ICU远程探视系统设计

湖南计扶信息科技有限责任公司医院ICU远程探视系统解决方案 湖南计扶信息科技有限公司 建立日期：07月12日 文档编号：DCICU071201 版本号：1.0目录网上ICU探视系统设计方案 3一、系统概述 3二、软件界面概览 32.1、探视室界面 42.2、探视申请界面 42.3、探视列表界面 52.4.探视登录界面 5三、系统设计方案 53.1、视频音频技术 63.2、软件菜单设计 133.3、业务流程设计 153.4、前台页面设计 193.5.后台功效设计 203.6.数据库设计 22四、项目整体规划 224.1、网络环境建设 224.2、软件易用性设计 234.3、项目预期价值和作用 23五、开发周期 25六、系统报价 25ICU病房的网络探视系统运用互联网视讯技术，让家眷通过网络和处在重症加强护理病房中的病人进行语音和视频交流。从而杜绝因当面接触带来的感染及其它医疗风险。并有助于融洽医患关系，提高医院整体形象。网上ICU探视系统设计方案系统概述ICU病房的网络探视系统运用互联网视讯技术，让家眷通过网络和处在重症加强护理病房中的病人进行语音和视频交流。从而杜绝因当面接触带来的感染及其它医疗风险。并有助于融洽医患关系，提高医院整体形象。家眷在医院网站上提交探视申请单，由院方安排探视时间。家眷可使用普通电脑加上麦克风、摄像头即可对话，病人端由护士代为操作，专用电脑放置在小推车上，配备高清摄像头和麦克风，方便与家眷进行远程见面。整个过程操作简朴，不需要安装任何软件。软件界面概览软件界面涉及探视室界面、网站前台界面、后台界面。本节重点描述一下探视室界面和前台界面，后台界面不做描述，具体可参考第三章的设计方案。2.1、探视室界面2.2、探视申请界面2.3、探视列表界面2.4.探视登录界面三、系统设计方案本系统可实现病人家眷、病人以及第三方人员之间通过网络进行视频、语音、文字交互。整个系统按病人家眷提出预约申请.院方审核、安排房间.家眷回复确认.正式开通网上虚拟探视室的流程运转。管理员可通过后台对探视房间、参加探视的双方人员以及网站基本信息进行管理和设立。系统涉及5个前台页面和3个业务流程，以及2个管理功效（指流程之外的管理功效）。数据库重要涉及房间表、预约表、探视统计表、单页数据表等，具体请见下文详述。3.1、视频音频技术WebRTC实现了基于网页的视频会议，原则是WHATWG合同，目的是通过浏览器提供javascript就能够达成实时通讯（Real-TimeCommunications(RTC)）能力。WebRTC（WebReal-TimeCommunication）项目的最后目的重要是让Web开发者能够基于浏览器容易快捷开发出丰富的实时多媒体应用，而无需下载安装任何插件，Web开发者也无需关注多媒体的数字信号解决过程，只需编写Javascript程序即可实现，W3C等组织正在制订Javascript原则API，现在是WebRTC1.0版本，Draft状态；另外WebRTC还但愿能够建立一种多互联网浏览器间强健的实时通信的平台，形成开发者与浏览器厂商良好的生态环境。同时，谷歌也但愿和致力于让WebRTC的技术成为HTML5原则之一，可见谷歌布局之深远。WebRTC提供了视频会议的核心技术，涉及音视频的采集、编解码、网络传输、显示等功效，并且还支持跨平台：windows，linux，mac，android。架构WebRTC架构图架构图颜色标记阐明：（1）紫色部分是Web开发者API层；（2）蓝色实线部分是面对浏览器厂商的API层（3）蓝色虚线部分浏览器厂商能够自定义实现WebRTC架构组件介绍(1)YourWebAppWeb开发者开发的程序，Web开发者能够基于集成WebRTC的浏览器提供的webAPI开发基于视频、音频的实时通信应用。(2)WebAPI面对第三方开发者的WebRTC原则API（Javascript），使开发者能够容易地开发出类似于网络视频聊天的web应用，最新的原则化进程能够查看这里。(3)WebRTCNativeC++API本地C++API层，使浏览器厂商容易实现WebRTC原则的WebAPI，抽象地对数字信号过程进行解决。(4)Transport/Session传输/会话层会话层组件采用了libjingle库的部分组件实现，不必使用xmpp/jingle合同a.RTPStack合同栈RealTimeProtocolb.STUN/ICE能够通过STUN和ICE组件来建立不同类型网络间的呼喊连接。c.SessionManagement一种抽象的会话层，提供会话建立和管理功效。该层合同留给应用开发者自定义实现。(5)VoiceEngine音频引擎是包含一系列音频多媒体解决的框架，涉及从视频采集卡到网络传输端等整个解决方案。PS：VoiceEngine是WebRTC极具价值的技术之一，是谷歌收购GIPS公司。在VoIP上，技术业界领先，背面的文章会具体理解a.iSACInternetSpeechAudioCodec针对VoIP和音频流的宽带和超宽带音频编解码器，是WebRTC音频引擎的默认的编解码器采样频率：16khz，24khz，32khz；（默认为16khz）自适应速率为10kbit/s~52kbit/；自适应包大小：30~60ms；算法延时：frame+3msb.iLBCInternetLowBitrateCodecVoIP音频流的窄带语音编解码器采样频率：8khz；20ms帧比特率为15.2kbps30ms帧比特率为13.33kbps原则由IETFRFC3951和RFC3952定义c.NetEQforVoice针对音频软件实现的语音信号解决元件NetEQ算法：自适应抖动控制算法以及语音包丢失隐藏算法。使其能够快速且高解析度地适应不停变化的网络环境，确保音质优美且缓冲延迟最小。是GIPS公司独步天下的技术，能够有效的解决由于网络抖动和语音包丢失时候对语音质量产生的影响。PS：NetEQ也是WebRTC中一种极具价值的技术，对于提高VoIP质量有明显效果，加以AEC\NR\AGC等模块集成使用，效果更加好。d.AcousticEchoCanceler(AEC)回声消除器是一种基于软件的信号解决元件，能实时的去除mic采集到的回声。e.NoiseReduction(NR)噪声克制也是一种基于软件的信号解决元件，用于消除与有关VoIP的某些类型的背景噪声（嘶嘶声，电扇噪音等等……）(6)VideoEngineWebRTC视频解决引擎VideoEngine是包含一系列视频解决的整体框架，从摄像头采集视频到视频信息网络传输再到视频显示整个完整过程的解决方案。a.VP8视频图像编解码器，是WebRTC视频引擎的默认的编解码器VP8适合实时通信应用场景，由于它重要是针对低延时而设计的编解码器。b.VideoJitterBuffer视频抖动缓冲器，能够减少由于视频抖动和视频信息包丢失带来的不良影响。c.Imageenhancements图像质量增强模块对网络摄像头采集到的图像进行解决，涉及明暗度检测、颜色增强、降噪解决等功效，用来提高视频质量。WebRTC的视频部分，包含采集、编解码(I420/VP8)、加密、媒体文献、图像解决、显示、网络传输与流控(RTP/RTCP)等功效。视频采集video_capture在windows平台上，WebRTC采用的是dshow技术，来实现枚举视频的设备信息和视频数据的采集，这意味着能够支持大多数的视频采集设备。视频采集支持多个媒体类型，例如I420、YUY2、RGB、UYUY等，并能够进行帧大小和帧率控制。视频编解码video_coding网络传输与流控对于网络视频来讲，数据的传输与控制是核心价值。WebRTC采用的是成熟的RTP/RTCP技术。音频WebRTC的音频部分，包含设备、编解码(iLIBC/iSAC/G722/PCM16/RED/AVT、NetEQ)、加密、声音文献、声音解决、声音输出、音量控制、音视频同时、网络传输与流控(RTP/RTCP)等功效。音频设备audio_device包含接口和各个平台。在windows平台上，WebRTC采用的是WindowsCoreAudio和WindowsWave技术来管理音频设备，还提供了一种混音管理器。运用音频设备，能够实现声音输出，音量控制等功效。音频编解码audio_codingWebRTC采用iLIBC/iSAC/G722/PCM16/RED/AVT编解码技术。WebRTC还提供NetEQ功效抖动缓冲器及丢包赔偿模块，能够提高音质，并把延迟减至最小。另外一种核心功效是基于语音会议的混音解决。声音加密--voice_engine_encryption和视频同样，WebRTC也提供声音加密功效。声音文献该功效是能够用本地文献作为音频源，支持的格式有Pcm和Wav。网络传输与流控和视频同样，WebRTC采用的是成熟的RTP/RTCP技术。3.2、软件菜单设计综合设立基本设立页面管理页脚版权设立探视管理科室管理预约审核探视列表在线探视探视统计账号管理修改密码登录统计添加管理员分派权限3.3、业务流程设计3.3.1、预约申请病人家眷点击医院主页上的【探视申请】按钮，打开网上探视申请页面，填写远程探视申请表。病人家眷需提供病人姓名、所在科室等信息。流程以下：申请表单效果图以下：3.3.2、预约审核（探视排班）医院管理员收到预约申请后，根据病人状况做出预约安排（探视排班）。通过邮件或短信的方式告知病人家眷进行远程探视的房间密码、探视时间段、房间号等信息。审核的时候有几个重要的地方：1、核算资源状况。在本系统中房间数量是受到限制的，我们是根据时间段来分割房间的使用权，因此判断与否含有可用房间是通过时间段这个条件去联表查询的。2、绑定房间。当含有可用房间时，将房间号记入到预约表里，并设定探视密码。此过程称为绑定房间。3、预约状态分为未审核->未开始->正在进行->已结束->删除。3.3.3、网上探视网上探视的操作分为家眷端和病人端，而病人端的全部操作都将有护士替代，因此病人端的操作我们又能够称之为护士端。下列分别描述2个角色的网上探视流程。病人家眷端：在家中上网，登录中心医院的探视页面，在探视列表中查找到探视对象，点击登录即可与病人进行远程视频交流。病人端（护士端）：护士将移动探视车推至病人床头，通过无线网络访问“在线探视系统”，并登录管理后台。从管理后台的预约管理->在线探视->已审核的预约列表中，找到该病人的探视预约信息，点击登录即可直接进入探视房间（登录过程无需输入密码，因此规定护士在登录之前确认病人信息与否对的），并将话筒交给病人。病人与家眷即可进行远程视频交流。流程以下图所示：3.4、前台页面设计前台页面只有5个重要页，其中探视页和申请页是页面组，涉及一系列的子页面。其它3个是单页面，通过后台的单页内容管理程序进行内容维护。首页采用探视页->已审核的预约列表作为默认首页；本系统还含有公示、友情链接、在线客服、新闻文章、在线留言等板块，默认全部为关闭（没有前台页面，仅保存部分功效代码），如果顾客需要的话，此后能够自行扩展前台页面程序。现阶段的5个前台页面描述以下：3.5.后台功效设计3.5.1、科室管理打开探视管理->科室管理，对科室数据进行维护（增加、删除、修改、排序设立）；3.5.2、预约审核打开探视管理->预约审核，对顾客提交的预约申请数据进行维护（审核、删除），具体参见“预约审核流程”。3.5.3、预约列表打开探视管理->预约列表，显示全部已经审核过的预约信息，涉及未开始、正在进行和已结束的全部预约信息。在预约列表中，管理员能够修改未开始的预约信息，涉及探视密码和探视时间，以及更换绑定的房间号。对正在进行的预约信息能够修改探视密码。3.5.4、在线探视（护士端操作）打开探视管理->在线探视，查看全部的已确认的探视房间，点击即可进入，登入时不需要填写探视密码和姓名，直接取病人姓名作为顾客名；3.5.5、探视统计打开探视管理->探视统计，对在线探视的历史数据进行查看，支持分页显示和简朴的搜索功效；探视数据构成：登入房间者的来源IP、病人姓名、探视者姓名、登入和登出时间。3.5.6、页面管理打开综合设立->页面管理，对某个单页面的数据进行维护（修改内容）；3.6.数据库设计3.6.1、数据库平台系统建议使用SQLSERVER数据库。3.6.2、数据库表定义参见《数据字典》四、项目整体规划4.1、网络环境建设服务器端：由院方信息中心提供一台配备较高的电脑或服务器，安装远程探视软件，配备成MCU。MCU规定配一种固定IP，采用光纤接入方案，以确保带宽的稳定性。病人端：移动探视车采用WIFI接入，支持802.11n合同，通过局域网接入MCU。病人端采用网页式客户端。家眷端：运用家中宽带接入，支持ADSL等方式。病人家眷也能够在医院专门设立的探视室里，使用专用电脑进行探视。家眷端采用网页式客户端。4.2、软件易用性设计系统采用B/S架构，顾客登陆到医院探视页面，无需安装软件即可正常使用。4.3、项目预期价值和作用针对ICU病房的无菌式管理，和病人家眷迫切需要经常见面的现实矛盾，远程探视系统可运用“无接触”的面对面探视，探索出一条提高医患关系、满足实际需求的解决之道。远程探视还含有下列的主动作用：1、提供安全的探视环境重症监护病房的严格管理是为了确保最大程度减少干扰和交叉感染，但同时给家眷探视造成极大地不便。运用远程探视技术，病人家眷可方便地与病人进行“面对面”的交流，提高