二维码的二进制数计算涉及将数据转换为二进制编码,并通过特定规则组织成矩阵形式。以下是具体步骤和说明:
一、基础编码规则
数字编码
- 将数字按每3位一组进行划分(不足补零),例如8位数字分为3组:012、345、67。
- 每组数字转换为8位二进制:012→00000011,345→01010110,67→1000011。
- 添加版本号和纠错级别标识位:版本1(标准型)为0001,纠错级别H为10位,组合后形成完整编码(如000101234567)。
字符编码
- 将每个字符映射到预定义的索引表中(如字母A-Z、数字0-9等)。
- 索引值转换为11位二进制(最大索引65535对应11位)。
- 多个字符依次连接形成二进制序列。
二、矩阵生成与优化
二进制序列填充
- 将编码后的二进制数按行或列填充到固定尺寸的矩阵中(如21×21模块)。
- 常见矩阵式二维码采用棋盘式布局,黑白像素交替排列。
定位图案与校验位
- 矩阵四个角放置定位图案(如正方形或圆形),用于扫描设备定位。
- 添加校验位(如L、M、Q位)实现纠错功能,确保数据可靠性。
三、示例说明
以二维码版本1-H(8位数字+2位校验位)为例:
假设输入数字为12345678:
1. 分组并转换为二进制:012→00000011,345→01010110,67→1000011,8→00001000。
2. 组合成完整二进制序列:0001012345678。
3. 填充到21×21矩阵,设置定位图案和校验位。
四、注意事项
不同二维码类型(如版本2、3、4)在版本号、纠错级别和编码规则上有所差异。
实际应用中需根据具体需求选择合适的版本和纠错级别。
通过上述步骤,二进制数据被高效编码为可识别的二维码图案,支持快速解码和信息存储。