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一、前言
图片是一个神奇的东西，它不像普通文件一样，在磁盘是占用5KB，加载到内存中也占用5KB，它往往是远超5KB的内存的。为什么会出现这种现象呢？这主要是因为图片是用来展示的，它的每个像素点都是要占用内存空间的。
在网络上会经常见到先压缩再加载图片的代码，比如使用图片质量压缩法，通过加载出来的图片看，确实是起作用了，因为图片的质量降低了，但事实真的如此吗？加载到内存中的图片占用的内存空间真的有减少吗？下面就图片加载及压缩作一下介绍。
图片压缩加载示例代码
private Bitmap compressImage(Bitmap image) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos);//质量压缩方法，这里100表示不压缩，把压缩后的数据存放到baos中
int options = 100;
while ( baos.toByteArray().length / 1024>100) { //循环判断如果压缩后图片是否大于100kb,大于继续压缩
baos.reset();//重置baos即清空baos
image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, options, baos);//这里压缩options%，把压缩后的数据存放到baos中
options -= 10;//每次都减少10
}
ByteArrayInputStream isBm = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());//把压缩后的数据baos存放到ByteArrayInputStream中
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(isBm, null, null);//把ByteArrayInputStream数据生成图片
return bitmap;
}
二、图片加载
图片加载面临的主要问题是占用内存过多，导致卡顿、引发OOM等。图片在内存中所占用的空间大小由其像素点x每个像素点占用字节数决定。所以减少图片占用内存有两个方式，一个是减少图片的像素，另一个是减小每个像素占用字节数。
减少图片像素
- 增大采样率inSimaleSize
- 局部加载
增大采样率inSampleSize
假设一张图片是320×160像素，即长是320个像素，宽是160个像素。设置inSampleSize=2，则长的像素为160，宽的像素为80，也就是从长320个像素中，每两个像素中取一个像素，宽也是一样。这样总的像素为会变成160×80，像素减少为原图的1/4。
public Bitmap decodeFile(String imagePath, int width, int height) {
/** * 计算采样因子： * 1. 取图片长宽与View长度的比值中较大的那个，以保证图片的内容都会被展示出来 * 2. 取较小的那个，可以保证View被图片内容充满 */
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(imagePath, options);
int sampleSize = 1;
int imageWidth = options.outWidth;
int imageHeight = options.outHeight;
if (imageHeight > height || imageWidth > width) {
int hRatio = Math.round((float) imageHeight / height);
int wRatio = Math.round((float) imageWidth / width);
sampleSize = Math.max(hRatio, wRatio);
}
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = sampleSize;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(imagePath, options);
return bitmap;
}
局部加载
即只展示图片中的部分内部，可以通过拖动图片来查看图片的其他部分内容。局部加载可以使用BitmapRegionDecoder进行图片的局部解码并展示。
减小每个像素占用字节数
inPreferredConfig参数可以设置图片的色彩模式。设置inPreferredConfig为ALPHA_8，则每个像素占用1个字节，但没有色彩信息；设置为RGB_565，则每个像素占用2个字节；设置为ARGB_4444，每个像素也是占用2个字节；默认是ARGB_8888，每个像素占用4个字节。所以设置不同的样式，可以不同程度来减少内存占用。
public Bitmap decodeFile(String imagePath, int width, int height) {
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(imagePath, options);
return bitmap;
}
RGB
RGB是构成多种颜色的三基色（红绿蓝），也称加成色，主要是图像的采集和显示。
- RGB_565
- ARGB_4444
- ARGB_8888
YUV
与我们熟知的RGB类似，YUV也是一种颜色编码方式，主要用于电视系统以及模拟视频领域，它将亮度信息（Y）与色彩信息（UV）分离，没有UV信息一样可以显示完整的图像，只不过是黑白的，这样的设计可以很好地解决彩色电视与黑白电视的兼容问题，并且，YUV不像RGB那样要求有一个独立的视频信号同时传输，所以用YUV方式传送占用极少的频宽。
YUV是优化彩色视频信号的编码和传输，和RGB相比，YUV占用的带宽更少。
YUV格式有两大类：planar和packed
对于planar的YUV，先连续存储所有的像素点Y，紧接着存储所有像素点的U，随后是所有像素点的V。
对于packed的YUV，每个像素的Y、U、V是连续交叉存储的。
YUV中Y表示的是亮度（Luminance或Luma），也就是灰度值。UV表示的色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像的色彩及饱和度，分别使用Cr、Cb表示。其中，Cr是RGB输入信息的红色部分和RGB信号的亮度值的差异。而Cb反映的是RGB输入信号的蓝色部分和RGB的信息亮度值之间的差异。
- YUV444
- YUV422
- YUV420
YUV444每个像素点进行一次采样；YUV422每2个像素点进行一次采样；YUV420每4个相邻的像素点进行一次采样。
YUV444
每一个Y对应一组UV分量。
YUV422
每两个Y共用一组UV分量。
YUV420
每四个Y共用一组UV分量。
YUV与RGB的关系
RGB转YUV
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B;
U = -0.169*R - 0.331*G + 0.5 *B;
V = 0.5 *R - 0.419*G - 0.081*B;
YUV转RGB
R = Y + 1.4075 * V;
G = Y - 0.3455 * U - 0.7169*V;
B = Y + 1.779 * U;
三、图片压缩
图片压缩主要解决图片占用磁盘空间的大小的问题，使用更小的空间来存储更多的图片信息，一般可以采用高效的压缩算法。图片压缩可分为有损压缩和无损压缩。使用有损压缩对图片压缩后，再次还原时，原图的信息会存在部分丢失，导致图片展示的不如原图丰富，如质量压缩、采样率压缩等；而使用无损压缩后，再次还原图片时，可以完整给还原图片细节，不会有任何丢失。
- 质量压缩
- 采样率压缩
- 其他高效压缩算法
四、图片压缩与图片加载的关系
图片压缩要解决的问题是图片占用磁盘空间的大小，图片加载要解决的问题图片占用内存大小。正常的图片压缩后，其像素点没有变化，所以压缩操作对于图片加载中内存占用没有任何影响。像质量压缩法，图片的质量降低了，但像素依然是那么多，但每个像素包含的信息却减少了，未压缩前可能一个像素代表了一个色彩值，而压缩后，可能多个像素代码了一个色彩值。
如果图片压缩改变了图片大小，如减少了图片的像素点，则压缩操作对图片加载占用内存是有影响的。
