通过 JAI 在 Java 中进行 TIFF 渲染，性能更快

Question

我一直在开发分析显微镜数据的软件，这些数据存储为多层 tiff 文件。在浏览了 StackOverflow 和 JAI 文档之后，我拼凑了一些代码来存储 tiff 堆栈并正确渲染它。

然而，它的性能却相当糟糕。在阅读以下帖子后，我希望能有更快的性能： 任何人都有运气写一个Java 中非常快的 tiff 查看器/编辑器？

不幸的是，它没有我希望的那么好。我没有太多使用外部图像库或 Java 图形功能的经验，所以我不确定如何改进这一点。

对于某些上下文，这是我在遍历 tiff 堆栈时遇到的“口吃”的视频： http://www.youtube.com/watch?v=WiR4o6TsqyM&feature= Channel_video_title

请注意拖动滑块时帧偶尔会出现卡顿的情况。

我通过在缩放时消除平滑来提高图像放大时的性能，但它仍然没有我希望的那么快。

我的代码如下：

/** Converts the RenderedImage into a BufferedImage, which is more flexible
 * @param img   The original RenderedImage
 * @return  The new BufferedImage
 */
public BufferedImage convertRenderedImage(RenderedImage img) {
    if (img instanceof BufferedImage) {
        return (BufferedImage)img;  
    }   
    ColorModel cm = img.getColorModel();
    int width = img.getWidth();
    int height = img.getHeight();
    WritableRaster raster = cm.createCompatibleWritableRaster(width, height);
    boolean isAlphaPremultiplied = cm.isAlphaPremultiplied();
    Hashtable<String, Object> properties = new Hashtable<String, Object>();
    String[] keys = img.getPropertyNames();
    if (keys!=null) {
        for (int i = 0; i < keys.length; i++) {
            properties.put(keys[i], img.getProperty(keys[i]));
        }
    }
    BufferedImage result = new BufferedImage(cm, raster, isAlphaPremultiplied, properties);
    img.copyData(raster);
    return result;
}

/** Draws everything on top of the scaled image
 * @param scale The current scale value
 */
private void setScaledImage(double scale) 
{
    //Optimizes the image type for drawing onto the screen
    GraphicsEnvironment env = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment();
    GraphicsDevice device = env.getDefaultScreenDevice();
    GraphicsConfiguration config = device.getDefaultConfiguration();

    int w = (int)(scale*currImage.getWidth());
    int h = (int)(scale*currImage.getHeight());
    scaled = config.createCompatibleImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    Graphics2D g2 = scaled.createGraphics();
    g2.drawImage(currImage, 0, 0, w, h, null);
    g2.dispose();
}

我已使用 JAI 将多层 tiff 加载到 imageDecoder 中，并在拖动滑块时显示正确的图层，我使用以下代码：

try {
    currImage = convertRenderedImage(imageStack.decodeAsRenderedImage(currentLayerSlider.getValue()-1));
    setScaledImage (scaleSlider.getValue()/100.0);
    curves.changeFrame(currentLayerSlider.getValue());
    drawImageOverlay ();} 
catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    currImage = null;}

基本上，每当拖动滑块时，我都会从imageStack，将其转换为 BufferedImage（以便它可以与 ImageIcon 一起使用），缩放它，并将其设置为显示的图像。我认为缓慢的部分是将其转换为缓冲图像并对其进行缩放。有什么办法可以更快地做到这一点吗？

有没有人对如何改进事情有任何建议，或者从类似的经历中获得见解？

任何帮助将不胜感激。

Answer 1

我遇到了完全相同的问题，最终使用 decodeAsRaster() 传递给转换方法：

public static BufferedImage convertRenderedImage(Raster raster) {
    int w = raster.getWidth();
    int h = raster.getHeight();
    BufferedImage image = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    int[] sourcePixels = ((DataBufferInt)raster.getDataBuffer()).getData();
    int[] destPixels = ((DataBufferInt)image.getRaster().getDataBuffer()).getData();
    System.arraycopy(pixels, 0, rasterData, 0, pixels.length); // The speed-up!
    return image;
}

然后将代码更改为：

currImage = convertRenderedImage(imageStack.decodeAsRaster(currentLayerSlider.getValue()-1));

速度改进的功劳将归还给@Brent Nash 此处：我们基本上从原始 Raster 中获取像素数组，以及用于 BufferedImage 填充和执行的像素数组一个 System.arraycopy 而不是“昂贵的”image.setData(raster) ，它更便携，但对于每个像素，调用一些方法来检查一致性和类型，虽然我们已经拥有了我们需要的所有信息。

此代码应该对 BufferedImage.TYPE_INT_RGB 有效，尽管我必须承认我无法测试它，但我知道它在 BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY 上工作（并且 byte[]/DataBufferByte）。

Answer 2

您是否尝试过使用 DisplayJAI，而不是对 JLabel 使用 BufferedImage 和 ImageIcon？
它可以直接显示RenderedImage。

Answer 3

您可以将渲染图像更改为缓冲区，然后将其显示在 j 标签中，因为渲染图像是 jai 图像，而 j 标签仅采用缓冲区图像，并且不要尝试在 jai 中显示它，您可以在 jLabel 中尝试

Answer 4

// 可以使用下面的代码渲染输出
protected void doGet(HttpServletRequest 请求, HttpServletResponse 响应) 抛出 ServletException, IOException {
// TODO 自动生成的方法存根
System.out.println("GET里面...");
String pageNumb = request.getParameter("page");
System.out.println("pageNumb::"+pageNumb);
字符串文件路径 =“/Users/test/Downloads/Multi_page24bpp.tif”；

    SeekableStream s = new FileSeekableStream(filePath.trim());
    TIFFDecodeParam param = null;
    ImageDecoder dec = ImageCodec.createImageDecoder("tiff", s, param);
    String totNumberOfPage =String.valueOf(dec.getNumPages());
    System.out.println("number of pages:: "+totNumberOfPage);
    RenderedImage op = dec.decodeAsRenderedImage(Integer.parseInt(pageNumb)); 
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    ImageIO.write (op, "jpeg", baos);
//    response = ServletActionContext.getResponse();
    response.setContentType("image/jpeg");
    OutputStream out = response.getOutputStream();
    out.write(baos.toByteArray());
    out.flush();
}