Java AWT/ImageIO：JPEG 图像的双线性和双三次缩放导致完全黑色的输出

Question

最近邻缩放有效：当我使用TYPE_NEAREST_NEIGHBOR 时，整个图片保持不变。

虽然是 Scala 代码，但所有使用的库都是标准 Java 库。

功能：

def getBufferedImage(imageFile: java.io.File): BufferedImage = {
    ImageIO.read(imageFile)
}

def scaleImage(image: BufferedImage, minSize: Double): BufferedImage = {
    val before: BufferedImage = image
    val w = before.getWidth()
    val h = before.getHeight()
    val affit = new AffineTransform()
    var scale = 1.0
    if(h < w) {
      if(h > 0) {
        scale = minSize / h
      }
    } else {
      if(w > 0) {
        scale = minSize / w
      }
    }
    affit.scale(scale, scale)
    val affitop = new AffineTransformOp(affit, AffineTransformOp.TYPE_BICUBIC)
    affitop.filter(before, null)
}

def getImageJpegByteArray(image: BufferedImage): Array[Byte] = {
    val baos = new java.io.ByteArrayOutputStream()
    val mcios = new MemoryCacheImageOutputStream(baos)
    ImageIO.write(image, "jpeg", mcios)
    mcios.close()
    baos.toByteArray
}

调用代码sn-p：

val img = getBufferedImage(imageFile)
val scaledImg = scaleImage(img, 512)
val result = getImageJpegByteArray(scaledImg)
// result is written to SQLite database

result 被写入 SQLite 数据库。如果我从数据库中下载它并将其保存为 JPEG 文件，则生成的 JPEG 是

• 如果我使用AffineTransformOp.TYPE_NEAREST_NEIGHBOR，正如预期的那样
• 完全黑如果我使用AffineTransformOp.TYPE_BILINEAR
• 完全黑如果我使用AffineTransformOp.TYPE_BICUBIC

因此，我指责 AffineTransformOp 有问题... 我该如何解决这个问题？

result 的文件幻数始终为 ff d8 ff，正如 JPEG 所期望的那样。

详情

Java 版本：Java HotSpot(TM) 64 位服务器虚拟机，Java 1.7.0_71

操作系统：Apple、OS X 10.9.5

测试图片：http://www.photos-public-domain.com/wp-content/uploads/2012/05/thundercloud-plum-blossoms.jpg

Answer 1

我能够在 OS X 10.10.4 上的 Java 1.7.0_71 上重现您的问题（我用 Java 重写了您的代码，如果您有兴趣，我可以发布完整的代码）。

无论如何，问题不是AffineTransformOp 本身有问题。在我的测试程序中，我使用最小的 Swing JFrame 显示图像，并且缩放后的图像看起来都很好。这可能是 cmets 中大多数人不理解问题的原因。

问题的一部分是 AffineTransformOp 返回的 BufferedImage 当您没有为 filter 方法提供目标时（​​第二个参数，null 在您的情况下），它将为你。此图像将输入BufferedImage.TYPE_INT_ARGB。以下是来自AffineTransformOp.createCompatibleDestImage() 的相关代码（第 456-468 行，我保留了格式，以便更容易发现）：

ColorModel cm = src.getColorModel();
if (interpolationType != TYPE_NEAREST_NEIGHBOR &&
    (cm instanceof IndexColorModel ||
     cm.getTransparency() == Transparency.OPAQUE)
{
    image = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
}
else {
    image = new BufferedImage(cm,
              src.getRaster().createCompatibleWritableRaster(w,h),
              cm.isAlphaPremultiplied(), null);
}

注意TYPE_NEAREST_NEIGHBOR 的特殊情况，它解释了为什么在使用最近邻算法时会出现不同的行为。 但是，通常这一切都很好（正如我所说，图像在 Swing 组件中显示得很好）。

当您尝试将此图像存储为 JPEG 时会出现问题。这些年来，存在很多与 ImageIO JPEG 插件相关的困惑和问题，以及它是否允许您使用 alpha 通道编写图像（例如您的 TYPE_INT_ARGB 图像）。它确实允许这样做。但是，大多数情况下，ARGB JPEG 会被误解为 CMYK JPEG（因为它们是 4 个通道，并且将 ARGB 数据存储在 JPEG 中非常奇特）并且将以所有时髦的颜色显示。不过，在你的情况下，它似乎全是黑色的......

所以，有两种可能的解决方案：

• 将图像写入支持 Alpha 通道的文件格式，例如 PNG 或 TIFF（TIFF 需要额外的插件，因此它可能不是最佳选择）。像这样：

  ImageIO.write(image, "PNG", mcios);
  

• 或者，在存储为 JPEG 之前，确保您的 BufferedImage 是没有 Alpha 通道的像素格式。您可以在缩放后执行此操作，但最简单（也是最快）的方法是为 AffineTransformOp 提供明确的目标图像，如下所示：

  Rectangle newSize = affitop.getBounds2D(before).getBounds();
  return affitop.filter(before, 
        new BufferedImage(newSize.width,  newSize.height, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR));
  

这是您的图像，由程序缩放，使用 JPEG 格式和TYPE_3BYTE_BGR：

我确信您可以将我的 Java 代码重写回 Scala。 :-)