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軍隊醫院視頻會議系統的設計與實現

 

摘  要 目的:設計軍隊醫院視頻會議系統,以提高視頻會議的保障能力。方法:在原有的視頻會議系統設備基礎上,對軍隊醫院現有的2 套視頻會議系統進行整合,增加了相應的硬件設備。 結果:通過改造、配置和整合,增加了原系統的功能,達到了預期的效果。 結論:該系統不僅操作直觀、簡單,還優化了資源配置,節約了人力經費。

關鍵詞  視頻會議系統;信息化建設;觸摸屏

 

    視頻會議系統又稱會議電視系統,是指2 個或 2 個以上不同地方的個人或群體,通過傳輸線路及多媒體設備,將聲音、影像及文件資料互傳,實現即時且互動的溝通,以實現會議為目的的系統設備。視頻會議系統首次出現是在1964 年,由于效果不佳,并沒有得到廣泛推廣。在隨后的20 a 間,視頻會議系統在軟件和技術上得到了一定的發展。但由于當時電信運營商可提供的網絡條件有限,加上價格昂貴,因此其通常是在架設有ISDN 專線,并且對保密性要求較高的政府 、軍隊等單位使用。近年來,隨著光纖的大范圍鋪設和衛星通訊技術的應用,通訊費用大大降低,同時企業對視頻會議系統的需求量也不斷增加,促進了視頻會議系統的發展。 2006年,高清視頻會議的出現,使視頻會議發展進入到了一個新的里程碑。視頻會議系統能夠節省跨地區會議的旅費、時間,可以傳輸視頻、音頻、圖像、文字、數據等多媒體信息,不僅使用非常方便,而且能夠在很大程度上提高工作效率。 近年來,隨著醫院信息化建設的不斷發展, 視頻會議系統也廣泛用于醫學遠程教學培訓、遠程醫療會診等遠程醫學服務,有力地促進了醫療衛生事業的發展。

1 軍隊醫院視頻會議系統的現狀

    目前,軍隊醫院普遍使用的視頻會議系統有2 套:一套是基于衛星通訊的遠程醫學系統,可以開展遠程會診、遠程教學、視頻會議、圖書情報檢索、數據傳輸和資源分發等業務,目的是提高偏遠地區和技術水平較低的醫院的醫療水平,并滿足平、戰時軍隊衛勤保障的需要;另一套是基于通訊光纖的視頻會議系統,是適應新時期軍隊信息化建設發展、提高軍隊指揮自動化水平的需要, 用于在軍隊各級部門之間迅速、準確、安全地進行通訊。軍隊醫院視頻會議系統目前存在的問題:

    (1)一些設備重復投入,造成資金和資源的浪費以及維護成本的增加。現有的2 套視頻會議系統由于功能、目的和建設時間上的不同,分別被作為獨立的項目進行建設。每一套系統都配備了各自的會議室、麥克風、DVD機、攝影機和投影儀等設備,造成了 2 次投入并使得設備使用率低。隨著近年來視頻會議的逐漸增多,經常會出現2 套系統同時使用的情況,由于2 個會議室的地點不同,而每個會場都需要有專人進行保障,使得人力成本的投入也成倍增加。

    (2)視頻會議系統的設備落后,接口種類少。視頻會議終端是視頻會議系統的核心組成部分,其主要功能是接收遠端的多媒體信號和傳送本地的多媒體信號,因此視頻會議終端性能的好壞直接決定著視頻會議系統的使用效果。我院現有的2 套視頻會議終端都是由上級部門統一配發。基于衛星通訊的視頻會議終端使用的是POLYCOM 公司的設備(以下簡稱為“POLYCOM 視頻會議終端”),配發于 2003 年;基于通訊光纖的視頻會議終端使用的是華為公司的設備 (以下簡稱為“華為視頻會議終端”),配發于2006 年。 2 套視頻會議終端都只提供了S 端口和 AV 視頻接口 ,沒有 VGA 輸入接口 ,無法通過計算機直接發送VGA 視頻信號。

    (3)視頻會議終端輸入和輸出接口數量少,造成操作復雜,使用不方便。視頻會議終端帶有的輸入和輸出端口數量有限,只有 2~3 個。 而在視頻會議系統實際的使用過程當中,往往要接入很多輸入設備,并且要進行頻繁的切換。 比如,會議室通常都會在2~3 個不同的位置安裝攝像頭 ,在安裝有線話筒的基礎上還需要配備幾個無線話筒, 同時還有 DVD 機、計算機的視頻和音頻輸入信號等。 如果通過手動插拔線路來切換各種視頻和音頻信號,不僅浪費時間 ,而且還容易出錯 ,大大影響了視頻會議的質量。針對上述情況,我們在原有視頻會議系統設備的基礎上,充分利用現有資源,對其進行了適當的改進。通過增加相應的設備,對 2 套視頻會議系統進行了整合 ,優化了資源配置 ,提高了設備使用率,并在實際應用過程中取得了良好的效果。

2 我院視頻會議系統需求分析

2.1 會場需求

    根據醫院的需求,在我院設置主會場和分會場2 個會場, 主會場能夠容納 160 人,用來承擔人數較多的大型會議保障任務,分會場作為主會場的輔助,能夠容納 50 此外,還專門設置一個調控室來放置各種控制設備,用于對 2 套視頻會議系統進行綜合調控。

2.2 多媒體信號需求

    (1)要求主會場和分會場可通過多個攝像頭、計算機 VGA 端口和麥克風分別向 2 個視頻會議終端發送AV 視頻信號、VGA 視頻信號和音頻信號。

    (2)要求主會場和分會場可同時或分別接收2 個視頻會議終端發送過來的視頻和音頻信號。

    (3)要求主會場和分會場可分別收到對方會場的各種視頻和音頻信號。

    (4)要求可向2 個視頻會議終端發送 DVD 視頻及音頻信號。

2.3 其他功能需求

    (1)主會場需要安裝前、后2 LED 電子顯示屏,取代傳統的掛條幅形式。

    (2)主會場需要安裝前、后2 個固定位置攝像機,并可通過地插的AV 接口外接一個移動攝像機。

    (3)要求主會場通過投影儀和投影屏幕播放視頻信號。

    (4)要求分會場通過大屏幕電視來播放視頻信號。

    (5)要求安裝3 個公用的無線麥克風,并可在 2 個會場同時使用。

    (6)要求醫院戰備值班室的視頻信號要能夠傳送至華為視頻終端。

 

3 視頻會議系統的設計與實現

3.1 視頻會議系統的設計

    根據上述需求,我院的視頻會議系統主要由AV 視頻信號矩陣、VGA視頻信號矩陣、智能中控系統、音頻控制系統和一些輔助設備組成。

3.1.1 AV 視頻信號矩陣

    AV 視頻信號矩陣采用 LIGUO VAS-8*4 切換器構建,具有8 路視頻輸入和 4 路視頻輸出(BNC 型接口)功能,用來連接AV 輸入和輸出設備, 并且可以通過 RS232 接口與智能中控主機相連并與其進行通訊。具體連接方式如圖1 所示,其中箭頭1~8 為輸入線路,箭頭 9~12 為輸出線路。

3.1.2 VGA 視頻信號矩陣

    VGA 視頻信號矩陣采用 LIGUO VGASN-8*4 V 切換器構建,具有8 VGA 信號輸入和 4 VGA 信號輸出(15HD接口)功能 ,用來連接 VGA 輸入和輸出設備 ,并且可以通過RS232 接口與智能中控主機相連并與其進行通訊。 連接方式如圖2 所示,箭頭 1~3 為輸入,箭頭 4~6 為輸出。其中,由于 POLYCOM 終端和華為終端沒有 VGA 輸入接口, 因此 VGA 矩陣切換器是通過使用 2 VGA AV 接口的轉換器分別與2 個終端相連。

3.1.3 智能中控系統

    智能中控系統由智能中控主機和無線觸摸屏組成, 用于對整個視頻會議系統的視頻信號進行綜合調控。如圖 3 所示,智能中控主機通過RS232 接口、紅外接口 、弱繼電接口等端口與各種設備進行通訊,并使用無線觸摸屏對 LED 電子顯示幕和投影機進行開關機管理、DVD播放機控制、主會場攝像頭調節、投影屏幕自動升起與降落控制以及實現對多路VGA信號和AV 信號的控制切換等功能。

 

1 AV 視頻信號矩陣

2 VGA 視頻信號矩陣

3 智能中控系統

 

3.1.4 音頻控制系統

    音頻控制系統的核心設備是12 路數字調音臺,用來連接各種輸入和輸出設備。調音臺具有 12 路音頻輸入和 4 路音頻輸出,可以滿足醫院的所有音頻需求,如圖 4 所示。其中,主會場和分會場都搭建了音頻矩陣,分別用于綜合調控2 個會場的音頻輸入、輸出設備。由于 2 個音頻矩陣大同小異,就主會場音頻矩陣而言,音頻矩陣的連接方式,1~3 為輸入線路,4~10為輸出線路。 通過 2 個音頻地插,可將話筒、

 

 

圖4 數字調音臺

    計算機等設備的音頻信號方便地從音頻矩陣直接送至調音臺,如圖 5 所示。

3.1.5 主要輔助設備

    (1)電源時序器。將控制室所有設備的電源插頭連接至電源時序器,通過電源時序器使設備能夠按照設定的順序進行啟動,防止多個設備同時啟動瞬間電壓較大對設備造成危害,它是非常重要的一個設備。

    (2)無線接收器。用于接收無線麥克風的聲音信號,放置于主會場和分會場之間的走廊頂部,使得無線信號能夠均衡地覆蓋2 個會場。

    (3)多功能LED 電子顯示屏。 在主會場的前后方各放置一個,通過計算機軟件進行 LED 電子顯示屏的圖像和文字編輯。

 

3.2 視頻會議系統功能的實現

    視頻會議系統的功能操作是通過無線觸摸屏實現的,具有電源管理、DVD機控制、POLYCOM視頻終端控制、主會場攝像頭控制、 投影機和幕布控制、AV 視頻信號切換和 VGA計算機信號切換等7 個控制界面。

3.2.1 電源管理界面可控制無線麥克風、主會場 2 排補光燈及前后 2 LED電子顯示屏的開關。

3.2.2 DVD 機控制界面可控制DVD 機的電源開關和進行播放暫停、停止、快進、快退以及控制聲音等操作。

3.2.3 POLYCOM 視頻終端控制界面可進行POLYCOM 視頻終端的聯通、掛斷、調節近端和遠端輸入設備等操作。

3.2.4 主會場攝像機控制界面可進行2 個攝像機的方向控制、 焦距控制和狀態存儲及調用控制。

3.2.5 投影機和幕布控制界面可控制投影機的開關、選擇投影機的視頻信號來源(包括VGA 計算機信號和 AV 視頻信號 )和控制幕布的上升 、停止和下降。

3.2.6 AV 視頻矩陣控制界面如圖6 所示, 可在 8 AV 視頻輸入和 4 AV 視頻輸出之間進行任意的切換。其中,視頻會議按鈕代表的是華為視頻會議終端,POLYCOM 代表的是 POLYCOM 視頻會議終端,遠程診斷代表的是分會場大屏幕電視。 如要將主會場前攝像機的視頻信號傳送至華為視頻會議終端, 只需點擊 AV 視頻輸入中的前相機按鈕和AV 視頻輸出中的視頻會議按鈕即可。

3.2.7 VGA 視頻矩陣控制界面可將主會場的3 VGA 地插連接的 VGA 設備信號 ,分別輸出至主會場投影機、 華為視頻會議終端和 POLYCOM 視頻會議終端,并留有5 路備用輸入和 1 路備用輸出端口,以便于增加功能設備。 VGA 視頻矩陣的操作方法與操作 AV 視頻矩陣類似。

 

圖6 AV 視頻矩陣控制

4 結論

    綜上所述,通過對2 套視頻會議系統的整合和合理設計,使得2 個會場可在互不影響的前提下各自進行視頻會議 ,也可以將2 個會場并為一個會場使用, 使各項資源得到了合理利用,并節約了人力經費。通過無線觸摸板和調音臺分別控制視頻信號和切換音頻信號,操作直觀、簡單、迅速,無需考慮設備間協議通訊問題和線路連接情況,降低了系統操作難度。通過2 個視頻信號切換器來連接各種輸入和輸出設備, 解決了視頻會議終端接口種類和數量少的問題, 并可根據實際需要方便地增加新的設備。

 

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作者:南凱 莊軍 劉侃 朱立強 來源:《醫療衛生裝備》2011年5月第32卷第5期 點擊數: 發布時間:2013年12月24日
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