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android - 如何正确地对图像进行下采样?

coder 2023-11-18 原文

背景

创建一个包含大量高质量图像的应用程序,我决定将图像缩小到所需的大小(这意味着如果图像比屏幕大,我将其缩小)。

问题

我注意到在某些设备上,如果图像被缩小,它们会变得模糊/像素化,但在相同的设备上,对于相同的目标 imageView 大小,如果图像没有被缩小,它们看起来就很好。

我尝试过的

我决定进一步检查这个问题,并创建了一个小的 POC 应用程序来显示这个问题。

在向您展示代码之前,这里有一个我正在谈论的演示:

很难看出区别,但可以看出第二个有点像素化。这可以显示在任何图像上。

public class MainActivity extends Activity
  {
  @Override
  protected void onCreate(final Bundle savedInstanceState)
    {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    final ImageView originalImageView=(ImageView)findViewById(R.id.originalImageView);
    final ImageView halvedImageView=(ImageView)findViewById(R.id.halvedImageView);
    final ImageView halvedBitmapImageView=(ImageView)findViewById(R.id.halvedBitmapImageView);
    //
    final Bitmap originalBitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.test);
    originalImageView.setImageBitmap(originalBitmap);
    halvedImageView.setImageBitmap(originalBitmap);
    //
    final LayoutParams layoutParams=halvedImageView.getLayoutParams();
    layoutParams.width=originalBitmap.getWidth()/2;
    layoutParams.height=originalBitmap.getHeight()/2;
    halvedImageView.setLayoutParams(layoutParams);
    //
    final Options options=new Options();
    options.inSampleSize=2;
    // options.inDither=true; //didn't help
    // options.inPreferQualityOverSpeed=true; //didn't help
    final Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.test,options);
    halvedBitmapImageView.setImageBitmap(bitmap);
    }
  }

xml:

<ScrollView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="match_parent" tools:context=".MainActivity"
  android:fillViewport="true">
  <HorizontalScrollView android:layout_width="match_parent"
    android:fillViewport="true" android:layout_height="match_parent">
    <LinearLayout android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical">


      <TextView android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" android:text="original" />

      <ImageView android:layout_width="wrap_content"
        android:id="@+id/originalImageView" android:layout_height="wrap_content" />

      <TextView android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" android:text="original , imageView size is halved" />

      <ImageView android:layout_width="wrap_content"
        android:id="@+id/halvedImageView" android:layout_height="wrap_content" />

      <TextView android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" android:text="bitmap size is halved" />

      <ImageView android:layout_width="wrap_content"
        android:id="@+id/halvedBitmapImageView" android:layout_height="wrap_content" />

    </LinearLayout>
  </HorizontalScrollView>
</ScrollView>

问题

为什么会发生?

这两种方法应该有相同的结果,因为它们的样本来自相同的来源并使用相同的因子。

我试过使用下采样方法,但没有任何帮助。

使用 inDensity(而不是 inSampleSize)似乎可以修复它,但我不确定要为它设置什么。我认为对于外部图像(例如来自互联网),我可以将其设置为屏幕密度乘以我希望使用的样本大小。

但这是否是一个好的解决方案?如果图像位于资源文件夹中,我应该怎么做(我不认为有一个函数可以获取位图所在的密度文件夹)?为什么在使用推荐的方式(讨论过 here )时效果不佳?


编辑:我发现了一个技巧,可以让您从资源 (link here) 中获取可绘制对象的密度。但是,这不是 future 的证据,因为您需要特定于要检测的密度。

最佳答案

好的,我找到了一个不错的替代方案,我认为它应该适用于任何类型的位图解码。

不仅如此,它还允许您使用您希望的任何样本大小进行缩减,而不仅仅是 2 的幂。如果您付出更多努力,您甚至可以使用分数而不是整数来进行缩小。

下面的代码适用于 res 文件夹中的图像,但它可以轻松地用于任何类型的位图解码:

private Bitmap downscaleBitmapUsingDensities(final int sampleSize,final int imageResId)
  {
  final Options bitmapOptions=new Options();
  bitmapOptions.inDensity=sampleSize;
  bitmapOptions.inTargetDensity=1;
  final Bitmap scaledBitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),imageResId,bitmapOptions);
  scaledBitmap.setDensity(Bitmap.DENSITY_NONE);
  return scaledBitmap;
  }

我已经对其进行了测试,它可以很好地显示缩减采样的图像。在下图中,我展示了原始图像,并使用 inSampleSize 方法和我的方法缩小图像。

很难看出区别,但使用密度的实际上不只是跳过像素,而是使用所有像素来考虑。它可能会慢一点,但它更精确并且使用更好的插值。

与使用 inSampleSize 相比,唯一的缺点似乎是速度,这在 inSampleSize 上更好,因为 inSampleSize 会跳过像素,并且密度方法会对跳过的像素进行额外的计算。

但是,我认为 android 以某种方式以大致相同的速度运行这两种方法。

我认为这两种方法的比较类似于 nearest-neighbor downsampling 之间的比较。和 bilinear-interpolation downsampling .

编辑:与 Google 的方法相比,我发现这里展示的方法有一个缺点。在此过程中使用的内存可能会很高,我认为这取决于图像本身。这意味着您应该只在您认为合理的情况下使用它。


编辑:我为那些希望克服内存问题的人制定了一个合并的解决方案(谷歌的解决方案和我的解决方案)。它并不完美,但比我以前做的要好,因为它在下采样期间不会使用原始位图所需的那么多内存。相反,它将使用谷歌解决方案中使用的内存。

代码如下:

    // as much as possible, use google's way to downsample:
    bitmapOptions.inSampleSize = 1;
    bitmapOptions.inDensity = 1;
    bitmapOptions.inTargetDensity = 1;
    while (bitmapOptions.inSampleSize * 2 <= inSampleSize)
        bitmapOptions.inSampleSize *= 2;

    // if google's way to downsample isn't enough, do some more :
    if (bitmapOptions.inSampleSize != inSampleSize) 
      {
      // downsample by bitmapOptions.inSampleSize/originalSampleSize .
      bitmapOptions.inTargetDensity = bitmapOptions.inSampleSize;
      bitmapOptions.inDensity = inSampleSize;
      } 
    else if(sampleSize==1)
      {
      bitmapOptions.inTargetDensity=preferHeight ? reqHeight : reqWidth;
      bitmapOptions.inDensity=preferHeight ? height : width;
      }

所以,简而言之,两种方法的优缺点:

Google 的方法(使用 inSampleSize)在解码期间使用的内存更少,而且速度更快。 但是,它有时会导致一些图形伪像,并且它仅支持下采样到 2 的幂,因此结果位图可能比您想要的更多(例如 x1/4 的大小而不是 x1/7)。

我的方法(使用密度)更精确,提供更高质量的图像,并且在结果位图上使用更少的内存。 但是,它在解码期间可能会使用大量内存(取决于输入)并且速度有点慢。


编辑:另一项改进,因为我发现在某些情况下输出图像不符合所需的大小限制,并且您不希望使用 Google 的方式减少太多采样:

    final int newWidth = width / bitmapOptions.inSampleSize, newHeight = height / bitmapOptions.inSampleSize;
    if (newWidth > reqWidth || newHeight > reqHeight) {
        if (newWidth * reqHeight > newHeight * reqWidth) {
            // prefer width, as the width ratio is larger
            bitmapOptions.inTargetDensity = reqWidth;
            bitmapOptions.inDensity = newWidth;
        } else {
            // prefer height
            bitmapOptions.inTargetDensity = reqHeight;
            bitmapOptions.inDensity = newHeight;
        }
    }

因此,例如,从 2448x3264 图像降采样到 1200x1200,它将变为 900x1200

关于android - 如何正确地对图像进行下采样?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/16408505/

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