C# 圖片轉 Byte 陣列三大法性能大比拼：LockBits vs ImageConverter vs MemoryStream

將 System.Drawing.Image 轉為 byte[] 是常見需求 (儲存資料庫、網路傳輸、快取)。本文實測三種主流做法：**LockBits 直接存取像素**、**ImageConverter 內建轉換**、**MemoryStream 儲存編碼**，詳細分析效能、輸出格式、適用場景，助你選對工具。

三種實作程式碼

方法 1：LockBits (最高效能、原始像素資料)

public static byte[] ImageToBytes_LockBits(Image img)
{
    using (Bitmap bmp = new Bitmap(img))
    {
        BitmapData bmpData = bmp.LockBits(
            new Rectangle(Point.Empty, img.Size),
            ImageLockMode.ReadOnly,
            PixelFormat.Format24bppRgb); // 強制 24bpp，無 Alpha

        int stride = bmpData.Stride; // 每行位元組數 (含補齊)
        byte[] rgbValues = new byte[stride * bmpData.Height];
        Marshal.Copy(bmpData.Scan0, rgbValues, 0, rgbValues.Length);
        bmp.UnlockBits(bmpData);
        return rgbValues; // 純 BGR 像素陣列，無檔案標頭
    }
}

方法 2：ImageConverter (最慢、輸出格式不確定)

public static byte[] ImageToBytes_Converter(Image img)
{
    var converter = new ImageConverter();
    return (byte[])converter.ConvertTo(img, typeof(byte[]));
    // 內部實際呼叫 img.Save(stream, 原始格式)，效能差、格式不可控
}

方法 3：MemoryStream + Save (效能接近 LockBits、標準圖片格式)

public static byte[] ImageToBytes_MemoryStream(Image img, ImageFormat format = null)
{
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        img.Save(ms, format ?? ImageFormat.Png); // 預設 PNG，無損壓縮
        return ms.ToArray(); // 含完整檔案標頭 (PNG/JPG/BMP 標準格式)
    }
}

效能實測結果 (5000 次迭代，100x100 PNG 圖片)

關鍵差異總結

進階提示

• LockBits + 32bppArgb：需保留 Alpha 通道時，改用 PixelFormat.Format32bppArgb，Stride = Width * 4。
• 大圖分塊處理：超大圖片 (如 4K+) 避免一次配置巨大陣列，改用 LockBits 分塊讀寫或 MemoryStream 串流式處理。
• 效能關鍵路徑：若在高頻迴圈 (如即時影像串流)，重用 Bitmap/Byte 陣列，避免 GC 壓力。
• 跨平台注意：System.Drawing.Common 僅支援 Windows/Linux (libgdiplus)，macOS/容器環境建議改用 SkiaSharp、ImageSharp 等純管理式庫。

結語

**首選 MemoryStream + img.Save(format)**：輸出標準格式、相容性佳、效能優異。需極致速度且自行處理格式協議時，用 LockBits。請**永遠避開 ImageConverter**。選對工具，圖片轉 byte[] 既快又穩。