C#二維碼生成解析工具，可添加自定義Logo
二維碼又稱 QR Code，QR 全稱 Quick Response，是一個近幾年來移動設備上超流行的一種編碼方式，它比傳統的 Bar Code 條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數據類型：比如：字符，數字，中文等等。今天就來跟大家分享一下我的二維碼生成解析工具，主要功能就是生成二維碼，並且可以添加自定義的Logo。當然，網絡上面生成二維碼的工具多如牛毛，生成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） 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實例：
二、QR碼的容錯處理
二維碼支持糾錯處理；糾錯處理相對復雜，按照QR碼的標准文檔說明，QR碼的糾錯分為4個級別，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后可以存7089個數字，4296 個字母和數字混合字符，2953個8位字節數據，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，也就意味着容量越大。關於容量的計算我沒有找到比較權威的算法，這里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存儲數據的內容，在第一版本中只有217（21×21 - 8*9*3 -8）個存儲數據的數空間，而其中有用的數據是 217 - 1個數據結尾標志 = 216 ，在216bit
216bit/8 = 27Byte 在版本一的QR碼中只能夠存儲27Byte的數據（要是有校驗容錯就更少了），當然在不同的容錯級別下，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符。
四、二維碼的編碼
QR 碼支持如下的編碼：
Numeric mode 數字編碼，從 0 到9。如果需要編碼的數字的個數不是 3 的倍數，那么，最后剩下的 1 或 2 位數會被轉成 4 或 7bits，則其它的每 3 位數字會被編成 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 字符編碼。包括 0-9，大寫的A到Z（沒有小寫），以及符號$ % * + – . / : 包括空格。這些字符會映射成一個字符索引表。如下所示：（其中的 SP 是空格，Char 是字符，Value 是其索引值） 編碼的過程是把字符兩兩分組，然后轉成下表的 45 進制，然后轉成 11bits 的二進制，如果最后有一個落單的，那就轉成 6bits 的二進制。而編碼模式和字符的個數需要根據不同的 Version 尺寸編成9, 11 或 13 個二進制（如下表中 Table 3）
Byte mode, 字節編碼，可以是0-255 的 ISO-8859-1 字符。有些二維碼的掃描器可以自動檢測是否是 UTF-8 的編碼。
這個工具是用WPF基於ThoughtWorks.QRCode.dll開發的，沒有復雜的生成二維碼的算法，無論你是新手還是大牛，都能看的懂。看到這里有些使用過的ThoughtWorks.QRCode.dll的大牛們可能就失望了，不過研究二維碼生成的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截圖：
界面很簡單，下面簡單來說明一下：
二維碼的內容：生成的二維碼內容，可以輸入任何的字符串，比如網址之類的，支持中文。
二維碼尺寸：生成二維碼的大小，默認值為4，數字越大，生成的二維碼越大，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,二維碼信息容量越大。但是目前30以上的版本生成的二維碼，由於手機攝像頭等原因會造成手機無法識別。
生成：生成指定內容的二維碼，然后顯示在左下方的圖片框中。
保存：保存二維碼，將二維碼另存為png格式的圖片。
打開二維碼：打開二維碼圖片，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后面。
自定義Logo：點擊添加圖片作為Logo,不添加則生成的二維碼中沒有Logo.
下面來生成一個二維碼看看吧，如圖：
然后我們添加一個Logo來看看吧，如下圖：
由於Logo的尺寸可以自由調節，有時候Logo設置的過大，會覆蓋二維碼中的部分信息，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，如圖：
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，這里我修改二維碼尺寸為6，然后就可以正常識別了。然后我們點擊保存按鈕，打開另存為對話框，會保存為png格式的圖片，實際生產的二維碼尺寸如圖：
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，看看里面保存了什么，如圖：
這里我們可以鼠標選擇文本復制，或者直接點擊復制到剪切板來復制二維碼的內容。
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符，超出容量就會出現下面錯誤，如圖：
當然，如果你隨便打開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，如圖：
當然，如果圖片中含有二維碼還是可以解析成功的，如圖：
Github地址：https://github.com/yunfeifei/QRCodeTools
當然，軟件還有很多要優化的地方，存在許多未知的Bug，后面會不斷修改更新。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。