java實現1M圖片壓縮優化到100kb實現示例

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引言

坦白從寬吧，我就是那個花瞭兩天兩夜把 1M 圖片優化到 100kb 的傢夥——王小二！

自從因為一篇報道登上熱搜後，我差點抑鬱，每天要靠 50 片安眠藥才能入睡。

網絡上曝光的那些關於一碼通的消息，有真有假，我這裡就不再澄清瞭。就說說我是怎麼把圖片從  1M 優化到 100kb 的故事吧。

是的，由於系統群體規模和訪問規模的特殊性，每一行代碼、每一張圖片、每一個技術文檔都反復核準，優化再優化，精益求精。為確保系統運行得更高效，我們將一張圖片從1MB壓縮到500KB，再從500KB優化到100KB。

這樣的工作在外人看起來，簡單到就好像悄悄給學妹塞一張情書就能讓她做我女朋友一樣簡單。

但殊不知，這其中蘊含著極高的技術含量！

不信，我給你們普及下。

一、圖像壓縮

圖像壓縮是數據壓縮技術在數字圖像上的應用，目的是減少圖像數據中的冗餘信息，從而用更加高效的格式存儲和傳輸數據。

圖像壓縮可以是有損數據壓縮，也可以是無損數據壓縮。

怎麼樣？

是不是感覺圖像壓縮技術沒有想象中那麼簡單瞭？

更多關於圖像壓縮的資料可參考以下鏈接。

https://www.jb51.net/article/150789.htm

二、Java數字圖像處理

作為這次“20 多萬外包項目”的“主力開發人員”，我這裡就給大傢介紹下 Java 數字圖像處理技術吧，一開始我就是用它來處理圖片的。

數字圖像處理（Digital Image Processing）是通過計算機對圖像進行去除噪聲、增強、復原、分割、提取特征等處理的方法和技術。

輸入的是圖像信號，然後經過 DIP 進行有效的算法處理後，輸出為數字信號。

為瞭壓縮圖像，我們需要讀取圖像並將其轉換成 BufferedImage 對象，BufferedImage 是 Image 類的一個子類，描述瞭一個具有可訪問的圖像數據緩沖區，由 ColorModel 和 Raster 的圖像數據組成。

廢話我就不多說瞭，直接進入實戰吧！

三、圖像壓縮實戰

剛好我本地有一張之前用過的封面圖，離 1M 隻差 236 KB，可以拿來作為測試用。

這其中要用到 ImageIO 類，這是一個靜態類，提供瞭一系列方法用來讀和寫圖像，同時還可以對圖像進行簡單的編碼和解碼。

比如說通過 ImageIO.read() 可以將圖像讀取到 BufferedImage 對象：

File input = new File("ceshi.jpg");
BufferedImage image = ImageIO.read(input);

比如說通過 ImageIO.getImageWritersByFormatName() 可以返回一個Iterator，其中包含瞭通過命名格式對圖像進行編碼的 ImageWriter。

Iterator<ImageWriter> writers =  ImageIO.getImageWritersByFormatName("jpg");
ImageWriter writer = (ImageWriter) writers.next();

比如說通過 ImageIO.createImageOutputStream() 可以創建一個圖像的輸出流對象，有瞭該對象後就可以通過 ImageWriter.setOutput() 將其設置為輸出流。

File compressedImageFile = new File("bbcompress.jpg");
OutputStream os =new FileOutputStream(compressedImageFile);
ImageOutputStream ios = ImageIO.createImageOutputStream(os);
writer.setOutput(ios);

緊接著，可以對 ImageWriter 進行一些參數配置，比如說壓縮模式，壓縮質量等等。

ImageWriteParam param = 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 可以根據後續的 set 的附加信息進行平鋪和壓縮，比如說接下來的 setCompressionQuality() 方法。

setCompressionQuality() 方法的參數是一個 0-1 之間的數，0.0 表示盡最大程度壓縮，1.0 表示保證圖像質量很重要。對於有損壓縮方案，壓縮質量應該控制文件大小和圖像質量之間的權衡（例如，通過在寫入 JPEG 圖像時選擇量化表）。 對於無損方案，壓縮質量可用於控制文件大小和執行壓縮所需的時間之間的權衡（例如，通過優化行過濾器並在寫入 PNG 圖像時設置 ZLIB 壓縮級別）。

整體代碼如下所示：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File input = new File("ceshi.jpg");
            BufferedImage image = ImageIO.read(input);
            Iterator<ImageWriter> writers = ImageIO.getImageWritersByFormatName("jpg");
            ImageWriter writer = (ImageWriter) writers.next();
            File compressedImageFile = new File("bbcompress.jpg");
            OutputStream os = new FileOutputStream(compressedImageFile);
            ImageOutputStream ios = ImageIO.createImageOutputStream(os);
            writer.setOutput(ios);
            ImageWriteParam param = writer.getDefaultWriteParam();
            param.setCompressionMode(ImageWriteParam.MODE_EXPLICIT);
            param.setCompressionQuality(0.01f);
            writer.write(null, new IIOImage(image, null, null), param);
            os.close();
            ios.close();
            writer.dispose();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

執行壓縮後，可以看到圖片的大小壓縮到瞭 19 KB：

可以看得出，質量因子為 0.01f 的時候圖片已經有些失真瞭，可以適當提高質量因子比如說 0.5f，再來看一下。

圖片質量明顯提高瞭，但大小依然隻有 64 KB，壓縮效果還是值得信賴的。

四、其他開源庫

接下來，推薦一些可以輕松集成到項目中的圖像處理庫吧，它們全都是免費的。

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

2）Apache Commons Imaging，一個讀取和寫入各種圖像格式的庫，包括快速解析圖像信息（如大小，顏色，空間，ICC配置文件等）和元數據。

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

4）OpenCV，由BSD許可證發佈，可以免費學習和商業使用，提供瞭包括 C/C++、Python 和 Java 等主流編程語言在內的接口。OpenCV 專為計算效率而設計，強調實時應用，可以充分發揮多核處理器的優勢。

這裡就以 OpenCV 為例，來演示一下圖像壓縮。當然瞭，OpenCV 用來壓縮圖像屬於典型的大材小用。

第一步，添加 OpenCV 依賴到我們的項目當中，以 Maven 為例。

<dependency>
	<groupId>org.openpnp</groupId>
	<artifactId>opencv</artifactId>
	<version>4.5.1-2</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。

Mat src = Imgcodecs.imread(imagePath);

第四步，使用 OpenCV 壓縮圖片。

MatOfInt dstImage = new MatOfInt(Imgcodecs.IMWRITE_JPEG_QUALITY, 1);
Imgcodecs.imwrite("resized_image.jpg", sourceImage, dstImage);

MatOfInt 的構造參數是一個可變參數，第一個參數 IMWRITE_JPEG_QUALITY 表示對圖片的質量進行改變，第二個是質量因子，1-100，值越大表示質量越高。

執行代碼後得到的圖片如下所示：

借這個機會，來對比下 OpenCV 和 JDK 原生 API 在壓縮圖像時所使用的時間。

這是我本機的配置情況，早年買的頂配 iMac，也是我的主力機。一開始隻有 16 G 內存，後來加瞭一個 16 G 內存條，不過最近半年電腦突然死機重啟的頻率明顯提高瞭，不知道是不是 Big Sur 這個操作系統的問題還是電腦硬件老瞭。

結果如下所示：

opencvCompress壓縮完成，所花時間：1070
jdkCompress壓縮完成，所花時間：322

壓縮後的圖片大小差不多，都是 19 KB，並且質量因子都是最低值。

五、一點點心聲

經過上面的技術分析後，相信你們都明白瞭，把1M圖片優化到100kb實在是一件“不太容易”的事情。。。。

100KB 很小瞭吧？隻有原來的 1/10。

要知道，我可是連續加班瞭兩天兩夜，不眠不休。

累到最後，我趴在電腦上都睡著瞭。

沒想到哈喇子直接給電腦整短路瞭，我這才算是從夢裡面嚇醒來瞭！

😔，生活不易，且行且珍惜吧~

GitHub https://github.com/itwanger/toBeBetterJavaer

以上就是java實現1M圖片壓縮優化到100kb實現示例的詳細內容，更多關於java 1M圖片壓縮到100kb的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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