バイト配列を使用して C# でビットマップ操作を高速化するにはどうすればよいですか?

C# でのビットマップ処理速度の向上

GetPixel() と SetPixel() を使用した C# ビットマップでの直接ピクセル操作は遅くなる可能性があります。 処理を大幅に高速化するには、ビットマップをバイト配列に変換すると、ピクセル データに直接アクセスできるため、パフォーマンスが向上します。

ビットマップからバイト配列への変換

このメソッドは、ビットマップを各ピクセルの RGBA データを表すバイト配列に効率的に変換します。

public static byte[] BitmapToByteArray(Bitmap bitmap)
{
    BitmapData bData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height), ImageLockMode.ReadWrite, bitmap.PixelFormat);
    int length = bData.Stride * bData.Height;
    byte[] data = new byte[length];
    System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(bData.Scan0, data, 0, length);
    bitmap.UnlockBits(bData);
    return data;
}

バイト配列からビットマップへの再構築

この関数はバイト配列からビットマップを再構築します:

public static Bitmap ByteArrayToBitmap(byte[] data, int width, int height)
{
    Bitmap bitmap = new Bitmap(width, height);
    BitmapData bData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height), ImageLockMode.ReadWrite, bitmap.PixelFormat);
    System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(data, 0, bData.Scan0, data.Length);
    bitmap.UnlockBits(bData);
    return bitmap;
}

LockBits と Marshal.Copy

について

LockBits() は、直接アクセスできるようにビットマップのピクセル データをメモリ内に確保します。 Marshal.Copy() は、マネージド (C#) メモリ空間とアンマネージド (ビットマップのメモリ) メモリ空間間の効率的なデータ転送を促進します。

マーシャリングと安全でないコード

安全でないコードは実行速度が向上する可能性がありますが、細心の注意を払って処理する必要があります。 マーシャリングは、パフォーマンスに若干のトレードオフが生じる可能性がありますが、より安全な代替手段を提供します。最適な選択は、プロジェクト固有のニーズとリスク許容度によって異なります。

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