我们在生活中,经常能看到各式各样的二维码。宣传海报上,商品包装上,甚至在各种软件中都有它们的身影。有人会疑惑:为何通过扫描由小方格组成的二维码就能跳转到另一个界面?二维码又是如何存储数据的呢?下面,重庆市科学传播专家团成员汪林林为我们揭开二维码的神秘面纱。
在了解二维码以前,我们先来了解它的前身——条形码。条形码是将每种商品进行编号,用粗细不同的黑条组成独一无二的商品“指纹”。在商品包装上经常看到粗细不均的黑白条,里面就藏着商品编号信息,如价格、商品名称等。但是条形码只能在同一个方向上进行编码,因此也被称为一维码。因条形码各种组合的数量有限,信息容量小,且只能用实体的扫描枪进行物理扫描,所以在条形码的基础上产生了二维码。
二维码是一种比条形码更高级的条码格式。条形码只能在水平向上存储信息,而二维码在水平和垂直方向都可以存储信息。此外,二维码有条形码没有的定位点和容错机制。容错机制指即使没有扫描到完整的二维码,也可以正确地识别条码上的信息。条形码只能在水平方向存储信息,而二维码则是在两个维度上记录信息,加大了信息的存储量。
那二维码的原理又是怎样的呢?其实二维码就是把信息翻译成一个个黑白小方块,然后再填进一个大方块里。如何将信息和黑白方块相对应呢?这就要提到一个具有划时代意义的发明——二进制。通过二进制,把每一个文字、数字、符号“翻译”成一串由“0”和“1”组成的字符串。用白方格代表“0”,黑方格代表“1”。然后按特定规律,将这些白色与黑色方格进行排列,就得到了二维码。简言之,二维码的实质就是把数据转成二进制码,再把二进制码填充到二维码这个大方块中。
可能还会有人疑惑:那三个“蹲”在角落里的方块起到什么作用呢?其实,它们是用来定位的,这可以让我们无论是横着扫还是竖着扫,都能够准确无误地获取到二维码里记录的信息。
(本文科普知识点由重庆市科学传播专家团成员、重庆邮电大学教授汪林林提供指导)