二维码到底是怎么做成的？

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快速响应（QR）码或二维码是一种二维条码。与传统的一维条码相比。可存储更多信息。使用智能手机上的二维码扫描仪应用程序可以轻松读取此信息。

同时。我们常见的二维码也称为QR码。就是右面这种。

在智能手机上结合移动互联网的二维码成为连接打印（离线媒体）和在线媒体的强大工具。例如。如果代码中存储的信息是网页地址。则扫描代码的用户将直接在他们的智能手机上查看网页。

工作原理

如果将QR码视为一种语言。人类无法阅读这种语言。但移动设备和扫描仪可以。

正如英语有关如何形成句子的规则一样。QR码也是由元素组成的。

下面的插图描述了QR码及其元素的基本结构：

QR码由数据模块组成

甲模块是QR码的基本单位。它们是构成以QR码编码的数据的黑白块。

模块存储数据并组成QR码的行和列（称为数据矩阵）。数据位的定位从矩阵的右下角开始。它在两个模块宽的列中向上移动。并在达到顶部时切换方向。

版本号决定模块的行数和列数

QR码具有相同数量的行和列模块（方形）。但QR码不能有任何数量的行（或列）。该数字取决于QR码的版本号。例如：

版本1有21行和21列模块

版本2有25行和25列。依此类推

版本号介于1到40之间。

版本号越高。行数和列数越大。因此。存储容量越高。

数据可以用四种字符模式编码

可以用四种模式（QR。字母数字。二进制和汉字）对QR码进行编码。存储容量取决于版本号和编码模式。

模块的大小由时序模式决定

第六行和第三列组成时序模式。这些是交替的黑白模块。这些使扫描软件可以了解单个模块的宽度。

扫描仪通过查找模式识别QR码

与条形码不同。QR Code具有查找模式（也称为位置标记或眼睛）。这些占据了代码的三个角落。它们的功能是帮助扫描仪找到QR码的边缘。

Finder模式和数据由分隔符进行区分

分隔符帮助扫描器区分查找模式和实际数据。

QR码需要识别安静区域

一个QR码必须有白色空间（等于4个模块厚度）。称为围绕QR码边界的静区。

它有助于扫描仪找到Finder模式。

QR码的方向取决于对齐标记

该定位标记帮助扫描器确定QR码的方向。这使得可以以任何角度扫描QR码。

格式信息也需要解码QR码

格式信息包含两段数据 - 纠错级别和掩码模式。

纠错允许磨损

一个QR码有能力保持扫描。即使它有些损坏 - 高达30％。由于称为Reed-Solomon纠错算法。这是可能的。尽管划痕。磨损和撕裂等。CD和DVD也使用该算法来保持可读性。

请注意。添加纠错功能会增加QR码中模块（数据块）的数量。因此。可以根据要求调整纠错级别。

有四种可能的纠错级别：

低（L） - 7％

中等（M） - 15％

四分位数（Q） - 25％

高（H） - 30％

您可能已经注意到一些QR码在其设计中包含图像。这是可能的。因为设计者将图像添加为错误。

使用Scanova创建的自定义QR码仍然保持可扫描和功能。

掩码模式使QR码对扫描仪更具可读性

掩蔽是模块颜色的反转。黑暗模块转换为白色和白色到黑暗。

数据屏蔽是选择模块的最佳布置方式。这使扫描仪可以轻松解码QR码。

有八个面具模式的可能性。例如：

掩码模式1的每个偶数行掩码

掩码模式2的每第三列掩码

以下是如何选择正确的蒙版图案：

将所有八种掩模图案应用于QR码

计算每个生成的QR码的罚分

选择罚分最少的安排

其他观点：

随着智能手机的不断普及。二维码也逐渐融入人们的生活中。从扫码支付到各种营销号。二维码紧紧的包围着我们。那么我们有没有想过二维码的设计原理呢。为什么一个“迷宫”就能记录信息呢。二维码安全吗？

二维码的原理

二维码就是使用黑白矩形图案来表示二进制数据。当这些黑白矩形图案被设备扫描后。设备就能获取其中所包含的信息。

一般超市售卖的商品都是一维条码。而一维条码只有宽度记录数据。其长度并没有记载数据。简单的说。即便是你将条形码水平折叠。剩下的一部分仍旧可以识别。不信的话大家可以试一试。

而我们所说的二维码。其长度和宽度均记录有数据。二维条码有着自己独特的地方。比如“定位点”和“容错机制”。“容错机制”的功能就是指：设备在没有识别到全部的二维码、或是说二维码有污损时。也可以正确地识别二维码上的相关信息。

上面我们说了二维码是使用黑白矩形图案来表示二进制数据。那么接下来最重要的问题就是编码了。当然了。编码是一个比较开放性的问题。不同的机构开发出的二维条码具有不同的编码规则。相应的读写规则也不同。因此造成了二维条码的种类非常繁多。

具体的编码过程我这里就不详细的说了。这是非常复杂的。需要一些专业知识才能理解。大家感兴趣的话可以自己搜索。其实也蛮简单的。

二维码的安全性

很多媒体和个人都在炒作二维码的安全性问题。其实从技术本身来说。二维码压根没有涉及什么安全性方面的问题。因为二维码其本身只是一个信息载体。二维码只负责承载信息。而不关心承载信息的内容。

我们抛开什么支付码、付款码不谈。因为这里面不仅仅是二维码。还有复杂的认证机制。一个具有欺骗性的二维码扫码之后。可能会跳转到一个恶意网站。但是我们应该清楚。真正危险的是这个网站。而不是二维码本身。况且现在很多的网页跳转是需要手机使用者同意的。意思是只有在你同意的情况下。才能跳转。单纯的扫码只能解析出一串地址。

其他观点：

二维条码/二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。

在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念。使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。

通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集。

每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。

二维码的应用：

1、信息获取（名片、地图、WIFI密码、资料）。

2、网站跳转（跳转到微博、手机网站、网站）。

3、广告推送（用户扫码。直接浏览商家推送的视频、音频广告）。

4、手机电商（用户扫码、手机直接购物下单）。

5、防伪溯源（用户扫码、即可查看生产地；同时后台可以获取最终消费地)。

6、优惠促销（用户扫码。下载电子优惠券。抽奖）。

7、会员管理（用户手机上获取电子会员信息、VIP服务）。

8、手机支付（扫描商品二维码。通过银行或第三方支付提供的手机端通道完成支付）。

二维码的诞生

过几十年的发展。由宽度不等的多个黑条和空白组成的一维码（条形码）开始暴露出不少缺点。例如数据容量较小（30 个字符左右）、只能包含字母和数字、条形码尺寸相对较大（空间利用率较低）、条形码遭到损坏后便不能阅读的缺点。为了弥补这些缺陷。这个时候人们开始寻找更佳的代替方案。

维码目前共有四种标准化编码模式。其中分别是数字、字母数字、字节和汉字来存储数据。二维码常见于日本。为目前日本最通用的二维空间条码。在中国也普遍使用。

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