網(wǎng)絡(luò)IP音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在救援方艙醫(yī)院的應(yīng)用

溫劍，樊豪軍，侯世科

武警后勤學(xué)院附屬醫(yī)院a.信息科；b.醫(yī)教部；c.院部，天津 300162

0 前言

網(wǎng)絡(luò)IP音視頻監(jiān)控，就是利用網(wǎng)絡(luò)資源，來整合本地音頻視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使本地音視頻監(jiān)控通過網(wǎng)絡(luò)IP得到更充分的應(yīng)用，更大地發(fā)揮視頻監(jiān)控的價值[1]。IP音視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以全部由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)構(gòu)成，也可以由模擬攝像機(jī)加視頻服務(wù)器構(gòu)成，或者是同時由兩者混合構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)IP音視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有如下特點：① 施工簡單易行。網(wǎng)絡(luò)IP系統(tǒng)監(jiān)控不同于模擬監(jiān)控系統(tǒng)，可以完全基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)建設(shè)，無須重新進(jìn)行大規(guī)模的設(shè)計、施工，可以在很短的時間內(nèi)部署于救援方艙醫(yī)院需要的各個應(yīng)用場所；② 圖像呈現(xiàn)方便。監(jiān)控系統(tǒng)無須采用專用的監(jiān)示器，可將圖像實時呈現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)可達(dá)的電腦桌面，甚至于無線PDA、智能手機(jī)、筆記本電腦等終端，應(yīng)用靈活；③ 前端接入靈活。根據(jù)救援方艙醫(yī)院不同場所的清晰度需求，可進(jìn)行靈活的部署，以達(dá)到最恰當(dāng)?shù)囊曈X效果。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)豐富的線路、接口形態(tài)也為不同應(yīng)用場景帶來了便利的接入；④ 應(yīng)用形式便捷。既可以采用傳統(tǒng)習(xí)慣，通過固定的編解碼器接入矩陣，輸出到指揮車的監(jiān)控終端，又可以采用WEB瀏覽器界面或客戶端軟件，通過授權(quán)的用戶在能夠連入網(wǎng)絡(luò)的任何位置看到需要的任何圖像。

1 救援方艙醫(yī)院音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求

救援方艙醫(yī)院承擔(dān)著“重大災(zāi)害救援、應(yīng)急支援保障”的任務(wù)和使命，為了提高其工作效率，特別是提高檢傷分類、救治、手術(shù)、留觀以及后送等環(huán)節(jié)的工作效率，我們建設(shè)了基于HIS、LIS和PACS為主體的醫(yī)院信息系統(tǒng)，其信息化程度很高，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)救援管理信息化[2]。救援方艙醫(yī)院還完成覆蓋全院的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，通過搭建的頻率為5.8 G橋接、2.4 G覆蓋的無線局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線傳輸功能[3-4]，通過布設(shè)超5類屏蔽雙絞線實現(xiàn)有線連接。這就為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)IP音視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

（1）安防監(jiān)控需求。視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的是安防應(yīng)用。救援方艙醫(yī)院作為一所野戰(zhàn)性質(zhì)的醫(yī)院，本身的安防監(jiān)控是很重要的。為此，我們在指揮車后部設(shè)置了可升降、可旋轉(zhuǎn)360°的高清攝像頭，實時監(jiān)控整個救援方艙醫(yī)院的外周情況。

（2）醫(yī)療業(yè)務(wù)需求。在手術(shù)方艙、重癥監(jiān)控方艙、CT方艙等關(guān)鍵部位也對音視頻監(jiān)控技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用需要，既可以通過手術(shù)實況、重癥病房實況的監(jiān)控錄像和遠(yuǎn)程傳送，實現(xiàn)術(shù)中會診、遠(yuǎn)程診斷等功能，同時還可以保存重要的圖像，為科學(xué)研究、收集資料提供保證。

（3）醫(yī)院管理需求。對各個重要部門的實時監(jiān)控，既保證了各個崗位工作的有序和規(guī)范，也為各級領(lǐng)導(dǎo)了解整個方艙醫(yī)院日常運作情況提供了一個重要的管理手段。

（4）醫(yī)院內(nèi)部控制管理需求。在如檢傷分類、毒麻藥庫以及制氧發(fā)電車等關(guān)鍵場所，均有發(fā)生內(nèi)部事件的隱患，加強(qiáng)對相關(guān)工作人員的監(jiān)控，已經(jīng)是迫切的需求。

（5）醫(yī)院指揮調(diào)度的需求。指揮員可以在指揮車實時對工作人員的工作進(jìn)行監(jiān)控，也可以實時通過語音了解每個艙體的工作情況。

2 系統(tǒng)在救援方艙醫(yī)院的實現(xiàn)

從應(yīng)用場景來看，網(wǎng)絡(luò)IP音視頻監(jiān)控系統(tǒng)為救援方艙醫(yī)院提供了一套智能可視化的視頻終端監(jiān)控平臺。視頻終端提供了豐富的會議功能，可以使用遙控器方便地完成絕大多數(shù)功能操控，但受遙控器本身尺寸和應(yīng)用環(huán)境的限制，一些較為復(fù)雜的功能在遙控器上控制起來不太方便。使用終端控制臺有效地解決了這一問題。終端控制臺運行在安裝的計算機(jī)上，憑借圖形用戶界面提供了比遙控器更為人性化、更為豐富、強(qiáng)大、方便的操控方式。主界面主要分為4部分: 導(dǎo)航區(qū)、顯示區(qū)、監(jiān)控區(qū)、短消息區(qū)。

從功能實現(xiàn)來看，關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾方面：

2.1 組網(wǎng)說明

系統(tǒng)采用分布式部署及設(shè)計，中心點為中心媒體平臺，負(fù)責(zé)指揮車、手術(shù)方艙、急救方艙等的終端及其余方艙的監(jiān)控前端接入，中心媒體平臺根據(jù)音視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程會診或會議模式等的業(yè)務(wù)需求對相關(guān)碼流進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度。

手術(shù)醫(yī)師可以通過手術(shù)方艙內(nèi)傳來的圖像向指揮車或遠(yuǎn)程會診專家講解手術(shù)的過程，同時可以結(jié)合PC機(jī)輔助顯示相關(guān)PPT（演示文稿圖形程序，是Power Point簡稱）或從醫(yī)院HIS、PACS調(diào)出病人病例及相關(guān)影像進(jìn)行講解。

2.2 指揮方艙部署

在指揮方艙內(nèi)部署中心媒體平臺1臺，負(fù)責(zé)對各個方艙、示教室及各分會場的終端及監(jiān)控前端的接入，并對這些碼流進(jìn)行整體調(diào)度及轉(zhuǎn)發(fā)處理。通過指揮中心電視墻，采用多種畫面組合輪切的方式，對各個部門、各個單位的所有監(jiān)控畫面進(jìn)行集中操作。

配置KDV2000錄播服務(wù)器1臺，負(fù)責(zé)對各個方艙、示教室及各分會場的碼流錄像，在手術(shù)示教的過程中由中心媒體平臺的控制臺控制KDV2000進(jìn)行各路碼流的錄制。

配置衛(wèi)星Modem及8005E各1臺，該配置為可選項。當(dāng)進(jìn)行手術(shù)示教時需要接入全軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)[5]的平臺時需要這兩項配置。指揮方艙組網(wǎng)圖，見圖1。

圖1 指揮方艙組網(wǎng)圖

2.3 視頻矩陣

初始配置為缺省矩陣方案，可支持修改、保存矩陣方案，最多可支持8個矩陣預(yù)案。分為缺省矩陣和自定義配置視頻矩陣方案。缺省矩陣方案，為默認(rèn)配置，不支持修改。非缺省視頻矩陣方案，DVI接口輸入、輸出均可轉(zhuǎn)換為HDMI、YPbPr、VGA、DVI-I，但主解碼不能同時連接vga和非vga的輸出接口。輔解碼僅能連接到1個輸出接口。終端控制臺控制矩陣，見圖2。

2.4 音頻接口配置

數(shù)字終端音頻信號輸入分3類：模擬音頻、HDMI音頻三選一以及數(shù)字MIC。音頻輸出所有接口都輸出同樣的數(shù)據(jù)。3個HDMI和模擬音頻的輸出分別可以控制開關(guān)。

3 系統(tǒng)特點

（1）集成度高。網(wǎng)絡(luò)IP音視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用中心媒體平臺作為平臺，該媒體平臺支持視頻會議終端及視頻監(jiān)控前端的接入，由媒體平臺對所有視頻碼流進(jìn)行統(tǒng)一管理與調(diào)度，集成度高，系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

（2）兼容性好。媒體平臺支持H.323協(xié)議、衛(wèi)星視頻會議通信協(xié)議，可以將原有的視頻會議終端接入到平臺中，并支持與總后衛(wèi)生部視頻會議系統(tǒng)對通[6-7]。

（3）多重措施保障接訪安全可靠。中心媒體平臺采用電信級可靠性、全嵌入式設(shè)計，支持128位AES加密。

隨著救援醫(yī)學(xué)的深入研究，對救援方艙醫(yī)院的信息化和通信的要求也逐步發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)IP音視頻監(jiān)控系統(tǒng)正逐步取代傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，并作為一種通用信息化資源被充分利用，從而發(fā)揮救援方艙醫(yī)院的職能。

[1]丁寶.IP監(jiān)控方案在高校安防中的應(yīng)用研究[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2010,29(2):55-57,60.

[2]李永革,張巖,顧建儒.非戰(zhàn)爭應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援信息化方案探討[J].華北國防醫(yī)藥,2009,21(6):66-68.

[3]溫劍,樊毫軍,侯世科.武警醫(yī)療救援方艙信息化系統(tǒng)集成的研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,33(3):76-78.

[4]郭新,安軍防,黃詠梅.野戰(zhàn)方艙醫(yī)院在玉樹抗震救災(zāi)中的應(yīng)用[J].解放軍醫(yī)院管理雜志,2011,(7):653-654.

[5]溫劍,趙廣建,胡永峰.遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)與HIS及PACS整合的實現(xiàn)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2008,23(12):22-23.

[6]韓乾.我院數(shù)字化手術(shù)室音頻視頻通訊網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(1):33-35.

[7]劉紅軍,林懌,梁穎,等.基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化手術(shù)示教系統(tǒng)解決方案[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2011,6(2):67-70.