远程医疗系统的研究与实现
摘要
随着多媒体及计算机网络技术的高速发展，基于Internet的远程医疗系统的研究步伐也日益加快。
本文对远程医疗的四个关键技术——网络协议、多媒体数据库技术、数据压缩技术、网络安全分别进行了研究。
由于远程医疗的数据类型复杂多样，包括文本、静态图形、视频、音频等信息。本系统创造性地采用多种通信协议分别进行传输。例如：使用FTP协议传输医师诊断后的最终病理报告，较大规模的图片等文件，使用RTP协议传输实时的音频、视频数据。
为了解决数据存储的问题，作者在深入研究了多媒体数据库技术后，除了实现在传统的关系数据库上构造医学多媒体数据库之外，还提出了基于面向对象数据库技术构造医学多媒体数据库的设计方案。
众所周知，在远程医疗系统中需要传输的各种媒体的数据量之大是传统的面向文字的应用所不能想象的。为此，作者采用了合理的数据压缩算法来解决这一问题，其中，JPEG压缩算法被用来处理静态图像而H．263压缩算法实现了基于低比特流的视频数据压缩编码。
作为一个开放的分布式系统，远程医疗系统面临着严重的网络安全问题。为此，作者提出了一套适合远程医疗的信息安全系统。该系统基于SSL，完成了双向的身份认证。
最后，本文给出一个具体远程医疗系统——FFR医疗系统的设计和实现，该系统经过严格的测试，已交付使用。
With the rapid development of computer network and multimedia techniques, the research about telemedicine based on Internet has a high-speed improvement.
Four key techniques of telemedicine system about are researched respectively, which are network protocols, multimedia database system, data compress and network security.
Since the telemedicine has a great diversity of data types such as text, static image, video, audio and so on, this system adopts different network protocols for different conditions. For example, FTP is used to transport the files of diagnostic reports of patients and the files of large static image; RTF is chosen to transport real-time audio or video data.
In order to solve the problem of medical data storage properly, after studying deeply on multimedia database system, we give the method of constructing medical multimedia database system not only based on traditional RDBS but also on OODBS in a creative way.
It is well known that there are unimaginable larger data in telemedicine system than the ordinary text application. Proper compress algorithms are chosen to solve this problem. We choose the JPEG algorithm to compress static image and the H.263 for video image.
As an open distributed system, telemedicine system is inevitably faced with network security problem. We provide a new information security system for telemedicine system based on SSL, which accomplishes identity authentication of both sides.
At last, This paper introduce how to realize FFR medical system, which has been used after strict tests.
本文对远程医疗的四个关键技术——网络协议、多媒体数据库技术、数据压缩技术、网络安全分别进行了研究。
由于远程医疗的数据类型复杂多样，包括文本、静态图形、视频、音频等信息。本系统创造性地采用多种通信协议分别进行传输。例如：使用FTP协议传输医师诊断后的最终病理报告，较大规模的图片等文件，使用RTP协议传输实时的音频、视频数据。
为了解决数据存储的问题，作者在深入研究了多媒体数据库技术后，除了实现在传统的关系数据库上构造医学多媒体数据库之外，还提出了基于面向对象数据库技术构造医学多媒体数据库的设计方案。
众所周知，在远程医疗系统中需要传输的各种媒体的数据量之大是传统的面向文字的应用所不能想象的。为此，作者采用了合理的数据压缩算法来解决这一问题，其中，JPEG压缩算法被用来处理静态图像而H．263压缩算法实现了基于低比特流的视频数据压缩编码。
作为一个开放的分布式系统，远程医疗系统面临着严重的网络安全问题。为此，作者提出了一套适合远程医疗的信息安全系统。该系统基于SSL，完成了双向的身份认证。
最后，本文给出一个具体远程医疗系统——FFR医疗系统的设计和实现，该系统经过严格的测试，已交付使用。
With the rapid development of computer network and multimedia techniques, the research about telemedicine based on Internet has a high-speed improvement.
Four key techniques of telemedicine system about are researched respectively, which are network protocols, multimedia database system, data compress and network security.
Since the telemedicine has a great diversity of data types such as text, static image, video, audio and so on, this system adopts different network protocols for different conditions. For example, FTP is used to transport the files of diagnostic reports of patients and the files of large static image; RTF is chosen to transport real-time audio or video data.
In order to solve the problem of medical data storage properly, after studying deeply on multimedia database system, we give the method of constructing medical multimedia database system not only based on traditional RDBS but also on OODBS in a creative way.
It is well known that there are unimaginable larger data in telemedicine system than the ordinary text application. Proper compress algorithms are chosen to solve this problem. We choose the JPEG algorithm to compress static image and the H.263 for video image.
As an open distributed system, telemedicine system is inevitably faced with network security problem. We provide a new information security system for telemedicine system based on SSL, which accomplishes identity authentication of both sides.
At last, This paper introduce how to realize FFR medical system, which has been used after strict tests.
引文
[1] Szabo, T; Barsi, P; Szolgay, P.; Application of analogic cnn algorithms in telemedical neuroradiology ; Cellular Neural Networks and Their Applications, 2002 7th IEEE International Workshop on, 22-24 Jul 2002 ; Page(s): 579-586
[2] Obrenovic, Z.;Starcevic, D.; Jovanov, E.; Radivojevic, V.; An implementation of real-time monitoring and analysis in telemedicine , Information Technology Applications in Biomedicine, 2000． Proceedings. 2000 IEEE EMBS International Conference on, 2000 Page(s): 74-78
[3] Eisner, C.H.; Kottkamp, H.; Hindricks, G; Introducing new telemedical services into clinical environments-a step-by-step approach at the Heart Center Leipzig, Germany ; Computers in Cardiology 2000 ,2000 ;Page(s): 661-662
[4] Shklovskiy-Kordi, N.; Freidin, J.; Goldberg, S.; Krol, M.; Rivkind, N.; Zingerman, B.; Davis, S.; Standardization for telemedical consultation on a basis of multimedia case history; Computer-Based Medical Systems, 2001． CBMS 2001． Proceedings. 14th IEEE Symposium on ,2001; Page(s): 535-540
[5] Bousseljot, R.; Kreiseler, D.; ECG signal pattern comparison via Internet; Computers in Cardiology 2001 , 2001; Page(s): 577-580
[6] Istepanian, R.S.H.; Hadjileontiadis, L.J.; Panas, S.M.; ECG data compression using wavelets and higher order statistics methods; Information Technology in Biomedicine, IEEE Transactions on , Volume: 5 Issue: 2 , Jun 2001; Page(s): 108-115
[7] Mea, V.D.; Agents acting and moving in healthcare scenario-a paradigm for telemedical collaboration; Information Technology in Biomedicine, IEEE Transactions on, Volume: 5 Issue: 1 , Mar 2001; Page(s): 10-13
[8] Istepanian, R.S.H.; Hadjileontiadis, L.J.; Panas, S.M.; ECG data compression using wavelets and higher order statistics methods; Information Technology in Biomedicine, IEEE Transactions on , Volume: 5 Issue: 2 , Jun 2001; Page(s): 108-115
[9] Boll, S.; Klas, W.; ZyX-a multimedia document model for reuse and adaptation of multimedia content; Knowledge and Data Engineering, IEEE Transactions on, Volume: 13 Issue: 3 , May/Jun 2001; Page(s): 361-382
[10] Atnafu, S.; Brunie, L.; Kosch, H.; Similarity-based operators and query optimization for multimedia database systems; Database Engineering & Applications, 2001 International Symposium on., 2001; Page(s): 346-355
[11] Santini, S.; Gupta, A.; Principles of schema design for multimedia databases;
Multimedia, IEEE Transactions on, Volume: 4 Issue: 2, Jun 2002; Page(s): 248-259
[12] Pek, E.; Loncaric, S.; Margan, A.; Internet-based medical teleconsultation system; Image and Signal Processing and Analysis, 2001. ISPA 2001. Proceedings of the 2nd International Symposium on, 2001; Page(s): 657-661
[13] Chou, W.; Inside SSL: the secure sockets layer protocol, IT Professional , Volume: 4 Issue: 4, Jul/Aug 2002, Page(s): 47-52
[14] 王被 黄江华 远程医疗中基于RTP协议的视频和ECG的传输与控制．中国医疗器械杂志。2002 Vol．26 No．2
[15] 王舒宜；周智明；丘力军；李志宏 远程医疗电子商务结构及其模式的探讨第四军医大学学报2002 Vol．23 No．1
[16] 罗奇伟；江贵平；冯前进；陈武凡 构建基于Web技术的远程医疗网的方案研究 中国医学物理学杂志2002 Vol．19 N0．3
[17] 孙晓琳；张喜雨；于佳臣 远程医疗系统技术简介 医疗设备信息 2002 Vol．17 No．9
[18] 谢卫国；王志中；马明辉 一种远程医疗数据传输的 FEC 算法 医疗卫生装备2002 Vol．23 No．5
[19] 王卫；夏富乐；唐伟；张德昌 远程医疗系统的发展和应用医疗卫生装备2002 Vol．23 NO．4
[20] 崔建国 郑小林 发展迅速的远程医疗 山东生物医学工程2002 Vol．21 NO．2
[21] 杨媛媛 王浩 陈亚光 基于COMBA/JAVA 的远程医疗数据库系统计算机工程与应用2002 Vol．38 No．13
[22] 虞礼贞；邱志涛 在远程医疗系统中实现病理信息的通信与存储南昌大学学报2002 Vol．24 No．1
[23] 耿国华：周明全：李军怀基于Interbnet的远程医疗系统的设计与实现计算机工程与应用2002 Vol．38 No．8
[24] 高延滨：尹梅；毛斌宏结合VB及ASP技术对远程医疗的一种实现 应用科技2002 Vol．29 No．5
[25] 卞正中；周秦武；王凯；刘立庄 基于远程医疗的视频通信系统中国医疗器械杂志2002 Vol．26 No．1
[26] 陈亚光；杨媛媛 基于UDP的远程医疗信息传输 计算机工程与应用 2002 Vol．38 NO．9
[27] 雷英杰；王涛 一种Oracle空间数据库的设计与实现计算机工程与应用 2002 Vol．38 No．13
[28] 林文兴 Oracle分布式数据库系统应用暨南学报 2002 Vol．24 No．3
[29] 李卓玲；宋晓军 Oracle系统中面向对象技术的应用 微机发展 2002 Vol．12 N0．4
[30] 李桂杰：李中昌 基于Web访问Oracle数据库的几种方法计算机工程 2002 Vol．28 NO．5
[31] 金定勇 Oracle数据库安全性探讨 计算机工程 2002 Vol．28 No．6
[32] 王敬乐；陈向辉 基于 Oracle 的应用软件系统索引性能的优化河北科技大学学报 2002 Vol．23 No．1
[33] 张乐；苏大威 基于 Oracle 数据库开发系统的物理设计优化策略计算机工程 2002 Vol．28 No．2
[34] 李建军；吕建波；何泽恒 基于 Oracle 数据库的信息系统优化设计哈尔滨商业大学学报 2002 Vol．18 No．2
[35] 薛铭 Oracle 性能调整及优化分析长春工程学院学报 2002 Vol．3 No．2
[36] 程春玲：李玲娟；周宁宁 Oracle 的大对象(LOBs)及其在企业MIS中的应用微机发展 2002 Vol．12 No．6
[37] 曹虎；韩林 Oracle 数据库触发器的执行及控制机制分析 信息技术 2002 NO．7
[38] 何泽恒 供应链企业间远程数据接口的设计与 Oracle 实例计算机工程与应用 2002 Vol．38 No．15
[39] 钟元生 基于SSL的安全Web站点实现计算机应用研究 2002 Vol．19 N0．1
[40] 李腊元：郭晶晶 SSL 协议及其安全性分析 计算机与现代化 2002 No．4
[41] 黄烟波：黄家林：李福芳 基于SSL连接和B/S模式的MIS的设计与实现微型电脑应用 2002 Vol．18 No．5
[42] 董名垂：胡炎 用SSL协议加强电力系统网络应用的安全性电力系统自动化 2002 Vol．26 NO．15
[43] 郭宝龙；丁贵广多媒体数据压缩的现状与发展计算机工程与应用 2002 Vol．38 No．1
[44] 张奎刚 刘雪松 龚华 JPEG标准格式的编码方法微处理机 2002 No．1
[45] 洪志良；周荣政：苏彦锋：廖天康 基于图像内容和人眼视觉特征的 JPEG压缩编码 系统工程与电子技术 2002 Vol．24 No．2
[46] 姚志恒；田栋；沈兰荪 基于H.263实时编码技术研究 电路与系统学报 2002 Vol．7 No．3
[47] 胡师彦 基于视频监控应用的改进的 H.263 算法南昌大学学报(工科版) 2002 vol．24 No．1
[48] 贺贵明；邢燕 改进的 H.263 视频编解码系统的设计与实现计算机应用研究 2002 Vol．19 No．2
[49] 符沧海；鲁宏伟 基于 H.263 的图像压缩算法的研究通信电源技术 2002 No．2
[50] 精英科技 视频压缩与音频编码技术 中国电力出版社
[2] Obrenovic, Z.;Starcevic, D.; Jovanov, E.; Radivojevic, V.; An implementation of real-time monitoring and analysis in telemedicine , Information Technology Applications in Biomedicine, 2000． Proceedings. 2000 IEEE EMBS International Conference on, 2000 Page(s): 74-78
[3] Eisner, C.H.; Kottkamp, H.; Hindricks, G; Introducing new telemedical services into clinical environments-a step-by-step approach at the Heart Center Leipzig, Germany ; Computers in Cardiology 2000 ,2000 ;Page(s): 661-662
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[37] 曹虎；韩林 Oracle 数据库触发器的执行及控制机制分析 信息技术 2002 NO．7
[38] 何泽恒 供应链企业间远程数据接口的设计与 Oracle 实例计算机工程与应用 2002 Vol．38 No．15
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[40] 李腊元：郭晶晶 SSL 协议及其安全性分析 计算机与现代化 2002 No．4
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[42] 董名垂：胡炎 用SSL协议加强电力系统网络应用的安全性电力系统自动化 2002 Vol．26 NO．15
[43] 郭宝龙；丁贵广多媒体数据压缩的现状与发展计算机工程与应用 2002 Vol．38 No．1
[44] 张奎刚 刘雪松 龚华 JPEG标准格式的编码方法微处理机 2002 No．1
[45] 洪志良；周荣政：苏彦锋：廖天康 基于图像内容和人眼视觉特征的 JPEG压缩编码 系统工程与电子技术 2002 Vol．24 No．2
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