在 .NET 中以最小的质量损失旋转 JPEG

Question

我正在尝试支持从 ASP.NET MVC 旋转 JPEG 图像（以 90 度为增量）。我正在尝试使用System.Drawing (GDI+)，但是我遇到了问题。

我尝试使用Image.RotateFlip，它可以旋转图像但会导致质量下降。即使编码器质量为 100，旋转后的图像上仍然存在可见的伪影，这些伪影不在原始图像上，当我使用其他程序（Gimp 等）旋转它时也不会出现。

using (Image image = Image.FromFile("C:\\source.jpg")) {
    ImageFormat sourceFormat = image.RawFormat;
    image.RotateFlip(RotateFlipType.Rotate90FlipNone);
    EncoderParameters encoderParams = null;
    try {
        if (sourceFormat == ImageFormat.Jpeg) {
            encoderParams = new EncoderParameters(1);
            encoderParams.Param[0] = new EncoderParameter(Encoder.Quality, 100L);
        }
        image.Save("C:\\target.jpg", GetEncoder(sourceFormat), encoderParams);
    } finally {
        if (encoderParams != null)
            encoderParams.Dispose();
    }
}

我在transforming a JPEG without loss of information 上找到了一篇文章。使用 Encoder.Transformation 似乎是 .NET 的一个选项 - 但是我无法让它导致我的任何 JPEG 测试图像旋转，无论尺寸是否是 16 的倍数。

using (Image image = Image.FromFile("C:\\source.jpg")) {
    ImageFormat sourceFormat = image.RawFormat;
    EncoderParameters encoderParams = null;
    try {
        if (sourceFormat == ImageFormat.Jpeg) {
            encoderParams = new EncoderParameters(1);
            encoderParams.Param[0] = new EncoderParameter(Encoder.Transformation, 
                (long)EncoderValue.TransformRotate90);
        }
        image.Save("C:\\target.jpg", GetEncoder(sourceFormat), encoderParams);
    } finally {
        if (encoderParams != null)
            encoderParams.Dispose();
    }
}

有谁知道如何使用上述方法或其他方法成功地将 .NET 中的 JPEG 以 90 度增量旋转，而质量损失最小或没有损失？谢谢。

另外，这是我对GetEncoder 的实现：

private ImageCodecInfo GetEncoder(ImageFormat format) {
    foreach (var info in ImageCodecInfo.GetImageEncoders())
        if (info.FormatID == format.Guid)
            return info;
    return null;
}

编辑：

我更新了上面的代码以更好地匹配我的实际代码。该错误在以下行中：

if (sourceFormat == ImageFormat.Jpeg) {

应该是：

if (sourceFormat.Guid == ImageFormat.Jpeg.Guid) {

Answer 1

感谢您确认我发布的代码有效。这帮助我隔离了我的问题。我现在觉得很傻。我的实际代码在设置 encoderParams 之前检查了图像格式 - 但它有一个错误：

if (sourceFormat == ImageFormat.Jpeg) {
    // set encoderParams here

我发现上面的条件总是假的，所以 encoderParams 没有被设置。修复很简单：

if (sourceFormat.Guid == ImageFormat.Jpeg.Guid) {

Answer 2

使用任何对有损压缩图像进行解压缩、旋转并再次有损压缩的方法（即使使用相同的参数），您都会损失质量。在有损解压缩过程中，您只能得到有损压缩图像的近似值（请记住，压缩是根据 PSNR 定义的，因此另一个实现可能会稍微不同地解压相同的图像）。重新压缩也是如此，除非您采用完全相同的有损压缩器和相同的参数，否则不可能重新压缩图像，从而得到相同的量化 DCT 值。

JPEG 格式通过获取代表所有四个像素的平均颜色来以 2x2 像素的正方形压缩颜色信息，因此，如果您的图像宽度和高度可被 2 整除，您将损失更少的质量，因为在压缩中删除了大部分信息是在解压中插入的信息。

同样，亮度信息被压缩为 8x8 像素的正方形，因此如果您的宽度和高度可被 8 整除，则网格将在旋转图像后对齐，您将丢失更少的实际信息。

要进行无损旋转，您必须使用完全不同的方法，读取 JPEG 文件并重新排列和旋转每个信息（量化的 DCT 值），以便在不解压缩和重新压缩的情况下形成旋转图像（熵编码是一种可以安全往返的无损机制。

Answer 3

这是我对 Mike Henry 的回答的改编，适合我的需要，任何人都可能觉得它有用。

public MemoryStream RotateImage(Stream stream, RotateFlipType rotationFlipType)
{
    try
    {
        if (stream != null)
        {
            using (Image image = Image.FromStream(stream))
            {
                ImageFormat sourceFormat = image.RawFormat;
                image.RotateFlip(rotationFlipType);
                EncoderParameters encoderParams = null;
                try
                {
                    if (sourceFormat.Guid == ImageFormat.Jpeg.Guid)
                    {
                        encoderParams = new EncoderParameters(1);
                        encoderParams.Param[0] = new EncoderParameter(Encoder.Quality, 100L);
                    }
                    var ms = new MemoryStream();
                    image.Save(ms,
                        ImageCodecInfo.GetImageEncoders().FirstOrDefault(e => e.FormatID == sourceFormat.Guid),
                        encoderParams);
                    ms.Position = 0;
                    return ms;
                }
                finally
                {
                    if (encoderParams != null)
                        encoderParams.Dispose();
                }
            }

        }
    }
    finally
    {
        if (stream != null)
        {
            stream.Dispose();
        }
    }
    return null;
}