第java實(shí)現(xiàn)1M圖片壓縮優(yōu)化到100kb實(shí)現(xiàn)示例目錄引言一、圖像壓縮二、Java數(shù)字圖像處理三、圖像壓縮實(shí)戰(zhàn)四、其他開(kāi)源庫(kù)五、一點(diǎn)點(diǎn)心聲

引言

坦白從寬吧，我就是那個(gè)花了兩天兩夜把1M圖片優(yōu)化到100kb的家伙王小二！

自從因?yàn)橐黄獔?bào)道登上熱搜后，我差點(diǎn)抑郁，每天要靠50片安眠藥才能入睡。

網(wǎng)絡(luò)上曝光的那些關(guān)于一碼通的消息，有真有假，我這里就不再澄清了。就說(shuō)說(shuō)我是怎么把圖片從1M優(yōu)化到100kb的故事吧。

是的，由于系統(tǒng)群體規(guī)模和訪問(wèn)規(guī)模的特殊性，每一行代碼、每一張圖片、每一個(gè)技術(shù)文檔都反復(fù)核準(zhǔn)，優(yōu)化再優(yōu)化，精益求精。為確保系統(tǒng)運(yùn)行得更高效，我們將一張圖片從1MB壓縮到500KB，再?gòu)?00KB優(yōu)化到100KB。

這樣的工作在外人看起來(lái)，簡(jiǎn)單到就好像悄悄給學(xué)妹塞一張情書(shū)就能讓她做我女朋友一樣簡(jiǎn)單。

但殊不知，這其中蘊(yùn)含著極高的技術(shù)含量！

不信，我給你們普及下。

一、圖像壓縮

圖像壓縮是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)在數(shù)字圖像上的應(yīng)用，目的是減少圖像數(shù)據(jù)中的冗余信息，從而用更加高效的格式存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)。

圖像壓縮可以是有損數(shù)據(jù)壓縮，也可以是無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮。

怎么樣？

是不是感覺(jué)圖像壓縮技術(shù)沒(méi)有想象中那么簡(jiǎn)單了？

更多關(guān)于圖像壓縮的資料可參考以下鏈接。

/article/150789.htm

二、Java數(shù)字圖像處理

作為這次20多萬(wàn)外包項(xiàng)目的主力開(kāi)發(fā)人員，我這里就給大家介紹下Java數(shù)字圖像處理技術(shù)吧，一開(kāi)始我就是用它來(lái)處理圖片的。

數(shù)字圖像處理（DigitalImageProcessing）是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等處理的方法和技術(shù)。

輸入的是圖像信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)DIP進(jìn)行有效的算法處理后，輸出為數(shù)字信號(hào)。

為了壓縮圖像，我們需要讀取圖像并將其轉(zhuǎn)換成BufferedImage對(duì)象，BufferedImage是Image類的一個(gè)子類，描述了一個(gè)具有可訪問(wèn)的圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，由ColorModel和Raster的圖像數(shù)據(jù)組成。

廢話我就不多說(shuō)了，直接進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)吧！

三、圖像壓縮實(shí)戰(zhàn)

剛好我本地有一張之前用過(guò)的封面圖，離1M只差236KB，可以拿來(lái)作為測(cè)試用。

這其中要用到ImageIO類，這是一個(gè)靜態(tài)類，提供了一系列方法用來(lái)讀和寫(xiě)圖像，同時(shí)還可以對(duì)圖像進(jìn)行簡(jiǎn)單的編碼和解碼。

比如說(shuō)通過(guò)ImageIO.read()可以將圖像讀取到BufferedImage對(duì)象：

Fileinput=newFile("ceshi.jpg");

BufferedImageimage=ImageIO.read(input);

比如說(shuō)通過(guò)ImageIO.getImageWritersByFormatName()可以返回一個(gè)Iterator，其中包含了通過(guò)命名格式對(duì)圖像進(jìn)行編碼的ImageWriter。

IteratorImageWriterwriters=ImageIO.getImageWritersByFormatName("jpg");

ImageWriterwriter=(ImageWriter)writers.next();

比如說(shuō)通過(guò)ImageIO.createImageOutputStream()可以創(chuàng)建一個(gè)圖像的輸出流對(duì)象，有了該對(duì)象后就可以通過(guò)ImageWriter.setOutput()將其設(shè)置為輸出流。

FilecompressedImageFile=newFile("bbcompress.jpg");

OutputStreamos=newFileOutputStream(compressedImageFile);

ImageOutputStreamios=ImageIO.createImageOutputStream(os);

writer.setOutput(ios);

緊接著，可以對(duì)ImageWriter進(jìn)行一些參數(shù)配置，比如說(shuō)壓縮模式，壓縮質(zhì)量等等。

ImageWriteParamparam=writer.getDefaultWriteParam();

param.setCompressionMode(ImageWriteParam.MODE_EXPLICIT);

param.setCompressionQuality(0.01f);

壓縮模式一共有四種，MODE_EXPLICIT是其中一種，表示ImageWriter可以根據(jù)后續(xù)的set的附加信息進(jìn)行平鋪和壓縮，比如說(shuō)接下來(lái)的setCompressionQuality()方法。

setCompressionQuality()方法的參數(shù)是一個(gè)0-1之間的數(shù)，0.0表示盡最大程度壓縮，1.0表示保證圖像質(zhì)量很重要。對(duì)于有損壓縮方案，壓縮質(zhì)量應(yīng)該控制文件大小和圖像質(zhì)量之間的權(quán)衡（例如，通過(guò)在寫(xiě)入JPEG圖像時(shí)選擇量化表）。對(duì)于無(wú)損方案，壓縮質(zhì)量可用于控制文件大小和執(zhí)行壓縮所需的時(shí)間之間的權(quán)衡（例如，通過(guò)優(yōu)化行過(guò)濾器并在寫(xiě)入PNG圖像時(shí)設(shè)置ZLIB壓縮級(jí)別）。

整體代碼如下所示：

publicclassDemo{

publicstaticvoidmain(String[]args){

try{

Fileinput=newFile("ceshi.jpg");

BufferedImageimage=ImageIO.read(input);

IteratorImageWriterwriters=ImageIO.getImageWritersByFormatName("jpg");

ImageWriterwriter=(ImageWriter)writers.next();

FilecompressedImageFile=newFile("bbcompress.jpg");

OutputStreamos=newFileOutputStream(compressedImageFile);

ImageOutputStreamios=ImageIO.createImageOutputStream(os);

writer.setOutput(ios);

ImageWriteParamparam=writer.getDefaultWriteParam();

param.setCompressionMode(ImageWriteParam.MODE_EXPLICIT);

param.setCompressionQuality(0.01f);

writer.write(null,newIIOImage(image,null,null),param);

os.close();

ios.close();

writer.dispose();

}catch(IOExceptione){

e.printStackTrace();

執(zhí)行壓縮后，可以看到圖片的大小壓縮到了19KB：

可以看得出，質(zhì)量因子為0.01f的時(shí)候圖片已經(jīng)有些失真了，可以適當(dāng)提高質(zhì)量因子比如說(shuō)0.5f，再來(lái)看一下。

圖片質(zhì)量明顯提高了，但大小依然只有64KB，壓縮效果還是值得信賴的。

四、其他開(kāi)源庫(kù)

接下來(lái)，推薦一些可以輕松集成到項(xiàng)目中的圖像處理庫(kù)吧，它們?nèi)际敲赓M(fèi)的。

1）ImageJ，用Java編寫(xiě)的，可以編輯、分析、處理、保存和打印圖像。

2）ApacheCommonsImaging，一個(gè)讀取和寫(xiě)入各種圖像格式的庫(kù)，包括快速解析圖像信息（如大小，顏色，空間，ICC配置文件等）和元數(shù)據(jù)。

3）ImageMagick，可以讀取和寫(xiě)入超過(guò)100種格式的圖像，包括DPX、EXR、GIF、JPEG、JPEG-2000、PDF、PNG、Postscript、SVG和TIFF。還可以調(diào)整大小、翻轉(zhuǎn)、鏡像、旋轉(zhuǎn)、扭曲、剪切和變換圖像，調(diào)整圖像顏色，應(yīng)用各種特殊效果，包括繪制文本、線條、多邊形、橢圓和貝塞爾曲線。

4）OpenCV，由BSD許可證發(fā)布，可以免費(fèi)學(xué)習(xí)和商業(yè)使用，提供了包括C/C++、Python和Java等主流編程語(yǔ)言在內(nèi)的接口。OpenCV專為計(jì)算效率而設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)應(yīng)用，可以充分發(fā)揮多核處理器的優(yōu)勢(shì)。

這里就以O(shè)penCV為例，來(lái)演示一下圖像壓縮。當(dāng)然了，OpenCV用來(lái)壓縮圖像屬于典型的大材小用。

第一步，添加OpenCV依賴到我們的項(xiàng)目當(dāng)中，以Maven為例。

dependency

groupIdorg.openpnp/groupId

artifactIdopencv/artifactId

version4.5.1-2/version

/dependency

第二步，要想使用OpenCV，需要先初始化。

OpenCV.loadShared();

第三步，使用OpenCV讀取圖片。

Matsrc=Imgcodecs.imread(imagePath);

第四步，使用OpenCV壓縮圖片。

MatOfIntdstImage=newMatOfInt(Imgcodecs.IMWRITE_JPEG_QUALITY,1);

Imgcodecs.imwrite("resized_image.jpg",sourceImage,dstImage);

MatOfInt的構(gòu)造參數(shù)是一個(gè)可變參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)IMWRITE_JPEG_QUALITY表示對(duì)圖片的質(zhì)量進(jìn)行改變，第二個(gè)是質(zhì)量因子，1-100，值越大表示質(zhì)量越高。

執(zhí)行代碼后得到的圖片如下所示：

借這個(gè)機(jī)會(huì)，來(lái)對(duì)比下OpenCV和JDK原生API在壓縮圖像時(shí)所使用的時(shí)間。

這是我本機(jī)的配置情況，早年買的頂配iMac，也是我的主力機(jī)。一開(kāi)始只有16G內(nèi)存，后來(lái)加了一個(gè)16G內(nèi)存條，不過(guò)最近半年電腦突然死機(jī)重啟的頻率明顯提高了，不知道是不是BigSur這個(gè)操作系統(tǒng)的問(wèn)題還是電腦硬件老了。

結(jié)果如下所示：

opencvCompress壓縮完成，所花時(shí)間：1070

jdkCompre