迪威視訊技術有限公司 劉宇
廣州南方醫院是解放軍第一軍醫大學附屬醫院，其腦神經外科在國內外享有盛名，該院教學和對外交流活動十分頻繁。其中，手術觀摩和指導是交流的重要內容，手術室的特殊性決定了不能在現場開展這些活動。醫院決定采用遠程醫療系統，將手術圖像傳到觀摩會議室或資料室來解決這一問題。由于腦神經外科手術屬于高精密、高難度手術，對于傳輸的圖像清晰度要求非常高，傳統的會議電視系統提供的圖像質量遠遠不能滿足需要，經過多次演示和國際腦神經外科學術會議的實際檢驗，南方醫院采用DVISION科技有限公司深圳迪威視訊技術有限公司生產的寬帶MPEG-2高清晰視訊系統—— Focus 2000 高清晰視訊終端和Focus 6000 H.323 MCU進行網絡傳輸。
致力于數字視頻技術研究和產品研發的迪威視訊技術有限公司，是一家從事寬帶數字化視音頻通信的專業產品制造商，以研究和輸出技術為主，包括視頻編解碼及視頻通信傳輸等。該公司主要產品以MPEG為核心技術，包括MPEG-1、MPEG-2視音頻編解碼器、網管系統、復用器、寬帶視訊MCU、高清晰會議電視終端（包括專線和IP網）等，可以廣泛應用于會議電視、遠程監控、數字有線電視、Web視頻網絡、數字視頻廣播（DVB）等諸多領域。此后該公司推出全系列針對中國市場的高清晰會議電視產品，包括基于專線和IP網絡的終端和MCU。由于采用了MPEG-2編解碼技術，圖像可以達到廣播級質量，吸引了一大批需要高質量圖像通信的用戶。其中，廣州南方醫院便采用了DVISION的基于IP網絡的MPEG-2高清晰會議電視終端和多點控制單元（MCU），用于手術圖像的遠程傳輸等。
一、傳輸網絡系統結構
此次南方醫院采用了三套Focus 2000終端（其中一套是只接收終端），一臺Focus 6000 MCU，一臺存儲服務器。所有設備匯接在網絡交換機上，通過南方醫院的吉比特以太網實現互通。目前為初期方案，以便以后進行擴展。
此次南方醫院手術圖像傳輸系統有以下功能：手術室的教授和主任室的教授通過Focus 2000進行雙向交流；一般的學生或醫生，可以在資料室通過Focus 2000只接收終端進行手術觀摩；可進行手術圖像的傳輸和過程監視；Focus 6000可作為多點控制用；存儲服務器可以對視音頻碼流進行數字存儲，存儲功能使保存、回放、剪輯和VCD/DVD制作輕易實現。
還有，手術室終端視頻源包括：PELCO球型攝像頭和顯微鏡，并匯接在1臺視頻切換矩陣上。PELCO球型攝像頭可以水平方向360度旋轉，垂直方向90度旋轉，放置在手術室頂壁，攝入角度可以覆蓋整個手術室，用來對宏觀景物活動的觀察，可以進行遠端遙控。顯微鏡是用來對切開后腦顱部組織的觀察，不但可以看到手術部位的手術圖像，還可以遠程遙控手術室攝像機的切換、搖移、拉伸、聚焦等，可以看到各種儀器的數據、主刀醫生的畫面、手術全景等畫面，并掌握全面情況。而無線麥克風則可放置在醫生身上，以便于和遠端進行交流。傳統遠程醫療設備不能提供高清晰的手術畫面，只能進行遠程的會診和交流，高清晰會議電視系統應用于遠程醫療，不但可以進行一般的會診和交流，同時可以提供高清晰的手術畫面和顯微畫面，高清晰的畫面可以讓遠端的專家根據圖像非常明確的了解手術情況，準確地做出判斷。實際使用中，通常采用MPEG-2的4M碼流，其高品質的圖像，使顯微鏡下的組織結構也清晰無比。語音是MPEG-1 layer2的立體聲CD音質。
數字化高清晰遠程醫療系統不但可以提供高清晰的手術畫面、高保真的語音和雙向實時交流，而且可以將手術過程同步存儲在計算機中，便于教學和點播，并可以作為資料文獻記錄在光盤上。其網絡組網如下圖1所示。
二、網絡系統原理
（1）IP技術同高質量圖像的完美結合
DVISION的設備產品采用MPEG-2編解碼方式，第一次把H.323和高質量的視頻聯系在一起，使在IP網絡上進行廣播級質量的視頻交流成為可能。傳統的視訊系統絕大多數采用的視頻編碼方式是H.261，其本身的圖像分辨率（352x288）就不高，而且基本上采用2Mbit/s以下的產品。而DVISION提供給南方醫院的產品，采用的是MPEG-2編解碼方式，采用的是全分辨率（720x576）編碼，從圖像本身來講比傳統產品要高，符合用戶對視頻質量方面的需求。而且，由于MPEG-2算法本身的優勢，可以保證高品質的視頻回放質量，即使在對視頻質量要求極為苛刻的廣電行業，MPEG-2也依然可以提供符合要求的廣播級圖像，這就是為什么MPEG-2會成為事實上的廣電數字化標準的原因。南方醫院由于要傳輸高質量的手術圖像，所以對圖像清晰度的要求非常高，尤其是顯微鏡下的腦組織圖像，MPEG-2產品能夠提供從標準質量圖像到專業廣播級的圖像質量，最大限度地滿足了南方醫院對圖像質量的高要求。南方醫院采用了4Mbit/s碼率，使顯微鏡下的腦組織圖像清晰，富有層次感，效果非常好。
（2）在線存儲功能
通過在線存儲系統實時將手術全過程圖像畫面和聲音以流媒體格式存儲在服務器中，方便術后重新播放，可通過訪問存儲服務器進行網上的點播或廣播，并可制作成資料光盤存檔和交流。
（3）雙向、實時、多點會議及教學功能
醫院手術室的主刀大夫可以通過圖像和聲音同監視點或會議室的人員進行討論和交流，監視點或會議室的人員可以指導手術和隨時提問。系統不但可以完成高質量手術圖像的傳輸，同時還是一套高清晰會議電視系統，可以采用此系統召開異地、多點、雙向、實時會議。如果增加相應的課程系統和外設，還可以進行具有數據和圖像的遠程教學、培訓，具有廣泛的應用潛力。
（4）MCU功能強大
迪威視訊技術公司為南方醫院提供的Focus 6000 H.323多點控制單元（MCU），是目前市場上唯一能夠同時支持H.261、H.263、MPEG-1、MPEG-2編解碼方式的多點控制單元，可以同時支持窄帶和寬帶終端（384kbit/s－6Mbit/s），具有廣泛的適用性和極強的兼容性，方便用戶今后增加各種視訊終端。Focus 6000采用嵌入式操作系統，穩定可靠。
（5）全中文操作界面
此次南方醫院圖像傳輸全套系統采用全中文圖形操作界面，WEB方式，所有功能一目了然，設定方便。方便用戶學習、使用、維護。廣州南方醫院成功地應用MPEG-2高清晰遠程醫療系統進行手術圖像的傳輸，標志著我國遠程醫療系統已經進入數字化、高清晰、可視化、實用化階段。MPEG-2高清晰視訊系統也成為現代遠程醫療系統的標志性產品。
