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一晃工作有段时间了,第一次写博客,有点不知道怎么写,大家将就着看吧,说的有什么不正确的也请大家指正。
最近工作中用到了一个图像压缩的功能。找了一些工具,没有太好的选择。最后选了一个叫jdeli的,奈何效率又成了问题。我迫于无奈就只能研究了下它的源码,却发现自己对它的一个减色量化算法起了兴趣,可是尴尬的自己完全不明白它写的什么,就起了一个自己实现一个量化颜色算法的念头。
自己找了一些资料,找到三个比较常用的颜色处理算法:
流行色算法:
具体的算法就是,先对一个图像的所有颜色出现的次数进行统计,选举出出现次数最多的256种颜色作为图片的调色板的颜色,然后再次遍历图片的所有像素,对每个像素找出调色板中最接近的颜色(这里我用的是方差的方式),写回到图片中。这个算法的实现比较简单,但是失真比较严重,图像中一些出现频率较低,但对人眼的视觉效挺明显的信息将丢失。比如,图像中存在的高亮度斑点,由于出现的次数少,很可能不能被算法选中,将被丢失。
中位切分算法:
这个算法我没有研究,想要了解的同学,可以看下这篇文章,里面有三种算法的介绍。
八叉树
这个算法就是我最后选用的算法,它的主要思想就是把图像的RGB颜色值转换成二进制分布到八叉树中,例如:(173,234,144)
转换成二进制就是(10101101,11101010,10010000),取R,G,B的第一位组成(111),como subnó do nó root,其中111Como índice do array de subnós root, e assim por diante, até o último, e armazenar na nó folha o valor da componente de cor e a ocorrência dessa cor. Veja a imagem para mais detalhes.
Um dos processos que me deixou mais intrigado é a estratégia de combinação de nós folhas, aqui usei o método mais tosco,那就是找到层次最深的节点,然后合并,有点简单粗暴,还有其他更好的方法,也请大家给我留言。图片太大上传不了了,直接上代码了,代码没有重构,大家凑合看吧。
package com.gys.pngquant.octree; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; /** * * * @ClassName Nome da classe: Node * @Description Descrição da função: * <p> * Implementação de árvore octal * </p> * * 2015-12-16 guoys cria essa classe funcional. * ********************************************************** * </p> */ public class Node{ private int depth = 0; // Quando for zero, é o nó raiz private Node parent; private Node[] children = new Node[8]; private Boolean isLeaf = false; private int rNum = 0; private int gNum = 0; private int bNum = 0; private int piexls = 0; private Map<Integer, List<Node>> levelMapping; // Armazenar a relação entre a camada e o node public int getRGBValue(){ int r = this.rNum / this.piexls; int g = this.gNum / this.piexls; int b = this.bNum / this.piexls; return (r << 16 | g << 8 | b); } public Map<Integer, List<Node>> getLevelMapping() { return levelMapping; } public void afterSetParam(){ if(this.getParent() == null && this.depth == 0){ levelMapping = new HashMap<Integer, List<Node>>(); for (int i = 1; i <= 8; i++) { levelMapping.put(i, new ArrayList<Node>()); } } } public int getrNum() { return rNum; } public void setrNum(int rNum) { if(!isLeaf){ throw new UnsupportedOperationException(); } this.rNum = rNum; } public int getgNum() { return gNum; } public void setgNum(int gNum) { if(!isLeaf){ throw new UnsupportedOperationException(); } this.gNum = gNum; } public int getbNum() { return bNum; } public void setbNum(int bNum) { if(!isLeaf){ throw new UnsupportedOperationException(); } this.bNum = bNum; } public int getPiexls() { return piexls; } public void setPiexls(int piexls) { if(!isLeaf){ throw new UnsupportedOperationException(); } this.piexls = piexls; } public int getDepth() { return depth; } // retornar o número original de subnós da nó public int mergerLeafNode(){ if(this.isLeaf){ return 1; } this.setLeaf(true); int rNum = 0; int gNum = 0; int bNum = 0; int pixel = 0; int i = 0; for (Node child : this.filhos) { if(child == null){ continue; } rNum += child.getrNum(); gNum += child.getgNum(); bNum += child.getbNum(); pixel += child.getPiexls(); i += 1; } this.setrNum(rNum); this.setgNum(gNum); this.setbNum(bNum); this.setPiexls(pixel); this.children = null; return i; } // obter o node de nível mais profundo public Node getDepestNode(){ for (int i = 7; i > 0; i--) { List<Node> levelList = this.levelMapping.get(i); if(!levelList.isEmpty()){ return levelList.remove(levelList.size()) - 1); } } return null; } // Obter o número de nós folha public int getLeafNum(){ if(ehFolha){ return 1; } int i = 0; for (Node child : this.filhos) { if(child != null){ i += child.getLeafNum(); } } return i; } public void setarProfundidade(int profundidade) { this.profundidade = profundidade; } public Node getPai() { return pai; } public void setarPai(Node pai) { this.pai = pai; } public Node[] getFilhos() { return filhos; } public Node getFilho(int index){ return filhos[index]; } public void setarFilho(int index, Node nó){ filhos[index] = nó; } public Boolean ehFolha() { return ehFolha; } public void setarPixel(int r, int g, int b){ this.rNum += r; this.gNum += g; this.bNum += b; this.piexls += 1; } public void setarFolha(Boolean ehFolha) { this.ehFolha = ehFolha; } public void adicionar8Bite2Raiz(int _taget, int _velocidade){ if(profundidade != 0 || this.pai != null){ throw new UnsupportedOperationException(); } int velocidade = 7 + 1 - _velocidade; int r = _taget >> 16 & 0xFF; int g = _taget >> 8 & 0xFF; int b = _taget & 0xFF; Node proNode = this; for (int i=7;i>=velocidade;i--) int item = ((r >> i & 1) << 2) + ((g >> i & 1) << 1) + (b >> i & 1); Node child = proNode.getChild(item); if(child == null){ child = new Node(); child.setDepth(8-i); child.setParent(proNode); child.afterSetParam(); this.levelMapping.get(child.getDepth()).add(child); proNode.setChild(item, child); } if(i == speed){ child.setLeaf(true); } if(child.isLeaf()){ child.setPixel(r, g, b); break; } proNode = child; } } public static Node build(int[][] matrix, int speed){ Node root = new Node(); root.afterSetParam(); for (int[] row : matrix) { for (int cell : row) { root.add8Bite2Root(cell, speed); } } return root; } public static byte[] mergeColors(Node root, int maxColors){ byte[] byteArray = new byte[maxColors * 3]; List<byte> result = new ArrayList<byte>(); int leafNum = root.getLeafNum(); try{ while(leafNum > maxColors){ int mergerLeafNode = root.getDepestNode().mergerLeafNode(); leafNum -= (mergerLeafNode - 1); } } catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } fillArray(root, result, 0); int i = 0; for (byte byte1 : result) { byteArray[i++] = byte1; } return byteArray; } private static void fillArray(Node node, List<byte> result, int offset){ if(node == null){ return; } if(node.isLeaf()){ result.add((byte) (node.getrNum()); / node.getPiexls())); result.add((byte) (node.getgNum()); / node.getPiexls())); result.add((byte) (node.getbNum()); / node.getPiexls())); } for (Node child : node.getChildren()) { fillArray(child, result, offset); } } } }
Infelizmente, os dois únicos cursos que falhei na universidade foram ESTRUTURAS DE DADOS. O código implementado é apenas uma árvore octal, para um1920*108Quantificação de 0 imagens, demorando aproximadamente45Aproximadamente 0ms, se o nível-2Seria aproximadamente10Aproximadamente 0ms.
Bem, isso é tudo. Antes de escrever, sentia que tinha muito a dizer, mas quando comecei a escrever, não sabia o que dizer. Por favor, entenda.
Resumo
Isso é tudo sobre o exemplo de código de implementação simples de árvore octal de imagem em Java discutido neste artigo. Espero que ajude. Quem estiver interessado pode continuar a ler outros tópicos relacionados neste site. Se houver点什么不足之处,por favor, deixe um comentário. Agradecemos o apoio dos amigos para este site!
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