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SpectraIO.py, modificada por Valentin 27/2/2012 - 12:23
Victor Sarmiento -
r28:df025cb33375
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@@ -21,8 +21,10 from DataIO import DataWriter
21 21
22 22 from Model.Spectra import Spectra
23 23
24
24 25 def isThisFileinRange(filename, startUTSeconds, endUTSeconds):
25 26 """
27 Desc :
26 28 Esta funcion determina si un archivo de datos en formato Jicamarca(.r) se encuentra
27 29 o no dentro del rango de fecha especificado.
28 30
@@ -31,6 +33,7 def isThisFileinRange(filename, startUTSeconds, endUTSeconds):
31 33
32 34 startUTSeconds : fecha inicial del rango seleccionado. La fecha esta dada en
33 35 segundos contados desde 01/01/1970.
36
34 37 endUTSeconds : fecha final del rango seleccionado. La fecha esta dada en
35 38 segundos contados desde 01/01/1970.
36 39
@@ -41,12 +44,11 def isThisFileinRange(filename, startUTSeconds, endUTSeconds):
41 44 Excepciones:
42 45 Si el archivo no existe o no puede ser abierto
43 46 Si la cabecera no puede ser leida.
44
45 47 """
46 48 m_BasicHeader = BasicHeader()
47 49
48 50 try:
49 fp = open(filename,'rb')
51 fp = open( filename,'rb' ) #lectura binaria
50 52 except:
51 53 raise IOError, "The file %s can't be opened" %(filename)
52 54
@@ -63,9 +65,10 def isThisFileinRange(filename, startUTSeconds, endUTSeconds):
63 65
64 66 class SpectraReader(DataReader):
65 67 """
68 Desc :
66 69 Esta clase permite leer datos de espectros desde archivos procesados (.pdata). La lectura
67 de los datos siempre se realiza por bloques. Los datos leidos (array de 3 dimensiones:
68 perfiless*alturas*canales) son almacenados en la variable "buffer".
70 de los datos siempre se realiza por bloques. Los datos leidos (array de 3 dimensiones)
71 son almacenados en tres buffer's para el Self Spectra, el Cross Spectra y el DC Channel.
69 72
70 73 Esta clase contiene instancias (objetos) de las clases BasicHeader, SystemHeader,
71 74 RadarControllerHeader y Spectra. Los tres primeros se usan para almacenar informacion de la
@@ -73,7 +76,6 class SpectraReader(DataReader):
73 76 datos desde el "buffer" cada vez que se ejecute el metodo "getData".
74 77
75 78 Example:
76
77 79 dpath = "/home/myuser/data"
78 80
79 81 startTime = datetime.datetime(2010,1,20,0,0,0,0,0,0)
@@ -98,11 +100,13 class SpectraReader(DataReader):
98 100 #speed of light
99 101 __c = 3E8
100 102
103
101 104 def __init__( self, m_Spectra = None ):
102 105 """
106 Desc :
103 107 Inicializador de la clase SpectraReader para la lectura de datos de espectros.
104 108
105 Input:
109 Inputs :
106 110 m_Spectra : Objeto de la clase Spectra. Este objeto sera utilizado para
107 111 almacenar un perfil de datos cada vez que se haga un requerimiento
108 112 (getData). El perfil sera obtenido a partir del buffer de datos,
@@ -110,17 +114,14 class SpectraReader(DataReader):
110 114 bloque de datos.
111 115 Si este parametro no es pasado se creara uno internamente.
112 116
113 Variables afectadas:
117 Affected :
114 118 self.m_Spectra
115 119 self.m_BasicHeader
116 120 self.m_SystemHeader
117 121 self.m_RadarControllerHeader
118 122 self.m_ProcessingHeader
119 123
120
121 Return:
122 Void
123
124 Return : Nada
124 125 """
125 126 if m_Spectra == None:
126 127 m_Spectra = Spectra()
@@ -182,6 +183,12 class SpectraReader(DataReader):
182 183 self.__buffer_cspc = None
183 184 self.__buffer_dc = None
184 185
186 self.Npair_SelfSpectra = 0
187 self.Npair_CrossSpectra = 0
188
189 self.pts2read_SelfSpectra = 0
190 self.pts2read_CrossSpectra = 0
191
185 192 self.__buffer_id = 0
186 193
187 194 self.__ippSeconds = 0
@@ -192,31 +199,105 class SpectraReader(DataReader):
192 199
193 200 self.nChannels = 0
194 201
202
195 203 def __rdSystemHeader( self, fp=None ):
204 """
205 Desc :
206 Lectura del System Header
207
208 Inputs :
209 fp : file pointer
210
211 Affected : Nada
212 self.m_SystemHeader
213
214 Return : Nada
215 """
196 216 if fp == None:
197 217 fp = self.__fp
198 218
199 219 self.m_SystemHeader.read( fp )
200 220
221
201 222 def __rdRadarControllerHeader( self, fp=None ):
223 """
224 Desc :
225 Lectura del Radar Controller Header
226
227 Inputs :
228 fp : file pointer
229
230 Affected :
231 self.m_RadarControllerHeader
232
233 Return : Nada
234 """
202 235 if fp == None:
203 236 fp = self.__fp
204 237
205 238 self.m_RadarControllerHeader.read(fp)
206 239
240
207 241 def __rdProcessingHeader( self,fp=None ):
242 """
243 Desc :
244 Lectura del Processing Header
245
246 Inputs :
247 fp : file pointer
248
249 Affected :
250 self.m_ProcessingHeader
251
252 Return : Nada
253 """
208 254 if fp == None:
209 255 fp = self.__fp
210 256
211 257 self.m_ProcessingHeader.read(fp)
212 258
259
213 260 def __rdBasicHeader( self, fp=None ):
261 """
262 Desc :
263 Lectura del Basic Header
264
265 Inputs :
266 fp : file pointer
267
268 Affected :
269 self.m_BasicHeader
270
271 Return : Nada
272 """
214 273 if fp == None:
215 274 fp = self.__fp
216 275
217 276 self.m_BasicHeader.read(fp)
218 277
278
219 279 def __readFirstHeader( self ):
280 """
281 Desc :
282 Lectura del First Header, es decir el Basic Header y el Long Header
283
284 Affected : Nada
285 self.m_BasicHeader
286 self.m_SystemHeader
287 self.m_RadarControllerHeader
288 self.m_ProcessingHeader
289 self.firstHeaderSize
290 self.__heights
291 self.__dataType
292 self.__fileSizeByHeader
293 self.__ippSeconds
294 self.Npair_SelfSpectra
295 self.Npair_CrossSpectra
296 self.pts2read_SelfSpectra
297 self.pts2read_CrossSpectra
298
299 Return : None
300 """
220 301 self.__rdBasicHeader()
221 302 self.__rdSystemHeader()
222 303 self.__rdRadarControllerHeader()
@@ -254,10 +335,43 class SpectraReader(DataReader):
254 335 self.__fileSizeByHeader = self.m_ProcessingHeader.dataBlocksPerFile * self.m_ProcessingHeader.blockSize + self.firstHeaderSize + self.basicHeaderSize*(self.m_ProcessingHeader.dataBlocksPerFile - 1)
255 336 self.__ippSeconds = 2 * 1000 * self.m_RadarControllerHeader.ipp/self.__c
256 337
338 self.Npair_SelfSpectra = 0
339 self.Npair_CrossSpectra = 0
340
341 for i in range( 0, self.m_ProcessingHeader.totalSpectra*2, 2 ):
342 if self.m_ProcessingHeader.spectraComb[i] == self.m_ProcessingHeader.spectraComb[i+1]:
343 self.Npair_SelfSpectra = self.Npair_SelfSpectra + 1
344 else:
345 self.Npair_CrossSpectra = self.Npair_CrossSpectra + 1
346
347 pts2read = self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock * self.m_ProcessingHeader.numHeights
348 self.pts2read_SelfSpectra = int( pts2read * self.Npair_SelfSpectra )
349 self.pts2read_CrossSpectra = int( pts2read * self.Npair_CrossSpectra )
350
351
257 352 def __setNextFileOnline( self ):
258 353 return 1
259 354
355
260 356 def __setNextFileOffline( self ):
357 """
358 Desc :
359 Busca el siguiente file dentro de un folder que tenga suficiente data para ser leida
360
361 Affected :
362 self.__flagIsNewFile
363 self.__idFile
364 self.filename
365 self.fileSize
366 self.__fp
367
368 Return :
369 0 : si un determinado file no puede ser abierto
370 1 : si el file fue abierto con exito
371
372 Excepciones :
373 Si un determinado file no puede ser abierto
374 """
261 375 idFile = self.__idFile
262 376
263 377 while(True):
@@ -294,7 +408,23 class SpectraReader(DataReader):
294 408
295 409 return 1
296 410
411
297 412 def __setNextFile(self):
413 """
414 Desc :
415 Determina el siguiente file a leer y si hay uno disponible lee el First Header
416
417 Affected :
418 self.m_BasicHeader
419 self.m_SystemHeader
420 self.m_RadarControllerHeader
421 self.m_ProcessingHeader
422 self.firstHeaderSize
423
424 Return :
425 0 : Si no hay files disponibles
426 1 : Si hay mas files disponibles
427 """
298 428 if self.online:
299 429 newFile = self.__setNextFileOnline()
300 430 else:
@@ -307,7 +437,20 class SpectraReader(DataReader):
307 437
308 438 return 1
309 439
440
310 441 def __setNewBlock( self ):
442 """
443 Desc :
444 Lee el Basic Header y posiciona le file pointer en la posicion inicial del bloque a leer
445
446 Affected :
447 self.flagResetProcessing
448 self.ns
449
450 Return :
451 0 : Si el file no tiene un Basic Header que pueda ser leido
452 1 : Si se pudo leer el Basic Header
453 """
311 454 if self.__fp == None:
312 455 return 0
313 456
@@ -337,66 +480,48 class SpectraReader(DataReader):
337 480 return 1
338 481
339 482
340
341 483 def __readBlock(self):
342 484 """
485 Desc :
343 486 __readBlock lee el bloque de datos desde la posicion actual del puntero del archivo
344 487 (self.__fp) y actualiza todos los parametros relacionados al bloque de datos
345 488 (metadata + data). La data leida es almacenada en el buffer y el contador del buffer
346 489 es seteado a 0
347 490
348 Inputs:
349 None
350
351 491 Return:
352 492 None
353 493
354 494 Variables afectadas:
355
356 495 self.__buffer_id
357
358 self.__buffer_sspc
359
360 496 self.__flagIsNewFile
361
362 497 self.flagIsNewBlock
363
364 498 self.nReadBlocks
365
499 self.__buffer_spc
500 self.__buffer_cspc
501 self.__buffer_dc
366 502 """
367 Npair_SelfSpectra = 0
368 Npair_CrossSpectra = 0
369
370 for i in range( 0,self.m_ProcessingHeader.totalSpectra*2,2 ):
371 if self.m_ProcessingHeader.spectraComb[i] == self.m_ProcessingHeader.spectraComb[i+1]:
372 Npair_SelfSpectra = Npair_SelfSpectra + 1
373 else:
374 Npair_CrossSpectra = Npair_CrossSpectra + 1
375
376 # self.__buffer_sspc = numpy.concatenate( (data_sspc,data_cspc,data_dcc), axis=0 )
377
378 503 self.__buffer_id = 0
379 504 self.__flagIsNewFile = 0
380 505 self.flagIsNewBlock = 1
381 506
382 pts2read = self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock*self.m_ProcessingHeader.numHeights
383
384 spc = numpy.fromfile(self.__fp, self.__dataType[0], int(pts2read*Npair_SelfSpectra))
385 cspc = numpy.fromfile(self.__fp, self.__dataType, int(pts2read*Npair_CrossSpectra))
507 spc = numpy.fromfile( self.__fp, self.__dataType[0], self.pts2read_SelfSpectra )
508 cspc = numpy.fromfile( self.__fp, self.__dataType, self.pts2read_CrossSpectra )
386 509 dc = numpy.fromfile(self.__fp, self.__dataType, int(self.m_ProcessingHeader.numHeights*self.m_SystemHeader.numChannels) )
387 510
388 spc = spc.reshape((Npair_SelfSpectra, self.m_ProcessingHeader.numHeights, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock))
389 cspc = cspc.reshape((Npair_CrossSpectra, self.m_ProcessingHeader.numHeights, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock))
390 dc = dc.reshape((self.m_SystemHeader.numChannels, self.m_ProcessingHeader.numHeights))
511 spc = spc.reshape( (self.Npair_SelfSpectra, self.m_ProcessingHeader.numHeights, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock) ) #transforma a un arreglo 3D
512
513 cspc = cspc.reshape( (self.Npair_CrossSpectra, self.m_ProcessingHeader.numHeights, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock) ) #transforma a un arreglo 3D
514 dc = dc.reshape( (self.m_SystemHeader.numChannels, self.m_ProcessingHeader.numHeights) ) #transforma a un arreglo 2D
391 515
392 516 if not(self.m_ProcessingHeader.shif_fft):
393 spc = numpy.roll(spc, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock/2, axis=2)
394 cspc = numpy.roll(cspc, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock/2, axis=2)
517 spc = numpy.roll( spc, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock/2, axis=2 ) #desplaza a la derecha en el eje 2 determinadas posiciones
518 cspc = numpy.roll( cspc, self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock/2, axis=2 ) #desplaza a la derecha en el eje 2 determinadas posiciones
395 519
396 520 spc = numpy.transpose(spc, (0,2,1))
397 521 cspc = numpy.transpose(cspc, (0,2,1))
398 522 #dc = numpy.transpose(dc, (0,2,1))
399 523
524 """
400 525 data_spc = spc
401 526 data_cspc = cspc['real'] + cspc['imag']*1j
402 527 data_dc = dc['real'] + dc['imag']*1j
@@ -404,6 +529,10 class SpectraReader(DataReader):
404 529 self.__buffer_spc = data_spc
405 530 self.__buffer_cspc = data_cspc
406 531 self.__buffer_dc = data_dc
532 """
533 self.__buffer_spc = spc
534 self.__buffer_cspc = cspc['real'] + cspc['imag']*1j
535 self.__buffer_dc = dc['real'] + dc['imag']*1j
407 536
408 537 self.__flagIsNewFile = 0
409 538
@@ -415,8 +544,10 class SpectraReader(DataReader):
415 544 def __hasNotDataInBuffer(self):
416 545 return 1
417 546
547
418 548 def __searchFiles(self, path, startDateTime, endDateTime, set=None, expLabel = "", ext = ".pdata"):
419 549 """
550 Desc :
420 551 __searchFiles realiza una busqueda de los archivos que coincidan con los parametros
421 552 especificados y se encuentren ubicados en el path indicado. Para realizar una busqueda
422 553 correcta la estructura de directorios debe ser la siguiente:
@@ -458,9 +589,6 class SpectraReader(DataReader):
458 589 como fuente para leer los bloque de datos, si se termina
459 590 de leer todos los bloques de datos de un determinado
460 591 archivo se pasa al siguiente archivo de la lista.
461
462 Excepciones:
463
464 592 """
465 593
466 594 print "Searching files ..."
@@ -505,6 +633,7 class SpectraReader(DataReader):
505 633
506 634 def setup( self, path, startDateTime, endDateTime=None, set=None, expLabel = "", ext = ".pdata", online = 0 ):
507 635 """
636 Desc :
508 637 setup configura los parametros de lectura de la clase SpectraReader.
509 638
510 639 Si el modo de lectura es offline, primero se realiza una busqueda de todos los archivos
@@ -529,16 +658,22 class SpectraReader(DataReader):
529 658
530 659 ext : Extension de los archivos a leer. Por defecto .r
531 660
532 online :
661 online : Si es == a 0 entonces busca files que cumplan con las condiciones dadas
533 662
534 663 Return:
664 0 : Si no encuentra files que cumplan con las condiciones dadas
665 1 : Si encuentra files que cumplan con las condiciones dadas
535 666
536 667 Affected:
537
538 Excepciones:
539
540 Example:
541
668 self.startUTCSeconds
669 self.endUTCSeconds
670 self.startYear
671 self.endYear
672 self.startDoy
673 self.endDoy
674 self.__pathList
675 self.filenameList
676 self.online
542 677 """
543 678 if online == 0:
544 679 pathList, filenameList = self.__searchFiles(path, startDateTime, endDateTime, set, expLabel, ext)
@@ -565,11 +700,17 class SpectraReader(DataReader):
565 700
566 701 return 1
567 702
703
568 704 def readNextBlock(self):
569 705 """
570 readNextBlock establece un nuevo bloque de datos a leer y los lee, si es que no existiese
706 Desc:
707 Establece un nuevo bloque de datos a leer y los lee, si es que no existiese
571 708 mas bloques disponibles en el archivo actual salta al siguiente.
572 709
710 Affected:
711 self.__lastUTTime
712
713 Return: None
573 714 """
574 715
575 716 if not( self.__setNewBlock() ):
@@ -584,23 +725,20 class SpectraReader(DataReader):
584 725
585 726 def getData(self):
586 727 """
587 getData copia el buffer de lectura a la clase "Spectra",
728 Desc:
729 Copia el buffer de lectura a la clase "Spectra",
588 730 con todos los parametros asociados a este (metadata). cuando no hay datos en el buffer de
589 731 lectura es necesario hacer una nueva lectura de los bloques de datos usando "readNextBlock"
590 732
591 Inputs:
592 None
593
594 733 Return:
595 data : retorna un bloque de datos (nFFTs * alturas * canales) copiados desde el
596 buffer. Si no hay mas archivos a leer retorna None.
734 0 : Si no hay mas archivos disponibles
735 1 : Si hizo una buena copia del buffer
597 736
598 737 Variables afectadas:
599 738 self.m_Spectra
600 739 self.__buffer_id
601
602 Excepciones:
603
740 self.flagResetProcessing
741 self.flagIsNewBlock
604 742 """
605 743
606 744 self.flagResetProcessing = 0
@@ -621,7 +759,6 class SpectraReader(DataReader):
621 759 return 0
622 760
623 761 #data es un numpy array de 3 dmensiones (perfiles, alturas y canales)
624 #print type(self.__buffer_sspc)
625 762
626 763 time = self.m_BasicHeader.utc + self.__buffer_id*self.__ippSeconds
627 764
@@ -631,13 +768,30 class SpectraReader(DataReader):
631 768 self.m_Spectra.data_dc = self.__buffer_dc
632 769
633 770 #call setData - to Data Object
634
635 771 return 1
636 772
637 773
638 774 class SpectraWriter(DataWriter):
775 """
776 Desc:
777 Esta clase permite escribir datos de espectros a archivos procesados (.pdata). La escritura
778 de los datos siempre se realiza por bloques.
779 """
639 780
640 781 def __init__(self):
782 """
783 Desc :
784 Inicializador de la clase SpectraWriter para la escritura de datos de espectros.
785
786 Affected :
787 self.m_Spectra
788 self.m_BasicHeader
789 self.m_SystemHeader
790 self.m_RadarControllerHeader
791 self.m_ProcessingHeader
792
793 Return : None
794 """
641 795 if m_Spectra == None:
642 796 m_Spectra = Spectra()
643 797
@@ -651,7 +805,7 class SpectraWriter(DataWriter):
651 805
652 806 self.__flagIsNewFile = 0
653 807
654 self.__buffer_sspc = 0
808 self.__buffer_spc = 0
655 809
656 810 self.__buffer_id = 0
657 811
@@ -675,7 +829,23 class SpectraWriter(DataWriter):
675 829
676 830 self.m_ProcessingHeader = ProcessingHeader()
677 831
832
678 833 def __setNextFile(self):
834 """
835 Desc:
836 Determina el siguiente file que sera escrito
837
838 Affected:
839 self.filename
840 self.__subfolder
841 self.__fp
842 self.__setFile
843 self.__flagIsNewFile
844
845 Return:
846 0 : Si el archivo no puede ser escrito
847 1 : Si el archivo esta listo para ser escrito
848 """
679 849 setFile = self.__setFile
680 850 ext = self.__ext
681 851 path = self.__path
@@ -708,8 +878,15 class SpectraWriter(DataWriter):
708 878 return 1
709 879
710 880
711
712 881 def __setNewBlock(self):
882 """
883 Desc:
884 Si es un nuevo file escribe el First Header caso contrario escribe solo el Basic Header
885
886 Return:
887 0 : si no pudo escribir nada
888 1 : Si escribio el Basic el First Header
889 """
713 890 if self.__fp == None:
714 891 return 0
715 892
@@ -728,11 +905,27 class SpectraWriter(DataWriter):
728 905
729 906 return 1
730 907
908
731 909 def __writeBlock(self):
910 """
911 Desc:
912 Escribe el buffer en el file designado
913
914 Return: None
732 915
733 numpy.save(self.__fp,self.__buffer_sspc)
916 Affected:
917 self.__buffer_spc
918 self.__buffer_id
919 self.__flagIsNewFile
920 self.flagIsNewBlock
921 self.nWriteBlocks
922 self.__blocksCounter
923
924 Return: None
925 """
926 numpy.save(self.__fp,self.__buffer_spc)
734 927
735 self.__buffer_sspc = numpy.array([],self.__dataType)
928 self.__buffer_spc = numpy.array([],self.__dataType)
736 929
737 930 self.__buffer_id = 0
738 931
@@ -744,7 +937,16 class SpectraWriter(DataWriter):
744 937
745 938 self.__blocksCounter += 1
746 939
940
747 941 def writeNextBlock(self):
942 """
943 Desc:
944 Selecciona el bloque siguiente de datos y los escribe en un file
945
946 Return:
947 0 : Si no hizo pudo escribir el bloque de datos
948 1 : Si no pudo escribir el bloque de datos
949 """
748 950 if not(self.__setNewBlock()):
749 951 return 0
750 952
@@ -752,13 +954,35 class SpectraWriter(DataWriter):
752 954
753 955 return 1
754 956
957
755 958 def __hasAllDataInBuffer(self):
959 """
960 Desc:
961 Determina si se tiene toda la data en el buffer
962
963 Return:
964 0 : Si no tiene toda la data
965 1 : Si tiene toda la data
966 """
756 967 if self.__buffer_id >= self.m_ProcessingHeader.profilesPerBlock:
757 968 return 1
758 969
759 970 return 0
760 971
972
761 973 def putData(self):
974 """
975 Desc:
976 Setea un bloque de datos y luego los escribe en un file
977
978 Return:
979 None : Si no hay data o no hay mas files que puedan escribirse
980 1 : Si se escribio la data de un bloque en un file
981
982 Affected:
983 self.__buffer_spc
984 self.__buffer_id
985 """
762 986 self.flagIsNewBlock = 0
763 987
764 988 if self.m_Spectra.noData:
@@ -770,14 +994,13 class SpectraWriter(DataWriter):
770 994 data['imag'] = self.m_Spectra.data.imag
771 995 data = data.reshape((-1))
772 996
773 self.__buffer_sspc = numpy.hstack((self.__buffer_sspc,data))
997 self.__buffer_spc = numpy.hstack((self.__buffer_spc,data))
774 998
775 999 self.__buffer_id += 1
776 1000
777 1001 if __hasAllDataInBuffer():
778 1002 self.writeNextBlock()
779 1003
780
781 1004 if self.noMoreFiles:
782 1005 print 'Process finished'
783 1006 return None
@@ -785,8 +1008,15 class SpectraWriter(DataWriter):
785 1008 return 1
786 1009
787 1010
788 def setup(self,path,set=None,format=None):
1011 def setup( self, set=None, format=None ):
1012 """
1013 Desc:
1014 Setea el tipo de formato en la cual sera guardada la data y escribe el First Header
789 1015
1016 Inputs:
1017 set : el seteo del file a salvar
1018 format : formato en el cual sera salvado un file
1019 """
790 1020 if set == None:
791 1021 set = -1
792 1022 else:
@@ -810,12 +1040,12 class SpectraWriter(DataWriter):
810 1040
811 1041 self.__writeFirstHeader() # dentro de esta funcion se debe setear e __dataType
812 1042
813 self.__buffer_sspc = numpy.array([],self.__dataType)
814
1043 self.__buffer_spc = numpy.array( [],self.__dataType )
815 1044
816 1045
817 1046 def __writeBasicHeader(self):
818 1047 pass
819 1048
1049
820 1050 def __writeFirstHeader(self):
821 1051 pass
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