栅格压缩
压缩数据的主要好处是可以减小文件大小,从而有助于节省磁盘空间。其另一个好处是可极大地改善网络性能,因为传输从磁盘读取的数据量、传输到服务器的数据量或直接读取应用程序的数据量均已减少。但是,由于压缩数据必须经过解压缩后才能绘制到屏幕上,因此在速度上会慢于未压缩的数据,并且会增加对服务器或应用程序所在计算机的 CPU 要求。与 JPEG、LZW 或 LZ77 相比,大多数基于小波的解压缩对 CPU 的要求更高。使用 JPEG 2000 压缩时,解压缩所需的时间通常与压缩比有关。栅格的压缩程度越高,解压缩所需的时间就越长。
从服务器向客户端应用程序传输像素时,也可将压缩应用于影像服务。这是独立于存储压缩的传输压缩。通过减少带宽要求,传输压缩可以显著提高性能。(用于地图缓存的传输压缩与存储压缩相同。)
ArcGIS 可以存储以下几种格式的压缩数据:IMG、JPEG、JPEG 2000、TIFF、Grid、文件地理数据库、个人地理数据库和 ArcSDE 地理数据库。在地理数据库中存储数据时,会在存储之前对数据块进行压缩。
数据压缩的方式可以为有损压缩(JPEG 和 JPEG 2000)或无损压缩(LZ77、PackBits 和 CCITT)。无损压缩意味着栅格数据集中的像元值不会发生更改或丢失。如果栅格数据集的像素值将用于分析或派生其他数据产品,则应选择无损压缩或无压缩。
压缩 |
有损或无损 |
注 |
---|---|---|
LZ77 |
无损 | |
JPEG |
有损 |
可定义压缩质量 |
JPEG 2000 |
有损或无损 |
可定义压缩质量 |
PackBits |
无损 |
仅适用于 TIFF |
LZW |
无损 | |
RLE |
无损 | |
CCITT GROUP 3 |
无损 |
仅适用于 TIFF |
CCITT GROUP 4 |
无损 |
仅适用于 TIFF |
CCITT (1D) |
无损 |
仅适用于 TIFF |
无 |
无数据压缩 |
LZ77(默认)是一种无损压缩。这种压缩可保留所有栅格像元值。LZ77 与 PNG 图像格式的压缩算法相同,类似于 ZIP 压缩。由于无损压缩会保留所有像素值,因此只能压缩文件大小比较低(如 2:1 或 3:1,具体取决于数据)的栅格数据。反之,有损压缩可以压缩该比值较高(如 20:1)的栅格数据集;但有损压缩不会保留每个像素的精确值。有损压缩适用于栅格数据集仅为背景图像的 GIS 项目,而通常并不适用于栅格分析。
对于 JPEG 和 JPEG 2000 压缩,压缩等级将取决于数据,但也可以通过更改压缩质量来加以控制;JPEG 和 JPEG 2000 的压缩质量值的范围均为 1 到 100。如果选择较高的值,则生成的图像的压缩程度较低,但图像质量较高。如果选择了较低的值,则生成的图像的压缩程度较高,但质量较低。JPEG 压缩比最高可达 10:1,而 JPEG 2000 压缩比最高可达 20:1。同类数据越多,压缩比就越高。压缩质量越低,压缩比越高。JPEG (JFIF) 压缩算法只能用于 8 位无符号栅格数据(一个或多个波段),并且可应用于 16 位数据的前 12 位。由于 JPEG 2000 采用小波压缩技术压缩栅格,因此栅格在视觉上是无损的。这意味着尽管像元值确实经过处理,但是很难对原始栅格与压缩栅格进行分辨。
在磁盘上的文件或个人地理数据库中存储经 JPEG 2000 压缩的栅格时,如果将压缩质量值设置为 100,则可使用无损压缩来保存栅格数据集。在文件地理数据库或 ArcSDE 地理数据库中使用此方法不能实现无损压缩。对于文件地理数据库和 ArcSDE 地理数据库,使用的是 LZ77。
应选择有损压缩
- 如果栅格仅为背景图像且无需对栅格数据进行分析
- 为实现数据的快速加载和检索
- 如果需要较小的存储空间,因为压缩比范围可以为 1:1 到 20:1。
应选择无损压缩
- 如果栅格数据集用于派生新数据或视觉分析
- 如果使用离散数据
- 如果不打算保留原始数据
- 如果输入已经过有损压缩处理
位深度 |
无压缩 |
LZ77 压缩 |
---|---|---|
1 位 |
可 |
推荐 |
8 位 |
可 |
可 |
16 位 |
可 |
可 |
32 位 |
可 |
可 |
64 位 |
可 |
推荐 |
位深度 |
JPEG 压缩 |
JPEG 2000 压缩 |
---|---|---|
1 位 |
否 |
否 |
8 位 |
推荐 |
推荐 |
16 位 |
支持(仅适用于前 12 位) |
推荐 |
32 位 |
否 |
否 |
64 位 |
否 |
否 |
但某些情况下,存储栅格数据时可以不对其进行压缩;但通常建议您进行压缩。如果不确定采用哪种压缩方式,至少应选择默认的 LZ77(无损)。