谈谈Android图片压缩

1.原色
牛顿通过三棱镜折射发现自然光是可以分解的:

他进一步研究,发现自然界只有三种光不能被分解,即红绿蓝(RGB),

而其他颜色的光均可由这三种光配制而成,因此将红绿蓝称为原色(三单色)。

2.颜色的表示
艺术界,每种颜色根据颜色的深浅,分为256色(灰度级),计算机中,1bit可以表示两个数(0和1),而:
1byte=8bit,28=256(2的8次方)
计算机中用1byte(8位的bit值)囊括一种原色,世界上所有的颜色均可以由三原色配制而成,例如计算机想表示某种浅黄色,它就用三原色的数值(253,244,175)进行表示:

于是,每单位面积颜色由:
3×8=24位的bit值组成(3字节)
人们后来又给颜色定义了透明通道(Alpha值),透明程度也分为256级,因此每单位面积的颜色最终使用32位的bit值进行表示(占4个字节)。
这里的“每单位面积”即为一个像素。
计算机也正是通过“存储和拼凑”这样一个个的像素点进行显示图片,例如如下这张手机:

通过无限放大后:

手机变得非常模糊,再仔细观察,图片显示的是一个个的正方块,这每一个正方块都是一个像素点。

3.图片的存储:
另外,计算机中有多种关于存储图片的格式(png,jpg,webp…),分别用各自的算法都对照片进行了相应的压缩处理,这样能有效减少图片占用的内存。

Signature:签名
IHDR:头文件数据
IDAT:数据块
IEND:结束块
图片点击右键查看的信息,为IHDR数据携带的信息。
无损压缩:通过对冗余数据的存储方式进行优化,该方式不会丢失文件内容,压缩率受冗余度的影响,所以压缩率较低;
有损压缩:通过丢失不会对文件造成太大影响的数据来达到压缩效果,所以压缩率较高;
其中png是无损压缩格式图片,jpg是有损压缩格式图片, webp同时提供了提供了无损和有损压缩能力。
因此App中选用png格式的图标作为素材,因为该格式为无损压缩,不会出现锯齿,同时该格式提供了Alpha通道。

4.图片的压缩策略:
Android系统底层基于Linux,每个(常规)App应用运行过程fork出一个单独的进程,分配16/24M的内存空间,因此资源是紧缺的,而App读取图片资源的过程是非常消耗资源,在保证图片视觉不失真前提下缩小体积,对于节省带宽和电池电量十分重要。
加载数据流中关于图片的宽(w)高(h)。

github上有一个开源库做得比较好Luban ,它的大致计算过程如下

1>判断图片比例值,是否处于以下区间内:
[1, 0.5625) 即图片处于 [1:1 ~ 9:16) 比例范围内
[0.5625, 0.5) 即图片处于 [9:16 ~ 1:2) 比例范围内
[0.5, 0) 即图片处于 [1:2 ~ 1:∞) 比例范围内
2>判断图片最长边是否过边界值:
[1, 0.5625) 边界值为:1664 * n(n=1), 4990 * n(n=2), 1280 * pow(2, n-1)(n≥3)
[0.5625, 0.5) 边界值为:1280 * pow(2, n-1)(n≥1)
[0.5, 0) 边界值为:1280 * pow(2, n-1)(n≥1)
3>计算压缩图片实际边长值,
以第2步计算结果为准,超过某个边界值则:width / pow(2, n-1),height/pow(2, n-1)
4>计算压缩图片的实际文件大小,
以第2、3步结果为准,图片比例越大则文件越大。
size = (newW * newH) / (width * height) * m;
[1, 0.5625) 则 width & height 对应 1664,4990,1280 * n(n≥3),m 对应 150,300,300;
[0.5625, 0.5) 则 width = 1440,height = 2560, m = 200;
[0.5, 0) 则 width = 1280,height = 1280 / scale,m = 500;注:scale为比例值
5>判断第4步的size是否过小
[1, 0.5625) 则最小 size 对应 60,60,100
[0.5625, 0.5) 则最小 size 都为 100
[0.5, 0) 则最小 size 都为 100
6>将前面求到的值压缩图片 width, height, size 传入压缩流程,压缩图片直到满足以上数值