主頁（http://www.by236.com）：視頻系統在醫院手術轉播、網絡示教中的應用

【中國集群通信網】醫院擔負著醫療、教學等多項醫務任務。目前的教學方法主要是通過學生現場觀摩的方法進行學習，即與操作醫生、病人在同一個場所進行學習。由于病患人員多，現場環境對組織學習和學習效果都會產生一定的負面影響。另一方面，過多的學生與病患在同一個診室，會對病患造成情緒上的不安定。因此，從教學和醫療的要求，需要建立一個能改善現有教學和診療狀況的、新的教學環境。這樣的教學環境有以下的需求：

　　1、建立集中的學習課室，進行集中教學或分組教學;

　　2、將診室的現場場景和醫療結果傳送到課室，供學習使用;

　　3、提供語音通道，讓學生與操作醫生進行通話;

　　4、支持錄像事后回放;

　　5、同時可進行多組現場教學(相同或不同內容);

　　6、保持診室安靜，減少對操作醫生的影響。

　　系統概述

　　整個系統主要由三個部分組成。也即現場前端信息采集、信息數據處理和學習環境(音視頻終端)。

　　系統在現場采集場景和語音信息，分別將語音視頻傳送給語音服務器和視頻服務器，完成數據處理和管理工作。學習環境完成現場場景和語音環境的重現工作，并提供語音的交互功能。

　　該系統結構清晰，通過語音和視頻兩組服務器分別對采集的音視頻信息進行專業化的數據處理，提高了視頻和語音質量。兩組服務器間通過同步通訊協議，控制同步，協同工作。學習者通過網絡可同時監視現場多路(多視角)視頻圖像，并能同步地聽到現場的聲音信息，從而達到現場教學的目的。

　　系統組成

　　該系統設計采用模塊化組合的方法，把系統涉及到的各組成部分按功能分類為各種模塊，系統按功能需求進行設計和各種模塊組合。這樣設計的優點是：

　　·由點到面，全面考慮所有角色和場景;

　　·系統模塊化，使整個系統容易理解;

　　·優化組合設計，可針對系統的特殊性進行優化設計;

　　·框架穩定，在系統功能和范圍擴充的情況時，保證系統框架不變。

　　前端診室系統

　　診室是整個系統的信息源，其包括診療現場的圖像和語音信息，是教學中的主要元素。本方案在診室中安裝攝像機、視頻編碼器和IP電話設備。現場攝像設備將診療室中的全部場景，包括病患、醫生、設備等的影像全部傳送到學習終端上。網絡IP攝像機把現場實況影像進行實時編碼，通過網絡上傳。診療影像是主要的教學內容，本方案中利用診療機(B超機)上的標準視頻輸出端口，將診療影像通過視頻編碼器進行數字化編碼壓縮，并透過網絡傳送到學習終端機上。

　　醫生診療過程中與病患的交流語境也是真實現場再現的重要因素，同時作為教學作用，必須允許學生與教師之間可進行交流。本方案在診室中設置IP電話終端，用于現場語音傳送以及教學過程的交互。語音終端功能和特性如下：在診室中安裝的硬件設備，不需要改變醫生操作規程，透明實現現場學習功能。

　　網絡傳輸系統

　　網絡系統是整個系統的樞紐，所有視頻、語音、數據均通過網絡設備實現端到端的傳送。網絡系統包括兩個部分，即線纜和交換機。交換機完成數據的轉發和管理工作。線纜完成傳送數據信號，連接終端設備與交換機。本方案中傳輸線纜采用標準UTP-5雙絞線。網絡交換采用開放的系統設備和標準的器材，以保證系統的可維護性和更好的性能價格比。

　　服務器管理系統

　　服務器是整個系統的核心部分，其功能是完成整個系統的管理、數據交換、信息轉發、數據存儲等工作。
服務器部分由兩個部分組成，即語音服務器和教學(視頻)服務器。
語音服務器完成所有語音管理、服務，實現診室的語音終端和學習終端的話音雙向通訊。其功能和性能如下：

　　1、自動建立教師和學習終端的連接，可完成一個教師多組學習者之間的共同學習過程。

　　2、控制語音的流動方向，如單向流動，保證在學生討論過程中，不會把學生的聲音傳送到診室，影響醫生工作。

　　3、通話質量保證，控制話路上的語音質量。

　　4、傳送文字信息，在學習終端和教師終端間傳送文字信息。

　　教學服務器完成所有視頻流的管理、分發、存儲以及教學終端支持功能。所有視頻流均通過它來接收(診室視頻)或發送(學習終端)。其功能如下：

　　1、接收和管理視頻流，每臺服務器可同時接收64路視頻流輸入。

　　2、視頻流分發，將一個視頻流分發到一個或多個學習終端上，或將多個視頻流轉發到同一個終端上，分發流數量受到網絡帶寬的限制。

　　3、視頻錄像，根據要求完成視頻錄像，可同時對多路視頻進行錄像。

　　4、用戶管理，只有授權的終端用戶能夠進入學習系統，進行操作。

　　5、學習終端支持B/S結構應用程序，應用程序存儲在教學服務器中，終端用戶可利用瀏覽器進行學習。

　　服務器與網絡交換機間的連接，可根據帶寬需求、課室或診室數量，選擇接入方式，以提供最好的服務質量。

　　后端學習系統

　　后端學習系統包括分組學習系統和會議教學系統二種：

　　1、后端分組學習系統。分組學習系統用于小組學習。分組學習系統的主要關注點是顯示圖像要清晰、雙向語音通訊，以及學習系統軟件。

　　分組學習系統包括視頻終端和語音終端兩個部分。視頻終端由一臺高性能PC機和一個顯示終端構成，其運行學習軟件，并解碼視頻圖像并通過顯示設備顯示出來。視頻終端主要功能和設備要求：

　　·可同時解碼16路視頻圖像，允許學習者同時觀看多個診室的現場場景和診療影像(根據有效顯示效果而定);

　　·通過軟件界面自由選擇診室，控制場景放大或縮小;

　　·回放教學錄像內容;

　　·高清晰顯示視頻圖像，采用顯示設備分辨率大于1024X768，對比度大于3000：1，亮度大于1200 cd/m2;

　　·采用大屏幕顯示，5-8人采用25-35英寸LCD顯示屏，8-10人采用42-55英寸等離子電視;

　　·視頻終端主機采用標準PC，CPU: Pentium V 2.0GHz以上，1GBM，獨立內存顯示卡。

　　語音終端采用IP 電話終端，完成醫療場景聲音播放和交互教學。其主要功能如下：

　　·與視頻終端同步，當學習者改變觀看診室時，語音終端自動接通診室中的語音終端，不需要人工操作;
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)