WPF中生成和绘制视频的快速方法是什么？

Question

我正在编写一个视频播放器，用于播放我们ASIC捕获的帧。它们是自定义格式的，我已经有了一个解码ASIC状态的函数。视频大小可以是从640x480到2560x1200的任意尺寸。每个状态周期的输出是一个16x16像素块，我必须将其放入屏幕上的视频中。

每次屏幕需要更新时，我会得到以下信息：

- 块宽度 - 块高度 - 块起始点的X坐标 - 块起始点的Y坐标 - 一个RGB32像素颜色信息的一维数组

主要限制如下：

- .NET 3.5 - 不能使用不安全代码

今天上午我尝试使用WriteableBitmap，并将其用作Image的源，类似于以下方式：

    private WriteableBitmap ImageSource;

    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();

        ImageSource = new WriteableBitmap(FrameWidth, FrameHeight, 96, 96, PixelFormats.Bgr32, null);
        ImagePanel.Source = ImageSource;
    }

    private void DrawBox(byte Red, byte Green, byte Blue, int X, int Y)
    {
        int BoxWidth = 16;
        int BoxHeight = 16;
        int BytesPerPixel = ImageSource.Format.BitsPerPixel / 8;

        byte[] Pixels = new byte[BoxWidth * BoxHeight * BytesPerPixel];

        for (int i = 0; i < Pixels.Length; i += 4)
        {
            Pixels[i + 0] = Blue;
            Pixels[i + 1] = Green;
            Pixels[i + 2] = Red;
            Pixels[i + 3] = 0;
        }

        int Stride = BoxWidth * BytesPerPixel;
        Int32Rect DrawBox = new Int32Rect(X, Y, BoxWidth, BoxHeight);

        ImageSource.Lock();
        ImageSource.WritePixels(DrawBox, Pixels, Stride, 0);
        ImageSource.Unlock();
    }

功能能实现，我的视频正常播放，但速度太慢了。根本不能达到实时播放的速度。有没有更好的方法来解决这个问题，而不是程序生成一系列位图？我已经读到一些关于D3Dimage的东西，但似乎那更多用于将3D场景导出为位图。有什么建议吗？

- Stevoman

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DrawBox似乎在创建一个16 * 16像素的纯色块。这正确吗？ - Tim Lloyd

通过WriteableBitmap.WritePixels方法(Int32Rect、Array、Int32、Int32、Int32)，您无需使用锁定和解锁。来源: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc490065.aspx - user376591

是的，DrawBox是我在玩的东西，只是为了绘制一个实心颜色块。另外，谢谢你提醒锁定问题，我应该更仔细地阅读。 - Stevoman

你正在使用带有SP1的3.5吗？据说它修复了WriteableBitmap的性能问题。另外，你是在XP上运行吗？根据我的有限经验，WPF在Vista及更高版本上的表现要好得多。 - Chris O

Answer 1

如果我理解正确，您会收到一个16*16像素块作为捕获，然后在上面的示例中，在每个这些更新中更新可写位图。

这看起来像是很多渲染在每个块上都被触发了。

不如这样做：

- 维护一个表示整个帧的单个字节缓冲区。 - 当您接收到16*16块时，使用它们更新缓冲区。 - 当您收到该帧的所有块时，将缓冲区写入位图。 - 通过覆盖它来重复使用帧缓冲区。

这样做可以减少渲染的频率，因为您不会为每个接收到的块触发渲染，而只会为每个帧触发一次渲染。

更新1

如果您没有使用alpha通道，我建议您考虑使用Bgr24作为像素格式。这样，每个像素将有3个字节，而不是4个字节，所以开销会大大降低。

更新2

如果对于更大的帧大小仍然太慢，您也可以考虑添加以下内容，尽管这会增加复杂性。

考虑维护和翻转两个帧缓冲区。这样，您可以在后台线程上合成帧，然后在UI线程上复制完成的帧。当UI线程呈现帧时，您可以在备用缓冲区上继续合成。

更新3

如果您的像素颜色信息数组来自捕获的正确格式，则可以尝试使用Buffer.BlockCopy进行批量复制源像素数组到帧缓冲区数组。但是，您必须保持位图格式为bgr32。这种低级别的数组复制技术可能会产生一些性能提升。

- Tim Lloyd

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谢谢！使用Buffer.BlockCopy在后台构建缓冲区，然后每帧调用WritePixels()就解决了问题！ - Stevoman