Реферат: Штрих-код Interleaved 2 of 5

Штрих-код Interleaved2 of5

Москва 2008

Аннотация

В работерассматривается алгоритм кодирования числовых данных штрих-кодом Interleaved 2 of 5. Проводится обзорсвободного ПО для его реализации.

Введение

Штриховой код – это последовательностьчерных и белых полос, представляющая некоторую информацию в виде, удобном длясчитывания техническими средствами. Информация, содержащаяся в коде, может бытьнапечатана в читаемом виде под кодом (расшифровка). Штриховые коды используютсяв торговле, складском учете, библиотечном деле, охранных системах, почтовомделе, сборочном производстве, обработке документов, а также в транспортной сфере(поезда пригородного сообщения).

Различаютлинейные и двухмерные символики штрих-кодов.

Двухмерными называются символики,разработанные для кодирования большого объема информации (до нескольких страництекста). Двухмерный код считывается при помощи специального сканера двухмерныхкодов и позволяет быстро и безошибочно вводить большой объем информации.Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и повертикали). Пример – Datamatrix, Data Glyph, Aztec.

Линейными называются штрих-коды,читаемые в одном направлении (по горизонтали). Пример линейного штрих-кода – Code128,Codabar, Interleaved 2 of 5. Линейные символики позволяют кодировать небольшойобъем информации (до 20–30 символов – обычно цифр) с помощью штриховых линий ибелых полос, читаемых недорогими сканерами.

Кроме тогоштриховой код является наиболее экономичным способом маркировки и / илиидентификации объекта.

Штрих-код Interleaved2 of5

Линейный код Interleaved 2 of 5 состоит изпоследовательности чередующихся черных и белых вертикальных полосок,начинающейся и заканчивающейся черными. В данном коде полоски двух видов:Широкие (логическая «1») и узкие (логический «0»). Interleaved 2 of 5 предполагает наличиестартового и стопового символов. Стартовый символ кодируется «0000», стоповыйсимвол кодируется «100». Между этими двумя символами находится полезнаяинформация.

Своё названиекод получил, исходя из того, что информация кодируется расположением двухшироких полосок среди пяти. Исходя из этого, получаем, что таким блоком можнозакодировать 10 различных значений, т.е. все цифры от 0 до 9. Interleaved(перемежающийся – англ.) он потому, что рассматриваются отдельно черные иотдельно белые полоски.

На нечетныхпозициях (считая слева направо) цифры изображаются штрихами, а на четных – промежутками(чередование). При кодировании данных с нечетным количеством знаков впередизаписывается «0».

В штрих-кодеInterleaved 2 of 5 для повышения надежности считывания рекомендуется использоватьконтрольный знак. Контрольный знак располагается непосредственно послеинформационных знаков перед знаком «Стоп». Если добавление контрольного знакаделает количество знаков в кодируемых данных нечетным, впереди кодовой строкинепосредственно после знака «Старт» добавляется «0».

Параметры символики

В системе GS1 символы символики Interleaved 2 of 5 имеют следующиепараметры:

·         Кодируемыйнабор знаков – цифровой от 0 до 9 (знаки ASCII с десятичными значениямиот 48 до 57 включительно по ISO/EIC 646 (ГОСТ 27463));

·         Типкода – непрерывный;

·         Числоэлементов в знаке символа – пять (два широких и три узких), закодированных либов виде пяти штрихов (тёмных элементов) или пяти пробелов (светлых элементов);

·         Самоконтрользнака символа – присутствует;

·         Кодируемаядлина строки данных – фиксированная длина – 14 цифр;

·         Двунаправленноедекодирование – присутствует;

·         Контрольнаяцифра – одна обязательная;

·         Плотностьзнаков символа для Interleaved 2 of 5 – от 16 до 18 модулей на два парных знакасимвола, в зависимости от отношения широкого к узкому. Значение 16 основано назаданном отношении 2.5:1;

·         Необходимоедополнение, не относящееся к данным: от 8 до 9 модулей, в зависимости ототношения широкого к узкому. Значение 8,5 – при заданном отношении широкого кузкому 2.5:1.

Структура символа

 

Символ Interleaved 2of 5включает:

·         Начальнуюсвободную зону;

·         ЗнакСТАРТ;

·         Семьпар знаков символа, представляющих данные;

·         ЗнакСТОП.

Кодирование знаков данных

В таблице 1приведено кодирование знаков символа Interleaved 2 of 5. В графе «Двоичноепредставление» знаку «1» соответствует широкий элемент, а знаку «0» – узкийэлемент.

Таблица 1.Двоичное представление кодирования знаков

Знак данных

Двоичное представление

1

2

4

7

 

1 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 4 1 1 5 1 1 6 1 1 7 1 1 8 1 1 9 1 1

В таблице 1используют модифицированную схему двоично-десятичного кодирования. Четырёмрасположенным слева битам каждого знака слева направо присваивают позиционныевеса 1, 2, 4 и 7. Пятый бит используют для паритета чётности. Сумма позиционныхвесов битов со значением 1 равна значению знака данных, за исключением знакаданных «0», где единицу используют для позиционного веса 4 и 7. Бит паритетаиспользуют, чтобы в знаке всегда присутствовали два бита со значением «1».

Алгоритм преобразования числовых данных в знаки Interleaved2 of5

 

В таблице 2приведён алгоритм преобразования числовых данных в знаки символа Interleaved 2 of 5. Для примеравозьмём номер 0367123456789.

Таблица 2.Алгоритм преобразования цифровых данных

Алгоритм

Пример

1.          Рассчитывают контрольную цифру для 0367123456789.

2.          Берутся четыре крайние левые цифры.

3.          Строку числовых знаков разбивают на пары цифр.

4.          Пары цифр кодируют следующим образом:

– каждую первую цифру каждой пары кодируют комбинацией штрихов в соответствии с таблицей 1.

– каждую вторую цифру каждой пары кодируют комбинацией пробелов в соответствии с таблицей 1.

5.          Каждую пару знаков символа образуют путём чередования штрихов (тёмных штрихов) и пробелов (светлых штрихов) из комбинаций, полученных в результате выполнения действия 4. При этом за первым штрихом (тёмным штрихом) комбинации первой цифры должен следовать первый пробел (светлый штрих) комбинации второй цифры.

7

0367

03 и 67

0 и 6

3 и 7

Распознавание штрих-кода

Распознаваниеэлементов штрих-кода можно свести к распознаванию образов. Для оптическогораспознавания образов можно применить метод перебора вида объекта под различнымиуглами, масштабами, смещениями и т.д. В случае штрих-кода имеется 4 элемента:«0,1» (темного) и «0,1» (светлого). Учитывая особенности алгоритма дляраспознавания элемента необходимо определить его ширину.

Вычисление контрольной цифры

Типовоевычисление контрольной цифры приведено в таблице 3.

Таблица 3.Типовое вычисление контрольной цифры

Позиции разрядов

N1

N2

N3

N4

N5

N6

N7

N8

N9

N10

N11

N12

N13

N14

Умножают значение в каждой позиции на позиционные веса

 

x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3

Складывают полученные произведения

 

Разность ближайшего большего или эквивалентного числа, кратного десяти, и полученной суммы равна контрольной цифре

 

Примеры

 

На рисунке 1представлена последовательность элементов: штрихов (тёмных штрихов) и пробелов(светлых штрихов), соответствующая парам знаков цифр «03 и 67».

/>

Рис. 1.Пары знаков символа Interleaved 2 of 5, кодирующие 03 и 67

Какотмечалось ранее знак «СТАРТ» должен состоять из четырёх узких элементов впоследовательности «штрих – пробел – штрих – пробел». Знак «СТОП» долженсостоять из последовательности «широкий штрих – узкий пробел – узкий штрих»,как показано на рис. 2.

Знак «СТАРТ»должен располагаться слева перед знаками символа при обычном его расположении ипримыкать к первому штриху комбинации, кодирующей цифру старшего разряда.

Знак «СТОП»должен располагаться справа от знаков символа при обычном его расположении ипримыкать к последнему пробелу комбинации, кодирующей цифру младшего разряда.

Знаки «СТАРТ»и «СТОП» не имеют визуального представления для чтения и не подлежат передачедекодером. Знаки «СТАРТ» и «СТОП» с указанием их взаимосвязи со знаками символаприведены на рисунке 2.

/>

Рис. 2.Знаки «СТАРТ» и «СТОП»

На рисунке 3приведён законченный символ штрихового кода для числа 1234 с представлениемнеобходимых свободных зон.

/>

Рис. 3.Символ Interleaved 2of 5 с указанием свободных зон

В таблице 4приведён пример типового вычисления контрольной цифры для последовательности0367123456789.

Таблица 4.Типовое вычисление контрольной цифры

Действия

Позиции разрядов

N1

N2

N3

N4

N5

N6

N7

N8

N9

N10

N11

N12

N13

N14

Число без контрольной цифры

3

6

7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Умножение на позиционные веса x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3 x1 x3 Результат умножения 3 18 7 3 2 9 4 15 6 21 8 27 Сложение результатов умножения =123 Вычитание суммы из ближайшего эквивалентного или большего, кратного 10 (130) = контрольная цифра (7) Число с контрольной цифрой

3

6

7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

7

Обзор свободного ПО для реализации алгоритма

ПриложениеKBarcode предназначено для печати этикеток и штрих-кодов. С её помощью можноизготавливать различную печатную продукцию от визитных карточек до сложныхэтикеток с несколькими штрих-кодами, таких как описания товаров. В составKBarcode входят: Barcode Generator – для генерации штрих-кода, Label Editor – для редактированияэтикеток, Batch Printing – для печати этикеток.

/>

Рис. 4.Программа Kbarcode

Запустим Barcode Generator, сгенерируем штрих-кодиз даты «15.06.08» и разберем его по составу.

/>

Рис. 5. Barcode Generator

На рис. 6представлен детальный разбор штрих-кода заданной даты, на котором показаныграницы «Старт», «Стоп», информационная зона и разряд контрольной суммы.

/>

Рис. 6.Детальный разбор штрих-кода

Далее данныйштрих-код можно открыть в Label Editor и добавить к нему текстовую информацию.

/>

Рис. 7. Label Editor

Заключение

В курсовойработе был рассмотрен метод штрихового кодирования информации Interleaved 2 of 5. Рассмотрена свободнаяпрограмма по его реализации Kbarcode.

Литература

1.  Стандарт ГС1 Рус СТО ЮНИСКАН, версия 3 — 2006 г.