KR20150042045A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

복수개의 패널 영역으로 분할된 표시 패널, 입력 영상을 상기 복수개의 패널 영역에 대응하는 서브 영상 및 인접하는 서브 영상 사이의 중첩부를 더 포함하도록 분할하는 분할 제어부, 상기 분할된 서브 영상 및 중첩부를 스케일링 하는 스케일러, 상기 스케일링된 중첩부를 제거하는 복수개의 중첩부 제거부 및 상기 중첩부가 제거된 영상을 각각의 패널 영역에 동시에 표시하는 구동부를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 저해상도 데이터 신호를 고해상도 데이터 신호로 변환하는 스케일러를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치의 해상도가 높아짐에 따라 저해상도 영상 데이터 신호로 제작된 영상 콘텐츠를 고해상도 표시 장치에서 표시할 필요성이 있다. 종래에는 저해상도 영상 데이터 신호를 고해상도 영상 데이터 신호로 변환하는 스케일러를 사용하였다.
예를 들어, SD(Standard Definition, 720*480)급의 해상도를 갖는 영상 데이터 신호를 HD(High Definition, 1,920*1,080)급 표시 장치에 표시하기 위한 HD 스케일러 및 HD(High Definition, 1,920*1,080)급의 해상도를 갖는 영상 데이터 신호를 UD(Ultra Definition, 3,840*2,160)급 표시 장치에 표시하기 위해서 UD 스케일러 등이 있다.
한편, QUD(Quad Ultra Definition, 7,680*4,320)급 이상의 표시 장치에 UD급 해상도를 갖는 영상 데이터 신호를 표시하기 위한 방법으로는, QUD 스케일러를 사용하는 방법과 기존 UD 스케일러를 활용하는 방법이 있다.
기존 UD 스케일러를 활용하는 방법은, UD급 해상도를 갖는 영상 데이터 신호를 분할하여, 각각의 분할된 영상을 상기 UD 스케일러를 사용하여 업 스케일(up-scale)한 후, 상기 QUD급 표시 장치의 분할 영역에 각각 표시한다.
다만, 상기와 같이 기존 UD 스케일러를 사용하는 경우, 상기 QUD급 표시 장치의 분할 영역 사이의 경계가 시인되는 화질 문제가 발생한다.
이에 본 발명에서는 입력된 영상 신호를 스케일링한 후, 표시 장치에 다중 분할하여 표시할 때, 분할된 표시 패널 사이의 경계가 시인되는 현상을 방지할 수 있는 표시 장치 및 이의 구동방법을 제공하고자 한다.
복수개의 패널 영역으로 분할된 표시 패널, 입력 영상을 상기 복수개의 패널 영역에 대응하는 서브 영상 및 인접하는 서브 영상 사이의 중첩부를 더 포함하도록 분할하는 분할 제어부, 상기 분할된 서브 영상 및 중첩부를 스케일링하는 스케일러, 상기 스케일링된 중첩부를 제거하는 복수개의 중첩 제거부 및 상기 중첩부가 제거된 영상을 각각의 패널 영역에 동시에 표시하는 구동부를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일례에 따른 상기 서브 영상은 격자 형태로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터일 수 있다.
본 발명의 다른 일례에 따른 상기 서브 영상은 수평 방향으로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터일 수 있다.
본 발명의 다른 일례에 따른 상기 서브 영상은 수직 방향으로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터일 수 있다.
상기 중첩부는 가로 및/또는 세로로 4 내지 12 픽셀라인에 해당하는 영상 데이터를 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 분할된 영상의 개수와 동일한 개수의 스케일러를 포함할 수 있다.
상기 스케일러는 저해상도 영상 데이터를 고해상도 영상 데이터로 변환시키는 스케일러일 수 있다.
상기 구동부는 상기 패널 영역에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동부, 상기 패널 영역에 스캔 신호를 인가하기 위한 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부 및 스캔 구동부에 타이밍 신호를 인가하기 위한 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 UD(Ultra Definition, 3,840*2,160)급 이상인 표시 패널일 수 있다.
입력 영상을 표시 패널의 복수개의 패널 영역에 대응하는 서브 영상 및 인접하는 서브 영상 사이의 중첩부를 더 포함하도록 분할하는 단계, 상기 복수개의 분할된 서브 영상 및 중첩부를 스케일링하는 단계, 상기 스케일링된 영상에서 스케일링된 중첩부를 제거하는 단계 및 상기 중첩부가 제거된 영상을 각각의 패널 영역에 동시에 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치 구동 방법을 제공한다.
상기 스케일링 단계는 저해상도 영상 데이터를 고해상도 영상 데이터로 변환할 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 표시 장치는 입력된 영상 신호를 스케일링한 후, 표시 장치에 다중 분할하여 표시할 때, 분할된 표시 패널 사이의 경계가 시인되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 일례에 따른 표시 패널의 분할 형태를 나타낸 도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일례에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
본 발명의 일례에 따른 표시 장치는 다중 패널 구동 방식을 갖는 표시 장치이다. 다중 패널 구동 방식이란 표시 패널이 복수개의 영역으로 분할되며, 각각의 분할된 영역은 별도의 구동부에 의해 구동되는 방식을 말한다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 표시 장치는 입력 영상(100)을 분할하는 분할 제어부(200), 상기 분할된 입력 영상 각각을 스케일링하는 스케일러(300), 상기 스케일링된 영상의 중첩부를 제거하는 중첩 제거부(400), 복수개의 패널 영역으로 분할된 표시 패널(500) 및 상기 표시 패널(500)을 구동하기 위한 구동부(600)를 포함한다.
도 1에서, 상기 표시 패널(500)은 격자 형태로 제 1 서브 패널(510), 제 2 서브 패널(520), 제 3 서브 패널(530) 및 제 4 서브 패널(540)으로 분할된 것으로 도시되었으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 표시 패널(500)은 적어도 2개 이상의 영역으로 분할될 수 있으며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 분할되는 형태도 상기 격자 형태 이외에 수평 방향(도 2a 참조) 또는 수직 방향(도 2b 참조)으로 분할될 수 있다. 이하에서, 상기 표시 패널(500)은 설명의 편의상 격자 형태로 4분할 되어 있는 것을 전제로 설명하도록 한다.
이하에서, 본 발명의 일례에 따른 상기 표시 패널(500)은 QUD(Quad Ultra Definition, 7,680*4,320)급 표시 장치인 것을 전제로 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 표시 패널(500)의 해상도는 HD(High Definition, 1,920*1,080) 또는 UD(Ultra Definition, 3,840*2,160)급일 수도 있다.
본 발명의 일례에 따른 상기 표시 패널(500)이 QUD(Quad Ultra Definition, 7,680*4,320)급 표시 장치이기 때문에 상기 각각의 서브 패널(510, 520, 530, 540)은 매트릭스 타입으로 배열되는 3,840*2,160개의 화소, 각각의 화소에 연결되는 복수개의 데이터 라인 및 복수개의 게이트 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 표시 장치는 복수개의 패널 영역으로 분할된 각각의 서브 패널(510, 520, 530, 540)을 구동하기 위한 복수개의 구동부(610, 620, 630, 640)를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 구동부(610, 620, 630, 640)는 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부(611, 621, 631, 641), 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 인가하는 게이트 구동부(612, 622, 632, 642), 및 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부에 타이밍 신호를 인가하는 타이밍 제어부(613, 623, 633, 643)를 각각 포함할 수 있다.
상기 분할 제어부(200)는 입력 영상(100)을 상기 표시 패널(500)의 분할된 영역과 대응하도록 분할하며, 상기 입력 영상(100)은 프레임 단위의 영상이다. 즉, 상기 분할 제어부(200)는 프레임 단위로 입력되는 입력 영상(100)을 표시 패널(500)의 분할된 영역에 대응되도록 분할하는 기능을 한다.
본 발명의 일례에 따른 상기 표시 패널(500)은 격자 형태로 분할되어 있기 때문에, 상기 입력 영상(100) 역시 격자 형태에 대응되도록 분할될 수 있다. 우선, 도 3을 참조하면, 상기 입력 영상(100)은 상기 표시 패널(500)의 분할 형태에 따라 제 1 서브 영상(110), 제 2 서브 영상(120), 제 3 서브 영상(130) 및 제 4 서브 영상(140) 영역으로 정의될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 상기 서브 영상(110, 120, 130, 140)은 격자 형태로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터일 수 있으며, 본 발명의 다른 일례에 따른 상기 서브 영상(110, 120, 130, 140)은 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터일 수 있다.
이때, 본 발명의 일례에 따른 상기 분할 제어부(200)는 상기 정의된 제 1 서브 영상(110)뿐 아니라 상기 정의된 영역 사이의 경계에 존재하는 중첩부를 더 포함하여 분할한다. 즉, 상기 제 1 서브 영상(110) 및 상기 제 2 서브 영상(120) 사이의 경계에 존재하는 중첩부(110a), 상기 제 1 서브 영상(110) 및 상기 제 3 서브 영상(130) 사이의 경계에 존재하는 중첩부(110b), 및 상기 제 1 서브 영상(110) 및 상기 제 4 서브 영상(140) 사이의 경계에 존재하는 중첩부(110c)를 더 포함하여 분할한다. 여기서, 상기 중첩부는 상기 서브 영상과 인접한 복수개의 픽셀 라인의 영상 데이터를 의미한다.
마찬가지로, 본 발명의 일례에 따른 상기 분할 제어부(200)는 상기 정의된 제 2 서브 영상(120) 및 각각의 중첩부(120a, 120b, 120c), 상기 제 3 서브 영상(130) 및 각각의 중첩부(130a, 130b, 130c), 및 상기 제 4 서브 영상(140) 및 각각의 중첩부(140a, 140b, 140c)를 더 포함하여 분할한다.
본 발명의 일례에 따른 상기 입력 영상(100)은 UD급 영상 데이터인 것을 전제로 설명하기 때문에 상기 입력 영상(100)의 해상도는 3,840*2,160이다. 따라서, 상기 입력 영상(100)을 격자 형태의 4 영역으로 정의하면, 각각의 서브 영상의 해상도는 1,920*1,080이 된다.
그러나, 상기 분할 제어부(200)는, 각각의 서브 패널(510, 520, 530, 540) 사이에서 경계가 시인되는 문제를 방지하기 위해서, 각각의 서브 영상 및 중첩부에 해당하는 영상 데이터로 분할하기 때문에 분할된 영상의 해상도는 1,928*1,088이 된다.
즉, 상기 분할 제어부(200)는 상기 입력 영상(100)을 상기 표시 패널(500)의 분할 형태에 대응되는 해상도(1,920*1,080)의 영상 데이터를 갖는 서브 영상(110)과 각각의 중첩부(110a, 110b, 110c)를 더 포함하여 분할하기 때문에 분할된 영상의 해상도는 1,928*1,088이 된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 서브 영상(110)은 각각 110a(8*1,080), 110b(1,920*8), 110c(8*8)의 중첩부를 더 포함하여 분할된다.
본 발명의 일례에서 상기 중첩부(110a, 110b, 110c)는 가로 및/또는 세로로 8 픽셀 라인에 해당하는 영상 데이터를 포함하는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 중첩부(110a, 110b, 110c)는 가로 및/또는 세로로 4 내지 12 픽셀 라인에 해당하는 영상 데이터를 포함할 수 있으며, 이는 사용자가 미리 설정하거나 조정할 수 있다.
상기 스케일러(300)는 상기 분할 제어부(200)에서 분할된 각각의 영상을 스케일링하는 기능을 한다. 상기 스케일러(300)는 입력되는 영상의 해상도를 표시 패널의 해상도에 적합하도록 영상의 해상도를 확대하거나 축소시키는 역할을 할 수 있다. 본 발명의 일례에서 따른 상기 스케일러(300)는 상기 분할 제어부(200)에서 분할된 각각의 영상의 해상도를 업-스케일(up-scale)하는 기능을 한다. 즉, 상기 스케일러(300)는 저해상도 영상 데이터 신호를 고해상도 영상 데이터 신호로 변환한다.
상기 스케일러(300)는 저해상도 영상 데이터 신호를 고해상도 영상 데이터 신호로 변환하기 위해서 바이리니어 보간(Bilinear Interpolation)방법 또는 큐빅 스프라인 보간(Cubic Spline Interpolation)방법을 이용할 수 있다.
상기 바이리니어 보간(Bilinear Interpolation)방법은 가장 가까운 4개 화소들의 가중치를 이용하여 거리-가중 평균치를 구한 다음, 이를 출력 영상의 화소 값에 할당하는 방법이다.
상기 큐빅 스프라인 보간(Cubic Spline Interpolation)방법은 출력 화소 주변의 16개 입력 화소들을 종합적으로 계산하는 것으로, 원본 영상의 그레이 레벨(gray level)을 비교적 적게 교체함으로써, 상기 바이리니어 보간보다 좀 더 뚜렷한 영상을 제공할 수 있다.
이외에도 상기 스케일러(300)는 당업계에서 일반적으로 사용되는 업-스케일러인 경우 제한없이 사용될 수 있다.
상기 스케일러(300)는 상기 분할 제어부(200)에서 분할되는 영상의 개수와 동일한 서브 스케일러를 포함할 수 있다. 본 발명의 일례에 따른 상기 분할 제어부(200)에서는 입력 영상(100)을 4개의 서브 영상으로 분할하기 때문에 상기 스케일러는 도 1에 도시된 바와 같이 4개의 서브 스케일러(310, 320, 330, 340)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 서브 스케일러(310)는 상기 제 1 서브 영상(110) 및 중첩부(110a, 110b, 110c)를 업-스케일링 하며, 상기 제 2 서브 스케일러(320)는 상기 제 2 서브 영상(120) 및 중첩부(120a, 120b, 120c)를 업-스케일링 하며, 상기 제 3 서브 스케일러(330)는 상기 제 3 서브 영상(130) 및 중첩부(130a, 130b, 130c)를 업-스케일링 하며, 상기 제 4 서브 스케일러(340)는 상기 제 4 서브 영상(140) 및 중첩부(140a, 140b, 140c)를 업-스케일링 한다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 서브 스케일러(310)는 상기 분할 제어부(200)에서 입력받은 해상도가 1,928*1088인 상기 제 1 서브 영상(110) 및 중첩부(110a, 110b, 110c)를 업-스케일링하여 해상도가 3856*2176인 스케일링된 영상을 출력한다.
상기 중첩 제거부(400)는 상기 업-스케일된 영상을 입력받아 업-스케일링된 중첩부를 제거하는 기능을 한다. 즉, 각각의 서브 패널(510, 520, 530, 540) 사이에서 경계가 시인되는 문제를 방지하기 위해서, 상기 분할 제어부(200)는 중첩부를 더 포함하여 영상을 분할한다. 그런데, 실제로 각 서브 패널(510, 520, 530, 540)에 영상 신호로 공급되기 위하여 업-스케일된 영상이 표시 패널(500)의 해상도와 일치하여야 하기 때문에 상기 중첩 제거부(400)에서 상기 업-스케일된 영상 중 업-스케일된 중첩부를 제거하는 과정이 필요하다.
상기 중첩 제거부(400)는 상기 분할 제어부(200)에서 분할되는 영상의 개수 및 상기 서브 스케일러(300)의 개수와 동일한 서브 중첩 제거부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일례에 따른 상기 분할 제어부(200)는 4개의 영상으로 분할하기 때문에 상기 중첩부 제거부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이 4개의 서브 중첩부 제거부(410, 420, 430, 440)를 구비할 수 있다.
상기 제 1 중첩 제거부(410)는 상기 제 1 서브 스케일러(310)에서 업-스케일링된 영상의 중첩부를 제거하고, 상기 제 2 중첩 제거부(420)는 상기 제 2 서브 스케일러(320)에서 업-스케일링된 영상의 중첩부를 제거하며, 상기 제 3 중첩부 제거부(430)는 상기 제 3 서브 스케일러(330)에서 업-스케일링된 영상의 중첩부를 제거하며, 상기 제 4 중첩부 제거부(440)는 상기 제 4 서브 스케일러(340)에서 업-스케일링된 영상의 중첩부를 제거하는 역할을 한다.
도 6은 상기 중첩 제거부(400)에 의해 중첩부가 제거된 업-스케일된 영상(3,840*2,160)을 나타낸 도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 분할된 각각의 표시 패널(510, 520, 530, 540)의 해상도와 동일한 크기의 영상 데이터를 얻을 수 있다.
상기 서브 중첩 제거부(410, 420, 430, 440)에 의해 중첩부가 제거된 업-스케일된 영상은 각각 타이밍 제어부(613, 623, 633, 643)로 공급된다. 상기 각각의 타이밍 제어부(613, 623, 633, 643)로 공급된 데이터 신호는 상기 각각의 서브 패널(510, 520, 530, 540)로 공급되어 표시될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일례들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일례들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 입력 영상
200 : 분할 제어부
300 : 스케일러
400 : 중첩 제거부
500 : 표시 패널
600 : 구동부

Claims (12)

  1. 복수개의 패널 영역으로 분할된 표시 패널;
    입력 영상을 상기 복수개의 패널 영역에 대응하는 서브 영상 및 인접하는 서브 영상 사이의 중첩부를 더 포함하도록 분할하는 분할 제어부;
    상기 분할된 서브 영상 및 중첩부를 스케일링하는 스케일러;
    상기 스케일링된 중첩부를 제거하는 중첩 제거부; 및
    상기 중첩부가 제거된 영상을 각각의 패널 영역에 표시하는 구동부;를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 영상은 격자 형태로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터인 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 영상은 수평 방향으로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터인 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 영상은 수직 방향으로 분할된 패널 영역에 해당하는 영상 데이터인 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 중첩부는 가로 및/또는 세로로 4 내지 12 픽셀 라인에 해당하는 영상 데이터를 포함하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 스케일러는 분할된 영상의 개수와 동일한 서브 스케일러를 포함하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 스케일러는 저해상도 영상 데이터를 고해상도 영상 데이터로 변환시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 패널 영역에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동부;
    상기 패널 영역에 스캔 신호를 인가하기 위한 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 구동부 및 스캔 구동부에 타이밍 신호를 인가하기 위한 타이밍 제어부를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 표시 패널은 UD(Ultra Definition, 3,840*2,160)급 이상인 표시 장치.
  10. 입력 영상을 표시 패널의 복수개의 패널 영역에 대응하는 서브 영상 및 인접하는 서브 영상 사이의 중첩부를 더 포함하도록 분할하는 단계;
    상기 복수개의 분할된 서브 영상 및 중첩부를 스케일링하는 단계;
    상기 스케일링된 영상에서 스케일링된 중첩부를 제거하는 단계; 및
    상기 중첩부가 제거된 영상을 각각의 패널 영역에 동시에 표시하는 단계;를 포함하는 표시 장치 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 중첩부는 가로 및/또는 세로로 4 내지 12 픽셀 라인에 해당하는 영상 데이터를 포함하는 표시 장치 구동 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 스케일링 단계는 저해상도 영상 데이터를 고해상도 영상 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
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