PDF417

يُعدّ PDF417 تنسيقًا للرموز الشريطية الخطية المكدسة، ويُستخدم في تطبيقات متنوعة مثل النقل وبطاقات الهوية وإدارة المخزون. يشير اختصار "PDF" إلى ملف البيانات المحمول ، بينما يدل الرقم "417" على أن كل نمط في الرمز يتكون من 4 خطوط ومسافات، ويبلغ طول النمط 17 وحدة (موديول).

تم ابتكار رموز PDF417 بواسطة الدكتور ينجيون ب. وانغ في شركة Symbol Technologies في عام 1991. ^{[ 1 ]} وهي محددة في ISO 15438.

تصميم

يتكون رمز PDF417 الشريطي (ويسمى أيضًا رمزًا ) من 3 إلى 90 صفًا، كل منها يشبه رمزًا شريطيًا خطيًا صغيرًا. يحتوي كل صف على:

منطقة هادئة . هذه مساحة بيضاء دنيا إلزامية قبل بدء الرمز الشريطي.
نمط بداية يحدد التنسيق على أنه PDF417.
كلمة مرور "الصف الأيسر" تحتوي على معلومات حول الصف (مثل رقم الصف ومستوى تصحيح الأخطاء).
1-30 كلمات البيانات المشفرة : الكلمات المشفرة هي مجموعة من الخطوط والفراغات التي تمثل رقمًا واحدًا أو أكثر، أو حروفًا، أو رموزًا أخرى.
كلمة سر "الصف الأيمن" تحتوي على مزيد من المعلومات حول الصف.
نمط التوقف.
منطقة هادئة أخرى.

جميع الصفوف لها نفس العرض؛ كل صف يحتوي على نفس عدد الكلمات المشفرة.

الكلمات السرية

يستخدم نظام PDF417 ترميزًا أساسه 929. كل كلمة رمزية تمثل رقمًا من 0 إلى 928.

تُمثَّل الكلمات السرية بأنماط من المناطق الداكنة (الخطوط) والفاتحة (المسافات). يحتوي كل نمط على أربعة خطوط وأربع مسافات (ومن هنا جاء الرقم 4 في الاسم). يبلغ العرض الإجمالي 17 ضعف عرض أضيق خط رأسي مسموح به (البعد X)؛ ومن هنا جاء الرقم 17 في الاسم. يبدأ كل نمط بخط وينتهي بمسافة.

يجب أن يكون ارتفاع الصف ثلاثة أضعاف الحد الأدنى للعرض على الأقل: Y ≥ 3 X. ^{[ 2 ]}^{: 5.8.2}

تُستخدم ثلاثة أنماط مميزة من الخطوط والمسافات لتمثيل كل كلمة رمزية. تُنظَّم هذه الأنماط في ثلاث مجموعات تُعرف باسم العناقيد . تحمل العناقيد الأرقام 0 و3 و6. لا يُستخدم أي نمط من الخطوط والمسافات في أكثر من عنقود واحد. تتناوب صفوف الرمز بين العناقيد الثلاثة، لذا يستخدم الصف 1 أنماطًا من العنقود 0، ويستخدم الصف 2 أنماطًا من العنقود 3، ويستخدم الصف 3 أنماطًا من العنقود 6، ويعود الصف 4 لاستخدام أنماط من العنقود 0.

يمكن تحديد المجموعة بواسطة المعادلة: ^{[ 2 ]}^{: 5.3.1}

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

حيث K هو رقم المجموعة و b _i تشير إلى عرض الشريط الأسود رقم i في رمز الحرف ( بوحدات X ).

أو بدلاً من ذلك: ^{[ 2 ]}^{: 76-78}

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

حيث يمثل E _i المسافة بين الحافة i والحافة التالية المتطابقة. تشير الفهارس الفردية إلى المسافة بين الحافة الأمامية للشريط والحافة الأمامية للشريط التالي؛ بينما تشير الفهارس الزوجية إلى المسافة بين الحواف الخلفية.

يتمثل أحد أغراض المجموعات الثلاث في تحديد رقم الصف (باقي القسمة على 3) الذي توجد فيه كلمة الترميز. تسمح هذه المجموعات بقراءة أجزاء من الرمز باستخدام خط مسح واحد قد يكون مائلاً عن الوضع الأفقي. ^{[ 2 ]}^{: 5.11.1} على سبيل المثال، قد يبدأ المسح من الصف 6 وينتهي عند الصف 10. في بداية المسح، يرى الماسح الضوئي نمط البداية الثابت، ثم يرى رموزًا في المجموعة 6. عندما يمتد المسح المائل بين الصفين 6 و7، يرى الماسح الضوئي تشويشًا. عندما يكون المسح في الصف 7، يرى الماسح الضوئي رموزًا في المجموعة 0. وبالتالي، يعرف الماسح الضوئي اتجاه الانحراف. عندما يصل الماسح الضوئي إلى اليمين، يكون في الصف 10، لذا يرى أنماط المجموعة 0. سيرى الماسح الضوئي أيضًا نمط توقف ثابت.

التشفير

من بين 929 كلمة رمزية متاحة، تُستخدم 900 كلمة للبيانات، و29 كلمة للوظائف الخاصة، مثل التبديل بين الأوضاع الرئيسية. تُشفّر الأوضاع الرئيسية الثلاثة أنواعًا مختلفة من البيانات بطرق مختلفة، ويمكن دمجها حسب الحاجة ضمن رمز شريطي واحد.

البايت : كل مجموعة من 5 كلمات رمزية تمثل 6 بايتات. (لأن 900 ^{÷ 5}> 256 ^{÷ 6} ). يتم ترميز بايتات إضافية، بايت واحد لكل كلمة رمزية.
الأرقام : يتم ترميز n رقمًا في ⌊ n /3 ⌋ +1 كلمات رمزية، بحد أقصى 44 رقمًا في 15 كلمة رمزية.
النص : تمثل كل كلمة رمزية رقمين من النظام ذي الأساس 30، والتي يستخدمها نظام من أربعة أوضاع فرعية لتمثيل أحرف ASCII القابلة للطباعة (بالإضافة إلى CR و LF و HT ):
- الأحرف الكبيرة: من A إلى Z، SP ، التحويل إلى أحرف صغيرة، التحويل إلى أحرف مختلطة، تفسير الرقم التالي كعلامة ترقيم
- الأحرف الصغيرة: من أ إلى ي، SP، تفسير الرقم التالي كحرف كبير، تغيير إلى مختلط، تفسير الرقم التالي كعلامة ترقيم
- مختلط: 0 – 9، &، CR، HT، فاصلة، :، #، -، نقطة، $، /، +، %، *، =، ^، تحويل إلى علامة ترقيم، SP، تحويل إلى أحرف صغيرة، تحويل إلى أحرف كبيرة، تفسير الرقم التالي كعلامة ترقيم
- علامات الترقيم: ;, <, >, @, [, \, ], _, `, ~, !, CR, HT, فاصلة, :, LF, -, نقطة, $, /, ", |, *, (, ), ?, {, }, ', تحويل إلى أحرف كبيرة

تصحيح الأخطاء

عند إنشاء رمز PDF417، تُضاف من كلمتين إلى 512 كلمة رمزية لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها. يستخدم PDF417 خوارزمية ريد-سولومون لتصحيح الأخطاء . عند مسح الرمز ضوئيًا، يكون الحد الأقصى لعدد التصحيحات الممكنة مساويًا لعدد الكلمات الرمزية المضافة ، ولكن يوصي المعيار بحجب كلمتين رمزيتين لضمان موثوقية المعلومات المصححة.

مقارنة مع الرموز الأخرى

يُعدّ PDF417 رمزًا شريطيًا مُكدّسًا يُمكن قراءته بمسح خطي بسيط يُمرّر فوق الرمز. ^{[ 3 ]} تتطلب عمليات المسح الخطي هذه وجود العمودين الأيمن والأيسر اللذين يحتويان على كلمتي البداية والنهاية. بالإضافة إلى ذلك، يحتاج الماسح الضوئي إلى معرفة الصف الذي يقوم بمسحه، لذا يجب أن يُشفّر كل صف من الرمز رقمه. علاوة على ذلك، لا يقتصر مسح القارئ الخطي على صف واحد فقط؛ بل يبدأ عادةً بمسح صف واحد، ثم ينتقل إلى صف مجاور، وقد يستمر في عبور صفوف متتالية. ولتقليل تأثير هذه التقاطعات، تكون وحدات PDF417 طويلة وضيقة - عادةً ما يكون ارتفاعها ثلاثة أضعاف عرضها. كما يجب أن تُشير كل كلمة رمزية إلى الصف الذي تنتمي إليه حتى يُمكن اكتشاف التقاطعات عند حدوثها. صُممت الكلمات الرمزية أيضًا لتكون قابلة لفك تشفير دلتا، لذا فإن بعض الكلمات الرمزية زائدة. تمثل كل كلمة رمزية في ملف PDF حوالي 10 بتات من المعلومات (لوغاريتم ₂ (900) ≈ 9.8)، لكن عرض الكلمة الرمزية المطبوعة (الحرف) يبلغ 17 وحدة. وبإضافة ارتفاع 3 وحدات، فإن كلمة رمزية PDF417 تشغل 51 وحدة مربعة لتمثيل 10 بتات. ولا تشمل هذه المساحة البيانات الإضافية الأخرى مثل معلومات البداية والنهاية والصف والتنسيق وتصحيح الأخطاء.

تُفكّ رموز ثنائية الأبعاد أخرى، مثل DataMatrix و QR ، باستخدام مستشعرات الصور بدلاً من عمليات المسح الخطي غير المنسقة. لا تزال هذه الرموز بحاجة إلى أنماط التعرف والمحاذاة، ولكنها ليست بالضرورة بارزة بنفس القدر. تتطلب كلمة رمزية مكونة من 8 بتات 8 وحدات مربعة (مع تجاهل معلومات التعرف والمحاذاة والتنسيق وتصحيح الأخطاء).

عملياً، يشغل رمز PDF417 مساحة تعادل أربعة أضعاف مساحة رمز DataMatrix أو رمز الاستجابة السريعة (QR Code). ^{[ 4 ]}

سمات

بالإضافة إلى الميزات النموذجية للرموز الشريطية ثنائية الأبعاد، تشمل إمكانيات PDF417 ما يلي:

الربط. يمكن ربط رموز PDF417 برموز أخرى يتم مسحها ضوئيًا بالتسلسل مما يسمح بتخزين المزيد من البيانات.
الأبعاد التي يحددها المستخدم. يمكن للمستخدم تحديد عرض أضيق شريط رأسي (البعد X)، وارتفاع الصفوف (البعد Y).
صيغة الملكية العامة. يمكن لأي شخص إنشاء أنظمة باستخدام هذه الصيغة دون أي ترخيص . ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}

تنص مقدمة وثيقة ISO/IEC على ما يلي: ^{[ 2 ]}

يحتاج مصنّعو أجهزة الباركود ومستخدمو تقنية الباركود إلى مواصفات قياسية متاحة للعموم للرموز، يمكنهم الرجوع إليها عند تطوير معايير الأجهزة والتطبيقات. وترى المنظمة الدولية للمعايير/اللجنة الكهروتقنية الدولية (ISO/IEC) أن الرموز الواردة في هذا المعيار الدولي متاحة للعموم بالكامل، وخالية من أي قيود أو تراخيص أو رسوم.

التطبيقات

يُستخدم تنسيق PDF417 في العديد من التطبيقات من قِبل المؤسسات التجارية والحكومية على حدٍ سواء. وهو أحد التنسيقات (إلى جانب تنسيق Data Matrix ) التي يمكن استخدامها لطباعة الطوابع البريدية المقبولة لدى خدمة البريد الأمريكية . كما يُستخدم PDF417 في معيار بطاقات الصعود إلى الطائرة ذات الرمز الشريطي (BCBP) في قطاع الطيران، كرمز شريطي ثنائي الأبعاد لبطاقات الصعود الورقية. وقد اختارت وزارة الأمن الداخلي الأمريكية PDF417 كمعيار لتقنية المنطقة المقروءة آليًا لرخص القيادة المتوافقة مع معيار RealID وبطاقات الهوية الصادرة عن الولايات. وتُدرج رموز PDF417 الشريطية أيضًا في التأشيرات وبطاقات عبور الحدود الصادرة عن دولة إسرائيل .

مراجع

↑ US 5243655 ، وانغ، ينجيون ب.، "نظام لترميز وفك ترميز البيانات في شكل رسومي قابل للقراءة آليًا"، نُشر في 1993-09-07
1 2 3 4 5 6 المنظمة الدولية للمقاييس/اللجنة الكهروتقنية الدولية (2006)، تكنولوجيا المعلومات - تقنيات التعريف التلقائي والتقاط البيانات - مواصفات رمز الباركود PDF417 (PDF) (الطبعة الثانية )، ISO/IEC 15438:2006(E)، مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 2011-04-09 ، تم استرجاعها بتاريخ 2011-09-16
↑ على سبيل المثال، سلسلة Symbol Technologies LS-4000.
↑ استخدام الرموز الشريطية في المستندات - أفضل الممارسات (ملف PDF) ، تامبا، فلوريدا: أكوسوفت، 2007، مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 24 مايو 2012 ، تم استرجاعه في 9 مايو 2012
↑ ISO/IEC (2015)، تكنولوجيا المعلومات - تقنيات التعرف التلقائي على البيانات والتقاطها - مواصفات رمز الباركود PDF417 ( الطبعة الثالثة)، ISO/IEC 15438:2006(E)

روابط خارجية

[1] US 5243655 ، وانغ، ينجيون ب.، "نظام لترميز وفك ترميز البيانات في شكل رسومي قابل للقراءة آليًا"، نُشر في 1993-09-07

[iso2006-2] 1 2 3 4 5 6 المنظمة الدولية للمقاييس/اللجنة الكهروتقنية الدولية (2006)، تكنولوجيا المعلومات - تقنيات التعريف التلقائي والتقاط البيانات - مواصفات رمز الباركود PDF417 (PDF) (الطبعة الثانية )، ISO/IEC 15438:2006(E)، مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 2011-04-09 ، تم استرجاعها بتاريخ 2011-09-16

[3] على سبيل المثال، سلسلة Symbol Technologies LS-4000.

[4] استخدام الرموز الشريطية في المستندات - أفضل الممارسات (ملف PDF) ، تامبا، فلوريدا: أكوسوفت، 2007، مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 24 مايو 2012 ، تم استرجاعه في 9 مايو 2012

[iso2015-5] ISO/IEC (2015)، تكنولوجيا المعلومات - تقنيات التعرف التلقائي على البيانات والتقاطها - مواصفات رمز الباركود PDF417 ( الطبعة الثالثة)، ISO/IEC 15438:2006(E)

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	20 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗