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Thumbnail.java - Load an image, scale it to thumbnail size and save it as JPEG

Pudgy's World — Mon, 29 Aug 2005 08:12:00 GMT

From http://schmidt.devlib.org/java/save-jpeg-thumbnail.html

Thumbnail.java - Load an image, scale it to thumbnail size and save it as JPEG

This programm loads an image via java.awt.Toolkit, scales it down to a user-defined resolution and saves it as a JPEG file. The first part, the loading of the original image, is done the same way as in Viewer. So if you don't know yet how loading images with Toolkit works you might want to study that program first.

Different from Viewer, this program (Thumbnail) works on the command line. So you won't get any windows or other graphical user interface components. The only visual feedback is the word Done. after the program successfully terminated.

To use this program do the following:

Save the program's source code as Thumbnail.java (regard case).
Open a shell (prompt), go to the directory where Thumbnail.java is and compile it:
```
javac Thumbnail.java
```
You should now have a new class file Thumbnail.class.
Run the program with five parameters for image file, thumbnail file, thumbnail width and thumbnail height and quality (a value from 0 to 100, 100 being the best and 0 the worst quality), e.g.:
```
java Thumbnail c:\image.jpg c:\thumbnail.jpg 120 80 75
```
The file image.jpg must exist already, thumbnail.jpg will be created (and any existing file of that name overwritten).

You will need Java 1.2 or higher to successfully run this program. The com.sun.image.codec.jpeg package that will be used for saving the thumbnail is not available with all Java development kits, but as long as you are using a Sun JDK, it should be present.

With Java 1.4 a new way of writing JPEG files was introduced, the image I/O library in the package javax.imageio. See the Screenshot.java example program. It saves as PNG, but all you have to do is change the second argument of ImageIO.write from png to jpg. The advantage of ImageIO: It is available with each 1.4+ JDK and JRE, not only those coming from Sun.

Explanation

Now let's see how this program works. First, it is checked that we have exactly five arguments. If this is not the case, an error message is printed to output and the program terminates.

Next, the input image is loaded via Toolkit and MediaTracker just as it was done in Viewer.

The third and fourth program argument contain the maximum size of the thumbnail to be created. The actual size of the thumbnail will be computed from that maximum size and the actual size of the image (all sizes are given as pixels). The code that does this is not really very readable, and also not essential to loading and saving image files. But it is necessary to create a thumbnail that is scaled correctly.

As an example, if the two arguments for the maximum thumbnail size are both 100 and the image that was loaded is 400 times 200 pixels large, we want the thumbnail to be 100 times 50 pixels large, not 100 times 100, because the original image is twice as wide as it is high. A 100 times 100 pixel thumbnail would contain a very skewed version of the original image.

Now that we have determined the size of the thumbnail we create a BufferedImage of that size, named thumbImage. We ask for a Graphics2D object for that new thumbnail image and call its drawImage method to draw the original image on that new image. The call to drawImage does the actual scaling. The rendering hints for bilinear interpolation can be left out if quality is not that necessary and speed more important. For nicer results (at least in some cases) try RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BICUBIC instead of RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR.

In order to save the scaled-down image to a JPEG file, we create a buffered FileOutputStream with the second argument as name and initialize the necessary objects from the com.sun.image.codec.jpeg package. The quality argument from the command line is converted from the interval 0 to 100 to the interval 0.0f to 1.0f, because that's what the codec expects (I mostly use 0.75f). The higher that quality number is, the better the resulting thumbnail image quality, but also the larger the resulting file.

The call to System.exit(0); is unfortunately necessary for some Java runtime environments (because of a bug that keeps the AWT thread from terminating).

Source code of Thumbnail.java

 import com.sun.image.codec.jpeg.*;
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.io.*;

/**
 * Thumbnail.java (requires Java 1.2+)
 * Load an image, scale it down and save it as a JPEG file.
 * @author Marco Schmidt
 */
public class Thumbnail {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    if (args.length != 5) {
      System.err.println("Usage: java Thumbnail INFILE " +
        "OUTFILE WIDTH HEIGHT QUALITY");
      System.exit(1);
    }
    // load image from INFILE
    Image image = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage(args[0]);
    MediaTracker mediaTracker = new MediaTracker(new Container());
    mediaTracker.addImage(image, 0);
    mediaTracker.waitForID(0);
    // determine thumbnail size from WIDTH and HEIGHT
    int thumbWidth = Integer.parseInt(args[2]);
    int thumbHeight = Integer.parseInt(args[3]);
    double thumbRatio = (double)thumbWidth / (double)thumbHeight;
    int imageWidth = image.getWidth(null);
    int imageHeight = image.getHeight(null);
    double imageRatio = (double)imageWidth / (double)imageHeight;
    if (thumbRatio < imageRatio) {
      thumbHeight = (int)(thumbWidth / imageRatio);
    } else {
      thumbWidth = (int)(thumbHeight * imageRatio);
    }
    // draw original image to thumbnail image object and
    // scale it to the new size on-the-fly
    BufferedImage thumbImage = new BufferedImage(thumbWidth, 
      thumbHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    Graphics2D graphics2D = thumbImage.createGraphics();
    graphics2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION,
      RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
    graphics2D.drawImage(image, 0, 0, thumbWidth, thumbHeight, null);
    // save thumbnail image to OUTFILE
    BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(new
      FileOutputStream(args[1]));
    JPEGImageEncoder encoder = JPEGCodec.createJPEGEncoder(out);
    JPEGEncodeParam param = encoder.
      getDefaultJPEGEncodeParam(thumbImage);
    int quality = Integer.parseInt(args[4]);
    quality = Math.max(0, Math.min(quality, 100));
    param.setQuality((float)quality / 100.0f, false);
    encoder.setJPEGEncodeParam(param);
    encoder.encode(thumbImage);
    out.close(); 
    System.out.println("Done.");
    System.exit(0);
  }
}

Pudgy's World 2005-08-29 16:12 发表评论

��Z��Batik的SVG应用: 关于几何变换

Pudgy's World — Sat, 20 Aug 2005 00:55:00 GMT

摘自http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/xml/x-BatikSvg/?ca=dwcn-newsletter-xml
陈柯
技术�ȝ��, 南京安元�U�技
2005 �q?1 �?

本文是作者在 SVGGIS �pȝ��的开发实践过�E�中关于 SVG 坐标转换的�ȝ��。在描述 SVG 坐标变换原理的同�Ӟ��使用 Apache Batik ��目实现了相关例子�?/BLOCKQUOTE>
SVG 是一�U�用 xml 语言来描�q�C��l�图形对象的语言�Q�SVG 允许三种囑�Ş对象�Q?�Q�矢量图形，2�Q�图片，3�Q�文本对象。这三种囑�Ş对象都可以支持分�l�，使用样式渲染�Q�进行几何变换�?/P>
SVG �q�能够通过脚本来实��C��互操作和动态显�C�。可以通过定义动画对象或��用script 脚本来实现动甅R�?/P>
1. SVG 下几�U�常见的几何变换方式

1.1 一�?SVG 例子
我们首先来看一�?SVG 的例子，�H�口右上角有四个色块�Q�每个色块是一�?0×50的矩形�?/P>
�?1. 一�?SVG 的样�?/B>

�?2. ��h��文��

1.2 使用 Adobe SVG Viewer 展示�?SVG 文��中实现的几何变换
�~�放

�?3. 攑֤�一�?/B>

�q�移

�?4. �q�移200�Q?00个像�?/B>

旋�{

�?5. ��时针旋�?5�?/B>

横切

�?6. �?y 轴�ؓ基线�?X 方向横切45�?/B>

2. �?Batik 下实�?SVG 的几何变�?/SPAN>

2.1 Batik 的基��知识
2.1.1 Batik 的用�?/B>

Batik 是基�?java 语言实现的一�?SVG 应用的工具集�Q�用于实现对 SVG 对象的显�C�、编辑以及将 SVG 囑�Ş对象转换成其他图片格式，�?jpg、gif �{��?/P>
�q�个��目的目标就是给开发�h员一套用于处理或应用 SVG 对象的基��核心模型。作为Apache ��目成员之一�Q�该��目也�ؓ开发�h员提供了一个开发的可扩展的�q�_��。同�?batik 也维护了一个可以查�?SVG 文�g的浏览器。虽�?batik �q�没有完全实�?SVG 的所有标准语法和标记�Q�但通过比较不同版本的区别就会发玎ͼ�他正在以很高的效率覆�?SVG 所有的标准�?/P>
2.1.2 让我们实��C��个简单的 Batik �E�序

首先让我们实��C��个简单的��Z�� Batik �?SVG ��览器。Batik ��装了org.apache.batik.swing.JSVGCanvas 对象可以用于�?swing 中嵌�?SVG 昄��容器�Q��ƈ可以通过 org.apache.batik.swing.JSVGCanvas 提供的方法对 SVG 文��和图像进行操作。这个浏览器可以支持大部�?SVG 的语法和标准包括脚本交互的功能，但暂时还没有引入动画。关于动��d��脚本交互的内�Ҏ��们会在以后的文章中讲�q�ͼ�今天先集中解军_��何变换的问题�?/P>
�?7. �q�行�E�序打开我们�~�写�?SVG 的例�?/B>

可以通过该页面引��D��行该�E�序�Q?
从附件中可以查看该程序的完整代码�Q�也可通过 �|�上下蝲地址 �q�行该程序�?
�?8. ��一�?SVGCanvas ��d��到界�?/B>

private javax.swing.JPanel SVGPanel = new javax.swing.JPanel(); private JSVGCanvas svgCanvas = new org.apache.batik.swing.JSVGCanvas(); SVGPanel.add("Center", svgCanvas);

2.2 通过 Batik �?GVT 模型实现 SVG 的几何变�?/SPAN>
2.2.1 ��Z��么要使用 Batik 来实�?SVG 的几何变�?/B>

当我们用 Batik 工具集作�?SVG 客户端的解决�Ҏ��Ӟ��如羃攑��^�U�这��L��操作��在所隑օ�了。但 Batik �q�没有直接支持如 Adobe SVG Viewer 那样的鼠标拖动几何变换的操作�Q�这��p��求我们对�q�些功能�q�行�~�程处理�?/P>
在分�?SVG 的几何变换的�l�节之前�Q�先让我们了解一下基本的操作�~�程方式�?/P>
2.2.2 Batik 下通过 java.awt.geom.AffineTransform 来实�?SVG 的几何变�?/B>

JSVGCanvas 提供�Ҏ��可以获取 java.awt.geom.AffineTransform 对象。AffineTransform 是用于实�?D 几何囑�Ş坐标变换处理的对象，可以通过该对象进行二�l�几何空间中两个坐标�pȝ��怺�映射和变换�?/P>
�q�移:

//向左和向下��^�U?0个像�? java.awt.geom.AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.translate(50,50); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

�~�放:

//以屏�q�左上角原点为固定点�q�行�~�放操作 java.awt.geom.AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.scale(0.5,0.5); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

旋�{:

//以屏�q�左上角原点为固定点�q�行旋�{�~�放 java.awt.geom.AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.rotate(3.1415926/4); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

复合变换:

//一个综合��^�U�R��放大和旋�{90度的复合变换 java.awt.geom.AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.translate(50�Q?0); rat.scale(2�Q?); rat.rotate(3.1415926/4); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

3. 当我们需要进行复合几何变换的时�?/SPAN>

3.1 先来让我们通过不同的变换代码组合实现复合几何变�?/SPAN>
先让我们看第一个例�?
//攑֤�一倍和�q�移50个像素的复合变换

AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.scale(2,2); rat.translate(50,50); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

�?9. 复合变换一

可以看得出来�Q�这个变换的最�l�效果是�Q�图形的形状攑֤�一倍，原图形的�Q?�Q?�Q�原点坐标��^�U?00个像素�?/P>
再来看第二个例子:

//攑֤�一倍和�q�移50个像素的复合变换 AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.translate(50,50); rat.scale(2,2); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

�?10. 复合变换�?/B>

�q�个变换的最�l�效果是�Q�图形的形状攑֤�一倍，原图形的�Q?�Q?�Q�原点坐标��^�U?0个像素�?/P>
3.2 关键是顺�?/SPAN>
比较一下这两种�q�移后的效果会发�?只是因�ؓ�~�放和��^�Uȝ��序不同�Q�变换后的结果就发生了区别。第一个例子实际��^�Uȝ��不是50个像�?而是100个像素。而第二个例子则是�q�移�?0个像素�?/P>
有兴��的读者可以添加其他几何变换方式，�q�测试不同的变换��序�Q�会发现复合变换的顺序与复合变换的最�l�效果是紧密相关的。那么如何分析和计算复合变换的变换结果呢�Q�这里我们需要补充一�Ҏ��学知识了�?/P>
3.3 对单一的几何变换进行数学模型分�?/SPAN>
对计��机囑�Ş学中囑�Ş变换相关理论很熟悉的人可以蟩�q�这部分直接�?Batik 的实现方式。这节��用的齐次式图片引用自 SVG标准中关于坐标变换的齐次式的例子插图�?

首先我们来了解一下图形变换的齐次式计��方法：

�?11. 基本几何变换齐次�?/B>

�q�是一个基本图形变换齐�ơ式。等式的最双��是一个坐标点未变换前的坐标矩阵，最左边是该坐标点变换后所在位�|�的一个三行一列的坐标矩阵�Q�中间那个三行三列的矩阵��是变换矩阵。不同的变换方式��对应不同的变换矩阵�Q�图形��^�U�L��果就是通过�q�样一个变换齐�ơ式来实现的�?/P>
�q�移:如果需要将囑�Ş�q�移�Q�tx�Q�ty�Q�个坐标�Ӟ��采用如下的变换矩阵带入变换方�E��?/P>
�?12. �q�移变换矩阵

�~�放�Q�如果需要在 x 轴方向实�?sx 倍羃放，�?y 轴方向实�?sy 轴羃放时�Q�采用如下的变换矩阵带入变换方程�?/P>
�?13. �~�放变换矩阵

旋�{:如果需要将囑փ�旋�{ a 度时�Q��用如下的变换矩阵带入变换方程�?/P>
�?14. 旋�{变换矩阵

3.4 采用复合几何变换的数学模型分�?/SPAN>
3.4.1 数学分析

当两�l�变换同时作用于同一个图像时�Q�连�l��用该�{�式�Q�得出如下等式。由于做变换的时候是��变换矩阉|��在矩�늧�的左边，所以对于复合变换的式子�Q�应该从叛_��左进行读。对于如下的式子�Q�从双��左依�ơ是变换前的坐标�Q�第一�ơ�{换的转换矩阵�Q�第二次转换的�{换矩阵，转换后的坐标倹{�?/P>
�?15. �q�行两次变换的复合矩�?/B>

�q�一步推�?n �ơ几何变换的复合变换�{�式�Q?/P>
�?16. n�ơ变换的复合矩阵

3.4.2 来实践一�?/B>

�?17. 变换前效�?/B>

使用�q�样一个复合变换方式：

�Ҏ��前面的分析结果带入变换方�E�，得出如下�{�式

�?18. 推导矩阵

�Ҏ��计算后的变换矩阵�Q�可得变换结果是囑�Ş整体�q�移刎ͼ�255.03,111.21�Q�，同时囑�Ş自��n沉K��旉��方向旋�{45度。查看实际变换结果，�q�里我们可以发现�Q�对�?SVG 的变换来��_��虽然我们习惯上从左往叛_��变换参数的，实际上图形做变换的时候是从右边的变换参数开始依�ơ进行图形变换的�?/P>
�?19. 变换后效�?/B>

3.5 分析一�?Batik 是如何实�?SVG 的复合几何变换的
3.5.1 先看�W�一个例子：

�q�个变换是先攑֤�后��^�Uȝ��变换�Q�其变换效果最�l�是�Q�先��图形的形状攑֤�一倍，然后��图形整个��^�U?00个像素。这里我们可以看出，虽然我们是先�q�行的放大变换，后进行的�q�移操作�Q�但当我们进行复合变换的时候由于实际运��时上是先进行了�q�移�Q�后�q�行了羃放。或者简单的理解��Z��左向叛_��写羃攄��阵，再写�q�移矩阵�Q�这样得出的变换矩阵��可以对变换后的效果�q�行计算了�?/P>

//攑֤�一倍和�q�移50个像素的复合变换 // AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.scale(2,2); rat.translate(50,50); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

我们可以��这个变换对应的计算矩阵写出来：

�?20. 复合变换例一的变换矩�?/B>

�Ҏ��上面的分析我们可以看的出�Q�先�q�行�~�放变换在进行��^�U�d��换的复合变换�Ӟ��变换后原囑օ�的坐标会映射到新的位�|�，其中�Q?/P>
X1=Sx(X+dx)
Y1=Sy(Y+dy)

3.5.2 再来看第二个例子�Q?/B>

�q�个变换是先攑֤�后��^�Uȝ��变换�Q�其变换效果最�l�是�Q�先��图形整个��^�U?0个像素，然后��图形的形状攑֤�一倍�?/P>

//攑֤�一倍和�q�移50个像素的复合变换 // AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.translate(50,50); rat.scale(2,2); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

我们可以��这个变换对应的 svg 文��实现写出来：

�?21. 复合变换例二的变换矩�?/B>

�Ҏ��上面的分析我们可以看的出�Q�先�q�行�q�移变换再进行羃攑֏�换的复合变换�Ӟ��变换后原囑օ�的坐标会映射到新的位�|�，其中�Q?/P>
X1=Sx*X+dx
Y1=Sy*Y+dy

3.5.3 实用�q�两个例子的成果

假设我们需要将囑�Ş原点的位�|�移动到�Q?50�Q?00�Q�，同时形状攑֤�到原来的3倍，该如何进行变换来实现�q�样的效果呢�Q?/P>
�?22. 变换效果

使用�W�一个例子的分析�l�果�Q�先�q�行�~�放变换�Q�再�q�行�q�移变换的方�E�变换：

�?23. 方程推演

�Ҏ��推导可知需先进�?倍的�~�放变换�Q�再�q�移�Q?0�Q?00�Q�个坐标��可以实现指定的变换效果。实现程序如�?/P>

// AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.scale(3,3); rat.translate(50,100); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

若先�q�行�q�移变换�Q�再�q�行�~�放变换的话�Q�根据第二个例子的推导结果：

�?24. 方程推演

可知应先�q�行�Q?50�Q?00�Q�的�q�移操作�Q�再实现3倍的�~�放操作。实现程序如下：

// AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.translate(150,300); rat.scale(3,3); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

4. 一个常用复合变换实例的实现--定点变换
上边我们分析�?Batik 实现 SVG 囑�Ş变换的原理和计算�Ҏ��。下面我们用分析的结果实��C��个常用的变换实例�Q�定点变换。变换的�U�类包括�~�放�Q�旋转（一般不考虑定点�q�移�q�个概念�Q��?/P>
所谓定点变换就是在囑�Ş变换中指定一个固定的点，在变换结束后�Q�该点的位置不发生变化。定点变换在 GIS 的实际运用中很常见，比如��地图放大到指定倍数而保持地囄��某个位置�Q�如�Q�鼠标点�ȝ��位置�Q�不发生变化。我们以定点�~�放��Z��描述定点变换的��用方法�?/P>
假设我们�?x1,y1)�Ҏ��做定点变换的基准点进行几何变换，要求实现变换后（x1,y1�Q�的位置不变�?/P>
定点变换的基本思想是基于这样一个特性：当图像进行羃放，或旋转变换的时候，坐标原点的位�|��ƈ不发生变化。定点变换的实现�Ҏ��是�Q�先��基准点�Q�x1,y1�Q��^�U�d��原点卛_��一�ơ[-x1,-y1]变换�Q�进行变换后再将变换后的原点�q�移刎ͼ�x1,y1�Q�即再进行一�ơ[x1,y1]变换�?/P>
�?25. ��Z��Q�x1,y1�Q�定点变�?/B>

实际�~�程的时候，我们无需对定点变换做如此复杂的运��。例如可以采用如下的方式实现针对�Q?0,50�Q�的定点变换�Q?/P>

//以（50�Q?0�Q�点为基准点�q�行几何变换 // AffineTransform rat = svgCanvas.getRenderingTransform(); rat.translate(50�Q?0); //其他变换方式 ……………�? ……………�? ……………�? rat.translate(-50,-50); svgCanvas.setRenderingTransform(rat);

参考资�?

有关 SVG 的背景知识，请阅�?developerWorks 上的教程�Q? 可�׾~�向量图形介�l?/A>"

Scalable Vector Graphics (SVG) 1.0 Specification

Batik��目介绍 http://xml.apache.org/batik/

Pudgy's World 2005-08-20 08:55 发表评论