Android提高十六篇之使用NDK把彩圖轉換灰度圖

     在Android上使用JAVA實現彩圖轉換為灰度圖，跟J2ME上的實現類似，不過遇到頻繁地轉換或者是大圖轉換時，就必須使用NDK來提高速度了。本文主要通過JAVA和NDK這兩種方式來分別實現彩圖轉換為灰度圖，並給出速度的對比。

先來簡單地介紹一下Android的NDK使用步驟：

以NDK r4為例，或許以後新版的NDK的使用方法略有不同。
1、下載支持C++的android-ndk-r4-crystax，支持C++的話可玩性更強......
2、下載cygwin，選擇ftp://mirrors.kernel.org這個鏡像，搜索  Devel Install 安裝 gcc 和 make 等工具；

在搜索框裡分別搜索gcc和make，必須是 Devel Install 欄的。

3、Cygwin安裝目錄下，找到home/username的目錄下的.bash_profile文件，打開文件在最後加上：
    NDK=/cygdrive/d/android-ndk-r4-windows/android-ndk-r4
   export NDK
PS：假設安裝在d:\android-ndk-r4-windows\android-ndk-r4。
4、運行cygwin，通過cd命令去到NDK\samples\例子目錄\，運行$NDK/ndk-build來編譯該目錄下的Android.mk

以下是個人習慣.......
5、安裝Eclipse的CDT，官方下載cdt安裝包，解壓縮後把plugins和feagures 復制覆蓋到eclipse文件夾下即可
6、去到系統屬性->環境變量->Path添加"D:\cygwin\bin"（假設cygwin安裝在D:下），重啟計算機，然後就可以在Eclipse裡面建立基於cygwin的C/C++工程了，先通過這一步來驗證NDK的程序能夠編譯成功，然後再通過第4步來生成SO文件。

接下來看看本文程序運行的效果：

從轉換灰度圖的耗時來說，NDK的確比JAVA所用的時間短不少。

main.xml源碼如下：

<?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轉換灰度圖" />   
  <Button android:layout_height="wrap_content" android:layout_width="fill_parent" android:id="@+id/btnNDK" android:text="使用NDK轉換灰度圖" />   
  <ImageView android:id="@+id/ImageView01" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" />   
  </LinearLayout> 

主程序testToGray.java的源碼如下：

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轉換灰度圖---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;  
                //顯示灰度圖  
                imgView.setImageBitmap(img);  
                testToGray.this.setTitle("w:"+String.valueOf(img.getWidth())+",h:"+String.valueOf(img.getHeight())  
                        +" JAVA耗時 "+String.valueOf(performance)+" 毫秒");  
            }  
            else if(v==btnNDK)  
            {  
                long current=System.currentTimeMillis();  
                  
                //先打開圖像並讀取像素  
                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);  
                //通過ImgToGray.so把彩色像素轉為灰度像素  
                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;  
                //顯示灰度圖  
                imgView.setImageBitmap(resultImg);  
                testToGray.this.setTitle("w:"+String.valueOf(img1.getWidth())+",h:"+String.valueOf(img1.getHeight())  
                        +" NDK耗時 "+String.valueOf(performance)+" 毫秒");  
            }  
        }  
    }  
      
    /**  
     * 把資源圖片轉為灰度圖  
     * @param resID 資源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++) {    
                // 獲得像素的顏色    
                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;  
    }  
} 

封裝NDK函數的JAVA類LibFuns.java的源碼如下：

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);  
} 

彩圖轉換為灰度圖的ImgToGray.cpp源碼:

#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++) {  
            // 獲得像素的顏色  
            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的源碼：

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