作者 | Dan Hollick

譯者 | 彎月

QR 碼（Quick Response Code，快速響應矩陣圖碼）是二維碼的一種，于 1994 年由日本汽車零組件大廠電裝公司的原昌宏所發明，用于在制造過程中跟蹤零件。

在日常生活中，條形碼的使用也很常見，但它們有一定的局限性：只能以特定的角度讀取，并且存儲的數據量非常有限。

而 QR 碼解決了這些問題。

QR 碼最大的特征為其左上、右上、左下三個大型的如同 " 回 " 字的正方圖案，名叫 " 定位標志 "，用于幫助解碼軟件定位，如下圖紅色方塊所示。

還有一個較小的正方圖案，名叫 " 校正標志 "，用于幫助解碼軟件識別 QR 碼的方向和角度，這樣解碼軟件就可以從任何角度讀取 QR 碼，如下圖粉紅色方塊所示。

每個 QR 碼都有黑白相間的點線，稱為 " 定時標志 "，用于確定 QR 碼的寬度以及點數，如下圖藍色點線所示。

下圖中虛線可以告訴讀者整個 QR 可以有多大，其中版本 2 是最小的版本，版本 40 是最大的。

有關格式的信息存儲在定位標志附近的兩條點帶中，如下圖的黃色點所示。

格式信息存儲了兩次，因此即使 QR 碼被部分遮擋也可以讀取。

格式信息保存了三種關鍵信息：

掩碼的類型

糾錯等級

糾錯格式

糾錯等級代表了 QR 碼中存儲了多少冗余信息，糾錯的目的是即使部分信息丟失也仍然可以讀取。

L 等級（Low）

7% 的字碼可被修正

M 等級（Medium）

15% 的字碼可被修正

Q 等級（Quartile）

25% 的字碼可被修正

H 等級（High）

30% 的字碼可被修正

糾錯等級越高，就意味著冗余等級越高，因此 QR 碼遭到破壞時仍然能被讀取的可能性就越高。如下 QR 碼雖然右下角有一大片被覆蓋，但仍然能被讀取，你可以試試看。

QR 碼在白色區域和黑色區域數量相同時讀取的效果最好。如果數據區域出現連續的空白或者連續的黑色區，就需要用到掩碼。

當利用掩碼處理 QR 碼時，數據區上對應掩模黑色模塊的單元將會反轉。

白色區域會變為黑色，而黑色區域會變為白色。

QR 碼提供八種掩碼模型，這些掩碼會被逐個嘗試，直到找到效果最好的掩碼。掩碼的信息會存儲下來，供讀取裝置解除掩碼使用。

最終，我們將得到實際數據。

不過，這個數據是從右下角開始的，按照如下圖所示的方向返回。

由于 QR 碼可以從任何角度讀取，因此實際上從哪里開始讀取都沒關系。

QR 碼中的第一塊信息可以告訴我們數據編碼的模式，而第二塊信息是數據的長度。

在我們的例子中，每個字符包含 8 個比特（也就是一個字節），一共有 24 個字節。

上圖中，綠色空間存儲的是我們的數據，后面還有大量未使用的空間。

這些空間被用來存儲糾錯信息，如下圖中紫色空間所示，目的是在 QR 碼遭到損壞時依然能夠讀取，當然實際的工作方式非常復雜，我不打算在此詳細討論。

以上就是 QR 碼的基本知識！

最后附上一張完整的說明圖。