수술 및 의료 영상 응용 분야에서의 초저 대기 스트리머

실시간 통신 및 데이터 전달은 보건, 특히 수술 및 의료 영상 응용 제품 내에서 없어서는 안 될 요소가 되었습니다. 내시경과 같은 수술 중 고해상도의 라이브 이미지를 캡처, 공유, 분석하는 기능은 전문 의료진이 질병을 진단하고 수술을 계획하며 신입 전문의를 훈련시키는 방법을 변화시켰습니다. 이제 최신 기술 혁신을 통해 초저 지연 스트리밍이 가능해지면서 대화형 방식의 몰입형 고품질 라이브 데이터 교환을 즉각적으로 실현하고 환자 치료에서 획기적인 발전을 이룰 수 있게 되었습니다.

이러한 발전에 따라, iWave는 최소한의 지연으로 실시간 통신과 데이터 전달을 통합하는 최첨단 솔루션인 ULL(초저 대기) 스트리머 및 레코더를 출시했습니다. 즉각적인 데이터 흐름에 대한 증가하는 필요 사항을 처리하도록 설계된 ULL 스트리머를 사용하면 초저 '글래스 투 글래스' 대기 시간을 지원하는 비디오 스트리밍이 가능해져 보건 관련 종사자들이 복잡한 의료 수술에 걸쳐 매끄러운 동기화를 통해 모니터링, 평가 및 협력할 수 있습니다.

(이미지 출처: iWave)

X 레이, CT(컴퓨터 단층촬영), PET(양전자 방사 단층 촬영), MRI(자기공명영상)를 비롯한 기존의 영상 방법은 비디오 스트리밍 동안 일반적으로 수백 밀리초의 지연을 겪습니다. 이러한 대기 시간은 순식간에 결정을 내려야 하는 수술에서 중요한 장벽일 수 있습니다. 이에 반해, iWave의 ULL 스트리머는 Wi-Fi 5에서 엔드 투 엔드 대기 시간을 66밀리초로 줄이므로 대화형 응용 제품에 이상적입니다. HD(고화질) 비디오를 이제 실시간으로 전송할 수 있으므로 로컬 및 원격 위치의 전문의들 모두가 모니터링을 통해 즉각적인 결정을 내릴 수 있습니다. 시각화 및 분석을 위해 ULL 스트리머는 AR(증강 현실)과 VR(가상 현실) 기능을 결합하는 혼합 현실 헤드셋인 Apple Vision Pro와 통합되어 사용자에게 완전하게 몰입 가능한 경험을 제공하고 여러 의료 팀 간의 협력을 강화합니다.

ULL 스트리머와 레코더의 주요 특징

• 초고해상도 비디오: 4K UHD 비디오(60Hz)를 지원하며, 고품질을 유지하기 위해 동시 압축 및 압축 해제를 사용합니다.
• 다목적 입력 및 출력: 12G-SDI 및 HDMI 2.0 입력/출력을 갖추고 있어, 다양한 영상 장치와의 유연한 통합을 지원합니다.
• 효율적인 실시간 인코딩: 12G-SDI/HDMI 2.0 입력의 비디오는 M.2 SSD 또는 USB 스토리지로의 스트리밍 또는 직접 레코딩을 위해 인코딩되므로 실시간 확인 및 효율적인 저장을 보장합니다.
• Wi-Fi 5 스트리밍 기능: Wi-Fi 네트워크에서 신뢰할 수 있는 저대기 스트리밍을 지원하므로 유선 연결에 대한 의존성을 줄이고 이동성을 개선합니다.
• 안전한 데이터 전송: AES 암호화를 통합하여 민감한 의료 데이터를 보호할 수 있으므로 비디오 스트리밍을 위한 안전한 파이프라인을 제공합니다.
• 제로 대기 통과: 제로 대기 시간으로 루프 모드를 지원하므로 로컬 장치에서의 스트리밍 및 실시간 디스플레이에 모두 적합합니다.

ULL 스트리머는 HDMI RX(수신) 및 TX(송신) 기능은 물론 Wi-Fi 5 기능을 포함하는 고성능 FPGA로 지원되므로 동시 데이터 수신 및 전송을 처리하는 데 이상적입니다. ULL 스트리머의 핵심은 통합 H.264/H.265 비디오 코덱 장치가 포함된 Zynq UltraScale+ MPSoC를 활용하는 것입니다. 이러한 특징 덕분에 하드웨어 가속 비디오 인코딩 및 디코딩이 보장되므로 고화질 비디오 스트리밍 응용 제품의 성능을 최적화하고 시스템 리소스에 대한 영향을 최소화할 수 있습니다.

의료 환경에서의 고급 비디오 코덱 통합

ULL 스트리머의 고급 코덱 통합은 영상 장치에서 직접 시작하여 더욱 효율적이고 효과적인 비디오 처리 파이프라인을 실현함으로써 의료 환경에 상당한 이점을 제공합니다. 내시경과 같은 장치에서 원시 비디오가 캡처되면 FPGA의 프로그래밍 가능한 논리 내에서 처리되어 필수적인 이미지 개선이 적용됩니다. 잡음 감소와 같은 개선을 통해 깨끗한 고해상도 이미지를 보장하면서 색상 보정 및 이미지 안정화를 통해 더욱 정확하고 일관적인 뷰를 제공합니다. 라이브 스트림의 선명도를 개선하는 이러한 최적화는 필수적인 기능으로, 수술 및 전문 의료진이 수술에 중요한 정밀한 실시간 이미지를 확인할 수 있도록 합니다. 통합된 H.264/H.265 코덱은 이러한 고품질 비디오 스트림을 효율적으로 압축하여 시각적 충실도를 보존하면서 대역폭 요구 사항을 줄이므로 복잡한 보건 네트워크에서 매끄러운 데이터 전송이 실현됩니다.

ULL 스트리머는 매우 낮은 대기 시간으로 비디오 품질을 유지하도록 최적화되었으므로, 비디오를 지연 없이 실시간으로 처리하고 디스플레이, 원격 시스템 또는 스토리지로 전송할 수 있습니다. 이렇게 간소화된 워크플로는 의료 환경 내에서 작동 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 보건 전문가들이 동시에 여러 소스에서의 비디오 피드를 보고 분석하고 그에 따라 조치를 취하도록 지원할 수 있습니다. 또한 압축된 비디오를 지연 없이 원격 위치의 전문가 또는 컨설턴트에게 전달할 수 있으므로 위험이 큰 의료 분야에서의 원활한 협력과 의사 결정이 가능합니다. 이러한 실시간 기능과 저대기 및 고품질 영상이 결합된 ULL 스트리머는 정밀도 및 타이밍이 무엇보다 중요한 최신 의료 영상 및 수술 지원의 까다로운 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

의료 응용 장치의 ULL 스트리머 워크플로

ULL 스트리머의 인코딩 프로세스는 12G-SDI 또는 HDMI 2.0 소스에서 최대 4K 해상도 및 60fps(초당 프레임 수)의 고품질 비디오를 캡처하는 것으로 시작합니다. 수술 절차 동안 비디오 피드가 더 작고 효율적인 데이터 패킷으로 인코딩되고 Wi-Fi 5를 통해 스트리밍됩니다. UDP, SRP, RTMP, RTSP 같은 지원되는 프로토콜은 다양한 스트리밍 플랫폼과의 호환성을 가능하게 합니다. 인코딩된 데이터는 디코더에 의해 수신되며 고속 모니터 및 Apple Vision Pro와 같은 장치에 표시됩니다. 유연성을 향상시키기 위해 비디오를 YouTube 및 Wowza와 같은 웹 기반 플랫폼으로 스트리밍하고 최종 사용자의 특정 필요 사항에 맞게 맞춤화할 수도 있습니다. 데이터 보안을 보장하기 위해 ULL 스트리머는 12G-SDI 또는 HDMI 2.0 소스에서 캡처된 비디오 및 오디오 데이터에 대한 암호화 및 암호 해독을 제공하므로 의료 스트리밍 동안 환자에 대한 기밀 정보를 보호할 수 있습니다.

보건 분야에서의 ULL 스트리머 사용 사례

1. 수술 중 실시간 데이터 통합: ULL 스트리머는 매끄러운 실시간 데이터 통합을 구현하므로 외과의에게 바이탈 정보에 대한 즉각적인 액세스를 제공하여 상황을 더 잘 인식하고 의사를 결정할 수 있도록 지원합니다.
2. 원격 의료 및 원격 수술: 원격 전문의들은 초저 대기 스트리밍을 통해 수술에 참여하여 현장과 원격 팀 간에 동기화된 의사 소통을 구현할 수 있으며 이러한 의사 소통은 복잡한 전문 수술에 필수적입니다.
3. 의료 훈련 및 시뮬레이션: 학생 또는 실습생들에게 라이브 스트리밍으로 수술 절차 또는 의료 시뮬레이션을 제공하면 대화형 방식의 몰입형 학습 환경을 지원할 수 있어 즉각적인 피드백과 기술에 대한 통찰력 향상이 가능합니다.
4. ICU 모니터링: ULL 스트리머는 ICU(집중치료실)의 실시간 비디오 및 필수 데이터를 원격 모니터링 센터로 전송하여 환자 치료에 대해 정보에 기반한 신속한 결정을 내릴 수 있도록 지원합니다.
5. 라이브 진단: 진단 연상(예: 초음파 또는 내시경)의 실시간 전송은 결과를 해석하고 즉각적인 지침을 제공할 수 있는 전문의와의 신속한 컨설팅을 가능하게 하여 진단 시간을 줄일 수 있습니다.
6. 비상 대응 조직: 중환자 치료 상황 중에 ULL 스트리머는 대응팀 또는 병원에 응급 현장의 라이브 비디오 피드를 제공하여 효율적으로 연계된 즉각적인 의료 개입을 실현할 수 있습니다.

Wi-Fi를 통한 초저 대기 스트리밍을 성공적으로 배포한 ULL 스트리머는 수술 결과를 크게 향상시키고, 교육을 개선하며, 전 세계적으로 생명을 구하는 수술에 대한 접근성을 확대할 수 있는 잠재력을 제공합니다.

iWave: 임베디드 시스템의 혁신

수십 년의 경험을 가진 iWave의 엔지니어링 팀은 가장 엄격한 기계, 환경 및 규제 요구 사항을 충족하는 솔루션을 설계하는 데 능숙하며 성능, 신뢰성, 장기 배포에 적합한 인증되고 확장 가능한 제품을 제공합니다. iWave와의 파트너십을 통해 비즈니스는 유연한 맞춤형 솔루션, 최신 i.MX 기술에 대한 얼리 액세스, 차세대 제품으로 시장을 선도할 수 있는 능력 등의 이점을 누릴 수 있습니다.

더 자세한 내용을 알아보려는 경우 또는 맞춤형 요구 사항에 대해 논의가 필요한 경우 mktg@iwave-global.com을 통해 문의해 주세요.