醫院手術視頻監控轉播示教系統設計

系統建設的目標和功能

VC3視頻監控轉播示教系統是一套基于IP網絡的視頻通信系統，其集視頻現場監控、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，不但可以實現遠程的手術觀摩和教學，而且可以實現遠程指導。

1. 實時的遠程手術示教

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

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。手術后對照這些影像資料進行學術探討和研究，可以有效提升醫生的手術水平。

3. 手術現場即時拍攝

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，與現場醫生一同對患者進行確診，并進行手術指導；當現場手術較為復雜時，借助網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。

系統結構

手術視頻監控轉播示教系統從結構上分為手術室子系統、手術教學子系統、交換控制中心子系統、網絡子系統四個子系統，整體系統的結構如下圖：

手術室子系統

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

手術教學子系統

手術示教部分包括教學終端、語音麥克和顯示系統，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，對現場采集的音視頻模擬信號進行編碼處理，對從網絡接收的數字音視頻數據進行解碼處理，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場語音環境的再現和與診室醫生的交流。

交換控制中心子系統

交換控制中心設備包括監控調度服務器、流媒體轉發服務器、錄像服務器等。監控調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、業務功能邏輯調度控制以及用戶級別和權限設置管理等等；流媒體轉發服務器主要作用是實現視頻轉發、協議翻譯的功能，實現應用層組播，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控圖像及聲音進行錄制，并可隨時查詢檢索回放。

網絡子系統

網絡系統是整個學習系統的樞紐，所有視頻、語音、數據均通過網絡設備實現端到端的傳送，一般情況下利用現有的網絡系統即可實現。