醫(yī)院手術(shù)視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)播示教系統(tǒng)設計方案

系統(tǒng)建設的目標和功能

VC3視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)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(shù)觀摩和教學，而且可以實現(xiàn)遠程指導。

1. 實時的遠程手術(shù)示教

手術(shù)示教是醫(yī)院進行臨床教學的必要手段。但為提高手術(shù)質(zhì)量，降低手術(shù)感染率，醫(yī)院手術(shù)室都制定了手術(shù)室觀摩人數(shù)控制指標，嚴格控制進入手術(shù)間人數(shù)，這就造成了實習醫(yī)生學習觀摩手術(shù)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(zhuǎn)播示教系統(tǒng)可以在手術(shù)室外通過大屏幕觀摩手術(shù)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(shù)錄像存儲及查詢

對手術(shù)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(shù)，可以利用這些視頻資料作為科學判斷的依據(jù)。手術(shù)后對照這些影像資料進行學術(shù)探討和研究，可以有效提升醫(yī)生的手術(shù)水平。

3. 手術(shù)現(xiàn)場即時拍攝

對教學過程中的關(guān)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(zhuǎn)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(shù)室，可以通過在觀摩會議室實時觀看手術(shù)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(shù)指導；當現(xiàn)場手術(shù)較為復雜時，借助網(wǎng)絡通過教學終端組成手術(shù)研討會，及時解決手術(shù)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(shù)時臨時設置教學點而不需要重新布線等特點。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

手術(shù)視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)播示教系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為手術(shù)室子系統(tǒng)、手術(shù)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(jié)構(gòu)如下圖：

手術(shù)室子系統(tǒng)

手術(shù)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(shù)室有兩路視頻，通過術(shù)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(shù)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(shù)教學子系統(tǒng)

手術(shù)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(zhuǎn)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(quán)限設置管理等等；流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器主要作用是實現(xiàn)視頻轉(zhuǎn)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)。