前言 這篇文章是我們在新發布的禮物說的iOS端開發過程中遇到的一些關於條形碼的問題總結而來。 本文記錄的問題是：當AVFoundation使用多譯碼器掃描的時候。二維碼是秒殺，但是條形碼卻經常掃不上。如果去掉二維碼的話，條形碼掃描又秒殺的問題。 為什麼我們沒有選用ZXing而是用AVfoundation呢，是因為我說服了老闆，iOS7開發，而不再去相容iOS5/6。所以我們終於可以拋棄效率低下的ZXing，而選擇AVFoundation。為什麼說ZXing效率低下，我們這裡可以說上幾句。 ZXing ZXing 是 Google Code上的一個開源的條形碼掃描庫，是用java設計的，連Google Glass 都在使用的。但有人為了追求更高效率以及可移植性，出現了c++ port. Github上的Objectivc-C port，其實就是用OC程式碼封裝了一下而已，而且已經停止維護。 ZXing掃描，是拿到攝像頭的每一幀，然後對其根據如下公式做灰度化

1. f(i,j)=0.30R(i,j)+0.59G(i,j)+0.11B(i,j))  

之後做全域性直方圖二值化的方法，最後按照 ISO/IEC 18004 規範進行解析。 這樣效率非常低，在instrument下面可以看到CPU佔用遠遠高於 AVFoundation。而且全域性直方圖二值化導致精準度並不高。這個庫還會帶來一大堆C++的東西，在純iOS7的工程下，不推薦使用。 AVFoundation 掃碼的簡單使用 這裡說一下，我們禮物說是和passbook一樣，同時可以掃描二維碼和條形碼，真是因為這個特性，導致了我寫這篇總結。 先粘一下掃碼實現部份，如下。

1. - (BOOL)startReading { 
2.     _isReading = YES; 
3.     NSError *error; 
4.     AVCaptureDevice *captureDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo]; 
5.     AVCaptureDeviceInput *input = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:captureDevice error:&error]; 
6.     if (!input) { 
7.         NSLog(@"%@", [error localizedDescription]); 
8.         return NO; 
9.     } 
10.     _captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init]; 
11.     // Set the input device on the capture session. 
12.     [_captureSession addInput:input]; 
13.     AVCaptureMetadataOutput *captureMetadataOutput = [[AVCaptureMetadataOutput alloc] init]; 
14.     [_captureSession addOutput:captureMetadataOutput]; 
15.     // Create a new serial dispatch queue. 
16.     dispatch_queue_t dispatchQueue; 
17.     dispatchQueue = dispatch_queue_create("myQueue", NULL); 
18.     [captureMetadataOutput setMetadataObjectsDelegate:self queue:dispatchQueue]; 
19.     if (self.qrcodeFlag) 
20.         [captureMetadataOutput setMetadataObjectTypes:[NSArray arrayWithObject:AVMetadataObjectTypeQRCode]]; 
21.     else 
22.         [captureMetadataOutput setMetadataObjectTypes:[NSArray arrayWithObjects:AVMetadataObjectTypeEAN13Code, AVMetadataObjectTypeEAN8Code, AVMetadataObjectTypeCode128Code, AVMetadataObjectTypeQRCode, nil]]; 
23.     _videoPreviewLayer = [[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc] initWithSession:_captureSession]; 
24.     [_videoPreviewLayer setVideoGravity:AVLayerVideoGravityResizeAspectFill]; 
25.     [_videoPreviewLayer setFrame:self.view.layer.bounds]; 
26.     [self.view.layer addSublayer:_videoPreviewLayer]; 
27.     [_captureSession startRunning]; 
28.     return YES; 
29. } 
30. -(void)stopReading{ 
31.     [_captureSession stopRunning]; 
32.     _captureSession = nil; 
33.     [_videoPreviewLayer removeFromSuperlayer]; 
34. } 
35. -(void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput didOutputMetadataObjects:(NSArray *)metadataObjects 
36.       fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection 
37. { 
38.     if (!_isReading) return; 
39.     if (metadataObjects != nil && [metadataObjects count] > 0) { 
40.         AVMetadataMachineReadableCodeObject *metadataObj = [metadataObjects objectAtIndex:0]; 
41.         Do Something.... 
42.     } 
43. } 

 這個程式碼也不需要加什麼註釋，挺簡單易懂的。 闡述問題 我們上面說過了：當AVFoundation使用多譯碼器掃描的時候。二維碼是秒殺，但是條形碼卻經常掃不上。如果去掉二維碼的話，條形碼掃描又秒殺的問題。 但有趣的事情是，如果我寫了個demo，用上述程式碼的話。卻又可以秒殺掃描。這個問題困擾了我一下午，仔細對比了專案中的每一行程式碼和我demo中的全部。除了demo沒有畫一個提示框在螢幕上以外，其他地方全都一模一樣。 那麼為什麼導致專案中掃描效率如此之慢呢？ 猜想1: UI以及後臺執行緒佔用大量CPU時間 結果在 instrument下，不攻自破，cpu佔用，記憶體佔用非常非常低。 猜想2：系統架構問題 因為添加了QRCode才導致掃描變慢的，那麼就應該是和演算法效率有關。多引入了一個每一幀都要工作的譯碼器，導致條形碼掃描效率下降。我的Demo是arm64 v7s v7 系統全支援，而專案是ArmV7。 這個想法挺異想天開的。覺得可能是Arm64的指令集效率比armv7快得多導致的。我還去問巧哥，armv7和arm64在密集運算的時候效率差多少，會不會比較明顯。 但重新配置了一下，還是錯誤的。 插曲 我發現把螢幕橫過來掃描效率比豎過來高多了。於是懷疑是不是 Capture 的方向問題。 猜想3: 攝像頭方向問題導致解碼效率低 這個猜想，我沒有去證實，因為太麻煩了。要給Session 新增一個新的output 來輸出每一幀，而且還是個CMBuffer，還要手動轉碼。不過後面證實這個也是錯的。 猜想4：攝像頭引數問題 當初看AVCam 寫拍照模組的時候，記得攝像頭有很多引數，ZXing 也有一個檔案位叫做精確解碼，犧牲效率換精確度。於是就在想會不會蘋果家的也要設定引數。 於是就壞懷這個問題去看文件去了，結果歪打正著的發現了正確原因。 這是記錄在蘋果的FAQ中的，並沒在AVFoundation 的 Reference 中。具體編號為：Technical Note TN2325 正確原因 就是描述問題裡面說到的，demo和工程裡面的唯一區別，多了個surfaceLayer。如下圖： 為了正確解釋這個有趣的問題，我們要解釋一下條形碼掃描原理。 上面有提過二維碼是通過全域性直方圖二值化後，按照ISO標準解碼，實際上是，按照1:1:3:1:1去尋找那三個尋像圖形，就是標誌性的大方塊。然後圈出二維碼大小再去解碼的。也就是說，再沒設定邊界的情況下全屏都可以。 而條形碼完全不同，他是在Detect Center那個點，畫一個無限延伸的米字型，然後去判斷每一條線上能否解析出條形碼所需要的0101010序列。而iOS預設的Center是 Layer 的 Center。 我們再回過頭來看工程中的 SurfaceLayer，其實他提示給使用者的那個框，已經遠離了Center。所以我們豎著掃描的時候，那條水平的掃描線是沒有貫穿條形碼的，所以掃不上他。 於是乎要根據裝置，iPhone4 iPhone5 通過AVCaptureDeviceFormat和AVCaptureSessionPreset 重新設定一下AVCaptureMetadataOutput rectOfInterest，結果問題就解決了。 為什麼去掉二維碼就沒事了呢？ 還在那篇FAQ中，有那麼一個表格。 可見，當我們沒有二維碼的時候，他會有個additional存在。用更加優秀且稍微耗時的演算法去優化掃描精準度。 總結 1.當我們遇到問題的時候，不光要記得看 蘋果的 guide 和 reference，還要記得看以下 sample code，tech note， FAQ。 2.說不好有意外收穫 為什麼條形碼掃描器上往往會有一條紅線，這並不是為了擬物化，而是告訴使用者一定要用這條線對準條形碼，否則會有掃不上的可能性。 3.正如福爾摩斯所說：拋開所有不可能的，剩下的，不管多麼令人匪夷所思，那都是事實。兩套程式碼僅有UI不一樣，效果不同，其實就是UI引導使用者錯誤的使用了掃描器。