TW556183B - Rewritable data storage medium - Google Patents

Description

556183 A7 B7 五、 發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明係關於可複窝資料儲存媒體，其具有包含具有軌 跡的一循跡結構的一可複窝記錄層，該層包含一資料記錄 區域，且一可消除識別記號係存在於一識別記號區域，而 不疋在该資料1己錄區域，且其延伸於該資料記錄區域中該 循跡結構的數個軌跡的徑向寬度上。 該可複窝資料儲存媒體係得知於日本專利申請jp_ 09073666_A號。該已知的媒體爲一光學記錄媒體。其窝入 光學式地可碩取圖案到該記錄層的該資料記錄區域之外。 該圖案可以肉眼或機器來讀取，其可做爲一識別記號。 可複寫k料儲存，尤其是在光學記錄媒體中的可複窝記 錄，目前已發現到相當多地應用在大量資料的高密度儲存 。在孩光學記錄媒體中，該資訊係透過一輻射光束，例如 一聚焦的雷射光束，與該光學記錄媒體的互動來取得。一 種目前使用的光學儲存媒體形式具有能力來在其製造之後 將資訊記錄在該媒體上。此外，其可在稍後將該儲存的資 訊消除或修正。此種光學儲存媒體，在碟片的具體實施例 中，其通常稱之爲可消除或一可複寫光學儲存碟片。其範 例有CD_可複寫（RW)，DVD_RW，DVD+RW，dvd隨機存取記 憶體(RAM)，及數位視訊記錄（DVR)·紅及藍碟，其中紅及 藍代表該輻射光束的波長，例如記錄及讀取的雷射光束。 孩可複寫光學記錄碟片具有一記綠層，其可回應於具有 一相當高功率準位的輻射。該撞擊輻射即會改變該記綠層 的性貝。這些性質改變係透過一相當低功率準位的一撞擊 輻射光束的互動來光學式地偵測，而藉由該性質改變所編 ------------•—餐.1 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) J^T· •線.

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五、發明說明（2 碼^貝料可以回復。舉例而言，該反射㈣的強度或極性 改欠，可由一光二極體偵測到，並轉換成電子信號。該電 子信號接著即被轉換成_種格式，其可由_信號處理系統 根據習用方式來處理。 爲了提供對於儲存在一儲存媒體上的資料的複製保護安 全性，其有需要一種技術來提供具有一識別記號的光學儲 存媒體。此識別記號係應用到每片儲存媒體，如光碟片。 該識別記號例如可爲一條碼，其代表一序號。在記錄複製 保濩内容期間，該資料係以一鍵値來加密，其係依據此識 別記號。此可防止所謂的位元複製或繁殖（cloning)該碟片 。有些例子可對DVD-RAM及有可能DVD-RW的可記錄媒體 (CPRM)來做複製保護。在複製加密的内容時，其係存在於 資料記錄區域，該原始的識別記號並未複製到該目標媒體 。琢空的目標媒體具有另一個識別記號，其已經在製造時 置入其中。一播放器在讀取該複製的媒體時，並不能構成 正確的原始解密鍵値，因爲其必須根據該複製品的識別記 號’其並非屬於該複製内容的正確識別記號。爲了放置該 原始碟片的正確識別記號，一駭客首先必須消除空碟片的 識別記號，並接著寫入對應於該加密資料的一識別記號。 該識別記號的重要需求是其在製造過程中可用低成本來 應用到該可記錄/可複寫媒體。一糧可能是腐蝕性地寫入 一不可消除的識別記號，例如類似條碼型式的記號，其可 藉由在半徑22.3到23.5 mm處的所謂突波切除區域（Burst Cutting Area，BCA)中的一 YAG雷射來進行。這種雷射很少 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556183 A7 B7 五、發明說明（3 ) 用到，因爲在以這種雷射腐蚀性地寫入時，其成本及污染 的風險較高。另一種選擇是窄型突波切除區域（Narrow

Burst Cutting Area，NBCA)，其可適用於 CD-RW，DVD-RW， DVD+RW，DVD-RAM及DVR紅或藍。此NBCA係覆蓋了一相

當狹窄的區域，例如由半徑22.7到23.5 mm，其相較於BCA 中的非消除性識別記號，其爲窝入一可消除的識別記號。 一相位改變記錄層，其可用於這些媒體，可由氣相沉積或 濺鍍來應用。因此該沉積的記錄層爲非晶形，並呈現一低 反射性。爲了達到具有一高反射率的適當記錄層，此層的 資料記錄區域必須先被完全地結晶化，其通常稱之爲初始 化，其可發生在每個媒體的生產之最後階段。此係在稱之 爲初始器的一生產裝置中執行，其中一雷射光束掃描及加 熱該移動的記錄層到低於於其溶點溫度的溫度，但是在其 重新晶體化溫度之上，其可使該非晶形記錄層來晶體化。 此生產裝置可晶體化出一路徑，其具有該循跡結構的許多 軌跡的一徑向寬度。整體的資料記錄區域必須被晶體化， 其可在當旋轉該媒體時在徑向方向中移動該初始器光束來 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --線. 達到。但是’在該碟片的内部及外部區域中，例如在 DVD+RW的半徑23.5 mm之内，及半徑58 5 mm之外，該碟 片可使用初始器中的脈衝式雷射光束來被部份地晶體化。 所以减別记號，如條碼圖案，可以寫入在該資料記錄區 域（外。藉由啓始？g脈衝程序鎖定該碟片的旋轉，並以固 定的角速度（CAV)模式來旋轉該碟片，該識別記號即寫入 在咸碟片上。生產成本相當地小，因爲該識別記號係在初 * 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格 556183 A7 五、發明說明（4 始化期間被窝入，其僅加入了幾個百分比的時間到此製程 步驟。該識別記號爲可消除的，因爲其可使用該記綠層^ 相同或相反的特性改變來做爲資料記綠使用。 該碟片的疊層的光學品質及均勻性，在23 5 mm之内及 58.5 mm之外，其通常比在資料記錄區域中的要差。因此， 其較佳地是使用一低密度的圖案來使其具有可靠的偵測。 通常該初始化雷射光束爲長方形，其量側値在其切線方 向大約爲1微米，而徑向方向上爲iOO微米。寫入一識別記 號已經示範於DVD-RW及DVD+RW。因爲寫入一識別記號爲 已經需要的初始化步驟之一部份，其係爲一吸引人及經濟 的方法。 根據該曰本申請案，一識別記號係在初始化期間被寫入 ，如上所述，其爲一相位改變形式的可複寫光學記錄媒體。 在該申請案中所描述的已知媒體的缺點爲，一消費者光 碟記錄器可相當簡單地消除該識別記號。這種記錄器包含 一寫入雷射，其可用來消除，覆蓋，或改變該識別記號。 該識別記號係寫入到一區域中，其可由一消費者記錄器來 讀取。藉由改變控制該記錄器驅動器的韌體，並藉由定位 該雷射讀窝頭，該識別記號可由移動該讀寫頭到該識別記 號的準確位置來消除，而其它的識別記號可以寫入屬於一 來源碟片的合法複製内容。在這種方法中，一骇客可以略 過該識別記號的複製保護功能。 本發明的目的即在於提供一種在開頭段落中所描述的一 另料儲存媒體，其中利用一適於記錄的消費者裝置來消除 ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 - ;線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556183 A7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（5 ) —識別記號，複寫或由一資料儲在宜細r 貝竹僻存媒體的謂取皆被禁止。 此目的是藉由具有一第一循跡社構 疋、、.口構的貝枓1己錄區域來 到，然而該識別記號區域係大致兪 ^ 大致上與一循跡結構無關， 疋具有一第二循跡結構，其大 人丄4丨J Α涊罘一循跡結構 。由於在該識別記號區域中不在古兮楚 ^ 存在孩罘二循跡結構或是有 修正過，由一消費者記錄器要爽洁 胥求，肖除孩識別記號係被挚止 的，而該雷射頭的循跡，以及以如同在資料記錄區域 同的方式來持續地對數個軌跡進行_消除動作等， 不可能的。該識別記號通常在-徑向上具有—距離，= 應於資料記錄區域中該循跡結構的數百個軌跡。在:匕獻 中，"數個'，的字眼可代表了由幾個到幾百個的範圍。 在-較佳具體實施例中，該識別記號區域大致上盘 跡結構無關。該循跡結構，或任何其它用來在記綠期間" 引導"孩寫入頭，其係非常地淺，或甚至不存在。該 記綠區域的循跡結構可以部份地存在於該識別記號區域 ，例如結合該資料記錄區域，並在♦ 彺田像疋在杈向上向内移 動時會突然地停止。根據本發明， k 此馬非常鬲雅及簡單地 來構成該媒體的具體實施例一消費者記錄器通常不能夠 循跡在該識別記號區域，所以幾乎不可能有_致的窝 消除。因爲-消費者記錄器寫入點通常具有約爲❹地微 米的直位’其並不能夠在_單_碟片的旋轉中來消除該 別記號，例如其約爲徑向方向上的08_寬。該記綠器將 必須持續地進行數百次旋轉來消除，其係當在一炉向 上移動該雷射頭。在該記錄器中的雷射頭僅可以相對於該 .8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 ------------· --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線· 556183 A7 B7 五、發明說明（6 ) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 碟片來做大約爲圓形的旋轉，因爲該識別記號區域係大致 上與一循跡結構無關。由於在該碟片及該讀窝頭定位機構 中皆有誤差變化，該雷射點不能或幾乎不能完全且持續地 消除/複寫該識別記號。因爲在讀出該識別記號期間僅描 述的約略的圓形，該記號的寬度將必須分佈在整個可用的 空間，例如該識別記號區域的徑向方向中的〇 8 mm，藉以 對付這些誤差。在讀取該識別記號期間，在該識別記號區 域中不存在一循跡結構並不是問題，因爲該播放器可將其 讀取頭大略置於一預先定義的位置，其係在該識別記號區 域的中間，並旋轉該碟片一次，同時地讀取該反射性改變 ，或任何其它的可偵測特性。因爲該識別記號相較於使用 者資料而言具以較低的空間頻率，例如在單一旋轉中僅有 數百個位元，在由該讀出點所描述的曲線不同於一理想的 圓形形狀時，如偏心，即不會是問題。 在忒第二循跡結構的另一具體實施例中，其包含至少一 個螺旋狀槽的軌跡，其係被中斷於至少一個位置。當在該 4別记唬區域時，此螺旋被中斷，而該讀寫頭將"無法，，循 跡，故對於一識別記號的一致性消除或寫入則幾乎不可能 較佳地疋，違螺旋係在不同的位置被中斷，其可造成該 雷=頭經常地”無法，，循跡。這種修正的循跡結構可以藉由 相旧簡單地中斷雷射來達到，其可以相同的方式來應用到 循跡結構的製造。 在另具姐貫施例中，該第二循跡結構包含複數個同心 槽形狀的軌跡。當同心槽用來取代_螺旋時，，衾雷射光束

-------------— (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) · -線.

556183 五、發明說明（7 ) 在循跡時仍維持在-個同心槽。因爲該同心槽係自我封閉 ，該雷射頭的位置，其產生該雷射光束，在循跡時並不會 改變相對於該碟片的徑向方向。一消費者記錄器的驅動‘ 之寫入雷射光束，可消除或寫入該識別記號區域，其遵照 回到其自身的溝槽，非常類似於先.前45 的乙缔唱片的 一唱針的尖端。由於同心溝槽，該消費者碟片記錄器不能 夠消除該識別記號，例如分佈在至少數百個軌跡中。在一 個同心槽中消除一部份的識別記號是有可能的，但在相鄰 的同心槽上該識別記號的剩餘部份仍然是完整無損的。對 於一消費者而言，其特別地困難，或幾乎不可能來定位該 雷射光束在每個包含一識別記號的一部份的同心槽。當該 識別記號區域大致上與一循跡結構無關時，即由上述方式 來讀出該識別記號。但是，在讀出該識別記號時，其較佳 地是將該讀取頭放置在循跡模式。此結果在於該識別信號 的4住向可爲非常地小，例如僅有數十個軌跡。然後其即 假設此較窄的識別記號係在製造該碟片時寫入，而寫入該 識別記號的一特殊頭則後續地在數個同心槽中進行循跡。 此需要一特別的循跡伺服系統，其在一消費者記綠器中並 不存在。 其也可能有許多具有及沒有循跡結構的區域的組合。即 使具有軌跡的區域係與那些用於該資料記錄區域中相同的 轨跡，也可存在於該識別信號區域。特別是結合該資料記 錄區域的區域，其仍包含一些與那些用於該資料記錄區域 中相同的一些軌跡。其也有可能寫入該識別記號在該資料 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556183

1己綠區域之外的一可複寫資料儲存媒體的外徑，而其具有 所有在此文獻中説明的具體實施例的變化。 在？X具體實施例的改良中，至少該第二循跡結構的一個 軌跡係以位址資訊來調變。此位址資訊可以爲一編碼的徑 向位置號碼，一軌跡號碼或其它的參考信號。在一循跡結 構中编碼位址資訊的範例爲一相位或頻率調變軌跡搖擺， 及非常短的中斷的坑標題的溝槽。後者並不會造成該雷射 頭來無法循跡。這種位址資訊的優點在於一生產裝置的一 頡寫頭’並在根據本發明的生產該資料儲存媒體期間，該 識別記號的寫入可以執行在一良好定義的位置中。在一生 產裝置中特殊的硬體及軟體可以寫入一識別記號在一修正 的循跡結構’例如具有位址資訊的同心或中斷的螺旋槽。 額外的生產時間相較於媒體的整體生產時間是相當地少。 例如寫入一識別記號的20個軌跡在一典型的25 Hz的旋轉速 度下並不需要超過1秒的時間。其要強調的是，在該生產 裝置中的特殊硬體及軟體在一消費者記錄器中並不可見， 因此其不能夠消除或寫入一識別記號。 該記錄層通常包含一種材料，其能夠在一非晶形及一結 晶狀態之間改變，在該記錄層中的該記錄資訊係光學式地 可讀取。目前，此爲最廣泛應用的技術來用於可複寫的光 學記錄。 在一具體實施例中，該記錄層包含一磁性材料，其能夠 在一第一及第二磁極化狀態之間來改變。在該記錄層中的 該記綠的資訊係磁性地及/或光學地可讀取。讀出該磁性 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·- --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556183 A7

記錄層的該磁性狀態可由一磁性讀取頭來執 J，具係猜密 地浮動在該磁性記錄層之上。讀出該磁性記綠層的磁性狀 態也可在該磁性記綠層表面反射之後，藉由偵測一撞擊兩 射光束的線性極性化狀態的一小旋轉，來以光學方式進^一 。在旋轉中發生極性化的方向係根據該記錄層的局部的磁 場，例如磁性化狀態。此效應即爲熟知的Kerr旋轉。 本發明可應用到所有種類的可複寫媒體，其中該記錄層 的性質可以反向地來改變，而其中係使用一循跡結構來^ 引一讀取裝置，其可產生物理能量來記錄或讀取該性質改 變。在下述所提出的圖面説明係關於一可複寫光學記綠媒 體，其具有一非晶形及結晶狀態記錄層，但其並不是—個 限制。 根據本發明的該資料儲存媒體的具體實施例，其將參考 圖面來加以説明。其可注意到該圖面並非成比例的。舉例 而言，繪製的軌跡距離要比其一般的距離要大得多。 在圖式中： 圖1所示爲該資料儲存媒體的上視圖，其中一中心區域 20有放大圖示於圖3到5。 圖2所示爲在圖1中所示沿著線ιμπ的橫截面圖，其中該 資料儲存媒體代表了圖5的具體實施例。 圖3所示爲圖1中代表一第一具體實施例的該資料儲存媒 體的方形區域20的放大圖。 圖4所示爲圖1中代表一第二具體實施例的該資料儲存媒 體的方形區域20的放大圖。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. •線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556183 發明說明（1〇 ) 圖5所示爲圖1中代表-第三具體實施例的該資料儲存媒 體的方形區域20的放大圖。 竹锗存媒 --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 在圖1及2中，所示爲—可複寫的資料儲存媒體i，里且 有-可複寫1己綠層9 ’其提供有具備軌跡的_循8。 該記錄層9具有一資料却锫卩砝ς 一 貝枓°己紅域5，.及-可消除識別記號3 ，其係存紅-識別記號區域4中，@不是在該資料記錄 區域5中。孩識別記號3延伸於該資料記錄區域5中的該循 跡結紅的數百個軌跡的-徑向寬度上。該資料記錄區域5 具有m结構8·，然而該識別記號區域4大致上與 一循跡結構無關，或且右一 名/、百弟一循軏結構8”，其大致上不 同於該第一循跡結構8，。 該可複寫資料儲存媒⑴可以爲_光學資料儲存媒體， 其具有-可複寫記錄層9，Λ包含材料而能夠在一非晶形 與-結晶狀態之間改變。這些形式的儲存媒體具有一内周 -線. 邊2的中心孔。該記錄層9係存在於—圓圈之間，其以參考 編號10來標示，及該外周邊13。在區域5中，於^及^所標 示的圓圈之間第-循跡結構8•係、存在來使用於引導: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雷射讀寫頭’用以由該光學資料儲存媒體i的終端使用者 來寫入/消除在該資料記錄區域5中的資料。另一種可能性 是在生產媒體1資料的期間，例如授權的軟體，其係以該 媒體1 一起銷售給一終端使用者，其係記綠在區域5。區域 4，其係在標示爲10及11的圓圈之間，其包含一識別記號 ’其係在生產該資料儲存媒體丨的期間被寫入。該識別記 號3包含具有低及向的光學反射的區域，其可對應到該記 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556183 A7 --------------- 五、發明說明（11 ) 錄層9的個別非晶形及結晶狀態。該識別記號3也可存在於 半徑12及該碟片外周邊13之間的區域4，中，在此例中，對 於區域4所給定的循跡結構的説明，皆依此來應用。該識 別A號3 ’如一條碼，可代表一序號。在由製造商記錄複 製保護内容在區域5中，該資料係以一鍵値來加密，其係 依據此序號。資料僅可在當由該識別記號所代表的該序號 對應到該資料的鍵値時，才能被解窜。 在圖3中，該識別記號區域4大致上是與一循跡結構無關 。該識別記號區域4可仍包含一部份，例如結合該資料記 錄區域5，而爲該資料記錄區域的該第一循跡結構[的延 續。一識別記號3係存在於該識別記號區域4。在該識別記 號區域4的主要部份中不存在一循跡結構，其可防止一光 學兄錄器的雷射讀寫頭的循跡，並持續地消除該識別記號 在圖4中’該第二循跡結構f包含至少_個螺旋槽形狀 的軌跡6，其係至少在一個位置處被中斷。在此具體實施 例中，一螺旋槽係在數個位置上被中斷。在該中斷的區域 中不可能由該雷射讀寫頭來循跡，因此禁止了持續地消除 該識別記號3。 在圖5中，该第一循跡結構8 ”包含複數個同心槽形狀的 軌跡。該雷射讀寫頭在循跡時，仍鎖定在一個同心槽中。 在此同心槽正上方的識別記號3的部份可被消除，但在所 有其它同心槽之上的該識別記號3的主要部份及非溝槽區 域仍可維持完整無缺。 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------Γ--訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 556183 A7 -------__B7^____ 五、發明說明（12 ) 其須注意到，前述的具體實施例僅是用於説明而非限制 本發明，在本技藝中的那些專業人士將可在不背離所附申 請專利範園之下來設計許多其它的具體實施例。在該申請 專利範圍中，任何在括號之間所放置的參考符號將不構成 爲本發明的限制。該字眼"包含，，並不排除那些除了列在一 申請專利範園内的元件或步驟的存在。在一元件之前的該 丰眼 ，並不排除複數個這種元件的存在。唯一的事實 疋在彼此不同但相關的申請專利範圍中所引用的某些量測 値’並不代表這些量測値的組合並不能視需要而使用。 根據本發明，係提供-可消除的資料儲存媒體，其具有 可消除的4別记唬，其係存在於一識別記號區域而非該 資料記錄區域。該資料記錄區域具有一第一循跡結構，然 ^該識別記號區域係大致上與_循跡結構無關，或具有〆 第二循跡結構，係大致上不同於該第一循跡結構，藉此而 禁止由一消費者資料儲存記綠器消除該識別記號。 ------------·φ^ί — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) VV&J. •線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

Claims (1)

1. 06487號專利申請案 請專利範圍替換本(92年2月） 申請專利範圍 1 ·種可複寫資料儲存媒體（1)，其具有一可複窝記錄層 (9)，其提供有具有軌跡的一循跡結構⑷，該層⑼具 有一資料記錄區域（5)，及一可消除識別記號（3)，其係 存在於一識別記號區域（4)，而非該資料記錄區域（5)， 其係延伸於在該資料記錄區域（5)中的該循跡結構⑻的 數個轨跡的一徑向寬度上，其特徵在於該資料記錄區 域（5 )具有一第一循跡結構（8，），然而該識別記號區域 (4)係大致上與一循跡結構無關，或具有一第二循跡結 構（8”）’其係大致上不同於該第一循跡結構（8，）。 2 .如申請專利範圍第1項之可複寫資料儲存媒體（1)，其 特徵在於該第二循跡結構（8”）包含至少一個軌跡（6)，其 形狀為一螺旋槽狀，並在至少一個位置上被中斷。 3 ·如申請專利範圍第1項之可複窝資料儲存媒體（丨），其 特徵在於該第二循跡結構（8，，）包含複數個具有同心槽形 狀的軌跡（6)。 4 ·如申請專利範圍第2或3項之可複窝資料儲存媒體，其 特徵在於該第二循跡結構（8”）的至少一個軌跡⑹係由 位址資訊來調變。 _ 5 ·如申請專利範圍第1，2或3項之可複窝資料儲存媒體， 其特徵在於該記錄層（9)包含一磁性材料，其可在一第 一及一第二磁性狀態之間變化，而在該記錄層中記 錄的資訊為可讀取的，其係以選自磁性及光學性的方 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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   556183 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 式來進行。 6 .如申請專利範圍第4項之可複窝資料儲存媒體，其特徵 在於該記錄層（9)包含一磁性材料，其可在一第一及一 第二磁性狀態之間變化，而在該記錄層（9)中記錄的資 訊為可讀取的，其係以選自磁性及光學性的方式來進 行0

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