qr码基础总结

二维码在日常生活经常用到可对于二维码如何加解密又知道多少呢？

qrcode的基本结构

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位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形：定位qrcode的位置
校正图形：笔者理解为校正图形的数量确定qrcode的规格
格式信息：qrcode的纠错等级[L|M|Q|H]
版本信息：qrcode的规格，最低为[21x21]，最高为[177x177]；ps：每个版本的递进模块+4
数据和纠错码字：实际保存的二维码信息，和纠错码字（用于修正二维码损坏带来的错误）

编码过程

1. 数据分析：确定编码的字符类型，按相应的字符集转换成符号字符; 选择纠错等级

2. 数据编码：将数据字符转换为位流，每8位一个码字，构成一个数据的码字序列

​ 数据类型最大容量

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​ 对应指示符

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​ version对应数据长度

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码字序列是如何组成的？

例如：1234567

1.确认一段数据进行分组（数字三位一组，字符两位一组）

123 456 7

2.转换成二进制（根据version转换10|12|14位二进制数，剩下不满三位的转4|7位二进制数）

123-->0001111011
456-->0111001000
7-->0111

3.二进制排列成序列

0001(数字指示标) 0000000111(数据长度7转化的二进制数) 0001111011 0111001000 0111 0000(结束符)

3.纠错编码：按需要将上面的码字序列分块，并根据纠错等级和分块的码字，产生纠错码字，并把纠错码字加入到数据码字序列后面，成为一个新的序列

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在二维码规格和纠错等级确定的情况下，其实它所能容纳的码字总数和纠错码字数也就确定了，比如：版本10，纠错等级时H时，总共能容纳346个码字，其中224个纠错码字。就是说二维码区域中大约1/3的码字时冗余的。对于这224个纠错码字，它能够纠正112个替代错误（如黑白颠倒）或者224个据读错误（无法读到或者无法译码），这样纠错容量为：112/346=32.4%。

4.构造最终数据信息：在规格确定的条件下，将上面产生的序列按次序放如分块中

按规定把数据分块，然后对每一块进行计算，得出相应的纠错码字区块，把纠错码字区块 按顺序构成一个序列，添加到原先的数据码字序列后面。
如：D1, D12, D23, D35, D2, D13, D24, D36, … D11, D22, D33, D45, D34, D46, E1, E23,E45, E67, E2, E24, E46, E68，…

5.构造矩阵：将探测图形、分隔符、定位图形、校正图形和码字模块放入矩阵中。

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6.掩摸：将掩摸图形用于符号的编码区域，使得二维码图形中的深色和浅色（黑色和白色）区域能够比率最优的分布。

7.格式和版本信息：生成格式和版本信息放入相应区域内。

版本7-40都包含了版本信息，没有版本信息的全为0。二维码上两个位置包含了版本信息，它们是冗余的。
版本信息共18位，6X3的矩阵，其中6位时数据为，如版本号8，数据位的信息时 001000，后面的12位是纠错位。

python的qrcode加解密

1.qrcode加密

import qrcode
import os
import sys
import time 

QRImagePath = os.getcwd() + '/qrcode.png'   #临时存储位置
qr = qrcode.QRCode(         
    version=1,    
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,    
    box_size=10,    
    border=2,
)   #设置图片格式 

data = input()  #运行时输入数据
qr.add_data(data)
qr.make(fit=True) 

img = qr.make_image()
img.save('qrcode.png')  #生成图片

if sys.platform.find('darwin') >= 0:    
    os.system('open %s' % QRImagePath)
    
elif sys.platform.find('linux') >= 0:    
    os.system('xdg-open %s' % QRImagePath)
else:    
    os.system('call %s' % QRImagePath) 
    
time.sleep(5)   #间隔5个单位
os.remove(QRImagePath)  #删除图片

2.qrcode解码

import os
import logging
from PIL import Image
import zxing    #导入解析包
import random

logger = logging.getLogger(__name__)    #记录数据

if not logger.handlers:
    logging.basicConfig(level = logging.INFO)

DEBUG = (logging.getLevelName(logger.getEffectiveLevel()) == 'DEBUG')   #记录调式过程

# 在当前目录生成临时文件，规避java的路径问题
def ocr_qrcode_zxing(filename):
    img = Image.open(filename)
    ran = int(random.random() * 100000)     #设置随机数据的大小
    img.save('%s%s.jpg' % (os.path.basename(filename).split('.')[0], ran))
    zx = zxing.BarCodeReader()      #调用zxing二维码读取包
    data = ''
    zxdata = zx.decode('%s%s.jpg' % (os.path.basename(filename).split('.')[0], ran))    #图片解码

# 删除临时文件
    os.remove('%s%s.jpg' % (os.path.basename(filename).split('.')[0], ran))
    
    if zxdata:
        logger.debug(u'zxing识别二维码:%s,内容: %s' % (filename, zxdata))
        data = zxdata
    else:
        logger.error(u'识别zxing二维码出错:%s' % (filename))
        img.save('%s-zxing.jpg' % filename)
    return data     #返回记录的内容

if __name__ == '__main__':
    filename = r'G:\TestDemo\venv\二维码解析与生成\1536492016.png'
    # zxing二维码识别
    ltext = ocr_qrcode_zxing(filename)  #将图片文件里的信息转码放到ltext里面
    logger.info(u'[%s]Zxing二维码识别:[%s]!!!' % (filename, ltext))  #记录文本信息
    
print(ltext)    #打印出二维码名字