将8位（16色调色板）PNG转换为4位（16色调色板）的Java或Python方法？

Question

我有一堆图片，数量太多，手动处理不现实。这些图片是16色的8位PNG格式，我需要把它们转换成16色的4位格式，而且它们都有相同的调色板。

我在谷歌上搜索合适的库，但对这个具体问题没有找到太多信息，所以我来这里希望能找到一些更有针对性的解决方案。

我尝试使用PIL，参考了我在这里找到的其他答案，但没有成功。

img = Image.open('DownArrow_focused.png')
img = img.point(lambda i: i * 16, "L")
img.save('DownArrow_focused.png', 'PNG')

但是这样做出来的是灰度图像，并不是我想要的。

PIL不行，我在尝试PyPNG。GIMP可以做到这一点，但我有几百张这样的图片需要批量处理。而且我需要批量转换这些图片，所以这不是一次性的工作。

如果有基于Java的解决方案也可以，基本上任何我能在Linux/OSX机器上通过命令行运行的都可以。

Answer 1

在Python脚本中调用Netpbm程序，可以使用以下命令：

$ pngtopnm test.png | pnmquant 16 | pnmtopng > test16.png

$ file test16.png
test16.png: PNG image data, 700 x 303, 4-bit colormap, non-interlaced

而GIMP显示test16.png的颜色空间为索引颜色（16种颜色），我想这就是你想要的结果。

这不是一个纯粹的Python解决方案，因为PIL也不是纯Python，它还依赖于一些共享库。我认为你无法避免依赖某些外部图像软件。

Answer 2

在PNG格式中，调色板总是以RGB8的方式存储，也就是每个颜色索引占用3个字节（每个字节代表一种颜色）。调色板的条目数量可以是任意的，最多可以有256个。如果你现在有一张8位的图片，使用了16种颜色的调色板（总共16个条目），那么你不需要改变调色板，只需要重新打包像素字节（每个字节包含两个索引）。如果是这样的话，我觉得你可以用PNGJ这个工具来实现，下面是一些代码（未经测试）：

public static void reencode(String orig, String dest) {
    PngReader png1 = FileHelper.createPngReader(new File(orig));
    ImageInfo pnginfo1 = png1.imgInfo;
    ImageInfo pnginfo2 = new ImageInfo(pnginfo1.cols, pnginfo1.rows, 4, false,false,true);  
    PngWriter png2 = FileHelper.createPngWriter(new File(dest), pnginfo2, false);
    png2.copyChunksFirst(png1, ChunksToWrite.COPY_ALL);
    ImageLine l2 = new ImageLine(pnginfo2);
    for (int row = 0; row < pnginfo1.rows; row++) {
        ImageLine l1 = png1.readRow(row);
        l2.tf_pack(l1.scanline, false);
        l2.setRown(row);
        png2.writeRow(l2);
    }
    png1.end();
    png2.copyChunksLast(png1, ChunksToWrite.COPY_ALL);
    png2.end();
    System.out.println("Done");
}

另外，如果你现在的调色板有16种“使用过”的颜色（但它的长度更长，因为还包括了一些未使用的颜色），那么你就需要做一些工作，修改调色板的部分（不过这也是可以做到的）。