图像压缩算法对比

所谓有损压缩，即不保留原样，刻意丢失图像信息，以达到压缩目的。

有损压缩所需考虑的，是如何丢失为「佳」。

常见有损压缩格式

似乎没什么必要自己再写一遍，自行参照 Wikipedia: 图形文件格式比较

压缩测试

压缩脚本与测试图像下载，仅供学习交流使用，本人无图像版权。
Google Drive

使用 vips 命令行工具压缩。

本次测试的算法有：

PNG(输入)
JPEG
JPEG 2000
GIF
WEBP
HEIF
AV1

均以极限 CPU Effort 测试，能够 YUV420 重采样的，测试了该项。其中 WEBP、HEIC、AV1，libvips 无法转码 YUV444.

分别测试了以下 Q 值（若可行）：

[25, 50, 75, 100]

如果支持无损压缩，测试了无损。

使用 zsh 脚本批处理，样例如下：

#!/bin/zsh

outdir="jpegQ75" # 输出目录

[[ -d /$outdir ]] || mkdir $outdir
for f (*.(bmp|jpg|jpeg|png)) { # 遍历图像, 但其实只有 png 起作用了
 # 压缩参数
  vips jpegsave $f ./$outdir/${f%.*}.jpeg -Q 75 --strip --optimize-coding --subsample-mode off
}

测试图像总共有 14 张，涵盖街景、2D 动画、3D 渲染图、物件、高色度图像、人像六类。

结果分析

大小对比

路径	大小(KiB)
`./jp2kQ25`	`720`
`./av1Q25Subsample`	`2360`
`./av1Q25`	`2696`
`./heicQ25Subsample`	`4440`
`./webpQ25`	`4440`
`./av1Q50Subsample`	`8296`
`./av1Q50`	`9272`
`./jpegQ25Subsample`	`12768`
`./jpegQ25`	`16416`
`./jpegQ50Subsample`	`22064`
`./av1Q75Subsample`	`26488`
`./jpegQ50`	`26816`
`./av1Q75`	`29800`
`./heicQ50Subsample`	`31128`
`./webpQ50`	`31128`
`./jpegQ75Subsample`	`38432`
`./jpegQ75`	`45368`
`./jp2kQ50`	`85640`
`./heicQ75Subsample`	`102864`
`./webpQ75`	`102864`
`./jp2kQ75`	`151448`
`./jpegQ100Subsample`	`156712`
`./av1Subsample`	`181784`
`./gifQ100`	`184344`
`./gifQ25`	`184344`
`./gifQ50`	`184344`
`./gifQ75`	`184344`
`./heicQ100LosslessSubsample`	`207040`
`./heicQ50LosslessSubsample`	`207040`
`./webpLossless`	`207040`
`./jpegQ100`	`226944`
`./av1`	`233280`
`./jp2kLossless`	`301552`
`./png`	`409976`