Android提高之使用NDK把彩圖轉換灰度圖的方法

一般而言在Android上使用JAVA實現彩圖轉換為灰度圖，與J2ME上的實現方法類似，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，供大家參考。

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；

如圖所示：

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:cygwin/android-ndk-r4-crystax
   export NDK
PS：假設安裝在D:/cygwin/android-ndk-r4-crystax。
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）和"D:/cygwin/android-ndk-r4-crystax"，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)

感興趣的讀者可以動手調試一下本文所述代碼，相信會對大家進行Android項目開發有一定的幫助。