手术示教方案.doc

*医院高清手术示教系统技术方案北京华纬讯电信技术有限公司 14目 录1项目需求41.1现场环境41.2系统需求42系统配置52.1.1第一部分 手术室设计62.1.2第二部分多功能厅设计82.1.3第三部分 中央控制室设计92.1.4第四部分 传输设计103系统功能113.1高清手术视频接入113.2双流会议教学113.3医疗影像设备接入（此系统设计中未涉及）113.4触摸屏功能123.5多路视频转播示教123.6录像功能123.7双向音视频交互133.8控制场景镜头133.9即时拍摄133.10视频编辑功能133.11视频点播功能133.12手术视频浏览133.13用户管理143.14远程会诊14VMED高清手术示教系统方案1 项目需求手术示教系统是为了医院手术的教学和技术交流等需要而设置的，以便实时观摩手术室手术现场及听取专家的讲解，并能够实现对外协作医院进行远程会诊、技术培训、手术指导等功能要求，本方案将根据用户的需求组建一套完整、先进、使用方便的高清手术转播系统。方案将从需求分析、系统配置、实现功能、网络组建方面进行全面阐述。1.1 现场环境高清手术示教系统是实现规划手术室对示教室进行实时手术示教转播的系统，系统情况：类型数量备注手术室1间l示教室1间l 学术报告厅会诊室不详l 用于远程会诊中控机房1间l 系统的放置、维护、管理中心l 手术存储中心1.2 系统需求系统总体需求：手术室内视、音频采集a) 手术室内配置1路高清术野、配置匀速球机采集全景采集；b) 手术室均配置音频的采集及输出，包括主刀大夫的声音信息；c) 所有采集视频信息进行高清数字化处理；示教过程d) 可实时高清观摩手术室多路视频信息，并可随意的对手术视频进行组合、控制。e) 示教过程中多功能厅（示教室）可以与手术室进行实时的音频讨论。f) 建设若干间会诊室，可以进行远程会诊，包括同时进行多组远程会诊。g) 手术示教系统可对手术过程、示教过程进行实时录像，包括对多路音视频的并发录像，示教过程中数据的同步录像，并可通过网络进行在线点播回放，录像可支持提供标准AVI格式使用通用浏览器浏览。h) 所有的示教过程在医院授权管理的机制下进行，手术视频安全可控。系统主要性能要求：a) 手术采集视频清晰度应支持4CIF/720P/1080i/1080P，真实再现手术实景，并支持不同标准视频的兼容；b) 系统传输支持远程传输；c) 系统支持远程登录浏览手术视频。2 系统配置根据需求，系统基本架构如图：2.1.1 第一部分 手术室设计手术室设备应由示教前端及音视频输入设备等组成，部署在手术室。主要作用是：l 手术室内手术视频的采集与手术室内全景视频的采集；l 视频高清编码处理；l 手术室配备音频的采集和播放设备，手术室可与示教室进行双向的音频交互对讲，包括多个教室或多个手术室之间的多方对讲。 本方案根据用户需求配置六个手术室，手术室内配置如图：配置满足手术室，1路高清术野视频采集，1路音频采集点（无线话筒）、1路全景视频采集，1路本地视频输出、1路音频输出，以及实现手术室与示教室的双向音频交互。设备配置：1交互式示教前端ME-AD华纬讯台62高清示教前端ME-HD-X华纬讯台63高清术野摄像机ME-HD-ORC台64术野摄像机本地显示屏台65全景摄像机台66无线耳麦台62.1.2 第二部分多功能厅设计多功能厅即示教室，实现的功能包括：l 如采用网络传输，终端设备可实时查看手术视频，浏览方式多样化，支持画中画、四分屏、六分屏、九分屏等多种显示模式；l 对于现场浏览手术画面远程控制；l 示教室能与高端手术室和中高端手术室进行多方双向的音频交互；l 支持对存储的手术视频进行浏览回放；l 提供现场视频、音频接入，可与手术室进行实时交互或存储；l 示教室同时可以作为会诊中心与上下级医院的专家和其他医生进行远程会诊。配置如图：示教室配置：1高清示教终端（增强型）ME-TE-P华纬讯台12显示器、键盘鼠标组（操作控制）套13音频输入、输出组套14全景摄像机套15显示大屏套22.1.3 第三部分 中央控制室设计中央控制室实现的功能包括：l 示教系统所有信息的交换及管理；l 手术室图像的集中监看及管理；l 录像服务器应可对手术进行实时采集和录制，并且转化成能够在网络上传输的媒体流格式，经过授权的医护人员和学生可以浏览手术目录，通过网络进行点播观看，支持网络中的所有示教终端、浏览终端实施或点播手术和示教视频；l 用户能灵活切换现场手术视频画面、控制云台和摄像头，方便地组合显示多路的手术视频画面并支持双向语音可视对讲；l 中央控制室是整个系统的核心，是总控中心，数据交换中心，实现的信息的交互；音视频的录像，点播服务。中控室如图：中控室配置：1高清综合媒体交换机ME-HD-MMS华纬讯台12高清视频转发服务器软件ME-HD-VRS华纬讯套13高清录像服务器软件ME-HD-VRC华纬讯套14录像用服务器（含2T存储、显示器鼠标键盘组）台15管理控制台(软件)ME- MCC华纬讯套16显示器/鼠标/键盘组套2.1.4 第四部分 传输设计系统IP网络传输模式：l 采用院内宽带IP网络，系统图采用数字化网络传输，所有音视频信息进行高清数字化处理，接入网络，通过终端进行操作。建议手术示教网络独立搭建，满足高清高带宽的可靠传输。l 网络交换机采用千兆设备，高清视频传输带宽支持2M20Mbps，院内网络环境建议采用8Mbps以上单路高清传输。网络配置：1核心网络交换机套13 系统功能3.1 高清手术视频接入系统支持接入高清术野摄像机、场景摄像机。视频支持720P、1080I/P高清分辨率。接口包括：HDMI、HD-SDI、DVI、VGA、复合等。3.2 双流会议教学系统支持双流会议教学功能，示教中心可同时传送两路视频流（视频流+演讲PC课件）到其它教室，远端教室可两路同时显示，方便专家讲课。3.3 医疗影像设备接入（此系统设计中未涉及）完成造影机设备的视频采集、编码传输，视频接口包括HD-SDI、YPbPr分量、VGA、DVI、BNC、RGB等多种接口。3.4 触摸屏功能示教终端支持触摸屏操作，示教中心专家可通过触摸屏进行远程教学，触摸屏界面如下图所示：3.5 多路视频转播示教示教大厅可以实时的浏览多路手术室内视频，并可进行灵活的浏览模式操作，单屏、画中画、4、6、9分屏浏览模式。常见浏览模式二分屏画中画，主画面浏览造影、画中画浏览全景，如图。3.6 录像功能系统可对手术室多路视频进行录像，包括手术细节视频、全景视频、X光机视频、内窥镜视频等，录像模式可分过多种。手术过程录像备份：系统应支持对手术室视频源的点对点并发录像存储，不受示教中心切换视频的影响，从而保证手术过程录像的完整性，以备存档。 教学过程录像：系统应支持对手术教学过程的完整录音录像，即实现对教学过程真实场景的录像。双流教学录像：系统应支持双流教学录像，即视频流+演讲PPT并发录像。3.7 双向音视频交互示教室之间可以进行双向音视频交互，可针对手术室视频进行讨论、教学等。3.8 控制场景镜头通过鼠标移动放大局部影响，指导医师和学生可以根据级别关系通过鼠标键盘调整视频图象，便于仔细观察。3.9 即时拍摄对教学过程中的关键动作通过拍摄方法记录下来。拍摄后的图片以JPG文件保存，可转存后进一步分析。学习者可以将这些图片下载后学习使用。3.10 视频编辑功能录像文件支持后期的编辑功能，包括视频的定像、放大、慢放、对讲、刻制光盘等。3.11 视频点播功能医院网络内用户经授权通过浏览器可根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需视频图像。3.12 手术视频浏览系统提供网络视频矩阵，可独立输出多路手术室视频，