WPF：如何以高效的方式每秒更新30次图像

Question

我正在编写一个使用组件的WPF应用程序，此组件返回一个指向位图像素（stride * height）的指针（IntPtr）。我预先知道位图是24位rgb格式，宽度和高度。

使用这些位图更新图像控件以向用户呈现视频，但我不确定最有效的方法是什么，大部分时间CPU使用率超过75％，内存从40MB变为500MB，然后GC开始工作，再次降至40MB。应用程序开始变得无响应。

我该怎么办？

谢谢！

- John

Answer 1

你很可能正在分配新的Bitmap，这些Bitmap不可回收。你应该只分配一个WriteableBitmap并更新它。链接的文档描述了锁定、更新和解锁WriteableBitmap的过程。

在我工作的软件中使用WPF实时超声图像，我接收到一个Windows Forms Bitmap，然后使用本地CopyMemory方法直接将其复制到WriteableBitmap中。即使进行这种更复杂的操作，CPU也不会太紧张，只要我适当地处理可以回收的内容，内存使用量就不会变化。希望这个例子能帮到你：

// DLL returns images as a WinForms Bitmap
Bitmap bmp = myClass.getWinFormsBitmap();

// In my situation, the images are always 640 x 480.
BitmapData data = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, 640, 480), ImageLockMode.ReadOnly,  System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);
this.writeableBitmap.Lock();

// Copy the bitmap's data directly to the on-screen buffers
NativeMethods.CopyMemory(this.writeableBitmap.BackBuffer, data.Scan0, ImageBufferSize);

// Moves the back buffer to the front.
this.writeableBitmap.AddDirtyRect(new Int32Rect(0, 0, 640, 480));
this.writeableBitmap.Unlock();

bmp.UnlockBits(data);

// Free up the memory of the WinForms bitmap
bmp.Dispose();

CopyMemory的定义如下：

[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "RtlMoveMemory")]
public static extern void CopyMemory(IntPtr Destination, IntPtr Source, int Length);

- Will Eddins

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为什么你没有在WriteableBitmap上使用WritePixels方法？只是想知道是否有特定的原因。 - nietras

@harrydev 四年过去了，但是回顾一下，我不记得为什么了。WritePixels的实现看起来很相似，只是它使用了不安全的逻辑http://referencesource.microsoft.com/#PresentationCore/src/Core/CSharp/System/Windows/Media/Imaging/WriteableBitmap.cs#1074（并且在逻辑上可能更安全）。就性能而言，我认为它们是相似的，但你必须测试才能确定。我也不确定是否可以在后台线程上调用WritePixels，而我认为你可以在这里的某些逻辑中在后台执行。 - Will Eddins

请务必在 UI 线程中创建 WritableBitmap。因为如果您不这样做，在 UI 线程中执行 bitmap.Lock()，例如在 CompositionTarget.Rendering 或任何其他事件处理程序中，将会导致 InvalidOperation。 - Unicorn

Answer 2

使用WriteableBitmap上的名为WritePixels的便捷方法，我们可以像下面这样简化写入操作：

// DLL returns images as a WinForms Bitmap
// It's disposed even if an exception is thrown
using (Bitmap bmp = myClass.getWinFormsBitmap())
{
    // In my situation, the images are always 640 x 480.
    BitmapData data = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, 640, 480), ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);
    writeableBitmap.WritePixels(new Int32Rect(0, 0, 640, 480), data.Scan0, ImageBufferSize, data.Stride);
    bmp.UnlockBits(data);
}

- vidstige

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ImageBufferSize 属于哪个类？ - user2386301