使用JAI在Java中使用TIFF渲染提高性能

Question

我一直在开发分析显微镜数据的软件，该软件存储为多层tiff文件。在浏览了StackOverflow和JAI文档之后，我纠结在一起编写了一些代码来存储tiff堆栈并正确呈现它

然而，它有一些相当糟糕的性能。在阅读了以下文章后，我希望能有更快的表现： Anyone have any luck writing a very fast tiff viewer/editor in Java?

不幸的是，它远没有我希望的那么好。我没有太多使用外部图像库的经验，也没有Java的图形功能，因此我不确定如何改进这一点

在某些情况下，以下是我在穿越tiff堆栈时经历的“口吃”视频： http://www.youtube.com/watch?v=WiR4o6TsqyM&feature=channel_video_title

请注意，拖动滑块时，帧有时会结巴

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();
}

我已将多层tiff加载到带有JAI的imageDecoder中，为了在拖动滑块时显示正确的层，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中提取渲染图像，将其转换为BuffereImage（以便可以与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。有什么方法可以更快地做到这一点吗

有没有人对如何改进东西有什么建议，或者从类似的经历中有什么见解

任何帮助都将不胜感激

Answer 1

您是否尝试过使用DisplayJAI而不是使用JLabel的BuffereImage和ImageIcon？ 它可以直接显示渲染图像

Answer 2

我遇到了完全相同的问题，并最终使用decodeAsRaster()传递给convert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));

速度的提高归功于@Brent Nashhere：我们基本上从原始光栅和缓冲图像的像素阵列中获取像素阵列，以填充并执行System.arraycopy而不是“昂贵的”image.setData(raster)，后者更具可移植性，但对于每个像素，调用一些方法来检查一致性和类型，虽然我们已经有了我们需要的所有信息

这段代码应该对BufferedImage.TYPE_INT_RGB有效，尽管我必须承认我无法测试它，但我知道它正在BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY（和byte[]/DataBufferByte）上工作

Answer 3

您可以将renderd图像更改为缓冲区，然后在j标签中显示，因为renderd图像是jai图像，而j标签仅获取缓冲区图像，而不尝试在jai中显示。您可以在jLabel中尝试

Answer 4

//可以使用以下代码呈现输出 受保护的void doGet（HttpServletRequest请求，HttpServletResponse响应）抛出ServletException，IOException{ //TODO自动生成的方法存根 系统出来println（“内部获取…”）； 字符串pageNumb=请求。获取参数（“页面”）； 系统出来println（“pageNumb:：”+pageNumb）； 字符串filePath=“/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();
}