流媒體技術在我院的應用

陳雪紅，丁燕愈，林浩

解放軍第180醫院 信息科，福建 泉州 362000

醫學教育是一項嚴肅、嚴謹和實踐性很強的科學。視聽性、直觀性教學、遠程醫療、遠程學術講座等在醫學領域中越來越重要。流媒體技術在醫學教育和臨床示教中的特色優勢越來越顯現。流媒體技術是計算機技術、網絡通信技術、多媒體技術、電視技術和數字壓縮技術等多學科、多領域融合交叉的連續時基媒體，流媒體實現的關鍵技術是流式傳輸[1]?；谶@一技術，我們將其構建成醫院網絡教學點播系統、手術示教直播系統、遠程會議與學術講座直播系統、遠程會診系統等。流媒體技術的諸多應用拓寬了醫院信息系統在局域網上的服務層面，使醫院信息系統從靜態數據與圖像轉向動態信息與影像，同時能夠很好的解決醫院在對醫護人員基礎教育和繼續教育中面臨的諸多限制因素，從而提高了數字化醫院建設內涵。

1 流媒體技術概要

流媒體技術是采用流式傳輸的方式在Internet/Intranet播放的媒體格式[2]，如采用流媒體技術在計算機中將整個音頻和視頻及三維媒體等多媒體文件經過特定的壓縮方式轉化成一個個壓縮包。流媒體在播放前并不下載整個文件，只將開始部分內容存入內存，剩余部分在后臺繼續執行，進行緩存并使媒體數據正確地輸出，其數據流可隨時傳送隨時播放，實現邊下載邊播放的流式傳輸[3]。這種流式傳輸方式可減少用戶在線等待的時間，并可在點播過程中隨時快進快退，滿足醫療教學過程中反復觀看的需要。

流媒體的播放分點播與直播。點播連接是客戶端與服務器之間的主動連接，每個客戶端各自連接服務器，對網絡帶寬要求較高；直播是將一個數據包發送給網絡上的所有用戶，不能執行暫停、快進或后退等操作，自由度較差[4]。

2 流媒體技術在我院的應用

2.1 網絡教學點播系統應用

網絡教學點播系統依托醫院HIS網絡，利用流式傳輸技術實現網絡教學課件和各種音頻、視頻講座，經典醫療案例，專家手術錄像等教學資源的實時點播。對實驗操作演示、醫護技術操作、體檢及其他演示的直觀教學，系統可隨時提供這些視頻資源的點播；對典型的案例可輔助以文字和解說音頻制作成多媒體課件，通過點播方式隨時取用。

2.1.1 利用流媒體技術制作醫院教學點播資料庫

我們除購買、網絡下載教學課件外，每月由專人負責，將本院專家和外來專家授課經典的各種醫、護、行政管理等教學資料制作成流式文件存儲在流媒體服務器中，用以充實更新資源。

2.1.2 運用流媒體技術開發網絡型交互式多媒體課件

我院科室小教學和全院上大課，均采用流式技術制作課件，將視頻、音頻、文本、圖片、動畫、執行文件等多媒體信息編輯成一個單一的流，實現自動切換，這樣大大節省了課件的編輯時間[5]。只需打開攝像頭，就能直接把專家的授課內容傳到院內每臺電腦上，并能將授課內容實時數字化成流媒體課件。存儲的流媒體內容還可以通過軟件進行進一步編輯實現增加字幕、內容定格、批注等實用的功能。還可以插入幻燈并使用流媒體教學系統進行播放。這種教學方式一方面活躍了學習氣氛，另一方面為值班、休假等補課學習帶來了方便。

2.2 手術示教直播系統

醫院的手術治療具有病因復雜、病種繁多、專業性強、對場地依賴性大、醫治過程病情變化快的特點。而醫學生眾多，醫院無法提供每個實習、進修生進手術間跟班作業，醫學生在實習或進修期間也不可能每種病種手術都能遇到。我們的手術示教直播，解決了無法親臨手術現場的醫學生們的見習內容，彌補了手術示教資源的不足。通過在手術現場安裝攝像機，并將攝像機連接到接入HIS系統的直播服務器，經過服務器上的實時流媒體壓縮卡將手術視頻壓縮為媒體流直接傳入網絡，不在手術現場的醫學生也可以通過任意1臺接入HIS系統的PC終端方便地進行同步學習。同時將直播服務器采集的流媒體文件存儲，并可依據需要將其上傳至流媒體服務器用于后期的點播。多年下來，多病種、高難度手術現場示教資源為醫院資料庫增加了豐富資源。

2.3 遠程會議與學術講座直播系統

基于流媒體的在線直播教學不需要事先存儲流媒體文件，就可以將視頻、音頻數字化后直接廣播，而且還可以實時直播電子文檔和電子屏幕信息，做到視頻音頻信息和電子文檔直播信息完全同步這一特點。我們建立了遠程會議、遠程教學、遠程會診直播系統。該系統實現方式與手術示教類似，只是把攝像頭安放地點換成講堂或會議室，并多安裝一只麥克風即可，其他應用過程均與手術示教直播系統大同小異。流媒體技術可以利用網絡現場直播課堂教學或會議內容，醫護人員可以在任意能接入HIS系統的PC上收看、收聽全軍、全國專家教授的專題講座、診療實例等。系統還可在直播的同時將教學內容錄制為流媒體格式，存儲到服務器，以供充實醫院教學資料庫。

3 流媒體技術應用于醫院的系統構成與拓撲

整個系統構架依托于醫院現有HIS系統，新增流媒體服務器1～2臺，直播服務器2～4臺，磁盤陣列或NAS 1臺，音視頻采集設備1～2套，采編工作站1臺，高精度攝像頭若干（實際數量根據具體醫院具體計算），麥克風若干。如有條件還可以配置1套非線性編輯設備，這樣可以使制作出的視頻課件更出色更豐富生動。醫院的系統構成拓撲圖，見圖1。

圖1 醫院系統構成拓撲圖

4 常用流媒體文件格式

流媒體在傳輸過程中采用的是分段傳送方式，用戶不必等待整個內容傳送完畢，就可以觀看到即時、連續的內容。但由于提供技術的公司不同文件格式也不盡相同，傳送的方式也有所差異，以下是較常見的幾種流媒體文件的格式[6]。

4.1 RealVideo的rm視頻影像格式和ra音頻格式

rm和ra格式分別是RealNetworks公司所開發的一種流媒體視頻RealVedio和流媒體音頻Real Audio文件格式。該文件格式主要用于在網絡上實時傳輸活動視頻影像和音頻信息，可以根據網絡數據傳輸速率的不同而采用不同的壓縮比率，客戶端通過Real Player播放器實現播放。

4.2 Microsoft Media Technology的asf格式

Microsoft Media Technology的asf是一種網上流行的流媒體文件格式，這種流媒體文件格式的使用與Windows操作系統是分不開的，使用的播放器是Microsoft Media Player。

4.3 QuickTime的.qt格式

QuickTime Movie的.qt格式是Apple公司開發的一種視頻、音頻文件格式，具有先進的視音頻功能。QuickTime文件格式支持RLC、JPEG等領先的集成壓縮技術，提供150多種視頻效果。

4.4 Flash的swf格式

SWF是基于Macromedia公司Shockwave技術的流媒體動畫格式，源文件為fla格式。其體積小、交互能力好，已經被越來越多地應用到網絡動畫中?？蛻舳税惭bShockwave的插件即可播放。

4.5 Authorware的aam多媒體教學課件格式

我國多采用Authorware等多媒體制作工具，這類課件利用Shockwave技術和Web Package軟件把Authorware生成的文件壓縮為aam和aas流媒體文件格式進行播放。

5 結束語

醫護工作的特殊性要求從業人員不斷地學習新的知識和技能，網絡遠程教育已成為終身教育的主要途徑。流媒體技術的出現，為醫護人員繼續教育注入了新的生機和活力，極大地提高了教育資源的傳輸效率和利用效率，為醫護人員營造出一個良好和諧的學習環境。未來醫院繼續教育部門可以利用流媒體點播管理軟件，了解醫護人員點播課件的情況，動態掌握教育反饋信息，及時對教學計劃做出改善。參與授課的專家和科室骨干還可以利用基于流媒體技術的網絡學習支持系統開展網上實時交互與答疑，還可以結合電子郵件，學習論壇等開發出基于WEB的流媒體教學新模式。隨著流媒體技術的發展，流媒體這一集多媒體與網絡技術優勢于一體的新型媒體，將不斷地推動現代醫院的信息化改革和發展，它必將成為醫院信息化建設的又一引擎。

[1] 劉志娟,鐘嘉鳴.流媒體技術在護理學教學中的應用[J].中國教育信息化,2011,(9):80-82.

[2] 林光明,閆楓,張斌.醫院流媒體網絡教學系統的設計與實現[J].中國醫療設備,2008,23(4):38-42.

[3] 崔維響,李琦.應用Helix Producer實現局域網內現場直播[J].中國醫學教育技術,2007,21(3):252-255.

[4] 李英壯,顏彥,孫夢.基于校園網的綜合媒體軟件平臺的設計[J].實驗技術與管理,2011,28(5):213-215.

[5] 閻飛.基于Windows 流媒體技術的現代醫學網絡教學系統[J].山西醫科大學學報,2010,12(5):555-557.

[6] 袁社鋒,魏建明.高校精品課程視頻文件的發布技術處理[J].福建電腦,2010,(8):72-73.

[7] 陳華,顧益民.淺談流媒體技術及其在教學中的應用[J].職業技術,2009,(3):67-68.

[8] 楊征.流媒體技術在遠程教育學中的應用[J].信息與電腦(理論版),2010,(11):189-190.