Android提高之使用NDK把彩图转换灰度图的方法

一般而言在Android上使用JAVA实现彩图转换为灰度图，与J2ME上的实现方法类似，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，供大家参考。

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；

如图所示：

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)

感兴趣的读者可以动手调试一下本文所述代码，相信会对大家进行Android项目开发有一定的帮助。