二维码的原理

天涯世界

不知道从什么时候开始，我们的生活突然之间就充满了二维码，看网页要扫二维码，加好友要扫二维码，现在连学生街修自行车的大爷都支持扫码支付。

　　其实在介绍二维码原理之前你可能已经猜到了，二维码就是把信息翻译成黑白小方块，然后填到这个大方块里，这有点类似中学考试用的答题卡，就是把信息变成机器可扫描图案，一秒钟就能知道你得了多少分。当然，二维码的原理和答题卡还不太一样，这个稍后会讲到。

　　我们先来说一下二维码的哥哥----条形码。也就是超时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，把他们打扮成了能被手机相机识别的黑白条或块。那么，最关键的问题来了，这些字符，到底是怎么变成这种二维码图案的呢？

　　这就要提到一个人类具有划时代意义的伟大发明“二进制”。我们平时使用的数字。字符、汉字等各种字符，虽然画风完全不同，但是机智的人类发明了一个方法，使他们都可以被统一转换成又0和1组成的二进制数字序列，这个转换的过程叫做编码，国际上有几套通用的编码规则，我们今天就用一个例子来感受一下，编码是怎么回事。比如AB这个由两个英文字母组成的字符，根据编码规则，每一个独立的英文字母都有唯一一个十进制数字与之对应，而像AB这样的字符串则要在对应数字的基础上再做运算，而运算的结果再转换成二进制，就变成“000111001101”这样的数字，哦对了，整个计算机和互联网文明都是建立在这种二进制编码上的，你现在看得视频，不管在你的电脑还是手机里，其实也只是一串0和1而以。

　　我们回到二维码的生成原理上，字符在变成只有0和1组成的数字序列后，在进行一系列优化算法（此处自行脑补一系列优化算法），就得到了最终的二进制编码。在最后的这串编码中，一个0就对应的是一个'白色小方块'，一个1就对应的一个‘黑色小方块’，我们把这些小方块分成8个一组填进大方块里，这就是一个完整的、可以被手机相机识别的二维码图案了。

　　如果你要问为什么所有二维码角上有3个大方块，其实这3个一模一样的方块是用来给收相机定位的，不信你就扫一扫，是不是不管正着扫、反着扫还是斜着扫结果都是一样的？