TPL Dataflow 管道中的图像刷新问题

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【中文标题】TPL Dataflow 管道中的图像刷新问题【英文标题】:Image refreshing problem in TPL Dataflow pipeline 【发布时间】:2021-09-24 08:40:54 【问题描述】:

我正在使用 TPL Dataflow 从路径加载视频(我正在使用 Emgu.CV 库进行加载),并通过 TPL Dataflow 首先将其绘制在 Windows 窗体应用程序中(之后将在与木板)。我有另一篇文章对 TPL Dataflow 帮助很大: Asynchronous Task, video buffering

但是在设置 TPL 数据流之后,第一张图像只加载到 GUI 中,之后(虽然块似乎正在运行,因为打印显示在 cmd 中)图像没有刷新......我不明白出了什么问题?它与调度程序或 TPL 数据流有关吗? 下面是代码:

public async void CreateVideoProcessingNetwork()

    string video_path = @"C:\.......\video_640x360_360p.mp4";

    /* displayVideo Block*/
    var display_video = new ActionBlock<Bitmap>(async received_bitmap =>
    
        Console.WriteLine("Inside display_video");

        PicturePlot2.Refresh();
        PicturePlot2.Image = received_bitmap;
        Console.WriteLine("Image size = " + received_bitmap.Size);
        Console.WriteLine("Image width = " + received_bitmap.Width);

        await Task.Delay(30);
   );

    var loadVideo = new ActionBlock<string>(async path =>
    
        capture = new VideoCapture(path);
        Mat matrix = new Mat();
        capture.Read(matrix);
        var mem_stream = new MemoryStream();
        Bitmap HWimage;

        while (matrix.Rows != 0 && matrix.Width != 0)
        
            Console.WriteLine("Inside LoadVideo");
            matrix = new Mat();
            capture.Read(matrix);
            Bitmap bitmap = new Bitmap(matrix.Width, matrix.Rows);
            bitmap = matrix.ToBitmap();
            bitmap.Save(mem_stream, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
            byte[] image_array = mem_stream.ToArray();
            Console.WriteLine("image_array = " + image_array.Length);
            using (var mem_stream_hw = new MemoryStream(image_array)) HWimage = new Bitmap(mem_stream_hw);
            var accepted = await display_video.SendAsync(HWimage);
            if (!accepted) break;
            await Task.Delay(25);
        
    );

    PropagateCompletion(loadVideo, display_video);

    loadVideo.Post(video_path);
    loadVideo.Complete();
    await display_video.Completion;

我理解错了吗?我想通过 TPL Dataflow 在视频显示中进行某种流水线操作。

更新:

在我完成上述更改后,视频播放。但是还有一个问题。 “生产者”的数据创建速度更快(实际上它取决于 TransformManyBlock 中的 Thread.Sleep 时间),并且在播放视频几秒钟后,应用程序崩溃并出现以下错误:

Unhandled Exception: System.Runtime.InteropServices.ExternalException: A generic error occurred in GDI+.
   at System.Drawing.Graphics.MeasureString(String text, Font font, SizeF layoutArea, StringFormat stringFormat)
   at System.Drawing.Graphics.MeasureString(String text, Font font, Int32 width)
   at System.Windows.Forms.ThreadExceptionDialog..ctor(Exception t)
   at System.Windows.Forms.Application.ThreadContext.OnThreadException(Exception t)
   at System.Windows.Forms.Control.WndProcException(Exception e)
   at System.Windows.Forms.Control.ControlNativeWindow.OnThreadException(Exception e)
   at System.Windows.Forms.NativeWindow.Callback(IntPtr hWnd, Int32 msg, IntPtr wparam, IntPtr lparam)
   at System.Windows.Forms.UnsafeNativeMethods.DispatchMessageW(MSG& msg)
   at System.Windows.Forms.Application.ComponentManager.System.Windows.Forms.UnsafeNativeMethods.IMsoComponentManager.FPushMessageLoop(IntPtr dwComponentID, Int32 reason, Int32 pvLoopData)
   at System.Windows.Forms.Application.ThreadContext.RunMessageLoopInner(Int32 reason, ApplicationContext context)
   at System.Windows.Forms.Application.ThreadContext.RunMessageLoop(Int32 reason, ApplicationContext context)
   at System.Windows.Forms.Application.Run(Form mainForm)
   at ntComlabGUI.Program.Main()

例如,如果 Thread.Sleep 被删除,错误几乎立即发生(在前 1-2 秒内)。有人怎么能做流量控制?在 Asynchronous Task, video buffering 帖子中提到了 BoundedCapacity 方法。但我试过了,错误仍然存​​在。下面是代码:

public async void CreateVideoProcessingNetwork()

    //string video_path = @"C:\Projects_Repo\ComlabDMA_Ethernet_video\ntComlabGUI_Ultrascale_ethernet\ntComlabGUI\video_640x360_360p.mp4";
    string video_path = @"C:\Projects_Repo\ComlabDMA_Ethernet_video\ntComlabGUI_Ultrascale_ethernet\ntComlabGUI\video_640x360_360p.mp4";


    /* Video Loading TPL Block */
    var video_loader = new TransformManyBlock<string, Bitmap>(load_video,
        new ExecutionDataflowBlockOptions  BoundedCapacity = 128 );

    IEnumerable<Bitmap> load_video(string path)
    

        capture = new VideoCapture(path);
        Mat matrix = new Mat();
        capture.Read(matrix);
        var mem_stream = new MemoryStream();


        while (matrix.Rows != 0 && matrix.Width != 0)
        
            capture.Read(matrix);
            Bitmap bitmap = new Bitmap(matrix.Width, matrix.Rows);

            bitmap = matrix.ToBitmap();

            yield return bitmap;
            //Thread.Sleep(1);

        
        yield break;
    



    /* Video Loading TPL Block */

    var display_video = new ActionBlock<Bitmap>(async received_image =>
    
        PicturePlot2.Image = received_image;
        await Task.Delay(33);
    ,
    new ExecutionDataflowBlockOptions()
    
        TaskScheduler = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext(),
        BoundedCapacity = 128
    );



    var linkOptions = new DataflowLinkOptions  PropagateCompletion = true ;

    video_loader.LinkTo(display_video, linkOptions);
    video_loader.Post(video_path);
    video_loader.Complete();
    await display_video.Completion;



也许以下链接是解决方案? :How do I arrange flow control in TPL Dataflows?

提前感谢您的帮助, 也为了快速响应, 非常感谢!

【问题讨论】:

我很惊讶甚至显示了一张图片。您不能从另一个线程修改 UI。时期。这些块的编写方式与您编写Task.Run 的方式相同,而不是作为管道中的块。您应该使用TransformBlockTransformManyBlock 并使用LinkTo 将其输出路由到下一个块,而不是在一个块中使用显式代码发布到另一个块。不需要明确的PropagateCompletion 可以使用一个块来修改 UI,如果您指定它应该在具有 DataflowBlockOptions.TaskScheduler 属性的 UI 线程上运行 循环的代码试图做什么?为什么不直接使用ToBitmap() 的输出呢?或者更好的是,将Mat 发送到下一个区块? @PanagiotisKanavos 你是对的。我不知道我为什么要做 MemoryStream。这是没用的,这就是问题所在。循环是加载图像直到视频结束。关于第一条评论,Theodor 也按照您建议的方式向我推荐了我,所以我将更改为 TransformManyBlock 方式。但这种方式也行得通。那么我应该如何处理另一个线程中的块?据我目前了解,我正在从同一线程中的块修改 UI。为 Blocks 设置另一个线程会更好吗?那么我应该如何与 UI 进行通信呢? 嗨@ThKont。在已经回答的问题中添加后续问题在这里是不受欢迎的。推荐的做法是提出一个新问题! 【参考方案1】:

问题很可能是PicturePlot2 组件不喜欢被非UI 线程操作。为确保ActionBlock的委托将在UI线程上被调用,您可以像这样配置块的TaskScheduler选项:

var display_video = new ActionBlock<Bitmap>(async received_bitmap =>

    Console.WriteLine("Inside display_video");

    PicturePlot2.Refresh();
    PicturePlot2.Image = received_bitmap;
    Console.WriteLine("Image size = " + received_bitmap.Size);
    Console.WriteLine("Image width = " + received_bitmap.Width);

    await Task.Delay(30);
, new ExecutionDataflowBlockOptions()

    TaskScheduler = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()
);

为此,需要在 UI 线程上实例化块。这是因为 Windows 窗体应用程序在启动时会在 UI 线程上安装specialSynchronizationContext,我们希望TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext 方法能够捕获此上下文。

【讨论】:

顺便说一句,非常感谢你们两个!响应速度非常快!

以上是关于TPL Dataflow 管道中的图像刷新问题的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

python Dataflow DoFn生命周期中的光束设置()刷新多长时间?

IO读写操作的TPL Dataflow实现中的内存问题

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