Codierung von Worten

Nun wollen wir Worte in vereinfachte QR-Codes umwandeln. Wir beschränken uns dafür nur auf den Inhaltsbereich eines QR-Codes.

Wir wollen also für jedes Wort jeden Buchstaben in eine Bitschreibweise umwandeln, welche wir dann als die schwarzen und weißen Felder des QR-Codes eintragen können. Eine einfache Möglichkeit dies zu tun, ist mithilfe der ASCII Tabelle. Informationen zum ASCII Code und eine Tabelle findest du z.B. im Kapitel "Binärdastellung von Zeichen" Fachkonzept - ASCII-Code und Exkurs - ASCII-Code.

Das Wort SCHULHOF wird so zu:

01010011 01000011 01001000 01010101 01001100 01001000 01001111 01000110

Der codierte Text besteht aus 5 Teilen:

• Der Identifikationsnummer der Codierung
• Der Anzahl der codierten Symbole
• Dem codierten Text
• Der Endmarkierung
• Gegebenenfalls Füllwerte

Die Identifikationsnummer besteht aus 4 Bit. Hier kann man auswählen, was dargestellt wird (Zahlen, Buchstaben, etc.). In unserem Beispiel ist es 0100. Dies bedeutet, dass Buchstaben (konkret in der Variante ISO-8859-1) dargestellt werden sollen.
Die Anzahl der codierten Symbole ("SCHULHOF") beträgt hier 8 und wird als Dualzahl mit 8 Bit angegeben. Die Endmarkierung ist stets 0000. Falls nach der Codierung des Inhaltes noch Platz im QR-Code ist, wird dieser abwechselnd mit den Füllworten 11101100 und 00010001 aufgefüllt.

Die kleinste Größe eines regulären QR-Codes beträgt 21x21 Felder. Mit unserer Codierung können wir also 24 Buchstaben darin unterbringen.

Aus unserem SCHULHOF Beispiel von oben würde also mit der Identifikationsnummer, der Anzahl der codierten Symbole (8 = 0000 1000) und der Endmarkierung (ohne Füllworte):

0100 00001000 01010011 01000011 01001000 01010101 01001100 01001000 01001111 01000110 0000

Nun können wir unseren Code im QR-Schema eintragen. Dazu wird aus jeder 1 ein schwarzes Feld, und jede 0 bleibt ein weißes Feld. Zum Eintragen beginnen wir in der unteren rechten Ecke und gehen dann im Zickzack wie im Bild beschrieben nach oben und unten.

Unser SCHULHOF Beispiel sieht dann aus wie folgt, wobei die blauen Felder in diesem Fall die Füllworte markieren:

Aufgabe 1

Probier es selbst aus! Codier ein kurzes Wort und trage es in ein leeres QR-Code Schema ein. Schreibe dazu zunächst die gesamte Bitfolge inklusive Identifikationsnummer, Anzahl der codierten Symbole und Endmarkierung (aber ohne Füllworte) auf, bevor du die Felder im QR-Code ausmalst. Tausche dann mit deinem Nachbarn und versuche dessen QR-Code von Hand zu lesen.

Aufgabe 2

Warum wird der codierte Inhalt in einem solchen Muster in den leeren QR-Code eingetragen? Diskutiert in der Gruppe.