一、什么是二維碼:
二維碼 (2-dimensional bar code),,是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)
分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的,。
在許多種類的二維條碼中,常用的碼制有:Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K等,。
1.堆疊式/行排式二維條碼,,如,Code 16K,、Code 49,、PDF417(如下圖)等
2.矩陣式二維碼,最流行莫過于QR CODE
二維碼的名稱是相對與一維碼來說的,,比如以前的條形碼就是一個“一維碼”,,
它的優(yōu)點(diǎn)有:二維碼存儲的數(shù)據(jù)量更大;可以包含數(shù)字,、字符,,及中文文本等混合內(nèi)容;有一定的容錯性(在部分損壞以后可以正常讀?。?;空間利用率高等。
二,、QR CODE 介紹
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(jié)構(gòu),,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(shù)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(shù)據(jù)和糾錯碼字:實(shí)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(shù)據(jù)分析:確定編碼的字符類型,按相應(yīng)的字符集轉(zhuǎn)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(shí)數(shù)據(jù)的容量越小,。
2. 數(shù)據(jù)編碼:將數(shù)據(jù)字符轉(zhuǎn)換為位流,,每8位一個碼字,整體構(gòu)成一個數(shù)據(jù)的碼字序列,。其實(shí)知道這個數(shù)據(jù)碼字序列就知道了二維碼的數(shù)據(jù)內(nèi)容,。
數(shù)據(jù)可以按照一種模式進(jìn)行編碼,以便進(jìn)行更高效的解碼,,例如:對數(shù)據(jù):01234567編碼(版本1-H),,
1)分組:012 345 67
2)轉(zhuǎn)成二進(jìn)制:012→0000001100
345→0101011001
67 →1000011
3)轉(zhuǎn)成序列:0000001100 0101011001 1000011
4)字符數(shù) 轉(zhuǎn)成二進(jìn)制:8→0000001000
5)加入模式指示符(上圖數(shù)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(nèi)容有所區(qū)別?;痉椒ㄊ且恢碌?br>
3. 糾錯編碼:按需要將上面的碼字序列分塊,,并根據(jù)糾錯等級和分塊的碼字,產(chǎn)生糾錯碼字,,并把糾錯碼字加入到數(shù)據(jù)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(shí)它所能容納的碼字總數(shù)和糾錯碼字?jǐn)?shù)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(jù)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(gòu)造最終數(shù)據(jù)信息:在規(guī)格確定的條件下,,將上面產(chǎn)生的序列按次序放如分塊中
按規(guī)定把數(shù)據(jù)分塊,,然后對每一塊進(jìn)行計算,得出相應(yīng)的糾錯碼字區(qū)塊,把糾錯碼字區(qū)塊 按順序構(gòu)成一個序列,,添加到原先的數(shù)據(jù)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,...
構(gòu)造矩陣:將探測圖形,、分隔符,、定位圖形、校正圖形和碼字模塊放入矩陣中,。
把上面的完整序列填充到相應(yīng)規(guī)格的二維碼矩陣的區(qū)域中
6. 掩摸:將掩摸圖形用于符號的編碼區(qū)域,使得二維碼圖形中的深色和淺色(黑色和白色)區(qū)域能夠比率最優(yōu)的分布,。
一個算法,,不研究了,有興趣的同學(xué)可以繼續(xù),。
7. 格式和版本信息:生成格式和版本信息放入相應(yīng)區(qū)域內(nèi),。
版本7-40都包含了版本信息,沒有版本信息的全為0,。二維碼上兩個位置包含了版本信息,,它們是冗余的。
版本信息共18位,,6X3的矩陣,,其中6位時數(shù)據(jù)為,如版本號8,,數(shù)據(jù)位的信息時 001000,,后面的12位是糾錯位。
至此,,二維碼的編碼流程基本完成了,,下面就來實(shí)踐一下吧,當(dāng)然不用自己再去編寫上面的算法了,,使用三方包zxing 就可以了
編碼:
public static void encode(String content, String format, String filePath) {
try {
Hashtable hints = new Hashtable();//設(shè)置編碼類型
hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, DEFAULT_ENCODING);
//編碼
BitMatrix bitMatrix = new QRCodeWriter().encode(content,
BarcodeFormat.QR_CODE, DEFAULT_IMAGE_WIDTH,
DEFAULT_IMAGE_HEIGHT,hints);
//輸出到文件,,也可以輸出到流
File file = new File(filePath);
MatrixToImageWriter.writeToFile(bitMatrix, format, file);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (WriterException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
解碼: BufferedImage image = ImageIO.read(file);//讀取文件
LuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(image);
BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(
source));
//解碼
Result result = new MultiFormatReader().decode(bitmap);
String resultStr = result.getText();
System.out.println(resultStr);
Done!輪到你了,!
參考內(nèi)容及資料:
http://zh./wiki/QR%E7%A2%BC
http://code.google.com/p/zxing/
http://www.google.com/
qrcoe編碼碼標(biāo)準(zhǔn)