18.1二維條碼簡介第8章二維條碼1、二維條碼的起源與發展二維條碼技術是在一維條碼無法滿足實際應用需求的前提下產生的。由于受信息容量的限制，一維條碼通常是對物品的標識，而不是對物品的描述。因此，在通用商品條碼的應用系統中，對商品信息，如生產日期、價格等的描述必須依賴數據庫的支持。在沒有預先建立商品數據庫或不便聯網的地方，一維條碼表示漢字和圖像信息幾乎是不可能的，即使可以表示，也顯得十分不便且效率很低。所謂對物品的標識，就是給某物品分配一個代碼，代碼以條碼的形式標識在物品上，用來標識該物品以便自動掃描設備的識讀，代碼或一維條碼本身不表示該產品的描述性信息。28.1二維條碼簡介隨著現代高新技術的發展，迫切需要用條碼在有限的幾何空間內表示更多的信息，以滿足千變萬化的信息表示的需要。國外對二維條碼技術的研究始于20世紀80年代末。在二維條碼符號表示技術研究方面，已研制出多種碼制，常見的有PDF417，QRCode，Code49，Code16K，CodeOne等。這些二維條碼的密度都比傳統的一維條碼有了較大的提高，如PDF417的信息密度是一維條碼Code39的20多倍。在二維條碼標準化研究方面，國際自動識別制造商協會（AIM）、美國標準化協會（ANSI）已完成了PDF417，QRCode，Code49，Code16K，CodeOne等碼制的符號標準。在二維條碼設備開發研制、生產方面，美國、日本等國的設備制造商生產的識讀設備、符號生成設備，已廣泛應用于各類二維條碼應用系統。3美國、德國、日本等國，不僅已將二維條碼技術應用于公安、外交、軍事等部門對各類證件的管理，而且也將二維條碼應用于海關、稅務等部門對各類報表和票據的管理，商業、交通運輸等部門對商品及貨物運輸的管理，郵政部門對郵政包裹的管理，工業生產領域對工業生產線的自動化管理。我國對二維條碼技術的研究開始于1993年。中國物品編碼中心對幾種常用的二維條碼PDF417，QRCode，DataMatrix，MaxiCode，Code49，Code16K，CodeOne的技術規范進行了翻譯和跟蹤研究。隨著我國市場經濟的不斷完善和信息技術的迅速發展，國內對二維條碼這一新技術的研究和需求與日俱增。例如：矽感科技條碼識別子系統采用自主知識產權的CIS影像傳感技術，配合自主研發的CompactMatrix二維條碼，克服了軟硬件方面的專利壁壘，有效地降低了二維條碼識別子系統的成本。龍貝二維碼系統擁有包括底層核心技術的全套自主知識產權，填補了我國空白。1、二維條碼的起源與發展41、二維條碼的起源與發展中國物品編碼中心在原國家質量技術監督局和國家有關部門的大力支持下，對二維條碼技術的研究不斷深入。二維條碼技術已在我國的汽車行業自動化生產線、醫療急救服務卡、涉外專利案件收費、珠寶玉石飾品管理及銀行匯票上得到了應用；1999年3月在北京舉行的全國人大第九屆三次全體會議和全國政協第九屆三次會議期間，在隨行人員證件、記者證、旁聽證上成功地應用了二維條碼技術，引起了與會代表和新聞界的極大關注；中國民航總局在全國127個機場的機動車駕駛證安全防偽系統中開始采用龍貝二維條碼。在中國民航駕駛證的龍貝二維碼中裝有24位全天然彩色面部照片生物裝置，面積只有6.0厘米，且信息密度比美國軍人身份證采用的二維碼技術要高24.55倍，比美國最先進的肯塔基州駕駛證要高66.26倍。5矽感科技研究開發的擁有完全自主知識產權的CM二維條碼及相應的識讀技術，在其關健的信息存儲量最大可達32KB，從而使得利用這一技術對諸如頭像、指紋、聲音、掌紋等更多的信息進行編碼和存儲成為可能，且可容納信息密度高、糾錯能力強、譯碼可靠性高，加之該公司采用獨特的CIS影像傳感專利技術，使其識讀設備具有極高的價格競爭力。美國40個州駕照制作有望全面采用中國的CM二維條碼（CompactMatrix）技術，還與墨西哥達成了其全國身份證使用這一技術的推介應用意向。1、二維條碼的起源與發展61、二維條碼的起源與發展72、二維條碼的特點2、二維條碼的特點（1）二維條碼與一維條碼的區別與比較二維條碼（見圖1a）除了左右（條寬）的粗細及黑白線條有意義外，上下的條高也有意義。與一維條碼相比，由于左右（條寬）上下（條高）的線條皆有意義，故可存放的信息量就比較大。我們在超級市場看到商品上的一維條碼（見圖1b），其原理是利用條碼的粗細及黑白線條來代表信息，當拿掃描器來掃描一維條碼，即使將條碼上下遮住一部分，其所掃描出來的信息都是一樣，所以一維條碼的條高并沒有意義，只有左右（條寬）的粗細及黑白線條有意義，故稱一維條碼。圖1二維條碼與一維條碼

82、二維條碼的特點從符號學的角度講，二維條碼和一維條碼都是信息表示、攜帶和識讀的手段。但從應用角度講，他們的應用側重點是不同的：一維條碼用于對“物品”進行標識，二維條碼用于對“物品”進行描述。EAN和UCC在充分考慮兩種碼制的特點的基礎上，為非常小的產品項目（如：注射器、小瓶、電信電路板）、隨機計量的零售項目（如：肉、家禽和袋裝農產品）、單個農產品項目（如：蘋果、橘子）、可用空間不足以提高所有信息的物流單元（如：混和貿易項目托盤的內容信息）提供更好的自動識別方法，開發了RSS（REDUCEDSPACESYMBOLOGY）條碼符號和EAN·UCC復合碼。9信息量容量大、安全性高、讀取率高、錯誤糾正能力強等特性是二維條碼的主要特點。二維條碼同一維條碼在相同數據的識讀速度、信息密度和綜合對照可分別見圖2（a）、（b）、和表1。圖2（a）一維條碼和二維條碼表示同樣字符的識讀速度對照

圖2（b）一維條碼和二維條碼表示同樣字符信息對照2、二維條碼的特點10表1二維條碼與一維條碼的比較

2、二維條碼的特點11（2）二維條碼與磁卡、IC卡、光卡之比較表2二維條碼與磁卡、IC卡、光卡的比較二維條碼同其他幾種自動識別技術的比較可見表2。2、二維條碼的特點123、二維條碼的分類圖3幾種常見的二維條碼圖形符號

在目前幾十種二維條碼中，常用的碼制有：PDF417、DataMatrix、MaxiCode、QRCode、Code49、Code16K、CodeOne等，除了這些常見的二維條碼之外，還有Vericode條碼、CP條碼、CodablockF條碼、田字碼、Ultracode條碼、Aztec條碼。以下是幾種較常見的二維條碼，它們的具體結構可參見圖3。13二維條碼通常分為以下二種類型：（1）行排式二維條碼行排式二維條碼（又稱：堆積式二維條碼或層排式二維條碼），其編碼原理是建立在一維條碼基礎之上，按需要堆積成二行或多行。它在編碼設計、校驗原理、識讀方式等方面繼承了一維條碼的一些特點，識讀設備與條碼印刷與一維條碼技術兼容。但由于行數的增加，需要對行進行判定、其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維條碼。有代表性的行排式二維條碼有CODE49、CODE16K、PDF417等。其中CODE49，是1987年由DavidAllair博士研制，Intermec公司推出的第一個二維條碼，如圖4所示。圖4Code49條碼的特性

3、二維條碼的分類14圖4Code49條碼

3、二維條碼的分類Code49（見圖4）是一種多層、連續型、可變長度的條碼符號，它可以表示全部的128個ASCII字符。每個Code49條碼符號由2到8層組成，每層有18個條和17個空。層與層之間由一個層分隔條分開。每層包含一個層標識符，最后一層包含表示符號層數的信息。15Code49的特性見表3。表3Code49條碼的特性

3、二維條碼的分類161988年Laserlight系統公司的TedWilliams推出第二種二維條碼Code16K碼。圖5是Code16K條碼。圖5Code16K條碼Code16K條碼（見圖5）是一種多層、連續型可變長度的條碼符號，可以表示全ASCII字符集的128個字符及擴展ASCII字符。它采用UPC及Code128字符。一個16層的Code16K符號，可以表示77個ASCII字符或154個數字字符。Code16K通過唯一的起始符/終止符標識層號，通過字符自校驗及兩個模107的校驗字符進行錯誤校驗。3、二維條碼的分類17Code16K的特性見表4。表4Code16K條碼的特性3、二維條碼的分類18（2）矩陣式二維條碼矩陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼），它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。在矩陣相應元素位置上，用點（方點、圓點或其他形狀）的出現表示二進制“1”，點的不出現表示二進制的“0”，點的排列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。矩陣式二維條碼是建立在計算機圖像處理技術、組合編碼原理等基礎上的一種新型圖形符號自動識讀處理碼制。具有代表性的矩陣式二維條碼有：QRCode、DataMatrix、MaxiCode、CodeOne、矽感CM碼（CompactMatrix）、龍貝碼等。3、二維條碼的分類194、二維條碼識讀設備（1）線性CCD和線性圖像式識讀器（LinearImager）可識讀一維條碼和行排式二維條碼（如PDF417），在閱讀二維條碼時需要沿條碼的垂直方向掃過整個條碼，又稱為“掃動式閱讀”，這類產品的價格比較便宜。（2）帶光柵的激光識讀器可識讀一維條碼和行排式二維條碼。識讀二維碼時將掃描光線對準條碼，由光柵部件完成垂直掃描，不需要手工掃動。（3）圖像式識讀器（ImageReader）采用面陣CCD攝像方式將條碼圖像攝取后進行分析和解碼，可識讀一維條碼和二維條碼。另外，二維條碼的識讀設備依工作方式的不同還可以分為：手持式、固定式和平版掃描式。二維條碼的識讀設備對于二維條碼的識讀會有一些限制，但是均能識別一維條碼。204、二維條碼識讀設備214、二維條碼識讀設備224、二維條碼識讀設備235、解密二維條碼241、概述PDF417條碼是由留美華人王寅敬（音）博士發明的。PDF取自英文PortableDataFile三個單詞的首字母，意為“便攜數據文件”。因為組成條碼的每一符號字符都是由4個條和4個空共17個模塊構成，所以稱為PDF417條碼。PDF417是一種多層、可變長度、具有高容量和糾錯能力的二維條碼。每一個PDF417符號可以表示1108個字節、或1850個ASCⅡ字符或2710個數字的信息。8.2行排式二維條碼PDF417條碼251、PDF417條碼PDF417條碼的特點信息容量大，根據不同的條空比例每平方英寸可以容納250到1100個字符。在國際標準的證卡有效面積上（相當于信用卡面積的2/3，約為76mm*25mm）,PDF417條碼可以容納1848個字母字符或2729個數字字符，約500個漢字信息。這種二維條碼比普通條碼信息容量高幾十倍。編碼范圍廣，PDF417條碼可以將照片、指紋、掌紋、簽字、聲音、文字等凡可數字化的信息進行編碼。保密、防偽性能好，PDF417條碼具有多重防偽特性，它可以采用密碼防偽、軟件加密及利用所包含的信息如指紋、照片等進行防偽，因此具有極強的保密防偽性能。26譯碼可靠性高，普通條碼的譯碼錯誤率約為百萬分之二左右，而PDF417條碼的誤碼率不超過千萬分之一，譯碼可靠性極高。修正錯誤能力強，PDF417條碼采用了世界上最先進的數學糾錯理論，如果破損面積不超過50％，條碼由于沾污、破損等所丟失的信息，可以照常破譯出丟失的信息。容易制作且成本很低，利用現有的點陣、激光、噴墨、熱敏/熱轉印、制卡機等打印技術，即可在紙張、卡片、PVC、甚至金屬表面上印出PDF417二維條碼。由此所增加的費用僅是油墨的成本，因此人們又稱PDF417是“零成本”技術。條碼符號的形狀可變，同樣的信息量，PDF417條碼的形狀可以根據載體面積及美工設計等進行自我調整。1、PDF417條碼27由于層數及每一層的符號字符數是可變的，故PDF417條碼符號的高寬比，即縱橫比（AspectRatio）可以變化，以適應于不同可印刷空間的要求。（1）層與符號字符（RowandSymbolCharacter）每一個PDF417條碼符號均由多層堆積而成，其層數為3～90。每一層條碼符號由起始/終止符、每層的左、右層指示符、及1到30個符號字符組成。每一個符號字符由17個模塊構成，其中包含有4個條和4個空，每個條、空由1到6個模塊組成。1、PDF417條碼28（2）簇（Cluster）PDF417的字符集可分為三個相互獨立的子集，即0，3，6三個簇號。每一簇均以不同的條、空搭配形式表示929個符號字符值即碼詞，故每一簇不可能與其它簇混淆。對于每一特定的行，使用符號字符的簇號用以下公式計算：

簇號＝[（行號－1）MOD3]×3（3）錯誤糾正碼詞（ErrorCorrectionCodeword）通過錯誤糾正碼詞，PDF417擁有糾錯功能。每個PDF417符號需兩個錯誤糾正碼詞進行錯誤檢測，并可通過用戶定義糾錯等級0-8共9級，可糾正多達510個錯誤碼詞。級別越高，糾正能力越強。由于這種糾錯功能，使得污損的PDF417條碼也可以被正確識讀。（2）簇29錯誤糾正碼詞的生成是根據Reed-Solomoon錯誤控制碼算法計算。經過模式壓縮的碼字，不但能還原成所表示的信息，還作為生成錯誤糾正碼詞的多項式的系數。對于一組給定的數據碼字和選定的錯誤糾正等級，錯誤糾正碼字CI為符號數據多項式D（X）乘以XK，除以生成多項式G（X），所得余式的各系數的補數。具體計算實例見GB/T17172-1997四一七條碼。在通常情況下，按推薦值使用錯誤糾正等級。如右表所示。（3）錯誤糾正碼詞30（4）數據組合模式（DataCompactionMode）PDF417提供了三種數據組合模式，每一種模式定義一種數據序列與碼詞序列之間的轉換方法。三種模式為：文本組合模式（TextCompaction，Mode-TC）字節組合模式（ByteCompaction，Mode-BC）數字組合模式（NumericCompaction，Mode-NC）。通過模式鎖定和模式轉移進行模式間的切換，目的是為了更有效的表示對象數據。模式鎖定碼字用于將當前模式轉換為指定的模式，且轉換后在下一個切換前一直有效。模式轉移碼字用于將文本壓縮模式（TC）暫時切換為字節壓縮模式（BC），且僅對切換后的第一個碼字有效，隨后的碼字又返回到文本壓縮模式下的當前子模式。（4）數據組合模式31（5）全球標簽標識符（GlobalLabelIdentifier-GLI）全球標簽標識符的表示形式為GLIy，其中y的取值范圍是0～811799。其缺省表示為GLI0，GLI1，表示GB/T15273.1中規定的字符集。組合模式表示的數據序列的譯解由全球標簽標識符分配，一個GLI是一個特殊的符號字符，它可激活一組解釋，GLIS的應用使PDF417可以表示國際語言集，以及工業或用戶定義的字符集。具體應用如下：GLIO-GLI899:用于國際字符集。GLI900-GLI810899:用于通用目的。GLI81090O-GLI811799:用于用戶自定義。（5）全球標簽標識符32（6）宏PDF417宏PDF417提供了一種強有力的機制，這種機制可以把一個PDF417符號無法表示的大文件分成多個PDF417符號來表示。宏PDF417包含了一些附加控制信息來支持文件的分塊表示，譯碼器利用這些信息來正確組合和檢查所表示的文件，不必擔心符號的識讀次序。具體是在條碼符號布局中比標準的417條碼增加了控制塊。控制塊以值為928的標志碼制開始，包含二個強制字段（塊索引和文件標識）和一個可選字段。塊索引最大值為99998，當不足五位時前面用0填充。用GLI0里定義的數字壓縮模式的二個碼字表示。對于同一文件的文件標識（ID）字段里的值是一樣的，其取值為0～899之間的整數，位于塊索引后，可選字段前。可選字段在文件分塊中可用于表示總的文件屬性。（6）宏PDF41733（7）PDF417其它特性及其變體在相對理想的環境中，不可能損壞條碼標簽，故可利用截短PDF417符號。這種版本省略了右層標識符并將終止符縮減到一個模塊寬的條。這種壓縮版本減少了非數據符的數量，但卻以降低其堅固性，抗噪音，損傷，污染等能力為代價。截短PDF417條碼與普通PDF417完全兼容。表5列舉了PDF417的特性。（7）PDF417其它特性及其變體34表5PDF417條碼的特性（7）PDF417其它特性及其變體35圖6

PDF417符號的結構圖（8）符號結構（如圖6所示）每一個PDF417符號由空白區包圍的一序列層組成。每一層包括：①左空白區（8）符號結構②起始符③左層指示符號字符④1到30個數據符號字符⑤右層指示符號字符⑥終止符⑦右空白區36圖7

PDF417符號字符（9）符號字符的結構每一個符號字符包括4個條和4個空，每一個條或空由1-6個模塊組成。在一個符號字符中，4個條和4個空的總模塊數為17，見圖7。（9）符號字符的結構37（10）PDF417制作38（10）如何編輯二維碼392、RSS系列條碼

2、RSS系列條碼為了滿足EAN·UCC系統用戶的需求，為非常小的產品項目（比如：注射器，小瓶，電信電路板）、隨機計量的零售項目（比如：肉、家禽和袋裝農產品）、單個農產品項目（比如：蘋果和橘子）、可用空間不足以提供項目所有信息的物流單元（比如：混合貿易項目托盤的內容信息）提供更好的自動識別方法，國際物品編碼協會EAN和美國統一代碼委員會UCC開發了RSS（ReducedSpaceSymbology）條碼符號。它是一種一維碼和二維碼的組合碼，其中：一維碼組成部分可以是：UCC/EAN-128UPC/EANReducedSpaceSymbology（RSS）402、RSS系列條碼二維碼組成部分可以是：CC-A（一種專用于混合碼的PDF417微碼的變體）CC-C（標準PDF417）它解決了以下技術問題：部分符號能夠被全方位掃描；符號能適應限定的空間，并在有限空間范圍內提供足夠的信息；符號與現存的廣泛應用的采集技術最大化兼容；符號是現存EAN·UCC系統數據載體的補充；符號提供最簡單的解決方案，以滿足最大用戶群體。41表6數據密度比較

（1）RSS系列條碼符號和其它線形條碼相比，RSS系列碼制具有更高的密度，因為它可以表示更多的字符（見表6）。RSS條碼是EAN·UCC系統中使用的系列線形碼制。RSS條碼符號有3種基本類型：RSS－14系列、限定式RSS和擴展式RSS。其中RSS－14系列和擴展式RSS系列兩種類型具有滿足不同應用要求的多種版本。（1）RSS系列條碼符號42RSS－14系列對AI（01）單元數據串按線形符號進行編碼，可以被全方位掃描器掃描。（2）RSS-14系列RSS-14系列對應用標識符AI（01）單元數據串進行編碼。它有四個版本：RSS-14、截短式RSS-14系列、層排式RSS-14和全方位層排式RSS-14。所有四種版本采用同樣的方式進行編碼。（2）RSS-14系列擴展式RSS系列對EAN·UCC系統主要項目標識符以及附加AI單元數據串（比如重量和有效期）進行編碼，可以被全方位掃描器掃描。限定式RSS系列對AI（01）單元數據串按線形符號進行編碼，用于不能在全方位掃描環境中進行掃描的小項目。43圖8RSS-14條碼符號結構圖8表示RSS-14的結構，一個RSS-14符號包括四個數據字符和兩個定位圖形。RSS-14系列在四個獨立的段中能夠被掃描，每個由一個數據字符和相鄰的定位圖形組成。左右兩側的保護符由一個窄條和一個窄空組成。RSS-14不需要空白區。（2）RSS-14系列兩個定位圖形按79的校驗值編碼，以保證數據的安全。441）RSS-14（01）20012345678909

圖9RSS-14RSS-14條碼符號是為全方位掃描器設計的。其寬為96×，高為33×，以1×的空開始，以1×的條結束（×表示一個模塊的寬度）。例如，模塊大小為0.25mm（0.010英寸）的RSS-14條碼符號，其寬為24mm（0.96英寸），高為8.25mm（0.33英寸）（見圖9）。（2）RSS-14系列452）截短式RSS-1400012345678905

圖10截短式RSS-14截短式RSS-14是將RSS-14條碼符號高度減小的版本，主要是為了不需要全方位掃描識別的小項目設計的。其寬為96×，高為13×。例如，模塊大小為0.25mm（0.010英寸）的截短式RSS-14條碼，其寬為24mm（0.96英寸），高度為3.25mm（0.13英寸）（見圖10）。（2）RSS-14系列463）層排式RSS-14（01）00012345678905

圖11層排式RSS-14其寬為50×，高為13×。兩行之間分隔符的高度為1×。例如，模塊大小為0.25mm（0.010英寸）的層排式RSS-14符號，其寬為12.5mm（0.50英寸），高為3.25mm（0.13英寸）（見圖11）。（2）RSS-14系列層排式RSS-14是RSS-14的一個變體，在應用中當RSS-14太寬時，可以進行兩行堆疊。它有兩個版本：適宜于小項目標識的截短版本和適用于全方位掃描器識別的高級版本。474）全方位層排式RSS-14（01）00034567890125

圖12全方位層排式RSS-14全方位層排式RSS-14是由兩行完全高度RSS-14堆疊而成，是為了全方位掃描器識讀設計的。其寬為50×，高為69×。兩行之間分隔符的高度為1×。例如，模塊大小為0.25mm（0.010英寸）的全方位層排式RSS-14符號，其寬度為12.5mm（0.50英寸），高為17.25mm（0.69英寸）（見圖12）。（2）RSS-14系列48（3）限定式RSS（01）15012345678907

圖13限定式RSS限定式RSS對應用標識符AI（01）單元數據串進行編碼。這個單元數據串是建立在UCC-12、EAN/UCC-8、EAN/UCC-13或EAN/UCC-14數據結構基礎上的。然而，當使用EAN/UCC-13或EAN/UCC-14數據結構時，只允許指示符的值為1。當指示符數值大于1時，必須使用RSS-14系列來表示EAN/UCC-14數據結構。限定式RSS條碼是為了不需要全方位掃描器識別的小項目的POS系統設計的。其寬為74×，高為10×，以1×的空開始，1×的條結束。例如，模塊大小為0.25mm（0.010英寸）的限定式RSS條碼，其寬為18.5mm（0.74英寸），高為2.5mm（0.10英寸）（見圖13）。（3）限定式RSS49圖14表示限定式RSS的結構。限定式RSS包括兩個數據符和一個校驗字符。校驗字符對以89為摸的校驗值進行編碼，以保證數據安全。圖14限定式RSS的結構左右兩側保護符由一個窄條和一個窄空組成。限定式RSS條碼不需要空白區。（3）限定式RSS50（4）擴展式RSS系列圖15擴展式RSS系列的結構擴展式RSS系列是長度可以變化的線形碼制，能夠對74個數字字符或41個字母字符的AI單元數據串數據進行編碼。擴展式RSS主要是為了POS系統和其它應用系統中項目的主要數據和補充數據進行編碼而設計的。它除了可以被全方位槽式掃描器掃描外，還具有和UCC/EAN-128條碼相同的作用。主要是為重量可變的商品、易變質的商品、可跟蹤的零售商品和代金券設計的。圖15為具有6個段的擴展式RSS。擴展式RSS系列包含一個校驗字符、3～21個數據字符、2～11個定位圖形，這取決于條碼的長度。擴展式RSS符號的每個段都能夠被掃描，每個段由數據字符或校驗字符和相鄰的定位圖形組成。校驗字符對以211為模的校驗值進行編碼，以保證數據安全。（4）擴展式RSS系列51左右兩側的保護符由一個窄條和一個窄空組成。擴展示RSS系列不需要空白區。（01）90614141000015（3202）000150

圖16擴展式RSS1）擴展式RSS擴展式RSS條碼符號的寬度可以變化（從4個到22個符號字符，或者寬度從最小的102X到最大的534X），高度為34X。條碼以1X的空開始，以1X的條或者1X的空結束。例如，圖16所示的模塊大小為0.25mm（0.010英寸）擴展式RSS條碼，其寬為37.75mm（1.51英寸），高為8.5mm（0.34英寸）。（4）擴展式RSS系列522）擴展層排式RSS90614141000015（3202）000150

圖17擴展層排式RSS擴展層排式RSS條碼符號是擴展式RSS的多行堆疊版本。它可以被印刷成2-20個段，有2-11行。它的結構包括行與行之間的3個模塊高的分隔符。它主要是為全方位掃描器（如零售槽式掃描器）設計的。圖17表示模塊大小為0.25mm（1.02英寸）的擴展層排式RSS，其寬為25.5mm（1.02英寸），高為17.75mm（0.71英寸）。圖17中條碼第二排末端的白色空間不是條碼的組成部分，可作其他用途。比如加文字。當條碼區域或印刷結構不夠寬，不能容納完整的單行擴展式RSS時，使用擴展層排式RSS。它主要是為重量可變的商品、易變質商品、可跟蹤的零售商品和贈券而設計的。（4）擴展式RSS系列533、復合條碼國際物品編碼協會（EAN

International）和美國統一代碼委員會（UCC）是全球條碼技術的倡導者和推動者。這兩大國際條碼組織一直致力于建立全球統一的商品及服務的標識體系，提高物流管理水平，促進國際商業及貿易的發展。為了加強對物流商品的單品管理，提高物流管理中商品信息自動采集的效率，EAN與UCC首次合作，于1999年初聯合推出了一種全新的適于各個行業應用的物流條碼標準——復合碼（Composite

Symbology

，簡稱CS）。復合碼是將一維條碼與二維條碼有機地疊加在一起，

以實現在讀取商品的單品識別信息的同時，還能夠獲取更多描述商品物流特征的信息。復合碼作為一種新的條碼碼制，很好地保持了國際物品編碼體系（EAN/UCC系統）的完整性及兼容性。54復合碼是由一維條碼和二維條碼迭加在一起而構成的一種新的碼制，主要用于物流及倉儲管理。3、復合條碼復合碼中的一維條碼可以是任何形式的RSS，也可以是普通的EAN/UCC條碼。其作用在于，一是單品標識，二是作為二維條碼的定位符，用于成像儀識別時的定位。復合碼中的二維條碼部分由PDF417條碼構成，用于表示附加的應用標識符（Application

Identifier）的數據串，諸如產品的批號、保質期等商品的描述性信息。55復合碼在商業及物流管理中的應用3、復合條碼目前，復合碼的應用主要集中在標識散裝商品（隨機稱重商品）、蔬菜水果、醫療保健品及非零售的小件物品以及商品的運輸與物流管理。在零售業中，復合碼的應用首先解決了微小物品的條碼標識問題。利用原有的EAN/UCC條碼標識微小物品時，只能用8位的EAN/UCC縮短碼，所表述的信息僅為商品唯一編號（8位數據）。這種縮短碼由于信息容量小，占用面積大，號碼資源緊張等原因，給商業用戶帶來了諸多不便。采用復合碼以后，有效地增大了單位面積條碼的信息容量。其次，復合碼的出現，為商店散裝商品及蔬菜水果等的條碼標識提出了理想的解決方案。借助于復合碼，不但可以表示商品的單品編碼，還可以將商品的包裝日期、最佳食用日期等附加商品信息標識在商品上，便于零售店采集，以對保質期商品實施有效的計算機管理和監控。56在物流系統中，越來越多的應用證明，采集和傳遞更多的運輸單元信息是非常必要的。而目前現有的EAN/UCC128碼受信息容

量的限制，無法提供滿意的解決方案。3、復合條碼物流管理所需要的信息可分為兩類：運輸信息和貨物信息。運輸信息包括交易信息，諸如采購訂單編號、裝箱單及運輸途徑等。復合碼中包含這些信息的好處在于供應鏈的各個環節都可以隨時采集所需信息而無需在線式數據庫。將貨物本身信息編在二維條碼中是為了給電子數據交換（EDI）提供可靠的備份，從而減少對網絡的依賴性。這些信息包括包裝箱及所裝物品、數量以及保質期等，掌握這些信息對混裝托盤的運輸及管理尤其重要。573、復合條碼采用復合碼以后，這種以EAN/UCC128碼及PDF417二維條碼構成的復合碼可將2300個字符編入條碼中，從而解決了物流管理中條碼信息容量不足的問題，極大地提高了物流及供應鏈管理系統的效率和質量。可見，采用復合碼，對供應鏈中各個環節的物流管理意義極大。58（1）EAN·UCC復合碼概述EAN·UCC復合碼由線性組份和多行2D復合組份組成。2D復合組份印刷在線性組份之上。兩個組份被分隔符所分開。在分隔符和2D復合組份之間允許最多3個模塊寬的空，以便可以更容易的分別印刷兩種組份。線性組份是下列條碼中的一種：線性組份的選擇決定了EAN·UCC復合條碼名稱，比如EAN-13復合碼，或者UCC/EAN-128復合碼。（1）EAN·UCC復合碼概述EAN/UPC碼制（EAN-13，EAN-8，UPC-A，或者UPC-E）；RSS系列條碼符號；UCC/EAN-128條碼。592D復合組份（簡寫為CC）是根據線性組份和需要進行編碼的附加數據的數量來選擇的。有3種2D復合組份，按照最大數據容量排列如下：CC-A：微PDF417的變碼，最多56位；CC-B：新編碼規則的微PDF417，最多338位；CC-C：新編碼規則的PDF417條碼，最多2361位。如果兩種組份同時印刷，應按照圖18所示對齊。圖18具有CC-A的限定式RSS復合條碼（1）EAN·UCC復合碼概述60在圖19中，AI（01）全球貿易項目代碼（GTIN）在限定式RSS線性組份中進行編碼。圖19具有CC-C的UCC/EAN-128復合條碼AI（17）有效期和AI（10）批號在CC-A2D復合組份中進行編碼。在圖19中，線性組份UCC/EAN-128對AI（01）GTIN進行編碼。CC-C2D復合組份對AI（10）批號和AI（410）交貨地址進行編碼。（1）EAN·UCC復合碼概述611）可編碼字符集

①線性組份EAN/UPC、RSS-14系列條碼和限定式RSS條碼：數字0到9UCC/EAN-128條碼和擴展式RSS碼：國際標準ISO/IEC646的表1中，包括大寫英文字母、小寫英文字母、數字、空格、20個特定的標點符號字符，以及功能字符（FUN1）。②2D復合組份所有類型：UCC/EAN-128條碼和具有符號分隔符的擴展式RSS條碼包含的所有字符類型。此外，對CC-B和CC-C，還包括2D復合組份換碼字符。（2）EAN·UCC復合碼基本特征622）符號字符結構根據線性符號和2D復合組份的不同，選擇使用不同的（n，k）符號字符。3）編碼類型

①線性組份：連續、線性條碼符號

②2D復合組份：連續、多行條碼符號4）最大數字數據容量

①線性組份UCC/EAN-128條碼：最多48位EAN/UPC條碼：8，12，或13位擴展式RSS條碼：最多74位其它RSS條碼：16位②2D復合條碼CC-A：最多56位CC-B：最多338位CC-C：最多2361位（2）EAN·UCC復合碼基本特征

635）錯誤檢測和校正

①線性組合以校驗值為模進行校驗。

②2D復合組份固定的或變化的數目的Reed-Solomon糾錯碼字，取決于具體的2D復合組份6）字符自校驗7）雙向譯碼（2）EAN·UCC復合碼基本特征

64（3）特殊壓縮單元數據串序列當2D復合組份對任何應用標識符（AI）單元數據串進行編碼達到組份的最大容量時，可以選擇AI單元數據串的某個序列在2D復合組份符號中進行特殊的壓縮。（3）特殊壓縮單元數據串序列為了進行特殊壓縮，AI單元數據串序列必須出現在2D復合組份數據的開始。其它的AI單元數據串可以加在序列之后。如果需要使用這個序列中的AI單元數據串，并且使用在預定義序列中，那么將得到一個更小的符號。65選擇出來進行特殊壓縮的AI單元數據串是：生產日期和批號：AI（11）生產日期，后接AI（10）批號有效日期和批號：AI（17）生產日期，后接AI（10）批號

AI（90）：AI（90）后接以1個字母字符和數字開始的單元數據串數據；AI（90）可以對標識符數據進行編碼；只有當它是第一個單元數據串的開始，并且后接標識格式數據的時候，AI（90）才進行特殊壓縮。（3）特殊壓縮單元數據串序列66（

4）復合碼中供人識讀字符EAN·UCC復合碼的線性組份中供人識讀字符必須出現在線性組份之下。如果有2D復合組份的供人識讀字符，它沒有位置要求，但它應該靠近EAN·UCC復合碼。EAN·UCC復合碼沒有具體規定供人識讀字符的準確位置和字體大小。但是，字符應該容易辨認（比如OCR-B），與符號有明顯關聯。應用標識符（AI）應該清晰，易于識別，有助于鍵盤錄入。將AI置于供人識讀字符的括號之間可以實現上述要求。注意：括號不是數據的一部分，在條碼中不進行編碼。遵守UCC/EAN128條碼使用的相同的原則。（

4）復合碼中供人識讀字符6713112345678906

圖20供人識讀字符由于EAN·UCC復合碼可對大量數據進行編碼，以供人識讀形式顯示所有數據可能是行不通的，即使有那么多的空間以這種形式來表示它，錄入那么多的數據也是不實際的。圖20表示了以文本標識的有效日期和批號。有效日期：2001年6月15日批號#：A123456在這種情況下，供人識讀字符的部分數據可以省略，但是主要的標識符數據，比如全球貿易項目代碼（GTIN）和系列貨運集裝箱代碼（SSCC）必須標識出來。應用于規范規定了供人識讀字符指南。（

4）復合碼中供人識讀字符681）默認傳輸符EAN·UCC系統要求使用碼制標識符。EAN·UCC復合碼通常使用碼制標識符前綴“]e0”來傳輸，將2D復合組份的數據直接附加到線性組份上去。數據傳輸遵守UCC/EAN-128碼應用標識符（AI）單元數據串連接同樣的原則。如果線性組份數據以可變的長度AI單元數據串結束，就在它和2D復合組份的第一個字符之間插入一個ASCII29字符（GS）。比如，EAN·UCC復合碼對（01）10012345678902（10）ABC123進行編碼得到的數據字符串為“]e0011001234567890210ABC123”。注意碼制標識符前綴“]e0”不同于碼制標識符前綴“]E0”，后者是大寫字母“E”，用于標準EAN/UPC條碼）。然而，識讀器可以選擇只傳輸線性組份數據，忽略2D復合組份。（

5）數據傳輸和碼制標識符前綴69

2）UCC/EAN-128條碼傳輸符識讀器也可以選擇UCC/EAN-128碼仿真方式。這種方式仿真UCC/EAN-128條碼的數據進行傳輸。EAN·UCC復合碼超過48個數據字符時采用2個或更多的信息進行傳輸，以免超過UCC/EAN-128條碼信息長度的最大值。每個信息都有一個“]C1”碼制標識符前綴，并且不會以超過48個數據字符。信息在單元數據串的邊界進行拆分。（

5）數據傳輸和碼制標識符前綴它可以使用在UCC/EAN-128條碼應用程序中，但還不能在程序中識別碼制標識符前綴“]e0”。UCC/EAN-128碼仿真方式的碼制標識符是“]C1”。這種方式比不上普通傳輸方式，因為當一條信息拆分為多條信息時，整體信息可能丟失。703）符號分隔符2D復合組份能夠對符號分隔符按譯碼器中的定義進行編碼。這個字符指示識讀器終止目前的EAN·UCC復合碼數據信息，將分隔符后面的數據作為單獨的信息進行傳輸。這條新的信息會有一個“]e1”碼制標識符前綴。這個特征會被將來的EAN·UCC系統應用，比如對物流集裝箱的混合項目進行編碼時使用。（

5）數據傳輸和碼制標識符前綴714）2D復合組份換碼機制CC-B和CC-C可以對2D復合組份換碼機制碼字進行編碼。它們指示識讀器終止目前的EAN·UCC復合碼數據信息，將換碼機制碼字后面的數據作為單獨的信息進行傳輸。這條新的信息如果為標準數據信息，則碼制標識符前綴為“]e2”；如果數據信息包括ECI碼字，則碼制標識符前綴為“]e3”。采用ISO/IEC15438——自動識別和數據采集技術——碼制規范——PDF417定義的標準PDF417定義的編碼和譯碼。當應用標識符（AI）單元數據串所定義的字符超過ISO646字符子集時，這個特征將用于EAN·UCC系統。（

5）數據傳輸和碼制標識符前綴72印刷質量等級通過標準的檢測儀來測定。印刷質量等級包括等級水平、測量孔徑、測量所使用的波長。（6）印刷質量EAN·UCC復合條碼的最小質量等級是：1.5/6/670其中：1.5是整個符號質量等級，

6是測量孔徑標號（相應的孔徑直徑為0.15mm，或者0.006英寸），

670（納米）為測量光波長。除印刷質量等級之外，還要求分隔符中的所有元素都應該清晰可分。線性組份和2D復合組份二者都必須獨立達到最小印刷質量等級。73使用任何2D復合組份都應該遵守EAN·UCC系統全球應用指南。AN·UCC復合碼的線性組份應該按照EAN·UCC通用規范規定的應用規則選擇，但在選擇可以利用的線性組份時，也應該考慮選擇2D復合組份的可行性。對CC-A和CC-B，線性組份的選擇自動決定了2D復合組份的列數。選擇CC-A或CC-B由要編碼的數據字符的數量自動決定。通常總是采用CC-A，除非超過了它的容量。當線性組份是UCC/EAN-128條碼時，用戶可以規定CC-A/B或CC-C。CC-A/B會產生更小的2D復合組份。（7）碼制的選擇更寬的線性組份將導致更短的2D復合組份，尤其是對容量更高的CC-B來說更是這樣。然而，CC-C可以增加寬度，以便與UCC/EAN-128條碼的寬度一致，或者更寬。這可以降低EAN·UCC復合碼的高度。CC-C的容量更大，因此它適宜用在物流標識上。748.3矩陣式二維條碼751、QRcode條碼76矩陣式二維條碼符號在結構形體及元素排列上與代數矩陣具有相似的特征。它以計算機圖像處理技術為基礎，每一矩陣二維條碼符號結構的共同特征是均由特定的符號功能圖形及分布在矩陣元素位置上表示數據信息的圖形模塊（如正方形、圓形、正多邊形等圖形模塊）構成。用深色模塊單元表示二進制的“1”，用淺色模塊單元表示二進制的“0”。數據碼字流通過分布在矩陣元素位置上的單元模塊的不同組合來表示。具有代表性的有QRCode、DataMatrix、MaxiCode、CodeOne、CMCODE、龍貝碼等矩陣式二維條碼。1、QRCode條碼（1）QRCode條碼特點

1、QRCode條碼77（1）QRCode條碼特點

圖21QRCode條碼

1）超高速識讀QRCode條碼（見圖21）是由日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣式二維條碼，它除了具有二維條碼所具有的信息容量大、可靠性高、可表示漢字及圖像多種信息、保密防偽性強等優點外，還具有以下特點：從QRCode碼的英文名稱QuickResponseCode可以看出，超高速識讀是QRCode區別于PDF417、DataMatrix等二維條碼的主要特點。用CCD二維條碼識讀設備，每秒可識讀30個QRCode條碼字符；對于含有相同數據信息的PDF417條碼字符，每秒僅能識讀3個條碼字符；對于DataMartix矩陣碼，每秒僅能識讀2～3個條碼字符。1、QRCode條碼78

2）全方位識讀1、QRCode條碼QRCode碼具有:唯一的尋像圖形使識讀器識讀簡便，具有超高速識讀性和高可靠性，具有校正圖形，可有效解決基底彎曲或光學變形等情況的識讀問題，使它適宜應用于工業自動化生產線管理等領域。QRCode具有全方位（360°）識讀特點，這是QRCode優于行排式二維條碼如PDF417條碼的另一主要特點。3）能夠有效地表示中國漢字、日本漢字。QRCode用特定的數據壓縮模式表示中國漢字和日本漢字，具體的轉換方法是：對于內碼的高字節在A1-AA（十六進制），低字節在A1-FE范圍內的分別都減去A1，將高位字節的結果乘以60H，再加上低位的差，其和用13位的二進制轉換即可；79表7QRCode與DataMartix和PDF417的比較

同理，對于高位字節在B0-FA范圍的則要減A6，再進行相同的計算和轉換,這樣就僅用13bit可表示一個漢字，而PDF417條碼、DataMartix等二維碼沒有特定的漢字表示模式，需用16bit（二個字節）表示一個漢字。因此，QRCode比其它的二維條碼表示漢字的效率提高了20%。4）QRCode與DataMartix和PDF417的比較見表7。1、QRCode條碼80（2）編碼字符集1）數字型數據（數字0～9）；2）字母數字型數據（數字0～9；大寫字母A～Z；9個其他字符：space$%*+-./：）；3）8位字節型數據；4）日本漢字字符；5）中國漢字字符（GB2312《信息交換用漢字編碼字符集基本集》對應的漢字和非漢字字符）。1、QRCode條碼81（

3）基本特性表8QRCode碼符號的基本特性QRCode的基本特性見表8。1、QRCode條碼821、QRCode條碼831、QRCode條碼QR碼是由日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣二維碼符號，QR碼除具有一維條碼及其它二維條碼所具有的信息容量大、可靠性高、可表示漢字及圖象多種文字信息、保密防偽性強等優點外，QR碼還具有如下主要特點：普通的一維條碼只能在橫向位置表示大約20位的字母或數字信息，無糾錯功能，使用時候需要后臺數據庫的支持，而QR碼二維條碼是橫向縱向都存有信息，可以放入字母、數字、漢字、照片、指紋等大量信息，相當一個可移動的數據庫。如果用一維條碼與二維條碼表示同樣的信息，QR二維碼占用的空間只是條碼1／11的面積。QR碼（2D符號）

在橫向和縱向上都包含有信息，而條碼只有一個方向上包含有信息。QR碼能夠包含的信息比條碼多得多。QR碼比其他二維碼相比，具有識讀速度快、數據密度大、占用空間小的優勢。QR碼的三個角上有三個尋象圖形，使用CCD識讀設備來探測碼的位置、大小、傾斜角度、并加以解碼，實現360度高速識讀。每秒可以識讀30個含有100個字符QR碼。QR碼容量密度大，可以放入1817個漢字、7089個數字、4200個英文字母。QR碼用數據壓縮方式表示漢字，僅用13bit即可表示一個漢字，比其他二維條碼表示漢字的效率提高了20%。QR具有4個等級的糾錯功能，即使破損或破損也能夠正確識讀。QR碼抗彎曲的性能強，通過QR碼中的每隔一定的間隔配置有校正圖形，從碼的外形來求得推測校正圖形中心點與實際校正圖形中心點的誤差來修正各個模快的中心距離，即使將QR碼貼在彎曲的物品上也能夠快速識讀。1、QRCode條碼QR碼可以分割成16個QR碼，可以一次性識讀數個分割碼，適應于印刷面積有限及細長空間印刷的需要。此外微型QR碼可以在1厘米的空間內放入35個數字或9個漢字或21個英文字母，適合對小型電路板對ID號碼進行采集的需要。多到7,089數字可以被編碼。300個字符或數字被編進這樣大小的QR碼里面同樣的數據只有條碼的十分之一大小1、QRCode條碼QR碼-快速矩陣二維條碼特點（1）超高速識讀：從QRCode碼的英文名稱QuickResponseCode可以看出，超高速識讀特點是QRCode碼區別于四一七條碼、DataMatrix等二維碼的主要特性。由于在用CCD識讀QRCode碼時，整個QRCode碼符號中信息的讀取是通過QRCode碼符號的位置探測圖形，用硬件來實現，因此，信息識讀過程所需時間很短，它具有超高速識讀特點。用CCD二維條碼識讀設備，每秒可識讀30個含有100個字符的QRCode碼符號；對于含有相同數據信息的四一七條碼符號，每秒僅能識讀3個符號；對于DataMartix矩陣碼，每秒僅能識讀2～3個符號。QRCode碼的超高速識讀特性是它能夠廣泛應用于工業自動化生產線管理等領域。（2）方位識讀：QRCode碼具有全方位（360°）識讀特點,這是QRCode碼優于行排式二維條碼如四一七條碼的另一主要特點,由于四一七條碼是將一維條碼符號在行排高度上的截短來實現的,因此,它很難實現全方位識讀,其識讀方位角僅為±10°.（3）能夠有效地表示中國漢字、日本漢字：由于QRCode碼用特定的數據壓縮模式表示中國漢字和日本漢字，它僅用13bit可表示一個漢字，而四一七條碼、DataMartix等二維碼沒有特定的漢字表示模式，因此僅用字節表示模式來表示漢字，在用字節模式表示漢字時，需用16bit（二個字節）表示一個漢字，因此QRCode碼比其它的二維條碼表示漢字的效率提高了20%。

QR碼-快速矩陣二維條碼特點糾錯能力

·L級：約可糾錯7%的數據碼字

·M級：約可糾錯15%的數據碼字

·Q級：約可糾錯25%的數據碼字

·H級：約可糾錯30%的數據碼字結構鏈接可用1-16個QRCode碼符號表示一組信息.掩模可以使符號中深色與淺色模塊的比例接近1：1，使因相鄰模塊的排列造成譯碼困難的可能性降為最小。擴充解釋這種方式使符號可以表示缺省字符集以外的數據（如阿拉伯字符、古斯拉夫字符、希臘字母等），以及其他解釋（如用一定的壓縮方式表示的數據）或者對行業特點的需要進行編碼。QR碼QRCode可高效地表示漢字，相同內容，其尺寸小于相同密度的PDF417條碼。目前市場上的大部分條碼打印機都支持QRcode條碼，其專有的漢字模式更加適合我國應用。因此，QR碼在我國具有良好的應用前景。QR碼-快速矩陣二維條碼特點每個QR碼符號由名義上的正方形模塊構成，組成一個正方形陣列，它由編碼區域和包括尋象圖形、分隔符、定位圖形和校正圖形在內的功能圖形組成。功能圖形不能用于數據編碼。符號的四周由空白區包圍。下圖為QR碼版本7符號的結構圖。QR碼-快速矩陣二維條碼特點QR碼符號共有40種規格，分別為版本1、版本2……版本40。版本1的規格為21模塊×21模塊，版本2為25模塊×25模塊，以此類推，每一版本符號比前一版本每邊增加4個模塊，直到版本40，規格為177模塊×177模塊。QR碼-快速矩陣二維條碼特點QR碼-快速矩陣二維條碼特點QR碼-快速矩陣二維條碼特點QR碼-快速矩陣二維條碼特點QR碼-快速矩陣二維條碼特點尋象圖形包括三個相同的位置探測圖形，分別位于符號的左上角、右上角和左下角，如圖所示。每個位置探測圖形可以看作是由3個重疊的同心的正方形組成，它們分別為77個深色色模塊、55個淺模塊和33個深色模塊。如下圖所示，位置探測圖形的模塊寬度比為1：1：3：1：1。符號中其他地方遇到類似圖形的可能性極小，因此可以在視場中迅速地識別可能的QR碼符號。識別組成的尋象圖形的三個位置探測圖形，可以明確地確定視場中符號的位置和方向。尋象圖形QR碼-快速矩陣二維條碼特點分隔符在每個位置探測圖形和編碼區域之間有寬度為1個模塊的分隔符，它全部由淺色模塊組成。定位圖形水平和垂直定位圖形分別為一個模塊寬的一行和一列，由深色淺色模塊交替組成，其開始和結尾都是深色模塊。水平定位圖形位于上部的兩個位置探測圖形之間，符號的第6行。求各模塊中心坐標的圖形。黑白圖形相互配置。當QR碼歪斜或模塊間隔出現誤差時用于軸正數據模塊的中心坐標。垂直定位圖形位于左側的兩個位置探測圖形之間，符號的第6列。它們的作用是確定符號的密度和版本，提供決定模塊坐標的基準位置。QR碼-快速矩陣二維條碼特點校正圖形每個校正圖形可看作是3個重疊的同心正方形，由5×5個的深色模塊，3×3個的淺色模塊以及位于中心的一個深色模塊組成。校正圖形的數量視符號的版本號而定，在模式2的符號中，版本2以上（含版本2）的符號均有校正圖形。補正QR碼歪斜的圖形，求得校正圖形的中心坐標，補正QR碼的歪斜。在校正圖形中配置有孤立的黑模塊，使得更容易檢測出中心坐標。。QR碼-快速矩陣二維條碼特點編碼區域編碼區域包括表示數據碼字、糾錯碼字、版本信息和格式信息的符號字符。空白區空白區為環繞在符號四周的4個模塊寬的區域，其反射率應與淺色模塊相同。QR碼-快速矩陣二維條碼特點第一步數據分析分析所輸入的數據流，確定要進行編碼的字符的類型。QR碼支持擴充解釋，可以對與缺省的字符集不同的數據進行編碼。第二步數據編碼將數據字符轉換為位流。在當需要進行模式轉換時，在新的模式段開始前加入模式指示符進行模式轉換。在數據序列后面加入終止符。將產生的位流分為每8位一個碼字。必要時加入填充字符以填滿按照版本要求的數據碼字數。第三步糾錯編碼按需要將碼字序列分塊，以便按塊生成相應的糾錯碼字，并將其加入到相應的數據碼字序列的后面。第四步構造最終信息在每一塊中置入數據和糾錯碼字，必要時加剩余位。第五步在矩陣中布置模塊將尋象圖形、分隔符、定位圖形、校正圖形與碼字模塊一起放入矩陣。第六步掩模依次將掩模圖形用于符號的編碼區域。評價結果，并選擇其中使深色淺色模塊比率最優且使不希望出現的圖形最少化的結果。第七步格式和版本信息生成格式和版本信息（如果用到時），形成符號。QR碼-快速矩陣二維條碼特點100圖22DataMatrix

（1）基本特征DataMatrix（見圖22）是一種矩陣式二維條碼。它有兩種類型，即ECC000-140和ECC200。ECC000-140具有幾種不同等級的卷積糾錯功能；而ECC200則使用Reed-Solomon糾錯。在最新的應用中，ECC200使用得更多。ECC000-140現在用得很少，僅限于一個單獨的部門控制產品和條碼符號的識別，并負責整個系統運行的情況。2、DataMatrix條碼101DataMatrix的特性見表9。表9DataMatrix條碼的特性1）編碼字符集①與ANSIX3.4相一致的值0-127，也就是128個ASCⅡ字符（等效采用ISO646美國國家版本）②與ISO/IEC8859-1第一部分（拉丁字母數字）相一致的值128-255，作為ASCⅡ擴展字符。2）數據表示法

用二進制表示，深色模塊為“1”，淺色模塊為“0”。（1）DataMatrix條碼基本特征1023）模塊的符號尺寸（不包括空白區）ECC000-140：9×9～49×49，僅為奇數。ECC200：10×10～144×144，僅為偶數。4）每個符號的數據字符（ECC200的最大符號尺寸）①數字字母型數據：2335個字符

②8位字節數據：1556個字符

③數字型數據：3116個數字5）糾錯功能ECC000-140：四個等級的卷積糾錯。加上僅選擇錯誤檢測。

ECC200：Reed-Solomon糾錯。6）代碼類型：矩陣7）獨立定位：可以（1）DataMatrix條碼基本特征103a.ECC140（淺色背景黑色圖形）b.ECC200（淺色背景黑色圖形）c.ECC200（深色背景淺色圖形）

圖23

ECC-140（a）和ECC200（b、c）編碼“A1B2C3D4E5F6G7H8I9J0K1L2”（2）附加特性下面是DataMatrix的附加特性，分為固有的和可選的。（2）DataMatrix條碼附加特性1041）反轉映像：（固有）符號在標記時具有隨意性，圖像可以是在淺色背景上的深色圖形，也可以是在深色背景上的淺色圖形（見圖23）。2）擴充解釋：僅適用ECC200，可選）這種方式使符號可以表示其他字符集的字符（如阿拉伯字符、古斯拉夫字符、希臘字母、希伯來字符），以及其他數據解釋或者針對行業特點的需要進行編碼。3）長方形符號：（僅適用ECC200，可選）在長方形符號中指定6種符號格式。4）結構化追加：（僅適用ECC200，可選）允許一個數據文件以多達16個DataMatrix符號表示。以任意的順序掃描，能正確地重新連接起來，恢復成原始數據。（2）DataMatrix條碼附加特性105（3）符號結構每個DataMatrix符號由規則排列的方形模塊構成的數據區組成。在較大的ECC200符號中，數據區由校正圖形分隔。圖23為一個ECC000-140符號及兩個ECC200符號的實例。1）尋像圖形尋像圖形是數據區域的一個周界，為一個模塊寬度。兩條鄰邊（左邊的和下面的）為暗實線，形成了一個L型邊界，主要用于限定物理尺寸、定位和符號失真。兩條對邊由交替的深色和淺色模塊組成，主要用于限定符號的單元結構，也能幫助確定物理尺寸及失真。（3）DataMatrix條碼符號結構1062）符號尺寸和容量ECC000-140符號有奇數行和奇數列。符號是方陣形，尺寸從9×9至49×49，不包括空白區。這些符號可通過呈深色的右上角識別出來。ECC200符號有偶數行和偶數列。有些符號是正方形的，尺寸從10×10至144×144，不包括空白區。有些是長方形的，尺寸從8×18至16×48，不包括空白區。所有的ECC200符號都可以通過呈淺色的右上角識別出來。DataMatrix主要用于電子行業小零件的標識，如Intel的奔騰處理器的背面就印制了這種條碼。

（3）DataMatrix條碼符號結構1073、Maxicode條碼Maxicode條碼（見圖24）是一種固定長度（尺寸）的矩陣式二維條碼，它由緊密相連的平行六邊形模塊和位于符號中央位置的定位圖形組成。表10Maxicode條碼的特性

3、Maxicode條碼Maxicode符號共有7種模式（包括兩種作廢模式）。可表示全部ASCII字符和擴展ASCII字符。Maxicode條碼的特性見表10。圖24Maxicode

108（1）基本特征Maxicode具有如下基本特征：1）編碼字符集

①Maxicode符號的默認字符集允許對256個國際字符編碼：與ASCIX3.4相一致，包括值為0～127的ASII字符；與ISO8859-1相一致，包括值為128～255的擴展ASCII字符。

②數字壓縮允許在六個碼字中有9個被壓縮的數字。

③為達到代碼轉換和其它控制目的，可使用多種符號控制字符。（1）基本特征109（1）基本特征2）字符集①Maxicode符號的字符集共有64個碼字，它是介于數據字符之間的值，碼字是糾錯的基礎。②碼字的范圍為0～63，二進制表示為000000～111111。在每個符號字符中，最高有效位是編號最低的模塊，見圖25。圖25

Maxicode典型符號字符的構成1103）Maxicode符號碼字的表示

①每個碼字由六個六邊形的模塊組成。②每個模塊表示一個二進制位，暗模塊表示“1”，淺色模塊表示“0”。③通常六個模塊排列成三層，順序為從右上至左下，圖25是所示典型的符號字符模塊。圖25

Maxicode典型符號字符的構成（1）基本特征111④由于Maxicode符號的特殊結構，符號字符1～9和137～144具有特殊的排列形式，見圖26。圖26

Maxicode符號字符序列（1）基本特征1124）符號尺寸①每個Maxicode符號共有884個六邊形模塊組成，它們分33層圍繞著中央尋像圖形。每一層最多包含30個模塊。②每個符號，包括空白區在內，具有固定的尺寸，名義尺寸為寬28.14mm×高26.91mm。③用于表示數據編碼和糾錯的模塊共有864個（144個符號字符號），另有兩個模塊沒有使用。

④非數據輔助操作每個條碼符號有18個模塊用于定位；中央尋像圖形相當于90個模塊。（1）基本特征113

5）最大數據容量：①數字字母型字符93個；②數字字符138個。（6）糾錯每個Maxicode符號有50或66個糾錯碼字（7）類型：矩陣式二維條碼（8）獨立定位：可以（1）基本特征114

（

2）附加特征Maxicode固有的或可選的附加特征：（1）尋像圖形（固有）：Maxicode具有一個唯一的中央尋像圖形，為三個黑色的同心圓，用于掃描定位。中央尋像圖形以及固定的尺寸使Maxicode能夠適合快速掃描的應用。（2）糾錯（固有）：Maxicode有糾錯碼字，它通過Reed-Solomon糾錯算法計算得到，糾錯碼字的使用使Maxicode符號不僅能檢查出錯誤，還可糾正錯誤編碼和丟失的碼字。用戶可以選擇糾錯等級1或等級2。（3）模式（固有）：這一機制允許符號有不同的結構。Maxicode共有7種模式