Java - Как написать очень большое (20 000 x 20 000 пикселей или больше) изображение tif

Я работаю с очень большими изображениями tif, которые я составляю в одно большое изображение. У меня есть библиотека, созданная моим коллегой, которая генерирует пирамиду изображений и предоставляет очень удобный инструмент для визуализации пирамиды изображений. Этот визуализатор отлично подходит для получения пикового изображения на большом изображении и визуального определения точек интереса, но клиенты больше заинтересованы в анализе изображений на этих больших изображениях.

Таким образом, необходимо экспортировать очень большое изображение в один файл. Я считаю, что это проблематично, учитывая, что эти образы могут иметь размер от 800 МБ до нескольких ГБ. И сама задача загрузки этого единственного изображения в память является сложной задачей, особенно когда выполняется анализ изображения.

Мне было интересно, можно ли в java написать это большое изображение в формате tiff в виде блока или строки за строкой. В настоящее время моему приложению не хватает памяти на небольших (8 ГБ ОЗУ) машинах.

Текущий метод составления этих изображений:

1. Сохраните значения пикселей в BufferedImage с помощью WritableRaster

   short[][]pixels = ...
   BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, type);
   WritableRaster = image.getRaster();
   for (int row = 0; row < height; row++)
   {
       for (int col = 0; col < width; col++)
       {
          raster.setSample(col, row, 0, pixel[row][col]);
       }
   }   
   

2. А затем записать буферизованное изображение на диск. В этой части я использую ImageJ для записи изображения в формате tif. Если есть лучшие способы поддержки 16-битных изображений tif в оттенках серого, я буду рад взглянуть

   // BufferedImage image; from above
   ...
   ImagePlus img = new ImagePlus();
   img.setImage(image);
   FileSaver fs = new FileSaver(img);
   fs.saveAsTiff(file.getAbsolutePath());  
   

Проблема с этим методом заключается в том, что он занимает слишком много памяти для машины с 8 ГБ ОЗУ.

В идеале я хотел бы иметь только один short[][]pixels. Это в основном потому, что мне нужно вычислить среднюю функцию смешивания, поэтому там будет некоторый объем памяти. Также в будущем я добавлю линейный бленд. short[][]pixels должен занимать только ~765 МБ ОЗУ для данных размером 20k x 20k пикселей, что, как мне кажется, в настоящее время неизбежно, поэтому для больших изображений, например, 100k x 100k пикселей, я надеюсь, что биологи не захотят экспортировать это изображение как это займет 18 ГБ ОЗУ.

Позже я изменю код для поддержки экспорта очень больших изображений, таких как 100k x 100k. На данный момент я согласен с тем, что для хранения начальных значений пикселей используется один фрагмент памяти.

Итак, каков хороший метод записи частей изображения tif на диск, чтобы я мог поддерживать запись основных изображений, таких как изображения 100k x 100k.

Я видел это сообщение: Напишите мозаичный вывод TIFF, используя ImageIO на Java

Но это просто обсуждает спецификацию TIFF 6.0. Но я посмотрю на ImageOutputStreams. Однако Тиф — зверь, поэтому я мог бы просто стиснуть зубы и призвать биологов экспортировать только интересующие области.

EDIT: найдено жизнеспособное решение:

ПИСАТЕЛЬ: https://github.com/openmicrooscopy/bioformats/blob/v4.4.8/components/scifio/src/loci/formats/out/TiffWriter.java

и

ЧИТАТЕЛЬ: https://github.com/openmicrooscopy/bioformats/blob/v4.4.8/components/scifio/src/loci/formats/in/TiffReader.java

Основная страница группы: https://github.com/openmicrooscopy/bioformats