一種醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，包括機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置有主板和用于供電的電源模塊，還包括位于機(jī)柜外部的視頻管理服務(wù)器；所述主板上依次設(shè)有通過I/O總線相連的視頻采集單元、視頻處理單元、視頻壓縮編碼單元。本發(fā)明中的醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)首先解決了如何將醫(yī)院中各種醫(yī)療設(shè)備輸出的各種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)視頻進(jìn)行采集并進(jìn)行處理后用于直播的技術(shù)問題，使得用戶在一個終端即可收看到多路具有不同內(nèi)容的視頻畫面。用戶可以通過4G網(wǎng)絡(luò)在手機(jī)端進(jìn)行隨時地“移動”觀看，改善了用戶體驗(yàn)。
【專利說明】
一種醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于遠(yuǎn)程醫(yī)療的視頻圖像傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在中國，各類視頻采集卡、硬盤錄像機(jī)等視頻采集設(shè)備的應(yīng)用使得遠(yuǎn)程醫(yī)療效率大大提高。許多醫(yī)療研發(fā)團(tuán)隊(duì)不失時機(jī)的尋求各種技術(shù)手段。為實(shí)現(xiàn)醫(yī)用圖像、視頻等各種醫(yī)用信號高效率傳輸，各類視頻采集設(shè)備的兼容、高效也因此成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]在實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中，我們會發(fā)現(xiàn)，各類醫(yī)療設(shè)備的視頻輸出格式五花八門，常規(guī)視頻采集設(shè)備更多趨于非標(biāo)格式。當(dāng)面對醫(yī)院各類繁多，品牌各異的醫(yī)療設(shè)備時，以往的做法是詢問該廠家的工程師，了解該設(shè)備的視頻輸出接口以及信號格式、參數(shù)等。針對該設(shè)備需要配備專門的采集設(shè)備。而當(dāng)醫(yī)院需要接收其它設(shè)備的信號時，此前的設(shè)備很可能無法匹配。這樣就需要再次重復(fù)之前的工作，重新購入新的設(shè)備。這樣的結(jié)果一是資金的浪費(fèi)，二是由于這些設(shè)備由于并未定制化生產(chǎn)，只能零散的擺放在對接設(shè)備旁，無法固定安裝，不僅占用了空間，而且造成損壞的可能性也大大提高。
[0004]另外，在實(shí)踐應(yīng)用中，我們也發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療中用到的視頻圖像具有場(背)景固定、畫面動態(tài)小的特點(diǎn)，還具有清晰度高、穩(wěn)定性高和低延遲的要求。目前面向消費(fèi)級市場的直播系統(tǒng)和其編碼、解碼方法不能很好地適應(yīng)遠(yuǎn)程醫(yī)療的需求特點(diǎn)。在傳輸以及轉(zhuǎn)換格式中存在著清晰度差、不兼容、易衰減等諸多因素，使得在信號在經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后的圖像、視頻質(zhì)量變的模糊、抖動等，極大的影響了使用。尤其是在無線網(wǎng)絡(luò)等較惡劣通信環(huán)境下傳輸時，經(jīng)常因?yàn)閬G包等原因造成畫面卡死或模糊，不能達(dá)到遠(yuǎn)程醫(yī)療所需要的水準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提出一種基于高清視頻信號處理的并解決各類視頻采集設(shè)備兼容問題的醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，包括機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置有主板和用于供電的電源模塊，還包括位于機(jī)柜外部的視頻管理服務(wù)器；
所述主板上依次設(shè)有通過I/O總線相連的視頻采集單元、視頻處理單元、視頻壓縮編碼單元；
所述視頻采集單元具有若干種視頻信號接入端口，所述視頻采集單元用于連接到現(xiàn)有各種醫(yī)療設(shè)備的視頻輸出端并進(jìn)行多路即時原始視頻信號采集；
所述視頻處理單元包括視頻預(yù)處理模塊和HD-SDI轉(zhuǎn)碼模塊，所述視頻處理單元適于將所述多路即時原始視頻信號在預(yù)處理后轉(zhuǎn)制成HD-SDI格式的高清標(biāo)準(zhǔn)視頻信號；
所述視頻壓縮編碼單元包括視頻壓縮運(yùn)算器和視頻編碼器，所述視頻壓縮編碼單元適于將由所述視頻處理單元處理后的HD-SDI格式的高清標(biāo)準(zhǔn)視頻信號進(jìn)行壓縮和編碼，所述視頻壓縮編碼單元，編碼標(biāo)準(zhǔn)為H.265;
所述視頻管理服務(wù)器適于響應(yīng)用戶的接入需求并將經(jīng)編碼的視頻流媒體發(fā)送至客戶端。
[0007]進(jìn)一步的，所述視頻預(yù)處理模塊包括依次形成信號連接的視頻分辨率調(diào)整子模塊、視頻幀率調(diào)整子模塊、碼率調(diào)整子模塊。
[0008]進(jìn)一步的，所述視頻管理服務(wù)器包括訪問控制管理模塊、緩存模塊、流媒體網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊和本地顯示模塊。
[0009]為了能在惡劣通信環(huán)境下提供較穩(wěn)定和較高清晰度視頻，進(jìn)一步的，視頻壓縮運(yùn)算器包括原始幀存儲模塊、參考幀抓取模塊、參考幀緩存模塊、團(tuán)塊扣取模塊、團(tuán)塊緩存模塊、團(tuán)塊幀間運(yùn)動趨勢緩存模塊、當(dāng)前幀重構(gòu)模塊、第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償計(jì)算模塊、團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊和團(tuán)塊形變補(bǔ)償計(jì)算模塊。
[0010]進(jìn)一步的，所述原始幀存儲模塊中預(yù)存儲有純背景場景下的原始幀圖像；
參考幀抓取模塊用于每個間隔N幀后抓取一幀圖像當(dāng)作參考幀，N的取值范圍為0-60;團(tuán)塊扣取模塊用于在參考幀圖像中扣取出具有實(shí)際內(nèi)容的團(tuán)塊圖像并將該團(tuán)塊圖案的信息輸入到團(tuán)塊緩存模塊中暫存；
團(tuán)塊幀間運(yùn)動預(yù)測模塊用于采集位于參考幀之后的圖像并在其中尋找符合參考幀中團(tuán)塊圖案特征的團(tuán)塊圖案，進(jìn)而計(jì)算出該團(tuán)塊圖案相對在參考幀中時的運(yùn)動向量，并將該運(yùn)動向量發(fā)送到當(dāng)前幀重構(gòu)模塊中當(dāng)作團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量；
當(dāng)前幀重構(gòu)模塊用于構(gòu)建出虛擬當(dāng)前幀圖像，虛擬當(dāng)前幀圖像中含有虛擬團(tuán)塊圖案；團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償計(jì)算模塊用于采集實(shí)際當(dāng)前幀圖像，并將實(shí)際當(dāng)前幀圖像與虛擬當(dāng)前幀進(jìn)行比對檢驗(yàn)，計(jì)算出虛擬團(tuán)塊圖案與實(shí)際當(dāng)前幀圖像中團(tuán)塊圖案之間的位置差并結(jié)合團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量計(jì)算出團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值；
團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊用于采集位于參考幀之后的圖像并在其中尋找符合參考幀中團(tuán)塊圖案特征的團(tuán)塊圖案，進(jìn)而計(jì)算出該團(tuán)塊圖案相對在參考幀中時的團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)，并將所述團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)輸出到第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊，所述第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊用于構(gòu)建出虛擬當(dāng)前幀圖像，虛擬當(dāng)前幀圖像中含有虛擬團(tuán)塊圖案，團(tuán)塊形變補(bǔ)償計(jì)算模塊采集實(shí)際當(dāng)前幀圖像并與前述虛擬當(dāng)前幀圖像中團(tuán)塊圖案進(jìn)行比對，計(jì)算出關(guān)于團(tuán)塊圖案的團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值。
[0011]進(jìn)一步的，所述團(tuán)塊圖案信息、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值和團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值由所述視頻編碼器編碼后發(fā)送至流媒體服務(wù)器中的緩存模塊，所述原始幀圖像也由原始幀存儲模塊發(fā)送所述緩存模塊。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明中的醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)首先解決了如何將醫(yī)院中各種醫(yī)療設(shè)備輸出的各種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)視頻進(jìn)行采集并進(jìn)行處理后用于直播的技術(shù)問題，使得用戶在一個終端即可收看到多路具有不同內(nèi)容的視頻畫面。用戶可以通過4G網(wǎng)絡(luò)在手機(jī)端進(jìn)行隨時地“移動”觀看，改善了用戶體驗(yàn)。
[0013]其次還解決了如何在滿足醫(yī)療視頻傳輸穩(wěn)定性要求和在較惡劣網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境的條件下仍能進(jìn)行高質(zhì)量視頻的傳輸?shù)募夹g(shù)問題，本發(fā)明中的醫(yī)療視頻信號采集轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)開發(fā)了一種壓縮編碼單元，該壓縮編碼單元利用醫(yī)療視頻具有場景固定和動態(tài)較小的特點(diǎn)，通過先截取運(yùn)動的“團(tuán)塊”，然后在干凈的背景幀上疊加上團(tuán)塊圖案的手段，達(dá)到了減小視頻傳輸數(shù)據(jù)量。
[0014]另值得一提的是:在本地端和解碼端采用相同的運(yùn)動預(yù)測及形變預(yù)測模塊，在本地端對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行符合實(shí)際圖像的調(diào)整后將調(diào)整參數(shù)傳輸?shù)浇獯a端。解碼端通過該調(diào)整參數(shù)對其預(yù)測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，使其最終顯示的圖像與本地端的采集到的圖像相同。在保證了視頻質(zhì)量的前提下進(jìn)一步減小了視頻傳輸數(shù)據(jù)量(僅需傳輸調(diào)整參數(shù))。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)作進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明中醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明中醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)的工作流程圖；
圖3是視頻壓縮運(yùn)算器的邏輯結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖；
圖4是團(tuán)塊扣取模塊對參考幀圖像的分解示意圖；
圖5是客戶端的邏輯結(jié)構(gòu)及視頻還原原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例
[0017]根據(jù)圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明中的視頻影像直播一體機(jī)，包括機(jī)柜，機(jī)柜內(nèi)設(shè)置有主板和用于供電的電源模塊，還包括位于機(jī)柜外部的視頻管理服務(wù)器。
[0018]視頻管理服務(wù)器包括訪問控制管理模塊、緩存模塊、流媒體網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊和本地顯示模塊。視頻管理服務(wù)器適于響應(yīng)用戶的接入需求并將經(jīng)編碼的視頻流媒體發(fā)送至客戶端。
[0019]主板上依次設(shè)有通過I/O總線相連的視頻采集單元、視頻處理單元、視頻壓縮編碼單元。
[0020]視頻采集單元具有若干種視頻信號接入端口，視頻采集單元用于連接到現(xiàn)有各種醫(yī)療設(shè)備的視頻輸出端并進(jìn)行多路即時原始視頻信號采集。視頻采集單元包括采集模塊和輸出模塊。在本實(shí)施例中采集模塊為采購的硬件采集卡，硬件采集卡上設(shè)置有多路輸入接口，硬件采集卡通過同軸纜線、光纖線或其他有線線纜連接到各種醫(yī)療設(shè)備的視頻輸出端上，用于進(jìn)行多路的即時視頻信號采集。輸出模塊為加設(shè)在硬件采集卡上的處理芯片和與該處理芯片相連的輸出端口，用于將由采集模塊即時采集到的每路原始視頻信號經(jīng)時序整理后傳輸給視頻處理單元，傳輸時每路原始視頻信號為連續(xù)的幀。
[0021]視頻處理單元包括視頻預(yù)處理模塊和HD-SDI轉(zhuǎn)碼模塊，視頻處理單元適于將多路即時原始視頻信號在預(yù)處理后轉(zhuǎn)制成HD-SDI格式的高清標(biāo)準(zhǔn)視頻信號。可以作為優(yōu)選的是:視頻預(yù)處理模塊包括依次形成信號連接的視頻分辨率調(diào)整子模塊、視頻幀率調(diào)整子模塊、碼率調(diào)整子模塊。視頻分辨率調(diào)整模塊將每路原始視頻信號的每幀圖像的分辨率均調(diào)整成1280像素乘720像素。當(dāng)原始信號的幀圖像的分辨率小于該分辨率時，進(jìn)行插值計(jì)算，使其擴(kuò)展到1280像素乘720像素，當(dāng)原始信號的幀圖像的分辨率大于該分辨率時，進(jìn)行分辨率壓縮，使其降低到1280像素乘720像素。視頻幀率調(diào)整模塊用于對經(jīng)過分辨率調(diào)整后的原始視頻信號的幀率進(jìn)行調(diào)整，使其具有50HZ-60HZ的幀率，碼率調(diào)整模塊對整個原始視頻信號的碼率參數(shù)進(jìn)行調(diào)整到lMps-2Mps的預(yù)設(shè)值。
[0022]視頻壓縮編碼單元包括視頻壓縮運(yùn)算器和視頻編碼器，視頻壓縮編碼單元適于將由視頻處理單元處理后的HD-SDI格式的高清標(biāo)準(zhǔn)視頻信號進(jìn)行壓縮和編碼，視頻壓縮編碼單元，編碼標(biāo)準(zhǔn)為H.265。
[0023]為了能在惡劣通信環(huán)境下提供較穩(wěn)定和較高清晰度視頻，視頻壓縮運(yùn)算器包括原始幀存儲模塊、參考幀抓取模塊、參考幀緩存模塊、團(tuán)塊扣取模塊、團(tuán)塊緩存模塊、團(tuán)塊幀間運(yùn)動趨勢緩存模塊、當(dāng)前幀重構(gòu)模塊、第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償計(jì)算模塊、團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊和團(tuán)塊形變補(bǔ)償計(jì)算模塊。
[0024]其中，原始幀存儲模塊中預(yù)存儲有純背景場景下的原始幀圖像。
[0025]參考幀抓取模塊用于每個間隔N幀后抓取一幀圖像當(dāng)作參考幀，N的取值范圍為0-60，參考幀抓取模塊可以被預(yù)設(shè)成間隔N幀后抓取，也可以被預(yù)設(shè)成連續(xù)抓取，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較好或?qū)σ曨l質(zhì)量需求較高時可以設(shè)置成連續(xù)抓取或N值趨小。在本實(shí)施例中為連續(xù)抓取，參考幀抓取模塊抓取第二幀圖像(“第二幀”僅為方便結(jié)合附圖進(jìn)行說明，在具體應(yīng)用中，“第二幀”實(shí)際為X+1幀，下同)當(dāng)作參考幀，本實(shí)施例中預(yù)設(shè)所抓取的參考幀內(nèi)含有背景以外的實(shí)質(zhì)圖像(如心電圖指示儀中的參數(shù)曲線或手術(shù)室內(nèi)的實(shí)際場景)，視網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境和對視頻質(zhì)量的需求而定，抓取后的參考幀存放于參考幀緩存模塊中備用。
[0026]團(tuán)塊扣取模塊用于在參考幀圖像中扣取出具有實(shí)際內(nèi)容的團(tuán)塊圖像并將該團(tuán)塊圖案的信息輸入到團(tuán)塊緩存模塊中暫存。在扣取時如圖4所示，首先將參考幀圖像和原始幀圖像根據(jù)圖像的色度及亮度分解成不同層級的若干宏塊和若干微塊，然后重疊對比去除重復(fù)塊，保留差異塊，所保留的差異塊的集合定義為團(tuán)塊，團(tuán)塊圖案信息中包括前述差異塊在參考幀中的坐標(biāo)、色度、亮度等相關(guān)參數(shù)。將團(tuán)塊圖案信息暫存于團(tuán)塊緩存模塊中供調(diào)用。如圖4中所示的，本實(shí)施例中團(tuán)塊即為五角星案。
[0027]團(tuán)塊幀間運(yùn)動預(yù)測模塊采集第三幀圖像并在其中尋找符合前述團(tuán)塊圖案信息特征的團(tuán)塊圖案，進(jìn)而計(jì)算出團(tuán)塊在第三幀中相對在第二幀時的運(yùn)動向量，并將該運(yùn)動向量發(fā)送到當(dāng)前幀重構(gòu)模塊中當(dāng)作團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量，用于構(gòu)建出虛擬當(dāng)前幀圖像(第四幀)，虛擬當(dāng)前幀圖像中含有虛擬團(tuán)塊。
[0028]團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償計(jì)算模塊采集實(shí)際當(dāng)前幀圖像，并將實(shí)際當(dāng)前幀圖像與虛擬當(dāng)前幀進(jìn)行比對檢驗(yàn)，計(jì)算出虛擬團(tuán)塊與實(shí)際當(dāng)前幀圖像中團(tuán)塊之間的位置差并結(jié)合團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量計(jì)算出團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值。
[0029]團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊采集第三幀圖像并在其中尋找符合前述團(tuán)塊圖案信息特征的團(tuán)塊圖案，計(jì)算出第三幀中團(tuán)塊圖案相對團(tuán)塊緩存模塊中的團(tuán)塊圖案信息的團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)，計(jì)算團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)時考察團(tuán)塊圖案邊緣輪廓的形變參數(shù)和團(tuán)塊圖案中各微塊的色度亮度參數(shù)。
[0030]第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊用于構(gòu)建出虛擬當(dāng)前幀圖像，第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊根據(jù)形變趨勢參數(shù)預(yù)測重構(gòu)當(dāng)前幀中團(tuán)塊圖案的形狀、色度和亮度。團(tuán)塊形變補(bǔ)償計(jì)算模塊采集實(shí)際當(dāng)前幀圖像并與前述虛擬當(dāng)前幀圖像中團(tuán)塊圖案進(jìn)行比對，計(jì)算出關(guān)于團(tuán)塊圖案的團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值。
[0031]團(tuán)塊圖案信息、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值和團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值由視頻編碼器編碼后發(fā)送至流媒體服務(wù)器中的緩存模塊，原始幀圖像也由原始幀存儲模塊發(fā)送緩存模塊。
[0032]視頻管理服務(wù)器中的訪問控制管理模塊用于響應(yīng)終端用戶的訪問請求并判斷用戶的權(quán)限與該次請求是否匹配，如果匹配則進(jìn)一步的地通過流媒體網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊將緩存在緩存模塊中的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶。
[0033]通過視頻管理服務(wù)器中本地顯示模塊，本實(shí)施例中本地顯示模塊包括液晶顯示器、緩沖區(qū)單元及解碼單元。通過本地顯示模塊可以在本地預(yù)覽視頻圖像信息。位于網(wǎng)絡(luò)另一側(cè)的客戶端中也具有相同的顯示裝置、緩沖區(qū)單元和解碼單元。
[0034]如圖5所示，解碼單元包括解碼模塊、第二原始幀存儲模塊、第二團(tuán)塊緩存模塊、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償反饋模塊、團(tuán)塊形變補(bǔ)償反饋模塊、第二團(tuán)塊幀間運(yùn)動預(yù)測模塊、團(tuán)塊幀間運(yùn)動趨勢緩存模塊、第二團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊、團(tuán)塊幀間形變趨勢緩存模塊和第三當(dāng)前幀重構(gòu)模塊。
[0035]第二原始幀存儲模塊從緩沖區(qū)單元中讀取到原始幀圖像，并以此作為視頻播放時的首幀圖像，解碼模塊從緩沖區(qū)單元中讀取團(tuán)塊圖案信息、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值和團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值并在解碼后分別發(fā)送到團(tuán)塊緩存模塊、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償反饋模塊和團(tuán)塊形變補(bǔ)償反饋豐吳塊。
[0036]第二團(tuán)塊緩存模塊、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償反饋模塊和團(tuán)塊形變補(bǔ)償反饋模塊分別將接收到的團(tuán)塊圖案信息、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值和團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值加載到當(dāng)前幀重構(gòu)模塊用于重構(gòu)當(dāng)前幀圖像。
[0037]第二團(tuán)塊幀間運(yùn)動預(yù)測模塊和第二團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊的團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量和團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)計(jì)算結(jié)果也分別加載給第三當(dāng)前幀重構(gòu)模塊用于重構(gòu)當(dāng)前幀圖像。第二團(tuán)塊幀間運(yùn)動預(yù)測模塊和第二團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊還將團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量和團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)分別輸入到團(tuán)塊幀間運(yùn)動趨勢緩存模塊和團(tuán)塊幀間形變趨勢緩存模塊，以備在發(fā)生丟包、丟幀時可以之前幀的趨勢繼續(xù)重構(gòu)圖像。
[0038]第二團(tuán)塊幀間運(yùn)動預(yù)測模塊和第二團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊還不斷地采集重構(gòu)出來的幀圖像，在最初光憑采集原始幀圖像和第二幀圖像后無法計(jì)算出運(yùn)動或形變趨勢時輸出為空。
[0039]解碼單元中的第三當(dāng)前幀重構(gòu)模塊在重構(gòu)時先讀取第二原始幀存儲模塊中的原始幀圖像，再讀取第二團(tuán)塊緩存模塊中的團(tuán)塊圖案信息，通過結(jié)合團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量和團(tuán)塊形變趨勢以及團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值和團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值進(jìn)行當(dāng)前幀的畫面重構(gòu)并輸出。
[0040]本發(fā)明的不局限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的上述各個實(shí)施例的技術(shù)方案彼此可以交叉組合形成新的技術(shù)方案，另外凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，其特征在于:包括機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置有主板和用于供電的電源模塊，還包括位于機(jī)柜外部的視頻管理服務(wù)器； 所述主板上依次設(shè)有通過I/o總線相連的視頻采集單元、視頻處理單元、視頻壓縮編碼單元； 所述視頻采集單元具有若干種視頻信號接入端口，所述視頻采集單元用于連接到現(xiàn)有各種醫(yī)療設(shè)備的視頻輸出端并進(jìn)行多路即時原始視頻信號采集； 所述視頻處理單元包括視頻預(yù)處理模塊和HD-SDI轉(zhuǎn)碼模塊，所述視頻處理單元適于將所述多路即時原始視頻信號在預(yù)處理后轉(zhuǎn)制成HD-SDI格式的高清標(biāo)準(zhǔn)視頻信號； 所述視頻壓縮編碼單元包括視頻壓縮運(yùn)算器和視頻編碼器，所述視頻壓縮編碼單元適于將由所述視頻處理單元處理后的HD-SDI格式的高清標(biāo)準(zhǔn)視頻信號進(jìn)行壓縮和編碼，所述視頻壓縮編碼單元，編碼標(biāo)準(zhǔn)為H.265; 所述視頻管理服務(wù)器適于響應(yīng)用戶的接入需求并將經(jīng)編碼的視頻流媒體發(fā)送至客戶端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，其特征在于:所述視頻預(yù)處理模塊包括依次形成信號連接的視頻分辨率調(diào)整子模塊、視頻幀率調(diào)整子模塊、碼率調(diào)整子模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，其特征在于:所述視頻管理服務(wù)器包括訪問控制管理模塊、緩存模塊、流媒體網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊和本地顯示模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，其特征在于:視頻壓縮運(yùn)算器包括原始幀存儲模塊、參考幀抓取模塊、參考幀緩存模塊、團(tuán)塊扣取模塊、團(tuán)塊緩存模塊、團(tuán)塊幀間運(yùn)動趨勢緩存模塊、當(dāng)前幀重構(gòu)模塊、第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償計(jì)算模塊、團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊和團(tuán)塊形變補(bǔ)償計(jì)算模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，其特征在于:所述原始幀存儲模塊中預(yù)存儲有純背景場景下的原始幀圖像； 參考幀抓取模塊用于每個間隔N幀后抓取一幀圖像當(dāng)作參考幀，N的取值范圍為0-60; 團(tuán)塊扣取模塊用于在參考幀圖像中扣取出具有實(shí)際內(nèi)容的團(tuán)塊圖像并將該團(tuán)塊圖案的信息輸入到團(tuán)塊緩存模塊中暫存； 團(tuán)塊幀間運(yùn)動預(yù)測模塊用于采集位于參考幀之后的圖像并在其中尋找符合參考幀中團(tuán)塊圖案特征的團(tuán)塊圖案，進(jìn)而計(jì)算出該團(tuán)塊圖案相對在參考幀中時的運(yùn)動向量，并將該運(yùn)動向量發(fā)送到當(dāng)前幀重構(gòu)模塊中當(dāng)作團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量； 當(dāng)前幀重構(gòu)模塊用于構(gòu)建出虛擬當(dāng)前幀圖像，虛擬當(dāng)前幀圖像中含有虛擬團(tuán)塊圖案； 團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償計(jì)算模塊用于采集實(shí)際當(dāng)前幀圖像，并將實(shí)際當(dāng)前幀圖像與虛擬當(dāng)前幀進(jìn)行比對檢驗(yàn)，計(jì)算出虛擬團(tuán)塊圖案與實(shí)際當(dāng)前幀圖像中團(tuán)塊圖案之間的位置差并結(jié)合團(tuán)塊運(yùn)動預(yù)測向量計(jì)算出團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值； 團(tuán)塊幀間形變預(yù)測模塊用于采集位于參考幀之后的圖像并在其中尋找符合參考幀中團(tuán)塊圖案特征的團(tuán)塊圖案，進(jìn)而計(jì)算出該團(tuán)塊圖案相對在參考幀中時的團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)，并將所述團(tuán)塊形變趨勢參數(shù)輸出到第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊，所述第二當(dāng)前幀重構(gòu)模塊用于構(gòu)建出虛擬當(dāng)前幀圖像，虛擬當(dāng)前幀圖像中含有虛擬團(tuán)塊圖案，團(tuán)塊形變補(bǔ)償計(jì)算模塊采集實(shí)際當(dāng)前幀圖像并與前述虛擬當(dāng)前幀圖像中團(tuán)塊圖案進(jìn)行比對，計(jì)算出關(guān)于團(tuán)塊圖案的團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述醫(yī)療視頻影像直播一體機(jī)，其特征在于:所述團(tuán)塊圖案信息、團(tuán)塊運(yùn)動補(bǔ)償差值和團(tuán)塊形變補(bǔ)償殘值由所述視頻編碼器編碼后發(fā)送至流媒體服務(wù)器中的緩存模塊，所述原始幀圖像也由原始幀存儲模塊發(fā)送所述緩存模塊。
【文檔編號】H04N7/18GK106027991SQ201610544669
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】李巍
【申請人】李巍