 |
Методические указания к заданию 3.9
|
|
|
|
При кодировании сообщения формируют восемь матриц с одинаковым содержанием, но разной формы. Для выбора одной из восьми конкурирующих матриц в стандарте определены четыре правила расчёта штрафов.
Согласно первому правилу штраф назначается за каждую группу из пяти или более одноцветных пикселей в одной строке. Штрафные функции по столбцам вычисляются аналогично.
Второе правило даёт штраф за каждый одноцветный квадрат размером 2x2 пикселя.
Третье правило определяет штраф, если на матрице есть области, которые похожи на указатели определения ориентации.
Четвёртое правило начисляет штраф, если более половины пикселей одного цвета.
Целью расчётов штрафных баллов является выбор наиболее «пёстрой» матрицы из восьми возможных вариантов.
В данной лабораторной работе расчёт штрафных баллов будет происходить только в соответствии с первым правилом.
Для примера используем матрицу, показанную на рис. 4.8.1. Вычислим штрафные баллы построчно.
Первая сверху строка матрицы содержит большое число смежных черных пикселей (две группы однотонных пикселей). Это говорит о том, что для первой строки будет начислено большое число штрафных баллов.
Рис. 4.9.1. Первая строка матрицы
Расчёт ведётся следующим образом. Если в строке имеется группа из пяти смежных одноцветных пикселей, то начисляется три штрафных балла. За каждый последующий пиксель, который примыкает к группе, начисляется дополнительно по одному баллу. Таким образом, первая группа черных пикселей даёт вклад 3 + 1 + 1 = 5 баллов. Вторая группа из семи черных пикселей также даёт 5 штрафных баллов. В общей сложности первая строка дала 10 штрафных баллов.
Вторая сверху строка матрицы показана на следующем рисунке.
|
|
|
Рис. 4.9.2. Вторая строка матрицы
В этой строке есть две группы по пять белых пикселей. Эти две группы в сумме дают 6 штрафных баллов.
Рис. 4.9.3. Третья строка матрицы
Третья строка матрицы не содержит протяжённых групп и поэтому не добавляет штрафных баллов.
Аналогичная методика подсчёта штрафных баллов используется и для столбцов.
На следующем рисунке показаны штрафные баллы по всем строкам и столбцам матрицы.
Рис. 4.9.4. Штрафные баллы
Затем рассчитываются суммарные значения штрафных баллов по строкам и по столбцам. Для рассматриваемого примера суммарное число штрафных баллов по строкам равно 88, а по столбцам 102. Общее число штрафных балов, вычисленное по первому правилу для данной маски, даёт число 190.
Используя все четыре правила расчёта штрафных баллов, находят суммарную количественную оценку данной маски. Подобные оценки получают для всех восьми масок. Среди этих оценок выбирают минимальную оценку и для окончательного кодирования используют маску, которая имеет минимальное число штрафных баллов.
Требования к отчёту
Отчёт подготавливается в электронном виде. Он должен содержать постановки задач, результаты кодирования, декодирования QR-матриц, исследования помехоустойчивости, вычисления штрафных баллов (матрица со штрафными баллами для каждой строки и каждого столбца).
6. Контрольные вопросы
6.1. Для каких целей используются QR-коды?
6.2. Какие специализированные сайты можно использовать для кодирования и декодирования QR-кодов?
6.3. В каком году изобретён QR-код?
6.4. В каком графическом формате целесообразно сохранять QR-коды (PNG, JPEG, BMP, SVG)?
6.5. Что такое уровень коррекции ошибок?
6.6. Сколько уровней коррекции ошибок можно сформировать в QR-кодах?
6.7. Какой алгоритм используют в QR-кодах для повышения их помехоустойчивости?
|
|
|
6.8. В чем преимущество 2D-кодов по сравнению со штрих - кодами?
6.9. Могут ли мобильные устройства считывать цветные QR-коды?
6.10. Как вручную определить уровень коррекции ошибок по изображению матрицы QR-кода?
6.11. Как по матрице определить версию QR-кода?
6.12. Сколько версий QR-кодов существует?
6.13. Как с помощью матрицы определить, какой вид маски использован при кодировании?
6.14. С какой целью при кодировании апробируется восемь видов различных масок?
6.15. Для каких областей матрицы используется статическая (неизменная) маска?
6.16. По заданной преподавателем формуле определите конфигурацию маски.
Список литературы
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/QR-%EA%EE%E4
2. http://habrahabr.ru/post/127197/
3. http://kcoding.net/2012/qrcode_tutorials/
4. INTERNATIONAL STANDART ISO/IEC 18004/ First edition 2000-06-15.
Лабораторная работа № 21
|
|
|
