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QR二维码原理简介
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QR二维码原理简介

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2015/08/27
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ZYC
初稿。
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目录
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（Padding Bytes） 2
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二维码技术的研究始于20世纪80年代末，在二维码符号表示技术研究方面已研制出多种码制，有PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等。二维码比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型：比如：字符，数字，日文，中文等等。
如今应用最常见的二维码是QR Code，全称Quick Response Code。


首先， QR二维码（以下简称二维码）一共有40个尺寸，官方叫版本Version。Version 1是21 x 21的矩阵，Version 2是 25 x 25的矩阵，每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：(V-1)*4 + 21（V是版本号） 最高Version 40，(40-1)*4+21 = 177，所以最高是177 x 177 的正方形。
下面我们看看一个二维码的样例：

Position Detection Pattern是定位图案，用于标记二维码的矩形大小。这三个定位图案有白边叫Separators for Postion Detection Patterns。之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。
Timing Patterns也是用于定位的。原因是二维码有40种尺寸，尺寸过大了后需要有根标准线，不然扫描的时候可能会扫歪了。
Alignment Patterns 只有Version 2以上（包括Version2）的二维码需要这个东东，同样是为了定位用的。

Format Information 存在于所有的尺寸中，用于存放一些格式化数据的。
Version Information 在 >= Version 7以上，需要预留两块3 x 6的区域存放一些版本信息。

除了上述的那些地方，剩下的地方存放 Data Code 数据码 和 Error Correction Code 纠错码。

我们先来说说数据编码。QR码支持如下的编码：
mode 数字编码，从0到9。如果需要编码的数字的个数不是3的倍数，那么，最后剩下的1或2位数会被转成4或7bits，则其它的每3位数字会被编成 10，12，14bits，编成多长还要看二维码的尺寸（下面有一个表Table 3说明了这点）
Alphanumeric mode 字符编码。包括 0-9，大写的A到Z（没有小写）字符编码一定没有小写，这个需要注意
，以及符号$ % * + – . / : 包括空格。（其中的SP是空格，Char是字符，Value是其索引值） 编码的过程是把字符两两分组，，然后转成11bits的二进制，如果最后有一个落单的，那就转成6bits的二进制。而编码模式和字符的个数需要根据不同的Version尺寸编成9, 11或13个二进制（如下表中Table 3）
字符索引表
Byte mode, 字节编码，可以