Android提高十六篇之使用NDK把彩图转换灰度图

在Android上使用JAVA实现彩图转换为灰度图，跟J2ME上的实现类似，不过遇到频繁地转换或者是大图转换时，就必须使用NDK来提高速度了。本文主要通过JAVA和NDK这两种方式来分别实现彩图转换为灰度图，并给出速度的对比。

先来简单地介绍一下Android的NDK使用步骤：

以NDK r4为例，或许以后新版的NDK的使用方法略有不同。
1、下载支持C++的android-ndk-r4-crystax，支持C++的话可玩性更强......
2、下载cygwin，选择ftp://mirrors.kernel.org这个镜像，搜索 Devel Install 安装 gcc 和 make 等工具；

在搜索框里分别搜索gcc和make，必须是 Devel Install 栏的。

3、Cygwin安装目录下，找到home/username的目录下的.bash_profile文件，打开文件在最后加上：
NDK=/cygdrive/d:cygwin/android-ndk-r4-crystax
export NDK
PS：假设安装在D:/cygwin/android-ndk-r4-crystax。
4、运行cygwin，通过cd命令去到NDK/samples/例子目录/，运行$NDK/ndk-build来编译该目录下的Android.mk

以下是个人习惯.......
5、安装Eclipse的CDT，官方下载cdt安装包，解压缩后把plugins和feagures 复制覆盖到eclipse文件夹下即可
6、去到系统属性->环境变量->Path添加"D:/cygwin/bin"（假设cygwin安装在D:下）和"D:/cygwin/android-ndk-r4-crystax"，重启计算机，然后就可以在Eclipse里面建立基于cygwin的C/C++工程了，先通过这一步来验证NDK的程序能够编译成功，然后再通过第4步来生成SO文件。

接下来看看本文程序运行的效果：

从转换灰度图的耗时来说，NDK的确比JAVA所用的时间短不少。

main.xml源码如下：

[xhtml] view plaincopyprint?

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
- <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent">
<Button android:layout_height="wrap_content" android:layout_width="fill_parent" android:id="@+id/btnJAVA" android:text="使用JAVA转换灰度图" />
<Button android:layout_height="wrap_content" android:layout_width="fill_parent" android:id="@+id/btnNDK" android:text="使用NDK转换灰度图" />
<ImageView android:id="@+id/ImageView01" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" />
</LinearLayout>

主程序testToGray.java的源码如下：

[java] view plaincopyprint?

package com.testToGray;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.Bitmap.Config;
import android.graphics.drawable.BitmapDrawable;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;
public class testToGray extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */
Button btnJAVA,btnNDK;
ImageView imgView;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
this.setTitle("使用NDK转换灰度图---hellogv");
btnJAVA=(Button)this.findViewById(R.id.btnJAVA);
btnJAVA.setOnClickListener(new ClickEvent());
btnNDK=(Button)this.findViewById(R.id.btnNDK);
btnNDK.setOnClickListener(new ClickEvent());
imgView=(ImageView)this.findViewById(R.id.ImageView01);
}
class ClickEvent implements View.OnClickListener{
@Override
public void onClick(View v) {
if(v==btnJAVA)
{
long current=System.currentTimeMillis();
Bitmap img=ConvertGrayImg(R.drawable.cat);
long performance=System.currentTimeMillis()-current;
//显示灰度图
imgView.setImageBitmap(img);
testToGray.this.setTitle("w:"+String.valueOf(img.getWidth())+",h:"+String.valueOf(img.getHeight())
+" JAVA耗时 "+String.valueOf(performance)+" 毫秒");
}
else if(v==btnNDK)
{
long current=System.currentTimeMillis();
//先打开图像并读取像素
Bitmap img1=((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.cat)).getBitmap();
int w=img1.getWidth(),h=img1.getHeight();
int[] pix = new int[w * h];
img1.getPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h);
//通过ImgToGray.so把彩色像素转为灰度像素
int[] resultInt=LibFuns.ImgToGray(pix, w, h);
Bitmap resultImg=Bitmap.createBitmap(w, h, Config.RGB_565);
resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0,w, h);
long performance=System.currentTimeMillis()-current;
//显示灰度图
imgView.setImageBitmap(resultImg);
testToGray.this.setTitle("w:"+String.valueOf(img1.getWidth())+",h:"+String.valueOf(img1.getHeight())
+" NDK耗时 "+String.valueOf(performance)+" 毫秒");
}
}
}
/**
* 把资源图片转为灰度图
* @param resID 资源ID
* @return
*/
public Bitmap ConvertGrayImg(int resID)
{
Bitmap img1=((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(resID)).getBitmap();
int w=img1.getWidth(),h=img1.getHeight();
int[] pix = new int[w * h];
img1.getPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h);
int alpha=0xFF<<24;
for (int i = 0; i < h; i++) {
for (int j = 0; j < w; j++) {
// 获得像素的颜色
int color = pix[w * i + j];
int red = ((color & 0x00FF0000) >> 16);
int green = ((color & 0x0000FF00) >> 8);
int blue = color & 0x000000FF;
color = (red + green + blue)/3;
color = alpha | (color << 16) | (color << 8) | color;
pix[w * i + j] = color;
}
}
Bitmap result=Bitmap.createBitmap(w, h, Config.RGB_565);
result.setPixels(pix, 0, w, 0, 0,w, h);
return result;
}
}

封装NDK函数的JAVA类LibFuns.java的源码如下：

[java] view plaincopyprint?

package com.testToGray;
public class LibFuns {
static {
System.loadLibrary("ImgToGray");
}
/**
* @param width the current view width
* @param height the current view height
*/
public static native int[] ImgToGray(int[] buf, int w, int h);
}

彩图转换为灰度图的ImgToGray.cpp源码:

[cpp] view plaincopyprint?

#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
extern "C" {
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_testToGray_LibFuns_ImgToGray(
JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h);
}
;
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_testToGray_LibFuns_ImgToGray(
JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h) {
jint *cbuf;
cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, false);
if (cbuf == NULL) {
return 0; /* exception occurred */
}
int alpha = 0xFF << 24;
for (int i = 0; i < h; i++) {
for (int j = 0; j < w; j++) {
// 获得像素的颜色
int color = cbuf[w * i + j];
int red = ((color & 0x00FF0000) >> 16);
int green = ((color & 0x0000FF00) >> 8);
int blue = color & 0x000000FF;
color = (red + green + blue) / 3;
color = alpha | (color << 16) | (color << 8) | color;
cbuf[w * i + j] = color;
}
}
int size=w * h;
jintArray result = env->NewIntArray(size);
env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, cbuf);
env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0);
return result;
}

Android.mk的源码：

[xhtml] view plaincopyprint?

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := ImgToGray
LOCAL_SRC_FILES := ImgToGray.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

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