디지털 병원이 지향하고 있는 병원내의 정보화 시스템으로는 영상저장 및 전송시스템을 비롯한 여러 시스템들이 있다. 영상저장 및 전송시스템은 병원 내에서 발생하는 각종 의료영상을 저장하고 전송하는 시스템이며, 시술 중 필요한 각종 의료영상은 키보드나 풋 스위치를 이용하여 캡쳐한다.본 연구에서는 메인 풋 스위치 케이스 내에 탐재 가능한 풋 스위치용 USB 모듈을 MicroController가 내장된 USB지원 MCU 관련 회로와 최대 5개 풋 스위치를 위한 I/O 인터페이스 부분 등으로 설계 구현하고, 다양한 기능을 제공하는 풋 스위치 제어 프로그램을 개발하였다. 개발한 풋 스위치 USB 모듈을 병원 현장에 적용한 결과 안정적으로 동작함을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 윈도우 운영체제 기반에서 CCD 카메라를 통해 얻은 영상 정보를 TCP/IP 네트워크를 통해 전송하고 카메라를 제어하는 원격 감시 시스템을 구성한다 지금까지의 감시 시스템은 영상 정보를 얻어서 저장하고 검색하는 정도의 제한된 기능을 가지고 있었다. 또 거리상의 한계성이 있어서 그 활용도가 높지 않았다. 그러나 디지털 광통신망 시대가 열린 지금, 네트워크를 통한 원격 감시 시스템으로의 발전 요구는 날로 증가하고 있다. 따라서, 이러한 요구에 따라 원거리에서 인터넷을 통해 영상을 실시간으로 전송 받아 즉각적으로 상황을 판단하고 능동적으로 대처할 수 있는 시스템을 구현하는 것이 필요하다.
본 논문에서는 저가의 비용으로 구축이 가능한 USB 인터페이스용 PC 카메라를 이용한다. 사람의 침입이나 사람의 움직임을 감시할 필요가 있는 장소에 카메라를 설치하여 영상을 계속 감시한다. 감시가 필요한 장소에 설치된 각 카메라의 영상에 변화를 저장하여 기록하는데 있어서, 비교적 적은 비용이 필요하다. 또한 감시가 필요한 장소를 보다 안전하고 정확하게 감시할 수 있는 무인 침입탐지시스템에 영상처리와 영상인식 기술을 이용하여 실시간 감시시스템을 구현한다. 구현한 시스템은 웹을 기반으로 다양한 원격지의 화상 자료의 신속한 전송, 정확성의 구현, 특정 움직임의 캡처 및 선택, 검색, 자동 움직임 감지 등의 장점을 제공한다. 또한 독자적 시스템을 제공하여 다수의 시스템을 영상 입력 서버로 이용이 가능하도록 하였다. 뿐만 아니라, 서버에 C/S 형태의 시스템도 함께 제공하여, 영상인식 모듈을 탑재할 수도 있다. 덧붙여 인터넷을 통한 자료의 전송기술 및 QoS 만족을 위한 자료의 압축 및 품질 향상 기술을 적용하여 원격 출력과 원격 전송이 가능하여 저장 장치의 유지 관리 및 설치면에서 많은 경제적 이점이 있다.
컴퓨터 보급의 급속한 발전과 멀티미디어의 등장으로 기존의 텍스트와 이미지, 음성, 오디오, 동영상 등의 정보를 디지털화하고, 컴퓨터를 이용하여 저장, 처리, 전송하게 되면서 의료 분야에서도 상당한 업무의 변화를 요구하게 되었다. 의료 분야에서의 이러한 급격한 개방과 더불어 초고속 정보 통신의 발달은 원격진료라는 또 다른 요구를 대두시키고 있다. 이를 위해서는, 멀티미디어 기술, 대용량의 정보를 저장하는 데이터베이스 기술, 초속의 광 대역 기술 등을 통합하여 종합적인 멀티미디어 의료 정보 시스템을 구축하는 것이 시급하다. 이러한 이유들로 본 논문에서는 병원/의원의 의료진들로 하여금 의료영상이나 자료를 상호 전송하여 환자의 진료 또는 검진결과를 확인하고 전문가의 조언 등을 구하는 원격 진료용 의료영상 시스템의 요구사항을 분석, 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 클라이언트/서버 구조로써 영상 획득 및 출력, 의료영상 국제 표준 포맷인 DICOM 포맷으로의 영상 저장, MCA(Multi Channel Analyzer), ROI(Region Of Interest) 등의 영상 분석, 필터링 및 영상 확대/축소/회전 등의 각종 영상 처리의 주요 기능을 갖으며, 사용자가 편리하고 쉽게 사용할 수 있도록 아이콘(icon) 중심의 직관적인 인터페이스를 갖는다.
컴퓨터의 발달과 네트워크 환경의 개선으로 많은 병원에서는 의료영상을 처리하여 저장하고 전송하는 시스템인 의료영상 저장전송시스템(PACS)을 도입·확대 보급하고 있다. PACS의 도입으로 대용량의 의료 영상을 저장하고 전송하는 문제가 대두되어, 그 해결 방안으로 디지털 영상처리에 사용되고 있는 다양한 영상처리 기법과 압축방법들이 의료영상에 적용되고 있다. 본 논문에서는 의료영상에 다양한 압축방법들을 적용하여 무손실 압축방법으로는 RLC, 손실 압축으로는 DCT를 이용한 JPEG를 DICOM 표준에서 지원하는 방식으로 구현하였다. 또한 현재 영상압축 및 영상처리에 이용되고 있는 Wavelet 변환 방식을 도입하여 의료 영상을 압축하였으며, 의료영상에 적용된 압축방법들의 압축율을 비교·분석하였다.
최근에 각광받는 영상표시 장치인 LCD와 PDP는 Progressive 방식으로 영상을 표시하며 화질 또한 SD에서 HD로 바뀌었다. 따라서 대용량의 데이터를 빠른 시간에 FPD 패널로 전송해야 하며 이를 위해 LVDS 전송 방법을 사용한다. 대부분의 화질 테스트 장비들은 빠른 데이터 전송을 위해 내부에 저장되어 있는 특정 패턴들만 LVDS 신호로 바꾸어 패널로 전송하게 되며 저장되어 있는 영상을 움직이는 것도 제한적이다. 하지만 LCD 패널의 응답속도, PDP 패널의 DFC등을 테스트 하기 위해서는 다양한 패턴이 필요하며 영상의 움직임 또한 자유롭게 조절할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문에서는 다양한 패턴을 다운로드받아서 표시할 수 있는 테스트 장비를 설계하고 USB를 통해 테스트 장치 컨트롤 및 이미지 다운로드를 할 수 있는 프로그램을 설계하여 고정세 FPD의 화질을 테스트 할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다.
본 논문에서는 효율적이며 편리한 원격의료시스템을 개발하기 위해 분산 멀티미디어 기술을 바탕으로 256kbps 전용선과 10Mbps Ethernet LAN망을 기반으로 원격의료시스템을 설계 및 구현하였다. 원격 의료시스템은 분산멀티미디어 기술을 이용하여 여러 개의 영상획득장치와 저장 장치 및 서버들을 네트워크와 효율적으로 연결함으로써 통한 환경아래 빠르고 간편하게 의료영상을 열람하고 저장, 전송할 수 있게 하였다. 의료영상의 전송 효율을 높이고 추후 Web의로의 확장을 위해서 JPEG방식의 영상압축을 실시하였으며 데이터베이스의 안정성과 효율을 높이기 위해 의료정보를 데이터베이스로 의료영상을 파일로 데이터베이스로 구축하여 관리할 수 있게 설계와 구현을 하였다.
디지털 기술의 급속한 발전으로 디지털 방송에 대한 여러 가지 요소기술과DTV가 곧 상용화 될 전망이다. 본 연구는 대용량 DVD 저장매체를 이용하여 3D 1-n급 방송 스트림을 송출하기 위한 시스템 설계에 관한 것이다. HD급 방송 스트림을 위한 HDD 및 여러 가지 저장매체를 통해 영상 데이터를 억세스를 하지만 데이터 보관방법상의 문제점과 디스크의 원리상 데이터 억세스를 균일하게 처리하지 못하여 발생하는 인터페이스 동기 불일치 등의 문제점이 있다. 그러므로 DVD 매체를 통한 저장방법 및 억세스의 균일함을 제공하고, 송출 출력을 2.4Mpds 인터페이스 고정시켜 응용 프로그램에서 미디어 정보를 MMIO DMA방식으로 버퍼링하므로써 스트림을 재생할 때 동기 등의 문제점을 해결하였으며, 또한 PCI 컨트롤러는 FPGA VHDR coding하여 PC의 3D-Streamer 응용 프로그램의 명령 신호로 제어를 한다. 이 명령에 따라 3D-Streamer는 3차원 입체영상적인 영상출력을 SMTPE-310M으로 출력하거나 8 DVB 모드로 출력을 하게 된다. 따라서 DVD 전송 직병렬 인터페이스로서 다른 셋톱 장치 및 스트림 전송 장치와 데이터 호환을 이루게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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