物联网编码——二维码编码、解码及发展(1)

一.二维码概述

一.二维码

1.二维码

      二维码使用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的;在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础地“0”、“1”比特流地概念,使用若干个与二进制相对应地几何图形来表示文字数值信息,通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维码能够在横向和纵向两个方位同时白哦大信息,因此能在很小的面积内表达大量的信息。

2.二维码特点及优势

      高密度编码,信息容量大;可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节,或500多个汉字,比普通条码信息容量约高几十倍。

      编码范围广;该条吗可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化地信息进行编码,用条码表示出来,可以表示多种语言文字,和图像数据。

      容错能力强,具有纠错能力;这使得二维码因穿孔、污损等引起局部损坏时,照样可以正确得到识读,损坏面积达50%仍可恢复信息。

      译码可靠性高;它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多,误码率不超过千万分之一。

3.二维码的分类

二.QR码

1.QR码(Quick Response Code)特点

      QR码是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号。与一维条码相比,QR码具有信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像多种文字信息、保密防伪性强等优点,QR码在横向和纵向上都包含信息,二条码只有一个方向上包含信息。QR码能够包含的信息比条码多得多。

      QR码具有识读速度快、数据密度大、占用空间小的优势。超高速识读特点是QR码区别于四一七条码、Data Matrix等二维码的主要特性。QR码的 三个角上有三个寻像图形,使用CCD识读设备来探测码的位置、大小、倾斜角度、并加以解码、实现高速识读由于在用CCD识读QR码时,整个QR码符号中信息读取是通过QR码符号的位置探测图形,用硬件来实现,因此,信息识读所需时间很短,它具有超高速识读特点。同时QR码具有全方位(360°)识读特点,容量密度大,可以放入1817个汉字、7089个数字、4200个英文字母。QR码用于数据压缩方式表示汉字,仅用13bit即可表示一个汉字,比其他二维码表示汉字的效率提高了20%。

      QR码纠错能力强。L级约可纠错7%的数据码字,M级约可纠错15%的数据码字,Q级约可纠错25%的数据码字,H级约可纠错30%的数据码字。QR码抗弯曲的性能强,通过QR码中的每隔一定的间隔配置有校正图形,从码的外形来求得推测校正图形中心点与实际校正图形中心点的误差来修正各个模块的中心距离,即使将QR码贴在弯曲的物品上也能够快速识读。

二.QR码标准

1.QR码规格及模块说明

      每个QR码符号由名义上的正方形模块构成,组成一个正方形阵列,它由编码区域和包括寻象图形、分隔符、定位图形和校正图形在内的功能图形组成。功能图形不能用于数据编码。符号的四周由空白区包围。

       QR码符号共有四十种规格,版本1的规格为21模块x21模块,每一版本符号比前一个版本每边增加4模块,直到版本40,规格为177模块x177模块。QR码的最小尺寸为0.17mmx21码元,约3.57mm,最大尺寸无限制。

      寻象图形包括三个相同的位置探测图形,分别位于符号的左上角、右上角和左下角,如上图。每个位置探测图形可以看作是由3个重叠的同心的正方形组成,它们分别为7个深色模块、5个浅模块和3个深色模块,如下图。位置探测图形的模块宽度比为1:1:3:1:1。符号中其他地方遇到类似图形的可能性极小,因此可以在视场中迅速地识别可能的QR码符号。识别组成的寻象图形的三个位置探测图形,可以明确地确定视场中符号的位置和方向。

       分隔符在每个位置探测图形和编码区域之间有宽度为1模块的分隔符,它全部由浅色模块组成。

      水平和垂直定位图形分别为一个模块宽的一行和一列,由深色浅色模块交替组成,其开始和结尾都是深色模块。水平定位图形位于上部的两个位置探测图形之间,符号的第6行。垂直定位图形位于左侧的两个位置探测图形之间,符号的第6列。它们的作用是确定符号的密度和版本,提供决定模块坐标的基准位置。

      每个校正图形可看作是3个重叠的同心正方形,由5x5的深色模块,3x3个的浅色模块以及位于中心的一个深色模块组成。校正图形的数量视符号的版本号而定。

      编码区域包括表示数据码字、纠错码字、版本信息和格式信息的符号字符。

      空白区为环绕在符号四周的4个模块宽的区域,其反射率应与浅色模块相同。

2.QR码的编码(待完成)

3.QR码的解码(待完成)

二.二维码发展趋势(待完成)

发布了18 篇原创文章 · 获赞 14 · 访问量 5188

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_36477513/article/details/104510823
今日推荐