深刻了解android平臺的jni---圖像灰度化處理

1、涉及到的jni編程知識

Java基本類型的數組，在JNI中都是jArray的類型格式。具體類型以下：

typedef jarray jbooleanArray;

typedef jarray jbyteArray;

typedef jarray jcharArray;

typedef jarray jshortArray;

typedef jarray jintArray;

typedef jarray jlongArray;

typedef jarray jfloatArray;

typedef jarray jdoubleArray;

typedef jarray jobjectArray;

jArray類型JNI定義的類型，經過它JNIEnv能夠操做Java數組，但它並非C/C++的數組，因此咱們要把jArray類型轉換爲C/C++中的數組。

JNIEnv定義了一系列的方法來把一個jArray類型轉換爲C/C++數組，和把C/C++數組轉換爲jArray

一、Java基本類型的數組轉換成相應的C數組類型

jboolean* （*GetBooleanArrayElements）（JNIEnv*， jbooleanArray， jboolean*）;

jbyte* （*GetByteArrayElements）（JNIEnv*， jbyteArray， jboolean*）;

jchar* （*GetCharArrayElements）（JNIEnv*， jcharArray， jboolean*）;

jshort* （*GetShortArrayElements）（JNIEnv*， jshortArray， jboolean*）;

jint* （*GetIntArrayElements）（JNIEnv*， jintArray， jboolean*）;

jlong* （*GetLongArrayElements）（JNIEnv*， jlongArray， jboolean*）;

jfloat* （*GetFloatArrayElements）（JNIEnv*， jfloatArray， jboolean*）;

jdouble* （*GetDoubleArrayElements）（JNIEnv*， jdoubleArray， jboolean*);

參數：

env：JNI 接口指針。

array：Java 字符串對象。

isCopy：指向布爾值的指針。

返回值：

返回指向數組元素的指針，若是操做失敗，則爲 NULL。

二、獲取數組的長度:

jsize （*GetArrayLength）（JNIEnv*， jarray）;

三、釋放C/C++的數組內存

void （*ReleaseBooleanArrayElements）（JNIEnv*， jbooleanArray，jboolean*， jint）;

void （*ReleaseByteArrayElements）（JNIEnv*， jbyteArray，jbyte*， jint）;

void （*ReleaseCharArrayElements）（JNIEnv*， jcharArray，jchar*， jint）;

void （*ReleaseShortArrayElements）（JNIEnv*， jshortArray，jshort*， jint）;

void （*ReleaseIntArrayElements）（JNIEnv*， jintArray，jint*， jint）;

void （*ReleaseLongArrayElements）（JNIEnv*， jlongArray，jlong*， jint）;

void （*ReleaseFloatArrayElements）（JNIEnv*， jfloatArray，jfloat*， jint）;

void （*ReleaseDoubleArrayElements）（JNIEnv*， jdoubleArray，jdouble*， jint）;

參數：

env：JNI 接口指針。

array：Java 數組對象。

elems：指向數組元素的指針。

mode：釋放模式。

四、構造一個指定長度的Java基本類型的數組

jbooleanArray （*NewBooleanArray）（JNIEnv*， jsize）;

jbyteArray （*NewByteArray）（JNIEnv*， jsize）;

jcharArray （*NewCharArray）（JNIEnv*， jsize）;

jshortArray （*NewShortArray）（JNIEnv*， jsize）;

jintArray （*NewIntArray）（JNIEnv*， jsize）;

jlongArray （*NewLongArray）（JNIEnv*， jsize）;

jfloatArray （*NewFloatArray）（JNIEnv*， jsize）;

jdoubleArray （*NewDoubleArray）（JNIEnv*， jsize）;

五、給java基本類型的數組賦值

void （*SetBooleanArrayRegion）（JNIEnv*， jbooleanArray，jsize， jsize， const jboolean*）;

void （*SetByteArrayRegion）（JNIEnv*， jbyteArray，jsize， jsize， const jbyte*）;

void （*SetCharArrayRegion）（JNIEnv*， jcharArray，jsize， jsize， const jchar*）;

void （*SetShortArrayRegion）（JNIEnv*， jshortArray，jsize， jsize， const jshort*）;

void （*SetIntArrayRegion）（JNIEnv*， jintArray，jsize， jsize， const jint*）;

void （*SetLongArrayRegion）（JNIEnv*， jlongArray，jsize， jsize， const jlong*）;

void （*SetFloatArrayRegion）（JNIEnv*， jfloatArray，jsize， jsize， const jfloat*）;

void （*SetDoubleArrayRegion）（JNIEnv*， jdoubleArray， jsize， jsize， const jdouble*）;

把java基本類型的數組中的指定範圍的元素用C/C++的數組中的元素來賦值

參數：

env：JNI 接口指針。

array: Java 數組。

start：起始下標。

len：要複製的元素數。

buf：源緩衝區。

拋出：

ArrayIndexOutOfBoundsException：若是區域中的某個下標無效。

注意：

若是是c程序，要用 (*env)->

若是是C++要用 env->

在linux下若是.c文件中用 「env->」 編譯會找不到此結構，必須用「(*env)->」，或者改爲.cpp文件，以 c++的方式來編譯。

具體請看一下jni.h的代碼。另外還有些省略的內容，能夠參考JNI的文檔：Java Native Interface 6.0 Specification，在JDK的文檔裏就能夠找到。若是要進行更深刻的JNI編程，須要仔細閱讀這個文檔

2、圖像灰度化

彩色轉灰度的著名心理學公式：Gray = R*0.299 + G*0.587 + B*0.114

實際應用中爲了不浮點運算，而後就有了移位運算代替了。

2至20位精度的係數：

Gray = (R*1 + G*2 + B*1) >> 2

Gray = (R*2 + G*5 + B*1) >> 3

Gray = (R*4 + G*10 + B*2) >> 4

Gray = (R*9 + G*19 + B*4) >> 5

Gray = (R*19 + G*37 + B*8) >> 6

Gray = (R*38 + G*75 + B*15) >> 7

Gray = (R*76 + G*150 + B*30) >> 8

Gray = (R*153 + G*300 + B*59) >> 9

Gray = (R*306 + G*601 + B*117) >> 10

Gray = (R*612 + G*1202 + B*234) >> 11

Gray = (R*1224 + G*2405 + B*467) >> 12

Gray = (R*2449 + G*4809 + B*934) >> 13

Gray = (R*4898 + G*9618 + B*1868) >> 14

Gray = (R*9797 + G*19235 + B*3736) >> 15

Gray = (R*19595 + G*38469 + B*7472) >> 16

Gray = (R*39190 + G*76939 + B*14943) >> 17

Gray = (R*78381 + G*153878 + B*29885) >> 18

Gray = (R*156762 + G*307757 + B*59769) >> 19

Gray = (R*313524 + G*615514 + B*119538) >> 20

3、灰度化代碼實現

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_org_join_image_util_JoinImage_imgToGray(

JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h) {

LOGE("==imgToGray==");

jint * cbuf;

cbuf = (*env)->GetIntArrayElements(env, buf, 0); // 獲取int數組元素

int alpha = 0xFF; // 不透明值

int i, j, color, red, green, blue;

for (i = 0; i < h; i++) {

for (j = 0; j < w; j++) {

color = cbuf[w * i + j]; // 得到color值

red = (color >> 16) & 0xFF; // 得到red值

green = (color >> 8) & 0xFF; // 得到green值

blue = color & 0xFF; // 得到blue值

color = (red * 38 + green * 75 + blue * 15) >> 7; // 灰度算法（16位運算下7位精度）

color = (alpha << 24) | (color << 16) | (color << 8) | color; // 由ARGB組成新的color值

cbuf[w * i + j] = color; // 設置新color值

}

}

int size = w * h;

jintArray result = (*env)->NewIntArray(env, size); // 新建一個jintArray

(*env)->SetIntArrayRegion(env, result, 0, size, cbuf); // 將cbuf轉存入result

(*env)->ReleaseIntArrayElements(env, buf, cbuf, 0); // 釋放int數組元素

return result;

}

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出處:http://blog.sina.com.cn/staratsky

做者:流星