二维码原理及应用
二维码基础编码原理及生成方式应用
basic coding principle and generation method of two dimensional code
generation method of two dimensional
宣讲人：某某某 时间：
二维码原理及应用
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。
二维码基础,QR Code 特点及编码原理,二维码制作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。
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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。
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二维码基础
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
元素位置
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。
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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
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。
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二维码付款
二维码付款，简单便捷资讯
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
管理生产
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
还专门制订了相关标准，从发动机
的钢体、钢盖、曲轴、连杆
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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
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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。
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。 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。
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二维码基础
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
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QR CODEQR 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
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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）
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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。数字每三个
为一组压缩成10bit 多字节字符每一个字符被压缩成13bit。8bit字节
数据无压缩直接保存。
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
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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）
不同的模式
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：数字模式（numeric mode ）: 0001
混合字符模式（ alphanumeric mode） : 0010 、8bit byte mode: 0100
日本汉字（KANJI mode） : 1000 、中国汉字(GB2312):1101
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编码原理
数字编码对数据：01234567
编码（版本1-H）分组：
012 345 67,转成二进制：
012→0000001100,345→01
01011001,67 →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
2个数字就用7个bit来表示)
转成序列：01011001 100001
1字符数 转成二进制：→000
0001000 加入模式指示符
（数字）0001：
0001 0000001000 00000011
00 0101011001 1000011
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混合字符模式编码 字符对照表如下：
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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 ：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
混合字符编码 加入模式码和字符数 0010 000001000 0111001101
01000101001 01001110111 00001011101,模式码 字符数
,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
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如果尾部数据不足8bit,则在尾部充0
0100000 01000001 11001101 01000101 001010
01 11011100 00101110 10000000
,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Level
H下的"ABCDE123" 的QR码是：00100000
0100000111001101 01000101 00101001
11011100, 00101110 10000000 11101100 ,
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