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android使用方法---圖片的高斯模糊

今天這裡給大家介紹兩個高斯模糊的方法和一個優化的方法
1,RenderScript
RenderScript是在Android上的高效能執行密集型運算的框架,RenderScript主要用於資料平行計算,尤其對影象處理、攝影分析和計算機視覺特別有用。RenderScript是在Android3.0(API 11)引入的。而Android圖片高斯模糊處理,通常也是用這個庫來完成。它提供了我們Java層呼叫的API,實際上是在c/c++ 層來處理的,所以它的效率和效能通常是最高的。要使用RenderScript完成圖片高斯模糊只需要以下幾步:
(1) 初始化一個RenderScript Context:RenderScript 上下文環境通過create(Context)方法來建立,它保證RenderScript的使用並且提供一個控制後續所有RenderScript物件(如:ScriptIntrinsicBlur、Allocation等)生命週期的物件。

(2)通過Script至少建立一個Allocation:一個Allocation是提供儲存大量可變資料的RenderScript 物件。在核心中,Allocation作為輸入和輸出,在核心中通過rsGetElementAt_type ()和rsSetElementAt_type()方法來訪問Allocation當script全域性繫結的時候。使用createFromBitmap 和createTyped來建立Allocation。

(3)建立ScriptIntrinsic:它內建了RenderScript 的一些通用操作,如高斯模糊、扭曲變換、影象混合等等,更多的操作請看ScriptIntrinsic的子類,本文要用的高斯模糊處理就是用的它的子類ScriptIntrinsicBlur。
(4)填充資料到Allocations:除了使用方法createFromBitmap建立的Allocation外,其它的第一次建立時都是填充的空資料。

(5) 設定模糊半徑:設定一個模糊的半徑,其值為 0-25。

(6) 啟動核心,呼叫方法處理:呼叫forEach 方法模糊處理。

(7) 從Allocation 中拷貝資料:為了能在Java層訪問Allocation的資料,用Allocation其中一個copy方法來拷貝資料。
(8) 銷燬RenderScript物件:可以用destroy方法來銷燬RenderScript物件或者讓它可以被垃圾回收,destroy 之後,就能在用它控制的RenderScript物件了(比如在銷燬了之後,再呼叫ScriptIntrinsic或者Allocation的方法是要拋異常的)。

程式碼

 /**
     * RenderScript
     * @param
context * @param source * @param radius * @return */
private static Bitmap rsBlur(Context context, Bitmap source, int radius){ Bitmap inputBmp = source; //(1) RenderScript renderScript = RenderScript.create(context); Log.i("====","scale size:"+inputBmp.getWidth()+"*"+inputBmp.getHeight()); // Allocate memory for Renderscript to work with //(2) final Allocation input = Allocation.createFromBitmap(renderScript,inputBmp); final Allocation output = Allocation.createTyped(renderScript,input.getType()); //(3) // Load up an instance of the specific script that we want to use. ScriptIntrinsicBlur scriptIntrinsicBlur = ScriptIntrinsicBlur.create(renderScript, Element.U8_4(renderScript)); //(4) scriptIntrinsicBlur.setInput(input); //(5) // Set the blur radius scriptIntrinsicBlur.setRadius(radius); //(6) // Start the ScriptIntrinisicBlur scriptIntrinsicBlur.forEach(output); //(7) // Copy the output to the blurred bitmap output.copyTo(inputBmp); //(8) renderScript.destroy(); return inputBmp; }

但是這隻對API17以上的好用,因為很多方法是API17以後加上去的
你需要在build.gradle檔案中新增那兩行加粗的程式碼:

android {

    compileSdkVersion 23

    buildToolsVersion "23.0.3"

    defaultConfig {

        minSdkVersion 8

        targetSdkVersion 19

        renderscriptTargetApi 18

        renderscriptSupportModeEnabled true

    }

}

這裡其實就是使用相容包,但還是有問題

  1. 雖然RenderScript效率不錯,但是處理尺寸大一點的圖片還是達不到16ms每一幀,需要優化
  2. 雖然結局了相容問題,但是upport.v8.renderscript有160k,對於現在提倡APP瘦身來說是不好的。

然後是fastBlur

/**
     * fastBlur
     * @param sentBitmap
     * @param scale
     * @param radius
     * @return
     */
    private static Bitmap fastBlur(Bitmap sentBitmap, float scale, int radius) {

        int width = Math.round(sentBitmap.getWidth() * scale);
        int height = Math.round(sentBitmap.getHeight() * scale);
        sentBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(sentBitmap, width, height, false);

        Bitmap bitmap = sentBitmap.copy(sentBitmap.getConfig(), true);

        if (radius < 1) {
            return (null);
        }

        int w = bitmap.getWidth();
        int h = bitmap.getHeight();

        int[] pix = new int[w * h];
        Log.e("pix", w + " " + h + " " + pix.length);
        bitmap.getPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h);

        int wm = w - 1;
        int hm = h - 1;
        int wh = w * h;
        int div = radius + radius + 1;

        int r[] = new int[wh];
        int g[] = new int[wh];
        int b[] = new int[wh];
        int rsum, gsum, bsum, x, y, i, p, yp, yi, yw;
        int vmin[] = new int[Math.max(w, h)];

        int divsum = (div + 1) >> 1;
        divsum *= divsum;
        int dv[] = new int[256 * divsum];
        for (i = 0; i < 256 * divsum; i++) {
            dv[i] = (i / divsum);
        }

        yw = yi = 0;

        int[][] stack = new int[div][3];
        int stackpointer;
        int stackstart;
        int[] sir;
        int rbs;
        int r1 = radius + 1;
        int routsum, goutsum, boutsum;
        int rinsum, ginsum, binsum;

        for (y = 0; y < h; y++) {
            rinsum = ginsum = binsum = routsum = goutsum = boutsum = rsum = gsum = bsum = 0;
            for (i = -radius; i <= radius; i++) {
                p = pix[yi + Math.min(wm, Math.max(i, 0))];
                sir = stack[i + radius];
                sir[0] = (p & 0xff0000) >> 16;
                sir[1] = (p & 0x00ff00) >> 8;
                sir[2] = (p & 0x0000ff);
                rbs = r1 - Math.abs(i);
                rsum += sir[0] * rbs;
                gsum += sir[1] * rbs;
                bsum += sir[2] * rbs;
                if (i > 0) {
                    rinsum += sir[0];
                    ginsum += sir[1];
                    binsum += sir[2];
                } else {
                    routsum += sir[0];
                    goutsum += sir[1];
                    boutsum += sir[2];
                }
            }
            stackpointer = radius;

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

                r[yi] = dv[rsum];
                g[yi] = dv[gsum];
                b[yi] = dv[bsum];

                rsum -= routsum;
                gsum -= goutsum;
                bsum -= boutsum;

                stackstart = stackpointer - radius + div;
                sir = stack[stackstart % div];

                routsum -= sir[0];
                goutsum -= sir[1];
                boutsum -= sir[2];

                if (y == 0) {
                    vmin[x] = Math.min(x + radius + 1, wm);
                }
                p = pix[yw + vmin[x]];

                sir[0] = (p & 0xff0000) >> 16;
                sir[1] = (p & 0x00ff00) >> 8;
                sir[2] = (p & 0x0000ff);

                rinsum += sir[0];
                ginsum += sir[1];
                binsum += sir[2];

                rsum += rinsum;
                gsum += ginsum;
                bsum += binsum;

                stackpointer = (stackpointer + 1) % div;
                sir = stack[(stackpointer) % div];

                routsum += sir[0];
                goutsum += sir[1];
                boutsum += sir[2];

                rinsum -= sir[0];
                ginsum -= sir[1];
                binsum -= sir[2];

                yi++;
            }
            yw += w;
        }
        for (x = 0; x < w; x++) {
            rinsum = ginsum = binsum = routsum = goutsum = boutsum = rsum = gsum = bsum = 0;
            yp = -radius * w;
            for (i = -radius; i <= radius; i++) {
                yi = Math.max(0, yp) + x;

                sir = stack[i + radius];

                sir[0] = r[yi];
                sir[1] = g[yi];
                sir[2] = b[yi];

                rbs = r1 - Math.abs(i);

                rsum += r[yi] * rbs;
                gsum += g[yi] * rbs;
                bsum += b[yi] * rbs;

                if (i > 0) {
                    rinsum += sir[0];
                    ginsum += sir[1];
                    binsum += sir[2];
                } else {
                    routsum += sir[0];
                    goutsum += sir[1];
                    boutsum += sir[2];
                }

                if (i < hm) {
                    yp += w;
                }
            }
            yi = x;
            stackpointer = radius;
            for (y = 0; y < h; y++) {
                // Preserve alpha channel: ( 0xff000000 & pix[yi] )
                pix[yi] = ( 0xff000000 & pix[yi] ) | ( dv[rsum] << 16 ) | ( dv[gsum] << 8 ) | dv[bsum];

                rsum -= routsum;
                gsum -= goutsum;
                bsum -= boutsum;

                stackstart = stackpointer - radius + div;
                sir = stack[stackstart % div];

                routsum -= sir[0];
                goutsum -= sir[1];
                boutsum -= sir[2];

                if (x == 0) {
                    vmin[y] = Math.min(y + r1, hm) * w;
                }
                p = x + vmin[y];

                sir[0] = r[p];
                sir[1] = g[p];
                sir[2] = b[p];

                rinsum += sir[0];
                ginsum += sir[1];
                binsum += sir[2];

                rsum += rinsum;
                gsum += ginsum;
                bsum += binsum;

                stackpointer = (stackpointer + 1) % div;
                sir = stack[stackpointer];

                routsum += sir[0];
                goutsum += sir[1];
                boutsum += sir[2];

                rinsum -= sir[0];
                ginsum -= sir[1];
                binsum -= sir[2];

                yi += w;
            }
        }

        Log.e("pix", w + " " + h + " " + pix.length);
        bitmap.setPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h);

        return (bitmap);
    }

使用這種方式不會有相容性問題,也不會引入jar包導致APK變大。但是這種方法的效率是非常低的,想想也知道,因為是在Java 層處理,速度當然慢。測試了一張800 x 450 的圖片,RenderScript平均25 ms 左右,fastBlur平均310ms 左右,相當於差了10倍。還有就是使用這種方式是把圖片全部載入到記憶體,如果圖片較大,容易導致OOM。
可以看到方法中的這兩句話

int width = Math.round(sentBitmap.getWidth() * scale);
        int height = Math.round(sentBitmap.getHeight() * scale);
        sentBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(sentBitmap, width, height, false);

就是對這個的優化,其實就是先縮小然後進行模糊,看到這裡你就會想到RenderScript也應該可以 這樣那麼優化的程式碼如下

  private static Bitmap rsBlur1(Context context,Bitmap source,int radius,float scale){

        Log.i("===","origin size:"+source.getWidth()+"*"+source.getHeight());
        int width = Math.round(source.getWidth() * scale);
        int height = Math.round(source.getHeight() * scale);

        Bitmap inputBmp = Bitmap.createScaledBitmap(source,width,height,false);

        RenderScript renderScript =  RenderScript.create(context);

        Log.i("===","scale size:"+inputBmp.getWidth()+"*"+inputBmp.getHeight());

        // Allocate memory for Renderscript to work with

        final Allocation input = Allocation.createFromBitmap(renderScript,inputBmp);
        final Allocation output = Allocation.createTyped(renderScript,input.getType());

        // Load up an instance of the specific script that we want to use.
        ScriptIntrinsicBlur scriptIntrinsicBlur = ScriptIntrinsicBlur.create(renderScript, Element.U8_4(renderScript));
        scriptIntrinsicBlur.setInput(input);

        // Set the blur radius
        scriptIntrinsicBlur.setRadius(radius);

        // Start the ScriptIntrinisicBlur
        scriptIntrinsicBlur.forEach(output);

        // Copy the output to the blurred bitmap
        output.copyTo(inputBmp);


        renderScript.destroy();
        return inputBmp;
    }

程式碼優化就這樣了,咱們再說說使用吧
RenderScript

  1. 使用程式碼少,優化方便,但是不相容api17以下的
  2. 使用相容包解決一的問題但增大了app的大小(160k左右)

fastBlur

  1. 不存在相容問題。
  2. 但是效率低,容易產生OOM

所以解決方案
一. 就是判斷API版本,17以上正常使用,17以下用fastBlur
二. 就是能忍受相容包只用RenderScript,加上相容包

當然都最好先縮小再模糊,但是不要設的比例過於小會出現邊框黑
(0-1)scale最好設定在0.6以上。

還有radius的範圍是0-25;