numpyの配列を受け取るCモジュールを作る
今作っているツールに次のようなコードがあるのだがかなり遅い。
# RGB配列とAlpha配列を合成してRGBAにするコード image=wx.Image(path) w=image.GetWidth() h=image.GetHeight() # RGB rgb=image.GetData() # Alphaチャンネル alpha=image.GetAlphaData() # 後でglTexImage2Dに使う rgba=numpy.array([255]*w*h*4, <del>numpy.uint8</del>'u8') rgb_index=0 alpha_index=0 rgba_index=0 # 合成する for y in xrange(h): for x in xrange(w): rgba[rgba_index]=rgb[rgb_index] rgba[rgba_index+1]=rgb[rgb_index+1] rgba[rgba_index+2]=rgb[rgb_index+2] rgba[rgba_index+3]=alpha[alpha_index] rgba_index+=4 rgb_index+=3 alpha_index+=1
これをCで置き換えて処理時間の短縮を図ることにした。
以下のインターフェースにする。
imageutil.merge(w, h, rgba, rgb, alpha)
imageutil.c
#include <Python.h> #include "Numeric/arrayobject.h" // 処理本体 static void merge(int w, int h, unsigned char *dst, const unsigned char *rgb, const unsigned char *alpha) { int x, y; for(y=0; y<h; ++y){ for(x=0; x<w; ++x, dst+=4, rgb+=3, alpha+=1){ dst[0]=rgb[0]; dst[1]=rgb[1]; dst[2]=rgb[2]; dst[3]=*alpha; } } } // pythonの引数をC関数に渡す static PyObject* imageutil_merge(PyObject* self, PyObject* args) { int w, h; // wx.Image.GetDataBuffer(), wx.Image.GetAlphaBuffer()を受け取る char *rgb, *alpha; // numpy.array([], numpy.uint8)を受け取る PyArrayObject *array; if (!PyArg_ParseTuple(args, "iiOww", &w, &h, &array, &rgb, &alpha)){ if (array->nd != 1 || array->descr->type_num != PyArray_UBYTE) { PyErr_SetString(PyExc_ValueError, "array must be unsigned char*"); return NULL; } } merge(w, h, array->data, rgb, alpha); Py_RETURN_NONE; } // モジュールメソッド static PyMethodDef imageutilmethods[] = { {"merge", imageutil_merge, METH_VARARGS}, {NULL}, // sentinel }; // モジュール登録 void initimageutil() { Py_InitModule("imageutil", imageutilmethods); }
setup.py
from distutils.core import setup, Extension setup(name="imageutil", version="1.0", ext_modules=[Extension("imageutil", ["imageutil.c"])])
ビルド
$ python setup.h build # build/lib.linux-i686-2.6/imageutil.so が作成される # debug symbol付き $ python setup.h build -g
256x256ピクセルを想定した実行時間をtimeit(10)で計測してみたところ
2.6698679924 # python 0.00899910926819 # cモジュール
という結果に。
劇的に早くなった。
pixel毎の画像操作はさすがに苦手なのね。
