CN102984535A - 包括3d眼镜的用户健康监测***、显示设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
包括3D眼镜的用户健康监测***、显示设备及其控制方法，该用户监测***包括：获取用户的生物信号信息并发送的3D眼镜；显示单元，接收通过3D眼镜发送的生物信号信息，通过利用生物信号信息获取健康指数并根据健康指数控制显示状态。在这种配置下，可利用正在观看3D图像的用户的生物信号信息实时监测用户的健康状况，并且可根据用户的健康状况控制3D显示状态，从而保护用户的健康。
Description
技术领域
与示例性实施例一致的设备和方法涉及包括三维（3D）眼镜的用户健康监测***、显示设备及其控制方法，更具体地讲，涉及这样的***：通过3D眼镜、显示设备和外部服务器来感测和分析用户的生物信号从而监测3D显示设备的用户的健康状况。
背景技术
显示设备通过各种处理来处理从外部输入或存储在显示设备中的图像信号或图像数据，并在面板或屏幕上显示图像。显示设备按显示方法而不同，包括TV（电视机）、监视器、便携式媒体播放器（PMP）等。随着技术的发展，已出现在用户观看的屏幕上提供3D效果的显示设备。这种显示设备通过利用左眼和右眼之间的观看角度的差异，在屏幕上分别显示左眼图像和右眼图像。如果用户佩戴3D眼镜，则左眼图像和右眼图像通过光的折射相互重叠并且用户可看到3D效果。
如果用户长时间佩戴3D眼镜并观看3D图像，则由于每两个眼睛观看的图像的差异，他/她可感到疲倦或晕眩或可有其他异常的健康状况。
然而，传统的3D显示设备不考虑用户的健康状况而提供3D内容图像，并且不可预防用户的健康问题。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供这样的用户健康监测***、显示设备及其控制方法：利用观看3D图像的用户的生物信号实时监测用户的健康状况，并根据用户的健康状况控制3D显示状态，从而保护用户的健康。
根据示例性实施例的一方面，提供一种显示设备，包括：图像信号接收器，接收包括3D图像内容的图像信号；图像处理器，处理要被显示的图像信号；显示单元，在显示单元上显示包括在处理的图像信号中的3D图像内容；生物信号接收器，接收通过由用户佩戴以观看3D图像内容的3D眼镜感测的用户的生物信号信息；和控制器，控制生物信号接收器接收生物信号信息，通过利用生物信号信息获取用户的健康指数，并根据健康指数控制显示单元的显示状态。
控制器可通过显示警报通知、暂停3D内容的播放、调整3D深度信息、转换到2D模式和推荐与健康指数相应的内容中的至少一个来控制显示状态。
控制器可从生物信号信息提取脉搏信息并从脉搏信息获取用户的压力指数作为健康指数。
生物信号信息可包括下列中的至少一个：脉搏信息、PPG信息、GSR信息、皮肤电导率信息、EEG信息、面部肌肉运动信息、呼吸信息。
控制器可在显示单元上显示用户的实时健康状况作为健康指数。
控制器可控制到外部服务器的生物信号信息的发送，并可控制从外部服务器接收通过分析生物信号信息确定的健康指数。
控制器可控制到外部服务器的生物信号信息的发送，并可控制与通过在外部服务器中分析生物信号信息确定的健康指数相应的推荐内容列表的接收。
生物信号接收器可通过包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和超宽带（UWB）的通信方法之一，从3D眼镜接收生物信号信息。
根据另一示例性实施例的一方面，提供一种显示设备的控制方法，包括：接收图像信号并在显示设备的显示单元上显示包括在图像信号中的3D图像内容；接收通过由用户佩戴以观看3D图像内容的3D眼镜感测的用户的生物信号信息，通过利用生物信号信息获取用户的健康指数；根据健康指数控制显示单元的显示状态。
控制显示状态的步骤可包括下列中的至少一个：显示警报、暂停3D内容的播放、调整3D深度信息、转换到2D模式、推荐与健康指数相应的内容。
获取健康指数的步骤可包括：从生物信号信息提取脉搏信息，并从脉搏信息获取用户的压力指数作为健康指数。
生物信号可包括下列中的至少一个：脉搏信息、PPG信息、GSR信息、皮肤电导率信息、EEG信息、面部肌肉运动信息、呼吸信息。
该控制方法还可包括：在显示单元上显示用户的实时健康状况作为健康指数，
该控制方法还可包括：将生物信号信息发送到外部服务器，并从外部服务器接收通过分析生物信号信息确定的健康指数。
该控制方法还可包括：将生物信号信息发送到外部服务器，并从外部服务器接收与通过分析生物信号信息确定的健康指数相应的推荐内容列表。
接收生物信号信息的步骤可包括：通过包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和超宽带（UWB）的通信方法之一，从3D眼镜接收生物信号信息。
附图说明
从下面结合附图对示例性实施例的描述，上述和/或其他方面将会变得清楚并更易于理解，其中：
图1示出根据示例性实施例的用户健康监测***；
图2示出根据示例性实施例的用户健康监测***的3D眼镜；
图3是根据示例性实施例的显示设备的控制框图；
图4示出根据示例性实施例的显示在显示单元上的屏幕；
图5是根据示例性实施例的显示设备的第一控制流程图；
图6是根据示例性实施例的显示设备的第二控制流程图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细地描述示例性实施例，以被本领域的普通技术人员容易地了解。示例性实施例可以以各种形式被实现，而不限于在此阐述的示例性实施例。为了清楚起见，省略对公知部分的描述，相同的标号始终表示相同的元件。
图1示出根据示例性实施例的用户健康监测***1000。
如图1所示，根据本实施例的用户健康监测***1000包括：显示设备200，处理从外部输入的图像信号，并在显示设备200上显示包括在图像信号中的图像内容；和3D眼镜，被用户佩戴来观看3D图像。显示设备200分别在屏幕上显示左眼图像和右眼图像，当用户佩戴3D眼镜并且左眼图像和右眼图像通过光的折射相互重叠时提供3D图像。
3D眼镜100获取与用户的生物信号有关的信息，并可无线地或通过有线连接将该信息发送到显示设备200或外部服务器300。将参照图2描述根据本实施例的3D眼镜100的细节。
显示设备200接收由3D眼镜100感测的关于用户的生物信号的信息。在这种情况下，显示设备200可通过包括Wi-Fi(无线保真)、蓝牙、Zigbee(紫蜂)和超宽带（UWB）的无线通信方法之一从3D眼镜100接收关于生物信号的信息。
显示设备200通过利用接收的信息获取用户的健康指数。健康指数可包括：诸如脉搏率、光电容积脉搏波（photoplethysmography，PPG）和每单位时间的呼吸率的数字信息；基于接收的信息根据预存的计算和分析算法的数字信息或正常/异常信息。显示设备200可显示用户的实时健康状况作为用户的健康指数。
显示设备200可从接收的信息中提取脉搏信息，并从脉搏信息获取用户的压力指数作为健康指数。可通过已知方法从3D眼镜100感测的生物信号测量每单位时间的脉搏率，并因此确定用户的压力指数。例如，如果脉搏率高，则意味着用户正处于兴奋的状态，因此用户的压力指数升高。如果脉搏率低，则意味着用户正处于放松状态，因此用户的压力指数可下降。
显示设备200监测用户的健康指数（所述健康指数在观看3D图像之前和正在观看3D图像时改变），并根据获取的健康指数控制显示状态。例如，如果用户的压力指数在观看3D图像时增加，则调整3D图像的深度信息并通过改变3D图像的左眼图像和右眼图像来降低3D的深度。如果压力指数降低，则可增加3D图像的深度。因此，用户可根据他/她的当前压力指数（即，兴奋状态）以适当的深度观看3D图像，并可维持适当的兴奋状态并防止安全事故。
例如，如果根据压力指数确定用户的健康异常，则可为用户显示示出异常的健康状况或推荐避免观看并进行休息的文本或图片作为警报。否则，可将用户观看的3D图像内容转换成二维（2D）图像，或可自动终止3D图像的播放以迫使用户休息，或可显示关于与当前健康指数相应的图像内容的推荐信息。
根据示例性实施例的用户健康监测***1000还可包括辅助电极400，辅助电极400测量脑电图（EEG）、肌电图（EMG）和面部肌肉运动信息中的至少一个。
辅助电极400可以以有线方式被连接到3D眼镜100，并将关于辅助电极400感测的EEG、EMG和面部肌肉运动信息中的至少一个的信息发送到3D眼镜100。3D眼镜100可将接收的信息发送到显示设备200，所述显示设备可分析所述信息以获取健康指数并控制显示状态。
根据示例性实施例的用户健康监测***1000还可包括外部服务器300，外部服务器300将信息发送到显示设备200和3D眼镜100并且从显示设备200和3D眼镜100接收信息。显示设备200或3D眼镜100可通过互联网或网络连接到外部服务器300，并且外部服务器300可连接到多个显示设备。
外部服务器300可从显示设备200或3D眼镜100接收用户的生物信号信息并通过分析所述信息计算健康指数。通过外部设备300接收生物信号信息和计算健康指数的方法可与通过根据本实施例的显示设备200接收生物信号信息和计算健康指数的方法相同。在这种情况下，显示设备200可不需要附加的配置来将由3D眼镜100发送的生物信号信息发送到外部服务器300、分析生物信号信息并计算健康指数。
外部服务器300可将计算的健康指数发送到显示设备200。显示设备200可根据接收的健康指数，通过显示警报、暂停3D内容的播放、调整3D深度信息或转换到2D模式来控制显示状态。
外部服务器300可将与计算的健康指数相应的推荐内容列表发送到显示设备200。当多个显示设备200或3D眼镜100的用户将生物信号信息发送到外部服务器300时，外部服务器300可总结和分析在观看3D内容之前和之后的健康指数的任何变化，并准备与用户的健康指数相应的推荐内容列表。当用户可通过外部服务器300共享关于在观看3D内容之前和之后的健康指数的变化的数据时，根据用户的情感状态的推荐内容可通过网站或社交网络服务（SNS）被共享。
图2示出根据示例性实施例的用户健康监测***1000的3D眼镜100。
3D眼镜100除了眼镜框和镜片之外还包括生物信号传感器110和通信单元120。生物信号传感器110可包括用于测量至少一个生物信号的电极（其中，电极从用户的身体感测电信号），并将关于感测的用户的生物信号的信息发送到通信单元120。
生物信号传感器110可包括：脉搏传感器，感测用户的脉搏信息，并将感测的脉搏信息发送到显示设备200。作为通过脉搏传感器感测用户的脉搏的示例，脉搏传感器可利用用户的血液中的血红素（当脉搏传感器输出的红外波段的光穿过用户的皮肤的表面，然后被反射以被引导到独立的晶体管时，吸收特定波长的光）的特性。血红素的数量取决于囊内积血（hematocele），因此引导到晶体管的光的量也变化，并且囊内积血的量的有规律的变化可通过晶体管感测到，并且可通过脉搏传感器的感测电压感测到。脉搏传感器可通过利用除了前面提到的方法之外的其他已知方法感测用户的脉搏。
脉搏传感器可被安装在3D眼镜的镜腿（temple）。当用户佩戴3D眼镜100时，3D眼镜100的镜腿与用户的耳根的顶部区域接触。由于耳根接近侧头叶（temporal lobe），因此脉搏传感器可从位于侧头叶的颞动脉的囊内积血相对精确地感测用户的脉搏。
由生物信号传感器110感测的用户的生物信号可包括：脉搏、PPG、GSR(Galvanic skin reflex)、皮肤电导率、EEG、面部肌肉运动信息和呼吸信息。为了感测上述的信息，生物信号传感器110可包括：PPG电极、GSR电极、EEG电极、EMG电极和用于测量呼吸的麦克风电极。
例如，PPG电极可从皮肤的毛细血管感测与心脏的收缩和松弛同步的波形，从心脏活动的测量结果计算血红素的量并估计PPG。GSR电极可在皮肤的两个点之间应用特定电压，测量作为水分增加的结果的皮肤阻抗的大小，并从皮肤反应的测量结果定量地计算人体的敏感度。麦克风可感测作为声音的空气流动并估计呼吸方式和呼吸率。生物信号传感器110的每个电极可根据要被测量的生物信号的性质，被置于3D眼镜100的不同的部位。
通信单元120接收感测的用户的生物信号信息，并以无线方式将该信息发送到显示设备200。通信单元120可包括用于包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和超频带的通信方法之一的无线通信模块。
图3是根据示例性实施例的显示设备200的控制框图。
根据本实施例的显示设备200包括：图像信号接收器210、图像处理器220、显示单元230、生物信号接收器240和控制器250。显示设备200可包括TV或监视器，但不仅限于此。
图像信号接收器210从外部图像供应源（未示出）接收包括3D图像内容的图像信号。图像供应源可不同，包括：具有CPU(中央处理器)和显卡的计算机主体，产生图像信号并将图像信号提供到本地网络；服务器，将图像信号供应到网络；广播站的发送装置，通过使用无线电波或电缆发送广播信号。图像信号接收器210可从图像供应源接收图像信号。
图像处理器220从图像信号接收器210接收图像信号并将图像信号处理成在显示单元230上可显示的形式（后面将描述）。如果接收的图像信号包括3D图像信号，则图像处理器220可处理该图像信号以显示分离出左眼图像和右眼图像的3D图像，并根据控制器250的控制对3D图像的深度进行调整（后面将描述）。由图像处理器220执行的图像处理还可包括：与各种图像格式相应的解码、去隔行扫描（deinterlacing）、转换帧刷新率、缩放、用于提高图像质量的降噪、细节增强、线扫描等。
根据控制器250的控制，显示单元230在自身上显示包括在图像信号中的3D图像内容。显示单元230可包括：显示面板，在显示面板上显示图像；面板驱动器，驱动显示面板显示图像，不限于示例性方法。显示单元230还可在自身上显示健康指数图像、警报显示图像以及图像内容。
生物信号接收器240接收被用于观看3D图像内容的3D眼镜100测量的用户的生物信号信息。3D眼镜100可通过利用包括在3D眼镜100中的生物信号传感器110或以有线方式连接到3D眼镜的辅助电极感测正在观看3D图像内容的用户的生物信号。感测的生物信号可包括：脉搏、PPG、GSR、皮肤电导率、EEG、面部肌肉运动信息、呼吸信息、EMG等。用于通过3D眼镜100感测生物信号的示例性实施例与参照图2描述的示例性实施例相同。
生物信号接收器240可通过包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和UWB的通信方法之一从3D眼镜100接收生物信号信息，并包括与3D眼镜100的无线通信方法相应的无线通信模块。
控制器250控制根据示例性实施例的显示设备200的整体操作。控制器250可包括:控制程序、非易失性存储器（例如，存储有控制程序的只读存储器（ROM）和闪存）；易失性存储器（例如，加载存储的控制程序的至少一部分的随机存取存储器（RAM））；及微处理器（例如，执行加载的控制程序的微控制单元（MCU））。
如果根据用户的输入，3D图像内容被显示在显示单元230上，则控制器250可控制生物信号接收器240接收用户的生物信号信息，并通过利用接收的信息获取用户的健康指数。健康指数可包括：诸如脉搏率、PPG和每单位时间的呼吸率的数字信息；基于接收的信息根据预存的计算和分析算法的数字信息或正常/异常信息。
控制器250可从接收的信息提取脉搏信息并从脉搏信息获取用户的压力指数作为健康指数。可通过已知方法从通过3D眼镜100感测的生物信号测量每单位时间的脉搏率，并因此确定用户的压力指数。例如，如果脉搏率高，则意味着用户正处于兴奋的状态，因此用户的压力指数升高。如果脉搏率低，则意味着用户正处于放松状态，因此用户的压力指数可下降。
控制器250监测用户的健康指数（所述健康指数在观看3D图像之前和正在观看3D图像时改变），并根据获取的健康指数控制显示状态。例如，如果用户的压力指数在观看3D图像时增加，则调整3D图像的深度信息并且通过改变3D图像的左眼图像和右眼图像来降低3D的深度。如果压力指数降低，则3D图像的深度可被增加。例如，如果根据压力指数确定用户的健康指异常，则为用户显示示出异常的健康状况或推荐避免观看并进行休息的文本或图片作为警报。否则，用户观看的3D图像内容可被转换成2D图像，或3D图像的播放可被自动终止以迫使用户休息，或关于与当前健康指数相应的图像内容的推荐信息可被显示。否则，可将用户观看的3D图像内容转换成2D图像，或可自动终止3D图像的播放以迫使用户休息，或可显示与当前健康指数相应的图像内容中的推荐信息。
控制器可控制到外部服务器300的生物信号信息的发送和从外部服务器300接收通过信息的分析计算的健康指数。从外部服务器300接收生物信号信息和计算健康指数的方法与上面已经描述的方法相同。
控制器250可从外部服务器300接收与健康指数相应的推荐内容列表。可在显示单元230上显示接收的推荐内容列表，并且控制器250可根据用户的当前健康状况提供适当的内容观看。
图4示出根据示例性实施例的在显示单元230上显示的屏幕。
显示单元230根据控制器250的控制在显示单元230上显示3D图像内容。如果控制器250获取用户的健康指数并根据用户的健康指数控制显示状态，则在显示单元230上显示的图像相应地改变。
如图4所示，显示单元230可根据控制器250的控制，除了显示3D图像内容之外，还在显示单元230上显示作为健康指数的数字值（例如，当前脉搏率10）、根据观看3D图像内容的脉搏率变化曲线图20、或如果控制器250基于健康指数确定用户的健康状况异常则警告用户他/她的异常健康状况的警报消息或指示符30。
图5是根据示例性实施例的显示设备200的第一控制流程图。
根据本示例性实施例的显示设备200接收图像信号，并显示包括在图像信号的3D图像内容（S110）。用户可佩戴3D眼镜100来观看3D图像内容，并通过在显示设备200或遥控装置（未示出）中提供的按钮，在观看3D图像内容的同时，输入他/她的对实时感测他/她的生物信号的选择。
如果生物信号的实时感测模式被设置（S120-是），则显示设备200接收通过用户佩戴的3D眼镜100测量的用户的生物信号信息（S130）。显示设备200可通过包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和UWB的通信方法之一从3D眼镜100接收信息。通过3D眼镜100测量用户的生物信号的方法与已经参照图2描述的方法相同。
显示设备200可通过利用接收的用户的生物信号信息获取用户的健康指数（S140）。该健康指数可包括：诸如脉搏率、PPG和每单位时间的呼吸率的数字信息；基于接收的信息根据预存的计算和分析算法的数字信息或正常/异常信息。显示设备200可显示作为用户的健康指数的用户的实时健康状况（S160）。
显示设备200可从接收的信息提取脉搏信息，并从脉搏信息获取用户的压力指数作为健康指数。可通过已知方法从通过3D眼镜100感测的生物信号测量每单位时间的脉搏率，并因此确定用户的压力指数。例如，如果脉搏率高，则意味着用户正处于兴奋的状态，因此用户的压力指数升高。如果脉搏率低，则意味着用户正处于放松状态，因此用户的压力指数可下降。
显示设备200监测用户的健康指数（所述健康指数在观看3D图像之前和正在观看3D图像时改变），并根据获取的健康指数控制显示状态（S150）。根据获取的健康指数的显示设备200的控制方法可包括显示警报、暂停3D内容的播放、调整3D深度信息、转换到2D模式和推荐与健康指示相应的内容中的至少一个。
显示设备200可通过显示获取的健康指数，来通知用户他/她的实时健康状况。显示健康指数的示例与已经参照图4描述的示例相同。
图6是根据示例性实施例的显示设备的第二控制流程图。
根据本示例性实施例的显示设备200接收图像信号并显示包括在图像信号中的3D图像内容（S210）。如果生物信号的实时感测模式被设置，则显示设备200接收通过用户佩戴的3D眼镜100测量的用户的生物信号信息（S230）。
显示设备200将接收的用户的生物信号信息发送到外部服务器300（S240）。当接收到所述信息时，外部服务器300分析所述信息并计算健康指数，并且显示设备200实时接收由外部服务器300计算的健康指数。从外部服务器300接收生物信号和计算健康指数的方法与上面已经描述的方法相同。
显示设备200可从外部服务器300接收与健康指数相应的推荐内容列表（S250）。可在显示单元230上显示接收的推荐内容列表（S260），并可提供根据用户的当前健康状况的适当的内容观看。
在上面描述的示例性实施例中，显示设备从3D眼镜100接收生物信号信息并将生物信号信息发送到基于生物信号信息计算健康指数的外部设备300。或者，外部设备300可从3D眼镜100，而不是从显示设备200接收生物信号信息。在这种情况下，外部服务器300基于从3D眼镜100接收的生物信号信息计算健康指数并将该健康指数发送到显示设备200。
如上所述，根据示例性实施例的用户健康监测***、显示设备及其控制方法通过正在观看3D图像的用户的生物信号实时检测用户的健康状况，并根据用户的健康状况控制3D显示状态，从而保护用户的健康。
尽管已示出和描述了一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明构思的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实施例进行改变，本发明构思的范围由权利要求及其等同物所限定。
Claims (15)
1.一种显示设备，包括：
图像信号接收器，接收包括三维（3D）图像内容的图像信号；
图像处理器，处理要被显示的图像信号；
显示单元，在显示单元上显示包括在处理的图像信号中的3D图像内容；
生物信号接收器，接收由用户佩戴以观看3D图像内容的眼镜感测的用户的生物信号信息；及
控制器，控制生物信号接收器接收生物信号信息，通过利用生物信号信息获取用户的健康指数，并且根据健康指数控制显示单元的显示状态。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中，控制器通过显示警报通知、暂停3D内容的播放、调整3D深度信息、转换到二维（2D）模式和推荐与健康指数相应的内容中的至少一个来控制显示状态。
3.如权利要求1所述的显示设备，其中，控制器从生物信号信息提取脉搏信息并从脉搏信息获取用户的压力指数作为健康指数。
4.如权利要求1所述的显示设备，其中，生物信号信息包括下列中的至少一个：脉搏信息、光电容积脉搏波信息、皮肤电流反应信息、皮肤电导率信息、脑电图信息、面部肌肉运动信息、呼吸信息。
5.如权利要求1所述的显示设备，其中，控制器在显示单元上显示用户的实时健康状况作为健康指数。
6.如权利要求1所述的显示设备，其中，控制器控制到外部服务器的生物信号信息的发送，并控制通过在外部服务器中分析生物信号信息确定的健康指数的接收。
7.如权利要求1所述的显示设备，其中，控制器控制到外部服务器的生物信号信息的发送，并控制与通过在外部服务器中分析生物信号信息确定的健康指数相应的推荐内容列表的接收。
8.如权利要求1所述的显示设备，其中，生物信号接收器通过包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和超宽带的通信方法之一，从眼镜接收生物信号信息。
9.一种显示设备的控制方法，该控制方法包括：
接收图像信号并在显示设备的显示单元上显示包括在图像信号中的三维（3D）图像内容；
接收通过由用户戴以观看3D图像内容的眼镜感测的用户的生物信号信息；
通过利用生物信号信息获取用户的健康指数；及
根据健康指数控制显示单元的显示状态。
10.如权利要求9所述的控制方法，其中，控制显示状态的步骤包括下列中的至少一个：显示警报通知、暂停3D内容的播放、调整3D深度信息、转换到二维（2D）模式、推荐与健康指数相应的内容。
11.如权利要求9所述的控制方法，其中，获取健康指数的步骤包括：从生物信号信息提取脉搏信息，并从脉搏信息获取用户的压力指数作为健康指数。
12.如权利要求9所述的控制方法，其中，生物信号信息包括下列中的至少一个：脉搏信息、光电容积脉搏波信息、皮肤电流反应信息、皮肤电导率信息、脑电图信息、面部肌肉运动信息、呼吸信息。
13.如权利要求9所述的控制方法，还包括：在显示单元上显示用户的实时健康状况作为健康指数。
14.如权利要求9所述的控制方法，还包括：将生物信号信息发送到外部服务器，并从外部服务器接收通过分析生物信号信息确定的健康指数。
15.如权利要求9所述的控制方法，还包括：将生物信号信息发送到外部服务器，并从外部服务器接收与通过分析生物信号信息确定的健康指数相应的推荐内容列表。
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