碼制是指條形碼的編碼規范,它是確保條形碼能夠被電路識別并進行運算存儲的關鍵。
編碼規則
碼制的設計遵循以下原則:
唯一性:同一規格的產品應對應唯一的代碼,不同規格的產品應有不同的代碼。此外,碼制還考慮了產品的各種特性,如重量、包裝、規格、氣味、顏色、形狀等因素,以便為不同類型的產品分配獨特的代碼。
永久性:產品代碼一旦分配,不應改變,并且應該是終身有效的。即使產品停產,其對應的代碼也不應重新分配給其他產品。
無含義:為了避免代碼容量受限,碼制通常采用無特定含義的順序碼。
條形碼的碼制區別
常見的條形碼碼制包括:
UPC(統一產品代碼):僅能表示數字,有四種版本,分別為A、B、C、D和E版。其中,A版為12位數字,E版為7位數字。UPC碼常用于美國和加拿大的工業、醫藥、倉庫等領域。
Code 3 of 9:支持字母、數字和其他特殊字符,長度可變,常用“*”作為起始和終止符。此碼制廣泛應用于工業、圖書和票證自動化管理。
Code 128:是一種高密度數據碼,字符集豐富,包括三種版本A、B、C。Code 128碼主要應用于工業、倉庫和零售批發領域。
Interleaved 2-of-5 (I2 of 5):只表示數字0至9,長度可變,連續性條形碼。I2 of 5碼常用于商品批發、倉庫、機場等場景。
Codabar(庫德巴條形碼):可表示數字和特定字符,長度可變,無校驗位。Codabar碼常見于物料管理、圖書館、血站和機場包裹發送。
PDF417(二維碼):一種多行組成的條形碼,無需鏈接外部數據庫,自身可存儲大量數據。PDF417碼具有較高的容錯能力和可靠性,適用于多種應用場景。
編碼原理
二維條形碼的編碼方法主要包括:
線性堆疊式二維碼:基于一維條形碼的編碼原理,將多個一維碼縱向堆疊而成。典型碼制包括Code 16K、Code 49、PDF417等。
矩陣式二維碼:在矩形空間中通過黑白像素的不同分布進行編碼。代表碼制有Aztec、Maxi Code、QR Code、數據 Matrix等。
郵政碼:通過不同長度的條進行編碼,主要用于郵件編碼,如Postnet、BPO 4-State。
PDF417碼
PDF417碼是由王寅敬博士發明的一種二維條形碼。其名稱來源于“便攜數據文件”,由于每個符號字符均由4個條和4個空組成,總模塊數為17,故得名PDF417。PDF417碼具有以下特點:
特點
信息容量大:PDF417碼不僅支持字母、數字和ASCII字符,還可以表達二進制數。其編碼格式靈活多樣,可根據需求選擇擴展的字母數字壓縮格式、二進制/ASCII格式或數字壓縮格式。
錯誤糾正能力強:PDF417碼具備糾錯功能,能夠在條形碼受損的情況下恢復正確信息。其糾錯能力取決于糾錯碼字數,共有0至8九個等級可供選擇。
印刷要求低:PDF417碼可在普通打印機上印刷,甚至傳真件也能被正常讀取。
閱讀設備多樣化:PDF417碼可被多種閱讀設備讀取,包括激光閱讀器、圖像式閱讀器等。
尺寸可調整:PDF417碼的尺寸可以根據實際需求進行調整,以適應不同的打印空間。
碼制公開標準化:PDF417碼已成為國際標準,并在我國也有了相應的國家標準。
糾錯功能
PDF417碼的糾錯功能是通過冗余編碼實現的。在編碼過程中,某些信息會被重復表示,從而增強了條形碼的糾錯能力。當糾錯等級為8時,即使條形碼損壞達50%,仍能被正確讀取。
變形碼制
PDF417碼還包括幾種變形碼制,如PDF417截短碼、PDF417微碼和宏PDF417碼。這些變形碼制旨在根據不同應用場景的需求提供更高效的編碼方案。
優勢
與一維條形碼相比,二維條形碼具有顯著的優勢,具體表現在以下幾個方面:
數據容量更大:二維條形碼能夠存儲更多的信息,使其在數據傳輸和記錄方面的效率更高。
超越字母數字限制:二維條形碼不僅可以包含字母和數字,還能表示其他字符,如漢字、日語等,擴大了適用范圍。
相對尺寸小:二維條形碼相對于一維條形碼來說,占用的空間更小,更適合在有限的空間內使用。
具有抗損毀能力:二維條形碼的糾錯功能使它們在一定程度上能夠抵抗物理損傷,提高了數據的安全性和可靠性。
參考資料 >
什么是碼制.百度文庫.2024-11-01
數字電路中的計數制與碼制分別是什么含義.百家號.2024-11-01
知識點二:機器數與碼制.百家號.2024-11-01