二维码解码算法

① 二维码的识别原理是什么能造假（仿造）吗

二维条码/二维码是用某种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，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：

它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。 二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。

二维码生成器的制作需要一个二维码生成算法，或者一个二维码插件，然后用JAVA ，C#， VB等编程语言编写一个调用软件就可以做成二维码生成器了。

二维码可以伪造，一般的二维码没有防伪功能；个人就能从网上下载二维码自动生成器，制作二维码。甚至有些不法分子设计了带病毒的二维码，窃取他人手机内的个人信息。专家建议手机用户，要有安全意识，不要轻易扫不明来源的可疑二维码。

(1)二维码解码算法扩展阅读：

简单的说，二维码就是把你想表达的信息翻译成黑白两种小方块，然后填到这个大方块中。有点类似我们中学的答题卡，就是把我们的语言翻译成机器可识别的语言，说白了就是把数字、字母、汉字等信息通过特定的编码翻译成二进制0和1，一个0就是一个白色小方块，一个1就是一个黑色小方块。

当然这其中还有很多纠错码，假如需要编码的码字数据有100个，并且想对其中的一半，也就是50个码字进行纠错，则计算方法如下。纠错需要相当于码字2倍的符号，因此在这种情况下的数量为50个×2＝100码字。

因此，全部码字数量为200个，其中用作纠错的码字为50个，也就是说在这个二维码中，有25%的信息是用来纠错的，所以这也就解释了二维码即使缺了一点或者变皱了也一样能被识别。

有些朋友可能会问，为什么每个二维码上都会有三个黑色大方块呢？那就要涉及下面的内容：手机是如何识别二维码的。

由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光。

所以当摄像头扫描黑白相间的二维码上时，手机利用点运算的阈值理论将采集到的图象变为二值图像,即对图像进行二值化处理,得到二值化图像后,对其进行膨胀运算,对膨胀后的图象进行边缘检测得到条码区域的轮廓。

② 二维码的名词解释_基本分类_基本特点_确定

二维码的名词解释

二维条码/二维码(2-dimensional bar code)是用某种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，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集;每个字符占有一定的宽度;具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。 [1]

2016年8月3日，支付清算协会向 支付机构下发《条码支付业务规范》(征求意见稿)，意见稿中明确指出支付机构开展条码业务需要遵循的安全标准。这是央行在2014年叫停二维码支付以后首次官方承认二维码支付地位。

二维码的基本分类

按原理分

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 图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现 信息自动处理。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码是1994年由 日本DW公司 发明。QR来自 英文“Quick Response”的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望 QR码可让其内容快速被解码。QR码最常见于 日本、 韩国;并为目前 日本最流行的二维空间 条码。但二维码的安全性也正备受挑战，带有恶意软件和 病毒正成为二维码普及道路上的绊脚石。发展与防范二维码的滥用正成为一个亟待解决的问题。

每种 码制有其特定的字符集;每个 字符占有一定的宽度;具有一定的 校验 功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能及处理图形旋转变化等特点。

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(一般是水平方向)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。

二维条码/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。[3] 二维码的 原理可以从 矩阵式二维码的原理和行列式二维码的原理来讲述。

堆叠式/行排式

堆叠式/行排式二维条码又称堆积式

二维条码或层排式二维条码)，其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与 软件也不完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维 条码有：Code 16K、 Code 49、 PDF417、MicroPDF417 等。

矩阵式二维码

矩阵式二维条码(又称棋盘式二维条码)它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在 计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维条码有：Code One、MaxiCode、QR Code、 Data Matrix、Han Xin Code、Grid Matrix 等。

常用的码制有： PDF417二维条码、Datamatrix二维条码、QR Code、Code 49、Code 16K、Code one等，除了这些常见的二维条码之外，还有Vericode条码、Maxicode条码、CP条码、Codablock F条码、田字码、 Ultracode条码及Aztec条码。

按业务分

二维码应用根据业务形态不同可分为被读类和主读类两大类。

被读类业务

平台将二维码通过 彩信发到用户手机上，用户持手机到现场，通过二维码机具扫描手机进行内容识别。应用方将业务信息加密、编制成二维码图像后，通过短信或彩信的方式将二维码发送至用户的移动终端上，用户使用时通过设在服务网点的专用识读设备对移动终端上的二维码图像进行识读认证，作为交易或身份识别的凭证来支撑各种应用。

主读类业务

用户在手机上安装二维码 客户端，使用手机拍摄并识别媒体、报纸等上面印刷的二维码图片，获取二维码所存储内容并触发相关应用。用户利用手机拍摄包含特定信息的二维码图像，通过 手机客户端软件进行解码后触发手机上网、名片识读、拨打电话等多种关联操作，以此为用户提供各类信息服务。

二维码的基本特点

1.高密度编码，信息容量大：可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。

2.编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行 编码，用条码表示出来;可以表示多种语言文字;可表示图像数据。

3.容错能力强，具有纠错功能：这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50%仍可恢复信息。

4.译码可靠性高：它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。

5.可引入加密措施： 保密性、防伪性好。

6.成本低，易制作，持久耐用。

7.条码符号形状、尺寸大小比例可变。

8.二维条码可以使用激光或CCD阅读器识读。

二维码的存在缺点

据《2012年上半年全球手机安全报告》显示，2012年上半年查杀到手机恶意软件17676款，而其中二维码技术成为手机病毒、钓鱼网站传播的新渠道。

据警方介绍，扫描二维码有时候会刷出一条链接，提示下载软件，而有的软件可能藏有病毒。其中一部分病毒下载安装后会对手机、平板电脑造成影响;还有部分病毒则是犯罪分子伪装成应用的吸费木马，一旦下载就会导致手机自动发送信息并扣取大量话费。对此，资深手机软件专家洪志刚认为，利用二维码骗取手机话费是完全可行的，“理论上讲，二维码本身不会携带 病毒，但很多病毒软件可以利用二维码下载。然而，很多手机目前都使用开放式的手机平台，如果下载了这样的病毒软件，就会‘霸占’手机的短信发送接口，在用户不知道的情况下发送短信。这类短信往往都要扣除1元甚至10元的话费，手机话费就在用户懵懵懂懂之际快速流失，进了坏人的腰包。”

③ 二维码简单原理是什么

原理就是0和1的编码，很简单，但实现起来不是很容易，所以就交给机器做啦。

把数字、字母、汉字等信息通过特定的编码翻译成二进制0和1，一个0就是一个白色小方块，一个1就是一个黑色小方块。这样就很容易联想到我们高中学习二进制时状态对吧，比如8的二进制表示是1000

Position Detection Pattern是定位图案，就是我们常见的二维码三个角的大方块，用于标记二维码的矩形大小。

Timing Patterns也是用于定位的。因为二维码有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。

Format Information 存在于所有的尺寸中，用于存放一些格式化数据的。

Data Code 是数据码、Error Correction Code是纠错码。

二维码的主体构成就是如此，如果你想要深入了解二维码的生成和解析原理，请移步至此：

https://blog.csdn.net/kelindame/article/details/45155185

愣是谁也不会想到二维码居然会全面地覆盖我们的生活，网站登录要扫二维码，加好友要扫二维码，就连菜市场卖菜的老头、老太太都懂得扫码支付了，小小“方块”脱颖而出，不仅仅可以容纳数字，还可以容纳文字、图像、指纹、声音等等。

二维码展现的是机器二进制语言，“0”和“1”这两个数字组成了如今我们从电脑里看到的所有的信息。在二维码中，白色的方块表示0，而黑色的方块表示1。

一个二维码是由定位标志、定时标志、校正标志、内容信息这四个部分组成的。定位标志也叫码眼，用来定位二维码的图形区域，没有它二维码就无法被识别出来。定时标志并不是非必须的，所以它是可以删除的，在大型二维码中一般起到确定坐标的作用，属于辅助性的定位。校正标志可以确保我们不管在哪个方向扫描二维码都能够识别出内容来，如果没有这个标志我们只能正面地扫码二维码了。内容信息里面填充的就是扫码的人所能看到的信息，内容信息是具有一定的容错率，所以中间删减或者遮挡掉一部分都可以被扫描出来。

二维码有四种纠错级别，从低到高分别是L、M、Q、H，他们的纠错率分别是7%、15%、25%、30%，纠错率越高越容易被快速扫描。纠错其实就是在创建编码二维码的时候创建了一些冗余数据，这样不但可以确保准确快速的识别出二维码完整无误的信息，也可以确保二维码部分损坏时不影响读取正确的信息。

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。

不会。

ipv4因为是xxx.xxx.xxx.xxx，每一位都是0-9数字，所以总量有限，为了代表一台终端，一台终端只能用一个ip，这样才知道数据发去哪里，每个人用一个就很快用完了，因此他有一些解决方案，比如一家对外用同一个公网ip，而手机，平板，电脑则分配内网的ip，这样就变相扩展了很多可用ip。

而二维码只是编码，通俗地说，比如0代表我，1代表是，2代表小学生。那么012就代表我是小学生。如果文本数据一样，那么生成的图形就一样，是可以重复的，并不存在用完一说。比如支付宝自己可以写程序将文本“转账=100，付款人=xxx，收款人=xxx，app=支付宝，加密=123456”这些文本信息变成二维码，自己生成，自己识别，就能达到功能。当然真实的文本肯定都是各种加密N次的乱码，哈哈。

二维码是一维条形码码的变形，里面用算法储存了一些文本数据，和文字一样，不过是程序通过算法读取的，可能是一个网址或者其他数据，和ip不一样不会用尽。还有就是另一个原因，各家app用的虽然都是二维码，但是微信却不能直接使用支付宝的二维码，虽然能扫描出里面的数据，却无法分析里面的内容，app是排他的，自己家的二维码只有自己能用，也就是说二维码是相互隔离的，并不会通用和相互占用

二维码的简单原理是0和1的关系，二进制，可以理解为点和面以及相距空间交织而成，里面包含了编码、解码、图形解码、码元、计算机技术、定位图案以及容错纠正功能等，常见的二维码大部分属于棋盘式结构，QR CODE矩阵二维码。

二维码已经被广泛应用到生活，从初始的支付行为到现在的社交、门禁、购物、识别以及各种的生活场景应用，可以说这个时代已经离不开二维码。

二维码的构成主要是由编码规则二进制和码元的交替顺序而成，里面包含了大量信息，分别用码元组成黑白图案，定位图案。

目前常见的流行二维码基本是方形特征，但实际上二维码的表面图案是可以变换的，主要得益于图案解码技术，普通的二维码是可以通过计算机技术混编，通过解码还原，得出不同的表面图案，而不影响码元结构，这就是二维码的掩码画图技术。

由于相机拍照时会产生噪点以及产生不同的灰度，故此，二维码技术为解决该问题，采取了新型图形符号自动识读处理，并用坐标定位技术编写。

由于二维码中包含了内部数据单位功能，以及坐标识别定位功能，故能够防止部分遮挡，图案变脏，翻转拍摄等因素，而不影响二维码的扫码读取。

我是奇谋 科技 哥，欢迎大家探讨更多关于计算机以及手机的编程使用话题，谢谢提问，感恩相逢。

二维码原理

二维码是通过二进制存储信息的。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。

识别二维码是要经过以下几步：

一.定位 ，矩形小方格就是用来定位的。小方格周围的区域存储着版本信息，数据编码信息。

二.读取数据 ，读数是从右下角开始由下往上一条龙读取的。

关于二维码

先说一下二维码的前身——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。

大同小异的图案读出了各人的专属代码

④ 二维码扫码器工作原理

工作原理：光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器。使用时，操作者需将光笔接触到条码表面。通过光笔的镜头发出一个很小的光点，当这个光点从左到右划过条码时，在“空”部分，光线被反射，“条”的部分，光线将被吸收，因此在光笔内部产生一个变化的电压，这个电压通过放大、整形后用于译码。

分类：

二维条码扫描器大致可以分为：手持式、固定式。

1、手持式：即二维码扫描枪。可以扫描PDF417、QR码、DM码二维码的条码扫描枪，比如Symbol的DS6707.DS6708等等。

2、固定式：即二维码读取器，台式，非手持，放在桌子上或固定在终端设备里，比如SUMLUNG的SL-QC15S等等。

(4)二维码解码算法扩展阅读：

激光扫描仪可以很杰出的用于非接触扫描，通常情况下，在阅读距离超过30cm时激光阅读器是唯一的选择；激光阅读条码密度范围广，并可以阅读不规则的条码表面或透过玻璃或透明胶纸阅读，因为是非接触阅读。

因此不会损坏条码标签；因为有较先进的阅读及解码系统，首读识别成功率高、识别速度相对光笔及CCD更快，而且对印刷质量不好或模糊的条码识别效果好；误码率极低（仅约为三百万分之一）；激光阅读器的防震防摔性能好，如：SymbolLS4000系列的扫描仪，可1.5米水泥地防摔。