Android NDKを使う(アプリの高速化) の項目において、NDKのセットアップとサンプルの実行方法を紹介しました。
今回は、実際にNDKを使用する手法を紹介します。
Sampleとして作成するのは、用意した画像データからRedの色データを消去するものです。
1ピクセル毎に処理が必要になるため、Nativeで処理を行うことで高速化を狙っています。
＃画像データは初期データと処理後データを見比べた物
詳細な実装方法は続きをご覧ください。
NDKを使用する時に必要なこと
- JNIフォルダの追加
- Application.mk Android.mk (ヘッダファイル）の追加
- NativeSourceの追加
- JavaSourceでのStaticLibraryの呼び出し
以上の4点が必要です。
追加するファイルの場所等は以下、今回のプロジェクト構成を参考にしてください。
Android.mkとApplication.mk
Android.mkとApplication.mkを作成します。
これらは一から作成するよりは、既存のサンプルプロジェクトからコピーしてくるのがよいと思います。
＃今回は ndk/samples/native_activity/jni/ からコピーし作成しました。
コピーしてきたものを修正します。
Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := native_sample LOCAL_SRC_FILES := native_sample.c include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
LOCAL_SRC_FILESにはソースコードを指定、LOCAL_MODULEにはモジュール名(任意)を指定します。
Application.mk
APP_PLATFORM := android-8
同じ様に、赤字が修正箇所です。
Androidのプラットフォームバージョンを指定します。
＃今回はAndoid-8(ver 2.2) 向けに作成
Java側のソースコードの記述
先にJavaソースコードにおいて、native-Methodを記述することで
ヘッダファイルをコマンドから作成することができます。
まず、以下の様にLibraryの呼び出し部分を記述します。
ここで引数に渡す値は、LOCAL_MODULEに指定した値と同じにしておきます。
public class Main extends Activity {
static {
System.loadLibrary("native_sample");
}
......
次に、native-Methodを記載します。
今回は、bitmapのピクセルデータをNativeへ受け渡すため、int-arrayを引数に持っています。
public native void nativeBinarization(int[] pixels, int x, int y);
最後に、Methodの呼び出し部分を記載します。
本サンプルでの流れは、 リソースから取得したBitmapオブジェクトを複製し、（AndroidはデフォルトではRGB_565を使用しています）
ピクセル毎のintデータを作成、Native-Methodへ受け渡します。
その後、初期データと改変後データを並べて表示しています。
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
......
Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.sample);
Bitmap subbmp = bmp.copy(Bitmap.Config.RGB_565, true);
int width = subbmp.getWidth();
int height = subbmp.getHeight();
int pixels[] = new int[width * height];
int cnt = 0;
subbmp.getPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
nativeBinarization(pixels,subbmp.getWidth(),subbmp.getHeight());
subbmp.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
LinearLayout llayout = (LinearLayout)findViewById(R.id.llayout);
ImageView binarizeBmp = new ImageView(this);
binarizeBmp.setImageBitmap(subbmp);
ImageView normalBmp = new ImageView(this);
normalBmp.setImageBitmap(bmp);
llayout.addView(normalBmp);
llayout.addView(binarizeBmp);
}
ヘッダファイルの作成
ヘッダファイルの作成を行います。
＃win環境では、cygwinを用いて下さい。
＃また、javah に対してPATHを通す必要があるかもしれません。
プロジェクトのトップディレクトリ（Eclipse-workspace/<Project名>/)
において、以下コマンドを実行することで、ヘッダを作成することができます。
$ javah -classpath bin -o jni/<header名.h> org.jpn.techbooster.sample.nativesample2.Main
変更が必要な部分はheader名と、最後の引数です。
org.jpn.techbooster.sample.nativesample2.Main は、
org.jpn.techbooster.sample.nativesample パッケージの Main クラスにあるNative-Methodを探しに行ってね！
という意味合いです。
これで、jniフォルダにヘッダが作成されています。
NativeCodeを記述する
最後に、Native部分を実装します。
まず、Android.mkにおいて LOCAL_SRC_FILES に記載したファイルを作成します。
内部のソースコードは以下の通りです。
まずは、関数の書き出しまで、
#include <jni.h>
#include <android/log.h>
#include "native_sample.h"
JNIEXPORT void JNICALL Java_org_jpn_techbooster_sample_nativesample2_Main_nativeBinarization
(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray colors, jint w, jint h)
{
jniヘッダは必ずincludeする必要があります。
関数の名称ですが、作成したヘッダファイルからコピーし、作成します。
＃また、自作した引数の他に２つ引数が増えていますが、JNIの仕様だと思ってください。
＃詳しくはJNIについて調べると良いです。
続いて処理の部分について、
int r, g, b;
int cnt;
jint* bmpColors = (*env)->GetIntArrayElements(env,colors,0);
for(cnt=0; cnt < (w * h); cnt++){
/* rgb 抽出 */
r = (bmpColors[cnt] & 0x0000F800) >> 11;
g = (bmpColors[cnt] & 0x000007E0) >> 5;
b = (bmpColors[cnt] & 0x0000001F);
/* 色データ組み換え */
bmpColors[cnt] = (r<<11) | (g << 5) | b;
}
(*env)->ReleaseIntArrayElements(env, colors, bmpColors, 0);
}
以下二行に関しては、JNIでの特殊な書き方になります。 対になっており、cでのmalloc-freeと同様に、使用後は必ずReleaseするようにします。
<pre>jint* bmpColors = (*env)->GetIntArrayElements(env,colors,0); <pre>(*env)->ReleaseIntArrayElements(env, colors, bmpColors, 0);
残りの部分はRGB_565に則り、各色のデータを取得し、
Redデータのみを返さない様な形で実装しています。
NativeCodeをコンパイルする
</div> <div>$ndk-build</div> <div>