Page 76 - 《中国医疗器械杂志》2026年第1期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2026年 第50卷 第1期

临 床 医 学 工 程

表1 数字化手术室常见视频信号格式 或者在每个视频音频源设备处增加网络音视频编码
Tab.1 Common video signal formats in digital operating rooms
器的编码端，并编辑好相关网络参数，将设备的音
信号格式 类型 分辨率 设备 带宽/刷新上限
视频信号采样成数字信号，服务器端如果需要进行
YPbPr/
[5]
模拟 1 080 腔镜 /60 Hz 录制，可从内网登录至编码器获取视频流 。服务
YCbCr
RGB(VGA) 模拟 2K PC、腔镜 /60 Hz 器端支持各路视频分源单独录制，一个病例支持多
达8路录制。视频信号具体分为：医疗影像设备及
SDI 模拟 720 视频矩阵、摄像机 /60 Hz
工作站视频信号，监护仪、云台摄像头专家端视
HD-SDI 模拟 1 080 视频矩阵、摄像机 /60 Hz
频，医院内部系统上展示的患者术前信息等。服务
DVI-I模拟 模拟 1 080 腔镜 /60 Hz
五针 器云平台及其相关客户端提供视频共时间轴管理，
DVI-I 腔镜、显微镜、 4.95 Gbps/ 多路视频自动按照时间轴同步，编辑时可以随意以
(Dual Link) 数字 2K/1 080 放射设备 120 Hz
一个视频作基准，同步操作所有视频。后期编辑视
DVI-D 数字 2K/1 080 腔镜、显微镜、 4.95 Gbps/ 频同屏幕分隔支持各种分配格式。
(Dual Link) 放射设备 120 Hz
1.2 数字化手术视频云端管理平台系统结构
腔镜、显微镜、 10.2 Gbps/
HDMI1.3 数字 1 080
放射设备 60 Hz 数字化手术视频云端管理平台的软件构成：
腔镜、显微镜、 32.4 Gbps/ 数字化手术视频云端管理平台具有5个层级：底层
DP1.4 数字 8K/4K
放射设备 120 Hz
硬件层、数据层、服务层、应用层及部署场景。
注：当前设备输出信号一般为数字信号，视频采集设备按 底层硬件层主要包括院内架设在内网的视频云端
照接口、带宽进行选择。
管理平台服务器本体，每个数字化手术室都配置

各类摄像机 会议终端 设备主机 监护仪 了本套系统的手术室客户端设备，以及另外配置
在线编辑
手术视频 了远程参与手术的手术室内部云摄像头和全向麦
视频源
数字化手术视频 克风。数据层作为系统架构的核心组成部分，主
全向麦克风 云端管理平台 手术视频
云端存储 要承担数据的存储、访问与管理职责，通过结构
手术室
内外对讲 音频源
客户端 控制视频 化设计为上层业务提供可靠的数据支撑。数字化
下载角色
无线麦克风 专家客户端 手术视频云端管理平台的服务器端结构中，将
支持 FFmpeg（fast forward moving picture experts group）
数据影像系统
信创系统
作为底层视频处理服务，用于完成手术视频的转
[5]
码、编辑、流媒体处理等核心任务 。项目前端使
EMRS HIS PACS LIS
用 H5的 video标 签 播 放 视 频 并 进 行 操 作 响 应 。
图1 数字化手术视频云端管理平台系统拓扑图
Fig.1 System topology diagram of digital surgical video cloud FFmpeg的视频流录制从音视频服务器直接获取，
management platform
视频数据本身不在客户端存储，全部存储到服务
院内云端服务器配置如下：英特尔至强（Xeon） 器端。在手术室的客户端也可以对视频在线编
3.0 GHz CPU或更高主频CPU，10核心/20线程， 辑，但视频编辑指令是在服务器端执行导出的，
64 GB RAM，固态硬盘256 GB SSD用于存放系 客户端相当于只做了一些指令的输入。数字化手
统，NVIDIA A2000 12 GB显卡。由于一台150 min 术室云端视频管理系统流程如图2所示。最后，按
时长的手术一般具有6～8个视频源，1 080 p分辨率 照应用层及部署场景设计相关手术室客户端、外
视频常见的封装格式主要包括MP4和MKV，编码 部专家端和平台端UI界面。
[4]
标准通常为H.264（AVC）、H.265（HEVC）等 ， 1.3 数字化手术视频云端管理平台系统临床
按照1 080 p分辨率低码率使用场景进行估算，单通 应用
道视频源文件的体积通常为4.5~6 GB。据此可估算 当前视频编辑软件主流有剪映（CapCut）、
存储空间大小。配置显卡时显存不能小于8 GB， Adobe Premiere Pro（ PR） 、 Adobe After Effects
[5]
否则会影响视频处理效率 。 （
AE），功能强大但操作需要学习，且均为单机
本次研究的数字化手术视频云端管理平台的设 版剪辑编辑软件，面对大容量高清手术视频难以管
计方案具体如下：在每个手术间部署视频编辑/ 理和存储 [6-9] 。在多院区的医疗机构环境下，开发
采集工作站，并将其和音视频源的主机做好连接； 一套适用于多院区手术视频云端存储和管理的系统

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