高清手術(shù)示教系統(tǒng)

佳維爾（云南正歐科技有限公司）高清手術(shù)示教系統(tǒng)方案TOC\o"1-5"\h\z第一章項目需求 3\o"CurrentDocument"需求 3\o"CurrentDocument"設(shè)計原則 3\o"CurrentDocument"系統(tǒng)簡介 4\o"CurrentDocument"系統(tǒng)功能技術(shù)要求 4\o"CurrentDocument"建議配置 5第二章設(shè)計方案 6\o"CurrentDocument"系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 6\o"CurrentDocument"示教室/會診室 6\o"CurrentDocument"手術(shù)室_ 6\o"CurrentDocument"控制室_ 7\o"CurrentDocument"遠程網(wǎng)絡(luò)客戶 7系統(tǒng)功能 8\o"CurrentDocument"錄制功能 8\o"CurrentDocument"同步直播 8\o"CurrentDocument"課件自動分類生成、點播 8\o"CurrentDocument"雙向交互 8\o"CurrentDocument"遠程會診 8\o"CurrentDocument"示教室多分屏顯示 8\o"CurrentDocument"攝像機鏡頭遠程控制調(diào)節(jié)- 9\o"CurrentDocument"照片拍攝 9\o"CurrentDocument"權(quán)限管理 9\o"CurrentDocument"視頻Web導(dǎo)出、光盤制作 9\o"CurrentDocument"系統(tǒng)特點 10第三章主要設(shè)備介紹 11\o"CurrentDocument"高標清編碼器 11\o"CurrentDocument"多畫面解碼終端 13第四章典型案例 17廣州軍區(qū)陸軍總醫(yī)院 錯誤!未定義書簽。武漢大學(xué)中南醫(yī)院 錯誤!未定義書簽。廣東湛江中石油附屬醫(yī)院 錯誤!未定義書簽。1.1需求用戶需求：A在手術(shù)室與醫(yī)院的其它區(qū)域(會議室，辦公室，病理室，IT中心等等)之間，建立基于HD(1080P)的IP通訊視頻，尤其是適用于高清內(nèi)窺鏡的全幅動態(tài)畫面要求；a一套安全的錄播系統(tǒng)，既可以通過電腦/機頂盒直播，點播，回放，也可以管理和審查任何相關(guān)視頻源的系統(tǒng)；a系統(tǒng)是最先進的技術(shù)，包括支持在1080p分辨率的實時高清視頻傳輸全硬件方式。此外，具體要求包括：要裝備具備雙向功能的手術(shù)室；A提供一個可以發(fā)送任何視頻源至任何臺式機的錄播服務(wù)器在記錄多種來源的同時，還要使得任何記錄內(nèi)容都有效地滿足用戶的需求。1.2設(shè)計原則對視頻示教系統(tǒng)的選型應(yīng)遵循以下原則：可利用性系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分考慮醫(yī)院現(xiàn)有設(shè)備的接入，如網(wǎng)絡(luò)、攝像頭、計算機、顯示設(shè)備；降低成本。?先進性系統(tǒng)設(shè)計達到國際一流水平，且切實可行并容易實現(xiàn)；遵循國際標準和國內(nèi)外有關(guān)的規(guī)范要求；符合計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊和視頻會議技術(shù)的最新發(fā)展潮流并且是應(yīng)用成熟。?實用性針對實際應(yīng)用的特點，具有多種管理方式：圖形管理界面；系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合工程的實際需要；配置即強調(diào)先進性也要注重實用性，應(yīng)注意系統(tǒng)配置的經(jīng)濟效益，達到綜合平衡；可擴展性代示系統(tǒng)設(shè)計要考慮今后網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，留有充分的擴充余地；既應(yīng)教，又可應(yīng)用于遠程教學(xué)；代示?可靠性具備在規(guī)定條件和時間內(nèi)完成用戶所要求的功能的能力能長期穩(wěn)定的工作；系統(tǒng)啟動快，系統(tǒng)掉電后再來電或網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷后再恢復(fù)正常，系統(tǒng)恢復(fù)工作迅速；故障率低，維護維修方便；1.3系統(tǒng)簡介目前，眾多綜合大型醫(yī)院均擔負著培養(yǎng)各地中小醫(yī)院醫(yī)護人員的臨床教學(xué)任務(wù)，通常采用的都是現(xiàn)場學(xué)習(xí)的方法。由于現(xiàn)場條件的限制或手術(shù)設(shè)備的限制，操作空間窄、觀摩人員人數(shù)受限、容易引起交叉感染，實習(xí)醫(yī)生的現(xiàn)場學(xué)習(xí)效果不夠理想。因此許多醫(yī)院急需建設(shè)一套高水平醫(yī)院臨床網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。在臨床網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的幫助下，可以將學(xué)習(xí)過程和醫(yī)療診斷現(xiàn)場分開，學(xué)生可以在獨立的學(xué)習(xí)室中學(xué)習(xí)，同時與現(xiàn)場的醫(yī)生進行溝通?？梢宰龅矫總€學(xué)生都能清楚地看到現(xiàn)場操作情況、醫(yī)學(xué)診斷影像和診治結(jié)果。云南正歐科技佳維爾手術(shù)示教及遠程會診系統(tǒng)是一套基于ip網(wǎng)絡(luò)，集手術(shù)現(xiàn)場視頻觀摩、遠程手術(shù)示教、遠程醫(yī)療教學(xué)、視頻即時雙向交互、視頻存儲共享、遠程視頻瀏覽功能于一體的綜合視頻通信系統(tǒng)。系統(tǒng)采用高清全硬件方案設(shè)計，采用H.264HighProfile最高級別編碼方式，AAC-L高品質(zhì)音頻編碼算法，提供專業(yè)的音視頻質(zhì)量。系統(tǒng)可以在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（如LAN、ADSL、VPNSINTERNET等網(wǎng)絡(luò)）中進行正常傳輸。在同一系統(tǒng)中不同速率的終端可混合使用，從而兼顧聲像質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在示教室和辦公室觀摩手術(shù)現(xiàn)場，示教室與手術(shù)室醫(yī)生可進行雙向音頻交流。系統(tǒng)功能技術(shù)要求手術(shù)室配置全景攝像機，用于采集手術(shù)室全景視頻信息；手術(shù)床添加搖臂及高清攝像機提供術(shù)野視頻；手術(shù)室的X光機和內(nèi)窺鏡視頻信息可選進行采集傳輸（需單獨配置）；示教室的醫(yī)生可實時觀摩手術(shù)室多路視頻信息并可與主刀大夫進行語音交流;A 示教室和遠程會診室可針對某個手術(shù)進行遠程教學(xué)互動；A 系統(tǒng)配置錄像服務(wù)器，可對手術(shù)過程進行實時錄像，包括對多路音視頻的并發(fā)錄像，并可通過網(wǎng)絡(luò)進行在線點播回放，可進行下載編輯制作教學(xué)光盤；A 辦公室可在線觀看手術(shù)過程，并可與手術(shù)室醫(yī)護人員進行語音對講；A 增值功能：可以采集手術(shù)過程中主刀醫(yī)師所調(diào)取的電子病例和his信息并且同步錄制。1.4建議配置JWE提出下列設(shè)備和服務(wù)，以符合用戶的要求：1） 手術(shù)室高清系統(tǒng)：JWE6500B一臺、JWE6100B一臺；2） IP錄播系統(tǒng)，數(shù)量一臺，JWEJWE-9500H一套；JWE建議將JWE6500B/JWE6100B編碼設(shè)備安裝在每個手術(shù)室。每個系統(tǒng)能夠處理一個單一的全幀速率的雙向/單向高清晰度視頻流。JWE進一步建議，安裝JWEJWE-9500H視頻系統(tǒng)，可實現(xiàn)以下功能：1） 安全傳輸直播視頻信號至每臺臺式電腦；2） 至一個或多個護士監(jiān)測站的多流視頻傳輸；3） 任何視頻的記錄和審查，其主要硬件組成是一臺具有限制接入門戶服務(wù)器，它是一臺網(wǎng)絡(luò)視頻錄播，和網(wǎng)絡(luò)點播的服務(wù)器。錄播系統(tǒng)對直播是有一定的帶寬和其他要求的。在儲存上，錄播系統(tǒng)可擴展地利用中央服務(wù)器和存儲資源。Flash10（軟件播放技術(shù)）JWEJWE-9500H錄播系統(tǒng)的傳輸并播放軟件，它將視頻信號傳輸至任何臺式電腦并播放。而且這種客戶端軟件技術(shù)不須安裝在任何一臺計算機上。此外，所有主要的電腦操作系統(tǒng)，如Windows的MacOS，Linux和Sun公司的Solaris均支持Flash10。2*1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以包含總醫(yī)院及其遠程的分支醫(yī)院分布式部署,快速融合整體化應(yīng)用。高清解碼終端高清編碼終端6500三路編碼終端6100令A(yù)全景攝像機全景攝像機專業(yè)醫(yī)療設(shè)備顯示器VGA視頻內(nèi)窺鏡等設(shè)備的高清視頻解碼器將中心醫(yī)院的高清音視頻輸出到分支醫(yī)院的平板電視上顯示三路編碼終端6100系統(tǒng)可以包含總醫(yī)院及其遠程的分支醫(yī)院分布式部署,快速融合整體化應(yīng)用。高清解碼終端高清編碼終端6500三路編碼終端6100令A(yù)全景攝像機全景攝像機專業(yè)醫(yī)療設(shè)備顯示器VGA視頻內(nèi)窺鏡等設(shè)備的高清視頻解碼器將中心醫(yī)院的高清音視頻輸出到分支醫(yī)院的平板電視上顯示三路編碼終端6100.專業(yè)醫(yī)療設(shè)備.顯示器VGA視頻1■—多畫面解碼終端內(nèi)窺鏡等設(shè)備的

高清視頻高清編碼終端6500示教室/會診室示教室為較多的客戶提供一個集中觀摩學(xué)習(xí)、交互答疑的環(huán)境，通常安裝大屏幕顯示設(shè)備，如多臺投影機、平板電視等。示教終端從網(wǎng)絡(luò)上將高清音視頻解碼并直接輸出到大型顯示設(shè)備上，用戶能靈活切換現(xiàn)場手術(shù)視頻畫面、控制云臺和攝像頭，方便地組合顯示多路的手術(shù)視頻畫面并支持雙向語音可視對講。示教室可通過示教終端與手術(shù)室進行雙向音頻互動。手術(shù)室手術(shù)室是學(xué)習(xí)系統(tǒng)的信息源。手術(shù)現(xiàn)場情景、手術(shù)結(jié)果和醫(yī)生現(xiàn)場的語言是教學(xué)中的主要元素。在手術(shù)室通常部署一臺或多臺高清編碼終端，其將手術(shù)室的多路視頻采集傳輸?shù)绞窘淌液瓦h程會診室。包括1） 全景攝像機，用于采集手術(shù)室全景視頻信息；2） 高清攝像機，用于采集手術(shù)細節(jié)；3） 內(nèi)窺鏡視頻；4） 無線麥克風(fēng)將主刀醫(yī)師的語音實時傳送到示教室；5） 可選接入手術(shù)室各類醫(yī)療儀器，如心臟血壓監(jiān)護設(shè)備、X光機等?？刂剖也渴鸱?wù)器、存儲設(shè)備，為所有播放端提供直播、點播服務(wù)。協(xié)調(diào)全部安全策略，統(tǒng)一將音視頻文件集中存儲在服務(wù)器端。管理員可以手動調(diào)度。JWEJWE-9500H具有以下有助于網(wǎng)絡(luò)視頻安全的措施：1） 有條件接入JWEJWE-9500H的條件接收模塊提供的一個關(guān)卡，即一個機構(gòu)的核心用戶身份驗證系統(tǒng)（例如LDAP），對任何直播或記錄用戶的訪問權(quán)限進行驗證。它使醫(yī)院能夠放心，因為在這種關(guān)卡之下，所有用戶只能看到他可以看到的視頻。2） 無痕跡播放器只有當用戶請求訪問時，播放器才提供視頻傳送到桌面上。一旦用戶終止其進程，播放器和所有相關(guān)數(shù)據(jù)將完全由電腦刪除。且沒有任何殘留，不通過電腦緩存及任何痕跡等。遠程網(wǎng)絡(luò)客戶通過Web訪問，使用瀏覽器實現(xiàn)對手術(shù)室、示教室的實時在線瀏覽，并可與手術(shù)室、示教室實現(xiàn)雙向語音對講，客戶端可劃分級別和權(quán)限，使得不同科室的客戶端只能查閱相應(yīng)的手術(shù)室圖像。錄制功能系統(tǒng)可對手術(shù)室多路視頻進行錄像，包括手術(shù)細節(jié)視頻、全景視頻、x光機視頻、內(nèi)窺鏡視頻等，具體應(yīng)用如下：1） 手術(shù)過程錄像、備份系統(tǒng)支持對手術(shù)室視頻源的點對點并發(fā)錄像存儲，不受示教室切換視頻的影響，從而保證手術(shù)過程錄像的完整性，以備存檔。2） 教學(xué)過程錄制系統(tǒng)支持對手術(shù)教學(xué)過程的音視頻完整記錄，即實現(xiàn)對教學(xué)過程真實場景的錄像。同步直播系統(tǒng)將多路高清畫面在網(wǎng)絡(luò)上進行同步發(fā)布，示教室、會診時、局域網(wǎng)及因特網(wǎng)用戶均可進行接收，通用服務(wù)器輕松支持500客戶端并發(fā)使用。單畫面唇音同步，多畫面之間協(xié)調(diào)同步。課件自動分類生成、點播錄制的音視頻文件會根據(jù)管理員的預(yù)先配置自動進行預(yù)約錄制，手術(shù)完畢后自動進入相應(yīng)分類，形成能夠使用Flash10進行在線點播的視頻課件。大大減少管理環(huán)節(jié)。雙向交互手術(shù)室、示教室、遠程網(wǎng)絡(luò)客戶之間可以隨時建立視頻會議會話，進行雙向音視頻交互，展開討論、答疑。遠程會診遠方診室部署示教終端，可實現(xiàn)本地診室與遠端診室的遠程會診功能，雙方實現(xiàn)音視頻的互動。示教室多分屏顯示在示教室每個大尺寸顯示設(shè)備后連接一個高清示教終端，在示教室示教終端顯示界面上可同時顯示指定手術(shù)室中的場景視頻和手術(shù)情況，便于教學(xué)。每個示教終端可同時觀摩一個手術(shù)或診室的最多6路視頻圖像，也可全屏幕顯示一路高清圖像。攝像機鏡頭遠程控制調(diào)節(jié)通過鼠標移動放大局部影響，指導(dǎo)醫(yī)師和學(xué)生可以根據(jù)級別關(guān)系通過鼠標鍵盤調(diào)整視頻圖像，便于仔細觀察。照片拍攝對教學(xué)過程中的關(guān)鍵動作通過拍攝方法記錄下來。拍攝后的圖片以JPG文件保存，可轉(zhuǎn)存后進一步分析。學(xué)習(xí)者可以將這些圖片下載后學(xué)習(xí)使用。權(quán)限管理根據(jù)醫(yī)院管理機制要求，可以分配給用戶各終端對手術(shù)室不同級別的觀摩權(quán)和控制權(quán)。視頻Web導(dǎo)出、光盤制作錄制的文件可以通過網(wǎng)絡(luò)下載到硬盤、u盤。文件格式使用通用播放器即可播放。2.3系統(tǒng)特點1） 專業(yè)高清品質(zhì)清晰度支持1080p/i、720P，支持廣電HD-SDI數(shù)字高清接口，提供廣電級畫質(zhì)。尤其在醫(yī)療環(huán)境中，主要是因為JWE編解碼器的設(shè)計，提供了高純度的視頻質(zhì)量，且充分考慮幀率和流量。2） 多畫面全景展現(xiàn)單間手術(shù)室支持多達9路可視信號的同步組合錄播，支持復(fù)合視頻、分量、VGA、DVI-I、SDI等各種信號接口，可滿足術(shù)野攝像機、全景攝像機、內(nèi)窺鏡、生命監(jiān)護儀等現(xiàn)場視頻與各種專業(yè)醫(yī)療設(shè)備影像采集的同步采集、錄制、直播的需要。3） 全數(shù)字傳輸、網(wǎng)絡(luò)控制所有信息基于IP網(wǎng)絡(luò)傳送，在網(wǎng)絡(luò)可達的任何地點均可觀看手術(shù)示教實況。通過H.264標準的兼容性，JWE視頻流可以直接被納入基于Flash的視頻流媒體系統(tǒng)。這就是為會議室與手術(shù)室安裝的性能最優(yōu)的解決方案，最終能將視頻分布在醫(yī)院和超越互聯(lián)網(wǎng)上的任何目的地。4） 全硬件設(shè)計從前端的各種信號編碼器到后端的多媒體錄播服務(wù)器，均采用專用硬件設(shè)備，嵌入式操作系統(tǒng)，穩(wěn)定可靠，易于維護管理。3.1高標清編碼器云南正歐科技佳維爾雙高清編碼器采用嵌入式硬件設(shè)計提供高品質(zhì)音視頻數(shù)字化解決方案，整機功耗10W，適用于7x24小時不間斷工作場合。產(chǎn)品特點A廣播級視聽效果H.264highprofile@L4視頻壓縮算法配合高端模擬前端電路，支持1080pFULLHD；16位48KHz音頻采樣，還原最細微的現(xiàn)場情景；aVBR帶寬控制技術(shù)通過對背景相對固定的場景做優(yōu)化，采用VBR可變碼率壓縮技術(shù)可平均降低帶寬2~6倍，1024x768@30fps壓縮碼率平均只有280?360Kbps；a電腦VGA信號純硬件壓縮演示計算機無需安裝捕屏軟件，只需將VGA信號連接到編碼器，使用簡便，有效杜絕泄密隱患，尤其適合軍事院校等涉密單位使用；a集中遠程網(wǎng)絡(luò)管理支持集中式網(wǎng)絡(luò)管理，不僅方便工程開通，也方便工作人員日常維護；aFlashPlayer直播支持支持UDP/TS/RTSP/RTMP多種流媒體協(xié)議；支持Adobe公司FMS流媒體服務(wù)器，可用FlashPlayer收看網(wǎng)絡(luò)直播；aHD-SDI數(shù)字高清接口數(shù)字信號傳輸，克服了模擬信號傳輸衰減的問題；最遠可傳輸400米，易于工程線路施工；a7X24小時穩(wěn)定工作多路視頻壓縮由單顆SOC芯片完成，性能強勁；綠色節(jié)能，整機功耗10W,發(fā)熱量低；

技術(shù)參數(shù)0數(shù)名A類B類C類視頻輸入接口標清：復(fù)合視頻CVBS高清：VGA/YPbPr/HDMI*/SDI*視頻輸入路數(shù)高清112標清2無無視頻壓縮標準H.264HighProfile@L4支持分辨率高清：720p，1080i，1080pHI-SDI:自適應(yīng)1920x1080及以下任意分辨率D1:720x576(PAL),720x480(NTSC)視頻壓縮幀率30幀/秒，向下可調(diào)視頻壓縮碼率（301幀秒）720p—1?3Mbps,1080i/p—2~5Mbps1024x768—1?3Mbps,D1—800Kbps圖像調(diào)節(jié)亮度、對比度、色度、飽和度畫面延遲小于300ms（局域網(wǎng)）音頻壓縮標準AAC-LC,G.711,G.722音頻采樣精度16bit采樣寬度、48KHz采樣率，向下可調(diào)支持流媒體協(xié)議UDP、TS流、RTSP、RTMP(FlashPlayer支持)通訊接口RJ4510/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，RS232口、RS485口SD卡本地存儲選配云臺控制協(xié)議PELCO-D,PELCO-P,VISCA雙碼流支持否支持支持工作溫度/濕度-10~+55°C/85%RH以下

3.2多畫面解碼終端3.2多畫面解碼終端云南正歐科技佳維爾高清解碼器系列提供高清1080p/1080i/720p/VGA標清D1網(wǎng)絡(luò)解碼功能，用戶可以根據(jù)需要更換不同的頻道并能任意對畫面進行組合。解碼器與mars?系列的編碼器配合，接收直播服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的高清網(wǎng)絡(luò)視頻流，經(jīng)硬件實時解碼后在顯示設(shè)備上輸出。同時，它還支持遠程云臺控制、截屏上傳等功能。解碼器內(nèi)置WEB服務(wù)器，支持網(wǎng)絡(luò)遠程配置和操作。產(chǎn)品特點A 多路高清并行解碼4路1080p/i、6路720p可完成并發(fā)回放；支持1/3/4/6/9分屏；A多協(xié)議支持可支持RTSP、RTMP、UDP等多種通訊協(xié)議；提供SDK調(diào)用接口；A 低延時延遲僅有150?300ms，業(yè)內(nèi)領(lǐng)先；A 具備斷線自動重連功能網(wǎng)絡(luò)中斷自動重連；A高清電視墻支持多臺解碼器可通過集群組成高清電視墻；支持循環(huán)輪播、分組輪播等電視墻應(yīng)用；技術(shù)參數(shù)支持分辨率高清：720p，支持分辨率高清：720p，1080i，1080pVGA: 640x480,800x600,1024x726,1280x1024,1440x900D1: 720x572(PLA),720x480(NTSC)圖像調(diào)節(jié)亮度、對比度、色度、飽和度畫面延遲<300ms支持協(xié)議類型UPD、RTSP、RTMP(FlashPlayer支持)視頻輸出接口HDMI/YPbPr色差分量/VGA音頻輸出接口雙聲道立體聲通訊接口RJ4510/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，RS232口工作溫度濕度-10°C?+55°C/85%RH以下3.3高清術(shù)野攝像機主要特性207萬像素全高清CMOS攝像芯片全高清1/2.8”型2