C 加快写入多图像TIFF？

我正在尝试将图像堆栈写入TIFF文件。图像大小为256*256像素，每个堆栈包含1000个图像。编写其中一个文件大约需要4分钟——所以我的代码很可能有问题

以下是我正在做的：

void Tiff_WriterSplit(float data[], int PicNum, int WIDTH, int LENGTH, char PATH[]) {
     int i;
     int rows = LENGTH, columns = WIDTH;
     TIFF* tif;

     if (PicNum == 0)
         tif = TIFFOpen(PATH, "w");
     else
         tif = TIFFOpen(PATH, "a");

     TIFFSetField(tif, TIFFTAG_IMAGEWIDTH, columns);
     TIFFSetField(tif, TIFFTAG_IMAGELENGTH, rows);
     TIFFSetField(tif, TIFFTAG_SAMPLESPERPIXEL, 1);
     TIFFSetField(tif, TIFFTAG_BITSPERSAMPLE, 32);
     TIFFSetField(tif, TIFFTAG_SAMPLEFORMAT, SAMPLEFORMAT_IEEEFP);

     for (i = 0; i < rows; i++)
         TIFFWriteScanline(tif, &data[i * columns], i, 0);

     TIFFWriteDirectory(tif);
     TIFFClose(tif);
}

void Tiff_WriterSplit（浮点数据[]，int PicNum，int WIDTH，int LENGTH，char PATH[]）{
int i；
int行=长度，列=宽度；
TIFF*tif；
if（PicNum==0）
tif=TIFFOpen（路径“w”）；
其他的
tif=TIFFOpen（路径“a”）；
TIFFSetField（tif、TIFFTAG_图像宽度、列）；
TIFF设置字段（tif，TIFF标签长度，行）；
TIFFSetField（tif，TIFFTAG_采样每像素，1）；
TIFFSetField（tif，TIFFTAG_BITSPERSAMPLE，32）；
TIFFSetField（tif、TIFFTAG_样本格式、样本格式_IEEEFP）；
对于（i=0；i

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将为堆栈的每个图像调用此函数

Tiff\u WriterSplit

。第一个图像将具有

PicNum=0

以

w

模式打开tiff文件，以下所有图像将具有

PicNum>0

以

a

模式打开tiff文件。写这篇文章的速度大约从40 MB/s开始，随着文件大小的增加，速度越来越慢，降到1 MB/s左右。如何优化性能？

我遇到过类似的性能问题。似乎（从libTiff版本4.0.9开始）TIFFWriteDirectory中存在性能问题，导致其运行时间与多页TIFF文件中已存在的图像数量成比例

我认为这与TIFF文件规范的编写方式无关——我认为这是libTiff中的一个性能缺陷

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我发现保存前80个图像（大约24000字节）需要21ms，但当我将9000个图像写入同一个文件时，这会线性上升到3秒。99.5%的时间花在TIFFWriteDirectory（通过TIFFLinkDirectory调用，大部分时间花在_tiffReadProc）上。

写TIFF比读TIFF容易得多。libtiff的开销对于写性能来说是非常有限的。假设您有一个可以由tiff头表示的像素格式的缓冲区，那么写tiff的步骤

写入tiff头

写入图像数据

写入目录（标记表）

对于多图像tiff，我们受到4GB tiff限制32位条目的限制。但是，如果图像始终具有相同的几何图形（宽度、高度、平面、深度），则在写入所有图像数据后，可以写出标记表中的目录项。您可以自由地将目录放置在tiff二进制文件的末尾（或开头）。如果在最后，您知道图像的数量，则可以在写入图像之前形成目录条目（就地构造表）。如果API不允许您事先知道图像的数量，那么在写入最终图像后，必须在IFD中计算最终文件偏移量

直接编写tiff可以让您使用

fallocate

、

mmap

和其他操作系统功能，这些功能可以加速编写多图像tiff。如果需要翻译图像格式，这项工作在计算上更具挑战性，因为它可能涉及信号处理

直接写入与libtiff相比，单图像平面写入速度快3倍以上。如果libtiff不断地在tiff（IFD）末尾重新计算和重新定位标记表，则每个图像的值为O（n^2）

我使用这种技术将科学图像传感器数据从一台设备传输到磁盘。它允许以更高的FPS进行捕获

将视觉分析与多tiff（目录）结构相结合以查找感兴趣的区域将允许在单个tiff中为每个帧保存多个感兴趣的区域

参考文献

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您在什么设备上编写？我在一个特定的“工作马”上运行此程序，它从服务器（通过10 Gbit以太网）获取数据并将其写回服务器。我还以大约100 MB/s的速度将原始数据以二进制格式写入服务器。所以，硬件不应该是这里的问题…@thomas谢谢你的建议！这确实是服务器的一个问题——在本地存储文件需要花费大量时间