安卓系统层开发：C++ 与 JNI 实战

安卓系统层开发：C++ 与 JNI 实战

在移动 AI 应用日益普及的今天，如何将复杂的深度学习模型高效地部署到资源受限的安卓设备上，已成为开发者面临的核心挑战之一。尤其是像文本生成视频（Text-to-Video）这类高算力需求的任务，传统做法往往依赖云端推理，但延迟和网络成本限制了其在实时交互场景中的应用。而随着轻量化模型架构的发展，端侧推理正成为可能。

本文将以 Wan2.2-T2V-5B 这一基于 50 亿参数的轻量级扩散模型为例，深入探讨如何通过 C++ 与 JNI 技术实现高性能、低延迟的安卓本地视频生成系统。我们将从底层集成机制讲起，贯穿环境配置、内存管理、线程安全到实际应用场景，帮助你构建一个真正可落地的移动端 AI 引擎。

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Wan2.2-T2V-5B 模型架构解析

Wan2.2-T2V-5B 是专为移动端优化的实时文本生成视频模型，采用精简版扩散架构，在保证画面连贯性和动态逻辑合理性的前提下，大幅压缩参数规模至 50 亿级别。相比动辄百亿参数的大模型，它能在 RTX 3060 级别的消费级 GPU 上实现每 3 秒短视频约 4~5 秒内完成生成，输出分辨率达 480P，非常适合嵌入式或移动终端使用。

该模型的关键优势在于：

• 计算效率高：结构经过剪枝与量化预处理，适合 INT8/FP16 混合推理
• 启动速度快：单次初始化耗时控制在 300ms 以内（模拟环境下）
• 部署成本低：无需专用服务器，普通安卓手机即可运行
• 扩展性强：支持多模板提示工程，适用于广告、社交内容快速生成等场景

为了将其集成进安卓应用，我们选择使用 NDK + JNI + CMake 的组合方案——这是目前 Android 平台调用原生代码最稳定、性能最优的技术路径。

下面是一个典型的 build.gradle 配置示例，启用了 C++17 标准并加载共享 STL 库以支持复杂对象传递：

android {
    compileSdk 34
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.wan2tovideo"
        minSdk 21
        targetSdk 34
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags "-std=c++17 -fexceptions"
                arguments "-DANDROID_STL=c++_shared"
            }
        }
        ndk {
            abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a', 'x86', 'x86_64'
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path file('src/main/cpp/CMakeLists.txt')
            version '3.22.1'
        }
    }
}

注意这里设置了多个 ABI 支持，但在实际发布时建议根据目标用户设备分布进行裁剪，优先保留 arm64-v8a 和 armeabi-v7a，既能覆盖绝大多数设备，又能减小 APK 体积。

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JNI 原理与基础交互设计

JNI（Java Native Interface）是 Java 调用本地代码的桥梁。它的核心作用是让 JVM 中的 Java 对象能够与 C/C++ 函数直接通信。对于需要大量数值运算的 AI 推理任务来说，这种跨语言调用几乎是不可避免的。

在我们的项目中，主 Activity 会声明几个关键 native 方法：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
          ;
    
      String ;
       ;
       ;
    
     {
        System.loadLibrary();
    }

    
       {
        .onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
         {
            initModel();
               getModelInfo();
            Log.d(TAG,  + info);
               findViewById(R.id.sample_text);
            tv.setText(info);
        }  (UnsatisfiedLinkError e) {
            Log.e(TAG, , e);
            ((TextView)findViewById(R.id.sample_text)).setText();
        }
    }
}