二維碼基礎(chǔ)知識

1、二維碼基礎(chǔ)知識二維碼基礎(chǔ)知識MV篇一二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面 （二維方向上） 分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的； 在代碼編制上巧妙地利 用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的比特流（由 0， 1 構(gòu)成）的概念，使用 若干與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息， 通過圖像輸入 設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實(shí)現(xiàn)信息自動處理。二維碼具有條碼技術(shù)的一些共性：每種碼制有其特定的字符集， 每個(gè)字符占有一定的寬度， 并且具有一定的校驗(yàn)功能等， 同時(shí)還具有 對不同行的信息自動識別的功能以及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。 在許 多種類的二維碼中，常用的碼制有： Data Matrix 、Maxi C

2、ode、Aztec Code、 QR Code。目前，市場上被微信、支付寶、微博等公司采用并“火”起來的 二維碼是 QR Code。QRCode是1994年由日本Denso-Wave公司發(fā)明的。QR來自英文 “ Quick Response ”的縮寫，即快速反應(yīng)的意思，源自發(fā)明者希望 QR Code可讓表示的內(nèi)容快速被解碼。 QR Code常見于日本、韓國， 并且是目前日本最流行的二維碼空間條碼。二維碼有如下幾個(gè)特點(diǎn)。1）高密度編碼，信息容量大：可容納多達(dá) 1850 個(gè)大寫字母，或 者 2710個(gè)數(shù)字，或者 1108個(gè)字節(jié)，或者 500 多個(gè)漢字，比普通條碼 信息容量約高幾十倍。2）編碼范圍廣

3、：該條碼可以把圖片、聲音、文字、指紋等可以 數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼， 用條碼表示出來， 還可以表示多種語言文字 以及圖像數(shù)據(jù)。3）容錯(cuò)能力強(qiáng)，具有糾錯(cuò)能力：這使得二維碼在因穿孔、污損等原因致使局部損壞時(shí)，照樣可以正確得到識別，損毀面積達(dá)50%仍可恢復(fù)信息。4）譯碼可靠性高：它比普通條碼譯碼錯(cuò)誤率百萬分之二要低得 多，誤碼率不超過千萬分之一。5）可引入加密措施：保密性、防偽性好。6）成本低、易制作，持久耐用。7）條碼的符號形狀、尺寸大小可變。8）二維碼可以使用激光或CCD閱讀器識別。篇二 條碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門容 編碼、 印刷、識別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新興技術(shù)。人

4、們?nèi)粘Ｒ姷降挠∷⒃?商品包裝上的條碼， 是普通的一維條碼。 作為一項(xiàng)自動識別技術(shù)，一維條 碼自本世紀(jì) 70 年代初期問世以來， 由于其識讀快速、準(zhǔn)確、可靠、制作 成本低等優(yōu)點(diǎn)，很快受到了人 們的青睞，被廣泛應(yīng)用在商業(yè)、圖書管理、 倉儲、郵電、交通和工 業(yè)控制等領(lǐng)域。一維條碼只是在一個(gè)方向 （一般是水平方向 ） 表達(dá)信息，其一定的高 度通常是為了便于閱讀器的對準(zhǔn)，同時(shí)也為了防止因印刷質(zhì)量 不好或條碼 符號損壞給識讀造成困難。一維條碼的應(yīng)用可以提高信 息錄入的速度，減 少差錯(cuò)率，但是一維條碼也存在一些不足之處， 例如：數(shù)據(jù)容量較小，多數(shù)一維條碼所能表示的字符集不過是 10 個(gè) 數(shù)字，26 個(gè)英文字

5、母及一些特 殊字符。條碼字符集最大的 Code128 條碼，所能表示的字符個(gè)數(shù)也不過 是 128個(gè) ASCII 符；條碼符號的 尺寸相對較大，即空間利用率較低；條碼 遭到損壞后便不能閱讀等 等。由于受信息容量的限制，一維條碼僅僅能用于對“物品”進(jìn)行標(biāo) 識， 而不能對“物品”進(jìn)行描述。故一維條碼的使用，不得不依賴 數(shù)據(jù)庫的存 在。在沒有數(shù)據(jù)庫和不便聯(lián)網(wǎng)的地方，一維條碼的使用 會受到較大的限制， 有時(shí)甚至變得毫無意義。另外，要用一維條碼 表示漢字的場合，就顯得十 分不方便，且效率很低。二維條碼在正是為了解一維條碼無法解決的問題而產(chǎn)生的。 因?yàn)?它具 有高密度、高可靠性等特點(diǎn)，所以可以用它存儲和表示

6、數(shù)據(jù)文 件（包括漢 字文件 ） 、圖像文件等。 二維條碼可以分為層排式二維條 碼和矩陣式二維條碼。層排式二維條 碼形態(tài)上是由多行短截的一維 條碼層排而成，矩陣式二維條碼以矩陣的形 式組成，在矩陣相應(yīng)元 素位置上用點(diǎn)的出現(xiàn)表示二進(jìn)制 T,空的出現(xiàn)表 示二進(jìn)制 0， 由點(diǎn)的排列組合確定了代碼表示的含義。具有代表性的層 排式二維 條碼包括 PDF4 1 7、Code 49、Code 16K 等。有代表性的矩陣式二 維 條碼包括 Code one、Aztec、Date Matrix、QR碼等。二維條碼可以 使用激光或CCD閱讀器識讀。層排式二維條碼中包含附加的格式信息， 信息容量最大可以達(dá)到 1000

7、個(gè)字節(jié)左右，例如：PDF417碼可用來為運(yùn)輸/收貨標(biāo)簽的信息 編碼，它作 為ANSI MH10.8標(biāo)準(zhǔn)的一部分為紙上 EDI的送貨標(biāo) 簽內(nèi)容編碼，這種編 碼方法被許多的工業(yè)組織和機(jī)構(gòu)采用。但是， 層排式二維條碼符號存儲信 息的能力最大也只有 1000個(gè)字節(jié)，如果 采用較高的糾錯(cuò)等級，層排式二 維條碼存儲有效數(shù)據(jù)的能力會進(jìn)一 步下降。 矩陣式二維條碼與層排式二維條碼相比，具有更高的信息 密度（如：Data Matrix、Maxicode、Aztec、QR 碼），可以作為包裝 箱的信息表達(dá)符號，在電子半導(dǎo)體工業(yè)中，將 DataMatrix或QR碼用于標(biāo)識小型的零部件。矩 陣式二維條碼只能被二維的

8、CCD圖像式 閱讀器識讀， 并能以全向的方式掃 描。 由于二維條碼能夠編碼存儲 的信息量較大， 因此能夠?qū)⑷魏握Z言 （ 包 括漢字 ） 和二進(jìn)制信息 （ 如簽 字、照片）進(jìn)行編碼，并可以由用戶選擇的 不同程度的糾錯(cuò)級別，以 在符號殘損的情況下恢復(fù)所有信息?，F(xiàn)有的矩陣式二維條碼符號，例如：QR碼，參見圖1,由于其所 具有 的尋像圖形、校正圖形都由不同顏色正方形相互交替重疊構(gòu)成。 在對QR碼進(jìn)行識讀和定位時(shí)，要求所有的尋像圖形都必須存在，或 者在只有一部 分尋像圖形存在的情況下,必須有一定數(shù)量和固定位 置的校正圖形存在；否則就不能對其進(jìn)行定位，進(jìn)而影響對QR碼中存儲的信息進(jìn)行還原。在 此情況下,就

9、需要較多地使用尋像圖形和 校正圖形，使得矩陣式二維條碼 符號的用于存儲有效數(shù)據(jù)的面積相 應(yīng)減少，或者在要存儲較多的數(shù)據(jù)，就不得不擴(kuò)大符號的面積。二維條碼信息編碼技術(shù)， 是通過一定的數(shù)據(jù)信息映射和壓縮方法， 將用于描述對象的數(shù)字、字母、符號、文字、圖像等數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為 二維條 碼的數(shù)據(jù)碼字流的過程。對不同的數(shù)據(jù)信息，采用相應(yīng)的數(shù) 據(jù)編碼模式將 其轉(zhuǎn)換為二維條碼的數(shù)據(jù)碼字流。在二維條碼信息編 碼技術(shù)中，引入表示 效率來表示將數(shù)據(jù)信息編碼后得到的二進(jìn)制數(shù) 據(jù)碼字流的長度與編碼前 的原始數(shù)據(jù)信息長度的比率，表示效率的 值越大，說明二維條碼的總體信 息容量越大，傳送同樣的信息消耗 的資源越少，工作效率越

10、高。 由于待編二維條碼的數(shù)字、字母 （ 即文 本） 、漢字等信息的編碼字符 集具有部分重疊， 對于同一信息可能有 兩種效率不同的編碼方法，此外， 二維條碼在模式之間進(jìn)行切換時(shí) 會在采用不同的編碼模式編碼后得到的 編碼信息之間引入模式指示 符、模式結(jié)束符等冗余信息，減小了二維條碼 的信息容量，降低了 其表示效率，使得傳送同樣的信息消耗的資源較多， 工作效率較低。背景技術(shù)： 二維條碼可以分為堆疊式二維條碼和矩陣式二維條 碼。堆疊式二維條 碼形態(tài)上是由多行短截的一維條碼堆疊而成，矩 陣式二維條碼以矩陣的形 式組成，在矩陣相應(yīng)元素位置上用點(diǎn)的出 現(xiàn)表示二進(jìn)制 T,空的出現(xiàn)表示二進(jìn)制 0，由點(diǎn)的排列組合

11、 確定了代碼表示的含義。堆疊式二維條碼 中包含附加的格式信息， 信息容量最大可以達(dá)到 1 000個(gè)字節(jié)左右， 但是， 如果采用較高的糾 錯(cuò)等級，堆疊式二維條碼存儲有效數(shù)據(jù)的能力會進(jìn)一步 下降。矩陣式二維條碼與堆疊式二維條碼相比，具有更高的信息密度?，F(xiàn)有 的矩陣式二維條碼符號，例如：QR碼，參見圖1,由于其所具 有的尋像圖 形、校正圖形都由不同顏色正方形相互交替重疊構(gòu)成。 在對QR碼進(jìn)行識 讀和定位時(shí)，要求所有的尋像圖形都必須存在， 或 者在只有一部分尋像圖 形存在的情況下,必須有一定數(shù)量和固定位 置的校正圖形存在；否則就不 能對其進(jìn)行定位，進(jìn)而影響對QR碼中 存儲的信息進(jìn)行還原。為此,申請人研

12、究并開發(fā)出一種新的矩陣式二維條碼漢信碼, 參 見圖 2,本發(fā)明涉及的漢信碼符號由設(shè)置在一個(gè)矩形區(qū)域四角處 的尋像圖 形 1 、功能信息區(qū)域 5 以及校正圖形 2、輔助校正圖形 3、 信息編碼區(qū)域 4 （ 包括數(shù)據(jù)編碼、糾錯(cuò)編碼和填充碼字 ）構(gòu)成的符號 模塊所構(gòu)成。其中, 較低的版本 1、2、3 的漢信碼中容納信息少, 不設(shè)置校正圖形和輔助校正 圖形。這種二維條碼符號的尋像圖形及 其分布結(jié)構(gòu)本身具有確定的定位信 息,并且新的二維條碼結(jié)構(gòu)更加 緊湊。眾所周知：對條碼符號進(jìn)行識讀的目的是將存儲在條碼中的信息 由符 號形式轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒕幋a流,然后根據(jù)相應(yīng)的解碼方法對該信息 編碼流進(jìn)行 解碼,得到最終的數(shù)

13、據(jù),以實(shí)現(xiàn)通過條碼符號實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 傳遞或交換的目的。 但是現(xiàn)有的二維條碼識讀速度慢,并且在殘損 時(shí)不易識讀，例如：QR碼，在進(jìn)行識讀和定位時(shí)，要求所有的尋像 圖形都存在,或者在只有一部分尋 像圖形存在的情況下,必須有一 定數(shù)量和固定位置的校正圖形存在；否則 就不能對其進(jìn)行定位,如果缺少一定數(shù)量的尋像圖形，無法進(jìn)行識別和定 位，進(jìn)而影響對 QR 碼中存儲的信息進(jìn)行還原。MV-篇三二維碼二維碼技術(shù)是在一維條碼無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求的前提下產(chǎn) 生的。由于受信息容量的限制，一維條碼通常是對物品的標(biāo)識，而不 是對物品的描述。 如對生產(chǎn)日期、 價(jià)格等的描述必須依賴數(shù)據(jù)庫的支 持。在沒有預(yù)先建立商品數(shù)據(jù)庫或不便

14、聯(lián)網(wǎng)的地方， 一維條碼表示漢 字和圖像信息幾乎是不可能的。因此，具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù) 容量大、抗損毀能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的二維碼應(yīng)運(yùn)而生。二維碼在新聞出版行業(yè)將有廣泛的應(yīng)用前景。 二維碼隨 出版物傳遞信息， 在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，實(shí)物信息（如書名、作者、 內(nèi)容提要等）都可通過數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集、傳輸和處理，不需預(yù)先 建立商品數(shù)據(jù)庫， 從而大大降低了信息化實(shí)施的門檻， 縮短了信息化 實(shí)施的進(jìn)程?？商岣吖芾硇?，降低經(jīng)營成本，并可獲得較高的社會 效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，新聞出版總署條碼中心已經(jīng)新聞出版總署批準(zhǔn)， 組成“出版物二維碼技術(shù)應(yīng)用”專項(xiàng)調(diào)研小組，正在抓緊調(diào)研和開發(fā) 工作。二維碼技術(shù)將很快應(yīng)用于出版物， 從而促進(jìn)出版物信息和流通 技術(shù)的發(fā)展。二維碼的種類 二維碼從碼制的編碼原理通?？煞譃橐韵聝煞N類型：1.行排式二維碼行排式二維碼（又稱堆積式二維碼或?qū)优攀蕉S碼），其 編碼原理