jni - Медленная обработка в native

Question

Переключение на native, чтобы повысить производительность и скорость обработки, но, к сожалению, мое приложение слишком медленно. Кроме того, при загрузке изображений с высоким разрешением приложение выходит из строя.

Вот мой полный код для вас, чтобы рассказать мне, как его улучшить.

код Java:

package com.example.invert; 

import android.graphics.Bitmap; 
import android.graphics.BitmapFactory; 
import android.graphics.Color; 
import android.graphics.drawable.BitmapDrawable; 
import android.os.Bundle; 
import android.support.v7.app.ActionBarActivity; 
import android.util.Log; 
import android.view.Menu; 
import android.view.MenuItem; 
import android.view.View; 
import android.view.View.OnClickListener; 
import android.widget.Button; 
import android.widget.ImageView; 
import android.widget.Toast; 

public class MainActivity extends ActionBarActivity { 
    ImageView imageView2; 
    double[][][] imgArray; 
    int w, h; 

    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
     super.onCreate(savedInstanceState); 
     setContentView(R.layout.activity_main); 
     imageView2 = (ImageView) findViewById(R.id.imageView1); 
     imageView2.setDrawingCacheEnabled(true); 
     BitmapDrawable bitmapDrawable = (BitmapDrawable) imageView2 
       .getDrawable(); 
     final Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap(); 
     Button button = (Button) findViewById(R.id.button1); 

     button.setOnClickListener(new OnClickListener() { 

      @Override 
      public void onClick(View v) { 

       w = bitmap.getWidth(); 
       h = bitmap.getHeight(); 
       imgArray = new double[w][h][3]; 

       for (int i = 0; i < w; i++) { 
        for (int j = 0; j < h; j++) { 
         imgArray[i][j][0] = Color.red(bitmap.getPixel(i, j)); 
         imgArray[i][j][1] = Color.green(bitmap.getPixel(i, j)); 
         imgArray[i][j][2] = Color.blue(bitmap.getPixel(i, j)); 

        } 
       } 

       imgArray = inv(imgArray, w, h); 
       Bitmap newBitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, bitmap.getConfig()); 
       for (int i = 0; i < w; i++) { 
        for (int j = 0; j < h; j++) { 
         newBitmap.setPixel(i, j, Color.rgb(
           (int) (imgArray[i][j][0]), 
           (int) (imgArray[i][j][1]), 
           (int) (imgArray[i][j][2]))); 
        } 
       } 

       imageView2.setImageBitmap(newBitmap); 

      } 
     }); 

    } 

    static { 
     System.loadLibrary("inv"); 
    } 

    // internal, private 
    public native double[][][] inv(double[][][] inputArr, int w, int h); 

    @Override 
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { 
     // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present. 
     getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu); 
     return true; 
    } 

} 

код С:

#include <jni.h> 
#include <stdio.h> 
#include<stddef.h> 


JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_example_invert_MainActivity_inv 
    (JNIEnv *env, jobject obj, jobjectArray arr, jint w, jint h){ 
    double sum = 0; 
    int i,j,k; 
    double a[w][h][3]; 
    jsize dim1 = (*env)->GetArrayLength(env, arr); 

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

      jdoubleArray *line1 = (*env)->GetObjectArrayElement(env, arr, i); 
      int dim2 =  (*env)->GetArrayLength(env, line1); 
      jdouble *pos1 = (*env)->GetDoubleArrayElements(env, line1, 0); 

      for (j=0; j<h; j++){ 
       jdoubleArray *line2 = (*env)->GetObjectArrayElement(env, line1, j); 
       int dim3 =  (*env)->GetArrayLength(env, line2); 
       jdouble *pos2 = (*env)->GetDoubleArrayElements(env, line2, 0); 

       for (k=0; k<dim3; k++){ 
         a[i][j][k]= pos2[k]; 
        } 
       (*env)->ReleaseDoubleArrayElements(env, line2, pos2, 0); 
       (*env)->DeleteLocalRef(env, line2); 
       } 

      (*env)->ReleaseDoubleArrayElements(env, line1, pos1, 0); 
      (*env)->DeleteLocalRef(env, line1); 
     } 




     jclass doubleArrayArrayClass = (*env)->FindClass(env,"[[D"); 
     jclass doubleArrayClass = (*env)->FindClass(env,"[D"); 


     jobjectArray ret = (*env)->NewObjectArray(env,w, doubleArrayArrayClass, NULL); 

     for(i = 0; i<w; i++){ 
      for(j = 0; j<h; j++){ 
       for(k = 0; k<3; k++){ 

        a[i][j][k] = 255 - a[i][j][k]; 
       } 
      } 
     } 

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

      jobjectArray dim2 = (*env)->NewObjectArray(env, w, doubleArrayClass, NULL); 
      for(j = 0; j<h; j++) { 

       jdoubleArray dim1 = (*env)->NewDoubleArray(env,h); 
       jdouble tmp[3]; 
       for(k = 0; k<3; k++){ 
        tmp[k] = a[i][j][k]; 
       } 
       (*env)->SetDoubleArrayRegion(env,dim1 , 0, h, tmp); 
       (*env)->SetObjectArrayElement(env, dim2, j, dim1); 
       (*env)->DeleteLocalRef(env, dim1); 
      } 
      (*env)->SetObjectArrayElement(env,ret, i, dim2); 
      (*env)->DeleteLocalRef(env,dim2); 
     } 
     return ret; 
} 

Answer 1

… доступ к 3-мерный массив гораздо медленнее, как в Java и JNI, чем доступ к 1-мерного массива одинакового размера. Поэтому я настоятельно рекомендую создать на Java imgArray = new double[w*h*3] и работать с ним.

То же самое относится к выходному массиву.

Также, используя SetDoubleArrayRegion(), вы вводите дополнительную memcopy; лучше, используйте double* cArray = GetDoubleArrayElements(env, jArray, 0), поместите значения непосредственно в cArray и отпустите его на Java с ReleaseDoubleArrayElements(env, jArray, cArray, 0). Этот означает, что изменения в cArray будут отображаться в jArray со стороны Java.

Кроме того, Android NDK обеспечивает прямой доступ к растровым пикселям от C через #include "android/bitmap.h". Работа с getPixel() и setPixel() добавляет огромные накладные расходы.

На стороне C, скорее всего, ваш сбой происходит из-за большого выделения растрового изображения a [w] [h] [3] на стек сбоя. Стек не предназначен для хранения огромных блоков данных. Вы должны выделить свой массив в куче.

Ваш код, вероятно, будет намного чище, если вы перейдете на C++ и используйте std :: vector() и другие полезные ярлыки.