[發明專利]海量圖像數據的壓縮、存儲和顯示方法

無效

• 申請號: 200710027386.5
• 申請日: 2007-04-03
• 公開（公告）號: CN101059949A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 徐蜀中;胡建華;溫南城
• 申請（專利權）人: 廣東威創日新電子有限公司
• 主分類號: G09G5/00
• 分類號: G09G5/00;G09G5/391;H04N7/26
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾旻輝

【技術領域】

本發明涉及多媒體圖像壓縮、存儲和顯示方法，尤其涉及海量圖像數據的壓縮、存儲和顯示方法。

【背景技術】

隨著數字圖像技術及多媒體信息技術的發展，海量圖像數據的應用越來越普遍，如航空和航天遙感圖像數據、普通和專題地圖數字化數據、歷史文獻資料以及多媒體集成數據、醫學圖像數據等。海量圖像的顯示必然涉及到顯示速度的問題，由于計算機內存的增加速度永遠也趕不上數據量的增長速度，使得計算機將海量圖像的全部數據讀入內存是不現實的，即使計算機的內存大到能夠將一幅海量圖像的全部數據讀入內存，但是內存肯定不可能大到可以同時打開多幅海量圖像的地步。如何科學有效地利用計算機已有的內存以及硬盤與內存之間的數據交換成為解決海量圖像顯示速度的關鍵。因此，為了能夠對海量圖像進行快速顯示，包括拖放漫游顯示和縮放顯示，必須在軟件算法上進行設計和改進。與此同時，對海量圖像數據的壓縮和存儲技術也需要進行有效設計和改進。因此，提供一種海量圖像數據的快速壓縮、存儲和顯示方法實為必要。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種獨創的海量圖像數據動態分塊處理技術，通過自定義格式的中間圖像文件，實現海量圖像在各種不同分辨率的終端設備上快速調入顯示、無級縮放、漫游。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

由于計算機對磁盤文件的讀取方式是按照逐行的順序進行讀取的，在讀取海量圖像數據時，預先設定數據分塊寬度和高度，當順序讀取完成一行數據中所設定數據分塊寬度的數據后，存放到一個內存緩沖，再將下一個所設定數據分塊寬度的數據存放到另一個內存緩沖，直到一行數據讀取完成。當一行數據寬度不能被預先設定的數據分塊寬度整除時，需要補充填充色數據。上一行數據讀取完畢，換行讀取下一行數據時，若讀取的數據在所設定的數據分塊高度所對應的行數據范圍內，則將該數據存放到與上一行數據對應的內存緩沖，否則存放到重新開辟的內存緩沖。

在海量圖像數據分塊的同時，每當所設定分塊大小的數據讀取完畢進入該內存緩沖后，生成各種分辨率級別的分層數據，并保存為中間圖像文件，然后釋放該內存緩沖。如此反復，就可以按照預先設定的分塊大小將整個海量圖像數據分塊完成。

事實上，這種數據分塊技術也就是數據的并行處理。在存取文件時，將文件分成多個小塊，分別存儲為多個文件，這樣寫入和讀取數據就可以在多個文件上同時進行，以提高數據的存取速度及數據的傳輸性能。尤其在存取一個大文件時，如果不分塊，文件只能順序存儲在磁盤上，讀取時要從頭到尾逐一讀取，速度較慢。如果分塊，就能讓各塊同時讀寫，速度大大提高。

數據分塊技術的關鍵在于分塊大小的選擇，根據不同的應用要求采用不同的分塊尺寸。分塊越小，一個文件被分割的塊數就越多，并行處理能力就越強，數據存取速度就越高，但與此同時就會增加塊存取的隨機性和塊尋址時間。在實際應用中，應找到一個平衡點，選擇合適的分塊大小，解決文件存取的隨機性與提高并行處理能力之間的矛盾。如果塊的大小太小時，一次顯示必涉及到更多的塊，這就需要多次的定位和數據的讀取，因此，塊的大小不能太小。當然由于計算機內存的限制，塊也不能太大，要確保能夠被一次性地讀入。

在對海量圖像進行顯示時，根據顯示區域所對應的數據分塊的編號，檢索到存儲于磁盤中相應的中間圖像文件，讀取到內存緩沖中，然后拷貝到顯示緩沖區，將該顯示區域范圍內的圖像顯示出來。

如果每次對海量圖像的漫游顯示操作均需從硬盤讀取中間圖像文件，必然會影響圖像漫游的速度。因此，在顯示緩存周圍開辟一塊適當大小的內存緩沖，從中間圖像文件讀取的圖像數據存儲在該內存緩沖中，在進行圖像漫游時，將該內存緩沖中顯示的相應部分拷貝到顯示緩沖區。與此同時，要保證顯示緩存區在該內存緩沖的中央，會有部分內存緩沖被釋放和新的內存緩沖被開辟。檢索到對應的中間圖像文件后，讀取到此新開辟的內存緩沖。這樣，在圖像漫游過程中，不必每次都重新從中間圖像文件獲取顯示部分的圖像，只需計算應拷貝的緩沖區的位置，再做一次圖像拷貝即可，從而提高圖像漫游的速度。