cn.z.qrcode.encoder.Version Maven / Gradle / Ivy
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QR Code Encoder For Java 二维码生成器Java版
The newest version!
package cn.z.qrcode.encoder;
/**
* 版本
*
*
* createDate 2023/05/29 11:11:11
*
*
* @author ALI[[email protected]]
* @since 1.0.0
**/
public class Version {
/**
* 版本号
* [1,40]
*/
public final int VersionNumber;
/**
* 尺寸
* 尺寸 = (版本号 - 1) * 4 + 21
* [21,177]
*/
public final int Dimension;
/**
* `内容字节数`bit数
*/
public final int ContentBytesBits;
/**
* 数据bit数
* ECI模式指示符+ECI指定符+模式指示符+`内容字节数`bit数+内容+结束符+补齐符
*/
public final int DataBits;
/**
* 数据和纠错bit数
* 数据bit数+纠错bit数
*/
public final int DataAndEcBits;
/**
* 纠错
* [纠错块,(块数量,纠错码)]
*/
public final int[][] Ec;
/**
* 构造版本
*
* @param length 内容字节数
* @param level 纠错等级
* 0 L 7%
* 1 M 15%
* 2 Q 25%
* 3 H 30%
* @param mode 编码模式
* 0 NUMERIC 数字0-9
* 1 ALPHANUMERIC 数字0-9、大写字母A-Z、符号(空格)$%*+-./:
* 2 BYTE(ISO-8859-1)
* 3 BYTE(UTF-8)
*/
public Version(int length, int level, int mode) {
this(length, level, mode, null);
}
/**
* 构造版本
*
* @param length 内容字节数
* @param level 纠错等级
* 0 L 7%
* 1 M 15%
* 2 Q 25%
* 3 H 30%
* @param mode 编码模式
* 0 NUMERIC 数字0-9
* 1 ALPHANUMERIC 数字0-9、大写字母A-Z、符号(空格)$%*+-./:
* 2 BYTE(ISO-8859-1)
* 3 BYTE(UTF-8)
* @param versionNumber 版本号(默认最小版本)
* [1,40]
*/
public Version(int length, int level, int mode, Integer versionNumber) {
int versionNumberValue;
// 最小版本号
switch (mode) {
// NUMERIC 数字0-9
case 0: {
versionNumberValue = ModeNumeric(length, level) + 1;
break;
}
// ALPHANUMERIC 数字0-9、大写字母A-Z、符号(空格)$%*+-./:
case 1: {
versionNumberValue = ModeAlphaNumeric(length, level) + 1;
break;
}
// BYTE(ISO-8859-1)
case 2: {
versionNumberValue = ModeByte(length, level) + 1;
break;
}
// BYTE(UTF-8)
default: {
// 相比ISO-8859-1多1字节(不需要补齐符的情况下)
// ECI模式指示符(4bit)+ECI指定符(8bit)-结束符(4bit)=1字节
versionNumberValue = ModeByte(length + 1, level) + 1;
break;
}
}
if (versionNumberValue == 0) {
throw new QRCodeException("内容过长！最大版本号 40 也无法容下！请使用较低 纠错等级 或 减少内容！");
}
// 指定版本号
if (versionNumber != null) {
if (versionNumber < 1 || versionNumber > 40) {
throw new QRCodeException("版本号 " + versionNumber + " 不合法！应为 [1,40]");
} else if (versionNumberValue > versionNumber) {
throw new QRCodeException("版本号 " + versionNumber + " 太小！最小为 " + versionNumberValue);
} else {
versionNumberValue = versionNumber;
}
}
VersionNumber = versionNumberValue;
// `内容字节数`bit数
switch (mode) {
// NUMERIC
case 0: {
// `内容字节数`bit数 1-9版本10bit 10-26版本12bit 27-40版本14bit
// 数据来源 ISO/IEC 18004-2015 -> 7.4.1 -> Table 3 -> Numeric mode列
ContentBytesBits = VersionNumber < 10 ? 10 : (VersionNumber < 27 ? 12 : 14);
break;
}
// ALPHANUMERIC
case 1: {
// `内容字节数`bit数 1-9版本9bit 10-26版本11bit 27-40版本13bit
// 数据来源 ISO/IEC 18004-2015 -> 7.4.1 -> Table 3 -> Alphanumeric mode列
ContentBytesBits = VersionNumber < 10 ? 9 : (VersionNumber < 27 ? 11 : 13);
break;
}
// BYTE
default: {
// `内容字节数`bit数 1-9版本8bit 10-40版本16bit
// 数据来源 ISO/IEC 18004-2015 -> 7.4.1 -> Table 3 -> Byte mode列
ContentBytesBits = VersionNumber < 10 ? 8 : 16;
break;
}
}
Dimension = (VersionNumber - 1) * 4 + 21;
DataBits = DATA_BYTES[VersionNumber - 1][level] * 8;
DataAndEcBits = DATA_AND_EC_BITS[VersionNumber - 1];
Ec = EC[VersionNumber - 1][level];
}
/**
* 获取编码模式为NUMERIC的版本号
*
* @param length 内容字节数
* @param level 纠错等级
* @return 版本号
*/
private static int ModeNumeric(int length, int level) {
// `内容字节数`bit数 1-9版本10bit
for (int i = 0; i < 9; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(10bit)=14bit
if (length <= ModeNumericMaxLength(DATA_BYTES[i][level] * 8 - 14)) {
return i;
}
}
// `内容字节数`bit数 10-26版本12bit
for (int i = 9; i < 26; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(12bit)=16bit
if (length <= ModeNumericMaxLength(DATA_BYTES[i][level] * 8 - 16)) {
return i;
}
}
// `内容字节数`bit数 27-40版本14bit
for (int i = 26; i < 40; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(14bit)=18bit
if (length <= ModeNumericMaxLength(DATA_BYTES[i][level] * 8 - 18)) {
return i;
}
}
return 0;
}
/**
* 获取编码模式为NUMERIC的最大字符长度
*
* @param maxBits 最大bit数
* @return 最大字符长度
*/
private static int ModeNumericMaxLength(int maxBits) {
// 3个字符10bit 2个字符7bit 1个字符4bit
int maxLength = maxBits / 10 * 3;
int remainder = maxBits % 10;
if (remainder > 6) {
maxLength += 2;
} else if (remainder > 3) {
maxLength++;
}
return maxLength;
}
/**
* 获取编码模式为ALPHANUMERIC的版本号
*
* @param length 内容字节数
* @param level 纠错等级
* @return 版本号
*/
private static int ModeAlphaNumeric(int length, int level) {
// `内容字节数`bit数 1-9版本9bit
for (int i = 0; i < 9; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(9bit)=13bit
if (length <= ModeAlphaNumericMaxLength(DATA_BYTES[i][level] * 8 - 13)) {
return i;
}
}
// `内容字节数`bit数 10-26版本11bit
for (int i = 9; i < 26; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(11bit)=15bit
if (length <= ModeAlphaNumericMaxLength(DATA_BYTES[i][level] * 8 - 15)) {
return i;
}
}
// `内容字节数`bit数 27-40版本13bit
for (int i = 26; i < 40; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(13bit)=17bit
if (length <= ModeAlphaNumericMaxLength(DATA_BYTES[i][level] * 8 - 17)) {
return i;
}
}
return 0;
}
/**
* 获取编码模式为ALPHANUMERIC的最大字符长度
*
* @param maxBits 最大bit数
* @return 最大字符长度
*/
private static int ModeAlphaNumericMaxLength(int maxBits) {
// 2个字符11bit 1个字符6bit
int maxLength = maxBits / 11 * 2;
int remainder = maxBits % 11;
if (remainder > 5) {
maxLength++;
}
return maxLength;
}
/**
* 获取编码模式为BYTE的版本号
*
* @param length 内容字节数
* @param level 纠错等级
* @return 版本号
*/
private static int ModeByte(int length, int level) {
// `内容字节数`bit数 1-9版本8bit
for (int i = 0; i < 9; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(8bit)+结束符(4bit)=2字节
if (length < DATA_BYTES[i][level] - 1) {
return i;
}
}
// `内容字节数`bit数 10-40版本16bit
for (int i = 9; i < 40; i++) {
// 模式指示符(4bit)+`内容字节数`bit数(16bit)+结束符(4bit)=3字节
if (length < DATA_BYTES[i][level] - 2) {
return i;
}
}
return 0;
}
/**
* 数据bit数+纠错bit数
* 索引[版本号]:40
* 数据来源 ISO/IEC 18004-2015 -> 7.1 -> Table 1 -> Data modules except(C)列
*/
private static final int[] DATA_AND_EC_BITS = { //
208, 359, 567, 807, 1079, // 1-5
1383, 1568, 1936, 2336, 2768, // 6-10
3232, 3728, 4256, 4651, 5243, // 11-15
5867, 6523, 7211, 7931, 8683, // 16-20
9252, 10068, 10916, 11796, 12708, // 21-25
13652, 14628, 15371, 16411, 17483, // 26-30
18587, 19723, 20891, 22091, 23008, // 31-35
24272, 25568, 26896, 28256, 29648, // 36-40
};
/**
* 数据字节数
* 索引[版本号][纠错等级]:40x4
* 数据来源 ISO/IEC 18004-2015 -> 7.4.10 -> Table 7 -> Number of data codewords列
*/
private static final int[][] DATA_BYTES = { //
{19, 16, 13, 9}, {34, 28, 22, 16}, {55, 44, 34, 26}, //
{80, 64, 48, 36}, {108, 86, 62, 46}, // 1-5
{136, 108, 76, 60}, {156, 124, 88, 66}, {194, 154, 110, 86}, //
{232, 182, 132, 100}, {274, 216, 154, 122}, // 6-10
{324, 254, 180, 140}, {370, 290, 206, 158}, {428, 334, 244, 180}, //
{461, 365, 261, 197}, {523, 415, 295, 223}, // 11-15
{589, 453, 325, 253}, {647, 507, 367, 283}, {721, 563, 397, 313}, //
{795, 627, 445, 341}, {861, 669, 485, 385}, // 16-20
{932, 714, 512, 406}, {1006, 782, 568, 442}, {1094, 860, 614, 464}, //
{1174, 914, 664, 514}, {1276, 1000, 718, 538}, // 21-25
{1370, 1062, 754, 596}, {1468, 1128, 808, 628}, {1531, 1193, 871, 661}, //
{1631, 1267, 911, 701}, {1735, 1373, 985, 745}, // 26-30
{1843, 1455, 1033, 793}, {1955, 1541, 1115, 845}, {2071, 1631, 1171, 901}, //
{2191, 1725, 1231, 961}, {2306, 1812, 1286, 986}, // 31-35
{2434, 1914, 1354, 1054}, {2566, 1992, 1426, 1096}, {2702, 2102, 1502, 1142}, //
{2812, 2216, 1582, 1222}, {2956, 2334, 1666, 1276}, // 36-40
};
/**
* 纠错
* 索引[版本号][纠错等级][纠错块][(块数量,纠错码)]:40x4x?x2
* 数据来源 ISO/IEC 18004-2015 -> 7.5.1 -> Table 9 -> Number of error correction blocks列 和 Error correction code
* per block列的k
*/
private static final int[][][][] EC = {
// 1
{ //
{{1, 19}}, //
{{1, 16}}, //
{{1, 13}}, //
{{1, 9}}, //
},
// 2
{ //
{{1, 34}}, //
{{1, 28}}, //
{{1, 22}}, //
{{1, 16}}, //
},
// 3
{ //
{{1, 55}}, //
{{1, 44}}, //
{{2, 17}}, //
{{2, 13}}, //
},
// 4
{ //
{{1, 80}}, //
{{2, 32}}, //
{{2, 24}}, //
{{4, 9}}, //
},
// 5
{ //
{{1, 108}}, //
{{2, 43}}, //
{{2, 15}, {2, 16}}, //
{{2, 11}, {2, 12}}, //
},
// 6
{ //
{{2, 68}}, //
{{4, 27}}, //
{{4, 19}}, //
{{4, 15}}, //
},
// 7
{ //
{{2, 78}}, //
{{4, 31}}, //
{{2, 14}, {4, 15}}, //
{{4, 13}, {1, 14}}, //
},
// 8
{ //
{{2, 97}}, //
{{2, 38}, {2, 39}}, //
{{4, 18}, {2, 19}}, //
{{4, 14}, {2, 15}}, //
},
// 9
{ //
{{2, 116}}, //
{{3, 36}, {2, 37}}, //
{{4, 16}, {4, 17}}, //
{{4, 12}, {4, 13}}, //
},
// 10
{ //
{{2, 68}, {2, 69}}, //
{{4, 43}, {1, 44}}, //
{{6, 19}, {2, 20}}, //
{{6, 15}, {2, 16}}, //
},
// 11
{ //
{{4, 81}}, //
{{1, 50}, {4, 51}}, //
{{4, 22}, {4, 23}}, //
{{3, 12}, {8, 13}}, //
},
// 12
{ //
{{2, 92}, {2, 93}}, //
{{6, 36}, {2, 37}}, //
{{4, 20}, {6, 21}}, //
{{7, 14}, {4, 15}}, //
},
// 13
{ //
{{4, 107}}, //
{{8, 37}, {1, 38}}, //
{{8, 20}, {4, 21}}, //
{{12, 11}, {4, 12}}, //
},
// 14
{ //
{{3, 115}, {1, 116}}, //
{{4, 40}, {5, 41}}, //
{{11, 16}, {5, 17}}, //
{{11, 12}, {5, 13}}, //
},
// 15
{ //
{{5, 87}, {1, 88}}, //
{{5, 41}, {5, 42}}, //
{{5, 24}, {7, 25}}, //
{{11, 12}, {7, 13}}, //
},
// 16
{ //
{{5, 98}, {1, 99}}, //
{{7, 45}, {3, 46}}, //
{{15, 19}, {2, 20}}, //
{{3, 15}, {13, 16}}, //
},
// 17
{ //
{{1, 107}, {5, 108}}, //
{{10, 46}, {1, 47}}, //
{{1, 22}, {15, 23}}, //
{{2, 14}, {17, 15}}, //
},
// 18
{ //
{{5, 120}, {1, 121}}, //
{{9, 43}, {4, 44}}, //
{{17, 22}, {1, 23}}, //
{{2, 14}, {19, 15}}, //
},
// 19
{ //
{{3, 113}, {4, 114}}, //
{{3, 44}, {11, 45}}, //
{{17, 21}, {4, 22}}, //
{{9, 13}, {16, 14}}, //
},
// 20
{ //
{{3, 107}, {5, 108}}, //
{{3, 41}, {13, 42}}, //
{{15, 24}, {5, 25}}, //
{{15, 15}, {10, 16}}, //
},
// 21
{ //
{{4, 116}, {4, 117}}, //
{{17, 42}}, //
{{17, 22}, {6, 23}}, //
{{19, 16}, {6, 17}}, //
},
// 22
{ //
{{2, 111}, {7, 112}}, //
{{17, 46}}, //
{{7, 24}, {16, 25}}, //
{{34, 13}}, //
},
// 23
{ //
{{4, 121}, {5, 122}}, //
{{4, 47}, {14, 48}}, //
{{11, 24}, {14, 25}}, //
{{16, 15}, {14, 16}}, //
},
// 24
{ //
{{6, 117}, {4, 118}}, //
{{6, 45}, {14, 46}}, //
{{11, 24}, {16, 25}}, //
{{30, 16}, {2, 17}}, //
},
// 25
{ //
{{8, 106}, {4, 107}}, //
{{8, 47}, {13, 48}}, //
{{7, 24}, {22, 25}}, //
{{22, 15}, {13, 16}}, //
},
// 26
{ //
{{10, 114}, {2, 115}}, //
{{19, 46}, {4, 47}}, //
{{28, 22}, {6, 23}}, //
{{33, 16}, {4, 17}}, //
},
// 27
{ //
{{8, 122}, {4, 123}}, //
{{22, 45}, {3, 46}}, //
{{8, 23}, {26, 24}}, //
{{12, 15}, {28, 16}}, //
},
// 28
{ //
{{3, 117}, {10, 118}}, //
{{3, 45}, {23, 46}}, //
{{4, 24}, {31, 25}}, //
{{11, 15}, {31, 16}}, //
},
// 29
{ //
{{7, 116}, {7, 117}}, //
{{21, 45}, {7, 46}}, //
{{1, 23}, {37, 24}}, //
{{19, 15}, {26, 16}}, //
},
// 30
{ //
{{5, 115}, {10, 116}}, //
{{19, 47}, {10, 48}}, //
{{15, 24}, {25, 25}}, //
{{23, 15}, {25, 16}}, //
},
// 31
{ //
{{13, 115}, {3, 116}}, //
{{2, 46}, {29, 47}}, //
{{42, 24}, {1, 25}}, //
{{23, 15}, {28, 16}}, //
},
// 32
{ //
{{17, 115}}, //
{{10, 46}, {23, 47}}, //
{{10, 24}, {35, 25}}, //
{{19, 15}, {35, 16}}, //
},
// 33
{ //
{{17, 115}, {1, 116}}, //
{{14, 46}, {21, 47}}, //
{{29, 24}, {19, 25}}, //
{{11, 15}, {46, 16}}, //
},
// 34
{ //
{{13, 115}, {6, 116}}, //
{{14, 46}, {23, 47}}, //
{{44, 24}, {7, 25}}, //
{{59, 16}, {1, 17}}, //
},
// 35
{ //
{{12, 121}, {7, 122}}, //
{{12, 47}, {26, 48}}, //
{{39, 24}, {14, 25}}, //
{{22, 15}, {41, 16}}, //
},
// 36
{ //
{{6, 121}, {14, 122}}, //
{{6, 47}, {34, 48}}, //
{{46, 24}, {10, 25}}, //
{{2, 15}, {64, 16}}, //
},
// 37
{ //
{{17, 122}, {4, 123}}, //
{{29, 46}, {14, 47}}, //
{{49, 24}, {10, 25}}, //
{{24, 15}, {46, 16}}, //
},
// 38
{ //
{{4, 122}, {18, 123}}, //
{{13, 46}, {32, 47}}, //
{{48, 24}, {14, 25}}, //
{{42, 15}, {32, 16}}, //
},
// 39
{ //
{{20, 117}, {4, 118}}, //
{{40, 47}, {7, 48}}, //
{{43, 24}, {22, 25}}, //
{{10, 15}, {67, 16}}, //
},
// 40
{ //
{{19, 118}, {6, 119}}, //
{{18, 47}, {31, 48}}, //
{{34, 24}, {34, 25}}, //
{{20, 15}, {61, 16}}, //
}, //
};
}