Java Image Libraryの速度比較 − JDeliとImageIO/JAIの比較

私たちのJava画像ライブラリJDeliの速度をImageIOやJAIと比較してみました。JDeli、ImageIO/JAIのいずれも、過去バージョンに比べて改善されており、いくつかの興味深い知見が得られました。その評価結果を詳しく見ていきましょう。

著者　Amy Pearson (IDRsolutions)　　翻訳　BuildVu日本チーム

明らかな改善点は、HEICやGIFの読み書き、JPEG2000の書き込み、WMFやEMFの読み出しといったフォーマットの追加サポートです。しかし、私たちは、フォーマットの取り扱いに関するスピードの改善も見てみたいと思っています。

速度比較テストはどのように行われたのでしょうか？

Java Microbenchmark Harnessを使用して、ImageIOとJAIに対するライブラリのパフォーマンスをテストすることで、より正確なテストができることがわかりました。どのようにテストを行うか知りたい場合は、JMHとIDEA IDEを使ったJavaライブラリの画像性能テスト方法(英語)という記事があります。

テストに使用したコードはGitHubにありますし、テストは試用版でも問題なく運用できますので、ご自身でテストを行いたい方はぜひお試しください。ぜひ、あなた自身の画像ファイルのデータセットやハードウェアでテストを実行し、結果を教えてください。

テスト方法について

まず、JDeliとImageIO/DJIの両方でサポートされているフォーマットをテストしていることを確認しておきます。そのため、DICOM、EMF、HEIC、PSD、SGI、WebP、WMFは含めないことにしています。
HEICは現在他のライブラリがサポートしていないにもかかわらず、読み出しと書き出しの両方で分けて入れています。私たちのチームが苦労して作った新しいフォーマットの速度を見ることに興味がありますし、皆さんも興味を持たれるのではないかと思いました。
速度を比較したいので、平均時間モードを採用します。これは、1回の操作の平均秒数を取るものです。これらのテストではすべて、50ファイルのディレクトリを使用して、画像をBufferedImageとしてJavaにロードすることにします。各テストについて、最良の結果を緑色でハイライトしています。

スコアを見てみましょう：

読み込み

ファイルタイプ	ImageIO	ImageIO/JAI	JDeli
PNG	0.168 ± 0.001	非対応	0.483 ± 0.001
JPEG	6.159 ± 0.013	非対応	10.464 ± 0.005
GIF	0.063 ± 0.001	非対応	0.027 ± 0.001
BMP	0.099 ± 0.001	非対応	0.026 ± 0.001
TIFF	0.014 ± 0.001	非対応	0.015 ± 0.001
JPEG2000	非対応	24.855 ± 0.044	17.528 ± 0.032

HEIC	非対応	非対応	0.085 ± 0.001

書き出し

ファイルタイプ	ImageIO	ImageIO/JAI	JDeli
PNG	0.623 ± 0.006	非対応	0.216 ± 0.001
JPEG	10.600 ± 0.0.077	非対応	5.809 ± 0.011
TIFF	非対応	11.738 ± 0.050	6.379 ± 0.013
GIF	1.078 ± 0.004	非対応	0.027 ± 0.001

HEIC	非対応	非対応	0.297 ± 0.001

JDeliにはPNGとTIFFの圧縮オプションがいくつかあるので、圧縮は速度に最適化したオプションに設定しました。両ライブラリとも、速度や画質を優先するオプションが異なるため、テストでは同等の画質設定で速度を比較しています。

まとめ

JDeliはImageIOの多くのバグを修正し、より多くのファイルやファイルフォーマットを扱えるようになった。テストの際、ImageIOで例外が発生するファイルがありましたので、テストを公正に行うため、これらのファイルを削除し、両方のライブラリで処理できるファイルに置き換えることにしました。

あなたのユースケースに最適なJava画像ライブラリを選択することは重要ですが、ここでは比較可能な画像品質に対して速度のみを比較しています。ファイルサイズ、品質、サポートされているフォーマットなど、比較できる指標はたくさんあります。

一行のJavaコードで画像の読み取りと書き込みが可能

画像の読み込み：

				
					BufferedImage image = JDeli.read(streamOrFile);

画像の書き出し：

				
					JDeli.write(myBufferedImage, OutputFormat.HEIC, outputStreamOrFile)

Javaで画像ファイルを扱う開発ツール(SDK)をお探しのみなさま、効率のよい開発作業のためにJDeliがきっとお役に立つことと思います。JDeliは無料で試用していただけますので、まずはお試しのうえ、ぜひ導入をご検討ください。

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