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: [e-mail]
 */

#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 宏對 Logging 工具進行調用，並且在功能上分別相當於 Android SDK 中的 Log.i() 和 Log.e()。具有 typedef struct 關鍵字的 argb 數據類型支持 C 代碼評估以 32 位整數存儲的單個像素的 4 個數據元素。3 個包含語句為 C 編譯器提供必要的聲明，以進行 jni 粘合、日志記錄和位圖處理。

現在可以實現一些圖像處理例程了，但是在我們檢查代碼之前，您需要了解 JNI 函數的命名約定。

當 Java 代碼調用本機函數時，它將函數名稱映射到一個展開或修飾函數，該函數由 JNI 共享庫導出。下面是約定：Java_fully_qualified_classname_functionname。

例如，convertToGray 函數在 C 代碼中實現為 Java_com_msi_ibm_ndk_IBMPhotoPhun_convertToGray。

JNI 函數的前兩個參數包含一個 JNI 環境指針和調用類對象實例。有關 JNI 的更多信息，請參見 參考資料 部分。

構建庫非常簡單。打開終端（或 DOS）窗口並將目錄更改到存儲這些文件的 jni 文件夾。確保路徑中有 NDK 並執行 ndk-build 腳本。此腳本包含構建庫所需的所有粘合代碼。生成的庫放置在與 jni 文件夾級別相同的 libs 文件夾（例如，<project folder>/libs/）。

Eclipse 的 ADT 插件打包了 Android 應用程序后，會自動包含和傳輸庫文件。會為每個支持的硬件平台都生成一個庫文件。在運行時加載正確的庫。

此函數有兩個調用 Java 代碼的參數：ARGB 格式中的彩色 Bitmap 和接收彩色圖像的灰度版本的 8 位灰度 Bitmap。下面是代碼的簡單介紹：

1. AndroidBitmapInfo 結構，在 bitmap.h 中定義，有助於了解 Bitmap 對象。
2. AndroidBitmap_getInfo 函數，在 jnigraphics 庫中，獲取有關具體 Bitmap 對象的信息。
3. 下一步是確保傳入到 convertToGray 函數的位圖是想要的格式。
4. AndroidBitmap_lockPixels 函數鎖定圖像數據，這樣您就可以直接在數據上執行操作。
5. AndroidBitmap_unlockPixels 函數解鎖之前鎖定的像素數據。這些函數應該被稱為“鎖定/解鎖對”。 

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，該 makefile（片段）指示 NDK：

1. 將 ibmphotophun.c 源文件編譯到共享庫中。
2. 命名共享庫。默認情況下，共享庫命名約定為 lib<modulename>.so。因此，在這里將生成文件命名為 libibmphotophun.so。
3. 指定所需的 "input" 庫。共享庫依賴於兩個用於日志記錄（liblog.so）和 jni 圖形（libjnigraphics.so）的內置庫文件，日志記錄庫允許您為 LogCat 添加條目，這在項目的開發階段很有用。圖形庫為使用 Android 位圖及其圖像數據提供例程。

libjnigraphics是從android 2.2開始引入的一個庫，在NDK中可以通過引用 
bitmap.h進行使用。這個庫加快了NDK層訪問java層的bitmap數據的速度，同時也 
降低了內存消耗(少了一個臨時中轉用的int array) 
細看了下，這個庫實際上可以自己放到apk的lib下面進行調用。 
這個庫實際上只導入了三個外部函數，對bitmap的訪問進行了封裝 
  
GraphicsJNI::getNativeBitmap 
SkBitmap::lockPixels 
SkBitmap::unlockPixels 
  
這三個函數在目前所有版本的android里面都有。因此libjnigraphics.so實際上可以在目前所有版本的android中使用。只是低於android 2.2的版本，必須自己將 libjnigraphics.so打包進apk。但是需要注意的是目前新版ndk里面附帶的libjnigraphics.so不行，那個只是個空殼。可以自己從比較老的版本的NDK里面拿出來使用，或者自己從android 2.2及以上的image里摳出來，具體路徑/system/lib/libjnigraphics.so。 然后由於是打包進apk的so。所以需要自己在源碼里面顯示調用 system.loadlibrary(jnigraphics); 

ibmphotophun.c 源文件包含一些 C 包含語句和 argb 類型（對應於 Android SDK 中的彩色數據類型）的定義。清單 4 顯示了沒有圖像例程的 ibmphotophun.c，圖像例程將在下一個清單中展示。

 

NDKTestActivity.java:

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");
    }
}

.......