[发明专利]一种含隐私信息的二维码生成及读取方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域中的QR（Quick Response）二维码的编码、译码技术领域。可以应用于QR二维码相关技术行业编解码软件开发技术中。

背景技术

本发明中涉及的QR二维码，是一种将信息存储于图像，再由图像转换为信息的信息编解码技术。QR二维码编解码技术广泛应用于货物监管、广告投放、车票信息存取等环节，给信息的获取与录入带来了极大的便捷。

QR码之所以能够被各行业领域广泛的应用，是因为自身必须具备相关的规范与标准。且QR码本身是一种开放性质的二维码。任何用户可以自由的使用。QR码本身的规范与标准由日本DENSO公司制定并在DENSO WAVE上发布。关于QR码的国际化标准，请参照国际标准化组织ISO（ISO/IEC18004)标准。每个QR码符号由名义上的正方形模块构成，组成一个正方形阵列，它由编码区域和包括寻象图形、分隔符、定位图形和校正图形在内的功能图形组成。功能图形不能用于数据编码。编码区域包括表示数据码字、纠错码字、版本信息和格式信息的符号字符。二维码的编码步骤如下：

在编码过程中，将输入的信息按照QR二维码编码标准，判断信息模式，加入模式指示符和字符计数指示符，随后加入信息码字比特流。所有不同模式的信息全部存入后，其位流串结构如图1所示。最后加入终止符，流程如图3所示。而在解码的过程中，首先读取信息比特流，根据不同的模式指示符，进行相应的解码操作，并以终止符为读取结束标志。

第一步数据分析

分析所输入的数据流，确定要进行编码的字符的类型。选择所需的错误检测和纠正等级。如果用户没有指定所采用的符号版本，则选择与数据相适应的最小的版本。

第二步数据编码

对于不同模式采用以下的规则，将数据字符转换为位流。

数字模式

将输入的数据每三位分为一组，将每组数据转换为10位二进制数。如果所输入的数据的位数不是3的整数倍，所余的1位或2位数字应分别转换为4位或7位二进制数。将二进制数据连接起来并在前面加上模式指示符和字符计数指示符。数字模式中字符计数指示符如表3中定义的有10、12或14位。输入的数据字符的数量转换为10、12或14位二进制数后，放置在模式指示符之后，二进制数据序列之前。

字母数字模式

将输入的数据分为两个字符一组，用11位二进制表示。将前面字符的值乘以45与第二个字符的值相加，将所得的结果转换为11位二进制数。如果输入的数据的字符数不是2的整数倍，将最后一个字符编码为6位二进制数。将所得的二进制数据连接起来并在前面加上模式指示符和字符计数指示符，按表3的规定在字母数字模式中，字符计数指示符的长度为9、11或13位，其定义见表3。将输入的字符数编码为9、11或13位二进制数，放在模式指示符之后，二进制数据序列之前。

8位字节模式

将二进制数据连接起来并在前面加上模式指示符和字符计数指示符。按表3的规定，8位字节模式的字符计数指示符为8位或16位，将输入字符数转换为8位或16位二进制数据放在模式指示符之后，二进制数据序列之前。

中文模式

在输入的数据字符的二进制队列前加上模式指示符（1101）、中国汉字自己指示符（4位，对应GB2312的子集指示符为0001）和字符计数指示符的二进制表示（8、10、12）；

混合模式

根据数据内容的要求或者为了增加编码密度，可以从一种模式转换到另一种模式来表示数据。每一段数据按相应模式进行编码。基本结构为模式指示符——〉字符计数指示符——〉数据，其后紧跟下一段的模式指示符开始另一段。

在当需要进行模式转换时，在新的模式段开始前加入模式指示符进行模式转换。在数据序列后面加入终止符。将产生的位流分为每8位一个码字。必要时加入填充字符以填满按照版本要求的数据码字数。

第三步纠错编码

按需要将码字序列分块，以便按块生成相应的纠错码字，并将其加入到相应的数据码字序列的后面。

第四步构造最终信息

在每一块中置入数据和纠错码字，必要时加剩余位。

第五步在矩阵中布置模块

将寻象图形、分隔符、定位图形、校正图形与码字模块一起放入矩阵。

第六步掩模

依次将掩模图形用于符号的编码区域。评价结果，并选择其中使深色浅色模块比率最优且使不希望出现的图形最少化的结果。

第七步格式和版本信息

生成格式和版本信息，形成符号。