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二維條碼電子門票系統(tǒng)介紹
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發(fā)布者：admin |
發(fā)布時(shí)間：2008-09-28 |
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什么是二維條碼/二維碼
根據(jù)個(gè)人習(xí)慣的不同，二維碼也叫二維條碼或二維條形碼，二維條碼/二維碼（2-dimensional bar code） 是用某
種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的；在代碼編制上巧妙地
利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來(lái)表示文字?jǐn)?shù)值信
息，通過(guò)圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理 ：它具有條碼技術(shù)的一些共性 ：每種碼制有其特
定的字符集；每個(gè)字符占有一定的寬度；具有一定的校驗(yàn)功能等。同時(shí)還具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、及處理圖
形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。
二維條碼/二維碼能夠在橫向和縱向兩個(gè)方位同時(shí)表達(dá)信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息。
二維條碼/二維碼的分類
二維條碼/二維碼可以分為堆疊式/行排式二維條碼和矩陣式二維條碼。堆疊式/行排式二維條碼形態(tài)上是由多行短截
的一維條碼堆疊而成 ；矩陣式二維條碼以矩陣的形式組成 ，在矩陣相應(yīng)元素位置上用“點(diǎn)”表示二進(jìn)制“ 1 ” ，用“
空”表示二進(jìn)制“0”，由“點(diǎn)”和“空”的排列組成代碼。
1. 堆疊式/行排式二維條碼
堆疊式/行排式二維條碼又稱堆積式二維條碼或?qū)优攀蕉S條碼），其編碼原理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上，按需要
堆積成二行或多行。它在編碼設(shè)計(jì)、校驗(yàn)原理 、識(shí)讀方式等方面繼承了一維條碼的一些特點(diǎn)，識(shí)讀設(shè)備與條碼印刷與一
維條碼技術(shù)兼容。但由于行數(shù)的增加 ，需要對(duì)行進(jìn)行判定 ，其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維條碼 。有代表性的
行排式二維條碼有：Code 16K、Code 49、PDF417等。
2. 矩陣式二維碼
短陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼）它是在一個(gè)矩形空間通過(guò)黑 、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩
陣相應(yīng)元素位置上，用點(diǎn)（方點(diǎn) 、圓點(diǎn)或其他形狀）的出現(xiàn)表示二進(jìn)制“1”，點(diǎn)的不出現(xiàn)表示二進(jìn)制的“0”，點(diǎn)的排
列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。矩陣式二維條碼是建立在計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù) 、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的
一種新型圖形符號(hào)自動(dòng)識(shí)讀處理碼制 。具有代表性的矩陣式二維條碼有 ：Code One 、Maxi Code 、QR Code 、 Data
Matrix等。
在目前幾十種二維條碼中，常用的碼制有：PDF417二維條碼, Datamatrix二維條碼, Maxicode二維條碼, QR Code,
Code 49, Code 16K , Code one 等 ，除了這些常見(jiàn)的二維條碼之外 ，還有 Vericode 條碼 、CP 條碼 、Codablock F
條碼 、田字碼 、 Ultracode條碼Aztec條碼。
PDF417 （二維碼）與一維碼的區(qū)別:
多行組成的條形碼，不需要連接一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，本身可存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，應(yīng)用于：醫(yī)院、駕駛證、物料管理、貨物運(yùn)輸，
當(dāng)條形碼受一定破壞時(shí)，錯(cuò)誤糾正能使條形碼能正確解碼PDF417, 是訊博爾（Symbol）科技公司于1990年研制的產(chǎn)品。它
是一個(gè)多行、連續(xù)性、可變長(zhǎng)、包含大量數(shù)據(jù)的符號(hào)標(biāo)識(shí)。每個(gè)條形碼有3 - 90行，每一行有一個(gè)起始部分、數(shù)據(jù)部分、
終止部分。它的字符集包括所有128個(gè)字符，最大數(shù)據(jù)含量是1850個(gè)字符。
一維條形碼只是在一個(gè)方向（一般是水平方向）表達(dá)信息 ，而在垂直方向則不表達(dá)任何信息 ，其一定的高度通常
是為了便于閱讀器的對(duì)準(zhǔn)。
一維條形碼的應(yīng)用可以提高信息錄入的速度，減少差錯(cuò)率，但是一維條形碼也存在一些不足之處。
* 數(shù)據(jù)容量較小： 30個(gè)字符左右
* 只能包含字母和數(shù)字
* 條形碼尺寸相對(duì)較大（空間利用率較低）
* 條形碼遭到損壞后便不能閱讀
在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條形碼， 稱為二維條形碼（2-dimensionalbar code）。
與一維條形碼一樣，二維條形碼也有許多不同的編碼方法，或稱碼制。就這些碼制的編碼原理而言，通常可分為以
下三種類型：
1. 線性堆疊式二維碼
是在一維條形碼編碼原理的基礎(chǔ)上，將多個(gè)一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的 。典型的碼制如 ：Code 16K 、Code 49、
PDF417等。
2. 矩陣式二維碼
是在一個(gè)矩形空間通過(guò)黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。典型的碼制如：Aztec、Maxi Code、QR Code、
Data Matrix等。
3. 郵政碼
通過(guò)不同長(zhǎng)度的條進(jìn)行編碼，主要用于郵件編碼，如：Postnet、BPO 4-State。
在許多種類的二維條形碼中，常用的碼制有：Data Matrix , Maxi Code , Aztec ,QR Code, Vericode, PDF417,
Ultracode, Code 49, Code 16K 等,其中：
* Data Matrix 主要用于電子行業(yè)小零件的標(biāo)識(shí)，如英特爾（Intel）的奔騰處理器的背面就印制了這種碼。
* Maxi Code 是由美國(guó)聯(lián)合包裹服務(wù)（UPS）公司研制的，用于包裹的分揀和跟蹤。
* Aztec 是由美國(guó)韋林（Welch Allyn）公司推出的，最多可容納3832個(gè)數(shù)字或3067個(gè)字母字符或1914個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。
下面，我們以PDF417碼為例，介紹二維條形碼的特性和特點(diǎn)。
一）PDF417簡(jiǎn)介
PDF417碼是由留美華人王寅敬（音）博士發(fā)明的 。PDF是取英文Portable Data File三個(gè)單詞的首字母的縮寫 ，意
為“便攜數(shù) 據(jù)文件”。因?yàn)榻M成條形碼的每一符號(hào)字符都是由4個(gè)條和4個(gè)空構(gòu)成，如果將組成條形碼的最窄條或空稱為
一個(gè)模塊，則上述的4個(gè)條和4個(gè)空的總模塊數(shù)一定為17，所以稱417碼或PDF417碼。
二）PDF417的特點(diǎn)
1. 信息容量大
PDF417碼除可以表示字母 、數(shù)字 、ASCII字符外 ，還能表達(dá)二進(jìn)制數(shù) 。為了使得編碼更加緊湊 ，提高信息密度，
PDF417在編碼時(shí)有三種格式：
* 擴(kuò)展的字母數(shù)字壓縮格式 可容納1850 個(gè)字符；
* 二進(jìn)制 / ASCII格式 可容納1108 個(gè)字節(jié)；。
* 數(shù)字壓縮格式可容納2710個(gè)數(shù)字。
2. 錯(cuò)誤糾正能力
一維條形碼通常具有校驗(yàn)功能以防止錯(cuò)讀，一旦條形碼發(fā)生污損將被拒讀。而二維條形碼不僅能防止錯(cuò)誤，而且能糾
正錯(cuò)誤即使條形碼部分損壞，也能將正確的信息還原出來(lái)。
3.印制要求不高
普通打印設(shè)備均可打印，傳真件也能閱讀。
4. 可用多種閱讀設(shè)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(diào)以適應(yīng)不同的打印空間
6. 碼制公開已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也已制定了417碼的國(guó)標(biāo)。
三）PDF417的糾錯(cuò)功能
二維條形碼的糾錯(cuò)功能是通過(guò)將部分信息重復(fù)表示（冗余）來(lái)實(shí)現(xiàn)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(cuò)誤糾正碼）的信息。這樣，即使當(dāng)條形碼的某部分遭到損壞，也可以通過(guò)存在于
其它位置的錯(cuò)誤糾正碼將其信息還原出來(lái)。
PDF417的糾錯(cuò)能力依錯(cuò)誤糾正碼字?jǐn)?shù)的不同分為0~8共9級(jí)，見(jiàn)圖4，級(jí)別越高，糾正碼字?jǐn)?shù)越多，糾正能力越強(qiáng)，條
形碼也越大。當(dāng)糾正等級(jí)為8時(shí)，即使條形碼污損50%也能被正確讀出。
四）PDF417的幾種變形
PDF417還有幾種變形的碼制形式：
* PDF417截短碼
在相對(duì)“干凈”的環(huán)境中，條形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(jìn)一步縮減的PDF碼。
* 宏P(guān)DF417碼
當(dāng)文件內(nèi)容太長(zhǎng)，無(wú)法用一個(gè)PDF417碼表示時(shí)，可用包含多個(gè)（1~99999個(gè)）條形碼分塊的宏P(guān)DF417碼來(lái)表示。
二維條形碼的優(yōu)勢(shì),從以上的介紹可以看出，與一維條形碼相比二維條形碼有著明顯的優(yōu)勢(shì)，歸納起來(lái)主要有以下幾
個(gè)方面：
一）數(shù)據(jù)容量更大
二）超越了字母數(shù)字的限制
三）條形碼相對(duì)尺寸小
四）具有抗損毀能力
二維條碼/二維碼的特點(diǎn)
1．高密度編碼，信息容量大：可容納多達(dá)1850個(gè)大寫字母或2710個(gè)數(shù)字或1108個(gè)字節(jié)，或500多個(gè)漢字，比普通條碼
信息容量約高幾十倍。
2．編碼范圍廣：該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼，用條碼表示出來(lái)；可以
表示多種語(yǔ)言文字；可表示圖像數(shù)據(jù)。
3．容錯(cuò)能力強(qiáng)，具有糾錯(cuò)功能：這使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時(shí)，照樣可以正確得到識(shí)讀，損毀面積
達(dá)50％仍可恢復(fù)信息。
4．譯碼可靠性高：它比普通條碼譯碼錯(cuò)誤率百萬(wàn)分之二要低得多，誤碼率不超過(guò)千萬(wàn)分之一。
5．可引入加密措施：保密性、防偽性好。
6．成本低，易制作，持久耐用。
7．條碼符號(hào)形狀、尺寸大小比例可變。
8．二維條碼可以使用激光或CCD閱讀器識(shí)讀。 |
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