Возможности QR кода

Возможности QR кода

В статье рассмотрим ключевые характеристики QR кода, раскрывающие возможности и алгоритм работы QR кодов.
4.10.2015 / 00:40 | pomnibeslan
Главным предназначением QR кода является графическое представление данных сравнительно небольшого объема в виде двумерного штрихкода. Такой код не получится прочитать при помощи одномерного луча сканера. Сделать это можно исключительно с использованием объектива камеры или специального сенсора.
 
Квадраты, расположенные по всей поверхности QR матрицы, отвечают за синхронизацию, нормализацию и ориентацию. Каждый маленький черный или белый квадрат можно быть переведен в двоичное число, проверяемое при помощи контрольной суммы. QR код считается достаточно легким для распознавания различной аппаратурой. Поэтому его использование со временем становится все только популярнее.
 
На одной матрице в зависимости от типа символов их может быть размещено различное количество:
  • 7089 цифр;
  • 4296 латинские буквы и цифры;
  • 2953 байта двоичного кода;
  • 1817 азиатских иероглифов.
Несмотря на то, что изобретен и зарегистрирован в качестве товарного знака QR код был единственной компанией, не запрещено его использование без специальных лицензий. Следовательно компания прародитель (DENSO Corporation) не получает с этого никаких отчислений. QR коды описываются и публикуются как стандарты ISO.
 
Минимальный размер QR-матрицы составляет всего 21х21 пиксель (плюс поля) и считается первой версией. Максимальный размер 177х177 пикселей – 40-я версия.
 
Тип кодировки зависит от используемых символов и носит соответствующее название:
  • цифровая - 10бит/3цифры;
  • алфавитно-цифровая - 10цифр, специальные символы и все латинские буквы (11бит/2символа);
  • байтовая;
  • иероглифы Kanji – 13бит/1 иероглиф.
Для корректировки ошибок в QR-кодировании используются коды Рида-Соломона. Кодовое слово в нем состоит из 8 бит. Именно благодаря этим кодам существует возможность нанесения внутрь QR матрицы рисунка, без потери ей читабельности.
 
Уровни коррекции иногда еще называют уровнями избыточности, они имеют свое обозначение L, M, Q, H и процентное соотношение 7%, 15%, 25% и 30% соответственно.
 
Помимо основного формата QR кода, имеющего все возможности и наибольшее число поддерживаемых форматов кодирования, существует еще микро QR код. Он может содержать не больше 35 цифр и имеет более короткий заголовок. Его минимальные и максимальные размеры 11х11 и 17х17 пикселей соответственно.
 
QR код числа «5»: а) обычный, б) мини QR
 

Кодирование информации

 
Выбор способа кодирования зависит главным образом от типа использованных символов. До того как начать кодирование, должна быть создана пустая последовательность. Это является общим для всех способов. В дальнейшем она будет заполнена по правилам каждого конкретного способа.
 

Способ цифрового кодирования

 
 
Вначале последовательность цифр должна быть разбита на цифирные блоки, по 3 символа в каждом. Для каждого блока выделяется по 10 бит. Полученные трехзначные числа переводятся в двоичную систему. В дальнейшем они должны быть добавлены к общей последовательности бит в том порядке, в котором стояли до перевода в двоичное число. 
 
Для экономии места оставшиеся не в тройках числа могут быть закодированы 7 или 4 битами.
 

Способ буквенно-цифровой кодировки

 
При использовании этого способа разбитие происходит на блоки по два символа. Которые кодируются в соответствии со специальной таблицей значений. После получения значения символа, оно должно быть умножено на 45. Результат суммируется со значением следующего символа. После этого можно приступать к переводу в 11 битное число в двоичного вида. Все полученные биты так же добавляются в единую последовательность бит в оригинальном порядке. 
 
Здесь так же для экономии места разрешено использование 6 битного числа для завершающей группы символов.
 

Способ байтового кодирования

 
Для этого способа подходят практически все символы. Входящие потоки кодируются разнообразных кодировках, чаще всего это UTF-8. По завершении первичного кодирования последовательность переводят в битовый вид. Затем, так же как и в предыдущих описаниях все сводится к единому потоку бит.
 

Способ кодирования иероглифов Kanji

 
Каждому иероглифу соответствует свое кодовое значение, по аналогии с кодами для латинских букв. Перевод осуществляется в 13 битовое число. Сложность состоит в том, что таблиц и списков для перевода иероглифов достаточно много и их можно спутать.
 
Без знаний ключевых параметров QR кода, невозможно осуществить кодирование. Но и изучения только лишь этих характеристик не хватит для полноценной работы с кодом. Помимо характеристик кода, необходимо знать алгоритм работы кода и блоков коррекции, версии и маски QR кодов и многое другое. 
 
 
Читать дальше:

Что такое QR-код

QR- код с точки зрения обычного человека: кто и зачем придумал QR-коды, их функции, применение, перспективы и альтернативы использования.
 

Алгоритм QR-кода

Бывают случаи, когда просто необходимо прочесть QR-код, а телефона с необходимым для прочтения приложением нет. Читаем QR-код самостоятельно.
 

Добавить комментарий

2 + 1 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.