条码符号技术(七)
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• 大写子模式alpha
• 小写子模式Lower case
• 混合子模式Mixed
• 标点子模式Punctuation
每个子模式的子码值范围为0~29，两个子码 值组成一个码值。
• 900切换到文本压缩模式 • 初始子模式均为大写字母子模式 • 各个字符均成对出现，两个一组压缩 • 不足偶数个，末尾补子码值为29的符
2
5
0
2
5
数据压缩模式
• 同样的数据可以利用不同的数据压缩模式 进行压缩从而获得最佳压缩效果。有如： 128码中的三种ABC字符集中选择最佳编码 策略一样。
• 类似的417码也有三种压缩模式称之为： 文本压缩(TC) 字节压缩(BC) 数字压缩(NC)
锁定
• 模式锁定用于长期的模式转换，在下一次 转换之前一直有效。称之为锁定Latch
• 中国汉字字符（与GB18030-2000附录A双字节字符表表示 的字符集）
数据表示法
• 深色模块表示二进制1，浅色模块表示二进制0。
符号规格（不包括空白区）
• 21×21模块到177×177模块（版本1到40，每版本符号每
边增加4个模块）。
• 每个符号的数据字符数（最大规格的符号—版本40-L） 1. 数字数据 7089个字符 2. 字母数字数据 4296个字符 3. 8位字节数据 2953 个字符 4. 日本汉字数据 1817个字符 5. 中国汉字数据 984 （采用UTF-8）个字符 • 纠错的选择 • 4种纠错等级，可恢复的码字比例为： 1. L水平 7% 的字码可被修正 2. M水平 15% 的字码可被修正 3. Q水平 25% 的字码可被修正 4. H水平 30% 的字码可被修正 符号类型：矩阵 • 独立定位：是
41 模块
25
版本 6
177 模块
161
177 模块 161
版本 40
寻象图形
• 包括3个位置探测符。用于快速确定符号的 位置与方向。
1:1 :3 :1:1
ABC
A: 3 模块 B: 5 模块 C: 7 模块
分隔符
• 在每个位置探测图形和编码区域之间有宽 度为1个模块的分隔符，它全部由浅色模块 组成。
GLI) 922,923,928用于宏417码 903~912,914~920备用
簇的概念
： • 簇就是同一个码值，在不同簇中用不同的条码结构来表示
字符的簇计算
• 簇号从第一行开始0，3，6，0，3，6递归。 • 即满足：(行号-1)%3*3=簇号 • 每一个字符其条码结构满足以下规律： • (b1+-b2+b3-b4+9)%9=簇号 • 如下图：(5-1+1-2+9)%9=3 第三簇必在2，5,8等行
模式，否则使用文字压缩模式 • 将数字从左到右每44位分为1组，最后一组
可少于44位。 • 在数字序列前加前导位1，然后按10进制转
换成900进制。
数据编码规则
• 数据区第1个码字表示符号长度，表示数据 码字（包括符号长度码本身）的个数。
• 模式应用从第二个码字开始。 • 每一符号的默认模式为文本压缩模式中的
二维条码的分类
• 堆叠式
• PDF417、Code 49、Code 16K
• 矩阵式
•
Data Matrix、Maxicode、 Aztec、QR码
PDF417码
台湾旅美华 人
• PDF417二维条码是一种堆叠式二维条码， 目前应用最为广泛。
• PDF417条码是由美国SYMBOL公司王寅君 博士发明的。
• 锁定到文本压缩用900标识 • 锁定到字节压缩用901/924标识 • 锁定到数字压缩用902标识
类似
CODE A CODE B CODE C
切换
• 只用于在文本压缩模式时，短暂的切换到 字节压缩模式
• 即只有TC->BC时使用 • 标识为913,仅对随后一个码字有效，完成后
弹回TC模式，称之为shift
1
1
7
7
• 字符模式下两个字符合并成一个码值： • PD, Fml,41,7ps 因为最后一个7为奇数用ps填充
字符对
P，D F，ml 4，1 7，ps
高位
15 5 4 7
低位
3 28 1 29
码值 Dn=HX30+L 453 178 121 239
• 453，178，121，239 • 前面加入符号长度码字：5 （4个码字加符号长度本身） 根据编码时设置的错误纠正等级来计算错误纠正码
• 将和化作900进制 • CODE1×9004+CODE2×9003+CODE3×9002+CODE4×9001+CODE5
×9000 如：01H,02H,03H,04H,05H,06H表示为：
924,1,620,89,74,846
其中924为特殊字符，表示开始字节压缩模式，且后面字节 数为6的整数倍。
类似 shift Code 128中
文本压缩模式
• 文本字符集只有大小写加标点，而417编码 有效码字有0~899 900个之多。
• 因此可以用一个码字表示两个字符。 • 即：用0~29表示一个子模式对应一个字符
两个字符放在一起，左边为高位(H)，左边 为低位(L)。
HX30+L=码字
• 新的问题：30并不足以表示大小写字母以 及标点。那么采用4个子模式来满足这一变 化。
QR code
• 预备工作： • http://www.quickmark.biz/ • http://www.mayacode.com/ • 有条件的，可以在手机上下载 QR码识别程
序。 • 制做一幅自己联系方式的QR码图片。
QR码
• 来自英文 “Quick Response” 的缩写，即 快速反应的意思，源自发明者希望 QR 码 可让其内容快速被解码。QR码比普通条码 可储存更多资料，亦无需像普通条码般在 扫描时需直线对准扫描器。
大写字母模式 • 连续数字大于13个则用NC • 否则若字符大于5个则用TC • 否则则用BC
• 模块调制 • 4条4空 • 连续编码 • 每个码字17个模块组成-----417的来历
417条码表示实例
• 以字符串“PDF417”表示为例
• TC模式下：
P
P
D
D
F
F
4
ml 4(TC模式的mixed子模式)
一维码的不足
因此一维码一般应用起来： 1，要连接数据库，条码只表示索引信息。 2，没有能表示汉字或者图像的能力。
• 科技进步了，硬件发展了，机器聪明了。是时候 把条码做得复杂些了。
二维码的特点
• 信息量大 • 字符集大 • 信息密度高 • 有较强的纠错能力 • 然而输入速度比一维条码一般要慢 • 一般只能被2维的成像类的设备读取
号填充。
字节压缩模式
• 字节byte 一个字节表示由8位2进制组成的 数字。是计算机技术的基础单位。一切信 息均可以表示为基本的字节信息。
• 字节的取值范围 0~255 • 而pdf417码值范围0~899 • 需要进行映射。
• 基本方法: • 将6个字节作为一组看成256进制计算其值。
• BIT1×2565+BIT2×2564+BIT3×2563+BIT4×2562+BIT5×256 1+BIT6×2560
• 3. 印制要求不高普通打印设备打印，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。
PDF417中术语
• 符号字符(symbol character)
由特定的条空组成的表示信息的基本单位。
• 码字(codewo百度文库d)
符号字符的值。
• 簇(cluster)
PDF417 各个字符子集，类似于EAN13中的不同编码规则ABC 共有3簇，分别称之为0，3，6簇
PDF417结构
空白区 起始符 左指示符 数据符 右指示符 终止符 空白区
行1 行2 行3 行4 行5 行6 行7 行8 行9 行10
行指示符号
• 在起始符后紧跟的是左指示符 • 在终止符前的是右指示符。 • 指示符的值与以下几个变量有关： 1. 条码总共的行数(3~90) 2. 当前行的行序数(1~i) 3. 条码数据符的总列数(1~30) 4. 错误纠正等级(0~8)
指示符计算
• 左指示符计算公式：
• 右指示符计算公式：
0
版本
• QR版有1-40个不同版本
• 版本1的规格为21模块×21模块，
•
版本2为25模块×25模块，
•
+4
+4
• 直到版本40，规格为177模块×177模块。
21 模块 5
21 模块 5
数据和纠错码字 格式信息及其纠错码 版本信息及其纠错码 剩余位
25 模块 9
25 模块 9
版 本1
版本 2
41 模块 25
定位图形
• 水平和垂直定位图形分别为一个模块宽的 一行和一列，由深色浅色模块交替组成， 其开始和结尾都是深色模块。水平定位图 形位于上部的两个位置探测图形之间，符 号的第6行。垂直定位图形位于左侧的两个 位置探测图形之间，符号的第6列。它们的 作用是确定符号的密度和版本，提供决定 模块坐标的基准位置。
字。
该计算过程过于复杂，不作介绍。
若错误纠正等级为s则，错误纠正码字有 2s+1个 错误纠正等级可以1~8，默认情况下为1.即有4个错
误纠正码字。
• 继续上例PDF417,若错误纠正等级为1级 • 则有4个错误纠正码字，经计算为： • 452,327,657,619 一共有9个码字。可以用3X3或者1X9来排列
自动识别技术-----条码符号技术(5)
陈浙泊 11.13
二维条码技术
• 一维条码，在一个方向上包括信息，而另 一个方向上的移动信息不产生变化。
• 二维码：在水平的两个方向上的符号排列 均代表不同的信息。
一维码的悲剧
一维码的先天不足，就是信息密度太小，为 了让机器能快速方便的阅读，那么就要牺 牲编码密度，条码画得又粗又大。
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。
• 2. 错误纠正能力 一维条形码通常具有校验功能以防止错 读，一旦条形码发生污损将被拒读。而二维条形码不仅能 防止错误，而且能纠正错误，即使条形码部分损坏，也能 将正确的信息还原出来。
• 取出一行来，就是1维条码：
码字分布
PDF417共包含929个码字。码字范围为0~928。其 中0~899表示数值。
900~928表示特殊用途： 900,901,902,913,924用于模式标识； 921用于初始化 925，926，927用于全球标识(global label iditifier-
编码字符集
QR码特点
• 数字型数据（数字0～9）；
• 字母数字型数据（数字0～9；大写字母A～Z；9个其他字 符：space ，$, %, *, +, -, ., /, ：）；
• 8位字节型数据；
• 日本汉字字符（注意：在QR码中的日本汉字字符的值为： 8140HEX -9FFCHEX和E040HEX – EBBFHEX,可以压缩为13 位。）
• 假如不是6个字节，或者不是6的倍数的时 候，起始字符不用924，而用901模式锁定， 然后前面6个一组仍用上述方法。剩余字符 则单独用码值对应。
• 01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H
• 转换为
901,1,620,89,74,846,7,8,9
数字压缩模式
• 一般可以将大约3个数字压缩为一个码值 • 推荐在连续13个以上数字时使用数字压缩
• PDF（Portable Data File）意思是“便携 数据文件”。组成条码的每一个条码字符 由4个条和4个空共17个模块构成，故称为 PDF417条码。
• 国家标准GB/T 17172-1997
• PDF417发明人，台湾赴美学人王寅君博士， 1984年毕业於国立交通大学信息系，获得 纽约州立大学石溪分校(University of New York at Stony Brook)电脑硕士和博士学位 后，在1988年进入符号科技进行二维条码 的研发工作，于1992年底推出PDF417，并 於1989年至1992年间领导世界第一部二维 条码激光读码系统的开发。
1X9的样子
截短417码
• 在相对稳定的环境中，条码不易损坏，可 以将右行指示符省略，终止符简化为1个模 块的条。其余不变，称之为截短417
宏417
• 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）条形码分块的宏PDF417码 来表示。
• 小写子模式Lower case
• 混合子模式Mixed
• 标点子模式Punctuation
每个子模式的子码值范围为0~29，两个子码 值组成一个码值。
• 900切换到文本压缩模式 • 初始子模式均为大写字母子模式 • 各个字符均成对出现，两个一组压缩 • 不足偶数个，末尾补子码值为29的符
2
5
0
2
5
数据压缩模式
• 同样的数据可以利用不同的数据压缩模式 进行压缩从而获得最佳压缩效果。有如： 128码中的三种ABC字符集中选择最佳编码 策略一样。
• 类似的417码也有三种压缩模式称之为： 文本压缩(TC) 字节压缩(BC) 数字压缩(NC)
锁定
• 模式锁定用于长期的模式转换，在下一次 转换之前一直有效。称之为锁定Latch
• 中国汉字字符（与GB18030-2000附录A双字节字符表表示 的字符集）
数据表示法
• 深色模块表示二进制1，浅色模块表示二进制0。
符号规格（不包括空白区）
• 21×21模块到177×177模块（版本1到40，每版本符号每
边增加4个模块）。
• 每个符号的数据字符数（最大规格的符号—版本40-L） 1. 数字数据 7089个字符 2. 字母数字数据 4296个字符 3. 8位字节数据 2953 个字符 4. 日本汉字数据 1817个字符 5. 中国汉字数据 984 （采用UTF-8）个字符 • 纠错的选择 • 4种纠错等级，可恢复的码字比例为： 1. L水平 7% 的字码可被修正 2. M水平 15% 的字码可被修正 3. Q水平 25% 的字码可被修正 4. H水平 30% 的字码可被修正 符号类型：矩阵 • 独立定位：是
41 模块
25
版本 6
177 模块
161
177 模块 161
版本 40
寻象图形
• 包括3个位置探测符。用于快速确定符号的 位置与方向。
1:1 :3 :1:1
ABC
A: 3 模块 B: 5 模块 C: 7 模块
分隔符
• 在每个位置探测图形和编码区域之间有宽 度为1个模块的分隔符，它全部由浅色模块 组成。
GLI) 922,923,928用于宏417码 903~912,914~920备用
簇的概念
： • 簇就是同一个码值，在不同簇中用不同的条码结构来表示
字符的簇计算
• 簇号从第一行开始0，3，6，0，3，6递归。 • 即满足：(行号-1)%3*3=簇号 • 每一个字符其条码结构满足以下规律： • (b1+-b2+b3-b4+9)%9=簇号 • 如下图：(5-1+1-2+9)%9=3 第三簇必在2，5,8等行
模式，否则使用文字压缩模式 • 将数字从左到右每44位分为1组，最后一组
可少于44位。 • 在数字序列前加前导位1，然后按10进制转
换成900进制。
数据编码规则
• 数据区第1个码字表示符号长度，表示数据 码字（包括符号长度码本身）的个数。
• 模式应用从第二个码字开始。 • 每一符号的默认模式为文本压缩模式中的
二维条码的分类
• 堆叠式
• PDF417、Code 49、Code 16K
• 矩阵式
•
Data Matrix、Maxicode、 Aztec、QR码
PDF417码
台湾旅美华 人
• PDF417二维条码是一种堆叠式二维条码， 目前应用最为广泛。
• PDF417条码是由美国SYMBOL公司王寅君 博士发明的。
• 锁定到文本压缩用900标识 • 锁定到字节压缩用901/924标识 • 锁定到数字压缩用902标识
类似
CODE A CODE B CODE C
切换
• 只用于在文本压缩模式时，短暂的切换到 字节压缩模式
• 即只有TC->BC时使用 • 标识为913,仅对随后一个码字有效，完成后
弹回TC模式，称之为shift
1
1
7
7
• 字符模式下两个字符合并成一个码值： • PD, Fml,41,7ps 因为最后一个7为奇数用ps填充
字符对
P，D F，ml 4，1 7，ps
高位
15 5 4 7
低位
3 28 1 29
码值 Dn=HX30+L 453 178 121 239
• 453，178，121，239 • 前面加入符号长度码字：5 （4个码字加符号长度本身） 根据编码时设置的错误纠正等级来计算错误纠正码
• 将和化作900进制 • CODE1×9004+CODE2×9003+CODE3×9002+CODE4×9001+CODE5
×9000 如：01H,02H,03H,04H,05H,06H表示为：
924,1,620,89,74,846
其中924为特殊字符，表示开始字节压缩模式，且后面字节 数为6的整数倍。
类似 shift Code 128中
文本压缩模式
• 文本字符集只有大小写加标点，而417编码 有效码字有0~899 900个之多。
• 因此可以用一个码字表示两个字符。 • 即：用0~29表示一个子模式对应一个字符
两个字符放在一起，左边为高位(H)，左边 为低位(L)。
HX30+L=码字
• 新的问题：30并不足以表示大小写字母以 及标点。那么采用4个子模式来满足这一变 化。
QR code
• 预备工作： • http://www.quickmark.biz/ • http://www.mayacode.com/ • 有条件的，可以在手机上下载 QR码识别程
序。 • 制做一幅自己联系方式的QR码图片。
QR码
• 来自英文 “Quick Response” 的缩写，即 快速反应的意思，源自发明者希望 QR 码 可让其内容快速被解码。QR码比普通条码 可储存更多资料，亦无需像普通条码般在 扫描时需直线对准扫描器。
大写字母模式 • 连续数字大于13个则用NC • 否则若字符大于5个则用TC • 否则则用BC
• 模块调制 • 4条4空 • 连续编码 • 每个码字17个模块组成-----417的来历
417条码表示实例
• 以字符串“PDF417”表示为例
• TC模式下：
P
P
D
D
F
F
4
ml 4(TC模式的mixed子模式)
一维码的不足
因此一维码一般应用起来： 1，要连接数据库，条码只表示索引信息。 2，没有能表示汉字或者图像的能力。
• 科技进步了，硬件发展了，机器聪明了。是时候 把条码做得复杂些了。
二维码的特点
• 信息量大 • 字符集大 • 信息密度高 • 有较强的纠错能力 • 然而输入速度比一维条码一般要慢 • 一般只能被2维的成像类的设备读取
号填充。
字节压缩模式
• 字节byte 一个字节表示由8位2进制组成的 数字。是计算机技术的基础单位。一切信 息均可以表示为基本的字节信息。
• 字节的取值范围 0~255 • 而pdf417码值范围0~899 • 需要进行映射。
• 基本方法: • 将6个字节作为一组看成256进制计算其值。
• BIT1×2565+BIT2×2564+BIT3×2563+BIT4×2562+BIT5×256 1+BIT6×2560
• 3. 印制要求不高普通打印设备打印，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。
PDF417中术语
• 符号字符(symbol character)
由特定的条空组成的表示信息的基本单位。
• 码字(codewo百度文库d)
符号字符的值。
• 簇(cluster)
PDF417 各个字符子集，类似于EAN13中的不同编码规则ABC 共有3簇，分别称之为0，3，6簇
PDF417结构
空白区 起始符 左指示符 数据符 右指示符 终止符 空白区
行1 行2 行3 行4 行5 行6 行7 行8 行9 行10
行指示符号
• 在起始符后紧跟的是左指示符 • 在终止符前的是右指示符。 • 指示符的值与以下几个变量有关： 1. 条码总共的行数(3~90) 2. 当前行的行序数(1~i) 3. 条码数据符的总列数(1~30) 4. 错误纠正等级(0~8)
指示符计算
• 左指示符计算公式：
• 右指示符计算公式：
0
版本
• QR版有1-40个不同版本
• 版本1的规格为21模块×21模块，
•
版本2为25模块×25模块，
•
+4
+4
• 直到版本40，规格为177模块×177模块。
21 模块 5
21 模块 5
数据和纠错码字 格式信息及其纠错码 版本信息及其纠错码 剩余位
25 模块 9
25 模块 9
版 本1
版本 2
41 模块 25
定位图形
• 水平和垂直定位图形分别为一个模块宽的 一行和一列，由深色浅色模块交替组成， 其开始和结尾都是深色模块。水平定位图 形位于上部的两个位置探测图形之间，符 号的第6行。垂直定位图形位于左侧的两个 位置探测图形之间，符号的第6列。它们的 作用是确定符号的密度和版本，提供决定 模块坐标的基准位置。
字。
该计算过程过于复杂，不作介绍。
若错误纠正等级为s则，错误纠正码字有 2s+1个 错误纠正等级可以1~8，默认情况下为1.即有4个错
误纠正码字。
• 继续上例PDF417,若错误纠正等级为1级 • 则有4个错误纠正码字，经计算为： • 452,327,657,619 一共有9个码字。可以用3X3或者1X9来排列
自动识别技术-----条码符号技术(5)
陈浙泊 11.13
二维条码技术
• 一维条码，在一个方向上包括信息，而另 一个方向上的移动信息不产生变化。
• 二维码：在水平的两个方向上的符号排列 均代表不同的信息。
一维码的悲剧
一维码的先天不足，就是信息密度太小，为 了让机器能快速方便的阅读，那么就要牺 牲编码密度，条码画得又粗又大。
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。
• 2. 错误纠正能力 一维条形码通常具有校验功能以防止错 读，一旦条形码发生污损将被拒读。而二维条形码不仅能 防止错误，而且能纠正错误，即使条形码部分损坏，也能 将正确的信息还原出来。
• 取出一行来，就是1维条码：
码字分布
PDF417共包含929个码字。码字范围为0~928。其 中0~899表示数值。
900~928表示特殊用途： 900,901,902,913,924用于模式标识； 921用于初始化 925，926，927用于全球标识(global label iditifier-
编码字符集
QR码特点
• 数字型数据（数字0～9）；
• 字母数字型数据（数字0～9；大写字母A～Z；9个其他字 符：space ，$, %, *, +, -, ., /, ：）；
• 8位字节型数据；
• 日本汉字字符（注意：在QR码中的日本汉字字符的值为： 8140HEX -9FFCHEX和E040HEX – EBBFHEX,可以压缩为13 位。）
• 假如不是6个字节，或者不是6的倍数的时 候，起始字符不用924，而用901模式锁定， 然后前面6个一组仍用上述方法。剩余字符 则单独用码值对应。
• 01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H
• 转换为
901,1,620,89,74,846,7,8,9
数字压缩模式
• 一般可以将大约3个数字压缩为一个码值 • 推荐在连续13个以上数字时使用数字压缩
• PDF（Portable Data File）意思是“便携 数据文件”。组成条码的每一个条码字符 由4个条和4个空共17个模块构成，故称为 PDF417条码。
• 国家标准GB/T 17172-1997
• PDF417发明人，台湾赴美学人王寅君博士， 1984年毕业於国立交通大学信息系，获得 纽约州立大学石溪分校(University of New York at Stony Brook)电脑硕士和博士学位 后，在1988年进入符号科技进行二维条码 的研发工作，于1992年底推出PDF417，并 於1989年至1992年间领导世界第一部二维 条码激光读码系统的开发。
1X9的样子
截短417码
• 在相对稳定的环境中，条码不易损坏，可 以将右行指示符省略，终止符简化为1个模 块的条。其余不变，称之为截短417
宏417
• 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）条形码分块的宏PDF417码 来表示。