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QRコードは株式会社デンソーが作ったもので、スマホや携帯で読み取れる
QRコードは「小さな白と黒の四角でできている」「多少汚れても大丈夫」という特徴がある
白黒の四角を使うのは、コンピュータにわかりやすくさせるため
QRコードは「機能パターン」と「符号化領域」で出来上がっている
「機能パターン」は、「クワイエットゾーン」「位置検出パターン」「位置検出パターンの分離パターン」「タイミングパターン」「位置合わせパターン」の5種類
「符号化領域」は「形式情報」「型番情報」「データ領域」の3種類
「形式情報」は「エラー訂正レベル」と「マスクパターン参照子」で決まり、「\(4 \times 8=32\)」種類のパターンがある
「型番情報」は「QRコードのバージョンによって決まり、40種類ある
「データ領域」は「データ」と「エラー訂正情報」で出来上がる
QRコードはバージョンが1～40まである。一辺の大きさは、「QRコードのバージョン(1～40)\( \times \)4\( + \)17」
「エラー訂正レベル」は「L(7%の汚れまで)」「M(15%の汚れまで)」「Q(25%の汚れまで)」「H(30%の汚れまで)」の4種類ある
「1bit」とは白・黒、1・0のような2種類の情報を表すことができる能力のことで、文字を増やすと「2bit(4種類)」「3bit(8種類)」と表現できる種類が増える
日常の言葉を「エンコード」して「コード(符号)」に置き換え、「コード(符号)」を「デコード」して日常の言葉に戻す
QRコードの「エンコード」方式は「数字モード」「英数字モード」「漢字モード」「8bitモード」の4種類
どの「エンコード」方式でも、データは「モード指示子」＋「文字数指示子」＋「データ」＋「終端パターン」＋「埋め草ビット」＋「埋め草ワード」となる
QRコードには「白」と「黒」を読み間違えても、元の情報を復元する「エラー訂正」能力が備わっている

QRコードのエラー訂正能力

前回の解説でみたように、「QRコード」にはエラー訂正を行う仕組みが備わっています。
ちなみに、これまでなんどか出てきましたが「エラー訂正レベル」という概念があります。
「QRコード」の「エラー訂正レベル」は4段階で、L・M・Q・Hがあり、Lが最も能力が低く、Hが最も能力が高いです。
エラー訂正能力が高いということは、1,0の並びをたくさん読み間違えても(汚れてしまっても)復元できるということです。
ざっくり、「Lだと全体の7%ぐらいが汚れて読めなくても復元」でき、「Hだと30%ぐらいまで読めなくても大丈夫」です。

じゃあ、いつも「H」にすればいいじゃん！！

そうなりますよね。
でも、当然世の中そんなに甘くできていないんです。
というのも、これから解説していきますが、誤り訂正の仕組みは「もともとのデータに「誤り訂正符号という新たなデータ」をくっつける」ことで実現されます。
そして、復元能力が高いほどくっつける誤り訂正符号は長くなります。
「QRコード」で表せるデータの全体の長さは決まってるので、もし誤り訂正符号が長くなれば、「もともとのデータのための領域が小さくなる」ことを意味します。
つまり、エラー訂正能力が高いHやQは、低いLやMと比べて、表現できるデータ量が少ないということなのです。

世の中、うまい話はないものですね。