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二维码简单原理是什么,扫描二维码的成像原理

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二维条码是指在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码，使用黑白矩形图案表示二进制数据，被设备扫描后可获取其中所包含的信息 。一维条码的宽度记载着数据，而其长度没有记载数据 。二维条码的长度、宽度均记载着数据 。二维条码有一维条码没有的“定位点”和“容错机制” 。容错机制在即使没有辨识到全部的条码、或是说条码有污损时，也可以正确地还原条码上的信息 。二维条码的种类很多，不同的机构开发出的二维条码具有不同的结构以及编写、读取方法 。
堆叠式/行排式二维条码，如，Code 16K、Code 49、PDF417（如下图）等 。
矩阵式二维码，最流行莫过于QR CODE，二维码的名称是相对与一维码来说的，比如以前的条形码就是一个“一维码” 。它的优点有：二维码存储的数据量更大；可以包含数字、字符，及中文文本等混合内容；有一定的容错性（在部分损坏以后可以正常读取）；空间利用率高等 。
二维码编码过程
1、数据分析：确定编码的字符类型，按相应的字符集转换成符号字符； 选择纠错等级，在规格一定的条件下，纠错等级越高其真实数据的容量越小 。
【二维码简单原理是什么,扫描二维码的成像原理】
2、数据编码：将数据字符转换为位流，每8位一个码字，整体构成一个数据的码字序列 。其实知道这个数据码字序列就知道了二维码的数据内容 。


下面小草就用一个案例带你了解二维码的编码过程，以对数据01234567编码为例
1）分组：012 345 67
2）转成二进制：012→0000001100 345→0101011001 67 →1000011
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（上图数字）0001：0001 0000001000 0000001100 0101011001 1000011
对于字母、中文、日文等只是分组的方式、模式等内容有所区别，基本方法是一致的 。二维码虽然比起一维条码具有更强大的信息记载能力，但也是有容量限制，通过下面这个表格小草带你了解二维码的容量到底有多大 。


3、纠错编码：按需要将上面的码字序列分块，并根据纠错等级和分块的码字，产生纠错码字，并把纠错码字加入到数据码字序列后面，成为一个新的序列 。在二维码规格和纠错等级确定的情况下，其实它所能容纳的码字总数和纠错码字数也就确定了，比如：版本10，纠错等级是H时，总共能容纳346个码字，其中224个纠错码字 。就是说二维码区域中大约1/3的码字是冗余的 。对于这224个纠错码字，它能够纠正112个替代错误（如黑白颠倒）或者224个句读错误（无法读到或者无法译码），这样纠错容量为：112/346=32.4%
4、构造最终数据信息：在规格确定的条件下，将上面产生的序列按次序放如分块中按规定把数据分块，然后对每一块进行计算，得出相应的纠错码字区块，把纠错码字区块 按顺序构成一个序列，添加到原先的数据码字序列后面 。如：D1, D12, D23, D35, D2, D13, D24, D36, … D11, D22, D33, D45, D34, D46, E1, E23,E45, E67, E2, E24, E46, E68，…
5 、构造矩阵：在构造矩阵之前，我们先来了解一个普通二维码的基本结构 。


位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形：用于对二维码的定位，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是大小规格会有所差异；
校正图形：规格确定，校正图形的数量和位置也就确定了；
格式信息：表示改二维码的纠错级别，分为L、M、Q、H；
版本信息：即二维码的规格，QR码符号共有40种规格的矩阵（一般为黑白色），从21×21（版本1），到177×177（版本40），每一版本符号比前一版本 每边增加4个模块 。
数据和纠错码字：实际保存的二维码信息，和纠错码字（用于修正二维码损坏带来的错误） 。
了解了二维码的基本结构后，将探测图形、分隔符、定位图形、校正图形和码字模块放入矩阵中，并把上面的完整序列填充到相应规格的二维码矩阵的区域中 。


6、掩膜：将掩摸图形用于符号的编码区域，使得二维码图形中的深色和浅色（黑色和白色）区域能够比率最优的分布 。
7、格式和版本信息：生成格式和版本信息放入相应区域内 。版本7-40都包含了版本信息，没有版本信息的全为0 。二维码上两个位置包含了版本信息，它们是冗余的 。版本信息共18位，6X3的矩阵，其中6位时数据为，如版本号8，数据位的信息时 001000，后面的12位是纠错位 。

不会 。
ipv4因为是xxx.xxx.xxx.xxx，每一位都是0-9数字，所以总量有限，为了代表一台终端，一台终端只能用一个ip，这样才知道数据发去哪里，每个人用一个就很快用完了，因此他有一些解决方案，比如一家对外用同一个公网ip，而手机，平板，电脑则分配内网的ip，这样就变相扩展了很多可用ip 。
而二维码只是编码，通俗地说，比如0代表我，1代表是，2代表小学生 。那么012就代表我是小学生 。如果文本数据一样，那么生成的图形就一样，是可以重复的，并不存在用完一说 。比如支付宝自己可以写程序将文本“转账=100，付款人=xxx，收款人=xxx，app=支付宝，加密=123456”这些文本信息变成二维码，自己生成，自己识别，就能达到功能 。当然真实的文本肯定都是各种加密N次的乱码，。

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