Компьютерра - Журнал «Компьютерра» №35 от 28 сентября 2005 года

Возможно, кто-то спросит: «А зачем вообще нужен штрих-код?» Ведь машины уже хорошо различают нормальные буквы, и если нужна высокая плотность, то можно же печатать их очень мелким шрифтом. Но распознавание штрих-кодов (любых) принципиально отличается от распознавания обычного текста. Человеку кажется, что в обоих случаях компьютер из снимка бумажной страницы получает некие данные. В действительности же узнавание слов требует наличия словарей, очень большой памяти и сложной программы вроде FineReader’а. Наши буквы удобны для нас, но не для компьютеров. Тогда как штрих-коды — это машинопись, изначально задуманная для легкого распознавания «железками». Разница здесь такая же, как между человеческой речью и писком модема. Соответственно и устройства для обработки штрих-кодов могут быть весьма простыми. Фактически их могут понимать сегодня даже мобильные телефоны, тем более что они вовсю оснащаются фотокамерами.

Кстати, о фото. Попробовав менять не цвет датаглифов, а толщину, в PARC придумали разновидность штрих-кода, который переводит само это понятие на новый уровень. Поскольку соседние штрихи разной толщины все равно четко различимы (важна лишь ориентация), таблицу датаглифов можно печатать жирно или блекло в произвольных местах, придавая ей вид любого графического изображения. Иными словами, датаглифы можно «растворить» в любом изображении. Эта технология получила название GliphTones (глифтоны), и на фото хорошо видна ее суть.

Естественно, ничто не мешает печатать штрихи разным цветом, получая нормальные цветные фотографии. Впрочем, рябь штриховки будет все же заметна, но ее не обязательно печатать по всему полю. Зачастую достаточно небольшого фрагмента где-нибудь в уголке или тонкой рамки.

Теперь отвлечемся от деталей и спросим себя: «Для чего нужен такой штрих-код?» Конечно, хорошо, что утрамбованную WinRar’ом книжицу можно поместить на одну страницу (хотя бы потому, что это здорово сэкономит древесину). Но очевидно, что такие книги не понравятся ни читателям, ни издателям — уж слишком много с ними возни.

Размышляя о приложениях своего изобретения, сотрудники PARC придумали множество вариантов — и вполне заурядных, и весьма неожиданных.

Очевидная идея — дублировать штрих-кодом данные, дополняя их криптографической защитой. Например, любой чек, в котором цена указана цифрами (а не прописью), легко подделать, исправив тройку на восьмерку или, скажем, семерку на двойку. Однако если у чека будет еще и штриховая полоса, содержащая весь текст плюс цифровую подпись, то подделать его будет не легче, чем взломать грамотную шифровку. Платежный документ со сплошным фоном из датаглифов и обычными символами печатается принтером в один проход.

Или еще вариант. Представьте, что вы читаете инструкцию к сложному механизму — моющему пылесосу, кухонному комбайну или кондиционеру. В ней есть картинки, но все они неподвижны. Вдруг вы замечаете, что страницы имеют легкий штриховой фон, да и сами иллюстрации в мельчайших штрихах. Тогда вы достаете из кармана мобильник с фотокамерой (он же всегда с вами), нажимаете пару клавиш и запускаете Java-апплет распознавания датаглифов. С близкого расстояния снимаете одну страницу инструкции — несколько кадров, пока мобильник не запищит, давая знак, что все понял. Еще пара секунд, и вот уже на экране появляется анимация, наглядно показывающая, какой путь в кухонном комбайне проходят овощи, когда установлена какая-нибудь хитрая насадка. Удобно, не правда ли?

Сейчас движущиеся иллюстрации в инструкциях можно увидеть, только если производитель приложит к руководству компакт-диск. Но его надо нести к компьютеру, запускать программу, находить нужный раздел и т. д. Можно сделать нечто похожее, снабдив инструкцию, например, RFID-чипами. Но они потребуют специального сканера (которого у вас в кармане нет).

Пока связка «мобильник + датаглифы», увы, только фантазия, однако для ее воплощения нужен лишь Java-апплет. Боле того, три года назад эта задача уже была решена для другого штрих-стандарта. В 2002 году «КТ» сообщала о сайте Semacode.org, на котором выложены программы, превращающие любую веб-ссылку в двухмерный штрих-код. Там же выложены Java-апплеты для камерафонов, позволявшие снимать этот код, нарисованный хоть на заборе. Технически метод довольно прост, он использует уже существующие технологии — обычные камерафоны, публичный штрих-код (бесплатный ISO-стандарт Datamatrix) и несложный Java-апплет, который хоть и пришлось написать с нуля, но трудно назвать революционным. Тем не менее сочетание этих заурядных компонентов позволяет цифровым приборам вычленять информацию из «аналоговых предметов» окружающего мира. Semacode стал отличным примером Embedded Data Technology, и его авторы прямо говорят на своем сайте: «Наша система позволяет связать реальный мир с виртуальным». Судя по всему — связать наиболее доступным (простому человеку) способом.

Сегодня проект Semacode развивается… пусть не семимильными шагами, но уверенными — уже поддерживаются семьдесят моделей камера-/смартфонов от четырнадцати производителей. Для некоммерческого использования все программы доступны бесплатно, и любой желающий может напечатать квадрат двухмерного кода, например, на обороте визитки, а затем демонстрировать знакомым свою продвинутость. Группы энтузиастов постепенно начинают метить странной рябью стены и тумбы различных городов, однако знакомясь с содержанием меток, понимаешь их ограниченность. И это снова возвращает нас к датаглифам.

Семакодовый стандарт Datamatrix, подобно большинству штрих-кодов, передает нули и единицы черными и белыми точками. Решение, казалось бы, естественное, но как уже было сказано — есть способ лучше. Кроме того, максимальная емкость одного блока Datamatrix не может превышать 3116 ASCII-символов (у датаглифов — около 50 Кбайт). О такой уникальной вещи, как глифтоны, в проекте Semacode нельзя и мечтать. Меж тем фотовозможности мобильников постоянно растут — в них уже есть оптический зум, а в будущем станет обычной и стабилизация изображения. Так что ограничения штрих-стандарта, выбранного Semacod’ом, будут все сильнее напоминать о себе.

Завершая тему приложений, упомянем Glyph-o-Scope, созданный инженерами PARC. Прибор, напоминающий стационарную линзу (только с нулевым увеличением), состоит из плоского основания, на которое кладется лист бумаги, и большого стекла в толстой оправе, нависающего над листом. Если положить на основание картинку, отпечатанную глифтонами, и посмотреть на нее через стекло, то можно увидеть детали, неразличимые невооруженным глазом. Например, студент-ветеринар, рассматривая через стекло изображение звериной лапы, увидит, будто под рентгеном, все кости (сосуды, нервы, связки и т. д.) на соответствующих им местах.

Картинка с глифтонами может содержать десятки килобайт данных, которые распознаются микрокамерой в оправе стекла. Затем они обрабатываются встроенным процессором, а извлеченный файл проецируется микропроектором или на стекло, или обратно на бумагу. Более того — добавочная графика может быть подвижной. Глифоскоп наверняка понравился бы детям: кладешь под стекло книжку со сказками, и любимые герои оживают.

Думаю, читателям уже ясно, сколь полезно изобретение PARC, но вот о том, как скоро оно улучшит нашу жизнь, ничего обнадеживающего сказать, увы, нельзя. Сама идея косого штрих-кода родилась в 1989 году, а первые статьи появились в специализированных журналах в середине 90-х годов. Десять лет назад. Сегодня на сайте dataglyphs.com (не путайте с dataglyph.com — он совсем на другую тему) доступна аж четвертая версия пакета для программистов, желающих встроить этот стандарт в свои продукты (API для платформ Windows, Linux, Solaris, Mac OS X и QNX). И где же эти продукты? Даже хороших фотографий в Интернете удается найти меньше, чем пальцев на руке. И ведь не скажешь, что датаглифами совсем не интересуются — на рынке доступны и программы для их распознавания-нанесения (например, XReader от fsiautomation.com — понимает еще и обычный линейный штрих-код, и Datamatrix ), и сканеры, и даже линейка офисного оборудования самой Xerox, которое (помимо копирования-печати) может свободно работать с датаглифами и выпускается с 1997 года! Если поискать подольше, можно найти и список организаций, решившихся внедрить новый штрих-код в документооборот. Вот только список этот очень короткий. По большому счету, IT-рынок до сих пор не замечает разработку PARC, что в очередной раз подтверждает неприятный факт: судьба изобретения не зависит от его полезных качеств.

Побаловаться с созданием и расшифровкой датаглифов можно на www.parc.com/research/projects/dataglyphs/demo.html. — Прим. ред.

Идея маркировки, максимально приспособленной для машинного считывания, приходила в головы многим людям, но первый удачный вариант разработали два американских студента из университета Дрексела. В 1948 г. Норман Вудленд и Бернард Сильвер услышали, как президент одной торговой компании сетует на отсутствие системы автоматического опознания товаров на своих складах. Друзья сразу же подумали о самом простом коде — азбуке Морзе. Чтобы нанесенные на бумагу точки и тире распознавались лучше, студенты решили «растянуть» их вверх и вниз, получив набор вертикальных полос разной толщины. Это и был штрих-код, знакомый теперь каждому человеку.