医院数字化音视频系统集成技术简析

李 军， 沈耀中， 瞿 迪

(1. 上海建筑设计研究院有限公司，上海 200041； 2. 上海建工一建集团有限公司，上海 200120)

0 引言

近年来随着信息技术的持续发展，医院智能化服务水平也得到了不断提高,网络预约挂号、现场取号叫号、拍片影像即时查看、异地远程会诊、手术示教培训等各类智能应用随之而生，不仅更好地服务了就诊患者及其家属，也为医务工作者和医院运维管理人员带来了极大的便利。而音视频系统作为医院相关业务应用数据的主要载体，其数字化集成应用正是医院智能化应用的重要组成部分。

1 医院音视频应用的主要内容及现状分析

按照智能化医院的相关建设标准及规范的要求，医院音视频应用主要包括病房探视、视频示教、有线电视、会议、信息引导及发布、手术室监控管理、医护对讲(护理呼叫信号系统)、候诊呼叫等系统。当前，医院智能化的应用情况如表1所示。

从表1可以看出，医院音视频系统应用的现状不容乐观，系统应用功能较弱、管理成本较高，究其原因，仍是缺乏统一的集成综合管理。表1中描述的音视频应用均是由单独的子系统组成，各系统采用的是不同品牌的产品、不同的组网形式以及不同的维护方式，都是以多媒体音视频流转发、调度满足不同的医疗业务和服务的系统，无法实现统一的音视频编解码、统一的集成平台管理。

基于此，应建立一套医院的音视频全交换网络化的统一集成平台、建立全交换式的音视频资源池，各类音视频应用所需的资源均可通过网络从交换资源池中获取，以实现对医院音视频资源的统一管理、调度。

2 医院数字化音视频集成应用的主要需求分析

从提升医院整体智能化和信息化水平两方面对医院音视频集成平台应用进行需求分析，主要如下。

(1)会议系统：应能将在各个科室的会议室设施网络节点设备与音视频集成平台互联并实现多点视频交互功能，平台下的任意终端均应能实现远程会诊、手术示教、数字电视、信息发布、视频直播、视频点播等多种功能，且以上功能可以自由组合应用，如可实现通过病房电视接入或召开视频会议。

(2)医疗视频示教、培训系统：应能将多媒体音视频技术与医护的教学和培训相结合，手术室视频示教系统应能实现手术过程的实况观摩，并应具有双向音视频传输、场景切换、影像录制、后期处理等功能。同时手术室终端可以将全景摄像机、术野摄像机及其他医疗设备进行统一的采集，通过平板电脑等移动互动设备以触控的方式进行统一的调度、控制、切换及录制等功能。

当今医院智能化应用现状分析 表1

(3)远程会诊系统：应能遵循卫生部建设指南、区域级统一规划、统一建设、无缝衔接医疗卫生系统，实现跨地域、跨系统互联互通，利用异构集成技术，无缝衔接各种技术标准，首先应能实现医院内医疗信息的互联互通、信息共享和发布，有效地整合医疗资源，其次应能同时与全国其他医疗机构实现互联互通，以满足医院远程会诊、学术讨论和手术指导等教育资源的共建共享。

3 医院数字化音视频集成平台

3.1 平台概述

医院数字化音视频集成平台作为医院音视频录入、存储、处理、转发等流媒体应用服务的核心平台，采用多网融合技术，旨在满足大流量高清、超高清视频的集中并发、处理、交换服务需要，平台可同时为视频监控系统、有线电视系统、视频会议系统、病房(含ICU)探视系统、手术视频示教和培训系统、信息发布系统和远程会诊系统等提供统一集中的音视频流媒体管理与调度，实现各音视频系统间的互通互联，并可与医院的其他应用系统如HIS、候诊呼叫系统和护理呼叫信号系统等实现音视频的互联对接以实现更多功能，支持平滑的级联扩容和增加新功能模块。

数字化医院统一视频服务平台为多个视频系统提供统一的管理平台，采用统一的编解码设备，系统运行在核心视频服务器上，由平台管理工作站的管理软件统一调配各路视频至对应的显示终端，简化系统结构，有利于系统后期运维。

3.2 平台功能

医院数字化音视频集成平台的功能主要体现在该平台可以实现医院音视频业务的互通互联和资源共享，同时各系统具有多功能的互通性，如：有线电视系统除可以实现传统的电视业务外，还可以实现基于视频通信的病房探视、可视化护理呼叫和视频查房等功能，基于数据交互的用药信息查询、消息提醒和点餐等功能。平台的主要功能具体如下。

(1)音视频业务的多功能应用

平台不仅可以提供有线电视、视频会议，远期还可结合医院实际需求实现全业务的视频功能，如远程会诊、手术示教、延时电视、VOD点播，还可扩展实现视频通讯、应急指挥与调度、信息发布及排队叫号、远程培训、现场直播、自办频道、智能化视频监控及分析、视频邮件、个性录制(PVR)等。

(2)全高清视频的全覆盖

不同于常规做法，对有线电视、视频会议、手术示教、ICU探视和远程会诊等应用在实现基于硬件的全高清效果时，还可实现全覆盖。

(3)全数字的多网融合功能

平台基于三网融合技术架构，采用视联网技术可实现全院高清视频、高清动态影像、生命体征和医疗数据的多网融合。基于医院配套的综合布线系统实现高清视频通信、医疗影像和体征和数据的多网融合，可在同一个终端上实现视频通信、有线电视、远程会诊、手术示教和互动查询的多网融合。

(4)全互联的视频网络功能

预留，今后可与全国医院实现远程学术交流、远程会诊和远程培训等业务，也可将医院内部优秀的医疗资源实现全国范围共享的功能。

3.3 集成平台下各音视频系统应用功能

3.3.1 信息发布系统

(1)针对全院全网终端的信息发布功能

全院全网的终端指的是集成平台下的任意终端，包括但不限于：信息发布终端、数字电视终端、视频会议终端等。

1)支持紧急插播功能：当医院发生突发情况时(如火情)，可以通过有权限的账号在系统后台面向全院所有的终端，强行推送紧急通知。推送内容可以采用文字或视频直播的方式进行强行紧急插播。

2)应急指导功能：针对突发情况，系统进行紧急插播通知后；随即可将医院已做好的应急撤离指导计划以多媒体文件形式或由院方相关工作人员以视频直播的方式进行现场撤离指导工作。

3)视频直播功能：系统有权限的账号可以向全网任意终端发起视频直播，每个终端均可以选择正在进行的视频直播活动，并参与互动。

(2)针对医院公共区域终端的信息发布功能

1)多媒体发布功能：信息发布终端可以播放图片、视频等多媒体文件，同时也支持将电视信号、电脑桌面信号、公开的视频会议信号、公开的手术示教内容等实时的信号源进行播放发布。

2)分屏显示功能：每个显示终端上能播放来自不同节目源的音视频内容，且每个显示终端可按播放内容进行显示终端多窗口画面的自由分割和同时播放。

3)特色科室介绍功能：信息发布系统可根据不同科室提供个性化的科室服务，如播放电视节目、医院公告、紧急通知等信息；通过智能化播控设置，可以实现医院视频形象展示、科室介绍、特色医疗服务展示等。

(3)针对医院非公共区域终端的信息发布功能

1)消息提醒功能：针对非公共区域(如病房内、值班室内等)，信息发布系统可以通过集成平台向指定的单个终端或一组终端发布消息提醒(如休息提醒、用药提醒及用餐提醒等)，且提醒消息的同时不影响当前的业务。

2)视频宣教功能：针对一些值班室、护士站或其他工作区域，可以针对性的发布些工作指导、规范性要求和技能培训等多媒体视频材料，起到视频宣教功能。

3.3.2 有线电视系统

(1)病房电视屏幕实现的主要功能

1)支持远程音视频交互：基于集成平台的有线电视终端可实现一对一或一对多的音视频交互功能，如覆盖病房的患者远程会诊、病房探视、视频呼叫等功能。

2)支持信息发布：基于集成平台的终端可以实现对医院病房区域的信息发布，如在有线电视终端上进行重要消息提醒(如患者用药)等。

3)支持与护理呼叫系统的对接：可与护理站实现病房可视化呼叫，亦可实现与医护人员移动终端的可视化呼叫。

4)支持与医院HIS系统的对接：实现用药情况查询、住院消费记录查询等患者医疗数据查询功能。

5)支持与其他医院应用系统的对接：如可实现与医院配餐系统的对接，满足患者在病房中点餐的需要。

(2)护士站屏幕实现的主要功能

1)远程视频巡房：医护人员可在护士站即可与病房中的终端建立视频通信，实现视频查房功能。

2)视频探视：针对隔离病房、ICU病房患者，当患者家属前来医院进行探视时，可通过设在指定探视区域基于集成平台的终端与病房中的有线电视终端建立音视频通信通道，实现远程的视频探视功能。

3)可视化护理呼叫：护士可通过设在护士站的终端主动向病房中的有线电视终端建立通信通道，向病房内的患者发起呼叫，与之建立音视频通信。同时当病人通过呼叫器呼叫医护人员时，护士站的视频终端、应答对讲器或移动终端可同时响应，当呼叫处理完毕后设备自动恢复到呼叫前的工作状态。

(3)医生办公室屏幕实现的主要功能

1)远程会诊功能：通过基于医生办公室桌面电脑或智能终端的音视频软件，可实现医生在办公室对患者远程会诊的功能。

2)可视化护理呼叫：医生可通过设在办公室的终端主动向病房中的有线电视终端建立通信通道；当病人通过呼叫器呼叫医护人员时，办公室的电脑或者智能终端同时响应，当呼叫处理完毕后设备自动恢复到呼叫前的工作状态。

3)手术视频播放学习功能：医生在获得授权后，可通过集成平台在办公室实时收看、指导手术或点播收看以往手术录播的音视频资料。

3.3.3 视频会议系统

(1)实现多种音视频终端接入：如有线电视接入、视频监控接入、移动终端接入等。通过数字化音视频集成平台的建设可实现基本覆盖全院的视频会议功能，通过设在如院领导办公室、医生办公室、视频会议室、视频示教室和病房中的终端，实现任意终端间的视频会议功能。

(2)实现终端自主发起会议：基于集成平台的视频会议系统中终端可以根据权限自主发起会议，可不需要传统MCU和会议管理系统的协助，简化了视频会议召开流程和方式。

(3)实现跨级多组会议并发的灵活调度：基于集成平台的视频会议系统可实现有限跨级的多组会议并发时的灵活调度，而不受当前召开会议的影响。

3.3.4 视频示教系统

可将手术室内医生的手术过程，以及手术室内的各种医疗设备的视频资料，真实地呈现到医护人员、实习医生或观摩人员的眼前，以达到教学或学术交流的目的。视频数据可通过集成平台向医院示教中心、可观摩手术室或手术观察会议中心等发布。

3.3.5 医护对讲系统

医护对讲系统是集对讲、呼叫、监听一体化的管理系统，让医生能为病人提供及时完善的救护和帮助，从而能有效地提高医护的管理和控制力度。在本集成平台建设中，医护对讲系统主要是病房的呼叫与对讲。

3.4 医院数字化音视频集成平台应用架构

平台集成了以上各音视频应用子系统，此外还可通过在平台中配置各类应用接入服务器满足公共互联网上不同终端的接入。医院数字化音视频集成平台应用整体架构如图1所示。

图1 医院数字化音视频集成平台应用架构

4 结束语