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米仔 發表於 2020-11-19 11:35:00

iOS相机的基本开发

<p></p><div class="toc"><div class="toc-container-header">目录</div><ul><li>一、设置会话<ul><li>1、初始化会话枢纽</li><li>2、创建视频输入</li><li>3、添加到会话中</li><li>4、创建音频输入</li><li>5、添加音频输入</li><li>6、设置静态图片输出</li><li>7、设置录像输出</li></ul></li><li>二、开启会话<ul><li>1、开启会话</li><li>2、摄像头处理<ul><li>2.1 获取指定位置摄像头</li><li>2.2 获取当前活跃的摄像头</li><li>2.3 获取当前可用摄像头数和未使用的摄像头</li><li>2.4 切换摄像头</li></ul></li><li>3、对焦处理<ul><li>3.1 是否支持对焦</li><li>3.2 设置对焦点</li></ul></li><li>4、曝光处理<ul><li>4.1 是否支持曝光</li><li>4.2 设置曝光</li><li>4.3 重置对焦曝光</li></ul></li><li>5、闪光灯 &amp; 手电筒<ul><li>5.1 判断是否有闪光灯</li><li>5.2 闪光灯模式</li><li>5.3 设置闪光灯模式</li><li>5.4 是否支持手电筒</li><li>5.5 手电筒模式</li><li>5.6 设置手电筒模式</li></ul></li></ul></li><li>三、拍摄<ul><li>1、拍摄静态图片</li><li>2、写入媒体库</li><li>3、捕捉视频<ul><li>3.1 判断是否录制中</li><li>3.2 开始录制</li><li>3.3 结束录制</li><li>3.4 录制结束回调</li><li>3.5 将视频写入媒体库</li><li>3.6 制作视频缩略图</li></ul></li></ul></li><li>四、QuckTime相关描述</li></ul></div><p></p>
<h2 id="一设置会话">一、设置会话</h2>
<h3 id="1初始化会话枢纽">1、初始化会话枢纽</h3>
<pre><code>//创建捕捉会话。AVCaptureSession 是捕捉场景的中心枢纽
self.captureSession = [ init];

/*
AVCaptureSessionPresetHigh
AVCaptureSessionPresetMedium
AVCaptureSessionPresetLow
AVCaptureSessionPreset640x480
AVCaptureSessionPreset1280x720
AVCaptureSessionPresetPhoto
*/
//设置图像的分辨率
self.captureSession.sessionPreset = AVCaptureSessionPresetHigh;

</code></pre>
<h3 id="2创建视频输入">2、创建视频输入</h3>
<pre><code>//设置输入
//拿到默认视频捕捉设备 iOS系统返回后置摄像头
AVCaptureDevice *videoDevice = ;

//将捕捉设备封装成AVCaptureDeviceInput
//注意：为会话添加捕捉设备，必须将设备封装成AVCaptureDeviceInput对象
AVCaptureDeviceInput *videoInput = ;
   
</code></pre>
<h3 id="3添加到会话中">3、添加到会话中</h3>
<pre><code>//判断videoInput是否有效
if (videoInput)
{
    //canAddInput：测试是否能被添加到会话中
    if ()
    {
      //将videoInput 添加到 captureSession中
      ;
      self.activeVideoInput = videoInput;
    }
}else
{
    return NO;
}
</code></pre>
<h3 id="4创建音频输入">4、创建音频输入</h3>
<pre><code>//选择默认音频捕捉设备 即返回一个内置麦克风
AVCaptureDevice *audioDevice = ;

//为这个设备创建一个捕捉设备输入
AVCaptureDeviceInput *audioInput = ;
</code></pre>
<h3 id="5添加音频输入">5、添加音频输入</h3>
<pre><code>
//判断audioInput是否有效
if (audioInput) {
   
    //canAddInput：测试是否能被添加到会话中
    if ()
    {
      //将audioInput 添加到 captureSession中
      ;
    }
}else
{
    return NO;
}
</code></pre>
<h3 id="6设置静态图片输出">6、设置静态图片输出</h3>
<pre><code>//AVCaptureStillImageOutput 实例 从摄像头捕捉静态图片,设置输出（照片/视频文件）
self.imageOutput = [ init];

//配置字典：希望捕捉到JPEG格式的图片
self.imageOutput.outputSettings = @{AVVideoCodecKey:AVVideoCodecJPEG};

//输出连接 判断是否可用，可用则添加到输出连接中去
if ()
{
    ;
   
}
</code></pre>
<h3 id="7设置录像输出">7、设置录像输出</h3>
<pre><code>//创建一个AVCaptureMovieFileOutput 实例，用于将Quick Time 电影录制到文件系统
self.movieOutput = [init];

//输出连接 判断是否可用，可用则添加到输出连接中去
if ()
{
    ;
}

// 初始化队列
self.videoQueue = dispatch_queue_create("videoQueue", NULL);

</code></pre>
<h2 id="二开启会话">二、开启会话</h2>
<h3 id="1开启会话">1、开启会话</h3>
<pre><code>//检查是否处于运行状态
if (!)
{
    //使用同步调用会损耗一定的时间，则用异步的方式处理
    dispatch_async(self.videoQueue, ^{
      ;
    });
}
</code></pre>
<h3 id="2摄像头处理">2、摄像头处理</h3>
<h4 id="21-获取指定位置摄像头">2.1 获取指定位置摄像头</h4>
<blockquote>
<p>AVCaptureDevicePosition</p>
<ul>
<li>AVCaptureDevicePositionUnspecified = 0, // 不支持</li>
<li>AVCaptureDevicePositionBack      = 1, // 后置</li>
<li>AVCaptureDevicePositionFront       = 2, // 前置</li>
</ul>
</blockquote>
<pre><code>//寻找指定的摄像头设备
- (AVCaptureDevice *)cameraWithPosition:(AVCaptureDevicePosition)position {
   
    //获取可用视频设备
    NSArray *devicess = ;
   
    //遍历可用的视频设备 并返回position 参数值
    for (AVCaptureDevice *device in devicess)
    {
      if (device.position == position) {
            return device;
      }
    }
    return nil;
}
</code></pre>
<h4 id="22-获取当前活跃的摄像头">2.2 获取当前活跃的摄像头</h4>
<pre><code>//当前活跃的设备
- (AVCaptureDevice *)activeCamera {

    //返回当前捕捉会话对应的摄像头的device 属性
    // 这里的 activeVideoInput 是切换前后摄像头时标记的当前使用的输入
    return self.activeVideoInput.device;
}
</code></pre>
<h4 id="23-获取当前可用摄像头数和未使用的摄像头">2.3 获取当前可用摄像头数和未使用的摄像头</h4>
<pre><code>//返回当前未激活的摄像头
- (AVCaptureDevice *)inactiveCamera {

    //通过查找当前激活摄像头的反向摄像头获得，如果设备只有1个摄像头，则返回nil
       AVCaptureDevice *device = nil;
      if (self.cameraCount &gt; 1)
      {
          if (.position == AVCaptureDevicePositionBack) {
               device = ;
         }else
         {
             device = ;
         }
   }
    return device;
}

//可用视频捕捉设备的数量
- (NSUInteger)cameraCount {

   return [ count];
}

</code></pre>
<h4 id="24-切换摄像头">2.4 切换摄像头</h4>
<pre><code>//切换摄像头
- (BOOL)switchCameras {

    //判断是否有多个摄像头
    if (!){
      return NO;
    }
   
    //获取当前设备的反向设备
    NSError *error;
    AVCaptureDevice *videoDevice = ;
   
   
    //将输入设备封装成AVCaptureDeviceInput
    AVCaptureDeviceInput *videoInput = ;
   
    //判断videoInput 是否为nil
    if (videoInput)
    {
      //标注原配置变化开始
      ;
      
      //将捕捉会话中，原本的捕捉输入设备移除
      ;
      
      //判断新的设备是否能加入
      if ()
      {
            //能加入成功，则将videoInput 作为新的视频捕捉设备
            ;
            
            //将获得设备 改为 videoInput
            self.activeVideoInput = videoInput;
      }else
      {
            //如果新设备，无法加入。则将原本的视频捕捉设备重新加入到捕捉会话中
            ;
      }
      
      //配置完成后， AVCaptureSession commitConfiguration 会分批的将所有变更整合在一起。
      ;
    }else{
      //创建AVCaptureDeviceInput 出现错误，则通知委托来处理该错误
      ;
      return NO;
    }
   
    return YES;
}
</code></pre>
<h3 id="3对焦处理">3、对焦处理</h3>
<h4 id="31-是否支持对焦">3.1 是否支持对焦</h4>
<pre><code>- (BOOL)cameraSupportsTapToFocus {
      
    //询问激活中的摄像头是否支持兴趣点对焦
    return [ isFocusPointOfInterestSupported];
}
</code></pre>
<h4 id="32-设置对焦点">3.2 设置对焦点</h4>
<pre><code>- (void)focusAtPoint:(CGPoint)point {
   
    AVCaptureDevice *device = ;
   
    //是否支持兴趣点对焦 &amp; 是否自动对焦模式
    if (device.isFocusPointOfInterestSupported &amp;&amp; ) {
      
      NSError *error;
      //锁定设备准备配置，如果获得了锁
      if () {
            
            //将focusPointOfInterest属性设置CGPoint
            device.focusPointOfInterest = point;
            
            //focusMode 设置为AVCaptureFocusModeAutoFocus
            device.focusMode = AVCaptureFocusModeAutoFocus;
            
            //释放该锁定
            ;
      }else{
            //错误时，则返回给错误处理代理
            ;
      }
      
    }
   
}
</code></pre>
<h3 id="4曝光处理">4、曝光处理</h3>
<h4 id="41-是否支持曝光">4.1 是否支持曝光</h4>
<pre><code>- (BOOL)cameraSupportsTapToExpose {
   
    //询问设备是否支持对一个兴趣点进行曝光
    return [ isExposurePointOfInterestSupported];
}
</code></pre>
<h4 id="42-设置曝光">4.2 设置曝光</h4>
<pre><code>static const NSString *YCameraAdjustingExposureContext;

- (void)exposeAtPoint:(CGPoint)point {

    // 获取当前设备
    AVCaptureDevice *device = ;
   
    // 曝光模式设置为自动曝光
    AVCaptureExposureMode exposureMode =AVCaptureExposureModeContinuousAutoExposure;
   
    //判断是否支持 AVCaptureExposureModeContinuousAutoExposure 模式
    if (device.isExposurePointOfInterestSupported &amp;&amp; ) {
      
      NSError *error;
      
      //锁定设备准备配置
      if ()
      {
            //配置期望值
            device.exposurePointOfInterest = point;
            device.exposureMode = exposureMode;
            
            //判断设备是否支持锁定曝光的模式。
            if () {
               
                //支持，则使用kvo确定设备的adjustingExposure属性的状态。
                ;
            }
            
            //释放该锁定
            ;
            
      }else
      {
            ;
      }
    }
}

// 观察者方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                      ofObject:(id)object
                        change:(NSDictionary *)change
                     context:(void *)context {

    //判断context（上下文）是否为YCameraAdjustingExposureContext
    if (context == &amp;YCameraAdjustingExposureContext) {
      
      //获取device
      AVCaptureDevice *device = (AVCaptureDevice *)object;
      
      //判断设备是否不再调整曝光等级，确认设备的exposureMode是否可以设置为AVCaptureExposureModeLocked
      if(!device.isAdjustingExposure &amp;&amp; )
      {
            //移除作为adjustingExposure 的self，就不会得到后续变更的通知
            ;
            
            //异步方式调回主队列，
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                NSError *error;
                if () {
                  
                  //修改exposureMode
                  device.exposureMode = AVCaptureExposureModeLocked;
                  
                  //释放该锁定
                  ;
                  
                }else
                {
                  ;
                }
            });
      }
      
    }else
    {
      ;
    }
   
   
}

</code></pre>
<h4 id="43-重置对焦曝光">4.3 重置对焦曝光</h4>
<pre><code>//重新设置对焦&amp;曝光
- (void)resetFocusAndExposureModes {

    AVCaptureDevice *device = ;
   
    AVCaptureFocusMode focusMode = AVCaptureFocusModeContinuousAutoFocus;
   
    //获取对焦兴趣点 和 连续自动对焦模式 是否被支持
    BOOL canResetFocus = &amp;&amp; ;
   
    AVCaptureExposureMode exposureMode = AVCaptureExposureModeContinuousAutoExposure;
   
    //确认曝光度可以被重设
    BOOL canResetExposure = &amp;&amp; ;
   
    //捕捉设备空间左上角（0，0），右下角（1，1） 中心点则（0.5，0.5）
    CGPoint centPoint = CGPointMake(0.5f, 0.5f);
   
    NSError *error;
   
    //锁定设备，准备配置
    if () {
      
      //焦点可设，则修改
      if (canResetFocus) {
            device.focusMode = focusMode;
            device.focusPointOfInterest = centPoint;
      }
      
      //曝光度可设，则设置为期望的曝光模式
      if (canResetExposure) {
            device.exposureMode = exposureMode;
            device.exposurePointOfInterest = centPoint;
            
      }
      
      //释放锁定
      ;
      
    }else
    {
      ;
    }
}
</code></pre>
<h3 id="5闪光灯--手电筒">5、闪光灯 &amp; 手电筒</h3>
<h4 id="51-判断是否有闪光灯">5.1 判断是否有闪光灯</h4>
<pre><code>//判断是否有闪光灯
- (BOOL)cameraHasFlash {

    return [hasFlash];
}
</code></pre>
<h4 id="52-闪光灯模式">5.2 闪光灯模式</h4>
<blockquote>
<p>闪光灯有3种</p>
<ul>
<li>AVCaptureFlashModeOff= 0, // 关闭</li>
<li>AVCaptureFlashModeOn   = 1, // 打开</li>
<li>AVCaptureFlashModeAuto = 2, // 自动</li>
</ul>
</blockquote>
<pre><code>//闪光灯模式
- (AVCaptureFlashMode)flashMode {

    return [ flashMode];
}

</code></pre>
<h4 id="53-设置闪光灯模式">5.3 设置闪光灯模式</h4>
<pre><code>//设置闪光灯
- (void)setFlashMode:(AVCaptureFlashMode)flashMode {

    //获取会话
    AVCaptureDevice *device = ;
   
    //判断是否支持闪光灯模式
    if () {
   
      //如果支持，则锁定设备
      NSError *error;
      if () {

            //修改闪光灯模式
            device.flashMode = flashMode;
            //修改完成，解锁释放设备
            ;
            
      }else
      {
            ;
      }
    }
}
</code></pre>
<h4 id="54-是否支持手电筒">5.4 是否支持手电筒</h4>
<pre><code>//是否支持手电筒
- (BOOL)cameraHasTorch {

    return [ hasTorch];
}

</code></pre>
<h4 id="55-手电筒模式">5.5 手电筒模式</h4>
<blockquote>
<p>手电筒也有3种模式</p>
<ul>
<li>AVCaptureTorchModeOff= 0,</li>
<li>AVCaptureTorchModeOn   = 1,</li>
<li>AVCaptureTorchModeAuto = 2,</li>
</ul>
</blockquote>
<pre><code>//手电筒模式
- (AVCaptureTorchMode)torchMode {

    return [ torchMode];
}
</code></pre>
<h4 id="56-设置手电筒模式">5.6 设置手电筒模式</h4>
<pre><code>//设置是否打开手电筒
- (void)setTorchMode:(AVCaptureTorchMode)torchMode {

   
    AVCaptureDevice *device = ;
   
    if () {
      
      NSError *error;
      if () {
            
            device.torchMode = torchMode;
            ;
      }else
      {
            ;
      }
    }
}
</code></pre>
<h2 id="三拍摄">三、拍摄</h2>
<h3 id="1拍摄静态图片">1、拍摄静态图片</h3>
<pre><code>/*
    AVCaptureStillImageOutput 是AVCaptureOutput的子类。用于捕捉图片
*/
- (void)captureStillImage {
   
    //从输出中获取连接
    AVCaptureConnection *connection = ;
   
    //程序只支持纵向，但是如果用户横向拍照时，需要调整结果照片的方向
    //判断是否支持设置视频方向
    if (connection.isVideoOrientationSupported) {
      
      //获取方向值
      connection.videoOrientation = ;
    }
   
       //定义一个handler 块，会返回1个图片的NSData数据
    id handler = ^(CMSampleBufferRef sampleBuffer,NSError *error){
      
      if (sampleBuffer != NULL)
      {
            NSData *imageData = ;
            UIImage *image = [initWithData:imageData];
            
            **** 重点：这里可以将捕捉到的图片传出去
      }
      else
      {
            NSLog(@"NULL sampleBuffer:%@",);
      }
    };
   
    //捕捉静态图片
    ;
}

//获取方向值
- (AVCaptureVideoOrientation)currentVideoOrientation {
   
    AVCaptureVideoOrientation orientation;
   
    //获取UIDevice 的 orientation
    switch (.orientation) {
      case UIDeviceOrientationPortrait:
            orientation = AVCaptureVideoOrientationPortrait;
            break;
      case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
            orientation = AVCaptureVideoOrientationLandscapeLeft;
            break;
      case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
            orientation = AVCaptureVideoOrientationPortraitUpsideDown;
            break;
      default:
            orientation = AVCaptureVideoOrientationLandscapeRight;
            break;
    }
   
    return orientation;

    return 0;
}
</code></pre>
<h3 id="2写入媒体库">2、写入媒体库</h3>
<pre><code>/*
    Assets Library 框架
    用来让开发者通过代码方式访问iOS photo
    注意：会访问到相册，需要修改plist 权限。否则会导致项目崩溃
*/

- (void)writeImageToAssetsLibrary:(UIImage *)image {

    //创建ALAssetsLibrary实例
    ALAssetsLibrary *library = [init];
   
    //参数1:图片（参数为CGImageRef 所以image.CGImage）
    //参数2:方向参数 转为NSUInteger
    //参数3:写入成功、失败处理
    [library writeImageToSavedPhotosAlbum:image.CGImage
                           orientation:(NSUInteger)image.imageOrientation
                         completionBlock:^(NSURL *assetURL, NSError *error) {
                           //成功后，发送捕捉图片通知。用于绘制程序的左下角的缩略图
                           if (!error)
                           {
                                 ;
                           }else
                           {
                                 //失败打印错误信息
                                 id message = ;
                                 NSLog(@"%@",message);
                           }
                         }];
}

//发送缩略图通知
- (void)postThumbnailNotifification:(UIImage *)image {
   
    //回到主队列
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
      //发送请求
      NSNotificationCenter *nc = ;
      ;
    });
}

</code></pre>
<h3 id="3捕捉视频">3、捕捉视频</h3>
<h4 id="31-判断是否录制中">3.1 判断是否录制中</h4>
<pre><code>//判断是否录制状态
- (BOOL)isRecording {
    // movieoutput 为初始化会话时设置的输出
    return self.movieOutput.isRecording;
}
</code></pre>
<h4 id="32-开始录制">3.2 开始录制</h4>
<pre><code>//开始录制
- (void)startRecording {

    if (!) {
      
      //获取当前视频捕捉连接信息，用于捕捉视频数据配置一些核心属性
      AVCaptureConnection * videoConnection = ;
      
      //判断是否支持设置videoOrientation 属性。
      if()
      {
            //支持则修改当前视频的方向
            videoConnection.videoOrientation = ;
            
      }
      
      //判断是否支持视频稳定 可以显著提高视频的质量。只会在录制视频文件涉及
      if()
      {
            videoConnection.enablesVideoStabilizationWhenAvailable = YES;
      }
      
      
      AVCaptureDevice *device = ;
      
      //摄像头可以进行平滑对焦模式操作。即减慢摄像头镜头对焦速度。当用户移动拍摄时摄像头会尝试快速自动对焦。
      if (device.isSmoothAutoFocusEnabled) {
            NSError *error;
            if () {
               
                device.smoothAutoFocusEnabled = YES;
                ;
            }else
            {
                ;
            }
      }
      
      //查找写入捕捉视频的唯一文件系统URL.
      self.outputURL = ;
      
      //在捕捉输出上调用方法 参数1:录制保存路径参数2:代理
      ;
      
    }
}

- (CMTime)recordedDuration {
   
    return self.movieOutput.recordedDuration;
}

- (NSURL *)uniqueURL {

    NSFileManager *fileManager = ;
   
    //temporaryDirectoryWithTemplateString可以将文件写入的目的创建一个唯一命名的目录；
    NSString *dirPath = ;
   
    if (dirPath) {
      
      NSString *filePath = ;
      return;
      
    }
   
    return nil;
}

</code></pre>
<h4 id="33-结束录制">3.3 结束录制</h4>
<pre><code>//停止录制
- (void)stopRecording {

    //是否正在录制
    if () {
      ;
    }
}

</code></pre>
<h4 id="34-录制结束回调">3.4 录制结束回调</h4>
<pre><code>- (void)captureOutput:(AVCaptureFileOutput *)captureOutput
didFinishRecordingToOutputFileAtURL:(NSURL *)outputFileURL
      fromConnections:(NSArray *)connections
                error:(NSError *)error {

    //错误
    if (error) {
      ;
    }else
    {
      //写入
      ];
      
    }
   
    self.outputURL = nil;
}

</code></pre>
<h4 id="35-将视频写入媒体库">3.5 将视频写入媒体库</h4>
<pre><code>//写入捕捉到的视频
- (void)writeVideoToAssetsLibrary:(NSURL *)videoURL {
   
    //ALAssetsLibrary 实例 提供写入视频的接口
    ALAssetsLibrary *library = [init];
   
    //写资源库写入前，检查视频是否可被写入 （写入前尽量养成判断的习惯）
    if () {
      
      //创建block块
      ALAssetsLibraryWriteVideoCompletionBlock completionBlock;
      completionBlock = ^(NSURL *assetURL,NSError *error)
      {
            if (error) {
               
                ;
            }else
            {
                //用于界面展示视频缩略图
                ;
            }
            
      };
      
      //执行实际写入资源库的动作
      ;
    }
}
</code></pre>
<h4 id="36-制作视频缩略图">3.6 制作视频缩略图</h4>
<pre><code>//获取视频左下角缩略图
- (void)generateThumbnailForVideoAtURL:(NSURL *)videoURL {

    //在videoQueue 上，
    dispatch_async(self.videoQueue, ^{
      
      //建立新的AVAsset &amp; AVAssetImageGenerator
      AVAsset *asset = ;
      
      AVAssetImageGenerator *imageGenerator = ;
      
      //设置maximumSize 宽为100，高为0 根据视频的宽高比来计算图片的高度
      imageGenerator.maximumSize = CGSizeMake(100.0f, 0.0f);
      
      //捕捉视频缩略图会考虑视频的变化（如视频的方向变化），如果不设置，缩略图的方向可能出错
      imageGenerator.appliesPreferredTrackTransform = YES;
      
      //获取CGImageRef图片 注意需要自己管理它的创建和释放
      CGImageRef imageRef = ;
      
      //将图片转化为UIImage
      UIImage *image = ;
      
      //释放CGImageRef imageRef 防止内存泄漏
      CGImageRelease(imageRef);
      
      //回到主线程
      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            
            //发送通知，传递最新的image
            ;
            
      });
      
    });
}

</code></pre>
<h2 id="四qucktime相关描述">四、QuckTime相关描述</h2>
<p>正常情况下，我们视频内容的头信息处在文件的开始位置，这样可以让视频播放器快速读取头包含的信息，来确定文件的内容、结构和其他的样本位置</p>
<p>但我们使用<code>AVCaptureMovieFileOutput</code>录制视频时，视频信息是实时写入文件的，只有在结束视频之后才可以准确的知道头信息。</p>
<p>像这样：</p>
<pre><code>发布了的视频信息

视频头 + 视频的元数据

实时录制的视频

视频的元数据 + 视频头
</code></pre>
<p>这样存在一个问题就是如果录制中被中断，视频头信息没有完全写入文件，将无法准确读取视频信息。</p>
<p><code>AVCaptureMovieFileOutput</code>的提供的核心功能是分段捕捉QuickTime影片</p>
<p>即：</p>
<pre><code>头 + 数据 + 片段 + 数据 + 片段 + 数据 + 片段
</code></pre>
<p>默认情况下，系统每10s写入一个片段，片段写入后更新完整的头信息。</p>
<p>我们可以使用<code>movieFragmentInterval</code>属性来修改片段的时间间隔。</p><br><br>
来源：https://www.cnblogs.com/absty-guo/p/14004591.html

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