java - 图像的差异/补丁

Question

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

现在，我得到的是一组 BufferedImage，因此类似于文本文件，我基本上只是想区分它们并发送补丁。 然而，我以前从未真正处理过图像，所以如果我这样做，那将是相当糟糕的。

那么，实现此类功能的最佳方式是什么，或者是否已经有针对此类功能的良好实现方式？

我猜想将图像存储在字节数组中并用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:与其说是关于实现的细节，不如说是:算法最有效的想法是什么。就像只使​​用 5px 的 block 并且如果 px 的变化很小以至于眼睛不会注意到它就不会忽略它(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等价的 XOR 运算。这将显示相​​同的像素(将为零)和已更改的像素(非零)。

如果您不关心几乎无法察觉的差异，那么也可以使用“减法”混合，然后右移以丢弃一或两位差异。

然后您可以计算边界(可能是一个简单的矩形)并且只传输增量。 delta 可能包含很多零，或者最多包含几个最右边的位差异的字节——即，它将具有低“熵”，这意味着理论上它应该使用现代压缩算法高度可压缩。

在接收端，逆向过程同样简单。给定增量和边界框，解压缩增量，然后将其应用(异或，或左移然后相加)到先前/现有图像的受影响区域。

要获得更复杂、无损的方法，请查看动画 GIF/PNG 的动画方式以及使用什么算法来计算/编码帧之间的增量信息。参见，例如，What's the best way to make an animated GIF using an algorithm?

对于更复杂的方法，在处理真实世界的图像时，如果您愿意走有损路线，那么您已经暗示过了。查看视频编解码器如何编码/传输帧，例如 MPEG Video Encoding .

不言而喻，因为在(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，在某些时候你必须决定在任一端增加的计算开销是否值得传输的节省。