Tự tạo qrcode cho cá nhân.

[nonellldd]

Qrcode
Hôm nay mình sẽ giới thiệu về 1 loại barcode mà rất hay bắt gặp

Về cơ bản qrcode là bản nâng cấp của barcode. Việc lưu trữ được nhiều thông tin và đa dạng về kiểu dữ liệu là những gì qrcode hơn barcode. Nguyên nhân là do khả năng lưu trữ theo 2 hướng nên còn được gọi là two-direction barcode

• Thông tin cơ bản và lịch sử hình thành của qrcode.

Năm 1994, công ty Denso Wave(công ty con của Toyota) đã phát minh ra qrcode nhằm mục đích theo dõi quá trình sản xuất xe. Qr là viết tắt của quick response.
Có 40 version từ 1-40. Version 1 có 21x21 module và cứ mỗi version sau hơn version trước 4 module về mỗi chiều.
Mã bao gồm các module đen được sắp xếp trên mô hình vuông trên nền trắng. Module đen là bit 1, module trắng là bit 0.
1 khái niệm quan trọng trong qrcode đó là mức sữa lỗi(error correction level). Ứng với mỗi version đều có 4 mức sữa lỗi là L 7%, M 15%, Q 25%, H 30%. Đây là mức sữa lỗi(khôi phục) phần thông tin mã hóa khi bị mất mát hay không thể đọc được. Ví dụ như cái qrcode trên đầu kia mất đi 1 góc thì nhờ vào sữa lỗi. vẫn có thể đọc được dữ liệu như bình thường.

• Ứng dụng thực tế cho qrcode.

Hiện nay qrcode ứng dụng khá nhiều. Chúng ta có thể bắt gặp những ô vuông đen trắng trên các sản phẩm ở siêu thị, trong các vCard, trên các trang báo(dùng smartphone quét url để truy cập bản online), …

HAY “tạo riêng cho mình 1 qrcode in lên thủy tinh làm móc chìa khóa hay vật lưu niệm” cũng là ý tưởng rất độc đáo // xD xD

• Để thực hiện có qrcode của riêng mình cần thực hiện theo các bước:

B1: Nghiên cứu dữ liệu(data analysis)
B2: Encode dữ liệu(data encoding)
B3: Tạo phần sữa lỗi(error correction)
B4: Cấu trúc dữ liệu đưa vào qrcode(structure final message)
B5: Tạo các module của qrcode với cấu trúc dữ liệu vừa tạo ra(module placement in matrix)
B6: Xác định Data Masking(data masking)
B7: Định dạng và xác định thông tin version(format and version information)

1. Nghiên cứu dữ liệu

Đây là bước xác định kiểu dữ liệu trước khi encode. Khả năng lưu trữ dữ liệu với mỗi version và mức sữa lỗi đối với mỗi kiểu dữ liệu là khác nhau do đó bước này là để lựa chọn version và mức sữa lỗi phù hợp.
Các kiểu dữ liệu

Numberic	Dữ liệu chứa toàn bộ là số 0 – 9
Alphanumberic	Dữ liệu chứa cả số và chữ in hoa(không có chữ in thường)
Byte	Dữ liệu chứa cả in hoa, in thường, số, các ký tự có ascii từ 128-155(ascii 22-255)
Kanji	Chữ tượng hình của Nhật Bản

Mức độ lưu trữ dữ liệu đối với các version http://www.thonky.com/qr-code-tutori...ter-capacities

1. Encode dữ liệu

Thực hiện encode dữ liệu. Ví dụ mình cần encode 1 đoạn dữ liệu là: “vu vo” (Vu vơ). Mình sẽ chọn kiểu dữ liệu byte và mức sữa lỗi L
Với mỗi kiểu dữ liệu sẽ có cách encode riêng. Nhưng mục đích cuối cùng đều sẽ chuyến sang dạng bit
4 bit đầu tiên sẽ lưu trữ thông tin kiểu dữ liệu

Numberic	0001
Alphanumberic	0010
Byte	0100
Kanji	1000

​





Chuyển độ dài dữ liệu sang dạng bit

• Ứng với mỗi version thì số lượng bit phục vụ cho việc lưu trữ độ dài dữ liệu là khác nhau

	Ver 1 – 9	Ver 10 – 26	Ver27 – 40
Numberic	10	12	14
AlphaNumberic	9	11	13
Byte	8	16	16
Kanji	8	10	12

vu vo là 5 ký tự. -> 101 ->(thêm các bit 0 trước chuỗi để đủ 9 bit) 0 0000 0101
Các ký tự lần lượt encode với độ dài 8 bit.
V: 0111 0110
U: 0111 0101
“ ”: 0010 0000
V: 0111 0110
O: 0110 1111
01110110 01110101 00100000 00100000 01110110 01101111

1. Tạo phần sữa lỗi

ghép với kiểu dữ liệu, độ dài dữ liệu
0100 000000101 01110110 01110101 00100000 00100000 01110110 01101111

Hiện tại là 4 + 9 + 5*8 = 53 bit. Với version 1 ta cần đoạn bit này là 19*8=152 bit(xem thêm các version khác ở đây www.thonky.com/qr-code-tutorial/error-correction-table)
khi đang còn thiếu ta sẽ chia đoạn bit này thành các byte. 53/8 = 6 dư 5 -> không đủ 104 bit, ta phải thêm 4 bit 0 vào cuối -> 7 byte dư 1 bit. thêm 7 số 0 để đủ byte cuối. -> đã có 8 byte. Thêm tiếp lần lượt 2 byte 11101100 và 00010001 cho tới khi đủ 13 byte(104 bit)
0100_0000 0010_1011 1011_0011 1010_1001 0000_0001 0000_0011 1011_0011 0111_1000 0000_0000
11101100 0001000111101100 0001000111101100 0001000111101100 000100011110110000010001
Chuyển sang integer: 64 43 179 169 1 3 179 120 0 236 17 236 17 236 17 236 17 236 17
Tạo phần sữa lỗi. ở cột EC codeword per block. 1L là 7 do đó số byte sữa lỗi là 7 * 1 = 7 (1 block)
Với các số từ 0-255 thực hiện phép tóan. Lấy 2[SUP]0 [/SUP]% 285 = 1(phép toán module chia lấy dư), tiếp tục thực hiện với 2[SUP]1[/SUP] sẽ là 2[SUP]0[/SUP]*2 -> 1*2=2, 2[SUP]2[/SUP] sẽ là 2[SUP]1[/SUP]*2 -> 2*2=4, tương tự với 2[SUP]3[/SUP], …, 2[SUP]254[/SUP], 2[SUP]255[/SUP]. Nhưng khi kết quả lớn hơn 255, kết quả sẽ xor với 285. Như 2[SUP]8[/SUP]=2[SUP]7[/SUP]*2=256 -> 256 % 285 = 29. Với những số có số mũ lớn hơn 255. 2[SUP]300[/SUP] -> 2[SUP]300%256[/SUP]=2[SUP]44[/SUP]. Số được tạo ra được gọi là alpha (2[SUP]0[/SUP]*2 -> alpha, alpha=2, 0 được gọi là integer). Tham khảo thêm các số còn lại và cách chuyển từ integer sang alpha tại www.thonky.com/qr-code-tutorial/log-antilog-table
Ta bắt đầu khởi tạo phần sữa lỗi. Lưu ý: ở đây không phân biệt số âm với số dương nên “ -N=N ”
Bắt đầu với 2 phần sữa lỗi (x-α[SUP]0[/SUP]) (x- α[SUP]1[/SUP]) -> (x+ α[SUP]0[/SUP]) (x+ α[SUP]1[/SUP]) -> α[SUP]0[/SUP]x[SUP]2[/SUP] + (α[SUP]0[/SUP] + α[SUP]1[/SUP])x + α[SUP]0[/SUP] α[SUP]1[/SUP] x[SUP]0[/SUP]
->(cần xem bảng) 1x[SUP]2[/SUP] + (1 + 2)x + 1*2 x[SUP]0 [/SUP]->(vẫn cần xem bảng ) ) 1x[SUP]2[/SUP] + 3x + 2x[SUP]0 [/SUP]->(tiếp tục xem bảng) -> α[SUP]0[/SUP]x[SUP]2[/SUP] + α[SUP]25[/SUP]x + α[SUP]1[/SUP] x[SUP]0[/SUP]
Tiếp tục với 3 phần sữa lỗi. (α[SUP]0[/SUP]x[SUP]2[/SUP] + α[SUP]25[/SUP]x + α[SUP]1[/SUP] x[SUP]0[/SUP]) (x- α[SUP]2[/SUP]) -> (α[SUP]0[/SUP]x[SUP]2[/SUP] + α[SUP]25[/SUP]x + α[SUP]1[/SUP] x[SUP]0[/SUP]) (x + α[SUP]2[/SUP]) ->
x[SUP]3[/SUP] + (α[SUP]25[/SUP] + α[SUP]2[/SUP])x[SUP]2[/SUP] + (α[SUP]27[/SUP] + α[SUP]1[/SUP])x[SUP]1[/SUP] + α[SUP]3 [/SUP]-> x[SUP]3[/SUP] + (4 + 3)x[SUP]2[/SUP] + (12 + 2)x[SUP]1[/SUP] + α[SUP]3 [/SUP]->
x[SUP]3[/SUP] + α[SUP]198[/SUP]x[SUP]2[/SUP] + α[SUP]199[/SUP]x[SUP]1[/SUP] + α[SUP]3 [/SUP]
Làm như vậy cho đến mức sữa lỗi 255. Chú ý, nếu nhân ra số mũ lớn hơn 255 thì thực hiện module cho 255.

1. Cấu trúc dữ liệu đưa vào qrcode

Cấu trúc dữ liệu cần đưa vào qrcode

Kiểu dữ liệu

Độ dài dữ liệu

Data encode

Error correct

1. Khi tạo qrcode dữ liệu sẽ được tọa bằng: cách lấy các byte của các block sắp xếp lại với nhau.

Vd: 5-Q có 2 block trong group1 và 2 block trong group2()

	Col 1	Col 2	Col 3	Col 4	Col 5	Col 6	Col 7	Col 8	Col 9	Col 10	Col 11	Col 12	Col 13	Col 14	Col 15	Col 16
Block 1	67	85	70	134	87	38	85	194	119	50	6	18	6	103	38
Block 2	246	246	66	7	118	134	242	7	38	86	22	198	199	146	6
Block 3	182	230	247	119	50	7	118	134	87	38	82	6	134	151	50	7
Block 4	70	247	118	86	194	6	151	50	16	236	17	236	17	236	17	236

Thứ tự các byte sẽ được sắp xếp là
67 246 182 70 85 246 230 247 70 66 247 118 … 38 6 50 17 7 236


Tương tự với các byte error code,

	Col 1	Col 2	Col 3	Col 4	Col 5	Col 6	Col 7	Col 8	Col 9	Col 10	Col 11	Col 12	Col 13	Col 14	Col 15	Col 16	Col 17	Col 18
Block 1	213	199	11	45	115	247	241	223	229	248	154	117	154	111	86	161	111	39
Block 2	87	204	96	60	202	182	124	157	200	134	27	129	209	17	163	163	120	133
Block 3	148	116	177	212	76	133	75	242	238	76	195	230	189	10	108	240	192	141
Block 4	235	159	5	173	24	147	59	33	106	40	255	172	82	2	131	32	178	236

Thứ tự sẽ được sắp xếp là:
213 87 148 235 199 204 116 159 … 390 133 141 236

Nối 2 chuỗi byte là ta đã có được structure final message.

Sau đó chỉ cần chuyển sang dạng bit.
Chú ý: vì các version sẽ có số lượng các bits cần điền vào không là bội của 8(vì số module cần điền là: số hàng * số cột – số module parrnent) do đó phải thêm các bits 0 vào sau chuỗi nhị phân nếu cần

1. Tạo các module của qrocde với cấu trúc dữ liệu vừa tạo ra
   • Tạo parttern
   • 
   • Thêm vào phần dữ liệu

Lưu ý: Những module đã được tạo khi tạo các parttern thì bỏ qua.

1. Xác định Data Masking

Có 8 các kiểu data masking, lựa chọn mask, sau đó những ô thỏa mãn điều kiện sẽ thay đỗi bit từ
0->1 hoặc 1->0

Mask Number	If the formula below is true for a given row/column coordinate, switch the bit at that coordinate
	(row + column) mod 2 == 0
	(row) mod 2 == 0
	(column) mod 3 == 0
	(row + column) mod 3 == 0
	( floor(row / 2) + floor(column / 3) ) mod 2 == 0
	((row * column) mod 2) + ((row * column) mod 3) == 0
	( ((row * column) mod 2) + ((row * column) mod 3) ) mod 2 == 0
	( ((row + column) mod 2) + ((row * column) mod 3) ) mod 2 == 0

1. Định dạng và xác định thông tin version

Sau khi đã thực hiện thêm parttern ta cần thêm chuỗi bit xác định version và kiểu sữa lỗi

Thêm vào vùng version information(có 2 vùng).


1 điểm quan trọng. lần lượt thêm vào qrcode theo hướng xác định

Ok mình hướng dẫn đến đây là các bạn đã có thể tự tạo ra qrcode mã hóa thông tin các nhân rồi. )
Sắp đến tết rồi. về nhà ăn tết thôi