Python PIL'；s Image.frombuffer使用ctypes数组时所需的数据长度

我正在使用Python、PIL和ctypes进行图像处理。当我把东西拼凑在一起时，我使用了PIL的

fromstring

函数将像素缓冲区从ctypes获取到一个PIL对象中。我只是在数组上迭代，构建python字符串

这很有效

tx = foo.tx
tx.restype = POINTER(c_ubyte)
result = tx(...args...)

#TODO there must also be a better way to do this
pystr = ""
for i in xrange(w*h*4):
   pystr += result[i]
i = Image.fromstring("RGBA", (w, h), pystr)
i.save("out.png")

虽然不漂亮，但效果不错。带着待办事项发表评论，然后继续。在初始管道安装到位后，分析显示此代码块存在严重的性能问题。我想这并不奇怪

这不起作用

与此问题类似，我试图使用

frombuffer（）

更有效地将像素数据获取到PIL对象中：

tx = foo.tx
tx.restype = POINTER(c_ubyte)
result = tx(...args...)
i = Image.frombuffer('RGBA', (w, h), result, 'raw', 'RGBA', 0, 1)
i.save("out.png")

尽管

fromstring

工作正常，但使用

fromsbuffer

会导致以下异常：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 53, in <module>
    i = Image.frombuffer('RGBA', (w, h), res, 'raw', 'RGBA', 0, 1)
  File "/Library/Python/2.7/site-packages/PIL/Image.py", line 1853, in frombuffer
    core.map_buffer(data, size, decoder_name, None, 0, args)
ValueError: buffer is not large enough

• 对于每个频带RGBA，缓冲区每像素有4个字节
• Mac OS X 10.7、python2.7.1、PIL 1.1.7

编辑

根据下面的注释和回答，我将缓冲区分配从C库中的

malloc

移动到Python中，并将指针传递到C中：

tx = foo.tx
tx.restype = POINTER(c_ubyte)

pix_clr = (c_ubyte*(w*h*4))()

tx(...args..., pix_clr)
i = Image.frombuffer('RGBA', (w, h), pix_clr, 'raw', 'RGBA', 0, 1)
i.save("out.png")

---

这正如预期的那样有效。它仍然不能解释为什么PIL对C分配的缓冲区不满意，但无论如何，这是更好的内存管理结构。感谢埃里克森和海瑞

请尝试以下代码：

import Image
from ctypes import c_ubyte, cast, POINTER

buf = (c_ubyte * 400)()
pbuf = cast(buf, POINTER(c_ubyte))
pbuf2 = cast(pbuf, POINTER(c_ubyte*400))

img1 = Image.frombuffer("RGBA", (10,10), buf, "raw", "RGBA", 0, 1)
img2 = Image.frombuffer("RGBA", (10,10), pbuf2.contents, "raw", "RGBA", 0, 1)

buf是一个ubyte数组，pbuf是指向ubyte的指针，pbuf2是指向ubyte的指针[400]。img1直接从buf创建，img2从pubf2.contents创建

程序从指向ubyte的指针创建图像，必须将其强制转换为指向数组的指针，并使用contents属性获取缓冲区。因此，请使用以下代码将指针转换为数组：

tmp = cast(result, POINTER(c_ubyte*4*w*h)).contents
Image.frombuffer('RGBA', (w, h), tmp, 'raw', 'RGBA', 0, 1)

---

设置

tx.restype=POINTER（c_ubyte）

时，生成的ctypes指针对象是一个4或8字节的缓冲区，用于图像缓冲区的地址。您需要从此地址创建一个ctypes数组

如果您提前知道尺寸，可以设置

size=WIDTH*HEIGHT*4；tx.restype=指针（单位*大小）

。否则设置

tx.restype=POINTER（c_ubyte）

，并转换为动态大小，即

size=w*h*4；pbuf=cast（结果、指针（c_ubyte*大小））

。无论哪种方式，都需要取消对指针的引用以获取数组。使用

buf=pbuf[0]

或

buf=pbuf.contents

。然后您可以将

buf

传递到

Image.frombuffer

也就是说，使用CType分配内存通常更简单。这为您提供了引用计数内存管理，而不必手动释放内存。下面是一个玩具的例子

假设是动态大小，调用者需要获取图像尺寸以分配数组，因此我添加了一个结构，该结构具有图像的宽度、高度和深度，由C函数

get\u image\u info

填充。函数

get_image

接收指向要复制数据的图像数组的指针

import ctypes

lib = ctypes.CDLL('imgtest.dll')

class ImageInfo(ctypes.Structure):
    _fields_ = (
        ('width', ctypes.c_int),
        ('height', ctypes.c_int),
        ('depth', ctypes.c_int),
    )

pImageInfo = ctypes.POINTER(ImageInfo)
pImage = ctypes.POINTER(ctypes.c_ubyte)

lib.get_image_info.argtypes = [pImageInfo]
lib.get_image_info.restype = ctypes.c_int

lib.get_image.argtypes = [pImage]
lib.get_image.restype = ctypes.c_int

imgnfo = ImageInfo()
lib.get_image_info(ctypes.byref(imgnfo))
w, h, d = imgnfo.width, imgnfo.height, imgnfo.depth

imgdata = (w * h * d * ctypes.c_ubyte)()
lib.get_image(imgdata)

from PIL import Image
img = Image.frombuffer('RGBA', (w, h), imgdata, 'raw', 'RGBA', 0, 1)

C声明：

typedef struct _ImageInfo {
    int width;
    int height;
    int depth;
} ImageInfo, *pImageInfo;

typedef unsigned char *pImage;

int get_image_info(pImageInfo imgnfo);
int get_image(pImage img);

---

你的代码块创建的图像工程，但我不明白你的方向与下半年；

.contents

或

cast（）

的组合不会改变行为。根据您的评论和回答，我将缓冲区分配从C移到Python中，并将指向结果缓冲区的指针传递到C中。这是应该的。这仍然不能解释为什么，但至少我可以继续前进。谢谢你朝正确的方向踢！对匿名评论家来说：在没有提供反馈的情况下记下答案几乎是无用的。如果您提供反馈，我可以尝试澄清或改进答案。为什么

tx.restype

设置为

指针（…）

？您是返回指针还是任何其他指针？@Unapiedra，是-tx函数是C，正在返回指向像素数据缓冲区的无符号char*指针。好的。现在，我很困惑。为什么要将

pix_clr

作为参数传递到函数中？为什么在执行

tx（）

后，

char*指针（或其数据）没有被销毁？对不起，你说得对-我已经很久没有查看该代码了。在上面的“编辑”块中，
tx.restype
行是遗留的
pix_clr
变成了一个参数，因此我可以用python进行分配，并将其传递给C库或从C库传递出去，而不是在C中进行malloc'ed。
typedef struct _ImageInfo {
    int width;
    int height;
    int depth;
} ImageInfo, *pImageInfo;

typedef unsigned char *pImage;

int get_image_info(pImageInfo imgnfo);
int get_image(pImage img);