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Android图片压缩加密上传 - NDK终极压缩和加密上传

Android图片压缩加密上传 - NDK终极压缩和加密上传

作者: 你也不知道 | 来源:发表于2020-05-17 16:13 被阅读0次

    1. 概述


    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。

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    2. 编译libjpeg.so库文件


    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


    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:

    {4U3J{YTF`%)}1T4)W6LUH1.png

    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


    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


    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

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