Python实现对二维码数据进行压缩

时间:2023-03-21 神奇代码在哪里_ 人气:0

前言

当前二维码的应用越来越广泛，包括疫情时期的健康码也是应用二维码的典型案例，最近需要通过一张二维码显示较多文本数据，也就是对二维码数据进行压缩，使用CSDN搜索了半天居然没有能简单使用的代码，很多事例代码解决不了字符编码、中文乱码等常见问题。因此只能自己研究了。

本文的目标很明确，就是使用python，实现一张二维码显示更多信息，代码简单实用，不乱码，支持中文，copy就能运行，支持txt、doc、wps、docx、xls、xlsx、pdf、gif、jpg、png、mp4、avi、mp3等所有文件格式，压缩、生成、读取二维码一个py文件实现。

以下是程序的代码文件结构，尽量简单易用。

一、二维码数据的压缩和写入

1.读取二进制文件数据

使用二进制文件，避免了由于字符编码导致的各种问题，很多博客中的事例代码对中文支持很不友好，导致经常出现乱码、截断等问题，所以文本的数据源使用二进制代码尽量避开文字编码问题。下图是待压缩进二维码的一个txt文档，当然还可以是pdf、word、excel等文件。

代码如下：

# 使用二进制模式读取以_file_path为路径的文件
    _file = open(_file_path, mode="rb")
    _contents = _file.read()

2.压缩二进制文件数据

使用zlib.compress()方法对二进制数据进行压缩。

# 对数据进行压缩
    _contents_zip = zlib.compress(_contents, zlib.Z_BEST_COMPRESSION)

3.使用base64对压缩后的二进制文件数据进行编码

使用base64编码可以避免很多编码转换问题，而且base64编码都是由英文字符组成，非常方便程序员调试和对比前后数据是否一致。

# 转换为_base64格式方便数据传输
    _contents_base64 = base64.b64encode(_contents_zip)
    _temp_str_utf8 = _contents_base64.decode('utf-8')
    print("压缩进二维码的base64编码为:%s" % _temp_str_utf8)

程序运行后结果如下图：

4.将编码后的数据写入二维码

创建QRCode对象后，可使用.add_data()方法向二维码加入数据，确认数据全部加入后使用.make_image()在内存中生成二维码，最后使用.save()就可以保存二维码图片到电脑指定位置。

# 创建QRCode对象
    _qr = qrcode.QRCode()
    # 向二维码添加数据
    _qr.add_data(_temp_str_utf8, 0)
    # 生成二维码并保存
    _image = _qr.make_image()
    _image.save("compress_qrcode.png")

程序运行后，二维码图片保存位置如下图：

打开二维码如下：

二、读取压缩后的二维码数据

1.识别二维码图片并读取数据

使用python的pyzbar库即可实现二维码的识别，如果发现pyzbar识别不了那就需要使用opencv相关库对图片进行处理，提高识别的准确性，这里就不展开研究opencv处理图像的内容了。

# 读取图片对象
    _image = cv2.imread(_file_path)
    # 使用pyzbar解析二维码中的数据
    _qr_data = pyzbar.decode(_image)

2.使用base64对读取的数据进行解码

# 识别二维码并解压缩
    return_data = read_compress_qrcode("compress_qrcode.png")
    base64_data = return_data[0].data.decode("utf-8")
    print("读取并解码后的base64编码为:%s" % base64_data)
    # 解码base64数据
    bytes_data = base64.b64decode(base64_data)

程序运行后的识别结果如下图，可以发现前后数据是一致的。

3.解压解码后数据

使用zlib.decompress()进行解压。

# 解压数据
    unzip_bytes_data= zlib.decompress(bytes_data)

4.还原文件数据

使用二进制写方式wb打开文件，把数据重新写入并保存。

# 还原压缩文件，使用二进制方式写入文件
    with open("还原后的文件.txt", 'wb') as f:
        f.write(unzip_bytes_data)
        f.close()

程序运行后生成的文件如下图：

可以看到还原后的文件和压缩前是一致的。

三、完整源代码

完整的Python源代码

以下是完整的python代码，后续继续优化改进。

import zlib
import base64
import qrcode
import cv2
from pyzbar import pyzbar


def compress_qrcode(_file_path):
    """
    把二进制文件压缩进二维码的函数
    :param _file_path: 待压缩进二维码的文件路径
    :return: 无
    """
    # 使用二进制模式读取以_file_path为路径的文件
    _file = open(_file_path, mode="rb")
    _contents = _file.read()
    # 对数据进行压缩
    _contents_zip = zlib.compress(_contents, zlib.Z_BEST_COMPRESSION)
    # 转换为_base64格式方便数据传输
    _contents_base64 = base64.b64encode(_contents_zip)
    _temp_str_utf8 = _contents_base64.decode('utf-8')
    print("压缩进二维码的base64编码为:%s" % _temp_str_utf8)
    # 创建QRCode对象
    _qr = qrcode.QRCode()
    # 向二维码添加数据
    _qr.add_data(_temp_str_utf8, 0)
    # 生成二维码并保存
    _image = _qr.make_image()
    _image.save("compress_qrcode.png")


def read_compress_qrcode(_file_path):
    # 读取图片对象
    _image = cv2.imread(_file_path)
    # 使用pyzbar解析二维码中的数据
    _qr_data = pyzbar.decode(_image)
    # 返回读取的数据
    return _qr_data


if __name__ == '__main__':
    # 压缩并生成二维码
    compress_qrcode("待压缩进二维码的文件.txt")
    # 识别二维码并解压缩
    return_data = read_compress_qrcode("compress_qrcode.png")
    base64_data = return_data[0].data.decode("utf-8")
    print("读取并解码后的base64编码为:%s" % base64_data)
    # 解码base64数据
    bytes_data = base64.b64decode(base64_data)
    # 解压数据
    unzip_bytes_data= zlib.decompress(bytes_data)
    # 还原压缩文件，使用二进制方式写入文件
    with open("还原后的文件.txt", 'wb') as f:
        f.write(unzip_bytes_data)
        f.close()

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