问题描述
在使用CALayer渲染CGImage时，发现图片并没有被正确渲染。但使用UIImageView却能正确渲染出图片。
观察差异
正常渲染的图片
<<CGColorSpace 0x282837f60> (kCGColorSpaceICCBased; kCGColorSpaceModelRGB; Display P3)>
width = 1284, height = 1284, bpc = 8, bpp = 32, row bytes = 5136
kCGImageAlphaNoneSkipLast | 0 (default byte order) | kCGImagePixelFormatPacked
is mask? No, has masking color? No, has soft mask? No, has matte? No, should interpolate? Yes
无法渲染的图片
<<CGColorSpace 0x282837f60> (kCGColorSpaceICCBased; kCGColorSpaceModelRGB; Display P3)>
width = 1284, height = 2778, bpc = 16, bpp = 64, row bytes = 10272
kCGImageAlphaLast | kCGImageByteOrder16Little | kCGImagePixelFormatPacked
is mask? No, has masking color? No, has soft mask? No, has matte? No, should interpolate? Yes)
从属性来比较，两张图的差异主要集中在Pixel Format与Bitmap Layout
| 无法正常渲染的图片 | 正常渲染的图片 | |
|---|---|---|
| Pixel Format | bpc = 16, bpp = 64 | bpc = 8, bpp = 32 |
| Bitmap Layout | kCGImageAlphaLast、kCGImageByteOrder16Little | kCGImageAlphaNoneSkipLast、0 (default byte order) |
无法渲染的图为kCGBitmapByteOrder16Little模式，16位小端模式
查询文档
Pixel Format
位图其实就是一个像素数组，而像素格式则是用来描述每个像素的组成格式，它包括以下信息：
Bits per component (bpc): 一个像素中每个独立的颜色分量使用的bit数
Bits per pixel (bpp): 一个像素使用的总bit数
Bytes per row : 位图中每一行使用的字节数
CGBitmapInfo
typedef CF_OPTIONS(uint32_t, CGBitmapInfo) {
kCGBitmapAlphaInfoMask = 0x1F,
kCGBitmapFloatInfoMask = 0xF00,
kCGBitmapFloatComponents = (1 << 8), // 浮点型表示
kCGBitmapByteOrderMask = kCGImageByteOrderMask,
kCGBitmapByteOrderDefault = kCGImageByteOrderDefault, // 默认
kCGBitmapByteOrder16Little = kCGImageByteOrder16Little, // 16 位小端
kCGBitmapByteOrder32Little = kCGImageByteOrder32Little, // 32 位小端
kCGBitmapByteOrder16Big = kCGImageByteOrder16Big, // 16 位大端
kCGBitmapByteOrder32Big = kCGImageByteOrder32Big // 32 位大端
} CG_AVAILABLE_STARTING(10.0, 2.0);
位图布局信息，是为了让Quartz正确的解释每个像素的信息。 其中主要包含了三点内容：
- Alpha通道的信息。
- 像素格式的字节顺序。
- 颜色分量的数据格式 - 整数或浮点值。
CGImageAlphaInfo（Alpha信息）
typedef CF_ENUM(uint32_t, CGImageAlphaInfo) {
kCGImageAlphaNone, /* 等价于 kCGImageAlphaNoneSkipLast; 例如: RGB. */
kCGImageAlphaPremultipliedLast, /* alpha 存储在低位, 且 alpha 已于每个颜色分量进行相乘; 例如: RGBA */
kCGImageAlphaPremultipliedFirst, /* alpha 存储在高位, 且 alpha 已于每个颜色分量进行相乘; 例如: ARGB */
kCGImageAlphaLast, /* alpha 存储在低位; 例如 RGBA */
kCGImageAlphaFirst, /* alpha 存储在高位; 例如 ARGB */
kCGImageAlphaNoneSkipLast, /* 如果色值位数大于所需空间，则低位忽略; 例如 RBGX. */
kCGImageAlphaNoneSkipFirst, /* 如果色值位数大于所需空间，则高位忽略; 例如, XRGB. */
kCGImageAlphaOnly /* No color data, alpha data only */
};
alpha信息包括：
- 是否包含 alpha 。
- 如果包含 alpha，alpha 信息所处的位置。在像素的最低有效位，如RGBA ，还是最高有效位如ARGB。
- 如果包含 alpha，每个颜色分量是否已经乘以 alpha 的值，这种做法可以加速图片的渲染时间，因为它避免了渲染时的额外乘法运算。比如，对于 RGB 颜色空间，用已经乘以 alpha 的数据来渲染图片，每个像素都可以避免 3 次乘法运算，红色乘以 alpha ，绿色乘以 alpha 和蓝色乘以 alpha 。
分析问题
可以看出问题是由于位图信息的存储方式未被支持。我们重新设置位图信息的存储方式就可以解决这个问题
下图可以看出不同平台对存储方式的支持。
自从iOS8之后，苹果官方不允许使用不经过预乘的alpha，也就是说kCGImageAlphaLast和kCGImageAlphaFirst都不能使用，而是应该使用kCGImageAlphaPremultipliedLast和kCGImageAlphaPremultipliedFirst。
如SDWebImage，在图片解码时固定使用 kCGBitmapByteOrderDefault | kCGImageAlphaNoneSkipLast，其他有些地方使用了kCGBitmapByteOrderDefault | kCGImageAlphaPremultipliedFirst
/// 重新生成Image的BitFormat layout
/// - Parameters:
/// - size: 当size 为 zero时，使用图片的大小
/// - scale: 默认1倍，可以搭配UIScreen.main.scale使用
func format(size: CGSize = .zero, scale: CGFloat = 1) -> UIImage? {
// Create a vImage_Buffer from the CGImage
guard let sourceRef = img.cgImage else { return nil }
var srcBuffer = vImage_Buffer()
var format = vImage_CGImageFormat(bitsPerComponent: 8,
bitsPerPixel: 32,
colorSpace: nil,
bitmapInfo: CGBitmapInfo(rawValue: CGImageAlphaInfo.noneSkipLast.rawValue),
version: 0,
decode: nil,
renderingIntent: .defaultIntent)
var ret = vImageBuffer_InitWithCGImage(&srcBuffer, &format, nil, sourceRef, vImage_Flags(kvImageNoFlags))
guard ret == kvImageNoError else {
free(srcBuffer.data)
return nil
}
var fitSize = size
if fitSize == .zero {
fitSize = img.size
}
// Create dest buffer
let dstWidth = Int(fitSize.width * scale)
let dstHeight = Int(fitSize.height * scale)
let bytesPerPixel: Int = 4
let dstBytesPerRow: Int = bytesPerPixel * dstWidth
let dstData = UnsafeMutablePointer<UInt8>.allocate(capacity: dstHeight * dstWidth * bytesPerPixel)
var dstBuffer = vImage_Buffer(data: dstData,
height: vImagePixelCount(dstHeight),
width: vImagePixelCount(dstWidth),
rowBytes: dstBytesPerRow)
// Scale
ret = vImageScale_ARGB8888(&srcBuffer, &dstBuffer, nil, vImage_Flags(kvImageHighQualityResampling))
free(srcBuffer.data)
guard ret == kvImageNoError else { return nil }
// Create CGImage from vImage_Buffer
ret = kvImageNoError
guard let destRef = vImageCreateCGImageFromBuffer(&dstBuffer, &format, nil, nil, vImage_Flags(kvImageNoAllocate), &ret)?.takeRetainedValue() else {
return nil
}
guard ret == kvImageNoError else { return nil }
// Create UIImage
let destImage = UIImage(cgImage: destRef, scale: 0.0, orientation: img.imageOrientation)
return destImage
}
参考资料
CGBitmapContextCreate: unsupported parameter combination问题调查及解决
