PDF417二維條碼的結(jié)構(gòu)
由於PDF417二維條碼的容量較大,除了可將人的姓名、單位、地址、電話等基本資料進(jìn)行編碼外,還可將人體的特徵如指紋、視網(wǎng)膜掃瞄、及照片等個(gè)人紀(jì)錄儲(chǔ)存在條碼中,這樣不但可以實(shí)現(xiàn)證件資料的自動(dòng)輸入,而且可以防止證件的偽造,減少犯罪。PDF417已在美國(guó)、加拿大、紐西蘭的交通部門(mén)的執(zhí)照年審、車輛違規(guī)登記、罰款及定期檢驗(yàn)上開(kāi)始應(yīng)用。美國(guó)并同時(shí)將PDF417應(yīng)用在身分證、駕照、軍人證上。此外墨西哥也將PDF417應(yīng)用在報(bào)關(guān)單據(jù)與證件上,從而防止了仿造及犯罪。
PDF417是一個(gè)公開(kāi)碼,任何人皆可用其演算法而不必付費(fèi),因此是一個(gè)開(kāi)放的條碼系統(tǒng)。PDF417的PDF為可攜性資料檔(Portable Data File)的縮寫(xiě),取其條碼類似一個(gè)資料檔,可儲(chǔ)存較多資料,且可隨身攜帶或隨產(chǎn)品走而得名(Paclidis, 1992)。正如其名,每一個(gè)PDF碼的儲(chǔ)存量可高達(dá)1,108個(gè)文數(shù)字(Bytes),若將數(shù)字壓縮則可存放至2,729Bytes。
每一個(gè)PDF417碼是由3~90橫列堆疊而成,而為了掃瞄方便,其四周皆有靜空區(qū),靜空區(qū)分為水平靜空區(qū)與垂直靜空區(qū),至少應(yīng)為0.020寸,如圖1.2所示。
圖1.2 PDF417碼的結(jié)構(gòu)
其中每一層都包括下列五個(gè)部份:
起始碼。
左標(biāo)區(qū):在起始碼後面,為一指示符號(hào)字元。
資料區(qū):可容納1~30個(gè)資料字元。
右標(biāo)區(qū): 在資料區(qū)的後面,為一指示符號(hào)字元。
結(jié)束碼:在橫列之.右邊。
除了起始碼和結(jié)束碼外,左標(biāo)區(qū)、資料區(qū)和右標(biāo)區(qū)的組成字元皆可稱為字碼 (Codeword),每一個(gè)字碼由17個(gè)模組(Modules)所構(gòu)成,每一個(gè)字碼又可分成4線條(或黑線)及4空白(或白線),每個(gè)線條至多不能超過(guò)6個(gè)模組寬。每個(gè)417碼因資料大小不同,其行數(shù)及每行的資料模組數(shù)與字碼數(shù)都可以從1至30不等。字碼的組成如圖1.3所示。
圖1.3 PDF417字碼的組成
PDF417二維條碼的尺寸
也因?yàn)榉?hào)的組合較有彈性,每一個(gè)PDF417二維條碼可因應(yīng)不同的實(shí)體設(shè)備印成不同的長(zhǎng)寬比例與密度,以適應(yīng)印刷條件及掃瞄條件的要求。其中每個(gè)模組寬X是PDF417碼中.重要的尺寸之一,X值的.小限制為0.0075英寸(約0.191mm),在同一個(gè)條碼符號(hào)中,X的值是固定不變的。
PDF417的.小高度與長(zhǎng)度可由下列算式算出:
W= (17C+69)X+ 2Q
H = R ×Y+ 2Q
其中:
W= 條碼寬度,H=條碼高度,X=條碼模組寬,Y=層數(shù)
C=每層符號(hào)字元的總數(shù)(含左右標(biāo)區(qū)),R=層高,Q=靜空區(qū)大小
PDF417二維條碼的錯(cuò)誤糾正能力
PDF417二維條碼的一個(gè)重要特性是其自動(dòng)糾正錯(cuò)誤的能力較高,不過(guò)PDF417的錯(cuò)誤糾正能力與每個(gè)條碼可存放的資料量有關(guān),PDF417碼將錯(cuò)誤復(fù)原分為9個(gè)等級(jí),其值從0到8,級(jí)數(shù)愈高,錯(cuò)誤糾正能力愈強(qiáng),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(cuò)誤糾正等級(jí)的關(guān)系如表8.1所示。表8.2則建議不同的字?jǐn)?shù)所適用的錯(cuò)誤糾正等級(jí)。
表8.1 可存放資料量與錯(cuò)誤糾正等級(jí)對(duì)照表
錯(cuò)誤糾正等級(jí) |
糾正碼數(shù) |
可存資料量(位元) |
自動(dòng)設(shè)定 |
64 |
1024 |
0 |
2 |
1108 |
1 |
4 |
1106 |
2 |
8 |
1101 |
3 |
16 |
1092 |
4 |
32 |
1072 |
5 |
64 |
1024 |
6 |
128 |
957 |
7 |
256 |
804 |
8 |
512 |
496 |
表8.2 PDF417的建議錯(cuò)誤糾正等級(jí)
資料字碼數(shù) |
錯(cuò)誤糾正等級(jí) |
1~40 |
2 |
40~160 |
3 |
161~320 |
4 |
321~863 |
5 |
如前所述,錯(cuò)誤糾正等級(jí)涉及拒讀錯(cuò)誤(E錯(cuò)誤)與替代錯(cuò)誤(T錯(cuò)誤)兩種錯(cuò)誤類型。無(wú)論使用哪一種條碼機(jī)都有一定的精密度極限,造成線條和空白的寬度與理想寬度間必有偏差存在,條碼掃瞄設(shè)備能夠讀出解碼演算法所允許范圍內(nèi)的不**條碼符號(hào),目前標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定X的值.小為0.0075英寸(約0.191mm),此一限制同時(shí)反映出目前標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀。綜合本節(jié)所討論,PDF417的特性如表1.3所示。