Android - чтение изображения PNG без альфа-канала и декодирование как ARGB_8888

Растровое изображение ARGB_8888 (в версиях до Honeycomb) изначально хранится в формате RGBA. Таким образом, альфа-канал перемещается в конец. Вы должны принять это во внимание при исходном доступе к пикселям растрового изображения.

Я предполагаю, что вы пишете код для версии Android ниже 3.2 (уровень API ‹ 12), потому что с тех пор поведение методов

BitmapFactory.decodeFile(pathToImage);
BitmapFactory.decodeFile(pathToImage, opt);
bitmapObject.createScaledBitmap(bitmap, desiredWidth, desiredHeight, false /*filter?*/);

изменилось.

На более старых платформах (уровень API ‹ 12) методы BitmapFactory.decodeFile(..) пытаются вернуть растровое изображение с конфигурацией RGB_565 по умолчанию, если они не могут найти альфа-канал, что снижает качество изображения. Это все еще нормально, потому что вы можете применить растровое изображение ARGB_8888, используя

options.inPrefferedConfig = Bitmap.Config.ARGB_8888
options.inDither = false 

Настоящая проблема возникает, когда каждый пиксель вашего изображения имеет альфа-значение 255 (т. е. полностью непрозрачный). В этом случае для флага растрового изображения «hasAlpha» установлено значение false, даже если у вашего растрового изображения есть конфигурация ARGB_8888. Если бы в вашем *.png-файле был хотя бы один реальный прозрачный пиксель, этот флаг был бы установлен в true и вам не пришлось бы ни о чем беспокоиться.

Поэтому, когда вы хотите создать масштабированное растровое изображение, используя

bitmapObject.createScaledBitmap(bitmap, desiredWidth, desiredHeight, false /*filter?*/);

метод проверяет, установлен ли флаг hasAlpha в true или false, и в вашем случае он установлен в false, что приводит к получению масштабированного Bitmap, который был автоматически преобразован в формат RGB_565.

Поэтому на уровне API >= 12 существует общедоступный метод, называемый

public void setHasAlpha (boolean hasAlpha);

который бы решил эту проблему. Пока это было просто объяснение проблемы. Я провел небольшое исследование и заметил, что метод setHasAlpha существует уже давно и общедоступен, но был скрыт (@hide annotation). Вот как это определяется на Android 2.3:

/**
 * Tell the bitmap if all of the pixels are known to be opaque (false)
 * or if some of the pixels may contain non-opaque alpha values (true).
 * Note, for some configs (e.g. RGB_565) this call is ignore, since it does
 * not support per-pixel alpha values.
 *
 * This is meant as a drawing hint, as in some cases a bitmap that is known
 * to be opaque can take a faster drawing case than one that may have
 * non-opaque per-pixel alpha values.
 *
 * @hide
 */
public void setHasAlpha(boolean hasAlpha) {
    nativeSetHasAlpha(mNativeBitmap, hasAlpha);
}

Теперь вот мое предложение решения. Он не требует копирования растровых данных:

1. Проверяется во время выполнения с помощью java.lang.Reflect, если текущая реализация Bitmap имеет общедоступный метод setHasAplha. (Согласно моим тестам, он отлично работает, начиная с уровня API 3, и я не тестировал более низкие версии, потому что JNI не будет работать). У вас могут возникнуть проблемы, если производитель явно сделал его приватным, защитил или удалил его.

2. Вызовите метод setHasAlpha для данного объекта Bitmap с помощью JNI. Это отлично работает даже для частных методов или полей. Официально JNI не проверяет, нарушаете ли вы правила контроля доступа или нет. Источник: http://java.sun.com/docs/books/jni/html/pitfalls.html (10.9) Это дает нам большую силу, которую следует использовать с умом. Я бы не стал пытаться изменить финальное поле, даже если бы оно работало (просто для примера). И обратите внимание, что это всего лишь обходной путь...

Вот моя реализация всех необходимых методов:

ЧАСТЬ ЯВА:

// NOTE: this cannot be used in switch statements
    private static final boolean SETHASALPHA_EXISTS = setHasAlphaExists();

    private static boolean setHasAlphaExists() {
        // get all puplic Methods of the class Bitmap
        java.lang.reflect.Method[] methods = Bitmap.class.getMethods();
        // search for a method called 'setHasAlpha'
        for(int i=0; i<methods.length; i++) {
            if(methods[i].getName().contains("setHasAlpha")) {
                Log.i(TAG, "method setHasAlpha was found");
                return true;
            }
        }
        Log.i(TAG, "couldn't find method setHasAlpha");
        return false;
    }

    private static void setHasAlpha(Bitmap bitmap, boolean value) {
        if(bitmap.hasAlpha() == value) {
            Log.i(TAG, "bitmap.hasAlpha() == value -> do nothing");
            return;
        }

        if(!SETHASALPHA_EXISTS) {   // if we can't find it then API level MUST be lower than 12
            // couldn't find the setHasAlpha-method
            // <-- provide alternative here...
            return;
        }

        // using android.os.Build.VERSION.SDK to support API level 3 and above
        // use android.os.Build.VERSION.SDK_INT to support API level 4 and above
        if(Integer.valueOf(android.os.Build.VERSION.SDK) <= 11) {
            Log.i(TAG, "BEFORE: bitmap.hasAlpha() == " + bitmap.hasAlpha());
            Log.i(TAG, "trying to set hasAplha to true");
            int result = setHasAlphaNative(bitmap, value);
            Log.i(TAG, "AFTER: bitmap.hasAlpha() == " + bitmap.hasAlpha());

            if(result == -1) {
                Log.e(TAG, "Unable to access bitmap."); // usually due to a bug in the own code
                return;
            }
        } else {    //API level >= 12
            bitmap.setHasAlpha(true);
        }
    }

    /**
     * Decodes a Bitmap from the SD card
     * and scales it if necessary
     */
    public Bitmap decodeBitmapFromFile(String pathToImage, int pixels_limit) {
        Bitmap bitmap;

        Options opt = new Options();
        opt.inDither = false;   //important
        opt.inPreferredConfig = Bitmap.Config.ARGB_8888;
        bitmap = BitmapFactory.decodeFile(pathToImage, opt);

        if(bitmap == null) {
            Log.e(TAG, "unable to decode bitmap");
            return null;
        }

        setHasAlpha(bitmap, true);  // if necessary

        int numOfPixels = bitmap.getWidth() * bitmap.getHeight();

        if(numOfPixels > pixels_limit) {    //image needs to be scaled down 
            // ensures that the scaled image uses the maximum of the pixel_limit while keeping the original aspect ratio
            // i use: private static final int pixels_limit = 1280*960; //1,3 Megapixel
            imageScaleFactor = Math.sqrt((double) pixels_limit / (double) numOfPixels);
            Bitmap scaledBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap,
                    (int) (imageScaleFactor * bitmap.getWidth()), (int) (imageScaleFactor * bitmap.getHeight()), false);

            bitmap.recycle();
            bitmap = scaledBitmap;

            Log.i(TAG, "scaled bitmap config: " + bitmap.getConfig().toString());
            Log.i(TAG, "pixels_limit = " + pixels_limit);
            Log.i(TAG, "scaled_numOfpixels = " + scaledBitmap.getWidth()*scaledBitmap.getHeight());

            setHasAlpha(bitmap, true); // if necessary
        }

        return bitmap;
    }

Загрузите свою библиотеку и объявите собственный метод:

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

private static native int setHasAlphaNative(Bitmap bitmap, boolean value);

Родной раздел (папка jni)

Android.mk:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := bitmaputils
LOCAL_SRC_FILES := bitmap_utils.c
LOCAL_LDLIBS := -llog -ljnigraphics -lz -ldl -lgcc
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

bitmapUtils.c:

#include <jni.h>
#include <android/bitmap.h>
#include <android/log.h>

#define  LOG_TAG    "BitmapTest"
#define  Log_i(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define  Log_e(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)


// caching class and method IDs for a faster subsequent access
static jclass bitmap_class = 0;
static jmethodID setHasAlphaMethodID = 0;

jint Java_com_example_bitmaptest_MainActivity_setHasAlphaNative(JNIEnv * env, jclass clazz, jobject bitmap, jboolean value) {
    AndroidBitmapInfo info;
    void* pixels;


    if (AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info) < 0) {
        Log_e("Failed to get Bitmap info");
        return -1;
    }

    if (info.format != ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
        Log_e("Incompatible Bitmap format");
        return -1;
    }

    if (AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels) < 0) {
        Log_e("Failed to lock the pixels of the Bitmap");
        return -1;
    }


    // get class
    if(bitmap_class == NULL) {  //initializing jclass
        // NOTE: The class Bitmap exists since API level 1, so it just must be found.
        bitmap_class = (*env)->GetObjectClass(env, bitmap);
        if(bitmap_class == NULL) {
            Log_e("bitmap_class == NULL");
            return -2;
        }
    }

    // get methodID
    if(setHasAlphaMethodID == NULL) { //initializing jmethodID
        // NOTE: If this fails, because the method could not be found the App will crash.
        // But we only call this part of the code if the method was found using java.lang.Reflect
        setHasAlphaMethodID = (*env)->GetMethodID(env, bitmap_class, "setHasAlpha", "(Z)V");
        if(setHasAlphaMethodID == NULL) {
            Log_e("methodID == NULL");
            return -2;
        }
    }

    // call java instance method
    (*env)->CallVoidMethod(env, bitmap, setHasAlphaMethodID, value);

    // if an exception was thrown we could handle it here
    if ((*env)->ExceptionOccurred(env)) {
        (*env)->ExceptionDescribe(env);
        (*env)->ExceptionClear(env);
        Log_e("calling setHasAlpha threw an exception");
        return -2;
    }

    if(AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap) < 0) {
        Log_e("Failed to unlock the pixels of the Bitmap");
        return -1;
    }

    return 0;   // success
}

Вот и все. Мы сделали. Я разместил весь код для целей копирования и вставки. Фактический код не такой большой, но все эти параноидальные проверки ошибок делают его намного больше. Я надеюсь, что это может быть полезно для всех.