Brevet FR2727221A1 — publié le 19960524

PROCEDE DE COMMUNICATION D'INFORMATIONS NUMERIQUES ET SYSTEME POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE L'invention concerne la transmission d'informations numériques et concerne en particulier la transmission d'images telles que celles utilisées dans le domaine médical et générées, par exemple par des modalités d'imagerie médicale telles qu'un scanographe, un dispositif d'imagerie par résonance magnétique, un angiographe numérique, une table de radiologie numérisée, ou un échographe. Ces dernieres applications ne sont données qu'à titre d'illustration et ne constituent en rien une limitation à la présente invention. Dans le domaine de la radiographie médicale, il apparaît de plus en plus indispensable de pouvoir relier des passerelles à des modalités telles que celles évoquées ci-avant, pour permettre par exemple la transmission d'images sur un réseau (LAN ou WAN). Selon une première approche représentée à la Fig. 1, une image vidéo provenant d'une modalité d'imagerie médicale 1 est transmise vers un reprographe laser par l'intermédiaire d'un câble coaxial 3. A l'aide d'un clavier 4, un opérateur envoie au reprographe laser un signal de commande en réponse auquel le reprographe stocke le signal vidéo qui est transmis sur le câble coaxial 3. Une passerelle 5 est reliée au cable 3 par l'intermédiaire d'un connecteur 6 et prélève le signal vidéo transitant sur la ligne 3. Une telle passerelle est activable sélectivement au moyen d'un terminal d'ordinateur 7. Le terminal 7 permet également à un opérateur d'envoyer à destination de la passerelle des informations permettant d'identifier par exemple le patient à qui est associée l'image. Typiquement, une telle passerelle comporte une carte vidéo du type de celle représentée à la Fig. 2. Ainsi que représentée à la Fig. 2, cette carte comprend une entrée 10, destinée à recevoir le signal vidéo . Ce dernier est converti en un signal numérique au moyen d'un convertisseur analogique/numérique 11, lequel est ensuite stocké dans une mémoire 12 à partir de laquelle il est envoyé par exemple sur une interface 13 vers la carte mère d'un ordinateur type PC. Ces dernières opérations sont commandées par une unité centrale 14. Les fichiers numériques ainsi stockés (dans un PC ou autre station équivalente) peuvent alors être manipulés ou envoyés sur un réseau du type ETHERNET ou NUMERIS. Le problème d'une telle solution réside dans le fait que la qualité des images vidéo transmises peut se révéler insuffisante pour certaines applications. Plus récemment, et ainsi que représenté à la Fig. 3, les constructeurs de modalités (SIEMENS, ^NEURAL ELECTRIC, PHILIPS, etc.) ont commencé à fournir des connexions numériques qui transmettent des données image sur une liaison 20 du type RS 422/485 selon un protocole donné, le transfert d'image étant commandé par une liaison 21 qui dépend du fabricant de la modalité. typiquement, les signaux de commande transitant sur la ligne 21 sont générés par un opérateur au moyen d'un clavier ou d'un écran sur lequel figure un menu de sélection. Avec de tels impératifs imposés par le fabricant de la modalité, il est généralement compliqué de connecter un système de passerelle à une modalité. Ceci nécessite en effet l'accès à différents protocoles et peut être très coûteux.Une autre solution consiste à utiliser la sortie vidéo de la modalité et à traiter le signal de la manière évoquée ciavant en référence aux Figs. 1 et 2. Hormis les inconvénients présentés ci-avant, l'approche vidéo n'est parfois pas possible puisqu'aucune sortie vidéo n'est prévue sur la modalité. Aussi, est-ce un des objets de la présente invention que de fournir un système et procédé de transmission d'informations numériques ne présentant pas les inconvénients évoqués ci-avant. D'autres objets de la présente invention apparaîtront de manière détaillée dans la description qui suit. Selon la présente invention, ces objets sont atteints au moyen d'un système de communication d'informations numériques comprenant: a) une première station incluant des moyens pour stocker des informations sous forme numérique; b) une seconde station destinée à recevoir lesdites informations; c) une liaison bidirectionnelle permettant le transfert des informations de ladite première station vers la seconde, ladite liaison bidirectionnelle assurant, dans un sens, le transfert des informations ainsi que de paramètres relatifs aux informations transférées et, dans l'autre sens, le transfert de signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station et destinés à gérer le transfert desdites informations; d) une troisième station destinée à recevoir également lesdites informations; et e) une interface de communication ayant des moyens destinés à saisir les informations transitant sur la liaison bidirectionnelle sans en affecter le transfert vers la seconde station et à les acheminer vers la troisième station, et des moyens pour, en réponse aux signaux de contrôle et de commande générés par ladite seconde station, gérer le transfert des informations vers la troisième station. Selon la présente invention, on réalise également une interface de communication comprenant a) des moyens destinés à saisir les informations numériques transitant sur une liaison bidirectionnelle entre une première station et une seconde, ladite liaison bidirectionnelle assurant, dans un sens, le transfert des informations ainsi que de paramètres relatifs aux informations transférées et, dans l'autre sens, le transfert de signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station et destinés à gérer le transfert desdites informations; b) des moyens pour acheminer les informations ainsi saisies vers une troisième station destinée à recevoir également lesdites informations; et c) des moyens pour, en réponse aux signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station, gérer le transfert desdites informations vers ladite troisième station. Avantageusement, 1' interface selon l'invention comprend: i) des moyens de connexion pour recevoir les informations ainsi que certaines informations de contrôle transitant sur la liaison bidirectionnelle; ii) des moyens pour décoder les informations ainsi reçues, lesdits moyens de décodage étant sensibles auxdites informations de contrôle, de manière à contrôler le stockage des informations dans des moyens de mémorisation appropriés; et iii) des moyens pour, en réponse à un signal émis par les moyens de décodage, commander sélectivement le déchargement des informations des moyens de mémorisation vers ladite troisième station. La présente invention fournit également un procédé de communication d'informations numériques comprenant les étapes suivantes: a) stocker des informations sous forme numérique dans la mémoire d'une première station; b) transférer lesdites informations de ladite première station vers une seconde station au moyen d'une liaison bidirectionnelle, ladite liaison bidirectionnelle assurant, dans un sens, le transfert des informations ainsi que de paramètres relatifs aux informations transférées et, dans l'autre sens, le transfert de signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station et destinés à gérer le transfert desdites informations;; c) saisir les informations transitant sur la liaison bidirectionnelle sans en affecter le transfert vers la seconde station et d) acheminer les informations ainsi saisies vers une troisième station, le transfert des informations vers ladite troisième station étant géré par les signaux de contrôle et de commande générés par ladite seconde station. Dans la description détaillée qui suit, il sera fait référence aux dessins dans lesquels: -la Fig. 1 représente un premier type de liaison conventionnelle entre une modalité d'imagerie numérique et un reprographe laser; -la Fig. 2 illustre sous forme de bloc diagramme une carte vidéo utilisée traditionnellement dans la liaison de la Fig. 1; -la Fig. 3 représente schématiquement un second type de liaison conventionnelle entre une modalité d'imagerie numérique et un reprographe laser; -la Fig. 4 représente un premier mode de réalisation du système de communication d'informations numériques selon la présente invention; -la Fig. 5 représente sous forme de bloc diagramme un mode de réalisation préféré de l'interface de communication selon la présente invention; et -les Figs. 6A-6C représentent la forme de certains signaux de commande utilisés dans le système de communication selon la présente invention. Dans la description qui suit, il sera fait référence principalement à des applications liées au domaine médical, à savoir à la communication entre une modalité d'imagerie numérique et un reprographe laser. I1 est évident que la présente invention ne se limite pas à de telles applications et, de manière générale vise la communication d'informations numériques, quelle que soit leur nature ou leur origine. A cet effet, l'invention pourrait également trouver application dans la communication d'informations audio numériques. La Fig. 4 à laquelle il est maintenant fait référence représente de manière globale le système de communication selon l'invention. Dans le mode de réalisation représenté, les informations image sont générées par un scanographe 1 et stockées dans des espaces mémoire prévus à cet effet. Avantageusement, un tel scanographe comporte un écran (non représenté) sur lequel est visualisée l'image enregistrée par le scanographe. Ainsi qu'on verra plus en détail par la suite, un tel écran peut être utilise par un opérateur pour, à l'aide d'un menu, envoyer un signal de commande à destination du reprographe laser 2 par l'intermédiaire de la ligne de commande 21. En réponse à ce signal de commande, le reprographe laser émet un signal indiquant au scanographe d'envoyer un paquet d'informations. Un tel signal de commande peut également être généré au moyen d'un clavier (non représenté) et disposé au niveau du scanographe. Diverses liaisons peuvent être utilisées entre la modalité numérique et le reprographe laser.A titre d'exemple, on utilise une liaison RS 422/485 sur laquelle transitent dans un sens les informations numériques provenant du scanographe (station 1) ainsi que divers paramètres relatifs aux paquets d'informations transférés (ceci sera expliqué plus en détail par la suite) et, dans l'autre sens des informations de contrôle émises par le reprographe (station 2) et destinées au scanographe. De même, la ligne de commande 21 peut être constituée d'une liaison RS 422 ou RS 232 ou fibre optique. Selon la présente invention, les signaux transitant sur la liaison 20 entrent sur une carte d'interface numérique 39 formant le système de passerelle évoqué ci-avant. La carte d'interface numérique 39 comporte des moyens de connexion destinés à prélever les informations transitant sur la liaison RS422/485 sans en affecter le transfert vers la seconde station. Selon un mode de réalisation particulier, on utilise un connecteur 37 broches dont le brochage est le suivant:: non utilisée 20 non utilisée 2 non utilisée 21 non utilisée 3 REPEAT 22 REPEAT 4 DAREQ 23 DAREQ 5 MODSEL 24 MODeEL 6 CLOCK 25 CLOCK 7 PARITY 26 PARITY 8 DATA 7 27 DATA 7 9 DATA 6 28 DATA 6 10 DATA 5 29 DATA 5 11 DATA 4 30 DATA 4 12 DATA 3 31 DATA 3 13 DATA 2 32 DATA 2 14 DATA 1 33 DATA 1 15 DATA 0 34 DATA O 16 non utilisée 35 non utilisée 17 non utilisée 36 non utilisée 18 non utilisée 37 non utilisée 19 non utilisée Les signaux utilisés sont des signaux differentiels. DATA O-DATA 7 représentent les bits de données image, DATA O étant le bit de poids le plus faible et DATA 7 étant le bit de poids le plus fort. PARITY est un bit de parité relatif aux données DATA 0-DATA 7. Le bit MODSEL est un bit utilisé pour indiquer le mode de transmission. Une valeur 0 de ce bit indique que les données transmises sont des images; une valeur 1 indique que les données sont des caracteres. CLOCK est un bit d'horloge synchrone. Tous ces signaux sont les signaux provenant de la modalité numérique. La carte reçoit également des signaux de contrôle provenant du reprographe laser. Ainsi, le bit DAREQ notifie à la modalité de commencer le transfert d'un paquet d'informations. Le bit REPEAT indique à la modalité que que dernier message transmis était erroné et que celuici doit être renvoyé à nouveau. Les données envoyés par la modalité sur la ligne 20 se présentent sous la forme de paquets qui peuvent être de trois types differents. La structure de ces paquets est la suivante: Paquet relatif à Paquets de données Dernier paquet de la taille d'image image données image mot valeur mot valeur mot valeur 1 FF 1 FF 1 FF 2 02 2 03 Z 03 3 Nb. Pix./ln. 3 Pixel 1 3 Pixel 1 4 Nb. Pix./ln. 4 Pixel 2 4 Pixel 2 5 Nb. ln./imge 5 Pixel 3 5 Pixel 3 6 Nb. ln./imge : 7 00 : : : : N+2 Pixel N N+2 Pixel N N+3 00 N+3 01 Ainsi qu'il apparaît du tableau ci-dessus, il existe trois types de paquets: un premier paquet contenant des paramètres relatifs à l'image qui va être transmise, et notamment le nombre de pixels par ligne d'image (mots 3 et 4) ainsi que le nombre de lignes de l'image (mots 5 et 6); une pluralité de paquets contenant l'information image; et un dernier paquet dont le dernier mot diffère du dernier mot des autres paquets image (01 HEX au lieu de 00 HEX)et indiquant que l'image a été complètement transmise. Selon ce mode de réalisation, le protocole de communication est le suivant: Afin de commencer l'acquisition d'image, et en réponse à un signal envoyé sur la ligne 21, le reprographe laser envoie à la modalité d'imagerie un signal de commande DAREQ. Lorsque le signal DAREQ passe au niveau haut, la modalité transmet le premier paquet relatif à la taille de l'image transmise. En réponse aux signaux DAREQ qui suivent, la modalité transmet les paquets contenant l'information image. Typiquement, l'image est transmise dans l'ordre du pixel le plus à gauche vers le pixel le plus à droite, en commençant par la première ligne de l'image jusqu'à la dernière. La transmission se poursuit jusqu'à ce que le caractère de fin d'image 01 HEX ait été identifié par le reprographe laser. La forme des signaux évoqués ci-avant est représentée de manière schématique à la Fig. 6A. Si une erreur est détectée à l'intérieur d'un paquet, le reprographe attend la fin de transmission du paquet en cours et requiert que le paquet soit retransmis en générant un autre DAREQ et en faisant passer le signal REPEAT à un niveau haut. Typiquement, les erreurs qui sont détectées sont les erreurs de parité, de nombre de pixels par ligne, de nombre de lignes par colonne, ou les erreurs relatives aux signaux de début ou de fin de transmission. Les signaux de contrôle illustrant la procédure de gestion des erreurs sont représentés schématiquement à la FIG. 6B. La Fig. 5 représente sous forme de bloc diagramme, un mode de réalisation de l'interface de communication 39 suivant l'invention. Celle-ci comprend un connecteur 30 recevant les signaux différentiels évoqués précédemment. Les signaux différentiels reçus sur le connecteur 30 sont convertis en signaux TTL au moyen d'un circuit de conversion 31 et sont acheminés ensuite vers un séquenceur logique 32 qui décode le premier paquet de données pour obtenir la taille de l'image et charge le compteur de l'une ou l'autre des mémoires 33, 34 avec les valeurs du nombre de lignes par image et du nombre de pixels par ligne. Le séquenceur a également pour fonction de sélectionner alternativement l'une ou l'autre des mémoires grâce aux signaux SEL 1 et SEL 2. De plus, si un signal REPEAT (généré par le reprographe laser) est détecté, le séquenceur empêche le compteur de mémoire d'être incrémenté, de sorte que le paquet suivant écrase le dernier paquet dans lequel une erreur a été détectée. Enfin le séquenceur 32 signale à l'unité centrale 35 lorsque l'une ou l'autre des mémoires est pleine (Signaux Mem 1 Full et Mem 2 Full). Selon un mode de réalisation avantageux, les mémoires 33 et 34 sont utilisées alternativement pour stocker une image. A titre d'exemple, un bloc mémoire 33 peut stocker une image pendant que l'autre décharge vers la mémoire tampon de sortie 36 l'image précédente. Cette solution permet de ne pas ralentir la communication entre la modalité d'imagerie et le reprographe. Selon une alternative, on utilise une seule mémoire en retardant le signal DAREQ pour ralentir la transmission.La mémoire ou les mémoires sont ensuite déchargées dans une mémoire tampon de sortie 36, laquelle reçoit également de l'unité centrale 35 un signal d'horloge et des signaux de synchronisation HSYNC et VSYNC qui sont nécessaires à l'interface vidéo 37 vers laquelle sont envoyées les signaux stockés dans la mémoire 36. L'interface vidéo 37 est conforme à celle décrite en référence à la Fig. 2 et, par conséquent ne nécessite aucune description supplémentaire. L'unité centrale 35 utilise les informations du séquenceur logique 32 pour commander le transfert entre le bloc mémoire approprié (33 ou 34) et la mémoire de sortie. La fig 6C représente de façon schématique la forme des signaux transmis à l'interface vidéo 37. Contrairement à l'utilisation décrite en référence à la Fig. 2, et selon laquelle un signal vidéo (VIDEO SIGNAL) était envoyé sur l'entrée vidéo 10, les données (DATA) sont envoyées directement dans la mémoire tampon 12, aucune conversion vidéo/numérique n'étant nécessaire. Ainsi qu'il apparaît de la description qui précède, l'interface de communication numérique 39 utilise les signaux de contrôle d'erreur produits par le reprographe laser pour gérer la communication entre le scanographe et, par exemple, un ordinateur type PC (troisième station 9) via la carte vidéo numérique 37. Les données sont ensuite stockées dans des blocs mémoire de la troisième station (9) et peuvent alors faire l'objet de manipulations diverses et/ou être envoyées sur un réseau du type ETHERNET ou NUMERIS. En d'autres termes, à la manière d'un oscilloscope, l'interface de communication numérique prélève les données transitant sur la liaison entre le scanographe et le reprographe sans en perturber le transfert. Les commandes de l'imprimante laser sont utilisées pour initier la communication du scanographe vers la carte d'interface numérique.Dans l'hypothèse ou l'utilisateur ne souhaite pas obtenir une impression de l'image sur le reprographe, l'imprimante laser comporte des moyens permettant d'effacer ses fichiers de données afin d'en empêcher l'impression. En revanche, la carte d'interface de communication est activable sélectivement (terminal 7) de manière à ne pouvoir transférer les images que vers le reprographe. L'approche qui vient d'être décrite facilite considérablement le travail d'interfaçage nécessaire lorsque l'on traite de communications numériques, et ce, quels que soient le protocole et la version du logiciel utilisés. Dans les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, la première station (scanographe ou autre modalité d'imagerie numérique génère et stocke les informations à transmettre. I1 est clair que la génération des informations peut être réalisée au niveau d'un poste différent de la première station. L'invention vient d'être décrite en référence à des modes de réalisation préférés. I1 est évident que des modifications peuvent y être apportée sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que revendiquée ci-après. REVENDICATIONS 1 - Système de communication d'informations numériques comprenant: a) une première station (1) incluant des moyens pour stocker des informations sous forme numérique; b) une seconde station (2) destinée à recevoir lesdites informations; c) une liaison bidirectionnelle (20) permettant le transfert desdites informations de ladite première station vers la seconde, ladite liaison bidirectionnelle assurant, dans un sens, le transfert des informations ainsi que de paramètres relatifs aux informations transférées et, dans l'autre sens, le transfert de signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station et destinés à gérer le transfert desdites informations; d) une troisième station (9) destinée à recevoir également lesdites informations; et e) une interface de communication (39) ayant des moyens (30-37)) destinés à saisir les informations transitant sur la liaison bidirectionnelle (20) sans en affecter le transfert vers la seconde station (2) et à les acheminer vers la troisième station, et des moyens (32) pour, en réponse aux signaux de contrôle et de commande générés par ladite seconde station (2), gérer le transfert des informations vers la troisième station (9). 2 - Système de communication selon la revendication 1 dans lequel ladite première station (1) comprend en plus des moyens pour générer lesdites informations. 3 - Système de communication selon la revendication 2 dans lequel la première station (1) comporte une modalité d'imagerie médicale, lesdites informations étant constituées, au moins en partie, de signaux représentatifs d'une image. 4 - Système de communication selon la revendication 3 dans lequel la modalité d'imagerie médicale (1) est un scanographe, un dispositif d'imagerie par résonance magnétique, un angiographe numérique, une table de radiologie numérisée, ou un échographe. 5 - Système de communication selon la revendication 3 ou 4 dans lequel la seconde station (2) est constituée d'un reprographe laser. 6 - Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel l'interface de communication (39) est activable sélectivement. 7 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel ladite première station (1) comprend des moyens pour générer un signal de commande destiné à la seconde station, signal en réponse auquel la seconde station (2) génère à destination de la première station un signal de demande d'informations (DAREQ) 8 - Système selon la revendication 7 dans lequel les moyens pour générer le signal de commande comportent un clavier. 9 - Système selon la revendication 7 dans lequel les moyens pour générer le signal de commande comportent un écran sur lequel un opérateur sélectionne une commande d'impression par l'intermédiaire d'un menu. 10 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel ladite liaison bidirectionnelle (20) est constituée d'une liaison RS 422/485. 11 - Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 10 dans lequel la première station comprend également des moyens pour visualiser ladite image. 12 - Interface de communication (39) comprenant a) des moyens (30) destinés à saisir les informations transitant sur une liaison bidirectionnelle (20) entre une première station (1) et une seconde (2), ladite liaison bidirectionnelle assurant, dans un sens, le transfert des informations ainsi que de paramètres relatifs aux informations transférées et, dans l'autre sens, le transfert de signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station (2) et destinés à gérer le transfert desdites informations; b) des moyens (31-37) pour acheminer les informations ainsi saisies vers une troisième station (39) destinée à recevoir également lesdites informations; et c) des moyens (32) pour, en réponse aux signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station, gérer le transfert desdites informations vers ladite troisième station (9). 13 - Interface de communication selon la revendication 12 dans laquelle les informations sont constituées, au moins en partie, de signaux représentatifs d'une image. 14 - Interface de communication (39) selon la revendication 13 comprenant: i) des moyens de connexion (30) pour recevoir les informations image ainsi que certaines informations de contrôle transitant sur la liaison bidirectionnelle (20); ii) des moyens (32) pour décoder les informations ainsi reçues, lesdits moyens de décodage étant sensibles auxdites informations de contrôle (DAREQ, REPEAT, MODSEL), de manière à contrôler le stockage des informations image dans des moyens de mémorisation appropriés (33, 34); et iii) des moyens (35) pour, en réponse à un signal émis par les moyens de décodage (32) , commander sélectivement le déchargement des informations image des moyens de mémorisation (33, 34) vers ladite troisième station (9). 15 - Interface de communication selon la revendication 14 caractérisée en ce que le déchargement des informations vers la troisième station (9) se fait par l'intermédiaire d'une carte vidéo numérique (37). 16 - Interface de communication selon la revendication 14 dans laquelle les moyens de mémorisation comprennent deux blocs mémoire (33,34), adressables sélectivement au moyen de signaux de sélection (Sel 1, Sel 2) générés par les moyens de décodage (32), les moyens de décodage (32) générant également des signaux (Mem 1 Full; Mem 2 Full) à destination des moyens de commande (35) pour commander le déchargement des informations depuis l'un ou l'autre des blocs mémoire (33, 34) vers la troisième station (9). 17 - Procédé de communication d'informations numériques comprenant les étapes suivantes: a) stocker des informations sous forme numérique dans la mémoire d'une première station (1); b) transférer lesdites informations de ladite première station (1) vers une seconde station (2) au moyen d'une liaison bidirectionnelle (20), ladite liaison bidirectionnelle assurant, dans un sens, le transfert des informations ainsi que de paramètres relatifs aux informations transférées et, dans l'autre sens, le transfert de signaux de contrôle et de commande générés par la seconde station (2) et destinés à gérer le transfert desdites informations; ; c) saisir les informations transitant sur la liaison bidirectionnelle (20) sans en affecter le transfert vers la seconde station (2) et d) acheminer les informations ainsi saisies vers une troisième station (9), le transfert des informations vers ladite troisième station (9) étant géré par les signaux de contrôle et de commande générés par ladite seconde station (2).