Código QR
Um café imprime nas mesas o código QR da ementa e põe o seu logótipo ao centro. Nas primeiras mesas o código lê-se logo, mas nos autocolantes novos não: o designer aumentou o logótipo. O código parece inteiro, os três quadrados de canto estão no lugar. Mas sob o logótipo desapareceu um terço dos bytes de um bloco, e a correção de nível M repara menos. O telemóvel olha para o código e fica calado.
Um código QR escreve texto em módulos quadrados: escuro é 1, claro é 0. Os dados são divididos em bytes e dispostos em serpente. A eles juntam-se bytes de correção de Reed–Solomon: com eles o leitor reconstitui a parte danificada. Sobre os dados assenta uma de oito máscaras, para que o código não tenha grandes manchas vazias. O número da máscara e o nível de correção estão escritos duas vezes, junto aos padrões de localização.
| O que é | código matricial bidimensional com correção de erros |
| Norma | ISO/IEC 18004; versões nacionais — JIS X 0510 no Japão, GB/T 18284 na China, GOST R ISO/IEC 18004 na Rússia |
| Tamanho | versões 1–40: de 21×21 a 177×177 módulos, +4 módulos de zona de silêncio |
| Capacidade | até 7089 algarismos, 4296 letras e algarismos ou 2953 bytes |
| Proteção | Reed–Solomon sobre GF(256), de 7 a 30 % dos bytes |
| Lido com | com câmara: ao laser basta uma linha, ao QR é preciso toda a imagem |
Etimologia
Resposta rápida, mãe e medida
O nome QR é uma sigla inglesa inventada no Japão; QR Code é marca registada da Denso Wave. A maioria das línguas manteve as letras latinas, ao passo que o chinês deu ao código o nome da sua estrutura — «bidimensional». A norma chama-lhe código matricial e aos seus quadradinhos, módulos.
01 · Estrutura
A moldura de serviço e a serpente de bytes
Três padrões de localização nos cantos dizem à câmara onde está o código e como está rodado. A linha tracejada de sincronização entre eles define o passo da grelha. A partir da segunda versão há no interior padrões de alinhamento: com eles o leitor corrige a distorção e a curvatura do papel. Junto aos padrões de localização estão 15 bits de formato e, nas versões grandes, mais 18 bits do número de versão.
Tudo o resto são dados. Escrevem-se em colunas de dois módulos, em serpente: de baixo para cima, depois de cima para baixo, da direita para a esquerda. Os bytes de correção vêm logo a seguir aos dados. Nas versões grandes os bytes são repartidos por vários blocos e misturados, de modo que uma mancha estraga um pouco cada bloco em vez de um bloco inteiro.
Como o código comunica o nível e a máscara
Escolha o nível de correção e a máscara. Abaixo: cinco bits de dados, dez de verificação e a máscara protetora. Esta cadeia escreve-se duas vezes: à volta do padrão de localização superior esquerdo e ao longo dos outros dois.
Monte um código e estrague-o
O código é construído segundo a norma a partir do seu texto: modo, versão, blocos, Reed–Solomon, máscara. «Estrutura» — clique num módulo e saiba de quem é o bit. «Máscara» — experimente as oito máscaras e veja as penalizações. «Dano» — tape o centro com um logótipo, deixe cair tinta, risque. O leitor lê o que sobra e repara os blocos.
02 · Evolução dos códigos bidimensionais
Da linha ao plano
O código linear esbarrou no comprimento: numa linha não cabem mais de duas dezenas de carateres. Primeiro empilharam-se as linhas, depois passou-se a uma grelha de módulos. Cada código resolvia a sua tarefa: uma peça na fábrica, uma encomenda no tapete, um bilhete no ecrã. O QR venceu porque se tornou gratuito e chegou aos telemóveis.
03 · Modos e capacidade
O alfabeto decide o tamanho
O QR comprime os dados pela escolha do modo. Os algarismos vão de três em três em 10 bits. As letras latinas maiúsculas, os algarismos e nove sinais, de dois em dois em 11 bits. Tudo o resto, em bytes de 8 bits. Antes dos dados há 4 bits de modo e um contador de carateres.
04 · O que há dentro
Simplesmente texto por convenção
O QR em si não sabe que dentro dele há uma ligação ou uma palavra-passe. Guarda uma cadeia. O telemóvel olha para o início da cadeia: https:// — abrir o navegador, WIFI: — ligar à rede, BEGIN:VCARD — guardar o contacto. As cadeias de pagamento são diferentes em cada país. Os pagamentos em massa por QR começaram na China: Alipay e WeChat Pay. Na Índia é uma ligação upi://pay, na zona euro uma transferência SEPA no formato EPC, no Brasil o Pix pelo modelo EMVCo, na Rússia os dados de pagamento segundo GOST R 56042-2014.
05 · Regras de impressão
06 · Códigos vizinhos
07 · Secção histórica
Masahiro Hara contava que a ideia da grelha lhe veio ao jogar go: as pedras pretas e brancas no tabuleiro já levam muita informação. A dificuldade era outra — a câmara tem de encontrar logo o código entre letreiros e imagens. Hara revistou jornais, revistas e caixas e escolheu uma proporção de larguras que quase não aparece na impressão.
O padrão 1 : 1 : 3 : 1 : 1 tem o mesmo aspeto por qualquer linha que passe pelo centro, seja qual for o ângulo de que a câmara olha. Depois de encontrar três padrões assim, o leitor conhece a posição, a rotação e o tamanho do código sem ler um único bit de dados. Por isso o QR lê-se em qualquer orientação, ao passo que o código de barras tem de ser apresentado com a linha virada para o feixe.
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