腹腔镜视频回放软件设计

叶福丽，杨玉星

1.咸宁学院 生物医学工程学院，湖北咸宁 437100；2.华中科技大学 生命科学与技术学院，湖北 武汉 430074

腹腔镜视频回放软件设计

叶福丽1，杨玉星2

1.咸宁学院 生物医学工程学院，湖北咸宁 437100；2.华中科技大学 生命科学与技术学院，湖北 武汉 430074

腹腔镜视频回放软件在临床教学中有着广泛的应用前景，本文介绍了腹腔镜视频回放软件的设计与实现过程。在Windows XP平台上，采用ACCESS数据库管理系统，利用Visual C++ 6.0基于MFC进行程序开发。实验结果显示，视频回放清晰流畅，完全满足腹腔镜视频回放软件应用于临床教学的要求，用户界面友好并且简单直观，符合医师操作习惯。

腹腔镜；视频回放软件；ActiveMovie可视化控件

数字腹腔镜视频回放软件的功能是能及时调入保存下来的视频文件进行播放、暂停播放、全屏显示等。可以回放多种格式的文件，如RM、AVI、MP3、MPEG4等，本系统录像的文件格式默认格式是AVI格式。腹腔镜视频回放软件是电视腹腔镜数字化处理系统的组成部分之一，是根据腹腔镜手术医师的要求设计，视频回放清晰流畅，用户界面友好并且简单直观，符合医师操作习惯。

1 电视腹腔镜数字化处理系统的总体设计

图 1 电视腹腔镜数字化处理系统模块框图

PC系统软件设计是本系统的主要工作，也是本文的重点。软件设计工程采用了MFC的基于对话框工程，这种工程显示界面比较适合于监控类视频软件的界面。从整体功能上划分，可将电视腹腔镜数字化处理系统划分为6大模块，分别为：视频流截获显示模块、图像处理模块、报告打印模块、报告保存模块、视频回放模块、查询模块。整体模块框图如图1所示。

各个模块之间是相对独立的，它们之间只是进行一些数据的传递。因此各个模块可以进行独立编程调试，各个模块调试成功后再进行融合联调。这也是Visual C++编译开发平台的一个特点。

电视腹腔镜数字化处理系统的主界面是一个人机友好的界面，不仅能给使用者带来感观上的舒适感，更能极大地提高使用者的使用效率，基于此考虑本系统软件的主界面设计力求简洁美观，布局有致，各个常用的控制按钮均置于主界面的右方，其他的则放置在菜单栏中。

在没接入腹腔镜信号时四路视频窗口上都显示No Video，有视频输入时，软件能够流畅的显示所获得的视频信号，单击主界面右边的“视频回放”，进入视频回放界面。

2 视频回放软件的设计

视频回放主要是将存储在硬盘中的压缩文件解码显示出来，所以在设计时必须根据压缩文件的格式，进行相应的解码。解码的过程大致是：首先打开编码视频文件，得到视频编码流后，先找到图像开始码，得到图像头。然后寻找帧数据宏块信息，确定帧的编码模式（帧内编码、帧间编码或是没有编码），针对不同模式的编码宏块分别进行相应的解码，解码后的数据传递给显示程序。不像编码程序，解码程序是基于宏块进行操作的，它并不需要把关键帧和非关键帧区分开来解码[1]。

随着计算机技术特别是软件开发应用技术的发展，视频播放的开发变得越来越简便。本系统所选用的开发平台VC++6.0提供了丰富的资源环境和各种不同的开发方法，为用户提供了各种不同的开发方案，如可以采用微软开发的Window Media技术WMF SDK[2]、直接调用Window API函数进行设计[3]、利用Microsoft公司开发的ActiveMovie可视化控件、利用DirectShow媒体开发技术[4]等。本系统直接采用ActiveMovie可视化控件进行设计，用此控件开发者就不需要去详细的理解整个视频的编码解码过程，也不需要自己去写这部分程序，可以直接调用这些控件类封装的函数就可以开发出一个符合用户需要的视频播放软件。

本系统所录制的视频是以AVI格式存放的，故视频回放部分的设计也是以播放AVI格式为主。AVI（Audio Video Interleaved）是微软提出的在Window下使用的视频标准[5]。AVI文件以一系列的位图来存储视频信息，并在文件中加入数字形式存储的数字化视频信息，实际上是由一组信息流组成的文件。AVI文件具有文件短、信息量大的优点，并避免许多传统的动画播放所遇到的问题。

3 视频回放软件的实现

(1)创建视频回放的界面。从工程资源栏中添加一个新的对话框，通过MFC ClassWizard建立对应于此对话框的类命名为CAVIPlayer。

(2)添加可视化视频控件ActiveMovie控件。在菜单栏中选择“project—Add To Project”→“Components And Controls”，在出现的“Components And Controls Gallery”对话框中打开“Registered Active Controls”文件夹，选中“ActiveMovie Control Object”选项，按“Insert”后关闭该对话框，ActiveMovie控件便出现在控件面板中，调整好控件在对话框中的位置。控件添加成功后就会在工程栏里自动出现一个CRealAudio类，该类封装了实现播放器各个功能的函数。这些函数都是Mircrosoft公司编好封装成控件的，不需要开发者去理解明白对视频进行解码等的内部机制。

(3)往对话框添加按钮，并用MFC ClassWizard向导添加按钮的命令响应函数。

(4)添加代码。在CAVIPlayer类的定义中添加一个CRealAudio类的指针pRealAudio，并把它作为公有成员变量。在打开按钮的命令响应函数内添加如下代码：

此外在CAVIPlayer类初始化时要对pRealAudio指针进行赋值以及寻找AVI文件路径。

视频回放软件设计流程图如图2所示：

图 2 视频回放软件设计流程图

视频回放主要是采用了VC6.0中的ActiveX 控件，利用里面的RealPlayer控件，因此在系统中还应该安装一个RealPlayer媒体播放器，否则将无法调用相关的资源。AviPlayer类负责创建窗口，CRealAudio类封装了该播放器的所有功能函数。AviPlayer类定义了一个CRealAudio对象，然后调用CRealAudio类里面的函数完成播放器的各个功能。

4 结果

进入视频回放软件的应用程序后出现软件的界面，如图3所示：

图 3 视频回放界面

腹腔镜视频回放软件与其它播放软件相比有自己独特的优势：① 启动速度非常快；② 不存在广告；③ 能够保存字幕设置。设计本软件的目的是为了方便腹腔镜手术医师在录像过后能迅速及时地浏览手术的过程，以对手术中的问题进行分析，满足腹腔镜视频回放软件应用于临床教学的要求。

数字腹腔镜视频回放软件在临床教学中有着广泛的应用前景。传统教学主要以参观手术为主，或者和电视图像转播系统辅助教学，由于手术的无菌要求，防止手术室不必要的交叉感染，避免影响手术的进程，以及手术野的范围较小，限制了学生参观学习的人数[6,7]。利用数字腹腔镜视频回放软件，学生可以不再现场参观，等医生手术结束后，利用视频回放功能观看手术的方法和过程。

[1] 董志国,李式巨.基于DSP的MPEG-4视频解码回放[J].计算机工程与设计,2005,26(8):82-85.

[2] 周向阳,章云.基于VC++和WMF SDK的视频播放器的实现[J].现代商贸工业,2007,19(2):151.

[3] 于晓康,柴乔林.基于VC++的可控视频回放系统[J].计算机应用,2003,23(12):36-38.

[4] 戴雯惠.基于VC++与DirectShow技术的媒体播放器的设计与实现[J].甘肃科技纵横,2005,34(6):28-29.

[5] 张程,朱庆生.采用流媒体技术实现网络中的视频和音频传播[J].计算机工程与设计,2002,23(2):57-59.

[6] 叶福丽,杨玉星,张文.多路腹腔镜数字化处理系统在临床教学中的应用[J].中国医疗设备,2009,24(1):56-57.

[7] 叶福丽,杨玉星.多路电视腹腔镜图像管理系统的设计与实现[J].医疗卫生装备,2008,29(11):63-65.

[8] 陶林,李文元,等.基于DirectShow实现硬件视频回放[J].交通与计算机,2005(2):93-95.

[9] 乔纳森·阿克利,等.交互式视频回放的系统和方法:迪斯尼实业公司[P]. 2006-07-05.

[10] 赵丽鲜,苏鸿根.MPEG-4视频编解码器设计实现与性能优化[J].计算机工程与设计,2009(12):3001-3004.

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

作者邮箱：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