В статье рассмотрим ключевые характеристики QR кода, раскрывающие возможности и алгоритм работы QR кодов.
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.
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:
QR- код с точки зрения обычного человека: кто и зачем придумал QR-коды, их функции, применение, перспективы и альтернативы использования.
При грамотном использовании QR-код может стать отличным помощником в деле продвижения товара на рынке.
Бывают случаи, когда просто необходимо прочесть QR-код, а телефона с необходимым для прочтения приложением нет. Читаем QR-код самостоятельно.