PNG图片极限压缩

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PNG图片极限压缩

johnwong 2016-04-12 10:14:34 浏览3202
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之前面对应用体积压缩的问题时,找到了目前比较好的PNG压缩方法ImageAlpha+ImageOptim。这种方法一个不便之处在于ImageAlpha是一个单张图片处理工具,而且需要手动保存图片。图片较多时非常费力。如果有工具能够将两个工具结合到一起,提供批量处理的能力,将会很有帮助。ImageOptim作者也考虑过添加有损压缩功能,项目中也包含了pngquant,只是8个月过去了还没结果。ImageOptim-CLI是一个集成了这两个工具和JPEGmini的命令行工具,利用AppleScript实现对图形界面程序的操纵。用起来发现有时候会出现大图未被压缩的问题,同时命令行的交互相比图形界面在易用性上还是有差距。因此我花了些时间将ImageAlpha的有损压缩功能集成到ImageOptim中,可以对PNG图片实现微小失真下高压缩率。并且利用ImageOptim-CLI的对比方法比较了这些工具的压缩效率。

ImageAlpha

ImageAlpha Screenshot

ImageAlpha是一个Mac OS X下的图形化有损图片压缩工具,内置了pngquantpngnq-s9,Blurizer和posterizer四种压缩工具。这些工具减少PNG文件大小并保留透明度通道。ImageAlpha采用PyObjC编写,但是作者对这种方式已经累觉不爱。使用一段时间后的经验是内置的几种压缩工具看起来pngquant最有效的,压缩时颜色数采用256可以在难以分辨出质量损失的情况下大幅压缩图片体积。虽然对于颜色数较少的图片可以通过减少颜色数来进一步压缩体积,但这种方式依赖人工并不能实现自动化。

pngquant将24位或32位的RGBA PNG图转换成8位PNG图并保留透明度通道。这样得到的图兼容所有的现代浏览器,并且可以通过一个兼容性设置在IE6上实现较好的降级。优化后文件相比24/32位通常可以缩小40-70%的体积。

ImageOptim

ImageOptim Screenshot

ImageOptim是一款非常优秀的无损图片压缩工具,相信大多数iOS开发者都知道它。它通过优化压缩参数,移除无用的文件元数据和不必要的颜色配置来实现图片的无损压缩。它集成了最好的压缩工具,包括PNGOUTZopfli, Pngcrush, AdvPNGOptiPNGJpegOptimJPEGrescanJpegtranGifsicle。除了压缩效率高,它还支持命令行、充分利用多核、批量处理和拖拽操作方式。

关于其算法可以参考项目的issue讨论。基本方法是利用用多个工具压缩图片,选取体积最小的替换原图。如果所有方法压缩后变大则保留原图(比如已经被其压缩过一次的图片可能再压变大)。作者期望压缩算法按照一定顺序进行,前一次如果压缩有效,后一次基于前一次的压缩结果进行。实际情况下几种工具大多基于原图进行压缩,这可能是一个值得以后改进的地方。

ImageOptim with pngquant

ImageOptim with pngquant是我对ImageOptim改进加入pngquant的版本。对项目的改动包括:

  • 对pngcrush版本降级来避免编译错误。
  • 设置页面和菜单加入pngquant复选框,可以选择开启或关闭pngquant。
  • 处理图片时,如果pngquant工具勾选,则先使用pngquant预处理。

你可以自行编译或者下载编译好的应用

需要注意的是压缩之前做好版本控制或者备份,因为压缩是有损的并且会修改原文件,可能会变得失真严重。所以我一般是在把版本控制下的项目里的图片拖进工具,提交之前在SourceTree中预览一下压缩前后的图片,以防失真严重。虽然目前为止这样的压缩都几乎不会感受到品质的损失,但是还是小心为上。另外用ImageOptim压缩有个特点,就是压缩之后再次压缩体积可能反而变大,所以如果做iOS开发,需要将Xcode编译设置中的PNG压缩关掉,可以参考ImageOptim上关于Xcode的文章。另外如果要在IE下使用,那么需要修改运行pngquant的参数。如果有同学遇到这样的需求请联系我,我再来支持这个功能。

压缩工具对比

ImageOptim-CLI项目的gh-pages分支里面提供了测试压缩工具效果的方法。需要注意的是失真的计算依赖于ImageMagick,需要先安装它。 对于几种压缩工具的对比参见http://jamiemason.github.io/ImageOptim-CLI/

工具对比的使用方法参加项目的README。我对项目做了一些修改,添加了我改进的ImageOptim with pngquant和宗心制作的ImageOptim两项。结果参见压缩工具PNG图对比结果。作者列出的ImageAlpha & ImageOptim、宗心的版本和我改进版本原理一致,都是使用pngquant预处理,可能由于参数或者压缩算法版本不同导致结果不尽相同。我改进版本对于图片压缩稍稍领先。

Next

  • PNG压缩目前没有更好的方法了,有空的时候研究一下WebP,看看能不能让图片体积变得更小。
  • jpeg-archive是JPEGmini的一个免费替代品,尝试加入它来压缩JPEG图片。

Further Reading

PNG that works

介绍了PNG的几种类型、浏览器兼容性和一些工具,总结下来:

  • PNG在IE4后可用,使用GIF是在浪费带宽。
  • 使用256色的PNG。
  • 避免使用24位PNG,pngquant可以帮到你。
  • 使用一个PNG优化器来得到更小的文件并避免陷阱。

Lossy PNG

如果对PNG的有损压缩感兴趣,那么可以阅读Lossy PNG一文。这篇文章介绍了有损PNG的原理。作为无损图片格式创造出来的PNG图片可以通过Lossy averaging filter,PNG8和Posterization实现有损压缩。PNG相比JPEG是否更小取决于图片。JPEG通常体积更小,除了有尖锐边缘(比如文本)或者包含透明度(JPEG不支持)的图片。优化后的有损PNG仍然比有损的JPEG-XR/WebP/JPEG-2K大一点,但优势在于可以被所有浏览器和操作系统支持。

Kornel Lesiński

最后膜拜一下Kornel Lesiński,上面提到的几篇文章和工具ImageAlphaImageOptimpngquant等都是他的作品。

Homepage

ImageOptim with pngquant

编译好的应用可供下载。

Stastics

2015-02-16 ~ 2015-02-19

共计4个commit。

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