Android提高十六篇之使用NDK把彩图转换灰度图

http://blog.csdn.net/hellogv/archive/2010/12/23/6094127.aspx
       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：

<?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：

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：

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:

#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：

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