XX遠程醫(yī)療高清視頻會議系統(tǒng)技術方案

1、XX遠程醫(yī)療高清視頻會議系統(tǒng)技術方案目錄第 1 章 前言 1.第 2 章方案設計 2.2.1項目背景 22.2組網需求 22.3設計依據 32.4設計原則 42.5組網方案 52.5.1 組網拓撲圖 52.5.2 組網說明 5第 3 章 系統(tǒng)應用場景 7.3.1 日常辦公 73.1.1 點對點會議 73.1.2 全網多點會議 73.1.3 分組會議 83.2 學術交流 93.3 手術觀摩 93.4 遠程培訓 103.5 遠程探視 113.6 遠程會診 123.7 手術直播 123.8 疫情上報 13第 4 章方案特點 1.3.4.1 至臻高清 144.1.1 1080P全高清 . 144.1.

2、2 單芯片處理技術 144.1.3 高碼率支持 154.1.4 超高幀率 154.1.5 快照 164.1.6 高清會議協(xié)作 164.1.7 豐富的高清接口 164.1.8 卓越的音頻效果 174.2 強大的會議功能 174.2.1 快速召集 174.2.2 圖形化控制 174.2.3 會議字幕 184.2.4 多畫面及混音 184.2.5 專業(yè)電視墻 194.2.6 數字化錄播 194.2.7 多級級聯(lián) 204.3 電信級安全可靠 204.3.1 嵌入式設計 204.3.2 AES加密 . 214.3.3 H.235 安全通信協(xié)議 214.3.4 多級認證機制 214.3.5 加密機兼容 2

3、24.3.6 整機備份 224.3.7 關鍵模塊熱備份 224.3.8 線路備份 234.3.9 接口備份 234.4 優(yōu)秀的網絡適應性 234.4.1 智能抗丟包 234.4.2 動態(tài)速率調整 244.4.3 多網段接入 244.4.4 穿越防火墻 /NAT 24第 1章 前言隨著社會福利和社會保障機制的逐步完善， 醫(yī)療體系建設成為繼住房、 教育之后，最影響老百姓幸福感的民生工程之一。 醫(yī)療行業(yè)作為我國保障居民身體健 康、提高幸福感的重要機構，但目前仍存在以下問題。（1）在我國地域廣闊，人口眾多，城鄉(xiāng)和區(qū)域發(fā)展不均衡，醫(yī)療資源呈現總 體不足和局部資源配置不合理問題。 絕大多數的衛(wèi)生資源集中在

4、大城市的大醫(yī)院 里，而廣大的農村地區(qū)醫(yī)療設備、醫(yī)療水平普遍較低，專家不愿意去基層工作。（ 2）發(fā)展醫(yī)療衛(wèi)生服務， 人才是關鍵， 為打造一支高水平的社區(qū)衛(wèi)生服務隊 伍，需要對基層人員進行持續(xù)的培訓。 在基層，由于人員編制和財政補貼等問題， 現有工作人員無法得到有效的培訓。（3）從非典、禽流感、手足口病，到甲型流感，突發(fā)性傳染疾病呈 頻發(fā)趨勢。 防治傳染性疾病已不是單純地應對公共衛(wèi)生事件， 它需要各級政府部 門、國家之間共同攜手、合力迎戰(zhàn)。（ 4）近年來醫(yī)療事故時有發(fā)生，事故責任相互推卸，無法斷定直接責任方， 導致了人們對醫(yī)生、醫(yī)院乃至整個醫(yī)療行業(yè)產生了信任危機。（ 5）在我國醫(yī)療行業(yè)中， 信息的

5、共享通常是在固定場所進行， 溝通方式單一、 枯燥、缺乏互動，效果不理想，并且這種簡單的方式并不利于進行異地溝通，容 易造成醫(yī)療資源的分配不合理，影響醫(yī)療質量。因此現代化醫(yī)療體系要求醫(yī)療資源應該多溝通、 學習形式應該多樣化、 快速 化，形成互動的立體信息共享體系。 時代的需求催生出醫(yī)療的方式的變革， 視頻 會議在這樣的形勢下很快得到了應用， 視頻化應用作為一個功能強大的網絡多媒 體通訊平臺，是我國醫(yī)療信息化建設的一個重要組成部分，普及速度越來越快， 在全國醫(yī)療信息化推進過程中正扮演著越來越重要的作用。 無論何時何地， 通過 視頻化技術能進行實時視頻互動、 綜合多媒體應用、 信息資源共享等應用，

6、完成 集視頻、語音、文字和數據交互的立體溝通體系。針對醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的特點， 作為領先的視訊產品與解決方案提供商， 科達推 出了一套完全基于醫(yī)療行業(yè)的系統(tǒng)而設計的專業(yè)視頻會議系統(tǒng)。 該系統(tǒng)在大醫(yī)院 和基層醫(yī)院、專家與患者、 患者與家屬等各部門間搭建一座橋梁， 系統(tǒng)憑借系統(tǒng) 出色的穩(wěn)定性，清晰流暢的音視頻效果，強大的數據共享功能，人性化的設計， 在眾多醫(yī)療行業(yè)用戶中得到了很好的應用。第 2 章 方案設計2.1 項目背景目前，XX 醫(yī)院的網絡基礎建設和網絡規(guī)劃日趨合理與完善，隨著網絡資源 應用的不斷深入，以往單一的平面信息或單向信息傳遞已難以適應醫(yī)療行業(yè)發(fā)展 的需要，多層次、全方位、實時交互信息成為

7、醫(yī)療行業(yè)的迫切需求。因此 XX 醫(yī) 院擬建設一套高清多媒體視頻會議系統(tǒng)， 該系統(tǒng)可實現日常辦公會議召開、 遠程 會診、手術觀摩、醫(yī)院探視、多點研討、遠程培訓等應用。2.2 組網需求醫(yī)院計劃建設的視頻會議系統(tǒng)包括 個中心點和 N 個分會場，以 醫(yī)院 為控制中心和主會場所在地。本次視頻會議系統(tǒng)建設需求如下：實現全網高清 1080P 分辨率； 采用 AAC 等寬帶音頻，達到高質量的音頻效果； 實現單點對點或多點視頻會議召開； 傳送高幀率全運動的圖像； 會議錄像以及流媒體功能，會議實況或錄像的網上點播、直播； MCU 和終端支持 H323 協(xié)議體系標準； 支持雙視頻流功能，同時傳送活動圖像和電腦圖像，

8、用于各類遠程培訓； MCU 具有足夠的容量，能實現平滑升級和擴容； 具有豐富、完善的網管功能； 可與上級衛(wèi)生管理部門視頻會議網絡級聯(lián)。2.3 設計依據本方案建設范圍內的活動均遵守國家現行的規(guī)范與標準， 對我國未制定的規(guī) 范，則參照相應的國際標準執(zhí)行。本方案主要遵循以下設計依據。1. 編號為： *的買方 *規(guī)范；2. 國家頒布的相關法律、法規(guī)、規(guī)范；3. YD 5032-2004 會議電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范；4. YD5033-2004 會議電視系統(tǒng)工程驗收規(guī)范；5. GB/T16858-1997 采用數據鏈路協(xié)議的會議電視遠端攝像機控制規(guī)程；6. YDN075-1998 中國公眾多媒體通信網網絡

9、管理規(guī)范；7. YDN077-1997 中國公眾多媒體通信網技術體制（暫行規(guī)定）2.4 設計原則1. 先進性原則遵循有關國際標準和國內外有關的規(guī)范要求； 采用當今最新和尖端的 IT、通 信、多媒體處理和視頻會議等的成熟技術。2. 標準化原則嚴格按照國際和國家標準設計， 特別是要提供標準接口， 使系統(tǒng)具有較高的 兼容性，能夠與其它國內外主流廠家的設備系統(tǒng)平滑連接和互通。3. 安全性原則系統(tǒng)應具有高度的安全性措施和加密系統(tǒng)， 有效抵制網絡病毒和黑客等的攻 擊，具有防火墻功能。具備嚴格的授權和認證機制。4. 可靠性原則系統(tǒng)結構集成度高，能夠保證 7*24 小時不間斷地穩(wěn)定可靠運行，適應工作 環(huán)境能力

10、強，故障率低。5. 靈活和可擴展性原則系統(tǒng)設計要考慮今后網絡和業(yè)務的發(fā)展， 留有充分的擴充余地， 能夠方便地 實現視頻系統(tǒng)的擴展與升級。6. 易操作性原則采用基于 WEB 的圖形化操作界面，全中文人機對話模式，易于操作、維護和管理。7. 經濟實用性原則在滿足系統(tǒng)各項性能指標和功能要求的前提下， 應力求較小的投入成本， 追求較高的性能價格比。2.5 組網方案根據前述的項目設計依據、設計原則的基本思想，結合本項目的實際情況，科達公司可提供完全滿足本項目需求的全系列產品和全方位的視頻會議系統(tǒng)解決方案，具體描述如下：2.5.1 組網拓撲圖2.5.2 組網說明如上圖所示， 本系統(tǒng)采用 H.323 體系標

11、準， 基于 IP 數據網組網模式 ,具體部署如下：控制中心設計：在控制中心部署 KDV8000A MCU 一臺，負責匯集主會場和各分會場的接 入，并負責對這些碼流進行轉發(fā)、交換等處理。在控制中心部署會議控制臺一套， 負責會議的召集、 管理和結束等管理控制 功能；在控制中心部署流媒體服務器一臺， 負責對會議進行高清錄像， 各個會場的 終端可以通過網絡進行點播。在控制中心部署網管一套， 負責進行網絡的參數設置和對網絡運行情況進行 監(jiān)控；主會場設計：在中心主會場部署 KDV7920 高清視頻終端（支持 1080P60fps 接收和發(fā) 送）一臺，負責與中心 MCU 通過 IP 線路連接，配置專用會議攝

12、像機和麥克風 等外設，音、視頻信號送到終端進行編碼后，通過網絡傳送到中心 MCU 進行轉 發(fā)、控制等處理。各個分會場配置：分別在各會議室、 手術室、遠程會診室、手術觀摩室等分會場部署 KDV7920 高清視頻終端（支持 1080P60fps 接收和發(fā)送）一臺，與中心 MCU 通過 IP 線路連接， 配置專用會議攝像機和麥克風等外設， 音、視頻信號送到終端進行編 碼后，通過網絡傳送到中心 MCU 進行轉發(fā)、控制等處理。第3章 系統(tǒng)應用場景本系統(tǒng)主要應用在以下場景：3.1 日常辦公本系統(tǒng)可以實現領導日常辦公以及部門之間的點對點會議、全網多點會議、 分組會議等應用， 可以隨時隨地進行溝通， 不需要浪

13、費時間在旅途上， 為醫(yī)療縮 短了決策時間，提高了部門的運作效率。3.1.1 點對點會議點對點會議即兩個會場進行一對一的視訊會議，無需 MCU 支持，僅需在會 場使用遙控器直接呼叫對方的號碼 （或從電話本選擇呼叫） 即可，無需技術人員 協(xié)助。如 XX 醫(yī)院各部門、各下屬單位之間或各領導之間的點對點的工作交流會點對點會議3.1.2 全網多點會議本系統(tǒng)可以召開主會場和所有分會場參加的全網視頻會議。 可用于整個單位 或某個部門的全區(qū)域會議，例如召開醫(yī)院 XX 工作會議，宣傳教育活動、經驗推廣和工作匯報等。全網會議服務3.1.3 分組會議系統(tǒng)支持多組會議功能，會議組織形式可根據需要進行設置，各會議間互不

14、干擾。包括用于各級領導、各部門領導之間的會議，如：某領導聽取各部門、各下屬單位領導的工作匯報， 使某領導能夠對重大事件作出最快的了解、 處理；各 部門、各下屬單位之間的點對點的工作交流會議多組會議3.2 學術交流醫(yī)院經常召開學術研討會議， 也經常要與國際衛(wèi)生組織間溝通。 本系統(tǒng)可以 實現面對面遠距離交流互動， 如同一室。 傳統(tǒng)的醫(yī)療學術交流， 專家要在各個醫(yī) 院巡回做報告。 存在著很多弊端首先是其中的費用要求很高， 其次很多專家疲于 來回奔波使交流的效果明顯下降。 本系統(tǒng)可以實現， 國內或者國外的專家應邀到 一家醫(yī)院， 通過視頻會議可以實現多家醫(yī)院同時進行學術交流， 不僅可以節(jié)省費 用同時還提

15、高了交流的效果。 系統(tǒng)提供的高清錄播功能還可以供以后進行點播查 看交流的視頻錄像3.3 手術觀摩傳統(tǒng)模式的醫(yī)療手術觀摩和學習主要是組織人員到手術室現場進行學習。 該模式式諸多不足之處：其一，由于手術室空間限制，導致可容納的參觀、觀摩的人數較少，教學、研究的效率較低； 其二，由于人員雜亂會或造成手術室空氣 污染甚至影響操作醫(yī)師的注意力。 本系統(tǒng)則可以通過高清攝像頭錄制整個手術過程，把發(fā)生在異地的手術場景的高清圖像實時發(fā)送到教學或者會議場所， 這樣可以根據遠端會場的大小來決定觀摩的人數，同時還可以錄制圖像供以后教學使3.4 遠程培訓本系統(tǒng)能實現各地醫(yī)院的遠程培訓與會議需求， 專家將最新和先進的醫(yī)療

16、信 息技術通過醫(yī)療視頻會議系統(tǒng)傳達給各醫(yī)院的醫(yī)務人員， 加大了授課范圍促進醫(yī) 療技術的交流， 對各醫(yī)院的醫(yī)、 教、研水平及醫(yī)療技術的提高起到了積極的推動 作用。為了使培訓工作不流于形式， 達到預期效果需視頻會議系統(tǒng)能使講師與學 員實時互動交流， 學員不但能聽到清楚聲音， 和看到流暢圖像， 而且可看到講師 的批注及相關的數據信息。培訓的過程中老師可以把培訓的 ppt 、word 和 excel等培訓材料傳送到各個會場。同時培訓過程能錄制保存，便于日后復習3.5 遠程探視面對面得溝通是人們對于彼此交流的一種基本需求， 這種方式比只通過語言 和文字交流更加有效、 清楚。 但醫(yī)療行業(yè)由于其行業(yè)自身的特

17、殊性， 有的時候不 允許病人與家屬或者其他相關人員進行近距離接觸， 以減少傳染性疾病傳播的可 能。針對一些特殊的病人如一些商業(yè)和政府的重要領導設置一些特護病房， 在領 導住院期間由于不能直接和外界接觸，可以通過視頻會議系統(tǒng)繼續(xù)面對面的辦 公，而不影響正常的工作。3.6 遠程會診遠程會診將頂尖的專家匯聚到一起， 同時病人還可以把原有的心電圖和病歷 等傳送到專家手中， 專家們共同討論病情， 從確診到治療方案的溝通， 都在很短 的時間內做出明確的解答，加強了治療的效率。遠程會診系統(tǒng)的開通，患者、基 層醫(yī)生、專家都會從中受益。 通過遠程會診患者能在附近醫(yī)院就能得到專家的治 療，專家給患者遠程診治過程中

18、也是給基層醫(yī)生傳授經驗和技術， 提高了基層醫(yī) 生的業(yè)務水平，同時遠程會診給專家節(jié)省出大量的時間， 使得更多患者得到服務3.7 手術直播本系統(tǒng)能讓家屬親眼見證患者手術的全過程， 將手術的畫面直接展示給病人家屬，讓家人減少了一些憂慮。 同時也是一個醫(yī)院技術水平的象征， 醫(yī)院敢于面對病人家屬。 本系統(tǒng)具有錄播功能可以錄制當時的手術情況， 一旦發(fā)生醫(yī)療事故的可以作為分析責任的依據3.8 疫情上報醫(yī)院要定期向上級衛(wèi)生行政單位、政府和有關領導報告并通報本級法定傳染病疫情信息、 突發(fā)公共衛(wèi)生事件、 周邊省份和地區(qū)傳染病疫情等相關信息。 有了本高清視頻會議系統(tǒng)， XX 醫(yī)院可以直接快速而高效的將行政轄區(qū)的疫情

19、情況上報給相關單位第 4章 方案特點科達視訊系統(tǒng)出色的音視頻效果、 極強的系統(tǒng)穩(wěn)定性以及優(yōu)秀的網絡適應性使其能全面滿足各領域的客戶需求， 卓越的產品性能引領技術潮流， 幫助客戶實現高質量的視訊應用4.1 至臻高清4.1.1 1080p 全高清可提供 1920 1080 的畫面分辨率， 20 倍于傳統(tǒng)圖像的清晰度， 畫面銳利清晰，色彩逼真鮮艷，運動圖像流暢穩(wěn)定，是全面升級的真正高清體驗。4.1.2 單芯片處理技術創(chuàng)新地采用了單芯片高清處理技術，視頻編碼和解碼均通過單次運算完成， 處理速度快，視頻質量極其出色。對比普通的多芯片堆疊技術采用的圖像切割、 處理、合并多次運算方式，單芯片在性能和穩(wěn)定性方

20、面都更勝一籌。4.1.3 高碼率支持利用單芯片技術的強大壓縮能力， 至臻高清系統(tǒng)可在極低的帶寬下構建高清 系統(tǒng)，更支持高達 8Mbps 的高碼率處理能力。1080i/p1Mbps 8Mbps ；720p768Kbps 8Mbps ；4CIF256Kbps 以上；CIF128Kbps 以上。4.1.4 超高幀率支持每秒 60 幀的超高幀率會議圖像， 2 倍于傳統(tǒng)圖像的幀率，畫面更加銳 利清晰，不論是運動圖像還是其他圖像都變得更加流暢， 特別是攝像機轉動情況 下，系統(tǒng)可提供更為連續(xù)的轉動圖像，每秒 60 幀清晰連貫的圖像給用戶帶來更 舒適的視覺效果， 減少因圖像的不清晰不連貫導致的視覺疲勞， 良好

21、的交互感使 用戶感受到極致高清的真實體驗。4.1.5 快照科達高清終端具有快照功能， 可實現抓拍存儲， 分辨率可達 1920*1080 ，可以把醫(yī)院領導以及專家的發(fā)言精彩瞬間記錄下來。4.1.6 高清會議協(xié)作可同時發(fā)送 2 路視頻流，無需配置雙流盒等輔助設備；支持全動態(tài)高清雙流發(fā)送， 可在主視頻流保持高清分辨率的前提下同步發(fā)送高清全動態(tài)輔助視頻流4.1.7 豐富的高清接口HDMI-各類高清電視機、高清視頻輸入設備；HD-SDI- 廣電級專業(yè)接口，兼容專業(yè)級攝像機及顯示設備； 高清分量 YPbPr- 標準高清接口，具備極好的兼容適應性；VGA-兼容各類大屏顯示設備及 PC 輸入；DVI-高清數字

22、接口；4.1.8 卓越的音頻效果支持 MPEG4-AAC （LC/LD ）、MP3、G.722.1 Annex C、G.719 等多種寬 頻語音處理技術，音頻采樣頻率高達 48KHz ，可提供更卓越的會議音頻效果， 更可通過自動回聲消除（ AEC）、背景噪聲抑制（ ANS ）、自動增益控制（ AGC ） 和自動唇音同步等技術進一步提升音頻體驗。4.2 強大的會議功能4.2.1 快速召集采用便捷的 B/S 架構，在網絡可達的任何一個地方，均可通過會控臺召集 會議；支持終端遙控器快速召集會議；可通過模板或向導方式創(chuàng)建即時會議和預約會議。4.2.2 圖形化控制支持導演模式、主席模式、自動輪詢、語音激

23、勵等會議控制方式；采用中文圖形化控制操作界面，直觀顯示，快速操控；具備特色的會議點名功能；在會議控制的同時，可在會議控制臺上實時監(jiān)控多個會場的圖像；支持多種多畫面監(jiān)控風格。4.2.3 會議字幕支持終端臺標自定義；支持模擬橫幅；支持滾動字幕發(fā)送。臺標、橫幅、字幕4.2.4 多畫面及混音支持 4/9/16/20/N+1 等多畫面組合模式；各畫面的來源可采用動態(tài)跟隨或手動指定等方式進行切換；通過邊框色區(qū)分發(fā)言人、主席、普通觀眾等會場畫面；支持會議智能混音；混音參與方可手動定制或智能選??；實現多方交互式會議和會前點名應用4.2.5 專業(yè)電視墻支持專用硬件電視墻模塊多路視頻解碼輸出，可多個模塊協(xié)同工作；

24、每路視頻的來源可采用動態(tài)跟隨或手動指定等方式進行切換4.2.6 數字化錄播通過網絡直接接收 MCU 轉發(fā)的數字視音頻碼流，實現全數字化錄播應用； 支持雙視頻流同步錄像、回放；支持 PC 瀏覽器登陸點播、通用媒體播放器點播、硬件終端 OSD 點播等點 播方式；能夠以單播或組播方式實現對會議內容的在線直播4.2.7 多級級聯(lián)提供簡單級聯(lián)和合并級聯(lián)兩種級聯(lián)模式，支持高達 4 級以上的級聯(lián)部署應 用，可滿足超大型系統(tǒng)的部署需求；支持主 MCU 對從 MCU 的完全控制，支持直觀的樹型分層結構實現級聯(lián)控 制管理，上級 MCU 可直接對下級 MCU 下掛終端進行會議操作和控制。4.3 電信級安全可靠4.3.1 嵌入式設計MCU 及終端全嵌入式硬件設計；采用專用嵌入式操作系統(tǒng)；不懼病毒、黑客攻擊。4.3.2 AES 加密高達 128 位 AES 算法；硬件加密機制；MCU 及終端均支持 A