網絡IP音視頻監控系統在救援方艙醫院的應用

溫劍，樊豪軍，侯世科

武警后勤學院附屬醫院a.信息科；b.醫教部；c.院部，天津 300162

0 前言

網絡IP音視頻監控，就是利用網絡資源，來整合本地音頻視頻監控系統，使本地音視頻監控通過網絡IP得到更充分的應用，更大地發揮視頻監控的價值[1]。IP音視頻監控系統可以全部由網絡攝像機構成，也可以由模擬攝像機加視頻服務器構成，或者是同時由兩者混合構成。網絡IP音視頻監控系統具有如下特點：① 施工簡單易行。網絡IP系統監控不同于模擬監控系統，可以完全基于現有網絡布線系統建設，無須重新進行大規模的設計、施工，可以在很短的時間內部署于救援方艙醫院需要的各個應用場所；② 圖像呈現方便。監控系統無須采用專用的監示器，可將圖像實時呈現在任何網絡可達的電腦桌面，甚至于無線PDA、智能手機、筆記本電腦等終端，應用靈活；③ 前端接入靈活。根據救援方艙醫院不同場所的清晰度需求，可進行靈活的部署，以達到最恰當的視覺效果。網絡系統豐富的線路、接口形態也為不同應用場景帶來了便利的接入；④ 應用形式便捷。既可以采用傳統習慣，通過固定的編解碼器接入矩陣，輸出到指揮車的監控終端，又可以采用WEB瀏覽器界面或客戶端軟件，通過授權的用戶在能夠連入網絡的任何位置看到需要的任何圖像。

1 救援方艙醫院音視頻監控系統的需求

救援方艙醫院承擔著“重大災害救援、應急支援保障”的任務和使命，為了提高其工作效率，特別是提高檢傷分類、救治、手術、留觀以及后送等環節的工作效率，我們建設了基于HIS、LIS和PACS為主體的醫院信息系統，其信息化程度很高，實現醫學救援管理信息化[2]。救援方艙醫院還完成覆蓋全院的網絡建設，通過搭建的頻率為5.8 G橋接、2.4 G覆蓋的無線局域網絡實現無線傳輸功能[3-4]，通過布設超5類屏蔽雙絞線實現有線連接。這就為實現網絡IP音視頻監控系統提供了網絡基礎。

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

（2）醫療業務需求。在手術方艙、重癥監控方艙、CT方艙等關鍵部位也對音視頻監控技術有著廣泛的應用需要，既可以通過手術實況、重癥病房實況的監控錄像和遠程傳送，實現術中會診、遠程診斷等功能，同時還可以保存重要的圖像，為科學研究、收集資料提供保證。

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

（4）醫院內部控制管理需求。在如檢傷分類、毒麻藥庫以及制氧發電車等關鍵場所，均有發生內部事件的隱患，加強對相關工作人員的監控，已經是迫切的需求。

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

2 系統在救援方艙醫院的實現

從應用場景來看，網絡IP音視頻監控系統為救援方艙醫院提供了一套智能可視化的視頻終端監控平臺。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功能操控，但受遙控器本身尺寸和應用環境的限制，一些較為復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、強大、方便的操控方式。主界面主要分為4部分: 導航區、顯示區、監控區、短消息區。

從功能實現來看，關鍵技術主要體現在以下幾方面：

2.1 組網說明

系統采用分布式部署及設計，中心點為中心媒體平臺，負責指揮車、手術方艙、急救方艙等的終端及其余方艙的監控前端接入，中心媒體平臺根據音視頻監控、遠程會診或會議模式等的業務需求對相關碼流進行轉發調度。

手術醫師可以通過手術方艙內傳來的圖像向指揮車或遠程會診專家講解手術的過程，同時可以結合PC機輔助顯示相關PPT（演示文稿圖形程序，是Power Point簡稱）或從醫院HIS、PACS調出病人病例及相關影像進行講解。

2.2 指揮方艙部署

在指揮方艙內部署中心媒體平臺1臺，負責對各個方艙、示教室及各分會場的終端及監控前端的接入，并對這些碼流進行整體調度及轉發處理。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、各個單位的所有監控畫面進行集中操作。

配置KDV2000錄播服務器1臺，負責對各個方艙、示教室及各分會場的碼流錄像，在手術示教的過程中由中心媒體平臺的控制臺控制KDV2000進行各路碼流的錄制。

配置衛星Modem及8005E各1臺，該配置為可選項。當進行手術示教時需要接入全軍遠程醫學信息網[5]的平臺時需要這兩項配置。指揮方艙組網圖，見圖1。

圖1 指揮方艙組網圖

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音頻三選一以及數字MIC。音頻輸出所有接口都輸出同樣的數據。3個HDMI和模擬音頻的輸出分別可以控制開關。

3 系統特點

（1）集成度高。網絡IP音視頻監控系統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控前端的接入，由媒體平臺對所有視頻碼流進行統一管理與調度，集成度高，系統更加穩定。

（2）兼容性好。媒體平臺支持H.323協議、衛星視頻會議通信協議，可以將原有的視頻會議終端接入到平臺中，并支持與總后衛生部視頻會議系統對通[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、全嵌入式設計，支持128位AES加密。

隨著救援醫學的深入研究，對救援方艙醫院的信息化和通信的要求也逐步發展，網絡IP音視頻監控系統正逐步取代傳統的模擬監控系統、數字監控系統，并作為一種通用信息化資源被充分利用，從而發揮救援方艙醫院的職能。

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

[2]李永革,張巖,顧建儒.非戰爭應急醫學救援信息化方案探討[J].華北國防醫藥,2009,21(6):66-68.

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

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

[5]溫劍,趙廣建,胡永峰.遠程醫學信息網與HIS及PACS整合的實現[J].中國醫療設備,2008,23(12):22-23.

[6]韓乾.我院數字化手術室音頻視頻通訊網絡及應用[J].中國醫療設備,2012,27(1):33-35.

[7]劉紅軍,林懌,梁穎,等.基于IP網絡的數字化手術示教系統解決方案[J].中國數字醫學,2011,6(2):67-70.