Ultracode

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Ultracode

Ultracode ist ein 3D-Barcode der als dritte Dimension Farben verwendet. Er soll hohe Datendichten mit guter Fehlerkorrektur verbinden und wird als mögliche Nachfolger für QR-Codes gehandelt.

Grundidee

Bei der Entwicklung des Ultracodes wurde von der Grundannahme ausgegangen, dass es weit mehr Smartphones (mit Kameras) als Barcodescanner gibt und dass Smartphones in vielen Bereichen spezialisierte Scanner ablösen werden.

Außerdem setzen viele moderne Anwendungsfälle von Barcodes auf 2D-Codes. Hier sind vor allem QR-Codes und DataMatrix auf dem Vormarsch.

Nicht zuletzt werden Barcodes immer häufiger auf Displays dargestellt und nicht mehr gedruckt. Ein Beispiel sind hier Flugtickets die direkt auf dem Smartphone dargestellt werden.

Auf diesen Annahmen basierend wurde Ultracode vor allem für die Darstellung auf Displays und das Scannen per Smartphone entwickelt.

Eigenschaften

Darstellung

Grundsätzlich sind Ultracodes in Reihen mit jeweils 5 Pixel Höhe aufgebaut. Üblich sind dabei zweireihige und dreireihige Codes, während bis zu 5 Zeilen vorgesehen sind. Auf der linken Seite gibt es einen durchgehenden Bereich mit Informationen zur Ausrichtung (schwarz-weiß) und zur Zahl der Datenreihen (farbig). Im rechten Bereich werden die farbigen Datenreihen durch schwarz weiße Ausrichtungsreihen unterbrochen. Der komplette Code wird von einem schwarzen Rand eingefasst, der zusätzlich von einer weißen Ruhezone umgeben ist.

Farben

Ultracode wurde mit dem Hauptaugenmerk auf der Darstellung auf Displays entwickelt. Daher basiert die Farbauswahl auf dem sRGB-Standard wie er in Displays und Digitalkameras verwendet wird. Als Datenfarben werden dabei Cyan, Magenta, Gelb und Grün verwendet. Ausrichtungsinformationen werden in Schwarz und Weiß dargestellt.

Zur Vermeidung von Problemen beim Ausdruck wurde die Farbe Weiß im Datenbereich ausgelassen. Bei Druckfarben verblasst vor allem die Farbe Magenta relativ schnell. Ein verblasstes, als weiß gescanntes Pixel kann also als Magenta-Dateninformation interpretiert werden.

Datencodierung

Ultracode kann 7-Bit-Ascii-Zeichen oder 8-Bit-Zeichen kodieren und ist damit universell für praktisch alle Zeichen einsetzbar.

Die Leserichtung verläuft in Spaltenrichtung von oben nach unten über alle Reihen hinweg. In einer Spalte einer Reihe können bis zu 283 verschiedene Werte codiert werden. Dies entspricht einer 8-fach höheren Datendichte im Vergleich zu Schwarz-Weiß-Codes.

URL-Codierung

Sogenannte Makros ermöglichen die optimale Codierung von Internetadressen (URLs). Dabei werden häufig verwendete Elemente (http://, https:// , http://www., www., .com, uvm.) mit einem einzelnen Codewort dargestellt. Zusätzlich können bei URLs durch die Verwendung eines speziellen Start-Symbols zwei Codewörter eingespart werden.

Dies kann z.B. den Code für eine URL von 45 Kacheln im normalen Modus auf nur 28 Kacheln im URL-Modus komprimieren.

Fehlerkorrektur

Die Struktur der Datenkacheln ist selbstprüfend ausgelegt, sodass Fehler in einer 5-Pixel-Spalte typischerweise schon vor der eigentlichen Fehlerkorrektur erkannt werden können. Dadurch kann die Position des Lesefehlers genauer bestimmt werden und es werden weniger Fehlerkorrekturdaten benötigt.

Die eigentliche Fehlerkorrektur erfolgt bei Ultracodes über den Reed-Solomon-Algorithmus, welcher auch bei QR-Codes eingesetzt wird. Das Level der Fehlerkorrektur kann dabei bei Codeerstellung frei festgelegt werden.

Vergleich mit anderen Barcodes

Ultracodes sind stark an QR-Codes und DataMatrix-Codes angelehnt. Sie verwenden alle die gleiche Reed-Solomon-Fehlerkorrektur, haben alle integrierte Ausrichtungsinformationen und können alle drei 8-Bit-Zeichen codieren.

Der Unterschied zwischen Ultracode und anderen Codes liegt vor allem in der höheren Datendichte und in der speziellen Codierung von URLs. Dadurch können Ultracodes die gleiche Information auf nur 46% der Fläche eines QR-Codes darstellen.

Anwendung

Vorteile

  • hohe Datendichte
  • gute Fehlerkorrektur
  • spezielle URL-Codierung

Nachteile

  • nicht auf Barcode-Druckern druckbar
  • noch nicht mit aktuellen Barcode-Scannern lesbar

Anwendungsfälle

Da Ultracodes nicht auf Schwarz-Weiß-Druckern ausgedruckt und auch von aktuellen Barcodescannern noch nicht gelesen werden können, werden sie vermutlich zuerst in Bereichen eingesetzt, in denen diese Einschränkungen nicht relevant sind.

Das kann zum Beispiel im Marketing sein. So könnten Ultracodes die bisher verbreiteten QR-Codes auf Plakaten und in Werbeanzeigen ablösen. Diese werden meist vollfarbig gedruckt und vom Kunden mit dem Smartphone gescannt.

Auch Anwendungen auf Displays wie z.B. bei Online-Tickets, Bordkarten und Ähnlichem ist eine Umstellung auf Ultracodes denkbar.

Erst später sind auch industrielle Anwendungen realisierbar. Hierfür sind vor allem spezielle Scanner nötig, die eine Integration in Produktions- und Logistikprozesse ermöglichen..

Siehe auch

Weblinks

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