如何计算 System.Drawing.Bitmap 底层缓冲区的正确大小？

Question

我正在使用System.Drawing.Bitmap，需要访问单个像素，但GetPixel() 和SetPixel() 对我来说太慢了。

使用the technique described in this answer，我正在分配一个byte[]，将其固定在内存中，将我原来的Bitmap 复制到其中，然后取消固定它。然后我使用byte[]，然后我固定它，用缓冲区构造一个新的Bitmap，并保存它。

我以width * height * BytesPerPixel 计算缓冲区的大小（以字节为单位）。我正在使用PixelFormat.Format32bppArgb，所以BytesPerPixel == 4。

这一切都很好，很漂亮，除了我显然分配了一个太小的缓冲区，并且在复制位图时会导致访问冲突。我必须添加额外的空间（很多）以避免访问冲突，一切似乎都正常。

如何计算_buffer 所需的合适大小？

编辑： 我刚刚发现原始图像是PixelFormat.Format24bppRgb。但是，这是每个像素 3 个字节，我认为我的缓冲区应该足够大。

这是一个演示问题的完整程序。 ExtraSpace 控制我必须分配的额外字节...：

using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace FastImageTest
{
    class FastImage
    {
        private const int BytesPerPixel = 4;
        private readonly byte[] _buffer;
        private readonly int _width;
        private readonly int _height;
        private const int ExtraSpace = 0;// 1024 * 1024 * 256;

        public FastImage(Bitmap from)
        {
            _width = from.Width;
            _height = from.Height;
            _buffer = new byte[_width * _height * BytesPerPixel + ExtraSpace];
            GCHandle handle = GCHandle.Alloc(_buffer);
            try
            {
                var address = Marshal.UnsafeAddrOfPinnedArrayElement(_buffer, 0);
                var bitsPerPixel = 32;
                var stride = bitsPerPixel * _width;
                var pixelFormat = PixelFormat.Format32bppArgb;
//***** Access violation occurs on next line
                using (var fastBitmap = new Bitmap(_width, _height, stride, pixelFormat, address))
                {
                    using (var fastBitmapGraphics = Graphics.FromImage(fastBitmap))
                        fastBitmapGraphics.DrawImageUnscaled(from, 0, 0);
                }
            }
            finally
            {
                handle.Free();
            }
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            var original = new Bitmap(@"d:\pic.jpg");
            var fast = new FastImage(original);
        }
    }
}

Answer 1

请记住，Windows 位图对象要求步幅为 DWORD（4 字节）对齐。宽度不是 4 倍数的 24 位图像的步幅不同于 4 * 宽度。

还要注意，步幅是字节，而不是位，所以无论如何你的计算都是错误的。您告诉Bitmap 类，它的步幅为32 * width，是应有的8 倍，因此GDI+ 可能早在图像的1/8 处就会耗尽有效内存地址（如果你幸运的话……如果你不幸运，它会将随机数据写入某个重要的地方）。

下面是计算的样子：

int stride = 4 * ((_width * bytesPerPixel + 3) / 4);

注意bytesPerPixel 而不是bitsPerPixel。确保这是根据位图格式正确计算的，而不仅仅是设置为 4 的 const。