叙述二维码的原理以及如何使用google api和PHP QR Code来生成二维码

一、什么是二维码：

二维码 （2-dimensional bar code），是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）

分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。（PS：T不错的php
Q扣峮：276167802，验证：csl）

在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K等。

1.堆叠式/行排式二维条码，如，Code 16K、Code 49、PDF417（如下图）等

2.矩阵式二维码，最流行莫过于QR CODE ,我们常说的二维码就是它了。

二维码的名称是相对与一维码来说的，比如以前的条形码就是一个“一维码”，它的优点有：二维码存储的数据量更大；可以包含数字、字符，及中文文本等混合内容；有一定的容错性，二维码的容错率后面会介绍，这个很重要，一般的二维码你遮住部分任然能够解码，这是因为生成器会将部分信息重复表示（也就是冗余）来提高其容错度，所以你看到很多二维码中间还带了logo；空间利用率高等。





二、QR CODE 介绍

QR(Quick-Response) code是被广泛使用的一种二维码，解码速度快。它可以存储多用类型





如上图时一个qrcode的基本结构，其中：

位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形：用于对二维码的定位，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是大小规格会有所差异；

校正图形：规格确定，校正图形的数量和位置也就确定了；

格式信息：表示改二维码的纠错级别，分为L、M、Q、H；

版本信息：即二维码的规格，QR码符号共有40种规格的矩阵（一般为黑白色），从21x21（版本1），到177x177（版本40），每一版本符号比前一版本 每边增加4个模块。

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）。

简要的编码过程：

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，在规格一定的条件下，纠错等级越高其真实数据的容量越小。

2. 数据编码：将数据字符转换为位流，每8位一个码字，整体构成一个数据的码字序列。其实知道这个数据码字序列就知道了二维码的数据内容。









数据可以按照一种模式进行编码，以便进行更高效的解码，例如：对数据：01234567编码（版本1-H），

1）分组：012 345 67

2）转成二进制：012→0000001100

345→0101011001

67 →1000011

3）转成序列：0000001100 0101011001 1000011

4）字符数 转成二进制：8→0000001000

5）加入模式指示符（上图数字）0001：0001 0000001000 0000001100 0101011001 1000011

对于字母、中文、日文等只是分组的方式、模式等内容有所区别。基本方法是一致的

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。





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，...

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。





把上面的完整序列填充到相应规格的二维码矩阵的区域中

5. 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。

6. 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。

那么利用PHP如何生成QR二维码呢？

(1)利用Google API生成二维码：

$urlToEncode="http://www.tsingyuan.cn";
generateQRfromGoogle($urlToEncode);
/**
* google api 二维码生成【QRcode可以存储最多4296个字母数字类型的任意文本，具体可以查看二维码数据格式】
* @param string $chl 二维码包含的信息，可以是数字、字符、二进制信息、汉字。不能混合数据类型，数据必须经过UTF-8 URL-encoded.如果需要传递的信息超过2K个字节，请使用POST方式
* @param int $widhtHeight 生成二维码的尺寸设置
* @param string $EC_level 可选纠错级别，QR码支持四个等级纠错，用来恢复丢失的、读错的、模糊的、数据。
*    L-默认：可以识别已损失的7%的数据
*    M-可以识别已损失15%的数据
*    Q-可以识别已损失25%的数据
*    H-可以识别已损失30%的数据
* @param int $margin 生成的二维码离图片边框的距离
*/
function generateQRfromGoogle($chl,$widhtHeight ='150',$EC_level='L',$margin='0')
{
$chl = urlencode($chl);
echo '<img src="http://chart.apis.google.com/chart?chs='.$widhtHeight.'x'.$widhtHeight.'&cht=qr&chld='.$EC_level.'|'.$margin.'&chl='.$chl.'" alt="QR code" widhtHeight="'.$widhtHeight.'" widhtHeight="'.$widhtHeight.'"/>';
}

(2)利用PHP二维码生成工具PHP QR Code生成二维码

PHP QR Code是一个PHP二维码生成类库，官网地址：http://phpqrcode.sourceforge.net/

下载完成后，你只需要使用phpqrcode.php就可以生成二维码(开启gd2)了。因为文件代码太长，这里只解释下生成二维码的函数和参数：

/**
*
* @param type $text  生成二位的的信息文本
* @param type $outfile  是否输出二维码图片文件
* @param type $level 容错率，也就是二位可被覆盖的区域还能识别 分别是L（QR_ECLEVEL_L，7%），M（QR_ECLEVEL_M，15%），Q（QR_ECLEVEL_Q，25%），H（QR_ECLEVEL_H，30%）
* @param type $size 生成图片大小默认是3
* @param type $margin 二维码周围边框空白区域margin值
* @param boolean $saveandprint 保存二维码并显示
* @return type
* @edit link  <http://www.tsingyuan.cn>
*/
public static function png($text, $outfile = false, $level = QR_ECLEVEL_L, $size = 3, $margin = 4, $saveandprint=false)
{
$enc = QRencode::factory($level, $size, $margin);
return $enc->encodePNG($text, $outfile, $saveandprint=false);
}

使用起来灰常简单的：

include 'phpqrcode.php';
QRcode::png('http://www.tsingyuan.cn');
//还可以保存图片
//QRcode::png('http://www.tsingyuan.cn', 'test1.png', QR_ECLEVEL_L, 5, 0);
生成带logo的二维码图片：
include 'phpqrcode.php';
$value = 'http://www.phpddt.com';
$errorCorrectionLevel = 'L';
$matrixPointSize = 6;
QRcode::png($value, 'phpddt.png', $errorCorrectionLevel, $matrixPointSize, 2);
echo "QR code generated" . "<br />";
$logo = 'logo.png';
$QR = 'phpddt.png';
if ($logo !== FALSE) {
$QR = imagecreatefromstring(file_get_contents($QR));
$logo = imagecreatefromstring(file_get_contents($logo));
$QR_width = imagesx($QR);
$QR_height = imagesy($QR);
$logo_width = imagesx($logo);
$logo_height = imagesy($logo);
$logo_qr_width = $QR_width / 5;
$scale = $logo_width / $logo_qr_width;
$logo_qr_height = $logo_height / $scale;
$from_width = ($QR_width - $logo_qr_width) / 2;
imagecopyresampled($QR, $logo, $from_width, $from_width, 0, 0, $logo_qr_width, $logo_qr_height, $logo_width, $logo_height);
}
imagepng($QR, 'www.tsingyuan.cn.png');