前阵子华东一家医院的信息科找过来，说他们新买的手术转播车，传画面到示教室的时候延迟快一秒，术者都剪完血管了，示教室的学生才看到下刀的动作，问是不是设备有问题。我们派工程师过去看了一圈，发现是他们中间接了个第三方的转播平台，信号绕了一圈外网才到示教室，不是车的问题。很多人觉得手术转播车就是个装摄像头和屏幕的推车，画面能传出去就行，根本不知道里面的信号链路是怎么回事，延迟、画面卡顿这些问题，大多是链路某个环节出了问题。今天就用大家都能听懂的话，把这个链路讲清楚，就像快递从寄件人手里送到收件人手里，每一步都有讲究。
第一环：术野摄像头是“寄件人”，拍清楚是第一步
信号的起点就是装在手术转播车支臂上的术野摄像头，相当于寄快递的人，你要寄的东西本身就模糊，后面再怎么运也没用。首先摄像头的分辨率要够，现在常规的都是4K，拍血管吻合、神经分离这些精细操作的时候，能看清0.1毫米的缝线，要是用1080P的摄像头，后面的设备再好，示教室的大屏上看出来也是糊的。还有摄像头的帧率，至少要30帧，最好是60帧，就像快递打包的时候要装结实，不然运到地方就碎了，帧率不够的话，拍快速的操作动作就会有拖影，学生看着晕。
很多医院选转播车的时候只看主机配置，不看摄像头的参数，结果拍出来的画面不清，还以为是传输的问题。我们之前碰到过一个客户，摄像头上面沾了层手术时溅的消毒液痕迹，拍出来的画面一直有雾，擦干净就好了，这就是最前端的问题，跟后面的链路没关系。还有摄像头的对焦速度，要是对焦慢，术者挪一下手，画面就虚半天，相当于寄件人半天没把快递打包好，后面再快也没用。
第二环：内置编码器是“快递分拣中心”，压缩要快还不能丢东西
摄像头拍出来的原始信号数据量特别大，4K 60帧的信号，一秒钟就有好几个G，直接传的话，就算用光纤也扛不住，所以要经过手术转播车里面的编码器压缩，相当于快递分拣中心，把大件的包裹拆成小份，打包成适合运输的格式，还要保证拆包之后跟原来的东西一样。编码器的性能很重要，压缩的时候速度要快，还要尽量不损失画质，要是编码器性能差，压缩就要花时间，延迟就是从这来的。
很多便宜的手术转播车用的是软件编码，就是用主机的CPU来压缩信号，速度慢，延迟能到500毫秒以上，好的转播车都是用的硬件编码器，专门的芯片来做压缩，延迟不到100毫秒。还有编码的格式，现在常用的是H.265，比之前的H.264压缩效率高一半，同样的画质，需要的带宽更少，就像快递用了更轻的包装，运输起来更快。我们之前碰到过客户的编码器设置错了，用了H.264的格式，还开了最高画质，结果带宽不够，画面一直卡顿，改成H.265之后就好了。
第三环：传输线路是“快递路线”，走内网比走外网快得多
压缩好的信号要通过线路传到示教室，相当于快递的运输路线，走高速肯定比走省道快，走直达肯定比绕路快。现在常用的传输方式有两种，一种是有线光纤，一种是无线WiFi，有线的稳定性和速度都比无线好，就像顺丰的空运，比陆运快还不容易丢件。要是医院的手术室和示教室在同一个院区，最好是拉专用的光纤，不走普通的办公网络，这样信号不会被其他设备干扰，延迟也低。
很多医院为了省事，直接用普通的办公WiFi传信号，要是有人在同一个WiFi下下载东西，或者接入的设备多了，带宽就不够，画面就会卡顿，延迟也会变高。还有前面说的那个华东的医院，就是把信号传到了外网的转播平台，再转回到示教室，相当于快递本来是同城送，结果绕到外地的中转仓再回来，肯定慢。要是需要跟外面的医院做远程示教，那没办法必须走外网，但要是只在本院的示教室转播，一定要走内网的专线，能省不少延迟。
第四环：解码器和大屏是“收件人”，解压缩要快才能及时看
信号传到示教室之后，要先经过解码器解压缩，把打包好的信号还原成原始的画面，再投到大屏上，相当于收件人拆快递，拆得快才能早点看到东西。解码器的性能也要跟编码器匹配，要是编码器用的是H.265的格式，解码器不支持，那要么解不开，要么解的速度慢，延迟就高。还有大屏的响应速度，现在的医用大屏一般响应时间在8毫秒以内，要是用普通的商用大屏，响应时间几十毫秒，也会增加一点延迟。
很多人觉得大屏只要够大够清楚就行，其实响应速度也很重要，尤其是转播手术的时候，动作快一点，响应慢的大屏就会有拖影。还有解码器的设置，要是开了太多的图像处理功能，比如降噪、增强画质，也会增加处理时间，延迟就会变高，我们一般给客户调的时候，都是只开必要的功能，尽量减少处理的时间。
容易忽略的细节
很多人查延迟原因的时候，只会盯着手术转播车本身，忽略了中间的传输线路和解码器的问题。比如中间用的交换机是百兆的，带宽不够，或者线路有接头松动，信号衰减，都会导致延迟变高或者画面卡顿。我们每次给客户调试的时候，都会从摄像头开始，一环一环测延迟，找到瓶颈在哪里，不是光换转播车就能解决所有问题。
下次调试转播信号的时候，先测内网传输的延迟，要是内网延迟低，一接外网就变高，那就是传输路线的问题，不用瞎折腾设备。
