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850kbps 离线文件传输：libcimbar 把屏幕和摄像头变成信道

【免费下载链接】libcimbarOptimized implementation for color-icon-matrix barcodes项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/li/libcimbar

libcimbar 是一款做离线文件传输的 C++ 库：编码端把文件渲染成在屏幕上翻动的彩色矩阵条形码动画，接收端用手机摄像头逐帧拍摄还原，全程不碰网络、蓝牙和 NFC，实测稳定在 850kbps（约 106KB/s）。发送端有命令行工具，也有能在任何现代浏览器里跑的 wasm 构建；接收端是 Android 应用。

它到底在干什么

输入是一个文件，输出是一串 1024×1024 像素的彩色条码帧，可以在显示器上滚动播放；接收端摄像头逐帧拍摄，凑够足够多的帧后重建出原文件。相当于用闪光灯发莫尔斯电码，只是信道换成了屏幕光，密度高了几万倍。

原理拆解：数据是怎么传过去的

编码：一格瓦片装 6 比特

整张条码是 1024×1024 像素的方格阵，每格画一个符号：16 种符号占 4 比特，再选 4 种颜色之一占 2 比特，每格共 6 比特，上限 9300 字节/帧。符号是 8×8 像素的手绘小图案，挑选标准是任意两格的像素指纹（图像哈希，即把像素黑白化后得到的 64 位二进制）汉明距离足够大——隔着镜头拍糊一点，依然能认出"最像哪一个"。

纠错：给"拍糊了"预留冗余

隔着镜头读屏幕天然有损：模糊、曝光不足、镜头畸变都会混进来。默认用 Reed Solomon 纠错（一种按块补冗余、能修掉一定数量坏字节的编码），参数 30/155：每 125 字节真实数据附加 30 字节纠错码，所以每帧实际只承载 7500 字节。作者实测错误率低于 1%，且能被完全修正；纠错块还按"跳 N 格"交错铺满全图，手指或遮挡造成的局部连片错误不会一次毁掉一整段数据。

文件协议：fountain 码解决无网络传大文件

单帧只有 7500 字节，大文件先经 zstd 压缩，再用 fountain 码（wirehair 库实现，一种"收到任意足够多分片就能拼回原件"的编码）切成独立编码块：不挑顺序、允许缺帧，乱序、损坏、丢失都能拼回原文件，这也是无网络传大文件成立的根本。代价是压缩后文件上限 33.55MB，因为解码端要把内容放进内存。

解码：先找锚点，再按置信度读格

解码端先找四角的方形锚点确定四个角（和 QR 码定位同理），做透视变换把歪斜画面拉正，再逐格识别符号。它不按固定顺序硬读，而是从置信度高的格子先解起，并把局部形变（漂移）记录下来指导下一个格子——某处拍糊时，错误被压到低置信度区域，纠错码兜底的成功率更高。

跑起来有多快：离线文件传输实测 ⚡

来源 PERFORMANCE.md，解码端是一台老款骁龙 625 手机（4 线程），发送端是浏览器 wasm 构建：

• mode B（8×8 符号、4 色）：4,689,084 字节（压缩后）44 秒传完，852 kbit/s（≈106 KB/s）
• 每帧纠错后承载 7500 字节真实数据，上限 9300 字节
• 错误率低于 1%，Reed Solomon 可完全修正（见 README.md）
• 单文件上限 33.55MB（压缩后）
• 格式支持低至 700×700 分辨率的拍摄画面

和蓝牙、NFC 比，它不需要配对也不需要近场；代价是必须"脸对脸"——摄像头正对屏幕、环境光好、条码占满取景框，实测更稳。

上手路径 📦

装什么：一条 apt 装齐解码依赖

解码端依赖 OpenCV 和 GLFW，其余依赖都已包含在源码树里：

sudo apt install libopencv-dev libglfw3-dev libgles2-mesa-dev

apt 报告安装成功即可，没有其他输出。

怎么编：clone 后三条命令出可执行文件

git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/li/libcimbar cd libcimbar cmake . && make -j7 && make install

跑完构建产物落在./dist/bin/，能看到cimbar、cimbar_send等可执行文件。

怎么用一次：编码、解码、实时播放

./cimbar --encode -i inputfile.txt -o out # 编码出一串 png ./cimbar out*.png -o /tmp # 从 png 解回文件 ./cimbar_send inputfile.pdf # 窗口里实时播放动画条码

第三条会弹出窗口滚动播放动画条码，用手机解码 App 对着拍即可；解码out*.png后/tmp里能看到还原出来的 inputfile.txt。Windows（MSVC+vcpkg，尽力支持）与 Android（仅解码）的构建差异见 README.md 和 WASM.md。

气隙数据交换：谁会在什么场景下真的用它 🔒

• 气隙机房交接：运维在禁止 U 盘、断网的隔离环境里，把配置文件从办公终端传到产线设备
• 无网应急联络：断网无信号场合，把一段文本或联系方式从笔记本传进手机
• 洁净区作业：不想让存储介质进出洁净区的人，拿摄像头当传输介质
• 现场演示：展会或课堂网络不稳时，不依赖任何连接把演示文件送到观众手机
• 离线备份：给重要小文件建一份"拍进手机"的气隙数据交换副本

项目现状与下一步

当前测试覆盖 amd64+linux、arm64+android（仅解码）、emscripten+WASM（仅编码），Windows 为尽力支持。TODO.md 列出的近期方向包括：换用更强的纠错码（预期吞吐提升 6–15%）、多帧联合解码以提高静态图成功率，以及把方形网格改成 4:3 形状。

850kbps 不算快，但它的信道只是一块屏幕加一个摄像头——离线文件传输从此不需要任何线缆和协议栈。

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