二维条码电子门票系统介绍
2008-09-28
什么是二维条码/二维码
根据个人习惯的不同，二维码也叫二维条码或二维条形码，二维条码/二维码（2-dimensional bar code） 是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。
二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。
二维条码/二维码的分类
二维条码/二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成；矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“ 1 ”，用“空”表示二进制“0”，由“点”和“空”的排列组成代码。
1. 堆叠式/行排式二维条码
堆叠式/行排式二维条码又称堆积式二维条码或层排式二维条码），其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码 。有代表性的行排式二维条码有：Code 16K、Code 49、PDF417等。
2. 矩阵式二维码
短阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它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。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制 。具有代表性的矩阵式二维条码有 ：Code One 、Maxi Code 、QR Code 、 Data Matrix等。
在目前几十种二维条码中，常用的码制有：PDF417二维条码, Datamatrix二维条码, Maxicode二维条码, QR Code,Code 49, Code 16K , Code one 等 ，除了这些常见的二维条码之外 ，还有 Vericode 条码 、CP 条码 、Codablock F条码 、田字码 、 Ultracode条码Aztec条码。
PDF417 （二维码）与一维码的区别:
多行组成的条形码，不需要连接一个数据库，本身可存储大量数据，应用于：医院、驾驶证、物料管理、货物运输，当条形码受一定破坏时，错误纠正能使条形码能正确解码PDF417,是讯博尔（Symbol）科技公司于1990年研制的产品。它是一个多行、连续性、可变长、包含大量数据的符号标识。每个条形码有3-90行，每一行有一个起始部分、数据部分、终止部分。它的字符集包括所有128个字符，最大数据含量是1850个字符。
一维条形码只是在一个方向（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。
一维条形码的应用可以提高信息录入的速度，减少差错率，但是一维条形码也存在一些不足之处。
* 数据容量较小： 30个字符左右
* 只能包含字母和数字
* 条形码尺寸相对较大（空间利用率较低）
* 条形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形码， 称为二维条形码（2-dimensionalbar code）。
与一维条形码一样，二维条形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
是在一维条形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形码中，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，如英特尔（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，介绍二维条形码的特性和特点。
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”。因为组成条形码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成，如果将组成条形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。
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
二维条形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，即使当条形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，条形码也越大。当纠正等级为8时，即使条形码污损50%也能被正确读出。
四）PDF417的几种变形
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，条形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）条形码分块的宏PDF417码来表示。
二维条形码的优势,从以上的介绍可以看出，与一维条形码相比二维条形码有着明显的优势，归纳起来主要有以下几个方面：
一）数据容量更大
二）超越了字母数字的限制
三）条形码相对尺寸小
四）具有抗损毁能力
二维条码/二维码的特点
1．高密度编码，信息容量大：可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。
2．编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来；可以表示多种语言文字；可表示图像数据。
3．容错能力强，具有纠错功能：这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50％仍可恢复信息。
4．译码可靠性高：它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。
5．可引入加密措施：保密性、防伪性好。
6．成本低，易制作，持久耐用。
7．条码符号形状、尺寸大小比例可变。
8．二维条码可以使用激光或CCD阅读器识读。 |
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