SharpDX：BitmapFrameEncode.WriteSource在一些圖像上花費的時間更長

Question

我用SharpDX替換了一些狡猾的GDI +例程，從Stream中加載一個雙色TIFF圖像，在其上渲染文本，然後將其保存爲TIFF格式作爲Stream。

但是SharpDX代碼花費了更長的時間來做同樣的事情，我想知道我是否做錯了什麼。

正如你可以從這裏的樣本看，我有2個不同的功能：

• RenderImageFromExistingImage

• SaveRenderedImage

  using System; 
  using System.Diagnostics; 
  using System.IO; 
  using SharpDX; 
  using SharpDX.Direct2D1; 
  using SharpDX.DirectWrite; 
  using SharpDX.DXGI; 
  using SharpDX.WIC; 
  using Factory = SharpDX.Direct2D1.Factory; 
  using FactoryType = SharpDX.Direct2D1.FactoryType; 
  using PixelFormat = SharpDX.WIC.PixelFormat; 
  using WicBitmap = SharpDX.WIC.Bitmap; 
  
  public class ImageCreator2 
  { 
      private static ImagingFactory _wicFactory; 
      private static Factory _d2DFactory; 
      private static SharpDX.DirectWrite.Factory _dwFactory; 
      private int _imageWidth = 1000, _imageHeight = 500; 
      private readonly int _imageDpi = 96; 
  
      public ImageCreator2() 
      { 
       _wicFactory = new ImagingFactory(); 
       _d2DFactory = new Factory(FactoryType.SingleThreaded); 
       _dwFactory = new SharpDX.DirectWrite.Factory(SharpDX.DirectWrite.FactoryType.Shared); 
      } 
  
      private void RenderImage(WicRenderTarget renderTarget) 
      { 
       using (var blackBrush = new SolidColorBrush(renderTarget, Color4.Black)) 
       using (var tformat = new TextFormat(_dwFactory, "Arial", 30f)) 
       using (var tformat2 = new TextFormat(_dwFactory, "Arial", 11f)) 
       { 
        renderTarget.BeginDraw(); 
        renderTarget.Clear(Color.White); 
        renderTarget.DrawText("TEST", tformat, new RectangleF(300f, 30f, 100f, 20f), blackBrush); 
        renderTarget.DrawText("MORE TEST", tformat2, new RectangleF(30f, 150f, 100f, 20f), blackBrush); 
        renderTarget.DrawLine(new Vector2(0f, 25f), new Vector2(500f, 25f), blackBrush); 
        renderTarget.DrawLine(new Vector2(0f, 210f), new Vector2(500f, 210f), blackBrush); 
        renderTarget.EndDraw(); 
       } 
      } 
  
      public void BuildImageFromExistingImage(byte[] image, Stream systemStream) 
      { 
       using (var checkStream = new MemoryStream(image)) 
       using (
        var inDecoder = new BitmapDecoder(_wicFactory, checkStream, DecodeOptions.CacheOnDemand)) 
       using (var converter = new FormatConverter(_wicFactory)) 
       { 
        if (inDecoder.FrameCount > 0) 
        { 
         using (var frame = inDecoder.GetFrame(0)) 
         { 
          converter.Initialize(frame, PixelFormat.Format32bppPRGBA, BitmapDitherType.None, null, 0.0f, 
           BitmapPaletteType.MedianCut); 
          _imageWidth = converter.Size.Width; 
          _imageHeight = converter.Size.Height; 
         } 
        } 
        else 
        { 
         throw new Exception(); 
        } 
        var renderProperties = new RenderTargetProperties(
         RenderTargetType.Software, 
         new SharpDX.Direct2D1.PixelFormat(Format.Unknown, AlphaMode.Unknown), 
         _imageDpi, 
         _imageDpi, 
         RenderTargetUsage.None, 
         FeatureLevel.Level_DEFAULT); 
        using (var wicBitmap = new WicBitmap(
         _wicFactory, 
         converter, 
         BitmapCreateCacheOption.CacheOnDemand)) 
  
        using (
         var renderTarget = new WicRenderTarget(_d2DFactory, wicBitmap, 
          renderProperties)) 
        { 
         RenderImage(renderTarget); 
  
         using (
          var encoder = new BitmapEncoder(_wicFactory, 
           ContainerFormatGuids.Tiff)) 
         { 
          encoder.Initialize(systemStream); 
  
          using (var bitmapFrameEncode = new BitmapFrameEncode(encoder)) 
          { 
           var pixFormat = PixelFormat.Format32bppPRGBA; 
           bitmapFrameEncode.Initialize(); 
           bitmapFrameEncode.SetSize(_imageWidth, _imageHeight); 
           bitmapFrameEncode.SetResolution(96, 96); 
           bitmapFrameEncode.SetPixelFormat(ref pixFormat); 
  
           //This takes 30-40ms per image. 
           var watch = new Stopwatch(); 
           try 
           { 
            watch.Start(); 
            bitmapFrameEncode.WriteSource(wicBitmap); 
           } 
           finally 
           { 
            watch.Stop(); 
           } 
           Console.WriteLine("Saved real image in {0} ms.", 
            watch.Elapsed.TotalMilliseconds); 
  
           bitmapFrameEncode.Commit(); 
          } 
          encoder.Commit(); 
         } 
        } 
       } 
      } 
  
      public void SaveRenderedImage(Stream systemStream) 
      { 
       var renderProperties = new RenderTargetProperties(
        RenderTargetType.Default, 
        new SharpDX.Direct2D1.PixelFormat(Format.Unknown, AlphaMode.Unknown), 
        _imageDpi, 
        _imageDpi, 
        RenderTargetUsage.None, 
        FeatureLevel.Level_DEFAULT); 
  
       using (var wicBitmap = new WicBitmap(
        _wicFactory, 
        _imageWidth, 
        _imageHeight, 
        PixelFormat.Format32bppBGR, 
        BitmapCreateCacheOption.CacheOnDemand 
        )) 
       using (var renderTarget = new WicRenderTarget(_d2DFactory, wicBitmap, renderProperties)) 
       { 
        RenderImage(renderTarget); 
  
        using (
         var encoder = new BitmapEncoder(_wicFactory, 
          ContainerFormatGuids.Tiff)) 
        { 
         encoder.Initialize(systemStream); 
  
         using (var bitmapFrameEncode = new BitmapFrameEncode(encoder)) 
         { 
          bitmapFrameEncode.Initialize(); 
          bitmapFrameEncode.SetSize(_imageWidth, _imageHeight); 
          bitmapFrameEncode.SetResolution(_imageDpi, _imageDpi); 
          //This takes 8-10ms per image. 
          var watch = new Stopwatch(); 
          try 
          { 
           watch.Start(); 
           bitmapFrameEncode.WriteSource(wicBitmap); 
          } 
          finally 
          { 
           watch.Stop(); 
          } 
          Console.WriteLine("Saved generated image in {0} ms.", 
           watch.Elapsed.TotalMilliseconds); 
  
          bitmapFrameEncode.Commit(); 
         } 
         encoder.Commit(); 
        } 
       } 
      } 
  } 
  

他們大多是相同的，並且做大致同樣的事情，除了第一個（RenderImageFromExistingImage）需要使用現有的1000x500雙色TIFF圖像才能使用作爲基礎圖像，第二個（SaveRenderedImage）從頭創建一個尺寸相似的WIC位圖。

，其採用現有的圖像的功能需要約30-40ms來執行，其中的大部分由BitmapFrameEncode.WriteSource佔用該時間（30毫秒〜）。該功能等同於被替換的GDI +代碼。

創建從頭WicBitmap需要8-10ms來執行，而不採取顯著時間BitmapFrameEncode.WriteSource，大致的時間作爲GDI +功能，它取代了相同的量的作用。唯一的區別是這個函數沒有加載預先存在的圖像，這是我需要的。

爲什麼BitmapFrameEncode.WriteSource（這似乎是圍繞IWICBitmapFrameEncode瘦包裝）在BuildImageFromExistingImage如此緩慢，相比SaveRenderedImage？

我的猜測是，BuildImageFromExistingImage是慢，因爲它是做輸入圖像上的額外的轉換（使用FormatConverter），將其轉換到D2D將處理的像素格式，而且這樣做確實的時間處罰直到BitmapFrameEncode.WriteSource發生。

有什麼我做錯了嗎？或者WIC（Windows圖像處理組件）與基於GDI +的通話相比只是很慢？

理想情況下，我需要的第一種情況（BuildImageFromExistingImage），以儘可能快的GDI +它取代代碼，並期望它應該有可能使其儘可能快，如果不是更快，比GDI +代碼，它是打算替換。

Answer 1

在Windows 7及更高版本上，GDI +使用WIC編碼器和解碼器，因此在實際編碼步驟中沒有區別。如果你的兩種方法產生相同的像素，它們將以相同的速度進行編碼，並且速度將與GDI +相同。

雖然看起來好像WriteSource()是您示例中的瓶頸，但這有點讓人誤解。WIC使用惰性流水線進行處理，這意味着您執行的所有步驟都會延遲到通過調用CopyPixels()來請求像素。在你的情況下，由於你自己從來不打電話給CopyPixels()，所以這個電話是由WriteSource()做出的，並且所有的處理都是在那個時候進行的。

我對SharpDX並不十分熟悉，但我的猜測是，在創建用於繪圖的WicBitmap對象時，您可能想使用BitmapCreateCacheOption.CacheOnLoad。允許編碼器實現位圖意味着它將一次完成一條掃描線，這可能會對繪圖性能產生負面影響。我相信CacheOnLoad選項會立即實現位圖，因此它將在當時而不是在編碼過程中被解碼和轉換。如果沒有別的，那可能會幫助你隔離瓶頸。

此外，我不知道這是否會導致性能問題，但BitmapPaletteType.MedianCut僅用於索引顏色像素類型。通常，當你不需要量化時，你會使用BitmapPaletteType.Custom。

最後，據我所知，Direct2D的規範像素格式是PixelFormat.Format32bppPBGRA。使用PRGBA變體可能會產生額外的開銷。

請參閱here舉例說明一些與您的操作類似的示例。