图像大小调整质量（Java）

Question

图像大小调整质量（Java）

javaimageresizejpegphoto

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我有一个开源应用程序，可以将照片上传到Facebook。为了节省带宽，在上传之前会自动调整照片大小（因为Facebook有最大尺寸限制）。但有些人抱怨照片质量不好，实际上确实可以看到差异（请参见此问题以查看一些演示图像）。

那么我的问题是，在Java中缩小图像（即照片）而不失去质量的“最佳”方法是什么，或者至少，具有最小的质量损失/伪影？

您可以在此处查看我当前使用的代码（通过此页面中的缩放代码）。

- user7094

7个回答

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目前在Java中，最受欢迎的两个开源图像调整库是:

此外，还有使用Java的Graphics2D（请参见如何操作）的JDK方法，但其创建的结果常常质量较差，特别是缩小图像时。还有一个Java接口到ImageMagick，此处不再赘述，因为它需要外部工具。

视觉质量

这是将一个大小为580x852的png文件调整/缩小到145x213的结果比较。参考Photoshop CS5中的“保存为Web”调整大小方法。注意：结果与库创建的内容完全一致。缩放没有使用任何滤波器，只用了一个简单的最近邻算法。您可以在这里找到原始图片。

默认设置下的Thumbnailator 0.4.8，无尺寸调整

Photoshop CS5采用双三次算法

ULTRA_QUALITY模式下的imgscalr 4.2，无尺寸调整

Graphics2D (Java 8)采用渲染提示VALUE_INTERPOLATION_BICUBIC、VALUE_RENDER_QUALITY和VALUE_ANTIALIAS_ON

我把选择最佳结果的工作留给读者，因为这是主观的。一般来说，除了Graphics2D之外，所有输出都很好。Thumbnailator生成的图像更锐利，非常类似于Photoshop的输出，而imgscalr的输出则相对柔和。对于图标/文本等，您需要更锐利的输出，而对于图片，则可能需要更柔和的输出。

计算时间

这是一个非科学的基准测试，使用了工具和114个尺寸从大约96x96到2560x1440的图像，将其视为425%的图像创建：100％、150％、200％、300％和400％的比例版本（因此进行了114 * 5次缩放操作）。所有库都使用与质量比较相同的设置（因此是最高质量）。时间仅涉及缩放而不是整个过程。在i5-2520M上完成，配备8GB RAM和5次运行。

Thumbnailator: 7003.0毫秒 | 6581.3毫秒 | 6019.1毫秒 | 6375.3毫秒 | 8700.3毫秒

imgscalr: 25218.5毫秒 | 25786.6毫秒 | 25095.7毫秒 | 25790.4毫秒 | 29296.3毫秒

Graphics2D: 7387.6毫秒 | 7177.0毫秒 | 7048.2毫秒 | 7132.3毫秒 | 7510.3毫秒

这是基准测试中使用的代码。

有趣的是，Thumbnailator 平均时间最快，只需6.9秒，其次是 Java2D，需要7.2秒，而 imgscalr 则需要26.2秒，这可能不公平，因为 imgscalr 设置为 ULTRA_QUALITY，这似乎非常昂贵；将其设置为 QUALITY 后，平均时间更具竞争力，为11.1秒。

- Patrick

性能测量很困难（我在这个答案中写了一些关于此的话）。尽管如此，对于这个和其他答案点赞。 - Marco13

@Marco13 是的，但我认为我的样本大小已经足够大且多元化，至少能捕捉到一些趋势。 - Patrick

我自己完成了测试，并观察到与您相似的模式（Thumbnailator提供了最快的性能）。我建议您将“imgscalr”行写两次（一次为ULTRA_QUALITY，一次为QUALITY），以便在快速查看时更容易比较基准测试。 - Rauni Lillemets

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我尝试了所有方法，包括这里的技巧，但我只能说最好使用ImageMagick和任何界面。当涉及到这个时，Java图像库表现不佳。您需要支持许多格式和算法才能做对。

- Alexander Torstling

我本来希望避免外部调用，但我认为你可能是对的。Java似乎还没有完全掌握图像处理！ - user7094

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这也是我的结论！Java图像API太糟糕了！我可以解决它的迟缓问题，但是质量不佳就无法接受了！我希望相关的API能够得到一些必要的关注，包括JavaFX 2.0。 - Kimble

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你显然还没有遇到过 java-image-scaling。 - Steve

尝试使用java-image-scaling库，图片比我自己的方法更清晰。感谢提供这个链接。 - chrome

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使用thumbnailator.jar调整图片大小并自定义质量。

示例代码请参见http://code.google.com/p/thumbnailator/wiki/Examples

- SAN

1

测试了org.imgscalr.Scalr和com.mortennobel.imagescaling，结合更改压缩级别（http://blog.carsoncheng.ca/2011/02/how-to-change-jpeg-compression-in-java.html），但都没有成功。thumbnailator在质量方面非常棒。谢谢！ - daker

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你正在使用哪种渲染提示？通常双三次重采样会是最好的选择。从你提供的照片来看，它们非常锯齿状，这让我想到你可能正在使用最近邻居作为提示。

在你提供的PictureScaler类中，在paintComponent方法中，它使用了六种不同的方法来调整图像大小。你尝试过所有六种方法来确定哪一种效果最好吗？

- Kip

我认为在代码中，提问者似乎有一个“高质量”的模式，需要通过多次调整图像大小来实现。这看起来不太好，原因跟你不会想要反复压缩和解压音频样本是一样的；图像质量实际上会变得更差而不是更好。 - jprete

嗨，实际上我还没有尝试过所有六种方法，这可能是我应该做的。虽然我正在使用双三次重采样，就像你所说的那样，这“应该”是最好的。我也没有使用“高质量”模式，因为在那种情况下它不起作用，Java图像API似乎容易死锁！可能是我的代码有问题，不确定是什么。 - user7094

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我想要保持纵横比的最高质量调整大小。

尝试了几种方法并阅读了几篇文章。花费了两天时间，最后用简单的Java方法得到了最好的结果（也尝试了ImageMagick和java-image-scaling库）：

public static boolean resizeUsingJavaAlgo(String source, File dest, int width, int height) throws IOException {
  BufferedImage sourceImage = ImageIO.read(new FileInputStream(source));
  double ratio = (double) sourceImage.getWidth()/sourceImage.getHeight();
  if (width < 1) {
    width = (int) (height * ratio + 0.4);
  } else if (height < 1) {
    height = (int) (width /ratio + 0.4);
  }

  Image scaled = sourceImage.getScaledInstance(width, height, Image.SCALE_AREA_AVERAGING);
  BufferedImage bufferedScaled = new BufferedImage(scaled.getWidth(null), scaled.getHeight(null), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
  Graphics2D g2d = bufferedScaled.createGraphics();
  g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BICUBIC);
  g2d.drawImage(scaled, 0, 0, width, height, null);
  dest.createNewFile();
  writeJpeg(bufferedScaled, dest.getCanonicalPath(), 1.0f);
  return true;
}


/**
* Write a JPEG file setting the compression quality.
*
* @param image a BufferedImage to be saved
* @param destFile destination file (absolute or relative path)
* @param quality a float between 0 and 1, where 1 means uncompressed.
* @throws IOException in case of problems writing the file
*/
private static void writeJpeg(BufferedImage image, String destFile, float quality)
      throws IOException {
  ImageWriter writer = null;
  FileImageOutputStream output = null;
  try {
    writer = ImageIO.getImageWritersByFormatName("jpeg").next();
    ImageWriteParam param = writer.getDefaultWriteParam();
    param.setCompressionMode(ImageWriteParam.MODE_EXPLICIT);
    param.setCompressionQuality(quality);
    output = new FileImageOutputStream(new File(destFile));
    writer.setOutput(output);
    IIOImage iioImage = new IIOImage(image, null, null);
    writer.write(null, iioImage, param);
  } catch (IOException ex) {
    throw ex;
  } finally {
    if (writer != null) {
      writer.dispose();
    }
    if (output != null) {
      output.close();
    }
  }
}

- Mladen Adamovic

0

经过几次令人沮丧的实验，我找到了以下缩放评估，并在我的项目中采用了多通道方法。

为了做到这一点，我将 getScaledInstance() 方法复制到了我的缩略图生成器类中，改变了我的图像读取方法以使用 ImageIO（它返回一个 BufferedImage），现在我非常满意！

我将结果与在 Photoshop CS3 中进行的调整进行了比较，结果非常相似。

- Tom

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可以查看英文原文，
原文链接

- Riyad Kalla · Accepted Answer

Phil，我不知道你最终选择了哪种解决方案，但是如果您：

避免使用JDK不支持的BufferedImage类型。
使用渐进式缩放
在使用渐进式缩放时坚持使用双三次插值算法。

我已经做了大量测试，并且渐进式缩放以及坚持使用得到良好支持的图像类型是关键——我看到亚历山大提到他仍然没有运气，这真是太糟糕了。

大约6个月前，我发布了imgscalr库（Apache 2），以解决“我想要这张图片的好看缩放副本，现在就做！”这样的问题，因为我在Stack Overflow上读到了10多个这样的问题。

标准用法如下：

BufferedImage img = ImageIO.read(...); // load image
BufferedImage scaledImg = Scalr.resize(img, 640);

第二个参数是imgscalr用来缩放图像的边界宽度和高度 - 即使您传入无效的尺寸，也会保持其比例正确 - 还有许多更详细的方法，但这是最简单的用法。

例如，如果Facebook将图像限制为800x600像素，您想要使用的用例将如下所示：

BufferedImage img = ImageIO.read(...); // load image
BufferedImage scaledImg = Scalr.resize(img, Method.QUALITY, 800, 600);

这将确保图像保持在最佳支持的图像类型中，并使用Java可以达到的最高质量方法进行缩放。在我的高分辨率测试中，我没有注意到使用此库/这些方法缩放图像时存在任何明显的差异，除非您的图像被ImageIO加载程序放入了不受支持的图像类型中 - 例如，这在GIF中经常发生。如果您让它们保持原样并且不将它们从那些不受支持的类型中取出，最终会看起来很模糊和糟糕。这是因为Java2D团队实际上为JDK可以处理的所有不同类型的BufferedImage拥有不同的硬件加速管道 - 那些不太常见的图像类型的子集都会回退到在Java2D中底层使用相同的软件渲染管道，导致图像质量差，有时甚至完全不正确。这很难解释和理解，所以我直接将该逻辑写入库中。如果您感兴趣，最好支持的两种类型是BufferedImage.TYPE_INT_RGB和_ARGB。