Delphi 7中对StretchBlt, StretchDIBits, DrawDibDraw, BitBlt 的性能测试 - 原创

我的天哪，上一篇博文是2年前的事情了。看来又虚度了2年光阴，继续学习。。。
本文算是副产品，正品是利用 FFmpeg 从任意视频中生成 GIF 片段的小程序，等写完了再发。不为别的，只是为了给儿子做动图，且看不惯这种工具也要收费！

V2G 正品已出炉，虽然不大像样，但好歹是能用，请见：用 Delphi 7 实现基于 FFMS2 的视频转 GIF 工具。

声明

本文是首先看到了求比 Stretchblt 方法更快的缩放算法的帖子，请参看其中署名为“张辉明”的回复。我做了优化和一些修正，但 DrawDibDraw 部分的调用是原文照录的。（其实上文就是我 Bing 了 DrawDibDraw 时搜到的。）

为什么要测试 StretchBlt、StretchDIBits、DrawDibDraw 的性能

因为视频回放需要很高的显示性能，解码占了很多计算量，留给显示的时间不多，能优化则优化吧。

其实现在的 CPU 跑个视频播放已经绰绰有余了，GPU 压根就不必用。即便是用 Delphi 自带的 TImage 控件，用 Bitmap 往里填也可以满足普通播放需求了。如果时光倒流到 10 年前，那可真是得去研究 DirectX、OpenGL了。可惜关于这哥俩，大部分都是 C、C++ 的资源，我啃了半天 SDL，觉得有点杀鸡用牛刀。所以就想着先实现需求吧，真的不行了再优化吧。在我的 Intel i3 3220 上，用 StretchDIBits 播放视频时最多也就跑了 22%。

为什么还抱着 Delphi 不放？

1. 性价比第一
   敢问性能、便捷、体积俱佳的 Windows 开发环境，谁敢和 Delphi 比？C#，Java 是优秀，可为了一个小功能就跑它个虚拟机，实在划不来啊。C++ 倒是够 sharp，可学习过程太痛苦了，代码还不容易写。
2. 全能
   都说 Python 好，可我眼拙，实在看不出来好在哪里，局限性太大。唯一的好处是能让新手快速上手编程，还有一个好处是能让你忘记计算机是怎么运作的！
3. 怀旧
   十几年前自学的东西，从 Delphi 3 开始用，有感情了。只要 Windows 不停止对 32 位程序的支持，我就会一直用下去。（关于这一点，我要狠狠鄙视 Apple 一下。）
4. Delphi 7是经典
   和 Visual Studio、水果一样，当年 Borland 的产品也有大小年，逢单的版本就是稳定一些。虽然轮子有时候得从头开始造，但是“知其所以然”是乐在其中的事，相信我！

测试结果

如果只关心结果，或者对 Delphi 不屑，那您就不必往下看了，我先给出结果吧。为您节省点时间。严格意义上说，BitBlt不属于其他哥仨的阵营，因为不用缩放，所以速度当然快了。放在这里比较，就当是个 Baseline 吧。

1. DrawDibDraw 最快（1ms 级别）。
   不到 StretchBlt和StretchDIBits 的一半，且不需要用 SetStretchBltMode 设置什么缩放模式，画质看不出分别。
2. StretchBlt 和 StretchDIBits 难分伯仲。
   用了色彩拟合模式（HALFTONE）的话会大大增加计算量，耗时4倍，比 DrawDibDraw 慢1个数量级。建议缩小图像时可以用 COLORONCOLOR 模式，肉眼看不出区别，但可以比 HALFTONE 模式提速4倍！

API	COLORONCOLOR	HALFTONE
BitBlt	400	400
DrawDibDraw	1125	1125
StretchBlt	3000	11406
StretchDIBits	3203	11576

• 测试用机：CPU: Intel i3 3220，内存: 8G DDRIII 1333，显卡: AMD Radeon HD 7700 （对测试结果没影响吧），Windows 10专业版
• 测试次数：1000次
• 时间单位：millisecond（毫秒）
• COLORONCOLOR：删除不需要的点。
  这是 SetStretchBltMode 的参数，指定目标设备（区域）的缩放模式。在用 StretchDIBits 和 StretchBlt 时必须得设置一个缩放模式，不然，嘿嘿，惨不忍睹。官方说明是：“Deletes the pixels. This mode deletes all eliminated lines of pixels without trying to preserve their information.”，中文意思大概就是：删除不需要的像素点。该模式删除所有无用的点阵，这些点的所有信息都不予保留。 参见 SetStretchBltMode。
• HALFTONE：将源区域的颜色溶入目标区域中去。
  作用同上。官方说明是：“Maps pixels from the source rectangle into blocks of pixels in the destination rectangle. The average color over the destination block of pixels approximates the color of the source pixels.”中文大概意思是：将源矩形区域的像素点信息拟合到目标区域周边的多个像素块中。目标区域多个像素块的颜色值会进行平均，以便最大程度地接近源像素的色彩。参见 SetStretchBltMode。

源码

界面

就放了几个按钮而已，名称末尾为C的表示用了 COLORONCOLOR 模式，为H的表示用了 HALFTONE 模式。还有一个 Timage 控件。

常量

FileName 定义了 Bmp 图片文件名，Count 定义了测试循环的次数。

FileName='1.bmp';
Count=1000;
FontSize=20;

BMP 文件读取

因为 StretchBlt和BitBlt 只需要提供源 HDC，不需要用 tagBITMAPINFO 和原始 RGB 数据区作为参数，所以直接用了 TBitmap 控件载入图片文件。

procedure TMainForm.StretchBltDisplay;
var
  bmp : TBitmap ;
  i : Integer ;
  Start : DWORD ;
begin
  Bmp:= TBitmap.Create ;
  bmp.LoadFromFile(FileName);

  Start := GetTickCount ;
  for i := 1 to count do
  begin
    StretchBlt(image1.Canvas.Handle, 0, 0, image1.ClientWidth, image1.ClientHeight,
              bmp.Canvas.Handle, 0,0,bmp.Width,bmp.Height, SRCCOPY);
    image1.Canvas.TextOut(10,10,inttostr(i));
    image1.Refresh;
  end;
  MainForm.Caption := IntToStr(GetTickCount - Start);

  bmp.Free ;
end;

DrawDibDraw和DrawDibDraw都需要用到BMP原始信息做参数，所以只好写了个LoadBmp从文件中读取数据。
因为要把原始信息带出去，所以带了var前缀。

procedure LoadBmp(bmpFile: String; var bmpinfo:TBitmapInfo; var pBmpData:Pointer);
var
  bmf: TBitmapFileHeader;
  imageSize: LongWord;
  Stream: TFileStream;
begin
   try
    Stream:= TFileStream.Create(bmpFile, fmOpenRead or fmShareDenyWrite);
    Stream.Read(bmf, sizeof(Bmf));
    Stream.Read(bmpinfo, sizeof(bmpinfo));
    imageSize:= bmf.bfSize-bmf.bfOffBits;
    stream.Seek(bmf.bfOffBits,0);

    FreeMem(pBmpData);
    GetMem(pBmpData, imageSize);

    Stream.Read(pBmpData^, ImageSize);
  finally
    FreeAndNil(Stream);
  end;
end;

关于 var 前缀

一开始以为，用指针就可以在函数内给外部的指针分配内存并传出结果了。但其实不对，外面的指针还一直是 nil。必须带上 var 前缀才行（指针的指针）。

关于 VFW

DrawDibDraw 是 VFW（Video for Windows）中的 API，关于 DrawDibDraw 的用法可以参考园子里的 DrawDibDraw函数的使用方法。封装文件 VFW.pas 来自一篇《delphi 摄像头编程 vfw》，出处已不可考，被署名 Tom Nuydens 的修改过。

完整源码

结论和建议

• 单纯缩小画面的（源图一定比目标图大）：StretchBlt、StretchDIBits 随便用，先用 SetStretchBltMode 选 COLORONCOLOR 模式，性能足够了。
• 必须放大画面的（源图比目标图小）：要用StretchBlt、StretchDIBits，用SetStretchBltMode必须选HALFTONE模式。性能无法接受可选 DrawDibDraw。
• 图省事用 DrawDibDraw，可能要多耗些资源吧（没精确测算过）。
• 图形性能要求更高的，啃DirectX、OpenGL、SDL去吧。代码不难，难的是要理解那么多图形学概念。