iOS学习——图片压缩到指定大小以内

一、图片压缩简述

　　在我们开发过程中，有可能会遇到拍照、或者从相册中选择图片，要么单选或者多选，然后上传图片到服务器，一般情况下一张图片可能3-4M，如果类似微信朋友圈上传9张图片大约是 35M左右，如果我们上传 35M左右的图片到服务器，可想而知后台的压力有多大，最主要的还是特别耗时，如果是在网速比较慢，那么用户上传图片可能需要4-5分钟，那么用户就会受不了，可能会退出应用。所有在开发过程中，考虑到手机性能、网络性能等因素的影响，更重要的是后台服务器的内存、网络等性能的限制，我们再通过网络发送图片等信息时不能发送超过一定大小的图片，如果超过了指定大小，我们需要进行压缩后发送。

　　首先，我们必须明确图片的压缩其实是两个概念：

• “压” 是指文件体积变小，但是像素数不变，长宽尺寸不变，那么质量可能下降。
• “缩” 是指文件的尺寸变小，也就是像素数减少，而长宽尺寸变小，文件体积同样会减小。

二、图片压缩的实现

 2.1 “压”处理

　　对于“压”的功能，我们一般是使用系统提供的UIImageJPEGRepresentation或UIImagePNGRepresentation方法实现，如：

// return image as PNG. May return nil if image has no CGImageRef or invalid bitmap format
UIKIT_EXTERN NSData *UIImagePNGRepresentation(UIImage *image); 

 // return image as JPEG. May return nil if image has no CGImageRef or invalid bitmap format. compression is 0(most)..1(least)                              
UIKIT_EXTERN NSData *UIImageJPEGRepresentation(UIImage *image, CGFloat compressionQuality); 

//UIImageJPEGRepresentation需要传两个参数，
//第一个参数是图片对象
//第二个参数是压的系数，其值范围为0~1
NSData *imgData=UIImageJPEGRepresentation(image, 0.5);

//UIImagePNGRepresentation只需要传一个参数，就是图片对象
NSData *imgData = UIImagePNGRepresentation(image);

　　UIImagePNGRepresentation要比UIImageJPEGRepresentation(UIImage* image, 1.0)返回的图片数据量大很多。同样的一张照片, 使用UIImagePNGRepresentation(image)返回的数据量大小为199K,而UIImageJPEGRepresentation(image, 1.0)返回的数据量大小只为140K,比前者少了59K。

　　如果对图片的清晰度要求不是极高,建议使用UIImageJPEGRepresentation，可以大幅度降低图片数据量.其中UIImageJPEGRepresentation(UIImage *image, CGFloat compressionQuality)提供了一个压缩比率的参数compressionQuality，但是实际体验确实compressionQuality并不能够按照设定好的数值，比例压缩。比如一张2.9M的图片(jpg格式),通过UIImageJPEGRepresentation方法设置不同压缩比进行压缩后的大小如下：

2019-03-13 13:54:33.546342+0800 CJMobile[52591:15764262] compression = 1.000000 image length = 7076.682617 kB
2019-03-13 13:54:33.658606+0800 CJMobile[52591:15764262] compression = 0.500000 image length = 1490.095703 kB
2019-03-13 13:54:33.748077+0800 CJMobile[52591:15764262] compression = 0.250000 image length = 671.213867 kB
2019-03-13 13:54:33.834126+0800 CJMobile[52591:15764262] compression = 0.125000 image length = 550.979492 kB
2019-03-13 13:54:33.918830+0800 CJMobile[52591:15764262] compression = 0.062500 image length = 532.168945 kB
2019-03-13 13:54:34.004086+0800 CJMobile[52591:15764262] compression = 0.031250 image length = 532.107422 kB
2019-03-13 13:54:34.089819+0800 CJMobile[52591:15764262] compression = 0.015625 image length = 532.107422 kB

　　通过上面的结果我们可以看到，compressionQuality压缩系数跟最后文件的大小并没有明显的关系，不同的图片呈现不同结果，而且最后压缩比减小但是得到的图片大小没有变化。本人对图片存储格式不是很了解，所以对出现这样的情况不是很了解，如果有对此比较了解的同学烦请赐教。但是图片颜色细节越单一，图片可压缩的比率会越高。

　　UIImagePNGRepresentation虽然可以让我们控制压缩质量比例，但是我们看到这个压缩比compressionQuality实际上很难确定一张图片是否能压缩到误差范围内，无法实现精确压缩。

2.2 “缩”处理

　　UIImagePNGRepresentation虽然可以让我们控制压缩质量比例，但是我们看到这个压缩比compressionQuality实际上很难确定一张图片是否能压缩到误差范围内，无法实现精确压缩。所以我们对图片只“压”而不缩，有时候是达不到我们的需求的。因此，必要的时候，我们需要适当地对图片“缩”一“缩“尺寸，就可以满足我们的需求。

通过 [sourceImage drawInRect:CGRectMake(0, 0, targetWidth, targetHeight)] 可以进行图片“缩”的功能。示例如下：

- (UIImage*)compressImage:(UIImage*)sourceImage toTargetWidth:(CGFloat)targetWidth {
    //获取原图片的大小尺寸
    CGSize imageSize = sourceImage.size;
    CGFloat width = imageSize.width;
    CGFloat height = imageSize.height;
    //根据目标图片的宽度计算目标图片的高度
    CGFloat targetHeight = (targetWidth / width) * height;
    //开启图片上下文
    UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(targetWidth, targetHeight));
    //绘制图片
    [sourceImage drawInRect:CGRectMake(0,0, targetWidth, targetHeight)];
    //从上下文中获取绘制好的图片
    UIImage*newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    //关闭图片上下文
    UIGraphicsEndImageContext();
    
    return newImage;
}

 　　通过“缩”处理，我们可以将图片压缩到任何我们制定的大小尺寸内，但是这种处理，我们改变了原先图片的尺寸大小，无法保证图片的质量。

三、图片压缩到指定大小以内实现

　　当我们需要对图片的大小进行限制时，我们首先应该优先采取“压”处理，如果“压”处理达不到要求，那么我们在“压”处理的结果上继续进行“缩”处理，直到图片的大小达到我们的要求为止。

/*!
 *  @brief 使图片压缩后刚好小于指定大小
 *
 *  @param image 当前要压缩的图 maxLength 压缩后的大小
 *
 *  @return 图片对象
 */
//图片质量压缩到某一范围内，如果后面用到多，可以抽成分类或者工具类,这里压缩递减比二分的运行时间长，二分可以限制下限。
- (UIImage *)compressImageSize:(UIImage *)image toByte:(NSUInteger)maxLength{
    //首先判断原图大小是否在要求内，如果满足要求则不进行压缩，over
    CGFloat compression = 1;
    NSData *data = UIImageJPEGRepresentation(image, compression);
    if (data.length < maxLength) return image;
    //原图大小超过范围，先进行“压处理”，这里 压缩比 采用二分法进行处理，6次二分后的最小压缩比是0.015625，已经够小了
    CGFloat max = 1;
    CGFloat min = 0;
    for (int i = 0; i < 6; ++i) {
        compression = (max + min) / 2;
        data = UIImageJPEGRepresentation(image, compression);
        if (data.length < maxLength * 0.9) {
            min = compression;
        } else if (data.length > maxLength) {
            max = compression;
        } else {
            break;
        }
    }
    //判断“压处理”的结果是否符合要求，符合要求就over
    UIImage *resultImage = [UIImage imageWithData:data];
    if (data.length < maxLength) return resultImage;
    
    //缩处理，直接用大小的比例作为缩处理的比例进行处理，因为有取整处理，所以一般是需要两次处理
    NSUInteger lastDataLength = 0;
    while (data.length > maxLength && data.length != lastDataLength) {
        lastDataLength = data.length;
        //获取处理后的尺寸
        CGFloat ratio = (CGFloat)maxLength / data.length;
        CGSize size = CGSizeMake((NSUInteger)(resultImage.size.width * sqrtf(ratio)),
                                 (NSUInteger)(resultImage.size.height * sqrtf(ratio)));
        //通过图片上下文进行处理图片
        UIGraphicsBeginImageContext(size);
        [resultImage drawInRect:CGRectMake(0, 0, size.width, size.height)];
        resultImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        UIGraphicsEndImageContext();
        //获取处理后图片的大小
        data = UIImageJPEGRepresentation(resultImage, compression);
    }
    
    return resultImage;
}