# SimdCodecs **Repository Path**: SaladinWL/SimdCodecs ## Basic Information - **Project Name**: SimdCodecs - **Description**: No description available - **Primary Language**: Unknown - **License**: MIT - **Default Branch**: main - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 1 - **Forks**: 1 - **Created**: 2026-10-30 - **Last Updated**: 2026-10-30 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README Sdcb.SimdCodecs icon # Sdcb.SimdCodecs [![CI](https://github.com/sdcb/SimdCodecs/actions/workflows/dotnet.yml/badge.svg)](https://github.com/sdcb/SimdCodecs/actions/workflows/dotnet.yml) [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs) [![License: MIT](https://img.shields.io/badge/license-MIT-blue.svg)](LICENSE) [English](README.md) | **简体中文** 纯托管的 .NET 10 图像编解码库：JPEG、PNG、TIFF、WebP、GIF、JPEG 2000、JBIG2，外加 EXIF 和 ICC。 没有任何原生依赖，兼容 NativeAOT，用 SIMD（AVX2、SSE、AdvSimd）加速，并带标量回退。 在基准测试语料上，JPEG 解码比 libjpeg-turbo 更快。 ![JPEG、PNG、WebP、TIFF、JPEG 2000 和 JBIG2 图片，全部由 Sdcb.SimdCodecs 解码](https://cv-public.sdcb.ai/simdcodecs/readme/showcase-v1.jpg) 上图每一格都由本库解码，图片来自 LINQPad 样例素材（[生成方式](tools/sample-assets/README.md)）。 ## 快速上手 ```bash dotnet add package Sdcb.SimdCodecs ``` ```csharp using Sdcb.SimdCodecs; using Sdcb.SimdCodecs.Abstractions; using Sdcb.SimdCodecs.Jpeg; byte[] file = File.ReadAllBytes("photo.webp"); // JPEG、PNG、TIFF、WebP、GIF、JPEG 2000 或 JBIG2 // 门面类根据文件头识别格式，解码到你自己的缓冲区（R G B A）。 if (!SimdCodecs.TryReadInfo(file, out ImageInfo info)) throw new InvalidDataException("Not a supported image"); byte[] rgba = new byte[info.Width * info.Height * 4]; SimdCodecs.TryDecodeIntoRgba8(file, rgba); // 编码成 JPEG：SIMD 加速，支持 baseline / 优化 Huffman / progressive，4:2:0 或 4:4:4。 byte[] jpeg = JpegEncoder.Encode(rgba, info.Width, info.Height, channels: 4, new JpegEncodeOptions { Quality = 90 }); File.WriteAllBytes("photo.jpg", jpeg); ``` 门面的其他入口： - `SimdCodecs.TryDecodeInto(file, buffer, stride, format)`：按任意行跨度直接写出 BGRA（Windows / WPF / Skia）、RGB、BGR（OpenCV）或灰度（OCR）。JPEG 和 PNG 原生输出这些布局，不经过 RGBA 整帧；彩色 JPEG 的灰度就是它的 Y 平面。 - `SimdCodecs.TryDecode(file, out image)`：保留原始布局：通道数（灰度 JPEG 为 1，彩色 JPEG 为 3）、 8/16 位或浮点采样、ICC 配置文件。 - `SimdCodecs.TryReadInfo(file, out info)`：只读文件头：格式、存储位深、EXIF 方向（只报告，不旋转像素）、 帧数或页数。 - `SimdCodecs.DetectFormat(file)`：还能认出不支持解码的格式（HEIF、AVIF、JPEG XL、BMP 等）； `SimdCodecs.IsDecodable(format)` 判断某个格式能否解码。 - `SimdCodecs.TryOpenFrames(file, out reader)`：按索引、以任意布局逐帧解码：动画 WebP / GIF 是合成好的帧 及其时长，多页 TIFF 是各页（其他图片就是一帧）；`reader.EnumerateFramesInto(buffer, stride, format)` 用同一块缓冲区按顺序播放。 每种格式也有独立的包，API 更丰富：JPEG 缩放解码、TIFF 按块读取、WebP 动画按时间戳定位、Ultra HDR 等。 ## 支持的格式 | 格式 | 解码 | 编码 | 特性 | |---|:-:|:-:|---| | JPEG | ✅ | ✅ | 解码 baseline 和 progressive DCT JPEG、任意采样、CMYK / YCCK，支持 1/2–1/8 缩放和零分配 `DecodeTo`；SOF3 无损 JPEG 由独立的 `LosslessJpeg.FromMemory` API 支持；编码 baseline / 优化 Huffman / progressive，可写入 EXIF、XMP 和 ICC | | Ultra HDR JPEG | ✅ | ✅ | 增益图（gain map）读取、组装和 HDR 重建（Ultra HDR / Adobe） | | PNG | ✅ | ✅ | 全部位深（1–16 位、调色板）；文本块；HDR 标记（cICP、mDCV、cLLI） | | TIFF | ✅ | ✅ | 多页；8/16/32 位整数和浮点；条带或分块；读取 Deflate、LZW、PackBits、CCITT G3/G4，可只读单个分块；写入 Deflate | | WebP | ✅ | — | 有损、无损、alpha；动画及跳转；输出与 libwebp 逐字节一致 | | GIF | ✅ | ✅ | 87a / 89a：隔行、透明、全部 dispose 方式；动画及跳转；编码静态图和动画（精确调色板，或 Wu 量化 + 抖动） | | JPEG 2000 | ✅ | — | Part 1（T.800），用于 PDF 的 `/JPXDecode` | | JBIG2 | ✅ | — | T.88，用于 PDF 的 `/JBIG2Decode` | | EXIF | ✅ | ✅ | 读取 JPEG、TIFF、PNG、WebP 中的 EXIF；`ExifWriter` 生成可交给 JPEG 编码器的数据块 | | ICC 配置文件 | ✅ | ✅ | 解码器返回内嵌的配置文件；`IccProfiles.Describe` 读出其名称；内置 sRGB v4；可把配置文件写入现有 JPEG | 上表描述的是各格式包本身的能力。`Sdcb.SimdCodecs` 门面有意提供更窄的识别和显示契约；例如独立的 `LosslessJpeg.FromMemory` API 可以直接处理 SOF3，而 `JpegDecoder` 和门面会拒绝这类文件。其他门面限制见 [docs/known-gaps.md](docs/known-gaps.md)。 ## 性能 单线程，AMD Ryzen 7 5800X，.NET 10。时间以原生库为基准（越小越快）： | JPEG 解码到 RGBA，446 个文件 | 时间 | 每次解码的托管内存分配 | |---|---:|---:| | libjpeg-turbo 3.2.0（原生） | 1.00× | — | | **Sdcb.SimdCodecs** | **0.82×** | **0 B** | | ImageSharp 3.1.12 | 1.77× | 约 16 KiB，另加它自己分配的图像 | | WebP 解码到 RGBA，1920×1080 | 有损 | 有损 + alpha | 无损 | |---|---:|---:|---:| | libwebp 1.6.0（原生） | 1.00× | 1.00× | 1.00× | | **Sdcb.SimdCodecs** | **0.88×** | **0.53×** | **0.72×** | JPEG 解码的精度也不低于 libjpeg-turbo 的默认设置（对色度做插值时，相对精确参考值的 RGB PSNR 高约 1 dB），并且在 AVX2、SSE、AdvSimd、标量和 NativeAOT 下输出逐位一致。WebP 输出与 libwebp 逐字节一致。 完整数据、语料和测量方法见 [JPEG](benchmarks/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.Benchmarks/results/2026-10-24-amd-ryzen-7-5800x-full-m5.md) 和 [WebP](benchmarks/Sdcb.SimdCodecs.Webp.Benchmarks/optimization/m4-final-2026-10-25-amd-ryzen-7-5800x.md) （在接近照片内容、不带 alpha 的有损文件上，WebP 与 libwebp 持平：0.87–1.13×）。 ## 包列表 所有包统一版本号，同时发布。 | 包 | NuGet | 内容 | |---|---|---| | `Sdcb.SimdCodecs` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs) | 门面：识别格式并分派给各格式的解码器 | | `Sdcb.SimdCodecs.Jpeg` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg) | JPEG 解码器和编码器 | | `Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.GainMap` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.GainMap.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.GainMap) | Ultra HDR / Adobe 增益图 | | `Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.IccInjector` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.IccInjector.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.IccInjector) | 把 ICC 配置文件写入 JPEG | | `Sdcb.SimdCodecs.Png` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Png.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Png) | PNG 解码器和编码器 | | `Sdcb.SimdCodecs.Tiff` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Tiff.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Tiff) | TIFF 读写 | | `Sdcb.SimdCodecs.Webp` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Webp.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Webp) | WebP 解码器（含动画） | | `Sdcb.SimdCodecs.Gif` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Gif.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Gif) | GIF 解码器和编码器（含动画） | | `Sdcb.SimdCodecs.Jpeg2000` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg2000.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Jpeg2000) | JPEG 2000 解码器 | | `Sdcb.SimdCodecs.Jbig2` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Jbig2.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Jbig2) | JBIG2 解码器 | | `Sdcb.SimdCodecs.Exif` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Exif.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Exif) | EXIF 读写 | | `Sdcb.SimdCodecs.Color.Icc` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Color.Icc.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Color.Icc) | sRGB v4 ICC 配置文件、`cicp` 标签注入 | | `Sdcb.SimdCodecs.Abstractions` | [![NuGet](https://img.shields.io/nuget/v/Sdcb.SimdCodecs.Abstractions.svg)](https://www.nuget.org/packages/Sdcb.SimdCodecs.Abstractions) | 公共类型：`IImageDecoder`、`RasterImage`、`ImagePixelFormat` / `PixelConverter`、`IImageFrameReader`（帧与页）、H.273 色彩描述 |
各包的详细特性 - **Jpeg**：T.81 解码器，支持 baseline、progressive、restart interval、任意采样方式，灰度 / YCbCr / RGB / CMYK / YCCK，1/2–1/8 缩放解码，无损（SOF3）。SIMD 编码器支持 baseline、优化 Huffman 或 progressive；4:4:4 / 4:2:0 / 灰度；可写入 EXIF（APP1）、XMP 和 ICC 配置文件（APP2）。 - **Png**：所有标准位深（包括 1/2/4 位灰度和调色板），tEXt / zTXt / iTXt 文本块，PNG-3 的 cICP / mDCV / cLLI HDR 标记。 - **Tiff**：多页；8/16/32 位整数和浮点；Deflate / LZW（另可读 PackBits）；条带或分块；chunky 或 planar；按需读取单个条带或分块；读取 1/2/4 位页面（扩展为 8 位）、CCITT 传真（Group 3 1D/2D、 Group 4、Modified Huffman）和浮点预测器。 - **Webp**：RFC 6386 / RFC 9649：VP8 有损、VP8L 无损、ALPH、带跳转的动画、ICC / EXIF / XMP。门面的 `TryDecode` 返回静态图或动画的第 0 帧，`TryOpenFrames` 返回所有帧；`WebpAnimationDecoder` 另外提供 按时间戳定位和每帧的矩形。 - **Gif**：GIF89a：全局 / 局部调色板、隔行、透明、全部 dispose 方式、NETSCAPE2.0 循环次数；合成好的帧， 可跳转。规范没有定死的行为，按浏览器的做法处理，列在包的 README 里。编码器：静态图和动画，精确调色板或 Wu 量化（可选 Floyd–Steinberg 抖动），不透明动画只写变化的矩形。 - **Exif**：读取 JPEG、TIFF、PNG 和 WebP；`ExifWriter` 生成可赋给 `JpegEncodeOptions.Exif` 的数据块。
依赖关系 ``` Sdcb.SimdCodecs (facade) ├─ Abstractions ├─ Png ──────────┬─ Color.Icc ─ Abstractions │ └─ Abstractions ├─ Tiff ─────────┬─ Png │ └─ Abstractions ├─ Jpeg ─────────── Abstractions ├─ Jpeg.GainMap ─┬─ Jpeg │ ├─ Color.Icc │ └─ Abstractions ├─ Jbig2 ────────── Abstractions ├─ Jpeg2000 ─────── Abstractions ├─ Webp ─────────── Abstractions └─ Gif ──────────── Abstractions Exif ─ Tiff Jpeg.IccInjector (no dependencies) ``` MQ 算术解码器（JBIG2、JPEG 2000）、T.4 传真码表（JBIG2、TIFF）和 EXIF 方向读取（JPEG、PNG、WebP）以源码形式 共享（`src/Shared`），编译进每个用到它们的包：没有哪个包使用另一个包的内部成员。
## LINQPad 样例 每个包都在 `linqpad-samples/` 里附带可运行的样例，LINQPad 的 NuGet 浏览器会直接列出它们 （源码位于 `src/<包名>/linqpad-samples/`）： | 包 | 样例 | |---|---| | `Sdcb.SimdCodecs` | `quick-start`、`all-formats`、`skiasharp`、`opencvsharp` | | `Sdcb.SimdCodecs.Jpeg` | `encode`（质量、采样、progressive、EXIF/XMP）、`scaled-decode` | | `Sdcb.SimdCodecs.Jpeg.GainMap` | `ultrahdr`（写入并读取 Ultra HDR JPEG） | | `Sdcb.SimdCodecs.Png` | `read-write` | | `Sdcb.SimdCodecs.Tiff` | `multi-page`（含 CCITT Group 4）、`float-and-tiles`、`write` | | `Sdcb.SimdCodecs.Exif` | `read-exif` | | `Sdcb.SimdCodecs.Webp` | `decode`、`animation` | | `Sdcb.SimdCodecs.Gif` | `decode`、`encode` | 样例图片从 `https://cv-public.sdcb.ai/simdcodecs/samples/v1/` 下载，它们的生成方式和来源见 [tools/sample-assets](tools/sample-assets/README.md)。 ## 构建和测试 ```bash dotnet build SimdCodecs.slnx -c Release dotnet test SimdCodecs.slnx -c Release ``` 依赖外部参考工具（oracle）的测试在工具缺失时会跳过；设置 `REQUIRE_ORACLES=1` 可让缺失的 oracle 直接 报错（CI 就是这样运行的）。各 oracle 的获取方式，以及所有贡献都要遵守的 clean-room 规则，见 [`AGENTS.md`](AGENTS.md)。基准测试需要按路径单独构建，见 [`benchmarks/README.md`](benchmarks/README.md)。 发版流程见 [`RELEASING.md`](RELEASING.md)。 ## 交流 ![微信群二维码](https://io.starworks.cc:88/cv-public/2026/ocr-wxg-qr.png?1027) 如果微信群满了或二维码过期了，请加入 QQ 群 [C#/.NET计算机视觉技术交流 579060605](https://qm.qq.com/q/bPw5jAK4qk)。 ## 许可证 MIT，见 [`LICENSE`](LICENSE)。本项目派生自 SharpAstro/Codecs（以 Unlicense 发布）。