Android 基于Bitmap的四种图片压缩方式-移动开发

本文中探究的图片压缩方式主要是基于 Bitmap 的 api 实现。文中探究实现的压缩方式有四种：质量压缩、采样率压缩、Matrix 缩放压缩、图片编码格式压缩，感兴趣的朋友可以参考下

知识点介绍

Android 中图片主要以 Bitmap 的形式存在，所以压缩图片主要就是减少 Bitmap 的大小。Bitmap 的大小可以通过如下的公式计算得到：size = width * height * 单个像素所占字节数。因此压缩图片通过改变公式中的三个变量即可实现。

单个像素所占空间大小在 Android 中有多种，详见如下

格式	所占空间	说明
Bitmap.Config.ALPHA_8	1B	该种格式表示图片只有透明度没有颜色，1个像素占用8位
Bitmap.Config.ARGB_4444	2B	该种格式表示图片透明通道 A 及颜色 R、G、B 各占用4位，共16位
Bitmap.Config.ARGB_8888	4B	该种格式表示图片透明通道 A 及颜色 R、G、B 各占用8位，共32位
Bitmap.Config.RGB_565	2B	该种格式表示图片没有透明通道，颜色 R、G、B 各占用5、6、6位，共16位

Android 中加载图片默认用的是 ARGB_8888 格式，所以加载一张3000 * 4000 的图片默认占用的空间为 45MB 左右，这个值还是很大的😂

测试代码


fun showBitmapInfo(bitmap: Bitmap){
        Log.d("Tag","压缩后的图片大小：${bitmap.byteCount/1024/1024}MB,宽度：${bitmap.width}，高度：${bitmap.height}")
}

结果

正文

接下来介绍四种压缩方式

1、质量压缩

质量压缩主要通过 Bitmap.compress()实现，方法介绍


/**
*
* @param format 压缩图像的格式
* @param quality 提示压缩机，0-100。 根据Bitmap.CompressFormat不同，该值的解释也不同。
* @param stream –写入压缩数据的输出流。
* @return 如果成功压缩到指定的流，则为true
*/
public boolean compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream) {
}

CompressFormat 表示图片压缩格式，Android 源码中包含了五种格式

格式名	解释
CompressFormat.JPEG	压缩为JPEG格式。 quality 0表示压缩为最小大小。 100表示压缩以获得最大视觉质量。
CompressFormat.PNG	压缩为PNG格式。 PNG是无损的，因此quality被忽略。
CompressFormat.WEBP	压缩为WEBP格式。 quality 0表示压缩为最小大小。 100表示压缩以获得最大视觉质量。从Build.VERSION_CODES.Q ，值100导致文件采用无损WEBP格式。否则，文件将为有损WEBP格式
CompressFormat.WEBP_LOSSY	压缩为WEBP有损格式。 quality 0表示压缩为最小大小。 100表示压缩以获得最大视觉质量。
CompressFormat.WEBP_LOSSLESS	压缩为WEBP无损格式。 quality是指投入多少精力进行压缩。值0表示快速压缩，导致文件大小相对较大。 100表示要花费更多时间进行压缩，从而使文件更小。

测试代码


/**
 * 压缩图片质量
*/
fun getCompressBitmap(bitmap: Bitmap,quality:Int): Bitmap {
    val baos = ByteArrayOutputStream()
    bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, baos)
    val byte = baos.toByteArray()
    val ins = ByteArrayInputStream(byte)
    val bm = BitmapFactory.decodeStream(ins)
    ins.close()
    baos.close()
    return bm
}

效果


val baos = ByteArrayOutputStream()
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, baos)
val byte = baos.toByteArray()
Log.d("Tag","quality=$quality,byte-size=${byte.size}")

结果真的是对输出流的字节数有影响

2、采样率压缩

BitmapFactory.Options 中有个属性 inSampleSize，系统中采样率压缩就是通过该属性


/**
* 如果设置为大于1的值，则请求解码器对原始图像进行二次采样，返回较小的图像以节省内存。
* 样本大小是任一维度中与解码后的位图中的单个像素相对应的像素数。 例如，inSampleSize == 4
* 返回的图像为原始宽度/高度的1/4，像素数目的1/16。 任何小于等于1的值都与1相同。
* 注意：解码器使用基于2的幂的最终值，任何其他值将四舍五入为最接近的2的幂。
**/
 public int inSampleSize;

直接上代码


    /**
     * 根据设定的宽高计算缩放比
     */
    fun calculateInSampleSize(options: BitmapFactory.Options, reqWidth: Int, reqHeight: Int): Int {
        val height = options.outHeight
        val width = options.outWidth
        var inSampleSize = 1
        if (height > reqHeight || width > reqWidth) {
            val heightRatio = round(height.toFloat() / reqHeight.toFloat()).toInt()
            val widthRatio = round(width.toFloat() / reqWidth.toFloat()).toInt()
            inSampleSize = if (heightRatio < widthRatio) heightRatio else widthRatio
        }
        return inSampleSize
    }

    /**
     * 获取缩放后的图片
     */
    fun getSmallBitmap(filePath: String,reqWidth: Int,reqHeight: Int): Bitmap {
        val options = BitmapFactory.Options()
        options.inJustDecodeBounds = true //不加载 bitmap 进内存，只获取他的基本信息
        BitmapFactory.decodeFile(filePath, options)
        options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight)
        options.inJustDecodeBounds = false
        return BitmapFactory.decodeFile(filePath, options)
    }

结果

3、缩放法压缩

这种方法主要是依赖 Matrix 矩阵变换的方式对图片进行处理。Matrix 中有很多对图片变换的 api 这里只使用它的缩放功能，其他功能可以自行了解

代码


    /**
     * 通过矩阵缩放
     */
    fun matrixBitmap(bitmap: Bitmap,scale:Float):Bitmap{
        val matrix = Matrix()
        matrix.setScale(scale,scale)
        var bm = Bitmap.createBitmap(bitmap,0,0,bitmap.width,bitmap.height,matrix,true)
        return bm
    }

当设置缩放比为0.5时，图片整体就缩放为原来的1/4

4、RGB_565 通过改变图片格式来实现压缩

系统默认使用的是ARGB_8888的格式，所以我们只要改变这个 options 值就能实现


fun rgb565Bitmap(filePath: String):Bitmap{
        val options = BitmapFactory.Options()
        options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565
        var bitmap = BitmapFactory.decodeFile(filePath,options)
        return bitmap
}

结果图片变成了原图的一半