QRコード

QRコード（クイックレスポンスコード^{[1] ）は、} 2次元 マトリックスバーコードの一種で、1994年に日本のデンソーウェーブ社が自動車部品のラベルとして発明しました。^{[2] [3]} QRコードは、白い背景に黒い四角と基準マーカーが描かれており、カメラなどの画像機器で読み取り可能で、リード・ソロモン誤り訂正法を使用して処理され、画像が適切に解釈されるまで処理されます。その後、QR画像の水平成分と垂直成分の両方に存在するパターンから必要なデータが抽出されます。^[4]

バーコードは機械で読み取り可能な光学画像で、ラベルの付いた商品に固有の情報が含まれていますが、QRコードにはロケーター、識別子、ウェブトラッキングのデータが含まれています。データを効率的に保存するために、QRコードは4つの標準化されたエンコードモードを使用します：(i)数値、(ii)英数字、(iii)バイトまたはバイナリ、(iv)漢字。^[5]標準のUPCバーコードと比較して、QRラベルシステムは、光学画像の読み取りが速く、データ保存容量が大きいため、自動車業界以外にも、製品追跡、商品識別、時間追跡、文書管理、一般的なマーケティングなどのアプリケーションに適用されています。^[4]

QRコードシステムは、1994年に日本のデンソーウェーブ自動車部品会社で発明されました。^{[6] [7] [8]}原正弘氏が率いる研究チームによって提示された最初の交互の正方形のデザインは、囲碁盤で使われる黒のカウンターと白のカウンターに影響を受けていました。^[9]位置検出のパターンは、光学スキャナーで誤認されることのない、印刷物の黒と白の領域に最も使用されていない比率（1：1：3：1：1）を適用することで発見され、決定されました。^{[10] [6]} QRコードシステムの機能的な目的は、自動車部品の各箱にある個別にスキャンされたバーコードラベルを、各ラベルのデータを含む単一のラベルに置き換えることで、自動車部品の種類と数を追跡しやすくすることでした。QRコードシステムの四角形の構成は、漢字、かな、および英数字のコードが単一のラベルに印刷されたさまざまなバーコードラベルのデータを統合しました。^{[11] [10] [6]}

2024年現在、^{[アップデート]}QRコードは、商用追跡アプリケーションと携帯電話ユーザーを対象とした利便性重視のアプリケーション（モバイルタグ付けと呼ばれる）の両方を含む、はるかに広いコンテキストで使用されています。QRコードは、ユーザーにテキストを表示したり、ユーザーのデバイスでWebページを開いたり、ユーザーのデバイスにvCard連絡先を追加したり、 Uniform Resource Identifier （URI）を開いたり、ワイヤレスネットワークに接続したり、電子メールやテキストメッセージを作成したりするために使用できます。ソフトウェアまたは無料または有料サブスクリプションが必要なオンラインツールとして利用できるQRコードジェネレーターは数多くあります。^[12] QRコードは、最も使用されている2次元コードの1つになりました。^[13]

2011年6月、1,400万人のアメリカのモバイルユーザーがQRコードまたはバーコードをスキャンしました。そのうち約58%のユーザーが自宅でQRコードまたはバーコードをスキャンし、39%は小売店でスキャンしました。1,400万人のユーザーのうち53%は18歳から34歳の男性でした。^[14]

2022年、米国では8,900万人がモバイルデバイスを使用してQRコードをスキャンし、2020年と比較して26％増加しました。QRコードユーザーの大多数は、支払いを行うか、商品やメニューの情報にアクセスするためにQRコードを使用していました。^[15]

2020年9月の調査では、米国と英国の消費者の18.8％が、数か月前に当時施行されていたCOVID-19関連の制限が始まって以来、QRコードの使用が増加していることに気づいたと強く同意していることがわかりました。^[16]

いくつかの標準規格では、QRコードによるデータのエンコードをカバーしている。^[17]

• 1997年10月 – AIM（自動認識・移動協会）インターナショナル^[18]
• 1999年1月 – JIS X 0510
• 2000 年 6 月 – ISO / IEC 18004:2000情報技術 – 自動識別およびデータ キャプチャ技術 – バーコード記号 – QR コード(現在は廃止)
  QR コード モデル 1 および 2 のシンボルを定義します。
• 2006年9月1日 - ISO/IEC 18004:2006情報技術 - 自動識別およびデータキャプチャ技術 - QRコード2005バーコードシンボル仕様（現在は撤回）^[19]
  QRコードモデル2の拡張であるQRコード2005シンボルを定義します。QRコードモデル1シンボルの読み取り方法は指定されておらず、準拠のためにこれを要求していません。
• 2015 年 2 月 1 日 - ISO/IEC 18004:2015情報 - 自動識別およびデータ キャプチャ技術 - QR コード バーコード シンボル仕様
  QR コード 2005 シンボルの名前を QR コードに変更し、いくつかの手順の説明と軽微な修正を加えました。
• 2022年5月 - ISO/IEC 23941:2022情報技術 - 自動識別およ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^[20]
  マイクロQRコードの要件を定義します。

アプリケーション層では、ほとんどの実装に多少のばらつきがあります。日本のNTTドコモは、 URL、連絡先情報、その他のいくつかのデータタイプのエンコードに関する事実上の標準を確立しました。 ^[21]オープンソースの「ZXing」プロジェクトは、QRコードデータタイプのリストを管理しています。^[22]

QR コードは消費者向け広告で一般的になっています。通常、スマートフォンはQR コード スキャナーとして使用され、コードを表示してそれを便利な形式 (Web サイトの標準URLなど) に変換します。これにより、ユーザーがWeb ブラウザーにコードを入力する必要がなくなります。

QRコードは、URLを手動で入力するよりも早くブランドのウェブサイトにアクセスする方法を提供するため、広告戦略の焦点となっています。^{[23] [24]}消費者にとっての利便性を超えて、この機能の重要性は、コンバージョン率、つまり広告との接触が販売に変わる可能性を高めることです。QRコードは、興味を持った見込み客をほとんど遅延や労力をかけずにコンバージョンファネルのさらに下へと誘導し、視聴者をすぐに広告主のウェブサイトに導きます。一方、より長くターゲットを絞ったセールストークは、視聴者の興味を失わせる可能性があります。

QR コードは当初、自動車製造における部品の追跡に使用されていましたが、より幅広い用途で使用されています。これには、商業追跡、倉庫の在庫管理、娯楽および輸送の発券、製品およびロイヤルティ マーケティング、店内の製品ラベル付けが含まれます。^{[引用が必要]マーケティングの例としては、モバイル アプリである QR コード デコーダーを使用して会社の割引額や割引率を取得したり、電話帳の}イエロー ページで見られるように、会社の住所や関連情報などの情報を英数字のテキスト データと一緒に保存したりすることが挙げられます。^{[引用が必要]}

また、組織の個人情報の保管にも使用できます。この例としては、フィリピン 国家捜査局(NBI) が挙げられます。NBI の許可には QR コードが付属しています。これらのアプリケーションの多くは、携帯電話ユーザーを対象としています (モバイル タグ付け経由)。ユーザーは、QR コードをスキャンした後、テキストを受信したり、デバイスに vCard 連絡先を追加したり、URL を開いたり、電子メールやテキスト メッセージを作成したりできます。有料または無料の QR コード生成サイトやアプリのいずれかにアクセスして、独自の QR コードを生成して印刷し、他の人がスキャンして使用することもできます。Googleには、現在は廃止されている QR コードを生成するAPIがあり、^[25] QR コードをスキャンするためのアプリは、ほぼすべてのスマートフォン デバイスに搭載されています。^[26]

住所や URL を保存した QR コードは、雑誌、標識、バス、名刺など、ユーザーが情報を必要とするほぼすべてのオブジェクトに表示されています。適切なリーダー アプリケーションを搭載したカメラ付き携帯電話を持つユーザーは、QR コードの画像をスキャンしてテキストや連絡先情報を表示したり、ワイヤレス ネットワークに接続したり、携帯電話のブラウザーで Web ページを開いたりできます。物理世界のオブジェクトからリンクするこの行為は、ハードリンクまたはオブジェクト ハイパーリンクと呼ばれます。QR コードは、コードがスキャンされた場所を追跡するために場所にリンクされることもあります。QR コードをスキャンするアプリケーションが GPS と携帯電話基地局の三角測量 (aGPS) を使用して地理情報を取得するか、QR コード自体にエンコードされた URL が場所に関連付けられます。2008 年、日本の石工が墓石に QR コードを刻む計画を発表しました。これにより、訪問者は故人に関する情報を確認でき、家族は訪問を追跡できるようになります。^[28]心理学者リチャード・ワイズマンは、著書『Paranormality: Why We See What Isn't There』（2011年）でQRコードを初めて書籍に取り入れた著者の一人である。^{[29] [検証失敗]} Microsoft OfficeとLibreOfficeには、文書にQRコードを挿入する機能がある。^{[30] [31]}

QRコードは通貨に組み込まれている。2011年6月、オランダ王立造幣局（Koninklijke Nederlandse Munt）は、現在の建物と敷地の100周年を記念して、QRコード付きの世界初の公式コインを発行した。このコインはスマートフォンでスキャンすることができ、当初は歴史的な出来事やコインのデザインに関するコンテンツが掲載された特別なウェブサイトにリンクされていた。^[32] 2014年、ナイジェリア中央銀行は創立100周年を記念して100ナイラ紙幣を発行した。これはデザインにQRコードを組み込んだ最初の紙幣である。インターネット対応のモバイルデバイスでスキャンすると、コードはナイジェリアの100周年の物語を伝えるウェブサイトにつながる。^[33]

2015年、ロシア連邦中央銀行は、ロシア連邦によるクリミア併合を記念して100ルーブル紙幣を発行した。^[34]この紙幣にはQRコードが組み込まれており、インターネット対応のモバイル機器でスキャンすると、記念紙幣の歴史的・技術的背景を詳しく説明したウェブサイトにつながる。2017年、ガーナ銀行は、ガーナの中央銀行60周年を記念して5セディ紙幣を発行した。この紙幣にはQRコードが組み込まれており、インターネット対応のモバイル機器でスキャンすると、ガーナ銀行の公式ウェブサイトにつながる。

クレジットカード機能は開発中です。2016年9月、インド準備銀行（RBI）は、 RuPayカードを運営するインド国家決済公社、 Mastercard、Visa、American Expressの4大カード決済会社が共同で開発した共通QRコード、BharatQRを発表しました。また、統一決済インターフェース（ UPI ）プラットフォームでの支払いを受け入れる機能も備えています。^{[35] [36]}

QRコードは、3次元空間内の物体の位置を決定するために、いくつかの拡張現実システムで使用されています。 ^[11]

QRコードは、さまざまなモバイルデバイスのオペレーティングシステムで使用できます。当初はサードパーティのアプリのインストールと使用が必要でしたが、AndroidとiOS（iOS 11 ^{[37] [38]}以降）のデバイスは両方とも、外部アプリを使用しなくてもネイティブでQRコードをスキャンできるようになりました。^[39]カメラアプリは、リンクとともにQRコードの種類をスキャンして表示できます。これらのデバイスはURLリダイレクトをサポートしており、QRコードからデバイス上の既存のアプリケーションに メタデータを送信できます。

QRコードは「バーチャルストア」の開設に使用されており、駅の壁など、顧客に対して製品情報とQRコードのギャラリーが提示される。顧客がQRコードをスキャンすると、製品が自宅に配達される。この使用は韓国^[40]とアルゼンチン^[41]で始まったが、現在は世界中に拡大している。^[42]ウォルマート、プロクター・アンド・ギャンブル、ウールワースはすでにバーチャルストアのコンセプトを採用している。^[43]

QRコードは、銀行口座情報やクレジットカード情報を保存するために使用することも、特定の決済プロバイダーアプリケーションで動作するように特別に設計することもできます。世界中でQRコード決済の試験的なアプリケーションがいくつかあります。^{[44] [45]中国、 [46] [47]}インド^[48]などの発展途上国では、QRコード決済は非常に人気があり、便利な支払い方法です。Alipayが2011年にQRコード決済方法を設計して以来、^[49]モバイル決済は中国で急速に採用されてきました。 2018年現在、すべての支払いの約83％がモバイル決済で行われています。^[50]

2012年11月、チェコ共和国では決済情報交換のためのオープンフォーマットであるShort Payment Descriptor が導入され、チェコ銀行協会によってQR決済の公式ローカルソリューションとして承認され、QRコード決済が大規模に導入されました。^{[51] [52]} 2013年には、欧州決済評議会がユーロ圏内でのSCT開始を可能にするEPC QRコードのガイドラインを提供しました。

シンガポールは2017年に、シンガポール通貨庁​​や情報通信メディア開発庁などの政府機関を含むタスクフォースを立ち上げ、標準化されたQRコード仕様を使用した電子決済システムの先導役を務めた。これらの特定の側面はシンガポールに特化している。^[53]

電子決済システムであるシンガポールクイックレスポンスコード（SGQR）は、基本的にさまざまなQRコードを1つのラベルに統合し、決済システムの双方で使用できるようにしています。これにより、さまざまな銀行アプリで、1つのQRコードを表示する複数の顧客と商店の間の支払いを容易にすることができます。SGQRスキームは、MASとIMDAが共同所有しています。^[54] 1つのSDQRラベルには電子決済が含まれており、複数の支払いオプションが組み合わされています。買い物をする人は、コードをスキャンして、商店がどの支払いオプションを受け入れているかを確認できます。^[54]

QRコードはウェブサイトにログインするために使用できます。コンピュータ画面のログインページにQRコードが表示され、登録ユーザーが認証されたスマートフォンでそれをスキャンすると、自動的にログインされます。認証はスマートフォンによって行われ、スマートフォンはサーバーに接続します。Googleは2012年にこのようなログインスキームを導入しました。^[55]

QRコードをスマートフォンなどの端末に表示し、入場券として利用できるシステムがある。^{[56] [57]}日本ではJ1リーグや日本プロ野球のチケットで一般的に使用されている。 ^{[58] [59]}インターネット経由で権利を譲渡できる場合もある。ラトビアでは、リガの公共交通機関でQRコードをスキャンして、 Rīgas Satiksmeの電子チケットを有効化することができる。 ^[60]

レストランは、玄関近くやテーブルにQRコードを提示して、ゲストがオンラインメニューを閲覧できるようにしたり、オンライン注文ウェブサイトやアプリにリダイレクトしたりして、レジやウェイターを使わずに食事を注文したり、場合によっては支払いをしたりできるようにすることができます。QRコードは、標準メニューには印刷されていない日替わりまたは週替わりのスペシャルにリンクすることもでき、^[61]施設はコピーを印刷することなくメニュー全体を更新できます。テーブルサービスのレストランでは、QRコードを使用すると、ゲストはウェイターを介さずに食事を注文して支払うことができます。QRコードにはテーブル番号が含まれているため、サーバーは食べ物をどこに運ぶべきかがわかります。^{[62]このアプリケーションは、} 2020年のCOVID-19パンデミック中に社会的距離を置く必要性が高まり、サービススタッフと顧客との接触が減少して以来、特に成長しています。 ^[62]

SSID、暗号化タイプ、パスワード/パスフレーズ、SSIDが非表示かどうかを指定することで、モバイルデバイスのユーザーは手動でデータを入力することなく、ネットワークをすばやくスキャンして参加できます。^[63] MeCardのような形式は、AndroidとiOS 11以降でサポートされています。^[64]

• 共通フォーマット:WIFI:S:<SSID>;T:<WEP|WPA|nopass>;P:<PASSWORD>;H:<true|false|blank>;;
• サンプル：WIFI:S:MySSID;T:WPA;P:MyPassW0rd;;

QRコードは死亡記事にリンクすることができ、墓石に貼ることができる。2008年、山梨県の石ノ越は、ITデザイン社製のQRコード付き墓石の販売を開始した。このコードは故人の仮想墓地につながる。^{[65] [66] [67]}ウィスコンシン州に拠点を置くインタラクティブ・ヘッドストーンズなどの他の企業も、墓石にQRコードを実装し始めている。^[68] 2014年、ウルグアイのラパスのユダヤ人墓地は、墓石にQRコードを導入し始めた。^[69]

QR コードを使用すると、電子認証用の時間ベースのワンタイム パスワードを生成できます。

QR コードは、ロイヤルティ プログラムを導入しているさまざまな小売店で使用されています。これらのプログラムには、携帯電話に読み込まれたアプリでアクセスすることもあり、そのアプリには QR コードのスキャンによって開始されるプロセスが含まれています。ロイヤルティ プログラムの QR コードは、購入時のレシートまたは製品自体に印刷されていることが多いです。これらのスキームのユーザーは、コードをスキャンすることで特典ポイントを集めます。

シリアル化されたQRコードは、ブランド保護プログラムの一環として、ブランド^[70]や政府^[71]によって、消費者、小売業者、流通業者が製品の真正性を確認し、偽造品の検出に役立てるために使用されてきました。^[72]しかし、QRコードのスキャンの結果として生成されたデータの分析を使用して偽造や違法行為を検出できるにもかかわらず、オリジナル製品に印刷されたQRコードは偽造品で簡単に複製できるため、通常のQRコードのセキュリティレベルには限界があります。^{[73] QRコードの画像に}デジタルウォーターマークまたはコピー検出パターンを埋め込むことで、より高いセキュリティレベルを実現できます。これにより、QRコードは偽造の試みに対してより安全になります。QRコードとしては有効であっても偽造コードが表示されている製品は、適切なアプリで安全なQRコードをスキャンすることで検出できます。^[74]

アポスティーユ（真正性の印が押された文書）を規制する条約が更新され、各国によるデジタル アポスティーユの発行が可能になりました。デジタル アポスティーユは、元の文書の正規 URL の QR コードを含む暗号署名付きの PDF 文書であり、ユーザーは文書の印刷版からアポスティーユを検証できます。

ラベル情報を伝達する手段としてのQRコードの有効性と、食品トレーサビリティシステムの一部としてのQRコードの使用を評価するために、さまざまな研究が行われてきました。フィールド実験では、QRコードスキャンアプリを搭載したスマートフォンへの無料アクセスを提供した場合、参加者の52.6％がラベル情報にアクセスするためにそれを使用することがわかりました。^[75]韓国で行われた調査では、食品トレーサビリティシステムで使用されるQRコードは、食品に関する詳細な情報だけでなく、購入の決定に役立つ情報も提供するため、消費者は高く評価しています。^[76] QRコードがシリアル化されている場合、消費者は各原材料のサプライチェーンを示すWebページにアクセスでき、肉加工業者や製造業者を含む各関連バッチに固有の情報もアクセスできるため、食品の原産地に関する懸念に対処するのに役立ちます。^[77]

COVID-19パンデミックが拡大し始めてから、QRコードは、特にホスピタリティ業界で、情報の表示、メニューの表示、または最新の消費者情報の提供のための「タッチレス」システムとして使用され始めました。レストランは、紙やラミネート加工されたプラスチックのメニューを、テーブルにQRコードのステッカーを貼ってオンライン版のメニューを開くようにしました。これにより、使い捨ての紙のメニューを処分したり、使用後に常設メニューを洗浄および消毒する手順を導入したりする必要がなくなりました。^[78]地方テレビ局も、地元のニュース番組でコードを使用し始めており、視聴者が検査や予防接種のスケジュールのウェブサイトを含むパンデミックに関連するストーリーや情報、またはニュース番組全体で言及されたストーリー内のリンクにすばやくアクセスできるようにしています。

オーストラリアでは、接触者追跡を支援するために、店舗、クラブ、スーパーマーケット、その他のサービスおよび小売店の入場時に顧客がQRコードをスキャンすることが義務付けられました。シンガポール、台湾、英国、ニュージーランドも同様のシステムを採用しました。^[79]

QRコードはカナダやEU（EUデジタルCOVID証明書）などのCOVID-19ワクチン接種証明書にも記載されており、スキャンすることで証明書の情報を確認することができます。^[80]

細い光線で機械的にスキャンするように設計された古い 1 次元バーコードとは異なり、QR コードは 2 次元デジタル画像センサーで検出され、プログラムされたプロセッサによってデジタル的に分析されます。プロセッサは QR コード画像の角にある 3 つの特徴的な四角形を見つけ、4 番目の角の近くにある小さな四角形 (または複数の四角形) を使用して、画像のサイズ、方向、および表示角度を正規化します。次に、QR コード全体の小さなドットが 2 進数に変換され、エラー訂正アルゴリズムで検証されます。

QRコードシンボルで表現できるデータ量は、データタイプ（モード、または入力文字セット）、バージョン（1、...、40、シンボルの全体的な寸法、つまり4×バージョン番号+各辺17ドットを示す）、およびエラー訂正レベルによって異なります。最大ストレージ容量は、バージョン40およびエラー訂正レベルL（低）で発生し、40-Lで示されます。^{[13] [81]}

以下に QR コードのサンプルをいくつか示します。

• 
  バージョン1（21×21）。内容：「Ver1」
• 
  バージョン 2 (25×25)。内容: 「バージョン 2」
• 
  バージョン 3 (29×29)。内容: 「バージョン 3 QR コード」
• 
  バージョン 4 (33×33)。内容: 「バージョン 4 QR コード、最大 50 文字」
• 
  バージョン 10 (57×57)。内容: 「バージョン 10 QR コード、H レベルで最大 174 文字、57X57 モジュール、十分なエラー修正機能付き。追加のトラッキング ボックスがあることに注意してください」(実際にはすべて大文字でエンコードされています)。(トラッキング ボックスは、一般的にアライメント パターンと呼ばれます。)
• 
  バージョン25 (117×117) 内容: QRコードを説明する1,269文字のASCIIテキスト
• 
  バージョン 40 (177×177) 内容: 「バージョン 40 の QR コードには最大 1852 文字を含めることができます...」(その後に QR コードを説明する 4 つの段落の ASCII テキストが続きます)。このテキストは、「レベル H」エラー訂正機能を備えた QR コードを示しています。他のレベルでは、より高い容量が提供されます。

QRコードは有限体またはGF(28 ⁾上のリード・ソロモン誤り訂正を使用し、その要素は8ビットのバイトとして符号化されます。標準の数値を持つバイトは、体要素を符号化します。ここで、は を満たす原始要素とされます。原始多項式は で、多項式数285に対応し、初期根は0です。 ${\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}$

リード・ソロモン符号は、 上の 37 種類の多項式のうちの 1 つを使用します。多項式の次数は、符号が追加するエラー訂正バイトの数に応じて 7 から 68 の範囲になります。使用されるリード・ソロモンの形式 (体系的 BCH ビュー) から、これらの多項式はすべて の形式上にあることがわかります。ただし、次数を選択するための規則はQR 標準に固有のものです。 ${\displaystyle \mathbb {F} _{256}}$${\textstyle \prod _{i=0}^{n-1}(x-\alpha ^{i})}$${\displaystyle n}$

たとえば、7 つのエラー訂正バイトが使用される場合、バージョン 1 QR コード (21×21) に使用される生成多項式は次のようになります。

${\displaystyle g(x)=x^{7}+\alpha ^{87}x^{6}+\alpha ^{229}x^{5}+\alpha ^{146}x^{4}+\alpha ^{149}x^{3}+\alpha ^{238}x^{2}+\alpha ^{102}x+\alpha ^{21}}$。

多項式のの最高次数(多項式の次数 ) によって、エラー訂正バイトの数が決まります。この場合、次数は 7 です。 ${\displaystyle x}$${\displaystyle n}$

リード・ソロモン符号の位相について説明する場合、混乱が生じるリスクが多少あります。QR ISO/IEC 規格では、リード・ソロモン符号に関してはシンボル であるの要素に対してコードワードという用語を使用するのに対し、リード・ソロモン符号に関してはコードワード であるものに対してはブロックという用語を使用します。各ブロック内のデータ数とエラー訂正バイト数は、(i) QR シンボルのバージョン (辺の長さ) と (ii) エラー訂正レベル (4 段階) によって異なります。エラー訂正レベルが高いほど、記憶容量は少なくなります。次の表は、4 つのレベルそれぞれにおけるおおよそのエラー訂正能力を示しています。 ${\displaystyle \mathbb {F} _{256}}$

より大きな QR シンボルでは、メッセージは複数のリード ソロモン コード ブロックに分割されます。ブロック サイズは、ブロックあたり 15 を超えるエラーの修正が行われないように選択されます。これにより、デコード アルゴリズムの複雑さが制限されます。コード ブロックはインターリーブされるため、QR シンボルの局所的な損傷によって単一のブロックの容量が圧倒される可能性が低くなります。

たとえば、レベル L のエラー訂正を備えたバージョン 1 QR シンボルは、合計26 のコードバイト ( 19 のメッセージ バイトと 7 つのエラー訂正バイトで構成) を持つ単一のエラー訂正ブロックで構成されます。最大2バイトのエラーを訂正できます。したがって、このコードはGF(2 ⁸ )上の(26,19,2)エラー訂正コードとして知られています。

エラー訂正により、人間の目にとって読みやすく魅力的にするために装飾を施した芸術的なQRコードを作成したり、QRコードブロックに色やロゴなどの機能を組み込んだりすることが可能になった。装飾はエラーとして扱われるが、コードは正しくスキャンされる。^{[83] [84]}

また、基礎となる数学的構造を操作することで、誤り訂正能力を低下させることなく芸術的なQRコードを設計することも可能です。^{[85] [86]}画像処理アルゴリズムもQRコードの誤りを減らすために使用されます。^[87]

フォーマット情報には、エラー訂正レベルとシンボルに使用されるマスク パターンの 2 つが記録されます。 マスクは、大きな空白領域やロケータ マークのように見える誤解を招く特徴など、スキャナを混乱させる可能性のあるデータ領域のパターンを分割するために使用されます。 マスク パターンは、シンボル全体をカバーするために必要に応じて繰り返されるグリッド上で定義されます。 マスクの暗い領域に対応するモジュールは反転されます。 5 ビットのフォーマット情報はBCH コードによってエラーから保護され、各 QR シンボルには 2 つの完全なコピーが含まれています。^[4]生成多項式 を持つGF(2 ⁴ )上の (15,5) 3 重エラー訂正 BCH コードが使用されます。 このコードは、5 つのデータ ビットのうち最大 3 ビットのエラーを訂正できます。 この BCH コードには合計 15 ビットがあります (エラー訂正用に 10 ビットが追加されています)。この 15 ビット コード自体は、すべてゼロの文字列を防ぐために、 固定の 15 ビット マスク パターン ( 101010000010010 ) と X-OR 演算されます。${\displaystyle g(x)=x^{10}+x^{8}+x^{5}+x^{4}+x^{2}+x+1}$

メッセージ データセットは、以下に示すように、右から左にジグザグ パターンで配置されます。大きなシンボルでは、アライメント パターンの存在と、複数のインターリーブされたエラー訂正ブロックの使用により、これは複雑になります。

• 
  フォーマット情報の意味。上の図では、フォーマット情報は (15,5) BCH コードによって保護されており、最大 3 ビットのエラーを訂正できます。コードの合計長は 15 ビットで、そのうち 5 ビットはデータ ビット (2 EC レベル + 3 マスク パターン)、10 ビットはエラー訂正用の追加ビットです。これらの 15 ビットのフォーマット マスク パターンは[ 101010000010010 ]です。ここでは、マスクされた値を直接その意味にマッピングしていることに注意してください。これは、マスク パターン番号が QR コードの 3 番目から 5 番目のマスク ビット [ 101 ]を 3 番目から 5 番目のフォーマット情報ビットに重ねた結果である画像 4「レベルとマスク」とは対照的です。
• 
  Ver 1 QR シンボル (21×21) 内のメッセージ配置。メッセージは、最大 2 バイトのエラーを訂正できる (255,248) リード ソロモン コード (「パディング」を使用することで (26,19) コードに短縮) を使用してエンコードされます。合計 26 のコード ワードは、7 つのエラー訂正バイトと 17 のデータ バイト、および「Len」(8 ビット フィールド)、「Enc」(4 ビット フィールド)、「End」(4 ビット フィールド) で構成されます。シンボルはレベル L のエラー訂正が可能です。
• 
  インターリーブされたブロックを示す大きなシンボル (Ver 3、29×29)。メッセージには 26 のデータ バイトがあり、2 つのリード ソロモン コード ブロックを使用してエンコードされます。各ブロックは (255,233) リード ソロモン コード (短縮形は (35,13) コード) で、13 のデータ バイトと、データ バイトに追加された 22 の「パリティ」バイトを含み、1 回のバーストで最大 11 バイトのエラーを訂正できます。2 つの 35 バイト リード ソロモン コード ブロックはインターリーブされているため、1 回のバーストで最大 22 バイトのエラーを訂正できます (合計 70 コード バイトになります)。シンボルはレベル H のエラー訂正を実現します。

QRエンコーディングの一般的な構造は、4ビットのインジケーターのシーケンスであり、ペイロードの長さはインジケーターモードに依存します（たとえば、バイトエンコーディングのペイロードの長さは最初のバイトに依存します）。^[88]

4 ビットのインジケーターは、エンコード モードの選択とその他の情報の伝達に使用されます。

QR シンボル内では、必要に応じてエンコード モードを混在させることができます。(例: 長い英数字文字列を含む URL)

[ モード インジケーター][ モード ビットストリーム ] --> [ モード インジケーター][ モード ビットストリーム ] --> など... --> [ 0000 メッセージの終了 (ターミネータ) ]

エンコード モードを選択する各インジケーターの後には、そのモードでエンコードされる文字数を示す長さフィールドがあります。長さフィールドのビット数は、エンコードとシンボル バージョンによって異なります。

英数字エンコード モードでは、バイト モードよりもコンパクトにメッセージを保存できますが、小文字を保存できず、句読点の選択肢も限られていますが、基本的なWeb アドレスには十分です。2 つの文字は、次の式によって 11 ビット値にコード化されます。

V = 45 × C ₁ + C ₂

ただし、奇数の長さの英数字文字列の最後の文字は、代わりに 6 ビット値として読み取られるという例外があります。

次の画像には、QR コードに関する詳細情報が記載されています。

• 
  1 – はじめに
• 
  2 – 構造
• 
  3 – レイアウトとエンコード
• 
  4 – レベルとマスク
• 
  5 – プロトコル

モデル 1 QR コードは、仕様の古いバージョンです。広く見られるモデル 2 コードと見た目は似ていますが、配置パターンがありません。違いは右下隅にあり、下端と右端の中央部分には追加の機能領域があります。

• 
  モデル1 QRコードの例
• 
  モデル1 QRコード機能領域

マイクロQRコードは、シンボルサイズが制限されているアプリケーション向けのQRコード標準の小型バージョンです。マイクロQRコードには4つの異なるバージョン（サイズ）があります。最小は11×11モジュールです。最大は35の数字、^[89]または21のASCII英数字、つまり15バイト（128ビット）を保持できます。

• 
  マイクロQRコードの例
• 
  マイクロQRコード機能領域

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発明され、ISO/IEC 23941 として標準化された 2 次元 (2D) マトリックス バーコードです。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ーとアプリケーションを備えています。ただし、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。

• 
  長方形マイクロQRコード（rMQRコード）の例

iQRコードは、デンソーウェーブが開発した既存の正方形のQRコードの代替品です。iQRコードは正方形または長方形で作成できます。これは、円筒形の物体など、より長くて狭い長方形の形状がより適している状況を想定しています。iQRコードは、同じ量の情報を30％少ないスペースに収めることができます。正方形のiQRコードには61バージョン、長方形のコードには15バージョンがあります。正方形の場合、最小サイズは9×9モジュール、長方形の場合は最小19×5モジュールです。iQRコードには、50％のエラー訂正を可能にするエラー訂正レベルSが追加されています。^[90] iQRコードは2015年時点でISO / IEC仕様が与えられておらず、デンソーウェーブの独自製品のみがiQRコードを作成または読み取ることができます。^[91]

• 
  iQRコードの例

セキュアクイックレスポンス（SQR）コードは、指定されたフィラーバイト「ec 11」の代わりに、ターミネータの後に「プライベートデータ」セグメントを含むQRコードです。^[92]このプライベートデータセグメントは、暗号化キーを使用して解読する必要があります。これは、個人情報を保存したり、会社の内部情報を管理したりするために使用できます。^[93]

フレームQRとは、柔軟に使える「キャンバスエリア」を備えたQRコードである。このコードの中心にはキャンバスエリアがあり、そこに図形や文字などを柔軟に配置できるため、イラストや写真などのデザインを損なうことなくコードをレイアウトすることができる。^[94]

研究者らは、QR コードのベースを基にして歪みに対する QR の堅牢性を維持し、データ密度を高めるために色を使用する新しい高容量カラー 2 次元 (HCC2D) コードを提案しました (2014 年現在、まだ試作段階です)。HCC2D コードの仕様は Querini ら( 2014) ^{[95]で詳細に説明されていますが、HCC2D コード セルの色分類の手法は Querini と}Italiano (2014) ^[96]で詳細に説明されています。これは Querini と Italiano (2013) ^[97]の拡張バージョンです。

QR コードに色を導入するには、追加の問題に対処する必要があります。特に、QR コードの読み取り中は明るさの情報のみが考慮されるのに対し、HCC2D コードはデコード段階で色の歪みに対処する必要があります。スキャンされた各コードで発生する色の歪みに確実に適応するために、HCC2D コードは追加のフィールドであるカラー パレット パターンを使用します。これは、カラー パレット パターンのカラー セルが、エンコード領域のカラー セルと同じように歪んでいることが想定されているためです。複製されたカラー パレットは、機械学習分類器のトレーニングに使用されます。

アクセシブル QR は、標準の QR コードと、コードの 1 つの角に配置された点線パターンを組み合わせたタイプの QR コードで、視覚障碍者や弱視の人に製品情報を提供します。コードは、製品カテゴリと、使用方法、原材料、安全上の警告、リサイクル情報などの製品詳細を通知します。データは、視覚障碍者や弱視のユーザーのニーズに合わせて構成されており、大きなテキストまたは音声出力を提供します。1 メートル離れたところから QR コードを読み取ることができ、スマートフォンの VoiceOver などのアクセシビリティ機能が起動して製品の詳細を通知します。

QRコード技術の使用は、ユーザーがJISまたはISO / IECで文書化されたQRコードの標準に従う限り、自由にライセンスされます。非標準化されたコードには特別なライセンスが必要になる場合があります。^[98]

デンソーウェーブはQRコード技術に関する多数の特許を保有しているが、その行使は限定的である。^[98]この技術の普及を促進するため、デンソーウェーブは標準化されたコードについてのみ、保有する重要な特許の権利を放棄することを選択した。^[17]米国では、付与されたQRコード特許は5726435、日本では2938338であるが、どちらも期限が切れている。欧州特許庁はデンソーウェーブに特許0672994を付与し、これはその後、フランス、イギリス、ドイツの特許に有効化され、これらはすべて2015年3月に期限が切れた。 ^[99]

QRコードという文字自体は、デンソーウェーブ株式会社の登録商標およびワードマークです。 ^[100]英国では、商標はE921775、用語QRコードとして登録されており、出願日は1998年9月3日です。^[101]商標の英国版は、株式会社デンソー（デンソー株式会社）の商標に基づいており、商標000921775、用語QRコードとして1998年9月3日に出願され、1999年12月16日に欧州連合OHIM（欧州市場調和事務局）に登録されました。^[102] QRコード という用語の米国商標は商標2435991であり、1998年9月29日に出願され、修正登録日は2001年3月13日で、デンソー株式会社に譲渡されました。^[103]韓国では、2011年11月18日に提出された商標出願が、韓国知的財産庁が、この語句が韓国人の間でマトリックスバーコード全般を指すものとして一般化されていると判断したため、2012年3月20日に拒絶されました。 ^[104]

一般的な QR コードが実行可能なデータを伝送できる唯一のコンテキストは、URL データ タイプです。これらの URL はJavaScriptコードをホストしている可能性があり、リーダー、Web ブラウザー、画像ビューアーなどのホスト システム上のアプリケーションの脆弱性を悪用するために使用できます。これは、リーダーが通常、QR コードで使用されるデータ タイプに関連付けられたアプリケーションにデータを送信するためです。

ソフトウェアの脆弱性がない場合でも、悪意のあるQRコードと許可されたリーダーを組み合わせると、コンピューターの内容とユーザーのプライバシーが危険にさらされる可能性があります。この行為は「アタックタギング」と呼ばれるもので、「アタギング」と呼ばれます。 ^[105]これらは簡単に作成でき、正当なQRコードに貼り付けることができます。^{[106] [検証に失敗]}スマートフォンでは、リーダーの権限により、カメラの使用、完全なインターネットアクセス、連絡先データの読み取り/書き込み、GPS、ブラウザ履歴の読み取り、ローカルストレージの読み取り/書き込み、グローバルシステムの変更が許可される場合があります。^{[107] [108] [109] [不適切な合成? ]}

リスクには、ブラウザの脆弱性を利用して危険なウェブサイトにリンクすること、マイク/カメラ/GPSを有効にしてそれらのフィードをリモートサーバーにストリーミングすること、機密データ（パスワード、ファイル、連絡先、取引）を分析すること、^[110]ボットネットの一部として電子メール/ SMS /IMメッセージまたはDDoSパケットを送信すること、プライバシー設定の破壊、個人情報の盗難、^{[111] JavaScript [112]}やウイルスなどの悪意のあるロジック自体を組み込むことなどがあります。 ^{[113] [114]}これらのアクションは、リーダーが一見無害なウェブページを開いているのをユーザーが見ている間にバックグラウンドで発生する可能性があります。^[115]ロシアでは、悪意のあるQRコードが原因で、それをスキャンした携帯電話に1通あたり6ドルの有料テキストが送信されました。^{[105] QRコードは、}オースティン、サンアントニオ、ボストンなど、米国とオーストラリアの他の都市で見られるように、駐車メーターにステッカーを貼り、迅速な支払いオプションを装う詐欺にも関連付けられています。 ^{[116] [117] [118]}

• アステカの法典
• データマトリックス
• 大容量カラーバーコード
• JABコード
• PDF417
• QRペディア
• スナップタグ
• SPARQコード
• タッチタグ
• マキシコード

• BS ISO/IEC 18004:2006。情報技術。自動識別およびデータキャプチャ技術。バーコードシンボル。QR コード。ジュネーブ: ISO / IEC。2000。p . 114。OCLC 60816353  。
• BS ISO/IEC 18004:2006。情報技術。自動識別およびデータキャプチャ技術。QR コード 2005 バーコードシンボル仕様。ロンドン: BSI。2007年。126 ページ。ISBN 978-0-580-67368-9. 2023年5月4日閲覧。

ウィキメディア・コモンズには、クイックレスポンスコードに関連するメディアがあります。

• リード・ソロモン・コード - Wikiversity の詳細なチュートリアルで、QR コードの構造と、データのエンコードに使用されるリード・ソロモン・コードの両方をカバーしています。