图像的差异/补丁

Question

我正在编写一个项目，需要通过网络传输一组相似的图像。为了加快速度，我考虑做大多数电影编解码器所做的事情。拥有关键帧，然后发送更改。

现在，我得到的是一组 BufferedImage ，因此与文本文件类似，我基本上只想比较它们并发送补丁。 然而，我以前从未真正处理过图像，所以如果我这样做，那将是相当蹩脚的。

那么，实现这样的事情的最佳方法是什么，或者是否已经有一个很好的实现这样的事情？

我想将图像存储在字节数组中并进行二进制比较它们不会非常有效。

编辑：我需要流式传输图像。 Edit2：与其说是实现的细节，不如说是：算法最有效的想法是什么。就像只处理 5px 块，如果 px 变化很小，眼睛不会注意到，就不会忽略它（我可以忍受一些质量损失）

Answer 1

一种简单的方法是对两个图像执行相当于 XOR 运算的操作。这将显示相​​同的像素（为零）和已更改的像素（非零）。

如果您不关心几乎难以察觉的差异，那么也可以使用“减去”混合，然后右移以丢弃一两位差异。

然后，您可以计算边界（可能是一个简单的矩形）并仅传输增量。增量可能包含大量零或至多字节，而最右边的差异位很少，即，它将具有较低的“熵”，这意味着理论上它应该使用当代压缩算法进行高度压缩。

在接收端，相反的过程也同样简单。给定增量和边界框，解压缩增量，然后将其应用（异或，或左移然后添加）到先前/现有图像的受影响区域。

对于更复杂、无损的方法，请研究动画 GIF/PNG 的动画方式以及使用哪些算法来计算/编码帧之间的增量信息。例如，请参阅什么是最好的使用算法制作动画 GIF 的方法？

对于更复杂的方法，在处理现实世界图像时，如果您愿意走有损路线，那么您已经暗示过。查看视频编解码器如何编码/传输帧，例如 MPEG 视频编码< /a>.

不言而喻，因为在某些时候（编码/解码过程的复杂性）和传输数据大小的减少之间存在权衡，所以您必须决定任一端计算中增加的开销是否值得节省传播。

Answer 2

您可以使用 getRGB(int x, int y) 迭代 BufferedImage 的所有像素。

for (int x = 0; x < img.getWidth(); ++x)
{
    for (int y = 0; y < img.getHeight(); ++y)
    {
        int oldARGB = oldImg.getRGB(x, y);
        int newARGB = img.getRGB(x, y);
        if (oldARGB != newARGB)
        {
            // handle the diffrence
        }
    }

}

Answer 3

我想到了一个主意，其实这很简单。逐一比较像素，

如果像素相等，则保存为 RGBA(0, 0, 0, 0)。然后将差异存储为 PNG。

这是演示结果。差异非常小。

stackoverflow 上说您需要至少 10 个声誉才能发布图片。所以我只能在这里贴出图片地址。

http://oi61.tinypic.com/2vs5ifl.jpg

Answer 4

根据您想要投入的工作量，我建议一个相当简单的解决方案，将这些图像保存为位图并让 7z 压缩它们。然后发送存档。

Answer 5

如果您不介意质量有所下降，并且希望在带宽方面获得真正有效的解决方案，而无需进行大量手动工作，那么您也可以使用真正的电影编解码器对图像进行编码。特别是你有一个 GPU 来卸载计算，这种方法在计算工作量方面也非常高效。

Answer 6

您的时间可能最好花在开发应用程序上，然后在出现问题时评估性能改进。我猜这整件事都会是YAGNI。

为了加快速度，我考虑做...

这不是一个要求，只是一个“如果...岂不是很酷”。以当今的网络速度，即使传输几百兆数据也可以在一分钟内完成。