[開源]C#二維碼產生解析工具，可添加自訂Logo

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　　二維碼又稱 QR Code，QR 全稱 Quick Response，是一個近幾年來行動裝置上超流行的一種編碼方式，它比傳統的 Bar Code 條碼能存更多的資訊，也能表示更多的資料類型：比如：字元，數字，中文等等。今天就來跟大家分享一下我的二維碼產生解析工具，主要功能就是產生二維碼，並且可以添加自訂的Logo。當然，網路上面產生二維碼的工具多如牛毛，產生二維碼早已不再新鮮。這個工具的一個亮點就是可以識別二維碼，下面就來具體看看吧，不過首先要補充一點二維碼的知識。

 一、二維碼基礎知識

一、二維碼的版本

　　首先，我們先說一下二維碼一共有 40 個尺寸。官方叫版本 Version。Version 1 是 21 x 21 的矩陣，Version 2 是 25 x 25 的矩陣，Version 3 是 29 的尺寸，每增加一個 version，就會增加 4 的尺寸，公式是：(V-1)*4 + 21（V是版本號碼） 最高 Version 40，(40-1)*4+21 = 177，所以最高是 177 x 177 的正方形。

下面我們看看一個二維碼的執行個體：

二、QR碼的容錯處理

二維碼支援錯誤修正處理；錯誤修正處理相對複雜，按照QR碼的標準文檔說明，QR碼的錯誤修正分為4個層級，分別是：

• level L : 最大 7% 的錯誤能夠被糾正；
• level M : 最大 15% 的錯誤能夠被糾正；
• level Q : 最大 25% 的錯誤能夠被糾正；
• level H : 最大 30% 的錯誤能夠被糾正；

 三、二維碼(QR Code)的容量

　　對於不同版本的二維碼，容量也是不同的。理論上內容經過壓縮處理後可以存7089個數字，4296 個字母和數字混合字元，2953個8位位元組資料，1817個漢字；在上面我們看到，不同的Version的QR Code是不同的矩陣，Version版本越過，也就意味著容量越大。關於容量的計算我沒有找到比較權威的演算法，這裡以第一版的來進行計算，第一版（21×21）的格式如下：

其中的只有黃色的是儲存資料的內容，在第一版本中只有217（21×21 - 8*9*3 -8）個儲存資料的數空間，而其中有用的資料是 217 - 1個資料結尾標誌 = 216 ，在216bit 

216bit/8 = 27Byte 在版本一的QR碼中只能夠儲存27Byte的資料（要是有校正容錯就更少了），當然在不同的容錯層級下，容量也是有變化的。

所以，version為1的QR Code大概也就能容下十幾個字元。

 

四、二維碼的編碼

QR 代碼支援如下的編碼：

　　Numeric mode 數字編碼，從 0 到9。如果需要編碼的數位個數不是 3 的倍數，那麼，最後剩下的 1 或 2 位元會被轉成 4 或 7bits，則其它的每 3 位元字會被編成 10，12，14bits，編成多長還要看二維碼的尺寸（下面有一個表 Table 3 說明了這點）

　　Alphanumeric mode 字元編碼。包括 0-9，大寫的A到Z（沒有小寫），以及符號$ % * + – . / : 包括空格。這些字元會映射成一個字元索引表。如下所示：（其中的 SP 是空格，Char 是字元，Value 是其索引值） 編碼的過程是把字元兩兩分組，然後轉成下表的 45 進位，然後轉成 11bits 的二進位，如果最後有一個落單的，那就轉成 6bits 的二進位。而編碼模式和字元的個數需要根據不同的 Version 尺寸編成9, 11 或 13 個二進位（如下表中 Table 3）

Byte mode, 位元組編碼，可以是0-255 的 ISO-8859-1 字元。有些二維碼的掃描器可以自動檢測是否是 UTF-8 的編碼。

 

 二、QRCode產生解析工具簡介

 　　這個工具是用WPF基於ThoughtWorks.QRCode.dll開發的，沒有複雜的產生二維碼的演算法，無論你是新手還是大牛，都能看的懂。看到這裡有些使用過的ThoughtWorks.QRCode.dll的大牛們可能就失望了，不過研究二維碼產生的演算法確實需要學習很多的東西，還要參考很多的資料，大家有興趣的可以自己下載資料研究，下面給出了一些參考資料。下面來先來看看工具的：

介面很簡單，下面簡單來說明一下：

二維碼的內容：產生的二維碼內容，可以輸入任何的字串，比如網址之類的，支援中文。

二維碼尺寸：產生二維碼的大小，預設值為4，數字越大，產生的二維碼越大，可以根據需求填寫。

二維碼版本：二維碼的Version，值為1~40，version越高,二維碼資訊容量越大。但是目前30以上的版本產生的二維碼，由於手機網路攝影機等原因會造成手機無法識別。

產生：產生指定內容的二維碼，然後顯示在左下方的圖片框中。

儲存：儲存二維碼，將二維碼另存新檔png格式的圖片。

開啟二維碼：開啟二維碼圖片，顯示在左下方的圖片框中。

解析：解析左下方中圖片框中的二維碼，解析結果會顯示在二維碼內容後面。

自訂Logo：點擊添加圖片作為Logo,不添加則產生的二維碼中沒有Logo.

 

下面來產生一個二維碼看看吧，

然後我們添加一個Logo來看看吧，如：

由於Logo的尺寸可以自由調節，有時候Logo設定的過大，會覆蓋二維碼中的部分資訊，造成無法識別。這個時候，我們可以點擊解析按鈕，來測試我們的二維碼是否有效，

我們看到解析出來的內容出現了亂碼，這個就是因為我們的Logo尺寸太大了，我們可以減小Logo的尺寸或者增大二維碼的尺寸，這裡我修改二維碼尺寸為6，然後就可以正常識別了。然後我們點擊儲存按鈕，開啟另存新檔對話方塊，會儲存為png格式的圖片，實際生產的二維碼尺寸

 下面我們來看一下解析二維碼，我們從百度上面隨便下載一個二維碼圖片，看看裡面儲存了什麼，

這裡我們可以滑鼠選擇文本複製，或者直接點擊複製到剪下板來複製二維碼的內容。

 

下面來說說一些Bug處理，首先要說的是二維碼的容量問題，Version為1的二維碼容量約為十幾個字元，超出容量就會出現下面錯誤，

當然，如果你隨便開啟一張無效的二維碼圖片當做二維碼來解析，會出現如下錯誤，

當然，如果圖片中含有二維碼還是可以解析成功的，

 

 三、GitHub開源地址

 Github地址：https://github.com/yunfeifei/QRCodeTools

 

當然，軟體還有很多要最佳化的地方，存在許多未知的Bug，後面會不斷修改更新。歡迎大家進行評測，指出bug和不足之處。經過測試，如果二維碼太大或者版本太高都會出現識別不了的情況，當然選擇合適的尺寸和版本還是正常使用的。

 

 參考連結

 二維碼的產生細節和原理

QR碼產生原理（一）

 

 雲霏霏

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