腹腔鏡視頻回放軟件設(shè)計(jì)

葉福麗，楊玉星

1.咸寧學(xué)院 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，湖北咸寧 437100；2.華中科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430074

腹腔鏡視頻回放軟件設(shè)計(jì)

葉福麗1，楊玉星2

1.咸寧學(xué)院 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，湖北咸寧 437100；2.華中科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430074

腹腔鏡視頻回放軟件在臨床教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用前景，本文介紹了腹腔鏡視頻回放軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。在Windows XP平臺上，采用ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，利用Visual C++ 6.0基于MFC進(jìn)行程序開發(fā)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，視頻回放清晰流暢，完全滿足腹腔鏡視頻回放軟件應(yīng)用于臨床教學(xué)的要求，用戶界面友好并且簡單直觀，符合醫(yī)師操作習(xí)慣。

腹腔鏡；視頻回放軟件；ActiveMovie可視化控件

數(shù)字腹腔鏡視頻回放軟件的功能是能及時(shí)調(diào)入保存下來的視頻文件進(jìn)行播放、暫停播放、全屏顯示等。可以回放多種格式的文件，如RM、AVI、MP3、MPEG4等，本系統(tǒng)錄像的文件格式默認(rèn)格式是AVI格式。腹腔鏡視頻回放軟件是電視腹腔鏡數(shù)字化處理系統(tǒng)的組成部分之一，是根據(jù)腹腔鏡手術(shù)醫(yī)師的要求設(shè)計(jì)，視頻回放清晰流暢，用戶界面友好并且簡單直觀，符合醫(yī)師操作習(xí)慣。

1 電視腹腔鏡數(shù)字化處理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

圖 1 電視腹腔鏡數(shù)字化處理系統(tǒng)模塊框圖

PC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的主要工作，也是本文的重點(diǎn)。軟件設(shè)計(jì)工程采用了MFC的基于對話框工程，這種工程顯示界面比較適合于監(jiān)控類視頻軟件的界面。從整體功能上劃分，可將電視腹腔鏡數(shù)字化處理系統(tǒng)劃分為6大模塊，分別為：視頻流截獲顯示模塊、圖像處理模塊、報(bào)告打印模塊、報(bào)告保存模塊、視頻回放模塊、查詢模塊。整體模塊框圖如圖1所示。

各個模塊之間是相對獨(dú)立的，它們之間只是進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的傳遞。因此各個模塊可以進(jìn)行獨(dú)立編程調(diào)試，各個模塊調(diào)試成功后再進(jìn)行融合聯(lián)調(diào)。這也是Visual C++編譯開發(fā)平臺的一個特點(diǎn)。

電視腹腔鏡數(shù)字化處理系統(tǒng)的主界面是一個人機(jī)友好的界面，不僅能給使用者帶來感觀上的舒適感，更能極大地提高使用者的使用效率，基于此考慮本系統(tǒng)軟件的主界面設(shè)計(jì)力求簡潔美觀，布局有致，各個常用的控制按鈕均置于主界面的右方，其他的則放置在菜單欄中。

在沒接入腹腔鏡信號時(shí)四路視頻窗口上都顯示No Video，有視頻輸入時(shí)，軟件能夠流暢的顯示所獲得的視頻信號，單擊主界面右邊的“視頻回放”，進(jìn)入視頻回放界面。

2 視頻回放軟件的設(shè)計(jì)

視頻回放主要是將存儲在硬盤中的壓縮文件解碼顯示出來，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)壓縮文件的格式，進(jìn)行相應(yīng)的解碼。解碼的過程大致是：首先打開編碼視頻文件，得到視頻編碼流后，先找到圖像開始碼，得到圖像頭。然后尋找?guī)瑪?shù)據(jù)宏塊信息，確定幀的編碼模式（幀內(nèi)編碼、幀間編碼或是沒有編碼），針對不同模式的編碼宏塊分別進(jìn)行相應(yīng)的解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳遞給顯示程序。不像編碼程序，解碼程序是基于宏塊進(jìn)行操作的，它并不需要把關(guān)鍵幀和非關(guān)鍵幀區(qū)分開來解碼[1]。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是軟件開發(fā)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，視頻播放的開發(fā)變得越來越簡便。本系統(tǒng)所選用的開發(fā)平臺VC++6.0提供了豐富的資源環(huán)境和各種不同的開發(fā)方法，為用戶提供了各種不同的開發(fā)方案，如可以采用微軟開發(fā)的Window Media技術(shù)WMF SDK[2]、直接調(diào)用Window API函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)[3]、利用Microsoft公司開發(fā)的ActiveMovie可視化控件、利用DirectShow媒體開發(fā)技術(shù)[4]等。本系統(tǒng)直接采用ActiveMovie可視化控件進(jìn)行設(shè)計(jì)，用此控件開發(fā)者就不需要去詳細(xì)的理解整個視頻的編碼解碼過程，也不需要自己去寫這部分程序，可以直接調(diào)用這些控件類封裝的函數(shù)就可以開發(fā)出一個符合用戶需要的視頻播放軟件。

本系統(tǒng)所錄制的視頻是以AVI格式存放的，故視頻回放部分的設(shè)計(jì)也是以播放AVI格式為主。AVI（Audio Video Interleaved）是微軟提出的在Window下使用的視頻標(biāo)準(zhǔn)[5]。AVI文件以一系列的位圖來存儲視頻信息，并在文件中加入數(shù)字形式存儲的數(shù)字化視頻信息，實(shí)際上是由一組信息流組成的文件。AVI文件具有文件短、信息量大的優(yōu)點(diǎn)，并避免許多傳統(tǒng)的動畫播放所遇到的問題。

3 視頻回放軟件的實(shí)現(xiàn)

(1)創(chuàng)建視頻回放的界面。從工程資源欄中添加一個新的對話框，通過MFC ClassWizard建立對應(yīng)于此對話框的類命名為CAVIPlayer。

(2)添加可視化視頻控件ActiveMovie控件。在菜單欄中選擇“project—Add To Project”→“Components And Controls”，在出現(xiàn)的“Components And Controls Gallery”對話框中打開“Registered Active Controls”文件夾，選中“ActiveMovie Control Object”選項(xiàng)，按“Insert”后關(guān)閉該對話框，ActiveMovie控件便出現(xiàn)在控件面板中，調(diào)整好控件在對話框中的位置。控件添加成功后就會在工程欄里自動出現(xiàn)一個CRealAudio類，該類封裝了實(shí)現(xiàn)播放器各個功能的函數(shù)。這些函數(shù)都是Mircrosoft公司編好封裝成控件的，不需要開發(fā)者去理解明白對視頻進(jìn)行解碼等的內(nèi)部機(jī)制。

(3)往對話框添加按鈕，并用MFC ClassWizard向?qū)砑影粹o的命令響應(yīng)函數(shù)。

(4)添加代碼。在CAVIPlayer類的定義中添加一個CRealAudio類的指針pRealAudio，并把它作為公有成員變量。在打開按鈕的命令響應(yīng)函數(shù)內(nèi)添加如下代碼：

此外在CAVIPlayer類初始化時(shí)要對pRealAudio指針進(jìn)行賦值以及尋找AVI文件路徑。

視頻回放軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖2所示：

圖 2 視頻回放軟件設(shè)計(jì)流程圖

視頻回放主要是采用了VC6.0中的ActiveX 控件，利用里面的RealPlayer控件，因此在系統(tǒng)中還應(yīng)該安裝一個RealPlayer媒體播放器，否則將無法調(diào)用相關(guān)的資源。AviPlayer類負(fù)責(zé)創(chuàng)建窗口，CRealAudio類封裝了該播放器的所有功能函數(shù)。AviPlayer類定義了一個CRealAudio對象，然后調(diào)用CRealAudio類里面的函數(shù)完成播放器的各個功能。

4 結(jié)果

進(jìn)入視頻回放軟件的應(yīng)用程序后出現(xiàn)軟件的界面，如圖3所示：

圖 3 視頻回放界面

腹腔鏡視頻回放軟件與其它播放軟件相比有自己獨(dú)特的優(yōu)勢：① 啟動速度非常快；② 不存在廣告；③ 能夠保存字幕設(shè)置。設(shè)計(jì)本軟件的目的是為了方便腹腔鏡手術(shù)醫(yī)師在錄像過后能迅速及時(shí)地瀏覽手術(shù)的過程，以對手術(shù)中的問題進(jìn)行分析，滿足腹腔鏡視頻回放軟件應(yīng)用于臨床教學(xué)的要求。

數(shù)字腹腔鏡視頻回放軟件在臨床教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)教學(xué)主要以參觀手術(shù)為主，或者和電視圖像轉(zhuǎn)播系統(tǒng)輔助教學(xué)，由于手術(shù)的無菌要求，防止手術(shù)室不必要的交叉感染，避免影響手術(shù)的進(jìn)程，以及手術(shù)野的范圍較小，限制了學(xué)生參觀學(xué)習(xí)的人數(shù)[6,7]。利用數(shù)字腹腔鏡視頻回放軟件，學(xué)生可以不再現(xiàn)場參觀，等醫(yī)生手術(shù)結(jié)束后，利用視頻回放功能觀看手術(shù)的方法和過程。

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The Design of Video Replaying Software of Laparoscopic

YE Fu-li1,YANG Yu-xing2
1.Biomedical Engineering College of Xianning University, Xianning Hubei 437100,China;2.Life Science and Technology College of Huazhong University of Science & Technology, Wuhan Hubei 430074,China

TP311.52

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.11.008

1674-1633(2010)11-0022-03

2010-06-02

2010-06-23

作者郵箱：swillen@sohu.com

Abstract:This paper introduces the design of video replaying software of laparoscopic,which is based on Windows XP platform,adopted ACCESS database management system,and using Visual C++6.0 to develop programme.The result of experiments showed that the video replaying is clear and fluent which can meet the demand of clinical teaching,the interface of the software is friendly and intuitionistic according to the operating habits of doctors.

Key words:celioscope;video replaying software; ActiveMovie visualization control