二维码结构编码及生成技术探讨与实现
二维码的原理及组成

二维码的原理及组成二维码(QR code)是一种能够存储大量信息的矩阵条码,它广泛应用于商业、物流、支付和身份验证等领域。
它的使用方便快捷,成为现代社会不可或缺的一部分。
本文将介绍二维码的原理及其组成。
一、二维码的原理二维码的原理基于编码与解码两个核心过程。
当我们使用二维码工具扫描二维码时,二维码内的编码信息将被传输并转换为可识别的文本、链接地址或其他数据类型。
在编码过程中,二维码生成器将输入的信息通过特定的算法转化为一串黑白像素点图案。
这些像素点按照特定的规则进行排列,形成一张二维码图片。
每个像素点表示一个二进制数字,其中白色代表0,黑色代表1。
这种编码方式为二维码提供了高密度的信息存储能力。
在解码过程中,二维码扫描器通过摄像头捕捉二维码图片,并将其转化为可识别的数据。
解码器通过解析图案中的像素点,还原出二进制编码,然后根据特定的规则将其转换为人们可以理解的信息。
二、二维码的组成二维码的构成主要包括定位图案、对齐图案、定时图案和数据区域。
1. 定位图案:定位图案位于二维码的角落,用于指示扫描器确定二维码的边界和方向。
它通常是一对尺寸不同的正方形图案。
2. 对齐图案:对齐图案用于帮助扫描器在扫描过程中对齐图案的角度和大小。
这些图案通常是一些规则排列的方格。
3. 定时图案:定时图案用于帮助扫描器正确读取二维码的数据。
它会根据规定的规则生成特定的图案。
4. 数据区域:数据区域是二维码中存储实际信息的区域。
它通常为方形,并由黑白像素点组成。
扫描器通过解析数据区域中的图案,将其转换为可读取的信息。
除了以上基本组成部分,二维码还可能包含纠错码等附加信息,用于在二维码受损时进行修复。
纠错码可以提高二维码的容错率,使得即使在部分损坏或污损的情况下,二维码仍然可以被正确解码。
总结:二维码的原理是通过编码和解码的过程将输入的信息转化为可识别的数据。
它由定位图案、对齐图案、定时图案和数据区域组成,每个部分都起到特定的作用。
二维码生成原理

二维码生成原理二维码,作为一种快速、便捷的信息识别方式,已经在我们的生活中得到了广泛的应用。
它可以储存各种类型的数据,如文字、网址、电话号码等,同时还可以通过扫描快速识别,方便了我们的生活。
那么,二维码是如何生成的呢?接下来,我们将探讨二维码生成的原理。
首先,二维码的生成是基于编码原理的。
在二维码的生成过程中,需要将输入的数据进行编码处理,然后转换成特定的图案。
这个编码过程是通过一系列的算法来完成的,其中最常用的编码方式是QR码(Quick Response Code)。
其次,二维码的生成涉及到数据的纠错处理。
在实际的使用中,由于各种原因,二维码可能会受到损坏或者部分遮挡,为了提高二维码的容错率,需要在生成过程中加入一定的纠错码。
这些纠错码可以帮助二维码在一定程度上修复受损的部分,提高了二维码的稳定性和可靠性。
另外,二维码的生成还需要考虑图案的布局和排列。
在生成二维码时,需要将编码后的数据以特定的规则进行排列,并且在图案的布局上要考虑到容错处理和扫描识别的便利性。
这就需要在生成过程中进行合理的布局设计,以确保二维码的可读性和稳定性。
此外,二维码的生成还要考虑到不同的应用场景和需求。
在实际的使用中,二维码可能会被应用到不同的领域,比如商业营销、物流追踪、信息识别等。
因此,在生成二维码时,需要根据不同的应用场景和需求来进行定制化的设计,以满足不同的功能和要求。
最后,二维码的生成还需要考虑到图案的美观性和实用性。
在设计二维码时,需要考虑到图案的美观程度,以及在实际使用中的可读性和便捷性。
这就需要在生成过程中进行合理的设计和优化,以确保二维码既能够传达信息,又能够吸引人们的注意。
综上所述,二维码的生成涉及到编码原理、纠错处理、图案布局和排列、应用场景和需求、以及图案的美观性和实用性等多个方面。
通过对这些原理的深入理解和应用,我们可以更好地进行二维码的生成和设计,以满足不同领域的需求和应用。
希望本文对你理解二维码生成原理有所帮助。
二维码的原理及组成

二维码的原理及组成二维码是一种将信息编码成黑白相间的方块图案的二维条码,通过扫描读取器等设备可以快速获取信息的技术。
它在现代社会中被广泛应用于商业、物流、支付等领域。
本文将介绍二维码的原理及其组成部分。
一、二维码的原理二维码的原理基于图像处理技术和信息编码理论。
它通过将信息编码成黑白相间的模块组成特定的图案,在扫描器的照相机下扫描,通过图像处理算法将图案转化为数字信号,再进行解码,最终还原出原始的信息。
二维码的编码方式一般采用矩阵式编码,即将信息按预定规则转化为一系列特定位置的黑白模块。
常见的二维码编码方式有QR码、Data Matrix码等。
它们通过不同的编码规则和算法实现了信息的高密度存储和快速读取。
二、二维码的组成部分二维码主要由四个部分组成:定位图案、校正图案、数据编码和校验码。
1. 定位图案:二维码中的定位图案主要用于确定二维码的边界和方向,为后续读取和解码提供参考。
一般情况下,定位图案是一个较大的正方形,占据二维码的角落位置。
2. 校正图案:为了提高读取的准确性和稳定性,二维码中还包含了校正图案。
校正图案一般位于二维码的中心,通常是一个小的正方形,它的位置和大小可以根据二维码的容错率自适应调整。
3. 数据编码:数据编码是二维码中最关键的部分,它决定了二维码能够存储的信息数量和种类。
数据编码将待编码的信息按照指定的规则转化为一系列黑白模块。
不同的编码方式有不同的规则和算法,常见的编码方式包括字母、数字、汉字等。
4. 校验码:为了确保信息的准确无误,二维码中还包含了校验码。
校验码一般位于数据编码的末尾,用于检查数据是否被正确读取和解码。
校验码的计算方式根据不同的编码规则而有所差异。
三、二维码的应用随着智能手机和移动支付的普及,二维码的应用越来越广泛。
二维码无需额外的读取设备,只需要一部智能手机等装有扫描器的设备即可读取,操作简便快捷。
1. 商业领域:二维码被广泛应用于商品和广告的推广。
通过扫描二维码,消费者可以获取商品的详细信息、购买链接或优惠券等,提升购物体验。
二维码原理及制作方法

二维码原理及制作方法二维码(QR Code),又称快速响应码,是一种可以储存数据的矩阵条码。
它可以在垂直方向和水平方向上扫描,将数据以二维的形式进行编码,因此相对于一维条码来说,它可以存储更多的信息。
二维码已经被广泛应用于各个领域,如支付、物流、广告等,它的原理和制作方法是我们需要了解的。
下面,我们将详细介绍二维码的原理及制作方法。
二维码的原理主要是利用黑白像素点的排列组合来表示特定的信息。
在二维码的图案中,黑色像素点代表数字1,白色像素点代表数字0。
通过这种编码方式,可以将文本、链接、图片等信息转化为二维码的形式。
当我们用手机或扫描设备对二维码进行扫描时,设备会解析出二维码中所包含的信息,并进行相应的处理,比如打开链接、显示文本等。
制作二维码的方法非常简单,我们可以通过在线生成器或专业的二维码制作软件来实现。
首先,我们需要确定要转化为二维码的信息,比如网址、文本、联系方式等。
然后,我们可以选择合适的二维码生成工具,将信息输入到工具中,并进行生成。
在生成的过程中,我们可以对二维码的颜色、尺寸等进行调整,以满足实际应用的需求。
最后,我们将生成的二维码保存或导出,就可以在需要的场合使用了。
除了生成二维码外,我们还可以在二维码中添加一些特定的设计元素,以增加二维码的美观性和辨识度。
比如,在二维码的中心位置加入Logo,或者在二维码的周围添加一些装饰性的图案。
这些设计元素可以让二维码更具吸引力,同时也能够提升用户对二维码的识别和记忆度。
总的来说,二维码是一种非常便捷和实用的信息传递方式,它的原理简单易懂,制作方法也非常灵活多样。
在实际应用中,我们可以根据需要灵活运用二维码,将其应用于各个领域,为我们的生活和工作带来便利。
希望通过本文的介绍,大家对二维码的原理和制作方法有了更深入的了解,能够更好地利用二维码这一工具。
QR code条码编解码及应用的研究的开题报告

QR code条码编解码及应用的研究的开题报告一、背景近年来,随着电子商务、手机支付等行业的飞速发展,二维码(QR code)也逐渐成为了一种重要的信息识别方式。
QR code是一种二维码条形码,它具有大容量、易读性强、纠错能力高等优势,广泛应用于商品标识、广告推广、票务管理、移动支付等领域。
二、研究目的本研究旨在对QR code条码进行编解码分析,并探索其在应用中的优势和应用方式,从而为QR code技术的发展提供理论与实践支持。
三、研究内容1. QR code条码的原理和结构:通过对QR code的结构和编码方式进行详细的分析,了解QR code条码的实现原理。
2. QR code条码的编码方法:对QR code的编码方式、编码规则以及码字的生成方法进行研究,以实现QR code条码的编码。
3. QR code条码的解码方法:对QR code条码进行解码,还原信息内容,同时还需考虑误码率等问题。
4. QR code条码的应用:针对QR code条码在实际应用中的需求,探索QR code条码在商务、广告推广、票务管理、移动支付等领域的具体应用方式,并对其实现过程进行分析和研究。
四、研究方法1.文献资料分析法:对QR code条码相关理论和应用文献资料进行收集和分析,获取QR code的编码解码技术、原理和应用模式等相关信息。
2.实验研究法:借助编程和模拟实验软件对QR code条码进行编解码实验并进行效果验证,同时对其在不同应用场景下的实际应用效果进行评估和案例探析。
五、预期成果1. 对QR code条码的编解码原理和方法进行深入的探索和研究,形成一份完整的技术文献。
2. 借助实验数据和案例研究,对QR code条码在不同应用场景下的应用效果进行评估和探析,为QR code的实际应用提供理论支持。
3. 探索QR code条码应用的新模式和新领域,为QR code技术的发展提供新思路。
二维码结构编码及生成技术探讨与实现

二维码结构编码及生成技术探讨与实现作者:赵水平来源:《电脑知识与技术》2017年第08期摘要:二维码是移动设备上非常流行的一种编码方式,其主要技术特点是利用一些特定的几何图形,并按照一定规律在二维平面上分布黑白相间的图形以记录数据信息。
与传统条形码相比,它存储的信息更为丰富和表示的数据类型也更为多样化。
目前二维码已被广泛应用于各种领域,在人们的日常生活中占据重要的位置。
本文概述了二维条形码的基本理论和应用技术,并详细介绍了QR码的基本组成结构以及其编码方法。
本文基于TAVA语言还具体实现了一个可用的二维码的生成系统。
本文的工作对于二维码知识的普及和应用具有良好的推动作用。
关键词:二维码;QR码;编码技术;几何图形;条形码中图分类号:TP392 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)08-0259-031概述在信息技术高速发展的今天,二维码在生活中无处不在,人们可以在书本,移动终端,广告牌等不同媒介随处可见它的身影,用手机一扫就能获取想要的信息,简便快捷,在人们的生活中占据了重要地位。
与传统条形码相比,二维码具有编码密度高、存储信息丰富、编码范围广、数据表示类型多样、容错率、纠错能力和抗干扰能力较强等优势。
同时,与主流磁卡、射频等识别技术相比,二维码可以脱离具体的载体,通过图片、彩信、邮件或传真等多种媒介,快速传递信息。
因此,目前二维码已经在社会的各领域得到广泛接受和应用,尤其在电子票务系统、质量追溯与防伪系统以及网络购物支付等方面,更是发挥巨大的商业潜力。
二维码的技术特点是用特定的几何图形按一定规律在二维平面上分布黑白相间的图形,使用与二进制相对应的几何形体表示文字数值信息。
二维码通过图象输入设备或光电扫描设备自动识别,实现信息的自动化处理。
主流的二维条形码,从外观表现形式上看,可以分为堆叠式和矩阵式两大类型。
堆叠式的主要编码原理是将原有的一维条形码堆积成两行或者多行,其编码、校验、识读和印刷等技术与传统一维条形码兼容。
二维码生成原理和识别原理
二维码生成原理和识别原理二维码,作为一种能够快速传递信息的工具,已经在我们的生活中得到了广泛的应用。
它的生成原理和识别原理是我们使用二维码时需要了解的基础知识。
下面我们将对二维码的生成原理和识别原理进行详细的介绍。
首先,我们来了解一下二维码的生成原理。
二维码是通过一系列黑白相间的方块来表示信息的。
它的生成过程主要包括编码、数据处理和图形生成三个步骤。
在编码阶段,需要将需要传递的信息进行编码处理,将其转换为二维码可以识别的格式。
然后,在数据处理阶段,需要对编码后的数据进行处理,包括添加纠错码、数据压缩等操作,以确保二维码的可靠性和稳定性。
最后,在图形生成阶段,将处理后的数据转换为二维码的图形表示,生成最终的二维码图案。
这些步骤的顺利完成,是二维码生成的基础。
接下来,我们来介绍二维码的识别原理。
二维码的识别主要包括图像采集、图像处理和信息解码三个步骤。
在图像采集阶段,需要使用相机或者扫描仪等设备对二维码图案进行采集,获取二维码的图像信息。
然后,在图像处理阶段,对采集到的图像进行预处理,包括图像去噪、边缘检测等操作,以提高后续的信息解码效果。
最后,在信息解码阶段,对经过处理的图像进行解析,将其中的编码信息转换为可读的文本或者链接等内容,完成二维码的识别过程。
总的来说,二维码的生成原理和识别原理都是基于编码和解码的技术实现的。
在生成过程中,需要将信息编码为二维码图案,而在识别过程中,则需要对二维码图案进行解码,获取其中的信息内容。
这种基于编码和解码的原理,使得二维码成为了一种便捷高效的信息传递工具,被广泛应用于各个领域。
总结一下,二维码的生成原理和识别原理是基于编码和解码的技术实现的。
了解二维码的生成原理和识别原理,有助于我们更好地理解二维码的工作原理,提高二维码的应用效果。
希望本文能够帮助读者更加深入地了解二维码技术,为二维码的应用提供一定的参考和指导。
2维码原理
2维码原理二维码原理一、引言二维码作为一种快速、便捷的信息传递方式,在现代社会得到了广泛的应用。
它的原理是通过一系列黑白方块的排列组合,将信息编码并存储在二维码中。
本文将从二维码的生成、解码以及应用等方面,详细介绍二维码的原理。
二、二维码生成原理二维码的生成是通过特定的算法将信息转换为一系列黑白方块的排列组合。
首先,需要选择一个二维码生成器,如ZXing、ZBar等。
然后,通过输入待编码的信息,生成相应的二维码。
生成过程中,文本信息会被转换为二进制数据,并进行差错校验,以确保二维码的可靠性。
接着,生成器会将二进制数据转换为黑白方块的排列组合,形成最终的二维码图像。
三、二维码解码原理二维码的解码是将二维码中的黑白方块信息转换为可读的文本信息。
解码过程首先需要用到图像处理技术,对二维码图像进行预处理,如灰度化、二值化等。
接着,解码器会对预处理后的图像进行分析,识别出黑白方块的位置和大小。
然后,解码器会将黑白方块转换为二进制数据,并进行差错校正。
最后,将二进制数据转换为文本信息输出。
四、二维码的应用二维码的应用十分广泛,包括但不限于以下几个方面:1.商品标签:商家可以在商品上贴上二维码,消费者通过扫描二维码可以获取商品的详细信息,方便购物和比价。
2.电子支付:二维码可以用于电子支付,用户可以通过扫描商家提供的二维码完成支付,实现快速、便捷的支付方式。
3.门票验票:二维码可以用于门票的验票,用户购买门票后会收到一张带有二维码的电子票,入场时只需扫描二维码即可完成验票。
4.公共交通:二维码可以用于公共交通的乘车码,乘客可以通过扫描二维码完成乘车验证,方便快捷。
5.广告推广:企业可以将二维码嵌入广告中,用户扫描二维码后可以获取更多产品信息或参与活动,提升企业的品牌知名度和影响力。
五、二维码的优势相比传统的条形码,二维码具有以下几个优势:1.信息容量大:二维码可以存储的信息远远超过条形码,可以存储文字、数字、图片等多种类型的信息。
二维码技术原理
二维码技术原理
二维码技术的原理是基于编码、解码和纠错算法。
二维码是由一系列黑白方块组成的矩阵图形,其排列顺序和颜色分布代表着一段数据,可以用来储存文字、链接、图片等形式的信息。
编码过程中,首先将要储存的文本或链接通过特定的编码算法转换成二进制数据,然后将二进制数据转换成固定长度的数据块。
接下来,通过纠错算法将数据块进行处理,添加纠错码,以提高二维码的容错性。
最后,将处理后的数据块按照规定排列成矩阵形式,并根据规则给予特定的颜色。
解码过程中,使用扫描工具或相机将二维码进行扫描或拍摄,将图像数据转换成二进制数据。
然后,对二进制数据进行解码,并还原为原始的文本或链接。
解码过程中也包含了纠错算法的处理,用来检测和纠正可能存在的错误。
纠错算法则是利用一定的数学原理和算法对数据进行处理,以检测和纠正可能存在的错误。
通过在编码过程中添加一定数量的冗余信息,即纠错码,可以在解码过程中通过对数据的比较和运算,找出可能发生错误的位置,并进行纠正。
总而言之,二维码技术通过编码、解码和纠错算法,将原始的文本、链接等信息转换成一系列黑白方块的矩阵图形,并通过扫描或拍摄进行解码和还原,以实现信息的传输和储存。
二维码的原理是什么
二维码的原理是什么二维码(QR code)是一种能够储存信息的矩阵条形码,它是由黑白像素组成的。
二维码的原理是通过一种特定的编码方式将信息编码成黑白像素的图案,然后通过扫描设备将图案转换成数字信息。
二维码的应用范围非常广泛,它可以用于商品包装、广告宣传、支付系统、身份识别等领域。
那么,二维码是如何实现信息的存储和传输的呢?下面我们将深入探讨二维码的原理。
首先,二维码的编码方式是一种特定的矩阵编码。
它采用了一种叫做二进制编码的方式,将信息编码成黑白像素的图案。
在二维码中,每个像素代表一个二进制数,通过排列这些像素,就可以表示出任意信息。
这种编码方式使得二维码能够储存大量的信息,而且能够被快速准确地扫描识别。
其次,二维码的扫描设备是通过图像识别技术来识别二维码的。
当我们用手机或者扫描仪对二维码进行扫描时,设备会将二维码的图案转换成数字信息。
这是通过设备内部的图像传感器和处理器来完成的。
传感器会将二维码的图案转换成数字信号,然后处理器会对这些信号进行解码,最终得到二维码所储存的信息。
另外,二维码的容错性也是其原理的重要部分。
由于二维码在实际应用中可能会受到各种因素的影响,比如污损、遮挡、光照不足等,因此二维码需要具有一定的容错能力。
这就意味着,即使二维码的图案发生了一定程度的变化,扫描设备仍然能够正确识别出其中的信息。
这种容错性是通过在二维码中引入纠错码来实现的,纠错码能够在一定程度上修复图案中的错误,保证信息的准确性。
总的来说,二维码的原理是通过特定的编码方式将信息编码成黑白像素的图案,然后通过扫描设备将图案转换成数字信息。
二维码的扫描设备是通过图像识别技术来识别二维码的,而二维码的容错性是通过引入纠错码来实现的。
这些原理的相互作用使得二维码能够在各种应用场景下高效准确地储存和传输信息,成为现代社会中不可或缺的一部分。
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计算机工程应用技术本栏目责任编辑:梁书二维码结构编码及生成技术探讨与实现赵水平(江西师范大学教务处,江西南昌333022)摘要:二维码是移动设备上非常流行的一种编码方式,其主要技术特点是利用一些特定的几何图形,并按照一定规律在二维平面上分布黑白相间的图形以记录数据信息。
与传统条形码相比,它存储的信息更为丰富和表示的数据类型也更为多样化。
目前二维码已被广泛应用于各种领域,在人们的日常生活中占据重要的位置。
本文概述了二维条形码的基本理论和应用技术,并详细介绍了QR 码的基本组成结构以及其编码方法。
本文基于JAVA 语言还具体实现了一个可用的二维码的生成系统。
本文的工作对于二维码知识的普及和应用具有良好的推动作用。
关键词:二维码;QR 码;编码技术;几何图形;条形码中图分类号:TP392文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)08-0259-03The Implementation and Discussion of 2-D Barcodes Generation Method ZHAO Shui-ping(Office of Teaching Affairs,Jiangxi Normal University,Nanchang 330022,China)Abstract :QR code is very popular in the mobile device,using a particular geometric figure of distribution of black and white torecord data with graphics symbol information according to certain rules in the plane (2d).Compared with the traditional bar code,it can store more abundant information and represent more data types.The QR code has been widely applied in various ar⁃eas,occupying important position in people's daily lives.This article summarizes the basic application and technology of 2d bar⁃codes,and introduces in detail the basic structure of QR code and its encoding method.In this paper,based on JAVA language implements,a QR code generation system is realized.The work of this paper has a good role in promoting the popularization and application of knowledge of QR code.Key words :2-dimension barcodes;QR codes;coding;geometric figure;1-dimension barcodes1概述在信息技术高速发展的今天,二维码在生活中无处不在,人们可以在书本,移动终端,广告牌等不同媒介随处可见它的身影,用手机一扫就能获取想要的信息,简便快捷,在人们的生活中占据了重要地位。
与传统条形码相比,二维码具有编码密度高、存储信息丰富、编码范围广、数据表示类型多样、容错率、纠错能力和抗干扰能力较强等优势。
同时,与主流磁卡、射频等识别技术相比,二维码可以脱离具体的载体,通过图片、彩信、邮件或传真等多种媒介,快速传递信息。
因此,目前二维码已经在社会的各领域得到广泛接受和应用,尤其在电子票务系统、质量追溯与防伪系统以及网络购物支付等方面,更是发挥巨大的商业潜力。
二维码的技术特点是用特定的几何图形按一定规律在二维平面上分布黑白相间的图形,使用与二进制相对应的几何形体表示文字数值信息。
二维码通过图象输入设备或光电扫描设备自动识别,实现信息的自动化处理。
主流的二维条形码,从外观表现形式上看,可以分为堆叠式和矩阵式两大类型。
堆叠式的主要编码原理是将原有的一维条形码堆积成两行或者多行,其编码、校验、识读和印刷等技术与传统一维条形码兼容。
但是预判、解码算法尤其独特的方式。
代表性码制包括:Code16K 、Code49、PDF417等。
矩阵式又称棋盘式,以计算机图像处理技术和组合编码等原理为基础,在二维平面上通过黑白像素的分布情况来记录不同信息。
在矩阵中,黑色像素点代表二进制“1”,白色点代表二进制“0”。
像素点的组合分布确定二维码其所代表信息内容。
代表性码制有QR Code 、Data Matrix 等。
图1所示,是两种典型的二维码示例。
图1PDF417条形码(左)和QR 码(右)示例本文接下来的主要内容安排是,在第二部分,我们将以QR 码为代表,重点介绍其结构和主要编码流程,并基于java 技术实现了一个具体的QR 码生成系统。
最后在论文的第三部分,我们对本文进行总结。
收稿日期:2017-02-05作者简介:赵水平(1958—),男,江西南昌人,技师,主要研究方向为教育信息化。
259DOI:10.14004/ki.ckt.2017.0907本栏目责任编辑:梁书计算机工程应用技术Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第13卷第8期(2017年3月)2QR 码结构和编码流程QR Code(Quick Response Code)于1994年由日本Denso-Wave 公司研制开发,其符号图形如图2所示。
图2QR 码的基本结构整个QR 码的符号图形结构由编码区域与功能图形两部分组成,分别与图像信息和识别有关。
功能图形包括空白区、寻像图形(位置探测图形)、位置探测图形分隔符、校正图形和定位图形五个要素。
其中,位置探测图形是重叠的同心正方形,分布在二维码图形区域的左上角、左下角和右上角三个位置,共同构成寻像图形。
位置探测图像的深浅色模块的宽度比为1:1:3:1:1。
对应的位置探测图形分隔符为浅色模块,宽度为1,将位置探测图形与版本信息和构造信息隔开。
定位图形有水平和垂直两个方向的分布,深浅色模块交替间隔并均以深色模块作为起始和结尾。
QR 码的编码大体分成7步,分别为数据分析、数据编码、生成纠错码、构造最终信息、构造最终模块、掩模运算和添加版本信息、构造信息。
图3QR 码编码流程图数据经过首先分析,然后在输入数据字符串前根据具体的编码模式和编码版本选择合适的模式指示符和字符计数指示符。
常见的类型如表1所示。
表1模式指示符与字符计数指示符长度规定模式模式指示符字符计数指示符长度版本1-9版本10-26版本27-40数字0001101214字母数字0010911138位字节模式010081616中国汉字110181012在纠错码生成阶段,QR 码的纠错码采用Reed-Solomon er⁃ror correction(里德-所罗门纠错算法)实现。
具体步骤是:(1)根据版本号与纠错等级,对数据码字进行分块;(2)生成数据码字多项式。
多项式的最高项系数为第1位数据码字,多项式的最低项系数为最后1位数据码字;(3)按照版本号和纠错等级生成对应的纠错码多项式g(x)。
使用纠错码多项式g(x)除以数据码字多项式。
所得剩余多项式最高项系数作为该块数据码字的第一位纠错码,最低项系数作为最后一位纠错码字。
原始数据码和生成的纠错码,按照一定的规则进行排列。
具体排列过程如下:假设数据码长为m 块,每块n 个码字,生成的纠错码字,每块有k 个码字。
对分块后的数据码字和纠错码字,按照数据块1的数据码字1、数据块2的数据码字1……数据块m-1的数据码字n 、数据块m 的数据码字n 、纠错块1的纠错码字1、纠错块2的纠错码字1……纠错块m-1的纠错码字k 、纠错块m 的纠错码字k 的规则进行排序,形成最后信息流。
如果码字的数量小于符号的容量,则在码字后补零填满符号。
每8位码字序列以2个模块宽的纵列从符号的右下角开始,按照由左到右,由下往上或由上往下的S 型排列。
为了提高二维码的可读性,在编码过程采用了掩模操作。
其方式是尽量均衡地安排深浅色模块,同时避免与定位图像、寻像图像等图形结构相同的图形出现。
具体掩模运算过程包括:(1)不对功能图形进行掩模运算。
(2)对编码区域的模块图形(格式信息和版本信息除外)进行异或运算,即将模块图形依次地放在每个掩模图形上,并将对应于掩模图形模块颜色取反;(3)评估结果图形的不符合要求部分;(4)选取得分最低的图形作为最终结果。
本文选择基于Java 语言来实现二维码的生成。
所需搭建的实验环境包括:(1)操作系统:Windows XP 或Win7;(2)JDK:jdk1.7.0(Java Development Kit);(3)Eclipse:eclipse4.2.2。
第一步:jdk 的安装:双击下载好的jdk 文件中的.exe 文件,路径自主选择,安装好后,配置环境变量path 及classpath ,选择计算机->属性->高级系统设置->高级->环境变量:图4JDK 安装与配置260计算机工程应用技术本栏目责任编辑:梁书Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第13卷第8期(2017年3月)第二步:测试jdk ,点击开始->运行输入cmd 运行javac 显示文件路径或者java -version 显示运行jdk 的版本,证明测试成功,jdk安装成功。
图5JDK 测试部分二维码生成代码如下图所示。
本文纠错级别为M ,编码模式为字符编码,QR 码版本信息为7。
图6部分二维码生成代码本系统目前可以实现输入诸如网址、字符等信息,并生成一张二维码。
手机扫描可以即时获得该信息。
系统界面如图7所示,随便输入网址,如 ,点击生成,系统便会生成一张名为 的jpg 格式的二维码,扫一下出现网址并能进入网页。
图7二维码生成界面及结果图3结论本文主要介绍了二维码的基本知识,并分析了QR 码的基本结构和编码特点,数据编码技术用于提高二维码及数据的压缩率和编码效率,纠错编码技术提高了二维码的容错能力,掩模提高了二维码的可读性以及识别效率。
本文结合JAVA 语言,在系统实现中完成了二维码生成的过程。