保存图像文件和节省内存的最佳方法

Question

在我的程序中，我正在创建一些大图片（Image 对象），并将它们保存到磁盘。然后我将它们添加到列表 List 中，但在保存 50 张图片并将它们作为 Image 对象添加到我的 imageList 后，它占用了失去记忆了。我尝试在 50 个图像上执行此操作，仅保存纯图像对象，我的程序在进程管理器中达到 160 MB。所以我必须找到一种方法来保存图片并将它们添加到列表中，而不会让程序耗尽所有内存。

所以我有几个解决方案，我很想听听您对它们的看法或者您是否有更好的解决方案。

1. 压缩图像对象的byte[]数组。
2. 压缩内存流对象的流。
3. 将图像对象的byte[]数组转换为字符串，然后压缩该字符串。

我正在用 c# 做这个。

Answer 1

不要使用 .Net DeflateStream 等压缩图像（因为有一个已知问题，在所有情况下它实际上都会增加数据的大小） - 将其直接保存为 .png 之类的文件。

Bitmap bmp;
// ...
bmp.Save("foo.png", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);

确保处理您创建的图像（保存后）。

您无法压缩内存中的图像 - 因为 Windows GDI（.Net 使用的）本质上要求图像采用未压缩的位图形式（因此，当您加载压缩图像时，它将被解压缩）。

您应该考虑按需加载它们。这是一个类似于 ImageList 的类，您可能会发现它很有用：

public class DelayedImagedList : Component
{
    // Item1 = Dispose for the image.
    // Item2 = At creation: the method to load the image. After loading: the method to return the image.
    // Item3 = The original filename.
    private List<Tuple<Action, Func<Image>, string>> _images = new List<Tuple<Action,Func<Image>,string>>();
    private Dictionary<string, int> _imageKeyMap = new Dictionary<string, int>();

    // Access images.
    public Image this[string key] { get { return _images[_imageKeyMap[key]].Item2(); } }
    public Image this[int index] { get { return _images[index].Item2(); } }
    public int Count { get { return _images.Count; } }

    // Use this to add an image according to its filename.
    public void AddImage(string key, string filename) { _imageKeyMap.Add(key, AddImage(filename)); }
    public int AddImage(string filename)
    {
        var index = _images.Count;
        _images.Add(Tuple.Create<Action, Func<Image>, string>(
            () => {}, // Dispose
            () => // Load image.
            {
                var result = Image.FromFile(filename);
                // Replace the method to load the image with one to simply return it.
                _images[index] = Tuple.Create<Action, Func<Image>, string>(
                    result.Dispose, // We need to dispose it now.
                    () => result, // Just return the image.
                    filename);
                return result;
            }, 
            filename));
        return index;
    }

    // This will unload an image from memory.
    public void Reset(string key) { Reset(_imageKeyMap[key]); }
    public void Reset(int index)
    {
        _images[index].Item1(); // Dispose the old value.
        var filename = _images[index].Item3;

        _images[index] = Tuple.Create<Action, Func<Image>, string>(
            () => { }, 
            () =>
            {
                var result = Image.FromFile(filename);
                _images[index] = Tuple.Create<Action, Func<Image>, string>(
                    result.Dispose, 
                    () => result, 
                    filename);
                return result;
            }, 
            filename);
    }

    // These methods are available on ImageList.
    public void Draw(Graphics g, Point pt, int index) { g.DrawImage(this[index], pt); }
    public void Draw(Graphics g, int x, int y, int index) { g.DrawImage(this[index], x, y); }
    public void Draw(Graphics g, int x, int y, int width, int height, int index) { g.DrawImage(this[index], x, y, width, height); }

    protected override void Dispose(bool disposing)
    {
        if (disposing)
        {
            foreach (var val in _images) { val.Item1(); }
            _images.Clear();
            _imageKeyMap.Clear();
        }
        base.Dispose(disposing);
    }
}

Answer 2

为什么要压缩？当然，您不必同时显示所有图像（不是全分辨率） - 因此，要么创建较小的拇指，要么仅显示一小部分。

Answer 3

由于图像是通过滚动条更改的，为什么不只显示当前索引周围的图像子集，就像如果您有 10 个图像并且位于 #5，则仅加载 4/5/6 并卸载其余图像，并且如下滚动移动到6加载7，如果你有很多图像并且你担心滚动移动会比加载快，你可以加载3/4/5/6/7，当它移动到6时加载8，依此类推在。

Answer 4

使用 WPF 时，您只需将图像保存在 MemoryStreams 列表中，其中包含 PNG 或 JPEG 图像。然后，您可以使用某些转换器或包装类绑定到图像，该转换器或包装类创建分辨率降低的 ImageSource 对象。不幸的是，您没有说明您正在使用哪种技术，而且我目前不知道 WinForms 的解决方案。

public List<MemoryStream> ImageStreams {get; private set;}

public static ImageSource StreamToImageSource(Stream stream)
{
    BitmapImage bitmapImage = new BitmapImage();

    bitmapImage.BeginInit();
    bitmapImage.StreamSource = stream;
    bitmapImage.CacheOption = BitmapCacheOption.OnLoad;
    bitmapImage.DecodePixelHeight = 200;
    bitmapImage.EndInit();

    bitmapImage.Freeze();

    return bitmapImage;
}

执行此操作时，每个图像仅存储一些 kB，并且 UI 加载的图像将按比例缩小，因此使用的内存是有限的。

通过这种方法，我可以在扫描仪应用程序中加载 100 多个图像，并且它们全部显示在 ListBox 中，并带有 VirtualizingStackPanel 并排，垂直分辨率为 800 像素。原始图像的分辨率超过 2200 x 3800 像素和 24 bpp。

加载具有数百万像素的 PNG 通常需要一秒钟，但使用此解决方案，您无需从磁盘加载它们。

并且不要忘记处置和删除临时对象等。您还可以运行 GC.Collect() 来确保删除未使用的数据。

Answer 5

我喜欢第二个选择。使用 PNG 格式将图像保存到内存应该比使用 zlib 或 gzipstream 等常见压缩库更有效。

MemoryStream mStream= new MemoryStream ();
myBitmap.Save( mStream, ImageFormat.Png );
// and then do myBitmap.Dispose() to retrieve the memory?