QR kod oluşturucu

Her QR kodun içinde dört karar saklıdır

Bir QR üreticisine metin yapıştırırsınız ve siyah beyaz bir kare çıkar. Size gösterilmeyen şu: kodlayıcı az önce sizin adınıza dört ayrı karar verdi; her biri sonucu değiştiriyor ve her biri başka türlü de verilebilirdi.

Bu araç dördünü de gösterir, çünkü ilginç olan kısım orası. Bir kez görünür oldular mı, keyfî görünen davranış — tek karakter eklenince kodun bir boy atlaması, bir logonun bir kodda çalışıp diğerinde çalışmaması — keyfî olmaktan çıkar.

• Mod bölünmesi: standart karakterleri paketlemenin dört yolunu tanımlar ve metniniz bunlar arasında pay edilir.
• Sürüm: ızgarayı 21×21 ile 177×177 modül arasında sabitleyen, 1 ile 40 arası bir sayı.
• Hata düzeltme düzeyi: L, M, Q veya H; sembolün ne kadarı bozulup yine de okunabileceğini belirler.
• Maske: tarayıcıyı şaşırtan biçimleri kırmak için veriye XOR ile bindirilen sekiz desenden biri.

Dördünden hiçbiri tercih meselesi değildir. Diğerleri verildiğinde her birinin doğru bir yanıtı vardır ve tam da bu yüzden izlemeye değerler: birbirlerini etkilerler.

Metni bölmek bir en kısa yol problemidir

Sayısal mod her üç rakam için 10 bit harcar. Alfasayısal mod her iki karakter için 11 bit harcar; kümesi 45 karakterdir: rakamlar, büyük harfler, boşluk ve dokuz noktalama işareti. Bayt modu her UTF-8 baytı için 8 bit harcar. Kanji modu, bayt modunun 24 bit harcayacağı bir karaktere 13 bit harcar.

Bu yüzden en ucuz kodlama nadiren tüm dizge için tek moddur — ama mod değiştirmek de bedava değildir; her parça 4 bitlik bir mod göstergesi ve bir karakter sayısı alanı öder. Bir rakam dizisini ayırmaya değip değmeyeceği uzunluğuna bağlıdır. Bu da bölünmeyi bir en kısa yol problemine dönüştürür ve buradaki kodlayıcı onu bir kural-ı kaide ile tahmin etmek yerine tam olarak çözer.

HELLO12345678901234567890

as one alphanumeric segment
  4 + 9 + (11 x 12) + 6 = 151 bits

split at the digits
  4 + 9  + (11 x 2) + 6 =  41 bits
  4 + 10 + (10 x 6) + 7 =  81 bits
  total                 = 122 bits

Yirmi dokuz bit; sürüm 1’de sığmakla sığmamak arasındaki fark budur. Sayfadaki parça tablosu kodlayıcının gerçekten seçtiği bölünmeyi ve her parçanın maliyetini gösterir, böylece hangi karakterlerin pahalı olduğunu görürsünüz.

Sürüm ile bölünme birbirini kovalar

Saf bir kodlayıcıyı yanıltan incelik burada. Karakter sayısı alanının genişliği sabit değildir. Bayt modunda sürüm 1’den 9’a kadar 8 bit, sürüm 10’dan itibaren 16 bittir; sayısal mod aynı sınırlarda 10, 12 ve 14’ten geçer.

Yani bölünmenin maliyeti sürüme, sürüm de bölünmenin maliyetine bağlıdır. Çıkış yolu, sürüm gruplarının yalnızca üç tane olduğunu fark etmektir: bölünme her grup için bir kez hesaplanır ve herhangi birinin sığdığı en küçük sürüm kazanır.

• Sürüm 1–9: sayısal 10 bit, alfasayısal 9, bayt 8, kanji 8.
• Sürüm 10–26: sayısal 12, alfasayısal 11, bayt 16, kanji 10.
• Sürüm 27–40: sayısal 14, alfasayısal 13, bayt 16, kanji 12.

Maske dört ceza kuralıyla seçilir

QR koddaki veri neredeyse rastgeledir ve rastgele siyah beyaz, tarayıcının aradığı yapısal desenlerle karıştırabileceği biçimler üretir. Çare, veri alanına o biçimleri kırmak için seçilmiş düzenli bir deseni XOR ile bindirmektir. Sekiz desen vardır ve kodlayıcı hepsini dener.

Maskelenmiş her sembol standardın dört kuralıyla puanlanır ve en düşük toplam kazanır. Sayfadaki tablo sekiz puanı kural kural ayrıştırarak gösterir; bir satıra tıklamak o maskeyi sabitler ve etkisini görmenizi sağlar.

• Diziler: bir satır veya sütunda aynı renkten beş bitişik modül için üç puan, sonraki her modül için bir puan daha.
• Bloklar: tek renkli her 2×2 alan için üç puan.
• Bulma desenine benzer: dört açık modülün yanındaki koyu-açık-koyu-açık-koyu 1:1:3:1:1 dizilimi için kırk puan — köşe karelerine benzeyen desen.
• Denge: koyu modül oranının yarıdan uzaklaştığı her tam %5 için on puan.

Uygulamalar burada biraz ayrışır: 1:1:3:1:1 deseninin daha büyük ölçekte de sayılıp sayılmadığı ve biçim bilgisinin puana girip girmediği konusunda. Buradaki kodlayıcı, çoğu telefon kamerasında çalışan ZXing okumasını izler ve iki bağımsız uygulamaya karşı sabitlenmiştir. Bu ayrılık asla geçersiz bir kod üretmez; yalnızca gayet okunur birkaç maskeden hangisinin seçileceğini belirler.

Ortadaki logonun gerçek bedeli

Herkes aynı kuralı tekrarlar: H düzeyi %30’u kurtarır, öyleyse kodun %30’una kadarını kapatabilirsiniz. Bu, biçimi yanlış bir yanıttır ve peşinden gitmek er ya da geç elinize taranmayan bir kod verir.

QR kodda hata düzeltme tek bir havuz değildir. Veri, her biri kendi düzeltme kod sözcüklerine sahip Reed-Solomon bloklarına ayrılır ve bloklar tüm ızgaraya serpiştirilir; böylece bir çizik tek bloğu çok değil, birkaç bloğu az yaralar. Her blok düzeltme kod sözcüklerinin yaklaşık yarısını yitirip yeniden kurulabilir. Ortadaki logo ise dolu bir karedir — serpiştirmenin dağıtmak için tasarlandığı biçim tam da budur, ama dağıtım hiçbir zaman eşit olmaz.

Dolayısıyla soru, sembolün ne kadarının kapandığı değildir. Soru, en çok zarar gören bloğun ne kadar yitirdiğidir. Bu sayfa her modülün hangi kod sözcüğüne ait olduğunu ve her kod sözcüğünün hangi bloktan geldiğini bilir, bu yüzden doğrudan yanıtlayabilir: bir logo yükleyin, blok başına hasarı ve en kötü bloğa kalan payı bildirsin.

• Bir bulma desenini, zamanlama desenini ya da biçim bilgisini kapatmak bütçe meselesi değildir: bunlarda hiç düzeltme yoktur ve onları bulamayan bir tarayıcı düzeltme aşamasına hiç gelmez.
• Kod sözcüklerinin yarısı bir üst sınırdır. Baskı, parlama, kavisli yüzeyler ve aşınma da aynı bütçeden harcar; ekranda tam sınırda olan bir kod bir kupanın üzerinde sınırda değildir.
• Daha büyük bir logo için H düzeyine çıkmak sembolü büyütür, dolayısıyla aynı baskı boyutunda her modülü küçültür — kimi zaman kazanç değil kayıptır.

Yük biçimleri ve ısırdıkları yer

Bir Wi-Fi QR kodu ya da bir kartvizit, tarayıcıların tanıdığı biçime sokulmuş metinden başka bir şey değildir. Biçimler basittir; gerçek kodların kırıldığı yer kaçış kurallarıdır ve bunlar sessiz hatalardır: kod kusursuz taranır ve yanlış yanıtı verir.

WIFI:T:WPA;S:Cafe\; Bar;P:p\:ssw\,rd;;

BEGIN:VCARD
VERSION:3.0
N:Lovelace;Ada;;;
FN:Ada Lovelace
ORG:Analytical Engines\, Ltd
END:VCARD

Wi-Fi biçiminde noktalı virgül bir alanı bitirir; içinde noktalı virgül olan bir parola kaçışlanmazsa kimlik bilgisini keser — virgül, iki nokta, tırnak ve ters bölü için de aynısı geçerlidir. Yalnızca onaltılık rakamlardan oluşan bir ağ adı tırnak içine alınmalıdır, yoksa metin olarak değil onaltılık değer olarak okunur. vCard’da ayırıcılar noktalı virgül ile virgüldür, 75 sekizliyi aşan bir satır boşlukla başlayan bir devam satırına katlanmalıdır ve satır sonu CRLF’tir.

Buradaki kurucular bunların hepsini uygular ve ne yaptıklarını söyler; girdinizi sessizce yeniden yazmazlar. Alanların altında bir uyarı belirdiyse metninizde işlem gerektiren bir şey vardı demektir — ve bunu bin çıkartma bastırmadan önce bilmek genellikle iyidir.