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流媒體技術在世界首例“造臉手術”中的應用

2007/05/17

　　第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院已成功完成世界首例“先天性雙側(cè)顴骨上頜骨缺失”造臉手術，手術中運用全新技術，通過網(wǎng)絡全程直播，并有專家現(xiàn)場解說答疑。這次手術網(wǎng)上直播活動是流媒體技術在現(xiàn)代醫(yī)學上一次成功應用，通過該活動使我們對高科技和醫(yī)學相結(jié)合的手術網(wǎng)上直播和研討有了更加直觀的了解，同時促進了流媒體技術在醫(yī)學中的進一步發(fā)展。

　　流媒體技術是一種用戶無需等待全部數(shù)據(jù)下載到本地，就可以開始瀏覽或播放流媒體的技術。針對流媒體隨時間不斷變化的特點．客戶端可采用一邊播放，一邊接收數(shù)據(jù)來解決下載時間問題、也就是說無需完全下載就可以立即播放�？蛻舳瞬皇且淮螌⑺械臄�(shù)據(jù)從服務器讀取，而是先在線路中讀取音頻或視頻剪輯的第一部分，在第一部分開始播放的同時，數(shù)據(jù)的其余部分源源不斷的下載，供客戶端播放。

　　流媒體技術實現(xiàn)的關鍵是技術傳輸，一般有兩種方式：實時流媒體(Real-time Streaming)和順序流媒體(Progressive Streaming)。網(wǎng)上直播是實時廣播和交互，使用RTSP的實時流媒體傳輸協(xié)議。網(wǎng)上點播可使用HTTP服務器，使流媒體文件順序傳輸，或者先將流媒體文件全部下載到本地再播放，以保證播放的流暢，為順序流媒體傳輸。

　　由于帶寬的原因，服務質(zhì)量(Quality of Service，QoS)不能保證。在傳輸過程中，流媒體文件被分解打包，到達客戶端時間延遲也是不等的，甚至先發(fā)的數(shù)據(jù)包可能后到。網(wǎng)絡常常因為擁擠而造成網(wǎng)絡傳輸速度下降。在用戶進行音頻或視頻的點播時，為了減少由于網(wǎng)絡傳輸速度下降對客戶播放時造成的影響，流媒體播放過程中廣泛采用緩存技術，播放器在開始播放前會先采集部分緩沖的預備數(shù)據(jù)。如果速度足夠快的話，播放是連續(xù)的。當網(wǎng)絡擁擠時，用戶可以讀取緩沖數(shù)據(jù)以改善畫面的質(zhì)量，而不會因為網(wǎng)絡暫時擁塞造成播放停頓。但緩沖區(qū)中的緩沖數(shù)據(jù)是有限的，不可能維持很長時間，一旦用完，播放就會中斷。

　　視音頻壓縮/解壓縮算法一直是流媒體技術研究的一個重要領域。目前，已有多種形式的壓縮算法，如H.264、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。一般數(shù)據(jù)壓縮比愈大，數(shù)據(jù)量愈小，需要的網(wǎng)絡帶寬愈小，但客戶端解壓后獲得的視音頻質(zhì)量較差。因此，用戶應根據(jù)應用和網(wǎng)絡的情況來選擇壓縮/解壓縮算法。

　　流媒體領域市場巨大，各個廠商的競爭也很激烈，其主流產(chǎn)品有以下三種：

　　1、Windows Media(Microsoft)

　　Windows Media是Microsoft產(chǎn)品，她隨Windows平臺一起發(fā)售。隨著流媒體的發(fā)展，Microsoft不斷推出整套的流媒體制作、發(fā)布和播放產(chǎn)品，其服務器端的Windows Media Server產(chǎn)品集成在Windows 2000/2003 Server中。Windows Media產(chǎn)品的一大特點制作、發(fā)布和播放軟件與Windows集成在一起，不需要額外購買。免費是Windows Media系列最大的優(yōu)點，但是直播有10～20秒或更長延時，一般功能都需要二次開發(fā)。對集成技術要求很高。

　　2、Real System (Real Networks)

　　Real Networks公司是世界著名的網(wǎng)上流媒體音視頻解決方案提供商。它提供的網(wǎng)上流媒體音視頻解決方案，在最廣的范圍提供性能良好的多媒體效果，具有較強大的系統(tǒng)管理能力，并具有開放的、標準的、跨越平臺的架構(gòu)。Real系統(tǒng)是支持流媒體技術的優(yōu)秀系統(tǒng)，Real格式具有極高的壓縮比和很好的傳輸能力，很適合在網(wǎng)絡上進行信息發(fā)布。服務器端軟件為Real Networks公司主打的HELIX SERVER 9，它是一個卓越的跨平臺流媒體服務器，具有強大的網(wǎng)絡管理功能，支持廣泛的媒體格式，支持最大量的互聯(lián)網(wǎng)用戶群與流媒體商業(yè)模式。但單機并發(fā)少，最多支持400左右。

　　3、VIEWGOOD流媒體服務平臺

　　VIEWGOOD是國內(nèi)著名的從事流媒體核心技術研究的專業(yè)技術供應商，通過自主研發(fā)，他們推出了VConnect、KeyBuffer、NoDelay、NoGap四項獨創(chuàng)技術，并完全掌握了MPEG-4編解碼、REAL媒體格式等核心技術，推出了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的流媒體產(chǎn)品：WebVOD視頻點播系統(tǒng)、WebLIVE視頻直播系統(tǒng)、WebIPTV網(wǎng)絡電視系統(tǒng)，以及一整套基于Web的全面流媒體解決方案：VIEWGOOD流媒體服務平臺，主要應用于電信、廣電、媒體、門戶、政府、電力、軍事、教育等行業(yè)。

　　隨著寬帶的日趨普及，越來越多的網(wǎng)友希望通過網(wǎng)絡來收看手術實況。截至2006年12月31日，我國網(wǎng)名數(shù)量已經(jīng)達到1.37億，使用寬帶的網(wǎng)民更是達到了1億人，但仍然存在著各地區(qū)寬帶普及不平均的問題，根據(jù)目前的現(xiàn)狀，實現(xiàn)視頻和音頻在網(wǎng)路上傳輸?shù)淖詈梅椒ň褪橇髅襟w傳輸方式。

　　VIEWGOOD流媒體服務平臺是目前應用最廣泛的平臺之一。它采用自主流媒體服務系統(tǒng)，支持高質(zhì)量的MPEG系列、REAL系列、H.264等優(yōu)質(zhì)視頻流。平臺采用VConnect技術，單機支持1000并發(fā)流。在負載平衡方面，整個平臺具備優(yōu)異的視頻流傳輸機制和多服務器間的視頻流負載平衡。系統(tǒng)采用三重認證機制，集成核心動態(tài)密鑰生成技術模塊+自主研發(fā)的客戶端認證+硬件防盜防下載認證，保證視頻內(nèi)容安全保護，徹底杜絕平臺賬號破解、非法點播和內(nèi)容盜鏈。

　　本次手術網(wǎng)上直播是流媒體技術在現(xiàn)代醫(yī)學中的一次典型應用。隨著流媒體技術的迅速發(fā)展和寬帶網(wǎng)絡的進一步普及，手術直播、遠程醫(yī)學和電子醫(yī)學的發(fā)展將會更好的為廣大人民服務，以提高我國整體醫(yī)療保健水平和增強人民體質(zhì)。

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