Maskenmuster

Auch genannt: Datenmaske, Maskierung, Mask Pattern

Definition

Ein Maskenmuster ist eines von acht festen Mustern, die per XOR über den Datenbereich eines QR-Codes gelegt werden, um große Blöcke und irreführende Formen aufzubrechen. Der Encoder wählt die Maske, die bei vier Strafregeln am besten abschneidet.

Was die Maskierung bewirkt

Nachdem die Daten- und Fehlerkorrekturbits platziert sind, können manche Bereiche lange Folgen einer Farbe oder Formen enthalten, die wie Suchmuster aussehen. Die Maskierung behebt das, indem sie Module überall dort umkehrt, wo eine einfache Formel zutrifft, wodurch Dunkel und Hell gleichmäßiger verteilt werden.

Die Maske wirkt nur auf den Daten- und Fehlerkorrekturbereich. Such-, Takt- und Ausrichtungsmuster, die Format- und Versionsinformationen und das dunkle Modul werden nie maskiert.

Die acht Masken

Die Masken sind von 000 bis 111 nummeriert. Jede ist durch eine Bedingung für Zeile i und Spalte j eines Moduls definiert; wo die Bedingung zutrifft, wird das Modul umgekehrt. Ein Lesegerät erfährt die Maskennummer aus den Formatinformationen und wendet dieselbe Maske erneut an, um sie rückgängig zu machen.

  • 000: (i + j) mod 2 = 0, ein Schachbrett
  • 001: i mod 2 = 0, abwechselnde Zeilen
  • 010: j mod 3 = 0, jede dritte Spalte
  • 011: (i + j) mod 3 = 0, diagonale Streifen
  • 100 bis 111: kompliziertere Kombinationen aus Zeilen, Spalten und Produkten

Wie die beste Maske gewählt wird

Der Encoder probiert alle acht Masken aus und bewertet jedes Ergebnis mit vier Strafregeln. Verwendet wird die Maske mit der niedrigsten Gesamtstrafe, wodurch der fertige Code für Kameras leichter lesbar wird.

Manche Generatoren überspringen die vollständige Auswertung und verwenden eine feste Maske. Das ergibt weiterhin einen gültigen Code, der sich aber etwas schwerer scannen lassen kann. Micro-QR-Codes nutzen eine kleinere Menge von vier Masken mit eigener Bewertungsregel.

  • Regel 1: lange Folgen derselben Farbe in einer Zeile oder Spalte
  • Regel 2: 2 × 2 große Blöcke einer Farbe
  • Regel 3: Muster, die dem Suchmuster-Verhältnis 1:1:3:1:1 ähneln
  • Regel 4: allgemeines Ungleichgewicht zwischen dunklen und hellen Modulen

Häufig gestellte Fragen

Warum sehen zwei QR-Codes mit demselben Inhalt unterschiedlich aus?

Sie können unterschiedliche Maskenmuster, Fehlerkorrekturstufen oder Versionen nutzen. Jedes davon verändert das Modullayout, während der dekodierte Inhalt identisch bleibt.

Wie viele Maskenmuster hat ein QR-Code?

Die Norm definiert acht, nummeriert von 000 bis 111. Die gewählte ist in den Formatinformationen festgehalten, damit der Scanner sie entfernen kann.

Quellen und Normen

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