位图 位图就是一个像素数组，数组中的每个像素就代表着图片中的一个点，无论是 JPEG，还是 PNG 都是一种压缩的位图图形格式，但它们都不是图片的原始数据，在 iOS 中，可以简单的通过下面的方法获取图片的原始数据：
1 let rawData = image?.cgImage?.dataProvider?.data
在将图片渲染到屏幕之前，必须要先获得原始数据，才能执行后续的绘制操作，这就是为什么需要对图片解压缩的原因。
从原始位图数据恢复 CGImage 代码示例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 let image = UIImage(contentsOfFile: path) let originCgImage = image?.cgImage let rawData = image?.cgImage?.dataProvider?.data let imgDataProvider = CGDataProvider.init(data: rawData) let cgImage = CGImage.init(width: originCgImage.width, height: originCgImage.height, bitsPerComponent: originCgImage.bitsPerComponent, bitsPerPixel: originCgImage.bitsPerPixel, bytesPerRow: originCgImage.bytesPerRow, space: originCgImage.colorSpace!, bitmapInfo: originCgImage.bitmapInfo, provider: imgDataProvider!, decode: nil, shouldInterpolate: false, intent: originCgImage.renderingIntent)
对位图数据结构的一些处理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 /// 获得BGR数据 + (unsigned char *)getBGRWithImage:(CGImageRef)imageRef { int RGBA = 4; int RGB = 3; size_t width = CGImageGetWidth(imageRef); size_t height = CGImageGetHeight(imageRef); unsigned char *result = (unsigned char *) malloc(width * height * sizeof(unsigned char) * RGB); unsigned char *rawData = [self getRGBAWithImage:[UIImage imageWithCGImage:imageRef]]; for (int i = 0; i < width * height; i ++) { NSUInteger byteIndex = i * RGBA; NSUInteger newBGRByteIndex = i * RGB; int alpha = rawData[byteIndex + 3]; int red, green, blue; CGFloat mA = alpha/255.0; if (alpha == 0) { red = 0; green = 0; blue = 0; } else { red = rawData[byteIndex + 0]/mA; green = rawData[byteIndex + 1]/mA; blue = rawData[byteIndex + 2]/mA; } result[newBGRByteIndex + 0] = blue; // B result[newBGRByteIndex + 1] = green; // G result[newBGRByteIndex + 2] = red; // R } free(rawData); return result; } /// 获得alpha数据 + (unsigned char *)getAlphaWithImage:(CGImageRef)imageRef { int RGBA = 4; int alpha = 1; size_t width = CGImageGetWidth(imageRef); size_t height = CGImageGetHeight(imageRef); unsigned char *result = (unsigned char *) malloc(width * height * sizeof(unsigned char) * alpha); unsigned char *rawData = [self getImagePixel:imageRef]; for (int i = 0; i < width * height; i ++) { NSUInteger byteIndex = i * RGBA; NSUInteger newAByteIndex = i; int alpha = rawData[byteIndex + 3]; result[newAByteIndex] = alpha; } free(rawData); return result; } + (unsigned char *)getImagePixel:(CGImageRef)imageRef { CGDataProviderRef dataProviderRef = CGImageGetDataProvider(imageRef); CFDataRef pixelData = CGDataProviderCopyData(dataProviderRef); const uint8_t* data = CFDataGetBytePtr(pixelData); size_t width = CGImageGetWidth(imageRef); size_t height = CGImageGetHeight(imageRef); uint8_t *imgData = (uint8_t *)malloc(width * height * 4 * sizeof(unsigned char)); memcpy(imgData, data, width*height * 4 * sizeof(unsigned char)); /// 清理 CFRelease(pixelData); data = NULL; return imgData; } + (unsigned char *)getRGBAWithImage:(UIImage *)image { int RGBA = 4; CGImageRef imageRef = [image CGImage]; size_t width = CGImageGetWidth(imageRef); size_t height = CGImageGetHeight(imageRef); CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB(); unsigned char *rawData = (unsigned char *) malloc(width * height * sizeof(unsigned char) * RGBA); NSUInteger bytesPerPixel = RGBA; NSUInteger bytesPerRow = bytesPerPixel * width; NSUInteger bitsPerComponent = 8; CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(rawData, width, height, bitsPerComponent, bytesPerRow, colorSpace, kCGImageAlphaPremultipliedLast | kCGBitmapByteOrder32Big); CGContextDrawImage(context, CGRectMake(0, 0, width, height), imageRef); CGColorSpaceRelease(colorSpace); CGContextRelease(context); return rawData; } /// 清理内存 static void FreeImageData(void *info, const void *data, size_t size) { free((void *)data); } + (UIImage *)getImageFromRGBA:(unsigned char *)rgba size:(size_t)size width:(int)width height:(int)height { CGDataProviderRef provider = CGDataProviderCreateWithData(NULL, rgba, size, FreeImageData); CGColorSpaceRef colorSpaceRef = CGColorSpaceCreateDeviceRGB(); CGBitmapInfo bitmapInfo = kCGBitmapByteOrder32Big | kCGImageAlphaPremultipliedLast; size_t components = 4; CGColorRenderingIntent renderingIntent = kCGRenderingIntentDefault; size_t bytesPerRow = components * width; CGImageRef imageRef = CGImageCreate(width, height, 8, components * 8, bytesPerRow, colorSpaceRef, bitmapInfo, provider, NULL, YES, renderingIntent); /// 清理 CGDataProviderRelease(provider); CGColorSpaceRelease(colorSpaceRef); return [self reDraw:imageRef]; } /// 重绘 + (UIImage *)reDraw:(CGImageRef)imageRef { size_t canvasWidth = CGImageGetWidth(imageRef); size_t canvasHeight = CGImageGetHeight(imageRef); CGBitmapInfo bitmapInfo; bitmapInfo = kCGBitmapByteOrder32Big | kCGImageAlphaPremultipliedLast; CGContextRef canvas = CGBitmapContextCreate(NULL, canvasWidth, canvasHeight, 8, 0, CGColorSpaceCreateDeviceRGB(), bitmapInfo); if (!canvas) { return nil; } // 画CGImage上去 CGContextDrawImage(canvas, CGRectMake(0, 0, canvasWidth, canvasHeight), imageRef); CGImageRef newImageRef = CGBitmapContextCreateImage(canvas); UIImage *finalImage = [UIImage imageWithCGImage:newImageRef]; // 各种清理 CGImageRelease(imageRef); CGImageRelease(newImageRef); CGContextRelease(canvas); return finalImage; }
图片解压缩 在 iOS 的图片工作流中，默认情况下，系统将图片的解压缩工作是在主线程处理的，这是一个相当耗时的 CPU 操作，尤其是有大量图片且快速滑动的列表上，性能影响很大。
于是很多大神研究出了一套「强制解压缩」的方案：
当未解压缩的图片将要渲染到屏幕时，系统会在主线程对图片进行解压缩，而如果图片已经解压缩了，系统就不会再对图片进行解压缩。因此，方案就是在子线程提前对图片进行强制解压缩。
「强制解压缩」的原理：对图片进行重新绘制，得到一张新的解压缩后的位图
核心函数：CGContext 的 init(data:width:height:bitsPerComponent:bytesPerRow:space:bitmapInfo:)
这个函数创建一个位图上下文，用来绘制一张宽 width 像素，高 height 像素的位图。
参考 YYModel 中的解压缩实现 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 CGImageRef YYCGImageCreateDecodedCopy(CGImageRef imageRef, BOOL decodeForDisplay) { ... if (decodeForDisplay) { // decode with redraw (may lose some precision) CGImageAlphaInfo alphaInfo = CGImageGetAlphaInfo(imageRef) & kCGBitmapAlphaInfoMask; BOOL hasAlpha = NO; if (alphaInfo == kCGImageAlphaPremultipliedLast || alphaInfo == kCGImageAlphaPremultipliedFirst || alphaInfo == kCGImageAlphaLast || alphaInfo == kCGImageAlphaFirst) { hasAlpha = YES; } // BGRA8888 (premultiplied) or BGRX8888 // same as UIGraphicsBeginImageContext() and -[UIView drawRect:] CGBitmapInfo bitmapInfo = kCGBitmapByteOrder32Host; bitmapInfo |= hasAlpha ? kCGImageAlphaPremultipliedFirst : kCGImageAlphaNoneSkipFirst; CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(NULL, width, height, 8, 0, YYCGColorSpaceGetDeviceRGB(), bitmapInfo); if (!context) return NULL; CGContextDrawImage(context, CGRectMake(0, 0, width, height), imageRef); // decode CGImageRef newImage = CGBitmapContextCreateImage(context); CFRelease(context); return newImage; } else { ... } }
大致步骤如下：
使用 CGBitmapContextCreate 函数创建一个位图上下文；
使用 CGContextDrawImage 函数将原始位图绘制到上下文中；
使用 CGBitmapContextCreateImage 函数创建一张新的解压缩后的位图。
注意 在我实际使用 init(data:width:height:bitsPerComponent:bytesPerRow:space:bitmapInfo:) 过程中，对 bitmapInfo 的选择有一些疑惑，尤其是 premultiplied-alpha，经过搜索查资料，iOS 只支持 premultiplied-alpha，macOS 可以支持非 premultiplied-alpha
Which CGImageAlphaInfo should we use?
官方的说法是 ：
You use this function to configure the drawing environment for rendering into a bitmap. The format for the bitmap is a ARGB 32-bit integer pixel format using host-byte order. If the opaque parameter is true, the alpha channel is ignored and the bitmap is treated as fully opaque (CGImageAlphaInfo.noneSkipFirst | kCGBitmapByteOrder32Host). Otherwise, each pixel uses a premultipled ARGB format (CGImageAlphaInfo.premultipliedFirst | kCGBitmapByteOrder32Host).
图片的编解码 主要是 Image/IO 的用法
解码 解码，指的是讲已经编码过的图像封装格式的数据，转换为可以进行渲染的图像数据。具体来说，iOS 平台上就指的是将一个输入的二进制 Data ，转换为上层 UI 组件渲染所用的 UIImage 对象。
以静态图为例：
创建 CGImageSource
读取图像格式元数据（可选）
解码得到 CGImage
生成上层的 UIImage，清理
示例：
1 2 3 let data = try! Data.init(contentsOf: URL(fileURLWithPath: path!)) as CFData let source = CGImageSourceCreateWithData(data, nil) let cgImage = CGImageSourceCreateImageAtIndex(source!, 0, nil)
渐进式解码 渐进式解码（Progressive Decoding），即不需要完整的图像流数据，允许解码部分帧（大部分情况下，会是图像的部分区域），对部分使用了渐进式编码的格式，则更可以解码出相对模糊但完整的图像。
比如说，JPEG 支持三种方式的渐进式编码，包括 Baseline，interlaced，以及progressive (参考：iOS 处理图片的一些小 Tip )
对于 Image/IO 的渐进式解码，其实和静态图解码的过程类似。但是第一步创建 CGImageSource 时，需要使用专门的 CGImageSourceCreateIncremental 方法，之后每次有新的数据（下载或者其他流输入）输入后，需要使用 CGImageSourceUpdateData（或者 CGImageSourceUpdateDataProvider）来更新数据。注意这个方法需要每次传入所有至今为止解码的数据，不仅仅是当前更新的数据。
之后的过程，就和普通的解码一致。
编码 编码过程，这里指的就是将一个 UIImage 表示的图像，编码为对应图像格式的数据，输出一个 Data 的过程。Image/IO 提供的对应概念，叫做 CGImageDestination ，表示一个输出。之后的编码相关的操作，和这个 Destination 一一对应。
以静态图为例：
创建 CGImageDestination
添加图像格式元数据（可选）和CGImage
编码得到输出，清理
示例：
1 2 3 4 let outData = NSMutableData() let destination = CGImageDestinationCreateWithData(outData, kUTTypeJPEG, 1, nil) CGImageDestinationAddImage(destination!, image!.cgImage!, nil) CGImageDestinationFinalize(destination!)
图片的读写 读取图片 想要读取原图大小，最好的办法，就是拿到图片 url，根据 url 来读取 Data。
示例：
1 let data = Data(contentsOf: imageUrl)
展示适合的字节展示格式，一种方式是使用 ByteCountFormatter
写入图片 iOS 中写入图片，一般是指保存到相册（当然还有其他的，这里主要谈论保存到相册）
iOS 中，所有 接收 UIImage 的 保存到相册的 Api 中，都会对图片进行跟当前设备相关的压缩，但是如果保存的是 Data ，误差在 1 K左右
示例：
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参考 Quartz 2D Programming Guide
Image I/O Programming Guide
图片Premultiplied Alpha到底是干嘛用的
iOS 图片的解压缩
iOS平台图片编解码入门教程（Image/IO篇）
主流图片加载库所使用的预解码究竟干了什么
