TWI387951B - 交錯反轉掃描式顯示方法及其裝置 - Google Patents

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Description

交錯反轉掃描式顯示方法及其裝置
本發明是有關於一種顯示方法及其裝置，且特別是有關於一種交錯反轉掃描式顯示方法及其裝置。
近年來，由於光電技術與半導體製造技術成熟化，帶動平面顯示器(Flat Panel Display)之蓬勃發展。其中液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱LCD)利用其低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等優點，逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器，而成為顯示器產品之主流。
液晶顯示器主要藉由一液晶面板(Liquid Crystal Panel)及一背光模組(Black Light Module，簡稱B/L)所構成。由於液晶面板中所注入之液晶本身不發光，因此必需透過背光模組所提供之面光源來點亮液晶面板，以使液晶顯示器達到顯示的效果。
在色彩顯示混色上，分為時間性混色與空間性混色兩類。在顯示器的色彩顯示混色上，目前常見之顯示器多為空間性並置加法混色。以薄膜電晶體液晶顯示器(Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display，簡稱TFT-LCD)為例，每一顯示畫素均由彩色濾光片(Color Filter)上分佈之紅綠藍(Red Green Blue，簡稱RGB)三個子畫素構成，在子畫素小於人眼可分辨的視角範圍下，於人類視覺感知中即能見到混色效果。
TFT-LCD之空間性混色若以時間性混色取代，則無需 使用彩色濾光片來構成混色效果，而直接以不同顏色之背光源搭配相對資料顯示，即能達成時間性之混色效果，亦即能增加模組透過率及節省整體模組製造成本。
圖1繪示為傳統場循序顯示器(Field Sequential Display，簡稱FSD)驅動電路架構圖，請參考圖1。場循序顯示控制器(Field Sequential Display Controller，簡稱FSD Controller)103用以將視訊源(Video Source)101系統端之空間性並列RGB視訊資料(Video Data)轉換成時間性串列之R→G→B視訊資料輸出。由於視訊資料龐大，轉換過程需要利用圖框儲存記憶體(Frame Memory)107，場循序顯示控制器103並同步控制背光模組105，使其搭配所顯示之不同原色資料時，點亮相對應之光源，使面板模組109呈現視訊影像。
圖2繪示為傳統FSD驅動波形圖，請參考圖2。為了避免RGB在其資料掃描寫入時造成錯誤混色情況，背光模組105需搭配資料掃描作開啟或關閉之動作。資料寫入時背光模組105之光源關閉，資料寫入完畢後再打開背光模組105之光源，如此可達成RGB之時間性混色且避免錯誤之混色情形發生。
圖3繪示為傳統FSD穿透亮度響應圖，請參考圖3。因色序法已把液晶之響應時間縮短，因此定址資料之先後順序會較傳統之液晶顯示器更為敏感。由圖3可發現最初寫入的資料(前面幾條掃描線)至背光模組105之光源打開的時間比較長，亦即液晶可反應的時間比較長，背光模 組105之光源打開時其穿透亮度響應可達所設定值；而最後寫入的資料(後面幾條掃描線)至背光模組105之光源打開的時間比較短，使得液晶穿透亮度響應沒有足夠時間達到所設定值，因此整個畫面色調將會產生上下區域不均的現象。在傳統技術中，例如日本專利第特開2001-318363號，有關色序法之專利並無對此問題作對策。
圖4繪示為傳統倍頻之FSD穿透亮度響應圖，圖4說明為了解決上述上下區域色調不均的現象，目前的作法有二種，第一種為增加其驅動頻率至傳統的二倍，使其各像素可反應的時間一致。但是由於其驅動頻率需增加至二倍，隨之而來的是硬體性能需求的提升，因此也就造成硬體成本的增加。
圖5A及圖5B繪示為傳統反轉掃描方式圖，圖6A及圖6B分別繪示為圖5A與圖5B之傳統反轉掃描方式之穿透率響應圖，請同時參考圖5A、圖5B、圖6A及圖6B。其將掃描順序以反轉的方式實現，因此每一顏色畫面之穿透率亮度響應不足之區域不會集中在下半區域，而是交互分配至上下區域，如此在連續顯示畫面下，可以平衡上下區域色不均之現象。但這卻導致了另一個嚴重的問題，若上下區域的亮暗差過大，由於空間上未有均衡效果，故容易產生大範圍閃爍(Flicker)現象。
由上述可以明顯地看出習知技術中有上下區域色調不均的問題，若以增加操作頻率來改善，則硬體成本增加；若以反轉掃描方式來改善，則導致更嚴重的畫面閃爍問題 產生。
有鑒於此，面板的相關製造商莫不急於尋求適當的解決方式，以克服上述的問題。
本發明的目的就是在提供一種交錯反轉掃描式顯示方法，用以平衡上下區域色不均現象，並能有效降低畫面閃爍現象的產生。
本發明的另一目的是提供一種交錯反轉掃描式顯示方法，不但可以平衡上下區域色不均現象，不需增加操作頻率，也不用增加額外成本，並可減少畫面閃爍的現象，亦能降低色彩***。
本發明的再一目的是提供一種交錯反轉掃描式顯示裝置，用以平衡上下區域色不均現象、並能有效降低畫面閃爍現象的產生。
為達上述或其他目的，本發明提出一種交錯反轉掃描式顯示方法，此交錯反轉掃描式顯示方法步驟包括：於第一畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描奇數掃描線與偶數掃描線，其中奇數掃描線之掃描順序是由第一畫面上方至第一畫面下方，偶數掃描線之掃描順序是由第一畫面下方至第一畫面上方。
依照本發明的較佳實施例所述交錯反轉掃描式顯示方法，上述之交錯反轉掃描式顯示方法更包括，於第二畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描奇數掃描線與偶數掃描線，其中奇數掃描線之掃描順序是由第二畫面 下方至第二畫面上方，偶數掃描線之掃描順序是由第二畫面上方至第二畫面下方。
為達上述或其他目的，本發明進一步提出一種交錯反轉掃描式顯示方法，交錯反轉掃描式顯示方法步驟包括：於第一畫面掃描期間，以奇數、偶數之順序掃描奇數掃描線與偶數掃描線，其中奇數掃描線之掃描順序是由第一畫面上方至第一畫面下方，偶數掃描線之掃描順序是由第一畫面下方至第一畫面上方。
依照本發明的較佳實施例所述交錯反轉掃描式顯示方法，上述之交錯反轉掃描式顯示方法更包括，於第二畫面掃描期間，以奇數、偶數之順序掃描奇數掃描線與偶數掃描線，其中奇數掃描線之掃描順序是由第二畫面下方至第二畫面上方，偶數掃描線之掃描順序是由第二畫面上方至第二畫面下方。
為達上述或其他目的，本發明提出一種的交錯反轉掃描式顯示裝置，包括時序控制單元與面板模組。其中時序控制單元用於接收視訊源，配合視訊源輸出第一控制訊號與第二控制訊號。面板模組耦接於該時序控制單元，依據第一控制訊號與第二控制訊號分別驅動面板模組之多數奇數掃描線與多數偶數掃描線，以顯示多個畫面。其中於第一畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描奇數掃描線與偶數掃描線，奇數掃描線之掃描順序是由第一畫面上方至第一畫面下方，該些偶數掃描線之掃描順序是由該第一畫面下方至該第一畫面上方。
依照本發明的較佳實施例所述交錯反轉掃描式顯示裝置更包括於第二畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描奇數掃描線與偶數掃描線，其中奇數掃描線之掃描順序是由第二畫面下方至第二畫面上方，偶數掃描線之掃描順序是由第二畫面上方至第二畫面下方。
本發明將掃描方式以交錯反轉掃描式實現，則每一顏色畫面之穿透亮度響應不足之區域，不論在時間以及空間上皆不會集中在下半區域，而是交互分配至上下區域。如此在連續顯示畫面下，不但可以平衡上下區域色不均現象，不需增加操作頻率，也不用增加額外成本，可減少畫面閃爍的現象，並能夠降低色彩***。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖7A是依照本發明較佳實施例所繪示之反轉掃描式顯示裝置系統架構圖，請參考圖7A。其包括視訊源710、場循序顯示控制器720、圖框儲存記憶體730、背光模組740與面板模組750。其中視訊源710，提供視訊資料。而場循序顯示控制器720，更包括了資料流變換單元(Data Stream Change Unit)722、記憶體控制單元(Memory Control Unit)724、時序控制單元(Time Control Unit)726以及輸出入緩衝器728(I/O Buffer)。
場循序顯示控制器720之子單元資料流變換單元722 負責將視訊源710之空間性並列RGB訊號源轉換成時間性串列之R→G→B訊號輸出。視訊資料往往相當龐大，因此需要圖框儲存記憶體730，以便於儲存資料供場循序顯示控制器720進行運算。場循序顯示控制器720之子單元記憶體控制單元724負責發出記憶體控制訊號，進行記憶體存取之控制。時序控制單元726則負責控制背光模組740，使其搭配所顯示之不同原色資料，亮相對應之光源。場循序顯示控制器720亦負責產生面板模組750所需之源極驅動單元(Source Integrated Circuit，簡稱Source IC)752之控制訊號與閘極驅動單元(Gate Integrated Circuit，簡稱Gate IC)754之控制訊號。而源極驅動單元752、閘極驅動單元754之方向控制訊號則以雙向接續方式實現。驅動電路之方向設定亦由場循序顯示控制器720控制。畫素陣列(Pixel Array)756中之掃描線之掃描順序，則由源極驅動單元752與閘極驅動單元754接受時序控制單元726與資料流變換單元722相互搭配發出的控制訊號，以決定畫素陣列756中掃描線之掃描順序，以此達成交錯反轉式掃描方式。隨後會在針對此處作更詳細之說明。
於另一實施例中，本領域具有通常知識者也可依其需求改變面板模組750之實施方式，例如圖7B是依照本發明較佳實施例所繪示之另一面板模組架構圖，請同時參照圖7A與圖7B。將原先圖7A中之源極驅動單元752分成圖7B之奇源極驅動單元761與偶源極驅動單元762。並將圖7A中之閘極驅動單元754分成圖7B之奇閘極驅動單元 771與偶閘極驅動單元772。換言之，亦即圖7B以奇源極驅動單元761與奇閘極驅動單元771控制畫素陣列756之奇數掃描線，並以偶源極驅動單元762與偶閘極驅動單元772控制畫素陣列756之偶數掃描線。如此一來對於控制畫素陣列756之奇數掃描線與偶數掃描線則顯得更加地容易。
承上述實施例，隨著消費者的需求，畫素陣列756之尺寸愈作愈大。為了便於控制，本領域具有通常知識者也可依其需求，對畫素陣列756作分區控制，例如圖7C是依照本發明較佳實施例所繪示之再一面板模組架構圖，請參照圖7C。奇源極驅動單元761包括了奇源極驅動電路763~764，偶源極驅動單元762包括了偶源極驅動電路765~766，其用以控制不同區塊之畫素陣列756。奇閘極驅動單元771包括了奇閘極驅動電路773~774，偶閘極驅動單元772包括了偶閘極驅動電路775~776，其用以控制不同區塊之畫素陣列756。如此則可減輕使用單一源極與閘極驅動電路之負荷量。
圖8A是依照本發明較佳實施例所繪示的一交錯反轉掃描方式圖。圖9A是依照本發明較佳實施例圖8A所繪示的交錯反轉掃描方式之穿透率響應圖。圖10是依照本發明較佳實施例所繪示的反轉掃描方式之掃描線示意圖。請先參照圖8A、圖9A與圖10。於本實施例中，畫素陣列757之掃描線以10條為例，但熟知此技藝之人應當知道，本發明之精神不受限於此數目。首先在第一畫面(紅色)掃描 期間，源極驅動單元753與閘極驅動單元755互相搭配掃描畫素陣列757中之掃描線。以奇數、偶數之交錯順序交替掃描奇數掃描線與偶數掃描線。其中奇數掃描線之掃描順序是由此畫面上方掃描至畫面下方，偶數掃描線之掃描順序是由此畫面下方掃描至畫面上方。換言之，其掃描順序為掃描線1(奇)→掃描線10(偶)→掃描線3(奇)→掃描線8(偶)→掃描線5(奇)→掃描線6(偶)→掃描線7(奇)→掃描線4(偶)→掃描線9(奇)→掃描線2(偶)。由於掃描順序在前的掃描線液晶可反應的時間比較長，背光模組741打開時其穿透亮度響應可達到所設定值；而掃描順序在後的資料至背光模組741打開的時間比較短，使得液晶的穿透亮度響應沒有足夠的時間達到所設定值。於是利用交錯掃描的方式使掃描順序在前的掃描線附近搭配掃描順序在後的掃描線，如此一亮一暗的掃描線就可避免上下畫面色調不均的問題。
接著在第二畫面(紅色)則反轉掃描，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描奇數掃描線與偶數掃描線。其中奇數掃描線之掃描的順序改成由下而上，偶數掃描線之掃描的順序改成由上而下。換言之，其掃描順序為掃描線2(偶)→掃描線9(奇)→掃描線4(偶)→掃描線7(奇)→掃描線6(偶)→掃描線5(奇)→掃描線8(偶)→掃描線3(奇)→掃描線10(偶)→掃描線1(奇)。原先在前一畫面，掃描順序在後的掃描線，在此畫面則變成掃描順序在前。也就是說前一個畫面穿透亮度響應沒有足夠時間達 到所設定值之掃描線，在此畫面穿透亮度則有足夠的時間達到所設定值。如此作法的用意就是要避免某些特定的掃描線亮度不足的情況，作掃描順序反轉掃描就可以讓亮度混合得比習知技術更加均勻。
以此類推第三畫面(綠色)則又反轉掃描，順序與第一畫面相同。第四畫面(綠色)則再一次反轉掃描，順序與第二畫面相同。而第五畫面(藍色)與第六畫面(藍色)也同樣作反轉掃描。而當畫面之間切換的時間很短時，人眼不會察覺到三原色的顯示時間稍有不同，如此便可達成混色，使每個畫素顯示出所需的各種顏色來。值得注意的是利用交錯反轉掃描式再搭配色序法混色，不但不需要使用彩色濾光片來達成混色，更解決了以往上下畫面色調不均的問題，也解決了大範圍閃爍現象。
具有本領域通常知識者也可依其需求，將上述實施例之掃描方式更改為同時對奇數與偶數的掃描線作掃描，例如將第一畫面(紅色)掃描順序更改為掃描線1(奇)與掃描線10(偶)→掃描線3(奇)與掃描線8(偶)→掃描線5(奇)與掃描線6(偶)→掃描線7(奇)與掃描線4(偶)→掃描線9(奇)與掃描線2(偶)。第二畫面(紅色)掃描順序更改為掃描線2(偶)與掃描線9(奇)→掃描線4(偶)與掃描線7(奇)→掃描線6(偶)與掃描線5(奇)→掃描線8(偶)與掃描線3(奇)→掃描線10(偶)與掃描線1(奇)。以此類推皆下來之畫面，在此不以贅述。
本技術領域具有通常知識者也可視其需求，而依據本發明之精神與前述諸實施例之教示改變實施方式。例如，圖8B是依照本發明較佳實施例所繪示的另一交錯反轉掃描方式圖，圖9B是依照本發明較佳實施例圖8B所繪示的交錯反轉掃描方式之穿透率響應圖，請參照圖8B、圖9B與圖10。其掃描方式與上述實施例相同類似，在此不再贅述。僅對於畫面顏色順序作變動。也就是說使發光二極體背光模組741亮的顏色順序不同，使第一畫面(紅)之掃描順序為掃描線1(奇)→掃描線10(偶)→掃描線3(奇)→掃描線8(偶)→掃描線5(奇)→掃描線6(偶)→掃描線7(奇)→掃描線4(偶)→掃描線9(奇)→掃描線2(偶)。
承上述實施例，其第二畫面(綠)之掃描順序則反轉掃描，掃描順序為掃描線2(偶)→掃描線9(奇)→掃描線4(偶)→掃描線7(奇)→掃描線6(偶)→掃描線5(奇)→掃描線8(偶)→掃描線3(奇)→掃描線10(偶)→掃描線1(奇)。第三畫面(藍)之掃描順序則再次反轉掃描，掃描順序為掃描線1(奇)→掃描線10(偶)→掃描線3(奇)→掃描線8(偶)→掃描線5(奇)→掃描線6(偶)→掃描線7(奇)→掃描線4(偶)→掃描線9(奇)→掃描線2(偶)。以此類推後面畫面之掃描順序與顏色，在此則不再贅述。如此則可達成混色效果並同時能夠解決以往上下畫面色調不均的問題以及大範圍閃爍現象。
具有本領域通常知識者也可依其需求，將上述實施例之掃描方式更改為以兩個驅動單元同時分別對奇數與偶數的掃描線作掃描，例如將第一畫面(紅色)掃描順序更改為掃描線1(奇)與掃描線10(偶)→掃描線3(奇)與掃描線8(偶)→掃描線5(奇)與掃描線6(偶)→掃描線7(奇)與掃描線4(偶)→掃描線9(奇)與掃描線2(偶)。第二畫面(綠)之掃描順序則反轉掃描，掃描順序為掃描線2(偶)與掃描線9(奇)→掃描線4(偶)與掃描線7(奇)→掃描線6(偶)與掃描線5(奇)→掃描線8(偶)與掃描線3(奇)→掃描線10(偶)與掃描線1(奇)。
承上述，第三畫面(藍)之掃描順序則再次反轉掃描，掃描順序為掃描線1(奇)與掃描線10(偶)→掃描線3(奇)與掃描線8(偶)→掃描線5(奇)與掃描線6(偶)→掃描線7(奇)與掃描線4(偶)→掃描線9(奇)與掃描線2(偶)。以此類推皆下來之畫面，在此不以贅述。如此不但可達成混色效果、解決以往上下畫面色調不均的問題以及大範圍閃爍現象，更可加快畫面之掃描速度。
綜上所述，本發明將掃描方式以交錯反轉掃描式實現，則每一顏色畫面之穿透亮度響應不足之區域，不論在時間以及空間上皆不會集中在下半區域，而是交互分配至上下區域。如此在連續顯示畫面下，不但可以平衡上下區域色不均現象，減少閃爍的現象，降低色彩***(Color Breakup)，更不需增加操作頻率，也不用增加額外成本。
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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。
101、710‧‧‧視訊源
103、720‧‧‧場循序顯示控制器
105、740、741‧‧‧背光模組
107、730‧‧‧圖框儲存記憶體
109、750‧‧‧面板模組
722‧‧‧資料流變換單元
724‧‧‧記憶體控制單元
726‧‧‧時序控制單元
728‧‧‧輸出入緩衝器
752、753‧‧‧源極驅動單元
754、755‧‧‧閘極驅動單元
756、757‧‧‧畫素陣列
761‧‧‧奇源極驅動單元
762‧‧‧偶源極驅動單元
771‧‧‧奇閘極驅動單元
772‧‧‧偶閘極驅動單元
763~764‧‧‧奇源極驅動電路
765~766‧‧‧偶源極驅動電路
773~774‧‧‧奇閘極驅動電路
775~776‧‧‧偶閘極驅動電路
圖1繪示為傳統場循序顯示器驅動電路架構圖。
圖2繪示為傳統FSD驅動波形圖。
圖3繪示為傳統FSD穿透亮度響應圖。
圖4繪示為傳統倍頻之FSD穿透亮度響應圖。
圖5A繪示為一傳統反轉掃描方式圖。
圖5B繪示為另一傳統反轉掃描方式圖。
圖6A繪示為圖5A之傳統反轉掃描方式之穿透率響應圖。
圖6B繪示為圖5B之傳統反轉掃描方式之穿透率響應圖。
圖7A是依照本發明較佳實施例所繪示的反轉掃描式顯示裝置系統架構圖。
圖7B是依照本發明較佳實施例所繪示之另一面板模組架構圖。
圖7C是依照本發明較佳實施例所繪示之再一面板模組架構圖。
圖8A是依照本發明較佳實施例所繪示的一交錯反轉掃描方式圖。
圖8B是依照本發明較佳實施例所繪示的另一交錯反 轉掃描方式圖。
圖9A是依照本發明較佳實施例圖8A所繪示的交錯反轉掃描方式之穿透率響應圖。
圖9B是依照本發明較佳實施例圖8B所繪示的交錯反轉掃描方式之穿透率響應圖。
圖10是依照本發明較佳實施例所繪示的反轉掃描方式之掃描線示意圖。
710‧‧‧視訊源
720‧‧‧場循序顯示控制器
722‧‧‧資料流變換單元
724‧‧‧記憶體控制單元
726‧‧‧時序控制單元
728‧‧‧輸出入緩衝器
730‧‧‧圖框儲存記憶體
740‧‧‧背光模組
750‧‧‧面板模組
752‧‧‧源極驅動單元
754‧‧‧閘極驅動單元
756‧‧‧畫素陣列

Claims (7)

  1. 一種交錯反轉掃描式顯示方法，該交錯反轉掃描式顯示方法步驟包括：於一第一畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描多數奇數掃描線與多數偶數掃描線；其中該些奇數掃描線之掃描順序是由該第一畫面上方至該第一畫面下方，該些偶數掃描線之掃描順序是由該第一畫面下方至該第一畫面上方。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之交錯反轉掃描式顯示方法，其步驟更包括：於一第二畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描該些奇數掃描線與該些偶數掃描線；其中該些奇數掃描線之掃描順序是由該第二畫面下方至該第二畫面上方，該些偶數掃描線之掃描順序是由該第二畫面上方至該第二畫面下方。
  3. 一種交錯反轉掃描式顯示方法，該交錯反轉掃描式顯示方法步驟包括：於一第一畫面掃描期間，以奇數、偶數之順序掃描多數奇數掃描線與多數偶數掃描線；其中該些奇數掃描線之掃描順序是由該第一畫面上方至該第一畫面下方，該些偶數掃描線之掃描順序是由該第一畫面下方至該第一畫面上方。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之交錯反轉掃描式顯示方法，其步驟更包括：於一第二畫面掃描期間，以奇數、偶數之順序掃描該 些奇數掃描線與該些偶數掃描線；其中該些奇數掃描線之掃描順序是由該第二畫面下方至該第二畫面上方，該些偶數掃描線之掃描順序是由該第二畫面上方至該第二畫面下方。
  5. 一種交錯反轉掃描式顯示裝置，包括：一時序控制單元，用於接收一視訊源，配合該視訊源輸出一第一控制訊號與一第二控制訊號；以及一面板模組，耦接於該時序控制單元，依據該第一控制訊號與該第二控制訊號分別驅動該面板模組之多數奇數掃描線與多數偶數掃描線，以顯示多個畫面；其中於該些畫面之一第一畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描該些奇數掃描線與該些偶數掃描線，該些奇數掃描線之掃描順序是由該第一畫面上方至該第一畫面下方，該些偶數掃描線之掃描順序是由該第一畫面下方至該第一畫面上方。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之交錯反轉掃描式顯示裝置，更包括：於該些畫面之一第二畫面掃描期間，以奇數、偶數之交錯順序交替掃描該些奇數掃描線與該些偶數掃描線，其中該些奇數掃描線之掃描順序是由該第二畫面下方至該第二畫面上方，該些偶數掃描線之掃描順序是由該第二畫面上方至該第二畫面下方。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之交錯反轉掃描式顯示裝置，更包括：該些畫面之該第一畫面掃描期間，該第一控制訊號與該第二控制訊號同時分別驅動該些奇數掃描線與該些偶數掃描線，使該些奇數掃描線與該些偶數掃描線同時進行掃描。
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