彩色qr-code编码技术之开发与实作-国立屏东大学.pdfVIP

1 「資訊科學應用期刊」第八卷第二期 西元 2016 年8月第 1-14頁 Journal of Computer Science and Application, Vol.8, No.2, August 2016, pp.1-14 彩色 QR-code編碼技術之開發與實作 廖玟棋、王朱福* 、鄭新裕、何姵瑩 國立屏東 大學資訊科學系 *E-mail: cfwang@.tw 摘要 QR-code是現在相當通用且優良之二維條碼技術，但其所使用之 顏色編碼依 目前標準定義只侷限於黑白兩種 。本研究提出一修正傳統黑白雙色 QR-code 編 碼標準成為彩色版本之技術，提升 了藏入之訊息容量同時亦兼具實作容易之特 點 。依據所提方法， 以JAVA語言撰寫 並實作出 8色 QR-code編碼技術之系統成 品，可於電腦 上進行模擬 8色 QR-code的製作與讀取 。在效能探討上，本論文 亦針對訊息容量提升率推導出一下限之效能保證，並對不同 QR-code 尺寸大小 以及糾錯等級進行訊息容量提昇率 之數值結果比較。所推導之 下限以及數值結果 k 均顯示所提方法對於 色之彩色 QR-code 來說，約可將原黑白雙色之訊息容量 2 提升至 k倍 以上。 壹、前言 QR-code 為日本Denso Wave 公司於1994 年所發明之二維條碼技術，它將原 本一維條碼之訊息容量作了大幅之提昇，同時亦因 加入了容錯機制以及編碼優化 之特點 ，實用性相當高，舉凡產品跟蹤、物品識別、營銷、甚至是文書檔案管理 皆是其應用範圍 [1-4] 。該 二維條碼圖形 基本上是 以黑色方格代表數位資訊的 1 ， 而白色 方格則代表 0 。因此可將一長串的數字或文字藏入其內。在實際應用上， 可 將網址資訊放入 QR-code 之中 ，則行動裝置（手機或平版）即可輕易地讀取 與連結，透過無線網路將更多的資訊從伺服器端取回並顯示於行動裝置之上。例 如：近期風行於中小學校園的無所不在學習，便可藉由 QR-code 之特質結合手 持裝置達到資訊隨手取得之好處，尤其是校園戶外自然生態教學，更常見 QR-code引入環境建置之上 ，讓室外的教學流程得以更為流暢；又如博物館 導覽 亦可輔以 QR-code 技術讓傳統 導覽模式得以提昇效率[3-4] ，遊客自主觀賞展覽 品的同時亦可由手持裝置得取 二維條碼內容 進而即時取得輔助資訊 。因此， QR-code已有漸漸取代一維條碼之 趨勢。然而依目前標準 QR-code 定義，編碼僅 及於黑白雙色，假若能 將顯示的顏色從黑白提升為更多種的色彩 ；顯然地，這將 可提升同等面積 QR-code條碼之內藏資訊容量。 目前雖有 不少名為彩色 QR-code的製作系統，但其 多僅為「美觀化」性質 的實作，若將圖形顏色以「非白即黑」的原則視之，則 此類實作將與黑白QR-code 圖形無異 （如圖 1所示 ）。微軟亦提出一種彩色二維條碼技術 ，稱為 HCCB （High Capacity Color Bar code ）[5] ，該技術是以正立與倒立之三角形組合出條碼符號以 2 「資訊科學應用期刊」第八卷第二期 西元 2016 年8月第 1-14頁 Journal of Computer Science and Application, Vol.8, No.2, August 2016, pp.1-14 圖 1 、美觀取向的彩色 QR-code [6] 圖 2 、微軟彩色二維條碼 (HCCB) (摘自微軟網站[5]) 取代原本之正方形符號 （如圖 2所示 ），HCCB相較