Graphics.DrawImage 在 x86 和 x64 上创建不同的图像数据

Question

嘿！

这是我的设置：
我有一个 c# 应用程序，可以从一系列图像中提取特征。由于数据集的大小（数千张图像），它是高度并行的，这就是为什么我们拥有一台在 Windows7 x64（.NET4 运行时）上运行的带有 SSD 的高端机器来减轻繁重的工作。我正在 Windows XP SP3 x86 计算机上使用 Windows Forms 在 Visual Studio 2008 (.NET3.5) 下开发它 - 顺便说一下，没有机会迁移到 WPF。

编辑3： 这很奇怪，但我想我终于知道发生了什么事。似乎是图像格式的编解码器在两台机器上产生不同的结果！我不知道到底发生了什么，但是 xp 机器上的解码器比 win7 机器上产生更合理的结果。遗憾的是，更好的版本仍然在 x86 XP 系统中:(。我想这个问题的唯一解决方案是将输入图像格式更改为无损格式，例如 png 或 bmp（愚蠢的我没有考虑该文件首先格式化:))。

编辑2： 感谢您的努力。我想我会坚持自己实现一个转换器，这并不完全是我想要的，但我必须以某种方式解决它:)。如果有人正在阅读本文并对我有一些想法，请告诉我。

编辑： 在评论中，建议我为此使用第三方库。我想我没有说得足够清楚，因为我真的不想使用 DrawImage 方法 - 这只是一个有缺陷的快速黑客以获得实际工作的 new Bitmap(tmp, ... myPixelFormat) code> 希望使用一些插值。我想要实现的只是通过一些标准插值将传入图像转换为常见的 PixelFormat。

我的问题如下。一些源图像采用 Indexed8bpp jpg 格式，与 WinForms 图像处理效果不太好。因此，在我的图像加载逻辑中，会检查索引图像，将图像转换为我的应用程序默认格式（例如 Format16bpp），如下所示：

Image GetImageByPath(string path)
{
    Image result = null;

    using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
    {
        Image tmp = Image.FromStream(fs); // Here goes the same image ...

        if (tmp.PixelFormat == PixelFormat.Format1bppIndexed ||
            tmp.PixelFormat == PixelFormat.Format4bppIndexed ||
            tmp.PixelFormat == PixelFormat.Format8bppIndexed ||
            tmp.PixelFormat == PixelFormat.Indexed)
        {
            // Creating a Bitmap container in the application's default format
            result = new Bitmap(tmp.Width, tmp.Height, DefConf.DefaultPixelFormat);
            Graphics g = Graphics.FromImage(result);
            g.InterpolationMode = InterpolationMode.HighQualityBicubic;

            // We need not to scale anything in here
            Rectangle drawRect = new Rectangle(0, 0, tmp.Width, tmp.Height);

            // (*) Here is where the strange thing happens - I know I could use
            // DrawImageUnscaled - that isn't working either
            g.DrawImage(tmp, drawRect, drawRect, GraphicsUnit.Pixel);

            g.Dispose();
        }
        else 
        {
            result = new Bitmap(tmp); // Just copying the input stream
        }

        tmp.Dispose();
    }

    // (**) At this stage the x86 XP memory image differs from the 
    // the x64 Win7 image despite having the same settings
    // on the very same image o.O
    result.GetPixel(0, 0).B; // x86: 102, x64: 102
    result.GetPixel(1, 0).B; // x86: 104, x64: 102
    result.GetPixel(2, 0).B; // x86:  83, x64:  85
    result.GetPixel(3, 0).B; // x86: 117, x64: 121
    ...
    return result;
}

我将问题跟踪到 (*)。我认为 InterpolationMode 与此有关，但我选择其中哪一个没有区别，无论如何，两个系统上 (**) 的结果是不同的。我一直在使用一些愚蠢的复制和粘贴行来调查测试图像数据，以确保这不是以错误方式访问数据的问题。

这些图像看起来就像这样电子反向散射衍射图案。实际的颜色值略有不同，但它们携带了大量信息 - 插值甚至增强了它。看起来 x86 机器上的合成算法使用 InterpolationMode 属性，而 x64 机器只是将调色板值展开，而不考虑任何插值。

直到我在应用程序中的数据上实现直方图视图功能之前，我从未注意到两台机器的输出之间有任何差异。在 x86 机器上，它是平衡的，正如人们从观看图像时所期望的那样。另一方面，x64 机器更愿意提供某种稀疏条形图，以指示索引图像数据。它甚至会影响整个应用程序的整体输出数据 - 具有相同数据的两台机器上的输出不同，这不是一件好事。

对我来说，这看起来像是 x64 实现中的一个错误，但这只是我的问题:-)。我只希望 x64 机器上的图像与 x86 机器上的图像具有相同的值。

如果有人有想法，我会非常高兴。我多年来一直在网上寻找类似的行为，但抵抗似乎是徒劳的:)

哦，小心……鲸鱼！

Answer 1

如果您想确保始终以相同的方式完成此操作，则必须编写自己的代码来处理它。幸运的是，这并不太难。

您的 8bpp 图像有一个包含实际颜色值的调色板。您需要读取该调色板并将颜色值（如果我没记错的话，是 24 位）转换为 16 位颜色值。您将在转换中丢失信息，但您已经在转换中丢失信息。至少这样，您就会以可预测的方式丢失信息。

将转换后的颜色值（不会超过 256 个）放入可用于查找的数组中。然后...

创建目标位图并调用 LockBits 来获取指向实际位图数据的指针。调用LockBits来获取指向源位图的位图数据的指针。然后，对于每个像素：

read the source bitmap pixel (8 bytes)
get the color value (16 bits) from your converted color array
store the color value in the destination bitmap

您可以使用 GetPixel 和 SetPixel 执行此操作，但速度会非常慢。

Answer 2

我依稀记得 .NET 图形类依赖于 GDI+。如果今天情况仍然如此，那么在具有不同视频驱动程序的不同 64 位系统上尝试您的应用程序就没有意义了。最好的选择是使用原始 GDI 操作 (P/Invoke) 进行插值，或者在软件中编写自己的像素插值例程。这两种选择都不是特别有吸引力。

Answer 3

您确实应该使用 OpenCV 进行类似的图像处理，它在 C# 中可用：OpenCVSharp。

Answer 4

我对图形对象使用标准方法，并且使用此设置优于 X86。计算发布运行时的性能，而不是调试时的性能。还要在项目属性、构建选项卡中检查优化代码。 Studio 2017，框架 4.7.1

public static Graphics CreateGraphics(Image i)
{
    Graphics g = Graphics.FromImage(i);
    g.CompositingMode = CompositingMode.SourceOver;
    g.CompositingQuality = CompositingQuality.HighSpeed;
    g.InterpolationMode = InterpolationMode.NearestNeighbor;
    g.SmoothingMode = SmoothingMode.HighSpeed;
    return g;
}