如何在不占用大量内存的情况下显示快速更新的图像？

Question

我在超声波机器上有一个 WPF 应用程序，它以每秒 30 帧以上的速度显示用 C++ 生成的超声波图像。

据我了解，在 WPF 中显示图像的正常过程是为图像创建 BitmapSource 并设置 Image 的 Source，然后使其无效并显示。

由于 BitmapSources 没有实现 IDisposable，因此使用此方法迫使我每秒创建 30 个 BitmapSources。 对于 32bppArgb 格式的 640x480 图像，每秒分配大约 30MB 的内存，然后每 10 秒处理一次垃圾，导致明显的滞后。 显然不是一个可以接受的解决方案。

我当前的解决方案是：

在 C++ 中： 我在托管 C++ 中创建一个 System.Drawing.Bitmap （WinForms 位图），从指针执行 memcpy 来填充图片，使用 Graphics 对象执行一些附加操作绘制我需要的图形，并在 ImageReceived 事件期间将其传递到 C#/WPF。

在 C# 中 Image.Source 设置为 BitmapBuffer 生成的源，这是访问位图源的原始数据的一种 hack 方式：请参阅 此链接。 我执行 CopyMemory 的 P/Invoke 以从Bitmap.Scan0 进入 BitmapBuffer。 然后，我使 Image 无效以更新屏幕，并 Dispose() Drawing.Bitmap 对象以释放内存。

虽然这种方法已经工作了一段时间，但它看起来很老套，我发现很难相信除了通过反射之外没有其他“合适”的方法来做到这一点。

问题：有更好的方法吗？

Answer 1

如果您使用的是最新的 WPF 位，请查看 WriteableBitmap ，你将不得不做更多的跑腿工作，但你的更新速度会非常快。

快速谷歌一下，你会得到一些样本。

Answer 2

这是我编写的一些代码*，用于 WPF BitmapSource 和 GDI Bitmap（对于我自己的项目）之间的别名（共享内存），

显然，您需要根据自己的需要对其进行调整，最终可能会得到更少的“最终感觉“hacky”。

class AliasedBitmapSource : BitmapSource {
    private Bitmap source;
    public AliasedBitmapSource(Bitmap source) {
        this.source = source;
        this.pixelHeight = source.Height;
        this.pixelWidth = source.Width;
        this.dpiX = source.HorizontalResolution;
        this.dpiY = source.VerticalResolution;
    }

    public override event EventHandler DownloadCompleted;
    public override event EventHandler<ExceptionEventArgs> DownloadFailed;
    public override event EventHandler<ExceptionEventArgs> DecodeFailed;

    protected override Freezable CreateInstanceCore() {
        throw new NotImplementedException();
    }

    private readonly double dpiX;
    public override double DpiX {
        get {
            return dpiX;
        }
    }

    private readonly double dpiY;
    public override double DpiY {
        get {
            return dpiY;
        }
    }

    private readonly int pixelHeight;
    public override int PixelHeight {
        get {
            return pixelHeight;
        }
    }

    private readonly int pixelWidth;
    public override int PixelWidth {
        get {
            return pixelWidth;
        }
    }

    public override System.Windows.Media.PixelFormat Format {
        get {
            return PixelFormats.Bgra32;
        }
    }

    public override BitmapPalette Palette {
        get {
            return null;
        }
    }

    public unsafe override void CopyPixels(Int32Rect sourceRect, Array pixels, int stride, int offset) {
        BitmapData sourceData = source.LockBits(
        sourceRect.ToRectangle(),
        ImageLockMode.ReadWrite,
        System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);

        fixed (byte* _ptr = &((byte[])pixels)[0]) {
            byte* dstptr = _ptr;
            byte* srcptr = (byte*)sourceData.Scan0;

            for (int i = 0; i < pixels.Length; ++i) {
                *dstptr = *srcptr;
                ++dstptr;
                ++srcptr;
            }
        }

        source.UnlockBits(sourceData);
    }
}

public static class Extensions {
    public static Rectangle ToRectangle(this Int32Rect me) {
        return new Rectangle(
        me.X,
        me.Y,
        me.Width,
        me.Height);
    }

    public static Int32Rect ToInt32Rect(this Rectangle me) {
        return new Int32Rect(
        me.X,
        me.Y,
        me.Width,
        me.Height);
    }
}

*“写”的意思是“10 分钟内拼凑起来”