渐进式加载

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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)

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
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//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

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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。

据说,需要勾选那个转换为sRGB选项,在某些浏览器下,图像设置为CMYK会出现一些问题!

ps保存为png-24且勾选交错才能把图片保存为渐进式图片

测试效果如下:

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。

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<?php

$im = imagecreatefromjpeg('pic.jpg');

imageinterlace($im, 1);

imagejpeg($im, './php_interlaced.jpg', 100);

imagedestroy($im);

?>

4、Python

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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

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

6、C

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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);


}

7、C#转换

据说是如下的代码:

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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);

}

8、java

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/**

* 转换图片为 流式加载

* @author zhaosx

*

*/

public class ProgressiveJPEG {



    public static void main(String[] args) throws Exception {

        File file=new File("Z:/2.jpg");

        BufferedImage image = ImageIO.read(file);

        Iterator<ImageWriter> it =
ImageIO.getImageWritersByFormatName("jpeg");

        ImageWriter writer=null;

        while(it.hasNext()) {

             writer=it.next();

             break;

             //System.out.println(it.next());

        }

        if(writer!=null) {

             ImageWriteParam params = writer.getDefaultWriteParam();

             params.setProgressiveMode(ImageWriteParam.MODE_DEFAULT);

             //params.setCompressionQuality(0.8f);

             ImageOutputStream output = ImageIO.createImageOutputStream(new
File("Z:/22.jpg"));

             writer.setOutput(output);

             writer.write(null,new IIOImage(image,null,null), params);

             output.flush();

             writer.dispose();

             System.out.println("ok");

        }



    }



}

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


图片的尺寸大小

同一张jpg图片,如果保存为基本式和渐进式那个尺寸更小呢?

根据我拿3终不同风格图片做测试,发现,百度百科中所说的渐进式图片的大小比基本式的小是不准确的。

其中,两者大小关系基本上没有什么规律。下面是我的测试结果:

图片品质59%及其以下时候,渐进JPEG图片更小;品质60%及其以上,基本JPEG更小
图片品质82%及其以上时候,渐进JPEG图片更小;品质81%及其以下,基本JPEG更小
无论图片品质多少,都是渐进JPEG图片更小

不过,个人臆测,从概率学上讲,大多数情况下,渐进式JPEG比基本式图片尺寸小一点。然而,其中的大小差异与原图尺寸相比,不值一提,因此,所谓图片大小不能作为两种图片选择的依据。

下载呈现速度

一个名叫Ann Robson的人,最近对各个浏览器下渐进式图片呈现做了测试。

下图为FireFox浏览器下呈现速度的对比图:

当大图轮廓加载OK的时候,小图最后一个乳猪还没有出世面;而基本式乳猪图还没有开始加载!显然,罗伯森是想告诉我们,渐进JPEG下载更快。

下表为其在各个浏览器下测试的结果:

浏览器 (特定测试版本) 渐进jpeg前景渲染 渐进jpeg背景渲染
Chrome (v 25.0.1323.1 dev Mac, 23.0.1271.97 m Win) 渐进地 (相当快!) 渐进地 (相当快!)
Firefox (v 15.0.1 Mac, 12.0 Win) 渐进地 (相当快!) 文件下载后立即地(慢)
Internet Explorer 8 文件下载后立即地(慢) 文件下载后立即地(慢)
Internet Explorer 9 渐进地 (相当快!) 文件下载后立即地(慢)
Safari (v 6.0 Desktop, v 6.0 Mobile) 文件下载后立即地(慢) 文件下载后立即地(慢)
Opera (v 11.60) 文件下载后立即地(慢) 文件下载后立即

结论很简单,Chrome + Firefox + IE9浏览器下,渐进式图片加载更快,而且是快很多,至于其他浏览器,与基本式图片的加载一致,至少不会拖后腿。

Scott Gilbertson对渐进式图片有其他的补充:

1. 你用永不知道基本式图片内容,除非他完全加载出来;

2. 渐进式图片一开始大小框架就定好,不会像基本式图片一样,由于尺寸未设定而造成回流——提高的渲染性能;

3. 渐进式图片也有不足,就是吃CPU吃内存。

内容就是这些,权衡使用在你手。一般而言,大尺寸图片建议使用渐进式JPEG.


另一种实现

图片在加载过程中由模糊到清晰的一个加载过程,需要两张图片实现,一张体积比较小,一张为原图,体积比较小的图片会先加载成功,然后对其进行模糊化处理,直到原图加载成功后,用原图替代体积较小的图。

css filter模糊处理:

html

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<div class="placeholder" data-
large="<https://pic2.zhimg.com/50/v2-c5174d0b98facea9584e7766862decdd_400x224.jpg>">

    <img
src="<https://pic2.zhimg.com/50/v2-c5174d0b98facea9584e7766862decdd_60w.jpg>"
class="img-small">

    <div style="padding-bottom: 66.6%;"></div>

</div>

css

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.placeholder {

    width: 200px;

    background-color: #f6f6f6;

    background-size: cover;

    background-repeat: no-repeat;

    position: relative;

    overflow: hidden;

}



.placeholder img {

    position: absolute;

    opacity: 0;

    top: 0;

    left: 0;

    width: 100%;

    transition: opacity 1s linear;

}



.placeholder img.loaded {

    opacity: 1;

}



.img-small {

    filter: blur(50px);

    /* this is needed so Safari keeps sharp edges */

    transform: scale(1);

}

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window.onload = function () {



    var placeholder = document.querySelector('.placeholder'),

    small = placeholder.querySelector('.img-small')



    // 1: load small image and show it

    var img = new Image();

    img.src = small.src;

    img.onload = function () {

        small.classList.add('loaded');

    };



    // 2: load large image

    var imgLarge = new Image();

    imgLarge.src = placeholder.dataset.large;

    imgLarge.onload = function () {

        // small.classList.remove('loaded');

        imgLarge.classList.add('loaded');

    };

    placeholder.appendChild(imgLarge);

}

canvas模糊处理:

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<div class="figure">

    <div class="aspect-ratio-fill"></div>

    <img id="smallImg" class="small-img" crossorigin="anonymous"
src="<https://pic2.zhimg.com/50/v2-c5174d0b98facea9584e7766862decdd_60w.jpg>"

        alt="">

    <canvas id="canvas" class="canvas"></canvas>

    <img class="big-img" data-
src="<https://pic2.zhimg.com/50/v2-c5174d0b98facea9584e7766862decdd_400x224.jpg>">

</div>

css

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figure {

    position: relative;

    width: 200px;

    overflow: hidden;

}



.aspect-ratio-fill {

    padding-bottom: 66.67%;

}



.figure img,

.figure canvas {

    position: absolute;

    top: 0;

    left: 0;

    width: 100% !important;

    height: 100% !important;

    opacity: 1;

    transition: opacity 2s linear;

}



.canvas.loaded {

    opacity: 0;

}



.small-img {

    display: none;

}

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let smallImg = document.querySelector('.small-img'),

    canvas = document.querySelector('.canvas'),

    bigImg = document.querySelector('.big-img');

ctx = canvas.getContext('2d');

smallImg.onload = function () {

    StackBlur.image(smallImg, canvas, 20, true);

    if (bigImg.getBoundingClientRect().top > 0 &&
bigImg.getBoundingClientRect().bottom < window.innerHeight) {

        bigImg.setAttribute('src', bigImg.dataset.src);

        bigImg.onload = function () {

            canvas.classList.add('loaded');

        }

    }

}

Jpeg渐进式图像数据解析

为了更好的优化客户端体验,客户端在图像压缩的时候采用了渐进式Jpeg压缩。渐进式Jpeg的好处是,只需要很少的一部分数据包,就能够解码出一副完整的图像,随着数据的增加,图像会不断变清晰。渐进式图像还有一个好处是每一处SOS的Huffman编码都是优化编码,平均图像size会小一些。

https://blog.csdn.net/APIX_CN/article/details/49780397?utm_source=blogxgwz26

# 图像

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