如何在保持顺序的同时并行处理队列

Question

我正在编写C#程序来分析视频。基本操作是：

1. 抓取视频帧
2. 工艺框架
3. 带注解的显示框
4. 将结果保存到磁盘
5. 重复

如果步骤2-4需要超过一个帧时间(30‘t)，那么它会删除帧，这是我不想要的。

参数化将减少平均时间，从而降低丢失帧的可能性。但是，输出必须与输入的顺序相同。例如，带有注释和结果的帧必须以正确的顺序出现。

我目前加快速度的方法是将过程分成几个部分，并将每个提要分成一个BlockingCollection，例如，在不同的任务中

1. 将框架添加到BC #1
2. 从BC #1中获取框架，处理，在BC#2中放置结果
3. 从BC #2中获取结果，添加注释并显示，保存到磁盘。

与其将进程的每个部分分割成不同的线程，我想要的是让每个线程池完成对一个框架的整个处理。问题是如何维持结果的秩序。

例如，我可以让每个线程将结果放到一个BlockingCollection中，但是如果frame #2在frame #1之前完成了处理，结果就会乱七八糟。

• 对于如何在C#中实现这一点，有什么想法吗？
• 是否有有用的C#类或库？
• 我应该使用什么来创建线程池以最大限度地提高性能？

更新

结果应该在接近实时显示给用户，因为程序是为了控制一些仪器，因此，排序的结果可能是不可行的。

Answer 1

最简单的方法可能是从PLinQ中使用PLinQ：

var processedFrames = frames.AsParallel()
                            .AsOrdered()
                            .Select(Process)
                            .ToList();

假设有一种方法

ProcessedFrame Process(UnprocessedFrame original)
{
    // ...
}

这将处理整个序列，并作为结果得到一个有序的结果帧序列。