DE102015200049A1 - Method and apparatus for the transmission of audiovisual data and apparatus for the reception of such data - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von audiovisuellen Daten sowie eine Vorrichtung zum Empfang solcher Daten. Das Verfahren umfasst Aufnehmen und Speichern der audiovisuellen Daten mit einer ersten Videokonferenzvorrichtung, Echtzeitübertragung (S10) der audiovisuellen Daten zu einer zweiten Videokonferenzvorrichtung, und Echtzeitdarstellung der empfangenen audiovisuellen Daten mit der zweiten Videokonferenzvorrichtung. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch Detektion eines Eingabezeitpunkts einer Eingabe an der zweiten Videokonferenzvorrichtung während der Echtzeitdarstellung, und Übertragung (S20) des Eingabezeitpunkts zur ersten Videokonferenzvorrichtung, wobei der Eingabezeitpunkt bezüglich der Echtzeitdarstellung als ein Anfangszeitpunkt eines Teils der audiovisuellen Daten verwendet wird, der gegen Datenverlust gesichert ohne Echtzeiterfordernis übertragen wird (S40). Das Verfahren bewirkt, dass eine Anwendung gegen Datenverlust gesicherter audiovisueller Daten schneller möglich wird. Gleichzeitig bleibt die Anwendung möglich, da ein Nutzer interaktiv alle jene Teile auswählen kann, die anschließend automatisch gegen Datenverlust gesichert übertragen werden.The present invention relates to a method and apparatus for the transmission of audiovisual data and to a device for receiving such data. The method includes recording and storing the audiovisual data with a first video conferencing device, real time transmission (S10) of the audiovisual data to a second video conferencing device, and real time presentation of the received audiovisual data with the second video conferencing device. The method is characterized by detecting an input timing of an input to the second video conferencing device during the real time presentation, and transmitting (S20) the input timing to the first video conferencing device, wherein the real time representation input timing is used as a start timing of a portion of the audiovisual data secured against data loss is transmitted without a real-time requirement (S40). The method makes an application faster against data loss of secured audiovisual data. At the same time, the application remains possible because a user can interactively select all those parts that are then automatically transferred securely against loss of data.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von audiovisuellen Daten sowie eine Vorrichtung zum Empfang solcher Daten.The present invention relates to a method and apparatus for the transmission of audiovisual data and to a device for receiving such data.
Hintergrundbackground
In Audio-Video-Konferenzsystemen (AVK) werden audiovisuelle Daten in Echtzeit über ein öffentliches Netzwerk übertragen und empfangen. Die Daten können dabei verschlüsselt sein, um Datenmissbrauch zu verhindern und Datenschutz zu gewährleisten.In audio-video conferencing (AVC) systems, audiovisual data is transmitted and received in real time over a public network. The data can be encrypted to prevent data misuse and to ensure data protection.
Grundsätzlich ist es erstrebenswert, die Daten mit hoher Qualität (Auflösung des Videosignals, Abtastrate des Audiosignals, Bittiefe der Kodierung) und einem hohen Bildfluss (Bilder pro Zeit) zu erzeugen und zu übertragen.Basically, it is desirable to generate and transmit the data with high quality (resolution of the video signal, sampling rate of the audio signal, bit depth of coding) and high image flow (images per time).
Höhere Qualität geht mit höherer Transferrate (Datenrate) einher. Daher stellt die Übertragungsbandbreite einer Netzwerkverbindung eine Grenze der in Echtzeit übertragbaren Qualität dar. Neben der Übertragungsbandbreite sind ein Paketverlust und eine Paket-Verzögerung (Paket-Delay) bei einer Datenübertragung durch öffentliche Netzwerke unvermeidlich. Sind diese Qualitätsparameter nicht stabil und unterliegen sie zudem Schwankungen, so ist eine Ton- und Bildübertragung in Echtzeit nur in mittlerer oder gar mangelhafter Qualität möglich. Temporäre Qualitätseinbrüche sind jederzeit möglich und nicht vorhersehbar.Higher quality goes hand in hand with a higher transfer rate (data rate). Therefore, the transmission bandwidth of a network connection represents a limit of real-time transferable quality. Besides the transmission bandwidth, packet loss and packet delay in data transmission through public networks are unavoidable. If these quality parameters are not stable and they are also subject to fluctuations, a real-time audio and video transmission is only possible in medium or even poor quality. Temporary drops in quality are possible at any time and unpredictable.
Qualitätseinbrüche im Video führen zum Ausfall von einzelnen Bildpunkten oder ganzen Bildframes, dies führt zu Bildartefakten (Verpixelung, Blocking, Jitter, etc.) und/oder zur Störung im Bildfluss (Freezing). Qualitätseinbrüche im Audio äußern sich beispielsweise durch Pre-Echo, Post-Echo, Scheppern und Lautstärkeänderungen oder gar einen kompletten Tonausfall.Quality degradation in the video leads to the failure of individual pixels or entire image frames, this leads to image artifacts (pixelation, blocking, jitter, etc.) and / or disturbance in the image flow (freezing). Quality dips in the audio are expressed for example by pre-echo, post-echo, rattle and volume changes or even a complete loss of sound.
Um auch bei Bandbreitenschwankungen akzeptable Videokonferenzbedingungen zu gewährleisten, bieten AVKs teilweise die Möglichkeit, Audio gegenüber Video zu priorisieren. In den üblichen AVK-Szenarien kommt Audio eine größere Bedeutung zu als Video. Durch die Priorisierung wird bei sinkender Bandbreite vornehmlich Audio übertragen. Daher steigt die Zahl der Artefakte (Verpixelung, Blocking, Jitter, etc.) im Video. Die Priorisierung entscheidet jedoch nur über die Verteilung der verfügbaren Bandbreite. Die Priorisierung kann keine Mindestübertragungsqualität garantieren.In order to guarantee acceptable video conference conditions even with bandwidth fluctuations, AVCs offer the option of prioritizing audio over video. In the usual AVK scenarios, audio is more important than video. Due to the prioritization, primarily audio is transmitted with decreasing bandwidth. Therefore, the number of artifacts (pixelation, blocking, jitter, etc.) in the video increases. The prioritization, however, only determines the distribution of available bandwidth. The prioritization can not guarantee minimum transmission quality.
In vielen Anwendungen gibt es jedoch eine Mindestqualität, die in der Echtzeitkommunikation erreicht werden muss, damit das Audio-Video-Konferenzsystem für diese Anwendung einsetzbar ist. Ein Beispiel für solche Anwendungen ist die medizinische Ferndiagnostik im Sinne einer audio-visuellen Inspektion der Patienten in Echtzeit, z. B. bei neurologischen Untersuchungen über ein Audio-Video-Konferenzsystem.However, in many applications, there is a minimum quality that must be achieved in real-time communication in order for the audio-video conferencing system to be usable for this application. An example of such applications is medical remote diagnostics in the sense of an audio-visual inspection of the patients in real time, e.g. In neurological examinations via an audio-video conference system.
Grundsätzlich ist es möglich, hoch qualitative Videodaten, z. B. in HD-Qualität, gegen Datenverlust abzusichern. Auf Protokollebene wird sichergestellt, dass die gesendeten Datenpakete unverfälscht empfangen wurden. Diese Verbindungsart erfolgt z. B. durch das Transmission Control Protocol (TCP). Die Audio-Videodaten können zusätzlich vor Datenmissbrauch gesichert, also lese- und schreibgeschützt sein. Diese Übertragungsarten sind jedoch nicht echtzeitfähig. Um möglichst viele Nutzdaten schnell zu übermitteln, was für ein Audio-Video-Konferenzsystem dienlich ist, verwenden konventionelle Audio-Video-Konferenzsysteme (AVK) für die Nutzdatenübertragung das User Datagram Protokoll (UDP). Es ist optimiert, möglichst schnell Nutzdaten zu übertragen. Bei diesem Typ der Netzwerkkommunikation fehlen aber nahezu alle Kontrollfunktionen und qualitätssichernden Maßnahmen auf der Netzwerkebene, so dass bei dieser Übertragungsart die oben genannten Qualitätseinbußen (Bandbreiteneinschränkung, Paketverluste und die Paketverzögerung) nicht hinreichend kompensiert werden können. Konventionelle Audio-Video-Konferenzsysteme (AVK) erlauben eine Echtzeitkommunikation aber ohne garantierte Bildund Tonqualität. Dabei erfolgt bei der Ausnutzung vorhandener Netzwerkbandbreite eine Priorisierung der Audiokommunikation.In principle, it is possible to provide high quality video data, e.g. In HD quality, to protect against data loss. At the protocol level, it is ensured that the data packets sent were received unaltered. This connection is done z. B. by the Transmission Control Protocol (TCP). The audio video data can additionally be protected against misuse of data, that is read and write protected. However, these transmission types are not real-time capable. In order to transmit as much user data as possible, which is useful for an audio-video conference system, conventional audio-video conference systems (AVK) for user data transmission use the User Datagram Protocol (UDP). It is optimized to transfer user data as fast as possible. With this type of network communication, however, almost all control functions and quality assurance measures are lacking at the network level, so that the above-mentioned quality losses (bandwidth limitation, packet losses and the packet delay) can not be sufficiently compensated for this type of transmission. Conventional audio-video conference systems (AVK) allow real-time communication but without guaranteed image and sound quality. In the course of utilizing existing network bandwidth, a prioritization of the audio communication takes place.
Erfindunginvention
Medizingeräte unterliegen grundsätzlich nach gesetzlichen Vorgaben der Anforderung, ihre Nützlichkeit im Rahmen einer Nutzen-Risiko-Analyse zu belegen. Aufgrund der Bandbreitenund Qualitätsschwankungen in öffentlichen Netzen besteht bei der Verwendung von Audio-Video-Konferenzsystemen (AVK) das Risiko bedingt durch Bild- und Tonartefakt eine Fehldiagnose zu erstellen. Ein Beleg für ein akzeptables Nutz-Risiko-Verhältnis kann für AVKs nach der Einschätzung des Erfinders auf der Grundlage des Stands der Technik für konventionelle Audio-Video-Konferenzsystemen (AVK) nicht erbracht werden.Medical devices are subject to the legal requirements of the requirement to prove their usefulness in the context of a benefit-risk analysis. Due to bandwidth and quality variations in public networks, the use of audio-video conferencing (AVC) systems creates a risk of misdiagnosis due to visual and audio artifact. Evidence of an acceptable pay-risk ratio can not be provided for AVCs according to the inventor's assessment based on the prior art for conventional audio-video conferencing (AVC) systems.
Der Erfinder hat festgestellt, dass für eine Ferndiagnose mit unverfälschter Datenqualität die derzeitig verwendeten Audio-Video-Konferenzsysteme (AVK) nicht in allen Anwendungsfällen geeignet sind. Für eine Ton-Bildkommunikation im Rahmen einer normalen Videokonferenz ist die erforderliche Mindestqualität in öffentlichen Netzen meist ausreichend. Für gezielte Untersuchungen, z. B. im Rahmen einer neurologischen Funktionsdiagnostik, muss gewährleistet werden, dass die entsprechenden Untersuchungssequenzen unverfälscht in der Bildqualität und vor allem im Bildfluss (Bewegungsablauf) und bei der Tonwiedergabe übertragen werden.The inventor has found that for a remote diagnosis with unadulterated data quality the currently used audio-video conference systems (AVC) are not suitable in all applications. For a sound video communication in the context of a normal video conference, the required minimum quality in public networks is usually sufficient. For targeted investigations, eg. In the As part of a neurological function diagnostics, it must be ensured that the corresponding examination sequences are transmitted unadulterated in the image quality and especially in the image flow (movement sequence) and in the sound reproduction.
Zur Gewährleistung dieser Anforderung wird solch eine relevante Untersuchungssequenz am Ort einer ersten Videokonferenzvorrichtung unverfälscht gespeichert und kann im Bedarfsfall von der zweiten Videokonferenzvorrichtung abgerufen werden. Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren nach Anspruch 1 zur Übertragung audiovisueller Daten vorgeschlagen.In order to ensure this requirement, such a relevant examination sequence is stored unadulterated at the location of a first video conferencing device and can, if necessary, be retrieved by the second video conferencing device. The invention therefore proposes a method according to claim 1 for the transmission of audiovisual data.
Neben der konventionellen Ton- und Bildkommunikation über ein Audio-Video-Konferenzsystem (AVK) zwischen einer ersten Videokonferenzvorrichtung und einer zweiten Videokonferenzvorrichtung umfasst das Verfahren die Aufnahme und Speicherung der noch unverfälschten audiovisuellen Daten z. B. einer relevanten Untersuchungssequenz am Ort der ersten Videokonferenzvorrichtung. Nach den Erfordernissen können diese unverfälschten audiovisuellen Daten zu der zweiten Videokonferenzvorrichtung unter Verwendung eines gesicherten Transportprotokolls (TCP) ohne Qualitätseinbußen übermittelt werden. Dort kann die ausgewählte Audio-Video-Sequenz im Nachgang (Replay) in Originalqualität diagnostiziert werden.In addition to the conventional audio and video communication via an audio-video conference system (AVK) between a first video conferencing device and a second video conferencing device, the method comprises the recording and storage of the still unaltered audiovisual data z. B. a relevant examination sequence at the site of the first video conferencing device. According to requirements, these unadulterated audiovisual data can be transmitted to the second video conferencing device using a secure transport protocol (TCP) without sacrificing quality. There, the selected audio-video sequence can be diagnosed in replay in original quality.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherung der kompletten Audio-Video-Daten in Originalqualität an der ersten Videokonferenzvorrichtung erfolgt. Alternativ dazu kann durch eine Steuerung ein Aufzeichnungsanfangs- und Endzeitpunktes von der zweiten Videokonferenzvorrichtung aus für ausgewählte Audio-Video-Sequenzen in Originalqualität erfolgen.The method is characterized in that the storage of the complete audio-video data in original quality takes place at the first video-conferencing device. Alternatively, by a controller, a recording start and end time may be taken from the second video conferencing device for selected audio-video sequences of original quality.
Das Verfahren ist weiterhin gekennzeichnet durch eine manuelle und/oder automatisierte Steuerung der Übertragung der originalen Audio-Video-Daten an die zweite Videokonferenzvorrichtung. Die manuelle Steuerung zur Übertragung erfolgt von der zweiten Videokonferenzvorrichtung aus. Bei der automatisierten Steuerung der Übertragung werden im direkten Anschluss an die Aufzeichnung einer relevanten Audio-Video-Sequenzen in Originalqualität von der zweiten Videokonferenzvorrichtung zur ersten Videokonferenzvorrichtung originale Audio-Video-Daten übertragen.The method is further characterized by a manual and / or automated control of the transmission of the original audio-video data to the second video conferencing device. Manual control for transmission is from the second video conferencing device. In the automated control of transmission, following the recording of relevant audio-video sequences in original quality, original audio-video data is transmitted from the second video conferencing device to the first video conferencing device.
Das Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die zur zweiten Videokonferenzvorrichtung übertragenen Audio-Video-Daten der relevanten Untersuchungssequenz entweder automatisiert im direkten Anschluss an eine vollständige kompletten Übertragung zur Nachbetrachtung wiedergegeben werden. Alternativ dazu kann an der zweiten Videokonferenzvorrichtung der Zeitpunkt der Nachbetrachtung frei gewählt werden.The method is further characterized in that the transmitted to the second video conferencing audio-video data of the relevant examination sequence either automatically reproduced immediately following a complete complete transmission for review. Alternatively, at the second video conferencing device, the timing of the review can be freely selected.
Das Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass während einer laufenden Audio-Videokonferenz im Hintergrund kontinuierlich die Qualität der Netzwerkkommunikation bezüglich der Transferrate, des Paketverlustes und der Paketverzögerung überwacht wird. Dieser Qualitätsmonitor für die Netzwerkqualität wird in die zweite Videokonferenzvorrichtung integriert und signalisiert dem Betrachter die Netzwerkqualität in Anlehnung an die Ampelfarben „Rot/Gelb/Grün”. Dabei gilt für die Qualitätsmonitorfarbe „Grün”: Mindestqualität der Netzwerkübertragung für eine Fernbefundung ist ausreichend. Die Qualitätsmonitorfarbe „Gelb” signalisiert eine nicht immer erreichte Mindestqualität, sodass Bild- und Tonartefakte eine audiovisuelle Befundung verfälschen können. Die Qualitätsmonitorfarbe „Rot” signalisiert, dass die Mindestqualität der Netzwerkübertragung meist nicht erreicht wird, sodass eine Befundung gar nicht oder nur äußerst kritisch erfolgen kann.The method is further characterized by continuously monitoring the quality of network communication for transfer rate, packet loss and packet delay during a background audio video conference in the background. This quality monitor for network quality is integrated into the second video conferencing device and signals to the viewer the network quality based on the traffic light colors "red / yellow / green". For the quality monitor color "green", the following applies: Minimum quality of the network transmission for remote diagnosis is sufficient. The quality monitor color "yellow" signals a not always achieved minimum quality, so that image and sound artifacts can falsify an audiovisual diagnosis. The quality monitor color "red" indicates that the minimum quality of the network transmission is usually not reached, so that a diagnosis can not be made at all or only extremely critically.
Das Verfahren bewirkt, dass auch bei einer qualitätsbeschränkten Netzwerkverbindung in öffentlichen Netzwerken mit einer Beeinträchtigung der Transferrate (Bandbreite) und/oder der Qualität der Paketübertragungen mit Paketverlust und Paketverzögerung eine Mindestqualität für die ausgewählte audio-visuelle Sequenz (relevanten Untersuchungssequenz) gewährleistet werden kann. Nur dadurch kann die Verwendung konventioneller Audio-Video-Konferenzsysteme (AVK) als Medizinprodukt zur Ferndiagnose einer medizinprodukterechtlich geforderten Nutzen-Risiko-Abwägung gerecht werden.The method ensures that a minimum quality for the selected audio-visual sequence (relevant examination sequence) can be ensured even in a quality-limited network connection in public networks with a deterioration of the transfer rate (bandwidth) and / or the quality of packet transfers with packet loss and packet delay. Only then can the use of conventional audio-video conference systems (AVC) as a medical device for the remote diagnosis of a medical device legally required benefit-risk assessment meet.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt schematisch und beispielhaft:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing and the description below. It shows schematically and by way of example:
Ein beispielhaftes Anwendungsfeld der vorliegenden Erfindung ist die medizinische Ferndiagnose. Hier ist für eine korrekte Befundung eine Mindestqualität zumindest einzelner Passagen einer Audiovideoaufnahme der Untersuchung unerlässlich. Daher wird die Untersuchung am Patienten in einer ersten Qualität, die größer oder gleich der Mindestqualität ist, durchgeführt. Diese erste Qualität ist im Beispiel, zumindest im Mittel, für eine Echtzeitübertragung der audiovisuellen Daten meist ausreichend. Erfolgt nun eine bezüglich der Bild- und Tonqualität als besonders kritisch zu betrachtende Untersuchungspassage (z. B. neurologische Funktionsdiagnostik), kann es sein, dass die Netzwerkverbindung die Mindestqualität nicht mehr erfüllt. Bild- und Tonartefakte mit der Folge eine Fehldiagnose wären hier oft nicht vermeidbar. Wenn der befundende Art feststellt, dass eine Passage beginnt oder begonnen hat, die einer garantierten Mindestqualität bedarf, um einen korrekten Befund erstellen zu können, so kann er durch eine Eingabe, beispielsweise eines Steuerbefehles (Mausklick), den Anfangs- und Endzeitpunkt dieser Passage markieren. Diese Sequenz (die Passage) wird nun in Originalqualität mitgeschnitten. Ist die Passage zu Ende, wird sie unverfälscht zur Nachschau bei gegebener Netzwerkqualität aber über ein gesichertes Netzwerkprotokoll zum Arzt gesendet. In einer Nachbetrachtung kann er sich die unverfälschte Passage zur Befunderhebung anschauen.An exemplary field of application of the present invention is the medical remote diagnosis. Here a minimum quality of at least individual passages of an audio video recording of the examination is essential for a correct diagnosis. Therefore, the examination is performed on the patient in a first quality that is greater than or equal to the minimum quality. In the example, at least on average, this first quality is usually sufficient for a real-time transmission of the audiovisual data. If an examination passage is then considered to be particularly critical with regard to image and sound quality (eg neurological Function diagnostics), it may be that the network connection no longer meets the minimum quality. Image and sound artifacts with the consequence of a misdiagnosis would often be unavoidable here. If the determining species determines that a passage begins or has commenced that requires a guaranteed minimum quality in order to be able to produce a correct finding, it can mark the start and end time of this passage by an input, for example a control command (mouse click) , This sequence (the passage) is now recorded in original quality. If the passage is over, it will be sent to the doctor undisturbed for review with a given network quality but via a secure network protocol. In a retrospective, he can look at the unadulterated passage to the survey.
Ein Patient wird von einer Kamera
Durch eine weitere Eingabe markiert der befundende Arzt einen Endzeitpunkt. Der Endzeitpunkt bzw. die weitere Eingabe werden in Schritt S30 von der weiteren Vorrichtung
Ein Teil der Aufnahme, der zwischen dem Anfangszeitpunkt und dem Endzeitpunkt aufgenommen wird bzw. wurde, wird anschließend in einem Schritt S40 vor Datenverlust geschützt übertragen. Diese Übertragung ist nicht daran gebunden, in Echtzeit zu erfolgen.A part of the picture taken between the start time and the end time is then transferred protected from data loss in a step S40. This transfer is not bound to be done in real time.
Zusätzlich ist eine Sicherung der Daten gegen unbefugten Lese- und/oder Schreibzugriff möglich.In addition, a backup of the data against unauthorized read and / or write access is possible.
Die Erfindung erlaubt es, trotz der derzeit noch ungeklärten und meist fast nicht vermeidbaren Netzwerkbeeinträchtigungen, Audio-Video-Konferenzsystem für medizinische Anwendungen einzusetzen. Ein erfindungsgemäßes Modul dient zur Nachrüstung bestehender Audio-Video-Konferenzsysteme und ertüchtigt das System so, dass es eine Medizinproduktzulassung im Sinne eines Ferndiagnosesystems erhalten kann. Das Modul kann beispielsweise als ausführbarer Programmcode auf einer Speichervorrichtung gespeichert sein.The invention makes it possible, despite the still unexplained and usually almost unavoidable network impairments to use audio-video conference system for medical applications. A module according to the invention serves to retrofit existing audio-video conference systems and enhances the system so that it can receive a medical device approval in the sense of a remote diagnosis system. The module can be stored, for example, as executable program code on a storage device.
Das Modul ist vorgerichtet, dauerhaft oder im Falle von Beeinträchtigungen in der Übertragung, medizinisch relevante klinische Daten, wie beispielsweise Patientenparameter, und Audio-Video-Daten lokal, also am Aufzeichnungsort, aufzuzeichnen und/oder abzuspeichern. Die abgespeicherten Daten können dann bei Bedarf an den befundenden Arzt gegen Datenverlust gesichert und vor Datenmissbrauch geschützt übertragen werden.The module is designed to record and / or store permanently, or in the event of impairments in transmission, medically relevant clinical data, such as patient parameters, and audio / video data locally, ie at the recording location. The stored data can then be secured against loss of data as required by the attending physician and protected from data misuse.
Eine beispielhafte und spezielle Ausführungsform der Erfindung weist Merkmale auf, die in anderen beispielhaften Ausführungsformen nicht vorhanden sein müssen. Diese spezielle Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben:
Medizingeräte unterliegen grundsätzlich gesetzlichen Vorgaben, ihre Nützlichkeit im Rahmen einer Nutzen-Risiko-Analyse zu belegen. Aufgrund der Bandbreiten- und Qualitätsschwankungen in öffentlichen Netzen besteht bei der Verwendung von Audio-Video-Konferenzsystemen (AVK) das Risiko bedingt durch Bild- und Tonartefakt eine Fehldiagnose zu erstellen. Ein Beleg für ein akzeptables Nutz-Risiko-Verhältnis kann für AVKs auf der Grundlage des Stands der Technik für konventionelle Audio-Video-Konferenzsystemen (AVK) nicht erbracht werden.An exemplary and specific embodiment of the invention has features that need not be present in other exemplary embodiments. This particular embodiment will be described below.
Medical devices are generally subject to legal requirements to demonstrate their usefulness in the context of a benefit-risk analysis. Due to bandwidth and quality variations in public networks, the use of audio-video conferencing (AVC) systems creates a risk of misdiagnosis due to visual and audio artifacts. Proof of an acceptable benefit / risk ratio can not be provided for state-of-the-art AVKs for conventional audio-video conferencing (AVC) systems.
Die derzeitig verwendeten Audio-Video-Konferenzsysteme (AVK) sind also nicht in allen Anwendungsfällen für eine Ferndiagnose mit unverfälschter Datenqualität geeignet. Für eine Ton-Bildkommunikation im Rahmen einer normalen Videokonferenz ist die die erforderliche Mindestqualität in öffentlichen Netzen meist ausreichend. Für gezielte Untersuchungen, z. B. im Rahmen einer neurologischen Funktionsdiagnostik, muss gewährleistet werden, dass die entsprechenden Untersuchungssequenzen unverfälscht in der Bildqualität und vor allem im Bildfluss (Bewegungsablauf) und bei der Tonwiedergabe übertragen werden.The currently used audio-video conference systems (AVC) are therefore not suitable in all cases for a remote diagnosis with unadulterated data quality. For a sound video communication in the context of a normal video conference, the required minimum quality in public networks is usually sufficient. For targeted investigations, eg. As in the context of a neurological function diagnostics, it must be ensured that the corresponding examination sequences are transmitted unadulterated in the image quality and especially in the image flow (movement) and in sound reproduction.
Zur Gewährleistung dieser Anforderung wird in dieser speziellen Ausführungsform solch eine relevante Untersuchungssequenz am Ort einer ersten Videokonferenzvorrichtung unverfälscht gespeichert und kann im Bedarfsfall von der zweiten Videokonferenzvorrichtung abgerufen werden.In order to ensure this requirement, in this particular embodiment, such a relevant examination sequence is stored unadulterated at the location of a first video conferencing device and may, if necessary, be retrieved by the second video conferencing device.
Neben der konventionellen Ton- und Bildkommunikation über ein Audio-Video-Konferenzsysteme (AVK) zwischen einer ersten Videokonferenzvorrichtung und einer zweiten Videokonferenzvorrichtung umfasst das Verfahren in der speziellen Ausführungsform die Aufnahme und Speicherung der noch unverfälschten audiovisuellen Daten z. B. einer relevanten Untersuchungssequenz am Ort der ersten Videokonferenzvorrichtung. Nach den Erfordernissen können diese unverfälschten audiovisuellen Daten zu der zweiten Videokonferenzvorrichtung unter Verwendung eines gesicherten Transportprotokolls (TCP) ohne Qualitätseinbußen übermittelt werden. Dort kann die ausgewählte Audio-Video-Sequenz im Nachgang (Replay) in Originalqualität diagnostiziert werden.In addition to conventional audio and video communication via an audio-video Conference systems (AVK) between a first video conferencing device and a second video conferencing device, the method in the specific embodiment comprises the recording and storage of the still unaltered audiovisual data z. B. a relevant examination sequence at the site of the first video conferencing device. According to requirements, these unadulterated audiovisual data can be transmitted to the second video conferencing device using a secure transport protocol (TCP) without sacrificing quality. There, the selected audio-video sequence can be diagnosed in replay in original quality.
Das Verfahren in dieser speziellen Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherung der kompletten Audio-Video-Daten in Originalqualität an der ersten Videokonferenzvorrichtung erfolgt. Alternativ dazu kann durch eine Steuerung ein Aufzeichnungsanfangs- und Endzeitpunktes von der zweiten Videokonferenzvorrichtung aus für ausgewählte Audio-Video-Sequenzen in Originalqualität erfolgen.The method in this specific embodiment is characterized in that the storage of the complete audio-video data in original quality takes place at the first video-conferencing device. Alternatively, by a controller, a recording start and end time may be taken from the second video conferencing device for selected audio-video sequences of original quality.
Das Verfahren in dieser speziellen Ausführungsform ist weiterhin gekennzeichnet durch eine manuelle und/oder automatisierte Steuerung der Übertragung der originalen Audio-Video-Daten an die zweite Videokonferenzvorrichtung. Die manuelle Steuerung zur Übertragung erfolgt von der zweiten Videokonferenzvorrichtung aus. Bei der automatisierten Steuerung der Übertragung werden im direkten Anschluss an die Aufzeichnung einer relevanten Audio-Video-Sequenzen in Originalqualität von der zweiten Videokonferenzvorrichtung zur ersten Videokonferenzvorrichtung originale Audio-Video-Daten übertragen.The method in this particular embodiment is further characterized by manual and / or automated control of the transmission of the original audio-video data to the second video conferencing device. Manual control for transmission is from the second video conferencing device. In the automated control of transmission, following the recording of relevant audio-video sequences in original quality, original audio-video data is transmitted from the second video conferencing device to the first video conferencing device.
Das Verfahren in der speziellen Ausführungsform ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die zur zweiten Videokonferenzvorrichtung übertragenen Audio-Video-Daten der relevanten Untersuchungssequenz entweder automatisiert im direkten Anschluss an eine vollständige Übertragung zur Nachbetrachtung wiedergegeben werden. Alternativ dazu kann an der zweiten Videokonferenzvorrichtung der Zeitpunkt der Nachbetrachtung frei gewählt werden.The method in the specific embodiment is further characterized in that the audio-video data of the relevant examination sequence transmitted to the second video conferencing device are reproduced either automatically in direct connection to a complete transmission for review. Alternatively, at the second video conferencing device, the timing of the review can be freely selected.
Das Verfahren in dieser speziellen Ausführungsform ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass während einer laufenden Audio-Videokonferenz im Hintergrund kontinuierlich die Qualität der Netzwerkkommunikation bezüglich der Transferrate, des Paketverlustes und der Paketverzögerung überwacht wird. Dieser Qualitätsmonitor für die Netzwerkqualität wird in die zweite Videokonferenzvorrichtung integriert und signalisiert dem Betrachter die Netzwerkqualität in Anlehnung an die Ampelfarben „Rot/Gelb/Grün”. Dabei gilt für die Qualitätsmonitorfarbe „Grün”: Mindestqualität der Netzwerkübertragung für eine Fernbefundung ist ausreichend. Die Qualitätsmonitorfarbe „Gelb„ signalisiert eine nicht immer erreichte Mindestqualität, so dass Bild- und Tonartefakte eine audiovisuelle Befundung verfälschen können. Die Qualitätsmonitorfarbe „Rot” signalisiert, dass die Mindestqualität der Netzwerkübertragung meist nicht erreicht wird, sodass eine Befundung gar nicht oder nur äußerst kritisch erfolgen kann.The method in this particular embodiment is further characterized by continuously monitoring the quality of network communication for transfer rate, packet loss and packet delay during a background audio video conference in the background. This quality monitor for network quality is integrated into the second video conferencing device and signals to the viewer the network quality based on the traffic light colors "red / yellow / green". For the quality monitor color "green", the following applies: Minimum quality of the network transmission for remote diagnosis is sufficient. The quality monitor color "yellow " signals a not always achieved minimum quality, so that image and sound artifacts can falsify an audiovisual diagnosis. The quality monitor color "red" indicates that the minimum quality of the network transmission is usually not reached, so that a diagnosis can not be made at all or only extremely critically.
Das Verfahren in dieser speziellen Ausführungsform bewirkt, dass auch bei einer qualitätsbeschränkten Netzwerkverbindung in öffentlichen Netzwerken mit einer Beeinträchtigung der Transferrate (Bandbreite) und/oder der Qualität der Paketübertragungen mit Paketverlust und Paketverzögerung eine Mindestqualität für die ausgewählte audio-visuelle Sequenz (relevanten Untersuchungssequenz) gewährleistet werden kann. Nur dadurch kann die Verwendung konventioneller Audio-Video-Konferenzsysteme (AVK) als Medizinprodukt zur Ferndiagnose einer medizinprodukterechtlich geforderten Nutzen-Risiko-Abwägung gerecht werden.The method in this particular embodiment ensures that even with a quality limited network connection in public networks with a degradation of the transfer rate (bandwidth) and / or the quality of packet transfers with packet loss and packet delay, a minimum quality for the selected audio-visual sequence (relevant examination sequence) is ensured can be. Only then can the use of conventional audio-video conference systems (AVC) as a medical device for the remote diagnosis of a medical device legally required benefit-risk assessment meet.
Das Verfahren in dieser speziellen Ausführungsform besteht dann aus folgenden Schritten:
- A) Mitschnitt der audiovisuellen Daten in hoher Originalqualität während einer konventionellen Videokonferenzverbindung im Hintergrund
- B) Markierung relevanter Passagen (Beginn/Ende der Passage) dieses Mitschnittes von der zweiten Videokonferenzvorrichtung aus
- B) Manueller oder automatisierter Abruf des Mitschnittes von der zweiten Videokonferenzvorrichtung aus Ba) Manueller Abruf/Datenübertragung durch Maus-/Tasteneingabe von der zweiten Videokonferenzvorrichtung aus Bb) Automatisierter Abruf/Datenübertragung durch das System im direkten Anschluss an die Passage
- C) Unverfälschte Übersendung der mitgeschnittenen Passage unter Verwendung gesicherter Netzwerkprotokolle
- D) Manuelle oder automatisierte Wiedergabe der mitgeschnittenen Passagen an der zweiten Videokonferenzvorrichtung Da) Manuelle Wiedergabe durch Maus-/Tasteneingabe an der zweiten Videokonferenzvorrichtung Db) Automatisierte Wiedergabe im direkten Anschluss an die komplette Übertragung des unverfälschten Datensatzes
- E) Vorrichtung zur Überwachung der Netzwerkqualität (Qualitätsmonitor) bezüglich Transferrate, Paketverlust und Paketverzögerung im Hintergrund zur konventionellen Videokonferenzverbindung Ea) Qualitätsmonitor als Ampelsignal mit der Funktionalität: „Rot” = Mindestqualität der Netzwerkübertragung meist nicht erreicht. Keine Befundung möglich oder nur äußerst kritisch Betrachtung. „Gelb” = Mindestqualität nicht immer erreicht. Bild- und Tonartefakte können die Befundung verfälschen. „Grün” = Mindestqualität der Netzwerkübertragung für eine Fernbefundung ist in der Regel ausreichend.
- A) Recording high quality audio-visual data during a conventional videoconference connection in the background
- B) Mark relevant passages (start / end of the passage) of this recording from the second video conferencing device
- B) Manual or automated retrieval of the recording from the second video conferencing device Ba) Manual polling / data transmission by mouse / key input from the second video conferencing device from Bb) Automated polling / data transmission by the system immediately following the passage
- C) Unadulterated transmission of the cut passage using secure network protocols
- D) Manual or automated playback of the cut passages on the second video conferencing device Da) Manual playback by mouse / key input on the second video conferencing device Db) Automated playback immediately following the complete transmission of the unadulterated data set
- E) Device for monitoring the quality of the network (quality monitor) in terms of transfer rate, packet loss and packet delay in the background to conventional video conferencing Ea) quality monitor as a traffic light signal with the functionality: "Red" = minimum quality of network transmission is usually not achieved. No diagnosis possible or only extremely critical consideration. "Yellow" = minimum quality not always achieved. Image and sound artifacts can falsify the findings. "Green" = minimum quality of the network transmission for a remote diagnosis is usually sufficient.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102015200049.4A DE102015200049A1 (en) | 2015-01-06 | 2015-01-06 | Method and apparatus for the transmission of audiovisual data and apparatus for the reception of such data |
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Cited By (1)
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DE102015119537A1 (en) * | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Fachhochschule Stralsund | Remote assessment system for performing a remote medical evaluation of the health status of a first actor by a second actor |
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