GS1 QR Code
Символы символики GS1 QR Code являются подмножеством символики QR Code по ISO/IEC 18004. Символика QR Code поддерживает структуры данных Системы GS1. Внедрение GS1 QR Code должно соответствовать стандартам по применению Системы GS1. Символы QR Code применяют для кодирования дополнительной информации к информации на упаковке. Кодируется алфавитно-цифровая информация, байтовая информация в соответствии с ISO/IEC 8859-1.
Алгоритм генерации QR-кода
QR код — это монохромная картинка, на которой некоторые устройства (например смартфон со специальным приложением) распознают текст. Этим текстом может быть не только простая фраза, но и, хоть это и не входит в официальную спецификацию, ссылка, номер телефона или визитная карточка. Такие коды чаще всего используют, чтобы закодировать ссылку и распечатать её на плакате или визитке.
Эта статья — подробная инструкция по созданию QR кода с примерами на каждом шаге, которая требует от вас только базового умения работать с бинарными данными и владения любым языком программирования (если вы хотите создать автоматический генератор QR кода).
За основу этой статьи взят цикл статей «QR Code Demystified» Джейсона Брауна (Jason Brown). В этих статьях опущено много нюансов, что вызвало у меня некоторые проблемы. Все эти нюансы учтены и упомянуты здесь.
Процесс генерации QR кода делится на несколько чётких шагов:
- Кодирование данных.
- Добавление служебной информации и заполнения.
- Разделение информации на блоки.
- Создание байтов коррекции.
- Объединение блоков.
- Размещение информации на QR коде.
Кодирование данных
QR код поддерживает несколько способов кодирования данных, в зависимости от того, какие символы используются: цифровое, буквенно-цифровое, кандзи (китайско-японские иероглифы) и побайтовое кодирование. Цифровое кодирование подразумевает использования только цифр от 0 до 9, буквенно цифровое — прописные буквы латинского алфавита, цифры и символы $%*+-./: и пробел, кандзи я рассматривать не буду, а байты кодирования не требуют вообще. Сначала вам надо создать пустую последовательность бит, которая дальше будет заполняться.
Цифровое кодирование
Этот тип кодирования требует 10 бит на 3 символа. Вся последовательность символов разбивается на группы по 3 цифры, и каждая группа (трёхзначное число) переводится в 10-битное двоичное число и добавляется к последовательности бит. Если общее количество символов не кратно 3, то если в конце остаётся 2 символа, полученное двузначное число кодируется 7 битами, а если 1 символ, то 4 битами.
Например, есть строка «12345678», которую надо закодировать. Мы разбиваем её на числа: 123, 456 и 78, затем переводим каждое из них в двоичный вид: 0001111011, 0111001000 и 1001110, и объединяем это в один поток: 000111101101110010001001110.
Буквенно-цифровое кодирование
В этом случае на 2 символа требуется 11 бит информации. Входной поток символов разделяется на группы по 2, в группе каждый символ кодируется согласно таблице внизу, значение первого символа в группе умножается на 45 и прибавляется к значение второго символа. Полученное число переводится в 11-битное двоичное число и добавляется к последовательности бит. Если в последней группе 1 символ, то его значение сразу кодируется 6-битным числом и добавляется к последовательности бит.
Значения символов в буквенно-цифровом кодировании.
Например, строка «HELLO» кодируется следующим образом. Разбиваем на группы: HE, LL, O; находим соответствующее значение символам в каждой группе: (17, 14), (21, 21), (24); находим значение для каждой группы: 17 * 45 + 14 = 779, 21 * 45 + 21 = 966, 24 = 24; переводим каждое значение в двоичный вид: 779 = 01100001011, 966 = 01111000110, 24 = 011000; и объединяем всё это в одну последовательность бит: 0110000101101111000110011000.
Побайтовое кодирование
Это универсальный способ кодирования, которым можно закодировать любые символы. Единственным недостатком метода является относительно низкая плотность информации. В этом случае текст кодируется в любой кодировке (рекомендуемо в UTF-8) и полученная последовательность байт берётся в неизменном виде.
Например, строка «Хабр», закодированния кодировкой UTF-8, состоит из следующих байт: 11010000, 10100101, 11010000, 10110000, 11010000, 10110001, 11010001 и 10000000. Их надо просто объединить в один поток бит: 1101000010100101110100001011000011010000101100011101000110000000.