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バックグラウンド

ほとんどの場合、Android で OOM が発生するのは、使用するビットマップが多すぎるか、大きなビットマップを作成するためです。

最近、データ自体を JNI 側に保存することで OOM を回避できるようにするために、JNI を試すことにしました。

しばらく JNI をいじった後、SO に関する投稿をいくつか作成し、助けを求めて知識を共有しました。さらにコードを共有することにしました。誰かが調査結果を読んだり貢献したりすることに興味がある場合の投稿は次のとおりです。

今回は、ビットマップを保存、復元、トリミング、回転する機能を追加しました。オプションを追加するのは簡単なはずです。ここにいる他の人が、より便利な関数に独自のコードを追加してくれると嬉しいです。

これから紹介するコードは、私が作成したすべてのものを実際にマージしたものです。

使用例のコード:

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();

プロジェクトは github で入手できます

  • プロジェクトページは github hereで入手できます。

  • 気軽にアドバイスや貢献をしてください。

重要事項

ここに示されているものと同じ注記に加えて:

  • ここに書かれている現在の機能（プロジェクトページでさらに更新されています）：

    • お店

    • 戻す

    • 90度反時計回りに回転

    • 作物。

  • このコードに対して私が採用したアプローチは、メモリ効率 (必要なメモリのみを使用し、必要ない場合は解放する) と CPU 効率 (可能な限りポインタと CPU メモリ キャッシュの最適化を使用しようとしました) の両方です。

  • 最高のパフォーマンスを得るために、特に JNI の部分で、ほとんど検証を行いませんでした。Javaの「世界」で検証を管理するのが最善かもしれません。

  • 追加する必要があると思われる不足している機能がまだたくさんあります。それらを追加する時間があることを願っています。誰かが貢献したい場合は、喜んで彼らのコードも追加します。私が便利だと思う機能は次のとおりです。

    • 現在のビットマップ情報を取得する

    • 使用するアルゴリズムの選択を含む、ビットマップのスケーリング (最近隣内挿法と双一次内挿法で十分です)。

    • 異なるビットマップ形式を使用する

    • JNI 内でデコードを行い、Java ビットマップの作成を回避し (Java ワールドでヒープを使用しないように)、最初から、すべての操作が終了したときに最後にのみ行います。

    • 顔検出

    • 任意の角度での回転、または少なくとも明らかなもの。現在、反時計回りに 90 度の回転のみを追加しました。

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注: これは少し古いコードです。最新のものについては、githubのプロジェクト ページをチェックしてください。

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 <jni.h>
#include <jni.h>
#include <android/log.h>
#include <stdio.h>
#include <android/bitmap.h>
#include <cstring>
#include <unistd.h>

#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;
  // A.D D.C
  // ...>...
  // B.C A.B
  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;
  }

/**restore 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();
    }
  }
于 2013-08-15T10:36:11.567 に答える