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Golang壓縮Jpeg圖片和PNG圖片的操作

博主一直在維護一個導出PDF的服務，但是這個服務導出的PDF文件是真的巨大，動輒就上百MB。這里面主要是圖片占據了大多數體積，所以考慮在導出前壓縮一下圖片。

Jpeg的圖片壓縮是很好做的，因為jpeg這個協議本身就支持調整圖片質量的。在golang中，我們只需要使用標準庫的image/jpeg，將圖片從二進制數據解碼后，降低質量再編碼為二進制數據即可實現壓縮。而且質量和壓縮比例相對而言還不錯。

func compressImageResource(data []byte) []byte {
 img, _, err := image.Decode(bytes.NewReader(data))
 if err != nil {
 return data
 }
 buf := bytes.Buffer{}
 err = jpeg.Encode(buf, img, jpeg.Options{Quality: 40})
 if err != nil {
 return data
 }
 if buf.Len() > len(data) {
 return data
 }
 return buf.Bytes()
}

比較麻煩的是壓縮PNG圖片，在網上找了很多相關的庫，感覺都沒什么即可以保持質量，又可以盡可能壓縮的辦法。

//下面這兩個庫都比較偏重于轉換圖片大小，在保持寬高不變的情況下，壓縮比例很一般
https://github.com/discord/lilliput   //這個庫是一家海外公司基于C語言的一個開源圖片處理庫，但是封裝的很好，不需要安裝額外依賴
https://github.com/disintegration/imaging
//下面這個庫可以對PNG圖片進行較大的壓縮，可惜壓縮比例過大時會嚴重失真
https://github.com/foobaz/lossypng/

后來，借鑒一篇博客的做法，還是先把PNG圖片轉換為Jpeg圖片，然后再將jpeg圖片的質量降低。相對上邊這些庫，壓縮比例和質量都比較令人滿意

func compressImageResource(data []byte) []byte {
 imgSrc, _, err := image.Decode(bytes.NewReader(data))
 if err != nil {
 return data
 }
    newImg := image.NewRGBA(imgSrc.Bounds())
 draw.Draw(newImg, newImg.Bounds(), image.Uniform{C: color.White}, image.Point{}, draw.Src)
 draw.Draw(newImg, newImg.Bounds(), imgSrc, imgSrc.Bounds().Min, draw.Over)
 buf := bytes.Buffer{}
 err = jpeg.Encode(buf, newImg, jpeg.Options{Quality: 40})
 if err != nil {
 return data
 }
 if buf.Len() > len(data) {
 return data
 }
 return buf.Bytes()
}

最后給大家分享一個超級好用PDF處理的golang 庫: https://github.com/unidoc/unipdf。一開始使用這個庫將生成后的PDF壓縮的，可以將一個200M的PDF（里面都是圖片）直接壓縮到7M左右。可惜的是這個庫商用需要購買商業版權，所以最后只能采取了導出前壓縮圖片的做法。

這個庫沒有授權的情況下會在處理后的PDF中加上水印，這個想去掉也簡單，fork下來改一下代碼就好了。雖然我這里因為是商業的場景不能這么用，但是我還是嘗試了下，倉庫在這：https://github.com/lianggx6/unipdf。然后再在go.mod文件中將依賴替換即可。大家如果有個人開發實踐需要的可以直接這樣拿來用，商用務必購買版權。

replace (
 github.com/unidoc/unipdf/v3 => github.com/lianggx6/unipdf v0.0.0-20200409043947-1c871b2c4951
)

補充：golang中image/jpeg包和image/png包用法

jpeg包實現了jpeg圖片的編碼和解碼

func Decode(r io.Reader) (image.Image, error)  //Decode讀取一個jpeg文件，并將他作為image.Image返回
func DecodeConfig(r io.Reader) (image.Config, error)  //無需解碼整個圖像，DecodeConfig變能夠返回整個圖像的尺寸和顏色（Config具體定義查看gif包中的定義）
func Encode(w io.Writer, m image.Image, o *Options) error  //按照4:2:0的基準格式將image寫入w中，如果options為空的話，則傳遞默認參數
type Options struct {
 Quality int
}

Options是編碼參數，它的取值范圍是1-100，值越高質量越好

type FormatError //用來報告一個輸入不是有效的jpeg格式
type FormatError string
func (e FormatError) Error() string
type Reader //不推薦使用Reader
type Reader interface {
 io.ByteReader
 io.Reader
}
type UnsupportedError 
func (e UnsupportedError) Error() string  //報告輸入使用一個有效但是未實現的jpeg功能

利用程序畫一條直線，代碼如下：

package main
 
import (
 "fmt"
 "image"
 "image/color"
 "image/jpeg"
 "math"
 "os"
)
 
const (
 dx = 500
 dy = 300
)
 
type Putpixel func(x, y int)
 
func drawline(x0, y0, x1, y1 int, brush Putpixel) {
 dx := math.Abs(float64(x1 - x0))
 dy := math.Abs(float64(y1 - y0))
 sx, sy := 1, 1
 if x0 >= x1 {
 sx = -1
 }
 if y0 >= y1 {
 sy = -1
 }
 err := dx - dy
 for {
 brush(x0, y0)
 if x0 == x1  y0 == y1 {
  return
 }
 e2 := err * 2
 if e2 > -dy {
  err -= dy
  x0 += sx
 }
 if e2  dx {
  err += dx
  y0 += sy
 }
 }
}
func main() {
 file, err := os.Create("test.jpg")
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
 defer file.Close()
 nrgba := image.NewNRGBA(image.Rect(0, 0, dx, dy))
 drawline(1, 1, dx-2, dy-2, func(x, y int) {
 nrgba.Set(x, y, color.RGBA{uint8(x), uint8(y), 0, 255})
 })
 for y := 0; y  dy; y++ {
 nrgba.Set(1, y, color.White)
 nrgba.Set(dx-1, y, color.White)
 }
 err = jpeg.Encode(file, nrgba, jpeg.Options{100})   //圖像質量值為100，是最好的圖像顯示
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
}

根據已經得到的圖像test.jpg，我們創建一個新的圖像test1.jpg

package main
 
import (
 "fmt"
 "image/jpeg"
 "os"
)
 
func main() {
 file, err := os.Open("test.jpg")
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
 defer file.Close()
 
 file1, err := os.Create("test1.jpg")
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
 defer file1.Close()
 
 img, err := jpeg.Decode(file) //解碼
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
 jpeg.Encode(file1, img, jpeg.Options{5}) //編碼，但是將圖像質量從100改成5
 
}

對比圖像質量為100和5的圖像:

image/png包用法：

image/png實現了png圖像的編碼和解碼

png和jpeg實現方法基本相同，都是對圖像進行了編碼和解碼操作。

func Decode(r io.Reader) (image.Image, error)   //Decode從r中讀取一個圖片，并返回一個image.image，返回image類型取決于png圖片的內容
func DecodeConfig(r io.Reader) (image.Config, error)  //無需解碼整個圖像變能夠獲取整個圖片的尺寸和顏色
func Encode(w io.Writer, m image.Image) error  //Encode將圖片m以PNG的格式寫到w中。任何圖片都可以被編碼，但是哪些不是image.NRGBA的圖片編碼可能是有損的。
type FormatError
func (e FormatError) Error() string     //FormatError會提示一個輸入不是有效PNG的錯誤。
type UnsupportedError
func (e UnsupportedError) Error() string //UnsupportedError會提示輸入使用一個合法的，但是未實現的PNG特性。

利用png包實現一個png的圖像，代碼如下：

package main 
import (
 "fmt"
 "image"
 "image/color"
 "image/png"
 "os"
)
 
const (
 dx = 256
 dy = 256
)
 
func Pic(dx, dy int) [][]uint8 {
 pic := make([][]uint8, dx)
 for i := range pic {
 pic[i] = make([]uint8, dy)
 for j := range pic[i] {
  pic[i][j] = uint8(i * j % 255)
 }
 }
 return pic
}
func main() {
 file, err := os.Create("test.png")
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
 defer file.Close()
 rgba := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, dx, dy))
 for x := 0; x  dx; x++ {
 for y := 0; y  dy; y++ {
  rgba.Set(x, y, color.RGBA{uint8(x * y % 255), uint8(x * y % 255), 0, 255})
 }
 }
 err = png.Encode(file, rgba)
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
}

圖像如下：