前言

上次面試被問到圖片壓縮方法咖气，沒有回答上來挨措，只依稀記得有質(zhì)量壓縮、尺寸壓縮崩溪，卻說不出個所以然來浅役。所以今天研究了一下，Android的圖片壓縮方式伶唯，經(jīng)過百度和查看谷歌文檔觉既，暫時知道了一共有質(zhì)量壓縮、尺寸壓縮（或者說裁剪）乳幸、采樣率壓縮瞪讼、設(shè)置圖片格式、通過JIN調(diào)用libjpeg庫壓縮

1.質(zhì)量壓縮

保持像素的前提下改變圖片的位深及透明度（即：通過算法抹掉(同化)圖片中的一些某點附近 相近的像素）達(dá)到降低質(zhì)量壓縮文件的目的反惕。 使用場景：將圖片壓縮后將圖片上傳到服務(wù)器尝艘，或者保存到本地演侯，根據(jù)實際需求

    /**
     * 質(zhì)量壓縮
     * 設(shè)置bitmap options屬性姿染，降低圖片的質(zhì)量，像素不會減少
     * 第一個參數(shù)為需要壓縮的bitmap圖片對象秒际，第二個參數(shù)為壓縮后圖片保存的位置
     * 設(shè)置options 屬性0-100悬赏，來實現(xiàn)壓縮（因為png是無損壓縮，所以該屬性對png是無效的）
     *
     * @param bmp
     * @param file
     */
    public static void qualityCompress(Bitmap bmp, File file) {
        // 0-100 100為不壓縮
        int quality = 20;
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        // 把壓縮后的數(shù)據(jù)存放到baos中
        bmp.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, baos);
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
            fos.write(baos.toByteArray());
            fos.flush();
            fos.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

復(fù)制代碼

2.尺寸壓縮

通過減少單位尺寸的像素值娄徊，真正意義上的降低像素（通過縮放圖片像素來減少圖片占用內(nèi)存大忻銎摹） 使用場景：緩存縮略圖的時候（頭像處理）

    /**
     * 尺寸壓縮（通過縮放圖片像素來減少圖片占用內(nèi)存大小）
     *
     * @param bmp
     * @param file
     */

    public static void sizeCompress(Bitmap bmp, File file) {
        // 尺寸壓縮倍數(shù),值越大寄锐，圖片尺寸越小
        int ratio = 8;
        // 壓縮Bitmap到對應(yīng)尺寸
        Bitmap result = Bitmap.createBitmap(bmp.getWidth() / ratio, bmp.getHeight() / ratio, Config.ARGB_8888);
        Canvas canvas = new Canvas(result);
        Rect rect = new Rect(0, 0, bmp.getWidth() / ratio, bmp.getHeight() / ratio);
        canvas.drawBitmap(bmp, null, rect, null);

        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        // 把壓縮后的數(shù)據(jù)存放到baos中
        result.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos);
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
            fos.write(baos.toByteArray());
            fos.flush();
            fos.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
復(fù)制代碼

3.采樣率壓縮

設(shè)置圖片的采樣率兵多，降低圖片像素 好處：是不會先將大圖片讀入內(nèi)存，大大減少了內(nèi)存的使用橄仆，也不必考慮將大圖片讀入內(nèi)存后的釋放事宜剩膘。 問題：因為采樣率是整數(shù)，所以不能很好的保證圖片的質(zhì)量盆顾。如我們需要的是在2和3采樣率之間怠褐，用2的話圖片就大了一點，但是用3的話圖片質(zhì)量就會有很明顯的下降您宪，這樣也無法完全滿足我的需要奈懒。 GitHub上有名的圖片壓縮算法采用的就是采樣率壓縮奠涌，他的核心算法就是計算這個采樣值

 private int computeSize() {
    srcWidth = srcWidth % 2 == 1 ? srcWidth + 1 : srcWidth;
    srcHeight = srcHeight % 2 == 1 ? srcHeight + 1 : srcHeight;

    int longSide = Math.max(srcWidth, srcHeight);
    int shortSide = Math.min(srcWidth, srcHeight);

    float scale = ((float) shortSide / longSide);
    if (scale <= 1 && scale > 0.5625) {
      if (longSide < 1664) {
        return 1;
      } else if (longSide < 4990) {
        return 2;
      } else if (longSide > 4990 && longSide < 10240) {
        return 4;
      } else {
        return longSide / 1280 == 0 ? 1 : longSide / 1280;
      }
    } else if (scale <= 0.5625 && scale > 0.5) {
      return longSide / 1280 == 0 ? 1 : longSide / 1280;
    } else {
      return (int) Math.ceil(longSide / (1280.0 / scale));
    }
  }
復(fù)制代碼

魯班框架的流程大致是這樣的：1.通過建造者模式傳入圖片的地址，或者圖片的uri磷杏，或者圖片流 2.把圖片轉(zhuǎn)為流溜畅，添加到一個list 3.判斷圖片格式，是否需要旋轉(zhuǎn)等 4.計算采樣率也就是options.inSampleSize = computeSize(); 5.壓縮

 File compress() throws IOException {
    BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inSampleSize = computeSize();

    Bitmap tagBitmap = BitmapFactory.decodeStream(srcImg.open(), null, options);
    ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();

    if (Checker.SINGLE.isJPG(srcImg.open())) {
      tagBitmap = rotatingImage(tagBitmap, Checker.SINGLE.getOrientation(srcImg.open()));
    }
    tagBitmap.compress(focusAlpha ? Bitmap.CompressFormat.PNG : Bitmap.CompressFormat.JPEG, 60, stream);
    tagBitmap.recycle();

    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(tagImg);
    fos.write(stream.toByteArray());
    fos.flush();
    fos.close();
    stream.close();

    return tagImg;
  }
復(fù)制代碼

4.通過JIN調(diào)用libjpeg庫壓縮

Android圖像處理引擎的漏洞 通常IOS拍的照片1M左右還比Android拍出來的照片5M的還要清晰极祸，都是在同一個環(huán)境下达皿，保存的都是JPEG

• （1）歷程 1995年 JPEG處理引擎，用于最初的在PC上面處理圖片的引擎贿肩。 2005年 skia開源的引擎, 開發(fā)了一套基于JPEG處理引擎的第二次開發(fā)峦椰。便于瀏覽器的使用。 2007年安卓用的skia引擎（閹割版）汰规，谷歌拿了skia汤功，去掉一個編碼算法—哈夫曼算法。采用定長編碼算法溜哮。但是解碼還是保留了哈夫曼算法滔金，導(dǎo)致了圖片處理后文件變大了。
• （2）原因 當(dāng)時由于CPU和內(nèi)存在手機上都非常吃緊 性能差茂嗓，由于哈夫曼算法非常吃CPU餐茵，被迫用了其他的算法。
• （3）優(yōu)化方案 繞過安卓Bitmap API層述吸，來自己編碼實現(xiàn)—-修復(fù)使用哈夫曼算法忿族。

JNI開發(fā)步驟

• 準(zhǔn)備工作

（1）http://www.ijg.org/下載JPEG引擎使用的庫---libjpeg庫，
基于該引擎來做一定的開發(fā)----自己實現(xiàn)編碼蝌矛，JNI開發(fā)道批。
（2）導(dǎo)入庫文件libjpegbither.so
（3）導(dǎo)入頭文件
（4）寫mk文件——Android.mk、Applicatoin.mk
（5）寫代碼——C++:XX.cpp入撒、C:XX.c
復(fù)制代碼

• 開發(fā)過程

（1）將android的bitmap解碼隆豹，并轉(zhuǎn)換成RGB數(shù)據(jù)
   一個圖片信息---像素點(argb)，alpha去掉
（2）JPEG對象分配空間以及初始化
（3）指定壓縮數(shù)據(jù)源
（4）獲取文件信息
（5）為壓縮設(shè)置參數(shù)茅逮，比如圖像大小璃赡、類型、顏色空間
   boolean arith_code;       
  /* TRUE=arithmetic coding, FALSE=Huffman */
（6）開始壓縮——jpeg_start_compress()
（7）壓縮結(jié)束——jpeg_finish_compress()
（8）釋放資源
復(fù)制代碼

• 代碼

    /**
     * 1.JNI終極壓縮（通過JNI圖片壓縮把Bitmap保存到指定目錄）
     *
     * @param image    bitmap對象
     * @param filePath 要保存的指定目錄
     * @Description: 通過JNI圖片壓縮把Bitmap保存到指定目錄
     */
    public static void jniUltimateCompress(Bitmap image, String filePath) {
        // 質(zhì)量壓縮方法献雅，這里100表示不壓縮碉考，把壓縮后的數(shù)據(jù)存放到baos中
        int quality = 20;
        // JNI調(diào)用保存圖片到SD卡 這個關(guān)鍵
        NativeUtil.saveBitmap(image, quality, filePath, true);
    }

    /**
     * 1.JNI基本壓縮（不保存Bitmap）
     *
     * @param bit      bitmap對象
     * @param fileName 指定保存目錄名
     * @param optimize 是否采用哈弗曼表數(shù)據(jù)計算 品質(zhì)相差5-10倍
     * @Description: JNI基本壓縮
     */
    public static void jniBasicCompress(Bitmap bit, String fileName, boolean optimize) {
        saveBitmap(bit, DEFAULT_QUALITY, fileName, optimize);
    }

/**
     * 調(diào)用native方法
     *
     * @param bit
     * @param quality
     * @param fileName
     * @param optimize
     * @Description:函數(shù)描述
     */
    private static void saveBitmap(Bitmap bit, int quality, String fileName, boolean optimize) {
        compressBitmap(bit, bit.getWidth(), bit.getHeight(), quality, fileName.getBytes(), optimize);
    }

    /**
     * 調(diào)用底層 bitherlibjni.c中的方法
     *
     * @param bit
     * @param w
     * @param h
     * @param quality
     * @param fileNameBytes
     * @param optimize
     * @return
     * @Description:函數(shù)描述
     */
    private static native String compressBitmap(Bitmap bit, int w, int h, int quality, byte[] fileNameBytes,
                                                boolean optimize);

    /**
     * 加載lib下兩個so文件
     */
    static {
        System.loadLibrary("jpegbither");
        System.loadLibrary("bitherjni");
    }

復(fù)制代碼

5.圖片格式

Android目前常用的圖片格式有png，jpeg和webp惩琉，

png：無損壓縮圖片格式豆励，支持Alpha通道，Android切圖素材多采用此格式

jpeg：有損壓縮圖片格式，不支持背景透明良蒸，適用于照片等色彩豐富的大圖壓縮技扼，不適合logo

webp：是一種同時提供了有損壓縮和無損壓縮的圖片格式，派生自視頻編碼格式VP8嫩痰，從 谷歌官網(wǎng) 來看剿吻，無損webp平均比png小26%，有損的webp平均比jpeg小25%~34%串纺，無損webp支持Alpha通道丽旅，有損webp在一定的條件下同樣支持，有損webp在Android4.0（API 14）之后支持纺棺，無損和透明在Android4.3（API18）之后支持

采用webp能夠在保持圖片清晰度的情況下榄笙，可以有效減小圖片所占有的磁盤空間大小

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