流媒体技术在我院的应用

陈雪红，丁燕愈，林浩

解放军第180医院 信息科，福建 泉州 362000

医学教育是一项严肃、严谨和实践性很强的科学。视听性、直观性教学、远程医疗、远程学术讲座等在医学领域中越来越重要。流媒体技术在医学教育和临床示教中的特色优势越来越显现。流媒体技术是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等多学科、多领域融合交叉的连续时基媒体，流媒体实现的关键技术是流式传输[1]。基于这一技术，我们将其构建成医院网络教学点播系统、手术示教直播系统、远程会议与学术讲座直播系统、远程会诊系统等。流媒体技术的诸多应用拓宽了医院信息系统在局域网上的服务层面，使医院信息系统从静态数据与图像转向动态信息与影像，同时能够很好的解决医院在对医护人员基础教育和继续教育中面临的诸多限制因素，从而提高了数字化医院建设内涵。

1 流媒体技术概要

流媒体技术是采用流式传输的方式在Internet/Intranet播放的媒体格式[2]，如采用流媒体技术在计算机中将整个音频和视频及三维媒体等多媒体文件经过特定的压缩方式转化成一个个压缩包。流媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，剩余部分在后台继续执行，进行缓存并使媒体数据正确地输出，其数据流可随时传送随时播放，实现边下载边播放的流式传输[3]。这种流式传输方式可减少用户在线等待的时间，并可在点播过程中随时快进快退，满足医疗教学过程中反复观看的需要。

流媒体的播放分点播与直播。点播连接是客户端与服务器之间的主动连接，每个客户端各自连接服务器，对网络带宽要求较高；直播是将一个数据包发送给网络上的所有用户，不能执行暂停、快进或后退等操作，自由度较差[4]。

2 流媒体技术在我院的应用

2.1 网络教学点播系统应用

网络教学点播系统依托医院HIS网络，利用流式传输技术实现网络教学课件和各种音频、视频讲座，经典医疗案例，专家手术录像等教学资源的实时点播。对实验操作演示、医护技术操作、体检及其他演示的直观教学，系统可随时提供这些视频资源的点播；对典型的案例可辅助以文字和解说音频制作成多媒体课件，通过点播方式随时取用。

2.1.1 利用流媒体技术制作医院教学点播资料库

我们除购买、网络下载教学课件外，每月由专人负责，将本院专家和外来专家授课经典的各种医、护、行政管理等教学资料制作成流式文件存储在流媒体服务器中，用以充实更新资源。

2.1.2 运用流媒体技术开发网络型交互式多媒体课件

我院科室小教学和全院上大课，均采用流式技术制作课件，将视频、音频、文本、图片、动画、执行文件等多媒体信息编辑成一个单一的流，实现自动切换，这样大大节省了课件的编辑时间[5]。只需打开摄像头，就能直接把专家的授课内容传到院内每台电脑上，并能将授课内容实时数字化成流媒体课件。存储的流媒体内容还可以通过软件进行进一步编辑实现增加字幕、内容定格、批注等实用的功能。还可以插入幻灯并使用流媒体教学系统进行播放。这种教学方式一方面活跃了学习气氛，另一方面为值班、休假等补课学习带来了方便。

2.2 手术示教直播系统

医院的手术治疗具有病因复杂、病种繁多、专业性强、对场地依赖性大、医治过程病情变化快的特点。而医学生众多，医院无法提供每个实习、进修生进手术间跟班作业，医学生在实习或进修期间也不可能每种病种手术都能遇到。我们的手术示教直播，解决了无法亲临手术现场的医学生们的见习内容，弥补了手术示教资源的不足。通过在手术现场安装摄像机，并将摄像机连接到接入HIS系统的直播服务器，经过服务器上的实时流媒体压缩卡将手术视频压缩为媒体流直接传入网络，不在手术现场的医学生也可以通过任意1台接入HIS系统的PC终端方便地进行同步学习。同时将直播服务器采集的流媒体文件存储，并可依据需要将其上传至流媒体服务器用于后期的点播。多年下来，多病种、高难度手术现场示教资源为医院资料库增加了丰富资源。

2.3 远程会议与学术讲座直播系统

基于流媒体的在线直播教学不需要事先存储流媒体文件，就可以将视频、音频数字化后直接广播，而且还可以实时直播电子文档和电子屏幕信息，做到视频音频信息和电子文档直播信息完全同步这一特点。我们建立了远程会议、远程教学、远程会诊直播系统。该系统实现方式与手术示教类似，只是把摄像头安放地点换成讲堂或会议室，并多安装一只麦克风即可，其他应用过程均与手术示教直播系统大同小异。流媒体技术可以利用网络现场直播课堂教学或会议内容，医护人员可以在任意能接入HIS系统的PC上收看、收听全军、全国专家教授的专题讲座、诊疗实例等。系统还可在直播的同时将教学内容录制为流媒体格式，存储到服务器，以供充实医院教学资料库。

3 流媒体技术应用于医院的系统构成与拓扑

整个系统构架依托于医院现有HIS系统，新增流媒体服务器1～2台，直播服务器2～4台，磁盘阵列或NAS 1台，音视频采集设备1～2套，采编工作站1台，高精度摄像头若干（实际数量根据具体医院具体计算），麦克风若干。如有条件还可以配置1套非线性编辑设备，这样可以使制作出的视频课件更出色更丰富生动。医院的系统构成拓扑图，见图1。

图1 医院系统构成拓扑图

4 常用流媒体文件格式

流媒体在传输过程中采用的是分段传送方式，用户不必等待整个内容传送完毕，就可以观看到即时、连续的内容。但由于提供技术的公司不同文件格式也不尽相同，传送的方式也有所差异，以下是较常见的几种流媒体文件的格式[6]。

4.1 RealVideo的rm视频影像格式和ra音频格式

rm和ra格式分别是RealNetworks公司所开发的一种流媒体视频RealVedio和流媒体音频Real Audio文件格式。该文件格式主要用于在网络上实时传输活动视频影像和音频信息，可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率，客户端通过Real Player播放器实现播放。

4.2 Microsoft Media Technology的asf格式

Microsoft Media Technology的asf是一种网上流行的流媒体文件格式，这种流媒体文件格式的使用与Windows操作系统是分不开的，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公司开发的一种视频、音频文件格式，具有先进的视音频功能。QuickTime文件格式支持RLC、JPEG等领先的集成压缩技术，提供150多种视频效果。

4.4 Flash的swf格式

SWF是基于Macromedia公司Shockwave技术的流媒体动画格式，源文件为fla格式。其体积小、交互能力好，已经被越来越多地应用到网络动画中。客户端安装Shockwave的插件即可播放。

4.5 Authorware的aam多媒体教学课件格式

我国多采用Authorware等多媒体制作工具，这类课件利用Shockwave技术和Web Package软件把Authorware生成的文件压缩为aam和aas流媒体文件格式进行播放。

5 结束语

医护工作的特殊性要求从业人员不断地学习新的知识和技能，网络远程教育已成为终身教育的主要途径。流媒体技术的出现，为医护人员继续教育注入了新的生机和活力，极大地提高了教育资源的传输效率和利用效率，为医护人员营造出一个良好和谐的学习环境。未来医院继续教育部门可以利用流媒体点播管理软件，了解医护人员点播课件的情况，动态掌握教育反馈信息，及时对教学计划做出改善。参与授课的专家和科室骨干还可以利用基于流媒体技术的网络学习支持系统开展网上实时交互与答疑，还可以结合电子邮件，学习论坛等开发出基于WEB的流媒体教学新模式。随着流媒体技术的发展，流媒体这一集多媒体与网络技术优势于一体的新型媒体，将不断地推动现代医院的信息化改革和发展，它必将成为医院信息化建设的又一引擎。

[1] 刘志娟,钟嘉鸣.流媒体技术在护理学教学中的应用[J].中国教育信息化,2011,(9):80-82.

[2] 林光明,闫枫,张斌.医院流媒体网络教学系统的设计与实现[J].中国医疗设备,2008,23(4):38-42.

[3] 崔维响,李琦.应用Helix Producer实现局域网内现场直播[J].中国医学教育技术,2007,21(3):252-255.

[4] 李英壮,颜彦,孙梦.基于校园网的综合媒体软件平台的设计[J].实验技术与管理,2011,28(5):213-215.

[5] 阎飞.基于Windows 流媒体技术的现代医学网络教学系统[J].山西医科大学学报,2010,12(5):555-557.

[6] 袁社锋,魏建明.高校精品课程视频文件的发布技术处理[J].福建电脑,2010,(8):72-73.

[7] 陈华,顾益民.浅谈流媒体技术及其在教学中的应用[J].职业技术,2009,(3):67-68.

[8] 杨征.流媒体技术在远程教育学中的应用[J].信息与电脑(理论版),2010,(11):189-190.