iOS原生条形码扫描

VFoundation 扫码的简单使用

这里说一下，我们礼物说是和passbook一样，同时可以扫描二维码和条形码，真是因为这个特性，导致了我写这篇总结。 先粘一下扫码实现部份，如下。

- (BOOL)startReading {    
 _isReading = YES;     NSError *error;     AVCaptureDevice *captureDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];      AVCaptureDeviceInput *input = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:captureDevice error:&error];      if (!input) {         NSLog(@"%@", [error localizedDescription]);         return NO;     }      _captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init];     // Set the input device on the capture session.     [_captureSession addInput:input];      AVCaptureMetadataOutput *captureMetadataOutput = [[AVCaptureMetadataOutput alloc] init];     [_captureSession addOutput:captureMetadataOutput];      // Create a new serial dispatch queue.     dispatch_queue_t dispatchQueue;     dispatchQueue = dispatch_queue_create("myQueue", NULL);     [captureMetadataOutput setMetadataObjectsDelegate:self queue:dispatchQueue];      if (self.qrcodeFlag)         [captureMetadataOutput setMetadataObjectTypes:[NSArray arrayWithObject:AVMetadataObjectTypeQRCode]];     else         [captureMetadataOutput setMetadataObjectTypes:[NSArray arrayWithObjects:AVMetadataObjectTypeEAN13Code, AVMetadataObjectTypeEAN8Code, AVMetadataObjectTypeCode128Code, AVMetadataObjectTypeQRCode, nil]];      _videoPreviewLayer = [[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc] initWithSession:_captureSession];     [_videoPreviewLayer setVideoGravity:AVLayerVideoGravityResizeAspectFill];     [_videoPreviewLayer setFrame:self.view.layer.bounds];     [self.view.layer addSublayer:_videoPreviewLayer];      [_captureSession startRunning];      return YES; }   -(void)stopReading{     [_captureSession stopRunning];     _captureSession = nil;     [_videoPreviewLayer removeFromSuperlayer]; }  -(void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput didOutputMetadataObjects:(NSArray *)metadataObjects       fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection {     if (!_isReading) return;      if (metadataObjects != nil && [metadataObjects count] > 0) {         AVMetadataMachineReadableCodeObject *metadataObj = [metadataObjects objectAtIndex:0];          Do Something....     } } 

 这个代码也不需要加什么注释，挺简单易懂的。

 

阐述问题

我们上面说过了：当AVFoundation使用多译码器扫描的时候。二维码是秒杀，但是条形码却经常扫不上。如果去掉二维码的话，条形码扫描又秒杀的问题。

 

但有趣的事情是，如果我写了个demo，用上述代码的话。却又可以秒杀扫描。这个问题困扰了我一下午，仔细对比了项目中的每一行代码和我demo中的全部。除了demo没有画一个提示框在屏幕上以外，其他地方全都一模一样。

 

那么为什么导致项目中扫描效率如此之慢呢？

 

猜想1: UI以及后台线程占用大量CPU时间

结果在 instrument下，不攻自破，cpu占用，内存占用非常非常低。

 

猜想2：系统架构问题

因为添加了QRCode才导致扫描变慢的，那么就应该是和算法效率有关。多引入了一个每一帧都要工作的译码器，导致条形码扫描效率下降。我的Demo是arm64 v7s v7 系统全支持，而项目是ArmV7。

这个想法挺异想天开的。觉得可能是Arm64的指令集效率比armv7快得多导致的。我还去问巧哥，armv7和arm64在密集运算的时候效率差多少，会不会比较明显。

 

但重新配置了一下，还是错误的。

 

插曲

我发现把屏幕横过来扫描效率比竖过来高多了。于是怀疑是不是 Capture 的方向问题。

 

猜想3: 摄像头方向问题导致解碼效率低

这个猜想，我没有去证实，因为太麻烦了。要给Session 添加一个新的output 来输出每一帧，而且还是个CMBuffer，还要手动转码。不过后面证实这个也是错的。

 

猜想4：摄像头参数问题

当初看AVCam 写拍照模块的时候，记得摄像头有很多参数，ZXing 也有一个文件位叫做精确解碼，牺牲效率换精确度。于是就在想会不会苹果家的也要设置参数。

 

于是就坏怀这个问题去看文档去了，结果歪打正着的发现了正确原因。 这是记录在苹果的FAQ中的，并没在AVFoundation 的 Reference 中。具体编号为：Technical Note TN2325

 

正确原因

就是描述问题里面说到的，demo和工程里面的唯一区别，多了个surfaceLayer。如下图：

为了正确解释这个有趣的问题，我们要解释一下条形码扫描原理。

 

上面有提过二维码是通过全局直方图二值化后，按照ISO标准解碼，实际上是，按照1:1:3:1:1去寻找那三个寻像图形，就是标志性的大方块。然后圈出二维码大小再去解碼的。也就是说，再没设定边界的情况下全屏都可以。

而条形码完全不同，他是在Detect Center那个点，画一个无限延伸的米字型，然后去判断每一条在线能否解析出条形码所需要的0101010序列。而iOS默认的Center是 Layer 的 Center。

 

我们再回过头来看工程中的 SurfaceLayer，其实他提示给用户的那个框，已经远离了Center。所以我们竖着扫描的时候，那条水平的扫描线是没有贯穿条形码的，所以扫不上他。

 

于是乎要根据设备，iPhone4 iPhone5 通过AVCaptureDeviceFormat和AVCaptureSessionPreset 重新设置一下AVCaptureMetadataOutput rectOfInterest，结果问题就解决了。

 

为什么去掉二维码就没事了呢？

 

还在那篇FAQ中，有那么一个表格。

可见，当我们没有二维码的时候，他会有个additional存在。用更加优秀且稍微耗时的算法去优化扫描精准度。

 

总结

1.当我们遇到问题的时候，不光要记得看 苹果的 guide 和 reference，还要记得看以下 sample code，tech note， FAQ。

 

2.说不好有意外收获 为什么条形码扫描仪上往往会有一条红线，这并不是为了拟物化，而是告诉用户一定要用这条线对准条形码，否则会有扫不上的可能性。

 

3.正如福尔摩斯所说：抛开所有不可能的，剩下的，不管多么令人匪夷所思，那都是事实。两套代码仅有UI不一样，效果不同，其实就是UI引导用户错误的使用了扫描仪。