Công cụ hỗ trợ chuẩn đoán bệnh từ xa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Bùi Thế Quang
CÔNG CỤ HỖ TRỢ CHUẨN ĐOÁN BỆNH TỪ XA
Xây dựng module Video Conference
và kết nối camera có khả năng điều khiển
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành:

Công Nghệ Thông Tin
Cán bộ hướng dẫn: TS.Bùi Thế Duy
HÀ NỘI - 2006
Lời cảm ơn
Đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Bùi Thế Duy, bộ môn
Mạng và Truyền thông máy tính, khoa Công Nghệ Thông Tin, ĐHCN-ĐHQGHN, đã
hưỡng dẫn chúng em tận tình trong qúa trình làm khoá luận
Chúng em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong trường Đại Học Công Nghệ đã
truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập 4 năm
qua.
Chúng em xin cảm ơn thầy cô và các bạn bên khoa Điện Tử Viễn Thông,
ĐHCN-ĐHQGHN đã hỗ trợ nhiệt tình cho chúng em về mặt thiết bị trong quá trình làm
đề tài nghiên cứu. Chúng em xin cảm ơn chị Ngô Thị Duyên(K46CA, Đại học Công
Nghệ) và anh Đặng Kim Dũng( Khoa Công Nghệ Thông Tin, Đại học Bách Khoa Hà
Nội) đã giúp đỡ chúng em về một số vấn đề lí thuyết cần thiết trong quá trình làm luận
văn.
Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2006
Nhóm thực hiện
Bùi Thế Quang
Vũ Văn Tiệp
Bùi Đức Tiến
Tóm tắt luận văn

Việc ứng dụng tin học trong y tế đã đem lại nhiều lợi ích thiết thực cho xã hội.
Với sự phát triển của viễn thông và các kĩ thuật Video Conference, lĩnh vực chuẩn đoán
bệnh từ xa( Telemedicine ) đã được triển khai và ứng dụng rộng rãi, giúp xoá bỏ được
các hạn chế về khoảng cách địa lý, tận dụng được tối đa các tài nguyên của từng bệnh
viên như trang thiết bị, chuyên gia,.... Để có thể tiến hành chuẩn đoán bệnh từ xa thì
không những phải thực hiện được việc trao đổi trực tiếp hình ảnh và âm thanh giữa bệnh
nhân và bác sĩ mà còn cần thiết phải trao đổi được các thông tin liên quan như : hình ảnh
X- quang, chụp cắt lớp, hình ảnh siêu âm, hồ sơ bệnh án…. Thêm nữa cần thiết cho
phép bác sĩ có thể điều khiển camera để có thể quan sát bệnh nhân đúng góc độ. Đề tài
nghiên cứu này tập trung nghiên cứu và xây dựng một hệ thống hỗ trợ chuẩn đoán bệnh
từ xa có khả năng đáp ứng tốt cho công tác khám chữa bệnh: trao đổi hình ảnh và âm
thanh giữa bác sĩ và bệnh nhân thông qua camera có khả năng điều khiển, truyền và
nhận các loại dữ liệu đa dạng, đồng thời cũng nghiên cứu việc kết nối, thu nhận dữ liệu
từ các thiết bị y tế.
Mục lục
Lời cảm ơn.........................................................................................................................2
Tóm tắt luận văn................................................................................................................1
Mục lục..............................................................................................................................2
Các hình ảnh và bảng sử dụng...........................................................................................4
Bảng các kí hiệu viết tắt.....................................................................................................6
Chương 1. Mở đầu.............................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề...............................................................................................................1
1.2. Các hệ thống trên thế giới.......................................................................................1
1.3. Một số hệ thống ở Việt Nam..................................................................................3
1.3.1. Hiện trạng phát triển của Việt Nam................................................................3
1.3.2. Chính sách phát triển của Việt Nam trong tương lai......................................4
1.4 Nhu cầu và giải pháp...........................................................................................5
1.5 Cấu trúc của luận văn..............................................................................................6
Chương 2. Tổng quan về mạng và truyền thông dữ liệu...................................................7
2.1. Các mô hình mạng.................................................................................................7

2.1.1. Mô hình mạng khách chủ (Client/Server).......................................................7
2.1.2. Mô hình mạng ngang hàng (Peer to Peer)......................................................8
2.2. Giao thức truyền thông trong mạng Internet..........................................................9
2.2.1. Giao thức điều khiển truyền thông TCP.........................................................9
2.2.2. Truyền thông User Datagram Protocol – UDP.............................................10
2.2.3. Real Time Protocol – RTP...........................................................................10
2.2.4. Real Time Streaming Protocol – RTSP........................................................13
2.3 Truyền thông thời gian thực ................................................................................14
2.3.1 Dữ liệu trong truyền thông thời gian thực.....................................................14
2.3.2 Truyền dòng dữ liệu.......................................................................................15
2.3.3 Các phương thức truyền dòng dữ liệu video ................................................16
2.3.4 Vấn đề đồng bộ hoá Video và Audio............................................................17
2.4 Nén/Giải nén Video..............................................................................................19
2.4.1 Các khái niệm cơ bản về nén video...............................................................19
2.4.2 Một số chuẩn nén video.................................................................................20
2.5 Nén/Giải nén Audio..............................................................................................23
2.5.1 Một số khái niệm về nén Audio.....................................................................23
2.5.2 Một số chuẩn nén audio.................................................................................24
2.6. Một số khái niệm về tin học y sinh......................................................................25
2.6.1. Chuẩn đoán bệnh từ xa.................................................................................25
2.6.2. Các loại dữ liệu trong tin học y sinh.............................................................26
Chương 3. Thiết kế hệ thống chuẩn đoán bệnh từ xa......................................................27
3.1. Tìm hiểu về yêu cầu của hệ thống.......................................................................27
3.2. Kiến trúc của hệ thống.........................................................................................28
3.2.1. Kiến trúc tổng thể của hệ thống....................................................................28
3.2.2. Kiến trúc của hệ thống phía bác sĩ:...............................................................29
3.2.3. Kiến trúc của hệ thống phía bên bệnh nhân:.................................................29
3.3. Đặc tả các module xây dựng ...............................................................................32
Chương 4. Triển khai hệ thống........................................................................................33
4.1 Giao diện hệ thống................................................................................................33

4.1.1. Giao diện hệ thống bên Client......................................................................35
4.1.2. Giao diện hệ thống bên Server......................................................................38
4.2. Mô hình truyền dữ liệu của hệ thống...................................................................40
4.2.1. Mô hình.........................................................................................................40
4.2.2. Mô tả mô hình truyền dữ liệu.......................................................................40
4.3. Xây dựng Module Video Conference .................................................................41
4.3.1 Video streamming..........................................................................................41
4.3.2 Audio streamming.........................................................................................45
4.4. Tìm hiểu về Camera số có khả năng điều khiển..................................................47
4.4.1 Giới thiệu về camera sử dụng trong hệ thống................................................47
4.4.2. Độ phân giải của camera..............................................................................49
4.4.3. Tính nhạy sáng..............................................................................................49
4.4.4. Thấu kính và các tham số của thấu kính.......................................................50
4.4.5.Chức năng điều khiển của Camera................................................................50
4.4.6 Lập trình điều khiển camera..........................................................................51
Chương 5. Kết luận..........................................................................................................53
5.1 Các kết quả thu được............................................................................................53
5.2 Những lợi ích hệ thống đem lại............................................................................53
5.3 Hướng phát triển trong tương lai..........................................................................54
Phụ lục 1: Bảng các thuật ngữ sử dụng...........................................................................55
Tài liệu tham khảo...........................................................................................................56
Các hình ảnh và bảng sử dụng
Các hình ảnh sử dụng trong khoá luận
Hình 1: Mô hình Telemedicine của Bộ Quốc phòng.........................................................4
Hình 2: Mô hình mạng máy tính Client – Server...............................................................7
Hình 3 : Mô hình mạng máy tính Peer to Peer.................................................................8
Hình 4: Gói tin RTP được đóng gói trong một gói tin UDP/IP.......................................11
Hình 5: Cấu trúc gói tin RTCP........................................................................................12
Hình 6 : Sơ đồ các giao thức dụng cho truyền thông thời gian thực...............................14
Hình 7: Mô hình truyền dữ liệu thời gian thực................................................................15

Hình 8: Biểu đồ thể hiện tương quan tỉ lệ nén và chất lượng hình ảnh...........................23
Hình 9: Kiến trúc tổng thể của hệ thống..........................................................................28
Hình 10: Mô hình các module bên phía bác sĩ.................................................................29
Hình 11: Mô hình các module bên phía bệnh nhân.........................................................30
Hình 12: Giao diện mặc định...........................................................................................33
Hình 13: Giao diện Video................................................................................................34
Hình 14: Sơ đồ cấu trúc giao diện của hệ thống..............................................................35
Hình 15: Sơ đồ phần cấp Menu của chương trình phía Client........................................35
Hình 16: Hộp thoại xuất hiện lúc khởi đầu qua trình kết nối..........................................36
Hình 17: Giao diện chat phía Client................................................................................36
Hình 18: Giao diện ECG..................................................................................................37
Hình 19: Giao diện ECG..................................................................................................37
Hình 20: Sơ đồ phần cấp menu phía server.....................................................................38
Hình 21: Giao diện chat...................................................................................................39
Hình 22: Giao diện Điện tâm đồ phía bác sĩ....................................................................39
Hình 23: Giao diện ECG nhận dữ liệu từ máy.................................................................39
Hình 24: Hộp thoại cho phép chỉnh độ nén của dữ liệu Video........................................40
Hình 25: Mô hình truyền dữ liệu của hệ thống................................................................40
Hình 26: Mô hình Video Streamming.............................................................................42
Hình 27: Mô hình Audio Streamming.............................................................................45
Hình 28: Mô hình sử dụng thread thu phát trong quá trình chạy.....................................46
Hình 29: Camera sử dụng trong hệ thống........................................................................48
Hình 30: Khả năng quay của Camera..............................................................................48
Hình 31: Sơ đồ cách lắp các dây nối của Camera............................................................49
Hình 32: Mô hình hoạt động module điều khiển Camera................................................51
Hình 33: Mô hình cách lớp điều khiển camera xây dựng................................................51
Các bảng sử dụng trong khoá luận
Bảng 1: Các chế độ phân giải..........................................................................................22
Bảng 2: Các codec đang được sử dụng............................................................................25
Bảng các kí hiệu viết tắt

CODEC: Coder-Decoder
RTP: Real Time Protocol
RTSP: Real Time Streamming Protocol
UDP: User Datagram Protocol
TCP: Transport Control Protocol
ECG : Electrocardiogram
EEG : Electroencephalography
BCI : Brain Coputer Interface
Chương 1. Mở đầu
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay, công nghệ thông tin đang phát triển như vũ bão nó được áp dụng
trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội và đem lại nhiều lợi ích to lớn. Trong
lĩnh vực y tế, thì việc ứng dụng công nghệ thông tin đã đem lại các dịch vụ chăm sóc
sức khỏe rất tốt cả cho phía bệnh nhân và bác sỹ. Dịch vụ chăm sóc sức khỏe ở đây gồm
có chuẩn đoán bệnh từ xa và điều trị, cung cấp thuốc, tư vấn, giảng dạy nghiên cứu…
Việc kết nối mạng các trung tâm y tế giúp tăng cường khai thác các tài nguyên
trong lĩnh vực y tế như: các chuyên gia, thiết bị đắt tiền, dữ liệu … Từ đó hình thành
khả năng chuẩn đoán bệnh từ xa (Teleradiology), tư vấn từ xa (Teleconsulting), hội
chuẩn từ xa (Teledianogstic, video conferencing)… Trong đó, quá trình hội chuẩn từ xa
đã được tiến hành nhiều nơi trên thế giới. Với việc sử dụng các thiết bị và công nghệ
dùng cho Video Conference, các bác sĩ có thể khám cho người bệnh ở rất xa về mặt địa
lý. Từ đó bỏ qua được nhiều hạn chế về mặt không gian, đem lại nhiều lợi ích cho người
bệnh. Đó là việc giảm chi phí cho người bệnh và đặc biệt là việc cứu chữa kịp thời với
các bệnh nhân ở xa.
Ở Việt Nam, công nghệ thông tin, đặc biệt cơ sở hạ tầng mạng mới được phát
triển mạnh trong mấy năm gần đây. Việc áp dụng các giải pháp công nghệ thông tin vào
trong y tế đã bắt đầu được áp dụng ở một số bệnh viện lớn và đã thu được nhiều kết
quả. Tuy nhiên, vẫn chưa có một giải pháp toàn diện và việc trao đổi thông tin thông tin
giữa các bệnh viện ở tuyến trên và các bệnh viện ở tuyến cơ sở. Đặc biệt là việc sử dụng
kinh nghiệm của các chuyên gia giỏi trong việc khám chữa bệnh ở tuyến cơ sở, nhất là

những bệnh viện ở xa lại có bệnh nhân cần được khám sớm để phát hiện và có biện
pháp điều trị kịp thời.
Vì vậy việc xây dựng hệ thống hỗ trợ chuẩn đoán bệnh từ xa đang được rất
nhiều bệnh viện quan tâm và đang xúc tiến phát triển.
1.2. Các hệ thống trên thế giới
Việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe cho
người dân đã được các nước tiên tiến trên thế giới tiến hành từ rất sớm. Khi mạng máy
1
tính ra đời, lập tức xuất hiện các mạng dùng riêng đặc thù trong nội bộ bệnh viện tiêu
biểu như:
– Mạng HIS (Hospital Information System): dùng để quản lý thông tin bệnh viện như
quản lý nhân sự, tài chính,… đồng thời cũng quản lý thông tin về các bệnh nhân nội,
ngoại trú.
– Hệ thống thông tin lưu trữ hình ảnh PACS (Picture Archiving and Commmunication
System): xử lý, khai thác cở sở dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, truyền hình động và các
dữ liệu khác từ những thiết bị chuẩn đoán hình ảnh nhử siêu âm, X- Quang, Scanner,
cộng hưởng từ hạt nhân … Các ứng dụng trên mạng này là X-Quang từ xa
(Teleradiology) bệnh học (Telepathology), chuẩn đoán hình ảnh (Telemedical
Imaging) và khám chữa bệnh từ xa, chăm sóc sức khỏe tại nhà (Tele-home Health
Care).
Bước phát triển tiếp theo là các mạng HIS và PACS của các bệnh viện được nối
liên mạng bằng các đường truyền viễn thông tốc độ cao sẽ tạo ra các liên kết theo vùng
địa lý hoặc chuyên ngành, xóa bỏ được hạn chế về mặt không gian thời gian, đặc biệt là
những khu vực địa lý phức tạp, thiếu chuyên ngành (vùng sâu, vùng xa, …)
Yêu cầu chuẩn hóa trong lĩnh vực này rất được quan tâm và được quy định rất
nghiêm ngặt bởi vì công việc khám chữa bệnh đòi hỏi các thông tin chính xác, đầy đủ
kịp thời. Ở Mỹ đưa ra chuẩn EDI (Electronic Data Interchange) và chuẩn DICOM
(Digital Image and Communication in Medicine). Ủy ban châu âu về tiêu chuẩn hóa
cũng đã công bố chính thức chuẩn dùng cho việc khám chữa bệnh của họ tương thích
với chuẩn EDI của Mỹ.

Các dịch vụ khám chữa bệnh từ xa rất phát triển trên thế giới. Tại Mỹ có mạng
Metropolital Area Network là mạng y tế thống nhất toàn quốc có sự tham gia của các
bệnh viện, phòng mạch tư, phòng khám, labo, công ty dược, công ty cung cấp thiết bị y
tế, cơ sở nghiên cứu và đào tạo, bảo hiểm y tế. Ủy ban Châu Âu có chương trình E-
Health với yêu cầu 33 nước thành viên sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông để
tăng cường các dịch vụ chăm sóc sức khỏe chất lượng cao trên toàn Châu Âu.
Tại một số nước châu Á, Telemedicine cũng đã có những bước ứng dụng và
nghiên cứu phát triển tương ứng. Nhật Bản có thể coi là một trong những nước có công
nghệ viễn thông rất phát triển. Việc nghiên cứu về Telemedicine đã được chú trọng từ
lâu. Nǎm 1998, Nhật Bản đã có 155 hệ Telemedicine, trong đó có 68 hệ Teleradiology,
26 hệ Telepathology, 23 hệ chẩn đoán hình ảnh, 20 hệ chǎm sóc y tế từ xa (Home
health), 6 hệ Telemedicine trong nhãn khoa, 3 hệ trong nha khoa và 9 hệ khác.
2
Trung Quốc cũng đã nghiên cứu và triển khai hàng loại giải pháp nhằm tổ chức
các mạng cục bộ quản lý bệnh viên (HIS), hệ thông lưu trữ và truyền ảnh động (PACS),
dịch vụ y tế gia đình (Telehome Health Care), … tạo cơ sở vật chất kỹ thuật cho việc
ứng dụng công nghệ thông tin, kỹ thuật cao trong công tác y tế, đặc biệt là Telemedicine
trong tương lai.
1.3. Một số hệ thống ở Việt Nam
1.3.1. Hiện trạng phát triển của Việt Nam
Lĩnh vực ứng dụng công nghệ thông tin vào y tế đã được Bộ Y Tế quan tâm, và
bước đầu đang tiến hành triển khai tại các bệnh viện trên các thành phố lớn. Các cuộc
hội thảo và học hỏi kinh nghiệm từ các nước tiên tiến đã dược tiến hành tập trung vào
các lĩnh vực: chăm sóc sức khỏe từ xa (telemedicine), lưu trữ và truyển ảnh động cho
chuẩn đoán hình ảnh (PACS), hội chẩn từ xa (Telediagnogstic, video conferencing),
Tele – home Healthcare,… thông tin về các hệ thống quản lý thông tin bệnh viện bằng
máytính HIS( Hospital Information System).
Bệnh viện Viêt Đức có dự án “Bệnh viện vệ tinh của bệnh viện Việt Đức” đã
được Nhà nước và Bộ Y tế phê duyệt từ năm 2003 đến năm 2007. Dự án bệnh viện vệ
tinh cho Bệnh viện Việt Đức gồm 6 bệnh viện là Việt Tiệp (Hải Phòng), Sơn Tây, Nam

Định, Bắc Ninh, Phú Thọ, Thanh Hóa nhằm cứu chữa kịp thời, giảm bớt tình trạng quá
tải hiện nay của Bệnh viện Việt Đức.
Ngày 5/5/2005, qua cầu truyền hình trực tiếp, Bệnh viện Việt Tiệp (Hải Phòng)
đã trực tiếp thực hiện thành công một ca phẫu thuật dưới sự tư vấn chuyên môn của các
chuyên gia ở Bệnh viện Việt Đức (Hà Nội). Giải pháp kỹ thuật cho cầu truyền hình này
dựa trên nền tảng cơ sở hạ tầng mạng và truyền dẫn của VNPT. VNPT đã sử dụng các
phương thức truyền dẫn khác nhau, như phương thức truyền dẫn cáp quang để kết nối
trực tiếp giữa các thiết bị mổ nội soi hoặc camera quay từ phòng mổ của các bệnh viện
vệ tinh đến trung tâm tư vấn phẫu thuật.
Ngày 27/2/2006, các chuyên gia của Viện tim mạch Việt Nam đã thực hiện cầu
truyền hình trực tiếp với Singapore trong cuộc phẫu thuật can thiệp tim mạch. Cầu
truyền hình được kết nối quốc tế thông qua vệ tinh của công ty viễn thông quốc tế VTI.
Bộ quốc phòng có Dự án “Y học từ xa” đang triển khai tại Bệnh viện Trung
ương quân đội 108 (Hà nội) và Quân y viện 175 (TP. Hồ Chí Minh). Tại mỗi bệnh viện
3
đều thiết lập một mạng LAN kết nối 2 máy chuẩn đoán hình ảnh chủ yếu là CT và siêu
âm. Dùng ba máy tính bình thường làm ba trạm làm việc: một ở máy CT, một ở máy
siêu âm và một ở phòng giao ban. Các trạm làm việc vừa bảo đảm xem hình, vừa thực
hiện chức năng hậu xử lý (postprecessing). Hình ảnh chuyển trên mạng theo chuẩn
DICOM, giao thức TCP\IP. Thông qua một máy chủ truyền thông, toàn bộ hình ảnh cần
thiết cho chẩn đoán có thể truyền từ bệnh viện Trung ương quận đội 108 vào Quân y
viện 175 và ngược lại.
Với mô hình sau:
Hình 1: Mô hình Telemedicine của Bộ Quốc phòng
Hiện này, nhiều đơn vị, công ty của Việt Nam đang xây dựng các sản phẩm
phần mềm trong lĩnh vực chăm sóc y tế. Các kỹ sư phát triển phần mềm SaigonTech
đang trong quá trình hoàn tất Hệ thông thông tin và lưu trữ hình ảnh PACS (Picture
Archiving and Communication System). Hệ thống PACS đã được xây dựng trên kiến
trúc ba lớp (Web, xử lý, dữ liệu), với các thành phần mạng, thử nghiệm và phát triển.
Ngoài ra SaigonTech đang trong giai đoạn thiết kế Bệnh án điện tử (Electronic Medical

Record – EMR) cho giải pháp bệnh viện điện tử (Hệ thông thông tin bệnh viện – HIS,
Hệ thống thông tin X-Quang – RIS, Hệ thống thông tin dược phẩm – PhIS, v.v…).
Những thành công của việc ứng dụng Telemedicine tại Việt Nam mới chỉ là
bước đầu. Để có thể triển khai rộng rãi dịch vụ chăm sóc sức khỏe từ xa còn nhiều khó
khăn và cần thời gian.
1.3.2. Chính sách phát triển của Việt Nam trong tương lai
Theo ông Nguyễn Huy An (Trưởng phòng CNTT - Bộ Y tế), hiện nay Bộ Y tế
đang xây dựng đề án mô hình phát triển CNTT cho ngành y tế giai đoạn 2006-2015 [8].
4
Đề án này khẳng định CNTT và truyền thông là công cụ quan trọng để thực hiện các
mục tiêu bảo vệ, chăm sóc và nâng cao sức khỏe nhân dân, rút ngắn khoảng cách để
từng bước theo kịp trình độ các nước trong khu vực và trên thế giới. Ứng dụng rộng rãi
CNTT trong các lĩnh vực của ngành y tế nhằm bảo đảm hệ thống chỉ đạo, điều hành,
trao đổi thông tin thông suốt, kịp thời từ Bộ Y tế đến các bộ, ban ngành, cơ quan thuộc
Chính phủ và tỉnh thành.
Người dân có thể tìm kiếm thông tin liên quan đến lĩnh vực y tế một cách nhanh
chóng thuận tiện. Dịch vụ khai báo, đăng ký, cấp phép được thực hiện trực tuyến qua hệ
thống thông tin của Bộ Y tế và sở y tế các tỉnh. 80% cơ quan quản lý nhà nước về y tế
tại Trung ương và địa phương đạt tiêu chuẩn ISO 9000 về quản lý hành chính, lấy mũi
nhọn là CNTT.
Mặt khác, phát triển phần mềm chuyên dụng, cơ sở dữ liệu cho tất cả các lĩnh
vực hoạt động của ngành y tế để tiến tới cổng giao tiếp điện tử. Xây dựng cơ sở dữ liệu
về phòng chống dịch bệnh, an toàn vệ sinh thực phẩm và khám chữa bệnh giai đoạn
2006-2007. Phát triển cơ sở dữ liệu về trang thiết bị y tế, khoa học, đào tạo, y học cổ
truyền vào năm 2006-2008 và các cơ sở dữ liệu khác trong những năm tiếp theo. Ban
hành chính sách khuyến khích việc ứng dụng CNTT, tập trung đầu tư cho một số dự án
trọng điểm có tính đột phá.
1.4 Nhu cầu và giải pháp
Y học là một lĩnh vực đặc biệt, trong đó thông tin vừa phong phú vừa đa dạng
về chuyên ngành. Để khám chữa bệnh cho bệnh nhân cần các thông tin về bệnh sử,

thông tin thăm khám như: các xét nghiệm (xét nghiệm huyết học, sinh hóa, vi sinh, tế
bào, …), thông tin về chuẩn đoán chức năng (Điện tâm đồ, Điện não đồ, hô hấp …),
thông tin vể hình ảnh (X-Quang, siêu âm, ảnh chụp cắt lớp), ngân hàng dữ liệu phục vụ
cho việc hỗ trợ ra quyết định và có khi cả mô tả của người bệnh. Vì vậy để phục vụ nhu
cầu khám bệnh từ xa cần xây dựng một hệ thống đáp ứng các yêu cầu sau:
– Dễ sử dụng với bác sĩ (Những người có thể không biết nhiều về lĩnh vực công nghệ
thông tin)
– Ngoài tính năng cho phép giao tiếp giữa bác sĩ và bệnh nhân bằng âm thanh hình ảnh
video, hệ thống cung cấp thông tin đầy đủ của bệnh nhân cho các bác sĩ để có thể
khám bệnh hiệu quả và chính xác.
5
Trong khi đó các hệ thống xây dựng ở Việt Nam hiện nay chủ yếu thiên về việc
truyền hình ảnh khám chữa mà chưa có một giải pháp toàn diện phục vụ cho việc chuẩn
đoán và khám chữa bệnh từ xa một cách kịp thời và chuẩn xác nhất.
Trong khóa luận của mình, chúng em đã nghiên cứu và xây dựng thành công hệ
thống hỗ trợ chuẩn đoán bệnh từ xa với các chức năng sau :
- Sử dụng Camera có thể điểu khiển từ xa, cho phép các bác sĩ điều khiển
máy camera từ xa sử dụng Joystick để thuận tiện cho việc khám bệnh
- Kết nối máy điện tâm đồ, nhận dữ liệu từ máy, xử lý dữ liệu điện tâm đồ
nhận được, và có thể truyền trực tiếp cho bác sĩ ở xa.
- Truyền các dữ liệu liên quan đến bệnh nhân( ảnh chụp X-Quang, các
thông tin bệnh sử, ….)
Đề tài được thực hiện bởi 3 sinh viên: Bùi Thế Quang(K47CA),Vũ Văn
Tiệp(K47CC), Bùi Đức Tiến(K47CB).
- Bùi Thế Quang: xây dựng module Video Streamming, Audio Streamming,
kết nối và điều khiển camera.
- Vũ Văn Tiệp: Thu nhận và xử lý tín hiệu y sinh
- Bùi Đức Tiến: Nghiên cứu và thiết kế tổng thể hệ thống.
1.5 Cấu trúc của luận văn
Chương 2 là nêu lên tổng quan về mạng và các mô hình truyền dữ liệu. Chương

3 trình bày phân tích, thiết kế hệ thống, đồng thời cũng trình bày các giải pháp kĩ thuật
sử dụng trong quá trình xây dựng hệ thống. Chương 4 là triển khai hệ thống theo thiết
kế. Chương 5 là chương kết luận, tổng kết những kết quả đạt được, lợi ích hệ thống đem
lại, và hướng phát triển trong tương lai của hệ thống
6
Chương 2. Tổng quan về mạng và truyền thông dữ liệu
2.1. Các mô hình mạng
Tổng quan về mạng máy tính: Mạng máy tính là tập các máy tính kết nối với
nhau hoạt động dựa trên một giao thức chung nhằm mục đích chia sẽ thông tin và tài
nguyên trên các máy. Giúp các máy tính có thể trao đổi và sử dụng tối đa các tài nguyên
sẵn có. Trong hệ thống mạng máy tính hiện nay thì tiêu biểu có hai mô hình mạng chủ
yếu sau: Mô hình khách/ chủ (Client/Server) và mô hình mạng ngang hàng (Peer to
Peer).
2.1.1. Mô hình mạng khách chủ (Client/Server).
Mạng máy tính Client – Server thường bao gồm một hoặc một vài máy server.
Các máy này cung cấp các dịch vụ, thông tin cho một số máy trạm (client) trong mạng
máy tính đó. Các dịch vụ mà máy server này cung cấp có thể bao gồm rất nhiều loại bao
gồm: dịch vụ file, dịch vụ Web, dịch vụ emai, …. Một ví dụ điển hình của mạng Client
– Server là dịch vụ World Wide Internet. Trong mạng này thì các Client là các máy có
các trình duyệt Web và truy nhập đến máy chủ Web thông qua địa chỉ của máy chủ đó.
Hình 2: Mô hình mạng máy tính Client – Server
Mạng Client – Server khác so với mạng Peer to Peer là các máy Server sẽ luôn
đóng vai trò là Server nó không đóng vai trò là Client và các Client chỉ có thể là Client
7
mà không thể đóng vai trò như một Server. Tất cả các dịch vụ trên mạng được cấu hình
từ máy chủ trung tâm và mọi máy Client có thể giao tiếp với nhau thông qua máy chủ
trung tâm này.
Mạng máy tính Client – Server cung cấp cho ta các dịch vụ mạng bảo đảm tính
an toàn và bảo mật của hệ thống. Mô hình mạng này cho phép người dùng có thể làm
việc với máy trạm của họ thông qua mạng. Tuy nhiên mô hình mạng này rất đắt tiền khi

triển khai cũng như khi ta muốn nâng cấp mạng. Do phần mềm dùng cho mạng này là
rất đắt tiền, đồng thời ta phải cấu hình các máy chủ đủ mạnh để phục vụ yêu cầu từ
nhiều máy trạm khác nhau, mô hình mạng này cũng đòi hỏi các máy trạm cũng phải có
cấu hình đủ mạnh để giao tiếp với máy chủ.
2.1.2. Mô hình mạng ngang hàng (Peer to Peer).
Mạng ngang hàng (Peer to Peer) là mạng mà trong đó hai hay nhiều máy tính
kết nối với nhau nhằm chia sẻ tập tin và truy cập các thiết bị, tài nguyên trên các máy
tính trong mang như máy in, ổ đĩa ghi, các tài nguyên đắt tiền khác mà không cần đến
máy chủ hay phần mềm máy chủ để quản lý việc chia sẻ và quyền truy cập các tài
nguyên đó.
Hình 3 : Mô hình mạng máy tính Peer to Peer
Dạng đơn giản nhất, mạng Peer to Peer được tạo ra bởi hai hay nhiều máy tính
được kết nối với nhau và chia sẻ tài nguyên mà không phải thông qua một máy chủ dành
8
riêng. Mạng Peer to Peer có thể là kết nối tại chỗ – hai máy tính nối với nhau qua cổng
USB để truyền tập tin. Peer to Peer cũng có thể là cơ sở hạ tầng thường trực kết nối 5-6
máy tính với nhau trong một văn phòng nhỏ bằng cáp đồng. Hay nó cũng có thể là một
mạng có quy mô lớn hơn nhiều, dùng các giao thức và ứng dụng đặc biệt để thiết lập
những mối quan hệ trực tiếp giữa người dùng trên internet.
Mỗi PC được kết nối đồng thời vừa làm máy chủ vừa làm máy khách. Không
có hệ điều hành mạng chuyên dụng chạy trên máy tính mạnh để hỗ trợ các ứng dụng đặc
biệt của phía máy chủ như dịch vụ thư mục (cơ sở dữ liệu chuyên dụng kiểm soát người
nào truy cập vào cái gì). Trong môi trường Peer to Peer, quyền truy cập được điều khiển
bằng cách thiết lập các thông số về quyền chia sẻ trên từng máy tính.
Ví dụ, nếu PC của người dùng A kết nối với một máy in mà người dùng B muốn
truy cập đến, người dùng A phải cài đặt máy của mình để cho phép (chia sẻ) truy cập
đến máy in. Tương tự nếu người dùng B muốn truy cập đến thư mục, tập tin hay thậm
chí toàn bộ đĩa cứng trên PC của người dùng A. A phải cho phép việc chia sẻ tập tin trên
PC của mình. Việc truy cập máy in hay thư mục trên mạng Peer to Peer văn phòng có
thể được kiểm soát chặt chẽ hơn bằng cách dùng mật khẩu cho các nguồn tài nguyên

này.
Mặc dù internet rất giống với mạng khách/chủ nhưng có những công nghệ chia
sẻ tập tin cho phép người dùng tạo ra môi trường Peer to Peer trên mạng internet công
cộng. Như vậy việc chia sẻ tập tin và trao đổi thông tin giữa các máy tính có thể diễn ra
ở trọng mạng Internet giống như một mạng Peer to Peer.
2.2. Giao thức truyền thông trong mạng Internet
2.2.1. Giao thức điều khiển truyền thông TCP
TCP là giao thức trao đổi số liệu có kết nối, đảm bảo tin cậy và chính xác giữa 2
thực thể cuối trong mạng. Tuy nhiên các dữ liệu được truyền qua mạng sử dụng giao
thức TCP không có ràng buộc hoặc ràng buộc rất nhỏ về độ trễ. Nếu các gói tin bị hỏng
hoặc không truyền được tới đích, TCP sẽ dừng lưu lượng cho tới khi các gói tin ban đầu
hay các gói tin gửi lại tới nơi.
Chính vì vậy, với các dữ liệu trong quá trình khám chữa bệnh, giao thức này
được sử dụng trong việc truyền các dữ liệu như hồ sơ bệnh án, hình ảnh, dữ liệu điện
9
tâm đồ, … bởi vì việc dùng TCP đảm bảo việc truyền dữ liệu chính xác nhất của bệnh
nhân tới bác sĩ mà không bị mất mát hay làm thay đổi trên đường truyền
Tuy nhiên với các dữ liệu Audio và Video, giao thức TCP không thích hợp bởi
vì :
- TCP áp đặt sự điều khiển luồng (flow control) và mô hình cứu gói tin của
nó lên data stream, việc này sẽ phá hủy mối liên hệ tạm thời giữa các
video frame và các gói tin audio.
- Truyền các gói tin một cách tin cậy và có kiểm tra sự truyền lại là không
cần thiết đối với video và audio. Vì trong streaming video và audio, sự
mất mát là có thể chấp nhận được, việc truyền lại các gói tin của TCP sẽ
tăng thời gian trễ và làm cho quá trình streaming video không được tiến
hành một cách liên tục có thể bị gián đoạn rất lâu chỉ vì mất một tin trong
rất nhiều gói tin trong khi có thể khắc phục được việc mất gói tin đó bằng
việc dùng các thuật toán.
2.2.2. Truyền thông User Datagram Protocol – UDP

Giao thức UDP là giao thức trao đổi số liệu không hướng kết nối. Chính vì vậy
mà UDP vận chuyển không tin cậy, nó không có cơ chế kiểm tra số tuần tự phát, số tuần
tự thu và cơ chế kiểm tra lỗi. Ưu điểm của nó là thực hiện đơn giản.
UDP thích hợp trong việc streaming media bởi vì UDP bỏ qua việc hiệu chỉnh
lỗi của TCP, nó cho phép loại bỏ các gói tin nếu chúng đến trễ hoặc bị hỏng. Khi điều
này xảy ra, chúng ta vẫn có thể biết nhưng stream vẫn tiếp tục. Hiện nay, mạng Internet
không cung cấp sự đảm bảo về lưu lượng. Thông lượng và độ trễ trên đường truyền có
thể biến đổi theo thời gian. Khi mạng trong tình trạng quá tải các gói tin có thể bị mất và
dẫn đến khoảng trống trong bitstream.
Do những đặc điểm trên việc dùng UDP chỉ dùng trong việc truyền Audio
và Video Streamming, còn trong việc truyền thông tin khác yêu cầu sự tin cậy trong quá
trình truyền từ phía bệnh nhân đến bác sĩ là không khả quan và có thể gây mất mát
thông tin hoặc bị đánh cắp trong quá trình truyền.
2.2.3. Real Time Protocol – RTP
RTP là giao thức chuẩn Internet , cung cấp các chức năng truyền thông mạng
end – to – end, thích hợp cho các ứng dụng truyền dữ liệu thời gian thực như audio,
10
video, dữ liệu mô phỏng thông qua dịch vụ mạng unicast hoặc multicast. Các ứng dụng
thường chạy RTP trên UDP để sử dụng dịch vụ dồn kênh và checksum của UDP. Cả hai
giao thức RTP và UDP đều xây dựng các phần chức năng của giao thức truyền thông;
tuy nhiên RTP có thể được sử dụng cùng với các giao thức truyền thông hoặc giao thức
mạng thích hợp bên dưới.
RTP được dùng để cung cấp thông tin được yêu cầu bởi các ứng dụng cụ thể và
thường được tích hợp vào tiến trình ứng dụng chứ không được cài đặt thành một lớp
riêng. Giao thức này gồm hai phần liên quan chặt chẽ đến nhau: giao thức truyền dữ liệu
và giao thức điều khiển (Real Time Control Protocol – RTCP).
2.2.3.1 Giao thức truyền dữ liệu RTP.
Giao thức truyền dữ liệu là một giao thức nhỏ, có chức năng truyền dữ liệu
với các đặc tính thời gian thực, cung cấp các hỗ trợ như tái tạo theo thời gian, phát
hiện mất mát, bảo mật và xác thực nội dung cho các ứng dụng. Bản thân RTP không

cung cấp cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ cũng như thứ tự truyền các gói tin mà
dựa vào các dịch vụ của tầng bên dưới để thực hiện điều đó.
Một gói tin RTP có thành phần chính là RTP header và dữ liệu được truyền.
Thông thường, một gói tin của giao thức truyền thông bên dưới sẽ chứa một gói tin
RTP, tuy nhiên nếu phương thức đóng gói cho phép thì một gói tin của giao thức bên
dưới có thể chứa nhiều gói tin RTP. Hình vẽ sau minh họa một gói tin RTP được đóng
gói trong một gói tin UDP/IP.
Hình 4: Gói tin RTP được đóng gói trong một gói tin UDP/IP.
RTP dựa trên các giao thức bên dưới để cung cấp khả năng phân kênh RTP
data stream và RTCP control stream. Với UDP và các giao thức tương tự khác, RTP
stream sử dụng một cổng chẵn và RTCP stream tương ứng sử dụng một cổng lẻ ngay
sau đó. Nếu một ứng dụng được cung cấp một cổng lẻ để dùng cho cổng của RTP thì
cổng này sẽ được thay thế bằng cổng chẵn ngay trước đó.
Các gói tin dữ liệu RTP không chứa trường độ dài hay các mô tả nào khác, vì
vậy RTP dựa trên các giao thức bên dưới để cung cấp chỉ số độ dài. Độ dài tối đa của
các gói tin RTP chỉ bị giới hạn bởi các giao thức bên dưới.
11
RTP thường chạy trên UDP, lý do là: RTP được thiết kế chủ yếu cho
multicast, TCP không hỗ trợ multicast nên không phù hợp; hơn nữa, với dữ liệu thời
gian thực, độ tin cậy không quan trọng bằng yêu cầu về thời gian, do đó độ tin cậy cao
hơn do thực hiện việc truyền lại của TCP là không cần thiết trong trường hợp này.
2.2.3.2 Giao thức điều khiển RTCP
Giao thức RTCP điều khiển chất lượng dịch vụ và truyền thông tin về các bên
tham gia trong phiên làm việc hiện thời. Giao thức này hỗ trợ phản hồi chất lượng dịch
vụ từ bên nhận cũng như hỗ trợ việc đồng bộ hóa giữa các media stream khác nhau.
Nó có thể hỗ trợ cho hội thảo thời gian thực của các nhóm có kích thước bất kỳ trong
một mạng internet.
Version P Count Type Length
Data :::
Hình 5: Cấu trúc gói tin RTCP

Một gói tin điều khiển chứa header và các thành phần cấu trúc phụ thuộc vào
kiểu của gói tin điều khiển. Thông thường nhiều gói tin RTCP được gửi đồng thời như
một gói tin RTCP tổng hợp trong một gói tin của giao thức bên dưới (như UDP).Giao
thức bên dưới phải cung cấp chức năng dồn kênh các gói tin điều khiển và gói tin dữ
liệu. Có năm loại gói tin RTCP được định nghĩa để truyền thông tin điều khiển :
– Receiver report: Chứa thông tin về việc truyền dữ liệu, bao gồm số thứ tự lớn
nhất của gói tin đã nhận được, số gói tin bị mất, nhãn thời gian để tính độ trễ khứ
hồi giữa client và server…
– Sender Report: Chứa thông tin về receiver report, và thông tin đồng bộ giữa các
media liên quan, số byte đã được gửi…
– Source description items: Chứa thông tin mô tả các nguồn.
– Bye: Chỉ sự kết thúc của đối tượng tham gia.
– Application specific functions: Được dùng cho mục đích thí nghiệm, như những
– ứng dụng hoặc tính năng mới được phát triển
12
2.2.4. Real Time Streaming Protocol – RTSP
2.2.4.1. Giới thiệu.
RTSP là một giao thức mức ứng dụng, thường được dùng để điều khiển việc
truyền dữ liệu với các đặc tính thời gian thực[1]. Nó thiết lập và điều khiển một hay
nhiều stream của continuous media (như audio và video) được đồng bộ theo thời gian.
Thực tế, bản thân RTSP không truyền continuous media mà nó hoạt động như
một “network remote control” (điều khiển mạng từ xa) cho các dịch vụ đa phương tiện.
Không có khái niệm RTSP connection (kết nối RTSP); thay vào đó, sever sẽ
duy trì một session được đánh dấu bởi một định danh. Một RTSP session không thể bị
ràng buộc với một kết nối ở mức giao vận như kết nối TCP. Trong suốt một RTSP
session, một RTSP client có thể mở và đóng nhiều kết nối truyền thông tin cậy như
TCP hoặc không tin cậy như UDP tới sever để đưa ra các RTSP request (yêu cầu).
RTSP được xây dựng trên đỉnh của các giao thức chuẩn Internet như: UDP,
TCP/IP, RTP, RTCP, SCP và IP multicast. Giao thức này cung cấp phương tiện cho
việc chọn kênh truyền (như UDP, TCP…) và phương tiện cho việc chọn cơ chế truyền

(như dựa trên RTP…). Stream được điều khiển bởi RTSP có thể sử dụng RTP nhưng
hoạt động của RTSP không phụ thuộc vào cơ chế được sử dụng để truyền continuous
media.
RTSP hỗ trợ các thao tác sau:
– Lấy media từ media sever.
– Mời một media sever vào conference.
– Thêm media vào một presentation đã có sẵn.
2.2.4.2. Các đặc tính của giao thức RTSP
RTSP có các đặc tính nổi bật sau:
– Có khả năng mở rộng: Các tham số và phương thức mới có thể được thêm vào
RTSP một cách dễ dàng.
– Bảo mật: RTSP sử dụng lại cơ chế bảo mật web
– Transport – independent (độc lập truyền thông): RTSP có thể sử dụng giao thức
truyền thông tin cậy như TCP, giao thức truyền thông không tin cậy như UDP hoặc
các giao thức khác.
– Phù hợp với các ứng dụng chuyên nghiệp.
13
– Có khả năng có nhiều sever: Mỗi media stream trong một presentation có thể từ một
sever khác nhau. Client sẽ tự động thiết lập nhiều phiên điều khiển đồng thời tới
các media sever khác nhau
RTSP có thể dễ dàng được mở rộng, việc mở rộng có thể được thực hiện theo
các cách sau:
o Những phương thức đã có sẵn có thể được mở rộng với các tham số mới.
o Có thể thêm vào các phương thức mới
o Có thể định nghĩa một phiên bản mới của giao thức.
Tổng kết các giao thức sử dụng trong quá trình truyền dữ liệu thời gian thực trên mạng
ta có hình sau:
Hình 6 : Sơ đồ các giao thức dụng cho truyền thông thời gian thực
2.3 Truyền thông thời gian thực
2.3.1 Dữ liệu trong truyền thông thời gian thực

Đặc trưng quan trọng nhất đối với dữ liệu trong hệ tương tác trực tuyến thời
gian thực là chúng phụ thuộc chặt chẽ với nhau trong quá trình truyền (qua mạng) và xử
lý (xử lý trước và sau khi truyền). Khi luồng dữ liệu bắt đầu truyền, sẽ có một sự ràng
buộc về mặt thời gian trong việc nhận và trình diễn dữ liệu. Chính vì lý do đó, mà dữ
liệu đa phương tiện thời gian thực thường được gọi là các dòng dữ liệu đa phương tiện
(điều này để nói rằng các gói dữ liệu được truyền đi dưới dạng các dòng một cách đều
14
đều, không thay đổi, chúng phải được nhận và xử lý trong một khoảng thời gian giới
hạn nào đó để có thể tạo ra một kết quả chấp nhận được).
Các hệ thống truyền thông đa phương tiện thời gian thực đều phải thực hiện quá
trình thu bắt (capture), xử lý (process), truyền (transmission), nhận (receive) và trình
diễn (presentation) dữ liệu đa phương tiện. Dưới đây là mô hình mô tả một hệ truyền
thông đa phương tiện thời gian thực:
Hình 7: Mô hình truyền dữ liệu thời gian thực
Với đặc thù của dữ liệu đa phương tiện (dung lượng lớn, và sự phụ thuộc về
thời gian), nên các hệ thống truyền thông đa phương tiện thời gian thực đòi hỏi phải có
hiệu năng cao cả về băng thông rộng, tốc độ truyền và khả năng xử lý linh hoạt, độ tin
cậy (đảm bảo độ trung thực của âm thanh, hình ảnh) và cung cấp dịch vụ chấp nhận
được. Các hệ thống truyền thông đa phương tiện đòi hỏi phải đáp ứng được sự tích hợp
của nhiều loại dòng dữ liệu khác nhau, phải duy trì được mối quan hệ về mặt thời gian
giữa các dòng dữ liệu khác nhau đó.
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực truyền thông đã cho phép
chúng ta phát triển các ứng dụng đa phương tiện thời gian thực trong các mạng máy
tính. Độ tin cậy, tốc độ truyền, băng thông của mạng ngày càng được cải thiện tốt hơn.
2.3.2 Truyền dòng dữ liệu
Khái niệm truyền dòng có thể hiểu là khi nội dung của audio hay video được
truyền tới nơi nhận, nơi nhận có thể trình diễn được ngay trong quá trình truyền mà
không cần phải đợi đến khi toàn bộ nội dung dữ liệu được truyền xong. Cơ chế này
hoàn toàn khác với cơ chế download file của các giao thức HTTP hay FTP.
Truyền dòng cho phép chúng ta thể hiện các dòng video thời gian thực mà

không phụ thuộc vào độ dài của video. Điều này rất có ý nghĩa khi truyền các file video
có kích thước lớn hay các dòng video có độ dài không xác định. Khi đó, các giao thức
khác như FTP hay HTTP sẽ không thể sử dụng được.
15
Capture
Devices
Process
Session
Manager
Stream
Data
Source
Data
Source
Session
Manager
Data
Source
Player
Stream
Device
Chúng ta có thể bắt gặp rất nhiều trường hợp sử dụng cơ chế truyền dòng như
các chương trình truyền hình trực tiếp, hội thảo qua mạng. Với khả năng truyền tải nội
dung video, audio thông qua mạng, chúng ta có một phương pháp giao tiếp và truy nhập
thông tin mới.
Với góc nhìn bao quát, truyền dòng là một phương pháp truyền thông tin liên
tục, trong đó nội dung video được truyền đi theo trình tự thời gian. Bên nhận khi nhận
dòng thông tin, nội dung video có thể trình diễn được ngay trên màn hình. Khả năng này
rất có ý nghĩa đối với các loại dữ liệu phụ thuộc thời gian như video, audio, bởi vì để
đảm bảo chất lượng cảm thụ video thì phải đảm bảo được mối quan hệ về mặt thời gian

giữa các khung hình.
2.3.3 Các phương thức truyền dòng dữ liệu video
Có ba phương thức truyền dòng dữ liệu video như sau:
 Truyền đơn hướng (Unicast)
Unicast là một phương thức đơn giản: các gói dữ liệu được truyền trực
tiếp từ máy tính này tới máy tính khác. Unicast được sử dụng cho việc truyền
dòng giữa hai máy tính (point-to-point). Một vấn đề đặt ra khi sử dụng phương
thức truyền unicast, đó là băng thông của mạng (đường nối giữa hai máy tính).
Dữ liệu đa phương tiện thời gian thực (audio, video) có dung lượng lớn, đòi hỏi
tốc độ truyền cao (các dòng theo nén chuẩn MPEG1, MPEG2 đòi hỏi tốc độ
truyền từ 3-9 Mbit/s). Do đó, nếu chúng ta chỉ truyền một dòng thì mạng
Ethernet với tốc độ 10Mbit/s là đủ, tuy nhiên nếu chúng ta muốn truyền nhiều
dòng cùng một lúc thì cần mạng có tốc độ truyền lớn hơn (các mạng Ethernet
100 Mbit/s, mạng ATM, mạng FDDI…). Một giải pháp khác là sử dụng các công
nghệ nén hiện đại(H.263, H.264, MPEG-4) để nén dữ liệu Video và Audio, khi
đó yêu cầu về băng thông của mạng sẽ không cao.
 Truyền quảng bá (Broadcast)
Phương thức broadcast được dùng cho việc quảng bá. Khi một máy truyền
theo kiểu broadcast, dòng dữ liệu đó sẽ được truyền tới tất cả các máy trong
mạng con cùng một lúc. Nhược điểm của phương pháp này, đó là tất cả các máy
trong mạng đều nhận được dòng dữ liệu đó cho dù nó không có nhu cầu nhận.
Việc này sẽ chiếm dụng băng thông của mạng. Do đó, broadcast chỉ nên dùng
trong trường hợp truyền thông cho các loại dữ liệu không cần đòi hỏi băng thông
16
lớn, hay trong trường hợp thiết bị phần cứng của mạng không hỗ trợ phương
thức multicast.
 Truyền đa hướng (Multicast)
Khi sử dụng phương thức unicast hay broadcast, chúng ta có thể gặp phải
một số vấn đề sau:
 Với phương thức unicast, khi nhiều máy cùng muốn nhận dòng dữ liệu đa

phương tiện đó, đòi hỏi máy tính truyền phải thực hiện nhiều kết nối đồng
thời (mỗi kết nối sẽ truyền dòng dữ liệu đó cho máy tính tương ứng), điều
này rất phức tạp và thông thường số lượng máy tính muốn nhận rất hạn
chế.
 Với phương thức broadcast, nhiều máy tính có thể nhận được đồng thời
một dòng đi ra từ một máy tính, tuy nhiên ngay cả những máy tính không
muốn nhận dòng dữ liệu đó cũng phải nhận, điều này gây nên tình trạng
“rác” trong mạng, chiếm dụng băng thông của mạng, nên khi số lượng
dòng truyền tăng có thể dẫn đến tắc nghẽn mạng.
Nhược điểm của hai phương thức đó được khắc phục trong phương thức
multicast. Multicasting là một công nghệ mới cho phép dữ liệu được gửi đi từ
một host và sau đó được nhân lên và gửi tới những host khác mà không gây ra
tắc nghẽn mạng. Dữ liệu truyền theo cơ chế multicast chỉ được nhân lên chỉ khi
các tiến trình chạy trên máy trạm thuộc mạng muốn lấy dữ liệu. Lưu ý là không
phải tất cả các giao thức đều hỗ trợ “multicast” (trong Windows chỉ có hai giao
thức có khả năng hỗ trợ “multicast” là giao thức IP và giao thức ATM). Ngoài ra,
không phải lúc nào chúng ta cũng có thể sử dụng được địa chỉ multicast, chỉ
những mạng mà thiết bị phần cứng (Hub, Switch, Router) của nó hỗ trợ thì
phương thức multicast mới có thể sử dụng được [2].
Hệ thống do nhóm xây dựng, mô hình truyền dòng dữ liệu theo mô hình
đơn hướng, tức là giao tiếp thực hiện chỉ giữa bác sĩ khám bệnh và bệnh nhân.
2.3.4 Vấn đề đồng bộ hoá Video và Audio
Việc duy trì mối quan hệ về mặt thời gian giữa các dòng dữ liệu khác nhau
trong truyền thông đa phương tiện thời gian thực là hết sức quan trọng. Ví dụ như trong
ứng dụng hội thảo trực tuyến thì dòng dữ liệu hình ảnh và âm thanh của một thành viên
phải có quan hệ chặt chẽ với nhau về mặt thời gian. Ngay cả đối với một file video khi
17