高清手術(shù)直播技術(shù)方案10間

1、高清手術(shù)直播系統(tǒng)（AVA REN-III） 目錄第一章需求分析2第二章設(shè)計(jì)方案4§2.1設(shè)計(jì)原則4§2.2系統(tǒng)選型5錄播系統(tǒng)5高清攝像機(jī)5§2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖6§2.4系統(tǒng)功能7手術(shù)直播功能7同步錄制8播放軟件8§2.5典型應(yīng)用9手術(shù)過程錄制與直播9遠(yuǎn)程醫(yī)療（協(xié)助醫(yī)療）9醫(yī)療記錄10醫(yī)療教學(xué)與培訓(xùn)10第三章錄播主機(jī)介紹11§3.11、 錄播主機(jī)（放于中心機(jī)房）11§3.22、高清視音頻服務(wù)器（SEN1HD）技術(shù)指標(biāo)12第一章 需求分析遠(yuǎn)程醫(yī)療（Telemedicine）是網(wǎng)絡(luò)科技與醫(yī)療技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它通常包括：遠(yuǎn)程診斷、

2、專家會(huì)診、信息服務(wù)、在線檢查和遠(yuǎn)程交流等幾個(gè)主要部分，它以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)資料 (包括數(shù)據(jù)、文本、圖片和聲像資料) 和遠(yuǎn)程視頻、音頻信息的傳輸、存儲(chǔ)、查詢、比較、顯示及共享。1、遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展現(xiàn)狀遠(yuǎn)程醫(yī)療在歐美等發(fā)達(dá)國家早已是家喻戶曉的醫(yī)療手段。目前美國的絕大多數(shù)州已經(jīng)實(shí)施了遠(yuǎn)程醫(yī)療工程。它們的系統(tǒng)總體框架主要是以跨全美的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過高質(zhì)量的攝像機(jī)和處理能力較高的計(jì)算機(jī)、工作站等設(shè)施把大 型醫(yī)療中心和小型醫(yī)院、診療點(diǎn)及病人家庭聯(lián)系起來，形成一些各具不同規(guī)模的遠(yuǎn)程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)。在歐洲，如德國、挪威等一些國家，對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療都進(jìn)行了相當(dāng)程度的研究，針對(duì)一些特殊病例在不同地區(qū)開

3、通了相應(yīng)的遠(yuǎn)程診斷項(xiàng)目，并在大學(xué)、醫(yī)院建立了一些實(shí)驗(yàn)性的網(wǎng)絡(luò)。 我國在這方面的研究工作起步較晚，很多的工作僅僅是在建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上開展一些應(yīng)用項(xiàng)目，如提供醫(yī)學(xué)信息的查詢、訪問和門診預(yù)約等，這主要是因?yàn)槭艿絿鴥?nèi)醫(yī)療體制的限制，以及全面技術(shù)狀況和基礎(chǔ)設(shè)施水平（主要是網(wǎng)絡(luò)傳輸速率）的欠缺，因此目前我國的遠(yuǎn)程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)在有些方面尚不十分成熟，還有待逐步進(jìn)行改造、完善與提高。 但隨著我國寬帶網(wǎng)絡(luò)的全面發(fā)展和迅速普及，各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的寬帶接入也正被提到議事日程中來了，這就為各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的信息交流，尤其是高質(zhì)量的視音頻傳輸提供了必要的條件?？梢灶A(yù)見，未來一兩年內(nèi)，我國的遠(yuǎn)程醫(yī)療工程一定會(huì)得

4、到迅速實(shí)施和快速發(fā)展。2、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的組成和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成。網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可以是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)，電話網(wǎng)絡(luò)和以光纖通信為基礎(chǔ)的寬帶網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)包括：遠(yuǎn)程診斷、專家會(huì)診、信息服務(wù)、在線檢查、遠(yuǎn)程交流以及系統(tǒng)管理等幾個(gè)子系統(tǒng)。其中系統(tǒng)管理子系統(tǒng)是遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)的核心，由它負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)其它的子系統(tǒng)的流程、運(yùn)作、建庫等進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)與安排，一般采用Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)。遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)的其它子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法很多，在寬帶網(wǎng)絡(luò)的到迅速發(fā)展的今天，采用高質(zhì)量的視音頻傳輸方式實(shí)現(xiàn)其中的部分功能是非常自然的事，這將使得遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程交流變得非常直接和方便。3、醫(yī)

5、療設(shè)備使用1）、基于電腦處理的醫(yī)療數(shù)據(jù)：由于當(dāng)前的大多醫(yī)療設(shè)備，如X光機(jī)、CT機(jī)均擁有網(wǎng)絡(luò)接口并支持，由計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)即可采集醫(yī)療設(shè)備中的影像，并采用VGA編碼器采集計(jì)算機(jī)中的CR或DR片、CT片、演示文件（PPT、WORD、EXCEL）；2）、基于視頻處理的醫(yī)療數(shù)據(jù)采集圖像、監(jiān)護(hù)儀、DVD中播放的醫(yī)學(xué)類影片、培訓(xùn)室現(xiàn)場等等；3）、現(xiàn)場采集的視音頻數(shù)據(jù)：通過高清晰的攝像機(jī)采集手術(shù)過程圖像實(shí)例、醫(yī)生的講解內(nèi)容；4）、遠(yuǎn)程手術(shù)中使用的視音頻通訊設(shè)備，用于手術(shù)醫(yī)療人員與遠(yuǎn)程協(xié)助醫(yī)療專家的交流使用，達(dá)到遠(yuǎn)程醫(yī)療的目的。4、建設(shè)需求建立1套手術(shù)直播/遠(yuǎn)程醫(yī)療/觀摩室/管理中心；管理中心管理所有手術(shù)的直播

6、/錄制視音頻的交互監(jiān)視等等功能。第二章 設(shè)計(jì)方案§2.1 設(shè)計(jì)原則我公司在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)遵循高可靠、開放、實(shí)用、先進(jìn)、安全和可擴(kuò)展設(shè)計(jì)理念。1. 系統(tǒng)的高可靠性：高可靠性是本系統(tǒng)的首要原則，設(shè)備的選型首先能滿足長時(shí)間連續(xù)（24小時(shí)不間斷）運(yùn)行的要求；2. 系統(tǒng)的先進(jìn)性：相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)具備當(dāng)今的先進(jìn)技術(shù)水平；在整個(gè)系統(tǒng)的生命周期內(nèi)，能夠不斷完善、擴(kuò)充、更新，使功能愈來愈豐富，性能愈來愈完善，使用愈來愈方便，而不至于過早地被淘汰；3. 系統(tǒng)的開放性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須符合國際開放系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，是真正的開放式系統(tǒng)；系統(tǒng)使用的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)均要符合開放式標(biāo)準(zhǔn)；硬件平臺(tái)的開放性，主要包括設(shè)備的互連性和

7、可互換性；軟件平臺(tái)的開放性，包括操作系統(tǒng)、圖形用戶界面、通訊協(xié)議等符合國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；開放性要求的目的在于，應(yīng)用軟件的可移植性，硬件平臺(tái)的可互換性。4. 系統(tǒng)的實(shí)用性：適合項(xiàng)目單位現(xiàn)場實(shí)際情況，能夠滿足強(qiáng)化管理手段，提高管理水平，同時(shí)為教師教務(wù)管理工作提供強(qiáng)有力的支持；設(shè)備不盲目追求高檔，而是在高可靠、先進(jìn)的前提下實(shí)用，要能夠切實(shí)地解決實(shí)際問題。5. 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性：整體系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性和可擴(kuò)充性；當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大，還可以通過增加適當(dāng)模塊或相應(yīng)設(shè)備，就能夠適應(yīng)要求，達(dá)到良好效果不會(huì)造成浪費(fèi)。6. 系統(tǒng)的兼容性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮了系統(tǒng)的兼容性，能與原有系統(tǒng)組成完整的系統(tǒng)。§2.2 系

8、統(tǒng)選型2.2.1 錄播系統(tǒng)AVA推出全新的REN-III高清錄播系統(tǒng)，該產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)精簡，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理集合在一起，能夠?qū)崟r(shí)同步直播、錄制等功能。數(shù)據(jù)采集可同時(shí)進(jìn)行高清2路視頻，1路高清VGA信號(hào)，不但豐富了數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容，而且給導(dǎo)播人員的現(xiàn)場視頻控制帶來了極大方便。數(shù)據(jù)采集的每一路信號(hào)都使用獨(dú)立的硬件芯片進(jìn)行采集處理，保證了強(qiáng)大的處理能力，提高視頻和VGA的采集質(zhì)量。使用了嵌入式的操作系統(tǒng)，穩(wěn)定可靠，性能更高。獨(dú)一無二的導(dǎo)播技術(shù)使管理人員在辦公室就可以輕松完成現(xiàn)場視頻控制工作，無需人員親臨現(xiàn)場進(jìn)行錄制工作。觀看端只需要使用PC、通過IP網(wǎng)絡(luò)連接到錄播主機(jī)，就能夠觀看直播。REN-III高

9、清錄播系統(tǒng)2.2.2 高清攝像機(jī)采用百萬像素的逐行掃描圖像傳感器，支持YPbPr高清模擬輸出，清晰度可以達(dá)到720TVL的廣播級(jí)圖像畫質(zhì)。支持30幀/秒實(shí)時(shí)720P。§2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖AVA的這款REN-III高清錄播系統(tǒng)放置在管理中心或者網(wǎng)絡(luò)機(jī)房；前端視音頻設(shè)備安裝在手術(shù)室中，包括了VGA接口/YPbPr分量接口的高清服務(wù)器，這些設(shè)備與醫(yī)療儀器相連接，采集醫(yī)療數(shù)據(jù)；前端采集信號(hào)后通過IP網(wǎng)絡(luò)傳至REN-III高清錄播系統(tǒng)進(jìn)行錄制、直播、監(jiān)視等等。AVA高清視頻醫(yī)療系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，一個(gè)系統(tǒng)能夠連接16個(gè)手術(shù)室。§2.4 系統(tǒng)功能AVA高清視頻醫(yī)療系統(tǒng)在記錄高清視頻的同時(shí)

10、能夠進(jìn)行高清的直播。高清輸入支持2路720P的視頻、1024X768的VGA信號(hào)，一路混合音頻。高清記錄能夠同時(shí)記錄這三路高清的信號(hào)，生成一個(gè)獨(dú)立的文件，支持后期導(dǎo)出其中的某一路視音頻信號(hào)或多路的視音頻信號(hào)。高清的直播，直播延時(shí)小于1秒，使用標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)布，觀看者使用PC即可觀看。2.4.1 手術(shù)直播功能一、多流技術(shù)(術(shù)野視頻/視野視頻)視頻、VGA同步傳輸，每一路視頻、VGA信息都傳輸時(shí)各自獨(dú)立，互不干擾。觀看端有多種顯示模式可選：能夠保持三路信號(hào)同在一個(gè)屏幕中顯示；浮動(dòng)窗口疊加顯示（畫中畫模式）；或單獨(dú)將一路視頻或VGA全屏顯示。多流技術(shù)的使用主要表現(xiàn)在，多路視頻的獨(dú)立處理，視頻與

11、視頻之間沒有畫面覆蓋的情況，可以最大化地完整記錄各路視頻信息。每一路視頻都是獨(dú)立的，在后期處理中可以方便的把其中某一路視頻導(dǎo)出，可用于源素材資料。(觀看端畫面效果)如上圖：右面是視野視頻；左上面是術(shù)野視頻；左下面是監(jiān)護(hù)等視頻；能夠同一屏幕顯示三路圖像；也能夠把每一路圖像以全屏的方式清晰顯示。錄播系統(tǒng)主機(jī)內(nèi)置直播服務(wù)器功能，遠(yuǎn)程用戶通過IE方式登錄錄播系統(tǒng)主機(jī)，即可觀看到直播節(jié)目。遠(yuǎn)程用戶收看直播節(jié)目，軟件許可無數(shù)量限制。l 單播功能系統(tǒng)支持單播功能，適用于普通應(yīng)用。l 組播功能支持組播模式，可以把直播發(fā)給更多的用戶。組播功能可以大大擴(kuò)展直播的數(shù)量；組播只占用一路帶寬，對(duì)有大量收看端的場合特別適

12、用。 遠(yuǎn)程醫(yī)療方案設(shè)計(jì)中配置的高清視頻醫(yī)療系統(tǒng)能夠滿足用戶對(duì)于手術(shù)過程的實(shí)時(shí)直播功能：通過遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，用戶手術(shù)過程、培訓(xùn)、調(diào)度等活動(dòng)的實(shí)況可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控手術(shù)室內(nèi)部情況。具體實(shí)現(xiàn)方式(術(shù)野視頻/視野視頻的連接)：通過AVA高清視頻醫(yī)療系統(tǒng)前置視音頻服務(wù)器，能夠每一個(gè)手術(shù)室支持2路高清視頻、1路VGA的輸入、多路音頻和通訊控制線路，分別連接：1）、如X光機(jī)、CT機(jī)均擁有網(wǎng)絡(luò)接口并支持，由計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)即可采集醫(yī)療設(shè)備中的影像，并采用VGA編碼器采集計(jì)算機(jī)中的CR或DR片、CT片、演示文件（PPT、WORD、EXCEL）；2）、基于視頻處理的醫(yī)療數(shù)據(jù)采集圖像、監(jiān)護(hù)儀、DVD中播放的醫(yī)學(xué)類影片、培

13、訓(xùn)室現(xiàn)場等等；3）、現(xiàn)場采集的視音頻數(shù)據(jù)：通過高清晰的攝像機(jī)采集手術(shù)過程圖像實(shí)例、醫(yī)生的講解內(nèi)容；4）、遠(yuǎn)程手術(shù)中使用的視音頻通訊設(shè)備，用于手術(shù)醫(yī)療人員與遠(yuǎn)程協(xié)助醫(yī)療專家的交流使用，達(dá)到遠(yuǎn)程醫(yī)療的目的。錄播主機(jī)從手術(shù)室內(nèi)采集到的視音頻信號(hào)（如上面列舉），進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和壓縮，即可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)直播/同步錄制，其它各個(gè)系統(tǒng)客戶端通過網(wǎng)絡(luò)，使用播放器就能觀摩?？蛻舳顺绦?qū)⒎?wù)器傳送來的視音頻和數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解壓縮和解碼并在本地計(jì)算機(jī)上顯示出來。2.4.2 同步錄制錄播設(shè)備能實(shí)現(xiàn)多流模式的錄制，錄制內(nèi)容直接記錄在本地存儲(chǔ)器中，內(nèi)置500GB的存儲(chǔ)空間；此外，還支持錄制完成后自動(dòng)上傳至指定的FTP服務(wù)器中。錄制

14、內(nèi)容與直播的內(nèi)容保持一致，錄制之后的文件為多流，文件格式為ASF。直播/錄制保持視音頻同步。錄制碼流可調(diào)，范圍64kbps8Mbps，既可適應(yīng)Internet的傳輸、也能夠適合教材、培訓(xùn)的高清晰錄制。2.4.3 播放軟件1、使用AVA PLAYER專用播放器播放器界面使用AVAPLAYER播放器有兩部分的優(yōu)點(diǎn)：AVA PLAYER播放器對(duì)播放文件的畫質(zhì)做了大量優(yōu)化工作，更好的還原真實(shí)畫質(zhì)。AVA PLAYER在直播中的延時(shí)更短，比其他常見的播放器緩沖時(shí)間大大縮短。§2.5 典型應(yīng)用2.5.1 手術(shù)過程錄制與直播錄播系統(tǒng)可配合醫(yī)療儀器、攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療中視音頻和數(shù)據(jù) （計(jì)

15、算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)及醫(yī)療儀器采集的相關(guān)病人生理特征數(shù)據(jù)）內(nèi)容的同步錄制、直播。錄播系統(tǒng)最多支持兩路視音頻和一路計(jì)算機(jī)屏幕內(nèi)容同步錄制，可將手術(shù)中的視頻信息、醫(yī)療儀器采集的生理特征數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程手術(shù)圖像和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行同步錄制，可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療過程的全面錄制，輕松實(shí)現(xiàn)手術(shù)過程的完整直播并且能夠同步的錄制，在日常的醫(yī)療教學(xué)中得到充分的利用。2.5.2 遠(yuǎn)程醫(yī)療（協(xié)助醫(yī)療）遠(yuǎn)程診斷、專家會(huì)診、信息 服務(wù)、在線檢查和遠(yuǎn)程交流等幾個(gè)主要部分，它以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)資料 (包括數(shù)據(jù)、文本、 圖片和聲像資料) 和遠(yuǎn)程視頻、音頻信息的傳輸、存儲(chǔ)、查詢、比較、顯示及共享。手術(shù)室能夠通過視音頻交互系統(tǒng)連接多個(gè)

16、分會(huì)場或者多個(gè)遠(yuǎn)程專家組進(jìn)行視音頻交互、手術(shù)互動(dòng)/協(xié)助等；能夠順利的展開手術(shù)直播/遠(yuǎn)程手術(shù)/醫(yī)療協(xié)助活動(dòng)。每一個(gè)醫(yī)療現(xiàn)場都能夠把遠(yuǎn)端醫(yī)療協(xié)助人員加入到現(xiàn)場的醫(yī)療手術(shù)的過程中來，并且能夠進(jìn)行醫(yī)療信息的共享、視音頻的交互活動(dòng)，交互活動(dòng)的管理在醫(yī)療現(xiàn)場中控制。2.5.3 醫(yī)療記錄系統(tǒng)可以將錄制生成的文件通過手工或自動(dòng)的方式上傳到點(diǎn)播報(bào)務(wù)器，并在后臺(tái)管理系統(tǒng)中生成點(diǎn)播列表。經(jīng)過授權(quán)的終端用戶通過IE瀏覽登錄到系統(tǒng)平臺(tái)，便可根據(jù)需要相應(yīng)的記錄，從根本上擴(kuò)展了教學(xué)/會(huì)議/培訓(xùn)。2.5.4 醫(yī)療教學(xué)與培訓(xùn)錄播系統(tǒng)可進(jìn)行本地/遠(yuǎn)程醫(yī)療教學(xué)與培訓(xùn)錄制。直播教學(xué)或培訓(xùn)時(shí)，可在自己的PC機(jī)（或者在多媒體會(huì)議室中）上

17、使用播放器接收教學(xué)內(nèi)容，傳輸方式可以通過組播或單播等方式連接（組播需要網(wǎng)絡(luò)的支持）。第三章 錄播主機(jī)介紹此錄播系統(tǒng)由系統(tǒng)前端和中心主機(jī)組成。中心主機(jī)可同時(shí)對(duì)16間課室進(jìn)行制和直播。中心主機(jī)放置在中心機(jī)房或其他網(wǎng)絡(luò)連通的管理室，系統(tǒng)前端放置在教室/會(huì)議室現(xiàn)場。REN-III高清錄播主機(jī)§3.1 1、 錄播主機(jī)（放于中心機(jī)房）（一）功能特點(diǎn)：ü *支持1路VGA、2路高清視頻和1路混合音頻的多流各種組合方式，錄制、直播均可保持同步，后期制作對(duì)每個(gè)視頻流均應(yīng)支持導(dǎo)出為獨(dú)立文件。ü *實(shí)時(shí)性極好，系統(tǒng)非網(wǎng)絡(luò)直播延時(shí)<1秒。ü *支持多路“節(jié)目”方式，每個(gè)節(jié)

18、目中可以有一路VGA高清晰信號(hào)和1-2路720P高清視頻信號(hào)同步錄制及直播。最多支持16路“節(jié)目”ü 支持浮動(dòng)窗口方式或分割窗口方式；支持多顯示功能，可以用多個(gè)投影或多個(gè)顯示器播放。ü 采用畫面消鋸齒技術(shù)，播放畫面清晰細(xì)膩。ü *硬件視頻壓縮編碼，支持全速720P25/30fps。ü *硬件VGA壓縮編碼，支持全速1024X76830fps。ü 傳輸帶寬低，單路720P視頻碼流48kbps8MMb/s。支持跨路由，支持廣域網(wǎng)傳輸。ü 支持遠(yuǎn)程攝像機(jī)云臺(tái)控制和音量、音調(diào)控制。ü *支持用戶、節(jié)目的分級(jí)別管理功能，用戶認(rèn)證后才能觀看相應(yīng)級(jí)別的直播節(jié)目。ü 直接生成asf流媒體格式文件，可直接用于微軟多媒體視頻點(diǎn)播服務(wù)。ü 視頻文件管理功能。ü 節(jié)目直播和記錄方式靈活：主講人啟動(dòng)方式和管理員啟動(dòng)方式。ü *支持FTP自動(dòng)上傳功能。ü *支持教師端啟動(dòng)/停止節(jié)目的直播錄制。ü *在線點(diǎn)播VOD，支持直播、錄制、點(diǎn)播