医院手术视频监控转播示教系统设计

系统建设的目标和功能

VC3视频监控转播示教系统是一套基于IP网络的视频通信系统，其集视频现场监控、视频即时双向交互、视频存储共享、远程视频浏览等功能于一体。通过该系统，不但可以实现远程的手术观摩和教学，而且可以实现远程指导。

1. 实时的远程手术示教

手术示教是医院进行临床教学的必要手段。但为提高手术质量，降低手术感染率，医院手术室都制定了手术室观摩人数控制指标，严格控制进入手术间人数，这就造成了实习医生学习观摩手术的机会大大减少，不利于提高实习医生的学习质量。采用 VC3视频监控转播示教系统可以在手术室外通过大屏幕观摩手术过程，进行实时教学，从而摆脱了传统示教模式在时间、空间和人数上的限制，同时提高了示教务系统的安全系数。

2. 手术录像存储及查询

对手术影像和场景视频进行全程的实时记录，并进行高质量、长时间的存储，用于日后教学。有些具有争议的手术，可以利用这些视频资料作为科学判断的依据。手术后对照这些影像资料进行学术探讨和研究，可以有效提升医生的手术水平。

3. 手术现场即时拍摄

对教学过程中的关键动作通过拍摄方法记录下来。拍摄后的图片以JPG文件保存，可转存后进一步分析。学习者可以将这些图片下载后学习使用。

4. 专家远程会诊

专家无需进入手术室，可以通过在观摩会议室实时观看手术的高清画面，与现场医生一同对患者进行确诊，并进行手术指导；当现场手术较为复杂时，借助网络通过教学终端组成手术研讨会，及时解决手术疑难问题。

此外，系统允许预先设定场景影像的观察位置，在学习过程中可迅速改变观察点，还可以利用无线网络，在紧急场合或者重大手术时临时设置教学点而不需要重新布线等特点。

系统结构

手术视频监控转播示教系统从结构上分为手术室子系统、手术教学子系统、交换控制中心子系统、网络子系统四个子系统，整体系统的结构如下图：

手术室子系统

手术室子系统是一个进行数字图像采集编码的系统，每个手术室有两路视频，通过术野摄像机、全景监控摄像机进行图像采集，同时采用全向拾音麦克，将主刀医师的语音及整个手术室的语音实时通过网络传送到示教端，完成教学过程。

手术教学子系统

手术示教部分包括教学终端、语音麦克和显示系统，可以进行多人集体教学。教学终端具有双向音视频编解码能力，对现场采集的音视频模拟信号进行编码处理，对从网络接收的数字音视频数据进行解码处理，还原为模拟视频信号输出至户的投影仪、大屏幕电视等显示设备。语音麦克则用于诊室现场语音环境的再现和与诊室医生的交流。

交换控制中心子系统

交换控制中心设备包括监控调度服务器、流媒体转发服务器、录像服务器等。监控调度服务器是交换控制中心的核心设备，其主要功能是完成用户身份认证、进行终端地址解、业务功能逻辑调度控制以及用户级别和权限设置管理等等；流媒体转发服务器主要作用是实现视频转发、协议翻译的功能，实现应用层组播，提高响应访问的效率等等；录像服务器的主要作用是将多路远端监控图像及声音进行录制，并可随时查询检索回放。

网络子系统

网络系统是整个学习系统的枢纽，所有视频、语音、数据均通过网络设备实现端到端的传送，一般情况下利用现有的网络系统即可实现。