高清手術直播技術方案(10間)

1、ava ren iii高清智能錄播系統(tǒng)高清手術直播系統(tǒng)(ava ren-iii )第14頁共13頁目錄第一章需求分析3第二章 設計方案5 2.1 設計原則5 2.2 統(tǒng)選型62.2.1 錄播系統(tǒng)62.2.2 高清攝像機6 2.3 統(tǒng)結構示意圖7 2.4 統(tǒng)功能82.4.1 手術直播功能82.4.2 同步錄制92.4.3 播放軟件9 2.5 型應用102.5.1 手術過程錄制與直播 102.5.2 遠程醫(yī)療（協(xié)助醫(yī)療）102.5.3 醫(yī)療記錄112.5.4 醫(yī)療教學與培訓 11第三章錄播主機介紹12 3.1 1、錄播主機（放于中心機房） 12 3.2 2、高清視音頻服務器（sen- 1hd）技術

2、指標 13第一章需求分析遠程醫(yī)療（telemedicine）是網絡科技與醫(yī)療技術結合的產物，它通常包括：遠程診斷、專家會診、信息服務、在線檢查和遠程交流等幾個主要部分，它以計算機和網絡通信為基礎，實現(xiàn)對醫(yī)學資料（包括數(shù)據、文本、圖片和聲像資料）和遠程視頻、音頻信息的傳輸、存儲、查詢、比較、顯示及共享。1、遠程醫(yī)療的發(fā)展現(xiàn)狀遠程醫(yī)療在歐美等發(fā)達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)州已經實施了遠程醫(yī)療工程。它們的系統(tǒng)總體框架主要是以跨全美的計算機網絡為基礎，通過高質量的攝像機和處理能力較高的計算機、 工作站等設施把大 型醫(yī)療中心和小型醫(yī)院、診療點及病人家庭聯(lián)系起來，形成一些各具不同規(guī)模

3、的遠程醫(yī)療 網絡。在歐洲，如德國、挪威等一些國家，對遠程醫(yī)療都進行了相當程度的研究，針對一些特殊病例在不同 地區(qū)開通了相應的遠程診斷項目，并在大學、醫(yī)院建立了一些實驗性的網絡。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算機網絡的基礎上開展一些應用項目，如 提供醫(yī)學信息的查詢、訪問和門診預約等，這主要是因為受到國內醫(yī)療體制的限制，以及全面技術狀況和基 礎設施水平（主要是網絡傳輸速率）的欠缺，因此目前我國的遠程醫(yī)療網絡在有些方面尚不十分成熟，還有 待逐步進行改造、完善與提高。但隨著我國寬帶網絡的全面發(fā)展和迅速普及，各個醫(yī)療機構的寬帶接入也正被提到議事日程中來了，這就為各個醫(yī)療機構之間

4、進行大數(shù)據量的信息交流，尤其是高質量的視音頻傳輸提 供了必要的條件?？梢灶A見，未來一兩年內，我國的遠程醫(yī)療工程一定會得到迅速實施和快速發(fā)展。2、遠程醫(yī)療系統(tǒng)的組成和實現(xiàn)遠程醫(yī)療系統(tǒng)由網絡通信系統(tǒng)和遠程醫(yī)療應用系統(tǒng)兩大部分組成。網絡通信系統(tǒng)可以是衛(wèi)星網絡、無線網 絡，電話網絡和以光纖通信為基礎的寬帶網絡。遠程醫(yī)療應用系統(tǒng)包括：遠程診斷、專家會診、信息服務、 在線檢查、遠程交流以及系統(tǒng)管理等幾個子系統(tǒng)。其中系統(tǒng)管理子系統(tǒng)是遠程醫(yī)療應用系統(tǒng)的核心，由它負 責對各個其它的子系統(tǒng)的流程、運作、建庫等進行統(tǒng)一協(xié)調與安排，一般采用web技術實現(xiàn)。遠程醫(yī)療應用系統(tǒng)的其它子系統(tǒng)的實現(xiàn)方法很多，在寬帶網絡的到迅速

5、發(fā)展的今天，采用高質量的視音頻 傳輸方式實現(xiàn)其中的部分功能是非常自然的事，這將使得遠程診斷和遠程交流變得非常直接和方便。3、醫(yī)療設備使用1）、基于電腦處理的醫(yī)療數(shù)據：由于當前的大多醫(yī)療設備，如x光機、ct機均擁有網絡接口并支持，由計算機通過網絡即可采集醫(yī)療設備中的影像， 并采用vga編碼器采集計算機中的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)據采集圖像、監(jiān)護儀、dvd中播放的醫(yī)學類影片、培訓室現(xiàn)場等等；3）、現(xiàn)場采集的視音頻數(shù)據：通過高清晰的攝像機采集手術過程圖像實例、醫(yī)生的講解內容；4）、遠程手術中使用的視音頻通訊設備，用于手術醫(yī)療人員與遠

6、程協(xié)助醫(yī)療專家的交流使用，達到遠程醫(yī) 療的目的。4、建設需求建立1套手術直播/遠程醫(yī)療/觀摩室/管理中心；管理中心管理所有手術的直播/錄制視音頻的交互監(jiān)視等等 功能。第二章設計方案 2.1 設計原則我公司在設計系統(tǒng)時遵循高可靠、開放、實用、先進、安全和可擴展設計理念。1 .系統(tǒng)的高可靠性：高可靠性是本系統(tǒng)的首要原則，設備的選型首先能滿足長時間連續(xù)（24小時不問斷）運行的要求；2 .系統(tǒng)的先進性：相關產品應具備當今的先進技術水平；在整個系統(tǒng)的生命周期內，能夠不斷完善、擴 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)結構設計必須符合國際

7、開放系統(tǒng)的標準，是真正的開放式系統(tǒng)；系統(tǒng)使用的硬件 平臺和軟件平臺均要符合開放式標準；硬件平臺的開放性，主要包括設備的互連性和可互換性；軟件 平臺的開放性，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)一標準；開放性要求的目的在 于，應用軟件的可移植性，硬件平臺的可互換性。4 .系統(tǒng)的實用性：適合項目單位現(xiàn)場實際情況，能夠滿足強化管理手段，提高管理水平，同時為教師教 務管理工作提供強有力的支持；設備不盲目追求高檔，而是在高可靠、先進的前提下實用，要能夠切 實地解決實際問題。5 .系統(tǒng)的可擴展性：整體系統(tǒng)具有良好的可擴展性和可擴充性；當系統(tǒng)規(guī)模擴大，還可以通過增加適當 模塊或相應設備，就能夠適

8、應要求，達到良好效果不會造成浪費。6 .系統(tǒng)的兼容性：系統(tǒng)設計充分考慮了系統(tǒng)的兼容性，能與原有系統(tǒng)組成完整的系統(tǒng)。 2.2 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)，該產品設計結構精簡，數(shù)據采集、數(shù)據處理集合在一起，能夠實 時同步直播、錄制等功能。數(shù)據采集可同時進行高清2路視頻，1路高清vga信號，不但豐富了數(shù)據采集的內容，而且給導播人員的現(xiàn)場視頻控制帶來了極大方便。數(shù)據采集的每一路信號都使用獨立的硬件芯片進行 采集處理，保證了強大的處理能力，提高視頻和 vga的采集質量。使用了嵌入式的操作系統(tǒng)，穩(wěn)定可靠，性 能更高。獨一無二的導播技術使管理人員在辦公室就可以輕松完

9、成現(xiàn)場視頻控制工作，無需人員親臨現(xiàn)場進 行錄制工作。觀看端只需要使用 pc、通過ip網絡連接到錄播主機，就能夠觀看直播。ren-iii高清錄播系統(tǒng)2.2.2 高清攝像機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 晰度可以達到720tvl的廣播級圖像畫質。支持30幀/秒實時720p。 2.3 統(tǒng)結構示意圖ava的這款ren-iii高清錄播系統(tǒng)放置在管理中心或者網絡機房；前端視音頻設備安裝在手術室中，包括了 vga接口 /ypbpr分量接口的高清服務器,這些設備與醫(yī)療儀器相連接，采集醫(yī)療數(shù)據；前端采集信號后通 過ip網絡傳至ren-iii高清錄播系統(tǒng)進行錄制、直播、監(jiān)視等等

10、。ava高清視頻醫(yī)療系統(tǒng)擴展性強，一個系統(tǒng)能夠連接16個手術室。 2.4 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能夠進行高清的直播。高清輸入支持2路720p的視頻、1024x768的vga信號，一路混合音頻。高清記錄能夠同時記錄這三路高清的信號，生成一個獨立的文件， 支持后期導出其中的某一路視音頻信號或多路的視音頻信號。高清的直播，直播延時小于 1秒，使用標準的 ip網絡進行發(fā)布，觀看者使用pc即可觀看。2.4.1 手術直播功能一、多流技術（術野視頻/視野視頻）視頻、vga同步傳輸，每一路視頻、vga信息都傳輸時各自獨立，互不干擾。觀看端有多種顯示模式可選：能夠保持三路信號同在一個屏

11、幕中顯示；浮動窗口疊加顯示（畫中畫模式）；或單獨將一路視頻或 vga全屏顯示。多流技術的使用主要表現(xiàn)在，多路視頻的獨立處理，視頻與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。每一路視頻都是獨立的，在后期處理中可以方便的把其中某一路視頻導出，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；左上面是術野視頻；左下面是監(jiān)護等視頻；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)主機內置直播服務器功能，遠程用戶通過 ie方式登錄錄播系統(tǒng)主機，即可觀看到直播節(jié)目。遠程 用戶收看直播節(jié)目，軟件許可無數(shù)量限制。與單播功能系統(tǒng)支持單播功能，適用于普通應

12、用。上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展直播的數(shù)量；組播只占用一路帶寬， 對有大量收看端的場合特別適用。遠程醫(yī)療方案設計中配置的高清視頻醫(yī)療系統(tǒng)能夠滿足用戶對于手術過程的實時直播功能：通過遠程醫(yī)療系統(tǒng)，用戶手術過程、培訓、調度等活動的實況可以實現(xiàn)實時監(jiān)控手術室內部情況。具體實現(xiàn)方式（術野視頻/視野視頻的連接）：通過ava高清視頻醫(yī)療系統(tǒng)前置視音頻服務器，能夠每一個手術室支持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、ct機均擁有網絡接口并支持，由計算機通過網絡即可采集醫(yī)療設備中的影像，并采用vga編碼器采集計算機中的 cr

13、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)據采集圖像、監(jiān)護儀、dvd中播放的醫(yī)學類影片、培訓室現(xiàn)場等等；3）、現(xiàn)場采集的視音頻數(shù)據：通過高清晰的攝像機采集手術過程圖像實例、醫(yī)生的講解內容；4）、遠程手術中使用的視音頻通訊設備，用于手術醫(yī)療人員與遠程協(xié)助醫(yī)療專家的交流使用，達到遠程醫(yī) 療的目的。錄播主機從手術室內采集到的視音頻信號（如上面列舉），進行實時編碼和壓縮，即可進行網絡直播/同步錄 制，其它各個系統(tǒng)客戶端通過網絡，使用播放器就能觀摩?？蛻舳顺绦驅⒎掌鱾魉蛠淼囊曇纛l和數(shù)據信號 進行解壓縮和解碼并在本地計算機上顯示出來。2.4.2 同步錄制錄播設

14、備能實現(xiàn)多流模式的錄制，錄制內容直接記錄在本地存儲器中，內置500gb的存儲空間；此外，還支持錄制完成后自動上傳至指定的 ftp服務器中。錄制內容與直播的內容保持一致，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，范圍 64kbps8mbps,既可適應internet的傳輸、也能夠適合教 材、培訓的高清晰錄制。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：ava player播放器對播放文件的畫質做了大量優(yōu)化工作，更好的還原真實畫質。ava player在直播中的延時更短，比其他常見的播放器緩

15、沖時間大大縮短。 2.5 型應用2.5.1 手術過程錄制與直播錄播系統(tǒng)可配合醫(yī)療儀器、攝像機、計算機，可實現(xiàn)遠程醫(yī)療中視音頻和數(shù)據（計算機內數(shù)據及醫(yī)療儀器采集的相關病人生理特征數(shù)據）內容的同步錄制、直播。錄播系統(tǒng)最多支持兩路視音頻和一路計算機屏幕內 容同步錄制，可將手術中的視頻信息、醫(yī)療儀器采集的生理特征數(shù)據、遠程手術圖像和數(shù)據內容進行同步錄 制，可以輕松實現(xiàn)對醫(yī)療過程的全面錄制，輕松實現(xiàn)手術過程的完整直播并且能夠同步的錄制，在日常的醫(yī) 療教學中得到充分的利用。2.5.2 遠程醫(yī)療（協(xié)助醫(yī)療）等；能夠順利的展開手術直播/遠程手術/醫(yī)療協(xié)助活動。手術室能夠通過視音頻交互系統(tǒng)連接多個分會場或者多個

16、遠程專家組進行視音頻交互、手術互動/協(xié)助遠程診斷、專家會診、信息 服務、在線檢查和遠程 交流等幾個主要部分，它以計算機和網絡通信為基 礎，實現(xiàn)對醫(yī)學資料（包括數(shù)據、文本、圖片和聲像 資料）和遠程視頻、音頻信息的傳輸、存儲、查詢、 比較、顯示及共享。每一個醫(yī)療現(xiàn)場都能夠把遠端醫(yī)療協(xié)助人員加入到現(xiàn)場的醫(yī)療手術的過程中來，并且能夠進行醫(yī)療信息的共享、視音頻的交互活動，交互活動的管理在醫(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的方式 上傳到點播報務器，并在后臺管理系統(tǒng)中生成點播列 表。經過授權的終端用戶通過ie瀏覽登錄到系統(tǒng)平臺， 便可根據需要相應的記錄，從根本上擴展了教

17、學 /會議/ 培訓。2.5.4醫(yī)療教學與培訓錄播系統(tǒng)可進行本地/遠程醫(yī)療教學與培訓錄制。直播教學或培訓 時，可在自己的pc機（或者在多媒體會議室中）上使用播放器接 收教學內容，傳輸方式可以通過組播或單播等方式連接（組播需要 網絡的支持）。第三章錄播主機介紹此錄播系統(tǒng)由系統(tǒng)前端和中心主機組成。中心主機可同時對16間課室進行制和直播。中心主機放置在中心機房或其他網絡連通的管理室，系統(tǒng)前端放置在教室 /會議室現(xiàn)場。ren-iii高清錄播主機 3.1 1 錄播主機（放于中心機房）（一）功能特點：? *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 期制作對每個

18、視頻流均應支持導出為獨立文件。? *實時性極好，系統(tǒng)非網絡直播延時1秒。? *支持多路“節(jié)目”方式，每個節(jié)目中可以有一路vga高清晰信號和1-2路720p高清視頻信號同步錄制及直播。最多支持16路“節(jié)目”? 支持浮動窗口方式或分割窗口方式；支持多顯示功能，可以用多個投影或多個顯示器播放。?采用畫面消鋸齒技術，播放畫面清晰細膩。? *硬件視頻壓縮編碼，支持全速 720p25/30fps? *硬件vga壓縮編碼，支持全速 1024x76830fpso? 傳輸帶寬低，單路720p視頻碼流48kbps8mmb/s。支持跨路由，支持廣域網傳輸。? 支持遠程攝像機云臺控制和音量、音調控制。? *支持用戶、節(jié)目的分級別管理功能，用戶認證后才能觀看相應級別的直播節(jié)目。? 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播服務。? 視頻文件管理功能。? 節(jié)目直播和記錄方式靈活：主講人啟動方式和管理員啟動