что такое сигнал дви
МРТ-последовательность — DWI и ADC
В создании ДВИ участвуют молекулы, чувствительные к диффузионному измерению. Благодаря этому может быть измерено движение молекул за определенный период времени — b. Использование сильных градиентных импульсов позволяет маркировать каждую молекулу воды в системе и ее положение по отношению к используемому градиенту.
Существенную роль в получении ДВИ играет принцип диффузионной контрастности, в основе которого диффузия молекул воды вдоль градиента поля уменьшает МР-сигнал.
Эта зависимость является экспоненциальной: сигнал = Sо exp (–bD), где D — коэффициент диффузии ткани (здоровая ткань около 10 мм2/с); b — коэффициент диффузионного взвешивания (b-значение, с/мм2).
Чем больше b-значение, тем сильнее диффузионное взвешивание. Область сниженной диффузии показывает отно- сительную гиперинтенсивность сигнала. В клиническом применении интересны области, в которых диффузия уменьшена по отношению к окружающей области, например, в клеточных мембранах. Благодаря сниженной диффузии уменьшение сигнала здесь несколько меньше и соответствующие зоны на изображении представлены более светлыми. Интенсивность сигнала на изображениях зависит от направления диффузион- ного взвешивания. Создаются три проекции одного и того же сечения (при b-значениях > 0). Подобное диффузионное обследование помогает отличить изотропную патологию от анизотропной структуры окружающей ткани.
Создаются следующие типы изобра- жений: ортогональные изображения, ИКД-карты (ADC — Apparent Diffusion Coefficient), следящие изображения (контрастность показывает средний ко- эффициент диффузии во всех направлениях), сравнительные Т2-ВИ в том же положении сечения (b = 0).
Все рассчитанные изображения соз- даются непосредственно после измере- ния. Для каждого положения сечения и b-значения (не равного 0) получают изображения в направлениях диффузионного взвешивания (в направлениях выбора сечений, считывания и фазового кодирования).
Все ДВИ обозначены интенсивно- стью и направлением диффузионного взвешивания. Интенсивность сигнала в ДВИ зависит не только от скорости диффузии, но и от значений времени релаксации Т1-, Т2-ВИ и протонной плотности. Относительный вклад этих факторов зависит от параметров после- довательности (ТE, TR, времени диффузии, напряженности диффузионно- го градиента и т. п.). В связи с этим с целью отделения влияния диффузии от других параметров рассчитываются карты кажущегося коэффициента диффузии.
На ИКД-изображениях, а чаще на- зываемых также ADC-картах, значение серого характеризует (с помощью пикселов) распределение коэффициентов диффузии в обследуемой зоне. Чем меньше степень выраженности диффузии, тем темнее пикселы.
Определяемый ИКД зависит от процессов диффузии в имеющихся раз- личных структурах, внутриклеточных и межуточных пространствах. ИКД- изображения не содержат ни Т1-, ни Т2- составляющих, и считается, что таким образом это исключает наличие артефактов.
ДВИ получают после подачи сильных биполярных импульсов на фоне последовательности спин-эха или градиент- эха с различными параметрами, которые представляют собой фактор b, измеряемый в с/мм2, и силу градиентов диффузии. А новые МР-томографы с более мощными и быстрыми градиентными подсистемами и новыми катушками способствуют повышению соотношения сигнал/шум на получаемых изображениях при использовании значений b в диапазоне от 500 до 1000 с/мм2, что значительно повышает качество изображения.
Клиническое применение:
Источник:
Всё про DVI (DVI-A, DVI-I, DVI-D) что это, характеристики, распиновка, совместимость, достоинства и недостатки разъема
В данной статье мы подробно расскажем о разъеме DVI, который можно встретить во многих мониторах, телевизорах и другой технике. Немного углубимся в историю этого популярного интерфейса, а также разберемся в его видах и особенностях. А еще обязательно сравним DVI-разъем с некоторыми прогрессивными интерфейсами. Эта информация станет полезна многим пользователям, а также упростит процесс работы с техникой и позволит избежать различных сложностей при работе.
Что такое DVI-выход?
Популярный разъем, известный как DVI-выход (Digital Visual Interface) предназначается для качественной передачи изображения (видео) на различные приборы цифрового типа. Как правило это проекторы, мониторы и телевизоры.
Разработала данный видеоинтерфейс компания DDWG. Часто в интернете можно найти расшифровку этих английских букв DVI в следующем виде — цифровой видео интерфейс. Эти слова более понятны для многих пользователей, которые только начинают узнавать мир компьютерной и остальной техники. Данный разъем имеет определенный цвет и форму, благодаря чему его довольно просто отличить от других выходов. Подключение прибора к самой разной технике происходит довольно просто, не требуя обязательных профессиональных умений и навыков.
История DVI разъема
В 1999 году компания Digital Display Working Group официально представила абсолютно новый на тот момент стандарт на интерфейс под названием Digital Visual Interface (DVI). Его разработкой занимались ведущие специалисты из IBM, Intel, Fujitsu и других известнейших корпораций, которые пришли в DDWG с одной целью — создать по-настоящему инновационный интерфейс для передачи цифрового видеосигнала на мониторы и прочие средства вывода изображения.
Появление DVI ознаменовало закат эпохи VGA, который за 10 лет морально и физически устарел. Это позволило не только улучшить качество контента, но и значительно повысить разрешение дисплеев. Примечательно, что DVI-разъемы актуальны и по сей день, хотя уже сейчас существуют серьезные соперники, которые постепенно вытесняют «ветерана».
Особенности DVI
Что касается DVI, то он использует формат данных, который базируется на технологии PanelLink. Речь идет о передаче информации, которая происходит последовательно, а также изначально реализованной компанией Silicon Image. Тут применяется технология TMDS, когда передача сигналов происходит дифференциально, чтобы максимально снизить перепады касательно уровней. Задействованные каналы в числе трех, передают видеосигнал со скоростью до 3,5 Гбит в секунду. Если используется кабель до 10 метров в длину, то можно передавать картинку в формате FHD (1920 на 1200 точек). Когда применяется более длинный соединительный кабель, тогда разрешение «урезается» до HD-формата.
В некоторых ситуациях может быть задействован канал Display Data Channel (DDC). С его помощью получится передать важную информацию о дисплее непосредственно самому процессору, который установлен в источнике сигнала. Сюда входят все подробные данные, касающиеся характеристик прибора. Речь идет о марке, дате производства, модели, размере и разрешении дисплея. Источник будет учитывать эту информацию, отправив сигнал с оптимальными настройками для конкретного экрана. Если источник не получает нужные данные, то возможна блокировка TMDS-канала.
Есть поддержка HDCP, которая является продвинутой системой защиты. Она реализована и в более продвинутом интерфейсе HDMI. Можно устанавливать разнообразные уровни защищенности контента, отталкиваясь от собственных потребностей. Основной принцип работы HDCP — подключенные при помощи DVI приборы обмениваются паролями между собой. Так и происходит внутреннее шифрование.
Нужно отметить, что DVI-разъем способен передавать исключительно изображение. Что касается звука, то не передается в данном случае. Поэтому необходимо позаботиться о соответствующих каналах. Примечательно, что сегодня для определенных видеокарт существуют специальные переходники, которые дают возможность одновременно передавать звук и картинку.
Виды DVI выходов
Пользователь может столкнуться с несколькими видами выходов. Среди них:
Поэтому несложно догадаться, что выходы имеют определенные отличия. Кроме отличий в конструкции, они также имеют несоответствия и в особенностях. Часто поднимается вопрос в разнице между Single link и Dual link. В них есть немало отличий. Оба варианта отличаются друг от друга количеством контактов. Двойной линк использует при работе все двадцать четыре контакта. А сингл линк, который переводится как одиночный, имеет всего восемнадцать контактов. Если пользователю нужно большее разрешение, то ему больше подходит первый вариант. Сингл линк подойдет для устройств, которые имеют разрешение 1920 на 1080. С ним возможности пользователи становятся намного меньше.
DVI-A выход
Данный выход предполагает только возможность аналоговой передачи. Дополнительная буква дает возможность пользователю догадаться, что «А» — означает аналоговый. Разъем представляет собой вилку в кабеле или переходнике, которая позволяет произвести подключение видеоустройств (аналоговых) к выходу типа DVI-I.
DVI-I выход
Этот разъем бывает двух типов: Single link и Dual link. Первый вариант очень востребован и распространен. Дополнительная буква I сообщает пользователю о том, что он является интегрированным. Выход довольно часто используют для цифровых дисплеев и видеокарт. Особенности данного выхода заключаются в том, что в нем объединены сразу два канала передачи. В устройстве совмещен цифровой и аналоговый каналы. Они не зависят друг от друга, поэтому одновременно не работают. В задачу прибора входит решить самостоятельно, благодаря чему он будет функционировать. Разъем Dual link с буквой I передает аналоговый сигнал. У него есть целых два цифровых канала. Это позволяет пользователю добиться намного лучшего качества изображения и расширить свои возможности.
DVI-D выход
Здесь буква «D» сообщает об английском слове Digital, которое можно перевести – цифровой. В этом варианте нет аналогового канала. При этом разъеме происходит только цифровая передача. Как и в предыдущих выходах здесь идет разделение на одиночный и двойной. Single link немного ограничит пользователя. Разрешение не сможет превышать более 1920 на 1200 (при частоте 60 Гц). В этом варианте только один цифровой канал. Пользователь не сможет подключить аналоговый монитор, а также радоваться технологии под названием nVidia 3D Vision. Зато Dual link поможет смотреть на мониторе 3Д, увеличивая возможности пользователя. Здесь два цифровых канала.
DVI-I и DVI-D в чем же принципиальная разница?
DVI-I поддерживает и цифровую и аналоговую передачу данных, а DVI-D только цифровую.
Совместимость DVI разъемов
DVI-A будет иметь совместимость только с DVI-A. Для передачи аналогового сигнала. Что касается DVI-D, то обеспечивает передачу только цифрового видео контента. Его совместимость возможна только с DVI-D. Далее следует упомянуть универсальное решение, которое пойдет для самых разных устройств. Это идет речь о DVI-I. В некоторых случаях можно использовать переходники. Но это возможно только тогда, когда это предусмотрено производителем того или иного прибора.
Переходник помогает решить проблему, но может повлиять на качество изображения. Видов этих устройств довольно много. Встречаются следующие: DVI – HDMI, VGA – DVI и другие востребованные устройства. Кабели DVI-D и DVI-I могут работать в двойном режиме (дуал линк). В этом случае пропускная способность удваивается. Для этого применяется дополнительные контакты. Такое решение дает возможность передать гораздо больше информации, что благоприятно отражается на частоте и изображении монитора, которые становятся выше. Если необходимость воспользоваться технологией nVidia 3D Vision, то дуал линк просто необходим в обязательном порядке. Также, стоит знать, что крупные ЖК-мониторы, имеющие большое разрешение, совместимы с разъемом DVI-D Dual-Link.
Распиновка DVI выходов
Сравнение DVI разъема с HDMI и Display Port
Первенство среди разъемов сейчас находится у DP — у display port. Он сменил довольно быстро предыдущие разработки. Он отличается прекрасной пропускной способностью, а также пользователь получает намного больше новых возможностей. Прибор позволяет не терять в качестве, а также выделяется небольшими размерами. Он уже начал понемногу вытеснять dvi и hdmi. Однако еще далеко не все мониторы имеют именно те разъемы, которые бы подошли к этой новинке.
Пока произойдут изменения в системе их производства, придется ждать довольно долго. Большинство производителей не спешат использовать для своей техники это устройство. Поэтому даже во многих современных и популярных моделях еще не встретить DP. Поэтому у dvi и hdmi еще не все потеряно. Последний вариант отлично справляется с передачей цифрового видео вместе со звуком. Прибор можно встретить в популярных и новых моделях техники. Этот интерфейс поможет получить высокое разрешение. Каждый год появляются улучшенные версии, которые имеют не только отличную пропускную способность, но и дают пользователю намного больше возможностей. Звук и видео не ухудшаются в качестве даже при длине кабеля в 10 метров. Разъем dvi также остается известным и востребованным. Его можно встретить на многих устройствах, так как производители предпочитают отдавать ему свое предпочтение благодаря его универсальности.
Диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ, DWI)
Диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ, DWI) – метод визуализации Броуновского «беспорядочного» движения молекул воды в тканях [1].
Отношение гистологического строения ткани и скорости диффузии достаточно сложны, но сводятся к тому, что плотность расположения клеток и уменьшение объема внеклеточного пространства ведут к уменьшению диффузии. Диффузионно-взвешенные изображения особенно полезны в диагностике опухолей и ишемии головного мозга.
Терминология
Существует небольшая путаница в том, как врачи и радиологи понимают ограничение диффузии, причем и те, и другие иногда на самом деле не понимают, о чем они говорят.
Первая проблема заключается в том, что термин «диффузионно-взвешенное изображение» используется для обозначения ряда различных понятий:
Для более аккуратной и точной формулировки «ограничения диффузии», врач должен помнить, что мы имеем дело с фактическими значениями ИКД (в условиях полноценного программно-аппаратного обеспечения рабочей станции врача). Также желательно использовать такие формулировки как: «область демонстрирует патологически низкое значения ИКД (патологическое ограничение диффузии)» или «высокий МР сигнал на изотропных изображениях (ДВИ) подтверждается патологическим ограниченнием диффузии на ИКД картах/изображениях».
Физика
В отличие от свободной диффузии молекул воды в лабораторных условиях, диффузия молекул воды в вокселе ткани мозга, во-первых, ограниченна клеточными мембранами, а кроме того, представляет собой комбинацию диффузий воды в следующих пространствах:
Вклад пространства будет зависеть от ткани и патологического процесса. Например, при остром инсульте головного мозга уменьшение значений ИКД является результатом комбинации:
Схожие механизмы приводят к низким значениям ИКД в опухолях с высокой клеточностью (например, в лимфоме/PNET или глиоме высокой степени злокачественности).
Клиническое применение
Главная роль ДВИ в следующих клинических ситуациях 4:
МРТ последовательность
На изображени справа показана спин-эхо последовательность с диффузионным градиентом. Градиентная катушка для получения диффузии может быть совмещена с градиентом или градиентами, используемыми для пространственного кодирования. Степень диффузионной взвешености зависит от площади диффузионного градиента, интервала между градиентами, эффекта пространственной локализации градиентов и размера вокселя.
Объясняем связи: что такое разъём DVI-D и его виды
Конечно, было бы намного проще, если бы люди могли записывать и воспроизводить видео и аудио просто по беспроводной связи с разных устройств на экраны телевизоров. Однако, хотя в этой области был достигнут некоторый прогресс и это вполне жизнеспособное решение, на данный момент мы застряли в потоковой передаче, и для просмотра медиа нам всё-таки нужны провода.
В этой статье мы дадим подробное описание одного цифрового разъёма DVI-D, который сегодня является наиболее распространённым интерфейсом для подключения широкоэкранных ЖК-мониторов.
История появления разъёма DVI
Десять лет назад было гораздо проще понять, как подключить телевизор к другому устройству, тем более что у большинства людей дома был только один видеомагнитофон. Наши экраны были меньше, качество было хуже, но мир был проще.
С появлением цифровых технологий телевизионное вещание перешло на новый цифровой формат. Теперь телевидение стало намного лучше по качеству и чёткости, однако потребителям, принимающим сигналы местного телевидения через аналоговые антенны, приходится использовать конвертёры для приёма программ на своих телевизорах.
Цифровой телесигнал является одним из двух способов передачи данных и изображений посредством телевизионного вещания и сегодня все теле- и радиостанции передают информацию в обоих видах: цифровом и аналоговом.
В принципе, два типа телевизионных сигнала делают одно и то же, но функционируют они по-разному. Аналоговый сигнал выглядит как волна, идущая вверх и вниз аналогично оригинальному источнику передачи. Изменения в аспектах сигнала вызывают изменения в волне, что приводит к процессу декодирования информации.
Цифровой телевизионный сигнал работает, как компьютерная передача: пакет двоичных данных отправляется на декодеры, которые на другом конце считывают полученные данные и воссоздают изображение на основе принятой информации.
Эта разница приводит к нескольким очень важным различиям. Аналоговый сигнал – это фактическое изображение, передаваемое вещателем, в то время как сигнал цифрового телевидения является его двоичной копией. Это означает, что помехи в аналоговой передаче приводят к появлению ореолов или статических искажений, но изображение видно даже тогда, когда его сигнал неудовлетворительный.
Цифровая передача получится, только если принято подавляющее большинство информации для отображения. Если декодер не имеет полного набора двоичного кода, он просто не сможет ничего отобразить, экран телевизора будет однотонно-синим.
Относительный размер двух сигналов имеет наибольшее значение. Если бы можно было просматривать два типа трансляции, тогда один был представлен в виде волны с высокими пиками и спадами, а другой – в виде узкой полосы двоичного кода. Аналоговый сигнал очень большой по сравнению с цифровой передачей.
А так как сигнал в цифровом формате занимает намного меньше места, он способен не только транслировать телевидение высокой чёткости (HD), но и использовать свою полосу пропускания для дополнительной информации о программе (название канала, состав, субтитры и даже несколько версий одной и той же программы).
Ясно, что аналоговые интерфейсы непригодны для работы с цифровым сигналом и для них потребуется свой цифровой разъём. Проблема несовместимости была решена созданием инновационного интерфейса DVI, который сейчас можно уверенно называть общепринятым.
Аббревиатура DVI означает цифровой визуальный интерфейс (Digital Visual Interface). Его представила рабочая группа по цифровым дисплеям в 1999 году, деятельность которой была инициирована американской многонациональной корпорацией Intel Corporation. В группе работали представители таких технологических гигантов, как Hewlett-Packard, IBM, Compaq, NEC, Fujitsu, Silicon Image.
Целью их разработки было создание базового компьютерного интерфейса, который могли бы применять во всех видеокартах, мониторах и прочих средствах вывода изображения. Помимо этого, особенностью кабеля DVI является максимизация качества плоских ЖК-экранов.
Также корпорацией Intel был разработан уникальный протокол защиты широкополосного медиаконтента – HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection), в котором реализована опция предотвращения незаконного копирования высококачественного видеосигнала. Эта технология использована в интерфейсах стандарта DVI.
Некоторые DVD-плееры, телевизоры высокой чёткости и видеопроекторы, имеющие разъёмы DVI, передают зашифрованный сигнал для защиты от копирования с использованием протокола защиты широкополосного цифрового контента (HDCP). Компьютеры могут быть подключены к телевизорам HDTV через DVI, но видеокарта должна поддерживать HDCP для воспроизведения контента, защищённого цифровым управлением правами (DRM).
Традиционные AV-кабели, типа VGA и Composite, передают только аналоговые видеосигналы, они до сих пор используются, но на всех современных ЖК-телевизорах и компьютерных мониторах всё чаще можно увидеть цифровые разъёмы DVI или HDMI. Существуют специальные переходники DVI-VGA для более удобной совместимости оборудования.
Самые первые кабели для передачи изображения с интерфейсом VGA имели разъём D-Sub 15 и всем запомнились своим ярким синим цветом, который устанавливали в гнездо на 15 контактов. Но сегодня эра таких подключений закончилась, и их сменили более современные цифровые порты.
HDMI – это очень распространённый интерфейс для телевизоров и большинства компьютерных мониторов. Он прост в использовании, стоит недорого, и самое удобное, что в нём уже заложена аудиопередача. Разъём HDMI выглядит так:
Однако стандарт HDMI имеет свои ограничения. Например, если в вашем телеприёмнике имеется соединение HDMI, то, скорее всего, его версия 1.4. Такой порт может передавать максимальное разрешение 3 820 x 2 160 пикселей, с 30 кадрами в секунду. Этого вполне достаточно для качественной картинки, но если ваш дисплей 4K, то он может работать на более высоких параметрах, и ему больше подойдёт HDMI 2.0 со скоростью 60 кадров в секунду.
Видеосигнал, поступающий через DVI-порт, в основном такой же, как HDMI. Максимальный потенциал разрешения зависит от оборудования. Выход DVI имеет такой внешний вид:
Кабели DVI передают информацию, используя цифровой формат, который называется TMDS (дифференциальная сигнализация с минимизацией переходов). Некоторые кабели имеют одноканальную структуру (Single Link), а есть двухканальные провода (Dual Link).
В одноканальных кабелях используется один передатчик TMDS 165 МГц, а в двухканальных – 2 трансмиттера. Dual Link DVI эффективно удваивают мощность передачи и реализует повышенную скорость и качество сигнала:
Кроме этого, официальная спецификация DVI требует, чтобы всё оборудование этого стандарта поддерживало сигнал на расстоянии не более 5 метров. Имейте в виду, что при использовании кабелей DVI-I большой длины на экране может не отображаться цифровое изображение. Когда работа DVI нестабильна, вы можете увидеть артефакты и «сверкающие» пиксели на вашем дисплее, дальнейшая деградация имеет тенденцию мерцать или дрожать, а окончательным признаком потери сигнала является пустой экран.
Существует распространённое заблуждение относительно цифровых видеокабелей, утверждающее, что если оборудование исправно, то сигнал будет всегда идеальным. Однако, как и в случае с аналоговым соединением, структура и длина кабеля могут повлиять на качество изображения.
Типы DVI-разъёмов
Хотя все кабели DVI внешне практически одинаковые, между ними есть различия, и именно это классифицирует их по категориям. Существует три типа кабелей DVI:
DVI-D – настоящее цифровое видео. Его используют для прямого цифрового соединения между источником видео и ЖК-дисплеем. Это обеспечивает более быстрое и высокое качество изображения по сравнению с аналоговой передачей. Все видеокарты изначально генерируют цифровой видеосигнал, который на выходе VGA преобразуется в аналоговый, ведь именно его принимает компьютерный монитор. Поэтому если вы проведёте соединение компьютера с телевизором посредством DVI-D кабеля, то сможете смотреть картинку без потери качества.
DVI-A – аналог высокого разрешения. Этот кабель используется для передачи сигнала DVI на аналоговый дисплей, такой как ЭЛТ-монитор или старая модель ЖК-дисплея. Чаще всего DVI-A используется для подключения к устройству VGA, поскольку DVI-A и VGA передают один и тот же сигнал. При таком подключении происходит некоторая потеря качества.
DVI-I – лучшее решение для всех. Кабели этого стандарта представляют собой встроенные устройства, которые способны передавать и цифровой, и аналоговый сигнал. Это делает его универсальным решением для разных ситуаций.
Как и любой другой формат, цифровые и аналоговые устройства DVI не являются взаимозаменяемыми. Это означает, что кабель DVI-D не будет работать ни в аналоговой системе, ни в цифровой версии DVI-A. Для подключения аналогового источника к цифровому дисплею вам потребуется электронный преобразователь VGA в DVI-D. Чтобы подключить цифровой выход к аналоговому монитору, вам понадобится конвертёр DVI-D в VGA.
Примечание. Многие производители используют порты DVI со всеми доступными отверстиями для контактов. Это не значит, что перед вами порт DVI-I. Это всего лишь предупредительная мера для предотвращения разрыва штифтов, если вставлен неправильный тип кабеля. Проверьте формат DVI порта на этикетке, в руководстве или на сайте производителя.
Основные функции DVI-D
DVI-кабели имеют две важные особенности:
Дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней (TMDS) реализована в DVI посредством UTP-кабеля. Такой продукт имеет следующие технические характеристики:
Интерфейс DVI-D представляет собой одиночный разъём с 19 контактами и двухканальный разъём с 25 контактами. Разъём DVI-D может передавать только цифровые видеосигналы, и его совместимость возможна только с DVI-D-устройствами.
Разъёмы, имеющие двойную связь, абсолютно обратны и совместимы с одноканальной функциональностью, если только режим дисплея не используется для тактовой частоты пикселя более 165 МГц. Следовательно, в большинстве случаев двойное соединение всегда предпочтительнее моносоединения.