一种TiledImage影像文件压缩方法与流程

本发明属于影像处理，具体涉及一种tiled image影像文件压缩方法。

背景技术：

1、tiled image影像文件是把图像数据按照tiff(tag image file format,标签图像)格式分割成瓦片块存储的文件，每一块瓦片有特定的tile编号。在tiled image图像数据处理中，首先读取图像宽度imagewidth、图像长度imagelength参数，将图像按照瓦片宽度为tilewidth和瓦片长度为tilelength分割成若干个瓦片，共有tilesperimage个瓦片，在分割成若干个瓦片时，若存在需分割部分不足一个瓦片宽度为tilewidth和瓦片长度为tilelength的瓦片时，将图片使用黑色(黑色的rgb值为r＝0、g＝0、b＝0)填充扩展图像边界至能完全被瓦片宽度为tilewidth和瓦片长度为tilelength的瓦片分割，最终瓦片总个数tilesperimage＝tilesacross*tilesdown。

2、如图1所示为分割成100个瓦片，图像中每个瓦片均对应一个瓦片编号，且100个瓦片的编号均不相同，具体地瓦片及其对应的编号如图1所示，以使各个瓦片对应唯一的编号。对应的瓦片的偏移量、瓦片的字节数、瓦片数据都是按这种方式排列，并将瓦片采用图2所示的tiff格式存储。

3、tiff(tag image file format)图像文件是图形图像处理中常用的格式之一，其图像格式复杂，由于它独立于操作系统，而且图像信息的存放形式灵活、可以支持很多色彩系统，有包含坐标系、比例尺、经纬度、长度及角度单位地理编码信息等优点，在地理信息系统、航拍、摄影测量与遥感等领域得到了广泛应用。

4、tiff图像文件格式是一种以.tif为扩展名的3级结构体系，包括文件头信息区、标识信息区和图像数据区(图2所示)，格式说明如下：

5、第一个结构体系为文件头信息区，它的英文名称为image file header(简称ifh)，ifh由16个字节构成，它在tiff图像文件结构体系的最高层，位于文件的开始部分，在tiff文件中是唯一的且有固定的位置，主要用于说明tiff文件所需的必要信息，如图2中文件头信息的第8-15格是用于记录文件目录的位置的偏移量。

6、第二个结构体系为标识信息区，它由图像文件目录和标记组成。图像文件目录的英文名称为image file directory(简称ifd)，它是用于区分一个或多个可变长度的名为标记(名为标记的英文名称为tag)数据块的表。ifd存放了一系列的指针(指针也叫索引)，这些指针用于标记tag有关的数据在tiff文件中的开始位置，并给出每个字段的数据类型及长度，其格式十分灵活。图2中标识信息区从第9个格开始记录tag的信息，文件目录占用(20n+16)个字符，其中单个tag数据说明信息占用20个格子，tag1的第12至19字节用于说明指向存储空间的指针，指向图像数据区中的tag1的存储位置。

7、第三个结构体系为图像数据，它是根据ifd所指向的地址来存储相关的图像信息。图2中所示图像数据每个tag都有一个20字节的说明文件，图像数据都是以升序排列的。

8、tiff格式影像文件在地理信息系统、航拍、摄影测量与遥感等领域的实际应用中，首先按照用户要求划定一个目标多边形条带，再输出一个面积大于目标多边形条带的规则矩形影像，其目标多边形条带外部边界填充黑色，这样填充导致图像文件中存在很多冗余空间的问题，例如图1中左上角编号为01的黑色块与右上角的编号10的黑色块信息相同，因此采用现有技术tiff格式存储时有一个存储空间冗余的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种tiled image影像文件压缩方法，用以解决现有的基于tiff格式进行影像存储时，因存在存储空间冗余的情况导致存储空间大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种tiled image影像文件压缩方法，包括如下步骤：

3、1)将原始tiled image图像按照设定划分规则划分为多个影像块；

4、2)将图像数据信息相同的影像块中，仅选取其中一个影像块的图像数据存储于tiff图像文件中的图像数据区，并获取该图像数据的存储地址，作为图像数据信息相同的影像块对应的存储地址；将图像数据信息唯一的影像块的图像数据也存储于tiff图像文件中的图像数据区，并获取对应的存储地址作为影像块对应的存储地址；

5、3)构建tiff图像文件的文件头信息以及标识信息区，所述标识信息区中按照设定顺序建立划分后的各个影像块的数据说明信息；所述数据说明信息中的地址为影像块对应的存储地址。

6、其有益效果为：本发明的方法通过将相同的影像块仅存储一次，使得tiff图像文件中的图像数据区不存在存储空间冗余的情况，进而缩小了tiff图像文件的存储空间，实现了对tiled image影像文件的压缩，并且本发明的方法仅是将相同的影像块仅存储一次的方式缩小存储空间，而不改变原始影像的数据失真度，即本发明的压缩方法在不改变数据失真度的情况下缩小了tiff图像文件的存储空间。

7、进一步地，步骤2)中，通过将影像块的图像数据信息依次存储于tiff图像文件中的图像数据区，并在存储前判断已经存储的图像数据信息中是否包括该待存储的影像块的图像数据信息，若有则不进行存储的方式仅选取其中一个影像块的图像数据存储于tiff图像文件中的图像数据区。

8、本发明的方法通过在存储前与已经存储的信息进行判断，进而能够准确确定该待存储的信息是否已经进行存储，若存储则无需再次存储，若在已经存储的信息内没有与该待存储的信息相同的信息，则将此信息进行存储，避免了存储信息的冗余，进而缩小了存储空间。

9、进一步地，所述图像数据信息相同的影像块相同的影像为黑色的影像块。

10、因黑色影像块中不存储信息，因此本发明中通过仅将黑色的影像块进行合并，避免了重复对黑色影像块进行存储导致存储空间冗余的情况，并且保证了原有影像的其他影像块的正常存储，进而保证了其他影像块的数据信息不丢失。

11、进一步地，步骤2)中，通过将一个黑色的影像块的图像数据信息先存储于tiff图像文件中的图像数据区，再将其他影像块的图像数据信息依次存储于tiff图像文件中的图像数据区。

12、因本发明的方法仅将黑色的影像块进行合并，因此先将黑的影像块进行存储后，能够在后续存储其他影像块时仅与该黑色影像块进行比较，进而简化了比较过程，提高了压缩效率。

13、进一步地，在存储图像数据信息唯一的影像块的图像数据时，对该唯一的影像块按照设定压缩规则压缩后再进行存储。

14、通过在存储数据信息前对影像块进行压缩，能够使得存储空间进一步减小，进一步地缩小了tiff图像文件的存储空间。

15、进一步地，步骤1)中，所述设定划分规则为将图像划分为设定尺寸的规则矩形影像块。

16、因原始tiled image图像为规则的矩形，因此通过运用设定尺寸的规则矩形影像块对原始tiled image图像进行划分，保证了原始tiled image图像与分割后的影像块在形状上相匹配，并且基于本发明的方法，能够实现运用设定尺寸的规则矩形影像块将原始tiled image图像进行完全划分。

17、进一步地，步骤1)中，在按照设定划分规则划分后将影像块进行编号，且影像块与该影像块的编号一一对应，步骤3)中所述设定顺序为按照编号由小到大的顺序。

18、通过将划分后的影像块先进行编号，且一个编号仅对应一个影像块，使得在后续步骤中能够基于编号的规则对影像块依次进行处理，能够避免对需处理的影像块遗漏的问题。

19、进一步地，步骤1)中，若原始tiled image图像的长不能被设定尺寸的规则矩形影像块的长整除，或原始tiled image图像的宽不能被设定尺寸的规则矩形影像块的宽整除，则先将原始tiled image图像的长补充至被设定尺寸的规则矩形影像块的长整除，且宽补充被设定尺寸的规则矩形影像块的宽整除后，再按照设定划分规则划分为多个影像块，补充的部分采用黑色填充。

20、进一步地，步骤1)中，按照设定划分规则划分为多个影像块的数量tilesperimage为：

21、tilesperimage＝tilesacross×tilesdown，其中tilesacross为宽度方向瓦片数，lengthtiles为长度方向瓦片数，且tilesacross＝(imagewidth+tilewidth-1)/tilewidth，tilesdown＝(imagelength+tilelength-1)/tilelength，imagewidth为原始tiled image图像宽度，imagelength为原始tiled image图像长度，tilewidth为设定尺寸的规则矩形影像块的宽，tilelength为设定尺寸的规则矩形影像块的长。

22、本发明的方法在计算宽度方向瓦片数时，先将读取的图像宽度增加(瓦片宽度－1)的数值，从而通过上述宽度方向瓦片数的定义公式计算的结果取整(即若实际计算结果不为整数，则对实际计算结果向下取整得到最终计算结果，例如若实际计算结果为5.6则最终计算结果为5)的方式，能够准确计算出宽度方向影像块数，同样的通过本发明的上述公式能够准确且简便的计算出长度方向影像块数，进而确定出划分的影像块的总数。

23、进一步地，步骤2)中，在将影像块的图像数据存储于tiff图像文件前，对影像块进行压缩后再进行存储。