Question

美好的一天，

网络摄像头类每秒大约有30帧，所有这些帧都将保存在矢量（如队列）中。然后3个异步线程将读取队列，并将尝试执行其工作（以保存这些图像）。为什么队列溢出？所以问题是这些线程比网络摄像头慢。

Procedure TSaveThread.Execute;
begin
   while not terminated  do
   begin
      elElement:=NIL;

      EnterCriticalSection(CritSect);
         if iElementsLength>=0 then
         begin
            elElement:=vElements[iElementsLength];
            Dec(iElementsLength);
         end;
      LeaveCriticalSection(CritSect);

      if elElement<>NIL then
      begin
         JpegImg.Assign(elElement.bmWebcam) ;
         JpegImg.SaveToFile('Save\'+elElement.sTime+'.jpg') ;
         elElement.Free;
      end;

      Sleep(20);
   end;
end;

图片已添加到队列中。

//------------------------------------------------------------------------------
Procedure TWebcam.OnSave(Sender:TObject; bmWebcam:TBitmap);
begin
   EnterCriticalSection(CritSect);
      inc(iElementsLength);
      vElements[iElementsLength]:=TElement.Create(bmWebcam);
   LeaveCriticalSection(CritSect);
end;

创建线程。

for i:=0 to 2 do
    TSaveThread.Create(false);

问题是，这些线程无法保存所有这些图像。为什么？如何改进我的线程？

Delphi版本：Delphi XE2

网络摄像头框架尺寸：1280x760或960x600 这里的整个源代码：http://pastebin.com/8SekN4TE

Answer 1

我写了以下程序：

{$APPTYPE CONSOLE}

{$R *.res}

uses
  System.SysUtils, Vcl.Graphics, Vcl.Imaging.jpeg, 
  System.IOUtils, System.Diagnostics;

var
  i: Integer;
  bmp: TBitmap;
  jpeg: TJPEGImage;
  Stopwatch: TStopwatch;

begin
  bmp := TBitmap.Create;
  bmp.SetSize(1280, 760);
  jpeg := TJPEGImage.Create;
  Stopwatch := TStopwatch.StartNew;
  for i := 1 to 100 do begin
    jpeg.Assign(bmp);
    jpeg.SaveToFile('C:\desktop\temp\'+TPath.GetRandomFileName);
  end;
  Writeln(Stopwatch.ElapsedMilliseconds);
  Readln;
end.

它将1280x760像素位图转换为JPEG图像，然后保存到磁盘。它这样做了100次。在我的机器上，这需要9秒。这是每秒11幅图像的吞吐量。如果我跳过转换为JPEG步骤并直接保存位图，我可以获得每秒150张图像的吞吐量。很明显，转换为JPEG是一个瓶颈。

您正在寻找每秒30张图片。虽然多线程有帮助，但我怀疑你有四核机器。一个用于网络摄像头的处理器，三个用于保存。因此，如果您只有三个线程可用，那么您可能很难达到每秒30帧所需的吞吐量。我机器上的理论峰值是33.如果你没有达到每秒30帧，那么你的队列显然会溢出。

显而易见的结论是，您需要找到更快的JPEG转换库。我很确定存在这样的库。例如，我认为libjpeg应该快得多。

至于你现有的代码，有一些明显的缺陷：

Sleep。在你的情况下，如果最后一次拉动图像的尝试成功，那么睡觉就是自杀。不要那样做。您应该使用真正的线程队列。允许正确阻塞的一个等待同步对象。实际上，使用事件对象和您最喜欢的非线程队列来制作一个非常简单。
您在拨打TElement.Create(bmWebcam)时正握着锁。这将阻碍扩展。将TElement.Create(bmWebcam)分配给锁外部的局部变量。然后分配给锁内的共享数据。

因此，您可以首先删除对Sleep的调用，以检查这些提示。然后将TWebcam.OnSave更改为如下所示：

Procedure TWebcam.OnSave(Sender:TObject; bmWebcam:TBitmap);
var
  NewElement: TElement;
begin
  NewElement := TElement.Create(bmWebcam);
  EnterCriticalSection(CritSect);
    inc(iElementsLength);
    vElements[iElementsLength] := NewElement;
  LeaveCriticalSection(CritSect);
end;

这些建议会有所帮助，但我认为你需要解决基本问题，即JPEG转换。

Answer 2

MultiThreadding不会加速您的媒体（HardDrive）。

事实上，它可以通过并行写访问来减慢。

首先，您必须测量您的媒体（硬盘）是否能够在不到33毫秒的时间内存储图像 - 因为每33.333毫秒您将从网络摄像头获得一个新图像。

如果没有，你不能期望这个运行。

你应该（和/或）

使用更多硬盘（例如每个线程一个）
使用更多缓存（例如缓存控制器）
使用速度更快的硬盘（例如SSD）
使用较小的图像（降低分辨率）
删除一些图片

如果你需要快速，不要浪费时间

if elElement<>NIL then
  begin
     JpegImg.Assign(elElement.bmWebcam) ;
     JpegImg.SaveToFile('Save\' + elElement.sTime + '.jpg' );
     elElement.Free;
  end
else
  Sleep(20);

OTL无助于让您的媒体更快，但更清洁：o）

所以你应该看看

Delphi并行编程 - 多线程慢

2 个答案: