二维码简单原理是什么？手机扫二维码后如何解析识别数据
二维码，也被称为QR码，被称为快速反应完全。它是近年来移动设备上流行的一种编码方法。二维码的前身——条形码，也就是超市收银员扫的那个黑白条。电脑在水平方向上识别粗细不均的黑白条，就能找出藏在其中的商品编号信息。
相比于只在一个维度上携带信息的条形码， “二维码”在水平、垂直两个维度上，都携带了信息，也就做成了这个方块状的样子。
条形码和二维码这一对好兄弟，说白了，其实就是给数字、字母、符号等这些字符，换了一身衣服，把它们打扮成了能被手机相机识别的黑白条或块。
众所周知，整个计算机和互联网文明，将我们平时使用的汉字、符号、数字、字母等各种字符，转换成0和1组成的二进制数字序列，存储到数据库里。
二维码就是把这些0和1组合起来，0对应的是白色小方块，1对应的就是黑色小方块，把这些小方块，填进大方块里，就组成了一个二维码。
但是光有小方块是不够的，还得需要其他的东西来完善整个二维码的信息。
下面就是二维码的一些组成
定位区：二维码上有三个大方块，这个就是二维码的定位区。有了这三个点，不管是从哪个方向读取二维码，信息都可以被识别。
定位图形和分隔符：定位图形决定了二维码符号中模块的坐标，而分隔符的作用是将位置探测图形与符号的其余部分分开。
版本信息：版本信息就是二维码的版本号，我们常说的V1.0、V2.0就是版本号
格式信息：二维码采用的编码格式，常见的二维码都是采用QR码来进行编码
纠错码信息：当我们对二维码进行扫描时，不能保证扫的每一位信息都正确，这就需要依赖纠错码信息来进行矫正
校正图形：当二维码遭到污染或者破坏时，校正图形保证了没有被破坏的信息仍然可以被识别。
一个二维码的组成
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。
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。
二维码为什么会出现
二维码其实很早就出现了，它是由日本电装（DENSO）旗下子公司DENSO WAVE一名叫原昌宏的人1994年发明出来的。
二维码的出现旨在取代传统的仅能容纳少量数字信息的条形码。因为上世纪60年代后，日本的商超一派繁荣景象，而收银员却要不停地输入产品信息和价格，所以“腱鞘炎”这种职业病开始流行。DENSO WAVE怀着满足客户需求的愿景成立的仅有2个人的研发小组旨在“容纳更多的信息”。传统条形码仅在一个方向上存储信息，而且很容易读取错误，而二维码则在2个方向存储信息，信息量就大大地扩容了，二维码的名称就是这样被定义的。
二维码之所以在今天能够这么流行除了它本身的巨大优势之外，还得益于DENSO WAVE放弃行使这项权利的权利，如果DENSO WAVE手握专利收费使用二维码可能又是另一番命运。
手机扫描二维码的一瞬间发生了什么？
手机扫描二维码解码程序会自动的识别二维码中的信息，滴一声之后就会对二维码做相应的处理。比如是一段文字就会马上弹出文字信息，如果是一条网页URL则会自动的传输数据给服务器，服务器在接收到数据后就将相应的请求信息反馈到手机上。
二维码中的信息自生成出来之后就是固化的，真正能识别并产生动作的是手机内置的程序。
二维码到底会不会被消耗光？
二维码最小的符号尺寸时21*21，最大的符号尺寸时177*177，现在二维码有40多个官方版本。二维码的数量跟二维码的尺寸相关，所以它是有限的。如今全球每天消耗的二维码达上百亿个，但是即使是从宇宙大爆炸到用到今天，138亿年也仅仅只是消耗掉一小部分，所以并不需要它会被消耗光。
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