将UIImage转换为原始NSData / 避免压缩

Question

我有自己的图像下载器类，它持有一个队列并逐个（或一次性地）下载图像，将它们写入缓存文件夹，并在需要时从缓存文件夹中检索它们。我还有一个UIImageView子类，可以通过它传递URL，通过图像下载器类来查看设备上是否已存在该图像，如果存在则显示它，否则在下载完成后下载并显示它。

当图像下载完成后，我执行以下操作。我从下载的NSData创建一个UIImage，将下载的NSData保存到磁盘并返回UIImage。

// This is executed in a background thread
downloadedImage = [UIImage imageWithData:downloadedData];
BOOL saved = [fileManager createFileAtPath:filePath contents:downloadedData attributes:attributes];
// Send downloadedImage to the main thread and do something with it

为了检索现有的图片，我这样做。

// This is executed in a background thread
if ([fileManager fileExistsAtPath:filePath])
{
    NSData* imageData = [fileManager contentsAtPath:filePath];
    retrievedImage = [UIImage imageWithData:imageData];
    // Send retrievedImage to the main thread and do something with it
}

如您所见，我总是直接从下载的NSData创建UIImage，而不是使用UIImagePNGRepresentation创建NSData，因此图像永远不会被压缩。当您从压缩的NSData创建UIImage时，UIImage将在在主线程上渲染之前对其进行解压缩，从而阻止UI。由于我现在有一个包含许多小图像的UITableView，这些图像必须从磁盘下载或检索，如果出现这种情况，将会使滚动速度变慢，这是不可接受的。

现在是我的问题。用户还可以从相机胶卷中选择照片，保存它，然后它也必须出现在我的UITableView中。但是我似乎找不到一种方法将相机胶卷中的UIImage转换为NSData，而不使用UIImagePNGRepresentation。所以这是我的问题。

如何将UIImage转换为未压缩的NSData，以便稍后使用imageWithData将其转换回UIImage，使其在渲染之前不必解压缩？

或者

是否有任何方法可以在将UIImage发送到主线程之前进行解压缩并将其缓存，从而只需解压缩一次？

感谢您的帮助。

- David

Answer 1

您实际上想问的是如何以未压缩的NSData格式将UIImage转换为数据，以便稍后使用imageWithData将其转换回UIImage，从而在呈现之前无需解压缩。我建议您使用ImageIO框架。通过图像目标进行保存，通过图像源进行获取。这样可以快速读取UIImage并存储在磁盘上。

http://developer.apple.com/library/ios/#documentation/GraphicsImaging/Conceptual/ImageIOGuide/ikpg_dest/ikpg_dest.html

有没有办法在将UIImage发送到主线程之前进行解压缩并将其缓存，以便只需解压缩一次？

是的，好问题。这将是我的第二个建议：使用线程。这是人们经常处理表格时必须做的事情。当表格请求图像时，您要么已经拥有图像，要么没有。如果没有，您提供一个占位图像，并在后台获取真实图像。当真实图像准备就绪时，您已经安排好了通知。回到主线程，您告诉表视图再次请求该行的数据；这次您已经拥有了图像并提供它。用户因此会在图像出现之前看到轻微的延迟。我相信你已经看过很多这样的应用程序（《纽约时报》是一个很好的例子）。

我有一个进一步的建议，可能是最好的建议。您谈到从磁盘解压图像需要时间。但是，如果图像很小，这应该不需要任何时间。但是图像应该是小的，因为它将放入一个小的地方-一个表格单元格。换句话说，您应该在收到它们时提前缩小图像，以便在需要时准备好每个图像的小版本。向小空间提供大图像是浪费时间和内存的巨大浪费。

稍后添加：当然，如果您没有保存图像到磁盘上，很多担心都是不必要的。我不清楚为什么您需要这样做。希望您有一个充分的理由;但是，如果您只是将图像保留在内存中，则速度明显更快。

- matt

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你好，感谢您的回复。 我已经在使用后台线程来加载图像。这些图像的大小与它们在tableView中显示的大小相同，因此它们尽可能小。并且一旦从磁盘加载它们，我会尽可能长时间地将它们保存在内存中。但是所有这些仍然不够，在浏览tableView时解压缩大约需要1/3的时间。 我使用了您的建议来使用ImageIO，在CGImageSourceCreateImageAtIndex中，我将kCGImageSourceShouldCache设置为YES。现在它将未压缩版本保存在内存中，并且呈现速度更快。谢谢。 - David

非常好！不过我还有一点担心，希望你在用户在实际设备上滚动表视图时能使用Instruments检查并确保一切正常。 - matt

我确实使用了时间分析器，这就是我发现解压缩导致如此巨大延迟的原因。copyImageBlockSetPNG和png_read_now是占用1/3时间的函数。我正在iPhone 3GS和iPod Touch 4G上进行测试，这是我们应用程序支持的两个最慢的设备。即使我关闭缓存并每次从磁盘加载图像时它们变得可见，我只能轻微地看到空的imageView，然后图像就会显示出来，但UI根本不会挂起。而且开启缓存后，完全无法察觉。这非常好，所以再次感谢。 - David

非常好，感谢您提供那份报告。这是一个有趣的问题，我很高兴ImageIO框架能够帮助解决它；它真的是iOS中不错的补充，但却鲜为人知。 - matt

Answer 2

我发现了解决方案：

CGImageRef downloadedImageRef = downloadedImage.CGImage;
CGDataProviderRef provider = CGImageGetDataProvider(downloadedImageRef);
NSData *data = CFBridgingRelease(CGDataProviderCopyData(provider));
// Then you can save the data

- kelin

Answer 3

如果您下载数据并将其保存到磁盘上，则数据会以PNG、JPEG或GIF格式进行压缩。您不会下载未经压缩的图像数据。因此，在将文件保存到磁盘之前，您需要先解压缩。在保存之前解压缩会使文件变得更大，但这意味着在将数据读回CGImageRef或UIImage之前不需要解压缩。加载和解压缩大量图像是导致CPU速度变慢和滚动缓慢的原因。但是，简单地将所有内容保持在内存中已经解压缩并不是一个解决方案，因为这将使用完所有应用程序内存并在不久之后崩溃您的手机。您可能可以通过一些小数量的图像来解决这个问题，但这是您在编写代码时需要解决的基本设计缺陷。如果您愿意，您可以查看我关于此主题的博客文章video-and-memory-usage-on-ios-devices，该文章涉及视频，但处理大量不同图像时也存在相同的问题。我建议您将小图像以未压缩的格式（如TIFF或BMP）写入磁盘，这样只要ImageIO支持该特定格式，就可以轻松地将它们读回来。

- MoDJ