- 二维码历史
上个世界 60 年代至 70 年代，条形码联合发明人诺曼?约瑟夫?伍德兰德（Norman Joseph Woodland）发明了一维码（条形码）。
缺点：容量少，只能包含字母和数字、条形码尺寸相对较大（空间利用率较低）、条形码遭到损坏后便不能阅读的缺点。
二维码就出现了，
1994 年，日本电装公司正式宣布公开首个 QR Code，而 QR 的全称就是“Quick Response”，翻译过来就是快速响应。公开免费使用专利，但是真正大规模使用还是在我国。
二维码靠着移动支付才真正的发展壮大。
三种移动支付方式：
| 移动支付方式 | 优点 | 推广 |
|---|---|---|
| NFC | 方便，无网络也可支付 | 2.4GHz标准与13.56MHz标准长期处于互相不兼容的竞争状态， 造成NFC模式始终没有形成大范围的推广态势,错过推广机会 |
| 声波支付 | 想不出 | 成本大 |
| 二维码 | 高密度编码，信息容量大 编码范围广：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； 可以表示多种语言文字；可表示图像数据。 容错能力强，具有纠错功能 可引入加密措施：保密性、防伪性好。 | 微信、银联和支付宝三巨头之间的竞争加剧推广 缺点：维码技术成为手机病毒、钓鱼网站传播的新渠道 |
二维码有
所以用啥懂了吧。
- 二维码分类
| 二维码 | 原理 | 代表 |
|---|---|---|
| 线性堆叠式二维码（行排式二维条码） | 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 | Code 16K、Code 49、PDF417、MicroPDF417 等 |
| 矩阵式二维码 | 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。 | Code One、MaxiCode、QR Code、 Data Matrix、Han Xin Code、Grid Matrix |
| 邮政码 | 邮政专用 |
- 识别设备
依据原理：
- 线性CCD和线性图像式阅读器（Linear Imager）
可阅读一维条码和线性堆叠式二维码,在阅读二维码时需要沿条码的垂直方向扫过整个条码。 - 带光栅的激光阅读器
可阅读一维条码和线性堆叠式二维码。阅读二维码时将光线对准条码，由光栅元件完成垂直扫描，不需要手工扫动 - 图像式阅读器（Image Reader）
采用面阵CCD摄像方式将条码图像摄取后进行分析和解码，可阅读一维条码和所有类型的二维条码。
- 三大标准
- PDF417：不支持中文；
- DM：专利未公开，需要支付专利费用；
- 3.QR Code：专利公开，支持中文。
- 纠错等级
- L级：约可纠错7%的数据码字
- M级：约可纠错15%的数据码字
- Q级：约可纠错25%的数据码字
- H级：约可纠错30%的数据码字
- 原理
黑色块代表二进制1 空白0(现在的有其他颜色）
- 位置探测图像（位置分隔符作用一样）
定位作用，所以倒着也能扫
- 校正图形：Version 2以上（包括Version2）才有
版本不同，个数不同，扫歪或者二维码不平，侧着拍也行的原理
他的位置举例
取版本2来说，第6行第6列取出来，第18行第18列取出来相交的点就是，如果刚好碰到了位置探测图像就取消该点
如
校正图形位置表
| 版本 | 行列 |
|---|---|
| 2 | 6，18 |
| 3 | 6， 22 |
| 4 | 6， 26 |
| 5 | 6， 30 |
| 6 | 6， 34 |
| 7 | 6， 22，38 |
| 8 | 6， 24，42 |
| 9 | 6 ，26， 46 |
| 10 | 6 ，28， 50 |
| 11 | 6 ，30， 54 |
| 12 | 6 ，32， 58 |
| 13 | 6， 34，62 |
| 14 | 6， 26，46，66 |
| 15 | 6， 26，48，70 |
| 16 | 6， 26，50，74 |
| 17 | 6， 30，54， 78 |
| 18 | 6， 30，56，82 |
| 19 | 6， 30，58， 86 |
| 20 | 6， 34，62， 90 |
| 21 | 6， 28，50， 72，94 |
| 22 | 6， 26，50，74 ，98 |
| 23 | 6，30，54，78，102 |
| 24 | 6， 28，54，80，106 |
| 25 | 6， 32，58，84，110 |
| 26 | 6， 30，58， 86，114 |
| 27 | 6， 34，62， 90，118 |
| 28 | 6， 26，50， 74，98，122 |
| 29 | 6， 30，54， 78，102，126 |
| 30 | 6， 26，52， 78，104，130 |
| 31 | 6， 30，56， 82，108，134 |
| 32 | 6， 34，60， 86，112，138 |
| 33 | 6， 30，58， 86，114，142 |
| 34 | 6， 34，62， 90，118，146 |
| 35 | 6， 30，54， 78，102，126，150 |
| 36 | 6， 24，50， 76，102，128，154 |
| 37 | 6， 28，54， 80，106，132，158 |
| 38 | 6， 32，58， 84，110，136，162 |
| 39 | 6， 26，54， 82，110，138，166 |
| 40 | 6， 30，58， 86，114，142，170 |
- 版本信息
Version 7 及以上，需要预留两块3 x 6的区域存放一些版本信息。
18个bits，其中包括6个bits的版本号以及12个bits的纠错码
- 格式信息：
5个数据bits：其中，2个bits用于表示使用什么样的纠错等级， 3个bits表示使用什么样的Mask
10个bits纠错码。主要通过BCH Code Reed-Solomon纠错算法来计算(涉及算法。。。。。)
00 000 000000000
-Dark Module 暗模块其位置始终位于坐标 ([(4 * V) + 9], 8)
- 数据码（什么模式+字符长度+数据+结束符）
- 第一步添加模式
主要的模式：模式如table2所示
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| Number | 数字模式用于十进制数字 0 到 9。 |
| Alpanumeric | 字母数字模式 |
| byte | 字节模式适用于 ISO-8859-1 字符集中的字符。但是，某些 QR 码扫描器可以自动检测是否在字节模式下使用 UTF-8。 |
| Kanji | 日本汉字模式用于 Shift JIS 字符集中的双字节字符。经过一系列可以转换中文 |
| 混合模式 | 暂时不研究 |
- 第二步：确定字符个数如01234567 8个 0000001000注意是 10位以table3为准
- 第三步：数据编码 模式不同就不同
| 模式 | 举例 | 说明 |
|---|---|---|
| number | 01234567 | 3个为一组 （012），（345），（ 67） 3个数字转成10位二进制，如果最后是二个数字则 7 个二进制位，如果最后一位是1个数字则是4位 如012 转成 0000001100 345（0101011001） 67 转成 1000011 |
| 字母数字模式 | LOVE YOU | 只能对大写字母进行编码,两两为一组（L，O） （V，E) (空格， Y） （O,U), 查下表SP是空格 (L ,O）->(21,24) 然后第一个数字x45 +第二个数字 21*45+24 = 969 转换为11为二进制不够左边补0， 969： （ 0 1111 0010 01） 奇数个字符，取最后一个字符的数字表示并将其转换为 6 位二进制字符串 |
| 字节模式 | Hello, world! | 将您输入字符串转换为 ISO 8859-1 或 UTF-8(查iso 88859-1的表或者是utf-8转成8为二进制 ?→0x48→01001000 ?→0x65→01100101 |
| Kanji | 荷 | 日文编码，也是双字节编码,同样，也可以用于中文编码。可以从 Shift JIS Kanji Code Table 查出改字16进制， 如果在0x8140 到 0x9FFC 的范围内减去 0x8140 如荷0x89D7 - 0x8140 = 0x0897 结果是 0x0897。 将该数字拆分为其最高有效字节和最低有效字节：0x0897 的最高有效字节为 0x08 0x0897 的最低有效字节为 0x97 接下来，将最高有效字节乘以 0xC0，然后将最低有效字节添加到结果中： (0x08 * 0xC0) + 0x97 = (0x600) + 0x97 = 0x697最后，将该结果转换为 13 位二进制：0x697 = 0 0110 1001 0111 0xE040 到 0xEBBF 的范围内 减去 0xC140其他与上述一样 |
| 混合模式 | 暂不讨论 |
- 第四步把模式 字符个数 数据编码 全放一起用HELLO WORLD举例
| 编码 | 字符个数 | HELLO WORLD | 结束符 |
|---|---|---|---|
| 0010 | 000001011 | 01100001011 01111000110 10001011100 10110111000 10011010100 001101 | 0000 |
结束符是加起来不够8的倍数补0 最多4个0
HELLO WORLD 字符串中添加终止符后，长度变为 78 位长。这不是 8 的倍数。添加两个 0 使其成为 8 位二进制字节
5. 第5步：
如果字符串仍然不够长，无法填满最大容量，则在字符串末尾添加以下字节，重复直到字符串达到最大长度：
11101100 00010001
最大容量：查看纠错表的最大容量
如 1-Q版本最大容量 13字节 13*8 =104
而上面才80位 加104-80=24， 24/8 =3 个字节补齐码
加完之后就是数据码了
字母数字模式表
-
纠正码：
查看这个表
会把数据码每8个位（bit)1码块分成1-2组
Number of Blocks in Group 1 组1：
Number of Data Codewords in Each of Group 1’s Blocks ： 组1放的数据块的个数
Number of Blocks in Group 2:组2
Number of Data Codewords in Each of Group 1’s Blocks 组2数据块个数
EC Codewords Per Block 一个数据块要的多少个纠错码字。
纠错码通过Reed-Solomon error correction（里德-所罗门纠错算法）生成详细可以参考这个东西有点复杂。气抖冷
得到纠错码后
第6步，数据码从两组数据块中交错取出数据块排列，纠错码也一样，然后数据码放在纠错码前面 -
数据码与纠正码合起来就是数据区了
-
最后得到的非功能图形与mask(掩模）进行xor运算也就是异或运算（相同的为0，不同为1）
选择不同mask图像 运算后跟据罚点计分选择最低分者
计分规则
-
最小版本
黄色数据区
- 最大容量
7089数字984中文utf-8
代码实现
from MyQR import myqr
myqr.run(words="https://www.bilibili.com/",# 可以是文字但中文不支持，也可以一个链接
version=5,#版本1-40
save_name="33.gif",#保存二维码的名字
colorized=True,#有颜色的二维码，false就是黑白二维码
picture="u.gif",#你用做生成二维码的背景图片 可以是gif 也可以是png jpep等格式
save_dir="pic/")#保存的地方
特别参考https://www.thonky.com/qr-code-tutorial/