Параллелирование GDI + изменение размера .net

Я попытался распараллелить изменение размера jpegs с помощью .Net. Все мои попытки потерпели неудачу, потому что функция Graphics.DrawImage-func блокируется во время работы. Попробуйте следующее:

Sub Main()
    Dim files As String() = IO.Directory.GetFiles("D:\TEMP")
    Dim imgs(25) As Image
    For i As Integer = 0 To 25
      imgs(i) = Image.FromFile(files(i))
    Next

    Console.WriteLine("Ready to proceed ")
    Console.ReadLine()

    pRuns = 1
    For i As Integer = 0 To 25
      Threading.Interlocked.Increment(pRuns)
      Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem(New Threading.WaitCallback(AddressOf LongTerm), imgs(i))
    Next
    Threading.Interlocked.Decrement(pRuns)

    pSema.WaitOne()
    Console.WriteLine("Fin")
    Console.ReadLine()
  End Sub

  Sub LongTerm(ByVal state As Object)
    Dim newImageHeight As Integer
    Dim oldImage As Image = CType(state, Image)
    Dim newImage As Image
    Dim graph As Graphics
    Dim rect As Rectangle
    Dim stream As New IO.MemoryStream

    Try
      newImageHeight = Convert.ToInt32(850 * oldImage.Height / oldImage.Width)
      newImage = New Bitmap(850, newImageHeight, oldImage.PixelFormat)
      graph = Graphics.FromImage(newImage)
      rect = New Rectangle(0, 0, 850, newImageHeight)

      With graph
        .CompositingQuality = Drawing2D.CompositingQuality.HighQuality
        .SmoothingMode = Drawing2D.SmoothingMode.HighQuality
        .InterpolationMode = Drawing2D.InterpolationMode.HighQualityBicubic
      End With

      'Save image to memory stream
      graph.DrawImage(oldImage, rect)
      newImage.Save(stream, Imaging.ImageFormat.Jpeg)
    Catch ex As Exception

    Finally
      If graph IsNot Nothing Then
        graph.Dispose()
      End If
      If newImage IsNot Nothing Then
        newImage.Dispose()
      End If
      oldImage.Dispose()
      stream.Dispose()

      Console.WriteLine("JobDone {0} {1}", pRuns, Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)
      Threading.Interlocked.Decrement(pRuns)
      If pRuns = 0 Then
        pSema.Set()
      End If
    End Try

  End Sub

Все потоки ждут на графике .DrawImage(). Есть ли способ ускорить работу кода с помощью других функций? Невозможно ли использовать Graphics.Draw с несколькими потоками? В реальном приложении несколько изображений должны быть изменены в одно и то же время (на четырехъядерном ПК), причем не всегда одно и то же. Опубликованный код предназначен только для тестирования...

Заранее спасибо

Изменить: обновил код в соответствии с комментариями

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Использовать процессы.

GDI + блоки для процесса много. Да, боль, но там нет пути. К счастью, такие задачи, как этот (и любой, который обрабатывает файлы в файловой системе), слишком просто разбить нагрузку между несколькими процессами. К счастью, GDI + использует блокировки, а не мьютекс, поэтому он параллелен!

У нас есть несколько графических программ, где я работаю над обработкой изображений. Один программист запускает сразу 6-7 копий программы конверсии, в производстве. Так что это не грязно, поверьте мне. Hack? Вам не платят, чтобы выглядеть красиво. Проделайте свою работу!

Дешевый пример (обратите внимание, что это НЕ будет работать в идеале, постройте его и запустите EXE):

Imports System.Drawing
Module Module1
    Dim CPUs As Integer = Environment.ProcessorCount

    Dim pRuns As New System.Collections.Generic.List(Of Process)

    Sub Main()
        Dim ts As Date = Now
        Try
            If Environment.GetCommandLineArgs.Length > 1 Then
                LongTerm(Environment.GetCommandLineArgs(1))
                Exit Sub
            End If

            Dim i As Integer = 0
            Dim files As String() = IO.Directory.GetFiles("D:\TEMP", "*.jpg")
            Dim MAX As Integer = Math.Min(26, files.Count)
            While pRuns.Count > 0 Or i < MAX

                System.Threading.Thread.Sleep(100)

                If pRuns.Count < CInt(CPUs * 1.5) And i < MAX Then ''// x2 = assume I/O has low CPU load
                    Console.WriteLine("Starting process pRuns.count = " & pRuns.Count & " for " & files(i) & " path " & _
                                        Environment.GetCommandLineArgs(0))
                    Dim p As Process = Process.Start(Environment.GetCommandLineArgs(0), """" & files(i) & """")
                    pRuns.Add(p)
                    i += 1
                End If

                Dim i2 As Integer
                i2 = 0
                While i2 < pRuns.Count
                    If pRuns(i2).HasExited Then
                        pRuns.RemoveAt(i2)
                    End If
                    i2 += 1
                End While


            End While
        Catch ex As Exception
            Console.WriteLine("Blew up." & ex.ToString)
        End Try
        Console.WriteLine("Done, press enter. " & Now.Subtract(ts).TotalMilliseconds)
        Console.ReadLine()
    End Sub


    Sub LongTerm(ByVal file As String)
        Try
            Dim newImageHeight As Integer
            Dim oldImage As Image
            Console.WriteLine("Reading " & CStr(file))
            oldImage = Image.FromFile(CStr(file))
            Dim rect As Rectangle

            newImageHeight = Convert.ToInt32(850 * oldImage.Height / oldImage.Width)
            Using newImage As New Bitmap(850, newImageHeight, oldImage.PixelFormat)
                Using graph As Graphics = Graphics.FromImage(newImage)
                    rect = New Rectangle(0, 0, 850, newImageHeight)

                    With graph
                        .CompositingQuality = Drawing2D.CompositingQuality.HighQuality
                        .SmoothingMode = Drawing2D.SmoothingMode.HighQuality
                        .InterpolationMode = Drawing2D.InterpolationMode.HighQualityBicubic
                    End With

                    Console.WriteLine("Converting " & CStr(file))
                    graph.DrawImage(oldImage, rect)

                    Console.WriteLine("Saving " & CStr(file))
                    newImage.Save("d:\temp\Resized\" & _
                                  IO.Path.GetFileNameWithoutExtension(CStr(file)) & ".JPG", _
                                   System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg)
                End Using
            End Using
        Catch ex As Exception
            Console.WriteLine("Blew up on  " & CStr(file) & vbCrLf & ex.ToString)
            Console.WriteLine("Press enter")
            Console.ReadLine()
        End Try
    End Sub

End Module

Ответ 2

Я не уверен, почему выполнение Graphics.DrawImage похоже на сериализацию для вас, но я действительно заметил состояние гонки с вашей общей схемой очередности рабочих элементов. Гонка находится между WaitOne и Set. Возможно, что первый рабочий элемент Set до того, как кто-либо еще остался в очереди. Это приведет к тому, что WaitOne вернется сразу же после завершения всех рабочих элементов.

Решение состоит в том, чтобы обрабатывать основной поток, как если бы это был рабочий элемент. Инкремент pRuns один раз перед началом очередей, а затем уменьшаться и сигнализировать, что дескриптор ожидания завершен, как и в обычном рабочем элементе. Однако лучше использовать класс CountdownEvent, если он доступен для вас, так как он упрощает код. Как повезло, он Я недавно опубликовал шаблон в другом вопросе.

Ответ 3

Если вы не против подхода WPF, вот что попробовать. Ниже приведен простой метод масштабирования, который принимает потоки изображений и создает байт [], содержащий результирующие данные JPEG. Поскольку вы не хотите на самом деле рисовать изображения с помощью GDI +, я думал, что это подходит для вас, несмотря на WPF. (Единственное требование - ссылаться на WindowsBase и PresentationCore в вашем проекте.)

Преимущества включают более быструю кодировку (на 200-300% на моей машине) и лучшую параллельную скорость, хотя я также вижу некоторую нежелательную сериализацию в пути рендеринга WPF. Дайте мне знать, как это работает для вас. Я уверен, что при необходимости он может быть оптимизирован.

Код:

 byte[] ResizeImage(Stream source)
 {
    BitmapFrame frame = BitmapFrame.Create(source, BitmapCreateOptions.IgnoreColorProfile, BitmapCacheOption.None);
    var newWidth = frame.PixelWidth >> 1;
    var newHeight = frame.PixelHeight >> 1;
    var rect = new Rect(new System.Windows.Size(newWidth, newHeight));
    var drawingVisual = new DrawingVisual();
    using (var drawingContext = drawingVisual.RenderOpen())
        drawingContext.DrawImage(frame, rect);
    var resizedImage = new RenderTargetBitmap(newWidth, newHeight, 96.0, 96.0, PixelFormats.Default);
    resizedImage.Render(drawingVisual);
    frame = BitmapFrame.Create(resizedImage);

    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        var encoder = new JpegBitmapEncoder();
        encoder.Frames.Add(frame);
        encoder.Save(ms);
        return ms.ToArray();
    }
 }

Ответ 4

Используйте библиотеку обработки изображений, отличную от GDI +.

Мы используем ImageMagick на довольно крупном веб-сайте, который изменяет размер загруженных изображений (загруженные изображения обычно 10-40 MPixels, но чтобы иметь возможность работать с ними на веб-сайте (в модулях Flash), мы изменяем их размеры мельчайший размер 1500 пикселей). Обработка довольно быстрая и дает отличные результаты.

В настоящее время мы запускаем новый процесс ImageMagick, используя интерфейс командной строки. Это приводит к некоторым накладным расходам при запуске новых процессов, но поскольку изображения настолько велики, как правило, это довольно небольшой временной отрезок всего процесса изменения размера. Также возможно использовать ImageMagick в процессе, но еще не пробовал, но с тех пор, как он 1. нам не нужна дополнительная производительность, которую он дает, и 2. он чувствует себя хорошо, чтобы запускать стороннее программное обеспечение в других процессах.

При использовании ImageMagick вы также получаете ряд других возможностей, таких как лучшая фильтрация и множество других функций.