LockBits 性能关键代码

2024-05-05

我有一个方法需要尽可能快,它使用不安全的内存指针,这是我第一次尝试这种类型的编码,所以我知道它可能会更快。

    /// <summary>
    /// Copies bitmapdata from one bitmap to another at a specified point on the output bitmapdata
    /// </summary>
    /// <param name="sourcebtmpdata">The sourcebitmap must be smaller that the destbitmap</param>
    /// <param name="destbtmpdata"></param>
    /// <param name="point">The point on the destination bitmap to draw at</param>
    private static unsafe void CopyBitmapToDest(BitmapData sourcebtmpdata, BitmapData destbtmpdata, Point point)
    {
        // calculate total number of rows to draw.
        var totalRow = Math.Min(
            destbtmpdata.Height - point.Y,
            sourcebtmpdata.Height);


        //loop through each row on the source bitmap and get mem pointers
        //to the source bitmap and dest bitmap
        for (int i = 0; i < totalRow; i++)
        {
            int destRow = point.Y + i;

            //get the pointer to the start of the current pixel "row" on the output image
            byte* destRowPtr = (byte*)destbtmpdata.Scan0 + (destRow * destbtmpdata.Stride);
            //get the pointer to the start of the FIRST pixel row on the source image
            byte* srcRowPtr = (byte*)sourcebtmpdata.Scan0 + (i * sourcebtmpdata.Stride);

            int pointX = point.X;
            //the rowSize is pre-computed before the loop to improve performance
            int rowSize = Math.Min(destbtmpdata.Width - pointX, sourcebtmpdata.Width);
            //for each row each set each pixel
            for (int j = 0; j < rowSize; j++)
            {
                int firstBlueByte = ((pointX + j)*3);

                int srcByte = j *3;
                destRowPtr[(firstBlueByte)] = srcRowPtr[srcByte];
                destRowPtr[(firstBlueByte) + 1] = srcRowPtr[srcByte + 1];
                destRowPtr[(firstBlueByte) + 2] = srcRowPtr[srcByte + 2];
            }


        }
    }

那么有什么办法可以让这个过程更快吗?现在忽略待办事项,稍后一旦我有了一些基线性能测量结果,我就会修复它。

UPDATE:抱歉,应该提到我使用它而不是 Graphics.DrawImage 的原因是因为我实现了多线程,因此我无法使用 DrawImage。

更新2:我仍然对性能不满意,并且我确信还可以有更多的时间。


代码中有一些根本性的错误,我不敢相信我直到现在才注意到。

byte* destRowPtr = (byte*)destbtmpdata.Scan0 + (destRow * destbtmpdata.Stride);

这会获取指向目标行的指针,但不会获取要复制到的列,这在旧代码中是在 rowSize 循环内完成的。现在看起来像:

byte* destRowPtr = (byte*)destbtmpdata.Scan0 + (destRow * destbtmpdata.Stride) + pointX * 3;

现在我们有了目标数据的正确指针。现在我们可以摆脱 for 循环了。使用来自的建议Vilx- https://stackoverflow.com/questions/740555/lockbits-performance-critical-code/857480#857480 and Rob https://stackoverflow.com/questions/740555/lockbits-performance-critical-code/857932#857932代码现在看起来像:

        private static unsafe void CopyBitmapToDestSuperFast(BitmapData sourcebtmpdata, BitmapData destbtmpdata, Point point)
    {
        //calculate total number of rows to copy.
        //using ternary operator instead of Math.Min, few ms faster
        int totalRows = (destbtmpdata.Height - point.Y < sourcebtmpdata.Height) ? destbtmpdata.Height - point.Y : sourcebtmpdata.Height;
        //calculate the width of the image to draw, this cuts off the image
        //if it goes past the width of the destination image
        int rowWidth = (destbtmpdata.Width - point.X < sourcebtmpdata.Width) ? destbtmpdata.Width - point.X : sourcebtmpdata.Width;

        //loop through each row on the source bitmap and get mem pointers
        //to the source bitmap and dest bitmap
        for (int i = 0; i < totalRows; i++)
        {
            int destRow = point.Y + i;

            //get the pointer to the start of the current pixel "row" and column on the output image
            byte* destRowPtr = (byte*)destbtmpdata.Scan0 + (destRow * destbtmpdata.Stride) + point.X * 3;

            //get the pointer to the start of the FIRST pixel row on the source image
            byte* srcRowPtr = (byte*)sourcebtmpdata.Scan0 + (i * sourcebtmpdata.Stride);

            //RtlMoveMemory function
            CopyMemory(new IntPtr(destRowPtr), new IntPtr(srcRowPtr), (uint)rowWidth * 3);

        }
    }

将 500x500 图像复制到网格中的 5000x5000 图像 50 次所用时间:00:00:07.9948993 秒。现在,经过上述更改,需要 00:00:01.8714263 秒。好多了。

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