TWI602052B - 顯示器控制系統 - Google Patents

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TWI602052B
TWI602052B TW101114201A TW101114201A TWI602052B TW I602052 B TWI602052 B TW I602052B TW 101114201 A TW101114201 A TW 101114201A TW 101114201 A TW101114201 A TW 101114201A TW I602052 B TWI602052 B TW I602052B
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Description

顯示器控制系統
本發明係關於一種顯示器控制系統，尤指可根據顯示器影像畫面的影像訊號特徵對顯示器進行省電之顯示器控制系統。
目前顯示器產品已經相當普及，且因應使用者工作上或娛樂上的需求，顯示器的技術也不斷的在進步。液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)因具有較為輕薄的外型、低輻射污染等特性，再加上製作成本低廉，已逐漸取代傳統CRT顯示器，且被廣泛地應用在筆記型電腦或個人數位助理(PDA)等行動裝置。
由於顯示器已經成為日常生活中不可或缺電子產品，因此家家戶戶使用顯示器所累積的耗電量便相當可觀。由於落實節能減碳已是目前世界各國著手努力的目標，因此，一種能有效達到大幅省電效果的顯示器應是迫切需要的。然而，就現有技術而言，無論是傳統CRT顯示器或是液晶顯示器，尚無法有效地根據顯示的畫面類型，而大幅地對顯示器本身進行省電。雖然目前已有透過在顯示器內建定時關閉系統，以在使用者離開顯示器但忘記手動關閉顯示器的情況下達到省電效果的方法來對顯示器進行省電，但是此方法僅能就顯示器在無人使用時達到省電效果，而在使用者頻繁地使用顯示器的情況下便難以達到省電效果。因此，現有的顯示器產品因難 以在使用者使用顯示器的同時對顯示器進行省電，而面臨了省電上的瓶頸。此外，現有的顯示器產品也無法針對顯示器的局部畫面進行省電，因此當使用者僅觀賞顯示器的部分畫面時，仍無法降低顯示器的耗電量。
本發明之一實施例係關於一種顯示器控制系統，該顯示器控制系統包含一顯示單元、一時序控制器。該顯示單元包含至少一源極驅動單元及一閘極驅動單元。該源極驅動單元包含一輸出緩衝單元、複數個開關及一暫存單元。該輸出緩衝單元係用以輸出影像訊號或高阻抗訊號。該些開關係耦接於該輸出緩衝單元，每一開關包含一輸入端及輸出端。該輸入端係耦接於該輸出緩衝單元，用以接收該輸出緩衝單元傳來的影像訊號。該輸出端係耦接於至少一資料線，用以輸出該輸出緩衝單元傳至該輸入端的影像訊號或高阻抗訊號至該至少一資料線，或用以切換成開路訊號至該至少一資料線。該暫存單元係耦接於該開關之控制端，用以控制該開關輸出影像訊號或高阻抗訊號至該至少一資料線，或用以切換成開路訊號至該至少一資料線。該閘極驅動單元係耦接於複數條閘極線，用以輸出閘極驅動訊號至該複數條閘極線。該時序控制器係耦接於該輸出緩衝單元及該閘極驅動單元，用以輸出影像訊號至該輸出緩衝單元及控制該源極驅動單元與該閘極驅動單元的時序。本發明之另一實施例係更包含一處理器、一作業系統，該處理器係耦接於該時序控制器，用以處理影像訊號，並將處理後的影像訊號傳至該時序控制器。該 作業系統係耦接於該處理器，用以將影像訊號傳至該處理器或該時序控制器。
本發明之另一實施例係關於一種電子裝置，該電子裝置包含複數個源極驅動單元及一時序控制器。該些源極驅動單元具有位置指向或順序的編號。該時序控制器係耦接於該複數個源極驅動單元，用以根據該複數個源極驅動單元的編號控制該複數個源極驅動單元。
透過本發明實施例提供之顯示器控制系統，可在顯示器的畫面係靜態畫面時有效地對顯示器進行省電，也可在顯示器僅有部分畫面為靜態畫面時，仍可有效地對顯示器進行省電，因而解決了習知技術中，顯示器難以在使用者使用顯示器的同時對顯示器進行省電，及無法針對顯示器的局部畫面進行省電的問題。此外，本發明電子裝置可搭配各式各樣的顯示裝置使用來產生省電之功效。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此 外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。「電性耦接」或「電性連接」係包含任何直接及間接的電氣連接手段。舉例來說，若以下段落中描述一第一裝置係電性耦接於一第二裝置，則代表第一裝置可直接地連接於第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至第二裝置。
下文依本發明顯示器控制系統特舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。
請一併參考第1圖及第2圖。第1圖係為本發明第一實施例顯示器控制系統100之示意圖，如第1圖所示，顯示器控制系統100包含一顯示單元20、一時序控制器30、一處理器50及一作業系統60。顯示單元20包含至少一源極驅動單元70及一閘極驅動單元80。
第2圖係為本發明顯示器控制系統100中源極驅動單元70之示意圖。如第2圖所示，源極驅動單元70包含一輸出緩衝單元72、複數個開關74及一暫存單元76。輸出緩衝單元72係用以輸出影像訊號或高阻抗訊號。影像訊號可以是包含靜態畫面、動態畫面，或是局部為靜態且局部為動態之畫面。每個源極驅動單元70可分別具有位置指向或順序的編號，透過如此編號的設計，顯示器控制系統100在操作上可以快速且有效地對所有的源極驅動單元70個別地進 行控制。
每個開關74係分別耦接於輸出緩衝單元72，且包含一輸入端74_1及一輸出端74_2。輸入端74_1係耦接於輸出緩衝單元72，用以接收輸出緩衝單元72傳來的影像訊號。輸出端74_2係耦接於資料線78，用以將輸出緩衝單元72傳至輸入端74_1的影像訊號或高阻抗訊號輸出至資料線78，或用以切換成開路訊號(Open circuit)至資料線78。暫存單元76係耦接於開關74之控制端，用以控制開關74輸出影像訊號或高阻抗訊號至資料線78。本發明並未限定資料線78的數量，亦即，每一開關74皆可各自耦接一條資料線78，但不限定每一開關74皆耦接一條資料線78，源極驅動單元70也可以設置為一開關74耦接至複數條資料線78。此外，複數條資料線78可分為複數組資料線，且源極驅動單元70可用以個別地控制複數組資料線78輸出影像訊號或高阻抗訊號。
本發明之高阻抗訊號係指一種實質上可使開關74關閉的訊號，如浮動(floating)訊號、開路訊號，但本發明中並未將高阻抗訊號限定為特定之訊號，任何對本發明所為之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。此外，透過暫存單元76對複數個開關74的控制，可以根據暫存單元76傳至複數個開關74的訊號，使所有的開關74輸出影像訊號；也可以使單一開關74輸出高阻抗訊號，而其他的開關74輸出影像訊號；或是多個開關74輸出高阻抗訊號，而其他的開關74輸出影像訊號。
閘極驅動單元80係耦接於複數條閘極線82，用以輸出閘極驅動訊號至複數條閘極線82。且閘極驅動單元80可包含至少一致能(enabling)單元85，每一致能單元85係用以當一組閘極線82所對應的畫面皆為靜態畫面時，失能(disable)該組閘極線82。靜態畫面可以例如是文字畫面、圖檔(如jpeg檔)、靜態保持(remaining)畫面、緩慢影像，或是個人電腦所使用的桌布(wallpaper)，靜態畫面又可再細分為局部或全局的影像是靜態的畫面。此外，複數條閘極線82可分為複數組閘極線，且閘極驅動單元80可分別獨立控制複數組閘極線82的時序，也可分別獨立控制複數組閘極線82的致能與失能。
請參考第3A圖及第3B圖，第3A圖及第3B圖係為本發明閘極驅動單元80中致能單元85產生致能訊號OE之示意圖，如第3A圖及第3B圖所示，致能訊號OE係對應於以40條為一組之複數組閘極線。當顯示單元20顯示畫面中，全部的畫面皆為動態畫面時，致能訊號OE係如第3A圖中所示，對所有閘極線致能；當顯示單元20顯示畫面中，有部分畫面為靜態畫面時，致能訊號OE係將對應於靜態畫面的閘極線失能，以達省電效果，例如在第3B圖中，第81至120、161至200條閘極線係對應於靜態畫面，則致能訊號OE會對第81至120、161至200條閘極線失能。然而，閘極驅動單元80亦可沒有包含用以失能閘極線82的致能單元85，即使僅控制源極驅動單元70輸出高阻抗訊號，亦能達成本發明省電之目的。
時序控制器30係耦接於輸出緩衝單元72及閘極驅動單元80，用以輸出影像訊號至輸出緩衝單元72及控制源極驅動單元70與閘極驅動單元80的時序。此外，時序控制器30亦可耦接於暫存單元76及至少一致能單元85，用以根據靜態畫面的位置輸出控制訊號至暫存單元76及致能單元85，以對暫存單元76及致能單元85進行控制。畫面緩衝單元40係耦接於時序控制器30，用以暫存靜態畫面的影像訊號及輸出暫存的影像訊號至時序控制器30。
時序控制器30會根據影像訊號的特徵，控制閘極驅動單元80使部分或全部閘極線82失能，並控制源極驅動單元70使部分或全部資料線78輸出高阻抗訊號。
處理器50係耦接於時序控制器30及畫面緩衝單元40，用以處理影像訊號，並將處理後的影像訊號傳至時序控制器30及畫面緩衝單元40。此外，處理器50亦可耦接於暫存單元76及至少一致能單元85，用以根據靜態畫面的位置輸出控制訊號至暫存單元76及致能單元85，以對暫存單元76及致能單元85進行控制。
作業系統60係耦接於處理器50，用以將影像訊號傳至處理器50。作業系統60可以是個人電腦的視窗作業系統(windows)，或是其他的操作平台，然而並不限定是何種系統。此外，作業系統60亦可耦接於暫存單元76及至少一致能單元85，用以根據靜態畫面的位置輸出控制訊號至暫存單元76及致能單元85，以對暫存單元 76及致能單元85進行控制。致能單元85係用以一組閘極線82所對應影像訊號的特徵為靜態保持、或緩慢影像、或文字畫面時，失能此組閘極線82。以上所述之靜態畫面係指一種影像變化程度較不劇烈的畫面，例如在windows中的桌布，或是以文字為主的網頁、投影片簡報、圖片相片瀏覽等，通常就屬於靜態畫面。相較於靜態畫面，在作業系統上執行的電影畫面、遊戲畫面及螢幕保護程式畫面，便屬於影像變化程度較為劇烈的動態畫面。
顯示器控制系統100可另包含一運算判斷單元(未圖示)，用以運算判斷影像訊號的特徵，並將包含影像訊號的特徵的資料或訊息輸出至處理器50、作業系統60或時序控制器30，以使處理器50、作業系統60或該時序控制器30根據接收到之包含影像訊號的特徵的資料或訊息保持現有的影像訊號，或對現有的影像訊號進行更新、修正或處理。本發明運算判斷單元並不限定設置於顯示器控制系統100的特定位置，運算判斷單元可以例如是設置於處理器50、作業系統60或時序控制器30之內，或是設置於顯示器控制系統100的其他位置。運算判斷單元可用作為運算判斷影像訊號的特徵顯示單元，會將該第一資料匯流排310、該第二資料匯流排320、該第三資料匯流排330中至少其一之資料匯流排關閉，並使其所對應的處理器50、時序控制器30、畫面緩衝單元40至少其一進入休眠、待機、暫停做功的狀態。
處理器50、時序控制器30、源極驅動單元70以及運算判斷單元還可根據影像訊號的特徵選擇性地關閉至少其部分或全部功能，以進一步節省電源消耗，而處理器50、時序控制器30、源極驅動單元70以及運算判斷單元可以是全部關閉的也可以是非為全部關閉的。
時序控制器30可設置為耦接於源極驅動單元70中的暫存單元76及閘極驅動單元80中的致能單元85，以使時序控制器30根據影像訊號的特徵的位置輸出控制訊號至暫存單元76及致能單元85。此外，處理器50也可設置為耦接於暫存單元76及致能單元85，以使處理器50根據影像訊號的特徵的位置輸出控制訊號至暫存單元76及個致能單元85。
透過上述第一實施例中，控制源極驅動單元70的開關74輸出影像訊號或高阻抗訊號，以及控制閘極驅動單元80的致能單元85的致能或失能，可在閘極線82所對應的畫面為靜態畫面時，有效地失能複數條閘極線，以達到省電效果。因此無論是顯示單元20顯示的畫面是完全的靜態畫面或部分的靜態畫面，皆可應用第一實施例顯示器控制系統100達到省電效果。
請參考第4圖，第4圖係為本發明第二實施例顯示器控制系統400之示意圖。顯示器控制系統400與顯示器控制系統100的差別在於，顯示器控制系統400另包含一控制電路90，耦接於源極驅動 單元70內的暫存單元76及至少一致能單元85，用以根據靜態畫面的位置輸出控制訊號至暫存單元76及致能單元85，以對暫存單元76及致能單元85進行控制。
請參考第5圖，第5圖係為本發明第三實施例顯示器控制系統500之示意圖。顯示器控制系統500與顯示器控制系統100的差別在於，顯示器控制系統500另包含一第一資料匯流排310、一第二資料匯流排320及一第三資料匯流排330。第一資料匯流排310係耦接於作業系統60及處理器50。第二資料匯流排320係耦接於處理器50及時序控制器30。第三資料匯流排330係耦接於處理器50及畫面緩衝單元40。當顯示單元20的畫面為全局的靜態畫面時，第一資料匯流排310、第二資料匯流排320及第三資料匯流排330中至少一資料匯流排會關閉並使其所對應的處理器、時序控制器、畫面緩衝單元至少其一進入休眠、待機、暫停做功的狀態，甚至第一資料匯流排310、第二資料匯流排320及第三資料匯流排330皆會關閉並使其所對應的處理器、時序控制器、畫面緩衝單元進入休眠、待機、暫停做功的狀態，以更進一步的進行省電。
請參考第6圖，第6圖係為本發明第四實施例顯示器控制系統600之示意圖。顯示器控制系統600與顯示器控制系統400的差別在於，顯示器控制系統600另包含一第一資料匯流排310、一第二資料匯流排320及一第三資料匯流排330。第一資料匯流排310係耦接於作業系統60及處理器50。第二資料匯流排320係耦接於處 理器50及時序控制器30。第三資料匯流排330係耦接於處理器50及畫面緩衝單元40。當顯示單元20的畫面為一影像畫面的一特徵影像訊號時，運算判斷單元可用作為運算判斷影像訊號的特徵顯示單元，會將該第一資料匯流排310、該第二資料匯流排320、該第三資料匯流排330中至少其一之資料匯流排關閉，並使其所對應的處理器50、時序控制器30、畫面緩衝單元40至少其一進入休眠、待機、暫停做功的狀態，以更進一步的進行省電。
請參考第7圖，第7圖係為本發明第五實施例電子裝置700之示意圖。電子裝置700包含如同第一實施例所述之複數個源極驅動單元70、時序控制器30及閘極驅動單元80。相似地，每個源極驅動單元70可分別具有位置指向或順序的編號，透過如此編號的設計，顯示器控制系統100在操作上可以快速且有效地對所有的源極驅動單元70個別地進行控制。時序控制器30係分別耦接於每個源極驅動單元70，用以根據每個源極驅動單元70個別的編號控制來對每個源極驅動單元70進行控制。閘極驅動單元80係耦接於複數組閘極線82，每一組閘極線82包含複數條閘極線82，閘極驅動單元80係分別獨立控制複數組閘極線82的時序，或控制複數組閘極線82的致能與失能。如同顯示器控制系統100，電子裝置700亦具有前述省電之功效，且可搭配各式各樣的顯示裝置使用，並不侷限於只能搭配顯示面板來使用。
透過本發明第一實施例至第四實施例所提供之顯示器控制系統 100、400、500、600，可在顯示器的畫面係靜態畫面時有效地對顯示器進行省電，也可在顯示器僅有部分畫面為靜態畫面時，仍可有效地對顯示器進行省電，因而解決了習知技術中，顯示器難以在使用者使用顯示器的同時對顯示器進行省電，及無法針對顯示器的局部畫面進行省電的問題。此外，本發明第五實施例電子裝置700可搭配各式各樣的顯示裝置使用來產生省電之功效。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
20‧‧‧顯示單元
30‧‧‧時序控制器
40‧‧‧畫面緩衝單元
50‧‧‧處理器
60‧‧‧作業系統
70‧‧‧源極驅動單元
80‧‧‧閘極驅動單元
72‧‧‧輸出緩衝單元
74‧‧‧複數個開關
74_1‧‧‧輸入端
74_2‧‧‧輸出端
76‧‧‧暫存單元
78‧‧‧資料線
82‧‧‧閘極線
85‧‧‧致能單元
90‧‧‧控制電路
100、400、500、600‧‧‧顯示器控制系統
700‧‧‧電子裝置
310‧‧‧第一資料匯流排
320‧‧‧第二資料匯流排
330‧‧‧第三資料匯流排
OE‧‧‧致能訊號
第1圖係為本發明第一實施例顯示器控制系統之示意圖。
第2圖係為本發明顯示器控制系統中源極驅動單元之示意圖。
第3A圖係為本發明閘極驅動單元中致能單元產生致能訊號之示意圖。
第3B圖係為本發明閘極驅動單元中致能單元產生致能訊號之另一示意圖。
第4圖係為本發明第二實施例顯示器控制系統之示意圖。
第5圖係為本發明第三實施例顯示器控制系統之示意圖。
第6圖係為本發明第四實施例顯示器控制系統之示意圖。
第7圖係為本發明第五實施例電子裝置之示意圖。

Claims (14)

  1. 一種顯示器控制系統，包含：一顯示單元，包含：至少一源極驅動單元，該源極驅動單元包含：一輸出緩衝單元，用以輸出影像訊號或高阻抗訊號；複數個開關，耦接於該輸出緩衝單元，每一開關包含：一輸入端，耦接於該輸出緩衝單元，用以接收該輸出緩衝單元傳來的影像訊號；及一輸出端，耦接於至少一資料線，用以輸出該輸出緩衝單元傳至該輸入端的影像訊號或高阻抗訊號至該至少一資料線；一暫存單元，耦接於該開關之控制端，用以控制該開關輸出影像訊號或高阻抗訊號至該至少一資料線，或用以切換成開路訊號至該至少一資料線；及一閘極驅動單元，耦接於複數條閘極線，用以輸出閘極驅動訊號至該複數條閘極線；一時序控制器，耦接於該輸出緩衝單元及該閘極驅動單元，用以輸出影像訊號至該輸出緩衝單元及控制該源極驅動單元與該閘極驅動單元的時序；一處理器，耦接於該時序控制器，用以處理影像訊號，並將處 理後的影像訊號傳至該時序控制器；及一運算判斷單元，用以運算判斷影像訊號的特徵，並將影像訊號的特徵輸出至該處理器、該時序控制器，以使該處理器、該時序控制器據以保持、更新、修正或處理影像訊號；其中該處理器、該時序控制器、該運算判斷單元及該些源極驅動單元可依影像訊號的特徵選擇性地關閉至少其部分或全部功能。
  2. 如請求項1所述之顯示器控制系統，其中該時序控制器會根據影像訊號的特徵，控制該閘極驅動單元使部分或全部閘極線失能，並控制該至少一源極驅動單元使部分或全部資料線輸出高阻抗訊號。
  3. 如請求項1所述之顯示器控制系統，其中該複數條資料線係分為複數組資料線，且該源極驅動單元係用以個別地控制該複數組資料線輸出影像訊號或高阻抗訊號。
  4. 如請求項1所述之顯示器控制系統，其中該複數條閘極線係分為複數組閘極線，且該閘極驅動單元係分別獨立控制該複數組閘極線的時序。
  5. 如請求項1所述之顯示器控制系統，其中該複數條閘極線係分為複數組閘極線，且該閘極驅動單元係分別獨立控制該複數組 閘極線的致能與失能。
  6. 如請求項1所述之顯示器控制系統，另包含：一作業系統，耦接於該處理器，用以將影像訊號傳至該處理器或時序控制器。
  7. 如請求項1所述之顯示器控制系統，其中該運算判斷單元係設置於該處理器或該時序控制器內。
  8. 如請求項1、2、4或5所述之顯示器控制系統，其中該閘極驅動單元包含至少一致能單元，每一致能單元係用以當一組閘極線所對應影像訊號的特徵為靜態保持、或緩慢影像、或文字畫面時，失能該組閘極線。
  9. 如請求項8所述之顯示器控制系統，其中該時序控制器係耦接於該暫存單元及該至少一致能單元，用以根據影像訊號的特徵的位置輸出控制訊號至該暫存單元及該至少一致能單元，且該處理器係耦接於該暫存單元及該至少一致能單元，用以根據影像訊號的特徵的位置輸出控制訊號至該暫存單元及該至少一致能單元。
  10. 如請求項8所述之顯示器控制系統，另包含一控制電路，係耦接於該暫存單元及該至少一致能單元，用以根據靜態畫面的位 置輸出控制訊號至該暫存單元及該至少一致能單元。
  11. 如請求項1、2、4或5所述之顯示器控制系統，其中該閘極驅動單元包含一致能單元，耦接於該複數條閘極線，用以當該複數條閘極線所對應的畫面為靜態畫面時，失能該複數條閘極線。
  12. 如請求項1所述之顯示器控制系統，其中顯示器控制系統另包含一第一資料匯流排、一第二資料匯流排、一第三資料匯流排，該第一資料匯流排係耦接於一作業系統及該處理器；該第二資料匯流排係耦接於該處理器及該時序控制器，該第三資料匯流排係耦接於該處理器及該輸出緩衝單元，該運算判斷單元係用作為運算判斷影像訊號的特徵顯示單元，會將該第一資料匯流排、該第二資料匯流排、該第三資料匯流排中至少其一之資料匯流排關閉，並使其所對應的該處理器、該時序控制器、該輸出緩衝單元至少其一進入休眠、待機、暫停做功的狀態。
  13. 一種電子裝置，包含：複數個源極驅動單元，該複數個源極驅動單元具有位置指向或順序的編號，其中每一源極驅動單元包含：一輸出緩衝單元，用以輸出影像訊號；複數個開關，耦接於該輸出緩衝單元，每一開關包含：一輸入端，耦接於該輸出緩衝單元，用以接收該 輸出緩衝單元傳來的影像訊號；及一輸出端，耦接於至少一資料線，用以輸出該輸出緩衝單元傳至該輸入端的影像訊號或高阻抗訊號至該至少一資料線；及一暫存單元，耦接於該開關之控制端，用以控制該開關輸出影像訊號或高阻抗訊號至該至少一資料線；一時序控制器，耦接於該複數個源極驅動單元，用以根據該複數個源極驅動單元的編號控制該複數個源極驅動單元；一處理器，耦接於該時序控制器，用以處理影像訊號，並將處理後的影像訊號傳至該時序控制器；及一運算判斷單元，用以運算判斷影像訊號的特徵，並將影像訊號的特徵輸出至該處理器、該時序控制器，以使該處理器、該時序控制器據以保持、更新、修正或處理影像訊號；其中該處理器、該時序控制器、該運算判斷單元及該些源極驅動單元可依影像訊號的特徵選擇性地關閉至少其部分或全部功能。
  14. 如請求項13所述之電子裝置，另包含一閘極驅動單元，耦接於複數組閘極線，每一組閘極線包含複數條閘極線，該閘極驅動單元係分別獨立控制該複數組閘極線的時序，或且控制該複數組閘極線的致能與失能。
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