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銳取高清錄播系統(tǒng) 開拓遠(yuǎn)程醫(yī)療新領(lǐng)域

2008/05/14

一、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,在信息高速發(fā)展的今天,它已成為醫(yī)學(xué)交流中一道亮麗的風(fēng)景線。遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的概念最初是由美國于1988年首次提出的,它通常包括: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。

  遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展現(xiàn)狀

  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,在信息高速發(fā)展的今天,它已成為醫(yī)學(xué)交流中一道 亮麗的風(fēng)景線。遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的概念最初是由美國于1988年首次提出的,它通常包括: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。

  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。可以預(yù)見,未來一兩年內(nèi),我國 的遠(yuǎn)程醫(yī)療工程一定會(huì)得到迅速實(shí)施和快速發(fā)展。

  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。以下是以深圳銳取的視音頻編 解碼設(shè)備及傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)中視音頻傳輸部分的實(shí)現(xiàn)方法。

  深圳銳取軟件技術(shù)有限公司自主研發(fā)的高清錄播系統(tǒng),開拓了遠(yuǎn)程醫(yī)療的新領(lǐng)域,率先提出了高清的解決方案。

  1、實(shí)現(xiàn)原理   2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖 遠(yuǎn)程醫(yī)療及教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

二、功能實(shí)現(xiàn)

  針對(duì)用戶需求,建議采用如下解決方案,系統(tǒng)拓樸圖如下:


  方案說明

  1、手術(shù)實(shí)況直播功能

  遠(yuǎn)程醫(yī)療方案設(shè)計(jì)中配置的銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(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:
通過銳取遠(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:

  銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)前端設(shè)備高清視音頻編碼器將從手術(shù)室內(nèi)高清專業(yè)攝像機(jī)采集到的視音頻信號(hào),進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和壓縮,通過網(wǎng)絡(luò)傳送給銳取DSS-R-C遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器上。

  銳取遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)前端視音頻編碼器將采集到的手術(shù)室監(jiān)護(hù)儀的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和壓縮,通過網(wǎng)絡(luò)傳送給多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器上。


  同時(shí),銳取多媒體系統(tǒng)前端VGA編碼器將采集到的計(jì)算機(jī)信號(hào)(包含通過網(wǎng)絡(luò)訪問的DR/CR片、CT片)進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和壓縮,通過網(wǎng)絡(luò)與高清視音頻信號(hào)以及普通視音頻信號(hào)同步傳輸?shù)戒J取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器上。
  銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器對(duì)前端編碼器傳來的視音頻和數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行編碼和壓縮的同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給位于網(wǎng)絡(luò)上的其它各個(gè)系統(tǒng)客戶端程序觀摩室上?蛻舳顺绦?qū)⒎⻊?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、錄制功能

  方案設(shè)計(jì)中配置的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)能夠滿足客戶關(guān)于手術(shù)實(shí)況的最全面的實(shí)時(shí)錄制功能:

  通過銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng),手術(shù)過程及醫(yī)療器械所采集影像可以實(shí)現(xiàn)視音頻/數(shù)據(jù)信號(hào)同步采集錄制到系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器上。

  具體實(shí)現(xiàn)方式:

  銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)前端設(shè)備高清視音頻編碼器將從手術(shù)室內(nèi)高清專業(yè)攝像機(jī)采集到的視音頻信號(hào),進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和壓縮,通過網(wǎng)絡(luò)傳送給銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器上。

  銳取遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)前端視音頻編碼器將采集到的手術(shù)室監(jiān)護(hù)儀的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和壓縮,通過網(wǎng)絡(luò)傳送給銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器上。

  同時(shí),銳取多媒體系統(tǒng)前端VGA編碼器將采集到的計(jì)算機(jī)信號(hào)(包含通過網(wǎng)絡(luò)訪問的DR/CR片、CT片)進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和壓縮,通過網(wǎng)絡(luò)與高清視音頻信號(hào)以及普通視音頻信號(hào)同步傳輸?shù)戒J取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器上。


  銳取多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器存儲(chǔ)的多媒體文件可以通過系統(tǒng)管理平臺(tái)或者WEB頁面進(jìn)行下載和播放。


  3、回放功能

  方案設(shè)計(jì)中配置的多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)能夠滿足客戶關(guān)于手術(shù)、培訓(xùn)、調(diào)度等活動(dòng)錄制媒體文件的回放功能:

  靈活多樣的錄制文件回放顯示方式,視頻和計(jì)算機(jī)屏幕內(nèi)容可同屏或分屏顯示,并可單獨(dú)控制窗口大小及位置;錄制文件采用國際標(biāo)準(zhǔn)格式存儲(chǔ)(AVI或ASF),支持MediaPlayer等通用播放器播放,便于與其它系統(tǒng)的協(xié)同工作及后期處理;支持帶密碼控制權(quán)限的遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播服務(wù)器客戶端或WEB頁面的文件點(diǎn)播管理功能。

  4、遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

  方案設(shè)計(jì)中配置的多媒體錄播系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)能夠滿足客戶實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療器械所采集的病人生理特征及手術(shù)現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)控。


  在局域網(wǎng)中的任何計(jì)算機(jī)上通過網(wǎng)絡(luò)采用WEB的方式對(duì)機(jī)房的情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

三、方案優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn) 四、典型應(yīng)用

  1、手術(shù)過程錄播

  銳取多媒體錄播系統(tǒng)可配合普通攝像機(jī)(CIF/4CIF)、高清攝像機(jī)(720P/1080i)、計(jì)算機(jī)、DVD使用,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療及教學(xué)中視音頻和數(shù)據(jù)(計(jì)算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)及醫(yī)療器械采集的相關(guān)病人生理特征數(shù)據(jù))內(nèi)容的同步一體化錄制、直播和點(diǎn)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,可將視頻手術(shù)中本地計(jì)算機(jī)中演示文件、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,對(duì)于遠(yuǎn)程醫(yī)療、教學(xué)的錄制更加有利。遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播系統(tǒng)適合任何醫(yī)療單位及醫(yī)學(xué)院機(jī)構(gòu)及企業(yè)使用,如下圖:


  遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)配合其他醫(yī)療器械使用的典型組網(wǎng)圖如上圖,錄播服務(wù)器通常安裝在醫(yī)院的機(jī)房中,通過視音頻編碼器(或高清編碼器)接入手術(shù)室或教室高清攝像機(jī),管理員根據(jù)手術(shù)或教學(xué)進(jìn)程對(duì)采集的圖象的進(jìn)行切換控制(包含遠(yuǎn)程攝像機(jī)控制),顯示終端上會(huì)顯示出相應(yīng)手術(shù)或培訓(xùn)現(xiàn)場的圖像及語音,視音頻編碼器(或高清編碼器)即可該信號(hào)采集編碼后發(fā)送給多媒體錄播服務(wù)器。多媒體錄播服務(wù)器可和其他數(shù)據(jù)服務(wù)器等設(shè)備安裝在后臺(tái)機(jī)房。在同步錄制數(shù)據(jù)內(nèi)容時(shí),可通過視音頻編碼器、VGA編碼器、高清編碼器三種方式進(jìn)行采集,用戶可根據(jù)實(shí)際情況靈活選用。管理員只要通過遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播系統(tǒng)控制臺(tái)連接上述編碼器后啟動(dòng)錄制功能即可,手術(shù)或培訓(xùn)進(jìn)行中無需再進(jìn)行任何操作。遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播以與會(huì)場切換相同的視角,“所見所錄”的模式對(duì)手術(shù)或培訓(xùn)進(jìn)程進(jìn)行忠實(shí)、全面的記錄,實(shí)用性強(qiáng),操作維護(hù)簡單,極大地降低了管理員的工作負(fù)擔(dān)。同時(shí)系統(tǒng)具備直播功能,可彌補(bǔ)現(xiàn)有視頻手術(shù)系統(tǒng)流媒體功能不能直播數(shù)據(jù)內(nèi)容的缺陷,進(jìn)行視音頻和數(shù)據(jù)內(nèi)容的同步直播,方便了更大范圍的用戶觀摩手術(shù)及培訓(xùn)。系統(tǒng)內(nèi)置的VOD點(diǎn)播服務(wù)器功能,用戶無需另外投資購買VOD平臺(tái),即可輕松實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)錄制好的手術(shù)或培訓(xùn)內(nèi)容的事后點(diǎn)播。遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播極大地?cái)U(kuò)展了視頻系統(tǒng)的功能和應(yīng)用,適合任何有遠(yuǎn)程醫(yī)療需求的醫(yī)院或者用于遠(yuǎn)程培訓(xùn)的醫(yī)學(xué)院用戶使用。

  2、醫(yī)學(xué)院教學(xué)錄播

  隨著投影機(jī)在多媒體教室的應(yīng)用越來越普遍,教學(xué)或培訓(xùn)的內(nèi)容如工作報(bào)告PPT、財(cái)務(wù)軟件培訓(xùn)等都要放在PC機(jī)上通過投影機(jī)顯示出來,傳統(tǒng)的攝像機(jī)、DV常常不能清晰地錄制投影機(jī)上投影出來的課件內(nèi)容以及監(jiān)護(hù)儀等醫(yī)療器械采集的病人生理特征,而且錄制這些內(nèi)容時(shí)就不能錄制主講人,常常顧此失彼,不能全面,清晰的錄制醫(yī)學(xué)教學(xué)過程。遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播系統(tǒng)的視音頻和計(jì)算機(jī)屏幕同步一體化錄制的特性可徹底解決這個(gè)問題,滿足用戶全面、清晰記錄教學(xué)和培訓(xùn)的需要,非常適合安裝在醫(yī)院、醫(yī)學(xué)院等行業(yè)機(jī)構(gòu)的手術(shù)室及教室內(nèi),錄制和直播手術(shù)及教學(xué)培訓(xùn)。

  遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播用于多媒體教室進(jìn)行本地教學(xué)與培訓(xùn)錄制直播的典型組網(wǎng)圖如上圖,視音頻編碼器(或高清編碼器)安裝在多媒體教室內(nèi),可直接或通過調(diào)音臺(tái)、AV矩陣等視音頻處理設(shè)備接入攝像頭和麥克風(fēng)采集的視音頻信號(hào),通過VGA編碼器采集播放手術(shù)內(nèi)容的計(jì)算機(jī)屏幕內(nèi)容。多媒體錄播服務(wù)器和系統(tǒng)控制臺(tái)可根據(jù)手術(shù)室實(shí)際情況安裝在手術(shù)室的控制室等位置,手術(shù)錄制直播的原理與視頻手術(shù)的錄播相同。直播教學(xué)或培訓(xùn)時(shí),其他多媒體教室可在自己的PC機(jī)上通過遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播媒體播放器通過組播或單播等方式接收直播內(nèi)容,在會(huì)后也可以通過IE瀏覽器或遠(yuǎn)程醫(yī)療錄播媒體播放器點(diǎn)播錄制好的手術(shù),錄制好的文件也可以上傳的自己的網(wǎng)站進(jìn)行在線發(fā)布。

五、應(yīng)用領(lǐng)域

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