SJ T 11350-2006 二维条码 紧密矩阵码.pdf
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1、ICS 35.040 L 71 备案号:SJ 中华人民共和国信息产业部行业标准SJ/T 11350-2006 二维条码紧密矩阵码Two-dimensional barcode-Compact ma创x(CM)code 060913000001 2006-05-23发布2006-05-30实施中华人民共和国信息产业部发布SJ/T 11350-2006 目次前言.II引言.1IIl范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14约定.25符号描述.26数据编码与符号表示.57符号印制.188符号质量.189译码过程.四10数据传输.到附录A(规范性附录)码字分块参数C语言源代码.22附录B(规范性附
2、录)纠错码字的生成多项式系数.24附录C(规范性附录)CM码符号印制与扫描的用户导则.30附录D(规范性附录)CM码参考译码算法.到SJ/T 11350-2006 E 目IJ 本系列二维条码标准有以下两个:一一二维条码网络矩阵码:一一二维条码紧密矩阵码。本标准为二维条码紧密矩阵码。本标准的附录A、附录B、附录C和附录D是规范性附录。本标准由全国信息技术标准化技术委员会归口。本标准起草单位:武汉砂感科技有限公司、中国电子技术标准化研究所。本标准主要起草人z张伟、郭军、吕迎丰、安波、顾光一、高健。SJ/T 11350-2006 寻|二维条码是信息标识的载体,二维条码技术在商品生产、流通、销售管理和
3、政府、企业信息化网络建设及法规实施等领域均有广泛的应用。国外发达国家己将其应用于交通运输、公共安全、税务、海关、银行、物流、国防、民用商品等领域,如美国、加拿大等国家在驾驶证、身份证、车辆年检、海关报关单以及汽车、电子产品的组装上均己应用二维条码技术。本标准根据我国二维条码技术的研究及应用的现状,规定了网格矩阵码的符号定义及约定、数据编码与符号表示、符号印制、符号质量、译码过程、译码算法和数据传输等内容,本标准适用于票证方面。本标准中的主要技术要求是在综合国内外同类技术水平的基础上,并考虑国内各行业用户需求而确定的,既满足了二维条码的应用要求,又兼顾了自动识别技术的最新发展趋势。通过设置规范编
4、码数据的码段定义,可编码各种标准的商品或服务代码,编码数据如使用标准数字域名规范标准,则可以实现二维条码与计算机无缝衔接并与网络互连和实现数据交换,二维条码网络技术是实现二维条码信息管理和信息流通。田SJ/T 11350-2006 二维条码紧密矩阵码范围本标准规定了二维条码中紧密矩阵码(CompactMatrix Code,以下简称CM码)的符号编码、符号结构和尺寸特征、纠错规则、参考译码算法以及符号质量要求。本标准适用于CM码的生成与识别。2 规范性引用文件下列文件中的条修改单(不包括勘误的是否可使用这些文件GB厅1988一3 3. 1 3. 2 3.3 3.4 GB 2312-1 GBrr
5、 GBrr 1 编码区域符号中用功能区域符号中用于开始图形start 问tter符号中用于表示符号结束图形stop pattern 符号中用于表示符号结束的图形。3.5 3.6 定位孔图形positioning-hole pattern 符号中用于表示列同步信息的图形。数据段分隔图形data-segment separator 符号中用于将编码区域分隔成多个数据段的图形。3. 7 掩模masking 的引用文件,其随后所有的协议的各方研究为了使符号中深色模块与浅色模块的分布均衡,并且减少干扰图像识别的图形模式出现,在编码区域内用掩模图形模式与编码区域的图形进行异或(XOR)处理。SJ/T 11
6、350-2006 3.8 版本version 用于表示符号规格的系列参数之一。版本的大小由开始图形和结束图形的高度控制。3.9 数据段data-segment 用于表示符号规格的系列参数之一。符号的编码区域被数据段分隔图形分隔成多个分离的区域,每个区域被称为一个数据段。3.10 纠错等级error correction level 用于表示符号规格的系列参数之一。不同的纠错等级指明了编码区域中纠错码字的数量和相应的错误纠正能力。3. 11 格式倍息format information 包含有关符号规格系列的所有参数信息及其纠错信息。3.12 格式信息区域format information a
7、rea 表示格式信息及其纠错信息的区域,位于每个数据段开始的连续7个码字区域。3.13 填充位padding bit 当编码数据不能正好被组装成整数个码字时,用于填充最后一个码字以凑成整数个码字的位。填充位不表示有效数据。3. 14 剩余码字remainder codeword 当数据码字和纠错码字不能正好填满符号的编码区域时,用于填充剩余区域的码字。剩余码字不表示有效数据。4 约定4. 1 数学运算符本标准中使用的数学运算符定义如下:DIV 整除运算:XOR 逻辑异或运算,当两个输入不等时输出为1。运算符表示为$;因T对一个数取整,舍弃小数部分:ABS 取一个数的绝对值。4.2 8位二进制数
8、据表示在本标准中,8位二进制数据用16进制表示,为了区别,16进制数据加Hex的下标。5 符号描述CM码是矩阵型符号,具有独立定位和自动识别功能,具体特性如下。5. 1 基本特性2 a)编码字符数据类型:1)数字(GB厅1988-1998中的数字);2)英文(GB厅1988-1998中的英文字符);3)汉字(GB2312-1980中的字符);4) 8位二进制数据。b)数据表示方法:深色模块表示二进制1,浅色模块表示二进制0。c)符号规格:132个可选版本,每个版本有132个可选数据段。d)单个符号的容量最大规格的符号,1级纠错):1)数字2)英文3) GB2312-1980中的字符的8位二进制
9、数据l级2级3级4级5级6级7级8级图1为C5. 2 附加特性结构链接可选):138462个:76925个:35503个;SJ/ T 11350-2006 允许瞅瞅件最多用16离地挤墙脚撞举鞍意的顺序扫描,而原始数据能正确地按照原始顺序连结起来。掩模(固有):可以使符号中深色模块与波色模块均匀分布,同时保证符号编码区中出现功能区特征图形的可能性降为最低。5.3 符号结构5. 3. 1 一般要求每个CM码符号由矩形模块组成的矩形阵列构成,它由编码区域和功能区域组成,功能区域包括开始图形、结束图形、数据段分隔图形以及定位图形。功能区域不用于数据编码。符号的四周为空白区。图2为以CM码版本3、2个数
10、据段为例的结构图。3 SJ/T 11350-2006 开始图形定位图形数据段分隔图形数据段结束图形空白区图2符号结构图5, 3. 2 符号的版本和规格CM码符号有32个可选版本(1-32),每个版本的符号有32个可选数据段(1-32),共有32X32种规格。规定图2的水平方向为CM码的宽度方向,垂直方向为CM码的高度方向,本标准以下都遵循此规定。符号高度方向的模块数为15XV+3个,V为版本数。符号宽度方向的模块数为33XS+ (S-1) +H+ T , S为数据段数,H为开始图形的宽度,T为结束图形的宽度,H和T大于或等于3,详细要求见5.3.30图3为版本和数据段数变化示例图。版本11个数
11、据段版本2liJJ:JJ:I 2个数据段版本33个数据段图3符号的版本和数据段样图5.3.3 开始图形开始图形用于指示符号的开始。其宽度方向的模块数大于或等于3,较多的模块数能提高开始图形被探测到的可能。开始图形的高度方向由15个深色模块和浅色模块按照3:2:1: 1: 1 :2:2:3的序列重复排列而成,重复的次数与版本数相等,最后以3个深色模块结束,并且整个开始图形的最后一列全部由深色模块填充。图4为版本3符号的开始图形顺时针旋转90。后的结构图。4 5.3.4 结束图形结束图形用于指示符号的结束。其被探测到的可能。结束图形的高度而成,重复的次数与块填充。图5为版本3符5.3.5 数据如图
12、2个数据段。5.3.7 数据段每个CM符号有1科可括数据码字、纠错码字以及格个模块,V为符号版本。5.3.8 空白区图4符号的开始图形SJ/T 11350-2006 3,较多的模块数能提高结束图形3:1:2:3:2:2:1:1的序列重复排列图形的第一列全部由深色模3行模块,上下空白区为围绕在符号四周的至少6个模块宽度的区域,其亮度应与浅色模块相同。6 数据编码与符号表示6. 1 编码方法概述第一步数据分析分析输入的数据流,确定要进行编码的字符的类型。CM码可编码多种数据类型(见6.3),为了提高编码效率,每种数据类型都有各自的编码规则,以便高效地将数据转换成二进制位流。第二步数据编码对于每种数
13、据类型,按照其对应的编码规则,将数据字符转换为二进制位流。当需要进行数据类型转换时,在新类型字符的编码输出开始前输出类型转换码。将编码产生的二进制位流拆分为每9位一段,5 SJ/T 11350-一2006每段组成一个码字形成码字流,如果最后一段不够9位用填充位填充。第三步纠错编码按需要将码字流分块,以便按块生成相应的纠错码字,并将其加入到相应的数据码字流的后面。第四步在矩阵中布置功能图形将开始图形、结束图形、数据段分隔图形以及定位图形按照符号的要求排列到矩阵中。第五步排列数据码字和纠错码字将数据码字和纠错码字的图形排列到矩阵中。第六步格式信息将格式信息组装成码字填充到符号中。第七步掩模用4种掩
14、模图形依次对符号的编码区域的位图进行掩模处理,评估得到4种结果,选择最优的一种作为掩模结果。6.2 数据分析为了使数据编码产生的二进制位流最短,对输入数据进行类型分析,并将数据按类型划分成多个段,每种类型的字符用最短位数编码。对数据按类型分段时须考虑每次类型转换都会增加一定位数的开销,因此分太多的段有可能导致编码效率降低。6.3 数据类型CM码将数据归为7种类型之一,另外还有4种非存储数据类型,每种数据类型都有一个4位类型编码,详细信息见表1。类型类型代码汉字创)(1数字10 小写英文字母11 大写英文字母01 数字字母混合0101 控制字符0110 8位二进制数0111 1)() FNCl
15、1011 FNC2 l1 FNC3 1010 END )()( 垃:*表示非存储数据类型。6.4 数据类型编码方法6.4.1 汉字字符范围z表1数据类型每字符编码位数说明13 3个数字10位5 5 6 6 8 * 功能代码1,UCCAN应用标识* 功能代码1,AIM应用标识* 功能代码2,结构链接功能* 功能代码3,识读设备初始化数据* 位流结束标志,指示编码结束GB 2312-1980字符集、回车换行符以及8位二进制数据。GB2312-1980共分81区,区号分成两段,区号为CAl)Hex至CA9)Hex的区为特殊字符区,区号为CBO)Hex至CF7)Hex的区为汉字字符区。每区最多有96个
16、编码,从CAO)Hex至CFF)胁。编码规则zGB 2312-1980字符集共有81X96=7776个编码空间,7776.时:或N= (Cj一(BO)Hex+9) x96+ CC2- (OxAO) Hex)当(BO)Hex:三Cj:;(F7) Hex时。.,.(1)剩下的编码中:7776赋给回车换行符;7777至8032赋给8位二进制数据(0至255),用于编码混在GB2312-1980信息中的非GB2312-1980字符(例如英文字母),这样可以减小个别非GB2312-1980类型的数据嵌在一段GB2312-1980类型的数据中导致的类型转换开销;8160至8165用于实现类型的转换,见表4
17、。剩余的编码空间保留至将来用于扩展。编码举例:输入字符GB 2312-1980内码.代入公式(1)计算结果将结果转6.4.2 数字字符范围zGB厅1出现的字符: 1988-1998值换行CGBrr 换行仅被当编码规则:以连续的三能有一个非数字式(2)计算得如果分组中包含第1位置:XD1D2D3 第2位置:DIXD2D3 第3位置:D1D2XD3 同一个非数字字符处在不同的位置有不同的减号CGB厅以及四车字符。回车LA ,白4、SJ按。m向阳D蜘位前川匕UA目M7 SJ/T 11350-一2006表2非数字字符赋码表字符在分组中的位置编码(十进制数1o 空格(GB厅1988一1998值32)2
18、l1 3 12 1 13 加号(GB厅1988-1998值43)2 14 3 15 1 16 减号(GBrr1988-1998值45)2 17 3 18 19 点号(GB厅1988-1998值46)2 1010 3 1011 1012 逗号(GB厅1988-1998值44)2 1013 3 1014 1015 回车换行(GBrr1988一1998值13,10) 2 1016 3 1017 编码含有非数字字符的分组时,先输出非数字字符的10位二进制编码,然后再按公式(2)计算并输出3个数字的10位二进制编码。在输出第一组数字的编码前先输出2位计数器,记录最后一个分组填充的数字个数,00表示没有填
19、充数字,01表示有一个填充数字,10表示有2个填充数字,11为无效编码,译码时译码程序根据该计数器丢弃可能的填充数字。剩下的编码空间1018至1023用于实现类型的转换,见表4。编码举例:输入数据1,234,567.89 分组1,23 4,56 7.89 十进制数编码o1013 123 1013 456 1010 789 转换为二进制11111101010111101111111101010111101111111011010101 6.4.3 小写英文字母字符范围zGB厅1988-1998中的26个小写英文字母a-z,以及空格(GB厅1988-1998值32),共27个字符。编码规则z每个字
20、符采用5位二进制编码,按顺序从a到z最后空格递增编码,字母a的编码为。剩下的5个编码空间用于实现类型的转换,见表4。编码举例J:输入数据b a r c o d e 十进制编码1 0 17 2 14 3 4 转换为二进制仪削1o1)()101001110011100 6.4.4 大写英文字母8 SJ/T 11350-2006 字符范围:GBff 1988一1998中的26个大写英文字母A习,以及空格(GBff 1988一1998值32),共27个字符。编码规则:每个字符用5位二进制编码,按顺序从A到Z最后空格递增编码,字母A的编码为00000。剩下的5个编码空间用于实现类型的转换,见表4。编码举
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