QR 编码原理（二）

时间：2018-01-23 14:21:43 阅读：159 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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Level Q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)	(error correcting level)	(count of data code words)	count of EC code words	(numeric)	(alphanumeric)	8bit
1	L	19	7	41	25	17
	M	16	10	34	20	14
	Q	13	13	27	16	11
	H	9	17	17	10	7
2	L	34	10	77	47	32
	M	28	16	63	38	26
	Q	22	22	48	29	20
	H	16	28	34	20	14
3	L	55	15	127	77	53
	M	44	26	101	61	42
	Q	34	36	77	47	32
	H	26	44	58	35	24
4	L	80	20	187	114	78
	M	64	36	149	90	62
	Q	48	52	111	67	46
	H	36	64	82	50	34
5	L	108	26	255	154	106
	M	86	48	202	122	84
	Q	62	72	144	87	60
	H	46	88	106	64	44
6	L	136	36	322	195	134
	M	108	64	255	154	106
	Q	76	96	175	108	74
	H	60	112	139	84	58
7	L	156	40	370	224	154
	M	124	72	293	178	122
	Q	88	108	207	125	86
	H	66	130	154	93	64
8	L	194	48	461	279	192
	M	154	88	365	221	152
	Q	110	132	259	157	108
	H	86	156	202	122	84
9	L	232	60	552	335	230
	M	182	110	432	262	180
	Q	132	160	312	189	130
	H	100	192	235	143	98

如果要了解更详细的QR码容量信息，可以到电装的网站去看看http://www.denso-wave.com/qrcode/vertable1-e.html。

下面，就举例说明将“ABCDE123”转换成为版本1、Level H的QR码转换方法。

二、模式标识符(Mode Indicator)

QR码的模式（Mode)就是前文提到的数字、字符、8bit 字节码、多字节码等。对于不同的模式，都有对应的模式标识符（Mode Indicator)来帮助解码程序进行匹配,模式标识符是4bit的二进制数：

1、数字模式（numeric mode ）: 0001
2、混合字符模式（alphanumeric mode） : 0010
3、8bit byte mode: 0100
4、日本汉字（KANJI mode） : 1000

5、中国汉字(GB2312):1101

由于示例文本串是混合字符，因此将选择alphanumeric mode，其标识码为：0010

三、文本串计数标识符（Character count indicator)

文本串计数标识符用来存储源内容字符串的长度，在版本1-9的QR码中，文本串长度标识符自身的长度被定义为：
数字 : 10bit
混合字符 : 9bit
8bit 字节码 : 8bit
多字节码 : 8bit

在本例中，源文本串的长度为8个字符，混合字符的长度为9bit，因此将字符个数8编码为9位二进制表示：000001000

加上混合字符模式标识码，总的编码为0010 000001000

四、数据内容编码

1、数字模式下的编码

在数字模式下，数据被限制为3个数字一段，分成若干段。如："123456" 将分成"123" 和 "456"，分别被编码成10bit的二进制数。“123”的10bit二进制表示法为：0001111011，实际上就是二进制的123。

当数据的长度不足3个数字时，如果只有1个数字则用4bit，如果有2个数字就用7个bit来表示。
如："9876"被分成"987"和"6"两段，因此被表示为"1111011011 0110"。

2、混合字符模式下的编码

混合字符模式编码，其字符对照表如下：

0	0	A	10	K	20	U	30	+	40
1	1	B	11	L	21	V	31	-	41
2	2	C	12	M	22	W	32	.	42
3	3	D	13	N	23	X	33	/	43
4	4	E	14	O	24	Y	34	:	44
5	5	F	15	P	25	Z	35
6	6	G	16	Q	26	[sp]	36
7	7	H	17	R	27	$	37
8	8	I	18	S	28	%	38
9	9	J	19	T	29	*	3

编码方式为：

源码被分成两个字符一段，如下所示，每段的第一个字符乘上45，再用第二个数字相加。因此每段变成了11bit的2进制码，如果字符个数只有1个，则用6bit表示。

示例：

		"AB"	"CD"	"E1"	"23"
		45*10+11	45*12+13	45*14+1	45*2+3
		461	553	631	93
0010	000001000	00111001101	01000101001	01001110111	00001011101

3、8bit字节数据不经编码转换直接保存。

五、编码终止符(Terminator)

如果编码后的字符长度不足当前版本和纠错级别所存储的容量，则在后续补"0000",如果容量已满则无需添加终止符。此时得到的编码串为：

0010 000001000 00111001101 01000101001 01001110111 00001011101 0000
六、编成8bit码字(Code words)

将以上的编码再按8bit一组，形成码字(code words):

00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000
如果尾部数据不足8bit,则在尾部充0:

00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000000
如果编码后的数据不足版本及纠错级别的最大容量，则在尾部补充 "11101100" 和 "00010001",直到全部填满。最后，版本1、Level H下的"ABCDE123" 的QR码是：

00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000000 11101100

十进制表示法为：

32 65 205 69 41 220 46 128 236

QR 编码原理（二）

标签：编码 ref 详细 word 内容选择第一个字符 rect evel

原文地址：https://www.cnblogs.com/lvchaoshun/p/8335170.html

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