GDAL指定自定義的金字塔目錄

緣起

對於通常的遙感影像文件，金字塔文件默認都是與影像文件放在同一個目錄下，金字塔文件名通常與源影像文件名相同，但後綴名不一樣。或者金字塔內建於影像內部，但這不是這裏所涉及的。
在使用ArcGIS桌面版或者Erdas遙感影像處理軟件打開遙感影像文件的時候，若是影像不含(帶有)金字塔，則會提示是否建立金字塔。

咱們碰到這麼一種狀況，就是原始影像是不帶金字塔的，而且所在的目錄不容許修改，也就是不能將金字塔建立在其中，原始影像文件更是不容許修改，因此也不能更新內建金字塔。

解決

對於這個問題，爲了加速影像的瀏覽，只能將金字塔創建在外部的目錄，而讀取的時候根據讀取輸出的分辨率，來確認是使用源影像讀取仍是使用金字塔文件讀取，這都須要本身控制。
由於本身控制會將一些控制流程變複雜，因此我想讓GDAL直接支持索引到這個外部的金字塔文件。

在GDAL中，金字塔稱之爲Overviews(概覽視圖)，因此與之相關的接口都帶有Overview單詞。

我看了GDAL的RasterIO流程相關的代碼，簡單的製做了以下的流程圖：

GDALDefaultOverviews::OverviewScan()函數

與金字塔路徑查找的關鍵代碼在函數GDALDefaultOverviews::OverviewScan()中。

經過查看其實現代碼，和被調用時候的參數（參數在GDALDefaultOverviews::Initialize函數被調用的時候肯定，能夠搜索poDS->oOvManager.Initialize查看，都是在對應格式的XXXDataset::Open()函數中被調用，不一樣格式影像調用時候傳的參數可能不一樣），能夠知道GDAL搜尋金字塔的方式與順序。

這裏不詳細說這裏面的流程結構了，一些判斷條件也略過，只大概說一下搜索順序（若是有內建金字塔則不會讀取外部金字塔）：

• 一、.ovr後綴金字塔文件
• 二、.aux後綴金字塔文件
• 三、.rrd後綴金字塔文件（若是配置有USE_RRD=YES）
• 四、影像元數據Metadata中的OVERVIEW_FILE指定的金字塔路徑

若是須要使用到自定義的金字塔文件，能夠在此處修改，添加一段搜索代碼,示例以下：

if( poODS == nullptr )
    {
        osOvrFilename = MyOverviewFileSearch(pszInitName);
        poODS = GDALDataset::Open(osOvrFilename,
            GDAL_OF_RASTER | (poDS->GetAccess() == GA_Update ? GDAL_OF_UPDATE: 0));
    }

MyOverviewFileSearch是用於搜索自定義路徑下金字塔的函數。

關於 GDALRasterBand::GetOverview

上面說若是有內建金字塔則不會讀取外部金字塔，這個其實是各個影像文件格式的相關代碼裏面本身定義的。
由於virtual GDALRasterBand* GDALRasterBand::GetOverview(int);原本就是一個虛函數，而GDAL中又基本都是依賴指針進行操做，因此實際上會調用各自的實現。

以GeoTiff格式爲例，在它的Overview相關函數中就是先搜索Tiff目錄內的金字塔，若是找不到才調用GDALRasterBand中對應的接口，進而訪問外部金字塔文件。

例如如下代碼：

/************************************************************************/
/*                          GetOverviewCount()                          */
/************************************************************************/
int GTiffRasterBand::GetOverviewCount()
{
    poGDS->ScanDirectories();
    if( poGDS->nOverviewCount > 0 )
    {
        return poGDS->nOverviewCount;
    }

    const int nOverviewCount = GDALRasterBand::GetOverviewCount();
    if( nOverviewCount > 0 )
        return nOverviewCount;

    // Implicit JPEG overviews are normally hidden, except when doing
    // IRasterIO() operations.
    if( poGDS->nJPEGOverviewVisibilityCounter )
        return poGDS->GetJPEGOverviewCount();

    return 0;
}

/************************************************************************/
/*                            GetOverview()                             */
/************************************************************************/
GDALRasterBand *GTiffRasterBand::GetOverview( int i )
{
    poGDS->ScanDirectories();
    if( poGDS->nOverviewCount > 0 )
    {
        // Do we have internal overviews?
        if( i < 0 || i >= poGDS->nOverviewCount )
            return nullptr;
        return poGDS->papoOverviewDS[i]->GetRasterBand(nBand);
    }

    GDALRasterBand* const poOvrBand = GDALRasterBand::GetOverview( i );
    if( poOvrBand != nullptr )
        return poOvrBand;

    // For consistency with GetOverviewCount(), we should also test
    // nJPEGOverviewVisibilityCounter, but it is also convenient to be able
    // to query them for testing purposes.
    if( i >= 0 && i < poGDS->GetJPEGOverviewCount() )
        return poGDS->papoJPEGOverviewDS[i]->GetRasterBand(nBand);

    return nullptr;
}

上面代碼中的poGDS->ScanDirectories();語句，內部調用去遍歷Tiff目錄，找到TIFFTAG_SUBFILETYPE(子文件類型)字段爲FILETYPE_REDUCEDIMAGE(縮小圖像)的目錄，而後解析出須要的金字塔信息（僅第一次調用時作，後面調用會判斷bScanDeferred直接跳過）。

若是沒有找到才調用基類GDALRasterBand對應的函數去訪問外部金字塔。

關於構建外部金字塔等

構建也是差很少的過程，這裏就簡單的寫一下調用過程：GDALDataset::BuildOverviews ---> GDALDataset::IBuildOverviews ---> GDALDefaultOverviews::BuildOverviews

因此設置構建外部金字塔的路徑，也能夠修改GDALDefaultOverviews::BuildOverviews。
一樣，對於不一樣的影像格式，能夠有本身的GDALDataset::IBuildOverviews實現，例如GeoTiff的就是GTiffDataset::IBuildOverviews，若是須要建立內建的金字塔，則作另外的實現。