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基于SIP视频会议的远程医疗会诊系统的设计与实现

作　者: 李海涛
导　师: 徐超
学　校: 安徽大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: SIP 远程医疗远程会诊视频会议网络
分类号: TN948.63
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着计算机的应用范围的广泛、技术的不断提高,视频会议不在是专业领域和大型企业的专利,中小企业和普通用户也在需要的时候使用视频会议系统。这种系统既可以采用点对点的方式通信,也可以采用多点对多点的方式通信,也就是说在同一条线路上传输如视频、音频、数据等多种信息,从而实现不同地域之间的实时通信。现在视频会议系统广泛应用在远程教育和医疗等方面。而以前我们使用基于H.323协议的视频会议系统数据交换的能力比较弱,而且需要的设备价格高昂,这样中小企业和普通用户没有办法接受这样的视频会议系统,所以基于SIP协议的视频会议系统应运而生,这种系统不仅有较高的数据实时交互,也具有方便的网络连接方式,因此这种系统广泛的用于当今远程医疗会诊系统中,它有效的实现异地实时诊断的重要手段之一。众所周知我国幅员辽阔,人口众多,医疗水平发展极其不平衡,有着较好技术水平的医生和高、精、尖的医疗设备一般都在大中城市。那些边远地区的患者家属只能将危重、疑难病人送到上级医院进行专家会诊。这样不仅经济上给病人增加负担,甚至有些经济条件差的只能等死,因为他们要多出交通费、家属陪同费用、住院医疗费等；另外颠簸的路途也可能是本已经脆弱的病体再造成伤害。现代医学的发展越来越快,对医疗卫生人员也就提出了更高的要求,需要他们掌握各类医学信息,那么如何实现医学文献资源的共享、各类医疗卫生人员的继续教育都成为了比较迫切的要求。远程医疗会诊系统可以有效的解决上述问题。这里我们说的远程医疗(Telemedicine)是指利用互连网通信技术和计算机多媒体技术为异地的患者提供医疗服务的系统。也就是说将计算机网络技术和现代医学技术有效的结合起来,远程视频医疗会诊系统可以为那些偏远地区的患者得到异地知名医疗专家的会诊,也为患者节约时间和金钱。但是如何能利用现有的网络技术和数据库技术更好的传输和存储患者的图象和视频数据是我们要解决的一个重要课题。本文分析了远程医疗会诊系统的业务需求,介绍了基于SIP协议的集中式视频会议原理,在研究了流媒体、SIP协议及其协议栈、视频会议系统等技术的基础上,研究了近年来提出的SIP协议和视频会议系统再加上远程医疗会诊系统,将三种技术有效的结合起来,提出了基于SIP视频会议的远程医疗会诊系统,并进一步建立了其模型和实现方案,并简单实现了会诊服务器的实现。经测试系统具有良好的稳定性、灵活性,能够进行多人之间的音视频和文本交互,从而也验证了系统设计的有效性和合理性。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
引言  11
第一章绪论  11-15
  1.1 远程会诊介绍  11
  1.2 远程医疗研究及应用现状  11-12
  1.3 远程医疗的作用及开展远程医疗的意义  12
  1.4 设计基于SIP 视频会议的远程会诊系统的目的  12-14
  1.5 研究内容及创新点  14
  1.6 本文章节安排  14-15
第二章视频会议系统技术  15-27
  2.1 视频会议系统概述  15-18
    2.1.1 视频会议的发展与趋势  15-16
    2.1.2 视频系统的基本原理  16-17
    2.1.3 视频会议的概念与分类  17-18
  2.2 视频会议协议及视频通信的实现  18-19
    2.2.1 视频协议的发展  18
    2.2.2 SIP实现视频通信  18-19
  2.3 SIP协议  19-22
    2.3.1 SIP协议实体  20
    2.3.2 SIP消息  20-22
  2.4 SIP呼叫过程  22-25
    2.4.1 终端注册流程  22-23
    2.4.2 建立SIP连接流程  23-25
  2.5 相关协议  25-26
    2.5.1 RTP/RTCP协议  25-26
    2.5.2 会话描述协议(SDP)  26
  2.6 本章小结  26-27
第三章基于SIP协议的会议模型  27-37
  3.1 SIP视频会议设计模式  27-34
    3.1.1 常用的集中式视频会议系统模型  27-29
    3.1.2 集中混合模式特点  29-30
    3.1.3 集中式多点会议模型  30
    3.1.4 设计SIP视频会议的选用模型  30-31
    3.1.5 集中式SIP会议框架模型分析  31
    3.1.6 SIP会议系统组成  31
    3.1.7 SIP会议基本框架  31-33
    3.1.8 集中混合模式SIP会议系统架构  33-34
  3.2 集中式SIP会议系统工作原理  34-35
    3.2.1 创建会议  34
    3.2.2 加入会议  34
    3.2.3 会议状态信息通告机制  34
    3.2.4 会场控制机制  34-35
    3.2.5 结束会议  35
  3.3 视频会议主要任务及其SIP实现  35-36
    3.3.1 SIP视频会议的主要任务  35-36
    3.3.2 会议策略分析  36
  3.4 本章小结  36-37
第四章远程医疗会诊系统的设计  37-58
  4.1 远程医疗会诊系统需求分析  37-38
    4.1.1 数据信息特点及传输处理需求分析  37
    4.1.2 信息采集与交换  37-38
    4.1.3 远程医疗会诊系统的移动性需求分析  38
    4.1.4 目前已在使用的远程医疗会诊存在的问题  38
  4.2 基于SIP的集中式会议模型系统  38-42
    4.2.1 基于SIP协议的视频会议系统  39-40
    4.2.2 基于SIP视频会议的医疗会诊模型  40-41
    4.2.3 数据传输处理需求  41-42
    4.2.4 移动性分析  42
  4.3 系统设计  42-50
    4.3.1 系统功能  42-44
    4.3.2 会诊服务器设计  44-46
    4.3.3 远程医疗视频诊断系统结构设计  46-47
    4.3.4 会诊方式  47-48
    4.3.5 工作流程  48-50
    4.3.6 安全措施  50
  4.4 远程医疗会诊基本业务及其实现分析  50-55
    4.4.1 创建远程会诊服务  51-52
    4.4.2 加入远程会诊  52-54
    4.4.3 退出远程会诊  54
    4.4.4 远程医疗数据信息存储  54
    4.4.5 结束远程会诊  54-55
  4.5 实现视频会诊系统需要考虑的问题  55-57
    4.5.1 自适应能力  55
    4.5.2 多码率  55-56
    4.5.3 多会议室支持  56
    4.5.4 提高音视频质量  56
    4.5.5 安全机制  56-57
  4.6 本章小节  57-58
第五章会诊服务器设计与实现  58-66
  5.1 系统的整体流程  58
  5.2 系统的消息处理机制  58-59
  5.3 主要的类  59-65
    5.3.1 会诊类CConfClient  59-61
    5.3.2 会诊管理类CConfManage  61
    5.3.3 媒体会话状态类CConnectSignal  61-62
    5.3.4 媒体会话列表类CMediaSession  62-63
    5.3.5 事件接收类CRTCEvents  63
    5.3.6 用户类VideoConferee  63
    5.3.7 系统的运行结果  63-65
  5.4 本章小节  65-66
第六章总结与展望  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-71
作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目  71

基于SIP视频会议的远程医疗会诊系统的设计与实现

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