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> 项目仓库：https://github.com/lizongying/notools/tree/main/noimg
> 定位：类libvips设计思想，**全部图像格式编解码器、图像算子全部Nolang原生手写实现，不链接libpng/libjpeg/libwebp/zlib等任何外部C库**，可编译为独立单二进制，适配Agent、脚本、服务器、本地开发者多场景。

## 一、背景：传统图像处理库的工程痛点
绝大多数图像处理工具都依赖C生态库：`libpng、libjpeg‑turbo、libwebp、zlib、libtiff`。
带来一系列现实工程负担：
1. **分发噩梦**：部署环境必须预装系统库；容器、Agent沙箱、Windows/macOS离线环境缺失依赖直接无法运行；静态链接会急剧膨胀二进制，还会出现符号冲突、许可证问题。
2. **交叉编译复杂**：每一个依赖库都要维护一套交叉编译脚本，多架构（amd64/arm64 Linux/macOS/Windows）维护成本极高。
3. **许可证纠缠**：LGPL类库静态链接会带来合规风险。
4. **Agent场景不友好**：AI Agent运行环境经常是极简沙箱，没有权限安装系统包，很难调用系统图像处理工具。

**noimg的解决思路：全部底层算法、格式解析在Nolang内部手写，不调用任何外部图像类库；最终产出单个独立可执行文件，开箱即用。**
依托Nolang无GC、延迟move内存安全模型，图像内存自动生命周期管理，没有内存泄漏、野指针风险。

## 二、格式支持（9种图像格式，读写完整实现）
全部格式解析逻辑手写，没有外包给外部库。

|格式|读取|写入|实现细节硬核点|
|---|---|---|---|
|PPM / PGM / PNM|✅|✅|支持ASCII与二进制两种变体，便携式朴素图像格式|
|BMP|✅|✅|Windows BMP 24/32bit，解析DIB头，处理BGR↔RGB通道翻转|
|TGA|✅|✅|支持RLE行程压缩TGA解码与编码|
|PAM|✅|✅|Portable Arbitrary Map通用多波段图像格式|
|PNG|✅|✅|8位图像；完整实现5种PNG扫描线滤镜；内置手写zlib/deflate解压、CRC32校验；解析IHDR/IDAT/IEND全部chunk块|
|TIFF|✅|✅|解析TIFF IFD标签体系，处理不同位深、多标签元数据|
|GIF|✅|✅|完整LZW压缩/解压缩实现；读取写入GIF图像|
|JPEG|✅|✅|Baseline JPEG，手写Huffman编解码、DCT离散余弦变换、YCbCr<‑>RGB色彩空间转换|
|WebP|✅|✅|RIFF容器解析，VP8 / VP8L头部解析，读取写入WebP图像|

> 重点说明：PNG、GIF、JPEG、WebP的压缩熵编码全部在Nolang内部实现，**不依赖系统zlib**，这是区别于绝大多数项目的关键点。

## 三、图像算子能力（30+种图像处理操作）
noimg不只是“格式转换器”，提供完整图像处理流水线，分为：基础图像操作、几何变换、色彩处理、卷积滤镜、直方图统计、图像合成。

### 1.几何变换
- `resize`：**双线性插值缩放**，不是简单最近邻；图像放大缩小质量更高
- `thumbnail`：生成缩略图，按最大边长约束，适合Agent批量处理图片
- `rotate`：90° /180° /270°旋转
- `flip`：水平、垂直翻转
- `crop`：任意区域裁剪
- `pad`：图像边框填充扩展

### 2.色彩空间与像素调整
- `grayscale` RGB转灰度
- `invert` 颜色反色
- `brightness` 亮度调整
- `contrast` 对比度调整
- `gamma` Gamma校正
- `threshold` 二值化阈值分割
- `posterize`色阶缩减
- `solarize`日晒效果
- 色彩空间转换：RGB ↔ Gray、RGB ↔ HSV、RGB ↔ HSL、RGB ↔ YCbCr

### 3.卷积与图像滤镜（全部手写卷积内核）
- `blur` 高斯模糊（自定义sigma）
- `sharpen` 图像锐化
- `edge` Sobel算子边缘检测，计算图像梯度幅值
- `emboss` 浮雕效果
- `median`中值滤波，去除椒盐噪声
- `oil`油画特效
- `noise`添加图像噪声

### 4.直方图与图像统计
- `histogram`输出各通道直方图
- `hist‑eq`直方图均衡化
- `hist‑norm`直方图归一化
- `stats`图像统计信息：均值、方差、标准差
- `band`提取单颜色通道

### 5.图像合成
- `composite`图层合成，支持指定叠加坐标，实现水印、贴图。

## 四、两套使用形态：CLI命令行工具 + Nolang库API
### 形态A：独立CLI二进制 noimg（可直接分发）
编译输出单文件二进制，无需任何依赖，跨平台Linux/macOS/Windows。
```bash
# 格式转换
noimg convert input.png output.jpg

# 生成缩略图
noimg thumbnail photo.png thumb.png 256

# 高斯模糊
noimg blur in.png out.png 12

# 查看图像元信息（宽高、通道、位深）
noimg info test.webp
```

### 形态B：作为Nolang库导入使用
`lib.no`对外导出全套模块，可以嵌入Nolang程序内部做图像处理，**不需要调用子进程**。
模块划分：
`image`图像内存模型；`pnm/bmp/tga/pam/png/tiff/gif/jpeg/webp`各个格式编解码；
`colour`色彩转换；`resize/rotate`几何变换；`filter`卷积滤镜；`histogram`直方图统计；`composite`图像合成。

> 图像内存由Nolang内存安全系统接管：图像对象离开作用域自动释放，**无GC，无需手动free，杜绝内存泄漏、悬垂引用**，这是C/C++图像处理库很难天然做到的安全特性。

## 五、架构与硬核工程设计亮点
1. **零外部C库依赖**
所有编解码器、压缩算法、滤镜算子全部Nolang源码实现。编译产物单文件，部署时不需要装任何系统图像包，非常适合AI Agent沙箱、容器、CI流水线。

2. **跨平台一次编译多目标**
借助Nolang+Zig‑CC工具链，可同时产出linux‑amd64 / linux‑arm64 / darwin‑amd64 / darwin‑arm64 / windows‑amd64 / windows‑arm64预编译二进制。Windows下不需要dll；macOS只依赖系统libSystem；Linux gnu动态链接glibc，也可编译musl静态版本实现完全独立。

3. **内存安全模型**
Nolang延迟move、作用域自动释放。图像大像素缓冲区，离开作用域自动回收；禁止手动free；不存在use‑after‑free，不需要GC。处理大量图片循环不会内存泄漏。

4. **错误处理**
图像损坏、截断文件、非法格式不会直接进程崩溃；返回可捕获业务错误，适合Agent批量处理大量不可信网络图片。

5. **集成进notools生态**
和nogit（纯Nolang Git实现）同为notools子项目。notools整个套件：系统工具集+git实现+图像处理，全部单二进制，面向AI Agent完整能力底座。

## 六、适用场景
1. **AI Agent执行环境**：沙箱环境没有系统工具，需要做图片下载、缩略图生成、格式转换、图像预处理；直接调用noimg子命令或者库API。
2. **CI / 自动化脚本**：跨平台流水线，不想安装libvips、imagemagick一堆系统依赖。
3. **轻量服务后端**：小体量图片预处理，不需要重量级OpenCV/libvips。
4. **离线、嵌入式、极简容器**：环境无法apt‑get / yum安装第三方库。
5. **学习研究图像格式**：全部编解码逻辑Nolang可读源码，没有黑盒C库，可以阅读每一步png/gif/jpeg解析流程。

## 七、现状与局限（客观）
1. JPEG目前是baseline实现，不支持progressive jpeg。
2. PNG目前只支持8bit深度；更高位深尚未实现。
3. 没有实现多线程并行处理，单线程执行；追求超大图超高吞吐场景性能弱于libvips。
4. 暂不支持HEIC、AVIF等较新格式，后续可迭代增加。

> 定位不是要完全替代libvips，而是提供**零依赖、可单文件分发、内存安全的轻量级图像处理栈**，尤其适配Agent这类特殊运行环境。

## 八、快速开始示例
### 源码构建（本地Nolang环境）
```bash
cd noimg
no build
./dist/noimg info demo.png
./dist/noimg resize demo.png out.png 800 600
```

### 使用预编译Release二进制
从notools项目GitHub Release下载对应平台`noimg‑xxx`，直接赋予执行权限即可运行，无需安装任何依赖。

## 九、同类项目横向对比
|项目|语言|外部依赖|分发形式|内存安全|
|---|---|---|---|---|
|noimg|Nolang|零图像类第三方库|单二进制|✅ Nolang内存安全，无GC自动释放|
|libvips|C|libpng/libjpeg/libwebp/zlib等|系统库，需要部署依赖|❌手动管理C内存|
|stb_image|C|部分格式依赖zlib|头文件库|❌C手动内存管理|
|ImageMagick|C|大量第三方库|庞大二进制，依赖系统库|❌C手动内存管理|

> noimg最大差异化价值：**把一整套图像栈完整移植到安全系统语言，去掉全部C图像库依赖，面向Agent/自动化场景做单文件分发**。

项目仓库：https://github.com/lizongying/notools/tree/main/noimg 定位：类libvips设计思想，全部图像格式编解码器、图像算子全部Nolang原生手写实现，不链接libpng/libjpeg/libwebp/zlib等任何外部C库，可编译为独立单二进制，适配Agent、脚本、服务器、本地开发者多场景。

noimg：纯Nolang从零实现、零第三方依赖跨平台图像处理库

编程语言

开发工具

后端

noimg是纯Nolang手写实现的零依赖图像处理库，支持PNG/JPEG/WebP/GIF等9种格式编解码及30+图像算子，编译为单二进制跨平台运行，无外部C库依赖，内存安全自动管理，适配AI Agent沙箱、CI流水线与轻量服务端场景。

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