二维码是如何编码数据的?

你有没有想过,二维码这种像素般复杂的方形图像背后是什么?二维码如何编码如此多功能而又具体的信息?由于其创新的设计,二维码可以用于任何事情。

二维码结构

二维码通常是正方形的,因为这是二维码扫描器可以识别的,而且它可以最大限度地提高储存和发送信息的效率。它们谜题般的外观包含7个关键元素:

定位标记:这些标记直接指示代码的打印方式。

二维码定位标志

对齐标记:对于较大的二维码,该元素有助于定位。

二维码对齐标记

定时模式:这些行告诉扫描仪数据矩阵的大小。

二维码计时模式

版本信息:这些部分指定使用哪个版本的二维码。在总共40种不同的二维码版本中,版本1-7是最常用的。

二维码版本信息

格式信息:格式模式包括关于容错和数据掩码模式的信息,使扫描代码更简单。

二维码信息

数据和错误纠正键:这是显示实际数据的地方。

二维码数据和纠错键

安静区:一个帮助扫描程序区分二维码本身和周围材料的空间。

二维码安静区

二维码vs条形码

二维码可能会与条形码混淆,但两者有一个重要的区别。虽然条形码只能水平读取,但它们被认为是一维的。二维码可以水平和垂直阅读,这意味着它们是二维的。二维码之所以被开发出来,一个重要原因是由于条形码承载更大信息集的能力有限而面临的挑战。

左:二维码,右:条形码

为什么要开发条形码

由于零售商和超市需要更多种类的商品,条形码的需求始于20世纪60年代的日本。在这项技术出现之前,收银员必须手工记录所有的购物记录,这对从事这项全职工作的人来说是一场噩梦。当员工开始出现健康问题时,管理者就会着手寻找解决方案。因此,人们发明了条形码,这样购买的产品就可以通过扫描来处理,从而节省了时间和成本。

二维码是在条形码的基础上改进的

尽管有这些进步,但这仍然不够。仅凭条形码是无法保存商店管理产品库存所需的信息的。最终,商店经理联系了一家名为DENSO WAVE的公司,希望找到解决方案。即使有很大的需求,这个项目也只给了两名成员,其中的领导是原雅弘(Masahiro Hara)。正是他使用方形码的巧妙设计才造就了二维码,这在很大程度上是因为它们能够储存更多的信息,扫描时间也更快。

二维码的符号

在他们的概念中,square QR Code的设计在数据输入方面有很高的灵活性。这些符号的功能完全基于机器阅读(不建议尝试用肉眼来破译!)然而,可以看到二维码是否包含更多或更少的信息,说明二维码看起来有多“忙碌”。

二维码数据量的比较

二维码符号被分成称为模块的部分。每个模块都有一定的大小,可以通过版本号进行索引,版本号取值范围为1 ~ 40。特定的符号被分割成位存储在模块内,并分组为每个8位。将比特组合在一起的原因是,代码有出错或损坏的空间,这意味着它仍然可以被读取。之后,在这些符号上放置一个掩膜,这样设备就能分辨出构成二维码的图案。

为什么二维码是正方形的?

二维码最聪明的地方在于它的方形设计。虽然条形码在一些简单的用途上仍然有用,但二维码的好处远远超出了条形码,这就是为什么它们今天仍然很受欢迎的原因。

更高的数据容量

与条形码相比,二维码最大的优点是它可以存储的信息是条形码的数百倍,而且存储的空间也更小。关键是方形结构,它允许阅读二维信息,即水平和垂直信息。

由于它们能保存如此多的信息,二维码有很多用途。巴豆二维码生成器是一款免费软件,可以简单地进行二维码制作的外观定制,可以连接到各种各样的消费者或个人信息。

改进的误差修正

除此之外,二维码能承受比条形码更多的破坏。大多数二维码的误差幅度为7-30%,这在库存管理中非常重要。二维码可以贴在产品包装上,历经数千英里的制造、组装和配送过程,仍然可读。

现在许多行业也已经认识到在任何印刷材料上使用二维码的总价值,它们的使用可能性基本上是无穷无尽的。

容易阅读

二维码对技术设备的要求也更低。条形码需要特殊的扫描仪,而手机上的任何二维码扫描应用程序以及台式电脑的软件程序都可以读取二维码。与手机的普及相结合,这就是二维码的元素,使其在全球各地的人们的日常生活中使用。现在,一些苹果手机甚至通过摄像头直接安装了二维码扫描器。三星也在一些手机型号上提供了同样的功能。

自定义特性

为了描述二维码的另一个好处,它们也可以在完成后定制和编辑(如果你选择了一个动态二维码)。使用巴豆二维码软件,你可以在30秒内创建一个定制的二维码,包括单独的颜色、一个标志和一个框架。还有各种各样的信息可以连接到二维码本身,使二维码成为一种灵活的方式来加强营销活动。

损坏的二维码还能用吗?

平均而言,二维码可以抵抗高达总结构30%的破坏,而不影响代码本身的可读性。这可能是由于数据的重复,这意味着冗余信息被存入代码,以最大化其可读性。

没有手机如何解读二维码?

如果你手头没有手机,你也可以用桌面软件读取二维码,不过这个过程会花一些时间。使用像条形码阅读器这样的软件,你可以直接输入一个网址,或者如果你只有二维码的图像,它可以被上传和读取。一般来说,二维码只有机器才能读懂,所以你最好找到一部手机,然后使用扫描应用程序,只需快速点击一个按钮就可以完成。