高清手术直播方案概要.docx

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高清手术直播方案概要

广州市奥威亚电子科技有限公司AVAPROPRE8智能录播系统

手术直播系统

（AVAPROPRE8）

广州市奥威亚电子科技有限公司

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广州市奥威亚电子科技有限公司AVAPROPRE8智能录播系统

目录

第一章

第二章

§2.1

§2.2

2.2.1

2.2.2

§2.3

§2.4

2.4.1

2.4.2

2.4.3

2.4.4

2.4.5

2.4.6

§2.5

2.5.1

2.5.2

2.5.3

2.5.4

第三章

3.1.1

3.1.2需求分析........................................................................................................................................3设计方案........................................................................................................................................5设计原则...............................................................................................................................................6系统选型...............................................................................................................................................7录播系统..........................................................................................................................................7智能摄像系统..................................................................................................................................9系统结构图.........................................................................................................................................11系统功能.............................................................................................................................................12手术直播功能................................................................................................................................12导播平台........................................................................................................................................16同步录制........................................................................................................................................19点播功能........................................................................................................................................19播放软件........................................................................................................................................20后台管理........................................................................................................................................21典型应用.............................................................................................................................................22手术过程录制与直播....................................................................................................................22远程医疗（协助医疗）................................................................................................................23医疗记录与点播............................................................................................................................23医疗教学与培训............................................................................................................................24录播主机介绍..............................................................................................................................25性能特点........................................................................................................................................26性能参数........................................................................................................................................27

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第一章需求分析

远程医疗（Telemedicine）是网络科技与医疗技术结合的产物，在信息高速发展的今天，它已成为医学交流中一道亮丽的风景线。

远程医疗系统的概念最初是由美国于1988年首次提出的，它通常包括：

远程诊断、专家会诊、信息服务、在线检查和远程交流等几个主要部分，它以计算机和网络通信为基础，实现对医学资料（包括数据、文本、图片和声像资料）和远程视频、音频信息的传输、存储、查询、比较、显示及共享。

1、远程医疗的发展现状

远程医疗（Telemedicine）是网络科技与医疗技术结合的产物，在信息高速发展的今天，它已成为医学交流中一道亮丽的风景线。

远程医疗系统的概念最初是由美国于1988年首次提出的，它通常包括：

远程诊断、专家会诊、信息服务、在线检查和远程交流等几个主要部分，它以计算机和网络通信为基础，实现对医学资料（包括数据、文本、图片和声像资料）和远程视频、音频信息的传输、存储、查询、比较、显示及共享。

远程医疗在欧美等发达国家早已是家喻户晓的医疗手段。

目前美国的绝大多数州已经实施了远程医疗工程。

它们的系统总体框架主要是以跨全美的计算机网络为基础，通过高质量的摄像机和处理能力较高的计算机、工作站等设施把大型医疗中心和小型医院、诊疗点及病人家庭联系起来，形成一些各具不同规模的远程医疗网络。

在欧洲，如德国、挪威等一些国家，对远程医疗都进行了相当程度的研究，针对一些特殊病例在不同地区开通了相应的远程诊断项目，并在大学、医院建立了一些实验性的网络。

我国在这方面的研究工作起步较晚，很多的工作仅仅是在建立计算机网络的基础上开展一些应用项目，如提供医学信息的查询、访问和门诊预约等，这主要是因为受到国内医疗体制的限制，以及全面技术状况和基础设施水平（主要是网络传输速率）的欠缺，因此目前我国的远程医疗网络在有些方面尚不十分成熟，还有待逐步进行改造、完善与提高。

但随着我国宽带网络的全面发展和迅速普及，各个医疗机构的宽带接入也正被提到议事日程中来了，这就为各个医疗机构之间进行大数据量的信息交流，尤其是高质量的视音频传输提供了必要的条件。

可以预见，未来一两年内，我国的远程医疗工程一定会得到迅速实施和快速发展。

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2、远程医疗系统的组成和实现

远程医疗系统由网络通信系统和远程医疗应用系统两大部分组成。

网络通信系统可以是卫星网络、无线网络，电话网络和以光纤通信为基础的宽带网络。

远程医疗应用系统包括：

远程诊断、专家会诊、信息服务、在线检查、远程交流以及系统管理等几个子系统。

其中系统管理子系统是远程医疗应用系统的核心，由它负责对各个其它的子系统的流程、运作、建库等进行统一协调与安排，一般采用Web技术实现。

远程医疗应用系统的其它子系统的实现方法很多，在宽带网络的到迅速发展的今天，采用高质量的视音频传输方式实现其中的部分功能是非常自然的事，这将使得远程诊断和远程交流变得非常直接和方便。

以下是以深圳的视音频编解码设备及传输系统实现远程医疗应用系统中视音频传输部分的实现方法。

3、医疗设备使用

1）、基于电脑处理的医疗数据：

由于当前的大多医疗设备，如X光机、CT机均拥有网络接口并支持，由计算机通过网络即可采集医疗设备中的影像，并采用VGA编码器采集计算机中的CR或DR片、CT片、演示文件（PPT、WORD、EXCEL）；

2）、基于视频处理的医疗数据采集图像、监护仪、DVD中播放的医学类影片、培训室现场等等；

3）、现场采集的视音频数据：

通过高清晰的摄像机采集手术过程图像实例、医生的讲解内容；

4）、远程手术中使用的视音频通讯设备，用于手术医疗人员与远程协助医疗专家的交流使用，达到远程医疗的目的。

4、建设需求

建立3套手术直播/远程医疗/观摩室/管理中心；管理中心管理所有手术的直播/录制视音频的交互监视等等功能。

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第二章设计方案

手术转播基本功能：

1．采用医院现有网络传输手术视频，无需对医院网络升级改

2，高清晰的手术视频，且达到医疗视频的要求；VGA：

1600X1200，VIDEO：

720X576。

3，手术视频实现以画中画及单个画面方式的压缩传输，压缩码率满足64Kbps－10Mbps之间可调；

4．可接入2号手术室内的全部音视频源，包括显微镜视频，无影灯视频，云台球机视频、音频和1号手术室的显微镜视频；

5．视频除了设备可在任意一间手术室内使用，提供全景视频，摇入该手术室的其他视频和音频等其它音视频源，连接网线开机后即可工作；如：

可接入腔镜视频、介入治疗室的云台球机视频、造影设备视频和音频；

6.视频处理设备需采用静音设计，防静电，防尘设置，抗干扰：

7，可在教育处三个阶梯教室同时观看多路手术视频，并与术者对话，音视频完全同步；实现各个阶梯教室与术者的语音会议；

8．可在神经外科观看手术视频，并同时参与与术者的语音会议；

9，客户端软件界面友好，支持多种显示模式，包括画中画，单个画面全屏显示，并可调节所有画面大小；

10．可在客户端打开或者关闭语音会议的声音；

11．可在客户端远程控制云台球机，支持4个方向转动以及镜头的焦距、光圈等调节；

12．客户端可以浏览、播放本地手术资料；

13.可以将手术视频存储在本地，固定空间循环录像；

14．可实时监控系统网络流量，显示每个视频设备的总网络带宽；

15．可实时查看设备运行状态，显示每个视频设备是否正在运行；

16．实时监测系统接入用户数量，有故障自动报警以及定位功能；

17．接入手术室管理，日至管理，用户管理；

18.将来可升级到满足带宽的条件下，在公共网上实现远程手术直播；

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广州市奥威亚电子科技有限公司AVAPROPRE8智能录播系统§2.1设计原则

我公司在设计系统时遵循高可靠、开放、实用、先进、安全和可扩展设计理念。

1.系统的高可靠性：

高可靠性是本系统的首要原则，设备的选型首先能满足长时间连续（24小时不间断）运行的要求；

2.系统的先进性：

相关产品应具备当今的先进技术水平；在整个系统的生命周期内，能够不断完善、扩充、更新，使功能愈来愈丰富，性能愈来愈完善，使用愈来愈方便，而不至于过早地被淘汰；

3.系统的开放性：

系统结构设计必须符合国际开放系统的标准，是真正的开放式系统；系统使用的硬件平台和软件平台均要符合开放式标准；硬件平台的开放性，主要包括设备的互连性和可互换性；软件平台的开放性，包括操作系统、图形用户界面、通讯协议等符合国际统一标准；开放性要求的目的在于，应用软件的可移植性，硬件平台的可互换性。

4.系统的实用性：

适合项目单位现场实际情况，能够满足强化管理手段，提高管理水平，同时为教师教务管理工作提供强有力的支持；设备不盲目追求高档，而是在高可靠、先进的前提下实用，要能够切实地解决实际问题。

5.系统的可扩展性：

整体系统具有良好的可扩展性和可扩充性；当系统规模扩大，还可以通过增加适当模块或相应设备，就能够适应要求，达到良好效果不会造成浪费。

6.系统的兼容性：

系统设计充分考虑了系统的兼容性，能与原有系统组成完整的系统。

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§2.2系统选型

2.2.1录播系统

鉴于用户对系统直播和录播的各式教学功能需求，AVA推出全新的ProPRE8一体式录播系统，该产品设计结构精简，数据采集、数据处理集合在一起，能够实时同步直播、录制、点播等功能。

数据采集可同时进行三路视频，两路VGA信号，不但丰富了数据采集的内容，而且给导播人员的现场视频控制带来了极大方便。

数据采集的每一路信号都使用独立的硬件芯片进行采集处理，保证了强大的处理能力，提高视频和VGA的采集质量。

使用了嵌入式的操作系统，稳定可靠，性能更高。

独一无二的导播技术使管理人员在办公室就可以轻松完成现场视频控制工作，无需人员亲临现场进行录制工作。

观看端只需要使用PC、通过IP网络连接到录播主机，就能够观看直播或在线点播。

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产品特点：

●多种信号输入：

三路视频信号，两路VGA信号同时进行直播录制。

●高清：

支持高达1600*1200的计算机高清画面。

●动态：

最高支持30fps的动态画面。

●多流：

可同步支持一路计算机画面与两路视频画面。

●单流：

通用播放器播放，选择所采集信号中的其中一路进行录播。

●视频输入接口：

CVBSY/CYPbPr

●控制端口：

带扩展控制端口，可实现远程开关机。

●面板：

带真彩液晶显示屏，控制按键直接管理录播系统。

●USB导出：

面板带USB接口，可直接将录制文件下载到其他存储器中。

●实时监控：

VGA环出接口，可将录播内容进行实时监控。

●点播：

内置VOD功能，可实现在线点播。

●转发：

可把直播信号转发给更多用户。

●多种播放模式：

可支持浮动窗口、分割窗口、全屏画面等播放模式。

●导播功能：

启动直播远程进行视频信号切换，控制和管理。

●鼠标点击功能：

管理平台用鼠标来进行远程的云台控制功能。

●远程控制：

音量、音调和摄像机云台均可远程控制。

●VGA：

硬件方式捕捉。

●录制格式：

asf流媒体格式。

●低码流：

支持低码流，特别适用于Internet传播。

●用户认证：

支持用户、节目的分级别管理功能，认证用户才能进行对应级别操作。

●直播延时：

≤1秒。

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广州市奥威亚电子科技有限公司AVAPROPRE8智能录播系统性能参数：

●VGA：

两路VGA输入，一路环出；分辨率最大1600*1200，编码帧率可达30fps。

●视频：

三路DVD画质输入；分辨率CIF/D1；编码帧率PAL25fps，NTSC30fps。

●音频：

两组麦克风输入，两路线路输入，MP3编码。

●视频编码：

48Kbps~2Mbps可调，MPEG4编码。

●VGA编码：

48Kbps~10Mbps可调，MPEG4编码。

●网络接口：

IEEE802.3u/802.3ab100/1000Base-T。

●云台控制：

2路RS-232/RS-485复用接口，云台控制码可添加，更改。

●扩展接口：

一路RS-232/RS-485复用接口，可用于系统扩展。

●录制格式：

asf流媒体格式。

2.2.2智能摄像系统

索尼（SONY）继续向它的业界领先的平移/倾斜/缩放摄像机产品系列中添加新的选择和更大的灵活性，这次推出的是索尼SONYD70/EVI-D70P彩色视频会议摄像机。

SONYD70/EVI-D70P视频会议摄像机将高质量的彩色视频摄像机与遥控平移/倾斜/缩放操作的灵活性结合起来，它们均位于一个紧凑的便于使用的包装中。

SONYD70/EVI-D70P视频会议摄像机由于拥有一个18x光学变焦镜头，这些摄像机产品使得用户可以极高的清晰度对微小或远距离物体加以放大。

与它们前一系列的产品EVI-D30/D31相比，SONYD70/EVI-D70P视频会议摄像机提供了更宽的平移/倾斜范围和更快的平移/倾斜机制。

最重要的是，这些摄像机是可以在天花板上安装的—这在索尼的通用EVI摄像机中是首次实现。

SONYD70视频会议摄像机还配备有各种便捷的功能，如自动ICR功能、报警功能和RS-232C/422串行控制，这使得它们对于远距离学习、礼拜场所、法庭、事件现场、音乐厅等远程拍摄应用来说是一种理想的选择。

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广州市奥威亚电子科技有限公司AVAPROPRE8智能录播系统§2.3系统结构图

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广州市奥威亚电子科技有限公司AVAPROPRE8智能录播系统§2.4系统功能

2.4.1手术直播功能

一、单流技术

录播服务器以单流技术基础上直播/同步录制。

单流技术只采用一路的视频窗口，在任何时候只有固定一路视频输出，后期的制作中也只能以一路视频的方式去编辑。

我们的设计采用了通用的方式，兼容其他第三方的播放器，这个格式是微软的WMV，它能够使用WindowsMediaPlayer或者其他常用的播放器播放，不在需要安装额外的插件。

录播系统输入端支持2路的VGA输入，3路的视频输入，所以在单流技术的基础上，录播系统能够灵活的采用那一路的视频信号，或者采用画中画的功能等等。

那么视频的选择上面就有了很多的组合，那么这些组合是按照什么样的方式去取舍？

在录制的时候就需要一个导播的人员，这个人员就像电影中的导演，导演着整个的直播/同步录制，用它的思路去制作/体现整个医疗的重点、难点、突出要点。

示意图如下：

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二、多流技术

视频、VGA同步传输，每一个视频、VGA信息都传输时各自独立，互不干扰。

对于观看用户有一个很好的选择，使用自己关注的界面结构（能够保持三路信号同在一个屏幕中显示、浮动窗口、单独将一路视频或VGA全屏显示）。

采用“多流”模式，防止单流的“画中画模式”或“视频切换模式”导致直播/录制信息不完整。

多流技术的使用主要表现在，多路视的独立处理，视频与视频之间没有画面覆盖的情况，每一路视频都是独立的，也能够在后期单独的把其中某一路视频导出，可用于源素材资料。

观看直播或录制文件的效果示意如图显示，灵活的操作方式如下：

分割模式，如图示；

全屏模式，VGA/每一路的视频都能够全屏方式显示；

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广州市奥威亚电子科技有限公司AVAPROPRE8智能录播系统浮动模式，以VGA为底屏，两个显示视频在上面以小窗口的方式显示，每一个视频窗口都能够实现移动位置及改变大小；

显示位置的互换，主视频画面/辅助视频画面互换，主视频画面/VGA互换，辅助视频画面互换/VGA互换等等。

效果图如下：

录播系统主机内置直播服务器功能，远程用户通过IE方式登录录播系统主机，即可观看到直播节目。

远程用户收看直播节目，软件许可无数量限制。

单播功能

系统支持单播功能，适用于普通应用。

组播功能

ProPRE8支持组播模式，可以把直播发给更多的用户。

组播功能可以大大扩展直播的数量；组播只占用一路带宽，对有大量收看端的场合特别适用。

流媒体直播功能扩展

录播系统主机内置直播服务器功能，远程用户通过IE方式登录录播系统主机，即可观看到直播节目。

远程用户收看直播节目，软件许可无数量限制。

A、转发功能（可选模块）

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