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Michael Pietsch

• Meßmethodik für Anzeigezeiten Unsere Ergebnisse zeigen, daß die auf dem Auslesen von Bildschirmpixeln basierende Methode 3 sehr stabil läuft und leicht zu interpretierende Resultate liefert. In dieser Hinsicht ist sie allen anderen Methoden überlegen. Der Zusatzaufwand der Softwareentwicklung machte sich bezahlt. Die auf Leistungsindikatoren (perfmon) basierende Methode 1 wird für Vortests empfohlen. Sie ist leicht zu implementieren, allerdings sind die Ergebnisse schwerer auszuwerten. Zusätzlich kann jedoch die Analyse von Leistungsindikatoren interessante Einblicke in die inneren Abläufe des BVS liefern. Phototransistoren (Methode 2) können angewendet werden, um jeden Einfluß auf das gemessene System auszuschließen. Ergebnisse der Messungen Unsere Ergebnisse zeigen, daß bei der Einführung eines Bildverteilungssystems der pro Zeiteinheit auf den Server übertragenen Datenmenge besondere Beachtung geschenkt werden muß. Folgende Aussagen gehen von einer maximalen Anzeigezeit von 5 Sekunden aus, die für klinische Anwendungen als ausreichend erachtet wird. 1. Hochleistungsfähige Hardware ist auf dem Klient-PC nicht nötig. 2. Rechner, die älter als ein Pentium II mit 350 MHz sind, sollten nur für gelegentliches Nachschlagen verwendet werden. In diesem Fall sollte verlustbehaftete Sekundärkompression verwendet werden, die Auflösung sollte 1280 x 1024 Pixel nicht überschreiten. 3. Auf schnelleren PCs sollte verlustbehaftete Sekundärkompression nur dann verwendet werden, wenn die verfügbare Netzwerkbandbreite unterhalb von 10 Mbit/s liegt. Generell sind 128 MB Arbeitsspeicher oder mehr zu bevorzugen und eine Bildschirmauflösung über 1280 x 1024 kann verwendet werden. 4. Windows 2000 ist auf modernen Rechnern (>PII/350MHz) Windows NT überlegen, auf älteren Rechnern ist Windows NT schneller. Daraus ist abzuleiten, daß zum Erzielen optimaler Ergebnisse auf moderneren Rechnern moderne Betriebssysteme eingesetzt werden sollten. 5. Die Hochladekapazität wird von simultanem Herunterladen geringfügig beeinflußt, hängt aber maßgeblich vom hochgeladenen Bildtyp und der Serverkonfiguration ab. Mit unserem Standardserver kann eine Hochladekapazität von 4 GB/h (96GB/t) erreicht werden. Dies scheint sogar für große Institutionen ausreichend. 6. Das gleichzeitige Hochladen von Bildern bremst die Anzeigezeiten deutlich. Während des Hochladens können nur vier bis sechs Klienten mit Anzeigezeiten von fünf Sekunden versorgt werden. Mit leistungsfähigerer Hardware scheint die Versorgung einer größeren Zahl von Klienten möglich. 7. Da Hochladekapazität und Anzeigezeit von einer stärkeren leistungsfähigeren Serverhardware deutlich profitieren, scheint ein Server mit zwei aktuellen Prozessoren und mindestens 1 GB RAM empfehlenswert. 8. Verlustbehaftete Primärkompression bringt gewisse Vorteile für Hochladekapazität und Anzeigezeit, wird aber nicht empfohlen, um die volle Bildqualität nicht zu verfälschen. Die Entscheidung für oder gegen verlustbehaftete Primärkompression ist jedoch von organisatorischen und rechtlichen Fragen überlagert. 9. Der Prozeß des Hochladens kann mehrere Stunden in Anspruch nehmen, was letztendlich klinisch inakzeptabel wird. Dies kann durch verbesserte Hardware oder eine veränderten BVS-Architektur oder mehrere intelligent zusammenarbeitende Server angegangen werden. 10. Webbasierte Bildverteilungssysteme sollten dezidierte Server für Empfang, Umwandlung und Verteilung der Bilder verwenden, um Hochverfügbarkeit, Performanz und spätere Erweiterbarkeit zu gewährleisten. Auf Empfangsserver kann verzichtet werden, wenn das BVS voll in das PACS integriert wird.
• Methods to measure display time Our results show that method 3 based on reading the color of pixels was very stable and produced easily interpretable results. In that respect it is superior to all other methods. The initial work to write the self made software proved worth it. Both other methods remain a possibility to perform measurements. Method 1 which is based on performance counters (perfmon) can be recommended for pretests. It is simple yet stable, but interpretation of results can be difficult. The analysis of performance counters, however, may provide additional interesting insights into the internal workings of an application. Phototransistors (method 2) can be employed to eliminate any influence on the system to be evaluated. Results of measurements Our results show that the amount of data transferred to the web server requires special attention. The following statements assume a maximum time to display (TTD) of 5 seconds, which is deemed clinically feasible. 1. High-end hardware is not required. 2. The usage of PCs older than Pentium II (350 MHz) can only be recommended for occasional image review purposes. Lossy compression should then be activated, the screen resolution should not exceed 1280 x 1024 pixels. 3. For PCs better than the above, lossy compression should only be used when the available network bandwidth is less than 10 Mbit/s. In general a RAM of 128 MB or more is preferable and screen resolutions above 1280 x 1024 pixels may be used when required. 4. Windows 2000 produced better results on more recent PCs (>PII/350MHz) than Windows NT, the opposite is true for older PCs. To archive optimal performance, recent operating systems should be employed on recent hardware. 5. The Upload Capacity (UC) was slightly influenced by a simultaneous download, but varied significantly for different image types. The server size also had a strong impact. An effective UC of 4.0 GB/h or 96 GB/d can be achieved, which appears appropriate even for large institutions. 6. On the other hand, a simultaneous upload significantly prolonged the TTD and only with up to 4-6 concurrent clients TTDs below 5 seconds could be achieved. The larger server performed superior and therefore a higher amount of concurrent clients seems possible with more recent server hardware. 7. Since both the UC as the TTD substantially benefited from the larger hardware, a standard server with at least two state-of-the-art processors and 1 GB of RAM appears recommendable. 8. Lossy primary compression demonstrated some benefit for the UC and the TTD but is not necessarily recommended in order to maintain the original character of the images. 9. The upload process may take hours and hence delay the availability of images for display to a clinically unacceptable point. This delay can potentially be reduced by improvements of the server hardware but would preferably be addressed by a modified IWS architecture or multiple interconnected IWS servers. 10. Web based Image Distribution Systems should employ dedicated servers for reception, transformation and distribution of images to ensure high availability, performance and future upgrades. A server dedicated to reception can be omitted, if the IWS is integrated into the PACS.