专利名称：一种大信息容量的二维条码及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于信息出版领域，具体涉及一种大信息容量的二维条码及系统。
技术背景随着条码识别终端计算能力的提高，以及条码承载信息量的扩大，二维条 码凭借相对一维条码的信息量的优势，近年来得到很大的发展与应用。由于条 码所包含信息量的进一步增加，产生了一些新的技术来解决相关问题，典型如中国专利申请"二维条码色彩信息叠加，，(200610080444.6 ),该方法根据色彩 叠加的原理，生成一个包含多层颜色信息的彩色二维条码码图。解码时通过不 同颜色通道读耳又每一图层中的信息，以提高二维条码的信息容量。由于二维条码本身空间限制，以及公开条码编码模式说明(Schema)的限 定，某种条码只能用于特定用途，可扩展性很差，并且其承载信息量大小固定， 条码作为一种对几器识别介质，不能满足急剧扩大的信息量的需要。在出版领域，互联网的出现对传统出版的编辑、制作、发行构成了一定的 影响，出版信息的载体也由单一的纸介质媒体发展到光盘、网络、短信等多种 形式，出版信息的组织不再是简单的线性结构，而且出版信息的生存周期也随 着互联网的出现而被大大改变了。数字化的出版信息被检索、被重用、被交易、 被改写已成为一种潮流和趋势，在这种潮流和趋势下跨媒体出版技术便应运而 生。出版信息的"一次制作，多次出版"成为出版界追逐的目标。不同媒体形式特点不同，面向阅读习惯、目标群体等都存在较大差异，导 致承载的出版信息的表现方式也有较大的差别，如短信短小精悍、报纸快速详 细、杂志详实悦目、网络则关联方便等。现代出版的数据一次整理多次出版， 提供的跨媒体的出版方式，为阅读人群提供了多角度的、多形式的选择。目前 信息出版中信息发布过程是单向的，即同 一信息在不同媒体上形成出版物之后， 信息之间不再保持关联，如一篇世界杯决赛的报道，在网络上有详实报道，而 报纸上剪裁部分信息报道，短信上则是更加简短的进球信息，读者无法了解这些信息之间源自一篇报道，而阅读到短信之后也无法准确找到网络上更加详实 的报道。为建立已经出版后信息的关联，建立出版信息之间关联的关系，针对数据 一次整理好的素材，需要进行统一标识，这样出版到各种媒体上的信息之间才 可以建立对黄向联系，并且保持关联信息之间的联系。使用条码的方式记录出版信息的统一标识是一种不错的选择，但是由于各 出版机构对于出版信息标识数据量大，分类方式各有不同，并且难以在短期内 达成标准，记载信息内容差异也比较大，条码承载数据容量受到限制，现有的 条码技术不能满足相关的应用。发明内容针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种大信息容量的二维 条码及系统，使之适用于条码编码字节长度不确定，及使用基于模板的信息还 原等应用场合，该条码编码方式简单，易于扩展。本发明的技术方案如下 一种大信息容量的二维条码，由多个连续二维条码字符组成；每个二维条码字符包含数据区与信息区两部分，数据区用于记录条码需要记载的数据信息，数据区信息编码通过与条码数据编码模板配合生成最终条码记录信息；信息区包含校准及次序记录区、功能标定区，其中校准及次序记录区用于条码在扫描后定位条码位置、点区域大小以及确定多个连续条码字符之间的次序关系，功能标定区用于标记数据区的功能范围及相关校验信 自进一步，如上所述的大信息容量的二维条码，其中每个二维条码字符的大 小一致，由可以设置的MxN点矩阵组成；其中数据区的大小能够依据字符大小 而变化，字符编码的最小识别点尺寸由系统配置设定，不随字符大小变化而变 化。进一步，如上所述的大信息容量的二維条码，其中二维条码字符的个数由 需要承载的数据编码长度和当前条码字符矩阵的大小决定。进一步，在上述大信息容量的二维条码的信息区中，所述的校准及次序记录区的校准区为固定Nx N点阵方框的形式，用于扫描图像中识别与定位二维条 码字符大小、区域、点阵以及用于变形矫正；次序记录区位于校准区的点阵方 框内，用于记录该条码字符的次序号以及该字符在条码字符组中的顺序编码。进一步，在上述大信息容量的二维条码的信息区中，所述的功能标定区的 数据及其语义定义，能够由与该条码匹配的条码数据编码模板配合使用。进一步，如上所述的大信息容量的二维条码，所述的条码数据编码模板是 为扩展条码的应用、在系统中配合条码数据识别的一种结构化数据，其依据应 用的需要，对条码各区域以及识别、校正、编码算法进行确定或者限定，并能 够设定其他的限定条件。更进一步来说，条码数据编码模板标记了条码中指定数据区域中的数据所 代表的意义以及便于应用程序识别使用的标记数据，条码数据编码模板记录的 信息可以包含1) 编码方式，即凄t据采用哪种标准编码方式，如ASCII、 GB2312、 UTF-8等；2) 顺序及总数校验方式，指在顺序记录区以何种方式记录条码字符在条码 字符串中的位置信息；3) 数据区域细分与用途说明，即在数据区域内重新细分区域，不同区域记 录信息的不同用途说明；4) 校验方式，即针对条码的校验方式，如采用橫向校验还是纵向校验，以 及相应的校验算法定义等。进一步，如上所述的大信息容量的二维条码，在与条码对应的条码数据编 码模板中定义有加密方式，加密方式及算法与条码数据编码模板配合使用，实 现二维条码的加密编码。进一步，如上所述的大信息容量的二维条码，其中二维条码字符的信息区 信息编码方式、校准方式、校验方式以及不同区域的布局方式通过条码编码模 式说明(Schema )公开，信息区中功能标定区的编码方式定义能够配合数据编码模板进行扩展；如系统中没有定义需识别条码匹配的条码数据编码模板，则 系统按照乂^开的条码编码模式说明(Schema)处理。一种大信息容量的二维条码系统，包括-条码生成装置，用于将用户输入的信息转换为条码图片或者是条码外字, 供排版、打印输出软件使用；-条码识别装置，用于提供输入图像的条码识别服务；-模板管理装置，用于提供和管理条码生成装置、条码识别装置需要使用 到的条码数据编码模板；-图像处理装置，用于将条码转化为图片或者扫描条码图片识別处理。进一步，在上述大信息容量的二维条码系统中，还包括外字装置，用于将 条码生成装置生成的条码转换为字体输出信息。进一步，在上述大信息容量的二维条码系统中，所述的条码生成装置可以 将条码输出为字符形式或图片格式或流式数据。本发明所提供的大信息容量的二维条码及系统，通过多个连续二维条码字 符组合，使得条码记录信息容量不受条码编码形式限制，从而能够对大容量的 信息进行编码应用，并且以条码编码模式说明(Schema)公开的方式，使得不 同应用者可以通过条码编码模式说明(Schema) 了解条码编码格式以及相关限 定，在能够灵活满足不同应用编码的同时，也便于第三方识别设备的条码识别 处理，具有很好的灵活性与开放性。具体来说，本发明具有以下一些显著效果(1) 本发明所述的一种大信息容量的二维条码及系统，可以实现大数据容 量的信息条码化以及自动识别处理；(2) 本发明所述的一种大信息容量的二维条码及系统，具有高容量、高纠 错率、高抗污损抗畸变能力，多种编解码、全方位识读等特点；(3) 采用所述的一种大信息容量的二维条码及系统，通过条码数据编码才莫 板，从而使信息格式定义与条码信息本身分离，并且使第三方识读设备便于识 读，具有良好的开放性和扩展性；7200810112004.3说明书第4/9页码模板进行扩展；200810112004.3说明书第4/9页码模板进行扩展；如系统中没有定义需识别条码匹配的条码数据编码模板，则 系统按照乂^开的条码编码模式说明(Schema)处理。一种大信息容量的二维条码系统，包括-条码生成装置，用于将用户输入的信息转换为条码图片或者是条码外字, 供排版、打印输出软件使用；-条码识别装置，用于提供输入图像的条码识别服务；-模板管理装置，用于提供和管理条码生成装置、条码识别装置需要使用 到的条码数据编码模板；-图像处理装置，用于将条码转化为图片或者扫描条码图片识別处理。进一步，在上述大信息容量的二维条码系统中，还包括外字装置，用于将 条码生成装置生成的条码转换为字体输出信息。进一步，在上述大信息容量的二维条码系统中，所述的条码生成装置可以 将条码输出为字符形式或图片格式或流式数据。本发明所提供的大信息容量的二维条码及系统，通过多个连续二维条码字 符组合，使得条码记录信息容量不受条码编码形式限制，从而能够对大容量的 信息进行编码应用，并且以条码编码模式说明(Schema)公开的方式，使得不 同应用者可以通过条码编码模式说明(Schema) 了解条码编码格式以及相关限 定，在能够灵活满足不同应用编码的同时，也便于第三方识别(4)采用所述的系统，可以制作最小16x16点阵的微型条码条，能够应用于细窄边缝的条码打印与识别使用。
图1是本发明的实施例中24 x 24点阵二维条码字符；图2是表格版面样式举例图；图3是本发明的实施例中新生成的条码示意图；图4是本发明的实施例中条码输出为字符形式的示意图；图5是本发明的实施例中大小可变的连续二维条码系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。本发明通过引入二维条码顺序定位，使多个二维条码组成的序列能够承载 大容量的信息内容，以及结合模板对条码承载数据内容的语义描述等相关创新， 使条码易于使用和扩展。一个完整的大信息容量的二维条码由多个连续二维条码字符组成，其中 每个二维条码字符大'J、一致，由可以设置的Mx N黑白点矩阵组成。下面的实施例仅针对一种方便使用24针打印机制作微型条码条的应用 场合，本实施例中以采用24 x 24点阵二维条码字符说明，如图l所示每个二维条码字符包含信息区与数据区14两个部分，数据区14用于记 录条码需要记载的数据信息，信息区则包含校准及次序记录区、功能标定区 13，校准区ll是以固定NxN点阵方框的形式，用于扫描图像中识别与定位 二维条码字符大小、区域、点阵以及用于变形矫正；在图1中ll标记的三个 方框与右下角的两边，都属于校准区。次序记录区12是图1中11标注的三个方框中的区域，其中以黑色的点 表示该条码字符在组中的当前位置序号，受顺序记录区大小的限制，该序号 可以在组中循环使用，但相邻的条码字符不能使用相同的序号。本实施例中三个顺序记录区记录本条码字符在字符组中的位置序号、上 一个临近条码字符的位置序号以及下一个临近条码字符的位置序号。在本实施例中，顺序记录区由3x3的点阵组成，其中中心点为黑色表示开始第一个顺序，3 x 3的点阵全白为结束标志，3 x 3的点阵中心点除外的8点表示1-8 的顺序循环。如图1中显示，左上顺序记录区记录当前条码字符编号为0, 即开始的编号，右上顺序记录区记录无上一个条码字符，左下角记录下一个 条码字符编码为1。本实施例中，字符条码的15标注指向的4个区域只允许为空白。 上述说明了部分条码编码模式说明(Schema )公开说明的内容，如下〈 xml 'wsi 011=^1. 0" encodirLg=wutf-8" 〉 <root>《enco ie><item name-"cur" type " pos="{0, D}' {5, 5厂value=""><yi tem> <item腿e-"pre" type " pos="(2D, 0}, {20,5}" valus=""><7i "m><item n肌e-"optioiT type=" pos="{20, 20}, {24, 24}rt value=""></item>〈item name d"a2" pos二，， 了匸(24, 18广^lue="<7i"m> 《"m腦e d"a3" pos二"VT, 181/, {13, 24" valu </iten> <7regi on〉<item id="4" n涵e tfoVali"type=" lit="V> </root>上述条码编码模式说明定义了公开的条码编码模式的定义，其中 encoding中如Crypt 结点定义为〈crypt ar i thmet ic=，，3DES"> tes tpassword </crypt>，则条码数据内容将依据密码为tes tpassword的3DES算法对数据 进行加密后输出到条码中，本实施例中Password为空，则不对数据进行加密 处理。下面是一个具体应用的实例，例如记录信息为 http://chinasourcing. mofcom. gov. cn/corporation/index. jsp id=172的 网络地址，并且扩展验证使用的模板定义如下所示<root> <inf。><id type Guid">B198FlM-C368-4595-8A94-CCBC3B2A2B68</id><najn e〉网络地址</nsm e 〉< typ e )Jlllul" ReS i z e </typ e >《emplate)24T柳plate. xml </ +-empla">〈publickey value zRnitAOdJafLslhE. hJcD9vW="></publi ckey> crypto> encoiie> </inf。><"柳serial:"" pos=" 0J,U8'5}'/> <item serial-"2" Pos (0, 6}, {24, 18K/〉 《tem Serial="3rf p0s=* 16}, {IB, 24〗"/><funcdef ii e> 《fuiic(lefirLe><Uem tvpe="lT。ram:r DataTyps二"Strinf n肌f"Url" regEf" f 〔[\w-] + \. )+[W-]+(// %=]*〕？$}" endP。int="rrall7> <item type= "Random" 1i"aT5"pe二"lTu11/ name Stuffing" regEx=" endpoirLt="rvull"/>该模板的全局唯一标识符号为 {B198F19D-C368-4595-8A94-CCBC3B2A2B68)，本实施例中使用的功能标定区 (图l右下角的4x4空白区域)标记定义为第l行为格式定义区，第2 行为再校验区，第3行为条码个数总数区，第4行为当前条码字符序号校验 区，按照当前定义，则从图例中得知定义第l行表示采用Guid格式与数据 前后定义的数据流格式，Guid表示的16数字与数据之间距离8个Bit，第2 行定义纵向再校验数值，第3行表示条码总数有两个，第4行表示当前条码 字符序号为第一个。该条码具备字符特征，即在排版版面表现为连续的字符组成的字符串， 如图2所显示。如果记录信息内容超出当前条码字符承载数据容量的时候， 自动追加一个新的字符，当信息内容不足当前条码容量的时候，按照对应的 条码数据编码模板指定的多重校验算法，补充校验条码字符信息，直到填满。当用户设置更改条码字符的尺寸的时候，条码字符按照新的对应条码数据 编码模板重新生成条码，本实施例中，第二个模板定义的字符为20 x 20点阵， 其他设置均相同，则生成的新的条码显示如图3。对于生成的条码字符，在用户视图上，条码生成装置可以将条码输出为字 符形式如图4显示，也可以输出为图片格式和流式数据。输出为字符形式即生 成字体，供排版使用，此时条码字符可以设置字体大小以及设置字符行间与字间，允许换行重排，不支持字符变形、反白等操作，其中字体大小改变的时候， 条码字符不得小于指定阀值，并且条码点大小不变，其数据区大小可以发生变化。在上述实施例中，如果encode结点中定义的crypto结点的Enable属性为 false,则本实施例中，从条码读取的数据没有经过加密处理，而如果Enable 属性为True,则首先需要将从条码读取的数据，按照PublicKey结点定义的算 法和提供的密钥，对读取的数据进行解密之后，再结合扩展验证使用的模板使 用。如图5所示，本发明所提供的大信息容量的二维条码系统由条码生成装置 22、条码识别装置25、图像处理装置24、模板管理装置21和外字装置23组成。条码生成装置22用于生成条码，即将用户输入的信息转换为条码图片或者 是条码外字，供排版、打印输出软件使用，其生成控制信息由模板管理装置21 提供，条码生成装置向外提供条码生成接口 26。条码识别装置25用于条码的识别，即通过条码识别对外服务接口提供输入 图像的条码识别服务，其由模板管理装置21提供条码数据编码才莫板，由图像处 理装置24进行图像的处理。模板管理装置21提供和管理条码生成装置22、条码识别装置25需要使用 到的条码数据编码模板。图像处理装置24为条码生成装置22、条码识别装置25提供图像生成和图 像识别处理等相关服务。外字装置23是本发明的一个可选设备，能够提供将条码转换为外挂系统字 体，从而使版面处理或者打印输出将该条码按照普通字符处理。本发明是涉及一种大信息容量的二维条码及系统，按照本发明在现有技术 之上，引入二维条码顺序定位，使多个二维条码组成的序列能够承载大容量的 信息内容，并且通过模板结合的方法，使条码在应用方面易于扩展。本发明釆 用的条码顺序定位方法，以及结合模板对条码承载数据内容的语义描述等相关 创新，本发明通过建立一种大信息容量的二维条码，使得条码在记录信息容量上不再受条码区域的限制，并且通过条码编码模式说明(Schema)公开的方式， 分离了条码格式定义与条码记录信息，使得条码应用具有很好的扩展性和灵活 性，这种条码在对设备识别速度要求不是很高，同时条码记录信息量较大的情 况下，具有很强的应用价值，典型如信息出版领域对出版信息的分类标识处理， 这种技术使得二维条码能够使用到大信息量的计算机快速识别的应用领域中。考虑到在此公开的对本发明的描述和特殊的实施例，本发明的其他实施例 对于本领域的技术人员来说是显而易见的。这些说明和实施例仅作为例子来考 虑，它们都属于由所附权利要求所指示的本发明的保护范围和精神之内。
权利要求
1. 一种大信息容量的二维条码，其特征在于所述二维条码由多个连续二维条码字符组成；每个二维条码字符包含数据区与信息区两部分，数据区用于记录条码需要记载的数据信息，数据区信息编码通过与条码数据编码模板配合生成最终条码记录信息；信息区包含校准及次序记录区、功能标定区，其中校准及次序记录区用于条码在扫描后定位条码位置、点区域大小以及确定多个连续条码字符之间的次序关系，功能标定区用于标记数据区的功能范围及相关校验信息。
2. 如权利要求1所述的大信息容量的二维条码，其特征在于每个二维条 码字符的大'J、一致，由可以设置的MxN点矩阵组成；其中数据区的大小能够依 据字符大小而变化，字符编码的最小识别点尺寸由系统配置设定，不随字符大 小变化而变化。
3. 如权利要求1所述的大信息容量的二维条码，其特征在于所述的二维 条码字符的个数由需要承载的数据编码长度和当前条码字符矩阵的大小决定。
4. 如权利要求1或2或3所述的大信息容量的二维条码，其特征在于在 二维条码的信息区中，所述的校准及次序记录区的校准区为固定N x N点阵方框 的形式，用于扫描图像中识别与定位二维条码字符大小、区域、点阵以及用于 变形矫正；次序记录区位于校准区的点阵方框内，用于记录该条码字符的次序 号以及该字符在条码字符组中的顺序编码。
5. 如权利要求1或2或3所述的大信息容量的二维条码，其特征在于在 二维条码的信息区中，所述的功能标定区的数据及其语义定义，能够由与该条 码匹配的条码数据编码模板配合使用。
6. 如权利要求1或2或3所述的大信息容量的二维条码，其特征在于所 述的条码数据编码模板是为扩展条码的应用、在系统中配合条码数据识别的一 种结构化数据，其依据应用的需要，对条码各区域以及识别、校正、编码算法 进行确定或者限定，并能够设定其他的限定条件。
7. 如权利要求6所述的大信息容量的二维条码，其特征在于所述的条码 数据编码模板标记了条码中指定数据区域中的数据所代表的意义以及便于应用 程序识别使用的标记数据，条码数据编码模板记录的信息包含1) 编码方式，即数据采用哪种标准编码方式；2) 顺序及总数校验方式，指在顺序记录区以何种方式记录条码字符在条码 字符串中的位置信息；3) 数据区域细分与用途说明，即在数据区域内重新细分区域，不同区域记 录信息的不同用途说明；4) 校验方式，即针对条码的校验方式，如采用横向校验还是纵向校验，以 及相应的校验算法定义。
8. 如权利要求7所述的大信息容量的二维条码，其特征在于在与条码对 应的条码数据编码模板中定义有加密方式，加密方式及算法与条码数据编码模 板配合使用，实现二维条码的加密编码。
9. 如权利要求1所述的大信息容量的二维条码，其特征在于二维条码字 符的信息区信息编码方式、校准方式、校验方式以及不同区域的布局方式通过 条码编码模式说明公开，信息区中功能标定区的编码方式定义能够配合数据编码模板进行扩展；如系统中没有定义需识别条码匹配的条码数据编码模板，则 系统按照公开的条码编码模式说明处理。
10. —种大信息容量的二维条码系统，包括-条码生成装置，用于将用户输入的信息转换为条码图片或者是条码外字， 供排版、打印输出软件使用；-条码识别装置，用于提供输入图像的条码识别服务；-模板管理装置，用于提供和管理条码生成装置、条码识别装置需要使用 到的条码数据编码模板；-图像处理装置，用于将条码转化为图片或者扫描条码图片识别处理。
11. 如权利要求IO所述的大信息容量的二维条码系统，其特征在于该系 统还包括外字装置，用于将条码生成装置生成的条码转换为字体输出信息。
12. 如权利要求10或11所述的大信息容量的二维条码系统，其特征在于 所述的条码生成装置可以将条码输出为字符形式或图片格式或流式数据。
全文摘要
本发明涉及一种大信息容量的二维条码及系统，属于信息出版领域。本发明通过建立符合字符特征的二维条码，能够实现通过若干个连续的二维条码字符，适用于条码编码字节长度不确定，及使用基于模板的信息还原等应用场合，采用二维条码的方式记录变长的信息编码，该条码编码方式简单，易于扩展。采用本发明所述的二维条码，能够方便承载变长的信息内容，容错率高，制作与使用简单、易于计算机识别、配合条码数据编码模板使用易于扩展等特征，在信息出版领域具有广泛的应用前景。
文档编号G06K19/06GK101281607SQ20081011200
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月20日 优先权日2008年5月20日
发明者健 龚 申请人:北京方正国际软件系统有限公司