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二維碼好神奇到底是什麼原理

生活 更新时间:2025-02-15 10:54:25

全球每天消耗上百億個二維碼,一旦用完了怎麼辦呢?

要回答這個問題,首先得從二維碼的工作原理是什麼說起。

二維碼好神奇到底是什麼原理(二維碼有多少個)1

二維碼其實是從條形碼轉化而來,條形碼又稱一維碼。

二維碼剛開始誕生于日本,但是被我們國家發揚光大,在二維碼出現之前,我們經常打交道的是商品上的條形碼,也就是一維碼,二維碼就是在此基礎上增加了一個維度。它們的原理相似,都是以二進制(0和1)的方式編碼信息,隻不過條形碼僅橫向編碼信息,而方塊狀的二維碼則是在橫向和縱向都可編碼信息,因此,二維碼所能編碼的信息約為條形碼的350倍。

什麼是二進制?

十進制我們都非常熟悉,就是逢十進位;二進制也就好理解了,數到1後面是2,逢二進位。通過二進制,把每一個文字、數字、符号“翻譯”成一串由“0”和“1”組成的字符串。這個時候用白色方格代表“0” 黑色方格代表“1”然後按特定規律把這些白色與黑色方格進行排列,最終就得到了二維碼!

二維碼好神奇到底是什麼原理(二維碼有多少個)2

二維碼生成原理是?

用特定的幾何圖形按編排規律在二維方向上分布

采用黑白相見的圖形來記錄數據符号信息

為了讓計算機識别

就要利用計算機内部邏輯

用數字“0”和“1”作為代碼

同時使用若幹個與二進制相對應的幾何形體表示文字數值信息

白塊表示的就是二進制的“0”

黑塊就是“1”

攝像頭識别出顔色和排列就能解讀出二維碼包含的信息

除了編碼呈現給用戶的信息,二維碼還需要其他模塊,比如糾錯碼。糾錯碼給予了二維碼一定的容錯度,從7%到30%不等,日常使用的二維碼一般擁有15%的容錯度。也就是說即使二維碼某部分發生了污損或黑白颠倒,依然能夠被順利識别。這就是為什麼你可以在二維碼的中央插入自定義圖片,而不影響掃碼。

不過如果3個角上的大方塊發生了遮擋,糾錯碼也無能為力,這是因為這3個方塊是用來定位二維碼的位置探測圖形,沒有它們,機器就認不出這是個二維碼。為什麼不是4個呢?因為3個點就足以确定這個矩形的範圍和方向了。

二維碼計算方式

每一排有 25 個方塊,共 25 列,除去定位用的方塊和冗餘糾錯的方塊等,還剩下478 個方塊。按照二進制,每個方塊隻有黑或白兩種選擇,所以 478 個小方塊理論上一共可以組合 2^478 個二維碼。2^478/6000億=1.301×10^132 年。

所以,哪怕知道宇宙毀滅,二維碼也不一定用得完。

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