在 iOS 上使用 Core Image 的内存高效方式？

Question

我在我的应用程序中使用 Core Image 过滤器，在运行 iOS 7 的 iPhone 5 设备上一切正常，但是当我在总内存仅为 512MB 的 iPhone 4s 上测试它时，应用程序崩溃了。

情况是这样，我从相机拍摄了 2 张图像，每张的分辨率为 2448x3264。在我的 iPhone 5 中，根据仪器，整个过程在峰值时占用 150MB。

但是，当我尝试在 iPhone 4s 上运行相同的代码时，即使整个内存使用量非常低（大约 8 MB），仪器也会一直给我内存不足的警告。这是下面的屏幕截图。

这是代码，基本上，我从我的应用程序的文档文件夹中加载了两张图片，并连续应用了 2 个过滤器：

    CIImage *foreground = [[CIImage alloc] initWithContentsOfURL:foregroundURL];
    CIImage *background = [[CIImage alloc] initWithContentsOfURL:backgroundURL];
    CIFilter *softLightBlendFilter = [CIFilter filterWithName:@"CISoftLightBlendMode"];
    [softLightBlendFilter setDefaults];
    [softLightBlendFilter setValue:foreground forKey:kCIInputImageKey];
    [softLightBlendFilter setValue:background forKey:kCIInputBackgroundImageKey];

    foreground = [softLightBlendFilter outputImage];
    background = nil;
    softLightBlendFilter = nil;

    CIFilter *gammaAdjustFilter = [CIFilter filterWithName:@"CIGammaAdjust"];
    [gammaAdjustFilter setDefaults];
    [gammaAdjustFilter setValue:foreground forKey:kCIInputImageKey];
    [gammaAdjustFilter setValue:[NSNumber numberWithFloat:value] forKey:@"inputPower"];
    foreground = [gammaAdjustFilter valueForKey:kCIOutputImageKey];

    gammaAdjustFilter = nil;

    CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];
    CGRect extent = [foreground extent];
    CGImageRef cgImage = [context createCGImage:foreground fromRect:extent];

    UIImage *image = [UIImage imageWithCGImage:cgImage scale:1.0 orientation:imgOrientation];
    CFRelease(cgImage);
    foreground = nil;

    return image;

应用程序在此行崩溃：CGImageRef cgImage = [context createCGImage:foreground fromRect:extent];

有没有更节省内存的方法来处理这种情况，或者我在这里做错了什么？

非常感谢！

Answer 1

短版：

虽然从概念上看似乎微不足道，但对于相关设备而言，这实际上是一项相当消耗内存的任务。

加长版：

考虑一下：2 张图像 * RGBA 各 8 位 * 2448 * 3264 ~= 64MB。然后 CoreImage 将需要另外约 32MB 用于过滤操作的输出。然后从CIContext 到CGImage 可能会再消耗32MB。我希望UIImage 副本至少通过使用带有写时复制的 VM 映射映像来共享CGImage 的内存表示，尽管您可能会因为没有消耗“真实”而受到双重使用的困扰内存，它仍然计入映射的页面。

因此，至少裸，您正在使用 128MB（加上您的应用碰巧使用的任何其他内存）。对于像 4S 这样只有 512MB 开始的设备来说，这是一个相当大的 RAM。 IME，我会说这将是可能的。我希望它至少在某些时候能工作，但听到它收到内存警告和内存压力终止，我并不感到惊讶。您需要确保CIContext 和所有输入图像在尽可能生成CGImage 之后以及在从CGImage 生成UIImage 之前被释放/处置。

一般来说，缩小图片尺寸会更容易。

在没有测试的情况下，假设 ARC，我提出以下作为潜在改进：

- (UIImage*)imageWithForeground: (NSURL*)foregroundURL background: (NSURL*)backgroundURL orientation:(UIImageOrientation)orientation value: (float)value
{
    CIImage* holder = nil;
    @autoreleasepool
    {
        CIImage *foreground = [[CIImage alloc] initWithContentsOfURL:foregroundURL];
        CIImage *background = [[CIImage alloc] initWithContentsOfURL:backgroundURL];
        CIFilter *softLightBlendFilter = [CIFilter filterWithName:@"CISoftLightBlendMode"];
        [softLightBlendFilter setDefaults];
        [softLightBlendFilter setValue:foreground forKey:kCIInputImageKey];
        [softLightBlendFilter setValue:background forKey:kCIInputBackgroundImageKey];

        holder = [softLightBlendFilter outputImage];
        // This probably the peak usage moment -- I expect both source images as well as the output to be in memory.
    }
    //  At this point, I expect the two source images to be flushed, leaving the one output image
    @autoreleasepool
    {
        CIFilter *gammaAdjustFilter = [CIFilter filterWithName:@"CIGammaAdjust"];
        [gammaAdjustFilter setDefaults];
        [gammaAdjustFilter setValue:holder forKey:kCIInputImageKey];
        [gammaAdjustFilter setValue:[NSNumber numberWithFloat:value] forKey:@"inputPower"];
        holder = [gammaAdjustFilter outputImage];
        // At this point, I expect us to have two images in memory, input and output
    }
    // Here we should be back down to just one image in memory
    CGImageRef cgImage = NULL;

    @autoreleasepool
    {
        CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];
        CGRect extent = [holder extent];
        cgImage = [context createCGImage: holder fromRect:extent];
        // One would hope that CG and CI would be sharing memory via VM, but they probably aren't. So we probably have two images in memory at this point too
    }
    // Now I expect all the CIImages to have gone away, and for us to have one image in memory (just the CGImage)
    UIImage *image = [UIImage imageWithCGImage:cgImage scale:1.0 orientation:orientation];
    // I expect UIImage to almost certainly be sharing the image data with the CGImageRef via VM, but even if it's not, we only have two images in memory
    CFRelease(cgImage);
    // Now we should have only one image in memory, the one we're returning.
    return image;
}

如 cmets 中所示，高水位线将是采用两张输入图像并创建一张输出图像的操作。无论如何，这总是需要 3 张图像在内存中。要从那里进一步降低高水位线，您必须在部分/平铺中制作图像或将它们缩小到更小的尺寸。