立體視頻技術(shù)在遠程醫(yī)療系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)代遠程醫(yī)療系統(tǒng)以視頻會議技術(shù)為依托,結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù),在醫(yī)療專家與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療專家與病人之間構(gòu)建起一個“面對面”的信息交流平臺。該技術(shù)能夠促進高水平醫(yī)療資源如著名醫(yī)療專家、先進醫(yī)療技術(shù)、前沿醫(yī)學(xué)知識等在更大范圍內(nèi)的共享。然而,現(xiàn)有的系統(tǒng)只局限于平面視頻,不能夠提供真實、自然的視覺效果。立體視頻與平面視頻相比,增加了景物深度信息,能夠增強視覺效果的真實感與逼真度。在遠程醫(yī)療方面,也更有利于提高醫(yī)療專家的診斷效率與準(zhǔn)確性。因此,廣州中山

2、大學(xué)第二附屬醫(yī)院(簡稱中山醫(yī)二院)提出了用立體視頻技術(shù)對該院現(xiàn)有遠程醫(yī)療系統(tǒng)做技術(shù)升級的應(yīng)用需求,本文正是為實現(xiàn)該需求而展開的研究工作。
　　 本文通過分析中山醫(yī)二院現(xiàn)有遠程醫(yī)療系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)流程,提出了一個立體視頻遠程傳輸方案,并采用DirectShow過濾器組件技術(shù)實現(xiàn)了相應(yīng)的原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)由基于C/S模式的服務(wù)器與客戶端組成。服務(wù)器端主要完成立體視頻采集及預(yù)覽、壓縮編碼、RTP封包和數(shù)據(jù)包發(fā)送；客戶端負責(zé)數(shù)據(jù)接收

3、、解碼和視頻回放。研究了過濾器的開發(fā)流程,利用開源JRTPLIB庫結(jié)合DirectShow提供的數(shù)據(jù)傳輸過濾器DSNetwork,開發(fā)了數(shù)據(jù)發(fā)送與接收過濾器,實現(xiàn)了基于RTP/RTCP協(xié)議的視頻數(shù)據(jù)的實時傳輸。為簡化兩路視頻遠程傳輸過程中的同步問題,充分利用平面視頻遠程傳輸?shù)挠布败浖夹g(shù),本文提出了一種基于圖像拼接的H.264編碼方案,并實現(xiàn)了相應(yīng)的圖像拼接及拆分過濾器,通過實驗分析了該方案的優(yōu)點與不足。設(shè)計了一個會話管理子模塊,它的

4、主要功能是完成服務(wù)器端與客戶端連接的建立與關(guān)閉；實現(xiàn)基于TCP協(xié)議的編碼參數(shù)集的帶外傳輸,有效保障參數(shù)集遠程傳輸?shù)目煽啃裕焕肦TCP協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的QoS進行控制。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的QoS控制,本文主要研究了網(wǎng)絡(luò)擁塞產(chǎn)生的因為及影響,通過改進AIMD算法,實現(xiàn)了一種自適應(yīng)擁塞控制算法。實驗證明,該算法與AIMD算法相比,可以將平均丟包率降低0.08％。另外,本文對接收端的緩沖技術(shù)進行了研究,采用雙緩沖隊列,實現(xiàn)動態(tài)的接收RTP

5、包進行RTP包重組的同時,對媒體數(shù)據(jù)進行緩存,有效減輕了網(wǎng)絡(luò)抖動以及時延對視頻回放的影響。相比較現(xiàn)有的立體視頻遠程傳輸原型系統(tǒng),本文所實現(xiàn)的原型系統(tǒng),可以在預(yù)覽視頻的同時,實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的保存,以便于今后的觀看。另外,基于DirectShow過濾器對象模型的開發(fā)方法,可以使得在不改變軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)的條件下,通過增加或刪除過濾器,來改變系統(tǒng)功能,使得系統(tǒng)具有良好的通用性與擴展性。廣域網(wǎng)環(huán)境下,該原型系統(tǒng)在丟包率介于3％至5％之間時,能夠提