PDA

Просмотр полной версии : Разбираем матрицу: QR-код и чем его «едят» (C#).


c0n Difesa
20.02.2009, 19:16
QR-код (аббревиатура QR расшифровывается как «Quick Response», «Быстрый отклик») представляет собой способ кодирования текстовой и графической информации в матричной форме. Если проводить аналогию со штрих-кодом, который является предшественником QR-кода, то первый - одномерный массив, а второй – двумерный. «Кем он придуман?», «зачем?» и тому подобные вопросы TC отправляет на обработку поисковику, а сам перейдет к концепту программы, которая распознает эти коды.

QR-код прежде всего удобен тем, что поддается быстрому распознаванию. К примеру, если взять мобильник (или любой другой девайс, содержащий камеру любого разрешения) и сфотографировать картинку из прилагающегося к материалу архива (кстати, можно сделать банальный PrintScreen, но это выглядит менее эффектно) и пропустить через одну из программ распознавания QR-кодов, то в процессе всех этих манипуляций будет получена строка «http://forum.antichat.ru», которая, в свою очередь, была закодирована в эту картинку. Забавно. Однако авторы этих программ неохотно делятся секретами своих программных продуктов.

Японцами написана библиотека, в которой реализовано распознавание QR-кодов, и прикреплен к ней весьма скудный мануал ее использования (она триальная, поэтому выдаваемая информация искажается).

Приведу фрагмент кода (концепт), который использует библиотеку распознавания QR-кода:


using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace ConsoleApplication1
{
class Program
{
/*Image file reading/writing APIs and definitions */
//DEFINES SECTION
public const int PT_IMAGERW_FAIL = 0x00000000; //An error occurred in an operation.
public const int PT_IMAGERW_SUCCESS = 0x00000001; //An operation is successful.
public const int PT_IMAGERW_ALLOC_ERROR = 0x00000100; //Error while allocating memory.
public const int PT_IMAGERW_FORMAT_UNSUPPORTED = 0x00000101; //The format of image is unsupported.

//STRUCTURES SECTION
unsafe public struct PTIMAGE
{
public int dwWidth; //The width of the image in pixels.
public int dwHeight; //The height of the image in pixels.
public byte* pBits; //Pointer to the image data.
public byte* pPalette; //Pointer to the palette data (RGBQUAD)for 1,4,8 bits image.
public short wBitsPerPixel; //Number of bits per pixel.
}

//FUNCTIONS SECTION
[DllImport("PtImageRW.dll", EntryPoint = "PtInitImage", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern void PtInitImage(ref PTIMAGE pImage);

[DllImport("PtImageRW.dll", EntryPoint = "PtLoadImage", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int PtLoadImage(string filename, ref PTIMAGE pImage, int FrameIndex);

[DllImport("PtImageRW.dll", EntryPoint = "PtSaveImage", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int PtSaveImage(string filename, ref PTIMAGE pImage);

[DllImport("PtImageRW.dll", EntryPoint = "PtShowImage", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern void PtShowImage(ref PTIMAGE pImage, IntPtr hDC, int x, int y, float scale);

[DllImport("PtImageRW.dll", EntryPoint = "PtCreateImage", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int PtCreateImage(ref PTIMAGE pImage, int ImageSize, int PaletteSize);

[DllImport("PtImageRW.dll", EntryPoint = "PtFreeImage", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern void PtFreeImage(ref PTIMAGE pImage);


/*The PTDECODEPARA structure is used to decide parameter when decoding barcodes from an image.*/
public unsafe struct PTDECODEPARA
{
public int dwStartX; //The start X-coordinate in pixels of the search window in the image to decode the symbol.
public int dwStartY; //The start Y-coordinate in pixels of the search window in the image to decode the symbol.
public int dwEndX; //The end X-coordinate in pixels of the search window in the image to decode the symbol.
public int dwEndY; //The end Y-coordinate in pixels of the search window in the image to decode the symbol.
public int dwMaxCount; //The maximal number of symbols to be searched. If it's set to 0 then search the all symbols.
}
;


/*The PTBARCODEINFO structure contains a barcode information after decoding*/
public unsafe struct PTBARCODEINFO
{
public int dwX1, dwY1; //Four corners' coordinates in pixels of the barcode.
public int dwX2, dwY2;
public int dwX3, dwY3;
public int dwX4, dwY4;
public byte* pData; //Pointer to the buffer that contains the barcode's data.
public int dwDataLen; //The barcode data's length in bytes.
}
;


/*The PTTOTALBARCODEINFO structure contains all barcodes' information after decoding*/
public unsafe struct PTTOTALBARCODEINFO
{
public PTBARCODEINFO* pInfoList; //Pointer to the start address of the list of barcodes' info.
public int dwTotalCount; //The number of barcode that have been decoded.
}
;
/*QR Code symbol reading APIs and definitions*/
/* Status of an operation */
public const int PT_QRDECODE_FAIL = 0x00000000;//An error occurred in an operation.
public const int PT_QRDECODE_SUCCESS = 0x00000001;//An operation is successful.
public const int PT_QRDECODE_ALLOC_ERROR = 0x00000300;//Error while allocating the memory.
public const int PT_QRDECODE_IMAGE_INVALID = 0x00000301;//The image to be decode is invalid.
public const int PT_QRDECODE_PARAMETERS_INVALID = 0x00000302;//The parameters input to a function are invalid.

//FUNCTIONS SECTION
[DllImport("PtQRDecode.dll", EntryPoint = "PtQRDecodeRegister", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int PtQRDecodeRegister(string pKeyStr);

[DllImport("PtQRDecode.dll", EntryPoint = "PtQRDecodeInit", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern void PtQRDecodeInit(ref PTTOTALBARCODEINFO pInfo);

[DllImport("PtQRDecode.dll", EntryPoint = "PtQRDecode", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int PtQRDecode(ref PTIMAGE pImage, ref PTDECODEPARA pPara, ref PTTOTALBARCODEINFO pInfo);

[DllImport("PtQRDecode.dll", EntryPoint = "PtQRDecodeFromFile", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int PtQRDecodeFromFile(string FileName, ref PTDECODEPARA pPara, ref PTTOTALBARCODEINFO pInfo);

[DllImport("PtQRDecode.dll", EntryPoint = "PtQRDecodeFromBitmap", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int PtQRDecodeFromBitmap(IntPtr hBitmap, ref PTDECODEPARA pPara, ref PTTOTALBARCODEINFO pInfo);

[DllImport("PtQRDecode.dll", EntryPoint = "PtQRDecodeFree", SetLastError = true,
CharSet = CharSet.Ansi, ExactSpelling = true,
CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern void PtQRDecodeFree(ref PTTOTALBARCODEINFO pInfo);
static private PTIMAGE image;
static private PTTOTALBARCODEINFO BarCodeInfo;
static private PTDECODEPARA DecodePara;
static private string FileName;
[STAThreadAttribute]
static void Main(string[] args)
{
PtQRDecodeRegister("12345678901234567890");//use the license key of demo version.
PtInitImage(ref image);
System.Windows.Forms.OpenFileDialog OpenFileDlg=new System.Windows.Forms.OpenFileDialog();
OpenFileDlg.Filter = "Image File|*.bmp;*.jpg;*.tif;*.tiff;*.gif;*.png";
if (OpenFileDlg.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
if (OpenFileDlg.FileName != "")
{
FileName = OpenFileDlg.FileName;
DecodeQR();
}
else
MessageBox.Show("Неправельный файл");
}
else
{
MessageBox.Show("Требуется нажатие кнопки ОК");
}
}
static private void DecodeQR()
{
DecodePara.dwStartX = 0;
DecodePara.dwStartY = 0;
DecodePara.dwEndX = 0;
DecodePara.dwEndY = 0;//search the whole image.
DecodePara.dwMaxCount = 0;//search the all symbols in the image.

PtQRDecodeInit(ref BarCodeInfo);

if (PtLoadImage(FileName, ref image, 0) == PT_IMAGERW_SUCCESS)
{
if (PtQRDecode(ref image, ref DecodePara, ref BarCodeInfo) != PT_QRDECODE_SUCCESS)
MessageBox.Show("An error occured while rocognition ");
else
ShowBarCodeInfo(ref BarCodeInfo);
}
PtFreeImage(ref image);
PtQRDecodeFree(ref BarCodeInfo);

}
static public unsafe void ShowBarCodeInfo(ref PTTOTALBARCODEINFO BarCodeInfo)
{
if (BarCodeInfo.dwTotalCount <= 0)
{
MessageBox.Show("No barcode was found");
return;
}

string str = "";
PTBARCODEINFO* pInfoList = BarCodeInfo.pInfoList;
for (int count = 0; count < BarCodeInfo.dwTotalCount; count++)
{
str = str + "barcode " + Convert.ToString(count + 1) + ":\n";
byte[] byteArray = new byte[pInfoList->dwDataLen];
for (int i = 0; i < pInfoList->dwDataLen; i++)
byteArray[i] = pInfoList->pData[i];
str = str + Encoding.Default.GetString(byteArray);//Encoding.GetEncoding("GB2312").GetString
str = str + "\n\n";
pInfoList++;
}
str = str + '\0';
MessageBox.Show(str);
}
}
}


Думаю, что интересующимся альтернативным кодированием информации, этот код будет весьма «кстати». Что делать с ним дальше – дело читателя, и свобода действий ограничена лишь количеством извилин в его голове. В качестве бонуса, выложен проект для Visual Studio 2008, который демонстрирует прелесть QR-кодов, а именно: всеядность программного обеспечения, распознающего эти коды.

http://depositfiles.com/files/m217feydd (пароль: antichat.ru)

(c) c0n Difesa (defec.ru (http://defec.ru))

Maxidrom
20.02.2009, 21:48
Все это смахивает на стеганографию)

c0n Difesa
21.02.2009, 10:32
Все это смахивает на стеганографию)

Не думаю, что информацию удастся скрыть от человека, вооруженного камерой и знанием понятия QR-кода (и его наличием в передаваемом сообщении). QR-код не может использоваться как метод стеганографии напрямую, однако ему можно найти косвенные применения.

procedure
21.02.2009, 14:47
Я не разбираюсь в этих кодах. Поэтому такой вопрос, что лучше QR код или штих-код? И если QR почему все используют штрих код?

И действительно в каких ситуациях они могут понадобится программисту?

eLWAux
21.02.2009, 14:52
кому интересно:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/c/cd/DesignQR.png/180px-DesignQR.png
http://en.wikipedia.org/wiki/QR_Code
генератор: http://qrcode.kaywa.com/

c0n Difesa
21.02.2009, 17:31
Я не разбираюсь в этих кодах. Поэтому такой вопрос, что лучше QR код или штих-код?
Ответ: QR-код, т.к. он позволяет хранить гораздо больше информации из-за особенности своей структуры (матричная форма хранения информации), и типом информации может выступать как текст (не многим более 4000 символов, что несомненно превышает объем хранимой информации в штрих-коде), так и картинка.

И если QR почему все используют штрих код?
Не все. В Японии, например, вследствие нехватки объема хранимой информации в штрих-коде, происходит достаточно быстрый переход на новый стандарт QR. Однако, Россия не спешит менять программное обеспечение, да и не за чем, ведь пока хватает «старичка» штрих-кода.

И действительно в каких ситуациях они могут понадобится программисту?
С трудом понял вопрос, но попытаюсь перебрать несколько вариантов ответа. Программисту может понадобиться только SDK работы с ним…
А вот что касается практического применения (относится не только к программистам), то тут уйма ситуаций:
- если закодировать адрес электронной почты, ICQ, номер телефона и т.п. информацию в аватарке на сайте, то большинство спам-ботов идут «косить изюм»…
- из предыдущего пункта пока актуальна защита от спам-ботов при регистрации на сайтах
- объявления, реклама, приглашения, визитка и много другое можно закодировать в QR-код.

Algol
21.02.2009, 23:14
Посмотрел програмку распознавания.
Из плюсов:
1) Распознавание инвариантно положению картинки (хорошо распознает QR внутри произвольной картинки)
2) Инвариантно масштабированию QR кода
3) Инвариантно поворотам

Из минусов:
НЕ инвариантно любым преобразованиям с изменением соотнешения сторон QR кода.

В результате:
Хоршо распознаются на плоскости. Но в 3D, к сожалению - нет...

zeppe1in
22.02.2009, 03:27
Триал у них одно название, если кому надо то вот дллки, что использовались, без триала)
http://www.sendspace.com/file/uvw7ii
кстати PtQRDecodeRegister, вызывать ненужно.

Ivan1999
07.03.2009, 22:48
Подскажите где скачать генератор кода?

~*Trojan*~
09.03.2009, 01:19
http://qrcode.kaywa.com/

Ivan1999
09.03.2009, 11:33
Я спросил где скачать,а не где сделать.

Feonor
10.03.2009, 02:15
Как для 2005 студии адаптировать, не подскажешь? заинтересовала тема...

zeppe1in
11.03.2009, 20:46
Ivan1999
Feonor
http://www.partitek.com/Download.htm

c0n Difesa
22.06.2009, 20:46
В силу своей специфики высокой степени распознаваемости, QR-коду можно найти 1000 и одно применение.

Проходивший в этом году конкурс студентов-разработчиков «Imagine Cup» был посвящен теме глобальных проблем современного мира. Занявшая второе место на российском этапе (поясню: сначала команда проходит отбор среди других ВУЗовских команд своего региона, затем уже открывается доступ на этап России, после которого команда-победитель едет на этап мира в Каир) команда одного московского ВУЗа использовала в своем проекте как раз концепцию, основанную на QR-кодах. Идея состояла в следующем: расширить видимую реальность с помощью подручных средств, коими являются мобильные телефоны с камерой любого разрешения. Почему именно мобильники, не вижу смысла объяснять.

Специально написанный фреймворк устанавливался на мобильный телефон. Далее обладатель телефона (предполагался индивид с ограниченными слуховыми способностями, что, в принципе не имеет особого значения), который интересовался, например, меню какого-либо ресторана (бара, кафе, закусочной и др. зданием, содержащим QR-код, который несет полезную информацию), при наведении камерой на здание мог спокойно увидеть в реальном времени на дисплее своего телефона меню или любую другую информацию, которую несет код.

Код, размещенный на здании, так же мог отправить в фоновом режиме браузер телефона по ссылке на специальный сайт за детальной информацией.

Qb1024
17.11.2009, 16:36
блин, а где бы найти программу для кодирования в QR, тока не онлайн. Или исходники на PHP

neru
18.11.2009, 10:20
Триал у них одно название, если кому надо то вот дллки, что использовались, без триала)
http://www.sendspace.com/file/uvw7ii
кстати PtQRDecodeRegister, вызывать ненужно.

не принимает эти dll-ки
http://content.screencast.com/users/pioneru/folders/Jing/media/e2c45cf4-3286-4463-9f29-b2e2b5b6f81d/QRDecodeError.png

zeppe1in
18.11.2009, 13:31
neru
а оригинальные принимает? кинь пример с такой ошибкой посмотрю в чом дело.

neru
18.11.2009, 19:53
neru
а оригинальные принимает? кинь пример с такой ошибкой посмотрю в чом дело.
проект который в первом посте http://depositfiles.com/files/m217feydd (пароль: antichat.ru) с оригинальными DLL-ками работает нормально. если DLL - ки заменить то начинает ругаться.