二維碼編碼方式

二維碼編碼方式及驗(yàn)證方法2021/5/91目錄PDF417碼QR碼DataMatrix碼2021/5/92二維碼的糾錯(cuò)能力二維條形碼的糾錯(cuò)功能是通過(guò)將部分信息重復(fù)表示(冗余)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。比如在PDF417碼中，某一行除了包含本行的信息外，還有一些反映其它位置上的字符(錯(cuò)誤糾正碼)的信息。這樣，即使當(dāng)條形碼的某部分遭到損壞，也可以通過(guò)存在于其它位置的錯(cuò)誤糾正碼將其信息還原出來(lái)。PDF417的糾錯(cuò)能力依錯(cuò)誤糾正碼字?jǐn)?shù)的不同分為0~8共9級(jí)，級(jí)別越高，糾正碼字?jǐn)?shù)越多，糾正能力越強(qiáng)，條形碼也越大。當(dāng)糾正等級(jí)為8時(shí)，即使條形碼污損50%也能被正確讀出。2021/5/93PDF417碼優(yōu)點(diǎn)：1.信息容量大、保密防偽性強(qiáng)、可靠性高；2.成本低；3.壽命長(zhǎng)，PDF417二維條碼卡的壽命可達(dá)8、9年；4.信息可隨載體移動(dòng)、不依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn):信息不可改寫(xiě)。這點(diǎn)恰恰增強(qiáng)了二維條碼卡的防偽能力。2021/5/94PDF417碼格式PDF417碼除可以表示字母、數(shù)字、ASCII格式外，還能表達(dá)二進(jìn)制數(shù)。為了使得編碼更加緊湊，提高信息密度，PDF417在編碼時(shí)有三種格式：

*擴(kuò)展的字母數(shù)字壓縮格式可容納1850個(gè)字符；*

二進(jìn)制/ASCII格式可容納1108個(gè)字節(jié)；*數(shù)字壓縮格式可容納2710個(gè)數(shù)字。2021/5/95PDF417碼結(jié)構(gòu)2021/5/96PDF417碼組成2021/5/97PDF417碼組成

除了起始碼和結(jié)束碼外，左標(biāo)區(qū)、資料區(qū)和右標(biāo)區(qū)的組成字元皆可稱為字碼(Codeword)，每一個(gè)字碼由17個(gè)模組(Modules)所構(gòu)成，每一個(gè)字碼又可分成4線條(或黑線)及4空白(或白線)，每個(gè)線條至多不能超過(guò)6個(gè)模組寬。每個(gè)417碼因資料大小不同，其行數(shù)及每行的資料模組數(shù)與字碼數(shù)都可以從1至30不等。

2021/5/98PDF417碼組成因?yàn)榉?hào)的組合較有彈性，每一個(gè)PDF417二維條碼可因應(yīng)不同的實(shí)體設(shè)備印成不同的長(zhǎng)寬比例與密度，其中每個(gè)模組寬X是PDF417碼中最重要的尺寸之一，X值的最小限制為0.0075英寸(約0.191mm)，在同一個(gè)條碼符號(hào)中，X的值是固定不變的。2021/5/99PDF417碼組成PDF417的最小高度與長(zhǎng)度可由下列算式算出：W＝(17C＋69)X＋2QH＝R×Y＋2Q其中：W=

條碼寬度，H=條碼高度，X=條碼模組寬，Y=層數(shù)C=每層符號(hào)字元的總數(shù)(含左右標(biāo)區(qū))，R=層高，Q=靜空區(qū)大小2021/5/910QR碼QR碼的“QR”是QuickResponse的縮寫(xiě)。這種二維碼能夠快速讀取，與之前的條形碼相比QR碼能存儲(chǔ)更豐富的信息，包括對(duì)文字、URL地址和其他類型的數(shù)據(jù)加密。QR碼1994年由日本Denso-Wave公司發(fā)明，QR碼的標(biāo)準(zhǔn)JISX0510在1999年1月發(fā)布，而其對(duì)應(yīng)的ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC18004，則在2000年6月獲得批準(zhǔn)。QR碼是屬于開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)，QR碼的規(guī)格公開(kāi)，而由DensoWave公司持有的專利權(quán)益，則不會(huì)被執(zhí)行。除了標(biāo)準(zhǔn)的QR碼之外，也存在一種稱為“微型QR碼”的格式，是QR碼標(biāo)準(zhǔn)的縮小版本，主要是為了無(wú)法處理較大型掃描的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。微型QR碼同樣有多種標(biāo)準(zhǔn)，最高可儲(chǔ)存35個(gè)字元。2021/5/911QR碼基本特性2021/5/912因其不再使用線性掃描的方式工作，而是使用紅外光增強(qiáng)的攝像頭工作，直接對(duì)鏡頭拍攝到的圖像中的QR碼圖像進(jìn)行軟件識(shí)別，所以對(duì)反射角度的要求降低了。。QR碼呈正方形，只有黑白兩色。在4個(gè)角落的其中3個(gè)，印有較小，像“回”字的的正方圖案。這3個(gè)是幫助解碼軟件定位的圖案，使用者不需要對(duì)準(zhǔn)，無(wú)論以任何角度掃描，資料仍可正確被讀取。2021/5/913QR碼符號(hào)的基本特性符號(hào)規(guī)格21×21模塊（版本1）-177×177模塊（版本40）(每一規(guī)格：每邊增加4個(gè)模塊，總計(jì)40個(gè)規(guī)格)（根據(jù)此情況在使用讀碼器的時(shí)候需要調(diào)整最大模塊數(shù)）數(shù)據(jù)類型與容量（指最大規(guī)格符號(hào)版本40-L級(jí)）·數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù):7,089個(gè)字符·字母數(shù)據(jù):4,296個(gè)字符·8位字節(jié)數(shù)據(jù):2,953個(gè)字符·中國(guó)漢字、日本漢字?jǐn)?shù)據(jù):1,817個(gè)字符數(shù)據(jù)表示方法深色模塊表示二進(jìn)制“1”，淺色模塊表示二進(jìn)制“0”。2021/5/914糾錯(cuò)能力錯(cuò)誤修正容量L水平7%的字碼可被修正M水平15%的字碼可被修正Q水平25%的字碼可被修正H水平30%的字碼可被修正QR碼抗彎曲的性能強(qiáng)，通過(guò)QR碼中的每隔一定的間隔配置有校正圖形，從碼的外形來(lái)求得推測(cè)校正圖形中心點(diǎn)與實(shí)際校正圖形中心點(diǎn)的誤差來(lái)修正各個(gè)模快的中心距離，即使將QR碼貼在彎曲的物品上也能夠快速識(shí)讀。2021/5/915QR碼比其他二維碼相比，具有識(shí)讀速度快、數(shù)據(jù)密度大、占用空間小的優(yōu)勢(shì)。QR碼的三個(gè)角上有三個(gè)尋象圖形，使用CCD識(shí)讀設(shè)備來(lái)探測(cè)碼的位置、大小、傾斜角度、并加以解碼，實(shí)現(xiàn)360度高速識(shí)讀。2021/5/916QR碼結(jié)構(gòu)2021/5/917QR碼結(jié)構(gòu)在圖中21*21的矩陣中，黑白的區(qū)域在QR碼規(guī)范中被指定為固定的位置，稱為尋像圖形（finderpattern）

和定位圖形(timingpattern)。尋像圖形和定位圖形用來(lái)幫助解碼程序確定圖形中具體符號(hào)的坐標(biāo)。黃色的區(qū)域用來(lái)保存被編碼的數(shù)據(jù)內(nèi)容以及糾錯(cuò)信息碼。藍(lán)色的區(qū)域，用來(lái)標(biāo)識(shí)糾錯(cuò)的級(jí)別（也就是LevelL到LevelH)和所謂的"Maskpattern",這個(gè)區(qū)域被稱為“格式化信息”（formatinformation）。2021/5/918DataMatrix碼Datamatrix是一種矩陣式二維條碼，其發(fā)展的構(gòu)想是希望在較小的條碼標(biāo)簽上存入更多的資料量。Datamatrix的最小尺寸是目前所有條碼中最小的，尤其特別適用于小零件的標(biāo)識(shí)，以及直接印刷在實(shí)體上。Datamatrix又分為ECC000-140與ECC200兩種類型，ECC000-140具有多種不同等級(jí)的錯(cuò)誤糾正功能，而ECC200則透過(guò)Reed-Solomon演算法產(chǎn)生多項(xiàng)式計(jì)算出錯(cuò)誤糾正碼，其尺寸可以依需求印成不同大小，但采用的錯(cuò)誤糾正碼應(yīng)與尺寸配合，由于其演算法較為容易，且尺寸較有彈性，故一般以ECC200較為普遍。2021/5/919DataMatrix碼兩種類型ECC000-140符號(hào)有奇數(shù)行與奇數(shù)列。符號(hào)外觀為一方形矩陣，尺寸從9×9至49×49，不包括空白區(qū)。這些符號(hào)可透過(guò)右上角深色方格識(shí)別出來(lái)。ECC200符號(hào)有偶數(shù)行與偶數(shù)列。有些符號(hào)是正方形，尺寸從10×10至144×144，不包括空白區(qū)。有些是長(zhǎng)方形，尺寸從8×18至16×48，不包括空白區(qū)。所有的ECC200符號(hào)都可以透過(guò)右上角淺色方格識(shí)別出來(lái)。2021/5/920DataMatrix碼特征可編碼字元集包括全部的ASCII字元及擴(kuò)充ASCII字元，共256個(gè)字元。條碼大小(不包括空白區(qū))：10×10~144×144資料容量：235個(gè)文數(shù)字資料，1556