TWI599956B - 具有虛擬裝置視窗操作之傳輸裝置及使用其之傳輸系統 - Google Patents

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Description

具有虛擬裝置視窗操作之傳輸裝置及使用其之傳輸系統
本發明係有關於通訊技術，特別是有關於一種具有虛擬裝置視窗操作之跨平台傳輸裝置及其操作方法。
在資訊平台多元化發展趨勢下，電腦(包括桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦等)、電視、手機等三大使用者平台(platform)間壁壘分明的產品界線，在平台智能化(smartening)和媒體資訊串流化(streaming)趨勢下已漸次地模糊。然而，使用者會有在不同平台間進行資料交換和同步的需求，也因著不同的作業系統(諸如：iOS、Blackberry OS、Android、Windows)，衍生出各種跨平台的應用。
習知的傳輸裝置係用以連結兩個電子裝置，透過韌體與軟體的創新，得以使兩個電子裝置間進行視窗操作。然而習知的系統架構中，兩個電子裝置所連結或配屬的顯示器均需在開啟的情況下，方得以進行資料交換或更新；換句話說，使用者必須同時監看兩個顯示畫面，使得連接的兩個電子裝置間的距離受到限制，況且某些行動電子裝置(如手機、平板電腦等等)所配屬的顯示器尺寸通常較小，並不適合觀賞或編輯操作。
請參照第一圖，係顯示習知傳輸裝置連接兩個電子裝置A和電子裝置B的示意圖，習知傳輸裝置通常是以傳輸線形式實現。如第一圖所示，電子裝置A和B藉由傳輸線進行檔案分享的操作時，必須將兩個電子裝置A和B所屬的顯示器同時開啟，而使用者也必須同時監看兩個顯示器的畫面，在兩個顯示器畫面間進行如複製貼上(Copy-N-Paste)、拖放(Drag-N-Drop)等動作，而各電子裝置A和B上的應用程式執行結果，也只能在各自的顯示器畫面上呈現。
再請參照第二圖，係顯示兩電子裝置A和B間透過傳輸裝置(即傳輸線)進行遠端桌面(remote desktop)操作。即是在電子裝置A上執行一個應用程式，用來連續截取(capture)顯示卡影像記憶 體(frame buffer)內的桌面(desktop)靜態影像資料(snapshot)，經壓縮或其他用以降低資料量的機制，透過傳輸線傳送到電子裝置B，由該裝置B上的應用程式接收後，解壓縮再呈現在顯示器畫面。其缺點是某些程式(例如影像播放軟體等)的輸出結果是無法截取、抑或是倘若有資料散失情況發生時，會導致程式相容性的問題發生；再則若電子裝置所屬的顯示器為小尺寸規格時，例如手機或平板電腦等，其所截取的影像資料在另一電子裝置所屬的相對較大尺寸顯示器呈現時，會有畫質不佳的問題。
因此，本發明之一目的，在於提供一種傳輸裝置及其方法，可用以連結第一電子裝置與第二電子裝置，第一電子裝置能以虛擬裝置形式，顯現在第二電子裝置之顯示器畫面上，以單一視窗或全螢幕自動或手動呈現，而第二電子裝置能以所連結之人機介面裝置，進行包含但不限於瀏覽(browse)，編輯(edit)，點選(click)，複製貼上(copy-N-paste)，拖放(drag-N-drop)等，跨越第一與第二電子裝置間之視窗操作。再者，在第一電子裝置執行的結果，亦可呈現在該第二電子裝置之顯示器畫面，而第一及第二電子裝置亦不侷限於執行相同之作業系統(operating system)及視窗管理系統(window manager)。
透過本發明提供之傳輸裝置及方法，使用者得以在單一顯示器畫面上，直覺地操作本機電子裝置，並可以藉由傳輸裝置連結另一電子裝置，進行畫面瀏覽及資源共享，例如：影音觀賞、檔案複製、網路共享、人機介面或其他裝置之功能等。另外，本發明亦為點對點(peer to peer)架構，意即兩個電子裝置可在不同時間下互相操作對方。
基於上述目的，本發明可藉由提供一種傳輸裝置來完成。此傳輸裝置係耦接第一電子裝置和第二電子裝置。第一電子裝置具有複合驅動程式、第一應用程式、第一顯示畫面、以及虛擬顯示裝置等，而根據第一顯示畫面，第一複合驅動程式模擬出虛擬顯示裝置。第二電子裝置具有第二應用程式與第二顯示畫面。傳輸裝 置具有傳輸控制器與兩傳輸介面，兩傳輸介面係分別連接第一電子裝置與第二電子裝置。當第一應用程式將虛擬顯示裝置所對應的輸出資料，經由兩傳輸介面和傳輸控制器，傳遞至第二應用程式後，將對應於第一顯示畫面的虛擬顯示畫面呈現在第二顯示畫面上。
另外，本發明尚提供一種使用上述傳輸裝置的傳輸系統。此包傳輸系統包括：第一電子裝置，具有複合驅動程式、第一應用程式、第一顯示畫面、以及虛擬顯示裝置等；而根據第一顯示畫面，第一複合驅動程式模擬出虛擬顯示裝置；第二電子裝置，具有第二應用程式、第二顯示畫面；傳輸控制器，藉由二傳輸介面分別耦接第一電子裝置和第二電子裝置；其中，當第一應用程式將虛擬顯示裝置所對應的輸出資料，經由傳輸介面和傳輸控制器，傳遞至第二應用程式後，將對應於第一顯示畫面的虛擬顯示畫面呈現在第二顯示畫面上。
請參照第三圖所示為根據本發明之傳輸裝置一較佳實施例的方塊示意圖。根據本發明的傳輸裝置3包含一傳輸控制器30以及兩個傳輸介面31和32。傳輸介面31和32可以是熱插拔(hot-plug)和隨插即用(plug-N-play)的傳輸介面；較佳而言，傳輸介面31和32可以是通用串列匯流排(Universal Serial Bus)。如第三圖所示，傳輸裝置3係藉由傳輸介面31和32，分別連接第一電子裝置1和第二電子裝置2。
第一電子裝置1經由連接介面31連接傳輸裝置3，其內具有第一複合驅動程式10及第一應用程式11。第一複合驅動程式10在第一電子裝置1上模擬出第一虛擬顯示裝置12，並經由第一應用程式11控制將第一虛擬顯示裝置12的輸出資料，透過傳輸介面31傳遞至傳輸控制器30。
同樣地，第二電子裝置2經由連接介面32連接傳輸裝置3，其內具有第二複合驅動程式20及第二應用程式21。第二複合驅動程式20在第二電子裝置2上模擬出第二虛擬顯示裝置22，並 經由第二應用程式21控制將第二虛擬顯示裝置22的輸出資料，透過傳輸介面32傳遞至傳輸控制器30。
傳輸裝置3內部設置的傳輸控制器30，係根據第一應用程式11和第二應用程式21之間的傳輸協定(communication protocol)，選擇性地將第一應用程式11藉由傳輸介面31所傳來的輸出資料，經由傳輸介面32傳遞給第二應用程式21，並藉由第二應用程式21呈現在第二電子裝置2的顯示器畫面23上。同理，傳輸控制器30也可以根據第一應用程式11和第二應用程式21之間的傳輸協定(communication protocol)，選擇性地將第二應用程式21藉由傳輸介面32所傳來的輸出資料，經由傳輸介面31傳遞給第一應用程式11，並藉由第一應用程式11呈現在第一電子裝置1的顯示器畫面13上。
如第三圖所示，即第一電子裝置1的顯示畫面13，經由第一複合驅動程式10模擬出第一虛擬顯示裝置12，並經由第一應用程式11將第一虛擬顯示裝置12的輸出資料，透過傳輸介面31傳遞至傳輸控制器30。傳輸控制器30根據第一應用程式11和第二應用程式21之間的傳輸協定(communication protocol)，將第一應用程式11藉由傳輸介面31所傳來的輸出資料，經由傳輸介面32傳遞給第二應用程式21，並藉由第二應用程式21呈現在第二電子裝置2的顯示器畫面23上，在顯示畫面23上呈現出第一電子裝置1的顯示畫面，即為對應的顯示畫面213。對於使用者而言，即能在第二電子裝置2的顯示畫面23上，看到第一電子裝置1的顯示畫面13嵌入其中，換句話說，就是將第一電子裝置1在第二電子裝置2端予以虛擬化呈現。
再請參照第三圖，第一複合驅動程式10在第一電子裝置1上模擬出第一虛擬人機介面裝置14，並由第一應用程式11決定第一虛擬人機介面裝置14之輸入資料。而第二複合驅動程式20在第二電子裝置2上模擬出第二虛擬人機介面裝置24，並由第二應用程式21決定第二虛擬人機介面裝置24之輸入資料。
第一電子裝置1尚具有第一實體人機介面裝置15，並由第一 應用程式11選擇是否將第一實體人機介面裝置15的輸出資料，透過第一傳輸介面31傳遞給傳輸控制器30。同樣地，第二電子裝置2包含第二實體人機介面裝置25，並由第二應用程式21選擇是否將第二實體人機介面裝置25的輸出資料，透過第二傳輸介面32傳遞給傳輸控制器30。
傳輸控制器30根據第一應用程式11和第二應用程式21之間的傳輸協定(communication protocol)，選擇性地將第一應用程式11所傳來之輸出資料，透過第二傳輸介面32交給第二應用程式21，並由第二應用程式21轉傳給第二虛擬人機介面裝置24，以模擬第二電子裝置2上之人機介面操作；或將第二應用程式21所傳來之輸出資料，透過第一傳輸介面31交給第一應用程式11，並由第一應用程式11轉傳給第一虛擬人機介面裝置14，以模擬第一電子裝置1上之人機介面操作。
第一電子裝置1或第二電子裝置2可以是手機、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦或電視機等，其具有與傳輸裝置3相對應的熱插拔(Hot-Plug)和隨插即用(Plug-N-Play)傳輸介面連接埠，而第一實體人機介面裝置15及第二實體人機介面裝置25可以是鍵盤、滑鼠或觸控螢幕等。
較佳而言，虛擬顯示裝置12和22可以是虛擬VGA卡等。而顯示器畫面13、23的資料如何透過虛擬顯示裝置12、22及傳輸介面31、32等傳遞到另一電子裝置？即如下詳述：
再請參照第三圖所示，電子裝置1和電子裝置2均分別設置有實體顯示裝置19和29。通常，此實體顯示裝置19和29是由顯示卡實現。若以電子裝置1的顯示畫面13將傳遞至第二電子裝置2為例作說明，電子裝置1的作業系統會呼叫圖形函式庫(graphic library，諸如Direct3D、OpenGL等)，再透過實體顯示裝置19將顯示器畫面13呈現在局端(local)的顯示螢幕上。根據本發明，在顯示驅動程式(display driver)之上建構過濾驅動程式(filter driver)18，此過濾驅動程式18可以是由軟體方式實現，並由應用程式11啟動後，將作業系統原本呼叫圖形函式庫要傳遞給實體顯 示裝置19的命令予以攔截，而轉傳遞予虛擬顯示裝置12。然後，虛擬顯示裝置12將與畫面相關的輸出資料，經由傳輸介面31、傳輸控制器30、以及傳輸介面32等，傳遞給電子裝置2，由應用程式21接收後，在顯示畫面23上呈現出顯示器畫面213。
尤其需要注意上述顯示驅動程式(display driver)是原本存在於作業系統中，用以驅動實體顯示裝置。而過濾驅動程式(filter driver)是為了實現本發明而外加的，當然亦可含在複合驅動程式10及20之內。
實施例：
以下就以電子裝置2操控電子裝置1為例做一說明。
電子裝置1與2藉由傳輸裝置3連結後，電子裝置1已安裝複合驅動程式10，產生虛擬人機介面裝置14和虛擬顯示裝置12，並業已安裝應用程式11，其係以背景程式(background process)型式存在。同理，電子裝置2也已安裝應用程式21，同樣以背景程式型式存在，該電子裝置2配置有實體人機介面裝置25。
請參照第四圖，所示根據本發明傳輸裝置較佳實施例的控制方法流程圖。首先，在步驟40以具有熱插拔介面的傳輸裝置30分別連接電子裝置1和2。然後，進行步驟41，電子裝置1和2所對應的應用程式11和21，經由傳輸裝置3的傳輸控制器30建立既定的通訊協定(communication protocol)後，即進行步驟42，兩個應用程式11和21協議將電子裝置1的顯示畫面13傳遞至電子裝置2。接著，進行步驟43，由應用程式11啟動虛擬顯示裝置12，並將其輸出資料透過傳輸介面31、傳輸控制器30、以及傳輸介面32等，傳遞至應用程式21。舉例而言，可以手機透過本發明的傳輸裝置連線到PC/NB電腦後，手機的顯示畫面都會在PC/NB電腦的顯示器上呈現出來。
下一步即進行步驟44，由應用程式21將所接收到的資料在電子裝置2的顯示畫面23上，以對應的虛擬顯示畫面213視窗呈現出來。然後，進行步驟45，由使用者使用電子裝置2的實體人機介面25，操作包括虛擬顯示畫面213視窗的顯示畫面23。若有 對應於電子裝置1顯示畫面13的虛擬顯示畫面213被選定，即可進行步驟46，由應用程式21針對該視窗範圍內指標的人機介面資料進行截取；然後進行步驟47，由應用程式21選擇性地將此擷取資料經由傳輸介面32、傳輸控制器30、以及傳輸介面31等，傳遞至應用程式11，由應用程式11轉換為虛擬人機介面14的輸入資料。據此，就如同將實體人機介面25直接連接至第一電子裝置1般，藉由實體人機介面25即能對第一電子裝置1進行操作；假若第一電子裝置1是螢幕尺寸較小的手機或平板電腦，則藉由第二電子裝置2的實體人機介面25(諸如：滑鼠或鍵盤等)進行控制操作，增加使用的便利性。
以下再就幾項視窗的基本操作分述如下：
一、點擊或雙點擊(click or double-click)
請參照第五圖，所示為點擊操作的示意圖。此點擊操作即如按按壓滑鼠左鍵一次，而雙點擊操作為滑鼠左鍵兩次，兩者的運作方式類似，故一併說明。請注意本圖僅顯示電子裝置2一側，在虛擬裝置213視窗範圍內的實作方式如下：當指標27選定虛擬顯示畫面213的某一物件213A時，應用程式21即便會計算指標27相對於虛擬顯示畫面213視窗的座標值和點擊資料(例如滑鼠左鍵或右鍵點擊)，再將此等資料經由傳輸介面32、傳輸控制器30、以及傳輸介面31等，傳遞至應用程式11。而應用程式11即將上述資料送給虛擬人機介面14，模擬出選定物件13A，產生影像變化。
二、選單(Menu)
請參照第六和七圖，所示為選單操作的示意圖。此選單操作即為按壓滑鼠右鍵一次，其在虛擬顯示畫面213視窗範圍內的實作方式可區分為兩類：(一)、Menu-a：電子裝置1之視窗管理系統支援滑鼠右鍵選單(即如第六圖所示)；(二)、Menu-b：電子裝置1之視窗管理系統不支援滑鼠右鍵選單(即以第七圖表示)等，茲分述如下。
如第六圖所示，當指標27選定物件213A時，應用程式21會 計算指標27相對於虛擬顯示畫面213視窗的座標值、以及按壓滑鼠右鍵的資料，再將此等資料經由傳輸介面32、傳輸控制器30、以及傳輸介面31等，傳遞至應用程式11。而應用程式11將上述資料送給虛擬人機介面14，產生選單，並根據結果，在暫存區16紀錄物件及指令。
另，如第七圖所示，當指標27選定物件213A時，應用程式21計算指標27相對於虛擬顯示畫面213視窗的座標值，再將此等資料經由傳輸介面32、傳輸控制器30、以及傳輸介面31等，傳遞至應用程式11。而應用程式11將上述資料送給虛擬人機介面14，並在暫存區16紀錄物件。然後，應用程式21產生選單，並將指令傳給應用程式11，紀錄於暫存區16。
至於電子裝置1和2間的複製工作，可藉由比對暫存區16和26所記錄之物件(檔案、目錄、或其他資料)和指令(複製或貼上等)，即由應用程式11和21兩者協調完成。此暫存區16和26各自含有完成整個動作的部分資料，舉例而言，在第二電子裝置2顯示畫面23處點選第一電子裝置1的檔案，則暫存區26會有點選(double click)及座標的資料，暫存區16會有被點選的檔案名稱及路徑等資料，兩邊的應用程式會交換資料，以完成整個動作。
三、複製貼上(copy-N-paste)
此視窗操作可拆解為：(A)來源選定(滑鼠左鍵)；(B)複製(滑鼠右鍵+點擊[複製]選項)；(C)目標選定(滑鼠左鍵)；(D)、貼上(滑鼠右鍵+點擊[貼上]選項)；(E)、實際動作(action)等步驟，即如第八圖所示。
四、拖放(drag-N-drop)
該視窗操作可拆解為：(F)來源選定(滑鼠左鍵)；(G)拖曳(持續滑鼠左鍵，並移動滑鼠)；(H)目標選定(滑鼠移動到某物件，持續停頓某一段時間)；以及(I)釋放(滑鼠左鍵)等步驟。對應上述所描述的複製貼上操作，可以將步驟(F)對應於步驟(C)選定某物件，步驟(G)視為Menu-b及步驟(B)[複製]指令，在移動滑鼠過程中，描 繪某個圖像(icon)以代表選定的物件，而(H)可對應於步驟(C)選定某物件，步驟(I)視為Menu-b及步驟(D)[貼上]指令，馬上進行動作(action)，即如第九圖所示。
1、2‧‧‧電子裝置
10、20‧‧‧複合驅動程式
11、21‧‧‧應用程式
12、22‧‧‧虛擬顯示裝置
13、23‧‧‧顯示畫面
14、24‧‧‧虛擬人機介面裝置
15、25‧‧‧實體人機介面裝置
16、26‧‧‧暫存區
27‧‧‧指標
213‧‧‧對應於顯示畫面13的虛擬顯示畫面
213A‧‧‧物件
3‧‧‧傳輸裝置
30‧‧‧傳輸控制器
31、32‧‧‧傳輸介面
第一圖係顯示習知傳輸裝置連接兩個電子裝置A和電子裝置B的示意圖；第二圖係顯示兩電子裝置A和B間透過傳輸裝置進行遠端桌面操作的示意圖；請參照第三圖係顯示根據本發明之傳輸裝置一較佳實施例的方塊示意圖；第四圖係顯示根據本發明傳輸裝置一較佳實施例的控制方法流程圖；第五圖所示為點擊操作的示意圖第六圖所示為Menu-a選單操作的示意圖；第七圖所示為Menu-b選單操作的示意圖；第八圖所示為複製貼上操作的示意圖；以及第九圖所示為拖放操作的示意圖
1、2‧‧‧電子裝置
10、20‧‧‧複合驅動程式
11、21‧‧‧應用程式
12、22‧‧‧虛擬顯示裝置
13、23‧‧‧顯示畫面
14、24‧‧‧虛擬人機介面裝置
15、25‧‧‧實體人機介面裝置
16、26‧‧‧暫存區
27‧‧‧指標
213‧‧‧對應於顯示畫面13的虛擬顯示畫面
213A‧‧‧物件
3‧‧‧傳輸裝置
30‧‧‧傳輸控制器
31、32‧‧‧傳輸介面

Claims (8)

  1. 一種傳輸系統，包括：第一電子裝置，具有一第一複合驅動程式、第一應用程式、第一顯示畫面、以及一第一虛擬顯示裝置等；第二電子裝置，具有第二應用程式、第二顯示畫面；傳輸控制器，藉由二傳輸介面分別耦接該第一電子裝置和該第二電子裝置，該等傳輸介面均為通用串列匯流排(USB)；當該傳輸控制器與該第一電子裝置耦接後，該第一複合驅動程式會模擬出該第一虛擬顯示裝置；其中，當根據該第一顯示畫面，該第一應用程式將該第一虛擬顯示裝置所對應的輸出資料，經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第二應用程式後，將對應於該第一顯示畫面的虛擬顯示畫面呈現在該第二顯示畫面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸系統，其中該第一電子裝置尚包括一第一虛擬人機介面裝置，係當該傳輸控制器與該第一電子裝置耦接後，該第一複合驅動程式會模擬出該第一虛擬人機介面裝置，而該第二電子裝置尚包括一第一實體人機介面裝置；倘若有一使用者藉由該第一實體人機介面裝置進行一視窗操作時，該第二應用程式會將該視窗操作所對應的座標及動作資料，會經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第一應用程式後，轉換為該第一虛擬人機介面裝置的輸入資料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸系統，其中，該第二電子裝置包括一第二複合驅動程式和一第二虛擬顯示裝置，係當該傳輸控制器與該第二電子裝置耦接後，該第二複合驅動程式模擬出該第二虛擬顯示裝置；其中當根據該第二顯示畫面，該第二應用程式將該第二虛擬顯示裝置所對應的輸出資料，經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第一應用程式後，將對 應於該第二顯示畫面的虛擬顯示畫面呈現在該第一顯示畫面上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之傳輸系統，其中該第一電子裝置尚包括一第二實體人機介面裝置，而該第二電子裝置尚包括一第二虛擬人機介面裝置，係當該傳輸控制器與該第二電子裝置耦接後，該第二複合驅動程式會模擬出該第二虛擬人機介面裝置；倘若有一使用者藉由該第二實體人機介面裝置進行一視窗操作時，該第一應用程式會將該視窗操作所對應的座標及動作資料，會經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第二應用程式後，轉換為該第二虛擬人機介面裝置的輸入資料。
  5. 一種傳輸裝置，耦接第一電子裝置和第二電子裝置；該第一電子裝置具有一第一複合驅動程式、第一應用程式、第一顯示畫面、以及一第一虛擬顯示裝置等；第二電子裝置具有第二應用程式與第二顯示畫面；該傳輸裝置包括：傳輸控制器；以及兩傳輸介面，分別連接第一電子裝置與第二電子裝置，該等傳輸介面均為通用串列匯流排(USB)；當該傳輸控制器與該第一電子裝置耦接後，該第一複合驅動程式才會模擬出該第一虛擬顯示裝置；其中，當根據該第一顯示畫面，該第一應用程式將該第一虛擬顯示裝置所對應的輸出資料，經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第二應用程式後，將對應於該第一顯示畫面的虛擬顯示畫面呈現在該第二顯示畫面上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之傳輸裝置，其中該第一電子裝置尚包括一第一虛擬人機介面裝置，係當該傳輸控制器與該第一電子裝置耦接後，該第一複合驅動程式會模擬出該第一虛擬人機介面裝置，而該第二電子裝置尚包括一第一實體人機介面 裝置；倘若有一使用者藉由該第一實體人機介面裝置進行一視窗操作時，該第二應用程式會將該視窗操作所對應的座標及動作資料，會經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第一應用程式後，轉換為該第一虛擬人機介面裝置的輸入資料。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之傳輸裝置，其中，該第二電子裝置包括一第二複合驅動程式和一第二虛擬顯示裝置，係當該傳輸控制器與該第二電子裝置耦接後，該第二複合驅動程式模擬出該第二虛擬顯示裝置；其中當根據該第二顯示畫面，該第二應用程式將該第二虛擬顯示裝置所對應的輸出資料，經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第一應用程式後，將對應於該第二顯示畫面的虛擬顯示畫面呈現在該第一顯示畫面上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之傳輸裝置，其中該第一電子裝置尚包括一第二實體人機介面裝置，而該第二電子裝置尚包括一第二虛擬人機介面裝置，係當該傳輸控制器與該第二電子裝置耦接後，該第二複合驅動程式會模擬出該第二虛擬人機介面裝置；倘若有一使用者藉由該第二實體人機介面裝置進行一視窗操作時，該第一應用程式會將該視窗操作所對應的座標及動作資料，會經由該等傳輸介面和該傳輸控制器，傳遞至該第二應用程式後，轉換為該第二虛擬人機介面裝置的輸入資料。
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