pngquant,png图片压缩的神器
pngquant
是一个用于压缩 PNG 图像文件的工具。它可以显著减小 PNG 文件的大小,同时保持图像质量和透明度。通过减小文件大小,可以提高网页加载速度,并节省存储空间。pngquant
提供命令行接口和库,可轻松集成到各种应用程序和脚本中。
原理
pngquant 使用修改过的 Median Cut 量化算法以及其他技术来实现压缩 PNG 图像的目的。它的工作原理如下:
首先,pngquant 构建一个直方图,用于统计图像中的颜色分布情况。
接下来,它选择盒子来代表一组颜色。与传统的 Median Cut 算法不同,pngquant 选择的盒子是为了最小化盒子中颜色与中位数的差异。
pngquant 使用感知模型给予图像中噪声较大的区域较少的权重,以建立更准确的直方图。
为了进一步改善颜色,pngquant 使用类似梯度下降的过程对直方图进行调整。它多次重复 Median Cut 算法,并在较少出现的颜色上增加权重。
最后,为了生成最佳的调色板,pngquant 使用 Voronoi 迭代(K-means)对颜色进行校正,以确保局部最优。
在重新映射颜色时,pngquant 只在多个相邻像素量化为相同颜色且不是边缘的区域应用误差扩散。这样可以避免在视觉质量较高且不需要抖动的区域添加噪声。
通过这些步骤,pngquant 能够在保持图像质量的同时,将 PNG 图像的文件大小减小到最低限度。
Median Cut 量化算法
假设我们有一张 8x8 像素的彩色图像,每个像素由红色、绿色和蓝色通道组成,每个通道的值范围是 0 到 255。
初始化:我们将图像中的每个像素视为一个颜色点,并将它们放入一个初始的颜色桶。
选择划分桶:在初始的颜色桶中选择一个具有最大范围的颜色通道,假设我们选择红色通道。
划分颜色:对于选定的红色通道,将颜色桶中的颜色按照红色通道的值进行排序,并找到中间位置的颜色值作为划分点。假设划分点的红色值为 120。
划分前的颜色桶:
- 颜色 1: (100, 50, 200)
- 颜色 2: (150, 30, 100)
- 颜色 3: (80, 120, 50)
- 颜色 4: (200, 180, 160)
划分后的颜色桶:
- 子桶 1:
- 颜色 1: (100, 50, 200)
- 颜色 3: (80, 120, 50)
- 子桶 2:
- 颜色 2: (150, 30, 100)
- 颜色 4: (200, 180, 160)
重复划分:我们继续选择颜色范围最大的通道,假设我们选择子桶 1 中的绿色通道。
划分前的颜色桶(子桶 1):
- 颜色 1: (100, 50, 200)
- 颜色 3: (80, 120, 50)
划分后的颜色桶(子桶 1):
- 子桶 1.1:
- 颜色 3: (80, 120, 50)
- 子桶 1.2:
- 颜色 1: (100, 50, 200)
子桶 2 中只有两个颜色,不需要再进行划分。
颜色映射:将原始图像中的每个像素颜色映射到最接近的颜色桶中的颜色。
假设原始图像中的一个像素为 (110, 70, 180),我们将它映射到颜色 1: (100, 50, 200)
大概的公式为
sqrt((110-100)^2 + (70-50)^2 + (180-200)^2) ≈ 31.62
通过 Median Cut 算法,我们将原始图像中的颜色数目从 64 个(8x8 像素)减少到 4 个颜色桶,从而实现了图像的量化
下载与安装
可以直接去官网下载
可以选择安装图形界面版、也可以选择安装命令行版。
图形化界面版就没什么好说的,直接下载自己电脑对应的版本,而且使用起来很简单
如果懂一点命令行,最好还是下载命令行版本,因为占用空间更小,压缩图片直接一行命令就完事,如果你会写脚本,还可以写一个专门的脚本用于一键批量压缩图片
命令行版本的使用
下载完 pngquant 后,为了在任何地方都能使用,需要配置一下环境变量
配置完成后,就可以在命令行中使用 pngquant 了
终端输入 pngquant --help
后,会看到下面提示
1 | pngquant, 2.12.5 (July 2019) (Rust), by Kornel Lesinski, Greg Roelofs. |
下面对一些参数做详细的介绍
参数 | 作用 |
---|---|
–force | 覆盖已存在的输出文件 |
–skip-if-larger | 只保存转换后的文件,如果它们比原始文件小 |
–output file | 使用自定义后缀/扩展名替代 –ext |
–ext new.png | 设置自定义的输出文件后缀 |
–quality min-max | 不保存低于 min 的颜色,使用较少的颜色低于 max |
–speed N | 速度/质量的权衡。1=慢,4=默认,11=快速且粗糙 |
–nofs | 禁用 Floyd-Steinberg 差值 |
–posterize N | 输出低精度的颜色(例如,ARGB4444 输出) |
–strip | 移除可选的元数据(默认在 Mac 上) |
–verbose | 打印状态消息 |
但其实我们一般用不到这么多,如果要压缩一个 png 图片的话,只需要输入以下命令
1 | pngquant example.png --output test.png |
上面命令表示将 example.png 压缩,并输出为 test.png,如果 test.png 已经存在,则会跳过转换,如果不存在,则会生成新的文件
使用 –quality 参数可以指定压缩质量,范围是 0-100,默认为 65,可以根据自己的需要调整,可以是一个范围例如 80-90,也可以是一个具体的值例如 85,值越高图片质量越好
1 | pngquant example.png --output test.png --quality 80-90 |
上面命令表示将 example.png 压缩,并输出为 test.png,压缩质量在 80-90 之间
使用 –speed 参数可以指定压缩速度,范围是 1-11,默认为 4,可以根据自己的需要调整,值越高压缩速度越快,但压缩质量也会稍微下降
1 | pngquant example.png --output test.png --speed 11 |
上面命令表示将 example.png 压缩,并输出为 test.png,压缩速度为 11,值越高压缩速度越快,但压缩质量也会稍微下降
使用 –nofs 参数可以禁用 Floyd-Steinberg 差值,可以提高压缩率,但会降低图片质量
1 | pngquant example.png --output test.png --nofs |
上面命令表示将 example.png 压缩,并输出为 test.png,禁用 Floyd-Steinberg 差值
使用 –strip 参数可以移除可选的元数据,可以减小文件大小,但会降低图片质量
1 | pngquant example.png --output test.png --strip |
如果你只是对 pngquant 感兴趣,并只是想学习基本使用,那么看到这里就行了
常用的三个命令,会下面下个基本够用了,图片名替换你实际的图片名
pngquant 73kb.png --output test.png
pngquant 73kb.png --quality=82 --output test.png
pngquant 73kb.png --speed=1 --quality=82 --output test.png
- 感谢您的赞赏。