二維碼 QR碼編碼原理詳解
QR(Quick-Response) code是被廣泛使用的一種二維碼,解碼速度快。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/164738.htm它可以存儲多用類型
如上圖時一個qrcode的基本結(jié)構(gòu),其中:
位置探測圖形、位置探測圖形分隔符、定位圖形:用于對二維碼的定位,對每個QR碼來說,位置都是固定存在的,只是大小規(guī)格會有所差異;
校正圖形:規(guī)格確定,校正圖形的數(shù)量和位置也就確定了;
格式信息:表示改二維碼的糾錯級別,分為L、M、Q、H;
版本信息:即二維碼的規(guī)格,QR碼符號共有40種規(guī)格的矩陣(一般為黑白色),從21x21(版本1),到177x177(版本40),每一版本符號比前一版本 每邊增加4個模塊。
數(shù)據(jù)和糾錯碼字:實際保存的二維碼信息,和糾錯碼字(用于修正二維碼損壞帶來的錯誤)。
簡要的編碼過程:
1. 數(shù)據(jù)分析:確定編碼的字符類型,按相應(yīng)的字符集轉(zhuǎn)換成符號字符; 選擇糾錯等級,在規(guī)格一定的條件下,糾錯等級越高其真實數(shù)據(jù)的容量越小。
2. 數(shù)據(jù)編碼:將數(shù)據(jù)字符轉(zhuǎn)換為位流,每8位一個碼字,整體構(gòu)成一個數(shù)據(jù)的碼字序列。其實知道這個數(shù)據(jù)碼字序列就知道了二維碼的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
數(shù)據(jù)可以按照一種模式進行編碼,以便進行更高效的解碼,例如:對數(shù)據(jù):01234567編碼(版本1-H),
1)分組:012 345 67
2)轉(zhuǎn)成二進制:012→0000001100
345→0101011001
67 →1000011
3)轉(zhuǎn)成序列:0000001100 0101011001 1000011
4)字符數(shù) 轉(zhuǎn)成二進制:8→0000001000
5)加入模式指示符(上圖數(shù)字)0001:0001 0000001000 0000001100 0101011001 1000011
對于字母、中文、日文等只是分組的方式、模式等內(nèi)容有所區(qū)別?;痉椒ㄊ且恢碌?/p>
3. 糾錯編碼:按需要將上面的碼字序列分塊,并根據(jù)糾錯等級和分塊的碼字,產(chǎn)生糾錯碼字,并把糾錯碼字加入到數(shù)據(jù)碼字序列后面,成為一個新的序列。
在二維碼規(guī)格和糾錯等級確定的情況下,其實它所能容納的碼字總數(shù)和糾錯碼字?jǐn)?shù)也就確定了,比如:版本10,糾錯等級時H時,總共能容納346個碼字,其中224個糾錯碼字。
就是說二維碼區(qū)域中大約1/3的碼字時冗余的。對于這224個糾錯碼字,它能夠糾正112個替代錯誤(如黑白顛倒)或者224個據(jù)讀錯誤(無法讀到或者無法譯碼),
這樣糾錯容量為:112/346=32.4%
4. 構(gòu)造最終數(shù)據(jù)信息:在規(guī)格確定的條件下,將上面產(chǎn)生的序列按次序放如分塊中
按規(guī)定把數(shù)據(jù)分塊,然后對每一塊進行計算,得出相應(yīng)的糾錯碼字區(qū)塊,把糾錯碼字區(qū)塊 按順序構(gòu)成一個序列,添加到原先的數(shù)據(jù)碼字序列后面。
如:D1, D12, D23, D35, D2, D13, D24, D36, ... D11, D22, D33, D45, D34, D46, E1, E23,E45, E67, E2, E24, E46, E68,...
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