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二维码的生成细节和原理
2013-10-29 09:46 陈皓 酷壳网 字号：T | T
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二维码又称QR Code , QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备
上超流行的一种编码方式，它比传统的 Bar Code条形码能存更多的信息，也能
表示更多的数据类型
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二维码又称QR Code，QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备
上超流行的一种编码方式，它比传统的 Bar Code条形码能存更多的信息，也能 表示更多的数据类型：比如：字符，数字，日文，中文等等。这两天学****了一下 二维码图片生成的相关细节，觉得这个玩意就 是一个密码算法，在此写一这篇
文章，揭露一下。供好学的人一同学****之。
关于 QR Code Specification ，可参看这个 PDF:
http://raide nii. net/files/datasheets/misc/
基础知识
首先，我们先说一下二维码一共有 40个尺寸。官方叫版本Version 。Version 1
是21 x 21的矩阵，Version 2 是25 x 25的矩阵，Version 3 是29的尺寸，
每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：(V-1)*4 + 21 ( V是版本号)
最高 Version 40 ， (40-1)*4+21 = 177 ，所以最高是 177 x 177 的正方形。
F面我们看看一个二维码的样例:
Pcsiiion DrteciLon 、
Quiet Zone
FuncEion
zncjdinj
Region
Separa：ar5 ri>r P<-iiKOR
Pinefni
A ignmem Rarttrm
-^Fnnnat lnfhcmatinn
\ 亠
_ive^ie：. tnfi枷Mon
□ata and Errfir
定位图案
? Position Detectio n Patter n 是定位图案，用于标记二维码的矩形大小。
这三个定位图案有白边叫 Separators for Postio n Detectio n Patterns 之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。
? Timing Patterns 也是用于定位的。原因是二维码有 40种尺寸，尺寸过 大了后需要有根标准线，不然扫描的时候可能会扫歪了。
? Alignment Patterns 只有 Version 2 以上（包括 Version2 ）的二维码 需要这个东东，同样是为了定位用的。
功能性数据
? Format Information 存在于所有的尺寸中，用于存放一些格式化数据 的。
? Version Information 在 >= Version 7 以上，需要预留两块 3 x 6 的区
域存放一些版本信息。
数据码和纠错码
? 除了上述的那些地方，剩下的地方存放 Data Code 数据码 和 Error
Correction Code 纠错码。
数据编码
我们先来说说数据编码。 QR 码支持如下的编码：
Numeric mode 数字编码，从 0 到 9。如果需要编码的数字的个数不是 3 的 倍数，那么，最后剩下的 1 或 2 位数会被转成 4 或 7bits ，则其它的每 3 位数字 会被编成 10，12 ，14bits ，编成多长还要看二维码的尺寸 （下面有一个表 Table 3 说明了这点）
Alphanumeric mode 字符编码。包括 0-9，大写的A到Z （没有小写），以
及符号$ % * + - . / :包括空格。这些字符会映射成一个字符索引表。如下所
示：（其中的 SP 是空格， Char 是字符， Value 是其索引值） 编码的过程是把 字符两两分组， 然后转成下表的 45 进制，然后转成 11bits 的二进制， 如果最后 有一个落单的，那就转成 6bits 的二进制。而编码模式和 字符的个数需要根据 不同的 Version 尺寸编成 9, 11 或13 个二进制（如下表中 Table 3 ）
Chsr : *曲
亡血
ULF
Hhar
"har
Va U0
Char「阳』Ei
Otar
VhI*
亡hs『

0 0
6
&
G
12
I
16
0
24
U : 30
SP
36
—
-
42
1 : 1
7
7
D
13
J
19
p
25
V : 3