高清手術示教系統(tǒng)

佳維爾（云南正歐科技有限公司）高清手術示教系統(tǒng)方案TOC\o"1-5"\h\z第一章項目需求 3\o"CurrentDocument"需求 3\o"CurrentDocument"設計原則 3\o"CurrentDocument"系統(tǒng)簡介 4\o"CurrentDocument"系統(tǒng)功能技術要求 4\o"CurrentDocument"建議配置 5第二章設計方案 6\o"CurrentDocument"系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 6\o"CurrentDocument"示教室/會診室 6\o"CurrentDocument"手術室_ 6\o"CurrentDocument"控制室_ 7\o"CurrentDocument"遠程網(wǎng)絡客戶 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"權限管理 9\o"CurrentDocument"視頻Web導出、光盤制作 9\o"CurrentDocument"系統(tǒng)特點 10第三章主要設備介紹 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視頻源的系統(tǒng)；a系統(tǒng)是最先進的技術，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設計原則對視頻示教系統(tǒng)的選型應遵循以下原則：可利用性系統(tǒng)設計應充分考慮醫(yī)院現(xiàn)有設備的接入，如網(wǎng)絡、攝像頭、計算機、顯示設備；降低成本。?先進性系統(tǒng)設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)外有關的規(guī)范要求；符合計算機、網(wǎng)絡通訊和視頻會議技術的最新發(fā)展潮流并且是應用成熟。?實用性針對實際應用的特點，具有多種管理方式：圖形管理界面；系統(tǒng)設計應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)設計要考慮今后網(wǎng)絡的發(fā)展，留有充分的擴充余地；既應教，又可應用于遠程教學；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)絡傳輸中斷后再恢復正常，系統(tǒng)恢復工作迅速；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)護人員的臨床教學任務，通常采用的都是現(xiàn)場學習的方法。由于現(xiàn)場條件的限制或手術設備的限制，操作空間窄、觀摩人員人數(shù)受限、容易引起交叉感染，實習醫(yī)生的現(xiàn)場學習效果不夠理想。因此許多醫(yī)院急需建設一套高水平醫(yī)院臨床網(wǎng)絡教學系統(tǒng)。在臨床網(wǎng)絡教學系統(tǒng)的幫助下，可以將學習過程和醫(yī)療診斷現(xiàn)場分開，學生可以在獨立的學習室中學習，同時與現(xiàn)場的醫(yī)生進行溝通。可以做到每個學生都能清楚地看到現(xiàn)場操作情況、醫(yī)學診斷影像和診治結(jié)果。云南正歐科技佳維爾手術示教及遠程會診系統(tǒng)是一套基于ip網(wǎng)絡，集手術現(xiàn)場視頻觀摩、遠程手術示教、遠程醫(yī)療教學、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)可以在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境（如LAN、ADSL、VPNSINTERNET等網(wǎng)絡）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)絡環(huán)境。在示教室和辦公室觀摩手術現(xiàn)場，示教室與手術室醫(yī)生可進行雙向音頻交流。系統(tǒng)功能技術要求手術室配置全景攝像機，用于采集手術室全景視頻信息；手術床添加搖臂及高清攝像機提供術野視頻；手術室的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進行遠程教學互動；A 系統(tǒng)配置錄像服務器，可對手術過程進行實時錄像，包括對多路音視頻的并發(fā)錄像，并可通過網(wǎng)絡進行在線點播回放，可進行下載編輯制作教學光盤；A 辦公室可在線觀看手術過程，并可與手術室醫(yī)護人員進行語音對講；A 增值功能：可以采集手術過程中主刀醫(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提出下列設備和服務，以符合用戶的要求：1） 手術室高清系統(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編碼設備安裝在每個手術室。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器，它是一臺網(wǎng)絡視頻錄播，和網(wǎng)絡點播的服務器。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器和存儲資源。Flash10（軟件播放技術）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,快速融合整體化應用。高清解碼終端高清編碼終端6500三路編碼終端6100令A全景攝像機全景攝像機專業(yè)醫(yī)療設備顯示器VGA視頻內(nèi)窺鏡等設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,快速融合整體化應用。高清解碼終端高清編碼終端6500三路編碼終端6100令A全景攝像機全景攝像機專業(yè)醫(yī)療設備顯示器VGA視頻內(nèi)窺鏡等設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)療設備.顯示器VGA視頻1■—多畫面解碼終端內(nèi)窺鏡等設備的

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習、交互答疑的環(huán)境，通常安裝大屏幕顯示設備，如多臺投影機、平板電視等。示教終端從網(wǎng)絡上將高清音視頻解碼并直接輸出到大型顯示設備上，用戶能靈活切換現(xiàn)場手術視頻畫面、控制云臺和攝像頭，方便地組合顯示多路的手術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室進行雙向音頻互動。手術室手術室是學習系統(tǒng)的信息源。手術現(xiàn)場情景、手術結(jié)果和醫(yī)生現(xiàn)場的語言是教學中的主要元素。在手術室通常部署一臺或多臺高清編碼終端，其將手術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，用于采集手術室全景視頻信息；2） 高清攝像機，用于采集手術細節(jié)；3） 內(nèi)窺鏡視頻；4） 無線麥克風將主刀醫(yī)師的語音實時傳送到示教室；5） 可選接入手術室各類醫(yī)療儀器，如心臟血壓監(jiān)護設備、X光機等。控制室部署服務器、存儲設備，為所有播放端提供直播、點播服務。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器端。管理員可以手動調(diào)度。JWEJWE-9500H具有以下有助于網(wǎng)絡視頻安全的措施：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限進行驗證。它使醫(yī)院能夠放心，因為在這種關卡之下，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)絡客戶通過Web訪問，使用瀏覽器實現(xiàn)對手術室、示教室的實時在線瀏覽，并可與手術室、示教室實現(xiàn)雙向語音對講，客戶端可劃分級別和權限，使得不同科室的客戶端只能查閱相應的手術室圖像。錄制功能系統(tǒng)可對手術室多路視頻進行錄像，包括手術細節(jié)視頻、全景視頻、x光機視頻、內(nèi)窺鏡視頻等，具體應用如下：1） 手術過程錄像、備份系統(tǒng)支持對手術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，從而保證手術過程錄像的完整性，以備存檔。2） 教學過程錄制系統(tǒng)支持對手術教學過程的音視頻完整記錄，即實現(xiàn)對教學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)管理員的預先配置自動進行預約錄制，手術完畢后自動進入相應分類，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)。雙向交互手術室、示教室、遠程網(wǎng)絡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室中的場景視頻和手術情況，便于教學。每個示教終端可同時觀摩一個手術或診室的最多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，指導醫(yī)師和學生可以根據(jù)級別關系通過鼠標鍵盤調(diào)整視頻圖像，便于仔細觀察。照片拍攝對教學過程中的關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。學習者可以將這些圖片下載后學習使用。權限管理根據(jù)醫(yī)院管理機制要求，可以分配給用戶各終端對手術室不同級別的觀摩權和控制權。視頻Web導出、光盤制作錄制的文件可以通過網(wǎng)絡下載到硬盤、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)單間手術室支持多達9路可視信號的同步組合錄播，支持復合視頻、分量、VGA、DVI-I、SDI等各種信號接口，可滿足術野攝像機、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)絡控制所有信息基于IP網(wǎng)絡傳送，在網(wǎng)絡可達的任何地點均可觀看手術示教實況。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） 全硬件設計從前端的各種信號編碼器到后端的多媒體錄播服務器，均采用專用硬件設備，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)絡管理支持集中式網(wǎng)絡管理，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流媒體服務器，可用FlashPlayer收看網(wǎng)絡直播；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；

技術參數(shù)0數(shù)名A類B類C類視頻輸入接口標清：復合視頻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，接收直播服務器轉(zhuǎn)發(fā)的高清網(wǎng)絡視頻流，經(jīng)硬件實時解碼后在顯示設備上輸出。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服務器，支持網(wǎng)絡遠程配置和操作。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)領先；A 具備斷線自動重連功能網(wǎng)絡中斷自動重連；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用；技術參數(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