文章目录
一、 图片质量压缩方法
二、 Skia 二维图形库
三、 libjpeg、libpng 函数库引入
在博客 【Android 内存优化】图片文件压缩 ( Android 原生 API 提供的图片压缩功能能 | 图片质量压缩 | 图片尺寸压缩 ) 简要介绍了 图片文件压缩格式 , 以及 Android 提供的图片质量 , 尺寸压缩原生 API ;
在博客 【Android 内存优化】Android 原生 API 图片压缩代码示例 ( PNG 格式压缩 | JPEG 格式压缩 | WEBP 格式压缩 | 动态权限申请 | Android10 存储策略 ) 主要使用了上述 Android 原生 API 压缩图片功能进行图片压缩 ;
在博客 【Android 内存优化】Android 原生 API 图片压缩原理 ( 图片质量压缩方法 | 查找 Java 源码中的 native 方法对应的 C++ 源码 ) 中主要查找 Bitmap.java 对应的 Native 层的 C++ 类 Bitmap.cpp 源码文件 , 并分析了其动态注册 Native 方法的过程 ;
本博客中将分析 Bitmap.cpp 中的源码 ;
一、 图片质量压缩方法
Java 对应方法 :
参数分析 :
long nativeBitmap 参数 : Native 层的 Bitmap 指针 ; int format 参数 : 压缩格式格式 ; int quality 参数 : 压缩质量 ; OutputStream stream 参数 : 输出流 ; byte[] tempStorage 参数 : 暂时的存储区 ; private static native boolean nativeCompress(long nativeBitmap, int format, int quality, OutputStream stream, byte[] tempStorage);
C++ 对应方法 :
参数分析 :
jlong bitmapHandle 参数 : Native 层的 Bitmap 指针 ; jint format 参数 : 压缩格式格式 ; jint quality 参数 : 压缩质量 ; jobject jstream 参数 : 输出流 ; jbyteArray jstorage 参数 : 暂时的存储区 ; static jboolean Bitmap_compress(JNIEnv* env, jobject clazz, jlong bitmapHandle, jint format, jint quality, jobject jstream, jbyteArray jstorage) { // 获取 Bitmap 指针 SkBitmap* bitmap = reinterpret_cast<SkBitmap*>(bitmapHandle); SkImageEncoder::Type fm; // 判断图片压缩格式 , 给 SkImageEncoder::Type fm 局部变量赋值 switch (format) { // JPEG 格式 case kJPEG_JavaEncodeFormat: fm = SkImageEncoder::kJPEG_Type; break; // PNG 格式 case kPNG_JavaEncodeFormat: fm = SkImageEncoder::kPNG_Type; break; // WEBP 格式 case kWEBP_JavaEncodeFormat: fm = SkImageEncoder::kWEBP_Type; break; // 如果传入未知格式 , 直接返回 错误信息 default: return JNI_FALSE; } bool success = false; if (NULL != bitmap) { SkAutoLockPixels alp(*bitmap); if (NULL == bitmap->getPixels()) { return JNI_FALSE; } SkWStream* strm = CreateJavaOutputStreamAdaptor(env, jstream, jstorage); if (NULL == strm) { return JNI_FALSE; } // 创建图片编码器 , 需要根据传入的 fm 编码类型创建 SkImageEncoder* encoder = SkImageEncoder::Create(fm); if (NULL != encoder) { // ★ 这是图片压缩的核心方法 success = encoder->encodeStream(strm, *bitmap, quality); delete encoder; } delete strm; } return success ? JNI_TRUE : JNI_FALSE; }
源码位置 \frameworks\base\core\jni\android\graphics\Bitmap.cpp
上述 Bitmap.cpp 中的 Bitmap_compress 方法中 , 最终调用的 SkImageEncoder 的 encodeStream 方法 ;
SkImageEncoder 不是最终调用的类 , 而是根据不同的图片压缩格式 , 调用对应的类 , 如果最终压缩格式是 JPEG 格式 , 那么就会调用 SkJPEGImageEncoder 方法 ,
在下面的 SkImageEncoder.h 中声明了 SkImageEncoder 类 , 特别注意下面定义的 virtual bool onEncode 方法 , 是虚函数 , 需要在子类中实现该函数 ;
#ifndef SkImageEncoder_DEFINED #define SkImageEncoder_DEFINED #include "SkTypes.h" #include "SkTRegistry.h" class SkBitmap; class SkData; class SkWStream; class SkImageEncoder { public: enum Type { kUnknown_Type, kBMP_Type, kGIF_Type, kICO_Type, kJPEG_Type, kPNG_Type, kWBMP_Type, kWEBP_Type, kKTX_Type, }; static SkImageEncoder* Create(Type); virtual ~SkImageEncoder(); /* Quality ranges from 0..100 */ enum { kDefaultQuality = 80 }; SkData* encodeData(const SkBitmap&, int quality); bool encodeFile(const char file[], const SkBitmap& bm, int quality); bool encodeStream(SkWStream* stream, const SkBitmap& bm, int quality); static SkData* EncodeData(const SkBitmap&, Type, int quality); static bool EncodeFile(const char file[], const SkBitmap&, Type, int quality); static bool EncodeStream(SkWStream*, const SkBitmap&, Type, int quality); protected: // 特别注意 : 该函数是个虚函数 , 需要在子类实现中实现该方法 virtual bool onEncode(SkWStream* stream, const SkBitmap& bm, int quality) = 0; };
源码位置 \external\skia\include\core\SkImageEncoder.h
在 SkImageEncoder.cpp 中实现了上述方法 , 其中压缩文件的方法 SkImageEncoder::encodeStream , 在该方法中调用了 onEncode 方法 , 该函数是虚函数 , 需要在子类冲实现 ;
#include "SkImageEncoder.h" #include "SkBitmap.h" #include "SkStream.h" #include "SkTemplates.h" SkImageEncoder::~SkImageEncoder() {} // 在该方法中调用了 onEncode 虚函数方法 , 该方法需要在子类中实现 bool SkImageEncoder::encodeStream(SkWStream* stream, const SkBitmap& bm, int quality) { quality = SkMin32(100, SkMax32(0, quality)); return this->onEncode(stream, bm, quality); } // ... 省略部分代码
源码位置 \external\skia\src\images\SkImageEncoder.cpp
下面的 SkJPEGImageEncoder 类是 SkImageEncoder 子类 , 该类主要处理 JPEG 格式编码操作 ; 在重写的 onEncode 方法中 , 主要使用 libjpeg 函数库实现 JPEG 图像编码 ;
// SkJPEGImageEncoder 是 SkImageEncoder 子类 , 共有继承 class SkJPEGImageEncoder : public SkImageEncoder { protected: // 该方法中调用了大量 libjpeg 库的函数 virtual bool onEncode(SkWStream* stream, const SkBitmap& bm, int quality) { #ifdef TIME_ENCODE SkAutoTime atm("JPEG Encode"); #endif SkAutoLockPixels alp(bm); if (NULL == bm.getPixels()) { return false; } jpeg_compress_struct cinfo; skjpeg_error_mgr sk_err; skjpeg_destination_mgr sk_wstream(stream); // allocate these before set call setjmp SkAutoMalloc oneRow; SkAutoLockColors ctLocker; cinfo.err = jpeg_std_error(&sk_err); sk_err.error_exit = skjpeg_error_exit; if (setjmp(sk_err.fJmpBuf)) { return false; } // Keep after setjmp or mark volatile. const WriteScanline writer = ChooseWriter(bm); if (NULL == writer) { return false; } jpeg_create_compress(&cinfo); cinfo.dest = &sk_wstream; cinfo.image_width = bm.width(); cinfo.image_height = bm.height(); cinfo.input_components = 3; #ifdef WE_CONVERT_TO_YUV cinfo.in_color_space = JCS_YCbCr; #else cinfo.in_color_space = JCS_RGB; #endif cinfo.input_gamma = 1; jpeg_set_defaults(&cinfo); jpeg_set_quality(&cinfo, quality, TRUE /* limit to baseline-JPEG values */); #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED cinfo.dct_method = JDCT_IFAST; #endif jpeg_start_compress(&cinfo, TRUE); const int width = bm.width(); uint8_t* oneRowP = (uint8_t*)oneRow.reset(width * 3); const SkPMColor* colors = ctLocker.lockColors(bm); const void* srcRow = bm.getPixels(); while (cinfo.next_scanline < cinfo.image_height) { JSAMPROW row_pointer[1]; /* pointer to JSAMPLE row[s] */ writer(oneRowP, srcRow, width, colors); row_pointer[0] = oneRowP; (void) jpeg_write_scanlines(&cinfo, row_pointer, 1); srcRow = (const void*)((const char*)srcRow + bm.rowBytes()); } jpeg_finish_compress(&cinfo); jpeg_destroy_compress(&cinfo); return true; } };
源码位置 \external\skia\src\images\SkImageDecoder_libjpeg.cpp
二、 Skia 二维图形库
Skia 是 C++ 开源二维图形库 , 用于操作二维图形 , 提供一系列 2D 图形处理 API , 在 Chrom 浏览器 , 安卓手机 , 狐火浏览器中使用该图形库作为二维图形引擎 ;
Skia 相关网址 :
官方网站 , 国内无法访问 ;
源码地址 , 国内无法访问 ;
GitHub 源码镜像
三、 libjpeg、libpng 函数库引入
libjpeg、libpng 函数库引入 : Android 中的 Bitmap 就使用到了 Skia 引擎 , Android 中的 Skia 功能不全 , 经过删减了 ;
处理 JPEG 格式图像基于 libjpeg 函数库 ;
处理 PNG 格式图形基于 libpng 函数库 ;