就技术而言，医院的远程教学、远程医疗、视频会议等网络多媒体信息化应用都得力于计算机网络技术和网络视频技术的发展，而早期的模拟技术由于设备安装维护复杂、信息化程度低而逐渐被基于TCP/IP模式的网络视频技术所取代。这也符合电视监控技术的发展趋势，即：视频信号数字化、系统应用信息化、控制管理智能化。\r\n另一方面，随着数字化手术室数量的增多，手术观摩教学应用的不断发展，高效的系统维护管理，标准化和可扩充技术的要求又是一个不可忽视的问题，这就需要建立一个稳定的网络平台和可靠的数据库。因此，科学的系统规划和精心的系统设计是保证数字化医院投资价值的前提。
本文以山东某医院的手术观摩教学系统的建设为例，对手术观摩、网络教学系统作一简单介绍，供业内同行参考。
系统主要预期功能
基于网络视频技术的手术观摩教学系统主要功包括：
手术过程直播
完全基于以太网络，如局域网、专网、以及广域网等实现远程观摩。可以实现远程镜头切换和控制，进行多角度观摩，还可以进行双向对讲。被传输到各观摩室、报告厅和远程专家办公室的视频信号达到720×576的广播级要求。图像的网络延时不大于0.5秒，能够满足交流的要求。
手术过程的点播
无论是在局域网上的本单位用户还是在互联网上的远端用户，只要被授权（由管理部门授权），就能在远程计算机上点播某一手术的历史过程，为教学和研究提供了便利。
远程医疗
通过INTERNET访问功能可以实现远程专家或专家组的可视化在线医疗指导服务。
手术过程录像和资料保存
可以将手术过程的声音、图像进行数字化压缩，保存到存储管理服务器中，也可以利用专配的转换工具转换成标准的＊.avi文件，使用通用的播放工具即可播放、剪辑，可刻录成光盘保存，方便传阅和讲学。
多用户使用和安全管理
既然是数字化医院的一部分，它就应该是交互的、多用户访问和国际交流性的。科室主任、大夫可以在自己的计算机上实现观摩、双向语音指导和录像，学术报告厅也可以实现多画面观摩的功能。\r\n操作者采用秘密安全认证，系统操作可分为四个等级，64个控制权限，不同权限的用户有不同的使用区域和级别。
系统设计\
设计原则
·标准化：系统选用的产品要能遵循标准的网络协议和传输技术要求，完全可以在各类公共宽带网上进行信号传输；\r\n·可扩展性：由于用户的需求会不断扩展，要求系统只要增加前端设备和升级软件，就能完成系统的扩展；\r\n·高可靠性：系统采用了嵌入式操作系统，可工作在无人职守模式，系统具有高可靠性；\r\n·易用性：软件使用界面友好，人机对话方便，完全是智能控制，不用单独设置；\r\n·开放式结构：系统软件具有开放式结构，能与第三方软件融合和交换数据，并提供SDK二次开发包。
系统组成
基于网络视频技术的手术观摩教学系统由五个主要部分组成：\r\n·手术室的音、视频采集部分；\r\n·网络传输部分；\r\n·管理控制部分；\r\n·观摩显示、对讲部分；\r\n·录像部分。\r\n主要设备包括：\r\n·前端设备（例摄像机、云台解码器、云台、话筒MIC等）；\r\n·能满足实时视频传输的网络系统，如：网络交换机、光纤等；\r\n·中心服务器（根据项目情况可以是多个服务器联网）；\r\n·监控客户端（可以PC电脑、也可以是监视器组成的电视墙）；\r\n·网络视频编码服务器（网络视频系统的核心设备，或称编码器）；\r\n·其它基于IP的设备，如HIS服务器、PAX服务器等。
系统设备配置简介
每个手术室根据不同的使用要求，可以安装不同数量的摄像机以满足多画面观摩的要求，一般2~3个。另外根据不同的手术环境要求可以安装话筒、音箱等设备。
摄像机\
无影灯中心要配置高清晰彩色摄像机，用于观察手术细节的局部图像。手术室内配一台全方位彩色摄像机用于监视手术室全貌和手术的全过程。该摄像机采用变焦全方位高分辨率摄像机，镜头和角度均可以远程控制调节。其它视频信号可以是内窥镜或其它专用医疗设备的图像。
话筒\
采用高灵敏话筒，将手术过程的声音、讲解等发送到远端。一般采用手术室设备自带的MIC，也可根据需要另外选配领夹式无线话筒。\
音箱
可以采用有源音箱，用于传送远端的声音，如疑问、咨询等。
音、视频编码服务器
每台摄像机都与音、视频编码服务器连接，将模拟信号数字化，并借助网络实现音视频信号的远传。视频服务器可安装在手术室，要免维护。\r\n本系统采用的视频编码服务器实现模拟音、视频信号转换为可上传网络的音、视频数据流，它采用嵌入式设计结构，可采用动态或固定IP实现网络联接。模拟音、视频信号先经过数字化，再经过压缩、打包，最后根据组播管理服务器的设置要求将音、视频数据流传送到组播管理服务器中，由组播管理服务器向相关的远程客户监看端发送数据。视频数据的技术特性和要求如下：\r\n·图像质量：图像质量为CIF、Half D1、D1格式，像素可以达到352×288、704×288、720×576，帧率1~25帧/秒可调；\r\n·带宽要求：100~2000Kbps之间可调，带宽越高，信号质量越好，普通带宽要求是768Kbps；\r\n·图像占用磁盘空间：根据画面变化的多少而不同，每路信号的占用率一般在160~280M/小时，磁盘记录到规定的余量后自动实现先进先出式覆盖；\r\n·客户监看端采用IE6.0 以上的浏览器并加装SP1补丁；\r\n·适应网络环境：局域网，可穿越路由器，采用固定IP，10/100M网络口。
管理录像服务器
经过数字化、压缩并通过计算机网络传送的音、视频流均由音、视频管理服务器（即视频WEB）实现网络直播、点播功能，它包括硬件和软件两部分。
硬件配置
见管理录像服务器硬件配置表。
软件系统
系统软件基于开放式B/S平台架构，后台采用SQL Server 2000数据库。
管理服务器功能
·站点管理：能自动搜索并显示设备服务器、转发服务器、录像服务器的信息，包括名称、IP地址，可修改站点名称，可删除无效站点。设备站点下会显示所有曾经出现过的设备，若不再使用某设备，可将其删除；\r\n·用户管理：提供4种用户类型，包括管理员、超级用户、一般用户和浏览用户，分别授予不同的权限范围，同一类型的用户又可以设置更具体的权限，共有64级，以各自的用户名和密码登录。可以单独为各个用户分配镜头组和电子地图。具体包括增加用户、编辑用户、删除用户、用户分组、编辑分组、删除分组、用户登录、密码设定、密码修改、权限管理等；\r\n·设备管理：设备管理提供编码器、解码器、矩阵及附属设备等的管理，以及设置某编码器归属哪个录像站点。可以方便地设置电子地图，布置镜头，并将地图分配给用户。具体包括设备分组、设备增加、设备修改、设备删除、参数配置、地图设置、镜头布置等；\r\n·日志管理：完善的日志管理，包括系统运行日志和操作日志两方面。具体包括日志查询、日志删除等（根据用户不同权限而定）；\r\n·录像管理：设置录像的规格、时间周期、存储地点等。录像查询包括计划查询和时间查询，并通过工具软件实现录像文件的通用格式转换（＊.avi）；\r\n·其它功能：本系统采用的是标准的B/S架构，组播管理服务器本身就是一个WEB网站，因此，基于客户端的显示界面可以进行个性化的调整。
系统使用与管理模式
手术室设备即开即用
手术室的设备，包括视频服务器、摄像机、音箱和MIC都是安装调试好的，没有特殊需要不需要操作，可以24小时工作，也可以随时关机，不需设置，即开即用。
中心管理服务器主要作用\
中心管理服务器（也叫目录认证服务器）装在机房内，它的主要作用包括：\r\n·转发管理：将手术室传来的视频数据进行转发，转成可以通过组播技术传输的数据包，以减少对骨干带宽的资源占用；\r\n·录像管理：手动，按计划记录手术的进展过程，声音和图像经过数字化、压缩（MPEG4）后存储在服务器的硬盘中。例如要能满足72小时、80台摄像机需求的硬盘，其硬盘存储容量应为：180M/小时×72小时×80台=1036G。为保证可靠性和经济性，该系统采用了多服务器架构，在机房内共设置2台服务器，其中一台设置成主服务器，和录像服务器合用；\r\n·用户管理：设置用户的权限，规定那些用户可以访问哪些手术室。同时设置，访问某个手术室的用户中谁的优先级最高（共可设定64个权限等级）等；\r\n·设备管理：时刻监控所有设备的工作状态，记录设备的运行信息，提供视频流组播数据包的管理等。组播方式极大地降低了访问数量对网络带宽的要求，即使100人访问同一手术室也如同一人一般，基本不增加带宽占用；\r\n·网站维护：主服务器实际是一台WEB网站，用户可以进行针对性的网页开发；\r\n·配置管理：这是为管理员提供的工具平台，主要用于修改设置、软件升级、数据库备份等；\r\n·日志管理：所有的登录信息、控制信息、报警信息、故障信息等都记录在此，为系统管理员维护设备提供了报表式工具。\r\n总之，主服务器是面向系统管理维护人员，观摩、访问用户不需要进行任何的操作和设置。
在观摩室和学术报告室使用
任何一台计算机，比如一台笔记本电脑，只要它可以上网，能够登录主服务器，就可以采用IE浏览器像访问新浪、搜狐一样简便。可以实现大屏幕单画面显示，也可以实现4、9、16画面显示，采用等离子电视或投影机就可以实现多人的观摩要求，通过音像可以实现扩声的需要。\r\n在这里，观摩者可以控制镜头以定位某些特定的画面，控制摄像机的旋转和镜头的远近。通过与计算机相连的MIC就可以和手术室进行双向对讲。过程可以进行录像，也可以抓拍某些画面。
教室里怎么使用？
教室里只要有网络插座，教师将笔记本电脑接入网络，就可以实现与观摩室同样的功能，对教学来说是很方便的。\r\n通过以前手术录像的回放或刻录光盘的播放可以满足反复教学的要求。\
远程医疗如何实现？
专家可以通过公共宽带网登录主服务器，当然，需要网管人员或主管部门的授权。通过该系统，专家可以提供身临现场般的指导。\r\n该系统也为医院的管理提供了技术手段，院长可以在办公桌前了解各手术室的实际情况。
结语
随着网络环境的优化和计算机网络技术和网络视频技术的不断发展，数字化医院的建设将会更加蓬勃地向前发展，医院的远程教学、远程医疗、视频会议等网络多媒体也将以前所未有的速度得以普及。这个发展趋势顺应了当今信号数字化、应用信息化、管理智能化的科技发展方向。\r\n本文仅作为一个技术探讨和交流，作为方案的简单介绍。就数字化医院建设而言，肯定会有各种各样的可选方案和可选的数字化设备，但就系统而言，不管何种组成形式和何种设备，只要能达到最佳性能而又具有最小的投资，就是最好的方案。\r\n期待本文是抛砖引玉，能给行业内外人员一点点参考就是作者最大欣慰。
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