基于IWS的土地利用动态变化的影像发布系统构建

朱有法 谢德体 骆云中

（西南大学资源环境学院，重庆，400716）

摘要：为及时、准确地掌握土地资源利用状况，使土地利用动态监测可视化，基于Windows网络环境的B/S体系结构，整合IIS （Internet Information Server）和IWS （Image Web Server），建立影像发布系统。系统采用影像网络服务器、ECWP插件等技术，成功地解决了基于浏览器的遥感影像放大、缩小、漫游，以及图幅范围、目标位置信息显示等问题，实现了海量遥感影像数据的有效管理和快速传输。

关键词：Image Web Server；土地利用；影像发布

土地利用动态管理是要求土地部门能够及时、准确地掌握土地利用的状况，为政府决策、各级土地管理部门制定管理政策和落实各项管理措施提供科学依据［1］。土地利用动态变化影像数据具有实时、可视化等特点。传统WebGIS应用，由于系统模块之间一般为紧耦合、造成系统可移植性较差，互操作能力有限，已经不能满足企业级的应用需求［2］。建立网络土地利用动态变化的影像信息发布系统，对土地资源信息进行网络化管理，使用户在客户端实现土地数据的操作，如漫游、查询、分析等操作，从而使整个土地部门对土地资源信息进行分布式管理，使系统资源达到共享、开放，实现土地利用的动态、实时、可视化管理。

1 系统目标

系统采用影像网络服务器IWS （Image Web Server）实现遥感影像的管理和发布。这是通过Internet/Intranet发送影像数据的专业高性能应用系统，它提供ECWP高性能影像数据流处理（High Performance Streaming Imagery）协议。这个协议为用户远程浏览海量影像提供了一条新的高效率的途径，它允许用户最快的访问任何大小的影像文件，甚至TB级影像［3］。它不同于使用服务器端图像子集选取和解压方式的其他影像数据分布式服务技术，而是直接将压缩的图像传输到客户端的浏览器，由客户端浏览器在本地解压和可视化。

传统的图像媒体格式有 BMP、TIFF、GIF、JPEG 等，这些格式的图像要么体积大，要么有失真，而且在网上传输占有较大带宽［4］。由于土地资源利用变化影像信息传输量大，在保证图像质量的前提下，尽量减少所占用的网络资源，提高数据传输速度。目前采用小波变换和位平面熵编码器生成的ECW和JPEG2000 格式的图像文件具有良好的压缩性能。

11 更高的压缩率和压缩方式

在离散小波变换算法中，图像可以转换为一系列更加有效存储像素模块的“子波”，在相同图像质量下比JPEG有更高的压缩比，而且压缩后的图像显得更细腻平滑，特别适合在互联网和遥感图像传输领域应用；压缩一次，有多种解压方式，可以不需要解压整个文件而抽取各种分辨率、质量、分量或空间区域的图像。

12 实现渐进传输

不像传统的 JPEG 那样由上到下、从左到右一块一块地慢慢传输、显示，而 IWS （Image Web Server）是首先传输图像的轮廓，然后逐步传输图像质量高的数据，接收端就可以根据不同像素精度（位深度）和图像空间分辨率来重构图像，让图像由朦胧到清晰显示。

13 码流的随机访问和处理

允许用户在图像中随机地定义感兴趣区域，使得这一区域的图像质量高于其他图像区域；码流的随机处理允许用户进行旋转、移动、滤波和特征提取等操作。

14 支持多源影像数据和海量数据快速压缩

系统实现对多种数据的管理，包括卫星遥感影像、航空遥感影像等的栅格数据，土地利用现状图、土地利用详查图、地籍图等矢量数据，各种统计表格、文本说明以及声音、等属性数据。高分辨率的遥感影像的获取，可以迅速得到几周前甚至几天前的最新更新数据，使用户可以及时更新数据库中的数据。通过数据的融合和挖掘，得到用户感兴趣的支持地理投影的土地信息，数据量可达GB、TB级。

2 系统设计

21 系统的体系结构

系统关键技术是以IWS为基础，快速将多源数据复合、通过网络集成多种技术成果和数据，进行准确、连续、动态的管理土地资源利用状况，使之具有较高的信息服务水平和信息共享能力。

对于海量卫星遥感影像数据，为了能在浏览器端直接、顺畅、平滑地显示目标影像及其地理信息，考虑现实网络带宽的限制，系统采用ECW、JPEG2000图像压缩技术，基于影像网络服务器IWS （Image Web Server），应用ActiveX插件技术原理，通过在客户端浏览器上安装ECWP插件，以High-performance streaming imagery协议建立起与影像网络服务器IWS （Image Web Server）的联系，然后把取得的数据信息在本地客户端进行解压缩还原处理，实现影像的发布。这种结构既减缓了服务器的运行负担，又提高了数据传输的效率，系统总体结构如图1所示。

系统采用 Browser/Server 结构，其优势在于系统简单、功能强大、扩展能力良好等［5］。B/S模式通过Internet进行通信，可以不受地域的限制。B/S开发模式实际上是分布式的C/S结构在Inernet/Intranet上的扩展，即把一个应用对象从功能结构上划分为三部分：数据处理逻辑、业务处理逻辑和显示逻辑。其中Web服务器是显示逻辑的核心，它将信息组织成超文本，通过超文本标记语言（HTML）和超文本传输协议（HTTP）实现与Browser端的交互；Client端的程序配合相关的应用服务器实现业务处理逻辑；数据处理逻辑由数据库服务器的数据库管理系统来完成，负责管理对数据库的读写操作。各功能之间通过通用的编程接口（如开放数据互连ODBC等）进行连接。

将土地利用动态变化影像信息系统纳入B/S结构的框架后，首先要解决的问题是通过网页访问后台数据库信息。Browser端的应用程序都被分割为页面的形式，用户的交互操作是以提交表单等方式来实现的。ASP （Active Serve Page）是一个Web服务器端的开发环境，属于ActiveX技术中的Server端技术，在服务器端解释执行，执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器。ASP脚本集成于HTML中，容易生成，无需编译或链接即可直接执行。在ASP脚本中可以方便地引用系统组件和ASP的内置组件，还能通过定制ActiveX服务器组件来扩充功能。利用它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的Web服务应用程序。

图1 系统结构设计

22 数据库的建立

系统设计采用技术成熟的 TCP/IP 网络通信标准，通过 Hyper Text Transfer Protocol （超文本传输协议）建立客户端与服务器通信。由于土地利用动态变化影像是大量目标资料文件不断入库更新的过程，采用SQL server 2000作为实现动态页面的数据支持数据库，这样就可以生成丰富的、实时的、动态的网页显示到客户端浏览器上。

对于传统的文件格式，利用动态服务网页（ASP）技术，再考虑到响应速度与系统状况的平衡，采用以文件存储与关系数据库存储相结合的数据存储方法，利用 ActiveX DataObject （ADO）数据访问组件，建立ASP页面脚本应用程序与关系数据库的联系，实现输入/输出的快速响应，保证系统的稳定运行。

23 系统集成

遥感图像与矢量数据是组成地理信息系统的两大主要数据源，将两者结合起来统一于WebGIS中是WebGIS发展的必然［6］。在解决主要相关技术的基础上，以集成数据库为核心，对土地资源管理信息系统进行了IIS和IWS无缝连接，研制分类浏览，建立书签、资料评价、用户管理、资料管理、资料上传、资料搜索、发布通知等模块。运用公钥加密算法，结合网络操作系统及SQL Server 2000数据库的安全特性，对影像系统用户进行权限等级管理，确保系统的安全性，完成总体集成。

24 系统特点

241 影像传输速度快、占用网络资源少

系统首次采用影像网络服务器（IWS）技术，基于远程窄带网络实现了海量遥感影像信息的快速传输和实时漫游、缩放及坐标显示；实现IIS与IWS无缝结合，支持的文件类型和信息量不受限制，可以无限扩展；仅仅在服务器端启用IIS服务和IWS服务即可，充分利用客户端系统资源，发挥分布式计算的优势，服务器端系统占用资源少，一般应用无需设置专门的高档服务器；客户端实现零安装、免维护，所有操作都实现网络化，不受地域限制，易于实现相关信息共享，提高目标信息的利用效率；基于开放、成熟技术，系统安全、稳定、可靠，易于维护，易于扩展，适应性强，易于推广。

242 对海量影像数据实现自动化增量动态归类管理与发布

系统采用自动化增量动态归类管理技术，解决了不断扩展的影像信息的类别、层次逻辑关系管理问题，实现了类别的动态自动维护和目标影像的树形结构查询与发布。系统的数据库采用内容动态自动分级的方法，以树状的形式逻辑显示给用户，满足影像信息文件不断增加的需求，并能自动无限扩充。用户还可按照类别进行查找，逐级浏览。

3 系统功能实现

根据系统的目的和要求，整个土地利用动态变化影像信息系统包括数据采集、数据编辑、数据库管理、数据处理、数据输出5个部分，完成土地影像数据的管理、影像数据的处理、土地利用动态变化影像系统的维护以网上发布。系统功能如图2。

图2 系统功能模块结构图

ECW、JPEG2000格式的影像数据是不能直接在浏览器上显示与操控的，从影像服务器上传过来的这类数据必须通过对它进行解压缩、解编码、解量化、小波反变化等一系列处理。为实现ECW、JPEG2000格式图像文件跟浏览器的无缝结合，系统采用ActiveX插件技术，使用一个ECWP插件嵌入到WEB页面中，当用户需要访问ECW、JPEG2000格式图像文件时，浏览器就会下载该插件并自动安装到本地计算机上，此插件支持ECWP协议，以此实现客户端与服务器端影像数据的渐进式传输，对客户端影像的浏览和操纵是利用JavaScript脚本语言实现的。在本系统中，主要实现了对影像的放大、缩小、漫游操作，以及经纬度值、图幅范围等地理信息显示等。

31 土地利用变化影像数据的管理

土地影像数据的管理包括土地数据的采集、编辑等工作［7］。数据采集包括各种纸质土地资源图件，如土地利用现状图、土地利用规划图等图件的数字化输入，遥感影像的解译结果的输入、野外实测数据的GPS输入以及各种属性数据的键盘输入等。在土地数据输入的过程中，要检查数据的准确性和精确度，确保进入数据库的数据的精度，同时注意空间数据和属性数据的逻辑关系和拓扑一致性。通过对数据的编辑进行数据的添加、删除、修改等工作，保证发布到网上Internet的土地资源数据是正确的。

32 土地利用变化影像数据的处理

土地资源数据的处理除了一般的放大、缩小、漫游、查询以外，还可根据用户端的请求来完成特定的任务，其中包括图像格式的转换、图面相关信息的增强、图像比例尺的拟和、图像的分层叠加、图像的分层处理、图元面积的量算、图元数量的统计、土地属性和空间属性的更新等。图3为实现JPEG2000格式压缩和解压的结构框图：首先对源图像数据进行离散小波变换，然后对变换后的小波系数进行量化，接着对量化后的数据熵编码，最后形成输出码流。解码器是编码的逆过程，首先对码流进行熵解码，然后解量化和小波反变换，最后重建图像数据。

图3 JPEG2000/ECW 编码器和解码器结构框图

33 土地利用变化影像数据的维护

土地数据维护包括土地数据代码与字典维护，确保数据库正常运行，随时添加、删除、修改、更新数据库。用户管理包括：可以添加、删除、修改系统的用户，设置用户的权限，合理和安全地控制数据访问权限。数据库维护，包括数据的初始化、数据库的备份、数据库的恢复等功能。

空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多维和实时三维可视化［8］。Image Web Server作为土地资源管理信息系统的一种特殊应用领域，为土地资源信息的共享提供了开放的信息空间，为各级土地管理部门、政府机构以及全球用户提供了丰富的土地信息。Internet用户不需要购买软件，就可以通过WWW浏览器访问并利用应用系统的各种功能。一方面，IWS方便了各级土地管理部门的工作；另一方面，利用IWS技术可以实现跨地域大范围的土地资源信息的获取与管理，甚至可以建立大范围的实时土地资源管理信息系统。

参考文献

［1］黄福奎论遥感技术在土地利用动态监测中的应用［J］中国土地科学，1998，12 （3）：21～25

［2］陈静，龚健雅，朱欣焰等基于J2EE的分布式WebGIS ［J］测绘通报，2004 （2）：27～30

［3］李青元，张福浩，朱雪华等Web GIS实现技术探讨中国图形图像学报，1998，3 （6）：485～489

［4］阎君地理信息共享与开放式地理信息系统技术研究中国图形图像学报，1998，3 （2）：140～145

［5］郑人杰软件工程北京：清华大学出版社［M］，1995

［6］杨超伟，李琦，承继成等遥感影像的Web发布研究与实现［J］遥感学报，2000，4 （1）：71～75

［7］成四海，吴相林Web数据库的设计与实现［J］华中理工大学学报，1999，27 （2）：110～112

［8］李德仁浅论21世纪遥感与GIS的发展［J］东北测绘，2002，25 （4）：3～5

在directx诞生之初，业界已经有众多标准，其中有两个重要的标准：OpenGL和Glide，特别是前者，它被用于图形、影像服务器，制作**、科教片等等，随着技术逐渐成熟，越来越普及，如当时大名鼎鼎的Quake 3游戏就是基于这个标准的。而当时的DirectX，很多硬件、主流游戏都不支持它，没有游戏、没有硬件，即使再有好的标准也是没有意义的，DirectX的魅力一直没有的到表现。但是它有微软的支持推广，它就有希望。 那么DirectX的发展，都经历了哪些版本呢？

DirectX是目前民用市场的主流API

DirectX 10：第一代的DirectX很不成功，推出时众多的硬件均不支持，当时基本都采用专业图形API－OpenGL，缺乏硬件的支持成了其流行的最大障碍。DirectX 10版本是第一个可以直接对硬件信息进行读取的程序，它提供了更为直接的读取图形硬件的性能（比如：显示卡上的块移动功能）以及基本的声音和输入设备功能（函数），使开发的游戏能实现对二维（2D）图像进行加速。这时候的DirectX不包括现在所有的3D功能，还处于一个初级阶段。

DirectX 20：DirectX 20在二维图形方面做了些改进，增加了一些动态效果，采用了Direct 3D的技术。这样DirectX 20与DirectX 10有了相当大的不同。在DirectX 20中，采用了“平滑模拟和RGB模拟”两种模拟方式对三维(3D)图像进行加速计算的。DirectX 20同时也采用了更加友好的用户设置程序并更正了应用程序接口的许多问题。从DirectX 20开始，整个DirectX的设计架构雏形就已基本完成。

Quake 2

DirectX 30：DirectX 30的推出是在1997年最后一个版本的Windows95发布后不久，此时3D游戏开始深入人心，DirectX也逐渐得到软硬件厂商的认可，97年时应用程序接口标准共有三个，分别是专业的OpenGL接口，微软的DirectX D接口和3dfx公司的Glide接口。而那时的3dfx公司是最为强大的显卡制造商，它的Glide接口自然也受到最广泛的应用，但随着3dfx公司被NVIDIA的收购、Voodoo显卡的衰败，Glide接口逐渐从人们眼中消失了。

古墓丽影 2

DirectX 50：令人奇怪的是，微软公司并没有如期推出DirectX 40，而是直接将DirectX版本升级到了50。此版本对Direct3D做出了很大的改动，加入了雾化效果、Alpha混合等3D特效，使3D游戏中的空间感和真实感得以增强，还加入了S3的纹理压缩技术。 同时，DirectX 50在其它各组件方面也有加强，在声卡、游戏控制器方面均做了改进，支持了更多的设备。因此，DirectX发展到DirectX 50才真正走向了成熟。此时的DirectX性能完全不逊色于其它3D API，而且大有后来居上之势。

极品飞车3

DirectX 60：DirectX 60推出时，其最大的竞争对手之一Glide走向了没落，而DirectX则得到了大多数厂商的认可和支持。DirectX 60中加入了双线性过滤、三线性过滤等优化3D图像质量的技术，游戏中的3D技术逐渐走入成熟阶段。这个时期具有代表性的产品是NVIDIA Riva TNT2系列。

DirectX 70：DirectX 70最大的特色就是支持T&L，该技术中文名称是“坐标转换和光源”。3D游戏中的任何一个物体都有一个坐标，当此物体运动时，它的坐标发生变化，这指的就是坐标转换。在T&L问世之前，位置转换和灯光都需要CPU来计算，CPU速度越快，游戏表现越流畅。使用了T&L功能后，这两种效果的计算用显示卡的GPU来计算，这样就可以把CPU从繁忙的劳动中解脱出来。换句话说，拥有T&L显示卡，使用DirectX 70，即使没有高速的CPU，同样能流畅的跑3D游戏。 这个时代的代表性产品是GeForce 2系列和GeForce4 MX系列。

Counter-Strike

DirectX 80：DirectX 80的推出引发了一场显卡革命，它首次引入了像素渲染引擎(Vertex Shader)与顶点渲染引擎(Pixel Shader)的概念，反映在特效上就是动态光影效果。同硬件T&L仅仅实现的固定光影转换相比，VS和PS单元的灵活性更大，它使GPU真正成为了可编程的处理器。这意味着程序员可通过它们实现3D场景构建的难度大大降低。通过VS和PS的渲染，可以很容易的宁造出真实的水面动态波纹光影效果。此时DirectX的权威地位终于建成，代表产品：GeForce4 Ti系列。

极品飞车6

DirectX 90：2002年底，微软正式发布DirectX90，DirectX 9中PS单元的渲染精度已达到浮点精度，传统的硬件T&L单元也被取消。全新的VertexShader(顶点着色引擎)编程将比以前复杂得多，新的VertexShader标准增加了流程控制，更多的常量，每个程序的着色指令增加到了1024条。另外，DX9增加对浮点数据的处理功能，以前只能对整数进行处理，突破了以前限制PC图形图象质量在数学上的精度障碍，它的每条渲染流水线都升级为128位浮点颜色，让游戏程序设计师们更容易更轻松的创造出更漂亮的效果，让程序员编程更容易。

那么，即将从幕后走想台前的新一代DirectX 10又将给我们带来什么呢？ ·DirectX 10技术详解上

1、统一渲染架构

相对于其他方面的技术革新，微软在Shader Model 40中引入的统一着色架构才是DX10最大的看点。我们都知道，微软在directx 9中引入的了20/2X/30三个版本的Vertex Shader（顶点着色引擎）以及Pixel Shader（像素着色引擎）。其中支持20版的着色引擎是DirectX 9的GPU的最低标准，而当前主流的显卡已经都硬件支持加入了拥有更多高级处理功能的30版本着色引擎。不过，即便是DirectX90c，对于功能相仿的Vertex Shader、Pixel Shader来说，目前图形芯片厂商仍需要在GPU中划分两个区域来存放Vertex Shader阵列和Pixel Shader贴图流水线。这无疑是一种资源冗余，而且这也加重GPU的设计难度及成本。当Direct X10把渲染流程更细分为Vertex Shader、Geometry Shader及Pixel Shader，这个情况将会更为明显。那么，有没有可能把这两者整合在一起呢？答案就是肯定的!

统一渲染架构是一项极具创新意义的作法。要知道，在很多时候如果我们处理的一个场景注意是以Pixel Shader计算为主，Vertex Shader计算仅占一小部分的时候，如果采用分离Shader设计的显示核心，就可能存在Vertex Shader计算单元空闲，但Pixel Shader单元过渡计算的现象。同样的也可能存在Pixel Shader数据比较少，但Vertex Shader计算数据过多的问题。这就往往造成了一方面着色单元闲置，另一方着色单元资源紧缺的情况。

统一渲染架构能更有效地利用显卡资源

比如在《上古卷轴4：湮没》中，7900GTX在1600×1200+HDR的环境下，FPS仅为14~50帧左右。这是因为独立渲染的草丛或者树叶是由庞大数量的多边形构成，对GPU的顶点渲染提出了严酷的要求，相对来说并不需要太多像素操作，如此一来大规模的像素渲染被闲置而顶点模块处于不堪重负状态。而统一渲染架构则可以帮我们解决硬件资源上的限制----你能够不受限制地使用纹理资源，并可以使用任意长度的着色指令，如果能够将闲置的像素单元用来处理顶点，那么游戏速度就不会如此可怜了!此外，统一渲染架构将令GPU的角色由单纯为Game Rendering提升至Game Computing的理念，Unified Shading引擎设计更适合异类运算工作(Heterogeneous Computing)，例如Physics运算、影像编码运算等，让显卡的应用范畴大幅提升。

2、虚拟显存技术

众所周知，在286/386时代，人们为了利用更多的内存，发明了虚拟寻址技术，今天，这项技术被用到显存身上，将如同当年般震撼，彻底地把显存的利用带到了全新的层次。以往，GPU采用直接内存调用法则，无论是纹理、顶点、多边形、光影，都需要占用显存空间，这些数据的运算量越大，占据的空间也越多。为了避免每次都需要重新计算，人们想到了MIP-MAP纹理映射的方法。当时，纹理贴图的尺寸很小、3D场景亦没有这么复杂，MIP-MAP能够显著地减少GPU计算量和显存的占用。然而，随着3D游戏复杂性的增加，仅靠显存已经无法存储这些数据，不得不开发出AGP总线，利用部分内存作为AGP显存，来暂时存储纹理和顶点数据、补充显存容量的不足。但别说以前的AGP 8X，即使是今天带宽更大的PCI Express X16，亦远远不能与显存带宽相比。更为严重的问题是，为了同步处理，GPU会降低显存的工作速度，使之与显卡显存顺利传输，所以一旦动用显存，系统速度会大为下降。从这方面看，在游戏中提升纹理调节的时候，必须注意自己的显存容量，比如你要玩FarCry、战地1942、等游戏，没有256MB显存，就别想把画质设置到最高，否则会大大地影响游戏速度。

因此，微软根据虚拟内存管理方法将在DirectX 10中引入虚拟显存技术。它可以很好的解决以上所提到的问题，所有的纹理、着色等都分成“小块”数据即使在低速总线上也能流畅传输。例如，一个4KB大小的页面相当于一个32×32×32bit大小的纹理贴图，这样大小的纹理贴图已经可以满足需要，这样在需要纹理渲染时系统就不需要传输太多页面就可以完成相应的工作，而做到这一切几乎不会损失性能。

G80的Video Memory执行示意图

而且将虚拟显存技术与着色引擎搭配也是一个很具创新性的想法。在显存中，着色器指令是被当作一个抽象的数据块进行处理的，系统并不理会“数据块”能否装得进GPU的指令流水线，一旦着色器被载入，它就会在每个顶点以及象素上操作、直至卸载。因此要想完成更长的着色器指令就需要增加GPU的指令执行管数或利用自动多路形式将指令划分成若干个可管理的小块。由于GPU的指令执行管数在设计之时就固定好，如果要增加执行管数无疑需要重新设计及增加晶体管数，显然第一种方法并不太实用。因此第二种方法较为实用，而这也与我们所提到的虚拟显存系统实际是一样的。为了适应着色器指令的执行应用，虚拟显存被划分为许多相对独立的页面。假定图形处理单元当中设置的指令执行管道可以执行整个页面所包含的指令，那么我们的着色器操作就可以建立起一套流水线式的运作机制，加载一个页面，然后运行，停止下来之后再加载一个新的页面，然后运行，如此反覆指导全部包含指令的页面被加载到处理器当中，此间，执行管道的作用与处理器的L1 Cache相当类似，而整个运作流程和处理器的可以说是一致的。

通过虚拟显存技术，着色指令的长度将可以不受指令执行管数的限制，存储系统可以存放的图象纹理可以更多，寻址的方式变得轻松简单，于是我们的DirectX10技术就实现了可用资源“不受限制”的强大功能。当然了，资源的“不受限制”还是受到硬件实际可用资源的限制。指令太长的话，GPU就需要多次加载指令页面，这样也会造成性能大幅度下降;如果纹理数据太多，需要用到系统内存、甚至是硬盘空间进行存储的话，那么整个图形子系统的性能也会下降。针对这个问题，微软为资源限制定了两个门限:只要不超过第一个限定，系统都能够工作;而超过第二个限定时，系统就不能够正常工作(在640×480分辨率下，fps值不足10)。其实，此前已经有厂商使用了虚拟显存技术，3Dlab的专业级显卡野猫WildCat VP就能调度16GB虚拟显存，16GB哦，在主流显存不过256MB的时代，这是多么振奋人心的事情。很明显当你能完全使用全部16GB时，相信系统瓶颈问题已经不在此了。 ·DirectX 10技术详解中

3、整数指令集

除了统一渲染架构和虚拟显存，DX10还有不少改进之处，其中最重要的莫过于整数指令集。也许你会觉得奇怪，整数指令集不是所有计算的基础吗对于CPU而言，这是没错的，但别忘记了，当然为何引入浮点处理器和多媒体指令集，原因是图形运算需要大量的浮点指令。浮点是不精确数据类型，当寻值数据与纹理数据不符合的时候，可以采用近似值和多个数据计算的内插值来代替，对图形最终画面没有影响，此类速度也比整数要快。因此，GPU的基础恰好与CPU相反，是以浮点指令为主的。目前，着色器所处理的所有东西都需要依靠浮点运算所完成(除了静态分支预测试运算之外)。

在大多数的图像处理上来说，这种处理方式是没有问题的。但进行动态分支预测或非内插式内存搜索时(比如对顶点缓存器进行定位索引时)，这种浮点运算处理方式就存在很大的问题。而DX10中引入整数运算将有许多好处，比如进行动态/静态分支预测、顶点缓存定位、通用内存寻址方面，浮点是无法进行精确计算的。

4、直接存取像素着色帧缓存

现在的渲染模式，主要是实时渲染，每种渲染工作都是实时完成的，中间无法打断，如果我们想为图像增加数字分级、色彩校正或颜色调节等工作，只能重新进行一次计算，对整体工作造成了延时。事实上，当你读取渲染中图象的纹理数据，大多数的GPU和驱动程序都可以工作。但这属于非法操作(没有经过定义)，这样的操作随时可能被中断，而开发人员通常不会使用这项功能。

DX9时代的解决方案有二，第一种是使用两个独立的纹理，一个纹理用于正常工作，另一个备用纹理应付那些附加的计算，此方案的最大问题是必须占用两倍显存空间;第二种是在Pixel Shader中通过模拟混合函数的实现以上功能。ATi已经在他们的GPU芯片中加入了类似的做法，他们通过顶点着色引擎来模拟原有的固定顶点处理函数。这样就意味着GPU设计厂商需要在着色引擎上增加额外的晶体管来实现以上的功能。

DX10则转向了新思路:使用了像素描影器直接存取帧缓存的方式来部分代替以前的实时渲染，某些情况下，我们可以随时中断渲染，加入我们想要的效果，再继续运算，不对整个渲染过程造成影响，使渲染变得更为灵活和可控。但并不意味着在directx10中进行实时渲染模式就毫无问题，并且厂商可能放弃了对这种技术的支持。那样这项技术很可能以一种备选方案出现，如此一来，程序员可能会忽略这项技术的存在而继续沿用老方法。 ·DirectX 10技术详解下

5、增强型图形镶嵌技术

在DX8时代，为了提高曲线画面的真实度，显卡厂商增引入了高阶曲面技术，如:nVidia的RT-Patch和ATi的N-Patch。从本质上看，它们把曲线处理带入了一种新纪元，看看现有的真实世界，并不总是以方方正正的多边形存在的，很多地方都由曲面来构建，才使真实的物体种类更为多样，很难想像我们有一个四方头的时候是怎样的恐怖。然而，每次的技术进化总是有一定阻碍，高阶曲面在当时未能完善，甚至导致了画面产生变形。因此不少开发商都这种技术失去了兴趣，而图形芯片厂商最终也放弃对这项技术的硬件支持。直到directx 9引入适应图形镶嵌以及置换贴图技术，这两项技术再次被人们所关注。高阶曲面镶嵌以及置换贴图这两项技术虽然在NVIDIA的GF6/7系列、ATI的X1000系列图形芯片中得到支持，但当前DirectX技术在支持高阶曲面上仍存在一定问题。

虽然高阶曲面未能正式流行，而为它的自适应图形镶嵌和置换贴图两项独特的技术却引起了人们的兴趣。自适应图形镶嵌可以按照我们的要求，进行不同的纹理镶嵌，以便取得更佳的视觉效果，将使3D世界进一步拟真化，可是，它们遇到的最大问题，依然是高阶曲面的运算，如何使用最小的运算又不导致画面破损和变形，是DX10极须解决的问题。DX10的硬件将支持各种通用高阶曲面计算：Catmull-Rom曲面、贝赛尔曲线、B-Splines曲线、圆锥曲线，证明高阶曲面回归的时代已经到来，只是要我们去认真地进行优化而己，当然这些也需要图形芯片进行硬件支持。

6、Physics(物理加速)技术

最近热门的技术就是物理加速及其应用，物理计算是下一代游戏体验当中的关键部分，它将增加游戏的真实感、沉浸感和带来更加有趣的体验。NVIDIA同样对物理加速非常感兴趣，在未来的DX10产品中会加入物理加速的支持。

G80已经能从硬件层面支持物理运算

虽然，物理加速的概念很早之前就已经提出，但时至今日依然处于概念性阶段——AGEIA的物理加速卡仅有几款游戏能够支持，而ATI的GPU物理加速才刚刚进行完Demo演示，NVIDIA的SLI物理加速也要等待游戏厂商采用Havok FX引擎才能够出台!推广进程如此缓慢因为标准的不统一。AGEIA和Havok两大阵营的物理加速引擎互不兼容、各自为政，这就使得很多游戏仅能支持一种物理引擎，这种情形非常类似于3D时代开荒初期在技术和规范上百花齐放!

这一现状有望在DX10推出之后得到改善，有了微软API的支持，无论哪种物理引擎都拥有发挥的空间，相信将会有更多的游戏加入更多的物理运算。未来，DX10 GPU将是更趋向化通用型的处理器，也就是说，原本许多交由CPU进行的3D处理会被转移到GPU上面来，因为强大的GPU比CPU更适合做这些工作，由此游戏性能会大幅提高。微软表示，DX10会开放两个SDK，分别照顾到AGEIA和Havok，其中AGEIA的PPU直接作用于SDK独立进行物理运算，在Havok引擎的调动下NVIDIA的GPU也可以动态的处理物理运算!

一、什么是云影像

      云影像就是把医学影像资料（CT、MR、DR、B超等）存放于云端，方便病人自己查阅，方便病人转院或者异地会诊时给其他医院的医生查阅。目前很多公司都提供一个叫“云胶片”的东西，每份影像传上云，放射类和MR大概是20~30元，B超类大概是2~3元。还鼓动医院把所有影像资料放到云端保存。看起来很美好，但是需要仔细考虑规避风险。

二、  云影像的好处：1、方便病人，不用等候排队取胶片，胶片本身不方便携带，不容易保存。病人转院会诊的时候方便对方医生查阅。

2、医院的好处是减少胶片的购买量，毕竟现在要推耗材零加成了。减少自助打片机的配置量，这意味着空间、电费、维护费的节约。如果病人不打胶片，更能够为医院节约大量成本。

三、存在的隐患

  《电子病历管理规范》第一章第三条 电子病历是指医务人员在医疗活动过程中,使用信息系统生成的文字、符号、图表、图形、数字、影像等数字化信息,并能实现存储、管理、传输和重现的医疗记录,是病历的一种记录形式，包括门（急）诊病历和住院病历。 第三章 第十九条 门（急）诊电子病历由医疗机构保管的，保存时间自患者最后一次就诊之日起不少于15年；住院电子病历保存时间自患者最后一次出院之日起不少于30年。 这个规范确定了我们选择云影像必须慎重。

      我看到过某些公司提供的合同根本不说明存储年限。就算有存储年限，30年这么长，公司倒闭的风险就提高到了一个非常危险的高度。很多公司通过上面所说的收费方式，把影像存储费用一次性提取了，短期收益远远大于长期收益，短期成本远远小于后期成本，后续违约的风险就越来越高。而且医院是跟云胶片提供商签的合同，影像的云空间在哪里，医院根本无法掌控。 比如某公司跟我们医院承诺影像保存30年，然后他们只跟云空间提供商签5年的合同，医院到时候怎么办？

四、医院的应对

云影像的众多优势使得我们必须去应用它，但是，影像资料安全性和可靠性永远是高于一切的。如何规避风险，我觉得可以从两个方面考虑，影像资料全上云和部分上云。其判断标准就是成本（经济成本，管理成本），一切以成本为依据。某医院无条件扩建机房，人员维护成本高，那么就可以考虑全上云。

1、全上云，选择最稳妥的云空间提供商，直接跟空间提供商签合同，云空间的大小根据实际情况购买是最经济的，三大通讯运营商都值得推荐（选择国企的政治压力最小）。云胶片提供商提供的是服务，包括系统的提供、功能的改造、推广运营的人力资源。

2、部分上云，这需要对PACS系统进行改造，把影像分为热影像和冷影像。热影像就是最近一段时间（6个月最长到1年）产生的影像。热影像上云，云空间可以租用一个比较小的空间，相对费用较低又不影响使用。热影像在院内可以设置在比较高端的服务器内（比如全闪存），分发速度快，院内应用流畅。冷影像可以采用低端的存储来节约成本，而且可以使用压缩技术进行压缩，进一步节省空间。某医院5个月未压缩影像大概是86TB，压缩后仅为26TB。一台低端存储多少钱？每月电费多少钱？而且满了还可以外挂硬盘柜，硬盘的容量在不断增大，价格在不断下降。有兴趣自己可以做一个成本分析。

五、举个例子

某云胶片公司向某医院报价放射类云胶片23元/份，B超内镜2元/份。某医院2018年CT、MR、DR、DSA新增影像资料139150份，如果每份需要向影像云缴费23元，那么就需要缴费320万元。B超、内镜、病理影像131699份，每份需要向影像云缴费2元。那么需要264万元。合计3464万元。

某医院半年的影像增量大概在10TB，那么如果只把这些热影像上云，某通讯运营商报价是594元/TB/月，总共是6000元/月不到。其他系统搭建，功能修改等服务费费用有个参考报价是2万/月左右。

六 、总结

云影像本质是服务，云胶片是把它作为一般商品去定价，就会带来很多问题。医院需要云影像，拒绝云胶片。

七、后记

某公司跑来跟我讲，他们的云胶片是有医疗器械注册证的，如果医院给病人提供类似服务必须要医疗器械注册否则就会受到举报。还举了某某医院自己搞，然后又被如何如何。。。。。

我一听就怒了，反问：1、云胶片的注册证怎么来我不去考究是否是有关发证单位没考虑清楚。单纯就医疗器械来说，医院购买任何医疗器械，都必须是合格厂家产生并提供完整产品。云胶片的数据从哪里来？是医院产生的，怎么就成为你们的产品了呢？

2、影像数据从影像科的医疗设备产生，这些医疗设备本身就有注册证，影像存储和阅读的PACS系统软件，本身也有医疗器械注册证。我们医院把这些影像数据提供给病人，一个字节的数据都不会变动，哪里不符合要求？

影像数据本来所有权就是医院的，你们为什么这么嚣张？

安装影像采集软件，桌面服务，注册程序连接服务器失败了，可能是因为他这个网络没有连接好，或者说你的这个产品他本身就没有联系好的这么一个情况。

黎明，是否来得太迟，太迟？小草托起它干渴的身体，寻求着水源。

　　一丝曙光在天空中闪现，小草也沁出第一滴水珠。它抖了抖自己绿色的外套，望着一望无际的原野，炫耀着那颗晶莹剔透的露珠。

　　当光亮一点点地展开，水也把草儿淋了个痛快。露，是否太重，使得小草垂着头挣扎。

　　鸟伏绿树

　　正午也许太过闷热。鸟儿哀号了一声便箭似的坠落在伞般的大树上。大树的抖动与鸟儿起伏不定的心跳相互应和着，显得像一个晃动的、面目狰狞的魔鬼，它的影子也在逐渐拉长。

　　渐渐地，那汹涌的心跳平息了。是在这闷热中昏睡过去了吗？天空中，传来一声喘息……

　　雷动雨点

　　乌云慢慢地聚集在一起，渐渐从天空中压下来，一片混沌……

　　“噼啪，噼啪。”一滴，两滴……雨点儿从空中跳下来，在人们的伞檐上打着滚。而人们却在抱怨着这个鬼天气，但它们却似没听见似的，仍然在欢欣地舞蹈着。

　　雷声也吓得人们四处逃散，街上的人已寥寥无几。这雨天仿佛不吓人就不开心似的。

　　呵！这午后的雨天哟！

　　风约青莲

　　雨，已经停了……

　　晚风轻轻地吹着，仿佛在诉说着一个动人的故事……

　　睡莲在湖水中静静地绽开。这朵年轻而美艳的睡莲显然引起了不少关注，许多荷叶和鱼儿慢慢地挤了过来，对她说着那些甜言蜜语。而她只是淡淡地笑了笑，清洗着自己白色的花瓣。

　　呵，这朵美丽的青莲啊！

　　……

　　多么美的夏啊！

如果出现了这个服务器连接失败的主要原因，可能就是因为你的这个服务器，它没有和这个电脑进行这个连接匹配的成功所导致的这么一个现象。

医疗影像云是建立在传统影像系统（PACS）基础上，依托云服务器和云存储，将数据和系统从医院迁移到云端。但是区域于传统的PACS而言，云PACS必须具备：

兼容PC、手机、平板，兼容各种尺寸的屏幕；

集群分布式管理；

支持多线程协同；

支持性能检测；

南京保垒PACS研发团队来自世界名企，产品自主开发，资质和技术兼备！点击了解详情！

视频的因为反应是video，在句中可以作为名词、形容词和动词使用，具体解析如下：

video

英 [ˈvɪdiəʊ]   美 [ˈvɪdioʊ]  

n磁带录像;录像磁带;录像机，电视;（指方法）录像

adj视频的;电视的;影像的;用录像磁带[录像带]的

vt录像;制作…的录像

相关短语：

1、Video Compression [雷达] 视频压缩 ; 视讯压缩 ; 压缩标准 ; 图象压缩

2、video resume 视频简历 ; 频简历

3、interlaced video 隔行扫描 ; 隔行视频 ; 交错方式的视频 ; 隔行扫描视频

4、Video Server 视频服务器 ; 影像伺服器 ; 视讯伺服器 ; 影像服务器

相关例句：

1、She has watched the race on video 

她看了比赛的录像。

2、He'd set the video for 800 

他把录像机的时间设在8点钟。

3、She had been videoing the highlights of the tournament  

她一直在制作锦标赛集锦的录像。

4、Now and again he'd join in when we were playing video games

我们玩电子游戏时，他偶尔会和我们一起玩。

5、All you have to do is make a home video 

你要做的就是拍一段家庭录像片。

重新配置一下lmtools，把原来的服务删除，重新建一个，保证licence正确，保证lmgrdexe正确，保证arcgisexe正确，stop，start几次服务，就应该没有问题。

如果还有问题再追问。