二维码原理及应用

QR CODE 特点及编码原理

QR Code 特点 高速读取
3秒


高容量、高密度
理论上内容经过压缩处理后可以存7089个数字，4296 个 字 母 和数字混合字符，2953个8位字节数据，1817个汉字

支持纠错处理
纠错分为4个级别 level L ：7% level Q ：25%
level M ：15% level H ：30%

生成二维码
二维码的生成方法

改变二维码颜色
二维码的生成方法

嵌入logo
二维码的生成方法

二维码高级美化
二维码的生成方法

高级美化模板
二维码的生成方法

下载二维码
对数据：01234567编码（版本1-H） 1）分组：012 345 67 2）转成二进制： 012→0000001100 345→0101011001 67 →1000011
(当数据的长度不足3个数字时，如果只有1个数字则用4bit， 如果有2个数字就用7个bit来表示) 3）转成序列： 0000001100 0101011001 1000011 4）字符数 转成二进制：8→0000001000 5）加入模式指示符（数字）0001： 0001 0000001000 0000001100 0101011001 1000011
QR CODE 特点及编码原理

QR码的版本
QR图的大小(size)被定义为版本（Version)，版本号从1到40。 版本1就是一个21*21的矩阵，每增加一个版本号，矩阵的大小 就增加4个模块(Module)，因此，版本40就是一个177*177的 矩阵。（版本越高，意味着存储的内容越多，纠错能力也越强）
QR CODE 特点及编码原理

混合字符模式编码
字符对照表如下：
QR CODE 特点及编码原理

混合字符编码
编码方式为： 源码被分成两个字符一段，每段的第一个字符 乘上45，再用第二个数字相加。因此每段变成了11bit的2进制 码，如果字符个数只有1个，则用6bit表示。 以ABCBE123 为例 ： 1）两个字符一组，转换为11位2进制码
00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 10000000 11101100 00101110
QR CODE 特点及编码原理

填充二维码
黑色代表1 白色代表0
二维码的生成方法

以草料二维码生成器为例 http://cli.im/
二维码的生成方法
000001000 00111001101 01000101001 01001110111 00001011101
模式码
3）将以上的编码再按8bit一组，形成码字(code words):
00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000
QR CODE 特点及编码原理

结构化
对区域有严格的定义
黑白的区域：被指定为固定的位置， 称为寻像图形和定位图形。寻像图 形和定位图形用来帮助解码程序确 定图形中具体符号的坐标 黄色的区域用来保存被编码的数 据内容以及纠错信息码 蓝色的区域，用来标识纠错的级别， 这个区域被称为“格式化信息” （format information）
二维码基础

二维码的商业应用
网上购物，一扫即得 通过二维码购物，产品的二维码直接标示了产品的身份证， 扫描后调出的产品真实有效，保障了购物安全。将来，二维 码加上 O2O(网上到网下)，实体店将变成网购体验店。 消费打折，有码为证 商家通过短信方式将电子优惠券、电子票发送到顾客手机上， 顾客进 行消费时，只要向商家展示手机上的二维码优惠券， 并通过商家的识读终端扫码、验证，就可以得到优惠。
二维码基础

二维码的种类
在许多种类的二维条码中，常用的码制有： Data Matrix, MaxiCode, Aztec, QR Code, Vericode,PDF417,Ultracode,Code 49, Code 16K等
QR CODE 特点及编码原理

QR CODE
QR Code 是由日本Denso（电装）公司于1994年研制的一种 矩阵二维码符号码，全称是Quick Response Code，可看出，超 高速识读特点是QR用CCD二维条码识读设备，每秒可识读30个 含有100个字符的QR Code 码符号。 QR Code 码用特定的数据压缩模式表示中国汉字和日本汉字， 仅用13bit可表示一个汉字，比其他二维条码表示汉字的效率提 高了20%。
二维码基础

证照应用二维码，有利于防伪防盗版 在名片上加印二维码，客户拿 到名片以后，用手机直接一扫描， 便可将名片上的姓名、联系方式、电子邮件、公司地址等存入 到手机中，并且还可以直接调用手机功能，拨打电话，发送电 子邮件等。
二维码基础

防伪隐形二维码，无法轻易复制 美国的科研人员也正在试图把这些隐形编码应用到玻璃、塑料 胶片、纸质产品、银行票据上。这些隐形二维码用肉眼是看不 到的，必须通过红外激光照射才能进行扫描验证。由于该技术 生产过程比较复杂，造假者无法轻易复制。一些商业情报、经 济情报、政治情报、军事情报等机密资料均可以通过这种方式 加密。


二维码基础

二维码付款，简单便捷
二维码基础

资讯阅读，实现延伸 在报纸上某则新闻旁边放一个二维码，读者扫描后可以阅读新 闻的更多信息，如采访录音、视频录像、图片动漫等
二维码基础

二维码管理生产，质量监控有保障 比如，在 汽车制造中，DPM二维码(直接零部件标刻二维码， 可用针式打标机、激光打标机、喷码机甚至化学蚀刻)技术现已 在美国汽车行业得到广泛应用，美国汽车制造业协会(AIAG)还 专门制订了相关标准，从发动机的钢体、钢盖、曲轴、连杆、 凸轮轴到变速箱的阀体、阀座、阀盖，再到离合器的关键零部 件及电子点火器和 安全气囊。

趣味性的二维码
丰富多彩的二维码

趣味性的二维码
内容提要

二维码基础 Code 特点及编码原理
QR
二维码制作
二维码基础

二维码是用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 像输入设备光电扫描设备自动识读以实现信息自动 处理。
二维码基础

二维码电子票务，实现验票、调控一体化 车票上加入二维码，大家已经知道。由此还可以延伸，景点 门票、展会门票、演出门票、飞机票、电影票等等都可以通 过二维码都能实现完全的电子化。
二维码基础


二维码管理交通参与者，能够强化监控 比如，采用印有二维码的行车证，将有关车辆的基本信息，包 括车驾号、发动机号、车型、颜色等车辆信息转化保存在二维 码中，交警在查车时，就不需要再呼叫总台协助了，直接扫描 车辆的二维码即可。以二维码为基本信息载体，还可以建立全 国性的车辆监控网络 食品采用二维码溯源，吃得放心 将食品的生产和物流信息加载在二维码里，可实现对食品追踪 溯源，消费者只需用手机一扫，就能查询食品从生产到销售的 所有流程。在青岛，肉类蔬菜二维码追溯体系已在利群集团投 入使用，市民用手机扫描肉菜的二维码标签，即可显示肉菜的 流通过程和食品安全信息。
"AB“
45*10+11 461
"CD" 45*12+13 553
"E1“ 45*14+1 631
"23" 45*2+3 93
00111001101 01000101001 01001110111 00001011101
QR CODE 特点及编码原理

混合字符编码
0010
2） 加入模式码和字符数
字符数
QR CODE 特点及编码原理

QR码编码原理
编码就是把常见的数字、字符等转换成QR码的方法 QR码的最大容量取决于选择的版本、纠错级别和编码模式 （Mode:数字、字符、多字节字符等） 版本1~9 数据容量、纠错码容量对照表
QR CODE 特点及编码原理

对于不同的模式，都有对应的模式标识符 （Mode Indicator)来帮助解码程序进行匹配,模式标 识符是4bit的二进制数：
QR CODE 特点及编码原理

QR码支持的编码内容
QR码支持编码的内容包括纯数字、数字和字母混合编码、8 位字节码和包含汉字在内的多字节字符。 数字
每三个为一组 压缩成10bit
多字节字符
每一个字符被 压缩成13bit。
8bit字节数据Байду номын сангаас
无压缩直接保存。
字母数字混合
每两个为一组， 压缩成11bit
二维码基础

二维码是一种比一维码更高级的条码格式。一维码 只能在一个方向上表达信息，而二维码在水平和垂 直方向都可以存储信息。一维码只能由数字和字母 组成，而二维码能存储汉字、数字和图片等信息， 因此二维码的应用领域要广得多。
二维码基础

二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二 维条码。 堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维 条码堆叠而成； 矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素 位置上用“点”表示二进制“1”， 用“空”表示二进制“0”， “点”和“空”的排列组成代码。
4） 如果尾部数据不足8bit,则在尾部充0
00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000000
5）如果编码后的数据不足版本及纠错级别的最大容量，则在尾部补充 "11101100" 和 "00010001",直到全部填满。最后，版本1、Level H 下的"ABCDE123" 的QR码是：
1、数字模式（numeric mode ）: 0001
2、混合字符模式（ alphanumeric mode） : 0010 3、8bit byte mode: 0100 4、日本汉字（KANJI mode） : 1000 5、中国汉字(GB2312):1101
QR CODE 特点及编码原理

数字编码
丰富多彩的二维码

世界上最大的二维码 加拿大亚伯达省的 Kraay农场，创造 吉尼斯世界纪录。 他们在自家的玉米 地打造了一个超大 二维码，相当于两 个半足球场大小。 扫描后，将获得 Kraay农场的官网 链接。
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俄罗斯二维码博物馆
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二维码墓碑
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