Operaciones de bitmap JNI, para ayudar a evitar OOM cuando se usan imágenes grandes

fondo

la mayoría de las veces, obtener OOM en Android se debe a usar demasiados mapas de bits y / o crear grandes mapas de bits.

Recientemente, he decidido probar JNI para poder evitar OOM al almacenar los datos en el lado JNI.

después de jugar con JNI por un tiempo, he creado algunas publicaciones sobre SO solicitando ayuda y compartiendo mi conocimiento, y ahora he decidido compartir más código contigo. aquí están las publicaciones en caso de que alguien esté interesado en leer los hallazgos o contribuir:

  • Cómo almacenar mapas de bits en memoria nativa

  • deencoding y manipulación de imágenes usando JNI en android

  • JNI: ¿cómo usar múltiples instancias Jni wrapper con diferentes campos?

  • Girar un bitmap usando JNI y NDK

esta vez, he agregado la capacidad de almacenar, restaurar, recortar y rotar bitmaps. debería ser fácil agregar más opciones y me gustaría que otras personas agreguen su propio código para funciones más útiles .

así que el código que estoy a punto de mostrar es en realidad la fusión de todas las cosas que he creado.

código de uso de ejemplo:

Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.ic_launcher); final int width=bitmap.getWidth(),height=bitmap.getHeight(); // store the bitmap in the JNI "world" final JniBitmapHolder bitmapHolder=new JniBitmapHolder(bitmap); // no need for the bitmap on the java "world", since the operations are done on the JNI "world" bitmap.recycle(); // crop a center square from the bitmap, from (0.25,0.25) to (0.75,0.75) of the bitmap. bitmapHolder.cropBitmap(width/4,height/4,width*3/4,height*3/4); //rotate the bitmap: bitmapHolder.rotateBitmapCcw90(); //get the output java bitmap , and free the one on the JNI "world" bitmap=bitmapHolder.getBitmapAndFree(); 

El proyecto está disponible en github

  • la página del proyecto está disponible en github aquí .

  • siéntete libre de dar consejos y contribuir.

notas importantes

las mismas notas que se muestran aquí , más:

  • las características actuales que se escriben aquí (más actualizadas en la página del proyecto):

    • almacenar

    • restaurar

    • girar 90 grados CCW

    • cultivo.

  • El enfoque que he tomado para este código es tanto la eficiencia de la memoria (uso solo la memoria que necesito y liberarla cuando no la necesite) como la eficiencia de la CPU (intenté usar punteros y optimizaciones de la memoria caché de la CPU siempre que fuera posible).

  • para obtener el mejor rendimiento, he realizado muy pocas validaciones, especialmente en la parte JNI. podría ser mejor administrar las validaciones en el “mundo” de Java.

  • todavía faltan muchas características que creo que deberían agregarse, y espero tener el tiempo para agregarlas. si alguien desea contribuir, estaré encantado de agregar el código también. aquí están las funciones que creo que podrían ser útiles:

    • obtener información actual de bitmap

    • mapas de bits a escala, incluida la elección de qué algoritmo usar (la interpolación bilineal y del vecino más cercano debería ser suficiente).

    • utilizar diferentes formatos de bitmap

    • hacer la deencoding dentro de JNI, para evitar la creación del bitmap de java (y no usar el montón en el mundo java) desde el principio, solo al final, cuando haya terminado con todas las operaciones.

    • Detección de rostro

    • rotación en cualquier ángulo, o al menos los obvios. Actualmente, solo agregué una rotación de 90 grados en sentido contrario a las agujas del reloj.

NOTA: este es un código un poco viejo. para la más actualizada, mira la página del proyecto en github .

jni / Android.mk

 LOCAL_PATH := $(call my-dir) #bitmap operations module include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := JniBitmapOperations LOCAL_SRC_FILES := JniBitmapOperations.cpp LOCAL_LDLIBS := -llog LOCAL_LDFLAGS += -ljnigraphics include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) APP_OPTIM := debug LOCAL_CFLAGS := -g #if you need to add more module, do the same as the one we started with (the one with the CLEAR_VARS) 

jni / JniBitmapOperations.cpp

 #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  #define LOG_TAG "DEBUG" #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG,__VA_ARGS__) #define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__) extern "C" { JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniStoreBitmapData(JNIEnv * env, jobject obj, jobject bitmap); JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniGetBitmapFromStoredBitmapData(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle); JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniFreeBitmapData(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle); JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniRotateBitmapCcw90(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle); JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniCropBitmap(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle, uint32_t left, uint32_t top, uint32_t right, uint32_t bottom); } class JniBitmap { public: uint32_t* _storedBitmapPixels; AndroidBitmapInfo _bitmapInfo; JniBitmap() { _storedBitmapPixels = NULL; } }; /**crops the bitmap within to be smaller. note that no validations are done*/ // JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniCropBitmap(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle, uint32_t left, uint32_t top, uint32_t right, uint32_t bottom) { JniBitmap* jniBitmap = (JniBitmap*) env->GetDirectBufferAddress(handle); if (jniBitmap->_storedBitmapPixels == NULL) return; uint32_t* previousData = jniBitmap->_storedBitmapPixels; uint32_t oldWidth = jniBitmap->_bitmapInfo.width; uint32_t newWidth = right - left, newHeight = bottom - top; uint32_t* newBitmapPixels = new uint32_t[newWidth * newHeight]; uint32_t* whereToGet = previousData + left + top * oldWidth; uint32_t* whereToPut = newBitmapPixels; for (int y = top; y < bottom; ++y) { memcpy(whereToPut, whereToGet, sizeof(uint32_t) * newWidth); whereToGet += oldWidth; whereToPut += newWidth; } //done copying , so replace old data with new one delete[] previousData; jniBitmap->_storedBitmapPixels = newBitmapPixels; jniBitmap->_bitmapInfo.width = newWidth; jniBitmap->_bitmapInfo.height = newHeight; } /**rotates the inner bitmap data by 90 degress counter clock wise*/ // JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniRotateBitmapCcw90(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle) { JniBitmap* jniBitmap = (JniBitmap*) env->GetDirectBufferAddress(handle); if (jniBitmap->_storedBitmapPixels == NULL) return; uint32_t* previousData = jniBitmap->_storedBitmapPixels; AndroidBitmapInfo bitmapInfo = jniBitmap->_bitmapInfo; uint32_t* newBitmapPixels = new uint32_t[bitmapInfo.height * bitmapInfo.width]; int whereToPut = 0; // AD DC // ...>... // BC AB for (int x = bitmapInfo.width - 1; x >= 0; --x) for (int y = 0; y < bitmapInfo.height; ++y) { uint32_t pixel = previousData[bitmapInfo.width * y + x]; newBitmapPixels[whereToPut++] = pixel; } delete[] previousData; jniBitmap->_storedBitmapPixels = newBitmapPixels; uint32_t temp = bitmapInfo.width; bitmapInfo.width = bitmapInfo.height; bitmapInfo.height = temp; } /**free bitmap*/ // JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniFreeBitmapData(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle) { JniBitmap* jniBitmap = (JniBitmap*) env->GetDirectBufferAddress(handle); if (jniBitmap->_storedBitmapPixels == NULL) return; delete[] jniBitmap->_storedBitmapPixels; jniBitmap->_storedBitmapPixels = NULL; delete jniBitmap; } /**restre java bitmap (from JNI data)*/ // JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniGetBitmapFromStoredBitmapData(JNIEnv * env, jobject obj, jobject handle) { JniBitmap* jniBitmap = (JniBitmap*) env->GetDirectBufferAddress(handle); if (jniBitmap->_storedBitmapPixels == NULL) { LOGD("no bitmap data was stored. returning null..."); return NULL; } // //creating a new bitmap to put the pixels into it - using Bitmap Bitmap.createBitmap (int width, int height, Bitmap.Config config) : // //LOGD("creating new bitmap..."); jclass bitmapCls = env->FindClass("android/graphics/Bitmap"); jmethodID createBitmapFunction = env->GetStaticMethodID(bitmapCls, "createBitmap", "(IILandroid/graphics/Bitmap$Config;)Landroid/graphics/Bitmap;"); jstring configName = env->NewStringUTF("ARGB_8888"); jclass bitmapConfigClass = env->FindClass("android/graphics/Bitmap$Config"); jmethodID valueOfBitmapConfigFunction = env->GetStaticMethodID(bitmapConfigClass, "valueOf", "(Ljava/lang/String;)Landroid/graphics/Bitmap$Config;"); jobject bitmapConfig = env->CallStaticObjectMethod(bitmapConfigClass, valueOfBitmapConfigFunction, configName); jobject newBitmap = env->CallStaticObjectMethod(bitmapCls, createBitmapFunction, jniBitmap->_bitmapInfo.width, jniBitmap->_bitmapInfo.height, bitmapConfig); // // putting the pixels into the new bitmap: // int ret; void* bitmapPixels; if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, newBitmap, &bitmapPixels)) < 0) { LOGE("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret); return NULL; } uint32_t* newBitmapPixels = (uint32_t*) bitmapPixels; int pixelsCount = jniBitmap->_bitmapInfo.height * jniBitmap->_bitmapInfo.width; memcpy(newBitmapPixels, jniBitmap->_storedBitmapPixels, sizeof(uint32_t) * pixelsCount); AndroidBitmap_unlockPixels(env, newBitmap); //LOGD("returning the new bitmap"); return newBitmap; } /**store java bitmap as JNI data*/ // JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_jni_bitmap_1operations_JniBitmapHolder_jniStoreBitmapData(JNIEnv * env, jobject obj, jobject bitmap) { AndroidBitmapInfo bitmapInfo; uint32_t* storedBitmapPixels = NULL; //LOGD("reading bitmap info..."); int ret; if ((ret = AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &bitmapInfo)) < 0) { LOGE("AndroidBitmap_getInfo() failed ! error=%d", ret); return NULL; } LOGD("width:%d height:%d stride:%d", bitmapInfo.width, bitmapInfo.height, bitmapInfo.stride); if (bitmapInfo.format != ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) { LOGE("Bitmap format is not RGBA_8888!"); return NULL; } // //read pixels of bitmap into native memory : // //LOGD("reading bitmap pixels..."); void* bitmapPixels; if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &bitmapPixels)) < 0) { LOGE("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret); return NULL; } uint32_t* src = (uint32_t*) bitmapPixels; storedBitmapPixels = new uint32_t[bitmapInfo.height * bitmapInfo.width]; int pixelsCount = bitmapInfo.height * bitmapInfo.width; memcpy(storedBitmapPixels, src, sizeof(uint32_t) * pixelsCount); AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap); JniBitmap *jniBitmap = new JniBitmap(); jniBitmap->_bitmapInfo = bitmapInfo; jniBitmap->_storedBitmapPixels = storedBitmapPixels; return env->NewDirectByteBuffer(jniBitmap, 0); } 

src / com / jni / bitmap_operations / JniBitmapHolder.java

 package com.jni.bitmap_operations; import java.nio.ByteBuffer; import android.graphics.Bitmap; import android.util.Log; public class JniBitmapHolder { ByteBuffer _handler =null; static { System.loadLibrary("JniBitmapOperations"); } private native ByteBuffer jniStoreBitmapData(Bitmap bitmap); private native Bitmap jniGetBitmapFromStoredBitmapData(ByteBuffer handler); private native void jniFreeBitmapData(ByteBuffer handler); private native void jniRotateBitmapCcw90(ByteBuffer handler); private native void jniCropBitmap(ByteBuffer handler,final int left,final int top,final int right,final int bottom); public JniBitmapHolder() {} public JniBitmapHolder(final Bitmap bitmap) { storeBitmap(bitmap); } public void storeBitmap(final Bitmap bitmap) { if(_handler!=null) freeBitmap(); _handler=jniStoreBitmapData(bitmap); } public void rotateBitmapCcw90() { if(_handler==null) return; jniRotateBitmapCcw90(_handler); } public void cropBitmap(final int left,final int top,final int right,final int bottom) { if(_handler==null) return; jniCropBitmap(_handler,left,top,right,bottom); } public Bitmap getBitmap() { if(_handler==null) return null; return jniGetBitmapFromStoredBitmapData(_handler); } public Bitmap getBitmapAndFree() { final Bitmap bitmap=getBitmap(); freeBitmap(); return bitmap; } public void freeBitmap() { if(_handler==null) return; jniFreeBitmapData(_handler); _handler=null; } @Override protected void finalize() throws Throwable { super.finalize(); if(_handler==null) return; Log.w("DEBUG","JNI bitmap wasn't freed nicely.please rememeber to free the bitmap as soon as you can"); freeBitmap(); } }