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输入内容#xff1a;XXXwedewed生日//sss乐❤XXXwedewed生日//sss乐❤
完整的演示效果为#xff0c;输入内容后会将解码绘制的每一步都展示#xff08;有点长就不全截图了#xff0c;可以直接移至最后复制代码到本地运行#xff09;#xff1a;
原理…效果
输入内容XXXwedewed生日//sss乐❤XXXwedewed生日//sss乐❤
完整的演示效果为输入内容后会将解码绘制的每一步都展示有点长就不全截图了可以直接移至最后复制代码到本地运行
原理
个人理解也是本文代码的实际流程此处不详细展开掺杂在流程中解释
输入内容input确定编码mode确定纠错等级level根据modelevel确定的数据容量确定最小的适合版本version生成input在对应编码下的 二进制input_bin对input_bin添加额外的信息数据比如 结束符字符数量编码类型补齐码容量上限填补码等获取基本的主内容数据这一步是公用的处理方式根据levelversion 分组、组中分块个人理解为是避免数据太长所以打散处理针对上一步操作后每块数据数据码会要求生成指定数量的纠错码纠错码不做过多解释可以理解为数据冗余码可以用来还原部分缺失的数据纠错等级level也就是指的纠错程度的大小纠错码的生成在后文的参考资源和代码中会给出如果只是为了实现功能在理解生成多项式的时候不要陷入 深度的伽罗瓦域和里的所罗门纠错算法中对于单一块直接将纠错码也是二进制放到 主内容数据后面 对于多块需要使用特殊的交叉方法拼接字符串后面详解上述操作结束后会获得主数据码 main_data,接下来时处理二维码不同分区图案的数据: 定位对齐分隔时序黑块预留版本信息version7格式化信息格式化信息和掩码操作绑定;都处理完成后剩下的就是绘制二维码了本文使用二维数组保存数据以平面直角坐标系定位每个像素。
参考 二维码实现流程简要新手向可以最快了解 完整的二维码解析无代码包含各种查表项和工具英文但是谷歌翻译不影响阅读 二维码标准pdf(英文版可以获取所有的查表项)
二维码的制定包含各种规范有些数据是固定的需要查表所以有写数据看起来来的莫名其妙不要纠结这些查表数据本文将大部分所需查表项都内置代码中。
上述两个链接是必备参考其他相关内容比如 模2运算伽罗瓦域里的所罗门纠错算法就各凭所好了资源太多太杂而且伽罗瓦域这些数论的东西不是轻易看看就行的好在二维码程序实现上对其要求不高按照算法来就行。
实现
务必看完第一个参考链接本文主要为贴代码表名原理是如何用javascript实现的。
一、准备字典等常量项
这个根据注释来理解吧没必要重复排版了。
/*绘制用常量*///各分区颜色,分阶段展示用; key 表示各图案分区标识 const COLOR_OF_PART {2: [rgba(0,0,0,0.14), #000000,],//数据纠错3: [rgba(105,126,255,0.28), #697eff],//定位4: [rgba(184,112,253,0.29), #b870fd],//分隔5: [rgba(255,122,140,0.28), #ff7a8c],//对齐6: [rgba(252,219,135,0.21), #fcdb87],//时序7: [rgba(0,255,83,0.18), #00ff53],//预留版本信息8: [rgba(150,255,8,0.2), #96ff08],//格式化信息9: [rgba(15,71,255,0.18), #0f47ff],//暗块};/*字典静态数据*///编码类型 注释有*的为本文实现的编码const MODE_DICT {0: 0001,//Numeric *1: 0010,//Alphanumeric *2: 0100,//8BitByte *3: 1000,//KanJi//TODO 以下不常用(暂不处理)4: 0111,//ECI5: 0011,//StructuredAppend6: 0101,//FNC1 first7: 1001,//FNC1 second8: 0000,//terminator},//纠错等级字典CORRECTION_DICT {L: 0, M: 1, Q: 2, H: 3},//字符编码对照字典ALPHANUMERIC_DICT ((t) {//45个 大小写使用相同编码[...0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ $%*-./:].forEach((d, i) {/[A-Z]/.test(d) ? t[d.toLowerCase()] i : 0;t[ d] i;});return t;})({}),//个版本消息数据长度(不包含纠错码) 每个元素的第一个表示msgCode 的最大长度LIMITBITS [[],//避免从0开始 内部使用版本变量值均为 1-40[152, 128, 104, 72], [272, 224, 176, 128], [440, 352, 272, 208], [640, 512, 384, 288],[864, 688, 496, 368], [1088, 864, 608, 480], [1248, 992, 704, 528], [1552, 1232, 880, 688],[1856, 1456, 1056, 800], [2192, 1728, 1232, 976], [2592, 2032, 1440, 1120], [2960, 2320, 1648, 1264],[3424, 262, 1952, 1440], [3688, 2920, 2088, 1576], [4184, 3320, 2360, 1784], [4712, 3624, 2600, 2024],[5176, 4056, 2936, 2264], [5768, 4504, 3176, 2504], [6360, 5016, 3560, 2728], [6888, 5352, 3880, 3080],[7456, 5712, 4096, 3248], [8048, 6256, 4544, 3536], [8752, 6880, 4912, 3712], [9392, 7312, 5312, 4112],[10208, 8000, 5744, 4304], [10960, 8496, 6032, 44768], [11744, 9024, 6464, 5024], [12248, 9544, 6968, 5288],[13048, 10136, 7288, 5608], [13880, 10984, 77880, 5960], [14744, 11640, 8264, 6344], [15640, 12328, 8920, 67760],[16568, 13048, 9368, 7208], [177528, 13800, 9848, 7688], [18448, 14496, 10288, 7888], [19472, 15312, 10832, 8432],[20528, 15936, 11408, 8768], [21616, 16816, 12016, 9136], [22496, 17728, 12656, 9776], [23648, 18672, 13328, 10208],],//不同版本的对齐图案组合位置ALIGNMENT_OF_VERSION [0, 0, [18], [22], [26], [30], [34], [22, 38], [24, 42], [26, 46], [28, 50], [30, 54], [32, 58], [34, 62],[26, 46, 66], [26, 48, 70], [26, 50, 74], [30, 54, 78], [30, 56, 82], [30, 58, 86], [34, 62, 90],[28, 50, 72, 94], [26, 50, 74, 98], [30, 54, 78, 102], [28, 54, 80, 106], [32, 58, 84, 110], [30, 58, 86, 114],[34, 62, 90, 118], [26, 50, 74, 98, 122], [30, 54, 78, 102, 126], [26, 52, 78, 104, 130],[30, 56, 82, 108, 134], [34, 60, 86, 112, 138], [30, 58, 86, 114, 142],[34, 62, 90, 118, 146], [30, 54, 78, 102, 126, 150], [24, 50, 76, 102, 128, 154],[28, 54, 80, 106, 132, 158], [32, 58, 84, 110, 136, 162], [26, 54, 82, 110, 138, 166], [30, 58, 86, 114, 142, 170],],//格式信息字符串 每8个是一个纠错等级FORMATS [111011111000100, 111001011110011, 111110110101010, 111100010011101, 110011000101111, 110001100011000, 110110001000001, 110100101110110, 101010000010010, 101000100100101, 101111001111100, 101101101001011, 100010111111001, 100000011001110, 100111110010111, 100101010100000, 011010101011111, 011000001101000, 011111100110001, 011101000000110, 010010010110100, 010000110000011, 010111011011010, 010101111101101, 001011010001001, 001001110111110, 001110011100111, 001100111010000, 000011101100010, 000001001010101, 000110100001100, 000100000111011],//预留版本信息 0 为补位,预留版本信息 是从索引7开始VERSIONS [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 000111110010010100, 001000010110111100, 001001101010011001, 001010010011010011, 001011101111110110, 001100011101100010, 001101100001000111, 001110011000001101, 001111100100101000, 010000101101111000, 010001010001011101, 010010101000010111, 010011010100110010, 010100100110100110, 010101011010000011, 010110100011001001, 010111011111101100, 011000111011000100, 011001000111100001, 011010111110101011, 011011000010001110, 011100110000011010, 011101001100111111, 011110110101110101, 011111001001010000, 100000100111010101, 100001011011110000, 100010100010111010, 100011011110011111, 100100101100001011, 100101010000101110, 100110101001100100, 100111010101000001, 101000110001101001],//级别字典BCH_LEVEL_DICT {L: {level: L,//Error Correction Level 纠错级别indicator: 01,//Level Indicator 级别指示器errorBytes: 7,//Error Correction Bytes 纠错码字节数messageBytes: 19//Message Data Bytes 原数据字节数},M: {level: M,indicator: 00,errorBytes: 10,messageBytes: 16},Q: {level: Q,indicator: 11,errorBytes: 13,messageBytes: 13},H: {level: H,indicator: 10,errorBytes: 17,messageBytes: 9}},//主要编码类型容量上限//NumericNumericLimits [[41, 34, 27, 17], [77, 63, 48, 34], [127, 101, 77, 58], [187, 149, 111, 82], [255, 202, 144, 106], [322, 255, 178, 139], [370, 293, 207, 154], [461, 365, 259, 202], [552, 432, 312, 235], [652, 513, 364, 288], [772, 604, 427, 331], [883, 691, 489, 374], [1022, 796, 580, 427], [1101, 871, 621, 468], [1250, 991, 703, 530], [1408, 1082, 775, 602], [1548, 1212, 876, 674], [1725, 1346, 948, 746], [1903, 1500, 1063, 813], [2061, 1600, 1159, 919], [2232, 1708, 1224, 969], [2409, 1872, 1358, 1056], [2620, 2059, 1468, 1108], [2812, 2188, 1588, 1228], [3057, 2395, 1718, 1286], [3283, 2544, 1804, 1425], [3517, 2701, 1933, 1501], [3669, 2857, 2085, 1581], [3909, 3035, 2181, 1677], [4158, 3289, 2358, 1782], [4417, 3486, 2473, 1897], [4686, 3693, 2670, 2022], [4965, 3909, 2805, 2157], [5253, 4134, 2949, 2301], [5529, 4343, 3081, 2361], [5836, 4588, 3244, 2524], [6153, 4775, 3417, 2625], [6479, 5039, 3599, 2735], [6743, 5313, 3791, 2927], [7089, 5596, 3993, 3057]],//AlphanumericAlphanumericLimits [[25, 20, 16, 10], [47, 38, 29, 20], [77, 61, 47, 35], [114, 90, 67, 50], [154, 122, 87, 64], [195, 154, 108, 84], [224, 178, 125, 93], [279, 221, 157, 122], [335, 262, 189, 143], [395, 311, 221, 174], [468, 366, 259, 200], [535, 419, 296, 227], [619, 483, 352, 259], [667, 528, 376, 283], [758, 600, 426, 321], [854, 656, 470, 365], [938, 734, 531, 408], [1046, 816, 574, 452], [1153, 909, 644, 493], [1249, 970, 702, 557], [1352, 1035, 742, 587], [1460, 1134, 823, 640], [1588, 1248, 890, 672], [1704, 1326, 963, 744], [1853, 1451, 1041, 779], [1990, 1542, 1094, 864], [2132, 1637, 1172, 910], [2223, 1732, 1263, 958], [2369, 1839, 1322, 1016], [2520, 1994, 1429, 1080], [2677, 2113, 1499, 1150], [2840, 2238, 1618, 1226], [3009, 2369, 1700, 1307], [3183, 2506, 1787, 1394], [3351, 2632, 1867, 1431], [3537, 2780, 1966, 1530], [3729, 2894, 2071, 1591], [3927, 3054, 2181, 1658], [4087, 3220, 2298, 1774], [4296, 3391, 2420, 1852]],//ByteByteLimits [[17, 14, 11, 7], [32, 26, 20, 14], [53, 42, 32, 24], [78, 62, 46, 34], [106, 84, 60, 44], [134, 106, 74, 58], [154, 122, 86, 64], [192, 152, 108, 84], [230, 180, 130, 98], [271, 213, 151, 119], [321, 251, 177, 137], [367, 287, 203, 155], [425, 331, 241, 177], [458, 362, 258, 194], [520, 412, 292, 220], [586, 450, 322, 250], [644, 504, 364, 280], [718, 560, 394, 310], [792, 624, 442, 338], [858, 666, 482, 382], [929, 711, 509, 403], [1003, 779, 565, 439], [1091, 857, 611, 461], [1171, 911, 661, 511], [1273, 997, 715, 535], [1367, 1059, 751, 593], [1465, 1125, 805, 625], [1528, 1190, 868, 658], [1628, 1264, 908, 698], [1732, 1370, 982, 742], [1840, 1452, 1030, 790], [1952, 1538, 1112, 842], [2068, 1628, 1168, 898], [2188, 1722, 1228, 958], [2303, 1809, 1283, 983], [2431, 1911, 1351, 1051], [2563, 1989, 1423, 1093], [2699, 2099, 1499, 1139], [2809, 2213, 1579, 1219], [2953, 2331, 1663, 1273]],//KanJiKanJiLimits [[10, 8, 7, 4], [20, 16, 12, 8], [32, 26, 20, 15], [48, 38, 28, 21], [65, 52, 37, 27], [82, 65, 45, 36], [95, 75, 53, 39], [118, 93, 66, 52], [141, 111, 80, 60], [167, 131, 93, 74], [198, 155, 109, 85], [226, 177, 125, 96], [262, 204, 149, 109], [282, 223, 159, 120], [320, 254, 180, 136], [361, 277, 198, 154], [397, 310, 224, 173], [442, 345, 243, 191], [488, 384, 272, 208], [528, 410, 297, 235], [572, 438, 314, 248], [618, 480, 348, 270], [672, 528, 376, 284], [721, 561, 407, 315], [784, 614, 440, 330], [842, 652, 462, 365], [902, 692, 496, 385], [940, 732, 534, 405], [1002, 778, 559, 430], [1066, 843, 604, 457], [1132, 894, 634, 486], [1201, 947, 684, 518], [1273, 1002, 719, 553], [1347, 1060, 756, 590], [1417, 1113, 790, 605], [1496, 1176, 832, 647], [1577, 1224, 876, 673], [1661, 1292, 923, 701], [1729, 1362, 972, 750], [1817, 1435, 1024, 784]],//消息分块 每个元素每三个为一组 每组第一个元素表示分块 第二个元素表示 总子节数 第三个元素表示 消息码字BLOCK_TABLE [[1, 26, 19], [1, 26, 16], [1, 26, 13], [1, 26, 9], [1, 44, 34], [1, 44, 28], [1, 44, 22], [1, 44, 16],[1, 70, 55], [1, 70, 44], [2, 35, 17], [2, 35, 13], [1, 100, 80], [2, 50, 32], [2, 50, 24], [4, 25, 9],[1, 134, 108], [2, 67, 43], [2, 33, 15, 2, 34, 16], [2, 33, 11, 2, 34, 12], [2, 86, 68], [4, 43, 27], [4, 43, 19], [4, 43, 15],[2, 98, 78], [4, 49, 31], [2, 32, 14, 4, 33, 15], [4, 39, 13, 1, 40, 14], [2, 121, 97], [2, 60, 38, 2, 61, 39], [4, 40, 18, 2, 41, 19], [4, 40, 14, 2, 41, 15],[2, 146, 116], [3, 58, 36, 2, 59, 37], [4, 36, 16, 4, 37, 17], [4, 36, 12, 4, 37, 13], [2, 86, 68, 2, 87, 69], [4, 69, 43, 1, 70, 44], [6, 43, 19, 2, 44, 20], [6, 43, 15, 2, 44, 16],[4, 101, 81], [1, 80, 50, 4, 81, 51], [4, 50, 22, 4, 51, 23], [3, 36, 12, 8, 37, 13], [2, 116, 92, 2, 117, 93], [6, 58, 36, 2, 59, 37], [4, 46, 20, 6, 47, 21], [7, 42, 14, 4, 43, 15],[4, 133, 107], [8, 59, 37, 1, 60, 38], [8, 44, 20, 4, 45, 21], [12, 33, 11, 4, 34, 12], [3, 145, 115, 1, 146, 116], [4, 64, 40, 5, 65, 41], [11, 36, 16, 5, 37, 17], [11, 36, 12, 5, 37, 13],[5, 109, 87, 1, 110, 88], [5, 65, 41, 5, 66, 42], [5, 54, 24, 7, 55, 25], [11, 36, 12], [5, 122, 98, 1, 123, 99], [7, 73, 45, 3, 74, 46], [15, 43, 19, 2, 44, 20], [3, 45, 15, 13, 46, 16],[1, 135, 107, 5, 136, 108], [10, 74, 46, 1, 75, 47], [1, 50, 22, 15, 51, 23], [2, 42, 14, 17, 43, 15], [5, 150, 120, 1, 151, 121], [9, 69, 43, 4, 70, 44], [17, 50, 22, 1, 51, 23], [2, 42, 14, 19, 43, 15],[3, 141, 113, 4, 142, 114], [3, 70, 44, 11, 71, 45], [17, 47, 21, 4, 48, 22], [9, 39, 13, 16, 40, 14], [3, 135, 107, 5, 136, 108], [3, 67, 41, 13, 68, 42], [15, 54, 24, 5, 55, 25], [15, 43, 15, 10, 44, 16],[4, 144, 116, 4, 145, 117], [17, 68, 42], [17, 50, 22, 6, 51, 23], [19, 46, 16, 6, 47, 17], [2, 139, 111, 7, 140, 112], [17, 74, 46], [7, 54, 24, 16, 55, 25], [34, 37, 13],[4, 151, 121, 5, 152, 122], [4, 75, 47, 14, 76, 48], [11, 54, 24, 14, 55, 25], [16, 45, 15, 14, 46, 16], [6, 147, 117, 4, 148, 118], [6, 73, 45, 14, 74, 46], [11, 54, 24, 16, 55, 25], [30, 46, 16, 2, 47, 17],[8, 132, 106, 4, 133, 107], [8, 75, 47, 13, 76, 48], [7, 54, 24, 22, 55, 25], [22, 45, 15, 13, 46, 16], [10, 142, 114, 2, 143, 115], [19, 74, 46, 4, 75, 47], [28, 50, 22, 6, 51, 23], [33, 46, 16, 4, 47, 17],[8, 152, 122, 4, 153, 123], [22, 73, 45, 3, 74, 46], [8, 53, 23, 26, 54, 24], [12, 45, 15, 28, 46, 16], [3, 147, 117, 10, 148, 118], [3, 73, 45, 23, 74, 46], [4, 54, 24, 31, 55, 25], [11, 45, 15, 31, 46, 16],[7, 146, 116, 7, 147, 117], [21, 73, 45, 7, 74, 46], [1, 53, 23, 37, 54, 24], [19, 45, 15, 26, 46, 16], [5, 145, 115, 10, 146, 116], [19, 75, 47, 10, 76, 48], [15, 54, 24, 25, 55, 25], [23, 45, 15, 25, 46, 16],[13, 145, 115, 3, 146, 116], [2, 74, 46, 29, 75, 47], [42, 54, 24, 1, 55, 25], [23, 45, 15, 28, 46, 16], [17, 145, 115], [10, 74, 46, 23, 75, 47], [10, 54, 24, 35, 55, 25], [19, 45, 15, 35, 46, 16],[17, 145, 115, 1, 146, 116], [14, 74, 46, 21, 75, 47], [29, 54, 24, 19, 55, 25], [11, 45, 15, 46, 46, 16], [13, 145, 115, 6, 146, 116], [14, 74, 46, 23, 75, 47], [44, 54, 24, 7, 55, 25], [59, 46, 16, 1, 47, 17],[12, 151, 121, 7, 152, 122], [12, 75, 47, 26, 76, 48], [39, 54, 24, 14, 55, 25], [22, 45, 15, 41, 46, 16], [6, 151, 121, 14, 152, 122], [6, 75, 47, 34, 76, 48], [46, 54, 24, 10, 55, 25], [2, 45, 15, 64, 46, 16],[17, 152, 122, 4, 153, 123], [29, 74, 46, 14, 75, 47], [49, 54, 24, 10, 55, 25], [24, 45, 15, 46, 46, 16], [4, 152, 122, 18, 153, 123], [13, 74, 46, 32, 75, 47], [48, 54, 24, 14, 55, 25], [42, 45, 15, 32, 46, 16],[20, 147, 117, 4, 148, 118], [40, 75, 47, 7, 76, 48], [43, 54, 24, 22, 55, 25], [10, 45, 15, 67, 46, 16], [19, 148, 118, 6, 149, 119], [18, 75, 47, 31, 76, 48], [34, 54, 24, 34, 55, 25], [20, 45, 15, 61, 46, 16]],/*各掩码类型-*/MASK0 (i, j) (i j) % 2 0,MASK1 (i, j) (i) % 2 0,MASK2 (i, j) (j) % 3 0,MASK3 (i, j) (i j) % 3 0,MASK4 (i, j) (Math.floor(i / 2) Math.floor(j / 3)) % 2 0,MASK5 (i, j) ((i * j) % 2) ((i * j) % 3) 0,MASK6 (i, j) (((i * j) % 2) ((i * j) % 3)) % 2 0,MASK7 (i, j) (((i j) % 2) ((i * j) % 3)) % 2 0,/*掩码结果惩罚值计算*//**1)第一条规则对 QR 码在一行或列中的每组五个或更多相同颜色的模块进行惩罚。2)第二条规则对矩阵中相同颜色模块的每个 2x2 区域给 QR 码一个惩罚。3)如果存在与查找器图案相似的图案则第三条规则会给 QR 码一个很大的惩罚。4)如果超过一半的模块是暗或亮的则第四条规则对二维码进行惩罚差异越大惩罚越大。*/punishment0 (codes) {let goal 0, size codes.length - 1, goal_row, goal_col, temp_row, temp_col;for (let i 0; i size; i) {goal_row 0;goal_col 0;temp_row [];temp_col [];//横|纵向连续相同元素数组for (let j 0; j size; j) {/**相同队列与检测节点值不相同或者队列无元素则新建队列否则加入* 加入新节点后连续相同元素数量num* num 5惩罚分3* num 5 惩罚分1* num 5 惩罚分不变 0*///计算 每行的惩罚和if (codes[i][j].v temp_row[0]) {temp_row.push(codes[i][j].v);goal_row temp_row.length 5 ? 3 : temp_row.length 5 ? 1 : 0} else {temp_row [codes[i][j].v]}//计算每列的惩罚和 i,j 对调即可if (codes[j][i].v temp_col[0]) {temp_col.push(codes[j][i].v);goal_col temp_col.length 5 ? 3 : temp_col.length 5 ? 1 : 0} else {temp_col [codes[j][i].v]}}goal goal_row;goal goal_col;}return goal;},punishment1 (codes) {let goal 0, max codes.length - 1;for (let i 0; i max; i) {for (let j 0; j max; j) {if (codes[i][j].v codes[i 1][j].v codes[i][j 1].v codes[i 1][j 1].v) {goal 3;}}}return goal;},punishment2 (codes) {let goal 0, max codes.length - 10, exp /(10111010000)|(00001011101)/;for (let i 0; i max; i) {for (let j 0; j max; j) {//横向检测let row codes[i][j].v codes[i 1][j].v codes[i 2][j].v codes[i 3][j].v codes[i 4][j].v codes[i 5][j].v codes[i 6][j].v codes[i 7][j].v codes[i 8][j].v codes[i 9][j].v codes[i 10][j].v;let col codes[i][j].v codes[i][j 1].v codes[i][j 2].v codes[i][j 3].v codes[i][j 4].v codes[i][j 5].v codes[i][j 6].v codes[i][j 7].v codes[i][j 8].v codes[i][j 9].v codes[i][j 10].v;if (exp.test(row)) {goal 40;}//纵向检测if (exp.test(col)) {goal 40;}}}return goal;},punishment3 (codes) {/**1)计算矩阵中模块的总数。2)计算矩阵中有多少暗模块。3)计算矩阵中暗模块的百分比(darkmodules / totalmodules) * 1004)确定这个百分比的 5 的上一个和下一个倍数。例如对于 43%前一个 5 的倍数是 40下一个 5 的倍数是 45。5)从每个 5 的倍数中减去 50 并取结果的绝对值。例如|40 - 50| |-10| 10 和 |45 - 50| |-5| 5。6)将其中的每一个除以五。例如10/5 2 和 5/5 1。77)最后取两个数中最小的乘以 10。在这个例子中较小的数是 1所以结果是 10。这是惩罚分数 #4。*/let goal 0, size codes.length;//1,2)let blackNum 0, whiteNum 0;for (let i 0; i size; i) {for (let j 0; j size; j) {(codes[i][j].v) ? blackNum : whiteNum;}}//3)let blackPercent blackNum / (blackNum whiteNum) * 100;//4)let prev (~~(blackPercent / 5)) * 5;let next prev 1;//5)let absPrev Math.abs(prev - 50);let absNext Math.abs(next - 50);//6)let divPrev absPrev / 5;let divNext absNext / 5;//7)goal Math.min(divPrev, divNext) * 10;return goal;};//对数反对数表const QR_MATH {glog: function (n) {if (n 1) {throw new Error(glog( n ));}return QR_MATH.LOG_TABLE[n];},gexp: function (n) {while (n 0) {n 255;}while (n 256) {n - 255;}return QR_MATH.EXP_TABLE[n];},EXP_TABLE: new Array(256),// 真数LOG_TABLE: new Array(256)// 指数};for (let i 0; i 8; i) {QR_MATH.EXP_TABLE[i] 1 i;// 1 2 4 8 16 32 64 128}for (let i 8; i 256; i) {QR_MATH.EXP_TABLE[i] QR_MATH.EXP_TABLE[i - 4] ^ QR_MATH.EXP_TABLE[i - 5] ^ QR_MATH.EXP_TABLE[i - 6] ^ QR_MATH.EXP_TABLE[i - 8];//8: 16 ^ 8 ^ 4 ^ 1 29//9: 32 ^ 16 ^ 8 ^ 2 58}for (let i 0; i 255; i) {QR_MATH.LOG_TABLE[QR_MATH.EXP_TABLE[i]] i;}
二、主要流程
那些配置设计和参数纠错的程序内容就不提了。
1、 根据编码类型初步解码确定消息码版本
let msg_str_bin _v.makeMode({mode});
if (!msg_str_bin) {return log(超出所有版本容量,降低纠错等级或更换编码);
}/*** 指定编码类型编码字符串* param mode 编码类型 0,1,2* returns {String|undefined} 二进制字符串*/
makeMode({mode}) {let _v this;switch (mode) {case 0:return _v.makeNumericMode();case 1:return _v.makeAlphanumericMode();case 2:return _v.makeByteMode();case 3:return _v.makeKanJiMode();default:return null;}
},
//数字编码
makeNumericMode() {let _v this;//01234567let input_arr [..._v.input];//1) 将数字每三个分成一组,剩余不足三个也为一组let groups [];while (input_arr.length 0) {groups.push(input_arr.splice(0, 3))}//2) 每组数字转成一个二进制 每组数字数量 num % 3: 0 10 bits ;1 4 bits; 27 bitsgroups groups.map(d (d.join()).toString(2).padStart([10, 4, 7][d.length % 3],0));//3) 拼接二进制数据let msg_code_binary groups.join();//3) 返回最小版本msgCodereturn _v.msgBinStrOfMinVersion({mode: 0,msg_code_binary,input_len: _v.input.length})
},
//45字符编码
makeAlphanumericMode() {let _v this;let input_arr [..._v.input].map(d ALPHANUMERIC_DICT[d]);//2) 两两分组 每组元素数量 num: 2 11bits | 1 6bitslet groups [];for (let i 0; i input_arr.length; i 2) {if (input_arr[i] ! null) {if (input_arr[i 1] ! null) {groups.push((input_arr[i] * 45 input_arr[i 1]).toString(2).padStart(11, 0))} else {groups.push((input_arr[i]).toString(2).padStart(6, 0));}}}//3) 拼接二进制数据let msg_code_binary groups.join();//4) 返回最小版本msgCodereturn _v.msgBinStrOfMinVersion({mode: 1,msg_code_binary,input_len: _v.input.length});
},
/*** 子节编码** 1)字符转成unicode* 2)确定unicode的大小范围选择合适的utf-8编码模板 将unicode 拆分成指定数量的utf-8字符* 3) 每个utf-8 字符为实际的输入字符* returns {*|string}*/
makeByteMode() {let _v this;let parsedData [];/*fn1*/let byteSize 0;for (let i 0; i _v.input.length; i) {let code _v.input.charCodeAt(i);if (0x00 code code 0x7f) {byteSize 1;parsedData.push(code);} else if (0x80 code code 0x7ff) {byteSize 2;parsedData.push((192 | (31 (code 6))));parsedData.push((128 | (63 code)))} else if ((0x800 code code 0xd7ff)|| (0xe000 code code 0xffff)) {byteSize 3;parsedData.push((224 | (15 (code 12))));parsedData.push((128 | (63 (code 6))));parsedData.push((128 | (63 code)))}}for (let i 0,len parsedData.length; i len; i) {parsedData[i] 0xff;}//3) 拼接二进制数据console.log(parsedData);let msg_code_binary parsedData.map(d (d).toString(2).padStart(8, 0)).join();//4) 返回最小版本msgCodereturn _v.msgBinStrOfMinVersion({mode: 2,msg_code_binary,input_len: parsedData.length//这里字符指字符所占字节数量});
},传入mode 做个类型分发对于各编码是如何进行的参考链接13 在每个处理编码的最后都调用了msgBinStrOfMinVersion()因为通过配置传入的版本并不一定满足数据量的要求因此需要将额外数据添加到编码后的信息后再去找合适的版本。
/*** 确定指定编码下最小适合版本* param mode 编码类型* param msg_code_binary 二进制消息字符串* param input_len 输入字符长度* returns {string}*/
msgBinStrOfMinVersion({mode, msg_code_binary, input_len})
{let _v this;// 40 为版本上限遍历每个版本获取最小适合版本(适合的标准为版本容量)let msgCodeLimitLen, str_bin;for (let i 1; i 40; i) {str_bin msg_code_binary;//获取指定[版本][纠错等级]的 字符串数量的编码位数msgCodeLimitLen LIMITBITS[i][CORRECTION_DICT[_v.level]];if (str_bin.length msgCodeLimitLen) {continue;}//添加字符数量二进制str_bin (input_len).toString(2).padStart(_v.inputLenOfVersionMode({mode, version: i}), 0) str_bin;if (str_bin.length msgCodeLimitLen) {continue;}//添加 mode二进制str_bin MODE_DICT[mode] str_bin;if (str_bin.length msgCodeLimitLen) {continue;}//添加不超过 msgCode 上限的 四个0结束符for (let j 0; j 4; j) {if (str_bin.length msgCodeLimitLen) {str_bin 0;} else {break}}//如果 % 8 0 则补充0 到刚好为8的倍数str_bin str_bin.padEnd(str_bin.length 8 - str_bin.length % 8, 0);//如果最小适合版本小于指定版本,则获取指定版本的上限if (i _v.version) {msgCodeLimitLen LIMITBITS[_v.version][CORRECTION_DICT[_v.level]];} else {//修正版本如果版本无法修正不会返回最终的str_bin_v.version i;}//如果长度不超过 msgCode 上限添加补齐码str_bin str_bin.padEnd(msgCodeLimitLen, 1110110000010001);//返回最终msgCodereturn str_bin}//***没有在循环中返回则没有合适版本
}
该方法中会给编码数据添加所需的附加数据并确定最适合的版本返回值为除纠错码之外的主要内容数据。
2、确定尺寸
_v.size (_v.version - 1) * 4 21;_v是一个绘制二维码的实例
3、分组分块 并生成纠错码
let blocks _v.getBlockOfVersionCorrection({version: _v.version,level: CORRECTION_DICT[level],msg_str_bin
});分组分块主要是查表获得每个 版本每个纠错等级下的组块划分将主要内容进行分割并确定每个分割后的内容应该纠错多少。
/*** 根据版本纠错等级获取对应的分块数据* param version 版本 1* param level 纠错等级 01* param msg_str_bin 消息二进制字符串* returns {[[消息码字,纠错码字]]}*/
getBlockOfVersionCorrection({version, level, msg_str_bin}) {let _v this;//对应版本纠错等级let table [...BLOCK_TABLE[(version - 1) * 4 level]];//分组let blocks [];let tempGroup [];let msgCodes msg_str_bin.match(/\d{8}/g);let msg_num 0;let correction_num 0;while (table.length) {tempGroup table.splice(0, 3);for (let i 0; i tempGroup[0]; i) {msg_num tempGroup[2];//数据码数量correction_num tempGroup[1] - msg_num;//消息码数量let msg_codes msgCodes.splice(0, msg_num);// [10011000,10010001...]let correction_codes _v.getCorrectionCodes({msg_codes, correction_num});//[10011000,10010001...]//msg_codes|correction_codes 是一个每个元素都是8bits 二进制的数组,这样做是为了容易按子节混合数据,//生成纠错码blocks.push([msg_codes, correction_codes]);// log(block-${blocks.length - 1}:msg-, msg_codes, correction-, correction_codes);}}return blocks;
},
/*** 生成指定消息数据指定数量的纠错码* param msg_str_bin 消息数据 二进制* param correction_num 纠错数量* return 纠错码二进制数组*/
getCorrectionCodes({msg_codes, correction_num}) {let _v this;//1) 消息二进制 转成消息多项式系数数组(每个子节对应一个系数)let dataBlocks typeof msg_codes stirng ? msg_codes.match(/\d{8}/g) : msg_codes;let msg_coefficients dataBlocks.map(d parseInt(d, 2));log(消息多项式系数(${msg_coefficients.length}):, msg_coefficients.join());//2) 创建生成多项式系数数组let generator_coefficients _v.makerGeneratorCoefficients(correction_num);// log(生成多项式系数:, generator_coefficients.join());//3) 计算每块的纠错码let rs_code _v.rs([...msg_coefficients].reverse(), [...generator_coefficients].reverse());log(纠错码(${rs_code.length}):, rs_code.join());return rs_code.map(d (d).toString(2).padStart(8, 0));
},
/*** 创建指定数量的生成表达式系数数组* param num 指定长度(阶数)的生成表达式系数数组* returns {*[]}*/
makerGeneratorCoefficients(num) {let _v this;let resultPolynomial;// 表达式结果let curr;for (let i 0; i num; i) {//自定义表达式表示方式 key 表示x的阶数, value 表示x对应系数的反对数表达式的阶数即 α的指数curr {1: 0, 0: i};resultPolynomial i 0 ? curr : _v.mergeGeneratorPolynomial(resultPolynomial, curr);}//多项式结果字符串resultPolynomial Object.keys(resultPolynomial).sort((a, b) b - a).map(k resultPolynomial[k]);return resultPolynomial;
},
//合并生成表达式多项式项
mergeGeneratorPolynomial(left, right) {let leftKeys Object.keys(left).map(d d),rightKeys Object.keys(right).map(d d),leftLen leftKeys.length,rightLen rightKeys.length,resultObj {},kSum;// 表示各阶x 的常数项和for (let i 0; i leftLen; i) {for (let j 0; j rightLen; j) {kSum leftKeys[i] rightKeys[j];//判断是否需要合并同类项if (resultObj[kSum] ! null) {//合并同类项需要对常数项进行XOR ; 常数项相乘只相加常数项指数并模255,不过QR_MATH 中做了取模处理这里不再处理resultObj[kSum] QR_MATH.glog(QR_MATH.gexp(resultObj[kSum]) ^ QR_MATH.gexp(left[leftKeys[i]] right[rightKeys[j]]));} else {resultObj[kSum] left[leftKeys[i]] right[rightKeys[j]]}}}return resultObj;
},
/*** 根据数据码字生成纠错指定数量的纠错码* param msg_coefficients 数据码字十进制数组* param generator_coefficients 生成多项式 各项α表达式指数数字组*/
rs(msg_coefficients, generator_coefficients) {//格式化消息多项式 、生成多项式let msgPolynomial {};let generatorPolynomial {};generator_coefficients.forEach((d, i) generatorPolynomial[i] d);msg_coefficients.forEach((d, i) {msgPolynomial[i] d});let msg_num msg_coefficients.length;let generator_num generator_coefficients.length - 1;//纠错数量 纠错数量比生成表达式项数少一// a 表示消息多项式 msgPolynomial b 表示生成多项式 generatorPolynomiallet curr_a {};let curr_b {};// msg 升幂Object.keys(msgPolynomial).forEach(d {curr_a[d generator_num] msgPolynomial[d];});// generator 升幂Object.keys(generatorPolynomial).forEach(d {curr_b[d msg_num - 1] generatorPolynomial[d]});for (let i 0; i msg_num; i) {Object.keys(curr_a).map(d {if (curr_a[d] 0) {delete curr_a[d]}return d});//各项阶数的降序排列let a_keys Object.keys(curr_a).map(d d).sort((m, n) n - m);let b_keys Object.keys(curr_b).map(d d).sort((m, n) n - m);/** 1)* generator 乘以msg最高项系数* 因为 msg的项系数为真数 generator的项系数为指数表达式* 因此 将msg的项系数为真数最高项的系数转成alpha 表达式,然后再乘到generator上*/let a_item_0 curr_a[a_keys[0]] ? QR_MATH.glog(curr_a[a_keys[0]]) : 0;let zeroKey [];b_keys.forEach(k {if (a_item_0) {curr_b[k] (curr_b[k] a_item_0) % 255;} else {curr_b[k] curr_b[k];zeroKey.push(k);}});/**2)* 2-1)a XOR b (系数XOR)将结果的首项去除(首项系数为0) 作为新的消息多项式a,* 2-2)b降幂一次作为新的生成多项式之前的升幂操作就避免* 最低阶项降幂失败因为升幂消息码字数量同样的需要进行消息码字数量次 异或也就是降幂的次数等于异或的次数。*/let xor_result {};let xor_start Math.min(a_keys[a_keys.length - 1], b_keys[b_keys.length - 1]);// 起始阶数let xor_end Math.min(a_keys[0], b_keys[0]);//终止 阶数let a_t, b_t;for (let j xor_start; j xor_end; j) {if (xor_result[j] null) {//异或操作时没有对应阶数的项,取本身a_t curr_a[j] ! null ? curr_a[j] : 0;b_t curr_b[j] ! null ? QR_MATH.gexp(curr_b[j]) : 0;xor_result[j] a_t ^ b_t}}if (xor_result[xor_end] 0) {delete xor_result[xor_end];//异或结果移除系数为零首项}//新的acurr_a xor_result;//降幂获得新 bcurr_b {};Object.keys(generatorPolynomial).forEach(d {curr_b[d msg_num - 1 - i - 1] generatorPolynomial[d]});}//异或结果let result_desc Object.keys(curr_a).sort((a, b) b - a).map(k curr_a[k]);// log(数据码字:, msg_coefficients);// log(纠错码字:, result_desc);return result_desc;
},分块并计算纠错码的结果如下这里数据是以十进制表示程序中用到的是8bits二进制
4、交织数据
从每个block 的 消息数据码部分 依次从头部取消息数据码拼接确定最终的消息数据码如 第一次: 67 ,246 ,182, 70 第二次: 85, 246 ,230 , 247 … 取空的跳过 将每次取出的拼接。
最终的纠错码也是相同的操作从block的纠错码部分交织取出。
5、确定定位、对齐、时序、暗块、预留版本信息数据
//定位图案 position detection
_v.paintPositionDetection({type: 3});
_v.paint(_v.qrData, step-1, true, true);
//分隔图案 separators
_v.paintSeparators({type: 4});
_v.paint(_v.qrData, step-2, true, true);
/ 对齐图案 alignment
_v.paintAlignment({type: 5});
_v.paint(_v.qrData, step-3, true, true);
/ 时序图案 timing
_v.paintTiming({type: 6});
_v.paint(_v.qrData, step-4, true, true);
// 暗块
_v.paintDark({type: 9});
_v.paint(_v.qrData, step-5, true, true);
// 预留版本信息 version information
_v.paintVersionInformation({type: 7});
_v.paint(_v.qrData, step-6, true, true);
// 格式化信息 format information
let format_cells _v.paintFormat({type: 8});这里每处理完一个部分的数据都及时绘制出来便于理解,这里的格式化信息只是为了占个位子格式化信息需要在确定掩码之后才能绘制而确定掩码需要对主要数据码进行分析评估。
粘代码内容太多了还是上传个文件得了。。。。
6、确定掩码、格式化信息
7、绘制
代码太多了直接丢个下载包
免费失效请留言
