[发明专利]矩阵式二维码的编码方法及解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据识别领域，尤其涉及矩阵式二维码的编码方法及解码方法领域。

背景技术

条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术。通常印刷在商品包装上的条码是普通的一维条码。一维条码存在以下不足:数据容量较小，多数一维条码所能表示的字符集不过是10个数字，26个英文字母及一些特殊字符；条码符号的尺寸相对较大，即空间利用率较低；条码遭到损坏后便不能阅读等等。在日常应用中，一旦遇到要用一维条码表示汉字的场合，就显得十分不方便，且效率很低。

二维码正是为了解决一维条码无法解决的问题而产生的，其具有高密度、高可靠性等特点，因此，可以用它存储和表示数据文件(包括汉字文件)、图像文件等。二维码可以分为层排式二维码(有代表性的包括PDF417，Code 49，Code16K等)和矩阵式二维码(有代表性的包括Code one，Aztec，Date Matrix，QR码等)。层排式二维码形态上是由多行短截的一维条码层排而成，矩阵式二维码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用点的出现表示二进制”1"空的出现表示二进制”0"，由点的排列组合确定了代码表示的含义。层排式二维码中包含附加的格式信息，信息容量最大可以达到1000个字节左右，但是，其符号存储信息的能力最大也只有1000个字节，如果采用较高的纠错等级，层排式二维码存储有效数据的能力会进一步下降。矩阵式二维码与层排式二维码相比，具有更高的信息密度(如：Data Matrix,Maxicode,Aztec,QR码)，可以作为包装箱的信息表达符号，在电子半导体工业中，将Datalvlatrix或QR码用于标识小型的零部件。矩阵式二维码能被二维的CCD图像式阅读器识读，井能以全向的方式扫描。由于二维码能够编码存储的信息量较大，因此，能够将任何语言(包括汉字)和二进制信息(如签字、照片)进行编码，并可以由用户选择的不同程度的纠错级别，以在符号残损的情况下恢复所有信息。

现有的二维码中典型的例子是QR码，由于其所具有的寻像图形、校正图形都由不同颜色正方形相互交替重叠构成。在对QR码进行识读和定位时，要求所有的寻像图形都必须存在，或者在只有一部分寻像图形存在的情况下，必须有一定数量和固定位置的校正图形存在；否则就不能对其进行定位，进而影响到对QR码中存储的信息进行还原。在此情况下，就需要较多地使用寻像图形和校正图形，使得矩阵式二维码符号的用于存储有效数据的面积相应减少，或者在要存储较多的数据，就不得不扩大符号的面积。造成二维码识读速度慢，并且在残损时不易识读。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种矩阵式二维码的编码方法及解码方法，通过矩阵式二维码设置行奇偶校验单元、列奇偶校验单元和CRC校验单元对二维码内存储的信息进行校验，交错能力强，且能够纠正某些形式的差错，且无需采用校正图形，条码单元数量少，数据解码方式简单，编码和解码效率高，冗余信息少。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种矩阵二维码的编码方法，包括：

步骤S1，将信息编码转换为数据编码；

步骤S2，根据所述数据编码，按照选定的纠错等级和纠错模式生成对应的纠错编码；

步骤S3，计算二维码符号尺寸参数；

步骤S4，生成缺省单元、列奇偶校验单元、行奇偶校验单元、CRC校验单元、信息存储单元和寻像图形，并将功能信息按照预设编码方式转换成二进制数据位流，所述预设编码方式包括三位编码、四位编码和五位编码中的一种或多种；

步骤S5，根据所述二维码符号尺寸参数，设置矩形区域，所述缺省单元设置在所述矩形区域的一顶点上，所述列奇偶校验单元设置在所述缺省单元所在行，所述行奇偶校验单元设置在所述缺省单元所在列，所述矩形区域为N*N的矩阵；

步骤S6，在所述矩形区域中，将所述二进制数据位流按预设顺序存储在所述信息存储单元中，将列奇偶校验码对应存储在所述列奇偶校验单元中，将行奇偶校验码对应存储在所述行奇偶校验单元中，将CRC校验码对应存储在所述CRC校验单元中，将所述纠错编码和所述数据编码存储在所述矩形区域中的其他区域，生成二维码。