读取多个 *.gif 图像时性能快速

Question

我的电脑（i5-6500 3.2 GHZ，8 GB RAM）需要很长时间：大约 10 分钟（尚未精确测量）。

我现在必须

1. 读取 400 张图像。 （*.gif 格式，应为黑白，分辨率约为 200*400 像素。）（共 3520 张图片）

2. 我想“按单元格”“添加”所有图像。

这是我目前的做法：使用raster 读取图像，然后将其转换为matrix，然后将其转换为sum。

library(rgdal)
library(raster)
library(magrittr)

oldPic <- raster("initalImage.gif") %>% as.matrix

for (pat_IND in currSide) {
    newPic <- raster(pat_IND) %>% as.matrix
    oldPic <- oldPic + newPic
}

这需要永远。我使用了caTools::read.gif()，它甚至更慢。我的代码有瓶颈吗？有更快的实现吗？

编辑：图像属性

我使用“无抖动”，单色板（黑白）。

编辑2

我想按像素添加图像。让我们来看看图片 A 和图片 B。

A + B = C。如果 A(1,1) = 1 且 B(1,1) = 1，则 C(1,1) 应该是 2。它是一个简单的矩阵加法。

测试图片：

1. 使用光栅读取需要 0.03699994 秒
2. 使用 raster + as.matrix 读取需要：0.201 秒

Answer 1

您需要测量...没有任何示例图像很难说，我们只能猜测。您需要考虑到加载/解码 JPG 需要以毫秒为单位的时间，并且即使 200 ms 编码 GIF 也可能很耗时。取决于编码的种类。要加快 GIF 编码，您可以：

1. 使用单个全局调色板 + 抖动

   GIF 是 8 bpp，JPG 是 24 bpp，因此您的编码器需要进行转换。这被称为颜色量化，是编码时最昂贵的操作，在经过良好优化的 C++ 代码中，平均 PC 机器每帧甚至可以采用 ~200 ms。欲了解更多信息，请参阅：

   • Effective gif/image color quantization?

   要解决这个问题，您可以使用专用于抖动的单个调色板（如默认的 VGA 或使用一些具有相同目的的 WEB 调色板），并且使用抖动非常多快点。见：

   • simple and fast Dithering

   顺便说一句，如果您需要保留颜色，请查看以下内容：

   • Images lose quality after saving as GIF

   因此，请尝试了解如何配置您的编码器以强制抖动而不是基于 K-means 或类似的颜色量化......

2. 将编码字典限制为小于4096

   编码/解码基于创建字典，编码需要在每个像素的基础上搜索不止一次。因此，将其大小设置为1024 可以显着提高速度。粗略地说，您需要访问编码代码来更改它，除非可以在其中以某种方式对其进行配置...但是压缩会因此而降低，并且流中将出现更清晰的代码。

3. 使用多线程

   您可以将其完全并行化并使用系统中存在的每个内核进行编码。

我强烈建议您测量对 GIF 的单帧进行编码所需的时间。如果您同时利用两个项目符号 #1,#2，那么我估计您可以通过抖动获得接近每帧~5 ms 的时间，以及通过快速量化获得每帧~60 ms 的时间。因此，使用3520 帧，仅编码 GIF 就需要大约 17.6 或 211.2 秒，因此添加文件内存和 JPG 操作并考虑所有严重猜测/估计，因为您没有提供样本数据。如果您使用 #3 +/- 共享磁盘访问等待，则除以内核数。