c# - 确保导出的 JPEG 小于最大文件大小

Question

我目前有一个应用程序可以截取演示者桌面的屏幕截图，然后通过自定义协议(protocol)将其广播给观众。为了使图像传输速度足够快以达到每秒 2 - 3 张图像的帧速率，我需要确保图像大小始终小于 ~ 300 KB。

我将 C# 用于演示应用程序，它通过以下过程将屏幕截图编码为 JPEG。我担心的是，使用静态压缩设置时图像质量可能会有很大差异。如果我的应用程序捕获我的屏幕，当我使用 Visual Studio 全屏时图像输出将约为 200 KB，但如果我最小化我的屏幕并显示我的桌面背景，它将约为 400 KB。

我可以将编码过程放入循环中，并不断减小图像大小，直到字节数组的大小小于 300 KB，但这似乎是一个乏味的操作。我可以使用其他方法吗？

提前致谢。

// get the screenshot
System.Drawing.Rectangle totalSize = System.Drawing.Rectangle.Empty;
//foreach (Screen s in Screen.AllScreens)
totalSize = System.Drawing.Rectangle.Union(totalSize, Screen.PrimaryScreen.Bounds);
Bitmap screenShotBitmap = new Bitmap(totalSize.Width, totalSize.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppRgb);
screenShotBitmap.SetResolution(96, 96);
Graphics screenShotGraphics = Graphics.FromImage(screenShotBitmap);
screenShotGraphics.CopyFromScreen(totalSize.X, totalSize.Y,
                    0, 0, totalSize.Size, CopyPixelOperation.SourceCopy);
screenShotGraphics.Dispose();

// image codec information
ImageCodecInfo imageCodecInfo = GetEncoderInfo("image/jpeg");

// encoder settings
System.Drawing.Imaging.Encoder encoderQuality;
System.Drawing.Imaging.Encoder encoderColor;
encoderQuality = System.Drawing.Imaging.Encoder.Quality;
encoderColor = System.Drawing.Imaging.Encoder.ColorDepth;

// compression & quality for JPEG output
Int64 quality = 40L;

// storage for exported JPEG
byte[] screenShotByteArray;

// encoder parameters
EncoderParameter encoderQualityParameter = new EncoderParameter(encoderQuality, quality);
//EncoderParameter encoderColorParameter = new EncoderParameter(encoderColor, 8L);

// encoder parameters table
EncoderParameters encoderParameters = new EncoderParameters(1);
encoderParameters.Param[0] = encoderQualityParameter;
//encoderParameters.Param[1] = encoderColorParameter;

// get the code into a memory stream
MemoryStream screenShotMemoryStream = new MemoryStream();
screenShotBitmap.Save(screenShotMemoryStream, imageCodecInfo, encoderParameters);

// convert to a byte array
screenShotByteArray = screenShotMemoryStream.GetBuffer();

// close the memory stream
screenShotMemoryStream.Close();

Answer 1

如果您将事物放入循环中，请小心使用类似于二分查找的方法，而不是仅仅将质量参数增加/减少固定数量，直到达到所需的大小。

编辑:稍微解释一下二分查找。假设图片压缩到 quality*10000 字节，因此最佳质量设置为 30。现在天真的方法是尝试一些固定的质量设置(例如 80，这将提供 800,000字节)，然后减少一定数量，直到达到 300000 字节。如果你觉得在每个步骤中将图像质量降低 5，您将使用此方法尝试 12 种质量设置，直到找到所需的设置。 binary search会更快地给出结果，像这样:

Quality    Size    Next step
80         800000  Too big, so quality := quality/2
40         400000  Too big, so quality := quality/2
20         200000  Too small, so quality := (40+20)/2
30         300000  Reached desired size

这仅在 4 次尝试后给出了结果(或 3 次，取决于 200000 字节太小或对您来说刚刚好)。由于大小与质量没有线性关系，这个例子有点不切实际，但二分搜索应该仍然比朴素的方法给你更好的结果。

您还可以使用一些典型图像进行“训练”。使用不同的质量设置(例如 100,90,...,20,10)对它们进行编码，并查看它们相对于原始大小有多大。在大多数情况下，这可能会给出一个很好的初步估计，但在遇到细节或多或少的图像时仍然需要进行调整。

或者，看看 JPEG2000 编码器，它们可以选择设置文件大小而不是质量。

编辑:我不知道用于 C# 的 JPEG2000 编码库，似乎只有解码器在 float ，所以这可能比我最初想象的要复杂。你可以给 CSJ2K尝试一下，但描述听起来不像是随时可用的。