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39條碼 128條碼 EAN條碼 PDF417條碼 UPC條碼 二維條碼 ISBN與ISSN

★PDF417發展沿革
  PDF417是美國符號科技(Symbol Technologies, Inc.)發明的二維條碼,發明人是台灣赴美學人王寅君博士,王博士於1984年畢業於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後,在1988年進入符號科技進行二維條碼的研發工作,於1992年底推出PDF417,並於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。1993年3月作者正式將PDF417引進臺灣,交由祥記資訊推廣及研發相關套裝軟體(黃慶祥,1995)。

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範圍,其中PDF417主要是預備應用於運輸包裹與商品資料標籤(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%,如圖所列各種情形,皆可將資料復原。

8-1.gif (15124 bytes)
PDF417的錯誤復原能力

★PDF417的應用
  由於PDF417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,還可將人體的特徵如指紋、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。美國並同時將PDF417應用在身分證、駕照、軍人證上。此外墨西哥也將PDF417應用在報關單據與證件上,從而防止了仿造及犯罪。

★PDF417的結構

  PDF417是一個公開碼,任何人皆可用其演算法而不必付費,因此是一個開放的條碼系統。PDF417的PDF為可攜性資料檔(Portable Data File)的縮寫,取其條碼類似一個資料檔,可儲存較多資料,且可隨身攜帶或隨產品走而得名(Paclidis, 1992)。正如其名,每一個PDF碼的儲存量可高達1,108個文數字(Bytes),若將數字壓縮則可存放至2,729Bytes。

每一個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,靜空區分為水平靜空區與垂直靜空區,至少應為0.020吋,如圖所示。

8-2.gif (16775 bytes)
PDF417碼的結構 其中每一層都包括下列五個部份:
  • 起始碼
  • 左標區:在起始碼後面,為一指示符號字元。
  • 資料區:可容納1~30個資料字元。
  • 右標區: 在資料區的後面,為一指示符號字元。
  • 結束碼:在橫列之最右邊。

  • 除了起始碼和結束碼外,左標區、資料區和右標區的組成字元皆可稱為字碼 (Codeword),每一個字碼由17個模組(Modules)所構成,每一個字碼又可分成4線條(或黑線)及4空白(或白線),每個線條至多不能超過6個模組寬。每個417碼因資料大小不同,其行數及每行的資料模組數與字碼數都可以從1至30不等。字碼的組成如圖所示。

    8-3.gif (10535 bytes)
     PDF417字碼的組成

    ★PDF417的尺寸
      也因為符號的組合較有彈性,每一個PDF417條碼可因應不同的實體設備印成不同的長寬比例與密度,以適應印刷條件及掃瞄條件的要求。其中每個模組寬X是PDF417碼中最重要的尺寸之一,X值的最小限制為0.0075英寸(約0.191mm),在同一個條碼符號中,X的值是固定不變的。 PDF417的最小高度與長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 C=每層符號字元的總數(含左右標區),R=層高,Q=靜空區大小

    ★PDF417的錯誤糾正能力
     

    PDF417的一個重要特性是其自動糾正錯誤的能力較高,不過PDF417的錯誤糾正能力與每個條碼可存放的資料量有關,PDF417碼將錯誤復原分為9個等級,其值從0到8,級數愈高,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係如表所示。表則建議不同的字數所適用的錯誤糾正等級。 可存放資料量與錯誤糾正等級對照表

    錯誤糾正等級

    糾正碼數

    可存資料量(位元)

    自動設定

    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


    PDF417的建議錯誤糾正等級

    資料字碼數

    錯誤糾正等級

    1~40

    2

    40~160

    3

    161~320

    4

    321~863

    5


    如前所述,錯誤糾正等級涉及拒讀錯誤(E錯誤)與替代錯誤(T錯誤)兩種錯誤類型。無論使用哪一種條碼機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,條碼掃瞄設備能夠讀出解碼演算法所允許範圍內的不精確條碼符號,目前標準中規定X的值最小為0.0075英寸(約0.191mm),此一限制同時反映出目前標準設備的技術現狀。綜合本節所討論,PDF417的特性如表所示。

    PDF417的特性

    項目

    特性

    可編碼字元集 8位二進制資料,多達811800種不同的字元集或解釋
    類型 連續型,多層
    字元自我檢查
    尺寸 可變
    高:3~90層
    寬:1~30欄
    讀碼方式 雙向可讀
    錯誤糾正字碼數 2~512個
    最大資料容量 安全等級為0, 每個符號可表示1108個位元