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。

它可以存儲多用類型

如上圖時一個qrcode的基本結構，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。

數據和糾錯碼字：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. 數據分析：確定編碼的字符類型，按相應的字符集轉換成符號字符; 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據的容量越小。

2. 數據編碼：將數據字符轉換為位流，每8位一個碼字，整體構成一個數據的碼字序列。其實知道這個數據碼字序列就知道了二維碼的數據內容。

數據可以按照一種模式進行編碼，以便進行更高效的解碼，例如：對數據：01234567編碼(版本1-H)，

1)分組：012 345 67

2)轉成二進制：012→0000001100

345→0101011001

67 →1000011

3)轉成序列：0000001100 0101011001 1000011

4)字符數 轉成二進制：8→0000001000

5)加入模式指示符(上圖數字)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，并根據糾錯等級和分塊的碼字，產生糾錯碼字，并把糾錯碼字加入到數據碼字序列后面，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和糾錯碼字數也就確定了，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. 構造最終數據信息：在規(guī)格確定的條件下，將上面產生的序列按次序放如分塊中

按規(guī)定把數據分塊，然后對每一塊進行計算，得出相應的糾錯碼字區(qū)塊，把糾錯碼字區(qū)塊 按順序構成一個序列，添加到原先的數據碼字序列后面。

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