高清探视系统在医院中的设计及实现

高清探视系统在医院中的设计及实现

郭洲

南京大学医学院附属鼓楼医院行政处江苏南京210006

摘要：探视问题一直是困扰医院的一个难题。让患者家属探视会造成科室管理的困难又影响正常的医疗秩序。不让患者家属探视又违反了医院以人为本的宗旨。如何既能满足科室管理又能满足患者家属需求成了摆在我们面前的问题。本文阐述了在目前的条件下，运用现代的信息化技术来设计医院的探视系统并进行实现，用现代化的信息技术来解决因探视引起的科室管理困难和医疗秩序混乱的问题。为医院的信息化建设提供了参考。

关键词：探视系统；高清；医院；

Abstract：Visitingproblemshavealwaysbeenaproblemforhospitals.Familyvisitstopatientscancausedifficultiesindepartmentmanagementandaffectnormalmedicalorder.Denyingfamilyvisitsalsoviolatesthehospital'speople-orientedpurpose.Howtomeettheneedsofbothdepartmentmanagementandfamilymembershasbecomeaproblembeforeus.Underthepresentconditions,thispaperexpoundsthatmoderninformationtechnologyisusedtodesignandimplementthevisitingsystemofthehospital,andmoderninformationtechnologyisusedtosolvetheproblemsofadministrativedifficultiesandmedicaldisordercausedbyvisitingdepartments.Itprovidesareferencefortheconstructionofhospitalinformatization.

1绪论

1.1背景

医院作为一个特殊的机构，有很多特殊的科室有严格的管理制度，但医院也是一个人文的地方，在治病救人的同时也要满足患者家属探望亲人，了解亲人病情的需求[1]。所以探视问题一直是困扰医院的一个难题。为了保证重症病人住院期间，家属可以随时探视病人住院与治疗情况，又不影响科室正常的工作。需建设一套可实现面对面交流的视频探视系统，可以在家属不进入住院区的情况下，实现与病人的实时视频沟通。

1.2需求分析

本方案需建立一套高清视频探视系统，高清视频探视系统是基于稳定、快速的IP网络基础之上，充分利用IP网络实现多方高清探视应用[2]。具体系统建设需求如下：

•本次视频探视系统将在ICU病房以及探视室建立两套视频探视终端，可实现面对面视频交流，同时可以提供软账号注册，实现家属在外地远程接入探视系统。

•各个节点可以根据需要随时召开与ICU病房的视频探视。

•系统具备智能的网络自适应，能够应对多变复杂的网络环境。

产品稳定可靠，具有较好的网络适应性，能适应网络的变化并保持稳定的音视频效果

•支持1080P全高清的视频效果。

•具备良好的扩展性，将来分支机构增加时,能够实现无缝扩容。

需要具有较好的（高清，甚至超高清）音视频体验；

2设计方案与实现

2.1高清视频探视系统整体设计拓扑图

高清视频探视系统整体设计拓扑图如下所示：

2.2网络需求与配置

本方案中的Yealink系列VCS全面支持H.264HighProfile技术，因此大大减轻了视频探视对用户网络带宽的需求。但视频探视作为一种实时的网络应用，为了确保视频探视的效果，提出如下建议：

•网络的带宽需求

一般CIF分辨率的视频探视需要128Kbps的带宽，720P的高清视频探视最少需要512Kbps的带宽，1080P全高清的视频探视最少需要1Mbps的带宽。

终端实际部署带宽=数据带宽+数据包头损耗；常用的计算方法为：一个点的视频带宽x1.3为理想的网络带宽需求。如果一个点能满足视频带宽x1.5，则能更好的从网络上保证视频效果。

即如果实现高清效果，一个最好能提供1M*1.5=1.5M的带宽。中心点MCU带宽根据接入点数计算总带宽。此次计划导入1个分场地，所以主场地的宽带需求为1M*1.5*1个分场地=1Mbps；

如果需要探视过程中需要演示辅流，则主场地需要的带宽计算公式为：

（1M视频带宽*1.5+1M辅流）*1个分场地=1Mbps

另外，要为主场地VCS设备设备提供1个固定公网IP地址，方便分场地直接呼入。

推荐终端带宽如下：

1080P效果：

•最低使用带宽：单点所需链路带宽为1M，加辅流2M

•推荐使用带宽：单点所需链路带宽为1.3M，加辅流2.3M

•理想部署带宽：单点所需链路带宽为1.5M，加辅流2.5M

720P效果：

•最低使用带宽：单点所需链路带宽为512Kbps，加辅流1M

•推荐使用带宽：单点所需链路带宽为768Kbps，加辅流1.5M

•理想部署带宽：单点所需链路带宽为1MKbps，加辅流2M

•端到端的时延

视频探视的通用时延建议为小于200ms

•时延抖动

由于音频/视频的传输为实时的交互，因此网络的时延抖动更为至关重要，我们的建议范围为通用时延小于50ms。

•丟包率

网络上的丟包率不应该高于5%，在超过5%以后要求系统必须自身具备丢包恢复机制，保障视音频的正常。

•网络安全

建议把视频探视设备放置在内网中，也就是防火墙的后方，以保障网络安全区，另需要防火墙放行视频协议。

•带宽保障

在网络出口设置流量管理等QOS带宽保障手段，保证视频探视有足够的带宽。

2.3具体实现步骤

根据设计的拓扑图和网络分析得出的数据进行实地设计，具体步骤如下：

(1)根据探视区域面积，合理配置AP无线路由器数量和分布。将AP无线路由器安置在天花上，做到无线全覆盖。

(2)在弱电井根据安装poe交换机，用五类网线将poe交换机和各AP无线路由连接。打开AP无线功能并统一设置无线路由无线密码。用poe交换机的优势在于省去了为了AP无线路由器在天花板上放电源的麻烦，直接由poe交换机给AP无线路由供电。

(3)在弱电井安装千兆路由器与poe交换机相连。千兆路由器配置外网IP地址。

(4)将高清视频系统连接上无线，设置账号密码。

(5)将VC200高清视讯终端装配上移动推车上，配上显示屏，组成移动探视小车。

(6)用无线将移动探视小车与探视间的探视设备连接在一起实现点对点探视功能。

3高清视频探视系统达成效果

3.1点对点探视

点对点探视模式，系统中任何一个终端都可以直接呼叫系统中另外一台终端建立双向连接，进行视频探视交流。同样的,系统中的任意一台终端也可以直接呼叫系统以外的设备建立连接，与其他地方进行远程视频通话。通过视频探视系统，将患者家属与患者之间灵活的组织在一起，可以随时随地的交流，沟通。实现了面对面的沟通效果使沟通更加畅通，直接。

3.2U盘录制

针对一些必要的探视场景，常常需要将探视内容录制下来备案存档，购买单独的录播服务器不仅价格昂贵，而且操作复杂，重要的探视有被别人看到的风险，安全性较低。

本方案中配置的所有YelainkVCS系列产品全部支持U盘录制功能。只需将U盘接入VCS主机的USB口上，不论是在设备待机界面、还是在视频探视过程中，均可一键将主屏内容录制到U盘中，一个小时的内容仅占用1GU盘空间。录制完成后，随时随身带走，安全可靠。

3.3网络智能穿透

现在主流的视频设备大部分都需要进行端口映射才能正常工作，否则会出现黑屏、单通、辅流无法发送等情况导致视频探视无法连接。而部分单位通常缺乏专业的IT人员来进行网络的配置与维护，这会造成另一端因为网络问题导致探视失败。

本方案中推荐的YealinkVCS产品全部支持智能的网络穿透，无需进行端口映射，无需复杂的网络配置，无需专业的IT人员进行维护。接入网络只要允许视频探视设备所需要的端口能够访问公网即可直接拨打主场地,与主场地建立视频连接。简单、方便、易用，降低分场地维护使用成本。

4小结

目前本套系统已经在本院心胸外科监护室开始使用，使用情况良好[3]。但是也发现一些问题，例如探视小车在使用过程中需要移动，每次移动都需要断电再插电，影响探视效率。为了解决这个问题我们准备在探视小车上加装蓄电池，使探视小车在移动中可不断电，提高探视效率。其次，根据目前良好的使用情况，我们准备将这套系统在院内进行推广用于其他的有探视需求又不方便患者家属直接进入的科室。本套系统还可用于简单的视频会议，可进行多方视频通话。本系统不仅搭建简单使用方便，同时也提升了医院信息化水平。

参考文献

[1]王星文，张延巍.视频监控系统在医院安全管理中的作用[J].科技与创新，2016（24）：84-86.

[2]张茂.高清网络视频监控系统在智能医疗领域的应用[J].中国公共安全，2012（21）：116-119.

[3]赵庆华，周颖，高岩.通过品管理念提升ICU护理质量[J].中国卫生质量管理，2017（04）.