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二维条码的基础知识

发布日期:2018-04-13 作者: 点击:

二维条码的基础知识

一维条码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息,而在垂直方向则不表达任何信息,其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。

一维条码的应用可以提高信息录入的速度,减少差错率,但是一维条码也存在一些不足之处:

* 数据容量较小: 30个字符左右余姚TSC条码打印机

* 只能包含字母和数字

* 条码尺寸相对较大(空间利用率较低)

* 条码遭到损坏后便不能阅读

在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码, 称为二维条码(2-dimensional bar code)。与一维条码一样,二维条码也有许多不同的编码方法,或称码制。就这些码制的编码原理而言,通常可分为以下三种类型

1. 线性堆叠式二维码 是在一维条码编码原理的基础上,将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制如:Code 16K、Code 49、PDF417等。

2. 矩阵式二维码 是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。典型的码制如: Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。

3. 邮政码 通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如:Postnet、BPO 4-State。在许多种类的二维条码中,常用的码制有:Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等,其中:

* Data Matrix 主要用于电子行业小零件的标识,如Intel的奔腾处理器的背面就印制了这种码。

* Maxi Code 是由美国联合包裹服务(UPS)公司研制的,用于包裹的分拣和跟踪。

* Aztec 是由美国韦林(Welch Allyn)公司推出的,最多可容纳3832个数字或3067个字母字符或1914个字节的数据。

下面,我们以PDF417码为例,介绍二维条码的特性和特点。

一). PDF417简介

PDF417码是由留美华人王寅敬(音)博士发明的。PDF是取英文Portable Data File三个单词的首字母的缩写,意为“便携数据文件”。因为组成条码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成,如果将组成条码的最窄条或空称为一个模 块,则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17,所以称417码或PDF417码。

二). PDF417的特点

1. 信息容量大 PDF417码除可以表示字母、数字、ASCII字符外,还能表达二进制数。为了使得编码更加紧凑,提高信息密度,PDF417在编码时有三种格式:

* 扩展的字母数字压缩格式 可容纳1850 个字符;

* 二进制 / ASCII格式 可容纳1108 个字节;

* 数字压缩格式 可容纳2710 个数字。

2. 错误纠正能力 一维条码通常具有校验功能以防止错读,一旦条码发生污损将被拒读。而二维条码不仅能防止错误,而且能纠正错误,即使条码部分损坏,也能将正确的信息还原出来。 

3. 印制要求不高 普通打印设备均可打印,传真件也能阅读。

4. 可用多种阅读设备阅读 PDF417码可用带光栅的激光阅读器,线性及面扫描的图像式阅读器阅读。

5. 尺寸可调以适应不同的打印空间 

6. 码制公开已形成国际标准,我国也已制定了417码的国标。

三). PDF417的纠错功能

二维条码的纠错功能是通过将部分信息重复表示(冗余)来实现的。比如在PDF417码中,某一行除了包含本行的信息外,还有一些反映其它位置上的字符(错误纠正码)的信息。这样,即使当条码的某部分遭到损坏,也可以通过存在于其它位置的错误纠正码将其信息还原出来。PDF417的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为0~8共9级,见图4,级别越高,纠正码字数越多,纠正能力越强,条码也越大。当纠正等级为8时,即使条码污损50%也能被正确读出,如图5。

四). PDF417的几种变形

如图6,PDF417还有几种变形的码制形式:

* PDF417截短码 在相对“干净”的环境中,条码损坏的可能性很小,则可将右边的行指示符省略并减少终止符。

* PDF417微码 进一步缩减的PDF码。

* 宏PDF417码 当文件内容太长,无法用一个PDF417码表示时,可用包含多个(1~99999个)条码分块的宏PDF417码来表示。

二维条码的优势

从以上的介绍可以看出,与一维条码相比二维条码有着明显的优势,归纳起来主要有以下几个方面:

一). 数据容量更大

图中的PDF417码包含了文字框中的所有文字。

二). 超越了字母数字的限制

三). 条码相对尺寸小

四). 具有抗损毁能力


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