1. vImageのススメ
（改訂版）
@shu223
1

2. 自己紹介
• 面白法人カヤック勤務
• Twitter @shu223
• Blog 『Over&Outその後』
2

3. 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！
3

4. アジェンダ
• vImageとは？
• 何がいいの？
• 使用例
• その他諸々
4

5. 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
5

6. 何がいいの？
• シンプルに書ける！
• 速い！
• 省電力！
6

7. 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！
7

8. 何がいいの？
•シンプルに書ける！
• 速い！
• 省電力！
8

9. 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！！ 9

10. 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
10

11. 何がいいの？
• シンプルに書ける！
•速い！
• 省電力！
11

12. 14倍高速！！
12

13. 何がいいの？
• シンプルに書ける！
• 速い！
•省電力！
13

14. 90％の節電 !!
14

15. 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
15

16. 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
};
16

17. vImageConvolve使用例
エンボス
static int16_t emboss_kernel[9] = {
! -2, 0, 0,
! 0, 1, 0,
! 0, 0, 2
};
17

18. vImageConvolve使用例
先鋭化
static int16_t sharpen_kernel[9] = {
! -1, -1, -1,
! -1, 9, -1,
! -1, -1, -1
};
18

19. 回転
vImageRotate_ARGB8888(&src, &dest,
NULL, radians, bgColor,
kvImageBackgroundColorFill);
19

20. 膨張
vImageDilate_ARGB8888(&src, &dest,
0, 0,
morphological_kernel,
3, 3,
kvImageCopyInPlace);
20

21. 収縮
vImageErode_ARGB8888(&src, &dest,
0, 0,
morphological_kernel,
3, 3,
kvImageCopyInPlace);
21

22. ヒストグラム均一化
vImageEqualization_ARGB8888(&src, &dest,
kvImageNoFlags);
22

23. 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];
23

24. サンプル適用例
24

25. サンプル適用例
25

26. vs CoreImage / OpenCV
vImage CoreImage OpenCV
導入しやすさ ◎ ◎
機能の豊富さ △ ？ ◎
処理速度 要検証（※）
情報量 △ ○
（※）
・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
26

27. 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...
27

28. 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
28

29. 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！
29

30. ご清聴ありがとうございました
30