C#如何将非常大的位图保存为JPEG（或任何其他压缩格式）

Question

我目前正在处理非常大的图像，这些图像基本上是通过拼接许多较小的图像（例如全景或照片马赛克软件）生成的。为了避免内存溢出异常（内存中仅包含如何排列较小图像的“地图”），我编写了一些代码，使用BinaryWriter和LockBits将这些图像逐行保存为位图。目前为止，一切顺利。

问题是现在我也想将这些图像保存为Jpegs（或PNGs）。由于我对c#还比较陌生，我目前只能想到两种方法：

1）类似于位图保存过程。生成一些jpeg标题并逐行保存大图像，在压缩之前进行某种方式的压缩。不过我不知道如何进行压缩。

2）将已保存的位图流式传输到内存中，并将其保存为编码jpeg。

由于第二种方法似乎更容易，所以我尝试了以下内容：

FileStream fsr =
    new FileStream("input.bmp", FileMode.Open, FileAccess.Read);
FileStream fsw =
    new FileStream("output.jpg", FileMode.CreateNew, FileAccess.Write);

EncoderParameters encoderParameters = new EncoderParameters(1);
encoderParameters.Param[0] =
    new EncoderParameter(System.Drawing.Imaging.Encoder.Quality, 80L);

Bitmap bmp = new Bitmap(fsr);
bmp.Save(fsw, GetEncoder(ImageFormat.Jpeg), encoderParameters);
bmp.Dispose();

问题在于保存方法首先尝试将位图完全加载到内存中，导致了内存不足异常。我非常希望能够得到任何解决或规避此问题的建议！

- mgulde

---

在这个时代还出现了OutOfMemoryException？你的位图有多大？ - zmbq

是的，你很容易遇到内存问题。我正在调整大约10K张图像的大小，并且经常遇到“OutOfMemoryException”错误，尽管我已经正确释放了它们。 - DarthVader

从位图中OOM非常可疑。这个类会为几乎所有出错的情况（包括错误参数等）抛出内存异常。 - H H

也许这个 .NET封装器 可以帮助你使用 FreeImage 库。 - Magnus

你的方法适用于小位图吗？先测试代码。 - H H

Answer 1

请注意，JPEG压缩有一些重要的非平凡缺点：

1）JPEG是有损压缩，因此您将无法再现相同的图像。这可能完全可以接受，但如果您需要精确地再现源图像，则PNG是更好的选择。

2）JPEG对齐在8像素边界上。如果您拼接大小不是8的倍数的图像，无论是宽度还是高度，您将在图像边界处得到一些强烈的伪影。

考虑您的用例，我建议不要将图像拼接在一起，并在每个较小的图像上使用标准压缩算法，例如PNG或Zlib。您仍然可以将结果压缩的流存储到单个文件中。优点是您可以直接“跳转”到要提取的小图像的位置，这将节省*很多*内存。

缺点是您无法“可视化预览”所有较小的图像成为一个大图像（您需要创建一个程序来实现此用途）。

- Cyan

---

首先，非常感谢。将代码改为以8x8像素块而不是逐行保存大图像应该不会有问题。此外，由于将其保存为JPEG文件而导致的轻微信息丢失并不重要。目前我的问题是，我绝对不知道如何分块地编写JPEG（或PNG）文件。 - mgulde

如果您想坚持使用“大图像”方法，我建议将其保存为8行一组的带。然后，您将在内存中获得一个宽度为x 8像素的位图，这将减少与完整图像相比的内存需求。 - Cyan

我刚修改了代码，现在正在将图像分为8行进行保存。但是仍然存在一个问题，我不知道如何将其保存为jpeg格式：对于bmp文件，我编写了标头，然后只需逐个流传ARGB字节值。我需要一些函数，可以编写jpeg标头，然后 - 这就是我认为比较棘手的部分 - 将这些条带编码为jpeg格式，并将它们逐块附加到现有文件中。 - mgulde

“Save”方法在此处不适用，不过也许可以使用“SaveAdd”方法（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/tathhx27.aspx, http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dsyxs70s.aspx）。否则，您需要直接管理流并使用外部库，例如FreeImage（http://freeimage.sourceforge.net/index.html）。 - Cyan

SaveAdd仅适用于多帧图像，例如GIF。我会看看FreeImage，但实际上我希望保持独立于外部库。 - mgulde

我刚刚查看了FreeImage，但是没有找到任何关于如何逐块写入JPG的方法。 - mgulde

Answer 2

我怀疑在.NET中你做不到这一点，但你可以调用C库来完成重活。我自己没有使用过，但我建议你看看GraphicsMagick库。它是一个带有许可证的C库，允许开源和商业使用，看起来它可能会满足你的需求。

- Morten Christiansen

---

谢谢，我会看一下的。但实际上我更倾向于避免使用额外的库。 - mgulde

我查看了GraphicsMagick库，但没有找到有关如何以块的形式编写JPEG（或PNG）的任何信息。 - mgulde

Answer 3

（因为标题说“或其他压缩格式”）

TIFF格式有瓦片和条带的概念。两者都可用于避免一次在内存中拥有整个大图像。也许对您有用的是瓦片，因为您正在拼接小图像。

您可以尝试任务使用LibTiff.Net（免费、商业友好、开源、仅限C#编写）。

有一篇文章库功能基础介绍，其中包含有关面向条带和瓦片的图像IO的信息（在文章的第二部分中）。

声明：我在这家公司工作。

- Bobrovsky

---

谢谢，我会尝试的。你知道是否有类似的东西适用于jpeg、png、aso等吗？通常，我总是选择jpeg。 - mgulde

据我所知，对于JPEG格式的图片没有类似的东西。不幸的是，我不知道是否有类似的东西适用于PNG格式的图片。 - Bobrovsky