長方形のマイクロQRコード

マトリックスバーコードの種類

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長方形マイクロQRコード（ rMQRコードとも呼ばれる）は、 2022年にデンソーウェーブによってISO/IEC 23941として発明され標準化された2次元（2D）マトリックスバーコードです^{[1]。[2] rMQRコードは}QRコードの長方形のバリエーションとして設計されており、元のQRコードと同じパラメータとアプリケーションを持っています。しかし、rMQRコードは長方形の領域に適しており、R7x139バージョンでは幅と高さの差が最大19です。このようにして、1Dバーコードが使用されている場所でも使用できます。rMQRコードは、より効果的なデータエンコーディングでCode 128とCode 39バーコードを置き換えることができます。

rMQRコードは、白い背景に黒の正方形と白の正方形のスペースが正方格子状に配置されています。QRコードと同様に、左上隅に1つのファインダーパターンがあり、右下隅には小さなファインダーサブパターンがあります。また、認識を容易にするために、位置合わせパターンとタイミングパターンも備えています。rMQRコードはリード・ソロモン誤り訂正機能を備えており、破損したバーコードからデータを復元できます。他の2Dマトリックスバーコードと同様に、カメラベースのリーダーで読み取ることができます。

rMQRコードは、オリジナルのQRコードと同様に、拡張チャネル解釈機能（ECI）とバイト配列を用いてUnicode文字をエンコードでき、漢字エンコードで日本語文字をネイティブエンコードできます。最大R17x139バージョンでは、rMQRコードは最大361文字の数字、219文字の英数字、150バイト、92文字の漢字をエンコードできます。^[3]

歴史と応用

rMQRコードは2022年にデンソーウェーブ社によって発明され、ISO/IEC 23941として標準化されました。これは長方形領域用のQRコードの拡張であり、 1Dバーコードの代替として設計されています。^[4]

rMQRコードは斬新なバーコードであり、現時点では広く普及していませんが、QRコードのエラー訂正やUnicodeエンコードといった機能と、1Dバーコードの矩形領域の有効活用といった機能を融合することができます。現時点では、rMQRコードはハードウェアプリンターやスキャナーではまだ広くサポートされていませんが、バーコードライブラリではすでにサポートされています。^{[5] [6]}このように、rMQRコードは以下の用途に使用できます。

• 広告;
• 文書処理における自動データ識別。
• インターネット ページへの自動的に識別されたハイパーリンク。
• 小売業における食品および商品の追跡。
• 空港、バス/鉄道駅での自動チケットおよび乗客の書類識別用。
• 荷物追跡; ^[7]
• 医療サービスまたは医療産業における患者または医薬品の識別。^[8]

rMQR コードの主な利点は次のとおりです。

• 埋め込み方式で日本語文字をエンコードする機能。
• 長方形領域の有効活用と1Dバーコードの完全置き換え。
• GS1データのエンコード^[9]
• 拡張チャネル解釈のサポート。
• 破損したバーコードからデータを復元できるリード・ソロモン誤り訂正。

バーコードのデザイン

長方形マイクロQRコードは、 QRコードのすべての機能を備え、長方形領域をより有効活用できるように設計されています。シンボルは、白い背景に黒い正方形と白い正方形のスペースが正方格子状に配置されています。さらに、バーコードには、背景が黒で要素の輝度が反転した反転バージョンもあります。^{[2] : 6.2}

rMQRコードの最小高さは7X、最小幅は27Xで、最大高さは17X、最大幅は139Xです。^{[2] : 7.1} rMQRコードには、高さと幅の組み合わせが異なる32のバージョンがあります。リード・ソロモン誤り訂正には2つのレベルがあり、破損したデータの15%から30%を復元できます。

長方形マイクロQRコード（rMQRコード）の構造

rMQRコードシンボルは以下の要素から構成される: ^{[10] [2] : 6.3.1}

• QR コードと同じように、左上隅にファインダー パターンがあり、右下のスペースに 1X セパレーターがあります。
• 右下隅のファインダーサブパターン。
• バーコードの右上と左下の角のファインダーパターン。幅と高さは可変で、最大 3x3 になります。
• アライメント パターン、可変カウント、バージョン幅によって異なります: R11x27 バージョンでは 0、R11x139 バージョンでは 8。
• バーコードの周囲の境界として使用されるタイミング パターン。
• ファインダーパターンとファインダーサブパターンの周囲の情報領域をフォーマットします。
• データエンコード領域。
• クワイエットゾーン2X。

以下に長方形マイクロ QR コード (rMQR コード) のサンプルをいくつか示します。

• 
  長方形マイクロQRコード（rMQRコード）バージョンR7x43
• 
  長方形マイクロQRコード（rMQRコード）バージョンR17x43
• 
  長方形マイクロQRコード（rMQRコード）バージョンR7x139
• 
  長方形マイクロQRコード（rMQRコード）バージョンR17x139
• 
  長方形マイクロQRコード（rMQRコード）バージョンR11x77
• 
  長方形マイクロQRコード（rMQRコード）バージョンR15x59

バージョン

長方形マイクロQRコードは、高さ7Xから17X、幅27Xから139Xまでの32バージョンでエンコードできます。すべてのバージョンには、MとHの2つのエラー訂正レベルがあり、エンコード可能なデータサイズとエラー訂正に影響を与えます。長方形マイクロQRコードのすべてのバージョンとその機能は、次の表で確認できます。^{[2] : 7.4.10}

長方形マイクロQRコード（rMQRコード）のバージョン

バージョン	バージョン インジケーター	エラー 訂正 レベル	データ コードワード	誤り 訂正 コードワード	データ容量
					数値	アルファ	バイト	漢字
R7x43	0	M	6	7	12	7	5	3
		H	3	10	5	3	2	1
R7x59	1	M	12	9	26	16	11	6
		H	7	14	14	8	6	3
R7x77	2	M	20	12	45	27	19	11
		H	10	22	21	13	9	5
R7x99	3	M	28	16	64	39	27	16
		H	14	30	30	18	13	8
R7x139	4	M	44	24	102	62	42	26
		H	24	44	54	33	22	14
R9x43	5	M	12	9	26	16	11	6
		H	7	14	14	8	6	3
R9x59	6	M	21	12	47	29	20	12
		H	11	22	23	14	10	6
R9x77	7	M	31	18	71	43	30	18
		H	17	32	37	23	16	9
R9x99	8	M	42	24	97	59	40	25
		H	22	44	49	30	20	12
R9x139	9	M	63	36	147	89	61	38
		H	33	66	75	46	31	19
R11x27	10	M	7	8	14	8	6	3
		H	5	10	9	6	4	2
R11x43	11	M	19	12	42	26	18	11
		H	11	20	23	14	10	6
R11x59	12	M	31	16	71	43	30	18
		H	15	32	33	20	14	8
R11x77	13	M	43	24	33	20	14	8
		H	23	44	52	31	21	13
R11x99	14	M	57	32	133	81	55	34
		H	29	60	66	40	27	17
R11x139	15	M	84	48	198	120	82	51
		H	42	90	97	59	40	25
R13x27	16	M	12	9	26	16	11	6
		H	7	14	14	8	6	3
R13x43	17	M	27	14	62	37	26	16
		H	13	28	28	17	12	7
R13x59	18	M	38	22	88	53	36	22
		H	20	40	45	27	18	11
R13x77	19	M	53	32	124	75	51	31
		H	29	56	66	40	27	17
R13x99	20	M	73	40	171	104	71	44
		H	35	78	80	49	33	20
R13x139	21	M	106	60	251	152	104	64
		H	54	112	126	76	52	32
R15x43	22	M	33	18	76	46	31	19
		H	15	36	33	20	13	8
R15x59	23	M	48	26	112	68	46	28
		H	26	48	59	36	24	15
R15x77	24	M	67	36	157	95	65	40
		H	31	72	71	43	29	18
R15x99	25	M	88	48	207	126	86	53
		H	48	88	111	68	46	28
R15x139	26	M	127	72	301	182	125	77
		H	69	130	162	98	67	41
R17x43	27	M	39	22	90	55	37	23
		H	21	40	47	28	19	12
R17x59	28	M	56	32	131	79	54	33
		H	28	60	63	38	26	16
R17x77	29	M	78	44	183	111	76	47
		H	38	84	87	53	36	22
R17x99	30	M	100	60	236	143	98	60
		H	56	104	131	79	54	33
R17x139	31	M	152	80	361	219	150	92
		H	76	156	178	108	74	46

ファインダーパターン

長方形マイクロQRコードのファインダーパターン、ファインダーサブパターン、コーナーファインダーパターン

長方形マイクロ QR コードには、次の 3 種類のファインダー パターンがあります。

• ファインダーパターン^{[2] ：左上隅に6.3.3、}右下スペースに1Xセパレーターあり。
• ファインダーサブパターン^{[2] ：}右下隅の6.3.7
• 可能なコーナーファインダーパターン^[2] ：バーコードの右上と左下のコーナーの^{6.3.8  。}

メインファインダーパターンは画像上のバーコードを検出するために使用され、これが破損するとバーコードが認識できなくなる可能性があります。

ファインダーパターンは縦横のサイズが1-1-3-1-1です。ファインダーサブパターンはバーコードの右下隅を検出するのに役立ちます。ファインダーサブパターンにはガードゾーンがなく、縦横のサイズが1-1-1-1-1です。

コーナーファインダーパターンは、右上と左下のコーナーを検出します。rMQRコードのバージョンによっては、コーナーファインダーパターンが欠落していたり​​、欠落している場合があります。コーナーファインダーパターンは、中央に3-3の大きさの白い点があるコーナーのように見えます。

アライメントとタイミングパターン

長方形マイクロQRコードの配置とタイミングパターン

長方形マイクロQRコードには、アライメントパターン^{[2] : 6.3.6}とタイミングパターン^{[2] : 6.3.5が}あり、位置ずれによるセルの損傷を検出するのに役立ちます。アライメントパターンは、3倍の大きさの丸みを帯びた黒い長方形と1倍の白い点で表されます。バージョンによってはアライメントパターンが存在しない場合があります。また、アライメントパターンの数はバージョンによって異なり、最大8つのアライメントパターンがあります。

配置パターンの数

幅	配置パターンの数
27	0
43	2
59	4
77	4
99	6
139	8

ファインダと位置合わせパターンから領域が空いているバーコードにタイミングパターンを書き込み、さらに位置合わせパターンの領域でバーコードを垂直に分割します。

フォーマット情報

長方形マイクロQRコードのフォーマット情報

長方形マイクロQRコードは、ファインダーパターンとファインダーサブパターンの領域にフォーマット情報^{[2] : 7.9を}配置します。フォーマット情報は、6ビットのデータビットと、(18, 6)拡張BCHコードを用いて計算された12ビットのエラー訂正ビットを含む18ビットのシーケンスとして構築されます。フォーマット情報は、ファインダーパターンの周囲に配置された011111101010110010のシーケンスと、ファインダーサブパターンの100000101001111011でマスクされます。

長方形マイクロQRコード（rMQRコード）フォーマット情報ビット

エラー 訂正 レベル	バージョンインジケーター					エラー訂正ビット
${\displaystyle X_{0}}$	${\displaystyle X_{1}}$	${\displaystyle X_{2}}$	${\displaystyle X_{3}}$	${\displaystyle X_{4}}$	${\displaystyle X_{5}}$	${\displaystyle X_{6}}$	${\displaystyle X_{7}}$	${\displaystyle X_{8}}$	${\displaystyle X_{9}}$	${\displaystyle X_{10}}$	${\displaystyle X_{11}}$	${\displaystyle X_{12}}$	${\displaystyle X_{13}}$	${\displaystyle X_{14}}$	${\displaystyle X_{15}}$	${\displaystyle X_{16}}$	${\displaystyle X_{17}}$

最初のデータ ビットはエラー訂正レベルを定義し、次の 5 つのデータ ビットはバージョン インジケーターを定義します。

エラー訂正レベルインジケータ

エラー訂正レベル	バイナリインジケーター
M	0
H	1

エラー訂正

長方形マイクロQRコードはリード・ソロモン誤り訂正^{[2] ：7.5}を使用し、MとHの2つの誤り訂正レベルを備えています。これらは、損傷したバーコード領域の約15%と30%を復元できます。バーコード内のすべてのデータは誤り訂正ブロック（1～4ブロック）に分割され、各ブロックに誤り訂正コードワードが追加されます。その後、ブロックは単一のストリームに統合されます。

エラー訂正レベル

エラー訂正レベル	回復能力 %
M	15%
H	30%

rMQRコードは、有限体またはGF(2 ⁸ )上のリード・ソロモン誤り訂正法を用います。GF(2 8 )の元は8ビットのバイトとして符号化されます。標準数値を持つバイトは、体元を符号化します。ここで、はを満たす原始元とされます。原始多項式は、初期根が0である多項式番号285に対応します。 ${\displaystyle \mathbb {F} _{256}}$ ${\displaystyle b_{7}b_{6}b_{5}b_{4}b_{3}b_{2}b_{1}b_{0}}$ ${\displaystyle \textstyle \sum _{i=0}^{7}b_{i}2^{i}}$ ${\displaystyle \textstyle \sum _{i=0}^{7}b_{i}\alpha ^{i}}$ ${\displaystyle \alpha \in \mathbb {F} _{256}}$ ${\displaystyle \alpha ^{8}+\alpha ^{4}+\alpha ^{3}+\alpha ^{2}+1=0}$ ${\displaystyle x^{8}+x^{4}+x^{3}+x^{2}+1}$

データのマスキングと配置

長方形マイクロQRコードのデータ配置

長方形のマイクロQRコードは、QRコードと同じように、2つのモジュールの幅の列^{[2] : 7.7.3}にデータを配置します。これは、シンボルの右下隅から始まり、右から左へ交互に上下に実行されます。

配置前にデータはマスクされる^{[2] : 7.8.2}単一タイプのマスク（ QRコードの8タイプの代わりに）:ここで、 iは行位置、 jは列位置である。
${\displaystyle ((i/2)+(j/3)){\pmod {9}}=0}$

コードワードシーケンスは、単一ビットストリームとして（最上位ビットから始めて）2モジュール幅の列に、シンボルの右から左へ交互に上下に配置されます。各列において、ビットは右モジュールと左モジュールに交互に配置され、配置方向に従って上下に移動し、機能パターンが占める領域をスキップし、列の先頭または末尾で方向が変わります。各ビットは常に、利用可能な最初のモジュール位置に配置する必要があります。

シンボルのデータ容量が8ビットのシンボルキャラクタの数に正確に分割できない場合、適切な数の余りビット（1～7）を使用してシンボル容量を埋めるものとする。これらの余りビットは、データマスク処理前は常に0とする。

エンコーディング

長方形マイクロQRコードは、最大バージョンR17x139で、361文字の数字、219文字の英数字、150バイト、92文字の漢字をエンコードできます^{[11] 。さらに、拡張チャネル解釈機能（ECI）を用いたUnicodeデータのエンコードや}GS1データのエンコードも可能です^[9]。

rMQRコードは8つのモードでデータをエンコードできます^{[2] : 7.4.1。}そのうち4つのモードはデータエンコードモード、残りの3つのモードはECIのようなインジケータモードです。また、すべてのエンコードシーケンスは、特別なターミネータモードで完了する必要があります。

rMQRのモードとモードインジケーター

モード	モードインジケータ（3ビット）
数値	001
英数字	010
バイト	011
漢字	100
FNC1	101（第1ポジション）
	110（2位）
ECI	111
ターミネータ （メッセージの終わり）	000

rMQRコードは通常、混合モード^{[2] ：7.4.7}でデータをエンコードします。これは、よりコンパクトにするために既存のモードを組み合わせたもの、またはECI指定子などの特別なセレクタです。

rMQR 混合モードエンコーディング

セグメント1			ECIヘッダー1		セグメント2			セグメント3			ターミネーター
モード1	データ数	データ	ECIモード1	ECI指定子	モード2	データ数	データ	モード3	データ数	データ

各圧縮モードはバージョン^{[2] : 7.4.1}に依存し、エンコードされた文字（数字、文字、バイト）カウンタとして使用されるビット数を選択します。各バージョンに必要なビット数は、次の表で確認できます。

文字数インジケータのビット数

バージョン	数値 モード	アルファ モード	バイト モード	漢字 モード	バージョン	数値 モード	アルファ モード	バイト モード	漢字 モード
R7x43	4	3	3	2	R13x27	5	5	4	3
R7x59	5	5	4	3	R13x43	6	6	5	5
R7x77	6	5	5	4	R13x59	7	6	6	5
R7x99	7	6	5	5	R13x77	7	7	6	6
R7x139	7	6	6	5	R13x99	8	7	7	6
R9x43	5	5	4	3	R13x139	8	8	7	7
R9x59	6	5	5	4	R15x43	7	6	6	5
R9x77	7	6	5	5	R15x59	7	7	6	5
R9x99	7	6	6	5	R15x77	8	7	7	6
R9x139	8	7	6	6	R15x99	8	7	7	6
R11x27	4	4	3	2	R15x139	9	8	7	7
R11x43	6	5	5	4	R17x43	7	6	6	5
R11x59	7	6	5	5	R17x59	8	7	6	6
R11x77	7	6	6	5	R17x77	8	7	7	6
R11x99	8	7	6	6	R17x99	8	8	7	6
R11x139	8	7	7	6	R17x139	9	8	8	7

数値モード

長方形マイクロQRコードは、0～9の数字を数値モードでエンコードします。^{[2] : 7.4.3}数字列は3桁に分割され、10ビット（000～999）に変換されます。最後の2桁と1桁の数字は、7ビットと4ビットでエンコードされます。rMQRコードの数値モードは、モードインジケータとして001をエンコードし、次に数字カウンタ、そしてビットに変換された数字列をエンコードします。

数値モードエンコーディング

数字は重要	ビット数	価値	ビット
3	10	734	1011011110
3	10	001	0000000001
2	7	72	1001000
1	4	5	00101

英数字モード

長方形マイクロQRコードは、表の2つの英数字^{[2] : 7.4.4を 次の式で11ビットのストリームにエンコードします。}
${\displaystyle V=45*C_{1}+C_{2}}$

英数字モードのエンコード/デコード表

価値	キャラクター	価値	キャラクター	価値	キャラクター	価値	キャラクター	価値	キャラクター
0	0	9	9	18	私	27	R	36	空間
1	1	10	あ	19	J	28	S	37	$
2	2	11	B	20	K	29	T	38	%
3	3	12	C	21	L	30	あなた	39	*
4	4	13	D	22	M	31	V	40	+
5	5	14	E	23	北	32	W	41	-
6	6	15	F	24	お	33	X	42	。
7	7	16	G	25	P	34	はい	43	/
8	8	17	H	26	質問	35	Z	44	:

最後の文字は 6 ビットにエンコードされます。英数字モードの rMQR コードは、モード インジケーターとして010 をエンコードし、次に英数字カウンター、そしてエンコードされた文字を表すビット ストリームをエンコードします。

バイトモード

長方形マイクロQRコードは、バイトストリームの前にモードインジケータ011とバイトカウンタ（バージョンに依存）を追加し、 ^{[2] ：7.4.5}は8ビットシーケンスに変換されます。

漢字モード

長方形マイクロQRコードは、JIS X 0208 2バイト文字セット^{[2] ：7.4.6}の2バイト文字を以下の規則に従って13ビットにエンコードします。

• Shift JIS値が0x8140から0x9FFCまでの文字の場合:

1. Shift JIS 値から 0x8140 を減算します。
2. 結果の最上位バイトに 0xC0 を掛けます。
3. ステップ 2 の積に最下位バイトを追加します。
4. 結果を 13 ビットのバイナリ文字列に変換します。

• Shift JIS値が0xE040から0xEBBFまでの文字の場合:

1. Shift JIS 値から 0xC140 を減算します。
2. 結果の最上位バイトに 0xC0 を掛けます。
3. ステップ 2 の積に最下位バイトを追加します。
4. 結果を 13 ビットのバイナリ文字列に変換します。

rMQR コードは、エンコードされた漢字シーケンスの前に モード インジケーター100と文字カウンターを追加します。

ECIを使用したUnicodeエンコーディング

長方形マイクロQRコードは、拡張チャネル解釈（ECI）を用いてUnicode文字をエンコードします。^{[2] : 7.4.2.2}エンコード文字セットを定義するECI指定子をエンコードします。その後、数値、テキスト、バイトモードが混在するバイトストリームにエンコードされたUnicode文字のバイト配列をエンコードします。デフォルトのECI指定子は\000003（ISO/IEC 8859-1）です。

ECI 指定子は、モード インジケータ111と ECI 割り当て番号でエンコードされ、次の表の規則に従って 8 ビット、16 ビット、または 24 ビットでエンコードできます。

ECI割り当て番号のエンコード

ECI割り当て値	コードワード数	コードワード値
000000から000127	1	0bbbbbb
000000から016383	2	10bbbbbb bbbbbbbb
000000から999999	3	110bbbbb bbbbbbbb bbbbbbbb
ここで、b ... bはECI割り当て番号の2進値です。

GS1エンコーディング

長方形マイクロQRコードは、先頭にFNC1を配置してGS1データをエンコードすることができます。^{[2] : 7.4.8.2}エンコードモードインジケーター101は、バーコードシンボルをGS1アプリケーション識別子^{[9]モードに切り替えます。FNC1は、} Code 128シンボルのように分割されたFNC1文字として使用することはできません。代わりに、英数字モードでは%文字、バイトモードではGS (0x1D)を使用する必要があります。英数字モードで%文字をエンコードするには、文字を2倍の%%にし、デコード後に1つの%文字として送信する必要があります。

FNC1が2位

2番目の位置にあるFNC1 ^{[2] : 7.4.8.3は}歴史的に重要な意味を持つため、現時点では使用されていません。これは、Code 128において、FNC1文字が2番目のコードワード（2番目の位置）にエンコードされている場合に、モード識別子（現在は廃止）を最初のデータコードワードとしてエンコードするために使用されていました。詳細はISO/IEC 15417 ^[12] Annex B に記載されています。

長方形のマイクロ QR コードは、2 番目の位置で FNC1 をモード インジケーター111、8ビットのアプリケーション識別子 (AIM ですが、よくわかりません)、およびその後のその他のモードとしてエンコードします。

参照

• 自動識別およびデータキャプチャ（AIDC）
• バーコード
• デンソーウェーブ
• 拡張チャネル解釈
• QRコード

参考文献

1. 「新型モバイルコンピュータBHT-M70とrMQRコード発売」『RFID & Wireless IoT』2022年。
2. ISO/IEC (2022). 「ISO/IEC 23941:2022 「情報技術 自動識別及びデータキャプチャ技術 長方形マイクロQRコード（rMQR）バーコードシンボル仕様」」. iso.org .国際標準化機構(ISO) . ISO/IEC 23941.
3. 「QRコードが最新形態のバーQRコードに進化」japantoday.com . 2022年。
4. 「デンソーウェーブ、細長い場所でも印刷可能な新しい長方形QRコード『rMQRコード』を開発」www.denso-wave.com。
5. 「長方形マイクロQRコード（rMQRコード）ジェネレーター」. github.com .
6. 「C# で QR コード、マイクロ QR コード、長方形マイクロ QR コードを生成する」。aspose.com。
7. “細長いQRコード「rMQRコード」登場。狭いスペースに印刷可能（細長いQRコード「rMQRコード」を紹介します。狭いスペースでも印刷可能）”. ascii.jp（日本語）。
8. 「ANSI HIBC 1.3 プロバイダーアプリケーション標準」（PDF）www.hibcc.org .医療業界ビジネスコミュニケーション協議会。2010年。30ページ。
9. 「GS1アプリケーション識別子」。www.gs1.org。
10. 「QRコード：rMQRコード」。www.qrcode.com。
11. "barcodeguide.seagullscientific.com: rMQRコード". barcodeguide.seagullscientific.com .
12. ISO/IEC (2007). 「ISO/IEC 15417:2007「情報技術における自動識別及びデータキャプチャ技術、コード128バーコードシンボル体系仕様」」. iso.org .国際標準化機構(ISO) . ISO/IEC 15417.

外部リンク

• 無料の長方形マイクロQRコードジェネレーター
• 無料の長方形マイクロQRコードリーダー
• 長方形マイクロQRコードの説明

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