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개요

SIPSkia(Simple Image Processing by Skia) 는 Skia 기반의 간단한 이미지 resize, crop 을 수행하는 파이썬 라이브러리입니다. 각종 이미지 변환에 사용되고 있습니다.

목적

Skia 는 다른 이미지 처리 라이브러리와 비교하여 굉장히 빠른 성능과 낮은 CPU 사용률을 보입니다. 본 개발 작업을 진행하며 느낀 Skia 의 성능과 작은 노하우를 다른 분들과 공유하기 위한 목적으로 코드를 공개 하였습니다.

얼마나 빠른가?

Skia chrome/m52 브랜치와 ImageMagick + Wand 3.x 때에는 5 ~ 6 배 이상의 성능 차이가 있었습니다만, chrome/m58 과 ImageMagick + Wand 4.x 기준으로 약 1.8 ~ 2배 정도의 성능 차이를 보입니다.

Skia 의 성능은 기존과 큰 차이가 없습니다만 ImageMagick, Wand 의 성능이 매우 좋아진 것으로 보입니다.

테스트 환경

sipskia 는 목적 상 매우 제한된 환경에서만 테스트 되었습니다. 즉 다음 환경이 아닌 곳에서의 정상 동작을 보장하지 않습니다.

공통

  • Skia chrome/m66 브랜치
  • python 3.6
  • clang++ 최신버전

macOS

  • macOS Sierra 이상
  • boost-python 1.64.0

ubuntu

  • ubuntu 16.04
  • boost-python 1.66.0

빌드 하기

의존성

sipskia 는 다음 버전에서 테스트 되었습니다. 아래 설치 방법이나 테스트 방법 모두 해당 버전을 기준으로 설명합니다.

  • Python 3.6+
  • boost 1.63.0 이상
  • skia chrome/m66

Python2 미지원

Python2 는 더 이상 지원하지 않습니다. python2 branch 에서 마지막 작업 현황을 확인 가능합니다.

준비

macOS

1. boost-python3 설치

brew 를 이용하면 깔끔하게 설치할 수 있습니다. 기존의 boos-python은 python2, python3를 모두 지원했으나 업데이트 되면서 python3를 지원하는 별도의 boot-python3가 생겼습니다.

$ brew install boost-python3

2. Skia 빌드

$ git clone 'https://chromium.googlesource.com/chromium/tools/depot_tools.git'
$ export PATH="${PWD}/depot_tools:${PATH}"
$ git clone https://skia.googlesource.com/skia.git
$ cd skia
$ python tools/git-sync-deps

위와 같이 사전 준비를 진행한 후 ninja 를 통해 Skia 를 Static Library 로 빌드합니다.

$ bin/gn gen out/Static --args='is_official_build=true skia_enable_gpu=true skia_use_fontconfig=false skia_use_system_expat=false skia_use_system_icu=false skia_use_system_libjpeg_turbo=false skia_use_system_libpng=false skia_use_system_libwebp=false skia_use_system_zlib=false cc="clang" cxx="clang++"'
$ ninja -C out/Static

현재 사용중인 맥의 C++의 버전 차이에 의해 오류가 발생하는 경우(-Wreturn-std-move-in-c++11), out/Static 폴더를 삭제한 후 다음의 커맨드를 통해 빌드를 실행합니다.

$ bin/gn gen out/Static --args='is_official_build=true skia_enable_gpu=true skia_use_fontconfig=false skia_use_system_expat=false skia_use_system_icu=false skia_use_system_libjpeg_turbo=false skia_use_system_libpng=false skia_use_system_libwebp=false skia_use_system_zlib=false cc="clang -Wno-return-std-move-in-c++11" cxx="clang++ -Wno-return-std-move-in-c++11"'
$ ninja -C out/Static

정상적으로 빌드가 완료되면 out/Static 디렉토리에 libskia.a 파일이 생성됩니다.

Ubuntu 16.04

사용자 명을 ubuntu 로, 홈 디렉토리를 /home/ubuntu 로 가정합니다.

1. 그래픽 라이브러리 설치

그래픽 라이브러리를 설치합니다.

$ sudo apt-get install libglu1-mesa-dev freeglut3-dev

2. python3 설치

python3 최신 버전을 잘~ 설치하세요.

3. boost-python 설치

boost-python 을 홈페이지에서 다운로드 받습니다. 그 후 부트스트래핑을 해 줍니다.

# python3 의 디렉토리를 잘 기입합니다.
$ ./bootstrap.sh --with-libraries=python --with-python=/usr/bin/python3.6 \
	--with-python-version=3.6 --with-python-root=/usr/local/lib/python3.6 --prefix=/home/ubuntu/boost

부트스트랩이 완료된 후 project-config.jam 파일을 잘 수정해야(...) 합니다.

# project-config.jam 파일에 다음 내용이 포함되어야 합니다.
import python ;
if ! [ python.configured ]
{
	    using python : 3.6 : /usr/bin/python3.6 : /usr/include/python3.6m : /usr/lib/python3.6 ;
}
...
libraries =  --with-python ;

빌드합니다.

$ ./b2 cxxflags=-fPIC install

빌드가 성공적으로 완료되면 /home/ubuntu/boost/lib/ 에 libboost_python.a 와 libboost_python.so 가 생기는데 libboost_python.so 파일을 모두 삭제합니다. 현재 빌드 중 so 파일을 참조해 버리는 문제가 있습니다.

4. LLVM 설치

최신 clang/lldb 를 설치합니다. 해당 문서를 참고하세요.

5. Skia 빌드

Skia 를 클론 받고 설정하는 방법은 동일합니다.

$ git clone 'https://chromium.googlesource.com/chromium/tools/depot_tools.git'
$ export PATH="${PWD}/depot_tools:${PATH}"
$ git clone https://skia.googlesource.com/skia.git
$ cd skia
$ python tools/git-sync-deps

위와 같이 사전 준비를 진행한 후 ninja 를 통해 Skia 를 Static Library 로 빌드합니다. Skia 빌드는 OSX 과 거의 비슷하나 ninja 설정에 약간의 차이가 있습니다.

$ bin/gn gen out/Static --args='is_official_build=true skia_enable_gpu=false skia_use_fontconfig=false skia_use_system_expat=false skia_use_system_freetype2=false skia_use_system_icu=false skia_use_system_libjpeg_turbo=false skia_use_system_libpng=false skia_use_system_libwebp=false skia_use_system_zlib=false cc="clang" cxx="clang++"'
$ ninja -C out/Static

정상적으로 빌드가 완료되면 out/Static 디렉토리에 libskia.a 파일이 생성됩니다.

sipskia

빌드

setup.py에서 두가지 부분을 반드시 수정해주어야 합니다.

  • 사용자 경로 (현재 환경에 맞게)
    • skia_include_home_prefix
    • skia_lib_dir
  • ln: 22의 boost_python -> boost_python37

그 후 라이브러리를 생성합니다.

$ python setup.py build_ext

정상적으로 빌드가 완료되면 libsipskia.so 파일을 확인할 수 있습니다.

테스트

테스트를 진행하여 올바르게 이미지가 변환되는지 확인합니다.

$ python test.py

output 디렉토리에 정상적으로 변환된 파일들이 생성되는지 확인합니다.

기타

앞서 언급한 것 처럼 별도의 pull request 나 issue 는 처리 되지 않습니다. 자유롭게 사용해 주세요.
문의사항은 moonsoo.kim at nrise.net 으로 해 주시면 됩니다.