CN106991143B - 多层级图像文件、生成方法及装置、读取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多层级图像文件的生成方法及装置、一种多层级图像文件的读取方法及装置、以及一种多层级图像文件。其中，多层级图像文件的生成方法，包括：获取栅格图像；确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息；根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元；根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件。本发明生成的多层级图像文件，可以在不同的预览需求下提供不同层级的图像，加快图像的加载速度，通过构建索引信息，可以进一步提高文件的生成速度和读取速度。

Description

多层级图像文件、生成方法及装置、读取方法及装置

技术领域

本发明涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种多层级图像文件的生成方法及装置，一种多层级图像文件，和一种多层级图像文件读取方法及装置。

背景技术

随着高精度探测技术的不断发展，各应用领域逐渐产生了越来越多的海量图像数据，海量图像数据一般均由海量的像元数据构成，例如，遥感领域的高分卫星遥感影像数据、医学领域的高清医学影像、三维扫描领域的激光点云数据等等，由于具有数据量大、信息丰富等特性，海量图像数据的出现，为相应的存储、管理和显示等技术提出了更高的挑战。

图像数据的本质应用在于作为信息的载体供用户进行查看，以便用户通过观察从中提取相应的信息，而对于海量图像数据而言，由于其像元非常之多、数据量非常之大，因此，如何在有限的显示界面内快速、高质量的显示出用户所需查看的内容成为目前亟待解决的关键技术之一。例如，对于遥感影像数据而言，用户往往需要在不同的分辨率下进行预览、观察，这就需要在相应的分辨率下显示不同范围内的图像数据。

现有的海量图像数据的原始格式一般是tif、img等栅格数据，整个图像文件由海量的基本像元构成，对于大多数图像显示引擎而言，无论用户需要查看何种分辨率下的图像，都是直接加载图像的大量基本像元数据进行显示，对于图像显示引擎而言，庞大的数据加载量无疑会加重系统负荷、降低加载速度，进而导致用户无法快速的查看到图像内容。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种多层级图像文件的生成方法及装置，一种多层级图像文件，和一种多层级图像文件读取方法及装置。

第一方面，本发明提供的一种多层级图像文件的生成方法，包括：

获取栅格图像；

确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息；

根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元；

根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件。

可选的，所述确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，包括：

根据所述栅格图像中像元的数量和拟采用的索引结构计算层级数量和各层级之间的缩放比例；

根据所述栅格图像中各像元的位置信息，按照分辨率由高至低的顺序逐层确定各层级中的瓦片文件的位置信息。

可选的，所述拟采用的索引结构包括可编码的线性四叉树索引。

可选的，所述根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，包括：

根据所述索引信息，从所述栅格图像中提取出各像元，并将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件；

按照分辨率由高至低的顺序，从分辨率最高的层级开始，逐层采用以下方式生成下一层级的瓦片文件，直至生成各个层级的瓦片文件：

根据该层级与下一层级之间的缩放比例计算瓦片合并数量；

遍历该层级的瓦片文件，以所述瓦片合并数量的多张瓦片文件为一组，将该层级的瓦片文件划分为多个组，以组为单位，对每个组内的多张瓦片文件进行重采样，将采样结果合成下一层级层级中该组对应位置的瓦片文件。

可选的，所述将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件，包括：

对各所述像元，分别按照以下混合压缩算法进行压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件：

判断所述像元是否包含半透明信息；

若是，则将所述像元压缩为png格式的图片数据；

若否，则将所述像元压缩为jpg格式的图片数据；

对压缩后获得的图片数据进行字节对齐操作，生成lmi格式的瓦片文件。

可选的，所述根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，包括：

确定待生成的多层级图像文件的文件头信息和索引文件大小；

将所述文件头信息、所述索引文件大小、所述索引信息和生成的所有所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，所述多层级图像文件为lrp格式的二进制流文件。

第二方面，本发明提供的一种多层级图像文件的生成装置，包括：

栅格图像获取模块，用于获取栅格图像；

索引信息确定模块，用于确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件位置信息；

瓦片文件生成模块，用于根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元；

图像文件封装模块，用于根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件。

可选的，所述索引信息确定模块，包括：

层级信息计算单元，用于根据所述栅格图像中像元的数量和拟采用的索引结构计算层级数量和各层级之间的缩放比例；

瓦片位置确定单元，用于根据所述栅格图像中各像元的位置信息，按照分辨率由高至低的顺序逐层确定各层级中的瓦片文件的位置信息。

可选的，所述拟采用的索引结构包括可编码的线性四叉树索引。

可选的，所述瓦片文件生成模块，包括：

最高层瓦片生成单元，用于根据所述索引信息，从所述栅格图像中提取出各像元，并将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件；

其它层瓦片生成单元，用于按照分辨率由高至低的顺序，从分辨率最高的层级开始，逐层通过合并数量计算单元和瓦片文件合成单元生成下一层级的瓦片文件，直至生成各个层级的瓦片文件：

合并数量计算单元，用于根据该层级与下一层级之间的缩放比例计算瓦片合并数量；

瓦片文件合成单元，用于遍历该层级的瓦片文件，以所述瓦片合并数量的多张瓦片文件为一组，将该层级的瓦片文件划分为多个组，以组为单位，对每个组内的多张瓦片文件进行重采样，将采样结果合成下一层级层级中该组对应位置的瓦片文件。

可选的，所述最高层瓦片生成单元，包括：

混合压缩子单元，用于对各所述像元，分别调用半透明判断子单元、png格式压缩子单元、jpg格式压缩子单元和字节对齐子单元进行压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件：

半透明判断子单元，用于判断所述像元是否包含半透明信息；

png格式压缩子单元，用于若是，则将所述像元压缩为png格式的图片数据；

jpg格式压缩子单元，用于若否，则将所述像元压缩为jpg格式的图片数据；

字节对齐子单元，用于对压缩后获得的图片数据进行字节对齐操作，生成lmi格式的瓦片文件。

可选的，所述图像文件封装模块，包括：

头信息确定单元，用于确定待生成的多层级图像文件的文件头信息和索引文件大小；

图像文件封装单元，用于将所述文件头信息、所述索引文件大小、所述索引信息和生成的所有所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，所述多层级图像文件为lrp格式的二进制流文件。

第三方面，本发明提供的一种多层级图像文件，采用本发明提供的任一项所述的多层级图像文件的生成方法生成；

所述多层级图像文件包括：索引信息和瓦片文件；其中，

所述索引信息包括所述多层级图像文件的层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息；

所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元，同一个层级的所有瓦片文件构成该层级的图像。

第四方面，本发明提供的一种多层级图像文件读取方法，包括：

解析多层级图像文件的文件头信息，确定所述多层级图像文件的图像范围和层级信息；

根据所述图像范围和所述层级信息，计算需要显示的图像范围在所述多层级图像文件中对应的层级和瓦片文件的位置信息；

根据所述层级和所述瓦片文件的位置信息，在所述多层图像文件的索引信息中查询所述瓦片文件；

读取所述瓦片文件，以通过所述瓦片文件显示所述需要显示的图像范围。

第五方面，本发明提供的一种多层级图像文件读取装置，包括：

头信息解析模块，用于解析多层级图像文件的文件头信息，确定所述多层级图像文件的图像范围和层级信息；

瓦片位置计算模块，用于根据所述图像范围和所述层级信息，计算需要显示的图像位置信息在所述多层级图像文件中对应的层级和瓦片文件的位置信息；

瓦片文件查询模块，用于根据所述层级和所述瓦片文件的位置信息，在所述多层图像文件的索引信息中查询所述瓦片文件；

瓦片文件读取模块，用于读取所述瓦片文件，以通过所述瓦片文件显示所述需要显示的图像范围。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种多层级图像文件的生成方法，包括：首先，获取栅格图像；然后，确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息；接下来，根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元；最后，根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件。相较于现有技术，本发明基于栅格图像构建多层级图像文件，从而实现在不同的预览需求下提供不同层级的图像，加快图像的加载速度。同时，通过构建索引信息，可以使每个瓦片文件的存储更加有条理，也有利于快速查找读取，进一步提高多层级图像文件的生成速度和读取速度。另外，相较于现有的采用数据库存储瓦片文件的技术方案，本发明将瓦片文件封装成整体的文件，更加便于存储和管理，可以改善现有方式不便于存储和拷贝的问题。

本发明提供的一种多层级图像文件的生成装置和一种多层级图像文件，与上述多层级图像文件的生成方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

另外，本发明提供的一种多层级图像文件读取方法和装置，是与上述多层级图像文件生成方法、多层级图像文件配合使用的，可以有效提高多层级图像文件的读取、加载速度，具有与所述多层级图像文件生成方法相应的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种多层级图像文件的生成方法的流程图；

图2示出了本发明第二实施例所提供的一种多层级图像文件的生成装置的示意图；

图3示出了本发明第三实施例所提供的一种多层级图像文件的结构示意图；

图4示出了本发明第四实施例所提供的一种多层级图像文件的读取方法的流程图；

图5示出了本发明第五实施例所提供的一种多层级图像文件的读取装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明提供一种多层级图像文件的生成方法及装置，一种多层级图像文件，和一种多层级图像文件读取方法及装置。下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

第一实施例：

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种多层级图像文件的生成方法的流程图。如图1所示，本发明第一实施例提供的一种多层级图像文件的生成方法包括以下步骤：

步骤S101：获取栅格图像。

栅格图像是指无数个像素组成的位图图像，各像素以矩阵形式排列，每个像素表示最小的单元点，是海量图像数据如遥感影像数据等的主要存储格式，如tif、img、bmp等均为栅格图像的常用格式。需要说明的是，本发明实施例主要以遥感影像数据进行示例性说明，但本申请所述的栅格图像并不限于遥感影像，制作的多层级图像文件也不限于地图文件，应用于其他领域的海量图像数据如高清医学影像、激光点云数据、高清位图等也可以采用本发明实施例提供的方法制作相应的多层级图像文件。

本发明第一实施例的目的即为根据栅格图像生成相应的多层级图像文件，所述多层级图像文件是指基于LOD(Levels of Detail，简称LOD，细节层次化)技术建立的由多层不同分辨率的图像组成的图像文件，以便于用户在合适的分辨率下浏览图像内容，由于分辨率越高图像越大，对显卡造成的负荷越大，加载速度越慢，因此，采用多层级图像文件，可以在用户浏览较大视野的内容时加载分辨率较低的层级的图像，减少显卡负荷，提高加载效率，在用户需要放大查看较小视野的内容时再加载相应位置的高分辨率层级的图像，而不需要加载整幅高分辨率的图像，从而整体上提高加载速度，便于用户预览、查看图像。

步骤S102：确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息。

对于多层级图像文件，可以按分辨率由高至低的顺序定义层级，各层级间具有明确的缩放比例，在创建多层级图像文件时，首先要建立索引信息，在索引信息中确定层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息等信息，以便于在浏览该多层级图像文件时根据所述索引文件查找对应层级的图像文件并加载相应的瓦片文件。

具体的，该步骤S102可以采用以下方式实施：

根据所述栅格图像中像元的数量和拟采用的索引结构计算层级数量和各层级之间的缩放比例；

根据所述栅格图像中各像元的位置信息，按照分辨率由高至低的顺序逐层确定各层级中的瓦片文件的位置信息。

例如，拟采用的索引结构为可编码的线性四叉树索引，那么临近两个低层级和高层级之间的瓦片文件的数量比为1:4，缩放比例为1:4，据此，即可根据所述栅格图像中像元的数量计算出层级数量，并根据缩放比例按照分辨率由高至低的顺序逐层确定各层级中的瓦片文件的位置信息。

步骤S103：根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元。

在确定索引信息后，即可根据所述索引信息生成组成各层级图像的瓦片文件，其中，分辨率最高的层级可以直接从原栅格图像中提取相应位置的像元生成，其他层级的瓦片文件则需要根据上一层级的瓦片文件组合生成，具体的，该步骤S103可以采用以下方式实施：

根据所述索引信息，从所述栅格图像中提取出各像元，并将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件；

按照分辨率由高至低的顺序，从分辨率最高的层级开始，逐层采用以下方式生成下一层级的瓦片文件，直至生成各个层级的瓦片文件：

根据该层级与下一层级之间的缩放比例计算瓦片合并数量；

遍历该层级的瓦片文件，以所述瓦片合并数量的多张瓦片文件为一组，将该层级的瓦片文件划分为多个组，以组为单位，对每个组内的多张瓦片文件进行重采样，将采样结果合成下一层级层级中该组对应位置的瓦片文件。

其中，为了减小生成的多层级图像文件的大小，压缩存储空间，便于存储和转储，以及进一步提高其加载速度，瓦片文件采用混合压缩算法压缩生成，所述将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件，具体可以是：

对各所述像元，分别按照以下混合压缩算法进行压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件：

判断所述像元是否包含半透明信息；

若是，则将所述像元压缩为png格式的图片数据；

若否，则将所述像元压缩为jpg格式的图片数据；

对压缩后获得的图片数据进行字节对齐操作，生成lmi格式的瓦片文件。

采用上述混合压缩算法，不仅能够保证图像在压缩后的质量，同时能够有效减小体积。

步骤S104：根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件。

该步骤S104可以采用以下实施方式：

确定待生成的多层级图像文件的文件头信息和索引文件大小；

将所述文件头信息、所述索引文件大小、所述索引信息和生成的所有所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，所述多层级图像文件为lrp格式的二进制流文件。

至此，通过步骤S101至步骤S104，完成了本发明第一实施例所提供的一种多层级图像文件的生成方法的流程。

以tif格式地图或地形数据生成lrp格式多层级图像文件为例，具体流程如下：

S1、创建lrp二进制数据流文件。

根据输入的数据源计算出数据的经纬度范围以及需要生成的LOD级别范围。获取投影类型，设置数据分块类型，文件类型，构建文件头信息。

S2、写入文件头信息到文件。

写入文件头信息后预分配一部分预留空间，用来在数据处理完成后存储数据相关的参数，包括数据大小，文件头信息的大小等。

S3、写入预留空间到二进制流文件。

S4、根据数据的级别范围，以及经纬度范围计算出总的瓦片文件数。

S5、计算出索引相关的信息即索引信息，包括范围，起始级别，终止级别，以及每个对应级别所包含的瓦片文件的行列号信息。

S6、计算出索引文件的大小，其中单张瓦片文件的索引大小为固定值。写入索引文件大小到二进制流文件。

S7、根据索引文件大小，构建索引空间。

S8、写入索引信息到二进制流文件。

S9、提取瓦片文件：

从最高级别开始，逐级别遍历每个级别所包含的瓦片，根据行列号进行遍历，如果是最高级别根据瓦片的行列号，从源文件当中提取瓦片文件。

提取瓦片文件，打开源文件，提取对应位置的图片文件，形成瓦片，此处采用混合压缩算法，对数据进行格式转换，首先判断数据是否包含半透明信息，如果有半透明信息采用32位的rgba以png的形式来存储像素值，没有半透明信息，采用24位的rgb以JPG的形式存储像素值，然后再对图片数据流进行4字节对齐操作，生成类型为lmi格式的瓦片文件。

如果不是最高级别，就提取比当前级别高一级的对应范围的四张瓦片，进行重采样，合并成一张瓦片。

S10、写入瓦片文件到二进制流文件。

S11、计算瓦片的索引(瓦片大小，以及对应写入到二进制流文件的瓦片位置)，并写入到索引信息的位置。

通过步骤S1-S11，完成根据tif格式地图或地形数据生成lrp格式多层级地图文件的流程。

相较于现有技术，本发明第一实施例所提供的一种多层级图像文件的生成方法，基于栅格图像构建多层级图像文件，从而实现在不同的预览需求下提供不同层级的图像，加快图像的加载速度。同时，通过构建索引信息，可以使每个瓦片文件的存储更加有条理，也有利于快速查找读取，进一步提高多层级图像文件的生成速度和读取速度。另外，相较于现有的采用数据库存储瓦片文件的技术方案，本发明将瓦片文件封装成整体的文件，更加便于存储和管理，可以改善现有方式不便于存储和拷贝的问题。

虽然现有技术中ArcGIS等推出了金子塔方案，对tif、img数据构建.rrd、.ovr金字塔，以实现数据的快速读取和加载。但由于金字塔文件与源栅格影像彼此分离独立存储，且上述金字塔文件体积大，加载速度仍然较慢，本发明第一实施例所提供的一种多层级图像文件的生成方法，相较于金字塔方案，专门针对tif、tiff、img等格式的影像数据进行数据存储及调度的优化，构建了专门的索引，数据的加载显示更快，生成的lrp格式的多层级图像文件不仅仅是实现对原始数据构建用于预览的金字塔，而是一种新的数据存储格式，针对原始tif、tiff、img等数据生成lrp数据后，lrp可以脱离原始数据直接使用。另外，lrp采用可编码的线性四叉树索引，性能高，对分块文件的存储，相比数据库存储有很大的优势，采用混合压缩，压缩率高，单个文件可达百G甚至TB，极大地改善了分块文件离散存储带来的各种存储和拷贝的问题。

此外，lrp格式的多层级图像文件相较于金字塔方案，还具有以下优点：

1)针对相同的原始数据，lrp的构建生成速度比传统的构建rrd或者ovr金字塔的速度更快。

2)针对相同的原始数据，lrp的加载读取速度比传统的构建了rrd或者ovr金子塔的数据更快。

3)针对相同的原始数据，lrp的数据体积比rrd或者ovr的体积更小。

4)lrp的数据质量可以达到于原始数据不相上下的效果。

5)lrp同时支持影像(dom)和地形(dem)数据。

6)lrp支持自定义金字塔级别范围。

7)lrp支持多个数据源的合并。

第二实施例：

在上述的第一实施例中，提供了一种多层级图像文件的生成方法，与之相对应的，本申请还提供一种多层级图像文件的生成装置。请参考图2，其为本发明第二实施例提供的一种多层级图像文件的生成装置的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。

本发明第二实施例提供的一种多层级图像文件的生成装置，包括：

栅格图像获取模块101，用于获取栅格图像；

索引信息确定模块102，用于确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件位置信息；

瓦片文件生成模块103，用于根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元；

图像文件封装模块104，用于根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件。

可选的，所述索引信息确定模块102，包括：

层级信息计算单元，用于根据所述栅格图像中像元的数量和拟采用的索引结构计算层级数量和各层级之间的缩放比例；

瓦片位置确定单元，用于根据所述栅格图像中各像元的位置信息，按照分辨率由高至低的顺序逐层确定各层级中的瓦片文件的位置信息。

可选的，所述拟采用的索引结构包括可编码的线性四叉树索引。

可选的，所述瓦片文件生成模块103，包括：

最高层瓦片生成单元，用于根据所述索引信息，从所述栅格图像中提取出各像元，并将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件；

其它层瓦片生成单元，用于按照分辨率由高至低的顺序，从分辨率最高的层级开始，逐层通过合并数量计算单元和瓦片文件合成单元生成下一层级的瓦片文件，直至生成各个层级的瓦片文件：

合并数量计算单元，用于根据该层级与下一层级之间的缩放比例计算瓦片合并数量；

瓦片文件合成单元，用于遍历该层级的瓦片文件，以所述瓦片合并数量的多张瓦片文件为一组，将该层级的瓦片文件划分为多个组，以组为单位，对每个组内的多张瓦片文件进行重采样，将采样结果合成下一层级层级中该组对应位置的瓦片文件。

可选的，所述最高层瓦片生成单元，包括：

混合压缩子单元，用于对各所述像元，分别调用半透明判断子单元、png格式压缩子单元、jpg格式压缩子单元和字节对齐子单元进行压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件：

半透明判断子单元，用于判断所述像元是否包含半透明信息；

png格式压缩子单元，用于若是，则将所述像元压缩为png格式的图片数据；

jpg格式压缩子单元，用于若否，则将所述像元压缩为jpg格式的图片数据；

字节对齐子单元，用于对压缩后获得的图片数据进行字节对齐操作，生成lmi格式的瓦片文件。

可选的，所述图像文件封装模块104，包括：

头信息确定单元，用于确定待生成的多层级图像文件的文件头信息和索引文件大小；

图像文件封装单元，用于将所述文件头信息、所述索引文件大小、所述索引信息和生成的所有所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，所述多层级图像文件为lrp格式的二进制流文件。

以上，为本发明第二实施例提供的一种多层级图像文件的生成装置的实施例说明。

本发明提供的一种多层级图像文件的生成装置与上述多层级图像文件的生成方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，此处不再赘述。

第三实施例：

本发明第三实施例还提供一种多层级图像文件，所述多层级图像文件采用本发明提供的所述多层级图像文件的生成方法生成，因此相关内容请参照上述第一实施例的说明进行理解，部分内容不再赘述，所述多层级图像文件至少包括：索引信息和瓦片文件；其中，

所述索引信息包括所述多层级图像文件的层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息；

所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元，同一个层级的所有瓦片文件构成该层级的图像。

请参考图3，其为本发明第三实施例所提供的一种多层级图像文件的结构示意图，图3提供的所述多层级图像文件由文件头信息、索引大小、索引信息和瓦片文件四部分组成，其结构决定了即使是大文件也可以快速的打开。

所述多层级图像文件相较于金字塔方案，还具有以下优点：

1)构建生成速度比传统的构建rrd或者ovr金字塔的速度更快。

2)加载读取速度比传统的构建了rrd或者ovr金子塔的数据更快。

3)数据体积比rrd或者ovr的体积更小。

4)数据质量可以达到于原始数据不相上下的效果。

5)同时支持影像(dom)和地形(dem)数据。

6)支持自定义金字塔级别范围。

7)支持多个数据源的合并。

第四实施例：

本发明第四实施例还提供一种多层级图像文件读取方法，请参考图4，其为本发明第四实施例所提供的一种多层级图像文件的读取方法的流程图，所述多层级图像文件的读取方法包括以下步骤：

步骤S201：解析多层级图像文件的文件头信息，确定所述多层级图像文件的图像范围和层级信息。

步骤S202：根据所述图像范围和所述层级信息，计算需要显示的图像范围在所述多层级图像文件中对应的层级和瓦片文件的位置信息。

步骤S203：根据所述层级和所述瓦片文件的位置信息，在所述多层图像文件的索引信息中查询所述瓦片文件。

步骤S204：读取所述瓦片文件，以通过所述瓦片文件显示所述需要显示的图像范围。

例如，可以采用以下方式读取所述多层级图像文件：

首先读取文件的头信息，获取文件的范围和级别信息。

然后根据需要显示的位置信息换算出级别和需要的行列号，直接到索引里查找相应的瓦片文件对应的大小和位置信息。

最后读取查找到的瓦片文件即可。

本发明第四实施例提供的所述多层级图像文件读取方法与上述第一实施例提供的多层级图像文件生成方法是配合实施的，可以快速的读取相应的多层级图像文件，具有较高的加载速度，便于用户预览、查看图像内容。

第五实施例：

在上述的第四实施例中，提供了一种多层级图像文件的读取方法，与之相对应的，本申请第五实施例还提供一种多层级图像文件的读取装置。请参考图5，其为本发明第五实施例提供的一种多层级图像文件的读取装置的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。

本发明第五实施例提供的一种多层级图像文件的读取装置，包括：

头信息解析模块201，用于解析多层级图像文件的文件头信息，确定所述多层级图像文件的图像范围和层级信息；

瓦片位置计算模块202，用于根据所述图像范围和所述层级信息，计算需要显示的图像位置信息在所述多层级图像文件中对应的层级和瓦片文件的位置信息；

瓦片文件查询模块203，用于根据所述层级和所述瓦片文件的位置信息，在所述多层图像文件的索引信息中查询所述瓦片文件；

瓦片文件读取模块204，用于读取所述瓦片文件，以通过所述瓦片文件显示所述需要显示的图像范围。

本发明提供的一种多层级图像文件的读取装置与上述多层级图像文件的读取方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的多层级图像文件的生成装置可以是计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种多层级图像文件的生成方法，其特征在于，包括：

获取栅格图像；

确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息；

根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元；

根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件；

所述根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，包括：

确定待生成的多层级图像文件的文件头信息和索引文件大小；

将所述文件头信息、所述索引文件大小、所述索引信息和生成的所有所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，所述多层级图像文件为lrp格式的二进制流文件。

2.根据权利要求1所述的多层级图像文件的生成方法，其特征在于，所述确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，包括：

根据所述栅格图像中像元的数量和拟采用的索引结构计算层级数量和各层级之间的缩放比例；

根据所述栅格图像中各像元的位置信息，按照分辨率由高至低的顺序逐层确定各层级中的瓦片文件的位置信息。

3.根据权利要求2所述的多层级图像文件的生成方法，其特征在于，所述拟采用的索引结构包括可编码的线性四叉树索引。

4.根据权利要求1所述的多层级图像文件的生成方法，其特征在于，所述根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，包括：

根据所述索引信息，从所述栅格图像中提取出各像元，并将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件；

按照分辨率由高至低的顺序，从分辨率最高的层级开始，逐层采用以下方式生成下一层级的瓦片文件，直至生成各个层级的瓦片文件：

根据该层级与下一层级之间的缩放比例计算瓦片合并数量；

遍历该层级的瓦片文件，以所述瓦片合并数量的多张瓦片文件为一组，将该层级的瓦片文件划分为多个组，以组为单位，对每个组内的多张瓦片文件进行重采样，将采样结果合成下一层级中该组对应位置的瓦片文件。

5.根据权利要求4所述的多层级图像文件的生成方法，其特征在于，所述将各所述像元采用混合压缩算法压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件，包括：

对各所述像元，分别按照以下混合压缩算法进行压缩后得到分辨率最高的层级中相应位置的瓦片文件：

判断所述像元是否包含半透明信息；

若是，则将所述像元压缩为png格式的图片数据；

若否，则将所述像元压缩为jpg格式的图片数据；

对压缩后获得的图片数据进行字节对齐操作，生成lmi格式的瓦片文件。

6.一种多层级图像文件的生成装置，其特征在于，包括：

栅格图像获取模块，用于获取栅格图像；

索引信息确定模块，用于确定需要根据所述栅格图像生成的多层级图像文件的索引信息，所述索引信息包括层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件位置信息；

瓦片文件生成模块，用于根据所述索引信息从所述栅格图像中提取像元并生成瓦片文件，所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元；

图像文件封装模块，用于根据所述索引信息和所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，具体包括：确定待生成的多层级图像文件的文件头信息和索引文件大小；将所述文件头信息、所述索引文件大小、所述索引信息和生成的所有所述瓦片文件封装生成多层级图像文件，所述多层级图像文件为lrp格式的二进制流文件。

7.一种多层级图像文件，其特征在于，采用权利要求1至权利要求5任一项所述的多层级图像文件的生成方法生成；

所述多层级图像文件包括：索引信息和瓦片文件；其中，

所述索引信息包括所述多层级图像文件的层级数量、各层级之间的缩放比例及各层级中的瓦片文件的位置信息；

所述瓦片文件为构成各层级图像的基本单元，同一个层级的所有瓦片文件构成该层级的图像。

8.一种多层级图像文件读取方法，其特征在于，包括：

解析多层级图像文件的文件头信息，确定所述多层级图像文件的图像范围和层级信息；所述多层级图像文件采用权利要求1至权利要求5任一项所述的多层级图像文件的生成方法生成；

根据所述图像范围和所述层级信息，计算需要显示的图像范围在所述多层级图像文件中对应的层级和瓦片文件的位置信息；

根据所述层级和所述瓦片文件的位置信息，在所述多层级图像文件的索引信息中查询所述瓦片文件；

读取所述瓦片文件，以通过所述瓦片文件显示所述需要显示的图像范围。

9.一种多层级图像文件读取装置，其特征在于，包括：

头信息解析模块，用于解析多层级图像文件的文件头信息，确定所述多层级图像文件的图像范围和层级信息；所述多层级图像文件采用权利要求1至权利要求5任一项所述的多层级图像文件的生成方法生成；

瓦片位置计算模块，用于根据所述图像范围和所述层级信息，计算需要显示的图像位置信息在所述多层级图像文件中对应的层级和瓦片文件的位置信息；

瓦片文件查询模块，用于根据所述层级和所述瓦片文件的位置信息，在所述多层级图像文件的索引信息中查询所述瓦片文件；

瓦片文件读取模块，用于读取所述瓦片文件，以通过所述瓦片文件显示所述需要显示的图像范围。