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多媒体技术是以视频和音频应用为主的,能够同时显示处理多种媒体信息类型(如视频、音频、文字、图像、图形等)的技术。上世纪80年代以来,随着视频音频编码技术和大规模集成电路技术的发展,多媒体技术也得到了迅猛发展。它成为了一门跨多门学科的技术,包括视频音频编码、信号处理、图像处理、计算机技术、电子技术等等。现在,多媒体技术的应用已经非常广泛,典型的应用如医疗卫生系统、视频会议系统、超文本和家庭娱乐等等。本论文的系统是多媒体技术在医疗卫生领域的一个应用。
本文基于DirectShow技术开发了一个显微镜手术视频采集与处理系统。DirectShow是微软的Microsoft Windows平台上的一种用于流媒体应用程序开发的体系结构,它能够方便的实现高质量的多媒体视频音频流的采集和播放。DirectShow技术是微软的DirectX技术中的一种,DirectX是基于Windows平台的多媒体应用程序编程接口(API),它基于“与硬件无关”的思想,使应用程序开发摆脱了硬件的复杂性和差异性,能方便的进行二维/三维动漫游戏开发、交互式音乐/环境音效处理和多媒体视频音频流数据处理等多媒体任务。DirectShow是其它的DirectX技术结合体,它支持用使用Windows驱动程序模型(WDM)的Windows设备进行捕获视频,但考虑到兼容性,它也支持较早的VFW驱动的视频采集设备。在视频设备和音频设备的硬件加速可用时,DirectShow可以检测到硬件的这些特性,从而进行使用。
本文阐述了DirectShow技术的系统架构及其组成部分,介绍了DirectShow的工作原理和机制及基于DirectShow的应用程序开发方法。给出了系统的设计方案,系统的开发环境,系统的硬件部分框架及各硬件设备的选择,系统软件部分的模块结构及各模块的设计。最后详细介绍了系统软件部分的视频采集模块、视频编辑模块和视频播放模块的实现。
本系统能够实时的将显微镜下的手术过程采集成视频保存到计算机中,并且采集视频的同时能在计算机显示屏幕上预览采集到的手术视频和抓取图片;本系统实现的视频编辑功能,使用方便,实现简单,而且对一个视频文件可进行多次编辑,保存为多个编辑项目。本系统的编辑直接在源视频文件上记录编辑信息,不删除不需要的视频,不需要导出编辑文件,播放演示时只需要从视频文件中读出编辑信息就可以播放编辑后的视频;系统还具有视频播放功能,能够在播放时抓取图片,以及全屏播放、播放、停止和暂停、快进和快退、进度条和拖动功能、单帧进和单帧退等常用视频播放器具有的功能;本系统还能够保存大量患者的基本病历资料和手术视频,能够根据手术的基本资料(如患者的姓名、手术名称和主治医生等)查询到相关手术视频和图像;系统能够刻录DVD、VCD光盘,能够对手术视频和图像进行复制、删除和编辑等操作。
本系统满足了医疗卫生领域显微镜手术视频采集与处理的基本需要和医院管理工作的需求。提高了医疗服务效率,增加了辅助诊断手段,能够有效的实现医院日常资料档案的存储与管理,实现信息资源共享,有助于医疗教学和学术交流,提高了医院医疗视频管理水平,同时也为将来医院信息化发展打下了良好的基础。