의 영상을 하나의 리코딩 시스템에 접속시킬 수 있어 시스템을 간소화시킬 수 있다.

Description

화상감시장치 및 그에 따른 영상전송방법{IMAGE SURVEILLANCE APPARATUS AND IMAGE TRANSMIT METHOD OF THE APPARATUS}
도 1은 종래 디브이알{DVR(Digital Video Recorder)} 시스템의 구성도이며,
도 2는 본 발명에 따른 화상감시장치의 구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 카메라의 구성을 도시한 블럭도이며,
도 4는 본 발명에 따른 화상감시장치의 전송방법을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 화상감시장치 20 : 카메라
22 : 웹서버 24 : 음성보드
26 : 영상 26 : 압축영상
30 : 네트워크허브 40 : DRS(Digital Recording System) 50 : 비차폐 연선 케이블(UTP케이블)
본 발명은 화상감시장치 및 그에 따른 영상전송방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 카메라에 웹서버를 일체형으로 설치하고, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 상기 웹서버에서 엠페그4 형식으로 압축하여 네트워크허브에 비차폐 연선 케이블을 통해 전송하고, 상기 네트워크허브로부터 전송받은 영상을 디지털 리코딩 시스템에 녹화 및 저장하는 화상감시장치 및 그에 따른 영상전송방법에 관한 것이다.
일반적으로, CCTV시스템은 원격지에 위치한 건물 등에 설치하여, 설치된 주변의 영상을 감시할 수 있도록 하며, 비상 상황이 발생하면 이에 대한 경보를 울려 보다 빠르게 대처할 수 있도록 하는 장치로서, 산업용, 교육용, 의료용, 교통 관제용 감시, 방재용 및 사내의 화상정보 전달용 등으로 그 용도가 다양하다.
이와 같은 CCTV시스템과 관련하여 대한민국 특허등록번호 제 10-0490948호 '영상 전송 방법 및 상기 방법을 이용하는 네트워크카메라시스템'에서는 피사체를 촬영하여 고해상도 영상 신호를 생성하는 고해상도 영상 촬영부; 상기 고해상도 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 A/D변환부; 상기 A/D변환부로부터 상기 디지털 영상 신호를 수신하고, 상기 디지털 영상 신호를 고해상도로 압축하여 제 1 영상 신호를 생성하는 영상 신호 압축부; 소정의 네트워크 케이블과 연결되고, 상기 제 1 영상 신호를 상기 네트워크 케이블을 통해 연결된 소정의 DVR 시스템으로 전송하기 위한 네트워크 인터페이스부; 상기 A/D변환부로부터 상기 디지털 영상 신호를 다운 스케일링하여 제 2 영상 신호를 생성하는 다운 스케일링부; 상기 제 2 영상 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제 2 아날로그 영상 신호로 인코딩하기 위한 영상 신호 인코딩부; 및 상기 제 1 영상 신호 및 상기 제 2 아날로그 영상 신호를 DVR 시스템으로 전송하기 위한 인터페이스부를 포함하는 것을 제안하고 있다.
이와 같은 구성은 카메라로 촬영한 영상을 압축하여 저장하기 위하여 별도의 영상 신호 압축장치를 구비해야 하고, 각각의 카메라는 네트워크케이블을 통해 일대일로 DVR과 연결되어 있으므로 연결하는 케이블의 소모량이 많은 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록번호 제 10-0556263호 '감시용 카메라와 원격 감시 서버간 광전송/중계장치 및 상기 광전송/중계장치들을 이용한 원격 감시 시스템'에서는 렉타입으로 구현된 광전송/중계장치 및 상기 광전송/중계장치등을 이용한 원격 감시 시스템에 관한 것으로, 상기 광전송/중계장치는 다수의 슬롯을 포함하되 상기 슬롯 사이에 다수의 신호 라인과 전원라인이 배선되어 있는 보드삽입부와; 상기 슬롯에 삽입되며, 동축케이블을 총해 적어도 하나 이상의 감시용 카메라와 연결되는 적어도 하나 이상의 카메라부와; 상기 슬롯에 삽입되며, 상기 적어도 하나 이상의 카메라부로부터 상기 신호라인을 통해 전송되는 영상 신호를 스위칭하여 광케이블을 통해 다른 광전송/중계장치 또는 원격 감시 서버 중 어느 하나로 전송하고, 상기 광 케이블을 통해 상기 다른 관전송/중계장치 또는 원격 감시 서버 중 어느 하나로부터 수신되는 신호를 스위칭하여 상기 감시용 카메라로 해당 원격 제어신호를 전송하는 스위칭 보드부를 포함하는 것을 제안하고 있다.
이와 같은 구성은 동축케이블을 사용하고 있어 속도가 느리며, 휴대가 불편한 문제점이 있었다.
도 1은 종래 기술에 따른 디브이알(DVR) 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 카메라(200)로 촬영된 영상 신호는 비디오 카메라(200) 내부의 카메라 모듈(202)에서 저절한 영상 처리가 된 후 내부의 비디오 인코더(video encoder,204) 칩에 의해 아날로그 영상 신호로 변환되어 케이블을 통해 DVR(300)에 입력된다. 이때 케이블은 동축 케이블(400)이 주로 사용된다. 이렇게 DVR에 입력된 아날로그 영상 신호는 내부의 비디오 디코더(video decoder) 칩에 의해 아날로그-디지털 변환되고, 디지털 방식으로 영상을 압축해주는 영상 압축기에 의해 압축된 후에 하드 디스크에 저장된다.
한편, 비디오 카메라(200)의 출력 영상 신호는 주로 동축 케이블(400)을 통해 DVR(300)에 입력되는 방식이 널리 사용되고 있다.
이와 같이, 비디오 카메라와 DVR을 연결하는 케이블은 동축케이블을 사용하 고 일대일로 연결되어 있어, 시스템의 전체 배선수가 설치된 카메라수에 비례하여 증가하게 되고, 그 결과 케이블을 포함한 전체 공사비의 증가를 불러온다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 카메라에 웹서버를 일체형 또는 분리형으로 구성하고, 웹서버를 네트워크허브에 접속시켜 리코딩 시스템에서 저장하도록 하므로써, 카메라와 리코딩 시스템간의 배선을 단순화 시킬 수 있도록하여, 종래 기술에 비해 배선 비용을 줄이고, 작업을 간단히 할 수 있으며, 유지 보수가 간편하여 전체적으로 설치비용 및 유지비용을 낮출 수 있는 새로운 형태의 화상감시장치를 제공하는데 있다.
또한, 카메라에서 촬영된 영상 신호를 압축한 뒤 리코딩 시스템에 전송되어 저장되도록 하므로써, 데이터의 손실을 최소화하고, 대용량 데이터의 전송이 가능하며 다수의 카메라의 영상을 하나의 리코딩 시스템에 접속시킬 수 있어 시스템을 간소화 시킬 수 있는 새로운 형태의 화상감시장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 카메라로 영상을 촬영하여 저장 및 녹화시키기 위한 화상감시장치에 있어서, 상기 카메라(20)에 설치되어 상기 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 압축하여 전송하는 웹서버(22)와; 상기 웹서버(22)와 접속되어 상기 웹서버(22)에서 압축되어 전송되는 영상(28)을 중간에서 전송하기 위한 네트워크허브(30)와; 저장 매체를 구비하고, 상기 네트워크허브(30)와 접속되어 상기 네트워크허브(30)를 통해 전송되는 압축 영상(28)을 상기 저장 매체에 기록하는 디지털 리코딩 시스템(40) 및; 상기 웹서버(22), 상기 네트워크허브(30) 및 디지털 리코딩 시스템(40)은 비차폐 연선 케이블(50)을 포함하여, 상기 비차폐 연선 케이블(50)을 통해 30프레임(FPS)으로 영상을 전송하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 고안에 따른 화상감시장치에 있어서, 상기 웹서버(22)와 상기 네트워크허브(30)의 접속길이는 100m 거리 이내로 구성하고, 그 이상인 경우 또 하나의 네트워크허브(30')를 구비하는 것을 특징으로 한다.
카메라로 영상을 촬영하여 저장 및 녹화시키기 위한 화상감시장치의 영상전송방법에 있어서, 카메라(20)에 일체형으로 설치되어 상기 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 압축하여 전송하는 웹서버(22)와; 상기 웹서버(22)와 접속되어 상기 웹서버(22)에서 압축되어 전송되는 영상(28)을 중간에서 전송하기 위한 네트워크허브(30)와; 저장 매체를 구비하고, 상기 네트워크허브(30)와 접속되어 상기 네트워크허브(30)를 통해 전송되는 압축 영상(28)을 상기 저장 매체에 기록하는 디지털 리코딩 시스템(40)을 포함하여 구성되는 화상감시장치는 상기 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 상기 웹서버(22)에서 압축하고, 상기 비차폐 연선 케이블(50)과 상기 네트워크허브(30)를 통해 상기 디지털 리코딩 시스템(40)으로 전송하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 고안에 따른 화상감시장치의 영상전송방법에 있어서, 상기 웹서버(22)는 상기 촬영한 영상(26)을 엠페그4 형식으로 압축하여 30프레임으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 및 도 4에 의거하여 상세히 설명하며, 도 2 내지 도 4에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 일반적인 화상감시장치 등의 기술적 내용에 대한 도시 및 상세한 설명은 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도 2는 본 발명에 따른 화상감시장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 카메라의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 화상감시장치(10)는 웹서버(22) 카메라(20)와 네트워크허브(30), 디지털 리코딩 시스템(40,이하 DRS{Digital Recording System)라 한다}로 구성된다.
웹서버(22)는 카메라(20)에 일체형으로 구성되어 지는데, 카메라(20)는 촬영된 영상(26) 신호를 영상 압축기에 의해 촬영된 영상을 압축하여 비차폐 연선케이블{50, 이하 UTP케이블(Unshielded Twisted Pair)이라 한다}케이블을 통해 네트워크허브(30)로 전송하는 일을 담당한다. 이러한 구성을 갖는 웹서버(22)는 도 3에서 보는 바와 같이 영상 신호 캡쳐부(500)와 영상 신호 압축부(510)와 네트워크 인터페이스부(520)로 구성되어 진다.
영상 신호 캡쳐부(500)는 카메라에서 촬영하여 디지털 영상 신호로 변환되어 전송받은 디지털 영상 신호를 캡쳐하여 디스플레이 영상 신호를 출력한다. 상기 디스플레이 영상 신호는 DRS로 전송되어 실시간 디스플레이되기 위한 영상 신호이다.
영상 신호 압축부(510)는 영상 신호 캡쳐부로부터 출력되는 디스플레이 영상 신호를 엠페그4(이하 MPEG4라 한다)형식으로 압축하는 기능을 담당한다.
네트워크 인터페이스부(520)는 영상 신호 압축부로부터 출력되는 압축 영상을 전송 받아 UTP케이블을 통해 DRS로 전송하는 일을 담당한다.
한편, 웹서버(22)에 음성보드(24)를 장착하면 영상(26)과 함께 음성을 압축하여 전송한다. 이와 같은 경우 통상 네트워크카메라로 알려진 기술과 접목시킬 수 있다. 예컨대, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제 2003-0064689호 '간편한 설치 프로그램을 구비한 웹서버 일체형 네트워크카메라 및 그 설치방법'에서는 웹서버(22)를 적용하여 원격제어가 가능한 PTZ(PAN,TILT,ZOOM)를 포함한 네트워크카메라를 제안하고 있는데, 이와 같은 기술은 역시 본 발명에 따른 화상감시장치에도 용이하게 적용할 수 있는 것이다.
따라서,본 발명에 따르면, 인터넷망과 같은 네트워크와 접속시켜 구성하므로써, 인터넷을 통해 어느 곳에서도 실시간 동영상 및 음성 출력이 가능하며, 원격지에서 녹화 및 PTZ조정이 가능하고 알람 발생시 핸드폰 또는 PDA폰을 통한 모니터링 및 카메라 제어가 가능한 이점이 있다.
카메라(20)에서 촬영되어 웹서버(22)에서 압축된 영상(28)은 UTP케이블(50)을 통해 네트워크허브(30)로 전송된다. 이때 각 카메라(20)와 네트워크허브(30)는 일대일로 연결된다.
한편, UTP케이블(50)은 회색 또는 흰색을 띄고 있으며, 최고 100Mbps를 낼 수 있으며, 동축케이블(400, 도 1참조)에 비해 빠르고 경제적이며, 휴대가 편리하며, 음성을 실어 보낼 수 있는 이점이 있다. 따라서, 본 발명은 UTP케이블(50)을 이용하여 웹서버(22), 네트워크허브(30) 및 DRS(40)가 접속되므로, 종래 동축케이블(400)을 사용하여 접속시키는 화상감시장치에 비해 배선을 축소시킬 수 있고, 전 송량을 높일 수 있는 것이다.
한편, UPT케이블(50)을 통해 30프레임으로 영상을 전송하며, 웹서버(22)는 200EA이상으로 구성될 수도 있다. 이때 웹서버(22) 16EA의 단위로 DRS(40)용량은 1,000G가 이하로 한다.
네트워크허브(30)는 웹서버(22)에서 압축된 영상(28)을 전송받아 DRS(40)로 전송하는 일을 담당한다.
한편, 웹서버(22)와 네트워크허브(30)의 접속길이는 100m 이내로 구성하고, 그 이상인 경우 또 하나의 네트워크허브(30')를 구비할 수도 있다.
이와 같이 웹서버(22)와 네트워크허브(30)의 접속길이를 100m 거리 이내로 구성하는 것은 일반적으로 UTP케이블(50)의 거리 제한을 100m로만 알고 있다. 그러나 이 100m라는 길이는 패치 코드의 길이도 포함한 수치다. 따라서 수평 배선의 거리 제한은 100m가 된다. 따라서 장비 분배 영역의 설계에 따라 수평 배선 케이블의 최대 길이를 축소시켜야 한다.
네트워크허브(30)에서 전송받은 압축영상(28)은 UTP케이블(50)을 통해 DRS(40)로 전송된다.
DRS(40)는 저장 매체를 구비하고, 네트워크허브(30)와 접속되어 네트워크허브(30)를 통해 전송받은 압축영상(28)을 저장 매체에 저장하는 일을 담당한다.
DRS(40)는 천재지변이나 테러 같은 참사에도 데이터를 보존하고 자동 복구하는 장치로, 회사 외부의 공간에 데이터보관을 위한 공간을 마련해 두는 방식이 대표적이며, 원격지에 별도의 전산센터를 세워 시스템.데이터 등 정보자산을 보호하고 재해가 발생하면 즉각 주(主)전산센터를 대체, 기업의 경영활동이 계속될 수 있도록 하는 체제이다. 따라서, 본 발명은 DRS를 구비하므로써, 서버가 다운되거나 긴급 상황 발생시 데이터를 복구하기가 쉽고, 관리자가 운영하는데 편리함을 제공한다.
도 4는 본 발명에 따른 영상전송방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 카메라(20)에 일체형으로 설치되어 상기 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 압축하여 전송하는 웹서버(22)와 웹서버(22)와 접속되어 상기 웹서버(22)에서 압축되어 전송되는 영상(28)을 중간에서 전송하기 위한 네트워크허브(30)와 저장 매체를 구비하고, 상기 네트워크허브(30)와 접속되어 상기 네트워크허브(30)를 통해 전송되는 압축 영상(26)을 상기 저장 매체에 기록하는 DRS(40)로 구성되는 화상감시장치(10)를 사용하여 수행한다.
즉, 본 발명에 따른 영상전송방법은 먼저, 피사체를 촬영하여 고해상도 영상 신호를 생성(600)하고, 고해상도 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환(610)한 다음, 디지털 영상 신호를 캡쳐하여 디스플레이 영상 신호를 생성(620)하고, 디스플레이 영상 신호를 MPEG4 형식으로 압축(630)한다. 그 다음, 압축 영상 신호를 UTP케이블을 통해 DRS로 전송(640)하고, 압축 영상 신호를 압축해제하고 디지털화하여 실시간으로 디스플레이(650)하고, 압축 영상 신호를 저장매체에 저장(660)한다.
이때, 디스플레이 영상 신호를 압축하는 과정에서 MPEG4 압축 방식을 사용한다. MPEG4 압축 방식은 기존의 제품보다 전송 속도 및 압축율이 높다. 기존의 제품은 데이터 구조가 고정적인 반면 MPEG4는 유동적으로 설계되어 있다. 데이터가 고정되어 있을 경우 압축할 수 있는 양이 줄어드는 반면, 유동적일 경우 압축률에 따라서 데이터의 한 단위를 이루는 프레임을 가변적으로 압축할 수 있어 결국 약 50배의 압축 효율을 가져온다.
이와 같은 UTP케이블(50)은 최고 100Mbps를 낼 수 있으며, 동축케이블(400)에 비해 빠르고 경제적이며, 휴대가 편리하며, 영상과 음성을 동시에 실어 보낼 수 있는 이점이 있다.
이와 같은 구성은 관리자가 DRS(40)에서 재생되는 영상 신호를 실시간으로 확인할 수 있으며, 긴급 상황 발생시 줌 기능을 이용하여 확대하여 영상을 확인할 수 있으며, 저장되어 있는 영상을 통해 상황을 다시 한번 확인할 수 있도록 관리자에게 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 화상감시장치 및 그에 따른 영상전송방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 화상감시장치 및 그에 따른 전송방법에 의하면, 카메라에 웹서버를 일체형 또는 분리형으로 구성하고, 웹서버를 네트워크허브에 접속시켜 DRS에서 저장하도록 하므로써, 카메라와 리코딩 시스템간의 배선을 단순화시킬 수 있어, 종래 기술에 비해 배선 비용을 줄이고, 작업을 간단히 할 수 있으며, 유지 보수가 간편하여 전체적으로 설치비용 및 유지비용을 낮출 수 있다. 또한, 카메라에서 촬영된 영상 신호를 압축한 뒤 DRS에 전송되어 저장되도록 하므로써, 데이터의 손실을 최소화하고, 대용량 데이터의 전송이 가능하며 다수의 카메라의 영상을 하나의 리코딩 시스템에 접속시킬 수 있어 시스템을 간소화시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 카메라로 영상을 촬영하여 저장 및 녹화시키기 위한 화상감시장치에 있어서,
    상기 카메라(20)에 설치되어 상기 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 압축하여 전송하는 웹서버(22)와;
    상기 웹서버(22)와 접속되어 상기 웹서버(22)에서 압축되어 전송되는 영상(28)을 중간에서 전송하기 위한 네트워크허브(30)와;
    저장 매체를 구비하고, 상기 네트워크허브(30)와 접속되어 상기 네트워크허브(30)를 통해 전송되는 압축 영상(28)을 상기 저장 매체에 기록하는 디지털 리코딩 시스템(40) 및;
    상기 웹서버(22), 상기 네트워크허브(30) 및 디지털 리코딩 시스템(40)은 비차폐 연선 케이블(50)을 포함하여, 상기 비차폐 연선 케이블(50)을 통해 30프레임(FPS)으로 영상을 전송하는 것을 특징으로 하는 화상감시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 웹서버(22)와 상기 네트워크허브(30)의 접속길이는 100m 거리 이내로 구성하고, 그 이상인 경우 또 하나의 네트워크허브(30')를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상감시장치.
  3. 카메라로 영상을 촬영하여 저장 및 녹화시키기 위한 화상감시장치의 영상전송방법에 있어서,
    카메라(20)에 일체형으로 설치되어 상기 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 압축하여 전송하는 웹서버(22)와;
    상기 웹서버(22)와 접속되어 상기 웹서버(22)에서 압축되어 전송되는 영상(28)을 중간에서 전송하기 위한 네트워크허브(30)와;
    저장 매체를 구비하고, 상기 네트워크허브(30)와 접속되어 상기 네트워크허브(30)를 통해 전송되는 압축 영상(28)을 상기 저장 매체에 기록하는 디지털 리코딩 시스템(40)을 포함하여 구성되는 화상감시장치는 상기 카메라(20)에서 촬영한 영상(26)을 상기 웹서버(22)에서 압축하고, 상기 비차폐 연선 케이블(50)과 상기 네트워크허브(30)를 통해 상기 디지털 리코딩 시스템(40)으로 전송하여 저장하는 것을 특징으로 하는 화상감시장치의 영상전송방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 웹서버(22)는 상기 촬영한 영상(26)을 엠페그4 형식으로 압축하여 30프레임으로 전송하는 것을 특징으로 하는 화상감시장치의 영상전송방법.
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