[發明專利]一種增強QR碼糾錯能力的改進方法

有效

• 申請號: 201210044671.9
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102568608A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 鄭滔;詹珣;劉嘉
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G11C29/42
• 分類號: G11C29/42
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及一種改進方法用于增強QR碼的糾錯能力，提高QR碼抵抗污損的能力；有助于進一步推廣QR碼在現實生產生活中的應用；有助于更加自由的進行個性化定制。

背景技術

二維碼技術從上個世紀80年代末開始出現，經過20多年的推廣應用，在很多行業的信息管理和信息交換領域發揮了巨大的作用。

國內的二維碼市場也在快速發展中，QR碼作為中國移動官方推薦的條碼標準，早在2004年就納入中國移動數據部得業務計劃，在2005年底制定中國移動企業標準，在2006年納入中國移動終端預置規劃。目前，國內的火車票上也開始出現QR碼的身影，相信二維碼在國內會獲得蓬勃地發展。

發明內容

本發明的目的是：根據現有QR碼的抗污損能力在特定場合下不足，在進行QR碼的個性化定制時受到較大的限制的問題。本發明提出一種用于增強QR碼的糾錯能力的方法，可以提高QR碼抵抗污損的能力；有助于進一步推廣QR碼在現實生產生活中的應用。

本發明的技術解決方案如下：增強QR碼糾錯能力的改進方法，QR碼符號中能夠存儲的數據量是確定的，而用戶需要存儲的數據量小于能夠存儲的容量，那么多出來的未使用空間用來存儲額外糾錯碼，以此來增強QR碼的糾錯能力。本發明利用數據區的未使用空間，不再是填入預定的(特定)數據，根據已填入數據計算糾錯碼，再將糾錯碼數據填入未使用空間；額外糾錯數據長度填入QR碼功能區定位圖形區域中。

RS碼又稱里所碼，即Reed-Solomon?codes，是一種前向糾錯的信道編碼，對由校正過采樣數據所產生的多項式有效。編碼過程首先在多個點上對這些多項式求冗余，然后將其傳輸或者存儲。對多項式的這種超出必要值得采樣使得多項式超定(過限定)。當接收器正確的收到足夠的點后，它就可以恢復原來的多項式，即使接收到的多項式上有很多點被噪聲干擾失真。

RS(Reed-Solomon)碼是一類糾錯能力很強的特殊的非二進制BCH碼。對于任選正整數S可構造一個相應的碼長為n＝qS-1的q進制BCH碼，而q作為某個素數的冪。當S＝1，q＞2時所建立的碼長n＝q-1的q進制BCH碼，稱它為RS碼。當q＝2m(m＞1)，其碼元符號取自于F(2m)的二進制RS碼可用來糾正突發差錯，它是最常用的糾錯碼之一。

計算額外糾錯碼的方法的步驟：糾錯碼和原始QR碼一樣選擇RS碼進行糾錯；RS碼的生成多項式根據剩余存儲空間進行動態計算和生成；糾錯分段數量和原有編碼機制(根據版本號的糾錯等級確定)中一樣；采用數據分段機制，分段的方向和原有機制不同；

所述的數據分段機制的特征在于：根據原有機制將數據分為n段D1、D2、……Dn，構造完成后的數據段1長度等于D1的長度，但是數據由D1的第一個字節，D2的第一個字節、……Dn的第一個字節、D1的第二個字節……以此類推構成。

根據QR碼的版本號和糾錯等級確定QR碼數據的分段數，按照原來的分段方法進行分段，然后換一個方向進行重新分段。根據剩余空間確定糾錯碼數量，再根據分段后的數據計算糾錯碼，填入剩余空間，接下來按照原始的方法計算糾錯碼得到最終數據。額外糾錯碼的長度存入功能區的定位圖形中。

表1版本5-H符號的最終碼字序列

所述的數據分段機制舉例如下：在版本2糾錯等級H的QR碼中，可以存放46字節數據，QR碼將其分為4塊，本發明方法中也將要編碼的數據分為4塊，假設用戶輸入數據長度為24字節，則還空余22字節，分段后數據排列情況如表2。但是進行糾錯碼計算的時候取塊1的第1個字節、塊2的第1個字節……總共數據長度的四分之一長，即D1，D7，D13，D19，D2，D8作為第一塊數據碼來計算5個字節的糾錯碼。這樣的順序組合來進行糾錯碼的計算，當解碼時可以利用原來QR碼編碼機制中的糾錯碼和本發明增加額外糾錯碼的互補性，最大程度的增強糾錯能力。

表2本發明分段機制對編碼數據進行分段