Android图片压缩加密上传 - NDK终极压缩和加密上传

1. 概述

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上一期已讲到Android图片压缩加密上传 - JPEG压缩算法解析，我们不打算采用BitmapFactory去压缩，而是采用JPEG的压缩算法，当然大家最好是将两者结合一下，今天我们直接去网上找一个已经写好的开源库，然后我们在他的基础上再写一些Native代码就好，当然也可以自己一步一步去写算法处理。

效果演示
所有分享大纲：2017Android进阶之路与你同行

视频讲解地址：http://pan.baidu.com/s/1eR8ZnxS

2. 编译libjpeg.so库文件

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关于C和C++以及NDK的基础我这里就不强调，如果大家觉得我写的C++代码看不懂那么也没关系，你只需要关注我这里所实现的思路，我最终把它编译成.so库你能用就行。
　　打开https://github.com/libjpeg-turbo/libjpeg-turbo 下载已经提供好的开源库，打开后你会看到有很多的.c文件和.h头文件，把他编译成.so库文件即可，当然道路曲折会出现很多问题，这里我就不写过程了，等到增量更新的时候我会一步一步去带大家编译的。
　　我们将已经编译好的libjpeg.so以及.h头文件拷贝到jni目录下面，就可以开始写压缩代码了：

目前jni目录

3. 编写imgcompcrypt.cpp

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我使用的是AS，网上关于AS的NDK方面的资料比较少，需要多花一些功夫，最好把AS升级到2.2版本以上，然后下载NDK、CMake、LLDB，一个支持、一个插件、一个调试：

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升级到2.2之后我们写Ｃ和Ｃ++的代码才会有提示，之前的版本我还没找到解决的方案，网上搜索了很多也没有相关答案，而且它也支持Cmake和ndk-build两种方式，相比与以前的gradle去配置ndk编译目录什么的简直是方便多了。对于老的通过Android.mk文件编译的NDK项目，直接一条配置整个项目就可以被AS支持了。如果觉得Cmake的方式不习惯还是可以采用ndk-build的方式这点倒是无所谓，至于代码提示肯定是要的这个很致命，要不然写代码会比较慢。怎么生成头文件我就不讲了，这里直接上代码：

#include "imgcompcrypt.h"
#include <string.h>
#include <android/bitmap.h>
#include <android/log.h>
#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>
#include <math.h>
#include <stdint.h>
#include <time.h>



//统一编译方式
extern "C" {
#include "jpeg/jpeglib.h"
#include "jpeg/cdjpeg.h"        /* Common decls for cjpeg/djpeg applications */
#include "jpeg/jversion.h"      /* for version message */
#include "jpeg/jconfig.h"
#include "filecrypt.c"
}

// log打印
#define LOG_TAG "jni"
#define LOGW(...)  __android_log_write(ANDROID_LOG_WARN,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)

#define true 1
#define false 0

typedef uint8_t BYTE;

// error 结构体
char *error;
struct my_error_mgr {
    struct jpeg_error_mgr pub;
    jmp_buf setjmp_buffer;
};

typedef struct my_error_mgr *my_error_ptr;

METHODDEF(void)
my_error_exit(j_common_ptr cinfo) {
    my_error_ptr myerr = (my_error_ptr) cinfo->err;
    (*cinfo->err->output_message)(cinfo);
    error = (char *) myerr->pub.jpeg_message_table[myerr->pub.msg_code];
    LOGE("jpeg_message_table[%d]:%s", myerr->pub.msg_code,
         myerr->pub.jpeg_message_table[myerr->pub.msg_code]);
    longjmp(myerr->setjmp_buffer, 1);
}

int generateJPEG(BYTE *data, int w, int h, int quality,
                 const char *outfilename, jboolean optimize) {

    // 结构体相当于Java类
    struct jpeg_compress_struct jcs;

    //当读完整个文件的时候就会回调my_error_exit这个退出方法。
    struct my_error_mgr jem;
    jcs.err = jpeg_std_error(&jem.pub);
    jem.pub.error_exit = my_error_exit;
    // setjmp是一个系统级函数，是一个回调。
    if (setjmp(jem.setjmp_buffer)) {
        return 0;
    }

    //初始化jsc结构体
    jpeg_create_compress(&jcs);
    //打开输出文件 wb 可写  rb 可读
    FILE *f = fopen(outfilename, "wb");
    if (f == NULL) {
        return 0;
    }
    //设置结构体的文件路径，以及宽高
    jpeg_stdio_dest(&jcs, f);
    jcs.image_width = w;
    jcs.image_height = h;

    // /* TRUE=arithmetic coding, FALSE=Huffman */
    jcs.arith_code = false;
    int nComponent = 3;
    /* 颜色的组成 rgb，三个 # of color components in input image */
    jcs.input_components = nComponent;
    //设置颜色空间为rgb
    jcs.in_color_space = JCS_RGB;
    ///* Default parameter setup for compression */
    jpeg_set_defaults(&jcs);
    //是否采用哈弗曼
    jcs.optimize_coding = optimize;
    //设置质量
    jpeg_set_quality(&jcs, quality, true);
    //开始压缩
    jpeg_start_compress(&jcs, TRUE);

    JSAMPROW row_pointer[1];
    int row_stride;
    row_stride = jcs.image_width * nComponent;
    while (jcs.next_scanline < jcs.image_height) {
        //得到一行的首地址
        row_pointer[0] = &data[jcs.next_scanline * row_stride];
        jpeg_write_scanlines(&jcs, row_pointer, 1);
    }
    // 压缩结束
    jpeg_finish_compress(&jcs);
    // 销毁回收内存
    jpeg_destroy_compress(&jcs);
    //关闭文件
    fclose(f);
    return 1;
}

jint Java_net_bither_util_NativeUtil_compressBitmap(JNIEnv *env,
                                                    jclass thiz, jobject bitmap, int quality,
                                                    jstring fileNameStr, jboolean optimize) {
    // 1.获取Bitmap信息
    AndroidBitmapInfo android_bitmap_info;
    AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &android_bitmap_info);
    // 获取bitmap的 宽，高，format
    int bitmap_width = android_bitmap_info.width;
    int bitmap_height = android_bitmap_info.height;
    int format = android_bitmap_info.format;

    if (format != ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
        return -1;
    }
    // 2.解析Bitmap的像素信息，并转换成RGB数据,保存到二维byte数组里面
    BYTE *pixelscolor;
    // 2.1 锁定画布
    AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, (void **) &pixelscolor);
    // 2.2 解析初始化参数值
    BYTE *data;
    BYTE r, g, b;
    data = (BYTE *) malloc(bitmap_width * bitmap_height * 3);//每一个像素都有三个信息RGB
    BYTE *tmpData;
    tmpData = data;//临时保存data的首地址
    int i = 0, j = 0;
    int color;
    //2.3 解析每一个像素点里面的rgb值(去掉alpha值)，保存到一维数组data里面
    for (i = 0; i < bitmap_height; ++i) {
        for (j = 0; j < bitmap_width; ++j) {
            //获取二维数组的每一个像素信息首地址
            color = *((int *) pixelscolor);
            r = ((color & 0x00FF0000) >> 16);
            g = ((color & 0x0000FF00) >> 8);
            b = ((color & 0x000000FF));
            //保存到data数据里面
            *data = b;
            *(data + 1) = g;
            *(data + 2) = r;
            data = data + 3;
            // 一个像素包括argb四个值，每+4就是取下一个像素点
            pixelscolor += 4;
        }
    }
    // 2.4. 解锁Bitmap
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
    // jstring --> c char
    char *fileName = (char*)(env)->GetStringUTFChars(fileNameStr, 0);

    //3. 调用libjpeg核心方法实现压缩
    int resultCode = generateJPEG(tmpData, bitmap_width, bitmap_height, quality, fileName, optimize);

    //4.释放资源
    env->ReleaseStringUTFChars(fileNameStr, fileName);
    free((void *) tmpData);
    // 4.2 释放Bitmap
    // 4.2.1 通过对象获取类
    jclass bitmap_clz = env->GetObjectClass(bitmap);
    // 4.2.2 通过类和方法签名获取方法id
    jmethodID recycle_mid = env->GetMethodID(bitmap_clz, "recycle", "()V");
    // 4.2.3 执行回收释放方法
    env->CallVoidMethod(bitmap, recycle_mid);

    // 5.返回结果
    if (resultCode == 0) {
        return -1;
    }
    return 1;
}

3. 图片文件加密

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文件的加密相对来说就比较简单了，因为可能可很多地方涉及到文件加密，这里我就把文件加密单独分开了，当然也可以写到图片压缩一起，可以用C写也可以用C++因为上面是用的C++，那么加密我们就采用C：

#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "net_bither_util_FileCrypt.h"

// 加密的秘钥
char password[] = "Big god take me fly!";

// 加密文件
void crypt_file(char *normal_path, char *crypt_path) {
    //打开文件
    FILE *normal_fp = fopen(normal_path, "rb");
    FILE *crypt_fp = fopen(crypt_path, "wb");
    //一次读取一个字符
    int ch;
    int i = 0; //循环使用密码中的字母进行异或运算
    int pwd_len = strlen(password); //密码的长度
    while ((ch = fgetc(normal_fp)) != EOF) { //End of File
        //写入（异或运算）
        fputc(ch ^ password[i % pwd_len], crypt_fp);
        i++;
    }
    // 关闭
    fclose(crypt_fp);
    fclose(normal_fp);
}

// 加密文件，jfile_path 源文件路径  jcrypt_path 加密后文件路径
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hc_filecrypt_FileCrypt_cryptFile
        (JNIEnv *env, jclass jclazz, jstring jfile_path, jstring jcrypt_path) {
    char *normal_path = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jfile_path, JNI_FALSE);
    char *crypt_path = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jcrypt_path, JNI_FALSE);
    crypt_file(normal_path, crypt_path);
}

4. 最后的测试

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接近3M的原图压缩到30K,可以找找哪一张是被压缩过的，会比我们使用BitmapFarctory或者Bitmap.compress()压缩出来的一些效果要好很多：

效果对比

所有分享大纲：2017Android进阶之路与你同行

视频讲解链接：https://pan.baidu.com/s/1VQhMemYubQfldEcu9gVMEg 密码:8abx