Hoe Lees Je QR-Codes

Interactieve digitale handleiding door Britt en Michiel

Stap 1: Hoe groot is de QR-Code?

Welke version is het?

Om er achter te komen welke version je hebt kan je natuurlijk gewoon vakjes gaan tellen, maar somige versions zijn makkelijker te herkennen. Één manier waaraan je de versions kan herkennen is het aantal Alignment Patterns die er in de code zitten, version 1 is de enige zonder Alignment Patterns, versions 2 t/m 6 hebben er precies één en dan moet je toch echt de vakjes gaan tellen om het version nummer te weten, maar hogere versions (vanaf 7) hebben meerdere Alignment Patterns. Als je vakjes moet gaan tellen dan is de makkelijkste manier om de lengte van de Timing Patterns te tellen want hier wisselt zwart en wit mooi af.

Version Info (alleen bij versie 7 en hoger)

Bij versions 7 en hoger hebben ze de version in de code zelf staan (in de hiernaast groen gekleurde vakjes). Het versie nummer staat in binair genoteerd over zes verschillende vakjes, zie het plaatje hiernaast. In het plaatje hiernaast zie je dat de getallen 1, 2 en 3 op een donker vakje staan en de andere nummers op een licht vakje, alle donkere vakjes zijn 1'en en alle lichte vakjes zijn 0's, dus hieruit komt het binaire getal 000111, wat 7 is in decimaal, dus weet je dat de QR-Code uit het plaatje van version 7 is.

Overigens zijn er twee groene gebieden in iedere QR-Code van version 7 of hoger, maar deze twee gebieden zijn hetzelfde maar dan gedraait en gespiegeld.

De grijze vakjes die je hier links van de 6 vakjes met het version nummer ziet staan, zijn error correctie vakjes, deze zorgen er voor dat de scanner zeker weet dat hij de version info goed gescanned heeft. Als de scanner ziet dat hij de version info niet goed heeft gescanned kan hij alsnog het versie nummer berekenen met deze vakjes. Elke versie heeft een vaste bijbehoorende combinatie van error correctie vakjes die met een wiskundige formule berekend zijn.

Stap 2: Welke mask word er gebruikt?

Formating Info

Het nummer van welke mask er wordt gebruikt staat in binair genoteerd over drie specifieke vakjes in het blauwe gebied, dit blauwe gebied is het formating gebied. Dit gebied bestaat uit twee vakjes die de hoeveelheid error correctie aangeven en daarna de drie vakjes die aangeven welke mask er wordt gebruikt, de overige vakjes zijn error correctie van deze eerste vijf vakjes.

Net als bij de rest van de data uit de QR-Code, zit er ook een mask over de formating info. Deze mask is wel altijd hetzelfde, voor de eerste vijf vakjes namelijk 10101, wat betekend dat het eerste, derde en vijfde vakje zijn omgekeerd.

Stap 3: Waar staat de data?

Data Blocks

Een belangrijk feit waar je rekening mee moet houden als je een QR-Code probeert te lezen is dat de data soms in meerdere data blocks verdeelt kan zijn. Als dit zo is, dan staat de data niet meer op de logische volgorde zoals je dat zou verwachten, maar worden de datablokken steeds afgewisseld waardoor je eerst een byte van het eerste datablok hebt, dan een byte van het tweede datablok, enzovoort.

Het aantal datablokken en de lengte van ieder blok hangt af van QR-Code versie en van de hoeveelheid error correctie. Hieronder kan je zien hoeveel datablokken je hebt:

Jij hebt Version 7 en Error Correctie Level M, dus jij hebt 4 datablokken van 31 bytes lang.

Data Volgorde

De data in een QR-Code staat volgens een aantal regels verdeelt over de QR-Code. De data staat verdeelt over kolommen van 2 vakjes breed, het begint rechts onder in de QR-Code en gaat daar naar boven, wanneer je boven aan bent gekomen ga je in de kollom daarnaast weer naar beneden (zie het plaatje hiernaast).

De data is verdeeld in bytes, elk gebied hiernaast met een rode rand er omheen is een byte die bestaat uit acht vakjes, elk vakje is één bit van een byte. De bits (de losse enen en nullen) moet je in de bytes altijd van rechts naar links lezen, en vertikaal moet je de richting van de data (zie de pijlen hiernaast) volgen.

Meerdere Data Blokken

Zoals eerder gezegd moet je als je meerdere data blokken hebt er op letten dat de bytes niet op volgorde staan. Hiernaast hebben we een voorbeeld plaatje staan van een QR-Code van Version 7 en error correctie level L, hij heeft dus 2 datablokken van 78 bytes lang. De eerste byte staat zoals altijd rechts onder in de QR-Code, voor de tweede byte staat eerst de 79'ste byte, dit is de eerste byte van het tweede datablok, en als je zo verder kijkt zie je dat op deze manier de twee datablokken steeds om en om staan.

Stel dat je meer dan twee datablokken hebt dan worden op een soort gelijke manier door elkaar gezet, je krijgt eerst een byte van het eerste datablok, dan een byte van het tweede datablok, gevolgd door een byte van het derde datablok, enzovoort totdat je van alle datablokken de eerste byte hebt gehad, dan ga je verder met de tweede byte van ieder datablok.

Stel dat je in tabel hierboven hebt gezien dat je datablokken van verschillende lengtes hebt, bijvoorbeeld 2 van 15 byte en 2 van 16 byte, dan staan ze alsnog op dezelfde manier afgewisseld in de QR-Code, zoals bijvoorbeeld met 4 datablokken als je twee keer 2 datablokken hebt. Het enige wat anders is, is dat de eerste paar blokken één byte korter zijn.

Stap 4: Welk datatype wordt er gebruikt?

Mode Indicator

Nu we weten waar we onze data kunnen vinden kunnen we eindelijk gaan kijken naar wat er in de data staat. Er zijn een aantal verschillende datatypes die gebruikt kunnen worden in een QR-Code, om te weten welk datatype er gebruikt wordt moet je kijken naar de eerste 4 bits van de eerste byte rechts onder in de QR-Code, deze 4 bits wordt de Mode Indicator genoemd.

Dit zijn de verschillende datatypes met bijbehoorende code:

• 0001: Numeric Mode
• 0010: Alphanumeric Mode
• 0100: Byte Mode
• 1000: Kanji Mode
• 0111: ECI Mode

Numeric Mode

Met Numeric Mode bestaat de data uit alleen cijfers, dit heeft als voordeel dat er maar 10 verschillende mogelijke tekens zijn (nummer 0 t/m 9) waardoor deze modus het grootste aantal tekens in een QR-Code kan opslaan.

Alphanumeric Mode

Deze modus kan niet alleen getallen gebruiken, maar ook hoofdletters en een aantal andere tekens zoals een spatie of een plusteken, maar bijvoorbeeld niet een vraagteken. De Alphanumeric Mode neemt door de extra mogelijke tekens iets meer ruimte in per teken dan de Numeric Mode.

Byte Mode

Byte Mode is de meest gebruikte data type in QR-Codes, omdat deze modus bijna alle tekens kan opslaan, maar hierdoor neemt hij wel meer ruimte per teken in. Byte Mode maakt gebruik van ASCII (en ook UTF-8) codes, ASCII bevat nummers, hoofd- en kleine letters en alle leestekens. ASCII en UTF-8 zijn de meest voorkomende manieren om text op te slaan in bytes.

Kanji Mode

Kanji Mode wordt gebruikt voor Japanse Kanji tekens. Deze is nog minder ruimte efficiënt dan de Byte Mode omdat er meer Kanji tekens zijn dan ASCII-tekens. Deze Japanse tekens hebben hun eigen QR-Code modus omdat QR-Codes oorspronkelijk uit Japan komen.

ECI Mode

Als laatste heb je nog ECI Mode, deze wordt gebruikt wanneer je een andere teken set wil gebruiken dan deze hierboven, zo kan je met ECI Mode bijvoorbeeld Arabische of Chinese tekens opslaan in je QR-Code.

Welk datatype wordt er gebruikt?

Omdat de 4 vakjes met het datatype nummer in het datagebied staan moet je eerst de mask van de vakjes afhalen voordat je kan weten welk datatype er gebruikt wordt. Als je in het gedeelte hierboven de juiste versie nummer hebt ingevuld en de formating info hebt in gevuld zoals hij op jouw QR-Code staat, dan kan je nu hieronder de 4 vakjes waaruit je het gebruikte datatype kan aflezen invullen:

Klik op de vakjes in het linker vierkant om ze aan te passen.

Stap 5: Hoe lang is de data?

Character Count Indicator

Na het datatype is het eerst volgende stuk dat in de data van de QR-Code staat de Character Count Indicator, deze geeft aan uit hoeveel tekens de rest van de data in de QR-Code bestaat. De lengte van de Character Count Indicator hangt af van het datatype en de grootte van de QR-Code, want een datatype dat minder bits per teken gebruikt kan dus meer tekens in de code opslaan, waardoor hij ook een langere Character Count Indicator nodig heeft.

Hieronder kan je zien hoelang de Character Count Indicator is:

Jij hebt Version 1 en je gebruikt Byte Mode, dus is de Character Count Indicator 8 bits lang.

(de versie en het datatype zijn overgenomen uit de stappen hiervoor)

We zullen in de volgende stap gaan bekijken wat voor nummer er uit de character count indicator komt, ga dus nu verder naar stap 6 waar we de QR-Code byte voor byte zullen gaan analyseren.

Stap 6: Wat staat er nou eigenlijk?

Zoals je bij stap 3 hebt gezien staat de data in de QR-Code volgens een bepaald patroon verdeeld over de QR-Code. Wij zullen nu hier deze data byte voor byte aflezen om er achter te komen wat er nou eigenlijk in de QR-Code staat!

Vul hieronder in het meest linker vak de vakjes in die samen één byte vormen. In de QR-Code rechts kan je zien welke vakjes je moet invullen. Na elke byte die je hebt ingevuld kan je de informatie die de byte bevat daaronder zien verschijnen. Gebruik de knoppen in de Byte Navigatiebalk om één byte voor- of achteruit te gaan. Je kan ook de slider in het midden van de navigatiebalk gebruiken om sneller van bytes te verwisselen.

Bronnenlijst:

• http://www.thonky.com/qr-code-tutorial/
• http://www.esponce.com/resources/about-qr-codes
• ISO/IEC 18004 (officiële QR-Code requirements)