TWI526833B - 主機端裝置、顯示裝置及其影像資料傳輸方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種主機端裝置、顯示裝置及其影像資料傳輸方法,且特別是有關於一種可應用通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接器來進行影像資料傳輸之主機端裝置、顯示裝置及影像資料傳輸方法。
由於萬用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)傳輸協定具有隨插即用、高支援性與高傳輸效率等優點而已廣泛地應用在各種電子產品中,如隨身硬碟(Portable Hard Disk)、鍵盤、滑鼠、印表機等週邊裝置。相對應的,對於主機端裝置,例如是個人電腦、筆記型電腦、平板電腦等使用者控制介面裝置,來說,配置USB連接器亦逐漸成為標準配備,以提高主機端裝置的泛用及擴充性。
然而在現有趨勢中,行動電腦的外觀逐漸朝向輕薄短小的發展方向。如此一來,將使得筆記型或平板電腦外殼上可以配置輸出輸入連接器的空間受到壓縮。據此,如何設計出更具使用彈性的輸出輸入連接器,以使用相同的輸出輸入連接器來支援更多不同的週邊資料傳輸,為業界不斷致力的方向之一。
根據本發明之第一方面,提出一種主機端裝置,其中包括處理核心、交換單元及主機端通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接器。處理核心提供顯示訊號及USB訊號。交換單元接收顯示訊號及USB訊號。主機端USB連接器耦接至交換單元,並選擇性地與顯示裝置及USB週邊裝置其中之一者連接。當主機端USB連接器與顯示裝置連接時,處理核心提供第一選擇訊號以控制交換單元經由主機端USB連接器輸出顯示訊號,藉此主機端裝置可驅動顯示裝置顯示顯示訊號。當主機端USB連接器與USB週邊裝置連接時,處理核心提供第二選擇訊號,以控制交換單元經由主機端USB連接器輸出USB訊號,藉此主機端裝置可與USB週邊裝置進行USB訊號交換操作。
根據本發明之第二方面提出一種顯示裝置,包括顯示單元、控制單元及從屬端USB連接器。顯示單元包括顯示器連接器,以提供顯示器綜合資訊。控制單元耦接至顯示器連接器,以接收顯示器綜合資訊。從屬端USB連接器耦接至顯示器連接器及控制單元,並選擇性地與主機端裝置連接。當整合型從屬端連接器與主機端裝置連接時,控制單元根據該顯示器綜合資訊提供顯示裝置端回應訊號至主機端裝置。主機端裝置回應於顯示裝置端回應訊號經由從屬端USB連接器提供顯示訊號,以驅動顯示單元顯示顯示訊號。
根據本發明之第三方面提出一種影像資料傳輸方法,應用於主機端裝置,主機端裝置包括主機端USB連接器、交換單元及處理核心。影像資料傳輸方法包括下列步驟。首先應用處理核心判斷是否有外接裝置被連接至主機端USB連接器;若是,則應用處理核心判斷可否經由主機端USB連接器接收到USB傳輸協定訊號。當可以接收到USB傳輸協定訊號時,應用處理核心判斷外接裝置為USB週邊裝置,並驅動交換單元提供USB訊號至主機端USB連接器,使主機端裝置可與USB週邊裝置進行USB訊號交換操作。當無法接收到USB傳輸協定訊號時,應用處理核心判斷可否經由主機端USB連接器接收到顯示裝置端回應訊號;若是,則應用處理核心判斷外接裝置為顯示裝置,並驅動交換單元提供顯示訊號至主機端USB連接器,以驅動外接裝置顯示顯示訊號。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
本實施例主機端裝置係配置有影像通用序列匯流排(Video Universal Serial Bus,VUSB)機制。據此,本實施例之主機端裝置可經由USB連接器選擇性地與顯示裝置及USB週邊裝置其中之一者連接,並對應地經由USB連接器進行顯示資料及顯示器輔助(Auxiliary)資料之交換,或經由USB連接器進行一般的USB訊號交換操作。
請參照第1圖,其繪示依照本發明實施例之主機端裝置的方塊圖。本實施例之電腦系統包括主機端裝置1000;主機端裝置1000包括處理核心101、交換單元103及主機端USB連接器105,其中主機端USB連接器105與交換單元103及處理核心101連接,而交換單元103更與處理核心101連接。
請參照第2圖,其繪示乃本實施例之主機端通用序列匯流排連接器105的方塊圖。主機端USB連接器105例如為現有之USB 3.0連接器,其中包括第一組USB接腳及第二組USB接腳。進一步的說,第一組USB接腳例如做為USB 3.0之傳輸通道,其中包括接腳SSRX-、SSRX+、GND、SSTX+及SSTX-,其係經由USB 3.0傳輸線路C1與交換單元103連接,並對應地接收USB訊號S_USB3。第二組USB接腳例如做為USB 2.0之傳輸通道,其中包括接腳VBUS、D-、D+及GND,其係經由USB 2.0傳輸線路C2與處理核心101連接。
處理核心101提供顯示訊號S_eDP與S_USB3。舉例來說,顯示訊號S_eDP例如對應具有兩個通道(Lane)之嵌入式顯示接口(Embedded DisplayPort,eDP)影像訊號,其包括下列訊號成分eDP_TX0+、eDP_TX0-、eDP_TX1+及eDP_TX1-。USB訊號S_USB3為符合USB 3.0規格之USB訊號,其中USB訊號S_USB3包括下列訊號成分:VBUS、GND、USB3_TX+、USB3_TX-、USB3_RX+及USB3_RX-;而USB 2.0之通道包括訊號成分:VBUS、GND、USB2_DP及USB2_DN。
請參照第3圖,其繪示乃本實施例之交換單元103的方塊圖。交換單元103接收處理核心101提供之顯示訊號S_eDP及USB訊號S_USB3,並回應於接腳SEL所接收之選擇訊號USB_eDP_SEL,來選擇性地以顯示訊號S_eDP及USB訊號S_USB3其中之一者做為輸出訊號SS輸出。舉例來說,輸出訊號包括訊號成分:SSTX+_DEST、SSTX-_DEST、SSRX+_DEST及SSRX-_DEST。舉例來說,選擇訊號USB_eDP_SEL係由處理核心101所提供。
處理核心101更用以在有外接裝置經由主機端USB連接器105與主機端裝置1000連結時,經由判斷此第一組接腳(即是對應至USB 3.0規格訊號之接腳)是否到接收符合USB 3.0傳輸協定的訊號,來對應地判斷此外接裝置是否為配置有USB 3.0傳輸協定之週邊裝置。
當此第一組USB接腳接收到符合USB 3.0傳輸協定之訊號時,表示此外接裝置為一般配置USB 3.0傳輸協定的週邊裝置。據此,處理核心101對應地判斷主機端USB連接器105係被連接至一般之USB週邊裝置,並據以提供對應至第一位準之選擇訊號USB_eDP_SEL,以控制交換單元103將USB訊號S_USB3做為輸出訊號SS輸出。這樣一來,主機端裝置1000可與此USB週邊裝置進行USB訊號交換操作。舉例來說,此第一位準例如對應至供電電壓VDD之位準。
相對地,當此第一組USB接腳並未接收到符合USB 3.0傳輸協定之訊號時,處理核心101更進一步的經由此第二組接腳(即是對應至USB 2.0之通道)來與此外接裝置溝通,以判斷此外接裝置是否對應地回傳顯示裝置端回應訊號,並對應地判斷此外接裝置是否為配置有VUSB傳輸協定之顯示裝置。舉例來說,顯示裝置回應訊號係經由USB 2.0的路徑來傳輸,其中包括此外接裝置的產品身份資訊(Product ID)S_PID、供應商身份資訊(Vendor ID)S_VID及裝置描述資訊(Device Description)S_DD。處理核心101例如可經由查表的方式,來根據前述資訊判斷此外接裝置是否支援VUSB傳輸協定。
當經由USB 2.0之通道接收到此顯示裝置端回應訊號時,表示此外接裝置為配置有VUSB傳輸協定之顯示裝置。據此,處理核心101對應地判斷主機端USB連接器105被連接至VUSB顯示裝置,並據以提供對應至第二位準之選擇訊號USB_eDP_SEL,以控制交換單元103將eDP訊號S_eDP做為輸出訊號SS輸出。舉例來說,此第二位準例如對應至接地電壓GND之位準。此外,處理核心101更例如經由USB 2.0之通道來提供控制訊號SC,控制此外接裝置進行開機,以對應地執行相關之顯示操作。這樣一來,主機端裝置1000可對應地驅動此VUSB顯示裝置針對顯示訊號S_eDP進行顯示操作。
相對地,當無法經由USB 2.0之通道接收到此顯示裝置端回應訊號時,表示此外接裝置亦非為配置有VUSB傳輸協定之顯示裝置,而可能為支援USB 2.0之USB週邊裝置。據此,處理核心101不針對交換單元103之操作進行調整,而經由USB 2.0之通道與此外接裝置進行溝通。
在一個例子中,主機端裝置1000更例如包括手動切換單元107,其可回應於使用者之切換操作,來決定選擇訊號USB_eDP_SEL的位準,如第4圖所示。
進一步的說,手動切換單元107包括接腳#1、接腳#3及接腳#2,其分別接收供電電壓VDD、接收接地電壓GND及耦接至交換單元103的接腳SEL。手動切換單元107更回應於使用者觸發之第一使用者操作事件,短路連接接腳#1及#2,使得接腳SEL對應地被偏壓至接地電壓GND。據此,手動切換單元107強制控制交換單元103經由主機端USB連接器105輸出顯示訊號S_eDP。
相對地,手動切換單元107更回應於使用者觸發之第二使用者操作事件,短路連接接腳#3及#2,使得接腳SEL對應地被偏壓至供電電壓VDD。據此,手動切換單元107強制控制交換單元103經由主機端USB連接器105輸出USB訊號S_USB3。
如此,即便在處理核心101尚未正常操作(例如是開機尚未完成)的情況下,使用者仍能主動的針對主機端USB連接器105所支援的功能進行控制。
在前述主機端裝置一節提及支援VUSB功能之顯示裝置;接下來係舉一個例子,來針對此支援VUSB功能之顯示裝置作進一步的說明。
請參照第5圖,其繪示依照本發明實施例之顯示裝置的方塊圖。顯示裝置2000例如包括顯示單元201、控制單元203及從屬端USB連接器205,其中從屬端USB連接器205與控制單元203及顯示單元201連接,而控制單元203更與顯示單元201連接。
顯示單元201包括顯示器(未繪示)及顯示器連接器21。顯示器連接器21例如為目前通用之液晶顯示器(LCD)
連接器(Connector),其係對應地具有40個接腳(Pin)來接收主機端裝置1000提供之顯示訊號S_eDP,並對應地提供顯示器綜合資訊In。舉例來說,顯示器連接器21具有如第6圖所示的接腳配置關係,其中接腳2、3、5及6用以接收顯示訊號S_eDP;接腳29係接收電源訊號eDP_+5V,其例如做為顯示器的供電電源。接腳18、24、25、35、36、39-40分別用以提供eDP_HDP訊號、BL_ON訊號、eDP_BRIGHT訊號、SMB_DAT訊號、SMB_CLK訊號及顯示器輔助資料訊號AUX+及AUX-。前述經由接腳18、24、25、35、36及39-40所提供之顯示器相關訊號係統稱為顯示器綜合資訊In。
控制單元203接收顯示器綜合資訊In。控制單元203更被編程,以在顯示裝置2000經由USB匯流排連接至任何主機端裝置(例如是主機端裝置1000)時,提供產品身份資訊S_PID、供應商身份資訊S_VID及裝置描述資訊S_DD,以通知此主機端裝置顯示裝置2000為支援VUSB傳輸協定之顯示裝置,其中產品身份資訊S_PID、供應商身份資訊S_VID及裝置描述資訊S_DD經由USB 2.0之通道來進行傳輸。
控制單元203更經由USB 2.0之通道來與主機端裝置1000進行溝通。當主機端裝置1000支援VUSB傳輸協定,且得知顯示裝置2000亦支援VUSB傳輸協定時,主機端裝置1000經由USB 2.0之通道提供控制訊號SC;控制單元203回應於控制訊號SC開啟顯示裝置2000的電源。之後,主機端裝置1000更經由USB 3.0之通道提供顯示資
料S_eDP,藉此顯示單元201可對應地針對顯示資料S_eDP進行顯示操作。
此外,控制單元203更用以接收顯示單元201提供之顯示器綜合資訊In,並經由USB 2.0之通道將其回傳至主機端裝置1000。據此,在主機端裝置與顯示裝置2000間的VUSB傳輸操作中,更可支援顯示器綜合資訊In的回傳操作。
請參照第7圖,其繪示乃控制單元203的電路圖。舉例來說,控制單元203包括控制器23a及供電單元23b。供電單元23b以電晶體Q22、Q17、Q18及電阻R22來實現;電晶體Q22受控於控制訊號VIN_CTL_3導通,以根據USB供電訊號USB_+5V提供顯示供電訊號eDP_+5V。
控制器23a例如可以一般的8051晶片來實現,其中之接腳P1.0-P1.2分別用以接收顯示器綜合資訊In中之BL_ON訊號、eDP_BRIGHT訊號、eDP_HDP訊號;接腳P1.4-P1.7分別用以接收顯示器綜合資訊In中之顯示器輔助資料訊號AUX+、AUX-、SMB_DAT訊號及SMB_CLK訊號;接腳P3.0及P3.1分別用以接收USB 2.0通道上之USB2_D+及USB2_D-訊號。換言之,控制單元203係經由接腳P3.0及P3.1來提供產品身份資訊S_PID、供應商身份資訊S_VID、裝置描述資訊S_DD及顯示器綜合資訊In至主機端裝置1000,並經由其來接收控制訊號SC。
控制器23a更於接收到控制訊號SC(即是主機端裝置1000欲開啟顯示裝置2000的電源)時,經由接腳P1.3提供控制訊號VIN_CTL_3來導通供電單元23b,藉此啟動顯
示裝置2000的電源。
請參照第8圖,其繪示乃從屬端通用序列匯流排連接器205的方塊圖。進一步的說,從屬端USB連接器205與主機端USB連接器105具有對應之接腳配置;據此,當從屬端與主機端USB連接器205及105相互連接時,其係對應地於主機端裝置1000及顯示裝置2000間提供USB 2.0之通道及USB 3.0之通道,以實現之資料與訊號傳輸操作。
請參照第9圖,其繪示依照本發明實施例之影像資料傳輸方法的流程圖。本實施例之影像資料傳輸方法係應用於主機端裝置1000中,以實現其與顯示裝置2000間的資料交換操作;而其中例如包括下列之步驟。首先如(a),處理核心101判斷是否有一個外接裝置被連接至主機端USB連接器105;若是,則執行步驟(b),處理核心101更判斷可否經由主機端USB連接器105接收到USB傳輸協定訊號,其例如是符合USB 3.0傳輸協定的訊號。
當可以接收到USB傳輸協定訊號時執行步驟(c),處理核心101判斷外接裝置為USB週邊裝置,並驅動交換單元103提供USB訊號S_USB3至主機端USB連接器105。據此,主機端裝置1000可與此USB週邊裝置進行USB訊號交換操作。
相對地,當無法接收到USB傳輸協定訊號時執行步驟(d),處理核心101判斷可否經由主機端USB連接器105
接收到顯示裝置端回應訊號,例如是對應至顯示裝置2000的產品身份資訊S_PID、供應商身份資訊S_VID及裝置描述資訊S_DD;若是,則執行步驟(e),處理核心101判斷此外接裝置為支援VUSB協定之顯示裝置2000,並驅動交換單元103提供顯示訊號s_eDP至主機端USB連接器105。據此,主機端裝置1000可對應地驅動顯示裝置2000顯示顯示訊號S_eDP。
舉一個操作實例來說,步驟(e)更包括子步驟(e1)及(e2)。進一步的說,在步驟(e1)中,處理核心101提供控制訊號SC以控制顯示裝置2000進行開機,並對應地針對顯示訊號S_eDP進行顯示操作。接著如步驟(e2),顯示裝置2000更經由從屬端及主機端USB連接器205及105提供顯示器輔助資訊In至主機端裝置1000。
綜合以上,本實施例之主機端裝置係配置有處理核心、交換單元及主機端USB連接器。處理核心在有外接裝置連接至主機端USB連接器時,判斷是否可以經由主機端裝置及此外接裝置間之通訊連結接收到符合USB 3.0傳輸協定之訊號及相關於VUSB的訊號,以對應地判斷此外接裝置是否為一般配置有USB 3.0傳輸協定之USB週邊裝置,或是為配置有VUSB傳輸協定之顯示裝置。處理核心更分別在此外接裝置為USB週邊裝置及顯示裝置時,分別控制交換單元提供USB訊號及顯示訊號至此外接裝置,藉此選擇性地實現主機端裝置與此外接裝置間之USB資料交換操作及顯示操作。據此相較於傳統電腦裝置,本實施
例之主機端裝置具有可有效地應用USB連接器來傳輸顯示資料及實現可同時支援一般USB連接器擴充及顯示驅動的多功能連接器的優點。
綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1000‧‧‧主機端裝置
101‧‧‧處理核心
103‧‧‧交換單元
105‧‧‧主機端通用序列匯流排連接器
107‧‧‧手動切換單元
201‧‧‧顯示單元
21‧‧‧顯示器連接器
203‧‧‧控制單元
205‧‧‧從屬端通用序列匯流排連接器
23a‧‧‧控制器
23b‧‧‧供電單元
第1圖繪示依照本發明實施例之主機端裝置的方塊圖。
第2圖繪示乃本實施例之主機端通用序列匯流排連接器105的方塊圖。
第3圖繪示乃本實施例之交換單元103的方塊圖。
第4圖繪示乃本實施例之手動切換單元單元107的方塊圖。
第5圖繪示依照本發明實施例之顯示裝置的方塊圖。
第6圖繪示乃本實施例之顯示器連接器21的示意圖。
第7圖繪示乃控制單元203的電路圖。
第8圖繪示乃從屬端通用序列匯流排連接器205的方塊圖。
第9圖繪示依照本發明實施例之影像資料傳輸方法的流程圖。
1000...主機端裝置
101...處理核心
103...交換單元
105...主機端通用序列匯流排連接器
107...手動切換單元
Claims (12)
- 一種主機端裝置,包括:一處理核心,用以提供一顯示訊號及一通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)訊號;一交換單元,接收該顯示訊號及該USB訊號;以及一主機端USB連接器,耦接至該交換單元,並選擇性地與一顯示裝置及一USB週邊裝置其中之一者連接,當該主機端USB連接器與該USB週邊裝置連接時,該處理核心提供一第一選擇訊號,以控制該交換單元經由該主機端USB連接器輸出該USB訊號,藉此該主機端裝置可與該USB週邊裝置進行USB訊號交換操作,當該主機端USB連接器與該顯示裝置連接時,該處理核心提供一第二選擇訊號,以控制該交換單元經由該主機端USB連接器輸出該顯示訊號,藉此該主機端裝置可驅動該顯示裝置顯示該顯示訊號;其中,該主機端USB連接器包括一第一組USB接腳及一第二組USB接腳,分別用以收發符合USB 3.0協定及USB 2.0協定之訊號,該處理核心判斷該第一組USB接腳是否接收到該USB週邊裝置傳送之一USB傳輸協定訊號,當該第一組USB接腳接收到該USB傳輸協定訊號時,該處理核心對應地判斷該主機端USB連接器與該USB週邊裝置連接,並據以提供該第一選擇訊號,當該第一組USB接腳並未接收到該USB傳輸協定時,該處理核心係判斷是否經由該第二組USB接腳接收到一顯示裝置端回應訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之主機端裝置,其中更包括:一手動切換單元,回應於一第一使用者操作事件控制該交換單元經由該主機端USB連接器輸出該顯示訊號,該手動切換單元更回應於一第二使用者操作事件控制該交換單元經由該主機端USB連接器輸出該USB訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之主機端裝置,其中該第一組USB接腳經由一第一USB傳輸線路與該交換單元連接,並接收該交換單元傳送之該USB訊號。
- 如申請專利範圍第3項所述之主機端裝置,其中該第二組USB接腳經由一第二USB傳輸線路與該處理核心連接;其中,當接收到該顯示裝置端回應訊號時,該處理核心對應地判斷該主機端USB連接器與該顯示裝置連接,並據以提供該第二選擇訊號。
- 如申請專利範圍第3項所述之主機端裝置,其中該USB傳輸協定訊號符合USB 3.0協定。
- 一種顯示裝置,包括:一顯示單元,包括一顯示器連接器,用以提供一顯示器綜合資訊;一控制單元,耦接至該顯示器連接器,以接收該顯示器綜合資訊;以及一從屬端通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接器,耦接至該顯示器連接器及該控制單元,並選擇性地與一主機端裝置連接,當該整合型從屬端連接器與該主 機端裝置連接時,該控制單元根據該顯示器綜合資訊提供一顯示裝置端回應訊號至該主機端裝置該主機端裝置回應於該顯示裝置端回應訊號經由該從屬端USB連接器提供一顯示訊號,以驅動該顯示單元顯示該顯示訊號;其中,該從屬端USB連接器包括一第一組USB接腳及一第二組USB接腳,該第一及該第二組USB接腳分別用以收發符合USB 2.0協定及嵌入式顯示接口(Embedded DisplayPort,eDP)協定之訊號。
- 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置,其中該主機端裝置更回應於該顯示裝置端回應訊號經由該從屬端USB連接器提供一第一控制訊號,該控制單元更回應於該第一控制訊號提供一顯示供電訊號對該顯示單元進行供電。
- 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置,其中該控制單元包括:一控制器,回應於該第一控制訊號提供一第二控制訊號;及一供電單元,耦接至該從屬端USB連接器以接收一USB供電訊號,該供電單元更回應於該第二控制訊號導通,以根據該USB供電訊號提供該顯示供電訊號。
- 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置,其中該第一組USB接腳經由一第一USB傳輸線路與該控制單元連接以接收該顯示器綜合資訊。
- 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置,其中該第二組USB接腳經由一第二USB傳輸線路與該顯示器連 接器連接,以提供該顯示訊號至該顯示單元。
- 一種影像資料傳輸方法,應用於一主機端裝置,該主機端裝置包括一主機端通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接器、一交換單元及一處理核心,其中該主機端USB連接器包括一第一組USB接腳及一第二組USB接腳,分別用以收發符合USB 3.0協定及USB 2.0協定之訊號,該影像資料傳輸方法包括:(a)應用該處理核心判斷是否有一外接裝置被連接至該主機端USB連接器;(b)當該外接裝置被連接至該主機端USB連接器時,應用該處理核心判斷可否經由該第一組USB接腳接收到一USB傳輸協定訊號;(c)當可以接收到該USB傳輸協定訊號時,應用該處理核心判斷該外接裝置為一USB週邊裝置,並驅動該交換單元提供一USB訊號至該主機端USB連接器,使該主機端裝置可與該USB週邊裝置進行USB訊號交換操作;(d)當無法接收到該USB傳輸協定訊號時,應用該處理核心判斷可否經由該第二組USB接腳接收到一顯示裝置端回應訊號;以及(e)當可以接收到該顯示裝置端回應訊號時,應用該處理核心判斷該外接裝置為一顯示裝置,並驅動該交換單元提供一顯示訊號至該主機端USB連接器,以驅動該外接裝置顯示該顯示訊號。
- 如申請專利範圍第11項所述之資料傳輸方法,其中步驟(e)更包括: (e1)應用該處理核心提供一控制訊號,以控制該顯示裝置進行開機,並對應地顯示該顯示訊號;及(e2)該顯示裝置更經由該主機端USB連接器提供一顯示器輔助(Auxiliary)資訊至該主機端裝置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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