什么影响 C# PNG 无损压缩率？答案

【问题标题】：What influences the C# PNG lossless compression ratio?什么影响 C# PNG 无损压缩率？
【发布时间】：2013-10-18 17:47:04
【问题描述】：

Bitmap clip = new Bitmap((int)(8.5 * 72), (int)(11 * 72));
MemoryStream stream = new MemoryStream();
clip.Save(stream, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);
byte[] bytes = stream.ToArray();

我在我的机器上运行它，bytes.Length 是 8587，在我其他开发人员的机器上它是 2009。据说在.NET 中没有办法影响PNG 压缩的质量（或者更确切地说是这种情况下的比率）。这个特定的图像是空白的，我有其他测试可以处理带有内容的图像，它们确认压缩是无损的（我遇到了一些争论，这是一个问题）。

但即使压缩是无损的，在压缩算法运行时间 + CPU 利用率与压缩率/质量之间也存在权衡。我想知道System.Drawing.Imaging 如何确定质量，因为上述案例清楚地表明可能存在差异。我如何确定在客户端的机器上它不会选择 100% 的质量（这将产生 1.457.337 大小的文件）？

相关资料：

附加信息：

检查了另一个开发者的机器，和我其他同事的结果一致，所以我的机器是异常值。
每台机器上都安装了 Win 7 Prof 64 位，特定测试是 NUnit，我们使用的是 .NET 4
我安装的任何软件都可以在这方面覆盖 .NET 的行为吗？例如，我安装了 IrfanView，它可以替换任何系统范围的“过滤器”或使用的 dll 吗？（顺便说一句，我在 Modules 调试视图中检查了，我没有看到任何异常的 dll 加载）
它会受到某些 Windows 操作系统桌面质量设置或其他因素的影响吗？

【问题讨论】：

您说您保存了 PNG，但您的代码使用的是 BMP...
@TrevorElliott 我复制了错误的测试代码，已更正。
如果您切换到无损压缩，那么在任何东西和质量之间进行权衡是什么意思？无损压缩的全部意义在于压缩前和解压缩后的图像是逐位相同的。没有质量损失，除非算法被破坏或者你故意丢弃它。
@cHao 好吧，通常质量和压缩比是相同的设置（它们相互影响）。人们经常提到质量，在我们的例子中，我们更应该谈论压缩比。即使在无损压缩的情况下，编解码器的编码器算法的工作也是努力在整个过程中找到最佳参数。我会更正这个问题。

标签： c# png image-compression image-quality

【解决方案1】：

您可能安装了不同的 .NET 框架更新。

按照这个检查：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh925567.aspx

您可能还拥有不同的 .NET Framework 4“发行版”

客户资料
扩展
多目标包

你可以用同样的方法检查它。

【讨论】：

我还安装了Microsoft Windows SDK for Windows 7、Debugging Tools for Windows (x64) 和一大堆符号，而我认为我的同事没有。希望我们能尽快检查版本。
我收集了一些版本信息，但不一致。具体来说，我调试了软件，设置了断点，在 Modules 窗口中你可以看到所有 dll 的确切版本（包括内部版本号）。 System.Drawing 对于所有三台机器都是相同的。其他开发人员之一的构建几乎与我相同，而另一个则不同。我需要进一步调查，即使版本是指标，问题是为什么或如何？

【解决方案2】：

我一直在追查这个问题，并在我的两台机器上得到与你完全相同的结果。我相信我已经将它追踪到两台机器上不同版本的 System.IO.Compression.DeflateStream - png 使用 deflate 作为其压缩方法，并且似乎使用这个类。

当我运行以下命令时：

byte[] blank = new byte[1000000];
MemoryStream uncstream = new MemoryStream(blank);
MemoryStream compstream = new MemoryStream();
DeflateStream defstream = new DeflateStream(compstream, CompressionMode.Compress);
uncstream.CopyTo(defstream);
defstream.Close();
byte[] bytes = compstream.ToArray();
System.Console.WriteLine(bytes.Length);

我在一台机器上得到 985 字节，在另一台机器上得到 8806 字节。

如果我将构造函数更改为：

DeflateStream defstream = new DeflateStream(compstream, CompressionLevel.Optimal);

我在第一台机器上得到了相同的结果，在第二台机器上得到了一个未实现的异常，表明它使用的是早期版本的压缩库。当我在第二台机器上搜索 System.IO.Compression.dll 时，我根本找不到它，即使应该安装了 .Net 4。我猜它隐藏在.Net 2.0中的某个地方。我知道 MS 声称在 .Net 版本 2 和 4 之间改进了 DeflateStream - 请参阅此处进行讨论：

http://www.virtualdub.org/blog/pivot/entry.php?id=335

我还看到它说单独的压缩 dll 在 .Net 4.5 中开始使用，尽管我不知道这是否正确。我的下一步是在第二台机器上安装 .Net 4.5，看看它是否会有所不同，但这必须等到我 1 月份回到办公室。

【讨论】：

感谢您对此事的深入追踪。我没有时间。我会尝试仔细检查您的发现，但我相信您的答案是正确的。从我的角度来看，您的发现是好的，因为这意味着即使使用“旧”方法的默认压缩也不会恶化到令人惊讶的大尺寸（我相信）。
另请注意，.NET 4.5 是开始提供 ZipArchive 类的版本。所以很有可能在压缩区域的引擎盖下有发展，这可能会影响到这一点。我现在没有时间验证这一点，但我会将你的答案标记为正确。
.Net 4.5（最终）开始使用 zLib 进行压缩/放气，从而获得更好的压缩率。