CN111629220A - 一种远程医疗的快速回放对比***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种远程医疗的快速回放对比***和方法，***包括手术室端的前端采集单元、视频存储单元和视频管理单元，专家端的视频调取单元、解码单元和播放单元，所述前端采集单元采集***的医疗影像设备输出的视频信号转换成H.264标准的视频流，所述视频存储单元对视频流进行保存；所述视频管理单元响应专家端的视频调取请求，专家端对视频流进行解码、播放。通过本发明中***和方法能够满足远程医疗中影像实时传输和回放的需要，专家哪怕错过技术细节也可以通过回放进行查阅，并且通过本***和方法能够实现直播画面与回放画面的同时展示，专家可以很好地进行对比识别关键医疗动态变化。
Description
技术领域
本发明涉及远程医疗领域，具体涉及一种远程医疗的快速回放对比***和方法。
背景技术
我国幅员辽阔，经济发展不平衡，经济发展不平衡的同时也带来了医疗资源分布的不平衡。比如新疆等西部经济欠发达地区的医疗资源很差、县乡一级各中小医院在涉及到疑难病症时，只能要求病人到其他大医院转诊，极大地提高了病人就医花费，有时还会耽误病人的病情。
令人欣慰的是，得益于近年来信息技术的快速发展，我国卫生信息化工程建设从无到有，从局部到全局。医院信息化工作在医院内外各业领域不断渗透，医学信息***逐渐成为医疗卫生服务体系中不可或缺的重要组成部分。各种医疗信息已在各大中型医院及部分小型医院得到实施应用，大大降低了由人工操作引起的医疗差错与事故，提高工作效率和医疗质量，增强了对医院信息管理及分析能力。
我们同时也看到，虽然医院信息***相比过去已经有了长足的进步，但是对于某些领域还存在薄弱的环节，乡镇医院或者专业能力不够的医生在对换装的重要生理参数以及对于危急情况的分析判断往往没有把握，但是又缺少一个途径能够及时向专家寻求准确的帮助。尤其是在进行手术等重要操作节点无法及时得到专家的指点进而导致一些医疗事故的发生。所以建立医院医生与医学专家之间的高效、便捷的联系具有很重要的意义。
另外，现在的互联网医生模式只是单纯的为患者和医生提供一个沟通的平台。在专家与操刀医生之间因无法面对面沟通，电话沟通效果也不好。在目前的技术手段下，即使将医疗影像资料远程传输到专家侧，专家只能消极被动地观看，无法主动调取历史数据流，另外医疗影像的数据量大，在传输过程中时有丢帧及卡帧的情况出现。
因此医生（尤其是在手术进行时）很难得到专家的有效、及时的帮助和技术指导。
上述问题，有待解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种在实现远程医疗实时视频直播的同时，还能够满足专家对过往历史视频影像快速回放需要的远程医疗的快速回放对比***和方法。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案（一）是：一种远程医疗的快速回放对比***，包括位于手术室端的前端采集单元、视频存储单元和视频管理单元，还包括位于专家端的包括视频调取单元、解码单元和播放单元；
所述前端采集单元包括采集模块和编码模块，所述采集模块适于连接到***的医疗影像设备以采集所述设备实时产生的医疗视频信号并进一步将所采集到的视频信号按预设格式转换，所述编码模块适于将转换后的视频信号进一步转换成符合H.264标准的视频流，所述视频存储单元适于储存所述视频流；
所述视频管理单元包括视频数据管理模块和调取请求响应模块，
所述视频数据管理模块适于记录所述视频存储单元中视频流的存储索引信息，所述存储索引信息包括视频流的存储地址、时间轴信息、访问端口和视频流所属信号源编号，
所述视频调取单元用于生成视频调取请求信息，所述调取请求响应模块用于接收和响应所述视频调取请求信息，所述视频调取单元还用于接收所请求调取的视频流数据；
所述视频调取请求信息包括直播视频信号请求信息和回放视频信号调取请求信息；
当调取请求响应模块接收到的视频调取请求为直播视频信号请求信息且所述调取请求响应模块响应该请求时，则将由编码模块当前实时输出的视频流数据作为直播视频流发送给所述视频调取单元；
当调取请求响应模块接收到的视频调取请求为回放视频信号调取请求信息且调取请求响应模块响应该请求时，则根据所述存储索引信息将相关视频流数据从视频存储单元中调取出来作为回放视频流发送到所述视频调取单元；
所述解码单元适于对接收到的直播视频流或回放视频流进行解码，所述播放单元适于将经解码后的视频流数据进行播放。
进一步的，所述视频调取单元包括直播请求模块、回放请求模块和视频接收转发模块；
所述直播请求模块适于生成并向调取请求响应模块发送直播视频信号请求信息；
所述回放请求模块包括回放输入子模块和回放请求生成子模块，所述回放输入子模块用于接收用户输入的回放起点时间信息和信号源编号信息，所述回放请求生成子模块适于根据所述回放起点时间信息和信号源编号信息生成所述回放视频信号调取请求信息，并将所述回放视频信号调取请求信息发送到调取请求响应模块；
所述视频接收转发模块适于接收调取请求响应模块发送的视频流数据，并将接收到的视频流数据发送给解码单元。
进一步的，所述解压单元包括直播解码模块和回放解码模块，所述播放单元包括直播播放模块和回放播放模块；
所述直播解码模块适于对直播视频流进行解码并通过直播播放模块播放；
所述回放解码模块适于对回放视频流进行解码并通过回放播放模块播放；
所述直播播放模块与回放播放模块通过同屏或异屏的方式进行同步对比播放。
进一步的，所述视频存储单元包括存储管理模块和一组存储器，所述存储管理模块将所述视频流切割成固定时长的影像，再经过加密切片算法将固定时长的影像切个为若干文件碎片，所述若干文件碎片分散存储在所述一组存储器中，所述存储管理模块将有关于所述视频流的存储地址、时间轴、端口以及视频流所属信号源编号的存储索引信息发送给视频数据管理模块。
进一步的，所述前端采集单元还包括传输模块，所述传输模块设置在编码模块与视频存储单元之间，所述传输模块与视频存储单元通过TCP/IP协议组成局域网络。
进一步的，还包括管理服务器单元，所述视频管理单元、管理服务器单元和视频调取单元之间通过网络相连；
所述管理服务器单元包括用户验证模块、管理模块和数据库模块，
所述用户验证模块适于对通过专家端登陆的用户权限进行验证；
所述数据库模块中记录有视频管理单元的访问地址和端口信息；
所述管理模块适于根据视频调取单元的请求将所述视频管理单元的访问地址和端口信息发送给视频调取单元，所述视频调取单元根据所述访问地址和端口信息与视频管理单元建立直接连接。
进一步的，所述数据库模块中还记录有验证密钥信息；
所述视频调取单元通过所述管理模块从所述数据库模块中取得到所述验证密钥信息；
所述视频调取单元将所述验证密钥信息加入到由其生成的视频调取请求信息中，当所述调取请求响应模块接收到包含有所述验证密钥信息的视频调取请求信息后，先对所述验证密钥进行合法性验证。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案（二）是：一种远程医疗的快速回放对比方法，基于手术室端和专家端，包括以下步骤：
i、采集手术室端***的医疗影像设备输出的视频信号，将所述视频信号先按预设格式进行转换，再转换成符合H.264标准的视频流；
ii、将前述H.264视频流发送给专家端并且同时保存到本地；
iii、由专家端生成并向手术室端发送回放视频信号调取请求信息，回放视频信号调取请求信息中包括所要调取视频的回放起点时间信息和信号源编号信息；
iv、根据回放视频信号调取请求信息在本地调取相关视频回放流数据并发送给专家端。
进一步的，还包括步骤v、专家端对接收到的视频回放流数据进行解码并对比播放。
进一步的，所述手术室端包括视频存储单元和视频管理单元；
所述视频存储单元对所述H.264视频流进行保存，所述视频存储单元包括存储管理模块和一组存储器，所述存储管理模块将所述视频流切割成固定时长的影像，再经过加密切片算法将固定时长的影像切个为若干文件碎片，所述若干文件碎片分散存储在所述一组存储器中。
所述视频管理单元包括视频数据管理模块和调取请求响应模块，所述存储管理模块将有关于所述视频流的存储地址、时间轴、端口以及视频流所属信号源编号的存储索引信息发送给视频数据管理模块，所述视频数据管理模块用于记录所述存储索引信息，所述调取请求响应模块用于接收由专家端发送的视频调取请求信息，并根据所述视频调取请求信息的请求内容结合所述存储索引信息将相应响应信息发送到专家端。
本发明的有益效果是：
本发明中远程医疗的快速回放对比***和方法，在手术室端采集***医疗设备实时输出的原始视频信号并转换成标准的能够满足网络传播需要的视频流形式，在将视频流直播给专家端的同时还将该视频流的数据分布储存在本地存储器上。专家用户的实际需求操作专家端生成回放请求指令，手术室端根据回放请求指令将本地存储器上对应的视频流数据发送给专家端以供其对比观看。
通过本发明中***和方法能够满足远程医疗中影像实时传输和回放的需要，专家哪怕错过技术细节也可以通过回放进行查阅，并且通过本***和方法能够实现直播画面与回放画面的同时展示，专家可以很好地进行对比识别关键医疗动态变化。
并且在本发明***和方法中，将H.264标准视频流数据进行分割形成若干“碎片”并将这些“碎片”分布存储在本地存储器上，在调阅时可以将这些碎片重新拼接成完整的视频文件，解决了大容量文件存储和读取速度慢的问题。配合5G高速低延迟网络或有高速有线网络进行传输，具有“丝滑”不卡顿的使用体验。基于良好的观看体验，专家们可以充分发挥其专业能力进行远程医疗帮助指导，而不因硬件设备的不完善成为远程医疗的掣肘、障碍。
附图说明
下面结合附图对本发明的本发明中远程医疗的快速回放对比***和方法作进一步说明。
图1是实施例一中不具有管理服务器单元的***的结构框图；
图2是实施例二中具有管理服务器单元的***的结构框图。
具体实施方式
实施例一
根据图1所示，本实施例涉及一种远程医疗的快速回放对比***，该***分布在本地手术室端侧和远程的专家端侧。手术室端侧与专家端通过无线网络或有线网络连接。手术室端侧可以配备有高清医疗摄像头、编码器、转换器、网络适配器等医疗硬件设备。专家端为远程医疗专家所使用的硬件设备及附属装置。专家端包括但不限于平板电脑、手机、PDA和/或PC等硬件装置。专家端具有显示屏以及输入装置，输入装置包括但不限于触摸屏、键盘、鼠标或轨迹球等。
在手术室端侧包括前端采集单元、视频存储单元和视频管理单元。
前端采集单元包括依次连接的采集模块、编码模块和传输模块。采集模块适于与***的医疗影像设备相连以前述采集医疗影像设备视频输出口输出的视频信号并将采集到的视频信号按预设格式进行转换，预设格式包括SDI、HDMI、BNC、DVI、VGA或DP等，编码模块适于将为预设格式的视频信号转换成H.264标准的视频流，传输模块适于将H.264标准的视频流传输给视频存储单元。在本实施例中，视频存储单元可以设置在单独的机房，传输模块与视频存储单元之间建立局域网，传输模块通过TCP/IP协议将前述视频流传输给视频存储单元。
视频存储单元对由传输模块传输来的视频流进行保存。视频管理单元包括视频数据管理模块和调取请求响应模块。
在本实施例中可以作为优选的是：视频存储单元包括存储管理模块和一组存储器，存储管理模块将视频流切割成固定时长的影像，再经过加密切片算法将固定时长的影像切个为若干文件碎片，若干文件碎片分散存储在一组存储器中，存储管理模块将有关于视频流的存储地址、时间轴、端口以及视频流所属于的信号源编号的存储索引信息发送给视频管理单元的视频数据管理模块。
视频数据管理模块记录有关于保存在视频存储单元中视频流数据的存储地址、时间轴、端口以及信号源编号的存储索引信息。
调取请求响应模块用于接收由专家端发送的视频调取请求信息，并根据视频调取请求信息的请求内容结合存储索引信息将相关视频流数据从视频存储单元调取出来并发送到专家端。进一步的，当视频流采用文件碎片分散式存储时，调取请求响应模块在调取时还将这些文件碎片进行组合复原。
在专家端包括视频调取单元、解码单元和播放单元。
视频调取单元用于生成视频调取请求信息和接收视频流数据，视频调取请求信息为直播视频信号请求信息和/或回放视频信号调取请求信息。
在本实施例中，可以作为优选的是：视频调取单元包括直播请求模块、回放请求模块和视频接收转发模块。
直播请求模块适于生成并向调取请求响应模块发送直播请求信息，调取请求响应模块响应该请求后将当前传输给视频存储单元的视频流数据作为直播视频流实时转发给视频接收转发模块。
其中，回放请求模块包括回放输入子模块和回放请求生成子模块，回放输入子模块用于接收用户输入的回放起点时间信息和信号源编号信息，回放请求生成子模块适于根据回放起点时间信息和信号源编号信息生成回放调取请求信息，回放请求模块还将生成的回放调取请求信息发送给调取请求响应模块，响应模块调取相关历史视频流数据作为回放视频流发送给视频接收转发模块。
其中，视频接收转发模块适于接收调取请求响应模块发送的视频流数据，并将接收到的视频流数据发送给解码单元。
解码单元适于对接收到的视频流数据进行解码，播放单元适于将经解码后的视频流数据进行播放。
在本实施例中，为了实现直播与回放的对比功能，具体的解压单元可以包括直播解码模块和回放解码模块，播放单元包括直播播放模块和回放播放模块。即直播解码-播放与回放解码-播放为独立的两套。
该直播解码模块适于对直播视频流进行解码并通过直播播放模块播放。该回放解码模块适于对回放视频流进行解码并通过回放播放模块播放。直播播放模块与回放播放模块通过同屏或异屏的方式进行同步对比播放。
为了实现综合管理和信息传输的安全性，如图2所示，还可以包括管理服务器单元，视频管理单元、管理服务器单元和视频调取单元之间通过网关相连。
管理服务器单元包括用户验证模块、管理模块和数据库模块。
数据库模块中记录有视频管理单元的访问地址和端口信息。用户验证模块适于对专家端的用户权限进行验证。在验证合格后，管理模块适于根据视频调取单元的请求将视频管理单元的访问地址和端口信息发送给视频调取单元，视频调取单元根据访问地址和端口信息与视频管理单元建立连接。
可以作为优选的是：数据库模块中还记录有验证密钥信息，验证密钥信息是由管理模块从视频管理单元处获得。视频调取单元通过管理模块从数据库模块中取得到验证密钥信息，视频调取单元将验证密钥信息加入到由其生成的视频调取请求信息中，调取请求响应模块接收到视频调取请求信息后，先对验证密钥进行合法性验证。如果请求是合法主体发出的，则进行前述响应动作。
实施例二
本实施例涉及一种远程医疗的快速回放对比方法，实现该方法需在实施例一提供技术方案的基础上并基于手术室端和专家端，包括以下步骤：
i、采集手术室端***的医疗影像设备输出的视频信号，将视频信号先转换成预设格式再转换成H.264标准的视频流；
ii、将前述H.264视频流发送给专家端并且同时保存到本地；
iii、专家端生成并向手术室端发送回放视频信号调取请求信息，回放视频信号调取请求信息中包括所要调取视频的回放起点时间信息和信号源编号信息；
iv、根据回放视频信号调取请求信息在本地调取相关视频回放流数据并发送给专家端。
可以作为优选的是：还包括步骤v、专家端对接收到的视频回放流数据进行解码并播放。
可以作为优选的是：手术室端包括视频存储单元和视频管理单元。视频存储单元对H.264视频流进行保存，视频存储单元包括存储管理模块和一组存储器，存储管理模块将视频流切割成固定时长的影像，再经过加密切片算法将固定时长的影像切个为若干文件碎片，若干文件碎片分散存储在一组存储器中。
视频管理单元包括视频数据管理模块和调取请求响应模块，存储管理模块将有关于视频流的存储地址、时间轴、端口以及信号源编号的存储索引信息发送给视频数据管理模块，视频数据管理模块用于记录存储索引信息，调取请求响应模块用于接收由专家端发送的视频调取请求信息，并根据视频调取请求信息的请求内容结合存储索引信息将相应响应信息发送到专家端。
本发明的不局限于上述实施例，本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种远程医疗的快速回放对比***，其特征在于：
包括手术室端的前端采集单元、视频存储单元和视频管理单元，还包括专家端的视频调取单元、解码单元和播放单元；
所述前端采集单元包括采集模块和编码模块，所述采集模块适于连接到***的医疗影像设备以采集所述医疗影像设备实时产生的医疗视频信号并进一步将所采集到的视频信号按预设格式转换，所述编码模块适于将转换后的视频信号进一步转换成符合H.264标准的视频流，所述视频存储单元适于储存所述视频流；
所述视频管理单元包括视频数据管理模块和调取请求响应模块，
所述视频数据管理模块适于记录所述视频存储单元中视频流的存储索引信息，所述存储索引信息包括视频流的存储地址、时间轴信息、访问端口和视频流所属信号源编号，
所述专家端的视频调取单元用于生成视频调取请求信息；
所述调取请求响应模块用于接收和响应所述视频调取请求信息；
所述视频调取单元还用于接收所请求调取的视频流数据；
所述视频调取请求信息包括直播视频信号请求信息和回放视频信号调取请求信息；
当调取请求响应模块接收到的视频调取请求为直播视频信号请求信息且所述调取请求响应模块响应该请求时，则将由编码模块当前实时输出的视频流数据作为直播视频流发送给所述视频调取单元；
当调取请求响应模块接收到的视频调取请求为回放视频信号调取请求信息且调取请求响应模块响应该请求时，则根据所述存储索引信息将相关视频流数据从视频存储单元中调取出来作为回放视频流发送到所述视频调取单元；
所述解码单元适于对接收到的直播视频流或回放视频流进行解码，所述播放单元适于将经解码后的视频流数据进行播放。
2.根据权利要求1所述远程医疗的快速回放对比***，其特征在于：所述视频调取单元包括直播请求模块、回放请求模块和视频接收转发模块；
所述直播请求模块适于生成并向调取请求响应模块发送直播视频信号请求信息；
所述回放请求模块包括回放输入子模块和回放请求生成子模块，所述回放输入子模块用于接收用户输入的回放起点时间信息和信号源编号信息，所述回放请求生成子模块适于根据所述回放起点时间信息和信号源编号信息生成所述回放视频信号调取请求信息，并将所述回放视频信号调取请求信息发送到调取请求响应模块；
所述视频接收转发模块适于接收调取请求响应模块发送的视频流数据，并将接收到的视频流数据发送给解码单元。
3.根据权利要求2所述远程医疗的快速回放对比***，其特征在于：所述解压单元包括直播解码模块和回放解码模块，所述播放单元包括直播播放模块和回放播放模块；
所述直播解码模块适于对直播视频流进行解码并通过直播播放模块播放；
所述回放解码模块适于对回放视频流进行解码并通过回放播放模块播放；
所述直播播放模块与回放播放模块通过同屏或异屏的方式进行同步对比播放。
4.根据权利要求1所述远程医疗的快速回放对比***，其特征在于：所述视频存储单元包括存储管理模块和一组存储器，所述存储管理模块将所述视频流切割成固定时长的影像，再经过加密切片算法将固定时长的影像切个为若干文件碎片，所述若干文件碎片分散存储在所述一组存储器中，所述存储管理模块将有关于所述视频流的存储地址、时间轴、端口以及视频流所属信号源编号的存储索引信息发送给视频数据管理模块。
5.根据权利要求1所述远程医疗的快速回放对比***，其特征在于：所述前端采集单元还包括传输模块，所述传输模块设置在编码模块与视频存储单元之间，所述传输模块与视频存储单元通过TCP/IP协议组成局域网络。
6.根据权利要求1-5任一所述远程医疗的快速回放对比***，其特征在于：还包括管理服务器单元，所述视频管理单元、管理服务器单元和视频调取单元之间通过网络相连；
所述管理服务器单元包括用户验证模块、管理模块和数据库模块，
所述用户验证模块适于对通过专家端登陆的用户权限进行验证；
所述数据库模块中记录有视频管理单元的访问地址和端口信息；
所述管理模块适于根据视频调取单元的请求将所述视频管理单元的访问地址和端口信息发送给视频调取单元，所述视频调取单元根据所述访问地址和端口信息与视频管理单元建立直接连接。
7.根据权利要求6所述远程医疗的快速回放对比***，其特征在于：所述数据库模块中还记录有验证密钥信息；
所述视频调取单元通过所述管理模块从所述数据库模块中取得到所述验证密钥信息；
所述视频调取单元将所述验证密钥信息加入到由其生成的视频调取请求信息中，当所述调取请求响应模块接收到包含有所述验证密钥信息的视频调取请求信息后，先对所述验证密钥进行合法性验证。
8.一种远程医疗的快速回放对比方法，基于手术室端和专家端，包括以下特征步骤：
i、采集手术室端***的医疗影像设备输出的视频信号，将所述视频信号先按预设格式进行转换，再转换成符合H.264标准的视频流；
ii、将前述H.264视频流发送给专家端并且同时保存到本地；
iii、由专家端生成并向手术室端发送回放视频信号调取请求信息，回放视频信号调取请求信息中包括所要调取视频的回放起点时间信息和信号源编号信息；
iv、根据回放视频信号调取请求信息在本地调取相关视频回放流数据并发送给专家端。
9.根据权利要求8所述远程医疗的快速回放对比方法，其特征在于：还包括
步骤v、专家端对接收到的视频回放流数据进行解码并对比播放。
10.根据权利要求8所述远程医疗的快速回放对比方法，其特征在于：
所述手术室端包括视频存储单元和视频管理单元；
所述视频存储单元对所述H.264视频流进行保存，所述视频存储单元包括存储管理模块和一组存储器，所述存储管理模块将所述视频流切割成固定时长的影像，再经过加密切片算法将固定时长的影像切个为若干文件碎片，所述若干文件碎片分散存储在所述一组存储器中，
所述视频管理单元包括视频数据管理模块和调取请求响应模块，所述存储管理模块将有关于所述视频流的存储地址、时间轴、端口以及视频流所属信号源编号的存储索引信息发送给视频数据管理模块，所述视频数据管理模块用于记录所述存储索引信息，所述调取请求响应模块用于接收由专家端发送的视频调取请求信息，并根据所述视频调取请求信息的请求内容结合所述存储索引信息将相应响应信息发送到专家端。
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