【医疗影像传输效率】：VESA-DSC在医疗设备中的应用突破

发布时间: 2024-12-21 11:29:45 阅读量: 19 订阅数: 36

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Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Intellectual Property . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Trademarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Patents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Support for this Standard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 Acknowledgments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Section 1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.1 Document Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 1.2 Display Stream Compression Objectives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 1.3 Display Stream Compression Versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 1.4 Acronyms, Initialisms, and Abbreviations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 1.5 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 1.6 Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 1.6.1 Bit Ordering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 1.6.2 Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 1.7 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 1.8 Reference Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Section 2 Requirements (Informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Section 3 Theory of Operation (Informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 3.2 Color Space Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 3.3 Prediction and Quantization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 3.3.1 Modified Median-Adaptive Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 3.3.2 Block Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 3.3.3 Midpoint Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 3.4 Indexed Color History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 3.5 Bitstream Construction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 3.5.1 Substream Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 3.5.2 Substream Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 3.6 Rate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 3.7 Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 3.7.1 Hypothetical Reference Decoder-Based Timing Model . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 3.7.2 Constant and Variable Bit Rate Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 3.7.3 Slices and Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 3.8 Options for Slices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 3.9 Slice Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46VESA Display Stream Compression (DSC) Standard UNAUTHORIZED DISTRIBUTION PROHIBITED Version 1.2a Copyright © 2014 – 2017 V

![【医疗影像传输效率】：VESA-DSC在医疗设备中的应用突破](https://www.cablematters.com/blog/image.axd?picture=/avatars/What-is-Display-Stream-Compression.jpg) # 摘要本文系统地介绍了医疗影像传输的基础知识以及VESA-DSC技术的原理与优势。重点分析了VESA-DSC技术的工作机制、主要优势，并将其与传统压缩技术进行了比较。探讨了VESA-DSC技术在医疗影像设备中的实现，包括集成步骤、应用案例以及技术的优化与更新。进一步评估了VESA-DSC技术对医疗行业传输效率的提升、对远程医疗的促进作用以及对医疗影像存储的影响。最后，文章展望了VESA-DSC技术的发展前景，并讨论了所面临的挑战与应对策略。本文为医疗影像技术领域提供了深入的理论分析和实践经验，旨在推动该技术在医疗行业的应用发展。 # 关键字医疗影像传输；VESA-DSC技术；压缩效率；兼容性；远程医疗；数据安全参考资源链接：[VESA DSC 1.2a：实时显示流压缩标准](https://wenku.csdn.net/doc/6401acebcce7214c316eda0c?spm=1055.2635.3001.10343) # 1. 医疗影像传输的基础知识在现代医疗行业，医疗影像传输是指将病人的医疗影像资料（如X光、CT、MRI等）通过网络传输至医生端进行诊断的过程。医疗影像文件通常体积庞大，因此，一个高效稳定的传输方式对医疗诊断的准确性和及时性至关重要。医疗影像传输依赖于一套精确的协议和标准，例如DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine），它规定了影像设备、工作流程、数据格式等方面的标准。除了传输速度，安全性和隐私保护也是传输过程中需严格遵守的原则。本章将从医疗影像传输的基本概念和流程开始，逐步深入探讨其技术要点，为理解后续章节中VESA-DSC技术在医疗影像传输中的应用奠定基础。 # 2. ``` # 第二章：VESA-DSC技术的原理与优势 ## 2.1 VESA-DSC的技术背景和工作机制 ### 2.1.1 VESA-DSC的起源和发展 VESA Display Stream Compression（VESA-DSC）是一种由视频电子标准协会（VESA）开发的视频数据压缩技术。VESA是一个由多个业内领先公司组成的国际性非盈利标准组织，旨在制定开放标准以推动显示技术的发展。VESA-DSC的起源可以追溯到高清和4K分辨率显示技术的普及，这种技术要求更高带宽以传输高分辨率视频流，而未压缩的数据量巨大，对带宽的需求远超传统标准。 VESA-DSC技术的发展应运而生，目的是为了在不牺牲画质的前提下，减少视频数据的传输量，从而降低对带宽的需求。该技术最初是为了解决在笔记本电脑和移动设备上，尤其是在使用了高分辨率显示器的应用场景中，由于带宽限制导致视频流的传输问题。随着技术的不断发展和优化，VESA-DSC已经成为业界认可的一种有效压缩高分辨率视频流的标准方法。 ### 2.1.2 VESA-DSC的工作原理 VESA-DSC的工作原理主要基于视觉冗余的消除。该技术采用无损或轻微有损的压缩算法来降低图像数据的大小，而不影响用户的视觉体验。压缩过程主要通过以下几个步骤来实现： 1. **图像预处理**：首先对图像进行分析，以便更好地识别和利用视觉冗余。 2. **像素编码**：通过分析图像数据，找出可以被压缩的像素块，例如颜色相近的连续区域。 3. **压缩算法应用**：应用编码和压缩算法来减少数据量。VESA-DSC支持多种压缩算法，选择哪种取决于图像内容、预期的压缩效率和质量损失。 4. **解码和显示**：在接收端，压缩数据被解码回原始图像数据，通过显示器展示给用户。通过这样的过程，VESA-DSC可以有效地减少数据的大小，并保持图像质量的可接受水平，从而减少带宽的使用并提升传输效率。 ## 2.2 VESA-DSC技术的主要优势 ### 2.2.1 压缩效率和速度 VESA-DSC的一个主要优势是其高效的压缩能力。它使用了高度优化的压缩算法来减少图像数据的大小，特别是在颜色连续和重复像素块中。相比于未压缩的视频数据，VESA-DSC可以实现显著的数据减少，这对医疗影像传输来说是一个巨大的优势，因为它可以减少存储和带宽的开销，同时加快数据的传输速度。 ### 2.2.2 兼容性和应用范围 VESA-DSC技术的另一个优势是它的广泛兼容性。由于它已经成为了一个开放的标准，很多现代的显示设备和图形卡已经支持或者即将支持VESA-DSC技术。这使得其能够在不同的平台和设备之间无缝工作，例如从医疗影像设备到诊断工作站，甚至是远程医疗会诊的应用场景。 ## 2.3 VESA-DSC与传统压缩技术的比较 ### 2.3.1 压缩比与质量在压缩比和保持图像质量方面，VESA-DSC技术与传统压缩技术相比具有明显的优势。VESA-DSC通过先进的压缩算法实现更高的压缩效率，同时对图像质量的损失控制在人眼几乎无法察觉的程度。这种平衡确保了在医疗领域传输的图像既高效又准确。 ### 2.3.2 传输速率与延迟在传输速率方面，VESA-DSC提供了一种解决方案，可以将高分辨率视频流以较低的带宽进行传输，这在医疗影像传输中是非常重要的，因为它可以减少数据传输的时间。对于那些需要实时分析的医疗影像应用来说，减少延迟至关重要。VESA-DSC通过有效压缩 ```

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