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二維碼PDF417條碼介紹

二維碼PDF417條碼介紹

摘要:PDF417條碼是美國符號科技發明的二維條碼,發明人是臺灣赴美學人王寅君博士。PDF417條碼是二維碼的一種。它是一種高密度、高信息含量的便攜式數據文件,PDF417不僅具有錯誤偵測能力,且可從受損的條碼中讀回完整的資料,亦即“錯誤復原能力”,其錯誤復原率最高可達50%

PDF417條碼是二維碼的一種。它是一種高密度、高信息含量的便攜式數據文件,是實現證件及卡片等大容量、高可靠性信息自動存儲、攜帶并可用機器自動識讀的理想手段。

PDF是取英文PORTABLE DATA FILE三個單詞的首字母的縮寫,意為“便攜數據文件”。因為組成條碼的每一符號字符都是由4個條和4個空構成,如果將組成條碼的最窄條或空稱為一個模塊,則上述的4個條和4個空的總模塊數一定為17,所以稱417碼或PDF417碼。

一、PDF417條碼簡介

PDF417條碼是美國符號科技(SYMBOL TECHNOLOGIES, INC.)發明的二維條碼,發明人是臺灣赴美學人王寅君博士,王博士于1984年畢業于國立交通大學資訊系,獲得紐約州立大學石溪分校(UNIVERSITY OF NEW YORK AT STONY BROOK)電腦碩士和博士學位后,在1988年進入符號科技進行二維條碼的研發工作,于1992年底推出PDF417,并于1989年至1992年間領導世界第一部二維條碼雷射讀碼系統的開發。

目前PDF417、MAXICODE、DATAMATRIX同被美國國家標準協會 (AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE, ANSI) MH10 SBC-8委員會選為二維條碼國際標準制定范圍,其中PDF417主要是預備應用于運輸包裹與商品資料標簽(BURNELL, 1995)。PDF417不僅具有錯誤偵測能力,且可從受損的條碼中讀回完整的資料(MOORE, 1994),亦即“錯誤復原能力”,其錯誤復原率最高可達50%,如下圖所列各種情形,皆可將資料復原。


二、PDF417條碼的特點

1. 信息容量大 PDF417碼除可以表示字母、數字、ASCII字符外,還能表達二進制數。為了使得編碼更加緊湊,提高信息密度,PDF417在編碼時有三種格式:
* 擴展的字母數字壓縮格式 可容納1850 個字符;
* 二進制 / ASCII格式 可容納1108 個字節;
* 數字壓縮格式 可容納2710 個數字。

2. 錯誤糾正能力 一維碼通常具有校驗功能以防止錯讀,一旦條碼發生污損將被拒讀。而二維碼不僅能防止錯誤,而且能糾正錯誤,即使條碼部分損壞,也能將正確的信息還原出來。
3. 印制要求不高 普通打印設備均可打印,傳真件也能閱讀。
4. 可用多種閱讀設備閱讀 PDF417碼可用帶光柵的激光閱讀器,線性及面掃描的圖像式閱讀器閱讀。
5. 尺寸可調以適應不同的打印空間
6. 碼制公開已形成國際標準,我國也已制定了417碼的國標。


三、PDF417條碼的糾錯功能

二維碼的糾錯功能是通過將部分信息重復表示(冗余)來實現的。比如在PDF417碼中,某一行除了包含本行的信息外,還有一些反映其它位置上的字符(錯誤糾正碼)的信息。這樣,即使當條碼的某部分遭到損壞,也可以通過存在于其它位置的錯誤糾正碼將其信息還原出來。

PDF417的糾錯能力依錯誤糾正碼字數的不同分為0~8共9級,級別越高,糾正碼字數越多,糾正能力越強,條碼也越大。當糾正等級為8時,即使條碼污損50%也能被正確讀出。不過PDF417的錯誤糾正能力與每個條碼可存放的資料量有關,級別愈高,錯誤糾正能力愈強,但可存放資料量就愈少,一般建議編入至少10%的檢查字碼。資料存放量與錯誤糾正等級的關系如下表所示。

錯誤糾正等級糾正碼數可存資料量(位元)
自動設定641024
021108
141106
281101
3161092
4321072
5641024
6128957
7256804
8512496


四、PDF417條碼的幾種變形

如下圖,PDF417還有幾種變形的碼制形式:
* PDF417截短碼 在相對“干凈”的環境中,條碼損壞的可能性很小,則可將右邊的行指示符省略并減少終止符。
* PDF417微碼 進一步縮減的PDF碼。
* 宏PDF417碼 當文件內容太長,無法用一個PDF417碼表示時,可用包含多個(1~99999個)條碼分塊的宏PDF417碼來表示。


五、PDF417條碼的應用

由于PDF417條碼的容量較大,除了可將人的姓名、單位、地址、電話等基本資料進行編碼外,還可將人體的特征如指紋、視網膜掃瞄、及照片等個人紀錄儲存在條碼中,這樣不但可以實現證件資料的自動輸入,而且可以防止證件的偽造,減少犯罪。PDF417已在美國、加拿大、紐西蘭的交通部門的執照年審、車輛違規登記、罰款及定期檢驗上開始應用。美國并同時將PDF417條碼應用在身分證、駕照、軍人證上。此外墨西哥也將PDF417條碼應用在報關單據與證件上,從而防止了仿造及犯罪。

六、PDF417 條碼的特性

項  目 特   性
可編碼字符集 全部 ASCI I 字符及擴展 ASCI I 字符,8 位二進制數據,多達
811 800 種不同的字符集或解釋
類型 連續型,多層
每個符號字符單元數 8(4 條、 4 空)
每個符號字符模塊總數 17
符號寬度 可變(90~583X)
符號高度 可變(3~90 層)
最大數據容量(安全等級為 0) 每個符號表示 1850個文本字符, 2710個數字或 1108個字節
雙向可讀
字符自校驗
錯誤糾正碼詞 2~512 個
附加特性和附加選擇 可選安全等級, 可縫合局部掃描, 宏 PDF417, GLI , 截短 PDF417

 

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Tag:二維碼 PDF417條碼 PDF417 二維條碼

 

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