JP5696560B2 - 信号処理装置、信号処理方法、および信号処理プログラム - Google Patents
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Description
また、所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出部と、所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出部と、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定部と、前記類似成分特定部が生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成部と、前記位置合わせ合成部が生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制部と、前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定部で行う新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御部と、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索部と、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索部とを備え、前記位置合わせ合成部は、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、前記類似成分特定部は、前記第1の探索部が生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、前記第2の探索部は、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、前記位置合わせ合成部は、前記第2の探索部が特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理装置を提供する。
また、所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出ステップと、所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出ステップと、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定ステップと、生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成ステップと、生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制ステップと、生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定ステップにおける新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御ステップと、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索ステップと、処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップにて特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索ステップとを有し、前記位置合わせ合成ステップは、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、前記類似成分特定ステップは、前記第1の探索ステップが生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、前記第2の探索ステップは、処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップが特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、前記位置合わせ合成ステップは、前記第2の探索ステップが特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理方法を提供する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る信号処理装置100の構成例を示すための概念ブロック図である。図1は、各部との間の基本的な接続関係を示している。図1は、実施の形態に係る信号処理装置100を実現するための機能構成を示しており、その他の構成は省略している。図1において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、CPU(Central Processing Unit)、メインメモリ、その他のLSI(Large Scale Integration)で構成することができ、ソフトウェア的には、メインメモリにロードされた信号処理プログラム等によって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。
本発明の実施の形態1において、第1制御部107、第2制御部114、および統合制御部116の各部の制御方法を変更することで、主に類似成分特定部109、位置合わせ合成部110の各部の動作を変更するとともに、合成部113を機能させないようにすることで、実施の形態2とすることができる。
本発明の実施の形態1において、第1制御部107、第2制御部114、および統合制御部116の各部の制御方法を変更することで、主に類似成分特定部109、位置合わせ合成部110の各部の動作を変更するとともに、合成部113を機能させないようにすることで、実施の形態3とすることができる。実施の形態2とは、位置情報を、再構成後の抽出成分情報に基づいて特定する点で異なっている。
また、実施の形態4として、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域を、テンプレートとして探索に利用するように構成しても構わない。
また、実施の形態5として、実施の形態4とは異なり、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域を含まず、現在処理対象となっている領域に隣接、もしくは所定の領域だけ離れた領域を、テンプレートとして探索に利用するように構成しても構わない。
また、実施の形態6として、実施の形態5とは異なり、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を、探索に利用するように構成しても構わない。
また、実施の形態7として、実施の形態6とは異なり、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を求め、処理対象側の領域と、周辺領域との間で、求めた特徴量の変化量を更に求めた上で、探索に利用するように構成しても構わない。
更に、実施の形態8として、上述のような所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部が、所定の管理情報に基づいて、処理対象となる領域ごとに切り替えながら利用するように構成することも可能である。
また、実施の形態9として、所定の特徴量の変化量に基づく探索する機能を探索部が利用できるように、類似成分特定部109、および位置合わせ合成部110は備えるようにし、また、第1成分抽出部105および第2成分抽出部106に供給する管理情報である、抽出アルゴリズム判別情報、およびその補助情報である抽出補助情報を、信号の再構成処理を繰り返すごとに異なる情報が供給されるようにし、より確からしい信号成分から順番に信号の再構成していくように信号成分を抽出する際の周波数通過帯域を制御するように、管理情報を設定することで、意図しない位置からの画像信号成分を超解像処理に利用することを抑制し、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができる。
なお、上記実施の形態1〜9では、信号処理装置100をブロック図により図示してハードウエアにより構成したものとして説明したが、これらに限らず、コンピュータである情報処理装置を構成するようにしても良い。例えば、CPU(Central Processing Unit)に代表される中央処理制御装置と、記録媒体や通信装置を介して、例えばメモリに代表される一時記憶装置や、例えばHDD(Hard Disc Drive)に代表される外部記憶装置に格納された信号処理プログラムにより、上記実施の形態1〜9の機能をソフトウェア処理により達成するようにしても勿論よい。また、実施の形態に係る信号処理装置100および信号処理方法の適用される範囲は、信号を取得、および供給する際において、信号を再構成するような装置、方法、プログラム、システム等であれば、特に限定されるものではない。例えば、TVに代表される放送装置のプリ処理およびポスト処理、携帯電話、テレビ会議装置、監視装置における、画像の高画質化処理、DVD(Digital Versatile Disc)−R/RWやBD(Blu-ray Disc;登録商標)−R/RW、HDD、SD、ホログラフィックメモリなどの追記および書き換え可能な記録媒体を利用した録画再生装置、およびディジタルカメラやカムコーダといった撮像記録再生装置、オーサリングなどの記録編集装置、動画像の配信装置などにおける記録、再生時の高画質化処理に適用することができる。また、画像や動画像、音楽等の符号化および復号をする際の、プリ処理およびポスト処理や、符号化処理および復号処理における、局部復号後の信号や、参照信号、および予測信号を生成する際の信号の改善処理、復元処理に適用することができる。更に、画像や動画像、音楽等の蓄積装置、配信装置、受信装置および転送装置における、通信時のエラー耐性処理等にも適用することが可能である。
Claims (14)
- 所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出部と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出部と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定部と、
前記類似成分特定部が生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成部と、
前記位置合わせ合成部が生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制部と、
前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定部で行う新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御部と、
前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出部が分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成部とを
備え、
前記第1成分抽出部は、前記合成部が生成した再構成信号を新たな処理対象とするものであり、
前記統合制御部は、前記第1成分抽出部が分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら前記第1成分抽出部に抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする信号処理装置。 - 所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出部と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出部と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定部と、
前記類似成分特定部が生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成部と、
前記位置合わせ合成部が生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制部と、
前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定部で行う新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御部と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索部と、
処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索部と
を備え、
前記位置合わせ合成部は、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、
前記類似成分特定部は、前記第1の探索部が生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、
前記第2の探索部は、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、
前記位置合わせ合成部は、前記第2の探索部が特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理装置。 - 前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出部が分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成部を
備え、
前記第1成分抽出部は、前記合成部が生成した再構成信号を新たな処理対象とするものであり、
前記統合制御部は、前記第1成分抽出部が分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら前記第1成分抽出部に抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記第2の探索部は、前記位置合わせ合成部が生成した再構成後の抽出成分情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を特定することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。
- 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域を、テンプレートとして探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。
- 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域を含まず、現在処理対象となっている領域に隣接、もしくは所定の領域だけ離れた領域を、テンプレートとして探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。
- 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を、探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。
- 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を求め、処理対象側の領域と、周辺領域との間で、求めた特徴量の変化量を更に求めた上で、探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。
- 前記統合制御部は、前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつを、請求項6から9のいずれかに記載の探索部と切り替えながら探索に利用するように制御することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。
- 前記位置合わせ合成部は、抽出成分情報の再構成処理を繰り返す際に、探索により特定した位置情報を順次更新しながら予測位置情報として保持し、
前記統合制御部は、再構成信号の再構成処理を繰り返す際に、前記位置合わせ合成部が保持する予測位置情報を基点として利用し、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の信号処理装置。 - 所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出ステップと、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出ステップと、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定ステップと、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成ステップと、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制ステップと、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定ステップにおける新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御ステップと、
前記帯域抑制ステップにて生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出ステップにて分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成ステップと
を有し、
前記第1成分抽出ステップは、前記合成ステップにて生成した再構成信号を新たな処理対象とし、
前記統合制御ステップは、前記第1成分抽出ステップにて分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする
ことを特徴とする信号処理方法。 - 所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出ステップと、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出ステップと、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定ステップと、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成ステップと、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制ステップと、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定ステップにおける新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御ステップと、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索ステップと、
処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップにて特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索ステップと
を有し、
前記位置合わせ合成ステップは、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、
前記類似成分特定ステップは、前記第1の探索ステップが生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、
前記第2の探索ステップは、処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップが特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、
前記位置合わせ合成ステップは、前記第2の探索ステップが特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理方法。 - 所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出機能と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出機能と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定機能と、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成機能と、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制機能と、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定機能の新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御機能と、
前記帯域抑制機能が生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出機能が分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成機能と
をコンピュータに実現させ、
前記第1成分抽出機能は、前記合成機能が生成した再構成信号を新たな処理対象とするものであり、
前記統合制御機能は、前記第1成分抽出機能が分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら前記第1成分抽出機能に抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする信号処理プログラム。 - 所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出機能と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出機能と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定機能と、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成機能と、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制機能と、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定機能の新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御機能と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索機能と、
処理対象となる信号において前記類似成分特定機能が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索機能と
をコンピュータに実現させ、
前記位置合わせ合成機能は、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、
前記類似成分特定機能は、前記第1の探索機能が生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、
前記第2の探索機能は、処理対象となる信号において前記類似成分特定機能が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、
前記位置合わせ合成機能は、前記第2の探索機能が特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理プログラム。
Priority Applications (1)
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