[发明专利]矩阵式二维码及其编码方法和译码方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动识别技术领域，尤其涉及符号条码领域，具体涉及一种矩阵式二维码及其编码方法和译码方法。

背景技术

现有的矩阵式二维码具有多种格式、多种符号尺寸，且在编码时使用了复杂的纠错算法，条码符号中需要有较多的面积用于存储版本信息、格式信息、纠错信息，以及寻像图形和校正图形。这样的矩阵式二维码减少了用于存储有效数据的面积，尤其在小尺寸的二维码中，一般最多只能存放2到3个字符，可存放的有效数据非常少。在实际应用中，小尺寸的条码即使被印刷在较小的区域内，它的每个模块仍然可以得到较大的面积，且小尺寸的条码产生畸变的概率较小，因此在条码没有被污损的情况下，信息在传输的过程中产生的差错较少。然而，在一些要求信息传输过程产生差错较小的场合，只能使用小尺寸的条码，但又要求存储较多的信息，使得现有的矩阵式二维码难以满足要求。

奇偶校验是在每个数据单元(在图2中的为一行或一列)中加上一位，称为奇偶校验位，使数据单元中1的数量为系统预先约定的奇数或偶数。数据接收端通过检测奇偶位，判断所接收到的数据是否发生差错。奇偶校验对单比特差错(single-bit error，即在给定的数据单元中仅有一位发生从1到0或从0到1的变化)和突发性差错(burst error，在数据单元中有两位或更多位发生从1到0或0到1的变化)均有比较强的检测能力，可以检测到所有奇数个差错，以及大部分偶数个差错，仅在部分情况下某些行和某些列同时出现偶数个(如2个)差错时无法准确检测到。此外，当仅在一行或仅在一列中出现奇数个差错时，二维奇偶校验可以通过行、列校验位定位出错误位置，并实现纠正。在小尺寸二维码中，虽然其印刷面积较小，但其模块尺寸较大，可得到清晰的二维码。因此，在二维码保存清晰、完整的情况下，条码阅读器所获取到的二维码，不会出现太多差错。

CRC校验是在数据单元的末尾增加一个称为CRC或CRC余数的冗余位序列，以使得产生的数据单元能够被一个预先约定的二进制数整除。数据接收端将数据单元除以约定的二进制数，若得到的余数为0，则认为数据在传输中没有遭到破坏。在一个k位长的数据单元后面加上r个0，使用模2除法，除以一个(r+1)位的二进制数，得到的r位余数即为CRC，这r位余数也可能为0。这个(r+1)位的二进制除数，通常被表示成多项式的形式，称为生成多项式，如1101会被表示成G(x)＝1×x³+1×x²+0×x+1＝x³+x²+1，生成多项式的选择，直接影响CRC的检错能力，即CRC检测到所有差错的概率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种矩阵式二维码及其编码方法和译码方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矩阵式二维码，包括N×N模块组成的矩阵，所述矩阵包括用于存储数据信息的数据区域和设置在所述数据区域四周的寻像图形；所述数据区域由(N-2)×(N-2)模块组成，包括：

缺省模块，设置在所述数据区域的一顶点上；

列奇偶校验单元，包括N-3位用于存储列奇偶校验码的列奇偶校验位，所述列奇偶校验位设置在所述缺省模块所在行；

行奇偶校验单元，包括N-3位用于存储行奇偶校验码的行奇偶校验位，所述行奇偶校验位设置在所述缺省模块所在列；

CRC校验单元，包括8位用于存储CRC校验码的CRC校验位；

信息存储单元，包括若干位用于存储数据信息的信息位；

所述寻像图形包括用于确定图像方向的定位模块、第一L型定位单元、第二L型定位单元和第三L型定位单元，所述定位模块和所述第二L型定位单元的顶点设置在所述矩阵的一对角线上，所述第一L型定位单元的一边与所述第二L型定位单元的一边完全重叠，所述第二L型定位单元的另一边与所述第三L型定位单元的一边完全重叠；

所述第一L型定位单元与所述第三L型定位单元对称设置；

所述第二L型定位单元的两边长度比例为1：1；若N为偶数，所述第一L型定位单元与所述第三L型定位单元的两边长度比例均为1：2，若N为奇数，所述第一L型定位单元与所述第三L型定位单元的两边长度比例均为(N±1)/2：N；

所述定位模块设置在所述矩阵的一顶点上，并与所述缺省模块相邻；

其中N为大于6的整数。

优选地，N的取值为9、10或11。

本发明还提供一种矩阵式二维码的编码方法，包括如下步骤：