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流媒体技术在世界首例“造脸手术”中的应用

2007/05/17

　　第四军医大学口腔医院已成功完成世界首例“先天性双侧颧骨上颌骨缺失”造脸手术，手术中运用全新技术，通过网络全程直播，并有专家现场解说答疑。这次手术网上直播活动是流媒体技术在现代医学上一次成功应用，通过该活动使我们对高科技和医学相结合的手术网上直播和研讨有了更加直观的了解，同时促进了流媒体技术在医学中的进一步发展。

　　流媒体技术是一种用户无需等待全部数据下载到本地，就可以开始浏览或播放流媒体的技术。针对流媒体随时间不断变化的特点．客户端可采用一边播放，一边接收数据来解决下载时间问题、也就是说无需完全下载就可以立即播放。客户端不是一次将所有的数据从服务器读取，而是先在线路中读取音频或视频剪辑的第一部分，在第一部分开始播放的同时，数据的其余部分源源不断的下载，供客户端播放。

　　流媒体技术实现的关键是技术传输，一般有两种方式：实时流媒体(Real-time Streaming)和顺序流媒体(Progressive Streaming)。网上直播是实时广播和交互，使用RTSP的实时流媒体传输协议。网上点播可使用HTTP服务器，使流媒体文件顺序传输，或者先将流媒体文件全部下载到本地再播放，以保证播放的流畅，为顺序流媒体传输。

　　由于带宽的原因，服务质量(Quality of Service，QoS)不能保证。在传输过程中，流媒体文件被分解打包，到达客户端时间延迟也是不等的，甚至先发的数据包可能后到。网络常常因为拥挤而造成网络传输速度下降。在用户进行音频或视频的点播时，为了减少由于网络传输速度下降对客户播放时造成的影响，流媒体播放过程中广泛采用缓存技术，播放器在开始播放前会先采集部分缓冲的预备数据。如果速度足够快的话，播放是连续的。当网络拥挤时，用户可以读取缓冲数据以改善画面的质量，而不会因为网络暂时拥塞造成播放停顿。但缓冲区中的缓冲数据是有限的，不可能维持很长时间，一旦用完，播放就会中断。

　　视音频压缩/解压缩算法一直是流媒体技术研究的一个重要领域。目前，已有多种形式的压缩算法，如H.264、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。一般数据压缩比愈大，数据量愈小，需要的网络带宽愈小，但客户端解压后获得的视音频质量较差。因此，用户应根据应用和网络的情况来选择压缩/解压缩算法。

　　流媒体领域市场巨大，各个厂商的竞争也很激烈，其主流产品有以下三种：

　　1、Windows Media(Microsoft)

　　Windows Media是Microsoft产品，她随Windows平台一起发售。随着流媒体的发展，Microsoft不断推出整套的流媒体制作、发布和播放产品，其服务器端的Windows Media Server产品集成在Windows 2000/2003 Server中。Windows Media产品的一大特点制作、发布和播放软件与Windows集成在一起，不需要额外购买。免费是Windows Media系列最大的优点，但是直播有10～20秒或更长延时，一般功能都需要二次开发。对集成技术要求很高。

　　2、Real System (Real Networks)

　　Real Networks公司是世界著名的网上流媒体音视频解决方案提供商。它提供的网上流媒体音视频解决方案，在最广的范围提供性能良好的多媒体效果，具有较强大的系统管理能力，并具有开放的、标准的、跨越平台的架构。Real系统是支持流媒体技术的优秀系统，Real格式具有极高的压缩比和很好的传输能力，很适合在网络上进行信息发布。服务器端软件为Real Networks公司主打的HELIX SERVER 9，它是一个卓越的跨平台流媒体服务器，具有强大的网络管理功能，支持广泛的媒体格式，支持最大量的互联网用户群与流媒体商业模式。但单机并发少，最多支持400左右。

　　3、VIEWGOOD流媒体服务平台

　　VIEWGOOD是国内著名的从事流媒体核心技术研究的专业技术供应商，通过自主研发，他们推出了VConnect、KeyBuffer、NoDelay、NoGap四项独创技术，并完全掌握了MPEG-4编解码、REAL媒体格式等核心技术，推出了一系列具有自主知识产权的流媒体产品：WebVOD视频点播系统、WebLIVE视频直播系统、WebIPTV网络电视系统，以及一整套基于Web的全面流媒体解决方案：VIEWGOOD流媒体服务平台，主要应用于电信、广电、媒体、门户、政府、电力、军事、教育等行业。

　　随着宽带的日趋普及，越来越多的网友希望通过网络来收看手术实况。截至2006年12月31日，我国网名数量已经达到1.37亿，使用宽带的网民更是达到了1亿人，但仍然存在着各地区宽带普及不平均的问题，根据目前的现状，实现视频和音频在网路上传输的最好方法就是流媒体传输方式。

　　VIEWGOOD流媒体服务平台是目前应用最广泛的平台之一。它采用自主流媒体服务系统，支持高质量的MPEG系列、REAL系列、H.264等优质视频流。平台采用VConnect技术，单机支持1000并发流。在负载平衡方面，整个平台具备优异的视频流传输机制和多服务器间的视频流负载平衡。系统采用三重认证机制，集成核心动态密钥生成技术模块+自主研发的客户端认证+硬件防盗防下载认证，保证视频内容安全保护，彻底杜绝平台账号破解、非法点播和内容盗链。

　　本次手术网上直播是流媒体技术在现代医学中的一次典型应用。随着流媒体技术的迅速发展和宽带网络的进一步普及，手术直播、远程医学和电子医学的发展将会更好的为广大人民服务，以提高我国整体医疗保健水平和增强人民体质。

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