[發明專利]矩陣式二維碼的編碼方法及解碼方法

在審

• 申請號: 201710852224.9
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107545289A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 閆河
• 申請（專利權）人: 閆河
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;H03M13/09
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司11514
• 代理人: 安娜

技術領域

本發明涉及數據識別領域，尤其涉及矩陣式二維碼的編碼方法及解碼方法領域。

背景技術

條碼技術是在計算機技術與信息技術基礎上發展起來的一門集編碼、印刷、識別、數據采集和處理于一身的新興技術。通常印刷在商品包裝上的條碼是普通的一維條碼。一維條碼存在以下不足:數據容量較小，多數一維條碼所能表示的字符集不過是10個數字，26個英文字母及一些特殊字符；條碼符號的尺寸相對較大，即空間利用率較低；條碼遭到損壞后便不能閱讀等等。在日常應用中，一旦遇到要用一維條碼表示漢字的場合，就顯得十分不方便，且效率很低。

二維碼正是為了解決一維條碼無法解決的問題而產生的，其具有高密度、高可靠性等特點，因此，可以用它存儲和表示數據文件(包括漢字文件)、圖像文件等。二維碼可以分為層排式二維碼(有代表性的包括PDF417，Code 49，Code16K等)和矩陣式二維碼(有代表性的包括Code one，Aztec，Date Matrix，QR碼等)。層排式二維碼形態上是由多行短截的一維條碼層排而成，矩陣式二維碼以矩陣的形式組成，在矩陣相應元素位置上用點的出現表示二進制”1"空的出現表示二進制”0"，由點的排列組合確定了代碼表示的含義。層排式二維碼中包含附加的格式信息，信息容量最大可以達到1000個字節左右，但是，其符號存儲信息的能力最大也只有1000個字節，如果采用較高的糾錯等級，層排式二維碼存儲有效數據的能力會進一步下降。矩陣式二維碼與層排式二維碼相比，具有更高的信息密度(如：Data Matrix,Maxicode,Aztec,QR碼)，可以作為包裝箱的信息表達符號，在電子半導體工業中，將Datalvlatrix或QR碼用于標識小型的零部件。矩陣式二維碼能被二維的CCD圖像式閱讀器識讀，井能以全向的方式掃描。由于二維碼能夠編碼存儲的信息量較大，因此，能夠將任何語言(包括漢字)和二進制信息(如簽字、照片)進行編碼，并可以由用戶選擇的不同程度的糾錯級別，以在符號殘損的情況下恢復所有信息。

現有的二維碼中典型的例子是QR碼，由于其所具有的尋像圖形、校正圖形都由不同顏色正方形相互交替重疊構成。在對QR碼進行識讀和定位時，要求所有的尋像圖形都必須存在，或者在只有一部分尋像圖形存在的情況下，必須有一定數量和固定位置的校正圖形存在；否則就不能對其進行定位，進而影響到對QR碼中存儲的信息進行還原。在此情況下，就需要較多地使用尋像圖形和校正圖形，使得矩陣式二維碼符號的用于存儲有效數據的面積相應減少，或者在要存儲較多的數據，就不得不擴大符號的面積。造成二維碼識讀速度慢，并且在殘損時不易識讀。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種矩陣式二維碼的編碼方法及解碼方法，通過矩陣式二維碼設置行奇偶校驗單元、列奇偶校驗單元和CRC校驗單元對二維碼內存儲的信息進行校驗，交錯能力強，且能夠糾正某些形式的差錯，且無需采用校正圖形，條碼單元數量少，數據解碼方式簡單，編碼和解碼效率高，冗余信息少。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種矩陣二維碼的編碼方法，包括：

步驟S1，將信息編碼轉換為數據編碼；

步驟S2，根據所述數據編碼，按照選定的糾錯等級和糾錯模式生成對應的糾錯編碼；

步驟S3，計算二維碼符號尺寸參數；

步驟S4，生成缺省單元、列奇偶校驗單元、行奇偶校驗單元、CRC校驗單元、信息存儲單元和尋像圖形，并將功能信息按照預設編碼方式轉換成二進制數據位流，所述預設編碼方式包括三位編碼、四位編碼和五位編碼中的一種或多種；

步驟S5，根據所述二維碼符號尺寸參數，設置矩形區域，所述缺省單元設置在所述矩形區域的一頂點上，所述列奇偶校驗單元設置在所述缺省單元所在行，所述行奇偶校驗單元設置在所述缺省單元所在列，所述矩形區域為N*N的矩陣；

步驟S6，在所述矩形區域中，將所述二進制數據位流按預設順序存儲在所述信息存儲單元中，將列奇偶校驗碼對應存儲在所述列奇偶校驗單元中，將行奇偶校驗碼對應存儲在所述行奇偶校驗單元中，將CRC校驗碼對應存儲在所述CRC校驗單元中，將所述糾錯編碼和所述數據編碼存儲在所述矩形區域中的其他區域，生成二維碼。