-
Die
Erfindung betrifft eine Fernsehanlage für eine Diagnostikeinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 mit einem Bildsystem, das eine Vielzahl von Monitoren
getrennt ansteuert.
-
Eine
derartige Fernsehanlage wird beispielsweise in einer Röntgenanlage
zur interventionellen Angiographie eingesetzt, wie sie im Prospekt "AXIOM Artis dBA/The
soloist's duet for
neuroradiology and universal angiography" der Firma Siemens Medical Solutions,
2004, Order No. A91100-M1400-C824-1-7600, beschrieben ist, und benötigt eine
relativ große
Anzahl von Monitoren zur Anzeige von beispielsweise Live-, Subtraktions- und Referenzbildern.
In einer klinischen Installation sind so typischerweise durchaus
eine Gruppe von acht Monitoren im Untersuchungsraum und eine Gruppe von
sechs Monitoren im Kontrollraum zu finden, die alle unterschiedliche
Informationen anzeigen.
-
Aus
der
DE 102 05 869
A1 ist eine derartige Anzeigevorrichtung mit einem Träger zum
Tragen von Monitoren mit einem im Wesentlichen sich vertikal erstreckenden
ersten Tragarm bekannt, der einen zweiten, sich etwa horizontal
und quer zum ersten Tragarm erstreckenden zweiten Tragarm aufweist, der
wenigstens ein Verbindungselement zum Verbinden mit den Monitoren
aufweist. Um den Träger
hinsichtlich einer günstigen
Raumpositionierung des wenigstens einen Anordnungsplatzes für die Monitore
zu verbessern, ist der zweite Tragarm an wenigstens einer Längsseite
konvergent geformt, so dass die Monitore starr in einem Kreis mit
großem
Radius angeordnet sind.
-
Zwischen
dem Bildsystem und den Monitoren müssen Kabellängen von 20 m oder mehr überbrückt werden
können.
Dadurch ergeben sich folgende Probleme:
- • Die Länge der
Kabel hat negative Einflüsse
auf die analogen Videosignale, die Signalqualität nimmt ab. Eine Maßnahme zur
Verbesserung der Signalqualität
ist die Nutzung von Verstärkern,
die allerdings einen erheblichen Platzbedarf aufweisen und Kosten
verursachen.
- • Es
ist jeweils ein ganzes Bündel
von Kabeln notwendig, um die Verbindung der Monitorgruppe(n) mit
dem Bildsystem herzustellen.
- • Aus
logistischen Gründen
ist es wünschenswert, möglichst
wenige unterschiedliche Kabelbäume zu
konfektionieren. Das würde
allerdings bedeuten, dass man bei einem Teilausbau der Anlage ungenutzte
Kabel vorsieht.
- • Aus
Kostengründen
würde man
versuchen, nur die tatsächlich
genutzte Anzahl von Videokabeln zu verlegen, was aber die Anzahl
der unterschiedlichen Varianten von Kabelbäumen erhöht.
-
Der
Balanceakt zwischen diesen aufgezeigten Möglichkeiten der Abhilfe ist
nicht einfach und man wird häufig
nur eine suboptimale Lösung
finden.
-
In
der derzeit eingesetzten Technologie wird im Allgemeinen eine Computer-basierte
Realisierung gewählt,
bei der die Bildinformation in einem PC aufgebaut und an eine Grafikkarte übergeben
wird. Die Verbindung der Grafikkarte mit dem/den zugeordneten Monitor(en)
erfolgt über
einzelne, dedizierte Video-Kabelverbindungen, z.B. nach den Standards VGA,
DVI, RGB analog oder ähnlich.
Vom Bildsystem der Röntgenanlage
werden also entsprechend viele Kabelverbindungen abgehen. Nachdem
die Monitore im Untersuchungsraum an einem gemeinsamen mechanischen
Trägersystem
montiert sind, werden somit acht Kabel parallel verlegt. Das Gleiche
gilt für
die ebenfalls örtlich
nahe beieinander liegenden Monitore des Kontrollraums. Die Struktur
einer derartigen Fernsehanlage ist in 1 dargestellt.
Sie zeigt ein Bildsystem 1, das eine Vielzahl von in einem
Untersuchungsraum 2 und einem Kontrollraum 3 angeordneten
Monitoren 4 und 5 einzeln ansteuert. Dazu sind die
Monitore 4 und 5 über Kabelbäume 6 und 7 mit dem Bildsystem 1 verbunden,
die sich beispielsweise an der Monitorampel, dem Trägersystem,
in einzelne Kabel aufteilen, die an den einzelnen Monitoren 4 und 5 angeschlossen
sind. Die parallel verlegten Kabel bergen ein nicht zu unterschätzendes
Ausfallrisiko und erweisen sich als ein Kostenfaktor in Beschaffung,
Installation und Service. Weiterhin müssen auch die notwendigen Signalpegel über die
gesamte Kabellänge
garantiert werden, damit die Monitore 4 und 5 die
entsprechende Bildqualität
darstellen können.
Bei analogen Signalisierungen muss daher möglicherweise sogar eine Verstärkerschaltung
die Eigenschaften der verwendeten Kabel, wie beispielsweise Dämpfung und/oder
Frequenzgang, kompensieren.
-
Die
Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Fernsehanlage der eingangs
genannten Art derart auszubilden, dass die Anzahl der parallel liegenden
langen Kabelverbindungen zwischen dem Bildsystem und den Monitoren
so gering wie möglich
gehalten wird.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
- – dass
an den Monitoren ein Demultiplexer, beispielsweise über je ein
Videokabel, angeschlossen ist, der in der Nähe der Monitore angeordnet ist,
- – dass
der Demultiplexer über
ein Datenkabel mit dem Bildsystem verbunden ist, über das
ein digitaler Datenstrom zugeführt
wird und
- – dass
der Demultiplexer derart ausgebildet ist, dass er eine Aufsplittung
des Datenstroms in einzelne digitale Datensignale sowie eine Umwandlung
der Datensignale in Videosignale bewirkt.
-
Dadurch
wird erreicht, dass zur Verbindung des Bildsystems und einer Monitorgruppe
unabhängig
von der Anzahl der tatsächlich
eingebauten Monitore lediglich ein einziges Kabel erforderlich ist.
-
Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Bildsystem einen Datenstrom
mit mehreren parallelen Datensignalen erzeugt, die den jeweiligen
Bildinhalt transportieren.
-
In
vorteilhafter Weise kann das Bildsystem Videosignale erzeugen, die
in einem angeschlossenen Multiplexer in Datenpakete konvertiert
und zu einem Datenstrom zusammengefasst werden, so dass sie über die
Datenverbindung zum Demultiplexer geleitet werden können.
-
Erfindungsgemäß kann der
Datenstrom mittels einer industriellen Netzverbindungstechnologie zwischen
Multiplexer und Demultiplexer beispielsweise über ein Ethernet-Kabel erfolgen.
-
Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Demultiplexer mit einem
paketorientierten Protokoll arbeitet, wobei die Datenübertragung
auf dem "Realtime
Streaming Protocol RTSP" basieren
kann.
-
Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
bekannte Fernsehanlage,
-
2 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fernsehanlage
und
-
3 eine
zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fernsehanlage.
-
In
der erfindungsgemäßen Fernsehanlage erfolgt
die Anbindung der Monitore 4 und 5 nicht über einzelne
Verbindungen, sondern, wie in der 2 dargestellt,
mittels Demultiplexer 10 und 11, die nahe an den
Monitoren 4 und 5 angeordnet sind, beispielsweise
direkt am Trägersystem
montiert werden. Die Verbindung zwischen dem Bildsystem 1 und
den Demultiplexern 10 und 11 wird dann nicht über eine Standard-Videosignalleitung,
sondern über
eine hochbitratige Datenverbindungen 8 und 9 hergestellt. Die
Demultiplexer 10 und 11 sorgen gleichzei tig für die Umwandlung
des Datenstroms in die Videonorm der Monitore 4 und 5.
-
Die
Realisierung des Verfahrens kann nun in verschiedenen Formen erfolgen.
-
Die
Datenverbindungen 8 und 9 zwischen dem Bildsystem 1 und
den Demultiplexern 10 und 11 erfolgt durch eine
bereits industriell eingeführte
Netzverbindungstechnologie, wie zum Beispiel mittels Ethernet. Diese
Technologie ermöglicht
durch die Verwendung einer paketorientierten Übertragungstechnik die konfliktfreie Übertragung
von jeweils unterschiedlichen Inhalten für alle Monitore 4 und 5.
In einer präferierten
Realisierung kann die Datenübertragung
auf dem "Realtime
Streaming Protocol RTSP" basieren;
es sind aber auch andere Protokolle einsetzbar.
-
Das
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass genau eine logische Verbindung
jeweils zwischen dem Bildsystem 1 und den Demultiplexern 10 und 11 besteht.
Diese logischen Verbindungen sind vorzugsweise auch gleichzeitig
jeweils eine physikalische Datenverbindung 8 oder 9 ohne
weitere Zwischenstufen. Im Gegensatz dazu wurden in der bisherigen
Lösung
mehrere physikalische und damit gleichzeitig mehrere logische Verbindungen
vom Bildsystem 1 zu den Monitoren 4 und 5 hergestellt.
-
Die
Demultiplexer 10 und 11 arbeiten mit einem paketorientierten
Protokoll. Das bedeutet, dass die Informationen für die jeweiligen
Monitore 4 und 5 in einem Zeitmultiplex-Verfahren
transferiert werden. Die Zuordnung der Bandbreiten zu den jeweiligen
logischen Kanälen
erfolgt mit bekannten Verfahren des Netzwerkdienstes zur statischen
oder dynamischen Zuteilung der verfügbaren Übertragungskapazität (z.B.
Queuing und QOS in TCP/IP).
-
In
dieser Implementierung wird durch die Demultiplexer 10 und 11 für jeden
der angeschlossenen Monitore 4 und 5 die Umsetzung
des zugeordneten Datenstroms in ein Standard-Videosignal wie z.B. VGA,
DVI oder RGB durchgeführt.
Die Demultiplexer 10 und 11 sind nicht nur in
der Netzwerktechnik bekannte Daten-Switches oder Daten-Router, sondern führen zusätzlich die
Umwandlung in ein Videosignal durch. Damit erfüllen die Demultiplexer 10 und 11 auch
die Funktion eines Decoders für
die jeweiligen Ausgänge
zu den Monitoren 4 und 5.
-
In
dieser Implementierung wird auf der Seite des Bildsystems 1 nicht
eine Grafikkarte zur Erzeugung des Videosignals genutzt, sondern
von vorne herein eine Mehrzahl von parallelen Datenströmen erzeugt,
die den jeweiligen Bildinhalt transportieren.
-
In
einer weiteren Realisierung könnten
die Videosignale eines traditionellen Bildsystems zunächst in
Multiplexern 12 und 13 zusammengefasst und in
Datenpakete konvertiert werden, bevor sie über die Datenverbindung zum
Monitorträger
geleitet werden. Diese Variante zeigt die 3.
-
In
einer anderen, hier nicht dargestellten und unabhängigen Variante
können
sich die Datenverbindungen auch ein gemeinsames, physikalisches
Netz teilen oder sogar ein bereits vorhandenes (Ethernet-)Datennetz
nutzen, sofern die notwendige Bandbreite noch verfügbar ist.
In einem solchen Datennetz können
weitere Komponenten wie Router oder Switches vorhanden sein, die
aber auf die logische Punkt-zu-Punkt Verbindung zwischen dem Bildsystem 1 und
den Demultiplexern 10 und 11 keinen Einfluss haben.
-
Die
Anzahl der parallel liegenden langen Kabelverbindungen zwischen
Bildsystem 1 und den Monitoren 4 und 5 wird
erheblich reduziert. Die Verbindung zwischen dem Bildsystem 1 und
der Monitorgruppe erfolgt durch ein einziges Kabel der Datenverbindungen 8 oder 9,
das unabhängig
von der Anzahl der tatsächlich
eingebauten Monitore 4 und 5 ist. Die Konfektionierung
des Kabelbaums ist einfach und nicht von der Ausbaustufe der Anlage
abhängig.
-
Die
Protokolle auf der Datenverbindung 8 und 9 erlauben
den Einsatz von Fehler erkennenden oder gar von Fehler korrigierenden
Codes. Dadurch können
die Kabel der Datenverbindungen 8 und 9 mit geringeren
Anforderungen an die Qualität
der übertragenen
Signale ausgewählt
werden.
-
Gerade
die für
Videoanwendungen notwendigen hochwertigen Kabel, die die Integrität der (analogen)
Signale sicherstellen, sind teuer und können durch ein relativ preiswertes
Datenkabel ersetzt werden. Die für
die Übertragung
von medizinischen Bildern notwendige Sorgfalt ist damit wesentlich
kostengünstiger
zu erreichen.
-
Die
Reichweite des Kabels kann bei begrenzter Kabellänge auf einfache und preiswerte
Art durch digitale Verstärkerschaltungen
vergrößert werden.
-
Durch
Verwendung zusätzlicher
handelsüblicher
Komponenten (Switches) kann die Bildinformation eines oder mehrerer
Monitore auf einfache Art und Weise ausgekoppelt (dupliziert) und
an weitere, zusätzliche
Monitore geliefert werden, ohne die Qualität des primären Signals zu beeinträchtigen.
Dies ist z.B. bei der Übertragung
in weitere Räume
oder Hörsäle nützlich.
-
Die
Auskopplung kann auch für
Zwecke der Archivierung auf externen Datenträgern genutzt werden.
-
Eine
weitere Eigenschaft dieser Lösung
ist die Konfigurierbarkeit der Zuordnung zwischen Bildinformation
und dem zugeordneten Monitor. In der bisherigen Lösung ist
diese Zuordnung durch die Steckverbindung des Videokabels definiert.
In der hier vorgestellten Lösung
ist diese Zuordnung konfigurierbar, z.B. im Demultiplexer 10 oder 11 realisiert (oder
auch im Multiplexer 12 oder 13 bzw. im Bildsystem 1).
Es ist sogar denkbar, diese Zuordnung dynamisch zu ändern, d.h.
im laufenden Betrieb der Anlage die Bildinformationen der Monitore 4 und 5 zu
vertauschen. Dies könnte
zum Beispiel bei einer Änderung
des Betriebsmodus der Anlage während
einer Untersuchung nützlich
sein.