流媒體技術(shù)在我院的應(yīng)用

陳雪紅，丁燕愈，林浩

解放軍第180醫(yī)院 信息科，福建 泉州 362000

醫(yī)學(xué)教育是一項嚴(yán)肅、嚴(yán)謹(jǐn)和實踐性很強的科學(xué)。視聽性、直觀性教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程學(xué)術(shù)講座等在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中越來越重要。流媒體技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育和臨床示教中的特色優(yōu)勢越來越顯現(xiàn)。流媒體技術(shù)是計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、電視技術(shù)和數(shù)字壓縮技術(shù)等多學(xué)科、多領(lǐng)域融合交叉的連續(xù)時基媒體，流媒體實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)是流式傳輸[1]?；谶@一技術(shù)，我們將其構(gòu)建成醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)點播系統(tǒng)、手術(shù)示教直播系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會議與學(xué)術(shù)講座直播系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)等。流媒體技術(shù)的諸多應(yīng)用拓寬了醫(yī)院信息系統(tǒng)在局域網(wǎng)上的服務(wù)層面，使醫(yī)院信息系統(tǒng)從靜態(tài)數(shù)據(jù)與圖像轉(zhuǎn)向動態(tài)信息與影像，同時能夠很好的解決醫(yī)院在對醫(yī)護人員基礎(chǔ)教育和繼續(xù)教育中面臨的諸多限制因素，從而提高了數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)內(nèi)涵。

1 流媒體技術(shù)概要

流媒體技術(shù)是采用流式傳輸?shù)姆绞皆贗nternet/Intranet播放的媒體格式[2]，如采用流媒體技術(shù)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(jīng)過特定的壓縮方式轉(zhuǎn)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(nèi)容存入內(nèi)存，剩余部分在后臺繼續(xù)執(zhí)行，進(jìn)行緩存并使媒體數(shù)據(jù)正確地輸出，其數(shù)據(jù)流可隨時傳送隨時播放，實現(xiàn)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(jìn)快退，滿足醫(yī)療教學(xué)過程中反復(fù)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(wù)器之間的主動連接，每個客戶端各自連接服務(wù)器，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高；直播是將一個數(shù)據(jù)包發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶，不能執(zhí)行暫停、快進(jìn)或后退等操作，自由度較差[4]。

2 流媒體技術(shù)在我院的應(yīng)用

2.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)點播系統(tǒng)應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)點播系統(tǒng)依托醫(yī)院HIS網(wǎng)絡(luò)，利用流式傳輸技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件和各種音頻、視頻講座，經(jīng)典醫(yī)療案例，專家手術(shù)錄像等教學(xué)資源的實時點播。對實驗操作演示、醫(yī)護技術(shù)操作、體檢及其他演示的直觀教學(xué)，系統(tǒng)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(shù)制作醫(yī)院教學(xué)點播資料庫

我們除購買、網(wǎng)絡(luò)下載教學(xué)課件外，每月由專人負(fù)責(zé)，將本院專家和外來專家授課經(jīng)典的各種醫(yī)、護、行政管理等教學(xué)資料制作成流式文件存儲在流媒體服務(wù)器中，用以充實更新資源。

2.1.2 運用流媒體技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)型交互式多媒體課件

我院科室小教學(xué)和全院上大課，均采用流式技術(shù)制作課件，將視頻、音頻、文本、圖片、動畫、執(zhí)行文件等多媒體信息編輯成一個單一的流，實現(xiàn)自動切換，這樣大大節(jié)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(nèi)容傳到院內(nèi)每臺電腦上，并能將授課內(nèi)容實時數(shù)字化成流媒體課件。存儲的流媒體內(nèi)容還可以通過軟件進(jìn)行進(jìn)一步編輯實現(xiàn)增加字幕、內(nèi)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(xué)系統(tǒng)進(jìn)行播放。這種教學(xué)方式一方面活躍了學(xué)習(xí)氣氛，另一方面為值班、休假等補課學(xué)習(xí)帶來了方便。

2.2 手術(shù)示教直播系統(tǒng)

醫(yī)院的手術(shù)治療具有病因復(fù)雜、病種繁多、專業(yè)性強、對場地依賴性大、醫(yī)治過程病情變化快的特點。而醫(yī)學(xué)生眾多，醫(yī)院無法提供每個實習(xí)、進(jìn)修生進(jìn)手術(shù)間跟班作業(yè)，醫(yī)學(xué)生在實習(xí)或進(jìn)修期間也不可能每種病種手術(shù)都能遇到。我們的手術(shù)示教直播，解決了無法親臨手術(shù)現(xiàn)場的醫(yī)學(xué)生們的見習(xí)內(nèi)容，彌補了手術(shù)示教資源的不足。通過在手術(shù)現(xiàn)場安裝攝像機，并將攝像機連接到接入HIS系統(tǒng)的直播服務(wù)器，經(jīng)過服務(wù)器上的實時流媒體壓縮卡將手術(shù)視頻壓縮為媒體流直接傳入網(wǎng)絡(luò)，不在手術(shù)現(xiàn)場的醫(yī)學(xué)生也可以通過任意1臺接入HIS系統(tǒng)的PC終端方便地進(jìn)行同步學(xué)習(xí)。同時將直播服務(wù)器采集的流媒體文件存儲，并可依據(jù)需要將其上傳至流媒體服務(wù)器用于后期的點播。多年下來，多病種、高難度手術(shù)現(xiàn)場示教資源為醫(yī)院資料庫增加了豐富資源。

2.3 遠(yuǎn)程會議與學(xué)術(shù)講座直播系統(tǒng)

基于流媒體的在線直播教學(xué)不需要事先存儲流媒體文件，就可以將視頻、音頻數(shù)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(yuǎn)程會議、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程會診直播系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)方式與手術(shù)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(fēng)即可，其他應(yīng)用過程均與手術(shù)示教直播系統(tǒng)大同小異。流媒體技術(shù)可以利用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場直播課堂教學(xué)或會議內(nèi)容，醫(yī)護人員可以在任意能接入HIS系統(tǒng)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(tǒng)還可在直播的同時將教學(xué)內(nèi)容錄制為流媒體格式，存儲到服務(wù)器，以供充實醫(yī)院教學(xué)資料庫。

3 流媒體技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院的系統(tǒng)構(gòu)成與拓?fù)?/h2>

整個系統(tǒng)構(gòu)架依托于醫(yī)院現(xiàn)有HIS系統(tǒng)，新增流媒體服務(wù)器1～2臺，直播服務(wù)器2～4臺，磁盤陣列或NAS 1臺，音視頻采集設(shè)備1～2套，采編工作站1臺，高精度攝像頭若干（實際數(shù)量根據(jù)具體醫(yī)院具體計算），麥克風(fēng)若干。如有條件還可以配置1套非線性編輯設(shè)備，這樣可以使制作出的視頻課件更出色更豐富生動。醫(yī)院的系統(tǒng)構(gòu)成拓?fù)鋱D，見圖1。

圖1 醫(yī)院系統(tǒng)構(gòu)成拓?fù)鋱D

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(nèi)容傳送完畢，就可以觀看到即時、連續(xù)的內(nèi)容。但由于提供技術(shù)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(fā)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(wǎng)絡(luò)上實時傳輸活動視頻影像和音頻信息，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)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(xiàn)播放。

4.2 Microsoft Media Technology的asf格式

Microsoft Media Technology的asf是一種網(wǎng)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(tǒng)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(fā)的一種視頻、音頻文件格式，具有先進(jìn)的視音頻功能。QuickTime文件格式支持RLC、JPEG等領(lǐng)先的集成壓縮技術(shù)，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(shù)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(jīng)被越來越多地應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)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(xué)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(shù)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(jìn)行播放。

5 結(jié)束語

醫(yī)護工作的特殊性要求從業(yè)人員不斷地學(xué)習(xí)新的知識和技能，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育已成為終身教育的主要途徑。流媒體技術(shù)的出現(xiàn)，為醫(yī)護人員繼續(xù)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(yī)護人員營造出一個良好和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境。未來醫(yī)院繼續(xù)教育部門可以利用流媒體點播管理軟件，了解醫(yī)護人員點播課件的情況，動態(tài)掌握教育反饋信息，及時對教學(xué)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(shù)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)開展網(wǎng)上實時交互與答疑，還可以結(jié)合電子郵件，學(xué)習(xí)論壇等開發(fā)出基于WEB的流媒體教學(xué)新模式。隨著流媒體技術(shù)的發(fā)展，流媒體這一集多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢于一體的新型媒體，將不斷地推動現(xiàn)代醫(yī)院的信息化改革和發(fā)展，它必將成為醫(yī)院信息化建設(shè)的又一引擎。

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