快速比较Base64编码的图像

Question

我有一个逻辑需要比较base64编码的图像（JPEG和PNG）并检查它们是否相同。

最基本的方法是比较整个字符串。

由于图像往往非常大，我想知道是否有更快或更节省内存的比较方式。例如，仅比较前x个字符，但base64是按字节进行的，这只会比较图片的前x个字节。

我不熟悉jpeg和png格式的内部工作原理以及第一个字节碰撞（产生错误的正匹配）的机会，但如果它的可能性相当低（如1：10000），那就可以接受。

可以实现更好的比较吗？

可以实现低误报匹配率的更好比较吗？

基本比较非常缓慢，而且由于我需要将整个字符串读入内存以进行其他操作，因此我可能最终会在它们上使用简单的等式比较，我只是对其他可能性感兴趣。

抱歉没有明确说明，但这个问题并不是关于比较图像数据。有损图像格式使其仍然很痛苦，如果图像以不同的格式或不同的选项保存，则它是不同的。

- vinczemarton

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我猜你的意思是将png与png进行比较，将jpeg与jpeg进行比较 - 逐像素比较png和jpeg永远不会匹配，因为jpeg是有损压缩的。如果你想找到完全相同的文件，比较字节（字符串）应该没问题，我认为。 - 500 - Internal Server Error

当然可以。相同意味着它们是一样的。 - vinczemarton

你只需要比较两张图片，还是需要将一张图片与数据库中存储的N张图片进行比较？在第二种情况下，你可以存储每张图片的哈希值。 - pmoleri

@pmoleri 通常会将来自源1的图像与来自源2的3-4个图像进行比较。由于我只能控制源2（即SQL数据库），因此可以存储例如MD5。但是，我需要为源1中的每个图像创建一个md5哈希值。好主意。 - vinczemarton

Answer 1

如评论中所述，一张图片只会被比较几次（可能有3或4个匹配项）。

由于比较的次数很少，计算哈希/摘要的成本可能不太划算。

我建议进行直接字符串比较，如果匹配，则仅需要比较字符串长度，如果不匹配，则仅需处理几个字节，直到第一个差异为止。如果您想避免从数据库检索所有记录，则可以选择仅检索与要比较的字符串长度相同的记录。

- pmoleri

Answer 2

注意： Base64编码的图像内部包含（经过Base64解码后）PNG或JPEG格式的编码图像。因此，如果您比较该内容（无论是否进行了Base64解码），只有在完整的PNG/JPEG流相等时才会匹配，就像比较文件一样。如果您想测试原始图像的相等性（即相同的像素），这种方法将不起作用。不仅是因为元数据（例如时间戳），而且因为两种格式都在其编码中具有额外的自由度（压缩算法和参数），因此相同的图像内容可以生成不同的PNG/JPEG图像。

如果您接受这一点，并且确实想要在（比如）文件级别上测试图像的相等性，那么您可以首先测试字符串长度（如果图像很大，则长度相等的概率不高），只有当它们匹配时才进行逐字节比较。（请参见pmoleri答案中有关哈希/摘要的内容。） 如果您想进行优化，请仅比较一部分（比如中间的100个字节）。特别是PNG图像具有所有相同的16个字节和最后12个字节。

- leonbloy

Answer 3

尝试将这些特定格式转换为图像并使用此函数。我不知道在你的情况下是否有效，但请尝试并告诉我 :)

public bool CompareImages(Image img1, Image img2)
{
    bool rtn = true;

    ImageConverter converter = new ImageConverter();
    Bitmap bmp1 = img1;
    Bitmap bmp2 = img2;

    int dWid = Math.Min(bmp1.Width, bmp2.Width);
    int dHei = Math.Min(bmp1.Height, bmp2.Height);

    for (int x = 0; x <= dWid - 1; x++) {
        for (int y = 0; y <= dHei - 1; y++) {
            if (!bmp1.GetPixel(x, y).Equals(bmp2.GetPixel(x, y))) {
                rtn = false;
                break;
            }
        }
    }

    return rtn;
}

- Kennyomar

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这对我来说似乎不太优化。转换为“Image”是一个更大的操作。 - vinczemarton

我这个方法虽然不是最好的解决方案，但可以比较图片。除非你要比较成千上万张大图，否则这个方法是可行的。 - Kennyomar

对不起，我的问题没有表达清楚，但这不是我需要的。无论如何，比较有损格式要比这更棘手一些。 - vinczemarton