c# - 允许多个线程访问图像

Question

我正在尝试用 C# 进行一些图像处理。我想使用一些线程对图像中的多个区域进行并行计算。线程实际上是获取和设置 Bitmap 对象中的像素。 2 个线程绝对不可能访问同一个像素，所以这不是问题。

问题是 C# 不允许我在同一个位图对象上启动多个线程，即使我确定不会同时读取和修改同一个像素也是如此。

有什么方法可以避免 C# 引发此错误？还是不可能在我的 Bitmap 对象上运行多个线程？

谢谢，

皮埃尔-奥利维尔

Answer 1

使用 LockBits (这也比 GetPixel 和 SetPixel 快得多)您可以将图像的像素复制到缓冲区，在其上运行并行线程，然后将缓冲区复制回来。

这是一个工作示例。

void Test()
{
    string inputFile = @"e:\temp\a.jpg";
    string outputFile = @"e:\temp\b.jpg";

    Bitmap bmp = Bitmap.FromFile(inputFile) as Bitmap;

    var rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
    var data = bmp.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, bmp.PixelFormat);
    var depth = Bitmap.GetPixelFormatSize(data.PixelFormat) / 8; //bytes per pixel

    var buffer = new byte[data.Width * data.Height * depth];

    //copy pixels to buffer
    Marshal.Copy(data.Scan0, buffer, 0, buffer.Length);

    Parallel.Invoke(
        () => {
            //upper-left
            Process(buffer, 0, 0, data.Width / 2, data.Height / 2, data.Width, depth);
        },
        () => {
            //lower-right
            Process(buffer, data.Width / 2, data.Height / 2, data.Width, data.Height, data.Width, depth);
        }
    );

    //Copy the buffer back to image
    Marshal.Copy(buffer, 0, data.Scan0, buffer.Length);

    bmp.UnlockBits(data);

    bmp.Save(outputFile, ImageFormat.Jpeg);
}

void Process(byte[] buffer, int x, int y, int endx, int endy, int width, int depth)
{
    for (int i = x; i < endx; i++)
    {
        for (int j = y; j < endy; j++)
        {
            var offset = ((j * width) + i) * depth;
            // Dummy work    
            // To grayscale (0.2126 R + 0.7152 G + 0.0722 B)
            var b = 0.2126 * buffer[offset + 0] + 0.7152 * buffer[offset + 1] + 0.0722 * buffer[offset + 2];
            buffer[offset + 0] = buffer[offset + 1] = buffer[offset + 2] = (byte)b;
        }
    }
}

输入图像:

输出图像:

一些粗略的测试:

在双核 2.1GHz 机器上将(41 兆像素，[7152x5368])图像转换为灰度

• GetPixel/SetPixel - 单核 - 131 秒。
• LockBits - 单核 - 4.5 秒。
• LockBits - 双核 - 3 秒。