二维码的工作原理是什么( 二 )


Table 3 表示了 , 不同版本(尺寸)的二维码 , 对于 , 数字 , 字符 , 字节和Kanji模式下 , 对于单个编码的2进制的位数 。(在二维码的规格说明书中 , 有各种各样的编码规范表 , 后面还会提到)

二维码的工作原理是什么

文章插图
示例一:数字编码
在Version 1的尺寸下 , 纠错级别为H的情况下 , 编码: 01234567
把上述数字分成三组: 012 345 67
把他们转成二进制: 012 转成 0000001100; 345 转成 0101011001; 67 转成 1000011 。
把这三个二进制串起来: 0000001100 0101011001 1000011
把数字的个数转成二进制 (version 1-H是10 bits ): 8个数字的二进制是 0000001000
把数字编码的标志0001和第4步的编码加到前面: 0001 0000001000 0000001100 0101011001 1000011
示例二:字符编码
在Version 1的尺寸下 , 纠错级别为H的情况下 , 编码: AC-42
1. 从字符索引表中找到 AC-42 这五个字条的索引 (10,12,41,4,2)
2. 两两分组: (10,12) (41,4) (2)
3.把每一组转成11bits的二进制:
(10,12) 10*45+12 等于 462 转成 00111001110
(41,4) 41*45+4 等于 1849 转成 11100111001
(2) 等于 2 转成 000010
4. 把这些二进制连接起来:00111001110 11100111001 000010
5. 把字符的个数转成二进制 (Version 1-H为9 bits ): 5个字符 , 5转成 000000101
6. 在头上加上编码标识 0010 和第5步的个数编码: 0010 000000101 00111001110 11100111001 000010
结束符和补齐符
假如我们有个HELLO WORLD的字符串要编码 , 根据上面的示例二 , 我们可以得到下面的编码 , 
编码
字符数
HELLO WORLD的编码
0010 000001011 01100001011 01111000110 10001011100 10110111000 10011010100 001101
我们还要加上结束符:
编码
字符数
HELLO WORLD的编码
结束
0010 000001011 01100001011 01111000110 10001011100 10110111000 10011010100 001101 0000
按8bits重排
如果所有的编码加起来不是8个倍数我们还要在后面加上足够的0 , 比如上面一共有78个bits , 所以 , 我们还要加上2个0 , 然后按8个bits分好组:
00100000 01011011 00001011 01111000 11010001 01110010 11011100 01001101 01000011 01000000
最后 , 如果如果还没有达到我们最大的bits数的限制 , 我们还要加一些 , Padding Bytes就是重复下面的两个bytes:11101100 00010001 (这两个二进制转成十进制是236和17 , 我也不知道为什么 , 只知道Spec上是这么写的)关于每一个Version的每一种纠错级别的最大Bits限 制 , 可以参看QR Code Spec的第28页到32页的Table-7一表 。
假设我们需要编码的是Version 1的Q纠错级 , 那么 , 其最大需要104个bits , 而我们上面只有80个bits , 所以 , 还需要24个bits , 也就是需要3个Padding Bytes , 我们就添加三个 , 于是得到下面的编码:
00100000 01011011 00001011 01111000 11010001 01110010 11011100 01001101 01000011 01000000 11101100 00010001 11101100
纠错码
上面我们说到了一些纠错级别 , Error Correction Code Level , 二维码中有四种级别的纠错 , 这就是为什么二维码有残缺还能扫出来 , 也就是为什么有人在二维码的中心位置加入图标 。
错误修正容量
L水平 7%的字码可被修正
M水平 15%的字码可被修正
Q水平 25%的字码可被修正
H水平 30%的字码可被修正

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