Android Webp 完全解析 快来缩小apk的大小吧

释放双眼,带上耳机,听听看~!

一、概述

最近项目准备尝试使用webp来缩小包的体积,于是抽空对相关知识进行了调研和学习。

 

入手大致需要考虑以下几个问题:

  • 如何将现有的jpeg/png等图转化为webp?
  • webp格式的图片如何使用?
  • 有没有兼容性的问题?

下面就跟着上面3个问题开始进行。

二、jpeg/png到webp的互转

这个官方提供了相互转化的工具,以及具体的使用方式,可以参考:

  • https://developers.google.com/speed/webp/docs/cwebp

截个图,可以看到左侧的功能列表,包含一系列的功能,encode、decode、view等…

因为有比较详细的文档,这里简单介绍下:

首先下载工具:

我这里下载的是对应mac os的libwebp-0.4.1-mac-10.8-2.tar.gz

下载完成后解压,然后进入bin目录:

MacBook-Pro:bin zhanghongyang01$ pwd
/Users/zhanghongyang01/hongyang/works/libwebp-0.4.1-mac-10.8 2/bin
MacBook-Pro:bin zhanghongyang01$ ls -l
total 5152
-rwxr-xr-x@ 1 zhanghongyang01  staff  1302772  9 20  2014 cwebp
-rwxr-xr-x@ 1 zhanghongyang01  staff   421508  9 20  2014 dwebp
-rwxr-xr-x@ 1 zhanghongyang01  staff   402128  9 20  2014 gif2webp
-rwxr-xr-x@ 1 zhanghongyang01  staff   264588  9 20  2014 vwebp
-rwxr-xr-x@ 1 zhanghongyang01  staff   237376  9 20  2014 webpmux

大致有4个命令工具,分别用于png等转换为webp;webp转化为png;git转化为webp;查看webp图片;最后一个是用于创建webp动画文件的。

(1) jpeg、png 转为webp [cwebp]

cwebp weixin.png -o weixin.webp

(2) webp转为jpeg、png [dwebp]

dwebp weixin.webp -o weixin.png

(3) gif 转化为webp

./gif2webp xingye.gif -o xingye.webp

每个命令都有一堆options,可以自己研究下

三、使用

Webp在app中一般可以用于两个方面

  • 一个是对与服务端交互过程中使用webp图片
  • 另一个是应用中的资源文件

(1)与服务端交互使用webp图片

这种方式非常简单,因为从Android4.0开始已经对webp图片进行的支持。

下面我们写个例子,这里我准备了一个webp的图片,我直接放到assets目录,然后编写如下代码:

# 这是一个完全不透明图的测试
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(getAssets().open("icon.webp"));
imageView.setImageBitmap(bitmap);

找了台4.0.4(API15)的三星手机(ps:实在是找不到4.0的手机了),运行感觉还不错哟~

正在窃喜的时候,我又换了张图片,因为有些时候我们的图部分区域是透明了,于是我找了张图片,转化为webp,按照上述的代码,同样的操作,运行完成后,发现,整个图都显示不出来了

赶紧找了个4.2.2(API17)的手机,显示正常。

于是看一眼文档:

文档上对webp decode和encode的支持,是这样写的:

decode / encode
(Android 4.0+)
(Lossless, Transparency, Android 4.2.1+)

https://developer.android.com/guide/appendix/media-formats.html

那么结合文档和实验,大致可以有如下的结论:

  • 4.2.1+ 对于webp的decode、encode是完全支持的(包含半透明的webp图)
  • 对于4.0+ 到 4.2.1 ,只支持完全不透明的decode、encode的webp图
  • 4.0 以下,应该是默认不支持webp了

看到这个结论,那么就是大家的产品最低的支持版本了。

4.2.1起步的话,目前来看,我是不能接受的,所以只有引入so来做低版本兼容了。

(2)兼容so的获取

好在官方已经提供了相关webp支持的源码了,点击下载:

如果你的ndk的知识足够的话,可以自己利用源码,去生成so文件使用。

当然了,你也可以使用前人已经封装好的库:

我们这里选择使用第二个库,这里选择copy它生成的so文件以及辅助类到项目中,你也可以根据其readme打包一个aar出来使用。

首先下载下来webp-android,然后切换到webp-android/src/main/jni,执行ndk-build

然后等待执行结束,可以在其/webp-android/src/main/libs目录下copy出你需要的so,如果需要其他cpu架构的so,可以自己修改Application.mk文件。

/webp-android/src/main/libs
.
├── armeabi
│   └── libwebp_evme.so
├── armeabi-v7a
│   └── libwebp_evme.so
└── x86
└── libwebp_evme.so

然后将其WebDecoder的辅助类copy到项目中即可,注意保持原有包名。

ok,然后就可以用它提供的decode的方法了:

WebPDecoder.getInstance().decodeWebP(byte[] encoded)

于是,上述以InputStream为webp图片源的代码可以改写为:

# 大致的示例代码
InputStream is = getAssets().open("weixin.webp");
Bitmap bitmap = null;
if (Build.VERSION.SDK_INT > Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN) {
bitmap = WebPDecoder.getInstance().decodeWebP(streamToBytes(is));
} else {
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
}
imageView.setImageBitmap(bitmap);
private static byte[] streamToBytes(InputStream is) {
ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream(1024);
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
try {
while ((len = is.read(buffer)) >= 0) {
os.write(buffer, 0, len);
}
} catch (java.io.IOException e) {
}
return os.toByteArray();
}

ok,这样就可以对4.2.1以下的webp图片进行decode了。

服务端下发的图片为webp格式,然后app去decode显示即可。

注:webp-android这个库只提供了decode方法,如果需要encode需要自己去添加;建议有时间,看下源码中提供的方法,自己利用源码结合ndk相关知识自己做so文件的生成.

(3)应用中的资源文件

除了上述去加载外部图片的方式以外,还有个使用场景就是将项目中的资源文件直接替换为webp。

简单的使用:

直接将png转化为webp,放到res/drawable目录,我们看看效果

这样就可以了~~

从目前来看有2个选择:

  1. 仅替换不存在局部透明的图片,如果项目最小版本是4.0,可以不引入so直接使用。
  2. 全部替换(需要引入so的支持)

第一种,目前来看没什么好介绍的,换图即可。

主要看第二种的处理了,webp-android提供了一种做法是这样的:

<me.everything.webp.WebPImageView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
webp:webp_src="@drawable/your_webp_image" />

这样就可以happy的使用webp了。

但是我一点都不happy,使用webp很多都是已经存在的项目,让我去使用自定义类还要加属性,多麻烦,万一发现坑,我还得一个一个换回去,坚决不干。

所以我们需要一种,可以无缝切换的方式,基本不费力也能还原。

最无缝的方式,就是不动原本的布局文件了,那么如何去动态修改ImageView使其支持Webp呢(4.-)?

其实我们的SDK也有类似的做法,比如对很多View支持了tint属性,原本是不支持的,忽然就支持了,怎么做到的呢?

就是在根据布局文件中ImageView标签名称,创建的时候去做了一些手脚,如果你一脸懵逼,可以先看Android 探究 LayoutInflater setFactory

实际上就是利用LayoutInflaterFactory了,有了方案,那么代码就好写了:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final int[] LL = new int[]
{ //
android.R.attr.src,//
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
if(Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN){
LayoutInflaterCompat.setFactory(LayoutInflater.from(this), new LayoutInflaterFactory() {
@Override
public View onCreateView(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs) {
AppCompatDelegate delegate = getDelegate();
View view = delegate.createView(parent, name, context, attrs);
if (view instanceof ImageView) {
ImageView imageView = (ImageView) view;
TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs, LL);
int webpSourceResourceID = a.getResourceId(0, 0);
if (webpSourceResourceID == 0) {
return view;
}
InputStream rawImageStream = getResources().openRawResource(webpSourceResourceID);
byte[] data = streamToBytes(rawImageStream);
final Bitmap webpBitmap = WebPDecoder.getInstance().decodeWebP(data);
imageView.setImageBitmap(webpBitmap);
a.recycle();
}
return view;
}
});
}
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
}
}

一般我们的项目中的Activity都存在一个基类,那么直接在其中添加上述代码即可。

大致逻辑为:对于4.2以下的版本,我们设置一个LayoutInflaterFactory,当创建ImageView的时候,因为AppCompatActivity,ImageView的创建是由上述代码中的delegate指向的对象完成的,我们通过传入attrs,取出用户声明的src属性,经过一系列操作转化为bitmap,最好设置到创建好的ImageView上。

这样,剩下的我们直接将图换成webp就好了,如果发现不适合,只需要去掉这个factory设置的代码即可。

正在我窃喜的时候,忽然发现了一个问题。

就是假设我的资源文件更换并不彻底,还存在部分png的图,但是png的图在4.2以下的版本是不需要上述操作的。

  • 那么问题来了,如何区分webp和非webp的图片资源呢?

当然是根据后缀,那么我们现在能获取的仅仅是图片的resId,还能拿到文件完整的名称吗?

让人开心的是,可以拿到的。

TypedValue value = new TypedValue();
getResources().getValue(webpSourceResourceID, value, true);
String resname = value.string.toString().substring(13,
value.string.toString().length());
if (resname.endsWith(".webp")) {
// do
}

当然应该也可以通过图片的header信息来判断,header判断这种方式应该会更加精确,具体可以查找下相关代码。

对了,如果你的基类是FragmentActivity,那就不需要去设置什么LayoutFactory了,直接复写其onCreateView方法:

onCreateView(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs) {
final View view = super.onCreateView(parent, name, context, attrs);
if(view == null){
if (name.equals("ImageView")) {
view = new ImageView(context,attrs);
}
}
if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN) {
if (view instanceof ImageView) {
ImageView imageView = (ImageView) view;
TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs, LL);
int webpSourceResourceID = a.getResourceId(0, 0);
if (webpSourceResourceID == 0) {
return view;
}
TypedValue value = new TypedValue();
getResources().getValue(webpSourceResourceID, value, true);
String resname = value.string.toString().substring(13,
value.string.toString().length());
if (resname.endsWith(".webp")) {
InputStream rawImageStream = getResources().openRawResource(webpSourceResourceID);
byte[] data = streamToBytes(rawImageStream);
Bitmap webpBitmap = WebPDecoder.getInstance().decodeWebP(data);
imageView.setImageBitmap(webpBitmap);
}
a.recycle();
}
}
return view;
}

ok,到此应该对于webp都有了一定的认识,也应该大致了解了在Android使用webp的兼容性的问题,以及如何处理。

文章中还有很多细节的地方没有去处理,后面要踩得坑还有很多,后续还会有一篇博客来写踩到的坑。

如果你也想用webp,欢迎踩坑与交流。


参考

  • https://storage.googleapis.com/downloads.webmproject.org/releases/webp/index.html
  • https://developers.google.com/speed/webp/docs/api
  • https://groups.google.com/a/webmproject.org/forum/#!forum/webp-discuss
  • http://isux.tencent.com/introduction-of-webp.html
  • http://stackoverflow.com/questions/9403321/android-how-to-retrieve-file-name-and-extension-of-a-resource-by-resource-id/22063704#22063704
  • https://developer.android.com/guide/appendix/media-formats.html
  • https://github.com/alexey-pelykh/webp-android-backport
  • http://hahack.com/wiki/sundries-webp.html#android-开发中使用-webp

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