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PDF417

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Better Sample PDF417
Better Sample PDF417

PDF417(ピーディーエフ417)とは、おもアメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく身分みぶん証明しょうめいしょをはじめ様々さまざま用途ようと使用しようされる、スタックしき[注釈ちゅうしゃく 1]次元じげんコード規格きかくである。PDFはポータブル・データ・ファイル(Portable Data File)の略語りゃくご417は、コードないかくパターンがバーと空白くうはくっていて、かくパターンが17ユニットのながさであることをあらわしている。PDF417はアメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく企業きぎょうであるシンボル・テクノロジーズ英語えいごばんげん:モトローラ・ソリューションズしゃ)のYnjiun P. Wang博士はかせによって考案こうあんされたものだが、パブリックドメイン状態じょうたいかれており、ISO規格きかくでは15438に規定きていされている。PDF417は、複数ふくすうのバーコードを連結れんけつさせることで、記録きろく可能かのう情報じょうほうりょう拡張かくちょうできるという特徴とくちょうつ。

用途ようと

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PDF417は商用しょうようおよびアメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく政府せいふ機関きかんなどで、様々さまざま用途ようと使用しようされている。たとえば、PDF417はアメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく郵便ゆうびん公社こうしゃ認可にんかした郵便ゆうびん料金りょうきん印刷いんさつ使用しようされている規格きかくの1つである。PDF417はまた、航空こうくう業界ぎょうかいのバーコード搭乗とうじょうけん規格きかくBCBP)により、搭乗とうじょうけん次元じげんコードとしても使つかわれている。PDF417は 、アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく国土こくど安全あんぜん保障ほしょうしょう(DHS)の標準ひょうじゅん規格きかくにもえらばれていて、リアルID英語えいごばん準拠じゅんきょ運転うんてん免許めんきょしょうしゅう発行はっこうする身分みぶん証明しょうめいしょ(identification card)の機械きかいりゾーンとしても採用さいようされている。イスラエルこく発行はっこうしたビザ国境こっきょう通過つうかカードにも、PDF417のコードがふくまれている(れい)。

特徴とくちょう

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2次元じげんコードに典型てんけいてき特徴とくちょうくわえ、PDF417の特性とくせいつぎのとおり。

  • 連結れんけつせい。PDF417のシンボル(後述こうじゅつ)は、順番じゅんばんにスキャンされるほかのシンボルと連結れんけつして、さらにおおくのデータを格納かくのうすることができる。
  • 寸法すんぽうのユーザー指定してい垂直すいちょくバーのはばひろさ(X寸法すんぽう)や、どのくらいのたかさ(Y寸法すんぽう)にするかを、利用りようしゃめられる。
  • パブリックドメイン様式ようしきだれでもライセンス不要ふようで、このPDF417様式ようしき使つかったシステムをれることができる[1]

ISO / IEC文書ぶんしょ紹介しょうかい[1]

バーコード装置そうち製造せいぞう業者ぎょうしゃおよびバーコード技術ぎじゅつ利用りようしゃは、装置そうちやアプリケーション規格きかく開発かいはつするさい参照さんしょうできる、公然こうぜん利用りよう可能かのう標準ひょうじゅんてきシンボル仕様しよう必要ひつようとする。ISO / IECの善意ぜんい了承りょうしょうで、この国際こくさい規格きかく提供ていきょうされているシンボルは完全かんぜんなるパブリックドメインであり、すべての利用りようしゃ制限せいげんなし、ライセンスも不要ふよう料金りょうきん無料むりょうである。

フォーマット

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PDF417 Example
PDF417 Example

PDF417のバーコード(シンボルともう)は3-90ぎょう構成こうせいされており、各行かくこうは、ちいさな線型せんけいバーコードのようなものにあたる。

各行かくこうにあるものとして、

  • 静粛せいしゅくゾーン(quiet zone)。これは、バーコードが開始かいしされるまえ最低限さいていげん空白くうはくのこと。
  • 開始かいしパターン(start pattern)、でPDF417としてのフォーマットを特定とくてい
  • ひだりぎょう(row left)」、にはこうかんする情報じょうほうくだり番号ばんごうやエラー訂正ていせいレベルなど)が記載きさいされている。
  • 1-30データコードワード(data codewords)。このコードワードは、1つ以上いじょう数字すうじ文字もじかその記号きごう、をあらわすバーと空白くうはく集団しゅうだんである。
  • みぎぎょう(row right)」、にはこのくだりかんするより雑多ざった情報じょうほう記載きさいされている。
  • 停止ていしパターン(stop pattern)。
  • 停止ていし静粛せいしゅくゾーン。

すべてのくだりおなはばである。 各行かくこうおな数量すうりょうのコードワードをゆうしている。

コードワード

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PDF417 は929しんほうエンコード使用しようしており、かくコードワードは0から928の数字すうじあらわしている[2]。 コードワードは、くら領域りょういき=バーとあかるい領域りょういき=空白くうはくのパターンであらわされる。これらのかくパターンは、4つのバーと4つの空白くうはくっている(名前なまえに4がはいっている由来ゆらい)。 合計ごうけいはばは、もっとせま垂直すいちょくバーのはばの17ばいとなる(名前なまえに17がはいっている由来ゆらい)。 かくパターンはバーではじまり、空白くうはくわる。

くだりたかさはすくなくとも最小さいしょうはばの3ばいでなければならない。Y ≥ 3 X.[3]

かくコードワードをあらわすために3つのことなるバー=空白くうはくパターンが使用しようされる。 これらのパターンは、クラスタばれる3つのグループに分類ぶんるいされる。 クラスタは、0、3、6にラベル付らべるつけされている。複数ふくすうのクラスタでは、バー=空白くうはくパターンは使用しようされない。シンボルのくだりは3つのクラスタを循環じゅんかんするかたちで、くだり1はクラスタ0からのパターンを、くだり2はクラスタ3を、くだり3はクラスタ6を使用しようし、くだり4はふたたびクラスタ0を使用しようする。

した数式すうしきによって、どのクラスタであるかが決定けっていされる[4]

ここでK はクラスタ番号ばんごうであり、bi はシンボル記号きごう(Xユニットない)のiばんくろいバーのはばあらわす。 あるいは、このしき[5]

ここで、Eii ばんのエッジ(はし)からつぎおなじエッジまでの距離きょり奇数きすうインデックスは、バーの最前さいぜんエッジからつぎのバーの最前さいぜんエッジまで。 偶数ぐうすうインデックスも、またさい後部こうぶエッジにたいする同様どうようのものである。

3つあるクラスタの目的もくてきの1つは、コードワードがどのくだり(mod 3)にあるかを決定けっていするためである。クラスタは、水平すいへいからいがんでいる(なな方向ほうこうかう)かもしれない1ほんのスキャンせん使用しようしてのシンボル部分ぶぶんりを許可きょかする[6]。 たとえば、スキャンが先頭せんとうぎょうくだり6で開始かいししてくだり10で終了しゅうりょうすることがある。スキャン開始かいしに、スキャナ特定とくてい開始かいしパターンをて、つぎにクラスタ6ないのシンボルをる。いがんだスキャンがくだり6と7にまたがっているとき、スキャナはノイズを検出けんしゅつする。スキャンがくだり7にあるとき、スキャナはクラスタ0ないのシンボルをる。結果けっか、スキャナはゆがみの方向ほうこう判別はんべつする。スキャナがみぎたっすると、それはくだり10にあるので、クラスタ0のパターンをる。スキャナはまた一定いってい停止ていしパターンもている。

エンコード

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利用りよう可能かのうな929のコードワードのうち、900がデータに使用しようされ、29主要しゅようなモードあいだ移行いこうなどの特殊とくしゅ機能きのう使用しようされる。 3つの主要しゅようモードはさまざまな種類しゅるいのデータをさまざまな方法ほうほうエンコードし、必要ひつようおうじて1つのバーコードない混在こんざいさせることができる。

  • バイト:5つのコードワードのかくグループは6バイトあらわす。 (なぜなら9005 > 2566のため。)追加ついかのバイトはコード文字もじごとに1つずつエンコードされる。
  • 数字すうじ: n けたは、⌊n/3⌋+1コードワード、15コードワードで最大さいだい44けたまでエンコードされる。
  • テキスト:かくコードワードは2文字もじあらわしていて[注釈ちゅうしゃく 2]印刷いんさつ可能かのうASCII文字もじ(およびCRLFHT)を表現ひょうげんする4つのサブモードのシステムによって使用しようされる。
    • 大文字おおもじ:A-Z、スペース空白くうはく)、小文字こもじ変換へんかん混在こんざい変換へんかんつぎ数値すうち句読点くとうてんとして解釈かいしゃく
    • 小文字こもじ:a-z、スペース、つぎ数値すうち大文字おおもじとして解釈かいしゃく混在こんざい変換へんかんつぎ数値すうち句読点くとうてんとして解釈かいしゃく
    • 混在こんざい:0-9、&、CR、HT、カンマ、:、#、 - 、ピリオド、$、/、+、%、*、=、^、句読点くとうてん変換へんかん、スペース、小文字こもじ変換へんかん大文字おおもじ変換へんかんつぎ数値すうち句読点くとうてんとして解釈かいしゃく
    • 句読点くとうてん: ;、<、>、@、[、\、]、_、 `、?、!,CR、HT、カンマ、:、LF、 - 、ピリオド、$、/、"、|、*、(、 )、?、{、}、 '、大文字おおもじ変換へんかん

エラー訂正ていせい

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PDF417シンボルが作成さくせいされると、2から512までのエラー検出けんしゅつおよび訂正ていせいコードワードが追加ついかされる。 PDF417では、リード・ソロモンのエラー訂正ていせい使用しようされている。シンボルがスキャンされた場合ばあい最大さいだい訂正ていせい回数かいすう追加ついかされたコードワードのかずひとしいが、標準ひょうじゅんでは、訂正ていせいされた情報じょうほう信頼しんらいせい確保かくほするために2つのコードワードの保持ほじ推奨すいしょうしている。

ほかのシンボルとの比較ひかく

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PDF417はスタックしき多段ただんかさねの)バーコードであり、単純たんじゅん線形せんけいスキャナをシンボルじょう操作そうさすることで可能かのうである[8]。それらの線形せんけいスキャナでは、開始かいし停止ていしのコード文字もじふく左右さゆうれつ必要ひつようとなる。くわえて、そのスキャナはどのくだりがスキャンされているかを必要ひつようがあるため、シンボルの各行かくこうくだり番号ばんごうをエンコードする必要ひつようがある。さらに、線形せんけいスキャンたんいちぎょうだけをスキャンするとはかぎらない。大概たいがいは1つのくだりはじめるが、隣接りんせつえてつぎなるくだり交差こうさしてつづけることもありうる。これら交差こうさ影響えいきょう最小限さいしょうげんおさえるため、PDF417モジュールは一般いっぱんてきたかさがはばの3ばいという、だかはばせまいものになっている。また、かくコードワードは、越境えっきょう発生はっせいしたときにそれを検出けんしゅつできるよう、どのくだりぞくするのかを明示めいじしなければならない。コードワードはまた、デルタデコード可能かのうなようにも設計せっけいされているので、いくつかのコードワードは冗長じょうちょうである。かくPDFデータコードワードはやく10ビットの情報じょうほう(log2(900) ≈ 9.8)をあらわすが、印刷いんさつされたコードワードは17モジュールはばである。たかさ3モジュールをふくめて、PDF417コードワードは10ビットを表現ひょうげんするため51正方形せいほうけいモジュールのかたちをとる。その領域りょういきは、開始かいし停止ていしくだり、フォーマット、あやま検出けんしゅつ訂正ていせい(ECC)情報じょうほうといったほかオーバーヘッドふくまない。

DataMatrixQRコードなど次元じげんコードは、調整ちょうせい線形せんけいスキャンのわりにイメージセンサでデコードされる。これらのコードはいまだに認識にんしき照準しょうじゅんのパターンが必要ひつようだが、顕著けんちょである必要ひつようはない。8ビットのコード文字もじは8正方形せいほうけいモジュールのかたちをとる(認識にんしき整列せいれつ、フォーマット、およびECC情報じょうほう無視むしする)。

実際じっさいには、PDF417シンボルはDataMatrixまたはQRコードのやく4ばい領域りょういきめる[9]

注釈ちゅうしゃく

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  1. ^ 1次元じげん線型せんけいバーコード上下じょうげ多段ただんかさねしたものを「スタックしき」とう。
  2. ^ 英文えいぶんほか1バイトけい文字もじでの設定せってい。ひらがなや漢字かんじなど2バイトけい文字もじは、1文字もじで2コードワードが必要ひつようとなる[7]

出典しゅってん

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  1. ^ a b Technologies de l'information -- Techniques automatiques d'identification et de capture des données -- Spécifications pour la symbologie de code à barres PDF417 (ISO/IEC 15438)
  2. ^ 平本ひらもとじゅん也『っておきたいバーコード・次元じげんコードの知識ちしきだい5はん日本にっぽん工業こうぎょう出版しゅっぱん、2001ねん3がつ31にち、84ぺーじISBN 4819013033 
  3. ^ ISO/IEC 2006, p. 28, 5.8.2.
  4. ^ ISO/IEC 2006, p. 9, 5.3.1.
  5. ^ ISO/IEC 2006, pp. 76–78
  6. ^ ISO/IEC 2006, 5.11.1.
  7. ^ PDF417基礎きそ知識ちしき小林こばやしクリエイト株式会社かぶしきがいしゃ
  8. ^ たとえば the Symbol Technologies LS-4000 series.
  9. ^ Using Barcodes in Documents – Best Practices, Tampa, FL: Accusoft, (2007), オリジナルのMay 24, 2012時点じてんにおけるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20120524085651/http://accusoft.com/whitepapers/barcodes/BarcodesinDocuments-BestPractices.pdf May 9, 2012閲覧えつらん 

参考さんこう文献ぶんけん

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関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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