DE102006036901A1 - Fernsehanlage für eine Diagnostikeinrichtung mit einer Vielzahl von Monitoren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fernsehanlage für eine Diagnostikeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit einem Bildsystem (1), das eine Vielzahl von Monitoren (4, 5) getrennt ansteuert, bei der - an den Monitoren (4, 5) ein Demultiplexer (10, 11) angeschlossen ist, der in der Nähe der Monitore (4, 5) angeordnet ist, - der Demultiplexer (10, 11) über ein Datenkabel mit dem Bildsystem verbunden ist, über das ein digitaler Datenstrom zugeführt wird, und - der Demultiplexer (10, 11) derart ausgebildet ist, dass er eine Aufsplittung des Datenstroms in einzelne digitale Datensignale sowie eine Umwandlung der Datensignale in Videosignale bewirkt.
Description
- 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 Bildsystem1 , das eine Vielzahl von in einem Untersuchungsraum2 und einem Kontrollraum3 angeordneten Monitoren4 und5 einzeln ansteuert. Dazu sind die Monitore4 und5 über Kabelbäume6 und7 mit dem Bildsystem1 verbunden, die sich beispielsweise an der Monitorampel, dem Trägersystem, in einzelne Kabel aufteilen, die an den einzelnen Monitoren4 und5 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 Monitore4 und5 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 und5 nicht über einzelne Verbindungen, sondern, wie in der2 dargestellt, mittels Demultiplexer10 und11 , die nahe an den Monitoren4 und5 angeordnet sind, beispielsweise direkt am Trägersystem montiert werden. Die Verbindung zwischen dem Bildsystem1 und den Demultiplexern10 und11 wird dann nicht über eine Standard-Videosignalleitung, sondern über eine hochbitratige Datenverbindungen8 und9 hergestellt. Die Demultiplexer10 und11 sorgen gleichzei tig für die Umwandlung des Datenstroms in die Videonorm der Monitore4 und5 . - Die Realisierung des Verfahrens kann nun in verschiedenen Formen erfolgen.
- Die Datenverbindungen
8 und9 zwischen dem Bildsystem1 und den Demultiplexern10 und11 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 Monitore4 und5 . 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 Demultiplexern10 und11 besteht. Diese logischen Verbindungen sind vorzugsweise auch gleichzeitig jeweils eine physikalische Datenverbindung8 oder9 ohne weitere Zwischenstufen. Im Gegensatz dazu wurden in der bisherigen Lösung mehrere physikalische und damit gleichzeitig mehrere logische Verbindungen vom Bildsystem1 zu den Monitoren4 und5 hergestellt. - Die Demultiplexer
10 und11 arbeiten mit einem paketorientierten Protokoll. Das bedeutet, dass die Informationen für die jeweiligen Monitore4 und5 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 und11 für jeden der angeschlossenen Monitore4 und5 die Umsetzung des zugeordneten Datenstroms in ein Standard-Videosignal wie z.B. VGA, DVI oder RGB durchgeführt. Die Demultiplexer10 und11 sind nicht nur in der Netzwerktechnik bekannte Daten-Switches oder Daten-Router, sondern führen zusätzlich die Umwandlung in ein Videosignal durch. Damit erfüllen die Demultiplexer10 und11 auch die Funktion eines Decoders für die jeweiligen Ausgänge zu den Monitoren4 und5 . - 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 und13 zusammengefasst und in Datenpakete konvertiert werden, bevor sie über die Datenverbindung zum Monitorträger geleitet werden. Diese Variante zeigt die3 . - 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 Demultiplexern10 und11 keinen Einfluss haben. - Die Anzahl der parallel liegenden langen Kabelverbindungen zwischen Bildsystem
1 und den Monitoren4 und5 wird erheblich reduziert. Die Verbindung zwischen dem Bildsystem1 und der Monitorgruppe erfolgt durch ein einziges Kabel der Datenverbindungen8 oder9 , das unabhängig von der Anzahl der tatsächlich eingebauten Monitore4 und5 ist. Die Konfektionierung des Kabelbaums ist einfach und nicht von der Ausbaustufe der Anlage abhängig. - Die Protokolle auf der Datenverbindung
8 und9 erlauben den Einsatz von Fehler erkennenden oder gar von Fehler korrigierenden Codes. Dadurch können die Kabel der Datenverbindungen8 und9 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 oder11 realisiert (oder auch im Multiplexer12 oder13 bzw. im Bildsystem1 ). Es ist sogar denkbar, diese Zuordnung dynamisch zu ändern, d.h. im laufenden Betrieb der Anlage die Bildinformationen der Monitore4 und5 zu vertauschen. Dies könnte zum Beispiel bei einer Änderung des Betriebsmodus der Anlage während einer Untersuchung nützlich sein.
Claims (7)
- Fernsehanlage für eine Diagnostikeinrichtung mit einem Bildsystem (
1 ), das eine Vielzahl von Monitoren (4 ,5 ) getrennt ansteuert, dadurch gekennzeichnet, – dass an den Monitoren (4 ,5 ) ein Demultiplexer (10 ,11 ) angeschlossen ist, der in der Nähe der Monitore (4 ,5 ) angeordnet ist, – dass der Demultiplexer (10 ,11 ) über ein Datenkabel mit dem Bildsystem verbunden ist, über das ein digitaler Datenstrom zugeführt wird, und – dass der Demultiplexer (10 ,11 ) derart ausgebildet ist, dass er eine Aufsplittung des Datenstroms in einzelne digitale Datensignale sowie eine Umwandlung der Datensignale in Videosignale bewirkt. - Fernsehanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildsystem (
1 ) einen Datenstrom mit mehreren parallelen Datensignalen erzeugt, die den jeweiligen Bildinhalt transportieren. - Fernsehanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildsystem (
1 ) Videosignale erzeugt, die in einem angeschlossenen Multiplexer (12 ,13 ) in Datenpakete konvertiert und zu einem Datenstrom zusammengefasst werden, so dass sie über die Datenverbindung zum Demultiplexer (10 ,11 ) geleitet werden können. - Fernsehanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenstrom mittels einer industriellen Netzverbindungstechnologie zwischen Multiplexer (
12 ,13 ) und Demultiplexer (10 ,11 ) erfolgt. - Fernsehanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der De multiplexer (
10 ,11 ) mit einem paketorientierten Protokoll arbeitet. - Fernsehanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenkabel ein Ethernet-Kabel ist.
- Fernsehanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung auf dem "Realtime Streaming Protocol RTSP" basiert.
Priority Applications (1)
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DE200610036901 DE102006036901A1 (de) | 2006-08-04 | 2006-08-04 | Fernsehanlage für eine Diagnostikeinrichtung mit einer Vielzahl von Monitoren |
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Publications (1)
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DE102006036901A1 true DE102006036901A1 (de) | 2007-10-25 |
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ID=38536915
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DE200610036901 Ceased DE102006036901A1 (de) | 2006-08-04 | 2006-08-04 | Fernsehanlage für eine Diagnostikeinrichtung mit einer Vielzahl von Monitoren |
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2006
- 2006-08-04 DE DE200610036901 patent/DE102006036901A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
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HARI KALVA, u.a.: Implementing Multiplexing, Streaming, and Server Interaction for MPEG-4. In: IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology, Vol. 9, Nr. 8, Dezember 1999, S. 1299-1312 * |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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