如何在非UI線程中編輯WritableBitmap.BackBuffer？

Question

我的應用程序運行CPU重型algorythms來編輯放置在WPF窗口的圖像。我需要在後臺線程中完成版本。但是，嘗試在非UI線程中編輯WritableBitmap的BackBuffer將引發InvalidOperationException。

private WriteableBitmap writeableBitmap; 

    private void button1_Click(object sender, RoutedEventArgs e) 
    { 
     // Create WritableBitmap in UI thread. 
     this.writeableBitmap = new WriteableBitmap(10, 10, 96, 96, PixelFormats.Bgr24, null); 
     this.image1.Source = this.writeableBitmap; 

     // Run code in non UI thread. 
     new Thread(
      () => 
      { 
       // 'Edit' bitmap in non UI thread. 
       this.writeableBitmap.Lock(); // Exception: The calling thread cannot access this object because a different thread owns it. 

       // ... At this place the CPU is highly loaded, we edit this.writeableBitmap.BackBuffer. 

       this.writeableBitmap.Unlock(); 
      }).Start(); 
    } 

我看了幾十手冊，所有的人都告訴我做的UI線程後備緩衝版（即MSDN）。

如何在非UI線程中編輯WritableBitmap.BackBuffer，而不進行任何無用的緩衝區複製/克隆？

Answer 1

MSDN suggests在後臺線程中寫入後臺緩衝區。只需要在UI線程上執行某些更新前和更新後的操作。因此，儘管在後臺線程進行實際更新，UI線程可以自由地做其它事情：

 //Put this code in a method that is called from the background thread 
     long pBackBuffer = 0, backBufferStride = 0; 
     Application.Current.Dispatcher.Invoke(() => 
     {//lock bitmap in ui thread 
      _bitmap.Lock(); 
      pBackBuffer = (long)_bitmap.BackBuffer;//Make pointer available to background thread 
      backBufferStride = Bitmap.BackBufferStride; 
     }); 
     //Back to the worker thread 
     unsafe 
     { 
      //Carry out updates to the backbuffer here 
      foreach (var update in updates) 
      { 
       long bufferWithOffset = pBackBuffer + GetBufferOffset(update.X, update.Y, backBufferStride); 
       *((int*)bufferWithOffset) = update.Color; 
      } 
     } 
     Application.Current.Dispatcher.Invoke(() => 
     {//UI thread does post update operations 
      _bitmap.AddDirtyRect(new System.Windows.Int32Rect(0, 0, width, height)); 
      _bitmap.Unlock(); 
     }); 

Answer 2

在WPF中，使用Dispatcher類完成跨線程調用。

在您的情況下，在無UI線程中，您需要獲取創建WritableBitmap的線程的分派器的實例。

在該調度程序然後調用調用（或者BeginInvoke的，如果你想它asynchron）

調用然後調用其中後備緩衝區是編輯

Answer 3

你根本無法寫入後備緩衝來自非UI委託功能線。

除了什麼Klaus78所述，我建議如下方法：

1. 在單獨的緩衝液（例如byte[]）在ThreadPool螺紋通過的QueueUserWorkItem手段執行異步「位圖編輯」的代碼。每次需要執行異步操作時，請勿創建新的線程。這就是ThreadPool的原理。

2. 在WriteableBitmap的Dispatcher中將編輯的緩衝區複製WritePixels。不需要鎖定/解鎖。

實施例：

private byte[] buffer = new buffer[...]; 

private void UpdateBuffer() 
{ 
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(
     o => 
     { 
      // write data to buffer... 
      Dispatcher.BeginInvoke((Action)(() => writeableBitmap.WritePixels(..., buffer, ...))); 
     }); 
} 

Answer 4

作爲

克萊門說，這是不可能的。

你有三種選擇：

1）完成時，克萊門斯作爲建議做你的編輯在緩衝區和塊傳送。

2）在非常小的塊中進行編輯，並在GUI線程上安排好它們的優先級。如果您的工作塊保持足夠小，GUI將保持響應，但顯然這會使編輯代碼複雜化。

3）組合1 & 2.在另一個線程中編輯小塊，然後在每個塊完成時blit。這使得GUI無需使用內存即可完成後臺緩衝。

Answer 5

我實現了基於this answer以下，：

在視圖模型，有一個屬性像這樣，被綁定到圖像源在XAML：

private WriteableBitmap cameraImage; 
private IntPtr cameraBitmapPtr; 
public WriteableBitmap CameraImage 
{ 
    get { return cameraImage; } 
    set 
    { 
     cameraImage = value; 
     cameraBitmapPtr = cameraImage.BackBuffer; 
     NotifyPropertyChanged(); 
    } 
} 

使用屬性意味着如果WritableBitmap改變，例如由於分辨率，它將在視圖中更新，並且還將構建一個新的IntPtr。

CameraImage = new WriteableBitmap(2448, 2048, 0, 0, PixelFormats.Bgr24, null); 

在更新線程，一個新的圖像被複制在例如：

適當時，圖像構造使用：

[DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "RtlMoveMemory")] 
public static extern void CopyMemory(IntPtr Destination, IntPtr Source, uint Length); 

你會做

CopyMemory(cameraImagePtr, newImagePtr, 2448 * 2048 * 3); 

有可能是這更好的功能......

在同一個線程，複製後：

parent.Dispatcher.Invoke(new Action(() => 
{ 
    cameraImage.Lock(); 
    cameraImage.AddDirtyRect(new Int32Rect(0, 0, cameraImage.PixelWidth, cameraImage.PixelHeight)); 
    cameraImage.Unlock(); 
}), DispatcherPriority.Render); 

其中parent是帶有圖像的控件/窗口。