CN101308428A - 将图形输入板映射到显示器的设备、方法和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将图形输入板的位置数据映射到相关显示器的设备、方法和计算机可读介质。提供了一种数字转换器系统，用于控制显示器单元上的指针的移动。所述系统包括数字转换器输入板，用于检测输入位置以及根据所检测到的输入位置产生输入板坐标数据。映射单元基于多个不同的预先确定的缩放比例关系将所述输入板坐标数据映射到显示器坐标数据，并且将所述显示器坐标数据提供给所述显示器单元。输入设备控制所述映射单元在所述预先确定的缩放比例关系之间进行切换。

Description

将图形输入板映射到显示器的设备、方法和计算机可读介质

技术领域

本发明涉及用于将图形输入板的位置数据映射到相关显示器的设备、方法和计算机可读介质。

背景技术

图形输入板或数字转换器输入板是用于在计算机系统中画图或导航的计算机外围设备。图形输入板典型地包括平面感应区域和通常具有笔的形状或者鼠标形状的相关工具。这些输入板测量X和Y坐标位置以及其它参数，例如笔尖的压力、笔的倾斜、鼠标按钮、鼠标旋转等。可以利用多种技术来实现所述图形输入板。一个实例的技术是具有电阻特性的(resistive)，其中通过导电薄层(conductive sheets)测得电压比率来确定位置。另一个实例的技术是具有电磁特性的，其中通过插入信号强度使其穿过一系列感应线圈来测得位置。也可以利用多种其它技术，包括对声波或光波作三角测量、在输入板的角上测量施加的压力、测量电场畸变等等。利用这些技术得到的测得位置的分辨率通常在0.025mm或者更好的范围内。

来自所述输入板的位置信息最经常地是被用来在定位期间在所述显示器上移动指针，或者在画图操作期间在所述显示器上画一“虚拟墨水”。由于显示器的分辨率比所述输入板小得多，(大致每象素0.25mm)在所述输入板和所述显示器之间需要坐标转换来建立关系。默认的转换通常将所述输入板的坐标进行缩放，这样所述输入板的整个宽度缩放为所述计算机系统桌面(其中所述桌面是一个或多个监视器的平铺集合)的整个宽度。所述整个输入板的高度通常缩放到所述桌面的整个高度。

利用多监视器创建一大桌面的系统正变得流行。利用小的不透明数字转换器输入板，通过两个或多个监视器或者甚至一个大监视器来映射所述小的数字转换器输入板导致一巨大的物理缩放差距，因此，一个非常小的手部移动就会导致在屏幕上一个巨大的移动。例如，利用被映射到双19英寸的监视器的4乘5英寸的输入板，在所述输入板上的一英寸的移动就会导致在所述监视器上大约6英寸的移动。在这个方案中，用户难以在所述桌面上进行精确的移动量。

发明内容

提供了一种适用于将数字转换器输入板上的位置数据映射到显示器屏幕上的位置数据的映射设备。所述设备包括映射单元，其可以在第一模式和第二模式间进行操作，其中在第一模式中输入板坐标被映射到位于第一尺寸区域中的屏幕坐标，在第二模式中输入板坐标被映射到位于第二尺寸区域中的屏幕坐标。所述设备还包括输入设备，用于在实时操作所述数字转换器输入板期间控制所述映射单元，以在所述数字转换器输入板的第一模式和第二模式之间进行切换。

还提供了一种数字转换器系统，用于控制显示器单元的屏幕上的指针的移动。一种移动输入设备控制所述显示器单元上指针的移动。所述移动输入设备可以工作在粗略定位模式，以用于在所述屏幕上的一个大的移动窗口中将所述指针移动一大段距离，并且所述移动输入设备可以工作在精确定位模式，以用于在所述屏幕上的一个小的移动窗口中将所述指针移动一小段距离。用户输入设备关联于所述移动输入设备，其用于接收模式切换命令，以在实时操作所述移动输入设备期间在所述粗略定位模式和所述精确定位模式之间进行无缝切换。

进一步提供数字转换器系统，用于控制显示器单元上的指针的移动。所述系统包括数字转换器输入板，用于检测输入位置并且根据所测得的输入位置产生输入板坐标数据。映射单元基于多个不同的预先确定的缩放比例关系将所述输入板坐标数据映射到显示器坐标数据，并且将所述显示器坐标数据提供给所述显示器单元。二进制物理输入设备在每次所述二进制物理输入设备被激活时，控制所述映射单元在所述预先确定的缩放比例关系之间进行切换。

提供了一种方法，用于将数字转换器输入板上的位置数据映射到显示器屏幕上的位置数据。所述方法包括：提供所述数字转换器输入板和所述显示器屏幕之间的初始坐标映射关系；并且从关联于所述数字转换器输入板的二进制物理输入设备中接收控制信号，以用于将所述初始坐标映射关系转变为所述数字转换器输入板和所述显示器屏幕之间的预先确定的备选的坐标映射关系。基于所述控制信号，所述初始坐标映射关系被转变为所述备选的坐标映射关系。

还提供了一种计算机可读介质，其执行上面描述的方法。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的方块图，示例了一个数字转换器系统；

图2是根据本发明另一实施例，示例了图1中所述映射设备的映射操作；

图3是根据本发明另一实施例的数字转换器输入板和指示设备的透视图；以及

图4是根据本发明另一实施例的流程图，示例了将数字转换器输入板的位置数据映射到显示器屏幕的位置数据的方法。

具体实施方式

下面将详细参考如附图中示例的本发明的实施例和方法，其中所有附图中相同的附图标记表示相同或相应的部件。但是，应当注意，本发明在其更广泛的方面并不限制于此处的详细描述、典型设备和方法，以及此处所示并描述的与优选实施例和方法相关的示例实施例。根据其多个方面的本发明在考虑本说明书来进行理解的所附权利要求及适当的等同物中被特别指出并清楚地要求。

一些图形输入板提供了控制面板，其允许用户在所述输入板到桌面的关系上的一些灵活性，所述关系在此被称作映射。给用户提供选择输入板的一部分而不是全部来用于所述映射的选项。用户可以通过图形、数字或者通过选择所述输入板上所使用的区域来进行选择。相似地，通常给用户提供选择所述桌面的一部分的选项，其中所述输入板区域被映射到所述桌面的一部分。这可以通过从多个监视器或屏幕中选择一个特定监视器屏幕而得到，或者通过选择用于图形地或数字地映射的所述桌面的一个区域而得到。如果所述用户想改变当前设置，他们必须访问在GUI中的控制面板，并且与所述控制面板交互以改变所述映射。访问所述控制面板通常需要多个选择命令，包括例如选择所述控制面板、选择一个功能、选择多个参数等等。

Wacom计算机有限公司提供了具有“QuickPoint”模式映射的产品。该软件将两个预先定义的输入板区域映射到一个显示器区域。一个区域被选为小区域以用于允许小幅度的手部移动来覆盖一个大幅度的显示器区域。另一个区域被选为大区域以用于允许详细的画图或者图形定位/移动。QuickPoint模式可以进行打开和关闭的切换，即通过输入板菜单项或屏幕菜单在所述预先定义的双QuickPoint区域和单个的输入板区域之间切换。

不象上面描述的映射功能，其中用户必须访问所述控制面板、对话框和/或输入板菜单以及通过多个选择命令来改变设置，本发明的所述实施例使得用户能够“即时地”或者在实时操作所述输入板和显示器期间容易地改变输入板和桌面之间的映射。这样，用户的画图或者图形定位/移动不会被映射的改变所中断，并且用户可以在改变所述映射的时候进行画图和/或使用数字转换器/图形应用。

如图1中的最佳示例，根据本发明一个实施例的数字转换器系统2包括：输入板4，用于检测位置输入；显示器单元6，用于在其它事物之间显示指针8(见图2)；映射单元10，用于基于所述输入板4和所述显示器单元6之间的缩放关系，将来自所述输入板4的位置数据映射到用于所述显示器单元6的位置数据；以及输入设备12，用于切换所述输入板4和所述显示器单元6之间的缩放关系。

所述输入板4是数字转换器输入板，其可用于图形设计或其它应用。所述输入板4可以是Wacom数字转换器输入板，例如美国专利号7,005,843、美国专利号6,930,674、美国专利号6,810,351、美国专利号5,898,136或美国专利号5,644,108中所公开的输入板，所述美国专利中的每个的全部内容都合并在此用作参考。

如图3中的最佳示例，所述输入板4可以关联于指示设备14，所述指示设备14用于在输入板检测表面16上或附近执行输入操作。所述输入板4具有设置在所述输入板检测表面16下面的多个感应单元(未示出)，用于检测根据所述输入板4中定义的X-Y坐标网格的位置输入。所述感应单元相应于所述输入板检测表面16上的所述输入位置来产生位置数据。

所述映射单元10将相应于所述输入位置的位置数据转换为用于所述显示器单元6的位置数据，相应于所述输入位置的位置数据表示为所述输入板4的所述X-Y坐标网格的形式，用于所述显示器单元6的位置数据表示为X-Y象素坐标网格的形式。所述输入设备12控制所述映射单元10在缩放关系之间进行切换。基于此转换，沿着图3中所示的输入板检测表面16的所述输入位置和/或移动可以通过图2中所示的指针8被表示在所述显示器单元6上。

所述映射单元10可以执行上面描述的所述转换，以使得所述输入板4的X-Y坐标网格符合所述显示器单元6的所述X-Y象素坐标网格。在这种情况中，所述输入板4的X-Y坐标网格和所述显示器单元6的所述X-Y象素坐标网格之间的所述缩放因子是小的，因此，在所述输入板4上的小的移动量会导致所述显示器单元6上的大的移动量。当执行此转换时，所述映射单元10执行于具有第一缩放关系的粗略定位/移动模式。在此模式中，沿着所述输入板4的移动引起在所述显示器单元6的所述X-Y象素坐标网格中的任何地方的、如图2所示的指针8的移动。

通过将所述输入板4的X-Y坐标网格映射到所述显示器单元6的所述X-Y象素坐标网格中一个更小的区域，映射单元10还能够定义一个更小的X-Y象素坐标网格。在这种情况中，所述输入板4的X-Y坐标网格和所述显示器单元6的所述X-Y象素坐标网格之间的所述缩放因子是大的，因此，在所述输入板4上的大的移动量会导致所述显示器单元6的所述X-Y象素坐标网格上的小的移动量。当执行此转换时，所述映射单元10执行于具有第二缩放关系的精确定位/移动模式。在此模式中，沿着所述输入板4的移动引起在所述更小的X-Y象素坐标网格中的任何地方的移动，其定义了小于所述显示器单元6的区域的移动窗口。

图2的左侧显示了当所述映射单元10操作于具有第一缩放关系的所述粗略定位/移动模式时的所述显示器单元6和所述输入板4。图2的右侧还显示了当所述映射单元10操作于具有第二缩放关系的所述精确定位/移动模式时的所述显示器单元6和所述输入板4。所述显示器单元6包括具有在其上面显示的指针8的屏幕22。在与所述小的缩放因子关联的所述粗略定位/移动模式中，由于所述输入板4的X-Y坐标网格符合整个屏幕22的所述X-Y象素坐标网格，所述指针8在所述屏幕22内的各处自由地移动。这样，在这种模式中，沿着所述输入板4的所述指示设备14的小的移动量会引起屏幕22上指针8的大的移动量。

另一方面，在与所述大的缩放因子关联的所述精确定位/移动模式中，所述指针8在移动窗口24内的各处自由地移动，该移动窗口24具有由所述第二缩放关系定义的一个尺寸。当所述定位/移动模式被切换时，在屏幕22中的所述移动窗口24的位置由所述屏幕22上的指针8的当前位置来定义。即，当所述输入设备12切换所述映射单元10的操作模式时，所述指针8停止在屏幕22的同一位置，并且所述映射单元10定义所述移动窗口环绕所述指针8的当前位置。在这种方式中，所述指针8可以移动到屏幕22的大致的通用区域(rough general area)，然后被精确地定位或者移动到屏幕22上的精确位置。

特别当使用多个屏幕来最大化所述桌面空间时，当所述输入板4的所述X-Y坐标网格符合所述整个桌面空间的X-Y象素坐标网格时，在所述输入板4上的小的移动量会导致所述桌面空间上的大的移动量。然而，本发明允许用户切换到精确定位/移动模式，其中所述输入板4的所述X-Y坐标网格适于所述桌面空间的X-Y象素坐标网格的较小的显示区域，由此可以实现在所述较小的显示器区域中的精确定位和移动控制。

虽然用于所述显示器单元6的单个的屏幕22被示例为图2中的桌面空间，可以理解的是所述桌面空间可以包括平铺设置的多个屏幕22，在所述平铺设置中所述指针8可移动。这样，此处所使用的所述显示器单元6的“屏幕”和所述“显示器单元6”指一个或多个屏幕或显示器监视器的一个桌面空间。所述显示器单元6可以包括可用于所述输入板4的任意类型的显示器屏幕。所述显示器单元6可以由与其相关的一个人电脑控制，或者由输入板4本身控制。

上面提及的缩放关系指所述输入板4的每个X-Y坐标的、所述显示器单元6上的X-Y象素坐标的数目。这些关系定义由在输入板4上的移动所引起的所述显示器单元6上的移动量。所述映射单元10可以存储多个转换功能或缩放关系，以用于差异定位或移动的程度。

所述精确定位模式的缩放因子可以是1或者更大，或者更适宜地为2或者更大。另一方面，所述粗略定位模式的缩放因子可以小于1。

例如，所述映射单元10可以包括第一缩放关系，其中输入板的4英寸乘以5英寸的X-Y坐标网格适合于桌面空间的8英寸乘以10英寸的X-Y象素坐标网格。在这个情况中，所述缩放因子是0.5。在这个例子中的所述映射单元10还可以包括第二缩放关系，其中所述输入板的4英寸乘以5英寸的X-Y坐标网格适合于桌面空间的3英寸乘以3.75英寸的较小的X-Y象素坐标网格的区域。在这个例子中，所述缩放因子大约是1.33。所述第二缩放关系可以根据用户对精确定位/移动的优先选择而被用户预设并存储。

所述映射单元10可以被实现为显示器单元6的一部分、输入板4的一部分或者作为个人电脑的一部分，该个人电脑将所述输入板4接口到所述显示器单元6。所述映射单元10还可以实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述计算机可读记录介质可以是任意的能够存储数据的数据存储设备，所述数据其后能被计算机系统读出。所述计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备，以及载波(例如通过因特网的数据传输)。

如图1-图3中的最佳示例，所述输入设备12控制所述映射单元10在缩放关系之间进行切换。每当所述缩放关系被切换时，所述输入设备12可以重新计算所述屏幕区域的原点和/或所述屏幕区域的比例。当用户稳定地拿着所述指示设备14并且所述输入设备12引发所述映射单元10进行切换模式时，所述指针8在所述屏幕22上不被移动。所述指针保持在同一位置的事实允许用户在定位/移动模式之间进行无缝更替而不中断，同时所述输入板4被用于图形应用中。

所述输入设备12可以是二进制物理输入设备，例如位于图3中所示的输入板4上的按钮18，或者位于图3中所示的所述指示设备14上的按钮20。可选地，所述输入设备12可以是个人电脑键盘上的热键、开关或者滚轮等等。根据所述输入设备12被定位的事实，其中其可以容易地被用户访问，如图3中的最佳示例，所述缩放关系或定位/移动模式可以“即时地”或在实时操作输入板4和指示设备14的期间被切换。结果，用户不需要导航到控制面板设置屏幕、菜单设置屏幕或对话框，并且不需要输入多个选择指令来改变缩放参数。

根据本发明的一个实施例，按钮18或20是开关按钮(togglebutton)，其用于改变所述映射单元10的操作模式，这样每当所述按钮18或20被按压时，所述操作模式就会改变。

可选地，所述按钮18或20可以被停留或保持在被按压状态，以操作于所述精确定位/移动模式，并且被释放以用于恢复粗略定位/移动模式。在这种情况中，用户一直知道所述映射单元10的当前定位/移动模式。

所述定位/移动模式由用户切换的方便之处还在于其在画图或图形设计这种使用大的桌面空间的应用中特别有用。在这种情况中，用户可以快速并容易地在定位/移动模式之间进行切换，以不同的细节程度来画出或移动图2中所示的指针8。

如图4中的最佳示例，把来自输入板4的位置数据映射到显示器单元6的位置数据的方法从步骤S26开始。在步骤S26，所述映射单元10基于初始预先确定的缩放关系来把输入板坐标映射到显示器坐标。在步骤S28，确定所述输入设备12是否被激活以用于切换所述映射单元10的操作。如果步骤S28确定了输入设备12被激活，则在步骤S30，所述映射单元10基于可选的预先确定的缩放关系来把所述输入板坐标映射到显示器坐标。在此步骤中，所述映射单元10创建环绕图2中所示的指针8的当前位置的移动窗口。在步骤S28，如果确定所述输入设备12没有被激活，则所述映射单元10继续基于所述初始关系来将所述输入板坐标映射到所述显示器坐标。

在步骤S32，确定是否所述输入设备被去激活。在步骤S32，如果所述输入设备确定为被去激活，则在步骤S26中，所述初始预先确定的缩放关系被恢复。否则，在步骤S30中，利用所述可选的缩放关系继续操作。

虽然此处的说明描述了第一和第二缩放关系以及粗略和精确定位/移动模式，可以理解的是本发明可以利用多于两种的缩放关系或定位/移动模式。

此外，虽然参考所述数字转换器系统2的输入板2描述了本发明的实施例，可以理解，本发明可以可选地使用被用来移动桌面或屏幕上的光标或者指针的其它移动输入设备。一些其它示例的移动输入设备包括，但不限于，鼠标、游戏杆、轨迹球等等。

虽然示例并描述了本发明的一些实施例，本领域的技术人也可以理解，可以对这些实施例进行修改而不脱离本发明的原则和精神，本发明的范围由所附的权利要求及其等同物所定义。

Claims (25)

1、一种映射设备，用于把数字转换器输入板上的位置数据映射到显示器屏幕上的位置数据，所述设备包括：

映射单元，其可以在第一模式和第二模式间进行操作，其中在第一模式中输入板坐标被映射到位于第一尺寸区域中的屏幕坐标，在第二模式中输入板坐标被映射到位于第二尺寸区域中的屏幕坐标；以及

输入设备，用于在实时操作所述数字转换器输入板期间控制所述映射单元在所述数字转换器输入板的第一模式和第二模式之间进行切换。

2、如权利要求1所述的映射设备，其中所述映射单元在所述第一和第二模式之间进行无缝切换。

3、如权利要求1所述的映射设备，其中：

当操作于第一模式时，输入板第一移动量产生预先确定的屏幕移动量；以及

当操作于第二模式时，输入板第二移动量产生所述预先确定的屏幕移动量，其中所述输入板第二移动量大于所述输入板第一移动量。

4、如权利要求1所述的映射设备，其中所述输入设备包括关联于所述输入板的二进制物理输入设备，用于每当用户激活所述输入设备时，控制所述映射单元在所述第一和第二模式之间进行切换。

5、如权利要求1所述的映射设备，其中所述输入设备包括关联于所述输入板的二进制物理输入设备，用于当所述输入设备没有被激活时控制所述映射单元操作于第一模式，以及当所述输入设备被激活时控制所述映射单元操作于第二模式。

6、如权利要求1所述的映射设备，其中所述输入设备包括与所述输入板关联的按钮、按键、滚轮，或开关。

7、如权利要求1所述的映射设备，其中以第一和第二模式把所述数字转换器输入板的位置数据映射到所述显示器屏幕的位置数据分别由第一和第二预先确定的关系来决定，并且所述第一和第二预先确定的关系的至少一个由用户预先设定。

8、如权利要求1所述的映射设备，其中当所述输入设备在所述第一和第二模式之间切换所述映射单元的操作时，显示在所述显示器屏幕上的指针保持在同一位置。

9、如权利要求1所述的映射设备，其中所述第二模式对应于一个值为1或者更大的缩放因子。

10、如权利要求9所述的映射设备，其中所述第二模式对应于一个值为2或者更大的缩放因子。

11、一种数字转换器系统，用于控制显示器单元屏幕上的指针的移动，所述系统包括：

移动输入设备，用于控制所述显示器单元上的指针的移动，所述移动输入设备可工作于粗略定位模式和精确定位模式，所述粗略定位模式用于在屏幕上一个大的移动窗口内对所述指针进行一大段距离的移动，所述精确定位模式用于在屏幕上一个小的移动窗口内对所述指针进行一小段距离的移动；以及

关联于所述移动输入设备的用户输入设备，用于接收模式切换命令，在实时操作所述移动输入设备期间在所述粗略定位模式和所述精确定位模式之间进行无缝切换。

12、如权利要求11所述的数字转换器系统，其中当所述移动输入设备在所述粗略定位模式和所述精确定位模式之间被切换时，在所述屏幕上的所述指针的当前位置确定所述小的移动窗口的位置。

13、如权利要求11所述的数字转换器系统，其中所述移动输入设备的模式由所述用户物理输入设备利用一个选择命令来进行切换，而不访问任何类型的设置屏幕。

14、一种数字转换器系统，用于控制显示器单元上的指针的移动，所述系统包括：

数字转换器输入板，用于检测输入位置并且根据所检测到的输入位置来产生输入板坐标数据；

映射单元，用于基于多个不同的预先确定的缩放关系将所述输入板坐标数据映射到显示器坐标数据，并且将所述显示器坐标数据提供给所述显示器单元；以及

二进制物理输入设备，用于每当所述二进制物理输入设备被激活时，控制所述映射单元在所述预先确定的缩放关系之间进行切换。

15、如权利要求14所述的数字转换器系统，其中当所述输入设备在预先确定的缩放关系之间进行切换时，所述指针保持在所述显示器单元上的相同位置。

16、如权利要求14所述的数字转换器系统，其中所述预先确定的缩放关系包括具有与所述显示器单元的屏幕尺寸大约相等的第一移动窗口尺寸的第一缩放关系，以及具有一小于所述显示器单元的屏幕尺寸的第二移动窗口尺寸的第二缩放关系。

17、如权利要求14所述的数字转换器系统，进一步包括：

关联于所述数字转换器输入板的指示设备，所述指示设备具有外壳和设置在所述外壳上的、用于在第一和第二缩放关系之间进行切换的按钮。

18、如权利要求14所述的数字转换器系统，其中所述数字转换器输入板具有外壳以及设置在所述外壳上的、用于在第一和第二缩放关系之间进行切换的按钮。

19、如权利要求14所述的数字转换器系统，进一步包括：

关联于所述数字转换器输入板和所述显示器单元的个人电脑，所述个人电脑具有热键，用于在第一缩放关系和第二缩放关系之间进行切换。

20、一种将数字转换器输入板上的位置数据映射到显示器屏幕上的位置数据的方法，所述方法包括：

提供所述数字转换器输入板和所述显示器屏幕之间的初始坐标映射关系；

从关联于所述数字转换器输入板的二进制物理输入设备中接收控制信号，以将所述初始坐标映射关系转变为所述数字转换器输入板和所述显示器屏幕之间的预先确定的备选坐标映射关系；以及

基于所述控制信号，把所述初始坐标映射关系转变为所述备选坐标映射关系。

21、如权利要求20所述的方法，其中所述备选坐标映射关系要求比所述初始坐标映射关系更多的输入板移动，以影响相同的显示器屏幕移动量。

22、如权利要求20所述的方法，其中所述控制信号通过激活所述二进制物理输入设备来提供，这样当所述输入设备被去激活时，所述初始坐标映射关系被恢复。

23、如权利要求20所述的方法，其中当所述坐标映射关系被改变时，显示在所述显示器屏幕上的指针保持在所述显示器屏幕上的相同位置。

24、如权利要求20所述的方法，其中所述备选坐标映射关系具有比所述初始坐标映射关系更大的缩放因子。

25、一种计算机可读介质，包含可执行代码，所述可执行代码用于执行将数字转换器输入板上的位置数据映射到显示器屏幕上的位置数据的方法，所述介质包括：

提供所述数字转换器输入板和所述显示器屏幕之间的初始坐标映射关系的可执行代码；

从二进制物理输入设备中接收控制信号，以将所述初始坐标映射关系转变为所述数字转换器输入板和所述显示器之间的预先确定的备选坐标映射关系的可执行代码；以及

基于所述控制信号把所述初始坐标映射关系转变为所述备选坐标映射关系的可执行代码，

其中所述备选坐标映射关系要求比所述初始坐标映射关系更多的输入板移动，以影响相同的显示器屏幕移动量。

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