Android-JNI开发系列实践-利用Android C源码实现GIF图片的播放
程序员文章站
2022-08-29 12:29:31
人间观察人往往都是多面性的，一个人的时候是一个样子，一群人的时候是另一个样子。声明此篇文章只为记录和学习JNI以及了解GIF的解码原理。借鉴了网上的有关gif文章介绍和代码。如果是自己学习，建议自己边敲一遍jni的代码，不要眼高手低。建议如果在项目中使用实现GIF的播放的功能，建议java版本glide的解码GIF或者c版本的https://github.com/koral–/android-gif-drawable为什么呢？ 因为我测试了下多个gif文件用glide或者android-g....
人间观察
人往往都是多面性的，一个人的时候是一个样子，一群人的时候是另一个样子。
声明
此篇文章只为记录和学习JNI以及了解GIF的解码原理。借鉴了网上的有关gif文章介绍和代码。如果是自己学习，建议自己敲一遍jni的代码，不要眼高手低。
建议
如果在项目中使用实现GIF的播放的功能，建议java版本glide的解码GIF或者c版本的
https://github.com/koral–/android-gif-drawable
为什么呢？ 因为我测试了下多个gif文件用glide或者android-gif-drawable 都可以正常播放，但是如果用本篇文章的实现有些gif播放出现花屏/局部黑色（应该是系统的源码去掉了alpha通道导致，当然我们也写死了alpha=255，因为看了下Android 系统的源码GifColorType并没有提供解压后的alpha的通道的字段，所以没有办法设置）。所以本篇我们学习了解GIF的解码原理和熟悉jni即可。
利用Android 系统的源码来实现GIF的解码播放
Android 系统的gif的解码在/external/giflib目录下，源码如下
http://androidos.net.cn/android/9.0.0_r8/xref/external/giflib
Android 系统的源码支持gif的解码和生成gif文件，可以选择性的拷贝源文件和头文件，这里就直接全部拷贝了。
基本的实现流程：
- 在jni层中打开gif文件并加载得到gif的总播放帧数和每帧之间的延迟时间
- 在java层中创建
ARGB_8888格式的bitmap（jni层是按照每像素4字节处理的） - 在jni层获取步骤2中的bitmap对应的像素数据指针
void** - 解码gif的每帧的数据然后对步骤3中的像素数据指针进行赋值，像素格式还是
abgr。这样java层调用imageView.setImageBitmap(bitmap);数据就是修改后的。 - 定时刷新执行步骤4即可，来达到循环播放gif
java代码:
package com.bj.gxz.gifjnidecode;
import android.graphics.Bitmap;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.ImageView;
import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.File;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private GifJni gifJni;
private ImageView imageView;
private Bitmap bitmap;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
imageView = findViewById(R.id.id_iv);
// File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "demo.gif");
// java
// Glide.with( this )
// .load( file.getAbsolutePath() )
// .into( imageView );
// c实现，建议
// https://github.com/koral--/android-gif-drawable
// try {
// GifDrawable gifFromPath = new GifDrawable(file.getAbsolutePath());
// imageView.setImageDrawable(gifFromPath);
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
}
private final Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
@Override
public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
super.handleMessage(msg);
updateFrame();
}
};
// Android源码中的，有些gif解码有些问题
public void ndkGif(View view) {
File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "demo.gif");
gifJni = new GifJni(file.getAbsolutePath());
int width = gifJni.getWidth();
int height = gifJni.getHeight();
Log.d("GIF", "width:" + width);
Log.d("GIF", "height:" + height);
bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
Log.d("GIF", "bitmap:" + bitmap.getConfig().name());
updateFrame();
}
private void updateFrame() {
long cost = System.currentTimeMillis();
//下一帧的刷新时间
int delayShowTime = gifJni.updateFrame(bitmap);
cost = System.currentTimeMillis() - cost;
int realDelay = (int) (delayShowTime - cost);
// 真正的延时，需要减去更新一帧所消耗的时间
realDelay = Math.max(realDelay, 0);
Log.d("GIF", "realDelay:" + realDelay + ",cost:" + cost);
imageView.setImageBitmap(bitmap);
handler.sendEmptyMessageDelayed(0, realDelay);
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
handler.removeCallbacksAndMessages(null);
}
}
jni层的代码
public class GifJni {
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}
// Convenience for JNI access
public long mNativePtr;
public GifJni(String path) {
this.mNativePtr = loadPath(path);
}
public int getWidth(){
return getWidth(mNativePtr);
}
public int getHeight(){
return getHeight(mNativePtr);
}
public int updateFrame(Bitmap bitmap){
return updateFrame(mNativePtr,bitmap);
}
//通过路径加载gif图片(这里使用的是本地图片,源码中的gif加载是支持流的格式的)
public native long loadPath(String path);
//获取gif的宽
public native int getWidth(long mNativePtr);
//获取gif的高
public native int getHeight(long mNativePtr);
//每隔一段时间刷新一次,返回的int值表示下次刷新的时间间隔
public native int updateFrame(long mNativePtr, Bitmap bitmap);
}
jni层的代码
#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/bitmap.h>
#include <android/log.h>
#include "gif_lib.h"
#define LOG_TAG "GIF"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define argb(a, r, g, b) ( ((a) & 0xff) << 24 ) | ( ((b) & 0xff) << 16 ) | ( ((g) & 0xff) << 8 ) | ((r) & 0xff)
typedef struct GifBean {
// 当前帧
int current_frame;
// 总帧数
int total_frame;
// 延迟时间数组,长度不确定,根据gif帧数计算
int *delays;
} GifBean;
void drawFrame(GifFileType *pType, GifBean *pBean, AndroidBitmapInfo info, void *pVoid);
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_bj_gxz_gifjnidecode_GifJni_getWidth(JNIEnv *env, jobject thiz, jlong native_address_ptr) {
GifFileType *gifFileType = reinterpret_cast<GifFileType *>(native_address_ptr);
return gifFileType->SWidth;
}
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_bj_gxz_gifjnidecode_GifJni_getHeight(JNIEnv *env, jobject thiz, jlong native_address_ptr) {
GifFileType *gifFileType = reinterpret_cast<GifFileType *>(native_address_ptr);
return gifFileType->SHeight;
}
extern "C"
JNIEXPORT jlong JNICALL
Java_com_bj_gxz_gifjnidecode_GifJni_loadPath(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring path) {
const char *c_path = (char *) env->GetStringUTFChars(path, 0);
int error;
// 打开gif文件
GifFileType *gifFileType = DGifOpenFileName(c_path, &error);
DGifSlurp(gifFileType);
// 自定义一个bean类，来存储当前播放帧，总帧数，播放延迟的数组，并把bean对象与gifFileType绑定
GifBean *gifBean = (GifBean *) malloc(sizeof(GifBean));
memset(gifBean, 0, sizeof(GifBean));
//初始化当前帧和总帧数
gifBean->current_frame = 0;
gifBean->total_frame = gifFileType->ImageCount;
gifBean->delays = (int *) (malloc(sizeof(int) * gifFileType->ImageCount));
memset(gifBean->delays, 0, sizeof(int) * gifFileType->ImageCount);
// 把自己定义的数据结构保存到UserData，便于其它方法的获取使用
gifFileType->UserData = gifBean;
ExtensionBlock *extensionBlock;
//遍历每一帧
for (int i = 0; i < gifFileType->ImageCount; i++) {
//遍历每一帧中的扩展块(度娘Gif编码)
SavedImage savedImage = gifFileType->SavedImages[i];
for (int j = 0; j < savedImage.ExtensionBlockCount; j++) {
//取图形控制扩展块,其中包含延迟时间
if (savedImage.ExtensionBlocks[j].Function == GRAPHICS_EXT_FUNC_CODE) {
extensionBlock = &savedImage.ExtensionBlocks[j];
}
}
//获取延迟时间,extensionBlock的第二,三个元素一起存放延迟时间低8位和高8位向左偏移8位,进行或运算
//乘10因为编码的时间单位是1/100秒 乘10换算为毫秒
if (extensionBlock) {
int frame_delay = 10 * (extensionBlock->Bytes[1] | extensionBlock->Bytes[2] << 8);
gifBean->delays[i] = frame_delay;
// LOGD("delays[%d]=%d", i, frame_delay);
}
}
env->ReleaseStringUTFChars(path, c_path);
return reinterpret_cast<jlong>(gifFileType);
}
// 直接修改bitmap的像素
void drawFrame(GifFileType *gifFileType, GifBean *gifBean, AndroidBitmapInfo info, void *pixels) {
// 先拿到当前帧
SavedImage savedImage = gifFileType->SavedImages[gifBean->current_frame];
GifImageDesc imageDesc = savedImage.ImageDesc;
// 获取color map
//字典,存放的是gif压缩rgb数据
ColorMapObject *colorMap = imageDesc.ColorMap;
//部分图片某些帧的ColorMapObject取到为null
if (colorMap == NULL) {
colorMap = gifFileType->SColorMap;
}
GifByteType gifByteType;
int pointPixels;
// bitmap的像素的指针
int *px = (int *) pixels;
// 在jni c层中真实存储是 A B G R
int bitmapLineStart; // bitmap每一行的首地址
for (int y = imageDesc.Top; y < imageDesc.Top + imageDesc.Height; y++) {
// 更新行的首地址
bitmapLineStart = y * info.width;
for (int x = imageDesc.Left; x < imageDesc.Left + imageDesc.Width; x++) {
// 拿到一个坐标的位置索引 --> 数据
pointPixels = (y - imageDesc.Top) * imageDesc.Width + (x - imageDesc.Left);
// 解压 gif中为了节省内存rgb采用lzw压缩,所以取rgb信息需要解压
// 通过index拿到的是一个压缩数据
gifByteType = savedImage.RasterBits[pointPixels];
// 拿到真正的rgb
GifColorType gifColorType = colorMap->Colors[gifByteType];
// 转成一个int值，并赋值给对应的像素点
px[bitmapLineStart + x] =
argb(255, gifColorType.Red, gifColorType.Green, gifColorType.Blue);
}
}
}
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_bj_gxz_gifjnidecode_GifJni_updateFrame(JNIEnv *env, jobject thiz, jlong native_address_ptr,
jobject bitmap) {
GifFileType *gifFileType = reinterpret_cast<GifFileType *>(native_address_ptr);
GifBean *gifBean = (GifBean *) gifFileType->UserData;
AndroidBitmapInfo info;
AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info);
void *addrPtr;
AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &addrPtr);
drawFrame(gifFileType, gifBean, info, addrPtr);
// 循环播放
gifBean->current_frame += 1;
if (gifBean->current_frame >= gifBean->total_frame - 1) {
gifBean->current_frame = 0;
}
AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
// 把下一帧的延迟时间返回上去
return gifBean->delays[gifBean->current_frame];
}
效果图
效果图略显异常，是因为录屏的原因
源码
https://github.com/ta893115871/GifJniDecode
注意下读写sd卡的权限
参考网上的有关文章
https://blog.csdn.net/poisx/article/details/79122506
https://www.jianshu.com/p/73cf5eacda00
https://www.jianshu.com/p/c0fea0e32817
本文地址：https://blog.csdn.net/ta893115871/article/details/110249833