Dealing with bitmap object in android NDK

Reprinted from http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/tutorials/os-androidndk/section5.html

First ,we will use android/bitmap.h,so the lowest version is Android 2.2(Froyo).

1.Transfer the bitmap object.

ibmphotophun.c:

/*
 * ibmphotophun.c
 *
 * Author: Frank Ableson
 * Contact Info: [email protected]
 */

#include <jni.h>
#include <android/log.h>
#include <android/bitmap.h>

#define  LOG_TAG    "libibmphotophun"
#define  LOGI(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define  LOGE(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)

typedef struct
{
    uint8_t alpha;
    uint8_t red;
    uint8_t green;
    uint8_t blue;
} argb;

/*
convertToGray
Pixel operation
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_wzh_test_NDKTestActivity_convertToGray(JNIEnv
* env, jobject  obj, jobject bitmapcolor,jobject bitmapgray)
{
    AndroidBitmapInfo  infocolor;
    void*              pixelscolor;
    AndroidBitmapInfo  infogray;
    void*              pixelsgray;
    int                ret;
    int             y;
    int             x;

    LOGI("convertToGray");
    if ((ret = AndroidBitmap_getInfo(env, bitmapcolor, &infocolor)) < 0) {
        LOGE("AndroidBitmap_getInfo() failed ! error=%d", ret);
        return;
    }


    if ((ret = AndroidBitmap_getInfo(env, bitmapgray, &infogray)) < 0) {
        LOGE("AndroidBitmap_getInfo() failed ! error=%d", ret);
        return;
    }


    LOGI("color image :: width is %d; height is %d; stride is %d; format is %d;flags is %d",
            infocolor.width,infocolor.height,infocolor.stride,infocolor.format,infocolor.flags);
    if (infocolor.format != ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
        LOGE("Bitmap format is not RGBA_8888 !");
        return;
    }


    LOGI("gray image :: width is %d; height is %d; stride is %d; format is %d;flags is %d",
            infogray.width,infogray.height,infogray.stride,infogray.format,infogray.flags);
    if (infogray.format != ANDROID_BITMAP_FORMAT_A_8) {
        LOGE("Bitmap format is not A_8 !");
//        return;
    }


    if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmapcolor, &pixelscolor)) < 0) {
        LOGE("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret);
    }

    if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmapgray, &pixelsgray)) < 0) {
        LOGE("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret);
    }

    // modify pixels with image processing algorithm

    for (y=0;y<infocolor.height;y++) {
        argb * line = (argb *) pixelscolor;
        uint8_t * grayline = (uint8_t *) pixelsgray;
        for (x=0;x<infocolor.width;x++) {
            grayline[x] = 0.3 * line[x].red + 0.59 * line[x].green + 0.11*line[x].blue;
        }

        pixelscolor = (char *)pixelscolor + infocolor.stride;
        pixelsgray = (char *) pixelsgray + infogray.stride;
    }

    LOGI("unlocking pixels");
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmapcolor);
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmapgray);
}

LOGI 和 LOGE 宏对 Logging 工具进行调用，并且在功能上分别相当于 Android SDK 中的 Log.i() 和 Log.e()。具有 typedef struct 关键字的 argb 数据类型支持 C 代码评估以 32 位整数存储的单个像素的 4 个数据元素。3 个包含语句为 C 编译器提供必要的声明，以进行 jni 粘合、日志记录和位图处理。

现在可以实现一些图像处理例程了，但是在我们检查代码之前，您需要了解 JNI 函数的命名约定。

当 Java 代码调用本机函数时，它将函数名称映射到一个展开或修饰函数，该函数由 JNI 共享库导出。下面是约定：Java_fully_qualified_classname_functionname。

例如，convertToGray 函数在 C 代码中实现为 Java_com_msi_ibm_ndk_IBMPhotoPhun_convertToGray。

JNI 函数的前两个参数包含一个 JNI 环境指针和调用类对象实例。有关 JNI 的更多信息，请参见 参考资料 部分。

构建库非常简单。打开终端（或 DOS）窗口并将目录更改到存储这些文件的 jni 文件夹。确保路径中有 NDK 并执行 ndk-build 脚本。此脚本包含构建库所需的所有粘合代码。生成的库放置在与 jni 文件夹级别相同的 libs 文件夹（例如，<project folder>/libs/）。

Eclipse 的 ADT 插件打包了 Android 应用程序后，会自动包含和传输库文件。会为每个支持的硬件平台都生成一个库文件。在运行时加载正确的库。

此函数有两个调用 Java 代码的参数：ARGB 格式中的彩色 Bitmap 和接收彩色图像的灰度版本的 8 位灰度 Bitmap。下面是代码的简单介绍：

1. AndroidBitmapInfo 结构，在 bitmap.h 中定义，有助于了解 Bitmap 对象。
2. AndroidBitmap_getInfo 函数，在 jnigraphics 库中，获取有关具体 Bitmap 对象的信息。
3. 下一步是确保传入到 convertToGray 函数的位图是想要的格式。
4. AndroidBitmap_lockPixels 函数锁定图像数据，这样您就可以直接在数据上执行操作。
5. AndroidBitmap_unlockPixels 函数解锁之前锁定的像素数据。这些函数应该被称为“锁定/解锁对”。 

Android.mk:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := ibmphotophun
LOCAL_SRC_FILES := ibmphotophun.c
LOCAL_LDLIBS    := -llog -ljnigraphics
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 其中，该 makefile（片段）指示 NDK：

1. 将 ibmphotophun.c 源文件编译到共享库中。
2. 命名共享库。默认情况下，共享库命名约定为 lib<modulename>.so。因此，在这里将生成文件命名为 libibmphotophun.so。
3. 指定所需的 "input" 库。共享库依赖于两个用于日志记录（liblog.so）和 jni 图形（libjnigraphics.so）的内置库文件，日志记录库允许您为 LogCat 添加条目，这在项目的开发阶段很有用。图形库为使用 Android 位图及其图像数据提供例程。

libjnigraphics是从android 2.2开始引入的一个库，在NDK中可以通过引用 
bitmap.h进行使用。这个库加快了NDK层访问java层的bitmap数据的速度，同时也 
降低了内存消耗(少了一个临时中转用的int array) 
细看了下，这个库实际上可以自己放到apk的lib下面进行调用。 
这个库实际上只导入了三个外部函数，对bitmap的访问进行了封装 
  
GraphicsJNI::getNativeBitmap 
SkBitmap::lockPixels 
SkBitmap::unlockPixels 
  
这三个函数在目前所有版本的android里面都有。因此libjnigraphics.so实际上可以在目前所有版本的android中使用。只是低于android 2.2的版本，必须自己将 libjnigraphics.so打包进apk。但是需要注意的是目前新版ndk里面附带的libjnigraphics.so不行，那个只是个空壳。可以自己从比较老的版本的NDK里面拿出来使用，或者自己从android 2.2及以上的image里抠出来，具体路径/system/lib/libjnigraphics.so。 然后由于是打包进apk的so。所以需要自己在源码里面显示调用 system.loadlibrary(jnigraphics); 

ibmphotophun.c 源文件包含一些 C 包含语句和 argb 类型（对应于 Android SDK 中的彩色数据类型）的定义。清单 4 显示了没有图像例程的 ibmphotophun.c，图像例程将在下一个清单中展示。

package com.wzh.test;

import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.Bitmap.Config;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.TextView;

public class NDKTestActivity extends Activity {
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Bitmap src=BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher);
        Bitmap dst=Bitmap.createBitmap(src.getWidth(), src.getHeight(), Config.ARGB_8888);
        convertToGray(src,dst);
        ImageView  iv = new ImageView(this);
        iv.setImageBitmap(dst);
        setContentView(iv);
    }
    
    public native void  convertToGray(Bitmap src,Bitmap dst);
    static {
        System.loadLibrary("ibmphotophun");
    }
}

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