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C#加速Bitmap存图

news 来源：原创 2025/7/14 23:24:56

如果希望大幅提高图像保存速度，特别是在处理非常大的图像时，可以尝试以下更直接、更高效的方法：

1. 避免使用 Bitmap 类的 Save 方法
Bitmap.Save 方法的速度受限于 GDI+ 库的操作，尤其是对于非常大的图像，它可能会经历内存分配、像素格式转换等多重开销。我们可以通过直接操作图像数据流来绕过这些问题。

2. 直接将图像数据写入文件（原始像素数据）
对于大型图像，您可以直接将图像的像素数据转换为 BMP 格式的二进制流，并快速写入文件。BMP 格式是一个非常简单的无压缩格式，因此您可以手动构造 BMP 文件头和像素数据流。

下面是一个使用原始图像数据流写入RGB-BMP 文件的例子：

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;class Program
{static void Main(){// 创建一个较大的 Bitmap 对象（例如 5000x5000）Bitmap bitmap = new Bitmap(5000, 5000);// 在这里填充图像，模拟数据using (Graphics g = Graphics.FromImage(bitmap)){g.Clear(Color.Blue);  // 蓝色背景}// 保存为 BMP 格式SaveBitmapAsBmpFast(bitmap, "output.bmp");}static void SaveBitmapAsBmpFast(Bitmap bitmap, string filePath){// 锁定位图数据Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);// 创建文件流using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create)){// 计算图像文件大小int rowSize = bitmapData.Stride;int dataSize = rowSize * bitmap.Height;// BMP 文件头byte[] fileHeader = new byte[14] {0x42, 0x4D,             // 'BM'标识符0, 0, 0, 0,             // 文件大小（稍后设置）0, 0,                   // 保留字段0, 0,                   // 保留字段0x36, 0x00, 0x00, 0x00  // 位图数据的偏移量};fs.Write(fileHeader, 0, fileHeader.Length);// 信息头byte[] infoHeader = new byte[40] {0x28, 0x00, 0x00, 0x00,  // 信息头大小(byte)(bitmap.Width & 0xFF), (byte)((bitmap.Width >> 8) & 0xFF), 0, 0, // 图像宽度(byte)(bitmap.Height & 0xFF), (byte)((bitmap.Height >> 8) & 0xFF), 0, 0, // 图像高度0x01, 0x00,              // 颜色平面0x18, 0x00,              // 每像素位数（24位，RGB）0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  // 压缩方法0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  // 图像大小（0表示未压缩）0x13, 0x0B, 0x00, 0x00,  // 水平分辨率（假设为72 DPI）0x13, 0x0B, 0x00, 0x00,  // 垂直分辨率0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  // 调色板数量（0表示不使用调色板）0x00, 0x00, 0x00, 0x00   // 重要颜色数量};fs.Write(infoHeader, 0, infoHeader.Length);// 写入像素数据byte[] buffer = new byte[dataSize];Marshal.Copy(bitmapData.Scan0, buffer, 0, buffer.Length);// BMP 文件中的位图数据是从底部到顶部存储的// 所以按从底到上的顺序写入数据for (int y = bitmap.Height - 1; y >= 0; y--){int sourceIndex = y * rowSize;      // 当前行的内存起始索引int destIndex = (bitmap.Height - y - 1) * rowSize; // 对应的目标行在文件中的位置// 将底部行数据写入文件中对应的位置fs.Write(buffer, sourceIndex, rowSize);}}// 解锁位图数据bitmap.UnlockBits(bitmapData);Console.WriteLine("Image saved as BMP (fast).");}
}

下面是一个使用原始图像数据流写入Gray-BMP 文件的例子：

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;class Program
{static void Main(){// 创建一个灰度图像的 Bitmap 对象（例如 5000x5000）Bitmap bitmap = new Bitmap(5000, 5000, PixelFormat.Format8bppIndexed);// 创建一个调色板，包含256个灰度颜色ColorPalette palette = bitmap.Palette;for (int i = 0; i < 256; i++){palette.Entries[i] = Color.FromArgb(i, i, i);  // 设置灰度颜色}bitmap.Palette = palette;// 填充灰度图像using (Graphics g = Graphics.FromImage(bitmap)){for (int x = 0; x < bitmap.Width; x++){for (int y = 0; y < bitmap.Height; y++){// 创建一个灰度值（在此示例中，使用随机值）int grayValue = (x + y) % 256;  // 这里使用简单的算法产生灰度值，实际应用中可以按需要设置bitmap.SetPixel(x, y, Color.FromArgb(grayValue, grayValue, grayValue));}}}// 保存为 BMP 格式SaveBitmapAsBmpFast(bitmap, "output_gray_8bpp.bmp");}static void SaveBitmapAsBmpFast(Bitmap bitmap, string filePath){// 锁定位图数据Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);// 创建文件流using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create)){// 计算图像文件大小int rowSize = bitmapData.Stride;int dataSize = rowSize * bitmap.Height;// BMP 文件头byte[] fileHeader = new byte[14] {0x42, 0x4D,             // 'BM'标识符0, 0, 0, 0,             // 文件大小（稍后设置）0, 0,                   // 保留字段0, 0,                   // 保留字段0x36, 0x00, 0x00, 0x00  // 位图数据的偏移量};fs.Write(fileHeader, 0, fileHeader.Length);// 信息头byte[] infoHeader = new byte[40] {0x28, 0x00, 0x00, 0x00,  // 信息头大小(byte)(bitmap.Width & 0xFF), (byte)((bitmap.Width >> 8) & 0xFF), 0, 0, // 图像宽度(byte)(bitmap.Height & 0xFF), (byte)((bitmap.Height >> 8) & 0xFF), 0, 0, // 图像高度0x01, 0x00,              // 颜色平面0x08, 0x00,              // 每像素位数（8位灰度图）0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  // 压缩方法0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  // 图像大小（0表示未压缩）0x13, 0x0B, 0x00, 0x00,  // 水平分辨率（假设为72 DPI）0x13, 0x0B, 0x00, 0x00,  // 垂直分辨率0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  // 调色板数量（0表示不使用调色板）0x00, 0x00, 0x00, 0x00   // 重要颜色数量};fs.Write(infoHeader, 0, infoHeader.Length);// 调色板（256个灰度颜色）byte[] colorTable = new byte[1024];  // 256个条目，每个条目4字节（ARGB）for (int i = 0; i < 256; i++){colorTable[i * 4] = (byte)i;        // RcolorTable[i * 4 + 1] = (byte)i;    // GcolorTable[i * 4 + 2] = (byte)i;    // BcolorTable[i * 4 + 3] = 0x00;       // A (透明度)}fs.Write(colorTable, 0, colorTable.Length);// 写入像素数据byte[] buffer = new byte[dataSize];Marshal.Copy(bitmapData.Scan0, buffer, 0, buffer.Length);// BMP 文件中的位图数据是从底部到顶部存储的// 所以按从底到上的顺序写入数据for (int y = bitmap.Height - 1; y >= 0; y--){int sourceIndex = y * rowSize;      // 当前行的内存起始索引int destIndex = (bitmap.Height - y - 1) * rowSize; // 对应的目标行在文件中的位置// 将底部行数据写入文件中对应的位置fs.Write(buffer, sourceIndex, rowSize);}}// 解锁位图数据bitmap.UnlockBits(bitmapData);Console.WriteLine("Grayscale image (8bpp) saved as BMP (fast).");}
}

如果希望大幅提高图像保存速度，特别是在处理非常大的图像时，可以尝试以下更直接、更高效的方法：

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