À l’ère de l’information numérique et de la technologie mobile, les codes QR sont devenus un outil puissant pour coder l’information de manière compacte et facilement accessible. Ces motifs apparemment simples renferment une structure complexe qui peut stocker une grande variété de types de données, depuis les URL et les informations de contact jusqu’aux détails du réseau Wi-Fi et aux informations de paiement. Cet article de blog vise à démystifier le fonctionnement interne des codes QR, en expliquant comment ils encodent les informations et comment nos appareils les déchiffrent.
Les bases des codes QR
Les codes QR (Quick Response Codes) ont été développés pour la première fois en 1994 par Denso Wave, une filiale de Toyota, afin de suivre les véhicules pendant leur fabrication. Ils ont été conçus pour permettre un décodage à grande vitesse, dépassant les capacités des codes-barres traditionnels. Un code QR se compose de carrés noirs disposés dans une grille carrée sur un fond blanc, pouvant être lus par un dispositif d’imagerie tel qu’un appareil photo ou un scanner spécialisé.
La structure d’un code QR
La structure d’un code QR est méthodiquement conçue pour inclure toutes les données nécessaires au décodage, divisées en plusieurs éléments clés :
- Zone silencieuse : il s’agit de la bordure blanche qui entoure le code QR. Il aide les scanners à détecter et à reconnaître le code QR sur n’importe quel fond.
- Motifs de recherche : Situés dans trois des quatre coins, ces motifs aident le scanner à identifier l’orientation du code QR.
- Motifs d’alignement : Ces motifs garantissent que le scanner peut lire le code QR même s’il est partiellement obscurci ou déformé.
- Motifs de synchronisation : Ces motifs, qui s’étendent horizontalement et verticalement, servent de référence pour les dimensions de la grille.
- Information sur la version : Les codes QR étant de tailles différentes, cette information indique la version du code QR, ce qui influe sur sa capacité de stockage.
- Informations sur le format : Il s’agit du niveau de correction des erreurs et du modèle de masque utilisé pour le code QR.
- Données et mots de code de correction d’erreur : Les données proprement dites sont stockées ici, ainsi que des informations supplémentaires qui permettent de corriger les erreurs si le code est sale ou endommagé.
Informations sur le codage
L’encodage de données dans un code QR implique la conversion des données d’entrée dans un format binaire. Ce processus est dicté par le mode d’encodage choisi, qui peut être numérique, alphanumérique, octet/binaire ou kanji, chacun étant optimisé pour différents types de données. Par exemple, le mode numérique est utilisé pour les chiffres de 0 à 9, ce qui permet d’utiliser l’espace le plus efficacement possible.
Après avoir converti les données en binaire, le code QR utilise la correction d’erreur Reed-Solomon pour ajouter de la redondance. Cela permet de scanner le code même si jusqu’à 30 % de celui-ci est obscurci ou endommagé. Quatre niveaux de correction d’erreur sont disponibles, offrant un compromis entre la quantité de données pouvant être stockées et la résilience du code QR.
Décoder un code QR
Lorsqu’un appareil scanne un code QR, il identifie d’abord les motifs de recherche pour déterminer l’orientation. Il utilise ensuite les schémas de synchronisation pour cartographier la grille de données. En lisant les informations relatives au format et à la version, le scanner sait comment interpréter les données encodées et appliquer une correction d’erreur si nécessaire.
Les données binaires sont ensuite reconverties dans le format d’origine, qu’il s’agisse d’un texte, d’une URL ou de tout autre format pris en charge. Ce processus transparent, souvent réalisé en quelques millisecondes, n’est pas à la hauteur de la technologie sophistiquée et des principes d’encodage qui sous-tendent les codes QR.
Conclusion
Les codes QR témoignent de l’élégance de l’encodage de la complexité dans un design apparemment simple. Ils jettent un pont entre les mondes physique et numérique, permettant une myriade d’applications qui vont au-delà de leur objectif initial. La compréhension du fonctionnement des codes QR met en lumière l’équilibre complexe entre la capacité des données, la correction des erreurs et la vitesse, et met en évidence l’ingéniosité qui se cache derrière cette technologie omniprésente.
En nous penchant sur les mécanismes des codes QR, nous comprenons mieux cette technologie qui touche notre vie quotidienne de multiples façons. Alors que nous continuons à adopter la transformation numérique, le rôle des codes QR est susceptible d’évoluer, apportant de nouvelles innovations et applications sur le devant de la scène.
Global (English)