TWI602419B - 調整方法及其所適用之顯示設備 - Google Patents
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Description
本案係關於一種調整方法,尤指一種色域轉換映射下之色相與色飽和度之調整方法及其所適用之顯示設備。
隨著科技的演進,各式各樣的顯示設備,例如顯示器(Display)或投影機(Projector)已被廣泛地應用於家庭、學校或者各種商務場合中,以用於顯示影像。近年來,由於科技水準不斷提昇,各種類型的高畫質影像已逐漸成為當今市場的主流,以符合使用者的期望與需求。其中,又以高畫質電視(High Definition Television,HDTV)廣為業界及消費者所採用。
一般而言,顯示設備於製造完成後,係依其面板及顯示模組之特性而具有一原生色域。為符合業界訂定之高畫質電視之色域統一標準並使同一機種之顯示設備能有一致性的色彩表現,係需將顯示設備之顯像色域由原生色域調校至高畫質電視之標準色域,亦即國際電信聯盟無線通信部門BT.709建議(ITU-R Recommendation BT.709,或稱Rec.709,以下簡稱Rec.709)所定義之高畫質電視標準色域。請參閱第1圖,其係為傳統顯示設備之色域圖。如第1圖所示,座標點101、座標點102及座標點103所圍繞之範圍係為國際照明協會(法文:Commission
internationale de l'éclairage,CIE)所訂定之CIE 1931標準色域,且係於CIE x,y色座標之色彩空間繪出,亦即座標點101、座標點102及座標點103所圍繞之範圍係為CIE x,y色彩空間中之CIE 1931標準色域,其中座標點101係對應於波長為700nm之純色光,即紅光;座標點102係對應於波長為520nm之純色光,即綠光;以及座標點103係對應於波長為380nm之純色光,即藍光。
如前所述,傳統之顯示設備於製造完成後,係具有一原生色域,亦即座標點201、座標點202及座標點203所圍繞形成之三角形,其中座標點201、座標點202及座標點203係分別對應顯示設備之紅光、綠光及藍光之座標。換言之,該顯示設備所能呈現之所有色光之CIE x,y色座標均位於此原生色域內,故不同之顯示設備之顯色能力係依其原生色域有所差異。為符合Rec.709之高畫質電視標準色域,必須對顯示設備之色域進行調校,例如調整為座標點301、座標點302及座標點303所圍繞形成之三角形色域,當座標點301、座標點302及座標點303之CIE x,y色座標值分別調整為(0.64,0.33)、(0.30,0.60)及(0.15,0.06),即分別為Rec.709所定義之紅光、綠光及藍光色座標值時,顯示設備之顯色色域係符合Rec.709之高畫質電視標準色域。藉此,顯示設備對應於高畫質電視訊號即可擁有一致性之色彩表現。
此外,除了紅光、綠光及藍光等三個基本色色光之外,顯示設備係進一步以此三原色光為基礎,並以不同比例混合三原色光為其他色光,例如混合紅光及綠光、綠光及藍光、藍光及紅光或紅光、綠光及藍光以形成三個二次色色光或白光,其中三個二次色色光係分別為黃光、青綠光及紫光,其座標係分別以座標點304、
座標點305及座標點306表示,至於白光則係以座標點307表示。
請參閱第2圖並配合第1圖,其中第2圖係為傳統顯示設備調整後之色域圖。如第1圖及第2圖所示,當欲調整二次色及白色的色彩或色調表現時,係可於CIE x,y色彩空間中,調整二次色色光及白光對應之座標值,以使顯示設備呈現較為冷色或暖色之色彩表現,例如將對應黃光之座標點304往綠光方向調整為座標點304’,將對應青綠光之座標點305往藍光方向調整為座標點305’,以及將對應紫光之座標點306往藍光方向調整為座標點306’,且對應白光之座標點307亦因應上述調整而調整至座標點307’,故可於符合高畫質電視標準色域之情況下,進行顯色表現之細部調整,進而符合多樣化的使用需求及情境。
透過上述調整方式,雖可以有效將顯示設備由原生色域調整至所欲顯示之顯色色域並進行細部調校。然而,由於前述之調整方式主要係基於CIE x,y色座標進行調整,通常需要借助色度計等儀器進行量測,方能得到顯示裝置原生色域之基本色色座標。由於CIE x,y色座標對於大多數使用者而言並不直覺,要透過絕對之座標值想像對應之色光顏色實有難度,更遑論進一步想像座標值改變所帶來顯色表現之差異。故此,於調整傳統顯示設備時,往往要不斷地透過試誤法(Try and Error)找出適當的色座標調整值,才能調整至目標色彩及色域。此外,若使用者未具有色度計等測量工具,更是難以對顯示設備進行任何調整或校正動作,在在令人困擾不已。
因此,如何發展一種可改善上述習知技術缺失,以提供使用者直觀之操作方式,且可於不仰賴任何測量工具之情況下直接調整之
調整方法及其所適用之顯示設備,實為目前尚待解決之問題。
本案之主要目的為提供一種調整方法及其所適用之顯示設備,俾解決習用顯示設備欲調整顯色之色相、色彩與色域時,必須仰賴色度計等儀器進行量測,且無法直覺性操作,甚至必須以試誤法進行大量測試,而造成操作難度過高、使用者體驗不佳且耗費大量時間成本等缺點。
本案之另一目的為提供一種調整方法及其所適用之顯示設備,藉由將第一色彩空間中較不直覺之第一數值轉換至對應第二色彩空間且較為直覺性之第二數值,可於不需使用任何測量儀器之情況下,直接對顯示設備進行調整。
本案之另一目的為提供一種調整方法及其所適用之顯示設備,透過於第二色彩空間中直覺性地調整第二數值為第三數值,可提供使用者直觀之操作方式,並達到簡單完成調整且節省時間,進而增進使用者體驗之功效。
為達上述目的,本案之一較佳實施態樣為提供一種調整方法,至少包括步驟:(a)提供一顯示設備;(b)將該顯示設備顯示之一色光對應一第一色彩空間之一第一數值轉換為對應一第二色彩空間之一第二數值;(c)於該第二色彩空間中調整該第二數值為一第三數值;以及(d)將該第三數值轉換為對應該第一色彩空間之一第四數值。
為達上述目的,本案之另一較佳實施態樣為提供一種調整方法,至少包括步驟:(a)提供一顯示設備;(b)該顯示設備顯示一第一
測試影像;(c)判斷是否進行色彩調校;(d)將該顯示設備顯示之一色光對應一第一色彩空間之一第一數值轉換為對應一第二色彩空間之一第二數值;(e)於該第二色彩空間中調整該第二數值為一第三數值;(f)將該第三數值轉換為對應該第一色彩空間之一第四數值;(g)該顯示設備載入該第四數值,並因應該第四數值顯示一第二測試影像;(h)判斷是否重新調整該色光;以及(i)完成調整;其中,當該步驟(c)之判斷結果為是時,於該步驟(c)之後係執行該步驟(d)至該步驟(h),且當該步驟(c)之判斷結果為否時,於該步驟(c)之後係執行該步驟(i);其中,當該步驟(h)之判斷結果為是時,於該步驟(h)之後係重新執行該步驟(d)至該步驟(h),且當該步驟(h)之判斷結果為否時,於該步驟(h)之後係執行該步驟(c)。
為達上述目的,本案之另一較佳實施態樣為提供一種顯示設備,至少包括:一顯示模組,架構於顯示至少一色光;以及一控制模組,與該顯示模組相連接,用以執行一調整方法,該調整方法至少包括步驟:將該色光對應一第一色彩空間之一第一數值轉換為對應一第二色彩空間之一第二數值;於該第二色彩空間中調整該第二數值為一第三數值;以及將該第三數值轉換為對應該第一色彩空間之一第四數值。
10‧‧‧顯示設備
11‧‧‧顯示模組
12‧‧‧控制模組
101、102、103‧‧‧座標點
201、202、203‧‧‧座標點
301、302、303、304、305、306、307‧‧‧座標點
304’、305’、306’、307’‧‧‧座標點
S100、S200、S300、S400‧‧‧步驟
S130、S160、S500、S600、S700‧‧‧步驟
S220、S230‧‧‧步驟
S240、S260、S280‧‧‧步驟
S425、S450、S475‧‧‧步驟
第1圖係為傳統顯示設備之色域圖。
第2圖係為傳統顯示設備調整後之色域圖。
第3圖係為本案較佳實施例之調整方法流程圖。
第4圖係為本案較佳實施例之顯示設備架構方塊圖。
第5圖係為本案另一實施例之調整方法流程圖。
第6圖係為本案調整方法之一細部流程圖。
第7圖係為本案調整方法之另一細部流程圖。
第8圖係為本案調整方法之又一細部流程圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,然其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用,而非用以限制本案。
請參閱第3圖及第4圖,其係分別為本案較佳實施例之調整方法流程圖以及本案較佳實施例之顯示設備架構方塊圖。如第3圖及第4圖所示,本案較佳實施例之調整方法屬於一種色彩空間轉換映射下之色相與色飽和度之調整方法,至少包括步驟:首先,如步驟S100所示,提供顯示設備10,顯示設備10係可為例如但不限於液晶顯示器、平面顯示器、電漿顯示器或投影機等,且至少包括顯示模組11及控制模組12。其中,顯示模組11係架構於顯示至少一色光,例如紅光、藍光、綠光、黃光、青綠光、紫光或白光等,但不以此為限,且控制模組12係與顯示模組相連接,用以執行本案之調整方法;其次,如步驟S200所示,將顯示設備10顯示之色光對應第一色彩空間之第一數值轉換為對應第二色彩空間之第二數值,其中第一色彩空間係可為但不限於CIE x,y色彩空間(或稱CIE xyY色彩空間)、CIE XYZ色彩空間、RGB色彩空間、YUV色
彩空間或CMYK色彩空間等,且第一色彩空間係為顯示設備10主要用以顯色之色彩空間。第二色彩空間係可為但不限於HSV色彩空間、HSL色彩空間或YCbCr色彩空間,且第一數值、第二數值係分別為對應第一色彩空間及第二色彩空間中之色相及色飽和度之數值,例如一座標值、一數字或一角度值等,但不以此為限;然後,如步驟S300所示,於第二色彩空間中調整第二數值為第三數值,由於第二色彩空間係為HSV色彩空間、HSL色彩空間、YCbCr色彩空間或其他較為直觀且直覺之色彩空間,故使用者可輕易於第二色彩空間中將第二數值調整為第三數值,且無需借助任何測量儀器之輔助,而可直接對顯示設備10顯示之色相及色飽和度等進行調整。
接著,如步驟S400所示,將對應第二色彩空間之第三數值轉換為對應第一色彩空間之第四數值,亦即透過數學轉換之方式將第三數值反向轉換回對應第一色彩空間中之第四數值,以供顯示設備10載入。其中,第三數值及第四數值係分別為對應第二色彩空間及第一色彩空間中之色相及色飽和度之數值,例如一座標值、一數字或一角度值等,但不以此為限。簡言之,對於顯示設備10而言,調整前後之數值於第一色彩空間中,可等效視為由第一數值調整為第四數值,然由於直接於第一色彩空間中進行調整,係具有前述習知技術之各種缺點,故本案透過轉換至較為直觀之第二色彩空間進行色相及色飽和度調整,可提供使用者直觀之操作方式,並達到簡單完成調整且節省時間,進而增進使用者體驗之功效。
舉例而言,在HSL或HSV等圓柱體類型之色彩空間中,紅色、綠色
及藍色的色相分別定義為0度(360度)、120度及240度,色飽和度係為色彩點與中心軸的距離,且定義於0至1之間,並於色飽和度為1時色彩濃度最為飽和。故當使用者欲調整色相時,只要將色相調整60度角,即可將基本色如紅色、綠色及藍色調整為二次色,即黃色、青綠色及紫色,同時二次色亦會調整為基本色;而將色相調整120度角,可將基本色調整為另一個基本色或將二次色調整為另一個二次色,例如將紅色、綠色及藍色分別調整為綠色、藍色及紅色等,但不以此為限。另於使用者欲調整飽和度時,僅需簡單地調整飽和度於0至1之間。
根據本案之構思,由於在HSL色彩空間或HSV色彩空間中調整色相及色飽和度係具有簡單且直覺之特性,故本案之第二色彩空間係以HSL色彩空間或HSV色彩空間為最佳。此外,由於YCbCr色彩空間亦屬於較簡單且直覺定義之色彩空間,故本案之第二色彩空間亦以YCbCr色彩空間為佳。
於一些實施例中,本案之調整方法更可結合顯示設備之螢幕視訊控制系統(On-Screen Display,OSD)以提供使用者進行調整及操作。請參閱第5圖並配合第4圖,其中第5圖係為本案另一實施例之調整方法流程圖。如第4圖及第5圖所示,本案之調整方法係至少包括步驟:首先,如步驟S100所示,提供顯示設備10;其次,如步驟S130所示,顯示設備10顯示第一測試影像於顯示模組11;然後,如步驟S160所示,顯示設備10提供使用者選擇並判斷是否進行色彩調校,且使用者係可依第一測試影像之色彩表現選擇是否進行色彩調校;當步驟S160之判斷結果為是時,於步驟S160之後,係如步驟S200所示,將顯示設備10之顯示模組11顯示之色光
對應第一色彩空間之第一數值轉換為對應第二色彩空間之第二數值;接著,如步驟S300所示,於第二色彩空間中調整第二數值為第三數值;然後,如步驟S400所示,將對應第二色彩空間之第三數值轉換為對應第一色彩空間之第四數值;再來,如步驟S500所示,顯示設備10載入第四數值,並因應第四數值顯示第二測試影像於顯示模組11;之後,如步驟S600所示,提供使用者選擇並判斷是否重新調整該色光;當判斷結果為是時,於步驟S600後係重新執行步驟S200至步驟S600,且當判斷結果為否時,於步驟S600後係執行步驟S160,以判斷是否進行色彩調校;若S160之判斷結果為否時,即無需再進行任何色彩調校動作時,於步驟S160後係如步驟S700所示,完成整體之調整動作。
請參閱第6圖並配合第3圖、第4圖及第5圖,其中第6圖係為本案調整方法之一細部流程圖。如第3圖、第4圖、第5圖及第6圖所示,本案之調整方法之步驟S200更包括步驟:首先,如步驟S220所示,選擇顯示設備10顯示之色光,以進行色彩調校,其中該色光係由使用者自行選擇於基本色光、二次色光及白光之間;然後,如步驟S230所示,將色光對應第一色彩空間之第一數值轉換為對應第二色彩空間之第二數值;接著,係如前述實施例進行色相與色飽和度調整以及色彩空間轉換,其調整方法並無差異,於此不再贅述。藉此,使用者可針對基本色光、二次色光及白光,即紅光、藍光、綠光、黃光、青綠光、紫光及白光分別且逐一進行調整、校正之動作,以透過本案調整方法將顯示設備10顯示之色相及色飽和度調整至所需之條件。
請參閱第7圖並配合第3圖、第4圖及第5圖,其中第7圖係為本案
調整方法之另一細部流程圖。如第3圖、第4圖、第5圖及第7圖所示,本案調整方法之步驟S200係更包括步驟:首先,如步驟S240所示,將色光對應第一色彩空間之第一數值轉換為對應第三色彩空間之第五數值;其次,如步驟S260所示,將對應第三色彩空間之第五數值轉換為對應第四色彩空間之第六數值;然後,再如步驟S280所示,將對應第四色彩空間之第六數值轉換為對應第二色彩空間之第二數值,且於此實施例中,第三色彩空間係為CIE XYZ色彩空間,且第四色彩空間係為RGB色彩空間,但不以此為限。舉例言之,當顯示設備10顯示之色光對應第一色彩空間之第一數值係為對應CIE x,y色彩空間之一座標值(x,y,Y)時,係可先如步驟S240所示,將其轉換為對應第三色彩空間之第五數值,亦即轉換為對應CIE XYZ色彩空間之第五數值(X,Y,Z),其轉換方式係可以下列方程式為之:
Y=Y
接著,再如步驟S260所示,將對應第三色彩空間之第五數值轉換為對應第四色彩空間之第六數值。易言之,係將對應CIE XYZ色彩空間之第五數值(X,Y,Z)轉換為對應RGB色彩空間之第六數值(R,G,B),其轉換方式係可以下列方程式為之:
然後,再如步驟S280所示,將對應第四色彩空間之第六數值轉換為對應第二色彩空間之第二數值,亦即將對應RGB色彩空間之第六數值(R,G,B)轉換為對應HSV色彩空間之第二數值,其轉換方式可以下列方程式為之:
藉此,可將對應於第一色彩空間之第一數值轉換為對應第二色彩空間之第二數值,以供使用者後續進行步驟S300,即於第二色彩空間中調整第二數值為第三數值。
請參閱第8圖並配合第3圖、第4圖及第5圖,其中第8圖係為本案調整方法之又一細部流程圖。如第3圖、第4圖、第5圖及第8圖所示,本案調整方法之步驟S400係更包括步驟:首先,如步驟S425所示,將對應第二色彩空間之第三數值轉換為對應第四色彩空間之第七數值;其次,如步驟S450所示,將對應第四色彩空間之第七數值轉換為對應第三色彩空間之第八數值;然後,再如步驟S475所示,將對應第三色彩空間之第八數值轉換為對應第一色彩空間之第四數值。舉例而言,當使用者於第二色彩空間中將第二數值調整為第三數值後,亦即第三數值係對應HSV色彩空間時,本案之調整方法係如步驟S425所示,將其轉換為對應第四色彩空間之第七數值,亦即反向將對應HSV色彩空間之第三數值轉換為對應RGB色彩空間之第七數值(R,G,B),其轉換方式係可以下列方程式為之:
C=V×S HSV
X=C(1-|H' mod2=1|)
m-V-C
(R,G,B)=(R 1+m,G 1+m,B 1+m)
接著,再如步驟S450所示,將對應第四色彩空間之第七數值轉換為對應第三色彩空間之第八數值。易言之,係將對應RGB色彩空間之第七數值(R,G,B)轉換為對應CIE XYZ色彩空間之第八數值(X,Y,Z),其轉換方式係可以下列方程式為之:
然後,再如步驟S475所示,將對應第三色彩空間之第八數值轉換為對應第一色彩空間之第四數值,亦即將對應CIE XYZ色彩空間之第八數值(X,Y,Z)轉換為對應CIE x,y色彩空間之第四數值(x,y,Y),其轉換方式可以下列方程式為之:
藉此,可將對應於第二色彩空間之第三數值轉換為對應第一色彩空間之第四數值,以完成第一色彩空間中之等效色相及色飽和度調整。當然,本案之調整方法選用之第二色彩空間亦可為HSL色彩空間或YCbCr色彩空間,其轉換方式亦係透過數學式進行轉換,於此不再贅述。
綜上所述,本案提供一種調整方法及其所適用之顯示設備,藉由將第一色彩空間中較不直覺之第一數值轉換至對應第二色彩空間且較為直覺性之第二數值,可於不需使用任何測量儀器之情況下,直接對顯示設備進行調整。此外,透過於第二色彩空間中直覺性地調整第二數值為第三數值,可提供使用者直觀之操作方式,並達到簡單完成調整且節省時間,進而增進使用者體驗之功效。
縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
S100、S200、S300、S400‧‧‧步驟
Claims (6)
- 一種調整方法,至少包括步驟:(a)提供一顯示設備;(b)將該顯示設備顯示之一色光對應一第一色彩空間之一第一數值轉換為對應一第二色彩空間之一第二數值,包括步驟:(b1)將該色光對應該第一色彩空間之該第一數值轉換為對應一第三色彩空間之一第五數值;(b2)將對應該第三色彩空間之該第五數值轉換為對應一第四色彩空間之一第六數值;以及(b3)將對應該第四色彩空間之該第六數值轉換為對應該第二色彩空間之該第二數值;(c)於該第二色彩空間中調整該第二數值為一第三數值;以及(d)將該第三數值轉換為對應該第一色彩空間之一第四數值,包括步驟:(d1)將對應該第二色彩空間之該第三數值轉換為對應該第四色彩空間之一第七數值;(d2)將對應該第四色彩空間之該第七數值轉換為對應該第三色彩空間之一第八數值;以及(d3)將對應該第三色彩空間之該第八數值轉換為對應該第一色彩空間之該第四數值;其中,該步驟(a)與該步驟(b)之間更包括步驟: (a1)該顯示設備顯示一第一測試影像;以及(a2)判斷是否進行色彩調校;其中,當該步驟(a2)之判斷結果為是時,於該步驟(a2)之後係執行該步驟(b),且當該步驟(a2)之判斷結果為否時,於該步驟(a2)之後係執行步驟:完成調整。
- 如申請專利範圍第1項所述之調整方法,其中該步驟(b)包括步驟:(b1)選擇該顯示設備顯示之該色光,以進行色彩調校;以及(b2)將該色光對應該第一色彩空間之該第一數值轉換為對應該第二色彩空間之該第二數值。
- 如申請專利範圍第1項所述之調整方法,其中該步驟(d)之後更包括步驟:(e)該顯示設備載入該第四數值,並因應該第四數值顯示一第二測試影像;以及(f)判斷是否重新調整該色光。
- 如申請專利範圍第3項所述之調整方法,其中當該步驟(f)之判斷結果為是時,於該步驟(f)之後係重新執行該步驟(b),且當該步驟(f)之判斷結果為否時,於該步驟(f)之後係執行該步驟(a2)。
- 一種調整方法,至少包括步驟:(a)提供一顯示設備;(b)該顯示設備顯示一第一測試影像;(c)判斷是否進行色彩調校;(d)將該顯示設備顯示之一色光對應一第一色彩空間之一第一數值轉換為對應一第二色彩空間之一第二數值,包括步驟:(d1)將該色光對應該第一色彩空間之該第一數值轉換為 對應一第三色彩空間之一第五數值;(d2)將對應該第三色彩空間之該第五數值轉換為對應一第四色彩空間之一第六數值;以及(d3)將對應該第四色彩空間之該第六數值轉換為對應該第二色彩空間之該第二數值;(e)於該第二色彩空間中調整該第二數值為一第三數值;(f)將該第三數值轉換為對應該第一色彩空間之一第四數值,包括步驟:(f1)將對應該第二色彩空間之該第三數值轉換為對應該第四色彩空間之一第七數值;(f2)將對應該第四色彩空間之該第七數值轉換為對應該第三色彩空間之一第八數值;以及(f3)將對應該第三色彩空間之該第八數值轉換為對應該第一色彩空間之該第四數值;(g)該顯示設備載入該第四數值,並因應該第四數值顯示一第二測試影像;(h)判斷是否重新調整該色光;以及(i)完成調整;其中,當該步驟(c)之判斷結果為是時,於該步驟(c)之後係執行該步驟(d)至該步驟(h),且當該步驟(c)之判斷結果為否時,於該步驟(c)之後係執行該步驟(i);其中,當該步驟(h)之判斷結果為是時,於該步驟(h)之後係重新執行該步驟(d)至該步驟(h),且當該步驟(h)之判斷結果為否時,於該步驟(h)之後係執行該步驟(c)。
- 一種顯示設備,至少包括: 一顯示模組,架構於顯示至少一色光;以及一控制模組,與該顯示模組相連接,用以執行一調整方法,該調整方法至少包括步驟:該顯示模組顯示一第一測試影像;判斷是否進行色彩調校;將該色光對應一第一色彩空間之一第一數值轉換為對應一第三色彩空間之一第五數值;將對應該第三色彩空間之該第五數值轉換為對應一第四色彩空間之一第六數值;將對應該第四色彩空間之該第六數值轉換為對應一第二色彩空間之一第二數值;於該第二色彩空間中調整該第二數值為一第三數值;將對應該第二色彩空間之該第三數值轉換為對應該第四色彩空間之一第七數值;將對應該第四色彩空間之該第七數值轉換為對應該第三色彩空間之一第八數值;以及將對應該第三色彩空間之該第八數值轉換為對應該第一色彩空間之一第四數值;其中,當判斷是否進行色彩調校之該步驟之判斷結果為是時,於判斷是否進行色彩調校之該步驟之後係執行將該色光對應該第一色彩空間之該第一數值轉換為對應該第三色彩空間之該第五數值之該步驟,且當判斷是否進行色彩調校之該步驟之判斷結果為否時,於判斷是否進行色彩調校之該步驟之後係執行步驟:完成調整。
Priority Applications (2)
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