簡介

在Android專案中常常需要調整原始圖片的尺寸大小以適應儲存、傳輸和圖片處理等需求。在Android API中提供了一些縮放圖片的方法，在專案中發現，使用Android API中的Canvas、BitmapFactory和ThumbnailUtils等類的相關方法縮放圖片，鋸齒感明顯，影象質量不高；另外還有一些第三方的開源庫專門用於在Android平臺縮放圖片；在FFmpeg中也提供了縮放圖片和視訊的方法，可以編譯FFmpeg在Android平臺呼叫相關方法。本文將總結在專案中使用上述方法的操作和實現的效果。

使用Canvas

首先建立一個Canvas物件，使用Canvas的drawBitmap(Bitmap bitmap, Rect src, Rect dst, Paint paint)方法，根據Rect dst指定bitmap繪製在canvas上的位置，從而改變bitmap的大小。需要注意的是，使用這種方法時，為了得到更好效果的輸出，要新增抗鋸齒處理。

/**
     * 使用Canvas
     * @param bitmap 原始的Bitmap
     * @param rect Bitmap被縮放放置的Rect
     * @return 縮放後的Bitmap
     */
    public static Bitmap scaleCanvas(Bitmap bitmap, Rect rect) {
        Bitmap newBitmap = Bitmap.createBitmap(rect.width(), rect.height(), Bitmap.Config.ARGB_8888);//建立和目標相同大小的空Bitmap
 

        Canvas canvas = new Canvas(newBitmap);
        Paint paint = new Paint();
        Bitmap temp = bitmap;

        //針對繪製bitmap新增抗鋸齒
        PaintFlagsDrawFilter pfd= new PaintFlagsDrawFilter(0, Paint.ANTI_ALIAS_FLAG|Paint.FILTER_BITMAP_FLAG);
        paint.setFilterBitmap(true); //對Bitmap進行濾波處理
        paint.setAntiAlias(true
 
);//設定抗鋸齒
        canvas.setDrawFilter(pfd);
        canvas.drawBitmap(temp, null, rect, paint);

        return newBitmap;
    }

在我們的專案中，需要將一個尺寸較大的圖片縮小後合併到另外一個圖片上，那麼使用這種方法縮小原始圖片和原始圖片的對比如下。

 原圖  使用Canvas縮小

使用Matrix

Bitmap實際上就是由畫素點組成的矩陣，在Android中的Matrix主要用於對影象縮放、平移和旋轉處理操作，Matrix物件呼叫postScale(float sx, float sy)方法設定縮放，在Bitmap的createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height, Matrix m, boolean filter)方法中將Matrix物件傳入，即可根據Matrix規則生成新的Bitmap。

    /**
     * 使用Matrix
     * @param bitmap 原始的Bitmap
     * @param width 目標寬度
     * @param height 目標高度
     * @return 縮放後的Bitmap
     */
    public static Bitmap scaleMatrix(Bitmap bitmap, int width, int height){
        int w = bitmap.getWidth();
        int h = bitmap.getHeight();
        float scaleW = width/w;
        float scaleH = height/h;
        Matrix matrix = new Matrix();
        matrix.postScale(scaleW, scaleH); // 長和寬放大縮小的比例
        return Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, w, h, matrix, true);
    }

使用ThumbnailUtils

ThumbnailUtils是Android API提供的獲取縮圖的工具類，所以可以很容易地獲得縮放後的Bitmap，使用該類中extractThumbnail(Bitmap source, int width, int height)方法返回獲得縮放的Bitmap，該方法的引數中，source指輸入待縮放的原始Bitmap，width和height分別指目標寬度和高度。



上面分別是使用Canvas、Matrix和ThumbnailUtils得到的縮小後的圖片。

上述方法存在的問題

使用上述方法得到的縮放圖片的質量並不太好，失真比較嚴重。例如在我們的專案中，是將一個較大尺寸的圖片縮小後貼到一個較小尺寸的圖片上，合併後的圖片只要稍微放大就會看到明顯的鋸齒感，與原始圖片存在著明顯的差異。
在Android中使用的影象縮放的演算法都是比較簡單高效的，所以輸出的質量就不太好。比如使用Matrix縮小圖片採用的是雙線性取樣（Bilinear Resampling）的演算法，產生的圖片斜率不太準確、細節會出現退化。對於同樣的圖片，使用Matrix方法縮小尺寸，和使用Photoshop縮小到相同的尺寸，可以明顯分辨出差別。所以，使用Android中採用的縮放圖片的演算法處理效果不好，失真也更嚴重。

使用第三方庫

有一些開源的Android平臺的第三方庫可以用來調整圖片的尺寸，它們採用一些演算法可以產生不同質量的縮放圖。比如ComPressHelper、Compressor、Luban等壓縮圖片的Android庫，也提供了縮放圖片的方法，具體的使用方法可以參考連結頁面。在實際使用中，發現其輸出質量並不比使用Android API的高。使用CompressHelper縮小圖片尺寸和原始圖片的對比如下。

原圖

使用CompressHelper縮小

使用FFmpeg

FFmpeg的libswscale類庫提供了將輸入的圖片縮放到指定的大小，使用scale過濾器指定縮放後的寬高大小，也可以只設置寬和高中的一個，另一個置為-1，保持輸出的寬高比。使用-sws_flags方法可以指定縮放所採用的演算法，下面是一個指定縮放寬高和縮放演算法的命令示例：ffmpeg -i test.tif -vf scale=504:376 -sws_flags bilinear out.bmp。
之前的博文已經介紹過編譯在Android以命令呼叫FFmpeg的動態庫，可以通過指令呼叫具體的FFmpeg的處理操作。指定輸入、輸出路徑、目標的寬高和採用的縮放演算法，生成縮放圖片命令的函式如下。

/**
 * FFmpeg縮放圖片
 * @param input 輸入路徑
 * @param output 輸出路徑
 * @param width 目標寬度
 * @param height 目標高度
 * @param algorithm 縮放演算法
 * @return FFmpeg縮放命令
 */
public static String[] scaleImage(String input, String output, int width, int height, String algorithm) {
   final int count = 8;
   String[] commands = new String[count];
   int index = 0;
   commands[index++] = "ffmpeg";
   commands[index++] = "-i";
   commands[index++] = input;
   commands[index++] = "-vf";
   commands[index++] = "scale="+width+":"+height;
   commands[index++] = "-sws_flags";
   commands[index++] = algorithm;
   commands[index++] = output;
   return commands;
}

FFmpeg中提供的各種縮放演算法，採用其中bicubic、spline、sinc等許多演算法產生的縮放後的圖片質量要明顯好於使用Android API生成的縮放圖片。

原圖

呼叫FFmpeg使用bicubic演算法縮小
下面是使用Android API和使用FFmpeg產生的縮放圖，肉眼可以明顯分辨出二者的質量差別。
–使用Matrix
–使用FFmpeg

總結

在Android專案中需要縮放圖片的尺寸，一般使用Android API中提供的方法就可以滿足需求，而且這些方法呼叫簡單，處理效率高。如果僅僅縮放圖片，並不提倡使用CompressHelper等第三方庫，這些庫主要側重於圖片壓縮效率，縮放圖片的效果並不比Android API好。如果需要得到更高質量的縮放圖片，則應該使用其它的縮放演算法處理，FFmpeg中不光提供了簡單的縮放圖片的方法，還提供了十幾種縮放演算法選項，另外，根據具體的圖片特徵選擇合適的演算法，可以更好地提高縮放圖片的質量。

參考