手術示教和遠程會診可視化方案

“醫(yī)學的發(fā)展改變了醫(yī)生醫(yī)治病人的方式，視頻通訊系統(tǒng)則使醫(yī)生共享信息的方式發(fā)生了改變。隨著國家對醫(yī)療衛(wèi)生人才培養(yǎng)力度的加大，手術示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)逐步成為近年來醫(yī)院信息化建設的一個熱點。"

一、項目背景

當今時代，視頻通訊解決方案正在成為一種強大的醫(yī)學教學工具，通過它，全世界的醫(yī)生和學生都可以與手術醫(yī)生共同參與手術過程，還可以與手術醫(yī)生共同分享診斷圖像，進行會診和二次診斷。如果醫(yī)生和病人所說的語言不同，視頻通訊系統(tǒng)還可以幫助進行翻譯工作。在需要進行緊急醫(yī)療的情況下，這種功能顯得非常有用。過去，只在同事之間使用的 "面對面 "式視頻通訊系統(tǒng)，現(xiàn)在正在運用到越來越多的領域中，為病人提供更好的治療方案。

視頻會議系統(tǒng)在醫(yī)療中的幾大主要功能：

醫(yī)學界的教學和會診

除了進行每日、每周、或每個月的 "面對面 "遠程 會議以外，視頻通訊解決方案還可以讓學生和醫(yī)生們近距離地觀摩手術過程或進行教學講解，無論大家身在何處。那些遠在異地的，資深的外科醫(yī)生還能為臨床醫(yī)生提供咨詢和指導，幫助他們在現(xiàn)場完成復雜的外科手術。對于地理位置相距較遠，交通方式又不太方便快速到達的兩地，可以通過簡單的 Internet 或衛(wèi)星線路來連接專家與患者，讓患者不用再跑東跑西。使用高清視頻通訊系統(tǒng) 讓手術室中的視頻應用更加高效。

診斷圖像共享和遠程通訊

視頻通訊技術是一種理想的解決方案，將醫(yī)學界的寶貴資源實現(xiàn)最優(yōu)化的共享，醫(yī)生們無需離開辦公室，就可對病人進行高質(zhì)量的救治工作。分布式可視化的視頻通訊解決方案，讓身處不同地點，甚至不同國家的醫(yī)生們實現(xiàn)遠程探討和二次診斷。他們可以一同觀看X-射線或其它診斷圖像，無需花費時間和金錢進行長途跋涉。對于病人來，也在節(jié)省時間和金錢的條件下得到了有效醫(yī)治。

二、方案設計

隨著科技技術的日漸成熟，音視頻多媒體系統(tǒng)已經(jīng)不單是單獨對某個功能進行應用。XUNWEI分布式系統(tǒng)集成了視頻顯示處理、協(xié)同應用和可視化視頻管理等功能。XUNWEI分布式系統(tǒng)集成了現(xiàn)代化業(yè)務協(xié)作的理念，為業(yè)務協(xié)同辦公、設備管理、用戶管理、用戶操作控制以及用戶操作記錄提供了全新的技術手段，已經(jīng)成為現(xiàn)代辦公管理的重要環(huán)節(jié)?？梢暬曨l管理集成了可視化展示、監(jiān)控指揮的所有功能應用項，實現(xiàn)了在相應的可視化坐席臺對前端的視頻監(jiān)控信息、后端顯示信息以及其他的相應設備進行統(tǒng)一的管理應用。

本項目基于XUNWEI分布式系統(tǒng)建設的高清視頻處理部分，實現(xiàn)對遠端的攝像機信號和本地的信號源之間的互聯(lián)互通。系統(tǒng)通過對信號的統(tǒng)一接入、切換調(diào)用、預案應用、信號點播等功能的操作，為用戶提供更好的操作體驗，讓用戶有體驗無以倫比的一體化操控感受。

本系統(tǒng)集圖像編解器技術、多路信號切換技術、網(wǎng)絡技術、電視墻拼接技術、信號采集與傳輸技術、圖形信號轉(zhuǎn)換技術、集中控制技術等技術于一體，以系統(tǒng)工程、信息科學、自動控制等理論為指導，形成一套高清化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化綜合顯示控制系統(tǒng)。在整套系統(tǒng)的硬件、軟件設計上，均充分考慮到了系統(tǒng)的安全性、可靠性、可維護性和可擴展性。

本次設計的XUNWEI分布式系統(tǒng)，可以與用戶監(jiān)控系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、網(wǎng)絡信息系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、中控系統(tǒng)等完美集成，并且可對不同類型的信號實現(xiàn)兼容采集，形成一套功能完善，技術先進，操作方便的交互式圖形信息處理平臺，并廣泛地應用于監(jiān)控，指揮調(diào)度，信息發(fā)布等領域。通過XUNWEI分布式系統(tǒng)，各信息在大屏幕上可根據(jù)需要以單屏、組屏、全屏甚至以任意大小、任意位置和任意組合的方式進行顯示，完全突破拼接視頻墻物理拼縫的限制。這種對各類上屏信息的智能化管理，大大提高了指揮調(diào)度和關鍵決策的效率與準確性，使各個系統(tǒng)之間的信息顯示的更為直觀，提高了針對于顯示信息的可操作性。

三、系統(tǒng)優(yōu)勢

XUNWEI分布式系統(tǒng)是全新一代基于以太網(wǎng)的視頻傳輸控制系統(tǒng)，突破了以往的系統(tǒng)在穩(wěn)定性、擴展性、信號直連以及傳輸距離等方面的限制，擁有穩(wěn)定性高、無限擴展、信號質(zhì)量好、傳輸距離遠等優(yōu)勢。

分布式的結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，原因在于單個節(jié)點的損壞不會影響整個系統(tǒng)的功能，并從結(jié)構(gòu)上提供了無限擴展的可能性——只需增加相應數(shù)量的節(jié)點連接至交換機即可；基于網(wǎng)絡的特點使整個系統(tǒng)的布置更靈活，與其他系統(tǒng)的銜接更方便，并且可在此基礎之上開發(fā)出許多其他方面的應用。以下為KLOUD分布式系統(tǒng)優(yōu)勢的詳細說明：

●系統(tǒng)靈活擴展：系統(tǒng)為分布式的結(jié)構(gòu)，基于網(wǎng)絡連接各個信號源，采取模塊化設計，無輸入節(jié)點限制，可以滿足任何情況的擴展要求。XUNWEI分布式系統(tǒng)的高清視頻信號接入，將需要編碼的所有信號經(jīng)過XUNWEI輸入節(jié)點，進行IP編碼之后，以IP流媒體信號的形式接入網(wǎng)絡，再由分布式信號管理平臺統(tǒng)一管理調(diào)度。基于這樣的設計，可以接入的信號源數(shù)量沒有上限。

●整多級互通聯(lián)控：系統(tǒng)需依靠靈活穩(wěn)定的分布架構(gòu)，在項目建設時，采用"一張網(wǎng)"的架構(gòu)，將需要互聯(lián)互通的地點均接入網(wǎng)絡內(nèi)，在網(wǎng)絡內(nèi)的任意一點均可以調(diào)取系統(tǒng)的視頻源來進行顯示，實現(xiàn)全系統(tǒng)多級互聯(lián)互通。遠程網(wǎng)絡訪問采用網(wǎng)絡編解碼協(xié)議，既實現(xiàn)了用戶遠程操作的實際需求，也最大程度的節(jié)省了網(wǎng)絡帶寬的占用。

●分級分權管理：采用B/S架構(gòu)，分布式信號管理平臺可支持多個用戶同時登陸，其中1個為管理員用戶，可為其他用戶分配不同的權限。多用戶可在自己的權限內(nèi)同時進行控制，實現(xiàn)了多個操作員可在不同位置同時系統(tǒng)進行控制，大大提高了操作控制的便利性。PC端控制軟件可以設置不同的用戶、權限級別，定義不同的允許操作、限制操作，實現(xiàn)對操作人員權限的技術層面的限制管理。

●KVM遠程控制：KVM技術的核心思想是：通過恰當?shù)逆I盤、鼠標和顯示器的配置，實現(xiàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡的高可管理性，提高管理人員的工作效率、提高控制室安全級別、節(jié)約機房面積。

使用XUNWEI坐席系統(tǒng)的KVM功能能夠到達以下效果：

1、節(jié)省空間，大量減少了傳統(tǒng)鍵盤和鼠標的線纜數(shù)量。

2、管理人員只需要一臺設備就可以同時切換并且控制不同的設備應用平臺，操作臺的顯示器減少，大幅度減少控制臺的空間，有效的降低了能耗及設備成本，符合國家環(huán)保節(jié)能的目標。

3、管理人員不需進入機房即可實現(xiàn)所有操作，提高機房物理安全性。

4、可對機房內(nèi)設備實現(xiàn)硬件底層操作，減少故障恢復時間。

5、真正實現(xiàn)無人機房的先進機房管理標準。

6、多畫面同時監(jiān)控，隨時切換快捷控制。

7、顯示及控制不再受本地化局限，可以通過網(wǎng)絡隨時接入，進行任意的組合顯示及控制。

8、可以根據(jù)不斷增長的需求擴大信源管理的數(shù)量，無需更改整個系統(tǒng)的原始設計，僅需在原有設計的基礎之上增加節(jié)點設備即可。

9、使用XUNWEI分布式的解決方案，出現(xiàn)故障時，只需對應的解決故障節(jié)點即可，不會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

●無損畫質(zhì)傳輸：XUNWEI分布式系統(tǒng)采用自主研發(fā)的獨有壓縮算法，對視頻信號采用深壓縮傳輸，保證視頻的全高清顯示。區(qū)別于市面上高達上百倍的視頻壓縮方式，XUNWEI采用深壓縮方式，最大程度保存了畫面原始、無損的清晰圖像。

四、系統(tǒng)特點

分布式網(wǎng)絡架構(gòu)

XUNWEI分布式系統(tǒng)所有的節(jié)點都通過交換機互連，交換機負責輸入到輸出的數(shù)據(jù)傳輸。從根本上解決了傳統(tǒng)方案的信號噪聲干擾、遠距離傳輸衰減、信號質(zhì)量下降等技術難點；分布式、節(jié)點化的軟硬件設計，使得系統(tǒng)系能和穩(wěn)定性都大幅提高。

采用純分布式系統(tǒng)構(gòu)架，可自由調(diào)整系統(tǒng)中輸入輸出節(jié)點數(shù)量。當單個節(jié)點發(fā)生故障時對整個系統(tǒng)鏈路無影響，可針對故障設備進行快速替換和維護。采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以網(wǎng)絡為媒介進行傳輸，管理。借助網(wǎng)絡交換機，可對同一網(wǎng)絡中的不同設備進行便捷的管理。

純硬件編解碼能力

XUNWEI分布式系統(tǒng)采用純硬件編解碼技術，在保證網(wǎng)絡帶寬的同時沒有任何信息丟失。沒有操作系統(tǒng)，保證了整個系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。系統(tǒng)完全是純硬件編解碼設計，在保證網(wǎng)絡帶寬的同時沒有任何信息丟失，無需額外配置解碼設備。系統(tǒng)的解碼設備支持標準網(wǎng)絡視頻的解碼處理；具備音視頻復合解碼功能、實時網(wǎng)絡圖像的解碼輸出、錄像圖像的解碼輸出。同時系統(tǒng)編解碼設備可開放控制規(guī)范和協(xié)議，支持第三方軟件平臺開發(fā)集成；支持主流廠家的網(wǎng)絡攝像機的接入（海康威視、大華、三星、索尼、TI、三洋、松下、迅馳等）。

穩(wěn)定性強 長期可靠

分布式、節(jié)點化的設計方案，使得系統(tǒng)穩(wěn)定性有了極大的提高，單點故障對于系統(tǒng)無影響，維護便捷、無需系統(tǒng)停工；無傳統(tǒng)PC架構(gòu)控制系統(tǒng)固有缺陷和技術瓶頸，真正意義上實現(xiàn)熱插拔、低功耗、節(jié)能環(huán)保、安全可靠；

隨路音頻傳輸

XUNWEI分布式系統(tǒng)支持音視頻獨立切換功能。每一路信號輸入都帶有一路隨路音頻輸入，每一路信號的輸出也帶有一路隨路音頻輸出。在進行切換過程中，可實現(xiàn)同步、異步兩種切換模式，音頻信號既可以同視頻信號同步切換，也可以將音頻信號進行獨立切換。

低延時處理

XUNWEI分布式系統(tǒng)音視頻延時不高于80ms，完美實現(xiàn)視頻畫面的實時傳輸顯示。為用戶提供在視頻，音頻和控制上的實時極致體驗。

審核編輯 黃宇