PDF417

PDF417 — это сложенный линейный формат штрих-кода , используемый в различных приложениях, таких как транспорт, удостоверения личности и управление запасами. «PDF» означает «Переносимый файл данных». «417» означает, что каждый шаблон в коде состоит из 4 полосок и пробелов в шаблоне длиной 17 единиц (модулей). Символика PDF417 была изобретена доктором Инджиуном П. Вангом из компании Symbol Technologies в 1991 году. ^[1] Это определено в ISO 15438 .

Приложения

PDF417 используется во многих приложениях как коммерческими, так и государственными организациями. PDF417 — один из форматов (наряду с Data Matrix ), который можно использовать для печати почтовых отправлений , принимаемых Почтовой службой США . PDF417 также используется в стандарте посадочных талонов со штрих-кодом ( BCBP ) в авиационной отрасли в качестве символики двухмерного штрих-кода для бумажных посадочных талонов. PDF417 — это стандарт, выбранный Министерством внутренней безопасности в качестве технологии машиносчитываемых зон для RealID соответствующих водительских прав, , и удостоверений личности, выданных государством. Штрих-коды PDF417 также присутствуют на визах и картах для пересечения границы, выдаваемых Государством Израиль ( пример ).

Функции

В дополнение к функциям, типичным для двухмерных штрих-кодов, возможности PDF417 включают в себя:

Связывание. Символы PDF417 могут быть связаны с другими символами, которые сканируются последовательно, что позволяет сохранить еще больше данных.
Размеры, указанные пользователем. Пользователь может решить, насколько широка самая узкая вертикальная полоса (размер X) и высота строк (размер Y).
Формат общественного достояния. Любой может внедрить системы, использующие этот формат, без какой-либо лицензии . ^[2]

Во введении к документу ISO/IEC говорится: ^[2]

Производителям оборудования для штрих-кодирования и пользователям технологии штрих-кодов требуются общедоступные стандартные спецификации символики, на которые они могут ссылаться при разработке стандартов оборудования и приложений. Целью и пониманием ISO/IEC является то, что символы, представленные в этом международном стандарте, полностью находятся в общественном достоянии и свободны от всех пользовательских ограничений, лицензий и сборов.

Формат

Штрих-код PDF417 (также называемый символом ) состоит из от 3 до 90 строк, каждая из которых похожа на небольшой линейный штрих-код. В каждой строке есть:

тихая зона . Это обязательное минимальное количество пробелов перед началом штрих-кода.
начальный шаблон, который идентифицирует формат как PDF417.
кодовое слово «строка слева», содержащее информацию о строке (например, номер строки и уровень исправления ошибок)
данных 1–30 Кодовые слова . Кодовые слова представляют собой группу полос и пробелов, представляющих одну или несколько цифр, букв или других символов.
кодовое слово «строка справа» с дополнительной информацией о строке.
стоп-образец.
еще одна тихая зона.

Все строки имеют одинаковую ширину; каждая строка имеет одинаковое количество кодовых слов.

Кодовые слова

PDF417 использует кодировку Base 929. Каждое кодовое слово представляет число от 0 до 928.

Кодовые слова представлены шаблонами темных (полоса) и светлых (пробел) областей. Каждый из этих шаблонов содержит четыре полосы и четыре пробела (отсюда цифра 4 в названии). Общая ширина в 17 раз превышает ширину самой узкой разрешенной вертикальной полосы (размер X); отсюда и цифра 17 в названии. Каждый шаблон начинается с черты и заканчивается пробелом.

Высота строки должна быть как минимум в 3 раза больше минимальной ширины: Y ≥ 3 X. ^[2]^: 5.8.2

Для представления каждого кодового слова используются три различных шаблона штрих-пространства. Эти шаблоны организованы в три группы, известные как кластеры . Кластеры помечены цифрами 0, 3 и 6. Ни один шаблон штрих-пространства не используется более чем в одном кластере. Строки символа циклически проходят через три кластера, поэтому строка 1 использует шаблоны из кластера 0, строка 2 использует кластер 3, строка 3 использует кластер 6, а строка 4 снова использует кластер 0.

Какой кластер можно определить по уравнению: ^[2]^: 5.3.1

K=b_{1}-b_{2}+b_{3}-b_{4}+9\,\,{\pmod {9}}

Где K — номер кластера, а b _i относится к ширине i -й черной полосы в символе символа (в единицах X ).

Альтернативно, ^[2]^: 76–78

K=E_{1}-E_{2}+E_{5}-E_{6}+9\,\,{\pmod {9}}

Где E _{i — i-} е расстояние от края до следующего того же края. Нечетные индексы — это расстояние от переднего края бара до переднего края следующего бара; четные индексы относятся к задним кромкам.

Одна из целей трех кластеров - определить, в какой строке (модуль 3) находится кодовое слово. Кластеры позволяют считывать части символа с использованием одной строки сканирования, которая может быть перекошена по горизонтали. ^[2]^: 5.11.1Например, сканирование может начаться с 6-й строки в начале строки, но закончиться на 10-й строке. В начале сканирования сканер видит постоянный шаблон начала, а затем видит символы в кластере 6. При перекошенном сканировании охватывает строки 6 и 7, тогда сканер видит шум. Когда сканирование выполняется в строке 7, сканер видит символы в кластере 0. Следовательно, сканер знает направление перекоса. К тому времени, когда сканер достигает правого края, он уже находится в строке 10 и видит шаблоны кластера 0. Сканер также увидит постоянную остановку.

Кодирование

Из 929 доступных кодовых слов 900 используются для данных, а 29 — для специальных функций, таких как переключение между основными режимами. Три основных режима кодируют разные типы данных по-разному и при необходимости могут комбинироваться в одном штрих-коде:

Байт : каждая группа из 5 кодовых слов представляет 6 байтов. (Потому что 900 ⁵ > 256 ⁶.) Дополнительные байты кодируются по одному на каждое кодовое слово.
Числовой : n цифр кодируются в ⌊ n /3 ⌋ +1 кодовых словах, максимум до 44 цифр в 15 кодовых словах.
Текст : каждое кодовое слово представляет собой две цифры по основанию 30, которые используются системой из четырех подрежимов для представления печатных символов ASCII (плюс CR , LF и HT ):
- Прописные буквы: A–Z, SP , переход на нижний регистр, переход на смешанный, следующая цифра интерпретируется как знак препинания.
- Нижний регистр: a–z, SP, следующая цифра интерпретируется как прописная, переход на смешанный, следующая цифра интерпретируется как знак препинания.
- Смешанные: 0–9, &, CR, HT, запятая, :, #, -, точка, $, /, +, %, *, =, ^, переход к пунктуации, SP, переход к нижнему регистру, переход к верхнему регистру, Интерпретировать следующую цифру как знак препинания
- Пунктуация: ;, <, >, @, [, \, ], _, `, ~, !, CR, HT, запятая, :, LF, -, точка, $, /, ", |, *, (, ), ?, {, }, ', Перевести в верхний регистр

Исправление ошибки

При создании символа PDF417 добавляется от 2 до 512 кодовых слов обнаружения и исправления ошибок. PDF417 использует коррекцию ошибок Рида-Соломона . При сканировании символа максимальное количество исправлений, которое можно внести, равно количеству добавленных кодовых слов, но стандарт рекомендует удерживать два кодовых слова, чтобы обеспечить надежность исправленной информации.

Сравнение с другими символиками

PDF417 — это многослойный штрих-код, который можно прочитать простым линейным сканированием символа. ^[3]Для этих линейных сканирований нужны левый и правый столбцы с кодовыми словами начала и остановки. Кроме того, при сканировании необходимо знать, какую строку оно сканирует, поэтому каждая строка символа также должна кодировать свой номер строки. Более того, сканирование строки считывателем не будет сканировать только строку; обычно он начинает сканирование одной строки, но затем переходит к соседнему и, возможно, продолжает пересекать последующие строки. Чтобы свести к минимуму эффект этих пересечений, модули PDF417 высокие и узкие — высота обычно в три раза превышает ширину. Кроме того, каждое кодовое слово должно указывать, к какой строке оно принадлежит, чтобы можно было обнаружить пересечения, когда они происходят. Кодовые слова также предназначены для дельта-декодирования, поэтому некоторые кодовые слова являются избыточными. Каждое кодовое слово данных PDF представляет около 10 бит информации (log ₂ (900) ≈ 9,8), но печатное кодовое слово (символ) имеет ширину 17 модулей. Кодовое слово PDF417, включая высоту в 3 модуля, занимает 51 квадратный модуль для представления 10 бит. В этой области не учитываются другие служебные данные, такие как начало, конец, строка, формат и информация ECC.

Другие 2D-коды, такие как DataMatrix и QR , декодируются с помощью датчиков изображения вместо нескоординированного линейного сканирования. Этим кодам по-прежнему необходимы шаблоны распознавания и согласования, но они не должны быть такими заметными. 8-битное кодовое слово будет состоять из 8 квадратных модулей (без учета распознавания, выравнивания, формата и информации ECC).

На практике символ PDF417 занимает примерно в четыре раза больше площади DataMatrix или QR-кода. ^[4]

Внешние ссылки

[1] US 5243655 , Wang, Ynjiun P., «Система для кодирования и декодирования данных в машиночитаемой графической форме», опубликовано 7 сентября 1993 г. Патент PDF417.

[iso2006-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^Это ^ж ISO/IEC (2006), Информационные технологии. Методы автоматической идентификации и сбора данных. Спецификация символики штрих-кода PDF417 (PDF) (второе издание), ISO/IEC 15438:2006(E)

[3] Например, серия Symbol Technologies LS-4000.

[4] Использование штрих-кодов в документах – лучшие практики (PDF) , Тампа, Флорида: Accusoft, 2007, заархивировано из оригинала (PDF) 24 мая 2012 г. , получено 9 мая 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

v т Это ISO Стандарты по номеру стандарта
List of ISO standards – ISO romanizations – IEC standards
1–9999	1 2 3 4 6 7 9 16 17 31 -0 -1 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 68-1 128 216 217 226 228 233 259 261 262 302 306 361 500 518 519 639 -1 -2 -3 -5 -6 646 657 668 690 704 732 764 838 843 860 898 965 999 1000 1004 1007 1073-1 1073-2 1155 1413 1538 1629 1745 1989 2014 2015 2022 2033 2047 2108 2145 2146 2240 2281 2533 2709 2711 2720 2788 2848 2852 2921 3029 3103 3166 -1 -2 -3 3297 3307 3601 3602 3864 3901 3950 3977 4031 4157 4165 4217 4909 5218 5426 5427 5428 5725 5775 5776 5800 5807 5964 6166 6344 6346 6373 6385 6425 6429 6438 6523 6709 6943 7001 7002 7010 7027 7064 7098 7185 7200 7498 -1 7637 7736 7810 7811 7812 7813 7816 7942 8000 8093 8178 8217 8373 8501-1 8571 8583 8601 8613 8632 8651 8652 8691 8805/8806 8807 8820-5 8859 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -8-I -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 8879 9000/9001 9036 9075 9126 9141 9227 9241 9293 9314 9362 9407 9496 9506 9529 9564 9592/9593 9594 9660 9797-1 9897 9899 9945 9984 9985 9995
10000–19999	10006 10007 10116 10118-3 10160 10161 10165 10179 10206 10218 10279 10303 -11 -21 -22 -28 -238 10383 10585 10589 10628 10646 10664 10746 10861 10957 10962 10967 11073 11170 11172 11179 11404 11544 11783 11784 11785 11801 11889 11898 11940 (-2) 11941 11941 (TR) 11992 12006 12052 12182 12207 12234-2 12620 13211 -1 -2 13216 13250 13399 13406-2 13450 13485 13490 13567 13568 13584 13616 13816 13818 14000 14031 14224 14289 14396 14443 14496 -2 -3 -6 -10 -11 -12 -14 -17 -20 14617 14644 14649 14651 14698 14764 14882 14971 15022 15189 15288 15291 15292 15398 15408 15444 -3 -9 15445 15438 15504 15511 15686 15693 15706 -2 15707 15897 15919 15924 15926 15926 WIP 15930 15938 16023 16262 16355-1 16485 16612-2 16750 16949 (TS) 17024 17025 17100 17203 17369 17442 17506 17799 18004 18014 18181 18245 18629 18916 19005 19011 19092 -1 -2 19114 19115 19125 19136 19407 19439 19500 19501 19502 19503 19505 19506 19507 19508 19509 19510 19600 19752 19757 19770 19775-1 19794-5 19831
20000–29999	20000 20022 20121 20400 20802 20830 21000 21001 21047 21122 21500 21827 22000 22275 22300 22301 22395 22537 23000 23003 23008 23009 23090-3 23092 23094-1 23094-2 23270 23271 23360 23941 24517 24613 24617 24707 24728 25178 25964 26000 26262 26300 26324 27000 series 27000 27001 27002 27005 27006 27729 28000 29110 29148 29199-2 29500
30000+	30170 31000 32000 37001 38500 39075 40500 42010 45001 50001 55000 56000 80000
Category