在频谱捷变无线电设备之间传输图像而无需重传图像的系统和方法技术方案

在频谱捷变无线电设备之间传输图像而无需重传图像数据的系统和方法。本发明专利技术的系统和方法对分组进行编码和传送，以允许高效恢复传送中丢失的图像数据而无需重传分组。替代编码包含相邻像素的分组和将它们逐行传送，本发明专利技术的系统和方法对包含来自帧的非相邻区域的像素的分组进行编码和传送。结果，发生在个别分组的任何丢失都将分布在整个图像之中而不是某行或者图像的独立区域中。这允许高效恢复传送中丢失的图像数据而无需重传数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像处理，特别是涉及在频谱捷变无线电设备(spectrum agile radio device)之间传输图像而无需重传像数据的系统和方法。远程放射学和图像存档和通信系统(PACS)受益于高速网络和高 效协议，如传输控制协议/网络协议(TCP/IP)，其可以无瑕疯地(即 没有任何数据损失地)和及时地传递图像。TCP是TCP/IP网络中的一 个主要协议。TCP使得两台主机能够建立连接并交换数据流。TCP保证 数据的传递，也保证分组以与其发送顺序相同的顺序传送。然而，这 些要求对无线网络来说却是毫无弹性的。例如，对没有数据损失的完 美数据传递的严格要求阻碍了在无线网络之上使用某类放射学应用。 这些应用运行在低带宽和低噪声频谱的无线环境中。而且，这些应用 并不需要呈现完美的图像以便让医务人员对有关患者进行临床观察与 诊断，例如，使用胸部X射线图像检查管子在患者胸部的位置。图像采用编码算法进行传送，该编码算法控制来自图像的像素放 置在分组/帧中的位置。图像一般编码为包含互相邻接的像素的分组， 并且这些分组以逐行方式顺序传送。给定分组的丟失将导致所显示图 像中整行的丟失，或者，如果相邻的分组丟失，那么就会出现所显示 图像的局部区域模糊。如附图说明图1(a)到1(d)所示，所显示图像中的丢失的 确切本质，依赖于所使用的编码算法的类型，例如基于光栅(raster) 的编码(图1 (a))、基于方块的编码(图1 (b))、随机分散编码(图 l(c))或规则分散编码(图l(d))。在每个图中，数据丢失都以阴影 区域X表示。如果丟失发生在与诊断有关的区域，那么至关重要的信 息可能会丟失，这可能会导致医学误诊。无线协议可能会因为传送中的错误而在任何时候丢失分组/帧。事 实上帧丢失常常是突发的，即，两个或更多紧挨着的分组丟失。 无线协议使用不同的机制恢复数据丟失。这些机制的例子有重发肯定 应答(PAR)和自动重发请求(ARQ)。这些机制涉及被破坏的或未收到的帧的重传。然而，重传将引起数据吞吐量的降低。这种数据吞吐 量的降低在含噪传送环境中变得更加显著。图2是肯定应答和帧重传的范例协议的示意图。参照图2，图像 源发送帧1，设定超时定时器，并等待两事件中的一个发生。第一个 事件是从图像目的地接收到一个包含对接收到帧1的肯定应答的 帧。接下来，图像源重复设定超时定时器的过程并发送帧2。图像源所 等待的第二个事件是超时定时器到期。这允许图像源认识到，到现在 为止，正确接收帧1的应答没有收到。结果，图像源基于没有接收到 应答而重传帧l。更加复杂的错误控制机制也是已知的。然而，帧的重 传仍然是个耗时的过程。而且，在无线环境中，错误总是极易发生。本专利技术是用于在频谱捷变无线电设备之间传输图像而无需重传图 <象数据的系统和方法。本专利技术的系统和方法对分组进行编码和送传， 以使允许传送中丟失的图像数据的有效恢复而无需重传数据。替代编码包含相邻像素的分组和将它们逐行传送，本专利技术的系统果，、发生的任何丟失都将分布在整个图像之中而不是在特定的行或者 图像的独立区域中。可供利用的数据恢复的选项在如下文章中有描 述Turner等人， I迈age Transfer: an end-to-end design (图 像传输端到端设计)，SIGGCOMM，92，马里兰州巴尔的摩，1992 年8月。本专利技术的专利技术人观察到可以容许高达15%的图<象数据丢失而不会 影响图像数据的诊断可靠性。作为本专利技术的专利技术人所进行的研究的一 部分，请放射线医师分别察看0°/。、 15%和25%的图<象数据丟失的个别乳 腺X射线照片图像。然后，放射线医师报告块病变或微小钙化簇的存 在与否。该研究使用了包含很小的微小钙化簇的乳腺X射线照片图像。 微小钓化簇足够小，以至如果发生分组丢失，那么个别的微小钙化甚 至整个簇的显著部分将从图像中消失。这可能导致放射线医师不能检 测到病变，或者，即使检测到，也可能导致放射线医师错误地确定病 变是良性而不是恶性的。研究表明，高达15%数量的分组丢失(即，丟 失的分组没有重传)不会影响放射线医师诊断准确度。根据本专利技术，图像描述模块用于提供将要传输到频谱捷变无线电设备的图像的描述。包含在图像描述模块中的信息根据医学数字成像及通讯(DIC0M)信息对象定义(IOD)被格式化。这一模块包含诸如 分组的图像的像素行长、列长之类的信息。包含数据的传送特征模块 (transmission characteristics module)用于提供频镨捷变无线电 的当前传送机会描述，比如协议参数和设备周边环境的特征。数据链 接要求模块用于存储表示图像参数、传送协议和数据链接设置之间关 系的数据。推理器(reasoner)模块从传送特征模块获得传送特征参数、从图 像描述模块获得图像描述参数和从数据链接要求模块获得数据链接要 求参数，并将这些参数用于生成帧设置，比如分组/字节偏置量，其用 于确保没有两个相邻图像像素被放在同 一个传送帧中。本专利技术降低了与频谱捷变无线电设备的制造有关的成本，因为其 不要求传送设备緩冲图像以用于随后的图像数据重传。另外，更快的 图像传送成为可能，因为不需要等待应答和重传。本专利技术的其他目的和特征将在下述的与附图结合的详细描述中变 得显而易见。然而，应当理解，附图仅仅为说明的目的而不是作为对 专利技术界限的定义而设计，专利技术界限的定义将由随附的权利要求来完 成。还应当理解，附图没有必要按比例绘制，而且除非另有说明，附 图仅仅是试图原理性地图示其中所描述的结构和过程。本专利技术的前述的以及其它的优点和特征在下面参照附图给出的本 专利技术的范例实施例的详细描述中将更加明显，在附图中图l(a)到1(d)是帧/分组丢失对图像的影响的示意图2是肯定应答和帧重传的范例协议的示意图3是用于确保同一个分组中没有两个字节在图像空间中相邻的 参数使用的范例示意图。图4是用于控制图像空间中相邻帧在时间上相距多远的参数使用 的范例示意图；和图5是图示说明用于为传送图像生成合适的帧设置的系统的示意 方框图。本专利技术是在频谱捷变无线电设备之间传输图像而无需重传图像数据的系统和方法。频谱捷变无线电是一种设备，其可以基于与其操作 环境的交互而改变其传送器参数。这种交互可能包括与其他频镨用户 的主动协商或通信和/或设备内的被动感测和决策。频镨捷变无线电选 择在位于频谱捷变无线电中的监视器能够使用的给定机会存在的带宽。根据本专利技术，复杂的、高速编码机制将用于在规则分散帧中对所传送图像进行编码。丟失的像素利用四邻值插值(four-neighbor interpolation)进行恢复。即，帧中四个相继的像素将用于执行插值。 结果，可能丢失多个帧而不影响图像用于诊断目的的可靠性或是放射 线医师基于图像准确诊断患者疾病的能力。图3是用于确保同一个分组中没有两个字节在图像空间中相邻的 参数的使用的范例示意图。这里，像素利用一个参数(比如等于行长 + 2的字节偏置量)分配到分组。图4是用于控制图像空间中相邻帧在 时间上相距多远的参数的使用的范例示意图。借助像素数为行长乘列长的图像尺寸，基于关键参数，优选是两 个参数，即字节偏置量和分组偏置量，规则分散编码得以执行。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在频谱捷变无线电设备之间传输图像的系统，包括：推理器模块，用于生成帧设置，该帧设置用于确保没有两个相邻图像像素被放在将被传送的同一个帧中；图像描述模块，可操作地耦接到推理器模块，用于存储图像描述数据；传送特征模块，可操作地耦接到推理器模块，用于提供参数与频谱捷变无线电所处环境特征；和数据链接模块，可操作地耦接到推理器模块，用于存储表示图像参数、传送协议和数据链接设置中至少一个之间关系的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-20 60/692,1651一种用于在频谱捷变无线电设备之间传输图像的系统，包括推理器模块，用于生成帧设置，该帧设置用于确保没有两个相邻图像像素被放在将被传送的同一个帧中；图像描述模块，可操作地耦接到推理器模块，用于存储图像描述数据；传送特征模块，可操作地耦接到推理器模块，用于提供参数与频谱捷变无线电所处环境特征；和数据链接模块，可操作地耦接到推理器模块，用于存储表示图像参数、传送协议和数据链接设置中至少一个之间关系的数据。2 权利要求1的系统，其中所述帧设置应用于包含图像数据的帧， 以便编码和传送来自非相邻区域的包。3 权利要求l的系统，其中包含在图像描述模块中的信息根据医学 数字成像及通讯(DIC0M)信息对象定义(IOD)被格式化。4 权利要求3的系统，其中所述信息是图像像素的行长和列长值之 中的至少一个。5 权利要求3的系统，其中包含在图像描述模块中的信息表达为可 扩展标记语言(XML)。6 权利要求1的系统，其中所述协议参数和环境特征提供对频谱捷 变无线电设备的当前传送机会和设备操作所处的环境条件的描述。7 权利要求1的系统，其中所述协议参数和环境特征表达为可扩展 标记语言(XML)。8 权利要求1的系统，其中表示图像参数、传送协议和数据链接设 置之间关系的数据使用Web本体语言(0WL)构造。9 权利要求1的系统，其中所述推理器是个推断引擎，它从传送特 征模块中取得传送特征参数，从图像描述模块中取得图像描述参数，从 数据链接要求模块中取得数据链接要求参数。10 权利要求9的系统，其中所述推理器基于参数生成帧设置。11 权利要求1的系统，其中所述帧设置是分组偏置量值和字节偏置量值中的至少一个。12 权利要求10的系统，其中所述帧设置是分组偏置量值和字节偏 置量值中的至少一个。13 权利要求12的系统，其中所述分组偏置量和字节偏置量值用于 确保没有两个相邻图像像素被放在将被...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y阿尔萨法迪，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]