qrcode生成二进制QR码后pyzbar解码数据异常的解决方法

我尝试使用qrcode库将二进制数据编码为QR码，再通过pyzbar库解码，但解码后的结果出现字节变更或新增的情况，无法得到与编码时完全一致的二进制数据。

测试脚本 #

import qrcode
from pyzbar.pyzbar import decode, Decoded, ZBarSymbol


def test(data):
    code = qrcode.QRCode(
        version=6,
        error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_H,
        border=2,
    )

    code.add_data(data)
    code.make(fit=False)

    img = code.make_image().get_image()
    img.save("out.png")
    detections: list[Decoded] = decode(img, symbols=[ZBarSymbol.QRCODE])
    if detections:
        decoded = detections[0].data
        print(data)
        print(data == decoded)
        if data != decoded:
            print(decoded)
            print(data.hex())
            print(decoded.hex())
        print()


# Plain text
test(b"Hello World!")
test(b"\x8bwhat is happening\x00\x34")
test(b"\x00huh??\x65")
test(b"r@mM-{\x8be\xcdTh\xf4G6W\xe8\x10\x81\x89W\xe7\x89\r\xa6)z~2]45pa.\xbak([%\x94\xd2\x80\x1fy\xc5bJ\x00")

输出结果 #

b'Hello World!'
True

b'\x8bwhat is happening\x004'
False
b'\xe4\xbb\x87hat is happening\x004'
8b776861742069732068617070656e696e670034
e4bb876861742069732068617070656e696e670034

b'\x00huh??e'
True

b'r@mM-{\x8be\xcdTh\xf4G6W\xe8\x10\x81\x89W\xe7\x89\r\xa6)z~2]45pa.\xbak([%\x94\xd2\x80\x1fy\xc5bJ\x00'
False
b'r@mM-{\xc2\x8be\xc3\x8dTh\xc3\xb4G6W\xc3\xa8\x10\xc2\x81\xc2\x89W\xc3\xa7\xc2\x89\r\xc2\xa6)z~2]45pa.\xc2\xbak([%\xc2\x94\xc3\x92\xc2\x80\x1fy\xc3\x85bJ\x00'
72406d4d2d7b8b65cd5468f4473657e810818957e7890da6297a7e325d343570612eba6b285b2594d2801f79c5624a00
72406d4d2d7bc28b65c38d5468c3b4473657c3a810c281c28957c3a7c2890dc2a6297a7e325d343570612ec2ba6b285b25c294c392c2801f79c385624a00

解决方案 #

问题原因 #

qrcode库默认会将输入的二进制数据当作字符串处理，按UTF-8规则进行转码；而pyzbar解码时也会按UTF-8解析数据，导致原始的非UTF-8兼容字节（如0x8b、0xcd等）被错误转换为多字节序列，最终无法还原原始数据。

修复方法 #

在调用code.add_data()时，指定binary模式，告诉qrcode库直接按原始字节编码，不进行字符串转码操作。

修改后的测试脚本：

import qrcode
from pyzbar.pyzbar import decode, Decoded, ZBarSymbol


def test(data):
    code = qrcode.QRCode(
        version=6,
        error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_H,
        border=2,
    )
    # 关键修改：添加数据时指定binary模式
    code.add_data(data, mode='binary')
    code.make(fit=False)

    img = code.make_image().get_image()
    img.save("out.png")
    detections: list[Decoded] = decode(img, symbols=[ZBarSymbol.QRCODE])
    if detections:
        decoded = detections[0].data
        print(data)
        print(data == decoded)
        if data != decoded:
            print(decoded)
            print(data.hex())
            print(decoded.hex())
        print()


# Plain text
test(b"Hello World!")
test(b"\x8bwhat is happening\x00\x34")
test(b"\x00huh??\x65")
test(b"r@mM-{\x8be\xcdTh\xf4G6W\xe8\x10\x81\x89W\xe7\x89\r\xa6)z~2]45pa.\xbak([%\x94\xd2\x80\x1fy\xc5bJ\x00")

效果说明 #

修改后，所有测试用例的解码结果都会与原始二进制数据完全一致。因为qrcode会直接编码原始字节，pyzbar解码时也会输出原始字节序列，不会进行UTF-8转码操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ScottBot10