如何在iOS平台上实现快速图像过滤器

我正在开发iOS应用程序，用户可以在其中应用一组特定的照片过滤器。每个过滤器基本上是一组具有特定参数的Photoshop操作。这些行动包括：

• 水平调整
• 亮度/对比度
• 色调/饱和度
• 单重叠加

我在我的代码中重复了所有这些操作，使用算术表达式在图像中的所有像素中循环。但是，当我在iPhone4上运行我的应用程序时，每个过滤器大约需要3-4秒才能应用，这对于用户来说是相当长的等待时间。图像大小为640x640像素，是我视图大小的@2x，因为它显示在视网膜显示器上。我发现我的主要问题是每次需要调整gamma时调用pow（）C函数的级别修改。我使用的是浮动而不是双打，因为ARMv6和ARMv7双打速度较慢。尝试启用和禁用Thumb并得到相同的结果

我的应用程序中最简单的过滤器示例，运行速度非常快（2秒）。其他过滤器包含更多表达式和pow（）调用，因此速度较慢

我见过一些使用加速框架vDSP矩阵变换来快速修改图像的解决方案。我也看过OpenGL ES解决方案。我不确定他们是否能满足我的需要。但也许这只是将我的一组变化转换成一些好的卷积矩阵的问题

任何建议都会有帮助

谢谢，

---

Andrey.

对于示例代码中的过滤器，可以使用查找表使其更快。我假设您的输入图像是每种颜色8位，在将其传递给此函数之前，您将其转换为float。对于每种颜色，这仅提供256个可能的值，因此仅提供256个可能的输出值。您可以预先计算这些数据并将它们存储在一个数组中。这将避免

pow（）

计算和边界检查，因为您可以将它们考虑到预计算中

它看起来像这样：

unsigned char table[256];
for(int i=0; i<256; i++) {
    float tmp = pow((float)i/255.0f, 1.3f) * 255.0; 
    table[i] = tmp > 255 ? 255 : (unsigned char)tmp;
}

for(int i=0; i<length; ++i)
    m_OriginalPixelBuf[i] = table[m_OriginalPixelBuf[i]];

无符号字符表[256]；
对于（inti=0；i255-255:（无符号字符）tmp；
}
对于（inti=0；i，正如我在评论中所说的，你也应该在苹果官方开发者论坛上发布这个问题

除此之外，还有一个真正的快速检查：您是在调用
pow（）
还是
powf（）
？即使您的数据是
float
，调用
pow（）
也会得到双精度数学库函数，这比单精度变量
powf（）
要慢得多（您还必须支付
浮点
和
双精度
之间的额外转换费用）

还有第二项检查：你在Instruments中分析过你的过滤器吗？你真的知道执行时间花在哪里了吗？或者你在猜测吗？
我其实想自己做这一切，但我找到了Silverberg的。你可以在你的图像上应用各种instagram类型的图像过滤器。这比其他图像要好得多过滤器在那里-GLImageProcessing或Cimg

也检查一下

希望这能有所帮助……
如果你正在寻找最快的方法来完成这项工作，你会希望使用GPU来处理处理。它是为进行大规模并行操作而构建的，比如对单个像素进行颜色调整

正如我在中提到的，当使用OpenGL ES而不是在CPU上运行图像处理操作时，我测量到性能提高了14倍-28倍。你可以使用加速框架在CPU上更快地进行图像处理（我相信苹果声称大约4-5倍的提升在这里是可能的），但它不会像OpenGL ES那么快。但是，它可以更容易实现，这就是为什么我有时在OpenGL ES上使用加速

iOS 5.0还带来了桌面上的核心图像，这为您提供了一个很好的包装，可以对这些GPU上的图像进行调整。但是，iOS核心图像实现存在一些限制，这些限制在直接使用OpenGL ES 2.0着色器时是没有的

在我的文章中，我给出了一个OpenGL ES 2.0着色器图像过滤器的示例。进行这种处理最困难的部分是设置OpenGL ES脚手架。使用我的示例应用程序，您应该能够提取设置代码并使用它应用您自己的过滤器。为了使这更容易，我创建了一个开源的framework为您处理所有OpenGL ES交互。它几乎有您上面列出的所有过滤器，并且大多数在iPhone 4上运行640x480帧的视频不到2.5毫秒，因此它们比CPU上处理的任何东西都快。
这是一个旧线程，但我是从另一个链接获得的，所以人们仍然阅读它

在iOS 5中，苹果增加了对核心图像的支持，并提供了大量的核心图像过滤器。我很确定OP中提到的所有过滤器都是可用的

Core Image在封面下使用OpenGL着色器，因此速度非常快。但是，它比OpenGL更易于使用。如果您还没有在OpenGL中工作，并且只想对CGImage或UIIMage对象应用过滤器，Core Image过滤器是一个不错的选择。
从iOS 5开始，您可以使用Core Image过滤器来调整良好的ima范围ge参数

例如，要调整对比度，此代码就像一个符咒：

    - (void)setImageContrast:(float)contrast forImageView:(UIImageView *)imageView {

    if (contrast > MIN_CONTRAST && contrast < MAX_CONTRAST) {
        CIImage *inputImage = [[CIImage alloc] initWithImage:imageView.image];
        CIFilter *exposureAdjustmentFilter = [CIFilter filterWithName:@"CIColorControls"];
        [exposureAdjustmentFilter setDefaults];
        [exposureAdjustmentFilter setValue:inputImage forKey:@"inputImage"];
        [exposureAdjustmentFilter setValue:[NSNumber numberWithFloat:contrast] forKey:@"inputContrast"]; //default = 1.00
//        [exposureAdjustmentFilter setValue:[NSNumber numberWithFloat:1.0f] forKey:@"inputSaturation"]; //default = 1.00
//        [exposureAdjustmentFilter setValue:[NSNumber numberWithFloat:0.0f] forKey:@"inputBrightness"];
        CIImage *outputImage = [exposureAdjustmentFilter valueForKey:@"outputImage"];
        CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];
        imageView.image = [UIImage imageWithCGImage:[context createCGImage:outputImage fromRect:outputImage.extent]];
    }

}

你也应该在苹果开发者论坛上发布这个问题。谢谢，Srikar，但实际上“ios图像过滤器”也很慢（使用相同的逐像素算法）。谢谢，powf的捕捉很好！事实上，我使用了这个函数的双版本。太棒了，非常感谢！我将在代码中实现查找表。
NSArray* filters = [CIFilter filterNamesInCategories:nil];
for (NSString* filterName in filters)
{
    NSLog(@"Filter: %@", filterName);
    NSLog(@"Parameters: %@", [[CIFilter filterWithName:filterName] attributes]);
}