二维码是什么原理？二维码原理介绍[多图]图片4

数据可以按照一种模式进行编码，以便进行更高效的解码，例如：对数据：01234567编码(版本1-H)，

1)分组：012 345 67

2)转成二进制：

012→0000001100

345→0101011001

67 →1000011

3)转成序列：0000001100 0101011001 1000011

4)字符数 转成二进制：8→0000001000

5)加入模式指示符(上图数字)0001：0001 0000001000 0000001100 0101011001 1000011

对于字母、中文、日文等只是分组的方式、模式等内容有所区别。基本方法是一致的

3. 纠错编码：按需要将上面的码字序列分块，并根据纠错等级和分块的码字，产生纠错码字，并把纠错码字加入到数据码字序列后面，成为一个新的序列。

二维码是什么原理？二维码原理介绍[多图]图片5

在二维码规格和纠错等级确定的情况下，其实它所能容纳的码字总数和纠错码字数也就确定了，比如：版本10，纠错等级时H时，总共能容纳346个码字，其中224个纠错码字。

就是说二维码区域中大约1/3的码字时冗余的。对于这224个纠错码字，它能够纠正112个替代错误(如黑白颠倒)或者224个据读错误(无法读到或者无法译码)，

这样纠错容量为：112/346=32.4%

4. 构造最终数据信息：在规格确定的条件下，将上面产生的序列按次序放如分块中

按规定把数据分块，然后对每一块进行计算，得出相应的纠错码字区块，把纠错码字区块 按顺序构成一个序列，添加到原先的数据码字序列后面。

如：D1, D12, D23, D35, D2, D13, D24, D36, ... D11, D22, D33, D45, D34, D46, E1, E23,E45, E67, E2, E24, E46, E68，...

构造矩阵：将探测图形、分隔符、定位图形、校正图形和码字模块放入矩阵中。

二维码是什么原理？二维码原理介绍[多图]图片6

把上面的完整序列填充到相应规格的二维码矩阵的区域中

6. 掩摸：将掩摸图形用于符号的编码区域，使得二维码图形中的深色和浅色(黑色和白色)区域能够比率最优的分布。

7. 格式和版本信息：生成格式和版本信息放入相应区域内。

版本7-40都包含了版本信息，没有版本信息的全为0。二维码上两个位置包含了版本信息，它们是冗余的。

版本信息共18位，6X3的矩阵，其中6位时数据为，如版本号8，数据位的信息时 001000，后面的12位是纠错位。

练习实现二维码编码与解码过程：(调用三方包zxing 其中的解码与编码的API)

编码过程：

[java] view plaincopy

public static void encode(String content, String format, String filePath) {

try {

Hashtable hints = new Hashtable();//设置编码类型

hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, DEFAULT_ENCODING); //编码

BitMatrix bitMatrix = new QRCodeWriter().encode(content,

BarcodeFormat.QR_CODE, DEFAULT_IMAGE_WIDTH,

DEFAULT_IMAGE_HEIGHT,hints);

//输出到文件，也可以输出到流

File file = new File(filePath);

MatrixToImageWriter.writeToFile(bitMatrix, format, file);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} catch (WriterException e1) {

e1.printStackTrace();

}

}

解码过程：

[java] view plaincopy

BufferedImage image = ImageIO.read(file);//读取文件

LuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(image);

BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(

source));

//解码

Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap);

String resultStr = result.getText();

System.out.println(resultStr);

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