[發明專利]基于彩色動態圖像的數據傳輸系統

在審

• 申請號: 201410162993.2
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103957340A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 劉宇;吉書愷;王秦怡;武鑫;劉昊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;盧紀

技術領域

本發明涉及一種基于數據編碼和圖像識別技術的彩色動態二維碼數據傳輸系統，屬于信息技術領域。

背景技術

數據(Data)是載荷或記錄信息的按一定規則排列組合的物理符號。可以是數字、文字、圖像，也可以是計算機代碼。

在計算機和互聯網高度發達的今天，信息爆炸的時代已經到來，數據傳輸隨處隨時都在進行。數據傳輸(data?transmission)就是依照適當的規程，經過一條或多條鏈路，在數據源和數據宿之間傳送數據的過程。也表示借助信道上的信號將數據從一處送往另一處的操作。數據傳輸可以方便地實現遠程文件和多媒體信息的傳輸。

二維碼(2-dimensional?bar?code)，又稱二維條碼，最早起源于日本，它是用特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向)上分布的黑白相間的圖形，是所有信息數據的一把鑰匙。在現代商業活動中，可實現的應用十分廣泛，如：產品防偽/溯源、廣告推送、網站鏈接、數據下載、商品交易、定位/導航、電子憑證、車輛管理、信息傳遞、名片交流、wifi共享等等。

但二維碼的安全性也正備受挑戰，帶有惡意軟件和病毒正成為二維碼普及道路上的絆腳石。發展與防范二維碼的濫用正成為一個亟待解決的問題。

二維碼能存儲漢字、數字和圖片等信息，每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能及處理圖形旋轉變化等特點。

圖像識別，是利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對像的技術。

漢明碼是一個錯誤校驗碼碼集，由Bell實驗室的R.W.Hamming發明，因此定名為漢明碼。與其他的錯誤校驗碼類似，漢明碼利用了奇偶校驗位的概念，通過在數據位后面增加一些比特，可以驗證數據的有效性。利用一個以上的校驗位，漢明碼不僅可以驗證數據是否有效，還能在數據只有一位出錯的情況下指明錯誤位置。

LZSS算法是基于動態字典的壓縮方法。它的字典是一個文本窗口。這個文本窗口包括字典窗口和緩沖區兩部分。一般情況下字典窗口比緩沖區大得多。字典窗口內以二叉樹為數據結構存儲著最近的輸入文本。緩沖區是大小固定的一個順序結構的存儲區。

LZSS算法的流程：先對緩沖區和二叉樹進行初始化。然后從輸入數據端(即待壓縮文件)讀取字符串放入緩沖區，與樹中內容進行比較。若緩沖區內的一個字符串可匹配，則對此進行編碼并輸出，再補充與其等長的字符，將此字符串插入字典樹并在字典樹中刪除一個最老的串。若不能匹配，則直接輸出該字符并將一個新字符放入緩沖區。

現有技術之中，基于二維碼的數據傳輸系統相對成熟完備，但是二維碼以及現存的一些動態二維碼存在容量過小，速度過慢，安全性不佳等缺點，使得其應用范圍被大大縮小。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種基于圖像識別技術的彩色動態二維碼數據傳輸系統，具有良好的用戶體驗，能夠完備地傳輸大量信息，適宜平面媒體宣傳，表單識別，信息加密，票務證照等應用領域。

本發明技術解決方案：一種基于圖像識別技術的彩色動態二維碼數據傳輸系統，其特征在于包括：數據的發送端和數據的接收端；所述數據發送端包括數據獲取模塊、數據壓縮模塊、數據分段模塊，數據校驗處理模塊、數據編碼模塊，數據發送模塊；所述數據接收端包括數據接收模塊，數據解碼部模塊，數據糾錯模塊，數據整合模塊，數據解壓模塊，數據寫入模塊。

數據獲取模塊：實現對傳輸數據的獲取；根據用戶在發送端人機交互界面上的設置，確定彩色動態二維碼的參數，包括：顏色數、單張x軸色塊數，單張y軸色塊數，發送幀率，(如果用戶不設置，將采用默認參數)；根據用戶在發送端人機交互界面上對數據路徑的設置，獲取數據；獲取的數據傳遞給數據壓縮模塊。

數據壓縮模塊：實現對傳輸信息的壓縮；壓縮算法為LZSS；壓縮后的數據傳遞給數據容錯處理模塊。

數據分段模塊：實現對壓縮后的數據的分段；根據數據獲取模塊中確定的彩色動態二維碼的參數，將數據分段，每段數據將會生成一張彩色二維碼圖像；將分段后的數據流依次傳入數據校驗模塊。

數據校驗處理模塊：實現對每段數據的校驗添加處理，防止傳輸過程中的錯誤，其中包括所有數據結束的標記信息，圖片總數的說明信息，圖片編號的標記信息等；校驗方法使用漢明碼；添加校驗的數據傳遞給數據編碼模塊。