二维码原理及应用.pptx

二维码原理及应用,作者：逸楠,丰富多彩的二维码,世界上最大的二维码,加拿大亚伯达省的Kraay农场，创造吉尼斯世界纪录。 他们在自家的玉米地打造了一个超大二维码，相当于两个半足球场大小。扫描后，将获得Kraay农场的官网链接。,俄罗斯二维码博物馆,丰富多彩的二维码,二维码墓碑,丰富多彩的二维码,趣味性的二维码,丰富多彩的二维码,趣味性的二维码,丰富多彩的二维码,内容提要,二维码基础 QR Code 特点及编码原理 二维码制作,二维码基础,二维码是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的 在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”，“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图像输入设备光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。,二维码基础,二维码是一种比一维码更高级的条码格式。一维码只能在一个方向上表达信息，而二维码在水平和垂直方向都可以存储信息。一维码只能由数字和字母组成，而二维码能存储汉字、数字和图片等信息，因此二维码的应用领域要广得多。,二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。 堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成； 矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”， 用“空”表示二进制“0”，“点”和“空”的排列组成代码。,二维码基础,二维码的商业应用 网上购物，一扫即得 通过二维码购物，产品的二维码直接标示了产品的身份证，扫描后调出的产品真实有效，保障了购物安全。将来，二维码加上 O2O(网上到网下)，实体店将变成网购体验店。 消费打折，有码为证 商家通过短信方式将电子优惠券、电子票发送到顾客手机上，顾客进 行消费时，只要向商家展示手机上的二维码优惠券，并通过商家的识读终端扫码、验证，就可以得到优惠。,二维码基础,二维码付款，简单便捷,二维码基础,资讯阅读，实现延伸 在报纸上某则新闻旁边放一个二维码，读者扫描后可以阅读新闻的更多信息，如采访录音、视频录像、图片动漫等,二维码基础,二维码管理生产，质量监控有保障 比如，在 汽车制造中，DPM二维码(直接零部件标刻二维码，可用针式打标机、激光打标机、喷码机甚至化学蚀刻)技术现已在美国汽车行业得到广泛应用，美国汽车制造业协会(AIAG)还专门制订了相关标准，从发动机的钢体、钢盖、曲轴、连杆、凸轮轴到变速箱的阀体、阀座、阀盖，再到离合器的关键零部件及电子点火器和 安全气囊。,二维码基础,二维码电子票务，实现验票、调控一体化 车票上加入二维码，大家已经知道。由此还可以延伸，景点门票、展会门票、演出门票、飞机票、电影票等等都可以通过二维码都能实现完全的电子化。,二维码基础,二维码管理交通参与者，能够强化监控 比如，采用印有二维码的行车证，将有关车辆的基本信息，包括车驾号、发动机号、车型、颜色等车辆信息转化保存在二维码中，交警在查车时，就不需要再呼叫总台协助了，直接扫描车辆的二维码即可。以二维码为基本信息载体，还可以建立全国性的车辆监控网络 食品采用二维码溯源，吃得放心 将食品的生产和物流信息加载在二维码里，可实现对食品追踪溯源，消费者只需用手机一扫，就能查询食品从生产到销售的所有流程。在青岛，肉类蔬菜二维码追溯体系已在利群集团投入使用，市民用手机扫描肉菜的二维码标签，即可显示肉菜的流通过程和食品安全信息。,二维码基础,证照应用二维码，有利于防伪防盗版 在名片上加印二维码，客户拿 到名片以后，用手机直接一扫描， 便可将名片上的姓名、联系方式、电子邮件、公司地址等存入到手机中，并且还可以直接调用手机功能，拨打电话，发送电子邮件等。,二维码基础,防伪隐形二维码，无法轻易复制 美国的科研人员也正在试图把这些隐形编码应用到玻璃、塑料胶片、纸质产品、银行票据上。这些隐形二维码用肉眼是看不到的，必须通过红外激光照射才能进行扫描验证。由于该技术生产过程比较复杂，造假者无法轻易复制。一些商业情报、经济情报、政治情报、军事情报等机密资料均可以通过这种方式加密。,二维码基础,二维码基础,二维码的种类 在许多种类的二维条码中，常用的码制有： Data Matrix, MaxiCode, Aztec, QR Code, Vericode,PDF417,Ultracode,Code 49, Code 16K等,QR Code 特点及编码原理,QR CODE QR Code 是由日本Denso（电装）公司于1994年研制的一种矩阵二维码符号码，全称是Quick Response Code，可看出，超高速识读特点是QR用CCD二维条码识读设备，每秒可识读30个含有100个字符的QR Code 码符号。 QR Code 码用特定的数据压缩模式表示中国汉字和日本汉字，仅用13bit可表示一个汉字，比其他二维条码表示汉字的效率提高了20%。,QR Code 特点 高速读取 3秒 高容量、高密度 理论上内容经过压缩处理后可以存7089个数字，4296 个 字 母和数字混合字符，2953个8位字节数据，1817个汉字 支持纠错处理 纠错分为4个级别 level L ：7% level M ：15% level Q ：25% level H ：30%,QR Code 特点及编码原理,结构化 对区域有严格的定义,黑白的区域：被指定为固定的位置，称为寻像图形和定位图形。寻像图形和定位图形用来帮助解码程序确定图形中具体符号的坐标,黄色的区域用来保存被编码的数 据内容以及纠错信息码,蓝色的区域，用来标识纠错的级别，这个区域被称为“格式化信息” （format information）,QR Code 特点及编码原理,QR码的版本 QR图的大小(size)被定义为版本（Version)，版本号从1到40。 版本1就是一个21*21的矩阵，每增加一个版本号，矩阵的大小就增加4个模块(Module)，因此，版本40就是一个177*177的矩阵。（版本越高，意味着存储的内容越多，纠错能力也越强）,QR Code 特点及编码原理,QR码支持的编码内容 QR码支持编码的内容包括纯数字、数字和字母混合编码、8 位字节码和包含汉字在内的多字节字符。,QR Code 特点及编码原理,数字 每三个为一组 压缩成10bit,8bit字节数据无压缩直接保存。,多字节字符每一个字符被压缩成13bit。,字母数字混合每两个为一组，压缩成11bit,QR码编码原理 编码就是把常见的数字、字符等转换成QR码的方法 QR码的最大容量取决于选择的版本、纠错级别和编码模式（Mode:数字、字符、多字节字符等） 版本19 数据容量、纠错码容量对照表,QR Code 特点及编码原理,QR Code 特点及编码原理,对于不同的模式，都有对应的模式标识符（Mode Indicator)来帮助解码程序进行匹配,模式标识符是4bit的二进制数： 1、数字模式（numeric mode ）: 0001 2、混合字符模式（ alphanumeric mode） : 0010 3、8bit byte mode: 0100 4、日本汉字（KANJI mode） : 1000 5、中国汉字(GB2312):1101,QR Code 特点及编码原理,数字编码 对数据：01234567编码（版本1-H） 1）分组：012 345 67 2）转成二进制： 0120000001100 3450101011001 67 1000011 (当数据的长度不足3个数字时，如果只有1个数字则用4bit， 如果有2个数字就用7个bit来表示) 3）转成序列： 0000001100 0101011001 1000011 4）字符数 转成二进制：80000001000 5）加入模式指示符（数字）0001： 0001 0000001000 0000001100 0101011001 1000011,混合字符模式编码 字符对照表如下：,QR Code 特点及编码原理,混合字符编码 编码方式为： 源码被分成两个字符一段，每段的第一个字符乘上45，再用第二个数字相加。因此每段变成了11bit的2进制码，如果字符个数只有1个，则用6bit表示。 以ABCBE123 为例 ： 1）两个字符一组，转换为11位2进制码 “AB“ “CD“ “E1“ “23“ 45*10+11 45*12+13 45*14+1 45*2+3 461 553 631 93 00111001101 01000101001 01001110111 00001011101,QR Code 特点及编码原理,QR Code 特点及编码原理,混合字符编码 2） 加入模式码和字符数 0010 000001000 00111001101 01000101001 01001110111 00001011101 模式码 字符数 3）将以上的编码再按8bit一组，形成码字(code words): 00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000 4） 如果尾部数据不足8bit,则在尾部充0 00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000000 5）如果编码后的数据不足版本及纠错级别的最大容量，则在尾部补充 “11101100“ 和 “00010001“,直到全部填满。最后，版本1、Level H 下的“ABCDE123“ 的QR码是： 00100000 01000001 11001101 01000101