Добавление служебной информации

На этом этапе надо определиться с уровнем коррекции — чем выше этот уровень, тем больше допустимый уровень повреждения QR кода, на котором его ещё можно восстановить, и тем меньше информации поместится на QR коде фиксированного размера. Всего есть 4 уровня корекции: L (допустимо максимум 7% повреждений), M (15%), Q (25%) и H (30%). Чаще всего используется уровень M. Если вы хотите добавить на QR код свой рисунок (на Хабре есть несколько статей на эту тему), то используйте уровень H.

Ещё одно свойство QR кода — его версия (чем она больше, тем больше размер). Всего существует 40 версий. Номер версии зависит от количества кодируемой информации и от уровня коррекции. В таблице 2 указано максимальное количество полезной информации вместе со служебной (в битах), которое можно закодировать в QR коде этой версии. Из этой таблицы определется версия нашего QR кода.

Таблица 2. Максимальное количество информации.

Строка — уровень коррекции, столбец — номер версии.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L	152	272	440	640	864	1088	1248	1552	1856	2192
M	128	224	352	512	688	864	992	1232	1456	1728
Q	104	176	272	384	496	608	704	880	1056	1232
H	72	128	208	288	368	480	528	688	800	976

 

	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
L	2592	2960	3424	3688	4184	4712	5176	5768	6360	6888
M	2032	2320	2672	2920	3320	3624	4056	4504	5016	5352
Q	1440	1648	1952	2088	2360	2600	2936	3176	3560	3880
H	1120	1264	1440	1576	1784	2024	2264	2504	2728	3080

 

	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
L	7456	8048	8752	9392	10208	10960	11744	12248	13048	13880
M	5712	6256	6880	7312	8000	8496	9024	9544	10136	10984
Q	4096	4544	4912	5312	5744	6032	6464	6968	7288	7880
H	3248	3536	3712	4112	4304	4768	5024	5288	5608	5960

 

	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
L	14744	15640	16568	17528	18448	19472	20528	21616	22496	23648
M	11640	12328	13048	13800	14496	15312	15936	16816	17728	18672
Q	8264	8920	9368	9848	10288	10832	11408	12016	12656	13328
H	6344	6760	7208	7688	7888	8432	8768	9136	9776	10208

Добавление служебных полей

К этому моменту уже должен быть выбран уровень коррекции и определена версия. Теперь надо перед последоветельностью бит, полученной в предыдущем пункте, добавить в начале два поля: способ кодирования и количество данных. Способ кодирования — поле длиной 4 бита, которое имеет следующие значения: 0001 для цифрового кодирования, 0010 для буквенно-цифрового и 0100 для побайтового. Количество данных — это количество кодируемых символов, а для побайтового количество байт (а не бит в полученной последовательности), представленное в виде двоичного числа, длина которого определяется по таблице 3.

Таблица 3. Длина поля количества данных.

	Версия 1–9	Версия 10–26	Версия 27–40
Цифровое	10 бит	12 бит	14 бит
Буквенно-цифровое	9 бит	11 бит	13 бит
Побайтовое	8 бит	16 бит	16 бит

Например, дана строка длиной 100 байт, закодированная побайтово, уровень коррекции — M. Длина последовательности бит этой строки — 800 бит. Воспользовавшись таблицей 2 можно определить, что оптимальнее всего будет использовать 6-ю версию. Длина поля, определяющего количество данных в нашем случае — 8 бит (таблица 3). Поле, определяющее способ кодирование имеет вид 0100, поле количества данных — 01100100 (100 в двоичном виде). В итоге получится последовательность бит 010001100100<исходная последовательность>.

Если длина полученной последовательности бит оказалась больше допустимой для выбранной версии, то версию надо увеличит на одну и проделать добавление служебных полей заново.

Спецификация допускает использование смешанного кодирования. Это значит, что несколько групп данных можно закодировать разными способами и объединить их в одну последовательность. Это делается следующим образом: <способ кодирования данных 1><количество данных 1><данные 1><способ кодирования данных 2><количество данных 2><данные 2> и так далее.

Заполнение

На данном этапе у нас есть последовательность бит данных, количество бит в которой наверняка некратно 8. Надо дополнить её нулями так, чтобы её длина стала кратна 8. Теперь нашу последовательность бит можно разбить на группы по 8 бит и представить в виде последовательности байт (далее мы так и будем делать). Если количество бит в текущей последовательности байт меньше того, которое нужно для выбранной версии, то её надо дополнить чередующимися байтами 11101100 и 00010001. Таким образом, у нас получилась последовательность байт, длина которой соответствует выбранной версии QR кода.

Пример. Есть последовательность: <последовательность бит, длина которой кратна 8> 101010111001; дополняем её нулями, чтобы её длина стала кратна 8: <последовательность бит, длина которой кратна 8> 101010111001 0000; теперь предположим, что её длина — 108 бит, а для выбранной версии необходимо 128 бит, тогда для заполнения нужно добавить 20 «заполняющих» бит (5 байт): <последовательность бит, длина которой кратна 8> 101010111001 0000 11101100 00010001 11101100 00010001 11101100. Готово.

Разделение информации на блоки

Последовательность байт, полученная на предыдущем этапе, (далее данные) разделяется на обределённое для версии и уровня коррекции количество блоков, которое приведено в таблице 4. Если количество блоков равно одному, то этот этап можно пропустить.

Таблица 4. Количество блоков.

Строка — уровень коррекции, столбец — номер версии.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L	1	1	1	1	1	2	2	2	2	4
M	1	1	1	2	2	4	4	4	5	5
Q	1	1	2	2	4	4	6	6	8	8
H	1	1	2	4	4	4	5	6	8	8

 

	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
L	4	4	4	4	6	6	6	6	7	8
M	5	8	9	9	10	10	11	13	14	16
Q	8	10	12	16	12	17	16	18	21	20
H	11	11	16	16	18	16	19	21	25	25

 

	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
L	8	9	9	10	12	12	12	13	14	15
M	17	17	18	20	21	23	25	26	28	29
Q	23	23	25	27	29	34	34	35	38	40
H	25	34	30	32	35	37	40	42	45	48

 

	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
L	16	17	18	19	19	20	21	22	24	25
M	31	33	35	37	38	40	43	45	47	49
Q	43	45	48	51	53	56	59	62	65	68
H	51	54	57	60	63	66	70	74	77	81