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在浏览器中解析Base64编码图像

浏览器应用服务器XPJavaScriptLinux 
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原文发表在：blogs.ejb.cc 作者: Ray_Linn

上一篇介绍中，我们将二进制文件(BLOB)保存为Base64编码的文本，这些文本可以内嵌在XML的标签中，因此二进制信息它可以随着XML文件被拷贝、下载而不用担心信息会缺失。这项技术也在email邮件中被广泛使用。

浏览器对Base64的支持
图像是最经常被使用的一种二进制文件。而现代的浏览器的进步日新月异，IE7，FireFox和其他浏览器为包括Base64在内各种编码的图像信息提供了很好的支持。因此图形信息可以以下面的形式呈现在页面中、 
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhDwAPAKECAAAAzMzM/////
wAAACwAAAAADwAPAAACIISPeQHsrZ5ModrLlN48CXF8m2iQ3YmmKqVlRtW4ML
wWACH+H09wdGltaXplZCBieSBVbGVhZCBTbWFydFNhdmVyIQAAOw=="
alt="Base64 encoded image" width="150" height="150"/>


这种data: URI的格式能把Base64（或其他数据）可以内嵌在image标签的属性当中（或者CSS中）。我们可以看到在大部分浏览器中的显示效果：


这种做法有利有弊，好处是浏览器可以在一个连接中得到完成的页面内容，不好的地方时图像的大小会增加1/3。因此，这种内嵌的方法适合对小的图形元素比如图标、圆角等等进行处理，从而减少浏览器打开的连接数，但对大的照片、图片（量少而大）等等则不应该使用Base64编码以免影响下载速度。

为了得到刚才的Base64编码，我们将上一篇的Java修改成Struts Action，并借用了JIMI进行图形的读取和格式转换，Base64编码器则改为更普遍的Apache Commons组件，代码如下： 
public class Base64ImageAction extends ActionSupport {

	private final static String galleryName = "gallery";
	private static String parent = null;
         private String encodeString = null;

	public String getEncodeString() {
		return encodeString;
	}

	public void setEncodeString(String encodeString) {
		this.encodeString = encodeString;
	}


	private String getImageFullPath() {
		parent = new File(this.getClass().getClassLoader().getResource(
					File.separator).getPath()).getParent()+File.separator+"flag.jpg";
	}

	public String execute() {
		ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
		try {
			JimiReader reader = Jimi.createJimiReader(this.getImageFullPath());
			Image image = reader.getImage();
			Jimi.putImage("image/png", image, output);
			output.flush();
			output.close();
			this.encodeString = Base64.encodeBase64String(output.toByteArray());
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (JimiException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	
		return SUCCESS;
	}
}

对应的View端是个十分简单的Freemarker模板: 
<html>
<head>
<title>Hello,World</title>
</head>
<body>
<img src="data:image/png;base64,${encodeString}" />
</body>
</html>


处理古代浏览器
世界总是不是那么完美，尽管大部分现代浏览器对Base64的处理都十分完善，但是我们不能不考虑到一些“古老”的浏览器，而现在还是普遍使用的“古老”的浏览器，就当属IE6，在IE6里试图浏览上面的图片可能会得到一个红叉叉。我们不得不为IE6做一些特殊处理,利用下面的javascript,我们把Base64字串传回服务器端，重新解析成图片 
// a regular expression to test for Base64 data
var BASE64_DATA = /^data:.*;base64/i;
// path to the PHP module that will decode the encoded data
var base64Path = "/my/path/base64.php";
function fixBase64(img) {
  // check the image source
  if (BASE64_DATA.test(img.src)) {
    // pass the data to the PHP routine
    img.src = base64Path + "?" + img.src.slice(5);
  }
};
// fix images on page load
onload = function() {
  for (var i = 0; i < document.images.length; i++) {
    fixBase64(document.images[i]);
  }
};

服务器端的Struts可以参考上面的例子做反向操作，具体从略。

更完美的方法
将Base64传回服务器解码是不错的IE6补丁，但是违背了我们的初衷，对IE6来说，浏览器连接数并未有任何减少。更直接的想法，是否能用Javascript直接在浏览器中，对Base64文本进行解码呢？我们构思的场景如下：服务器端先将图片转换成PNG格式以方便客户端进行处理，Base64编码之后，利用JSON将文本传递给浏览器客户端进行处理。

我们选择PNG图形格式是因为PNG已经俨然成为新的Web图形标准，它格式非常简单，可以很方便的用javascript进行处理而不需要借助浏览器的支持。我们知道javascript直接不能处理二进制数据，但是现在这不是个问题，服务器端已经准备好了Base64编码的文本数据，现在我们只需要一个javascript的Base64解析器，你可以在这里找到一个notmasteryet的Base64解析器。

现在PNG图形格式采用了DEFLATE作为唯一的压缩算法，该算法也广泛应用在ZIP,GZIP等压缩格式中。PNG图像格式文件(或者称为数据流)由一个8字节的PNG文件署名(PNG file signature)域和按照特定结构组织的3个以上的数据块(chunk)组成。

PNG定义了两种类型的数据块，一种是称为关键数据块(critical chunk)，这是标准的数据块，另一种叫做辅助数据块(ancillary chunks)，这是可选的数据块。关键数据块定义了4个标准数据块，其中图像数据块IDAT(image data chunk)：它存储实际的数据, PNG总的数据流采用DEFLAT进行压缩。此外还擦用三角过滤“delta filters”来过滤每一行的像素的未压缩数据。DEFLAT和delta压缩在其他数据和文本处理中也被广泛应用。PNG格式你可以参考<a href="http://www.libpng.org/pub/png/spec/1.1/PNG-Contents.html">官方文档</a>。

很棒的，notmasteryet也为我们提供了一个DEFLAT解压器。

最后，我们把这些组合起来: 
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <title>Demo JavaScript PNG Viewer</title>
 </head>
<body onload="show(gravatar);">
<script src="../Source/Base64.js" type="text/javascript"></script>
<script src="../Source/Deflate.js" type="text/javascript"></script>
<script src="../Source/PNG.js" type="text/javascript"></script>

<script type="text/javascript">
var gravatar = 'iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAA.......数据从略......55CYII=';
String.prototype.padRight = function(c, n){
	var txt = '';
	for(var i=0;i<n-this.length;i++) txt += c;
	return txt + this;
};
function show(data){
	var png = new PNG(data);
	var img = document.getElementById('image'), limg = document.getElementById('largeimage');
	document.getElementById('nativeimage').src = 'data:image/png;base64,' + data;
	img.innerHTML = '';
	limg.innerHTML = '';
	img.style.width = png.width + 'px';
	img.style.height = png.height + 'px';
	limg.style.width = (png.width * 3) + 'px';
	limg.style.width = (png.height * 3) + 'px';
	var line;
	while(line = png.readLine())
	{
		for (var x = 0; x < line.length; x++){
			var px = document.createElement('div'), px2 = document.createElement('div');
			px.className = px2.className = 'pixel';
			px.style.backgroundColor = px2.style.backgroundColor = '#' + line[x].toString(16).padRight('0', 6);
			img.appendChild(px);
			limg.appendChild(px2);
		}
	}
}
</script>
<div id="image"></div>
<div id="largeimage"></div>
<img id="nativeimage" />
</body>
</html>


相关的javascript请到blogs.ejb.cc下载。

还可以更完美
回顾上一篇的例子，我们用了ihard.net提供了Base64编码，它提供一个GZIP编码参数，你可以发现如此编码之后的文本大小和原来的图形大小相差无几。利用上一节提供了javascript是不是可以解决Base64编码后文件大小增加的问题？留着思考吧。



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| IE9 媲美Firebug的强大的程序员开发工具
评论
3 楼 clue 2010-10-22  
ray_linn 写道
kimmking 写道

不明白的是：
“更直接的想法，是否能用Javascript直接在浏览器中，对Base64文本进行解码呢？”


js能生成png？


真的是生成~~的，用一个个div生成的哈

这个。。。图片多点的话，性能会很低吧？随便一个字都有近百个象素了
2 楼 ray_linn 2010-10-21  
kimmking 写道

不明白的是：
“更直接的想法，是否能用Javascript直接在浏览器中，对Base64文本进行解码呢？”


js能生成png？


真的是生成~~的，用一个个div生成的哈
1 楼 kimmking 2010-10-21  
ray_linn 写道
原文发表在：blogs.ejb.cc 作者: Ray_Linn

上一篇介绍中，我们将二进制文件(BLOB)保存为Base64编码的文本，这些文本可以内嵌在XML的标签中，因此二进制信息它可以随着XML文件被拷贝、下载而不用担心信息会缺失。这项技术也在email邮件中被广泛使用。

浏览器对Base64的支持
图像是最经常被使用的一种二进制文件。而现代的浏览器的进步日新月异，IE7，FireFox和其他浏览器为包括Base64在内各种编码的图像信息提供了很好的支持。因此图形信息可以以下面的形式呈现在页面中、 
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhDwAPAKECAAAAzMzM/////
wAAACwAAAAADwAPAAACIISPeQHsrZ5ModrLlN48CXF8m2iQ3YmmKqVlRtW4ML
wWACH+H09wdGltaXplZCBieSBVbGVhZCBTbWFydFNhdmVyIQAAOw=="
alt="Base64 encoded image" width="150" height="150"/>


这种data: URI的格式能把Base64（或其他数据）可以内嵌在image标签的属性当中（或者CSS中）。我们可以看到在大部分浏览器中的显示效果：


这种做法有利有弊，好处是浏览器可以在一个连接中得到完成的页面内容，不好的地方时图像的大小会增加1/3。因此，这种内嵌的方法适合对小的图形元素比如图标、圆角等等进行处理，从而减少浏览器打开的连接数，但对大的照片、图片（量少而大）等等则不应该使用Base64编码以免影响下载速度。

为了得到刚才的Base64编码，我们将上一篇的Java修改成Struts Action，并借用了JIMI进行图形的读取和格式转换，Base64编码器则改为更普遍的Apache Commons组件，代码如下： 
package cc.ejb.arabic.controller;
import java.awt.Image;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;
import com.sun.jimi.core.Jimi;
import com.sun.jimi.core.JimiException;
import com.sun.jimi.core.JimiReader;

public class Base64ImageAction extends ActionSupport {

	private final static String galleryName = "gallery";
	private static String parent = null;
	private String fileName = null;
	private String encodeString = null;

	public String getEncodeString() {
		return encodeString;
	}

	public void setEncodeString(String encodeString) {
		this.encodeString = encodeString;
	}

	public String getFileName() {
		return fileName;
	}

	public void setFileName(String fileName) {
		this.fileName = fileName;
	}

	private String getImageFullPath() {
		if (parent == null) {

			parent = new File(this.getClass().getClassLoader().getResource(
					File.separator).getPath()).getParent();
		}
		return parent + File.separator + galleryName + File.separator
				+ this.fileName;

	}

	public String execute() {
		ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
		try {
			JimiReader reader = Jimi.createJimiReader(this.getImageFullPath());
			Image image = reader.getImage();
			Jimi.putImage("image/png", image, output);
			output.flush();
			output.close();
			this.encodeString = Base64.encodeBase64String(output.toByteArray());
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (JimiException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	
		return SUCCESS;
	}
}

对应的View端是个十分简单的Freemarker模板: 
<html>
<head>
<title>Hello,World</title>
</head>
<body>
<img src="data:image/png;base64,${encodeString}" />
</body>
</html>


处理古代浏览器
世界总是不是那么完美，尽管大部分现代浏览器对Base64的处理都十分完善，但是我们不能不考虑到一些“古老”的浏览器，而现在还是普遍使用的“古老”的浏览器，就当属IE6，在IE6里试图浏览上面的图片可能会得到一个红叉叉。我们不得不为IE6做一些特殊处理,利用下面的javascript,我们把Base64字串传回服务器端，重新解析成图片 
// a regular expression to test for Base64 data
var BASE64_DATA = /^data:.*;base64/i;
// path to the PHP module that will decode the encoded data
var base64Path = "/my/path/base64.php";
function fixBase64(img) {
  // check the image source
  if (BASE64_DATA.test(img.src)) {
    // pass the data to the PHP routine
    img.src = base64Path + "?" + img.src.slice(5);
  }
};
// fix images on page load
onload = function() {
  for (var i = 0; i < document.images.length; i++) {
    fixBase64(document.images[i]);
  }
};

服务器端的Struts可以参考上面的例子做反向操作，具体从略。

更完美的方法
将Base64传回服务器解码是不错的IE6补丁，但是违背了我们的初衷，对IE6来说，浏览器连接数并未有任何减少。更直接的想法，是否能用Javascript直接在浏览器中，对Base64文本进行解码呢？我们构思的场景如下：服务器端先将图片转换成PNG格式以方便客户端进行处理，Base64编码之后，利用JSON将文本传递给浏览器客户端进行处理。

我们选择PNG图形格式是因为PNG已经俨然成为新的Web图形标准，它格式非常简单，可以很方便的用javascript进行处理而不需要借助浏览器的支持。我们知道javascript直接不能处理二进制数据，但是现在这不是个问题，服务器端已经准备好了Base64编码的文本数据，现在我们只需要一个javascript的Base64解析器，你可以在这里找到一个notmasteryet的Base64解析器。

现在PNG图形格式采用了DEFLATE作为唯一的压缩算法，该算法也广泛应用在ZIP,GZIP等压缩格式中。PNG图像格式文件(或者称为数据流)由一个8字节的PNG文件署名(PNG file signature)域和按照特定结构组织的3个以上的数据块(chunk)组成。

PNG定义了两种类型的数据块，一种是称为关键数据块(critical chunk)，这是标准的数据块，另一种叫做辅助数据块(ancillary chunks)，这是可选的数据块。关键数据块定义了4个标准数据块，其中图像数据块IDAT(image data chunk)：它存储实际的数据, PNG总的数据流采用DEFLAT进行压缩。此外还擦用三角过滤“delta filters”来过滤每一行的像素的未压缩数据。DEFLAT和delta压缩在其他数据和文本处理中也被广泛应用。PNG格式你可以参考<a href="http://www.libpng.org/pub/png/spec/1.1/PNG-Contents.html">官方文档</a>。

很棒的，notmasteryet也为我们提供了一个DEFLAT解压器。

最后，我们把这些组合起来: 
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <title>Demo JavaScript PNG Viewer</title>
 </head>
<body onload="show(gravatar);">
<script src="../Source/Base64.js" type="text/javascript"></script>
<script src="../Source/Deflate.js" type="text/javascript"></script>
<script src="../Source/PNG.js" type="text/javascript"></script>

<script type="text/javascript">
var gravatar = 'iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAA.......数据从略......55CYII=';
String.prototype.padRight = function(c, n){
	var txt = '';
	for(var i=0;i<n-this.length;i++) txt += c;
	return txt + this;
};
function show(data){
	var png = new PNG(data);
	var img = document.getElementById('image'), limg = document.getElementById('largeimage');
	document.getElementById('nativeimage').src = 'data:image/png;base64,' + data;
	img.innerHTML = '';
	limg.innerHTML = '';
	img.style.width = png.width + 'px';
	img.style.height = png.height + 'px';
	limg.style.width = (png.width * 3) + 'px';
	limg.style.width = (png.height * 3) + 'px';
	var line;
	while(line = png.readLine())
	{
		for (var x = 0; x < line.length; x++){
			var px = document.createElement('div'), px2 = document.createElement('div');
			px.className = px2.className = 'pixel';
			px.style.backgroundColor = px2.style.backgroundColor = '#' + line[x].toString(16).padRight('0', 6);
			img.appendChild(px);
			limg.appendChild(px2);
		}
	}
}
</script>
<div id="image"></div>
<div id="largeimage"></div>
<img id="nativeimage" />
</body>
</html>


相关的javascript请到blogs.ejb.cc下载。

还可以更完美
回顾上一篇的例子，我们用了ihard.net提供了Base64编码，它提供一个GZIP编码参数，你可以发现如此编码之后的文本大小和原来的图形大小相差无几。利用上一节提供了javascript是不是可以解决Base64编码后文件大小增加的问题？留着思考吧。




不明白的是：
“更直接的想法，是否能用Javascript直接在浏览器中，对Base64文本进行解码呢？”


js能生成png？
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