TU Berlin

DVI-Switch

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Entwicklung eines Bildsignalumschalters für digitale, medizinische Bildmodalitäten

Betreuer: Dr.-Ing. W. Roßdeutscher

Bearbeiter:
Eun-Myoung Cheon

Bei einem chirurgischen Eingriff mit Unterstützung durch ein Navigationssystem ist es notwendig, das Bild des Navigationssystems und eines Endoskops und auf einem Monitor darzustellen. Im Rahmen der Arbeit wurde ein DVI-2 zu1-Umschaltungssystem mit ca. zwei Sekunden Umschaltzeit entwickelt, das die Auflösung 1920×1080 unterstützt. Im dem DVI-Umschalter werden zwei Multiplexer verwendet; einer zur Umschaltung der DVI-Datensignale(RGB) und Taktsignale, der andere für die DDC-Signale. Für die Full-HD Auflösung muss die Bitrate eines Multiplexers mindestens 4,5 Gbps betragen, ansonsten würde das Bild der DVI-Signale auf einem Monitor blinken. Um die Signale am Ausgang über zwei Multiplexer zu kontrollieren, wird ein Mikrocontroller verwendet , der über die serielle Schnittstelle mit einem Computer kommuniziert. Um das Bild des Endoskops beim Ausschalten des Navigationssystems auf einem Monitor nicht auszuschalten, müssen die zwei Multiplexer immer mit Spannung versorgt werden, wofür eine externe Spannung notwendig ist. Diese Pannung wird dem DVI-Anschluß des Endoskops entnommen.Die Gesamtschlatung hat PCI-Format. Die Schaltung wurde durch zusätzliche Komponenten vor Störungen durch statische Entladung (ESD) geschützt.

Development of an image signal switch for digital medical imaging modalities

During a surgical procedure with the assistance of a navigation system, it is necessary to display the image of the navigation system and of an endoscope on the same monitor. As part of the work, a 2-to-1 DVI switching system with two seconds switching time has been developed that supports the resolution of 1920 × 1080th. In the DVI Switcher two multiplexers are used, one for switching the DVI data signals (RGB) and clock signals, one for the DDC signals. For the full HD resolution, the bit rate of a multiplexer must be at least 4.5 Gbps, otherwise the image of DVI signals would flash on a monitor. In order to control the signals at the output of two multiplexers, a microcontroller is used, the communication through the serial interface with a computer. In order not to turn off the image of the endoscope in the Navigation system on a monitor, the two multiplexers must be powered at all times, for which an external voltage is required. This voltage is taken from the DVI connector of the endoscope. The circuit is built in PCI format. The circuit is protected by additional components from interference caused by static discharge (ESD).

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