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1、分類號UDC注1密級．I8I《07I學位論+文基于QR二維碼編解碼技術的研究與實現(xiàn)(題名和副題名)曾子劍(作者姓名)指導教師姓名邱會中哥岷}受授電子科技大學成都(職務、職稱、學位、單位名稱及地址)中請專業(yè)學位級別碩士專業(yè)名稱計算機軟件與理論論文提交日期2010．03論文答辯日期2010．06學位授予單位和日期電子科技大學答辯委員會主席評閱人年月日注1：注明《國際十進分類法UDC))的類號?！觥觥?，獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含
2、為獲得電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。論文使用授權本學位論文作者完全了解電子科技大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權電子科技大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后應遵守此規(guī)定)簽名：盟導師簽名：日期：≯●一‘和-●■摘要近年來，隨著互聯(lián)網技術和電腦硬件技術的高速發(fā)展，我們身處的世界已經越來越信息化，信息的
3、傳播和識別已經成為當前討論的主要話題。我們都有去超市購物的經驗，大家在結賬時都能發(fā)現(xiàn)售貨員通過對商品某個部位進行掃描得出商品的一系列信息，那個部位的圖標稱為一維線性碼，目前已被廣泛應用，但是其存在編碼量有限，編碼范圍僅限于數(shù)字和字母，對中文不支持，并且在糾錯方面只能校驗，不能糾錯，完成應用必須依賴數(shù)據庫或通訊網絡的存在。針對這些缺點，近期興起了一種稱作二維碼的技術，通過對縱向和橫向進行編碼，二維碼大大擴大了編碼容量，對數(shù)字，字母，中文，圖片和聲音都可以編碼，在糾錯方面具有有很強的錯誤糾正能力，并可根據需要設置不同的糾錯等級，在應用方面可不依賴于賴數(shù)據庫或通訊網絡而單獨存在?？梢赃@
4、么說，如果一維碼是對物品進行代號標識，那么二維碼就是對物品細節(jié)進行描述。近幾年，我國信息技術和自動化管理得到了迅猛發(fā)展，在信息產業(yè)和商業(yè)自動化管理的帶動下，作為信息數(shù)據自動采集重要手段之一的二維條碼技術在我國得到了快速推廣與應用。自1998年以來，我國二維條碼識讀設備銷量呈成倍增長趨勢，設備供給量略大于需求量，供需基本平衡，發(fā)展勢頭令人滿意。針對此，對二維碼技術的研究就成為國民信息化發(fā)展的必然趨勢。本文重點對二維碼技術的一個分支QR二維碼技術進行研究并給出了自己的實現(xiàn)方案，分為編碼和解碼兩個大的模塊進行。程序開發(fā)語言選用JAVA，這樣隨后在封裝成果為客戶端和服務器端時，客戶端能自
5、動滿足跨平臺性，服務器端更能輕松作為服務部署。在編碼模塊中，首先完成了對編碼數(shù)據分類的預處理工作，對應后面不同模式的編碼技術的需要。其次，通過對QR二維碼國家標準(GB／T18284．2000)編碼部分的研究，針對數(shù)字模式，字母數(shù)字模式，8位字節(jié)模式和中國漢字模式等數(shù)據的編碼提出了自己的算法設計和代碼實現(xiàn)，并比較了各種模式編碼算法在時間和空間上的優(yōu)劣。根據標準，隨后完成了位流到碼字轉換組件，碼字布置及掩膜計算組件和版本格式信息碼轉換組件的設計與實現(xiàn)。由于標準規(guī)定QR二維碼的糾錯采用Reed．Solomon糾錯碼，對此項技術也進行了較為深入的研究，在糾錯碼生成過程中，提出了文本數(shù)據
6、庫緩存系數(shù)乘積的解決方案，對每一個編碼數(shù)據通過查表就能得出對應的糾錯碼多項式系數(shù)值，避免了耗費時摘要間和資源的伽羅華域中乘法運算，大大提高了糾錯碼的生成速度。在解碼模塊中，根據國家標準，設計并實現(xiàn)了尋像圖像識別模塊，格式信息探測組件，圖形符號方位校正組件和信息解碼組件。期間對出錯數(shù)據檢測和數(shù)據恢復技術原理進行了研究，包括本模塊采用的BM(Berlekamp．Massey)迭代算法，錢(Cnien)氏搜索算法和Fomey算法。基于論文成果，本文將設計出的編碼解碼模塊封裝為客戶端軟件和服務器端組件，對兩者的性能分別進行了全方位的測試，測試內容包括編碼時間，內存消耗率，CPU占用率和代
7、碼覆蓋率等，并對對測試結果進行了理性的分析，提出了相應的改進思路。最后詳細介紹了編解碼模塊作為服務器端在車輛管理平臺上的應用，并針對測試結果提出了后臺分布式架構部署服務的思路，有效的增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和吞吐量。實踐證明二維條碼技術的普及應用不僅為其帶來了可觀的經濟效益，也為其收集并控制其他國家的關鍵數(shù)據提供了可能。關鍵詞：QR二維碼、ReedSolomon糾錯碼、矩陣識別、分布式部署、車輛管理平厶口II●一-I尹唁11ABSTRACTIntherecentyears，asthew
