二维码生成原理

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1、QR码生成原理（一）一、什么是QR码QR码属于矩阵式二维码中的一个种类，由DENSO(日本电装)公司开发，由JIS和ISO将其标准化。QR码的样子其实在很多场合已经能够被看到了，我这还是贴个图展示一下：这个图如果被正确解码，应该看到我的名字和邮箱。二、QR码的特点说到QR码的特点，一是高速读取(QR就是取自“QuickResponse”的首字母)，对读取速度的体验源自于我手机上的一个软件，象上面贴出的码图，通过摄像头从拍摄到解码到显示内容也就三秒左右，对摄像的角度也没有什么要求；二是高容量、高密度；理论上内容经过压缩处理后可以存7089个数字，4296个字

2、母和数字混合字符，2953个8位字节数据，1817个汉字；三是支持纠错处理；纠错处理相对复杂，目前我还没有深入了解，按照QR码的标准文档说明，QR码的纠错分为4个级别，分别是：·levelL:最大7%的错误能够被纠正；·levelM:最大15%的错误能够被纠正；·levelQ:最大25%的错误能够被纠正；·levelH:最大30%的错误能够被纠正；四是结构化；看似无规则的图形，其实对区域有严格的定义，下图就是一个模式2、版本1的QR图结构(关于QR码的"模式"、"版本"将在后面进行介绍)：在上图21*21的矩阵中，黑白的区域在QR码规范中被指定为固定的位置

3、，称为寻像图形（finderpattern）和定位图形(timingpattern)。寻像图形和定位图形用来帮助解码程序确定图形中具体符号的坐标。黄色的区域用来保存被编码的数据内容以及纠错信息码。蓝色的区域，用来标识纠错的级别（也就是LevelL到LevelH)和所谓的"Maskpattern",这个区域被称为“格式化信息”（formatinformation）。五是扩展能力。QR码的StructureAppend特点，使一个QR码可以分解成多个QR码，反之，也可以将多个QR码的数据组合到一个QR码中来。三、QR码的模式和版本前面提到过QR码的模式（Mod

4、el）和版本（Version)。QR码分为Model1和Model2两种模式，Model1是对QR的初始定义，Model2是对Model1的扩展，目前使用较为普遍的是Model2，本文的所有说明也仅用于Model2。QR图的大小(size)被定义为版本（Version)，版本号从1到40。版本1就是一个21*21的矩阵，每增加一个版本号，矩阵的大小就增加4个模块(Module)，因此，版本40就是一个177*177的矩阵。（版本越高，意味着存储的内容越多，纠错能力也越强）。三、QR码支持的编码内容QR码支持编码的内容包括纯数字、数字和字符混合编码、8位字节

5、码和包含汉字在内的多字节字符。其中：数字：每三个为一组压缩成10bit。字母数字混合:每两个为一组，压缩成11bit。8bit字节数据：无压缩直接保存。多字节字符：每一个字符被压缩成13bit。QR码编码原理二（编码）编码就是把常见的数字、字符等转换成QR码的方法。说具体的编码之前，先说一下QR码的最大容量问题。一、最大容量QR码的最大容量取决于选择的版本、纠错级别和编码模式（Mode:数字、字符、多字节字符等）。以版本1、纠错级别为LevelQ的QR码为例，可以存储27个纯数字，或17个字母数字混合字符或11个8bit字节数据。如果要存储同样多的内容同时

6、提高纠错级别，则需要采用更高的版本。版本1~9数据容量、纠错码容量对照如下表：(version)(errorcorrectinglevel)(countofdatacodewords)countofECcodewords(numeric)(alphanumeric)8bit1L197412517M1610342014Q1313271611H917171072L3410774732M2816633826Q2222482920H16283420143L55151277753M44261016142Q3436774732H26445835244L80201871

7、1478M64361499062Q48521116746H36648250345L10826255154106M864820212284Q62721448760H468810664446L13636322195134M10864255154106Q769617510874H6011213984587L15640370224154M12472293178122Q8810820712586H6613015493648L19448461279192M15488365221152Q110132259157108H86156202122849L23260552335

8、230M182110432262180Q1321603121891