在 Raspberry Pi 上使用 pypy 的 pypng 16 位 PNG 编码更快吗？

在我们的上一篇文章如何使用 pypng 将 Raspberry Pi 原始 10 位图像保存为 16 位 PNG中，我们研究了如何使用 pypng 库将 10 位原始 Raspberry Pi 相机图像保存为 16 位 PNG 文件。

但是，使用 CPython 3.7.3 保存单张图像需要约 26 秒。由于 pypy 可以为许多 Python 工作负载提供加速，我们尝试使用 pypy3 7.0.0（参见如何在 Raspberry Pi 上安装 pypy3）来加速 PNG 编码。

结果

pypng PNG 导出似乎是使用 pypy3 慢得多的工作负载之一。

CPython 3.7.3：编码耗时 24.22 秒
pypy3 7.0.0：编码耗时 266.60 秒

使用 pypy3 时编码慢了 10 倍以上！

因此我不建议使用 pypy3 来加速 pypng 编码工作负载，至少在 Raspberry Pi 上不要这样做！

完整示例

此示例源自我们之前在如何使用 pypng 将 Raspberry Pi 原始 10 位图像保存为 16 位 PNG上发布的完整示例：

is_pypng_benchmark.py

#!/usr/bin/env python3
import time
import picamera
import picamera.array
import numpy as np
import png

# 捕获图像
print("正在捕获图像...")
with picamera.PiCamera() as camera:
    with picamera.array.PiBayerArray(camera) as stream:
        camera.capture(stream, 'jpeg', bayer=True)
        # 去马赛克数据并写入 rawimg
        # (stream.array 包含未去马赛克的数据)
        rawimg = stream.demosaic()

# 写入 PNG
print("正在写入 16 位 PNG...")
t0 = time.time()
with open('16bit.png', 'wb') as outfile:
    writer = png.Writer(width=rawimg.shape[1], height=rawimg.shape[0], bitdepth=16, greyscale=False)
    # rawimg 是 (w, h, 3) RGB uint16 数组
    # 但 PyPNG 需要 (w, h*3) 数组
    png_data = np.reshape(rawimg, (-1, rawimg.shape[1]*3))
    # 将 10 位数据缩放为 16 位值（否则会显示为黑色）
    # 注意：根据你的照片和设置，
    #  它可能仍然显得相当暗！
    png_data *= int(2**6)
    writer.write(outfile, png_data)
t1 = time.time()

print(f"Encoding took {(t1 - t0):.2f} seconds")

#!/usr/bin/env python3
import time
import picamera
import picamera.array
import numpy as np
import png

# 捕获图像
print("正在捕获图像...")
with picamera.PiCamera() as camera:
    with picamera.array.PiBayerArray(camera) as stream:
        camera.capture(stream, 'jpeg', bayer=True)
        # 去马赛克数据并写入 rawimg
        # (stream.array 包含未去马赛克的数据)
        rawimg = stream.demosaic()

# 写入 PNG
print("正在写入 16 位 PNG...")
t0 = time.time()
with open('16bit.png', 'wb') as outfile:
    writer = png.Writer(width=rawimg.shape[1], height=rawimg.shape[0], bitdepth=16, greyscale=False)
    # rawimg 是 (w, h, 3) RGB uint16 数组
    # 但 PyPNG 需要 (w, h*3) 数组
    png_data = np.reshape(rawimg, (-1, rawimg.shape[1]*3))
    # 将 10 位数据缩放为 16 位值（否则会显示为黑色）
    # 注意：根据你的照片和设置，
    #  它可能仍然显得相当暗！
    png_data *= int(2**6)
    writer.write(outfile, png_data)
t1 = time.time()

print(f"Encoding took {(t1 - t0):.2f} seconds")

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