LINQのMin、Max、Average使ってみたけど遅い、画像処理には向かない

LINQはとても便利だけど場合によっては遅い

今回試したのは画像処理で使うbyte型配列

ここからRGBそれぞれの配列と最低値、最大値、平均値を求めたい

これらは減色処理で使う

ピクセルフォーマットがRGBの場合はRGBの順番で並んでいる

[R,G,B,R,G,B…]

変数名	型		内容
source	byte[]	元になるRGBの配列、byte型
AryRed	byte[]	Rの配列の要素数はsourceの要素数の1/3
AryGre	byte[]	G
AryBlu	byte[]	B
MinRed	byte		Rの最低値
MaxRed	byte		Rの最大値
AveRed	double	Rの平均値

LINQなしで普通に書いたのがTestA

private void TestA_for_if(byte[] source)
{
	int len = source.Length / 3;
	MinRed = 255; MaxRed = 0;
	MinGre = 255; MaxGre = 0;
	MinBlu = 255; MaxBlu = 0;
	byte r, g, b;
	long tR = 0, tG = 0, tB = 0;//合計値
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		r = source[i * 3];
		g = source[i * 3 + 1];
		b = source[i * 3 + 2];
		AryRed[i] = r; AryGre[i] = g; AryBlu[i] = b;
		tR += r; tG += g; tB += b;
		if (MinRed > r) { MinRed = r; }
		if (MaxRed < r) { MaxRed = r; }
		if (MinGre > g) { MinGre = g; }
		if (MaxGre < g) { MaxGre = g; }
		if (MinBlu > b) { MinBlu = b; }
		if (MaxBlu < b) { MaxBlu = b; }
	}
	AveRed = tR / (double)len;
	AveGre = tG / (double)len;
	AveBlu = tB / (double)len;
}

結構めんどくさい

LINQを使って書いたTestB

private void TestB_LINQ(byte[] source)
{
	int len = source.Length / 3;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		AryRed[i] = source[i * 3];
		AryGre[i] = source[i * 3 + 1];
		AryBlu[i] = source[i * 3 + 2];
	}
	MinRed = AryRed.Min();
	MaxRed = AryRed.Max();
	AveRed = AryRed.Average(a => a);
	MinGre = AryGre.Min();
	MaxGre = AryGre.Max();
	AveGre = AryGre.Average(a => a);
	MinBlu = AryBlu.Min();
	MaxBlu = AryBlu.Max();
	AveBlu = AryBlu.Average(a => a);
}

RGBそれぞれの配列を作って、配列にLINQのMin、Max、Averageメソッドで簡単に得られる！けど、遅い！

ピクセル数100万を20回処理した場合

0.58秒	普通
2.56秒	LINQ
普通より5倍近く時間かかる

PC環境
OS	Windows 10 Home 64bit
CPU
	AMD Phenom(tm) II X3 720 Processor

	基本速度:	3.00 GHz
	ソケット:	1
	コア:	3
	論理プロセッサ数:	3
	仮想化:	有効
	L1 キャッシュ:	384 KB
	L2 キャッシュ:	1.5 MB
	L3 キャッシュ:	6.0 MB

LINQの並列処理

AsParallelってのをつけると並列処理してくれるので処理が速くなる

MinRed = AryRed.Min();

これを

MinRed = AryRed.AsParallel().Min();

こうするだけで並列処理してくれる！

ほかのLINQのところにもAsParallelを付け足した結果、処理時間は

2.29秒、1割程度速くなった(2.29/2.56=0.89)

うーん、あんまり変わらない、CPUのコア数が多ければもっと速くなるのかも

以前の方法

以前はbyte型ではなくColor型の配列を使っていた

これは色なんだからbyte型よりColor型のほうが、わかりやすいって理由だったかな

LINQのこともよく知らなかったのでこうだった

TestAをColor型にしただけのTestOld

private void TestOld(List colors)
{
	int count = colors.Count;
	MinRed = 255; MaxRed = 0;
	MinGre = 255; MaxGre = 0;
	MinBlu = 255; MaxBlu = 0;
	byte r, g, b;
	Color col;
	long rTotal = 0, gTotal = 0, bTotal = 0;

	for (int i = 0; i < count; i++)
	{
		col = colors[i];
		r = col.R; g = col.G; b = col.B;
		AryRed[i] = r; AryGre[i] = g; AryBlu[i] = b;
		rTotal += r; gTotal += g; bTotal += b;
		if (MinRed > r) { MinRed = r; }
		if (MaxRed < r) { MaxRed = r; }
		if (MinGre > g) { MinGre = g; }
		if (MaxGre < g) { MaxGre = g; }
		if (MinBlu > b) { MinBlu = b; }
		if (MaxBlu < b) { MaxBlu = b; }
	}
	AveRed = rTotal / (double)count;
	AveGre = gTotal / (double)count;
	AveBlu = bTotal / (double)count;
}

これだと1.12秒

byte型より2倍の処理時間