医疗视频点播系统的设计与研究

赵英红，滕周骏，孙存杰,2

1.徐州医学院 医学影像学院，江苏 徐州 221004；

2.徐州医学院附属医院 影像科，江苏 徐州 221006

医疗视频点播系统的设计与研究

赵英红1，滕周骏1，孙存杰1,2

1.徐州医学院 医学影像学院，江苏 徐州 221004；

2.徐州医学院附属医院 影像科，江苏 徐州 221006

针对医院中医疗视频管理不善、易造成资源浪费的现象，提出采用流式传输技术开发视频点播系统。使用FFmpeg、SDL、Live555流媒体库，并与MFC开发的医患交流平台相结合，实现医疗视频等资料的有效管理，服务于更多的用户。系统应用结果表明，医疗视频点播系统不仅使医疗视频资源得到充分利用，也为医生之间的技术交流、医患有效沟通架起了桥梁。

医疗视频点播系统；视频点播；医院视频管理

0 前言

随着医院规模的不断扩大，医院中的影像和视频信息由于疏于管理而导致大量丢弃，造成了资源浪费[1]。为了更好地管理这些视频和影像信息，并且通过这些信息更好地提高普通人对临床知识的了解，缓解医患紧张关系，提高医生技术水平，改变人们被动接受医疗教育的现状，特开发医疗视频点播系统。本文提出一种实时的视频点播（video on demand，VOD）系统对医疗视频进行分类管理。系统在服务器端建立资源库，以减少客户获取医疗信息的难度，并与医学交流平台结合，促进医患之间的交流。

1 传统的视频文件分享及存在的问题

目前，大多数网络视频传输过程中，通常要求用户将音频、视频文件下载到本地计算机后，再进行播放。这种方法虽然使Internet上多媒体信息的传输成为可能，但是它也带来了几个突出的问题。首先，多媒体信息的数据量通常都很大，在普通用户接入速率较低的情况下，下载时间较长；其次，由于必须把节目下载到本地计算机后才能播放，因此会占用本地计算机的存储资源；另外，因为用户将音频、视频文件下载到硬盘后，可能要对这些资料进行再传播，会对制作单位的知识产权造成侵害。

在这种背景下，“流式传输”应运而生。VOD系统是指根据观众的要求播放节目的视频点播系统。把用户所点击或选择的视频内容传输给所请求的用户，其主要应用的技术为“流式传输”[2]。它借鉴了计算机本身利用缓存区来提高文件运行速度的方式，考虑在播放端放置缓冲区来解决服务质量的问题[3-4]。流式传输将动画、音频和视频等多媒体经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时地传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必象非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到具体的内容，只需经过几秒或几十秒的启动延时即可利用相应播放器对压缩的动画、音频、视频等流式多媒体文件解压后进行播放，多媒体文件的剩余部分也将在后台的服务器内继续下载[5-6]。

2 医疗VOD系统的设计思想

医疗VOD系统的基本设计思想是以实现医疗视频点播与医学交流平台为主要目的。利用FFmpeg与Live555设计媒体服务器与点播客户端，再使用MFC开发客户端界面。在服务器提供点播服务期间，客户端通过向服务器请求视频文件并建立会话，服务器端向客户端发送视频流信息，最后利用SDL在客户端界面显示视频文件。客户端系统功能模块设计，见图1。

图1 客户端系统功能模块图

基于流式传输而开发医疗VOD系统，将视频点播技术与医学交流平台相结合，并采用VC++以及多个先进的流媒体库开发，以保证系统运行效率。利用FFmpeg流媒体库在处理音频流与视频流的优势，对医疗视频文件进行流化与编解码；采用Live555流媒体库对于实时流传输协议（RTSP）支持的特性，构建流媒体服务器，传输音频与视频流；最后应用SDL游戏库显示音频与视频的优势，在客户端界面显示视频文件，最终实现视频点播。本系统将医院的医疗视频整合为医疗视频资源库，方便了医疗视频资源的管理。

3 系统功能模块设计

本系统分为服务器端与客户端。

服务器端负责响应客户端RTSP请求消息与RTP数据流的传输，并支持多种格式的视频。本系统服务器主要模块为视频文件传输模块，为了保证服务器端在低配置处理器电脑中的高效运行，服务器端程序设计在控制台窗口下运行，不具备Windows操作界面。服务器端的另一个重要模块是医疗视频资源库模块，该模块分类视频，方便用户查询到所需求的视频资源。

客户端化分为视频点播和交流平台两大模块：

（1）视频点播模块。此模块是视频点播功能的实现模块，包括视频搜索、视频缓存、视频播放控制、播放网络串流、播放本地文件。本系统使用动态链接库的形式导入、使用FFmpeg与SDL开发的视频点播播放器，并使其与VC保持兼容。

视频点播流程，见图2。

图2 视频点播流程图

（2）交流平台模块。此模块包括预约与回复、在线交流、视频评论3个模块。① 预约与回复模块：用户成功登录之后即可使用该模块，用户通过选择预约选项进入预约界面，在预约界面中选择预约医生，并可查看该医生职务。在预约栏中填入信息后，程序将发送该预约信息至被预约医生，被预约医生通过回复该预约完成整个预约与回复过程；②在线交流模块：该模块由独立的程序所构成，可以单独使用。在该功能中用户通过选择交流的医生，从而获得该医生的IP地址，并向该IP地址发送信息，从而与医生形成实时交流；③ 视频评论模块：该模块由用户成功登录后使用，当服务器向客户端发送视频信息时，客户端同时将加载该视频的简介信息与评论信息，用户激活评论窗口，通过评论按钮将评论信息提交至数据库中。

4 应用效果

本系统结合了三种流式媒体库，改变了传统的视频分享方式，将视频点播系统与医患交流平台相结合，设计简单高效，保证在低配置下的运行效率，提供RTSP服务与RTP数据流传输服务。通过RTSP的多播功能的实现，能处理多个客户端连接，满足了大部分人的视频点播需求，并使医疗视频文件得到了有效的管理[5-6]。系统应用主界面效果图，见图3。

该系统在我学院的一个三甲附属医院试用，运行效果良好。期间对该系统与传统的视频文件系统的各项运行指标测试，具体测试数据见表1～2。

图3 视频点播主界面

表1 各协议类型数据包大下不同时的传输效率

表2 系统运行效率对比

从表1～2的数据可以看出该系统在传输速度和系统运行效率上优于传统视频点播系统。

5 讨论

运用通信技术以及计算机技术相结合开发的医疗视频点播系统，对医院的视频管理与分享提供了解决方案，为医院的信息化管理起到了积极的辅助作用[7-8]。对于医生来说，该系统可以拓宽医疗技术的交流渠道，革新医疗技术的教学方式；对于患者来说，该系统对医疗知识的普及起到了积极的辅助作用，可以明确的了解自己所要接受的检查治疗，查看真实的检查治疗过程，并了解可能存在的风险以及预防措施，增进对医生工作的理解，避免由于缺乏有效沟通造成的医患关系紧张局面。本系统最大的特点在于将视频点播与交流平台进行了很好的融合，利用此平台，医生、患者可以自由的进行在线交流，实现在线检查预约、咨询和讨论。

该系统平台的建立实现了对医院视频资源的科学管理及合理利用，并且能更好地满足医生和患者的潜在需求。利用计算机通信技术处理信息快速严谨的特有机制，减少医患交流及获取医疗信息的难度，为医院医院的信息化管理提供了新的模式。经不断完善，该系统将在医院视频管理方面发挥更大的作用。

[1] 江科,汪亚非.视频点播系统的算法研究与实现[J].计算机光盘软件与应用,2010,(10):56-57.

[2] M.Dakshayini.Client-to-client streaming scheme for VOD applications[J].International Journal of Multimedia & Its Applications,2010,2(2):46-55.

[3] Soumen Kanrar.Efficient traffic control of VOD system[J]. International Journal of Computer Networks & Communications, 2011,3(5):95-106.

[4] Hareesh.K,Manjaiah D.H.Chaining algorithm and protocol for peer-to-peer streaming video on demand system[J].International Journal of Wireless & Mobile Networks,2012,3(6):141-149.

[5] V. Sharmila Packiavathy.Reliable buffer less video streaming[J]. International Journal of Ele-ctronics Communication and Computer Technology,2012,2(5):234-239.

[6] M.Cui.Research on video on demand based on P2P network[J]. Intelligent Information Ma-nagement,2010,2,338-341.

[7] 郭凌凌.基于放疗信息系统的排队叫号系统设计与实现[J].中国医疗设备,2013,28(8):51-53.

[8] 刘宾,周玉洁.基于RTSP/RTP的视频点播服务器设计与实现[J].计算机应用与软件,2010,27(2):9-10.

Design and Research on Medical VOD System

ZHAO Ying-hong1, TENG Zhou-jun1, SUN Cun-jie1,2
1.School of Medical Imaging, Xuzhou Medical College, Xuzhou Jiangsu 221004, China;
2.The Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College, Xuzhou Jiangsu 221006, China

In order to solve the problem of waste in medical video resources due to lack of management, stream transmission technique is proposed in this paper. Combined with doctor-patient communication platform developed by MFC, the video on demand (VOD) system which applies FFmpeg, SDL, Live555 streaming media library can effectively manage medical video information and provide service to more users. Experimental result also indicates that VOD system can not only make full use of the medical video resources, but also assist the doctor-to-doctor and doctor-to-patients communications.

medical video on demand system; video on demand; hospital video management

TP311.52

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.10.016

1674-1633(2014)10-0052-03

2014-05-26

2014-10-23

江苏省大学生实践创新训练计划立项项目（2012JSSPITP1855）。

本文作者：赵英红，讲师，研究方向为医学图像处理及医学影像技术。

孙存杰，副教授，副主任技师。

通讯作者邮箱：suncunjie@163.com