PDF417

PDF417 es un formato de código de barras lineal apilado que se utiliza en diversas aplicaciones, como transporte, tarjetas de identificación y gestión de inventario. "PDF" significa Archivo de Datos Portátil , mientras que "417" indica que cada patrón del código consta de 4 barras y espacios, formando un patrón de 17 unidades (módulos) de longitud.

La simbología PDF417 fue inventada por el Dr. Ynjiun P. Wang en Symbol Technologies en 1991. ^{[ 1 ]} Está definida en la norma ISO 15438.

Diseño

El código de barras PDF417 (también llamado símbolo ) consta de entre 3 y 90 filas, cada una de las cuales es como un pequeño código de barras lineal. Cada fila tiene:

Una zona tranquila . Se trata de una cantidad mínima obligatoria de espacio en blanco antes de que comience el código de barras.
Un patrón de inicio que identifica el formato como PDF417.
Una palabra clave "fila izquierda" que contiene información sobre la fila (como el número de fila y el nivel de corrección de errores).
1–30 palabras clave de datos : Las palabras clave son un grupo de barras y espacios que representan uno o más números, letras u otros símbolos.
Una palabra clave "fila derecha" con más información sobre la fila.
Un patrón de parada.
Otra zona tranquila.

Todas las filas tienen el mismo ancho; cada fila tiene el mismo número de palabras clave.

Palabras clave

PDF417 utiliza una codificación de base 929. Cada palabra clave representa un número del 0 al 928.

Las palabras clave se representan mediante patrones de regiones oscuras (barras) y claras (espacios). Cada patrón contiene cuatro barras y cuatro espacios (de ahí el 4 en el nombre). El ancho total es 17 veces el ancho de la barra vertical más estrecha permitida (la dimensión X); de ahí proviene el 17 en el nombre. Cada patrón comienza con una barra y termina con un espacio.

La altura de la fila debe ser al menos 3 veces el ancho mínimo: Y ≥ 3 X. ^{[ 2 ]}^{: 5.8.2}

Existen tres patrones distintos de barra y espacio que se utilizan para representar cada palabra clave. Estos patrones se organizan en tres grupos conocidos como clústeres . Los clústeres se denominan 0, 3 y 6. Ningún patrón de barra y espacio se utiliza en más de un clúster. Las filas del símbolo alternan entre los tres clústeres, de modo que la fila 1 utiliza patrones del clúster 0, la fila 2 utiliza patrones del clúster 3, la fila 3 utiliza patrones del clúster 6 y la fila 4 vuelve a utilizar patrones del clúster 0.

¿Qué clúster se puede determinar mediante una ecuación: ^{[ 2 ]}^{: 5.3.1}

K=b_{1}-b_{2}+b_{3}-b_{4}+9\,\,{\pmod {9}}

Donde K es el número de clúster y b _i se refiere al ancho de la i -ésima barra negra en el carácter del símbolo (en unidades X ).

Alternativamente: ^{[ 2 ]}^{: 76–78}

K=E_{1}-E_{2}+E_{5}-E_{6}+9\,\,{\pmod {9}}

Donde E _i es la distancia del i -ésimo borde al siguiente borde idéntico. Los índices impares corresponden al borde delantero de una barra con respecto al borde delantero de la siguiente barra; los índices pares corresponden a los bordes traseros.

Uno de los propósitos de los tres grupos es determinar en qué fila (módulo 3) se encuentra la palabra clave. Los grupos permiten leer porciones del símbolo utilizando una sola línea de escaneo que puede estar sesgada con respecto a la horizontal. ^{[ 2 ]}^{: 5.11.1} Por ejemplo, el escaneo podría comenzar en la fila 6 al inicio de la fila pero terminar en la fila 10. Al comienzo del escaneo, el escáner ve el patrón de inicio constante y luego ve símbolos en el grupo 6. Cuando el escaneo sesgado abarca las filas 6 y 7, el escáner ve ruido. Cuando el escaneo está en la fila 7, el escáner ve símbolos en el grupo 0. En consecuencia, el escáner conoce la dirección del sesgo. Para cuando el escáner llega a la derecha, está en la fila 10, por lo que ve patrones del grupo 0. El escáner también verá un patrón de parada constante.

Codificación

De las 929 palabras clave disponibles, 900 se utilizan para datos y 29 para funciones especiales, como el cambio entre los modos principales. Los tres modos principales codifican diferentes tipos de datos de distintas maneras y pueden combinarse según sea necesario dentro de un mismo código de barras.

Byte : cada grupo de 5 palabras clave representa 6 bytes. (Porque 900⁵ ^>256⁶ ) . Los bytes adicionales se codifican uno por cada palabra clave ^.
Numérico : n dígitos se codifican en ⌊ n /3 ⌋ +1 palabras clave, hasta un máximo de 44 dígitos en 15 palabras clave.
Texto : Cada palabra clave representa dos dígitos en base 30, que son utilizados por un sistema de cuatro submodos para representar los caracteres ASCII imprimibles (más CR , LF y HT ):
- Mayúsculas: A – Z, SP , Cambiar a minúsculas, Cambiar a mixto, Interpretar el siguiente dígito como puntuación
- Minúsculas: a – z, SP, Interpretar el siguiente dígito como mayúscula, Cambiar a mixto, Interpretar el siguiente dígito como signo de puntuación
- Mixto: 0 – 9, &, CR, HT, coma, :, #, -, punto, $, /, +, %, *, =, ^, Cambiar a puntuación, SP, Cambiar a minúscula, Cambiar a mayúscula, Interpretar el siguiente dígito como puntuación
- Puntuación: ;, <, >, @, [, \, ], _, `, ~, !, CR, HT, coma, :, LF, -, punto, $, /, ", |, *, (, ), ?, {, }, ', Cambiar a mayúsculas

Corrección de errores

Al crear el símbolo PDF417, se le añaden entre 2 y 512 palabras clave para la detección y corrección de errores. PDF417 utiliza la corrección de errores Reed-Solomon . Al escanear el símbolo, el número máximo de correcciones que se pueden realizar es igual al número de palabras clave añadidas , pero el estándar recomienda reservar dos palabras clave para garantizar la fiabilidad de la información corregida.

Comparación con otras simbologías

PDF417 es un código de barras apilado que se puede leer con un simple escaneo lineal que recorre el símbolo. ^{[ 3 ]} Estos escaneos lineales necesitan las columnas izquierda y derecha con las palabras clave de inicio y fin. Además, el escaneo necesita saber qué fila está escaneando, por lo que cada fila del símbolo también debe codificar su número de fila. Asimismo, el escaneo lineal del lector no escaneará solo una fila; normalmente comenzará escaneando una fila, pero luego cruzará a una vecina y posiblemente continúe cruzando filas sucesivas. Para minimizar el efecto de estos cruces, los módulos PDF417 son altos y estrechos : la altura suele ser tres veces el ancho. Además, cada palabra clave debe indicar a qué fila pertenece para que los cruces, cuando ocurran, puedan detectarse. Las palabras clave también están diseñadas para ser decodificables delta, por lo que algunas palabras clave son redundantes. Cada palabra clave de datos PDF representa aproximadamente 10 bits de información (log ₂ (900) ≈ 9,8), pero la palabra clave impresa (carácter) tiene 17 módulos de ancho. Incluyendo una altura de 3 módulos, una palabra de código PDF417 requiere 51 módulos cuadrados para representar 10 bits. Esta área no incluye otros gastos generales como la información de inicio, fin, fila, formato y ECC.

Otros códigos 2D, como DataMatrix y QR , se decodifican con sensores de imagen en lugar de escaneos lineales no coordinados. Estos códigos aún requieren patrones de reconocimiento y alineación, pero no es necesario que sean tan prominentes. Una palabra de código de 8 bits ocupará 8 módulos cuadrados (sin tener en cuenta el reconocimiento, la alineación, el formato ni la información ECC).

En la práctica, un símbolo PDF417 ocupa aproximadamente cuatro veces el área de un código DataMatrix o QR. ^{[ 4 ]}

Características

Además de las características típicas de los códigos de barras bidimensionales, las capacidades de PDF417 incluyen:

Vinculación. Los símbolos PDF417 pueden vincularse con otros símbolos que se escanean en secuencia, lo que permite almacenar aún más datos.
Dimensiones definidas por el usuario. El usuario puede decidir el ancho de la barra vertical más estrecha (dimensión X) y la altura de las filas (dimensión Y).
Formato de dominio público. Cualquiera puede implementar sistemas utilizando este formato sin ninguna licencia . ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}

La introducción del documento ISO/IEC establece: ^{[ 2 ]}

Los fabricantes de equipos de códigos de barras y los usuarios de esta tecnología requieren especificaciones de simbología estándar de acceso público a las que puedan recurrir al desarrollar estándares para equipos y aplicaciones. ISO/IEC entiende que la simbología presentada en esta Norma Internacional es de dominio público y está libre de restricciones, licencias y tarifas de uso.

Aplicaciones

El formato PDF417 se utiliza en numerosas aplicaciones tanto por organizaciones comerciales como gubernamentales. Es uno de los formatos (junto con Data Matrix ) que se pueden usar para imprimir sellos postales aceptados por el Servicio Postal de los Estados Unidos . También se utiliza en el estándar de la industria aérea para tarjetas de embarque con código de barras (BCBP) como símbolo de código de barras 2D para tarjetas de embarque en papel. El Departamento de Seguridad Nacional seleccionó el PDF417 como la tecnología de zona de lectura mecánica para las licencias de conducir y tarjetas de identificación estatales compatibles con RealID . Los códigos de barras PDF417 también se incluyen en visas y tarjetas de cruce fronterizo emitidas por el Estado de Israel .

Referencias

↑ US 5243655 , Wang, Ynjiun P., "Sistema para la codificación y decodificación de datos en formato gráfico legible por máquina", publicado el 7 de septiembre de 1993.
1 2 3 4 5 6 ISO/IEC (2006), Tecnología de la información – Técnicas de identificación automática y captura de datos – Especificación de simbología de código de barras PDF417 (PDF) (segunda edición), ISO/IEC 15438:2006(E), archivado del original (PDF) el 09-04-2011 , recuperado el 16-09-2011
↑ Por ejemplo, la serie LS-4000 de Symbol Technologies.
↑ Uso de códigos de barras en documentos : mejores prácticas (PDF) , Tampa, FL: Accusoft, 2007, archivado del original (PDF) el 24 de mayo de 2012 , consultado el 9 de mayo de 2012.
↑ ISO/IEC (2015), Tecnología de la información – Técnicas de identificación automática y captura de datos – Especificación de la simbología del código de barras PDF417 (tercera ed.), ISO/IEC 15438:2006(E)