QR码的结构

在QR Code的ISO标准中给出了QR Code的结构，如下图所示：

观察该结构图可以发现：

a）一个QR 符号由两部分构成：Function Patterns 和 Encoding Region。前者是与识别相关，后者是与信息相关。

b）QR Code的function patterns以及Format 信息、version 信息都是呈对角线对称的。format信息和version信息都紧紧围绕在检测标识的周围，及“回”字的周围。

 

以下将依次介绍各个部分的大致功能：

 

1、Quiet Zone

是QR Symbol四周的空白区域，宽度至少为4个module以上。

 

2、Position Detection Patterns 

三个“回”形符号是QR Code的识别符号。用来帮助识别算法定位QR Symbol。

每个“回”形符号（包括它周围的一圈空白区域）占8*8个modules。即“回”形符号的长和宽都是8modules。 

 

3、Separators for Position Detection Patterns

白色，该区域的宽度为1个module，用来将位置检测符和编码区域隔离开来。

 

4、Timing Patterns

 从上往下数第六行、从左往右数第六列  且 位于两个“回”字标示符之间的的黑白相间的条纹。

它可以用来确定QR符号的像素方块的密度（即一个像素的大小），以及为编码区域的像素方块确定位置，相当于X轴和Y轴上的刻度。如：

 

5、Alignment Patterns

形状跟位置检测符类似，也是三个同心的正方形叠加。

不过尺寸跟位置检测符不同。它是由5*5的黑色、3*3的白色及1*1的黑色叠加而成。

Alignment Patterns的数量由QR Symbol的version来决定。

 

6、Format Information

 

7、Version Information

版本信息。QR code有1~40，共四十种symbol version。

Version 1为 21 modules * 21 modules；

……

version 40 为 177modules*177modules；

每提高一个version，QR symbol的大小增加4行4列modules；

module 即  QR符号 中的一个像素方块。

 

8、Data and Error Correction Codewords

QR码的纠错使用的是一种称为 Reed-Solomon 码的纠错码。假设现在有100个字符需要编码，其中有50个字符需要有纠错以保证其正确性，那么需要100个字符的 Reed-Solomon 码来对那50个字符进行纠错，即 Reed-Solomon 码的字符数是待纠错字符的两倍。

所以，在这个例子中，QR码的纠错率为50/(100+100)=25%。

其中，前一个100为所要编码的字符数，后一个100为Reed-Solomon码所占的字符数。