二维码的设计原理及生成规格

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二维码的生成原理和工作原理是什么?

二维码的生成原理和工作原理是什么?

二维码的生成原理和工作原理是什么?
二维码的原理可以分为生成原理和工作原理。

首先是生成原理:
该原理是,用特定的几何图形按编排规律
在二维方向上分布,采用黑白相见的图形来记
录数据符号信息。

为了利用计算机内部逻辑,用数字“0”和数字“1”作为代码,同时使用若干个与二进制相对应的几何形体表示文字数值信息。

这里面我有几个小知识点想提一提。

知识点一:二维码共有40个尺寸
也就是版本version,Version 1.0是21 x 21的正方形,Version 2.0是 25 x 25的(公式:(V-1)*4 + 21)。

所以最大的尺寸就是177 x 177 的正方形。

知识点二:三个点确定一个面
二维码只有三个角上有位置探测图案,就是这个就是为了更好的读取二维码。

那有人问为什么不是四个能,这个角也不是多余的,可以镶嵌别的信息。

知识点三:旋转二维码,也可以识别
因为有知识点二中所说的位置探测图案和分隔符,所以,无论是正着扫码,还是竖着扫码,或者斜着扫码,信息都可以被识别。

再来看看,二维码的工作原理:
通过常见的图象输入设备或光电扫描设备,它们可以自动读取,并且会对识别出的信息进行自动处理。

二维码原理及制作方法

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)是一种可以存储信息的矩阵条形码,它可以通过扫描设备快速读取信息,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制作方法,帮助读者更好地了解和使用二维码技术。

一、二维码的原理。

二维码的原理是利用黑白相间的方块来编码信息,通过不同方块的排列组合来表示不同的数据。

二维码可以存储的信息包括文本、链接、电话号码、电子邮件等,其编码原理是将信息使用特定的编码规则转换成黑白相间的方块,然后通过扫描设备读取方块的排列组合来解码信息。

二、二维码的制作方法。

1.选择合适的二维码生成工具。

在制作二维码之前,首先需要选择一款合适的二维码生成工具。

目前市面上有很多免费或付费的二维码生成工具可供选择,如微信扫一扫、支付宝、二维码生成器等。

读者可以根据自己的需求和使用习惯选择合适的工具。

2.输入要编码的信息。

选择好二维码生成工具后,接下来需要输入要编码的信息。

根据二维码的应用场景和需求,可以输入文本、链接、电话号码、电子邮件等信息。

有些二维码生成工具还支持自定义颜色、添加LOGO等功能,可以根据需要进行设置。

3.生成二维码。

输入完要编码的信息后,点击生成按钮即可生成对应的二维码。

生成的二维码可以保存为图片格式,也可以直接打印出来使用。

在生成二维码的过程中,需要注意选择合适的尺寸和清晰度,以确保二维码在不同场景下都能够被准确扫描。

4.测试二维码的可读性。

生成二维码后,需要进行测试以确保二维码的可读性。

可以使用不同型号的扫描设备对二维码进行扫描,验证二维码是否能够准确读取信息。

如果出现读取失败的情况,需要重新调整二维码的尺寸、清晰度等参数,直到生成可读性良好的二维码。

5.二维码的应用。

生成好二维码后,可以将其应用到不同的场景中。

例如,将二维码添加到产品包装上,让消费者扫描获取产品信息;将二维码添加到宣传海报上,让人们扫描获取活动详情等。

二维码的应用场景非常广泛,可以根据实际需求进行灵活运用。

二维码的原理及组成

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。

二维码的原理及组成

二维码的原理及组成

二维码的原理及组成二维码是一种用于储存信息的矩阵条形码,它的广泛应用使得我们的生活更加便捷。

本文将详细介绍二维码的原理以及其组成。

一、二维码的原理二维码的原理基于条形码技术,但相比于传统的一维条形码,二维码能够储存更多的信息。

它采用了两个方向的编码方式,即横向和纵向的编码。

通过将这些编码组合在一个矩阵中,形成一个图案,从而实现信息的储存和识别。

具体来说,二维码的原理如下:1. 信息编码:二维码中的信息由一系列黑白模块组成。

这些模块代表了二进制编码的数据。

黑色代表二进制数字0,白色代表二进制数字1。

通过这种编码方式,可以表达更多的信息。

2. 定位模块:二维码中的定位模块用于帮助识别器准确地定位二维码。

一般情况下,二维码的四个角上都会有特殊的图案,称为定位模块。

识别器可以通过这些定位模块来确定二维码的位置和方向。

3. 校验信息:为了确保二维码的准确性和可靠性,在二维码中通常会嵌入一些校验信息。

这些信息可以在解码过程中进行验证,以确保二维码的完整性和正确性。

二、二维码的组成二维码由多个元素组成,下面将介绍二维码的主要组成部分:1. 定位模块:如前所述,定位模块位于二维码的四个角上,用于帮助识别器准确定位二维码。

2. 容错区域:容错区域是用来确保二维码在一定程度上具备纠错能力的。

当二维码受到损坏或部分遮挡时,容错区域可以帮助识别器恢复原始信息。

3. 数据区域:数据区域是二维码中储存实际信息的部分。

它由一系列黑白模块组成,通过编码方式来表示数据。

4. 校验信息:二维码中的校验信息用于验证解码过程中的准确性。

校验信息通常以特定的方式嵌入在二维码中,以便在解码时进行验证。

5. 二维码标识:为了使二维码易于识别,往往会为其添加一些标识,如公司名称、品牌商标等。

这些标识可以帮助用户更快地辨认出二维码的用途或来源。

总结:二维码的原理基于条形码技术,通过两个方向的编码方式实现信息的储存和识别。

它由定位模块、容错区域、数据区域、校验信息和二维码标识等组成。

二维码的制作原理

二维码的制作原理

二维码的制作原理
二维码的制作原理基于矩阵编码的原理,它是一种能够将大量信息以矩阵的形式编码,并可以通过扫描设备进行快速读取的二维条码。

二维码的矩阵编码通常由黑白像素组成,其中黑色像素表示数据0,白色像素表示数据1。

通过在二维平面上排列不同颜色的像素点,可以将文本、链接、图像等信息编码进二维码中。

制作二维码的过程包括以下几个步骤:
1. 决定二维码的尺寸:根据需要编码的信息量,确定二维码的矩阵大小。

通常,二维码的尺寸越大,能够编码的信息量就越多。

2. 将信息转换为二进制:将需要编码的信息转换为对应的二进制编码。

不同的编码规则可以将不同类型的信息转换为二进制数据,例如文本可以使用ASCII码进行编码,图像可以将像素点的RGB值转换为二进制。

3. 添加纠错码:为了提高二维码的可靠性和容错性,通常会向二维码中添加一定数量的纠错码。

纠错码可以在一定程度上修正由于扫描误差或图像损坏引起的错误。

4. 生成二维码矩阵:根据转换后的二进制数据和纠错码,将数据填充到二维码的矩阵中。

对于黑白二维码,将0和1对应的像素点填充为黑色和白色。

5. 渲染二维码图像:通过将矩阵上的像素点绘制在图像上,生成最终的二维码图像。

可以使用不同的图像处理技术对图像进行美化和优化,例如加入Logo、调整颜色等。

制作出的二维码可以被扫描设备扫描解码,将编码的信息转换为可读的文字、链接或图像等形式,实现信息的快速传递和识别。

二维码的原理及组成

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。

二维码的原理及组成

二维码的原理及组成二维码(QR Code)是一种矩阵条形码,由黑色模块组成,可以被二维码扫描器或智能手机摄像头等设备进行扫描。

二维码的原理是利用不同模块的排列组合来编码信息,它能够存储大量的数据,并且具有快速读取、易于生成和识别的特点。

本文将详细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信息的编码和解码过程。

它采用了矩阵式编码方式,将信息以黑白块的形式表示。

在二维码中,每个模块代表一个二进制数,通过模块的位置和颜色来表示不同的编码结果。

黑色模块代表“1”,白色模块代表“0”,通过这种编码方式,可以将数字、字母、汉字等各种字符转化为二维码的形式。

二维码的生成是通过一系列算法将字符信息转化为特定的模块排列。

生成后的二维码需要满足纠错码和对齐模式等要求,以保证在一定程度上抵御经过扫描、传输及打印等过程中产生的误差影响。

二、二维码的组成1. 定位点与对齐模式二维码中的定位点是其最基本的组成部分,它由三个角相连的大正方形构成,用于确定二维码的位置和方向。

二维码扫描器通过识别定位点来定位二维码的位置,使得二维码的读取更加准确。

对齐模式是一组小正方形模块的集合,用于检测扫描时二维码的倾斜和损坏程度。

对齐模式可以保证将扫描器对准二维码时获得更好的识别效果。

2. 数据编码区域数据编码区域是二维码的核心部分,它包括了二维码的有效载荷,即用来存储实际信息的部分。

数据编码区域由一系列模块组成,每个模块都代表一个特定的二进制数。

在数据编码区域,二维码可以存储包括数字、字母、汉字、链接等各种类型的信息。

不同的编码规则和版本决定了二维码可以存储的最大数据容量。

3. 格式信息区域格式信息区域用于存储二维码的版本信息和纠错级别等参数。

二维码的版本决定了二维码的大小和容量,纠错级别决定了二维码的容错性能。

格式信息区域由固定位置的模块组成,通过特定的编码方式存储对应的参数信息。

扫描时,二维码扫描器会解析格式信息区域的内容,并根据其内容进行二维码的解码和纠错。

二维码的原理及组成

二维码的原理及组成二维码(QR码)是一种矩阵条码,用于在相机设备的图像传感器上进行编码和解码。

它是将信息以二维矩阵的形式呈现,能够快速而准确地读取信息。

二维码使用广泛,可在各种领域中应用,如商品交易、支付系统、广告宣传等。

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光学特性和编码解码技术。

它使用黑白模块的矩阵表示信息,通过摄像头或扫描仪读取。

二维码的原理主要包括以下几个要素:1. 信息编码:通过特定的编码算法,将需要传输的信息转换为二维码矩阵。

例如,在QR码中,采用了Reed-Solomon纠错编码和海明码的算法。

2. 定位标识:二维码中包含了一些特定的图案用于定位和对齐。

这些标识通常是在二维码的角落或中心位置,用于帮助读取设备准确定位二维码。

3. 数据存储:二维码的黑白模块用于存储信息。

其中,黑色模块表示二进制1,白色模块表示二进制0。

根据不同的二维码标准,可以存储的信息量有所不同。

4. 纠错能力:二维码通常具有一定的纠错能力,即使在部分受损或模糊的情况下,仍能正确读取信息。

这种纠错能力可以通过编码算法实现,能够有效提高二维码的鲁棒性。

二、二维码的组成二维码由多个模块组成,每个模块表示一个二进制数据位。

二维码的组成可以分为以下几个部分:1. 定位图案:二维码中的定位图案主要用于帮助读取设备准确定位二维码的位置。

通常是一个大的正方形或矩形,位于二维码的角落或中心位置。

2. 对齐图案:对齐图案是用于校正摄像头或扫描仪读取角度的图案。

它通常是一些小的黑白模块的集合,位于二维码的角落或中心位置。

3. 数据区域:数据区域是二维码中存储信息的主要部分。

根据编码算法,二维码矩阵中的黑白模块表示不同的数据位。

4. 伪随机图案:为了增强纠错能力,二维码中可能还包含了一些伪随机图案。

这些图案通常是不规则形状的图案,用于提高二维码的容错率。

总结:二维码是一种矩阵条码,利用光学特性和编码解码技术来实现信息的快速传输和识别。

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。

二维码的原理及组成

二维码的原理及组成二维码是一种常用的编码图形,它能够以快速、高效的方式存储和传递数据。

二维码广泛应用于商业、技术和个人生活中,因其可靠性和便捷性而备受推崇。

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设计基于矩阵编码的原理。

通常,二维码由黑白像素点组成的正方形或矩形格子构成。

通过不同的像素排列组合,可以表示不同的字符、数字或其他数据。

二维码的原理可以概括如下:1. 数据编码:二维码可以存储大量的数据,包括文字、数字、链接、图片等。

数据编码的过程通常采用特定的编码算法,如QR码(Quick Response Code)算法。

2. 容错能力:为了提高识读二维码的准确性和容错能力,二维码采用了纠错编码技术。

在编码的过程中,额外的冗余信息被添加到二维码中,以便在二维码出现损坏或破损的情况下仍然能够正确解码。

3. 数据保存:二维码的图形信息是由黑白象素点组成的,黑色代表二进制的"1",白色代表二进制的"0"。

这些像素点的排列和颜色组合形成了存储在二维码中的数据。

二、二维码的组成二维码通常由几个主要的元素组成,包括定位点、对齐图案、时钟图案和数据区域。

下面将逐个介绍这些组成部分:1. 定位点:二维码的定位点用于确定二维码的边界和方位。

定位点通常是位于二维码四个角落的大型正方形或L形图案。

扫描仪可以通过检测到这些定位点来判断二维码的角度和大小。

2. 对齐图案:为了提高二维码的可靠性和识别准确性,对齐图案被添加到二维码中。

对齐图案通常由一系列小正方形组成的特殊图案,在扫描过程中,扫描仪会通过寻找这些对齐图案来调整图像的扭曲和旋转。

3. 时钟图案:时钟图案是二维码的基准图案,用于定位和整理二维码中的数据。

时钟图案通常由一系列的黑白相间的像素线组成,扫描仪会根据这些时钟图案来解读二维码的数据。

4. 数据区域:二维码的数据区域是最重要的部分,它包含了存储在二维码中的具体数据。

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二维码的生成细节和原理二维码又称QR Code,QR全称Quick Response,是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式,它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息,也能表示更多的数据类型:比如:字符,数字,日文,中文等等。

这两天学习了一下二维码图片生成的相关细节,觉得这个玩意就是一个密码算法,在此写一这篇文章,揭露一下。

供好学的人一同学习之。

基础知识首先,我们先说一下二维码一共有40个尺寸。

官方叫版本Version。

Version1是21x 21的矩阵,Version2是25x25的矩阵,Version3是29的尺寸,每增加一个version,就会增加4的尺寸,公式是:(V-1)*4+21(V是版本号)最高Version40,(40-1)*4+21 =177,所以最高是177x177的正方形。

下面我们看看一个二维码的样例:定位图案Position Detection Pattern是定位图案,用于标记二维码的矩形大小。

这三个定位图案有白边叫Separators for Postion Detection Patterns。

之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。

∙Timing Patterns也是用于定位的。

原因是二维码有40种尺寸,尺寸过大了后需要有根标准线,不然扫描的时候可能会扫歪了。

∙Alignment Patterns只有Version2以上(包括Version2)的二维码需要这个东东,同样是为了定位用的。

功能性数据∙Format Information存在于所有的尺寸中,用于存放一些格式化数据的。

∙Version Information在>=Version7以上,需要预留两块3x6的区域存放一些版本信息。

数据码和纠错码∙除了上述的那些地方,剩下的地方存放Data Code数据码和Error Correction Code 纠错码。

数据编码我们先来说说数据编码。

QR码支持如下的编码:Numeric mode数字编码,从0到9。

如果需要编码的数字的个数不是3的倍数,那么,最后剩下的1或2位数会被转成4或7bits,则其它的每3位数字会被编成10,12,14bits,编成多长还要看二维码的尺寸(下面有一个表Table3说明了这点)Alphanumeric mode字符编码。

包括0-9,大写的A到Z(没有小写),以及符号$% *+–./:包括空格。

这些字符会映射成一个字符索引表。

如下所示:(其中的SP是空格,Char是字符,Value是其索引值)编码的过程是把字符两两分组,然后转成下表的45进制,然后转成11bits的二进制,如果最后有一个落单的,那就转成6bits的二进制。

而编码模式和字符的个数需要根据不同的Version尺寸编成9,11或13个二进制(如下表中Table3)Byte mode,字节编码,可以是0-255的ISO-8859-1字符。

有些二维码的扫描器可以自动检测是否是UTF-8的编码。

Kanji mode这是日文编码,也是双字节编码。

同样,也可以用于中文编码。

日文和汉字的编码会减去一个值。

如:在0X8140to0X9FFC中的字符会减去8140,在0XE040到0XEBBF 中的字符要减去0XC140,然后把前两位拿出来乘以0XC0,然后再加上后两位,最后转成13bit的编码。

如下图示例:Extended Channel Interpretation(ECI)mode主要用于特殊的字符集。

并不是所有的扫描器都支持这种编码。

Structured Append mode用于混合编码,也就是说,这个二维码中包含了多种编码格式。

FNC1mode这种编码方式主要是给一些特殊的工业或行业用的。

比如GS1条形码之类的。

简单起见,后面三种不会在本文中讨论。

下面两张表中,∙Table2是各个编码格式的“编号”,这个东西要写在Format Information中。

注:中文是1101∙Table3表示了,不同版本(尺寸)的二维码,对于,数字,字符,字节和Kanji模式下,对于单个编码的2进制的位数。

(在二维码的规格说明书中,有各种各样的编码规范表,后面还会提到)下面我们看几个示例,示例一:数字编码在Version1的尺寸下,纠错级别为H的情况下,编码:012345671.把上述数字分成三组:012345672.把他们转成二进制:012转成0000001100;345转成010*******;67转成1000011。

3.把这三个二进制串起来:0000001100010101100110000114.把数字的个数转成二进制(version1-H是10bits):8个数字的二进制是00000010005.把数字编码的标志0001和第4步的编码加到前面:00010000001000000000110001010110011000011示例二:字符编码在Version1的尺寸下,纠错级别为H的情况下,编码:AC-421.从字符索引表中找到AC-42这五个字条的索引(10,12,41,4,2)2.两两分组:(10,12)(41,4)(2)3.把每一组转成11bits的二进制:(10,12)10*45+12等于462转成00111001110(41,4)41*45+4等于1849转成11100111001(2)等于2转成0000104.把这些二进制连接起来:00111001110111001110010000105.把字符的个数转成二进制(Version1-H为9bits):5个字符,5转成0000001016.在头上加上编码标识0010和第5步的个数编码:001000000010100111001110 11100111001000010结束符和补齐符假如我们有个HELLO WORLD的字符串要编码,根据上面的示例二,我们可以得到下面的编码,编码字符数HELLO WORLD的编码00100000010110110000101101111000110100010111001011011100010011010100001101我们还要加上结束符:编码字符数HELLO WORLD的编码结束01100001011011110001101000101110010110111000100110101000000 0010000001011001101按8bits重排如果所有的编码加起来不是8个倍数我们还要在后面加上足够的0,比如上面一共有78个bits,所以,我们还要加上2个0,然后按8个bits分好组:001000000101101100001011011110001101000101110010110 11100010011010100001101000000补齐码(Padding Bytes)最后,如果如果还没有达到我们最大的bits数的限制,我们还要加一些补齐码(Padding Bytes),Padding Bytes就是重复下面的两个bytes:1110110000010001(这两个二进制转成十进制是236和17,我也不知道为什么,只知道Spec上是这么写的)关于每一个Version 的每一种纠错级别的最大Bits限制,可以参看QR Code Spec的第28页到32页的Table-7一表。

假设我们需要编码的是Version1的Q纠错级,那么,其最大需要104个bits,而我们上面只有80个bits,所以,还需要24个bits,也就是需要3个Padding Bytes,我们就添加三个,于是得到下面的编码:0010000001011011000010110111100011010001011100101101110001001101 0100001101000000111011000001000111101100纠错码上面我们说到了一些纠错级别,Error Correction Code Level,二维码中有四种级别的纠错,这就是为什么二维码有残缺还能扫出来,也就是为什么有人在二维码的中心位置加入图标。

错误修正容量L水平7%的字码可被修正M水平15%的字码可被修正Q水平25%的字码可被修正H水平30%的字码可被修正那么,QR是怎么对数据码加上纠错码的?首先,我们需要对数据码进行分组,也就是分成不同的Block,然后对各个Block进行纠错编码,对于如何分组,我们可以查看QR Code Spec的第33页到44页的Table-13到Table-22的定义表。

注意最后两列:∙Number of Error Code Correction Blocks:需要分多少个块。

∙Error Correction Code Per Blocks:每一个块中的code个数,所谓的code的个数,也就是有多少个8bits的字节。

举个例子:上述的Version5+Q纠错级:需要4个Blocks(2个Blocks为一组,共两组),头一组的两个Blocks中各15个bits数据+各9个bits的纠错码(注:表中的codewords就是一个8bits的byte)(再注:最后一例中的(c,k,r)的公式为:c=k+ 2*r,因为后脚注解释了:纠错码的容量小于纠错码的一半)下图给一个5-Q的示例(因为二进制写起来会让表格太大,所以,我都用了十进制)组块数据对每个块的纠错码116785701348738851941195061861033821319911451152472412232292481541171541118616111139224624666711813424273886221981991466872049660202182124157200134271292091716316312013321182230247119507118134873882613415150714811617721276133752422387619523018910108240192141270247118861946151501623617236172361723623515951732414759331064025517282213132178236注:二维码的纠错码主要是通过Reed-Solomon error correction(里德-所罗门纠错算法)来实现的。

对于这个算法,对于我来说是相当的复杂,里面有很多的数学计算,比如:多项式除法,把1-255的数映射成2的n次方(0<=n<=255)的伽罗瓦域Galois Field之类的神一样的东西,以及基于这些基础的纠错数学公式,因为我的数据基础差,对于我来说太过复杂,所以我一时半会儿还有点没搞明白,还在学习中,所以,我在这里就不展开说这些东西了。

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