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高清手术示教系统将手术视频、音频实时互动交流、手术全程实时录制等诸多功能合为一体，通过专业化的硬件设备与领先的软件技术，实现手术全过程的实时观看、高质量的显示、灵活的控制和手术视频图像高质量、长时间的录制存储。

系统由三部分组成：前端采集部分（A）、管理及流媒体部分（B）、教室教学和远程应用部分（C）。

主要工作原理是通过A部分将手术室内的各种音视频信号进行高清采集；B部分进行信号的存储及管理、并提供流媒体转发与点播服务，便于C部分进行查询播放，同时包含对医院资料、医患资料、专家资料进行管理；C部分主要设计在示教室和会诊室，登录B部分服务器，进行现场教学或会诊，适合有人主持、多数人集中参与，由软件智能判断，如果是正在进行中的手术，将直接连接A部分手术室内的现场图像，如果是历史资料，则查询存储在B部分硬盘内的资料，可以共享白板，内网和外网可观看及操作共同的文字或图像、视频等电子材料，还可以与A部分手术室内的医生进行对讲，并且可以通过授权，移动激光笔，指向其所要描述的位置。

1）支持1080P高清医疗设备接入

提供高清视频接口，适应医疗领域高端需求，1080P高清视频无损转换，完整还原手术现场。

2）手术室内所有视频源无缝接入

支持手术相关的多种摄像系统以及其它视频源设备的接入，如显微镜、腔镜、胃镜、DSA、内窥镜、监护仪、麻醉机、超声等其他监护设备连接，手术观看者可以多角度、全方位的观看手术过程。

3）医院信息管理系统集成

融入医院HIS、LIS、PACS、EMR等信息系统，通过系统软件接口实现相关数据的直接提取和调用，有效避免信息的重复录入，突出平台化设计思路。

4）多方语音交流

采用先进的音频压缩技术和语声混音技术，实现术者、手术观摩者和医师间的多方语音对讲，满足实时沟通的需求。

5）资料存储

手术录像资料的网络化管理，支持录像数据的剪辑、维护、备份、归档、导出，系统提供同现有外部系统以及未来外部系统的数据接口，如为电子病历提供数据接口，便于形成清晰完备的医疗记录。支持磁盘阵列存储便于以供后期进行查阅和教学研究，并有利于教学课件制作。

6）易用性和拓展性

可以随时调用手术中的手术计划、患者资料、医生资料，便于依据实际情况实施不同的指导策略。可以写出意见建议或总结报告，上传至服务器。

手术示教系统必须达到智能化，即用智能化的设备和系统，达到优质、高效可无人职守的系统功能。应设计功能完善、技术现代化的多功能系统，能满足各类使用需要。

使系统不仅自成体系，还可升级为与本地局域网及远程网络良好对接，使其成为真正的网络化、智能化的多媒体手术示教系统，以利于远程会诊、学术交流等现代化医院需要。

手术示教交流的内容与手段应数字化、多媒体化。以求达到： 具有良好品质的图像、文字、音频信号，性噪比高；适合储存、转录、检索； 容易达成统一应用和控制平台，使用方便；升级、扩展容易。

模块化设计，应使系统功能组合灵活、扩充方便，利于个性化定制；同时，升级容易，不浪费原始投资。

系统功能

通过示教系统完成手术室内的多路医疗可视信号同步传输与记录，实现医院内信息点的手术实时转播及术后点播、手术室与示教终端的双向通讯，从而达到手术示教、手术指导、远程会诊等医疗应用的要求。

1 手术图像的采集、录制和存储

1.1 能将手术间内的示教视频源，如术野摄像机、全景摄像机、腔镜、显微镜、监护仪等信号采集并转化为数字图像信号，连同采集并转化的数字语音信号编码并通过网络传输给手术直播服务设备；

1.2 前端采集设备体积应尽可能小，重量轻。

1.3 满足采集、传输高清及标清图像的能力；视频接口必须支持IPC、HDMI、VGA、分量、HD-SDI、CVI、复合视频（BNC）等信号模式的接入；

1.4 图像亮度无降低；图像色彩无偏色；图像采集帧率≥50帧/秒；

1.5 对视频源引入的噪声，如“雪花点”有抑制措施，保证图像的高质量直播及录像效果；

1.6 要求每间手术室可以采集9路图像和4路声音的能力；

1.7 要求采集端具有采集血管造影机（DSA）、高清显微镜、内窥镜、移动CT等高频率、高分辨率图像的能力；

1.8 满足声音实时采集传输的要求，音质需达到无回声、无啸叫；

1.9 要求支持用户登录后除了可观看直播和点播资源，还可观看到非公开的、仅分配给该类用户的医院人员资料；

1.10 要求手术室内的多路图像与声音可实现“同步”录制，并将生成的视音频文件存储在对应的文件夹内； 

1.11 要求手术录制系统自带至少3T的空余空间用于存储；

1.12 要求支持批量开启录制、停止录制，支持批量开启和结束手术；

1.13 要求支持客户端方式（播放器）和浏览器方式接收直播和观看点播；

1.14 要求点播文件包含多个画面时，可根据画面数目，提供不同的布局方式供用户选择进行观看；

1.15 要求录制的视频文件为标准MP4格式，可使用第三方编辑软件对录制文件进行后期编辑。

2 手术直播、点播

2.1 可提供n个手术间对n个观摩端或n个示教端对n个观摩端或多个示教端与观摩端之间同时独立进行手术实时直播服务（即各手术间的示教活动互不干扰），保证示教端与观摩端之间双向的视/音频通信；

2.2 选用最新的高清视音频压缩编解码技术，支持H.264、H.265，满足手术示教网络直播及录制要求；

2.3 手术直播基于标准IP网络传输，并可扩充应用到internet、城域网，并可满足光纤直接接入传输的要求；

2.4 保证登录“手术直播”的访问，严格权限管理；

2.5 多路图像在直播过程中保持严格的“同步”，且视频与音频同步传输；

2.6 支持不同操作系统用户接收直播和观看点播，且同时观看的路数不少于9路，直播点播观看过程中可实时切换高低码流和画面布局；

2.7 满足直播图像“高质量、低码率”要求，要求码率满足：1080p 8-20Mb/s；

2.8 具备完善的用户权限管理功能。

2.9 录制服务器在带宽满足情况下可支持不受限的并发直播和点播需求；

2.10 提供手术示教视频文件在线点播功能，支持示教室内硬件解码器点播；

2.11 可接收单流/多流手术直播图像的能力，可实现画面的单独（放大）显示或组合显示，如四画面、九画面等；

2.12 示教观摩端可以在系统授予用户权限的情况下提供以下服务：观看手术直播、手术直播录制或下载手术录像文件、在线点播已完成手术的录像；

2.13 示教观摩端应无需注册。

3 音频和视频互动

3.1 在手术直播条件下，示教室可实现与手术室视/音频的双向通信；

3.2 在手术室，要求能够突出主刀医生讲解的语音，抑制医疗器械、护士、空调、背景音乐等环境声音；

3.3 在示教室，要求能够突出主持人讲解的语音，抑制示教室嘈杂的环境声音；

3.4 在示教室，要求能够通过大屏幕显示设备，实时显示手术室中的全景，包括医生的站位、操作手法，护士的手术步骤等。

4 示教系统管理

4.1 管理范围包括：建立权限管理体系，确保病人的隐私和医生的学术隐私，要求凡是请求视频示教的科室或个人，要经过网络上的申请和审批。 

4.2 设备性能参数设置与状态查询；

4.3 各种访问日志管理；