渐进式加载-基础讲解

作者: 夏雨友人帐 | 来源:发表于2017-03-17 19:03 被阅读410次

    前言:

    我们在PC端用浏览器看图片的时候,经常是先看到一张模糊图,然后再渐渐的变得清晰,这种情况在看漫画的时候尤其常见(模糊图如下),这种效果就叫做渐进式加载.渐进式加载能够大大的提升体验感,我们先来了解一下渐进式加载的原理.
    图片来自网络

    (图片来自网络)

    1.JPEG

    要做到渐进式加载,我们的图片需要是JPEG格式,而JPEG格式的图片又分为两种,我们要做到渐进式加载的话,需要的是Progressive JPEG.

    (1)Baseline JPEG(标准型)

    这种格式的图片在保存信息的时候,是从上往下,将每一行的数据顺序的保存起来的,所以读一部分就展示的话,那么效果就会像是从上往下一点一点展示.

    (图片来自网络)

    (2)Progressive JPEG(渐进式)

    这种格式的图片在保存信息的时候,是一帧一帧的存储的,如果逐帧逐帧的读的话,就会先看到模糊图,然后一点一点变清晰

    (图片来自网络)


    (图片来自网络)

    2.解码

    如何判断是否JPEG格式的图片呢?下面引用一段Glide框架的代码
    //ImageHeaderParser.java
    
    private static final int EXIF_MAGIC_NUMBER = 0xFFD8;
    
    // JPEG.
    if (firstTwoBytes == EXIF_MAGIC_NUMBER) {
       return JPEG;
    }
    
    我们可以看出,JPEG是以FFD8开头的
    其实JPEG是以FFD8开头,FFD9结尾,FFDA代表一个帧的开头
    FFD8 ... FFDA ... FFDA ... FFDA ... FFD9
    
    Baseline JPEG 里面只有一个FFDA
    Progressive JPEG 里面含有多个FFDA

    比较完整的数据结构如下

    (图片来自Wiki)
    https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG

    3.如何保存或者转换成JPEG

    (以下转换方法来自网络,由于非java代码,所以没有做验证,特此说明一下)

    1、PhotoShop

    在photoshop中有“存储为web所用格式”,打开后选择“连续”就是渐进式JPEG。

    2、Linux

    检测是否为progressive jpeg : identify -verbose filename.jpg | grep Interlace(如果输出 None 说明不是progressive jpeg;如果输出 Plane 说明是 progressive jpeg。)
    将basic jpeg转换成progressive jpeg:> convert infile.jpg -interlace Plane outfile.jpg

    3、PHP

    使用imageinterlace和imagejpeg函数我们可以轻松解决转换问题。

    <?php
        $im = imagecreatefromjpeg('pic.jpg');
        imageinterlace($im, 1);
        imagejpeg($im, './php_interlaced.jpg', 100);
        imagedestroy($im);
    ?>
    

    4、Python

    import PIL
    from exceptions import IOError
    img = PIL.Image.open("c:\\users\\biaodianfu\\pictures\\in.jpg")
    destination = "c:\\users\\biaodianfu\\pictures\\test.jpeg"
    try:
        img.save(destination, "JPEG", quality=80, optimize=True, progressive=True)
    except IOError:
        PIL.ImageFile.MAXBLOCK = img.size[0] * img.size[1]
        img.save(destination, "JPEG", quality=80, optimize=True, progressive=True)
    

    5、jpegtran

    jpegtran -copy none -progressive <inputfile> <outputfile>
    

    6、C#

    using (Image source = Image.FromFile(@"D:\temp\test2.jpg")) { 
        ImageCodecInfo codec = ImageCodecInfo.GetImageEncoders().First(c => c.MimeType == "image/jpeg"); 
        EncoderParameters parameters = new EncoderParameters(3);
        parameters.Param[0] = new EncoderParameter(System.Drawing.Imaging.Encoder.Quality, 100L);
        parameters.Param[1] = new EncoderParameter(System.Drawing.Imaging.Encoder.ScanMethod, (int)EncoderValue.ScanMethodInterlaced);
        parameters.Param[2] = new EncoderParameter(System.Drawing.Imaging.Encoder.RenderMethod, (int)EncoderValue.RenderProgressive); 
        source.Save(@"D:\temp\saved.jpg", codec, parameters);
    }
    

    4.效果

    明白了渐进式加载的原理后,我们就能想办法在app端也做到渐进式加载的效果了.

    (大概就是判断是否JPEG图片,然后根据每一帧的节点来判断并决定是否需要加载)

    下面展示一下效果图

    (1)原图

    (Progressive JPEG的图一打水印就变成Baseline JPEG,应该是CSDN打水印保存的时候处理了)

    (2)解码到第一个FFDA与第二个FFDA的中间

    (3)刚好解码到第二个FFDA

    (4)解码到第五个FFDA

    需要看图片二进制结构的,可以下载一些工具(如hex-editor-neo)
    hex-editor-neo下载

    在后面的文章里面我们将具体讲解如何在app端做渐进式加载

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