為什么Android的圖片質量會比iPhone的差?

經??吹接腥宋剩骸鞍滄堪嫖⑿歐⒊鋈サ耐計趺茨敲叢?!比 iPhone 的差遠了!”。不只是微信,很多應用安卓版的圖片質量就是要比 iPhone 版遜色很多,這到底是怎么回事?

我們團隊最初也糾結過這個問題,費了半天勁、繞了好大圈,直到最后才發現,原來這是谷歌犯得一個“小”錯誤,而且一直錯到了今天。

谷歌的錯就在于:libjpeg。

libjpeg 是廣泛使用的開源 JPEG 圖像庫(參考 //en.wikipedia.org/wiki/Libjpeg ),安卓也依賴 libjpeg 來壓縮圖片。通過查看源碼,我們會發現安卓并不是直接封裝的 libjpeg,而是基于了另一個叫 Skia 的開源項目(//en.wikipedia.org/wiki/Skia_Graphics_Engine)來作為的圖像處理引擎。Skia 是谷歌自己維護著的一個大而全的引擎,各種圖像處理功能均在其中予以實現,并且廣泛的應用于谷歌自己和其它公司的產品中(如:Chrome、Firefox、Android 等)。Skia 對 libjpeg 進行了良好的封裝,基于這個引擎可以很方便為操作系統、瀏覽器等開發圖像處理功能。

libjpeg 在壓縮圖像時,有一個參數叫 optimize_coding,關于這個參數,libjpeg.doc 有如下解釋:

boolean optimize_coding

TRUE causes the compressor to compute optimal Huffman coding tables for the image. This requires an extra pass over the data and therefore costs a good deal of space and time. The default is FALSE, which tells the compressor to use the supplied or default Huffman tables. In most cases optimal tables save only a few percent of file size compared to the default tables. Note that when this is TRUE, you need not supply Huffman tables at all, and any you do supply will be overwritten.

這段話大概的意思就是如果設置 optimize_coding 為 TRUE,將會使得壓縮圖像過程中基于圖像數據計算哈弗曼表(關于圖片壓縮中的哈弗曼表,請自行查閱相關資料),由于這個計算會顯著消耗空間和時間,默認值被設置為 FALSE。

這段解釋乍看起來沒有任何問題,libjpeg 的代碼也經受了十多年的考驗,健壯而高效。但很多人忽略了這一點,那就是,這段解釋是十多年前寫的,對于當時的計算設備來說,空間和時間的消耗可能是顯著的,但到今天,這似乎不應再是問題,相反,我們應該更多的考慮圖片的品質(越來越好的顯示技術)和圖片的大?。ㄔ嚼叢揭覽滌讜品瘢?。

谷歌的 Skia 項目工程師們最終沒有設置這個參數,optimize_coding 在 Skia 中默認的等于了 FALSE,這就意味著更差的圖片質量和更大的圖片文件,而壓縮圖片過程中所耗費的時間和空間其實反而是可以忽略不計的。那么,這個參數的影響究竟會有多大呢?

經我們實測,使用相同的原始圖片,分別設置 optimize_coding=TRUE 和 FALSE 進行壓縮,想達到接近的圖片質量(用 Photoshop 放大到像素級逐塊對比),FALSE 時的圖片大小大約是 TRUE 時的5-10 倍?;瘓浠八?,如果我們想在 FALSE 和 TRUE 時壓縮成相同大小的 JPEG 圖片,FALSE 的品質將大大遜色于 TRUE 的(雖然品質很難量化,但我們不妨說成是差5-10 倍)。

我們又對 Android 和 iOS 進行了對比(均使用標準的 JPEG 壓縮方法),兩個系統都沒有提供設置 optimize_coding 的接口(通過閱讀源碼,我們已經知道 Android 是 FALSE,iOS 不詳),當壓縮相同的原始圖片時,結果也是一樣,iOS 完勝。想要品質接近,文件大小就會差出5-10 倍,而如果要壓縮出相同大小的文件,Android 的壓縮品質簡直就是慘不忍睹。

結果說明,蘋果很清楚 optimize_coding 參數和哈弗曼表的意義,這里需要特別指出,蘋果使用的哈弗曼表算法與 libjpeg(及我們后來自行采用的 libjpeg-turbo)不同,像素級可以看出區別,蘋果似乎基于 libjpeg 又進行了進一步的優化,壓縮出來的圖片細節上更柔和、更平滑。

以上試驗,我們嘗試過多個原圖、多種壓縮比例,試驗結果均類似,如有興趣,您不妨也自行進行嘗試。

最終我們決定,不再使用安卓系統原生的 JPEG 壓縮方法,而是基于 libjpeg-turbo 自行編譯了一版 native 的安卓庫,專門用來壓縮圖片,這樣在我們的產品中,就做到了僅僅用1/5 的圖片大小,就能讓用戶得到不遜色甚至更優的圖片品質,對于我們團隊來說,費了半天勁、繞了好大圈是非常值得的。(使用 libjpeg-turbo 還有性能上的好處,這里就不再贅述了)


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