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vImageのススメ（改訂版）
@shu223
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自己紹介
•面白法人カヤック勤務• Twitter @shu223• Blog 『Over&Outその後』
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最近つくったアプリタップ忍者
モンスターを集めてまいれ！2
モンスターを集めてまいれ！
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アジェンダ
• vImageとは？•何がいいの？•使用例•その他諸々
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vImageとは？• Accelerate.framework内のライブラリ• iOSデバイスのハードウェア向けに最適化されていて高速
• 畳み込みや幾何変換，ヒストグラム計算などの画像処理系の関数をまとめたもので，iOS5から利用可能
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何がいいの？
•シンプルに書ける！•速い！•省電力！
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畳み込み演算
• 各種画像処理のコアとなる処理
• カーネルサイズと画素数に応じて処理量が指数関数的に増大するカーネルサイズ7x7、解像度2448x3264の場合、演算回数は3億9152万回！
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何がいいの？
•シンプルに書ける！•速い！•省電力！
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シンプルに書ける！ 1/2• vImageを利用しない畳み込み演算のコード
for (i=0; i<imageHeight; i++) { for (j=0; j<imageWidth; j++) { int accumulator = 0; for (ik=0; jk<kernelHeight; ik++) { for (jk=0; jk<kernelWidth; jk++) { accumulator += kernel[k][l] * src[i+ik-kernelHeight/2][j+jk-kernelWidth/2]; } } dst[i][j] = accumulator; }}
•このままだとものすごく遅い！•実際には、端部の処理とかオーバーフローの処理とかも必要•ちゃんと書くと数百行に！！
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シンプルに書ける！ 2/2
• vImageを利用した畳み込み演算のコードvImageConvolve_ARGB8888(source, dest, NULL, 0, 0, kernel, kernelHeight, kernelWidth, divisor, NULL, flags );
•コードがシンプルに！•もちろん端部処理とかオーバーフローの処理は内部でやってくれてる
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何がいいの？
•シンプルに書ける！•速い！•省電力！
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14倍高速！！
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何がいいの？
•シンプルに書ける！•速い！•省電力！
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90％の節電 !!
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vImageの使い方• Accelerateフレームワークをプロジェクトに追加し、Accelerate.hをインポートすればOK
• とりあえずvImageConvolve_ARGB8888() ひとつで色々できる
vImageConvolve_ARGB8888(source, dest, NULL, 0, 0, kernel, kernelHeight, kernelWidth, divisor, NULL, flags );
第５引数の “kernel” に渡す配列によって様々なフィルタを実現できる
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vImageConvolve使用例ブラー
static int16_t gaussianblur_kernel[25] = {! 1, 4, 6, 4, 1, ! 4, 16, 24, 16, 4,! 6, 24, 36, 24, 6,! 4, 16, 24, 16, 4,! 1, 4, 6, 4, 1};
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static int16_t emboss_kernel[9] = {! -2, 0, 0, ! 0, 1, 0, ! 0, 0, 2};
vImageConvolve使用例エンボス
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static int16_t sharpen_kernel[9] = {! -1, -1, -1, ! -1, 9, -1, ! -1, -1, -1};
vImageConvolve使用例先鋭化
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回転vImageRotate_ARGB8888(&src, &dest, NULL, radians, bgColor, kvImageBackgroundColorFill);
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膨張vImageDilate_ARGB8888(&src, &dest, 0, 0, morphological_kernel, 3, 3, kvImageCopyInPlace);
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収縮vImageErode_ARGB8888(&src, &dest, 0, 0, morphological_kernel, 3, 3, kvImageCopyInPlace);
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ヒストグラム均一化vImageEqualization_ARGB8888(&src, &dest, kvImageNoFlags);
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サンプルコード
• https://github.com/shu223/vImageDemo
• vImageで実現可能な処理をUIImageのカテゴリとして実装してあります
• コード例imageView.image = [image emboss];
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サンプル適用例
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サンプル適用例
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vs CoreImage / OpenCV
vImage CoreImage OpenCV
導入しやすさ
機能の豊富さ
処理速度
情報量
◎ ◎ ×
△ ？ ◎
要検証（※）要検証（※）要検証（※）
× △ ○（※）・CoreImageもvImageもハードウェアアクセラレーションを行っているはず。・OpenCVはNVidia CUDAランタイムを利用しているのでNVidiaのGPUが必要 （http://opencv.jp/opencv-2svn/cpp/gpu_gpu_module_introduction.html）・速度面でいえばシェーダで書いてOpenGLESで処理する場合との比較も必要
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ドキュメント• WWDC2011のセッションビデオ＆スライド• 概要を知るには一番わかりやすい• vImage Programming Guide• 処理前後のサンプル画像や、フィルタ配列の図もあってわかりやすい
• vImageリファレンス• たくさんあるので必要に応じてどうぞ・・・• Conversion / Convolution / Decompression / Geometry / Histogram / Morphology / Transform etc...
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vImageを使用している画像処理ライブラリ
• NYXImagesKit• vImage, vDSP, CoreImageを併用• gihyo.jpにて連載中の第３回記事で紹介しました• 『iOSアプリ開発で使いこなしたいとっておきのOSS』• fladdictさんその節はありがとうございました
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まとめ
iOS5以降で画像処理やるならvImageの使用を検討してみるといいかもしれません！
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ご清聴ありがとうございました
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