<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het in gecodeerde vorm opslaan van beeldinformatie van bewegende beelden, een diagnostisch systeem waarin de werkwijze wordt toegepast, alsmede een beeldcoderings- en optekeneenheid voor toepassing in een dergelijk systeem.
EMI1.1
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in gecodeerde vorm opslaan van beeldinformatie van bewegende beelden.
De uitvinding heeft verder betrekking op een diagnostisch systeem waarin de werkwijze wordt toegepast.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een beeldcoderings- optekeninrichting voor toepassing in een dergelijk systeem.
De opslag van bewegende beelden op een registratiedrager met het doel om deze beeldinformatie op een later tijdstip aan een nader onderzoek te onderwerpen is bekend uit SMPTE Journal, Volume 102, nr. 7, July 1993, pp. 612-615. Een dergelijke werkwijze kan bijvoorbeeld worden toegepast bij het zogeheten cardio/vasculaironderzoek, waarbij de hartfunktie wordt onderzocht door contrastvloeistof in een bloedvat van het hart in te brengen en vervolgens een reeks van röntgenbeeldopnamen te maken om vast te leggen hoe deze contrastvloeistof zich in de bloedvaten van het hart verspreid als funktie van de tijd. De met de röntgenbeeldopnamen verkregen reeks beelden worden omgezet in gecodeerde datastromen die vervolgens op een geschikte registratiedrager bijvoorbeeld in de vorm van een, magnetische of optische, band of schijf worden opgetekend.
De aldus opgetekende beeldinformatie wordt op een later tijdstip uitgelezen en zichtbaar gemaakt ten behoeve van de beoordeling van de hartfunktie. Daarbij worden bewegende beelden beoordeeld, en zodra deze beelden aanleiding geven tot een nadere bestudering van individuele beelden worden stilstaande beelden weergegeven. Daarbij is het wenselijk dat naar willekeur elk van individuele beelden als een stilstaand beeld zichtbaar te maken is, waarbij zowel teruggegaan dient te kunnen worden naar voorgaande beelden of vooruitgegaan dient te kunnen worden naar volgende beelden. Voor een goede beoordeling is het wenselijk dat kwaliteit van de beelden die op basis van de registratiedrager uitgelezen gecodeerde informatie worden teruggewonnen gelijk is aan de beeldkwaliteit van de oorspronkelijke opnames.
Dit betekent dat de hoeveelheid informatie die per beeld uitgelezen dient te worden groot is, en de datarate (hoeveelheid informatie per tijdseenheid) waarmee de informatie
<Desc/Clms Page number 2>
uitgelezen wordt dus hoog dient te zijn. Als gevolg van deze hoge datarate (verderop ook wel aangeduid als uitleessnelheid) worden er hoge eisen gesteld aan de uitleesinrichtingen waarmee de beeldinformatie uitgelezen wordt.
Het is een doel van de uitvinding om een werkwijze te verschaffen waarmee enerzijds de beeldinformatie op een wijze wordt opgetekend die een snelle en betrouwbare analyse van de beeldinformatie mogelijk maakt en waarbij anderzijds de datarate, waarmee de beeldinformatie uitgelezen wordt, beperkt blijft.
Dit doel wordt bereikt door een werkwijze voor het in gecodeerde vorm op een registratiedrager optekenen van beeldinformatie omtrent bewegende beelden ten behoeve van een nadere analyse op een later tijdstip, waarbij de beeldinformatie bewegend beelden vertegenwoordigt als een reeks van in de tijd opeenvolgende beelden, waarbij de genoemde reeks beelden wordt omgezet in een eerste datastroom waarin elk van de reeks opeenvolgende beelden wordt vertegenwoordigd, en welke eerste datastroom vervolgens wordt opgetekend op de registratiedrager, met het kenmerk, dat de reeks beelden wordt omgezet in een tweede datastroom, waarin eveneens ieder beeld uit de reeks wordt vertegenwoordigd, waarbij de gemiddelde hoeveelheid informatie per beeld in de eerste datastroom kleiner is dan in de tweede datastroom,
en waarbij de tweede datastroom tezamen met de eerste datastroom op de registratiedrager wordt opgetekend.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt voordelig gebruik gemaakt van het inzicht dat bij de weergave van bewegende beelden andere eisen aan de weergave worden gesteld dan bij de weergave van stilstaande beelden. Zo is het bij de weergave van bewegende beelden van wezenlijk belang dat de snelheid waarmee de opeenvolgende beelden worden weergegeven voldoende hoog is ten einde een indruk van een vloeiende beweging te bereiken. De beeldkwaliteit wordt bij bewegende beelden in het algemeen minder belangrijk ervaren dan bij stilstaande beelden. Daarentegen is het bij de weergave van stilstaande beelden de snelheid waarmee opeenvolgende beelden gereproduceerd kunnen worden van minder belang.
Door de optekening van de twee datastromen wordt het mogelijk om bij een gegeven beperkte uitleessnelheid van een uitleesinrichting voor de codering van de bewegende beelden een coderingsmethode toe te passen waarbij optimaal tegemoet gekomen wordt aan de eisen die gesteld worden aan de weergave van bewegende beelden, terwijl door de optekening van de tweede datastroom elk individueel beeld toch met een hoge kwaliteit weergegeven kan worden.
<Desc/Clms Page number 3>
Dat daarbij de tijd die nodig is voor het uitlezen het uitlezen van de informatie omtrent het weer te geven stilstaande beeld groter is dan de tijd tussen de opeenvolgende beelden bij de weergave van bewegende beelden is niet bezwaarlijk, mits deze maar binnen aanvaardbare grenzen blijft.
Opgemerkt wordt dat JP-A-1-243184 een inrichting toont voor het weergeven van beeldinformatie. Bewegende beeldinformatie in de vorm van een reeks in de tijd opeenvolgende beelden worden in irreversibel gecomprimeerde vorm op geslagen in een RAM-geheugen. Bovendien worden voor een gedeelte van de beelden van de reeks opeenvolgende beelden die de bewegende beelden vertegenwoordigen wordt in het RAM-geheugen een reversibel gecomprimeerd beeld opgeslagen. Bij de weergave van bewegende beelden worden de irreversibel gecomprimeerde beelden uitgelezen, geëxpandeerd en vervolgens aan een beeldweergave-inrichting toegevoerd.
Bij de weergave van een stilstaande beeld wordt een reversibel gecomprimeerd beeld uitgelezen, geëxpandeerd en aan de beeldweergave-inrichting toegevoerd. Bij de getoonde inrichting is slechts voor een zeer beperkt aantal beelden uit de reeks opeenvolgende beelden die de bewegende beelden vormen een reversibel gecomprimeerd beeld beschikbaar, en derhalve niet geschikt voor het grondig analyseren van beeldinformatie, zoals bijvoorbeeld gewenst is bij de analyse van de hartfunktie. Immers daarvoor dient een hoogkwaliteits stilstaand beeld beschikbaar te zijn voor elk van de beelden uit de reeks beelden die de bewegende beelden vormen.
Een uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt gekenmerkt doordat verwijzingsinformatie wordt opgetekend op de registratiedrager, welke verwijzingsinformatie indicatief is voor de plaatsen waar overeenkomstige beelden zich in de eerste en tweede zich bevinden in de eerste en tweede datastroom.
Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat, bij de analyse na een onderbreking in de weergave van het bewegende beeld snel een eenvoudig op basis van de verwijzingsinformatie het bij behorende, hoogkwaliteits, gecodeerde beeld in de tweede datastroom kan worden opgezocht op basis van de verwijzingsinformatie.
Een uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt gekenmerkt doordat de omzetting van de reeks beelden in de eerste datastroom van een soort is waarbij beelden uit de reeks worden gecodeerd door codering van verschillen tussen het betreffende beeld en een ander beeld uit de reeks, en waarbij ieder beeld in de tweede datastroom wordt vertegenwoordigd door een afzonderlijk gecodeerd beeld dat onafhankelijk van de
<Desc/Clms Page number 4>
beeldinformatie van andere beelden uit de reeks is gecodeerd.
Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat als gevolg van de aanwezige redundantie in de opeenvolgende beelden een hoge mate van compressie en, dus een lage vereiste uitleessnelheid verkregen kan worden met behoud van een goede beeldkwaliteit. Het bezwaar van dergelijke compressietechnieken dat niet eenvoudig willekeurige beelden teruggewonnen kunnen worden speelt hier geen rol vanwege de beschikbaarheid van de tweede datastroom. Een ander bezwaar dat de op basis van de eerste datastroom gereproduceerde beelden vervorming, ook wel quantisatieruis genoemd, vertonen is eveneens van minder belang omdat dergelijke onvolkomenheden bij bewegende beelden als minder bezwaarlijk worden ervaren en omdat er vanwege de aanwezigheid van de eerste datastroom elk individueel beeld vervormingsvrij kan worden weergegeven.
Een bijzonder geschikte beeldcodering voor het verkrijgen van de eerste datastroom is de zogeheten MPEG-beeldcodering.
Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt gekenmerkt doordat de reeks beelden verder wordt omgezet in een derde datastroom waarin elk beeld uit de reeks wordt vertegenwoordigd waarbij de gemiddelde hoeveelheid informatie per beeld in de derde datastroom kleiner is dan in de eerste datastroom.
De met deze uitvoeringsvorm van de werkwijze verkregen registratiedrager biedt de mogelijkheid om de bewegende beelden vloeiend weer te geven met behulp van relatief eenvoudige, en dus goedkope uitleesinrichtingen, waarmee de derde datastroom informatie met een lage uitleessnelheid uitgelezen wordt.
Weliswaar is kwaliteit van de op de beelden die op basis van de derde datastroom worden gereproduceerd van een lager niveau dan die van de beelden die op basis van de eerste en tweede datastroom worden verkregen, maar voor de interpretatie van de beelden is vaak geen weergave van de beelden met de hoogste kwaliteit noodzakelijk. In veel gevallen kan worden volstaan met een weergave van beelden met lagere kwaliteit.
Zo kan bij een bespreking van de hartfunktie met een andere arts vaak volstaan worden met een lager resolutie van de weergegeven beeldinformatie.
Doordat de verkregen registratiedrager hoge kwaliteit reproduktie met behulp van geavanceerde uitleesinrichtingen alsook lagere kwaliteit reprodukties met goedkoper uitleesinrichtingen toelaat, kan de toepassing van de geavanceerde dure uitleesapparatuur beperkt blijven tot die gevallen waarvoor de hoge beeldkwaliteit
<Desc/Clms Page number 5>
noodzakelijk is.
Verder dient nog te worden opgemerkt dat de ruimte die op de registratiedrager in beslag wordt genomen door de informatie omtrent de lagere kwaliteit beelden relatief klein is vergeleken met de ruimte die nodig is voor de opslag van de hoge kwaliteit beelden, zodat de totale hoeveelheid beeldinformatie die op een registratiedrager opgetekend kan worden slechts weinig verminderd door de opslag van de lage kwaliteit beelden.
Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze is gekenmerkt doordat de reeks beelden verder wordt omgezet in een vierde datastroom, waarbij elk beeld afzonderlijk wordt gecodeerd onafhankelijk van de beeldinhoud van de andere beelden uit de reeks, waarbij de gemiddelde hoeveelheid informatie per beeld in de vierde datastroom kleiner is dan in de tweede datastroom, en waarbij de vierde datastroom tezamen met de eerste, tweede en derde datastroom worden opgetekend op de registratiedrager.
Hierdoor wordt het mogelijk om met de goedkopere uitleesapparatuur op soortgelijke wijze als bij de geavanceerde uitleesapparatuur zowel bewegende beelden als ook stilstaande beelden weer te geven.
Het is bijzonder aantrekkelijk om de lagere kwaliteit bewegende beelden en bijbehorende stilstaande beelden te coderen en op te tekenen overeenkomstig een formaat dat binnen de zogeheten CD-I standaard valt. In dat geval kan voor de weergave van de lagere kwaliteit beelden gebruik gemaakt worden van een prijsgunstig massaprodukt dat voor de consumentenmarkt ontwikkeld is.
Op een CD-I dient tezamen met de audiovisuele informatie een applicatieprogramma opgeslagen te zijn dat de toegang tot de opgeslagen informatie gedurende het uitleesproces bestuurt. Door in dit applicatieprogramma voorzieningen te treffen die voorkomen dat de CD-I speler de informatie die niet volgens de CD-I standaard is gecodeerd uitleest, blijft de optekening van de hogere kwaliteit beelden op een CD-I zonder gevolgen bij de uitlezing van de CD-I-plaat door een CD-I-speler.
De uitleesinrichting voor de uitlezing van de hogere resolutie beeldinformatie kan worden voorzien van een besturingssysteem dat het mogelijk maakt om de bestanden met hogere resolutie beeldinformatie uit te lezen.
De beeldinformatie bij een onderzoek naar de hartfunktie wordt in het algemeen de beeldinformatie in een aantal zogeheten runs verkregen. De lengte van een
<Desc/Clms Page number 6>
run wordt bepaald door de tijd die de contrastvloeistof nodig heeft om zieh over de bloedvaten van het hart te verspreiden. Deze tijdsduur ligt in de orde grootte van tien seconden.
Een uitvoeringsvorm van de werkwijze welke bijzonder geschikt is om toegepast te worden in de hiervoor genoemde omstandigheden wordt gekenmerkt, doordat ten minste de eerste en tweede datastromen, dat datastromen welke zijn verkregen uit een aaneengesloten reeks beelden in een aaneengesloten gedeelte van de registratiedrager worden opgetekend.
Doordat bij deze uitvoeringsvorm de informatie betreffende de bewegende beelden als ook de informatie betreffende de stilstaande beelden voor een run bij elkaar zijn opgetekend, is de opzoektijd bij wisseling van bewegend beeldweergave naar stilstaand beeldweergave (of omgekeerd) gering.
Een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt doordat voor elke aaneengesloten reeks beelden een eerste gedeelte van de tweede datastroom direct voorafgaand aan de eerste datastroom en een tweede gedeelte van de tweede datastroom direct volgend op de eerste datastroom wordt opgetekend.
Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat in het geval dat tijdens de uitlezing van bewegende beelden gewenst is om een stilstaand beeld uit te lezen de plaats van uitlezing slechts over een kleine afstand behoeft te worden uitgevoerd, hetgeen resulteert in een korte toegangstijd.
De werkwijze volgens de uitvinding wordt met voordeel toegepast in een diagnostisch systeem omvattende - middelen voor het verwerven van beeldinformatie betreffende een te onderzoeken object, welke beeldinformatie een reeks in de tijd opeenvolgende beelden omvat, - beeldcoderings- en optekeneenheid voorzien van eerste coderingsmiddelen voor het omzetten van de reeks in de tijd opeenvolgende beelden in een eerste datastroom waarin elk van de reeks opeenvolgende beelden wordt vertegenwoordigd, en van tweede coderingsmiddelen voor het omzetten van de beeldinformatie in een tweede datastroom, waarin eveneens ieder beeld uit de reeks wordt vertegenwoordigd, waarbij de gemiddelde hoeveelheid informatie per beeld in de eerste datastroom kleiner is dan in de tweede datastroom,
en waarbij de beeldcodering- en optekeneenheid verder is voorzien van een
<Desc/Clms Page number 7>
run wordt bepaald door de tijd die de contrastvloeistof nodig heeft om zieh over de bloedvaten van het hart te verspreiden. Deze tijdsduur ligt in de orde grootte van tien seconden.
Een uitvoeringsvorm van de werkwijze welke bijzonder geschikt is om toegepast te worden in de hiervoor genoemde omstandigheden wordt gekenmerkt, doordat ten minste de eerste en tweede datastromen, dat datastromen welke zijn verkregen uit een aaneengesloten reeks beelden in een aaneengesloten gedeelte van de registratiedrager worden opgetekend.
Doordat bij deze uitvoeringsvorm de informatie betreffende de bewegende beelden als ook de informatie betreffende de stilstaande beelden voor een run bij elkaar zijn opgetekend, is de opzoektijd bij wisseling van bewegend beeldweergave naar stilstaand beeldweergave (of omgekeerd) gering.
Een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt doordat voor elke aaneengesloten reeks beelden een eerste gedeelte van de tweede datastroom direct voorafgaand aan de eerste datastroom en een tweede gedeelte van de tweede datastroom direct volgend op de eerste datastroom wordt opgetekend.
Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat in het geval dat tijdens de uitlezing van bewegende beelden gewenst is om een stilstaand beeld uit te lezen de plaats van uitlezing slechts over een kleine afstand behoeft te worden uitgevoerd, hetgeen resulteert in een korte toegangstijd.
De werkwijze volgens de uitvinding wordt met voordeel toegepast in een diagnostisch systeem omvattende - middelen voor het verwerven van beeldinformatie betreffende een te onderzoeken object, welke beeldinformatie een reeks in de tijd opeenvolgende beelden omvat, - beeldcoderings- en optekeneenheid voorzien van eerste coderingsmiddelen voor het omzetten van de reeks in de tijd opeenvolgende beelden in een eerste datastroom waarin elk van de reeks opeenvolgende beelden wordt vertegenwoordigd, en van tweede coderingsmiddelen voor het omzetten van de beeldinformatie in een tweede datastroom, waarin eveneens ieder beeld uit de reeks wordt vertegenwoordigd, waarbij de gemiddelde hoeveelheid informatie per beeld in de eerste datastroom kleiner is dan in de tweede datastroom,
en waarbij de beeldcodering- en optekeneenheid verder is voorzien van een
<Desc/Clms Page number 8>
menselijk, of dierlijk hart waarin een contrastvloeistof is ingebracht. Echter ook ander beeldverwervingseenheden voor het maken van bewegende beeldopnamen van andere objecten zoals bijvoorbeeld een T. V.-camera zijn mogelijk. Beeldsignalen die de verworven reeks beelden vertegenwoordigen worden toegevoerd aan een beeldcoderingsen optekeneenheid 2.
In het geval dat de beeldverwervingseenheid 1 rÌntgenbeeldopnamen maakt kunnen beeldsignalen bestaan uit digitale signalen die monochrome beelden vertegenwoordigen die opgebouwd zijn uit een matrix van beeldpunten, bij voorbeeld 512x512 beeldpunten, en waarbij het beeldsignaal voor elk beeldpunt een helderheidswaarde omvat die het helderheidsniveau van het betreffende beeldpunt aangeeft.
De beeldcoderings- en optekeneenheid 2 is voorzien van eerste coderingseenheid 4 voor het omzetten van de reeks beelden, die door de beeldsignalen worden vertegenwoordigd, in een eerste datastroom, waarin elk beeld in de reeks wordt vertegenwoordigd. De coderingseenheid 4 is er een van een gebruikelijke soort die ingericht is voor het comprimeren van bewegende beelden. Een belangrijke voorwaarde bij dergelijke compressietechnieken is een gemiddeld lage hoeveelheid informatie per beeld. Dit om de hoeveelheid informatie die per tijdseenheid overgedragen moet worden en daarmee dus de voor overdracht vereiste bandbreedte klein te houden.
Minder belangrijk bij de weergave van bewegende beelden is de beeldkwaliteit van de afzonderlijke beelden, omdat onvolkomenheden in de individuele beelden bij de weergave van bewegende beelden relatief weinig opvallen in vergelijking met onvolkomenheden in een weergegeven stilstaand beeld. De datastroom die door een voor de overdracht van bewegende beelden geoptimaliseerde compressietechniek is verkregen is dan, vanwege deze verminderde beeldkwaliteit, ook niet geschikt om een hoogkwaliteits stilstaand beeld uit terug te winnen. Om toch een weergave van een hoogkwaliteits stilstaand beeld mogelijk te maken wordt op de registratiedrager een tweede datastroom opgetekend, waaruit voor elk beeld uit de reeks een hoogkwaliteits stilstaand beeld terug te winnen is.
Ten behoeve van de afleiding van deze tweede datastroom is de beeldcoderings-en optekeneenheid 2 is voorzien van een tweede coderingseenheid 6 voor het omzetten van de door de beeldsignalen vertegenwoordigde reeks in de tweede datastroom. De coderingseenheid 6 is er een van een gebruikelijke soort die geoptimaliseerd is voor het coderen van stilstaande beelden. Een belangrijke
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
voorwaarde die daarbij wordt gesteld is dat de beeldkwaliteit van het beeld dat op basis van het gecodeerde beeld terug gewonnen kan worden hoog is. De hoeveelheid informatie per gecodeerd beeld is van minder belang, omdat geen bijzondere eisen gesteld worden aan de snelheid waarmee het gecodeerde beeld overgedragen moet worden.
Aantrekkelijke coderingstechnieken voor het coderen (comprimeren) van bewegend-beeldinformatie zijn technieken waarbij gebruik gemaakt wordt van redundantie die er tussen opeenvolgende beelden bestaat. Een geschikte beeldcompressietechniek is de zogeheten MPEG-beeldcompressie, welke onder ander in detail is beschreven door D. Le Gall in"The MPEG video compression algorithm" Signal Processing Image Communication 4 (1992) Science Publishers B. video compression standard for multimedia applications" Communications of the ACM Vol 34 no 4, blz 47-58, welke publikaties hierbij door verwijzing worden geacht te zijn opgenomen in de beschrijving.
Als gevolg van het feit dat de redundantie tussen opeenvolgende beelden groot is bij compressietechnieken waarbij gebruik gemaakt wordt van deze redundantie de bereikte compressiefactor groot. Vanwege deze hoge compressiefactor zijn deze compressietechnieken bijzonder geschikt voor de optekening en uitlezing van bewegende beelden op/van een registratiedrager. Immers hierdoor wordt het mogelijk om ondanks een, voor uitlezing gebruikelijke, relatief lage bitrate gedigitaliseerde bewegendbeeldinformatie toch voldoende snel uit te lezen om een vloeiende weergave van de bewegend-beeldinformatie te kunnen realiseren.
Een nadeel van deze compressietechniek is dat bij de terugwinning van een willekeurig geselecteerd beeld beeldinformatie omtrent een aantal verschillende beelden nodig is.
Dit is vooral een bezwaar indien een uitlezing van een willekeurig geselecteerd beeld voor de weergave van een stilstaan beeld gewenst is.
Een geschikte compressietechniek voor het comprimeren van stilstaandbeeldinformatie is de binnen de MPEG codering toegepaste techniek voor het coderen van de zogeheten"MPEG-INTRA"-beelden. andere geschikte compressietechniek is de zogeheten"JPEG"-codering. Weer een andere geschikte coderingstechniek, welke o. binnen het zogeheten Photo-CD systeem wordt gebruikt, wordt beschreven is in WO 91/08648 en WO 92/05651, welk documenten hierbij door verwijzing worden
<Desc/Clms Page number 10>
geacht te zijn opgenomen in de beschrijving.
De hiervoor genoemde compressietechnieken hebben een lagere compressiefactor dan compressietechnieken waarbij wel rekening gehouden wordt met redundantie tussen opeenvolgende beelden, en daarmee is dus de hoeveelheid informatie per gecodeerd beeld voor compressietechnieken waarbij geen rekening gehouden wordt met redundantie tussen opeenvolgende beelden hoger dan bij compressietechnieken waarbij hiermee wel rekening gehouden worden. Dat betekent dat bij uitlezing van een op een registratiedrager opgetekend beeld de voor de uitlezing benodigde tijd relatief lang is.
Echter de beeldkwaliteit is aanzienlijk beter.
Ten behoeve van de optekening van de datastromen is de beeldcoderingen optekeneenheid 2 verder voorzien van een optekeninrichting 7 voor het op een zelfde registratiedrager 8 optekenen van de eerste en tweede datastroom. De registratiedrager kan bijvoorbeeld van een optische, magnetische of magneto-optische soort zijn.
Registratiedragers van een optische of magneto-optische soort hebben vanwege hun hoge opslagcapaciteit de voorkeur. Alhoewel in principe een bandvormige registratiedrager kan worden toegepast, heeft een schijfvormige registratiedrager de voorkeur vanwege de daarbij behorende korte toegangstijden bij zogeheten"random-access"-procedures. De optekeneenheid 2 kan er een zijn van een gebruikelijke soort, zoals bijvoorbeeld beschreven in EP-A-0. 507. 403 (PHN 13. 685) die de datastromen volgens een gebruikelijk optekenprincipe optekent op de registratiedrager, en die verder is voorzien van de nodige besturingsmiddelen voor het verdelen van de informatiestromen over bestanden (files) en voor het toevoegen van besturingsbestanden met inhoudsinformatie ten behoeve van de besturing van het uitlezen van de diverse informatiebestanden.
Een geschikte verdeling van de informatie over de bestanden zal verderop in de beschrijving worden beschreven. Verder omvat de optekeninrichting de nodige formateringsmiddelen voor het in een voor het in een geschikt format zetten van de bestanden. Een geschikt format is onder meer het format zoals dat gebruikt wordt voor registratiedragers van het CD-ROM-type zoals beschreven in de ISO 9660-standaard. Echter het zal voor de vakman duidelijk zijn dat talrijke andere formats geschikt zijn. In de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm van de beeldcoderings-en optekeneenheid 2 worden twee afzonderlijke coderingseenheden gebruikt. Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat in plaats van twee afzonderlijke coderingseenheden ook een coderingseenheid gebruikt kan worden die geschikt is om beide gewenste coderingen uit te voeren.
Bij voorbeeld in het
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
geval dat voor de compressie van bewegend beeldinformatie de MPEG-techniek gebruikt wordt en voor de codering van de stilstaande beeldinformatie de binnen MPEG gebruikte codering voor zogeheten"INTRA"-beelden gebruikt wordt, kunnen beide coderingseenheden eenvoudig gecombineerd worden.
Op de registratiedrager 8 die met behulp van de beeldcoderings- optekeneenheid 2 zijn twee datastromen opgetekend, een (de eerste datastroom) die, vanwege de lage benodigde bitrate, een vloeiende weergave van uitgelezen bewegendbeeldinformatie mogelijk maakt, en een (tweede datastroom) die een weergave van een stilstaand beeld met een hoge beeldkwaliteit mogelijk maakt.
Ten behoeve van de uitlezing en terugwinning van de beeldinformatie op de registratiedrager 8 is het diagnostische systeem voorzien van een beeldinformatieterugwineenheid 9. De beeldinformatieterugwineenheid 9 is voorzien van een uitleeseenheid 10 van een gebruikelijke soort zoals bijvoorbeeld beschreven in de eerder genoemde EP-A-0. voor het uitlezen van de registratiedrager met een uitleessnelheid waarvoor de bitrate waarmee de bits van de informatiestroom beschikbaar komen voldoende hoog is om een vloeiende weergave van de bewegendbeeldinformatie te realiseren. De uitleeseenheid 10 is via een bus 11 gekoppeld met een eerste decoderingseenheid 12 en een tweede decoderingseenheid 13 ten behoeve van het toevoeren van de uitgelezen eerste datastroom en de uitgelezen tweede datastroom aan respectievelijk deze eerste (12) en deze tweede decoderingseenheid 13.
De decoderingseenheid 12 is er een van een gebruikelijke soort voor het terugwinnen van de bewegend-beeldinformatie uit de eerste datastroom op een wijze die het omgekeerde is van de codering die door de coderingseenheid 4 voor bewegende-beeldinformatie wordt uitgevoerd. De tweede decoderingseenheid 13 is er een van een gebruikelijke soort voor het terugwinnen van de stilstaand-beeldinformatie uit de tweede datastroom op een wijze die het omgekeerde is van de codering die wordt uitgevoerd door de coderingseenheid 6. In de hier beschreven uitvoeringsvorm zijn twee afzonderlijke decoderingseenheden 12 en 13 toegepast.
Het zal duidelijk zijn voor de vakman dat in plaats van twee afzonderlijke decoderingseenheden ook een decoderingseenheid gebruikt kan worden die geschikt is om beide decoderingsbewerkingen uit te voeren, waarbij dan onderdelen van de decoderingseenheid voor beide decoderingsbewerkingen gebruikt kunnen worden.
De beeldinformatieterugwineenheid 9 is verder voorzien van een
<Desc/Clms Page number 12>
beeldafgifte-eenheid 16 van een gebruikelijke soort, welke is ingericht voor het omzetten van de teruggewonnen beelden in een uitgangsbeeldsignaal, bijvoorbeeld een videosignaal van een gebruikelijke soort dat geschikt is voor een beeldweergave-eenheid 14, bijvoorbeeld een beeldschermeenheid zoals een monitor of televisietoestel. Het uitgangsbeeldsignaal wordt via een signaallijn 15 toegevoerd aan de beeldweergaveeenheid 14. Ten behoeve van het besturen van de uitlezing, decodering en afgifte van het uitgangsbeeldsignaal is de beeldinformatieterugwineenheid 9 voorzien van een besturingseenheid 17 die daartoe gekoppeld is met van de uitleeseenheid 10, de eerste (12) en tweede decoderingseenheid 13 en de beeldafgifte-eenheid 16.
De besturingseenheid 17 in de getoonde inrichting is er een van een programma gestuurde soort met een programmageheugen 18 waarin een geschikt programma is geladen. Het zal de vakman echter duidelijk zijn dat voor de besturingseenheid evengoed een zogeheten "hard-wired" schakeling gebruikt kan worden, waarin in het besturingsprogramma is vastgelegd door de wijze waarop de diverse onderdelen van de schakeling met elkaar zijn verbonden.
De besturingseenheid 17 kan in een eerste en tweede bedrijfstoestand opereren.
In de eerste bedrijfstoestand wordt onder een gebruikelijke programmabesturing de uitlezing van een geselecteerd gedeelte van de opgetekende eerste datastroom, een terugwinning van de bewegend-beeldinformatie en de afgifte van de teruggewonnen bewegend-beeldinformatie bewerkstelligd.
In de tweede bedrijfstoestand wordt onder een gebruikelijke programmabesturing de uitlezing van een geselecteerd gecodeerd beeld uit de tweede datastroom, de terugwinning van de daarmee overeenkomende stilstaand-beeldinformatie en de afgifte van dit teruggewonnen beeld bewerkstelligd.
De besturingseenheid kan op een gebruikelijke wijze via een (niet weergegeven) bedieningseenheid naar keuze in de eerste of tweede bedrijfstoestand gebracht worden.
De op de registratiedrager 8 opgetekend beeldinformatie kan voor analyse zichtbaar gemaakt worden op de beeldweergave-eenheid 14. Daarbij kan de gebruiker de besturingseenheid via de bedieningseenheid de besturingseenheid 17 in de eerste bedrijfstoestand brengen om bewegende beelden omtrent het te analyseren object zichtbaar te maken op de beeldweergave-eenheid 14. Zodra de gebruiker het wenselijk vindt om een bepaald fragment van de weergegeven bewegende beelden aan een
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
gedetailleerder onderzoek te onderwerpen, kan hij de besturingseenheid 17 in de tweede bedrijfstoestand brengen via de bedieningseenheid, en vervolgens een beeld dat overeenkomt met het gewenste fragment selecteren om als stilstaand beeld te worden weergegeven.
Het verdient de voorkeur om voorzieningen te treffen die het opzoeken van het stilstaande beeld dat overeenkomt met het gewenste fragment van het bewegende beeld vergemakkelijken. Een mogelijkheid is om tijdens de weergave van het bewegende beeld tegelijk met het bewegend beeld beeldnummers weer te geven op de beeldweergave-eenheid 14. Bij het onderbreken van de weergave van het bewegende beeld kan het beeldnummer van het laatste uit de eerste datastroom teruggewonnen beeld zichtbaar gemaakt worden. De gebruiker kan dan op basis van dit beeldnummer het beeld selecteren dat in de tweede bedrijfstoestand als stilstaand beeld zichtbaar gemaakt dient te worden.
Het verdient echter de voorkeur om de beeldcoderings- optekeneenheid zo uit te voeren dat deze op de registratiedrager verwijzingsinformatie optekent, die voor elk van de gedeelten aangeeft waar dit beeld in de eerste en tweede datastroom is opgetekend.
Het is dan van voordeel om aan het in programmageheugen 18 aanwezige programma een aantal stappen toe te voegen, te weten - een programmastap voor het onderbreken van de afgifte van opeenvolgende, uit de eerste datastroom teruggewonnen beelden, bij voorbeeld door onderbreking van de uitlezing van de uitlezing van de eerste datastroom - een programmastap voor het bewerkstelligen van het opzoeken van de verwijzingsinformatie - een programmastap waarin op basis van de verwijzingsinformatie het gedeelte in de tweede datastroom wordt bepaald waar een gecodeerd beeld aanwezig is dat overeenkomt met het door de beeldafgifte-eenheid afgegeven beeld ten tijde van de onderbreking van de afgifte van uit de eerste datastroom teruggewonnen beelden - een programmastap voor het bewerkstelligen van het uitlezen van het bepaalde gedeelte van de tweede datastroom - een programmastap voor het
bewerkstelligen van een afgifte van een beeldsignaal waarin het vertegenwoordigde beeld overeenkomt met de op de
<Desc/Clms Page number 14>
bepaalde gedeelte uitgelezen tweede datastroom.
Voor een betrouwbare analyse is het wenselijk dat de beeldkwaliteit van de stilstaande beelden die teruggewonnen worden uit de tweede datastroom in hoge mate gelijk is aan de beeldkwaliteit van de beelden die zijn verkregen door de beeldverwervingseenheid 1. Met andere woorden voor een door de beeldverwervingseenheid 1 verkregen beeld opgebouwd uit een matrix MxN beeldpunten kan uit het gecodeerde beeld elk beeldpunt uit de matrix foutloos of nagenoeg foutloos teruggewonnen worden.
Voor de beeldkwaliteit van de bewegend-beeldinformatie die door de eerste datastroom worden vertegenwoordigd is van het belang dat deze bij vloeiende weergave niet merkbaar verschilt van de bewegend-beeldinformatie die wordt vertegenwoordigd door de beeldsignalen die worden afgegeven door de beeldverwervingseenheid 1.
Door de laatstgenoemde voorwaarde wordt de benodigde datarate waarmee de eerste datastroom moet worden uitgelezen vastgelegd.
Alhoewel de bereikbare compressiefactor groot is, is de benodigde datarate hoog in vergelijking met de datarate van de meest gebruikelijke uitleesinrichtingen, hetgeen betekent dat de uitleeseenheid 10 in de beeldinformatieterugwineenheid 9 relatief kostbaar is.
Gezien het feit dat in een groot aantal gevallen voor de analyse volstaan kan worden met een lagere beeldkwaliteit, heeft het voordelen om behalve de eerste en tweede datastroom nog een derde datastroom op te tekenen die de bewegendbeeldinformatie vertegenwoordigt met een lagere kwaliteit dan de eerste datastroom en waarin dus de hoeveelheid informatie per beeld lager is dan in de eerste datastroom, hetgeen inhoudt dat bij de uitlezing van deze derde datastroom kan worden volstaan met een lagere bitrate (uitleessnelheid). De uitlezing van de derde datastroom kan worden uitgevoerd met uitleeseenheden die goedkoper zijn dan de uitleeseenheden voor de eerste datastroom.
Voor de codering van de derde datastroom kan de beeldcoderings- en optekeneenheid worden uitgebreid met een derde coderingseenheid 20 van een soort die overeenkomt met de coderingseenheid 4, maar waarbij een hogere compressiefactor wordt bereikt.
Verder heeft het nog voordelen om behalve de derde datastroom nog een
<Desc/Clms Page number 15>
vierde datastroom die stilstaand-beeldinformatie vertegenwoordigt, op te tekenen op de registratiedrager 8. In deze vierde datastroom kunnen de individuele beelden uit de reeks door de beeldverwervingseenheid 1 afgegeven op dezelfde wijze vertegenwoordigt worden als in de tweede datastroom maar dan met een lagere beeldkwaliteit. De vierde datastroom kan worden verkregen met een coderingseenheid die de beelden, die van de beeldverwervingseenheid 1 ontvangen worden, op een soortgelijke wijze coderen als de coderingseenheid 6, maar waarbij een grotere compressiefactor wordt bereikt.
De derde en de vierde datastroom kunnen met behulp van een beeldinformatieterugwineenheid 21 uitgelezen, teruggewonnen en aan een beeldweergave-eenheid 22 afgeven worden. De beeldinformatieterugwineenheid 21 kan soortgelijk zijn aan de beeldinformatieterugwineenheid 9 met die verschillen dat de bitrate (uitleessnelheid) waarmee de datastromen uitgelezen wordt lager is en dat de toegepaste decoderingseenheden in de eenheid 21 een decodering uitvoeren die het omgekeerde is van de codering die door de coderingseenheden 20 en 23 is uitgevoerd.
Het diagnostische systeem dat getoond is in figuur 1 omvat slechts een beeldinformatieterugwineenheid (9) met hoge uitleessnelheid en slechts een beeldinformatieterugwineenheid (21) met lage uitleessnelheid. In de praktijk zal het aantal beeldinformatieterugwineenheden dat gebruikt wordt in combinatie met de beeldcoderings- en optekeneenheid 2 vaak aanzienlijk groter zijn, in het bijzonder bij medische toepassingen waarbij diagnoses en informatieoverdracht plaats vindt met behulp de beeldinformatieterugwineenheden.
Door toepassing van twee verschillende soorten van beeldinformatieterugwineenheden, een met hoge uitleessnelheid voor het verkrijgen van een optimaal hoge beeldkwaliteit en een met lage uitleessnelheid voor het verkrijgen van beelden met een iets mindere kwaliteit, is het mogelijk om alleen in die gevallen dat een beeld met optimale beeldkwaliteit noodzakelijk is de beeldinformatieterugwineenheden met hoge uitleessnelheden te gebruiken. In de andere gevallen kan volstaan worden met een beeldinformatieterugwineenheid met lagere uitleessnelheid.
Opgemerkt wordt dat in principe de decoderingseenheid voor het terugwinnen van de beeldinformatie uit de vierde datastroom kan worden weggelaten in de beeldinformatieterugwineenheid 21.
Als de informatieterugwineenheid 21 een zogeheten CD-I speler is die ingericht is voor het weergeven van zogeheten "Full Motion Video"bijzonder geschikt. Voor verdere
<Desc/Clms Page number 16>
EMI16.1
informatie over een dergelijke speler wordt verwezen naar"IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol 38, no 4, November 1992, blz 910 tot en met blz 920, welk document hierbij door verwijzing geacht wordt te zijn opgenomen in de beschrijving. In geval van toepassing van een CD-I in het diagnostische systeem is het gewenst dat in de beeldcoderings- optekeneenheid een zogeheten applicatieprogramma geladen is, en dat wordt opgehaald en vervolgens in een zogeheten CD-I-bestand door de optekeneenheid op de registratiedrager wordt opgetekend.
Dit applicatieprogramma wordt bij uitlezing van de registratiedrager 8 door de CD-I-speler ingelezen in een programmageheugen van de speler. De uitlezing van beeldinformatie door de CD-Ispeler vindt dan plaats onder besturing van het in het programmageheugen geladen applicatieprogramma. Het applicatieprogramma is bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat onder besturing van het applicatieprogramma toegang tot bestanden waarin de eerste en tweede datastromen zijn ondergebracht niet mogelijk is.
Figuur 2 toont een geschikte indeling van een spoor 30 van de registratiedrager 8 met informatiebestanden zijn waarin de datastromen zijn opgenomen.
De opgetekende informatie is onderverdeeld in (niet weergegeven) datablokken met een adres die de plaats van het datablok in het spoor aangeeft. In de getoonde indeling zijn de posities van de bestanden aangegeven als functie van BLCKAD die een adreswaarde van het blokadres aangeeft.
De eerste, de tweede, de derde en de vierde datastroom zijn opgenomen in respectievelijk beeldinformatiebestanden DS1, DS2, DS3 en DS4. Verder omvat het spoor een eerste directory-bestand DF1 waarin verwijzingen naar de beginadressen van beeldinformatiebestanden zijn opgenomen die eerste en tweede datastromen omvatten. In dit voorbeeld zijn dat beeldinformatiebestand DS1 en DS2, maar het zal duidelijk zijn dat het aantal beeldinformatiebestanden dat eerste en tweede datastromen bevat groter kan zijn dan in figuur 2 aangegeven.
Het spoor bevat verder een tweede directory-bestand waarin verwijzingen naar de beginadressen van de beeldinformatiebestanden zijn opgenomen die de derde en vierde datastroom bevatten. In dit voorbeeld zijn dat de beeldinformatiebestanden DS3 en DS4.
Door toepassing van een afzonderlijk directory-bestand waarin de verwijzingen naar beginadressen van de beeldinformatiebestanden waarin de eerste en tweede datastromen zijn opgenomen en een afzonderlijke directory-bestand waarin de
<Desc/Clms Page number 17>
spelerverwijzingen naar de beginadressen van beeldinformatiebestanden met de derde en vierde datastromen zijn opgenomen kan op eenvoudige wijze voorkomen worden dat besturingsprogrammas in de beeldinformatieterugwineenheid toegang krijgen tot datastromen waarvoor geen decodeer-eenheid beschikbaar is. Met andere woorden de besturingsprogrammas in de beeldinformatieterugwineenheid 9 dienen alleen toegang te krijgen tot beeldbestanden waarnaar wordt verwezen in het directory-bestand DF1.
De besturingsprogrammas in de beeldinformatieterugwineenheid 21 dienen allen toegang te krijgen tot beeldbestanden waarnaar wordt verwezen in directory-bestand DS2.
Figuur 3 toont een geschikte indeling voor beeldbestanden DS1.
Opgemerkt wordt de in figuur 3 aangegeven indeling geschikt is voor alle deelbestanden waarin een eerste, een tweede, een derde of een vierde datastroom is opgetekend.
Het getoonde beeldbestand DS 1 omvat voor elk beeld uit de reeks beelden die door de datastroom in het betreffende beeldinformatiebestand wordt vertegenwoordigt een gecodeerd beeld, welke aangeduid zijn als CB1, CB2, CB3,..., CBn-l en CBn. Elk gecodeerd beeld bevat de gecodeerde informatie die voor elk beeld is afgeleid door de coderingseenheid die datastroom heeft gegeneerd die het betreffende beeldinformatiebestand bevat. Een aantal gecodeerde beelden, bij voorkeur die gecodeerde beelden waaruit een compleet stilstaand beeld kan worden teruggewonnen zonder dat daarvoor nog extra informatie nodig is van andere gecodeerde beelden, wordt een beeldnummercode toegekend, die de positie van het beeld in de reeks opeenvolgende beelden aangeeft.
In het geval van MPEG-gecodeerde beelden wordt aan elk zogeheten"Intra"-beeld een beeldnummercode toegekend. (Uit een dergelijk "Intra"- beeld kan onafhankelijk van de andere gecodeerde beelden een volledig beeld teruggewonnen worden). Verder kan een MPEG-gecodeerd signaal zogeheten "Predicted-beeld" beelden omvatten. Uit de combinatie van een"Predicted"-beeld en
EMI17.1
een bijbehorende"Intra"-beeld kan een volledig beeld teruggewonnen. Tenslotte kan een MPEG-gecodeerd beeld nog zogeheten omvatten. Uit de combinatie van een"Bidirectional"beeld en bijbehorende"Intra"-beeld een bijbehorende "Predicted-beeld" kan dan een volledig beeld teruggewonnen worden. De "Predicted"-beelden en de "Bidirectional" beelden zijn niet voorzien van een beeldnummercode.
Het beeldinformatiebestand DS1 bevat een tabel EPT waarin voor de gecodeerde beelden die zijn voorzien van een beeldnummercode ingangspunten (eng :
<Desc/Clms Page number 18>
entry points) zijn opgenomen. Met een ingangspunt wordt hier een verwijzingscode bedoeld die de plaats aangeeft van het begin van het bijbehorende gecodeerde beeld. Dit kan gebeuren door de adreswaarde van het beginadres van het betreffende gecodeerde beeld op te nemen in de tabel van ingangspunten.
Indien het beeldbestand de tweede datastroom bevat en is voorzien van een tabel (EPT) van ingangspunten, dan omvat de verwijzingsinformatie de beeldnummercodes in de gecodeerde beelden en de tabel van ingangspunten in het beeldbestand waarin de tweede datastroom is opgenomen. Bij onderbreking van de afgifte van uit de eerste datastroom teruggewonnen beelden kan dan in een programmastap van het in het programmageheugen geladen programma de beeldnummercode van het laatst afgegeven beeld bepaald worden.
Ten behoeve van de bepaling van een beeldnummer van de bij de"Predicted"-beelden, en eventueel bij de "Bidirectional"-beelden behorende afgegeven beelden kan de uitleesinrichting van een beeldteller worden voorzien. De telstand van de beeldteller wordt dan telkens bij afgifte van een volgend beeld verhoogd. Elke keer dat een beeld wordt afgegeven dat is teruggewonnen uit een gecodeerd beeld dat is voorzien van een beeldnummercode (het "Intra"-beeld bij MPEG-gecodeerde beelden) kan de beeldteller geladen worden met het door de beeldnummercode vastgelegde beeldnummer. Het laden van de beeldteller vindt plaats aan het begin van de weergave van een nieuwe reeks beelden, zodra het eerste gecodeerde beeld is voorzien van beeldnummercode wordt teruggewonnen.
Daar verhoging van de telstand na afgifte van elk beeld ook de beelden die zijn teruggewonnen uit gecodeerde beelden met beeldnummercode kan het actuele beeldnummer bijgehouden worden. Het is ook mogelijk om bij elke terugwinning van een gecodeerd beeld met beeldnummercode de beeldteller te laden met het beeldnummer dat overeenkomt met de beeldnummercode.
In figuur 5 is een uitvoeringsvorm van de beelddecoderingseenheid 12 getoond welke is voorzien van een beeldteller 50 van de hiervoor aangeduide soort. De beelcoderingseenheid 12 omvat verder een beelddecoderingsschakeling 51 bijvoorbeeld een MPEG-decodeerschakeling 51. Een uitgang 52 van de decodeerschakeling 51 geeft bij afgifte van elk gedecodeerd beeld aan de beeldafgifte-eenheid 16 een telpuls af aan een telingang 53 van de teller 50. In reactie op elke telpuls wordt de inhoud van de teller met een constante waarde verhoogd. Een laadingang 54 van de beeldteller 50 is verbonden met een uitgang 55 van de beelddecoderingsschakeling 51, waarop na afgifte
<Desc/Clms Page number 19>
van elk bij een"Intra"-beeld behorend gedecodeerd beeld een bij dit"Intra"-beeld behorend beeldnummer wordt afgegeven.
De beeldteller wordt bij de afgifte van het beeldnummer op uitgang 55 geladen met dit beeldnummer.
Bij de uitvoering van de programmastap voor de bepaling van het beeldnummer wordt de inhoud van de beeldteller uitgelezen. In een volgende programmastap kan uit de tabel van ingangspunten het beginadres van het gecodeerde beeld in het beeldbestand met de tweede datastroom worden bepaald en vervolgens opgezocht.
Opgemerkt wordt dat bij onderbreking van de uit de derde datastroom teruggewonnen beelden een stilstaand beeld, dat overeenkomt met het beeld dat direct voor de onderbreking was afgegeven, kan worden opgezocht in de vierde datastroom op een wijze die soortgelijk is aan de hiervoor beschreven wijze voor het opzoeken van een stilstaand beeld uit de tweede datastroom na onderbreking van de afgifte van uit de eerste datastroom teruggewonnen beelden.
Het diagnostische systeem volgens de uitvinding is bijzonder geschikt om toegepast te worden bij het stellen van een diagnose van de hartfunktie. Bij een dergelijk onderzoek wordt in de bloedvaten van het hart een contrastvloeistof ingebracht, waarna rÌntgenopnamen van het hart gemaakt worden. De beeldinformatie bij het onderzoek naar de hartfunktie wordt in het algemeen verkregen in een aantal zogeheten runs. De lengte van een run wordt bepaald door de tijd die de contrastvloeistof nodig heeft om zich over de bloedvaten van het hart te verspreiden.
Deze tijdsduur ligt in de orde grootte van tien seconden. Met een gebruikelijk aantal rÌntgenopname van 15 of 30 opnamen per seconde betekent dit dat een run bestaat uit ongeveer 300 beelden. Voordat een volgende run kan worden opgenomen dient te worden gewacht totdat de contrastvloeistof weer uit de bloedvaten verdwenen is. Dit betekent dat er relatief veel tijd verstrijkt tussen de opeenvolgende runs.
Figuur 4 toont een aantrekkelijke indeling van het spoor 30 voor het geval dat de beelden in runs ter beschikking komen.
De beeldinformatiebestanden die in verschillende runs gegenereerd worden zijn opgetekend in de spoorgedeelten aangeduid met Rl, R2, R3 en R4. Elk van de spoorgedeelten bevat een beeldinformatiebestand voor elk van de datastromen die op basis van de in de run verkregen beelden gegeneerd zijn. In het in figuur 4 getoonde voorbeeld omvat elk van de spoorgedeelten Rl, R2, R3 en R4 twee
<Desc/Clms Page number 20>
beeldinformatiebestanden, een beeldinformatiebestand voor de eerste datastroom en een beeldinformatiebestand voor de tweede datastroom. De beeldinformatiebestanden voor in het gedeelte Rl zijn aangeduid als DS11 en DS21. Beeldinformatiebestand DSll bevat de eerste datastroom, terwijl de tweede datastroom in beeldinformatiebestand DS21 zijn ondergebracht.
Het beeldbestand DS21 is opgedeeld in twee deelbestanden (DS21a en DS21b). Het spoorgedeelte waarin het beeldbestand DSll is opgetekend tussen de gedeelten waarin de deelbestanden DS21a en DS21b. De beeldinformatiebestanden in de andere runs zijn op soortgelijke wijze opgetekend.
De in figuur 4 getoonde verdeling van de beeldbestanden heeft het voordeel dat in het geval dat tijdens de weergave van bewegend beeldinformatie deze weergave wordt onderbroken om een stilstaand, uit de tweede datastroom terug te winnen, beeld uit te lezen de plaats van uitlezing slechts over een kleine afstand behoeft te worden verplaatst, hetgeen resulteert in een korte toegangstijd.
<Desc / Clms Page number 1>
Method for storing image information of moving images in coded form, a diagnostic system in which the method is applied, and an image coding and recording unit for use in such a system.
EMI1.1
The invention relates to a method for storing image information of moving images in coded form.
The invention further relates to a diagnostic system in which the method is applied.
The invention further relates to an image coding recording apparatus for use in such a system.
The storage of moving images on a record carrier for the purpose of subjecting this image information to a further investigation at a later date is known from SMPTE Journal, Volume 102, no. 7, July 1993, pp. 612-615. Such a method can be used, for example, in the so-called cardio / vascular examination, in which the cardiac function is examined by inserting contrast medium into a blood vessel of the heart and then taking a series of X-ray images to record how this contrast medium is located in the blood vessels of the heart as a function of time. The series of images obtained with the X-ray image recordings are converted into encoded data streams which are subsequently recorded on a suitable record carrier, for example in the form of a magnetic or optical tape or disc.
The image information thus recorded is read out later and made visible for the purpose of the assessment of the cardiac function. Moving images are assessed, and as soon as these images give rise to a closer examination of individual images, still images are displayed. In addition, it is desirable that any of the individual images can be displayed as a still image at will, whereby it should be possible to go back to previous images or to advance to subsequent images. For a proper assessment, it is desirable that the quality of the images recovered coded information read out on the record carrier is equal to the image quality of the original recordings.
This means that the amount of information to be read per image is large, and the data rate (amount of information per unit time) with which the information is
<Desc / Clms Page number 2>
readings should therefore be high. As a result of this high data rate (hereinafter also referred to as read-out speed), high demands are made on the read-out devices with which the image information is read out.
It is an object of the invention to provide a method with which, on the one hand, the image information is recorded in a manner which allows a fast and reliable analysis of the image information and, on the other hand, the data rate with which the image information is read out is limited.
This object is achieved by a method of recording image information of moving images in coded form on a record carrier for further analysis at a later time, the image information representing moving images as a series of time-sequential images, wherein the said series of images is converted into a first data stream in which each of the series of consecutive images is represented, and which first data stream is subsequently recorded on the record carrier, characterized in that the series of images is converted into a second data stream, in which also each image from the series is represented, where the average amount of information per image in the first data stream is smaller than in the second data stream,
and wherein the second data stream is recorded on the record carrier together with the first data stream.
In the method according to the invention advantageous use is made of the insight that in the reproduction of moving images different requirements are imposed on the reproduction than in the reproduction of still images. For example, in the reproduction of moving images it is essential that the speed at which the successive images are displayed is sufficiently high in order to obtain an impression of a smooth movement. Image quality is generally perceived to be less important with moving images than with still images. On the other hand, when displaying still images, the speed at which successive images can be reproduced is less important.
The recording of the two data streams makes it possible to apply an encoding method, at a given limited read-out speed of a reading device for the coding of the moving pictures, while optimally meeting the requirements imposed on the reproduction of moving pictures, while by recording the second data stream, each individual image can still be reproduced with high quality.
<Desc / Clms Page number 3>
The fact that the time required for reading out and reading out the information about the still picture to be reproduced is greater than the time between successive pictures in the reproduction of moving pictures is not objectionable, provided it remains within acceptable limits.
It is noted that JP-A-1-243184 shows a device for displaying image information. Motion picture information in the form of a series of time-consecutive pictures is stored in an irreversibly compressed form in a RAM. In addition, for a portion of the images of the series of consecutive images representing the moving images, a reversibly compressed image is stored in the RAM. In the reproduction of moving images, the irreversibly compressed images are read, expanded and then fed to an image display device.
When a still image is displayed, a reversibly compressed image is read, expanded and supplied to the image display device. In the apparatus shown, a reversibly compressed image is available for only a very limited number of images from the series of consecutive images constituting the moving images, and is therefore not suitable for in-depth analysis of image information, as is desired, for example, in cardiac function analysis. After all, a high-quality still image must be available for each of the images from the series of images that make up the moving images.
An embodiment of the method is characterized in that reference information is recorded on the record carrier, which reference information is indicative of the places where corresponding images are located in the first and second data streams in the first and second data streams.
This embodiment has the advantage that, in the analysis after an interruption in the display of the moving picture, a simple, based on the reference information, the associated high-quality, coded picture can be quickly searched in the second data stream on the basis of the reference information.
An embodiment of the method is characterized in that the conversion of the series of images into the first data stream is of a kind in which images from the series are encoded by encoding differences between the relevant image and another image from the series, and each image in the second data stream is represented by a separately coded image that is independent of the
<Desc / Clms Page number 4>
image information of other images in the series is encoded.
This embodiment has the advantage that, due to the redundancy present in the successive images, a high degree of compression and, therefore, a low required reading speed can be obtained while retaining good image quality. The drawback of such compression techniques that random images cannot be easily recovered does not play a role here because of the availability of the second data stream. Another drawback that the images reproduced on the basis of the first data stream show distortion, also referred to as quantization noise, is also less important because such imperfections in moving images are perceived as less objectionable and because each individual image is present because of the presence of the first data stream. can be displayed distortion-free.
A particularly suitable image coding for obtaining the first data stream is the so-called MPEG image coding.
A further embodiment of the method is characterized in that the series of images is further converted into a third data stream in which each image from the series is represented, the average amount of information per image in the third data stream being smaller than in the first data stream.
The record carrier obtained with this embodiment of the method offers the possibility to smoothly display the moving images with the aid of relatively simple, and thus inexpensive read-out devices, with which the third data stream information is read at a low read-out speed.
Although the quality of the images reproduced on the basis of the third data stream is of a lower level than that of the images obtained on the basis of the first and second data stream, the interpretation of the images often does not reflect the images with the highest quality necessary. In many cases, displaying lower quality images will suffice.
For example, when discussing cardiac function with another physician, a lower resolution of the displayed image information may suffice.
Since the obtained record carrier allows high quality reproduction with the aid of advanced readers as well as lower quality reproductions with cheaper readers, the application of the advanced expensive readers can be limited to those cases for which the high image quality
<Desc / Clms Page number 5>
is necessary.
It should also be noted that the space occupied on the record carrier by the information about the lower quality images is relatively small compared to the space required for the storage of the high quality images, so that the total amount of image information recorded on a record carrier can be only slightly reduced by the storage of the low quality images.
A further embodiment of the method is characterized in that the series of images is further converted into a fourth data stream, each image being encoded independently of the image content of the other images in the series, the average amount of information per image in the fourth data stream being smaller. is then in the second data stream, and wherein the fourth data stream together with the first, second and third data stream are recorded on the record carrier.
This makes it possible to display both moving images and still images in a similar manner as with the advanced reading equipment with the cheaper reading equipment.
It is particularly attractive to encode and record the lower quality moving images and associated still images in accordance with a format that falls within the so-called CD-I standard. In that case, for the reproduction of the lower quality images, use can be made of a cost-effective mass product developed for the consumer market.
An application program, which controls access to the stored information during the readout process, must be stored on a CD-I together with the audiovisual information. By making provisions in this application program that prevent the CD-I player from reading the information that is not encoded according to the CD-I standard, the recording of the higher quality images on a CD-I remains without consequences when reading the CD -I record by a CD-I player.
The reader for reading the higher resolution image information can be provided with an operating system which makes it possible to read out the files with higher resolution image information.
The image information in a cardiac function examination is generally obtained in a number of so-called runs. The length of one
<Desc / Clms Page number 6>
run is determined by the time it takes for the contrast medium to spread across the blood vessels of the heart. This duration is of the order of ten seconds.
An embodiment of the method which is particularly suitable for use in the aforementioned circumstances is characterized in that at least the first and second data streams, that data streams obtained from a contiguous series of images are recorded in a contiguous part of the record carrier.
Because in this embodiment the information concerning the moving images and also the information concerning the still images for a run are recorded together, the look-up time when changing from moving image display to still image display (or vice versa) is short.
A further embodiment is characterized in that for each contiguous series of images, a first part of the second data stream immediately preceding the first data stream and a second part of the second data stream immediately following the first data stream are recorded.
This embodiment has the advantage that in the event that during motion picture reading it is desired to read a still picture, the place of reading need only be carried out over a short distance, resulting in a short access time.
The method according to the invention is advantageously applied in a diagnostic system comprising - means for acquiring image information concerning an object to be examined, which image information comprises a series of images consecutive in time, - image coding and recording unit provided with first coding means for converting of the series of time-sequential images in a first data stream in which each of the series of consecutive images is represented, and of second encoding means for converting the image information into a second data stream, wherein each image of the series is also represented, the average amount of information per image in the first data stream is smaller than in the second data stream,
and wherein the image coding and recording unit further includes a
<Desc / Clms Page number 7>
run is determined by the time it takes for the contrast medium to spread across the blood vessels of the heart. This duration is of the order of ten seconds.
An embodiment of the method which is particularly suitable for use in the aforementioned circumstances is characterized in that at least the first and second data streams, that data streams obtained from a contiguous series of images are recorded in a contiguous part of the record carrier.
Because in this embodiment the information concerning the moving images and also the information concerning the still images for a run are recorded together, the look-up time when changing from moving image display to still image display (or vice versa) is short.
A further embodiment is characterized in that for each contiguous series of images, a first part of the second data stream immediately preceding the first data stream and a second part of the second data stream immediately following the first data stream are recorded.
This embodiment has the advantage that in the event that during motion picture reading it is desired to read a still picture, the place of reading need only be carried out over a short distance, resulting in a short access time.
The method according to the invention is advantageously applied in a diagnostic system comprising - means for acquiring image information concerning an object to be examined, which image information comprises a series of images consecutive in time, - image coding and recording unit provided with first coding means for converting of the series of time-sequential images in a first data stream in which each of the series of consecutive images is represented, and of second encoding means for converting the image information into a second data stream, wherein each image of the series is also represented, the average amount of information per image in the first data stream is smaller than in the second data stream,
and wherein the image coding and recording unit further includes a
<Desc / Clms Page number 8>
human or animal heart into which a contrast medium has been introduced. However, other image acquisition units for making moving image recordings of other objects, such as a TV camera, are also possible. Image signals representing the acquired series of images are supplied to an image encoding and recording unit 2.
In the case of the image acquisition unit 1 making X-ray image recordings, image signals may consist of digital signals representing monochrome images composed of a matrix of pixels, e.g. 512x512 pixels, and the image signal for each pixel comprising a brightness value representing the brightness level of the respective pixel indicates.
The image coding and recording unit 2 is provided with first coding unit 4 for converting the series of images represented by the image signals into a first data stream, in which each image in the series is represented. The encoding unit 4 is one of a conventional type adapted for compressing moving images. An important condition for such compression techniques is an average low amount of information per image. This is to keep the amount of information to be transferred per unit of time, and thus to keep the bandwidth required for transmission small.
Less important in motion picture display is the image quality of the individual images, because imperfections in the individual images in moving image display are relatively insignificant compared to imperfections in a displayed still image. Due to this reduced image quality, the data stream obtained by a compression technique optimized for the transfer of moving images is also not suitable for recovering a high-quality still image. In order nevertheless to render a high-quality still image possible, a second data stream is recorded on the record carrier, from which a high-quality still image can be recovered for each image in the series.
For the purpose of deriving this second data stream, the image coding and recording unit 2 is provided with a second coding unit 6 for converting the series represented by the image signals into the second data stream. The encoding unit 6 is one of a conventional type that is optimized for encoding still images. An important
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
The condition that is imposed here is that the image quality of the image that can be recovered on the basis of the encoded image is high. The amount of information per encoded image is less important, because no special requirements are imposed on the speed at which the encoded image must be transmitted.
Attractive encoding techniques for encoding (compressing) motion picture information are techniques that use redundancy that exists between consecutive images. A suitable image compression technique is the so-called MPEG image compression, which is described in detail by D. Le Gall in "The MPEG video compression algorithm" Signal Processing Image Communication 4 (1992) Science Publishers B. video compression standard for multimedia applications "Communications of the ACM Vol 34 no 4, pp. 47-58, which publications are hereby incorporated by reference in the description.
Due to the fact that the redundancy between consecutive images is large in compression techniques using this redundancy, the compression factor achieved is large. Because of this high compression factor, these compression techniques are particularly suitable for recording and reading moving images on / from a record carrier. After all, this makes it possible, despite a relatively low bit rate digitized for reading, which is digitized motion picture information, which can still be read sufficiently quickly to be able to realize a smooth display of the moving picture information.
A drawback of this compression technique is that recovery of a randomly selected image requires image information about a number of different images.
This is especially a drawback if a readout of a randomly selected image for displaying a still image is desired.
A suitable compression technique for compressing still picture information is the technique used within the MPEG encoding for encoding the so-called "MPEG-INTRA" pictures. another suitable compression technique is the so-called "JPEG" encoding. Yet another suitable encoding technique, which is also used within the so-called Photo-CD system, is described in WO 91/08648 and WO 92/05651, the documents of which are hereby incorporated by reference
<Desc / Clms Page number 10>
deemed to be included in the description.
The aforementioned compression techniques have a lower compression factor than compression techniques that take into account redundancy between consecutive images, so the amount of information per encoded image for compression techniques that do not take into account redundancy between consecutive images is higher than with compression techniques where be taken into account. This means that when reading an image recorded on a record carrier, the time required for the reading is relatively long.
However, the image quality is considerably better.
For the purpose of recording the data streams, the image coding recording unit 2 is further provided with a recording device 7 for recording the first and second data stream on the same record carrier 8. The record carrier can for instance be of an optical, magnetic or magneto-optical type.
Record carriers of an optical or magneto-optical type are preferred because of their high storage capacity. Although in principle a tape-shaped record carrier can be used, a disc-shaped record carrier is preferred because of the associated short access times in so-called "random-access" procedures. The recording unit 2 may be one of a conventional type, as described, for example, in EP-A-0. 507. 403 (PHN 13. 685) which records the data streams on the record carrier according to a usual recording principle, and which further comprises the necessary control means for distributing the information streams over files (files) and for adding drivers with content information to for the control of reading out the various information files.
An appropriate distribution of the information about the files will be described later in the description. Furthermore, the recording device comprises the necessary formatting means for converting the files into a suitable format. A suitable format includes the format used for CD-ROM type record carriers as described in the ISO 9660 standard. However, it will be apparent to those skilled in the art that numerous other formats are suitable. In the above-described embodiment of the picture coding and recording unit 2, two separate coding units are used. It will be clear to the skilled person that instead of two separate encoding units, an encoding unit can also be used which is suitable for carrying out both desired encodings.
For example in the
<Desc / Clms Page number 11>
EMI11.1
If the MPEG technique is used for the compression of moving picture information and the encoding of the still picture information using the encoding used within MPEG for so-called "INTRA" pictures, the two encoding units can easily be combined.
Two data streams are recorded on the record carrier 8, which is provided with the aid of the image coding recording unit 2, one (the first data stream) which, because of the low bit rate required, enables a smooth display of read-out moving picture information, and a (second data stream) which provides a display still image with high image quality.
For the purpose of reading out and recovering the image information on the record carrier 8, the diagnostic system is provided with an image information recovery unit 9. The image information recovery unit 9 is provided with a read-out unit 10 of a conventional type as described, for example, in the aforementioned EP-A-0. for reading the record carrier at a reading speed for which the bit rate at which the bits of the information stream become available is sufficiently high to realize a smooth reproduction of the moving picture information. The reading unit 10 is coupled via a bus 11 to a first decoding unit 12 and a second decoding unit 13 for supplying the read out first data stream and the read out second data stream to this first (12) and this second decoding unit 13, respectively.
The decoding unit 12 is one of a conventional type for recovering the moving picture information from the first data stream in a manner which is the inverse of the encoding performed by the moving picture information encoding unit 4. The second decoding unit 13 is one of a conventional type for recovering the still picture information from the second data stream in a manner that is the inverse of the encoding performed by the encoding unit 6. In the embodiment described here, two separate decoding units are 12 and 13 applied.
It will be apparent to the skilled person that instead of two separate decoding units, a decoding unit suitable for performing both decoding operations can be used, whereby parts of the decoding unit can then be used for both decoding operations.
The image information recovery unit 9 is further provided with a
<Desc / Clms Page number 12>
Image output unit 16 of a conventional type, which is adapted to convert the recovered images into an output image signal, for example a video signal of a conventional type, which is suitable for an image display unit 14, for example a display unit such as a monitor or television set. The output image signal is supplied via a signal line 15 to the image display unit 14. For the purpose of controlling the readout, decoding and output of the output image signal, the image information recovery unit 9 is provided with a control unit 17 which is coupled for this purpose to the read unit 10, the first ( 12) and second decoding unit 13 and the image output unit 16.
The control unit 17 in the apparatus shown is one of a program-controlled type with a program memory 18 in which a suitable program is loaded. However, it will be clear to the skilled person that a so-called "hard-wired" circuit can be used for the control unit, in which the control program specifies by the way in which the various parts of the circuit are connected to each other.
The control unit 17 can operate in a first and second operating state.
In the first mode of operation, under a conventional program control, the reading of a selected portion of the recorded first data stream, recovery of the moving picture information and the output of the recovered moving picture information are effected.
In the second operating state, under a conventional program control, the reading of a selected coded picture from the second data stream, the recovery of the corresponding still picture information and the output of this recovered picture are effected.
The control unit can optionally be brought into the first or second operating state via a control unit (not shown).
The image information recorded on the record carrier 8 can be made visible for analysis on the image display unit 14. Thereby, the user can bring the control unit via the operating unit into the first operating state in order to make moving images of the object to be analyzed visible on the image display unit 14. As soon as the user finds it desirable to attach a particular fragment of the displayed moving images to a
<Desc / Clms Page number 13>
EMI13.1
subject to more detailed examination, he can bring the control unit 17 into the second operating state via the control unit, and then select an image corresponding to the desired fragment to be displayed as a still image.
It is preferable to make provisions that facilitate the search for the still picture corresponding to the desired fragment of the moving picture. One possibility is to display image numbers simultaneously with the moving image on the image display unit 14 during the display of the moving picture. When the moving picture display is interrupted, the picture number of the last picture recovered from the first data stream may be visible. made. Based on this image number, the user can then select the image to be displayed as a still image in the second operating state.
However, it is preferable to design the image coding recording unit so that it records reference information on the record carrier, indicating for each of the parts where this image is recorded in the first and second data stream.
It is then advantageous to add a number of steps to the program present in program memory 18, namely - a program step for interrupting the output of successive images recovered from the first data stream, for instance by interrupting the reading of the reading of the first data stream - a program step for effecting the search of the reference information - a program step in which, based on the reference information, the part in the second data stream is determined where an encoded image corresponding to the image output unit is present image at the time of the interruption of the output of images recovered from the first data stream - a program step for effecting the reading of the determined part of the second data stream - a program step for
effecting an output of an image signal in which the image represented corresponds to the image on the
<Desc / Clms Page number 14>
certain portion of read second data stream.
For reliable analysis, it is desirable that the image quality of the still images recovered from the second data stream be highly equal to the image quality of the images obtained by the image acquisition unit 1. In other words, for an image acquisition unit 1 image composed of a matrix MxN pixels, each pixel from the matrix can be recovered flawlessly or virtually flawlessly from the coded image.
For the image quality of the moving image information represented by the first data stream, it is important that in smooth display it does not differ noticeably from the moving image information represented by the image signals output from the image acquisition unit 1.
The latter condition determines the required data rate with which the first data stream must be read.
Although the achievable compression factor is large, the required data rate is high compared to the data rate of the most common readers, which means that the read unit 10 in the image information recovery unit 9 is relatively expensive.
Given that in many cases a lower image quality can suffice for the analysis, it is advantageous to record a third data stream in addition to the first and second data stream, which represents the moving image information of a lower quality than the first data stream and in which the amount of information per image is therefore lower than in the first data stream, which means that a lower bit rate (read-out speed) is sufficient for reading this third data stream. The readout of the third data stream can be performed with readout units that are cheaper than the readout units for the first data stream.
For encoding the third data stream, the image encoding and recording unit can be extended with a third encoding unit 20 of a kind corresponding to the encoding unit 4, but achieving a higher compression factor.
It also has advantages in addition to the third data stream
<Desc / Clms Page number 15>
fourth data stream representing still image information to be recorded on the record carrier 8. In this fourth data stream, the individual images from the series output by the image acquisition unit 1 can be represented in the same manner as in the second data stream but with lower image quality. The fourth data stream can be obtained with an encoding unit which encodes the images received from the image acquisition unit 1 in a similar manner to the encoding unit 6, but achieving a greater compression factor.
The third and fourth data streams can be read, recovered and delivered to an image display unit 22 by means of an image information recovery unit 21. The image information recovery unit 21 may be similar to the image information recovery unit 9 with the difference that the bit rate (read rate) at which the data streams are read out is lower and that the decoding units employed in the unit 21 perform the decoding which is the inverse of the encoding used by the encoding units 20 and 23 is executed.
The diagnostic system shown in Figure 1 includes only a high readout image information recovery unit (9) and only a low readout image information recovery unit (21). In practice, the number of image information recovery units used in combination with the image coding and recording unit 2 will often be considerably larger, especially in medical applications where diagnoses and information transfer take place using the image information recovery units.
By using two different types of image information recovery units, one with a high readout speed for obtaining an optimally high image quality and one with a low readout speed for obtaining images of slightly lower quality, it is possible only in those cases that an image with optimum image quality is necessary to use the image information recovery units with high readout rates. In other cases, an image information recovery unit having a lower readout speed will suffice.
It is noted that in principle the decoding unit for recovering the picture information from the fourth data stream can be omitted in the picture information recovery unit 21.
If the information recovery unit 21 is a so-called CD-I player which is arranged to display so-called "Full Motion Video". For further
<Desc / Clms Page number 16>
EMI16.1
information about such player is referred to "IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol 38, no 4, November 1992, pages 910 to 920, which document is hereby incorporated by reference in the description. Where applicable From a CD-I in the diagnostic system, it is desirable that a so-called application program is loaded into the image encoding recording unit, and that it is retrieved and then recorded in a so-called CD-I file by the recording unit on the record carrier.
When the record carrier 8 is read by the CD-I player, this application program is read into a program memory of the player. The read-out of image information by the CD-I player then takes place under the control of the application program loaded in the program memory. The application program is preferably designed such that under the control of the application program access to files in which the first and second data streams are accommodated is not possible.
Figure 2 shows a suitable layout of a track 30 of the record carrier 8 with information files in which the data streams are included.
The recorded information is divided into data blocks (not shown) with an address indicating the location of the data block in the track. In the format shown, the positions of the files are indicated as a function of BLCKAD indicating an address value of the block address.
The first, second, third and fourth data streams are contained in image information files DS1, DS2, DS3 and DS4, respectively. Furthermore, the track includes a first directory file DF1 that includes references to the start addresses of image information files that include first and second data streams. In this example, these are image information files DS1 and DS2, but it will be understood that the number of image information files containing first and second data streams may be larger than indicated in Figure 2.
The track further includes a second directory file that includes references to the start addresses of the image information files containing the third and fourth data streams. In this example, these are the image information files DS3 and DS4.
By using a separate directory file containing the references to starting addresses of the image information files containing the first and second data streams and a separate directory file containing the
<Desc / Clms Page number 17>
Player references to the start addresses of picture information files with the third and fourth data streams are included can easily prevent control programs in the picture information recovery unit from accessing data streams for which no decoder is available. In other words, the control programs in the image information recovery unit 9 should only access image files referenced in the directory file DF1.
The control programs in the image information recovery unit 21 should all have access to image files referenced in directory file DS2.
Figure 3 shows a suitable format for image files DS1.
It is noted that the format indicated in figure 3 is suitable for all subfiles in which a first, a second, a third or a fourth data stream is recorded.
The image file DS 1 shown comprises for each image from the series of images represented by the data stream in the respective image information file an encoded image, which are designated as CB1, CB2, CB3, ..., CBn-1 and CBn. Each encoded image contains the encoded information derived for each image by the encoding unit that generated data stream containing the respective image information file. A number of coded images, preferably those coded images from which a complete still image can be recovered without requiring additional information from other coded images, are assigned an image number code indicating the position of the image in the series of successive images.
In the case of MPEG encoded pictures, each so-called "intra" picture is assigned a picture number code. (A complete picture can be recovered from such an "Intra" picture independently of the other encoded pictures). In addition, an MPEG encoded signal may comprise so-called "predicted picture" pictures. From the combination of a "Predicted" image and
EMI17.1
an associated "intra" image can be a full image recovered. Finally, an MPEG encoded image may also comprise so-called. A complete image can then be recovered from the combination of a "Bidirectional" image and associated "Intra" image and an associated "Predicted image". The "Predicted" images and the "Bidirectional" images are not provided with an image number code.
The image information file DS1 contains a table EPT in which for the coded images provided with an image number code entry points (eng:
<Desc / Clms Page number 18>
entry points) are included. By an entry point is meant here a reference code indicating the location of the beginning of the associated coded image. This can be done by including the address value of the starting address of the relevant coded image in the entry points table.
If the image file contains the second data stream and includes a table (EPT) of entry points, the reference information includes the image number codes in the encoded images and the table of entry points in the image file that includes the second data stream. When the output of images recovered from the first data stream is interrupted, the image number code of the last image output can then be determined in a program step of the program loaded in the program memory.
For the purpose of determining an image number of the output images associated with the "Predicted" images, and possibly the "Bidirectional" images, the reading device can be provided with an image counter. The count of the image counter is then increased each time a next image is issued. Each time an image is recovered from an encoded image having an image number code (the "Intra" image with MPEG encoded images), the image counter can be loaded with the image number recorded by the image number code. The image counter is loaded at the beginning of the display of a new series of images, as soon as the first coded image having image number code is recovered.
Since an increase in the counting position after each image has been produced, also the images that have been recovered from coded images with an image number code, the current image number can be maintained. It is also possible to load the image counter with the image number corresponding to the image number code with each recovery of an encoded image with an image number code.
Fig. 5 shows an embodiment of the picture decoding unit 12 which is provided with a picture counter 50 of the type indicated above. The image encoding unit 12 further comprises an image decoding circuit 51, for example an MPEG decoding circuit 51. An output 52 of the decoding circuit 51 supplies a count pulse to a counting input 53 of the counter 50 when each decoded image is delivered to the image output unit 16. each counting pulse the content of the counter is increased by a constant value. A charging input 54 of the picture counter 50 is connected to an output 55 of the picture decoding circuit 51, to which, after output
<Desc / Clms Page number 19>
an image number associated with this "Intra" image is output from each decoded image associated with an "Intra" image.
The image counter is loaded with this image number upon output of the image number on output 55.
When executing the program step for determining the image number, the contents of the image counter are read out. In a next program step, the starting address of the coded image in the image file with the second data stream can be determined from the entry point table and then searched for.
It is noted that when the images recovered from the third data stream are interrupted, a still image corresponding to the image immediately before the interrupt can be searched for in the fourth data stream in a manner similar to that described above. looking up a still image from the second data stream after interrupting the delivery of images recovered from the first data stream.
The diagnostic system according to the invention is particularly suitable for use in making a diagnosis of the cardiac function. In such an examination, a contrast medium is introduced into the blood vessels of the heart, after which X-rays are taken of the heart. The image information in cardiac function research is generally obtained in a number of so-called runs. The length of a run is determined by the time it takes for the contrast medium to spread over the heart's blood vessels.
This duration is of the order of ten seconds. With a typical X-ray recording of 15 or 30 shots per second, this means that a run consists of about 300 images. Before the next run can be recorded, it is necessary to wait until the contrast medium has disappeared from the blood vessels. This means that a relatively long time elapses between successive runs.
Figure 4 shows an attractive layout of the track 30 in case the images become available in runs.
The image information files generated in different runs are recorded in the track portions designated R1, R2, R3 and R4. Each of the track portions contains an image information file for each of the data streams generated from the images obtained in the run. In the example shown in Figure 4, each of the track sections R1, R2, R3 and R4 comprises two
<Desc / Clms Page number 20>
image information files, an image information file for the first data stream and an image information file for the second data stream. The image information files for in the section R1 are designated as DS11 and DS21. Image information file DS11 contains the first data stream, while the second data stream is contained in image information file DS21.
The image file DS21 is divided into two partial files (DS21a and DS21b). The track portion in which the image file DS11 is recorded between the portions in which the subfiles DS21a and DS21b. The image information files in the other runs are recorded in a similar manner.
The distribution of the image files shown in Figure 4 has the advantage that in the event that during the display of moving image information, this display is interrupted in order to read out a still image from the second data stream, the location of the reading only over a need to be moved a short distance, resulting in a short access time.