醫(yī)院手術視頻監(jiān)控轉播示教系統(tǒng)設計

系統(tǒng)建設的目標和功能

VC3視頻監(jiān)控轉播示教系統(tǒng)是一套基于IP網(wǎng)絡的視頻通信系統(tǒng)，其集視頻現(xiàn)場監(jiān)控、視頻即時雙向交互、視頻存儲共享、遠程視頻瀏覽等功能于一體。通過該系統(tǒng)，不但可以實現(xiàn)遠程的手術觀摩和教學，而且可以實現(xiàn)遠程指導。

1. 實時的遠程手術示教

手術示教是醫(yī)院進行臨床教學的必要手段。但為提高手術質(zhì)量，降低手術感染率，醫(yī)院手術室都制定了手術室觀摩人數(shù)控制指標，嚴格控制進入手術間人數(shù)，這就造成了實習醫(yī)生學習觀摩手術的機會大大減少，不利于提高實習醫(yī)生的學習質(zhì)量。采用 VC3視頻監(jiān)控轉播示教系統(tǒng)可以在手術室外通過大屏幕觀摩手術過程，進行實時教學，從而擺脫了傳統(tǒng)示教模式在時間、空間和人數(shù)上的限制，同時提高了示教務系統(tǒng)的安全系數(shù)。

2. 手術錄像存儲及查詢

對手術影像和場景視頻進行全程的實時記錄，并進行高質(zhì)量、長時間的存儲，用于日后教學。有些具有爭議的手術，可以利用這些視頻資料作為科學判斷的依據(jù)。手術后對照這些影像資料進行學術探討和研究，可以有效提升醫(yī)生的手術水平。

3. 手術現(xiàn)場即時拍攝

對教學過程中的關鍵動作通過拍攝方法記錄下來。拍攝后的圖片以JPG文件保存，可轉存后進一步分析。學習者可以將這些圖片下載后學習使用。

4. 專家遠程會診

專家無需進入手術室，可以通過在觀摩會議室實時觀看手術的高清畫面，與現(xiàn)場醫(yī)生一同對患者進行確診，并進行手術指導；當現(xiàn)場手術較為復雜時，借助網(wǎng)絡通過教學終端組成手術研討會，及時解決手術疑難問題。

此外，系統(tǒng)允許預先設定場景影像的觀察位置，在學習過程中可迅速改變觀察點，還可以利用無線網(wǎng)絡，在緊急場合或者重大手術時臨時設置教學點而不需要重新布線等特點。

系統(tǒng)結構

手術視頻監(jiān)控轉播示教系統(tǒng)從結構上分為手術室子系統(tǒng)、手術教學子系統(tǒng)、交換控制中心子系統(tǒng)、網(wǎng)絡子系統(tǒng)四個子系統(tǒng)，整體系統(tǒng)的結構如下圖：

手術室子系統(tǒng)

手術室子系統(tǒng)是一個進行數(shù)字圖像采集編碼的系統(tǒng)，每個手術室有兩路視頻，通過術野攝像機、全景監(jiān)控攝像機進行圖像采集，同時采用全向拾音麥克，將主刀醫(yī)師的語音及整個手術室的語音實時通過網(wǎng)絡傳送到示教端，完成教學過程。

手術教學子系統(tǒng)

手術示教部分包括教學終端、語音麥克和顯示系統(tǒng)，可以進行多人集體教學。教學終端具有雙向音視頻編解碼能力，對現(xiàn)場采集的音視頻模擬信號進行編碼處理，對從網(wǎng)絡接收的數(shù)字音視頻數(shù)據(jù)進行解碼處理，還原為模擬視頻信號輸出至戶的投影儀、大屏幕電視等顯示設備。語音麥克則用于診室現(xiàn)場語音環(huán)境的再現(xiàn)和與診室醫(yī)生的交流。

交換控制中心子系統(tǒng)

交換控制中心設備包括監(jiān)控調(diào)度服務器、流媒體轉發(fā)服務器、錄像服務器等。監(jiān)控調(diào)度服務器是交換控制中心的核心設備，其主要功能是完成用戶身份認證、進行終端地址解、業(yè)務功能邏輯調(diào)度控制以及用戶級別和權限設置管理等等；流媒體轉發(fā)服務器主要作用是實現(xiàn)視頻轉發(fā)、協(xié)議翻譯的功能，實現(xiàn)應用層組播，提高響應訪問的效率等等；錄像服務器的主要作用是將多路遠端監(jiān)控圖像及聲音進行錄制，并可隨時查詢檢索回放。

網(wǎng)絡子系統(tǒng)

網(wǎng)絡系統(tǒng)是整個學習系統(tǒng)的樞紐，所有視頻、語音、數(shù)據(jù)均通過網(wǎng)絡設備實現(xiàn)端到端的傳送，一般情況下利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡系統(tǒng)即可實現(xiàn)。