java实现psd格式图片读入

最近在做一个java的图片管理器的课程设计，加入了一个读取psd格式的功能，之所以说加入，是因为jdk本身自带的ImageIO_API只持支持jpg、bmp、png、gif这几种格式的图片格式而已。

之前查过像是imagemagick之类的工具，我发现它们功能太多太强大了，而我想要做的只是读入psd格式文件，让其转化成BufferImage，顺带读取出图片的一点信息，仅此而已，所以我认为没有必要动用到这种航母级的工具。

主要要做的，是找出psd格式文件里面需要用到的字节，不需要用到的，例如图层路径等等的信息，则直接跳过。

下面是psd格式说明文档（4.0.1版本）里面的内容，可以看到它分为5个部分：

我用到的主要是第一部分的file header和最后一部分的image data，前者保存了图片的一些基本信息（长宽，通道数目等等），后者就是图片像素信息。

我把读取psd格式这一功能封装在一个叫PsdReader的类里面，首先是打开文件，我显式使用了FileChannel和MappedByteBuffer加快读取速度，起初用RandomAccessFile也是可以达到同样目的，但是效率过低。构造方法如下：

private BufferedImage img = null;//最终获得的目标图片
private int[] pixels;
private RandomAccessFile raf;
private int[] byteArray;
private int[][][] channelColor;//每条通道的颜色，0号位是red，1号位是green，2号位是blue，如果是4通道，alpha直接跳过
private int[][] numOfBytePerLine;//每行的字节数，扫描图片信息的时候是逐行进行的，因为rle压缩的关系，每行的字节数都不一定相同
private short numOfChannel;//通道的数目，如果是带有透明度，则是4通道，否则通常是3通道
private int height;
private int width;
private short isRle;//压缩方式，是0则没有压缩，是1则是rle压缩
private MappedByteBuffer mbbi;

public PsdReader(File file) {FileChannel fc = null;try {this.raf = new RandomAccessFile(file, "r");fc = raf.getChannel();long size = fc.size();this.mbbi = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}this.readFile();//关键，读取图片文件中的信息img = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);  pixels = new int[width*height];  this.initPixels(pixels);this.setRGB(img, 0, 0, width, height, pixels);try {fc.close();this.raf.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

private void readFile() {try {//-------第一部分：文件头------------------//通道数量this.mbbi.position(0x0c);//因为一开始的4个字节，是8bps（一个符号，我理解成这个标志代表此文件是psd格式文件，接着是两个字节的版本信息，接着是6个字节的保留位，从0x0c开始的两个字节，便是通道数目，之后亦是这样读取想要的信息，便不再累述，详细可参考下面给出的psd格式文档里面的信息表numOfChannel = this.mbbi.getShort();//图像高度height = this.mbbi.getInt();//图像宽度width = this.mbbi.getInt();//图像深度（每个通道的颜色位数）short depth = this.mbbi.getShort();//是rgb模式则type=3short type = this.mbbi.getShort();//--------第二部分：色彩模式信息，这部分的长度通常为0----int lenOfColorModel = this.mbbi.getInt();this.mbbi.position(lenOfColorModel+this.mbbi.position());//--------第三部分：图像资源数据------------------int lenOfImageResourceBlock = this.mbbi.getInt();//System.out.println("lenOfImageResourceBlock="+lenOfImageResourceBlock);this.mbbi.position(lenOfImageResourceBlock+this.mbbi.position());//--------第四部分：图层与蒙版信息----------------int lenOfLayerInfo = this.mbbi.getInt();this.mbbi.position(lenOfLayerInfo+this.mbbi.position());//--------第五部分：图像数据--------------------isRle = this.mbbi.getShort();} catch (Exception e1) {e1.printStackTrace();}

拿到位于文件最后的image data之后，便开始主要操作了：解压。

从上图可以看到，image data是以两个字节的compression开始的，如果图片未经过压缩，则这两个字节是00，否则是01，用editplus等工具的16进制查看器里面可以查看出来，起初我就是这样查找它的压缩规律的，后来发现这样做太愚蠢了。

因为psd格式文档里面明确写道：

由此看出，压缩方式是固定的packBits压缩方式，百度一下可以找到不少的关于此种压缩的解压和编码方式，这里就不累述了，下面是我用java实现的解压方法：

private void unpackbits(int lenOfInput, int[] channelColor) {short n = 0;int last = 0;while(lenOfInput>0){try {
//          n = raf.readByte();n = this.mbbi.get();lenOfInput--;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}if(0<=n && n<=127) {int repeatTime = n;++repeatTime;for(int t=0; t<repeatTime; t++) {try {
//                  channelColor[last+t] = raf.readUnsignedByte();int ti = this.mbbi.get();if(ti<0) { ti += 256; }channelColor[last+t] = ti;lenOfInput--;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}last += repeatTime;}else if(-1>=n && n>=-127) {int val = 0;int repeatTime = -n;++repeatTime;try {
//              val = raf.readUnsignedByte();int ti = this.mbbi.get();if(ti<0) { ti += 256; }val = ti;//System.out.println(val);lenOfInput--;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}for(int t=0; t<repeatTime; t++) {channelColor[last+t] = val;}last += repeatTime;}else if(n==-128) {//noop}}}

如果图片是不经过压缩的，那就省略解压这一步，直接将像素数据塞进数组里面就行了。

下面是我写的整个PsdReader的完整代码：

package com.zer0w0.entity;import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;public class PsdReader {private BufferedImage img = null;private int[] pixels;private RandomAccessFile raf;private int[] byteArray;//用来接住unsignedByte，byte不存作负数（否则抛异常，说越过颜色范围）private int[][][] channelColor;private int[][] numOfBytePerLine;
//  private final static int RED = 0;
//  private final static int GREEN = 1;
//  private final static int BLUE = 2;private short numOfChannel;private int height;private int width;private short isRle;private MappedByteBuffer mbbi;public PsdReader(File file) {FileChannel fc = null;try {this.raf = new RandomAccessFile(file, "r");fc = raf.getChannel();long size = fc.size();this.mbbi = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}this.readFile();img = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);  pixels = new int[width*height];  this.initPixels(pixels);this.setRGB(img, 0, 0, width, height, pixels);try {fc.close();this.raf.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public BufferedImage getImg() {return img;}private void initPixels(int[] pixels) {int index = 0;int a = 255;for(int h=0; h<this.height; h++) {for(int w=0; w<this.width; w++) {int r = this.channelColor[0][h][w];int g = this.channelColor[1][h][w];int b = this.channelColor[2][h][w];if(this.numOfChannel>3) {a = this.channelColor[3][h][w];}pixels[index] = (a<<24) | (r<<16)| (g<<8) | b;index++;}}}private void setRGB( BufferedImage image, int x, int y, int width, int height, int[] pixels ) {  int type = image.getType();  if ( type == BufferedImage.TYPE_INT_ARGB || type == BufferedImage.TYPE_INT_RGB )  image.getRaster().setDataElements( x, y, width, height, pixels );  else  image.setRGB( x, y, width, height, pixels, 0, width );  }private void readFile() {try {//-------第一部分：文件头------------------//通道数量
//          this.raf.seek(0x0c);this.mbbi.position(0x0c);
//          numOfChannel = this.raf.readShort();numOfChannel = this.mbbi.getShort();//System.out.println("numOfChannel="+numOfChannel);//图像高度
//          height = this.raf.readInt();height = this.mbbi.getInt();//System.out.println("height="+height);//图像宽度
//          width = this.raf.readInt();width = this.mbbi.getInt();//System.out.println("width="+width);//图像深度（每个通道的颜色位数）
//          short depth = this.raf.readShort();short depth = this.mbbi.getShort();//System.out.println("depth="+depth);//是rgb模式则type=3
//          short type = this.raf.readShort();short type = this.mbbi.getShort();//System.out.println("type="+type);//--------第二部分：色彩模式信息，这部分的长度通常为0----
//          int lenOfColorModel = raf.readInt();int lenOfColorModel = this.mbbi.getInt();//System.out.println("lenOfColorModel="+lenOfColorModel);
//          this.raf.seek(lenOfColorModel+this.raf.getFilePointer());//长度信息占4个字节，但是不用加,下同this.mbbi.position(lenOfColorModel+this.mbbi.position());//--------第三部分：图像资源数据------------------
//          int lenOfImageResourceBlock = raf.readInt();int lenOfImageResourceBlock = this.mbbi.getInt();//System.out.println("lenOfImageResourceBlock="+lenOfImageResourceBlock);
//          this.raf.seek(lenOfImageResourceBlock+this.raf.getFilePointer());this.mbbi.position(lenOfImageResourceBlock+this.mbbi.position());//--------第四部分：图层与蒙版信息----------------
//          int lenOfLayerInfo = raf.readInt();int lenOfLayerInfo = this.mbbi.getInt();//System.out.println("lenOfLayer="+lenOfLayerInfo);
//          this.raf.seek(lenOfLayerInfo+raf.getFilePointer());this.mbbi.position(lenOfLayerInfo+this.mbbi.position());//--------第五部分：图像数据--------------------
//          isRle = raf.readShort();isRle = this.mbbi.getShort();//System.out.println("isRle="+isRle);
//          //System.out.println("nowPosition="+this.raf.getFilePointer());//System.out.println("nowPosition="+this.mbbi.position());} catch (Exception e1) {e1.printStackTrace();}this.channelColor = new int[numOfChannel][height][width];if(isRle==1){this.numOfBytePerLine = new int[numOfChannel][height];for(int i=0; i<numOfChannel; i++) {for(int j=0; j<height; j++) {try {//TODO
//                  this.numOfBytePerLine[i][j] = this.raf.readUnsignedShort();int ti = this.mbbi.getShort();if(ti<0) { ti += 65536; }this.numOfBytePerLine[i][j] = ti;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}for(int c=0; c<numOfChannel; c++) {for(int h=0; h<height; h++) {this.unpackbits(numOfBytePerLine[c][h],channelColor[c][h]);}}}else if(isRle==0) {for(int c=0; c<numOfChannel; c++) {for(int h=0; h<height; h++) {for(int w=0; w<width; w++) {try {
//                          this.channelColor[c][h][w] = this.raf.readUnsignedByte();int ti = this.mbbi.get();if(ti<0) { ti += 256; }this.channelColor[c][h][w] = ti;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}}}}private void unpackbits(int lenOfInput, int[] channelColor) {short n = 0;int last = 0;while(lenOfInput>0){try {
//          n = raf.readByte();n = this.mbbi.get();lenOfInput--;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}if(0<=n && n<=127) {int repeatTime = n;++repeatTime;for(int t=0; t<repeatTime; t++) {try {
//                  channelColor[last+t] = raf.readUnsignedByte();int ti = this.mbbi.get();if(ti<0) { ti += 256; }channelColor[last+t] = ti;lenOfInput--;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}last += repeatTime;}else if(-1>=n && n>=-127) {int val = 0;int repeatTime = -n;++repeatTime;try {
//              val = raf.readUnsignedByte();int ti = this.mbbi.get();if(ti<0) { ti += 256; }val = ti;//System.out.println(val);lenOfInput--;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}for(int t=0; t<repeatTime; t++) {channelColor[last+t] = val;}last += repeatTime;}else if(n==-128) {//noop}}}
}

使用new PsdReader(new File(psd文件的路径)).getImg()便可以拿到这个psd文件的BufferedImage了。以上，转载请注明出处。

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