ГОСТ Р 51294.6-2000

ГОСТ Р 51294.6-2000
(ИСО/МЭК 16023-2000)

Группа П85

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Автоматическая идентификация

КОДИРОВАНИЕ ШТРИХОВОЕ

Спецификация символики MaxiCode (Максикод)

Automatic identification. Bar coding. Symbology specification - MaxiCode

ОКС 35.040
ОКСТУ 4000

Дата введения 2001-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Ассоциацией автоматической идентификации ЮНИСКАН/ EAN РОССИЯ/ AIM РОССИЯ совместно с ООО "Интеркод"

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 355 "Автоматическая идентификация"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 27 декабря 2000 г. N 426-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО/МЭК 16023-2000 "Информационная технология. Международная спецификация символики MaxiCode", за исключением разделов 2 и 3, приложений М, N и Р, рисунка L.1

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Введение

MaxiCode (Максикод) - это матричная символика фиксированного размера, состоящая из смещенных строк шестиугольных модулей, окружающих уникальный шаблон поиска.

Производителям оборудования и пользователям технологии штрихового кодирования требуются общедоступные стандартные спецификации символик, к которым они могли бы обращаться при разработке оборудования и стандартов, регламентирующих применение этих символик. Настоящий стандарт регламентирует одну из таких спецификаций символик.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к символике MaxiCode (Максикод), ее показателям, кодированию знаков данных, форматам символа, размерам, качеству печати, правилам исправления ошибок, алгоритму декодирования и задаваемым параметрам применения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7.67-94 (ИСО 3166-88) Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Коды названий стран

ГОСТ 25532-89 Приборы с переносом заряда фоточувствительные. Термины и определения

ГОСТ 27463-87 Системы обработки информации. 7-битные кодированные наборы символов

ГОСТ 27465-87 Системы обработки информации. Символы. Классификация, наименование и обозначение

ГОСТ Р 34.303-92 (ИСО 4873-86) Информационная технология. Наборы 8-битных кодированных символов. 8-битный код обмена и обработки информации

ГОСТ Р 51294.1-99 Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Идентификаторы символик

ГОСТ Р 51294.3-99 Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Термины и определения

ИСО 646-91 Информационная технология. 7-битный кодированный набор знаков ИСО для обмена информацией

ИСО 8859-1-98 Обработка информации. Наборы 8-битных однобайтовых кодированных графических символов. Часть 1. Латинский алфавит N 1

ИСО 8859-5-99 Обработка информации. Наборы 8-битных однобайтовых кодированных графических символов. Часть 5. Латинский алфавит/кирилловский алфавит

Примечание - Международные стандарты - во ВНИИКИ Госстандарта России.

3 Определения и обозначения

3.1 Определения

В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ Р 51294.3, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 индикатор режима (Mode Indicator): Группа модулей в символе MaxiCode, используемая для определения структуры символа, например для установления уровня коррекции ошибки в символе.

3.1.2 интерпретация расширенного канала (ECl-Extended Channel Interpretation): Протокол, используемый некоторыми символиками, позволяющий интерпретировать исходящий поток данных в соответствии с набором знаков, отличным от набора знаков по умолчанию.

3.1.3 фоточувствительный прибор с зарядовой связью (ФПЗС): По ГОСТ 25532.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применяют следующие обозначения:

- кодовое слово;

- расстояние по вертикали от центра модуля в верхней строке до центра модуля в нижней строке;

- расстояние от центра крайнего левого модуля до центра крайнего правого модуля в верхней строке;

- знак сообщения;

- общее количество кодовых слов данных;

- знак символа;

- высота модуля по вертикали;

- расстояние между центрами соседних модулей;

- ширина модуля по горизонтали;

- расстояние по вертикали от центральной линии модуля одной строки до центральной линии модуля соседней строки;

- целая часть оператора деления;

- целая часть остатка от деления.

4 Требования к символике MaxiCode

4.1 Показатели символики

4.1.1 Основные показатели

К основным показателям матричной символики MaxiCode относят:

a) набор кодируемых знаков:

1) набор знаков по умолчанию позволяет закодировать 256 знаков:

знаки с десятичными целочисленными значениями от 0 до 127 в соответствии с ИСО 646*, т.е. все 128 знаков указанной версии КОИ-7;
____________
* Версия 7-битного кодированного набора знаков для обмена и обработки информации по ИСО 646 соответствует набору С0 ссылочной версии КОИ-7 Н0 по ГОСТ 27463-87 и набору Г0 версии КОИ-8 В1 по ГОСТ Р 34.303. В международном стандарте ИСО/МЭК 16023 указанная версия обозначена как ASCII по [1] и отмечено, что он эквивалентен ИСО 646.

знаки с десятичными значениями от 128 до 255 в соответствии с ИСО 8859-1;

2) цифровое уплотнение позволяет компоновать 9 цифр в шесть кодовых слов;

3) присутствуют различные управляющие знаки символики для переключения кода и других целей управления;

b) набор кодовых слов:

1) набор кодовых слов с 64 (2) значениями используют как промежуточный уровень кодирования между знаками данных и знаками символа. Кодовые слова являются основой для расчетов коррекции ошибок;

2) кодовые слова имеют значения от 0 до 63; в двоичном представлении - от 000000 до 111111. Внутри каждого знака символа бит старшего порядка - модуль с наименьшим номером, как показано на рисунках 1 и 5;

c) представление кодовых слов в символе MaxiCode:

1) каждое кодовое слово представлено шестью модулями шестиугольной формы;

2) информация в каждом модуле представлена в двоичном разряде. Темный модуль - это единица, а светлый модуль - нуль;

3) обычно шесть модулей составляют в три строки по два модуля - справа налево, сверху вниз. На рисунке 1 показаны модули типичного знака символа;

4) знаки символа от 1 до 9 и от 137 до 144 составлены, как показано на рисунке 4 (особый состав этих знаков обусловлен структурой символа MaxiCode);

Рисунок 1 - Модули типичного знака символа в символе MaxiCode

MSB - бит старшего порядка,
LSB - бит младшего порядка

Рисунок 1 - Модули типичного знака символа в символе MaxiCode

d) размер символа:

1) любой символ MaxiCode имеет фиксированный размер. Он состоит из 884 шестиугольных модулей, расположенных в 33 строки, окружающих центральный шаблон поиска. В каждой строке должно быть не более 30 модулей;

2) каждый символ, включая свободную зону, имеет фиксированный номинальный размер:

28,14 мм по ширине и 26,91 мм по высоте;

3) 864 модуля (144 знака символа) используют для кодирования данных и коррекции ошибки. Два модуля не используют;

4) часть, не содержащая данных:

- 18 модулей на символ штрихового кода для ориентации;

- эквивалентная 90 модулям для шаблона поиска;

e) максимальная емкость данных:

1) алфавитно-цифровых знаков - 93;

2) цифровых знаков - 138;

f) коррекция ошибок - 50 или 66 кодовых слов на символ MaxiCode;

g) тип кода - матричный;

h) независимость ориентации - присутствует.

4.1.2 Дополнительные показатели

К дополнительным показателям MaxiCode относят:

обязательные показатели:

a) шаблон поиска - центральный уникальный шаблон поиска, содержащийся в символах MaxiCode, состоящий из трех темных концентрических колец. Шаблон поиска используют для определения местонахождения символа MaxiCode в поле обзора (4.2.1.1). Наличие шаблона поиска и фиксированного размера символа позволяет использовать символику MaxiCode в применениях, где требуется высокая скорость сканирования;

b) исправление ошибок - кодовые слова коррекции ошибок, содержащиеся в символах MaxiCode, составленные на основе алгоритма исправления ошибок Рида-Соломона, которые могут быть использованы не только для обнаружения ошибок, но и для исправления неправильно декодированных или пропущенных кодовых слов (4.5.1). Пользователь может выбрать один из двух уровней коррекции ошибок;

c) режимы - механизм, допускающий использование различных структур символа. Различают семь режимов (включая два устаревших по 4.8);

необязательные показатели:

d) интерпретации расширенного канала (Extended Channel Interpretation - ECI (ИСиАй)) - механизм, позволяющий представлять знаки из других наборов (например кирилловский алфавит, арабский, греческий, иврит), а также другие интерпретации данных или специальные отраслевые требования;

e) структурированное соединение - свойство, позволяющее представлять файлы данных в виде нескольких (до восьми) символов MaxiCode. Первоначальные данные могут быть безошибочно воссозданы независимо от последовательности, в которой были считаны символы (4.9).

4.2 Описание символа

4.2.1 Структура символа

Каждый символ MaxiCode состоит из центрального шаблона поиска, окруженного массивом 33 смещенных строк шестиугольных модулей. Длина каждой строки символа варьируется от 30 до 29 модулей. С четырех сторон символ должен быть окружен свободными зонами. На рисунке 2 представлен символ MaxiCode (с визуальным представлением).

Рисунок 2 - Символ MaxiCode (фактический размер)

"THIS IS A 93 CHARACTER CODE SET A MESSAGE THAT FILLS A MODE 4,
UNAPPENDED, MAXICODE SYMBOL..."

Рисунок 2 - Символ MaxiCode (фактический размер)

4.2.1.1 Шаблон поиска

Шаблон поиска состоит из трех темных концентрических колец и трех внутренних светлых областей, центрированных относительно виртуального модуля, установленного в 4.11.4. На рисунке 3 показан шаблон поиска относительно примыкающей комбинации модулей.

Рисунок 3 - Структура символа MaxiCode (с шаблоном поиска и модулями ориентации)

В - черные или темные модули шаблона ориентации;

- белые или светлые модули шаблона ориентации;

- виртуальный шестиугольник

Рисунок 3 - Структура символа MaxiCode
(с шаблоном поиска и модулями ориентации)

4.2.1.2 Шаблоны ориентации

Ориентация информации осуществляется за счет шести шаблонов, состоящих из трех модулей. Точное размещение шаблонов ориентации показано на рисунках 3-5.

4.2.2 Знак символа и последовательность модулей

Символ MaxiCode состоит из 144 знаков символа в первичном и вторичном сообщениях, расположенных в следующей последовательности:

а) знаки символа первичного сообщения (с 1-го по 20-й) расположены вокруг шаблона поиска, как показано на рисунке 4. Знаки символа вторичного сообщения (с 21-го по 144-й) расположены в особой конфигурации*, которая начинается в верхнем левом углу, продолжается слева направо в первой строке, справа налево во второй строке и т.д. (рисунок 4);
______________
* Такая конфигурация, нередко используемая в информационных технологиях, называется бострофедонической по названию текстов древних манускриптов с характерным расположением знаков.

Рисунок 4 - Последовательность знаков символа MaxiCode

Рисунок 4 - Последовательность знаков символа MaxiCode

b) каждый шестиугольный модуль пронумерован. На рисунке 5 приведена последовательность нумерации шестиугольных модулей в символе. Обычно шестиугольные модули знака символа являются непрерывными и имеют нумерацию внутри знака символа справа налево и сверху вниз. В любом случае в знаке символа модуль с наименьшим номером - бит старшего порядка (рисунок 1), модуль - это -й бит знака символа от =1(бит старшего порядка) до =6 (бит младшего порядка), где

,

;

с) модули с 1-го по 120-й, т.е. 20 знаков символа, должны содержать информацию первичного сообщения, включая данные, информацию о коррекции ошибки и о режиме. Модули с 121-го по 864-й, т.е. 124 знака символа, должны содержать информацию вторичного сообщения.

Два крайних правых модуля верхней строки не используют (рисунок 5). Они должны быть закодированы, как темные модули.

Рисунок 5 - Последовательность модулей MaxiCode

Рисунок 5 - Последовательность модулей MaxiCode

4.3 Процедуры основного кодирования

Для преобразования данных в закодированную форму, представленную в виде символа MaxiCode, необходимы следующие этапы преобразования данных:

1 - для транспортных применений определяют, является ли структурированное сообщение носителя подходящим, и к первичному сообщению применяют специальные правила кодирования;

2 - в MaxiCode можно закодировать данные из набора 256 знаков, которые должны быть представлены в виде потока данных, считываемого слева направо;

3 - каждый знак данных переводят в кодовое слово (0-63). Для переключения между различными подмножествами наборов знаков используют дополнительные кодовые слова;

4 - пользователь или разработчик конкретного применения выбирает один из двух уровней коррекции ошибки;

5 - для обеспечения необходимой размерности символа используют знаки Pad (ЗАПОЛНИТЕЛЬ);

6 - поток кодовых слов делят на первичное и вторичное сообщения;

7 - для первичного и вторичного сообщений генерируются кодовые слова коррекции ошибок. В результате этой операции поток кодовых слов расширяется за счет кодовых слов коррекции ошибок (50 или 66);

8 - поток кодовых слов преобразуется в два битовых потока для первичного и вторичного сообщений;

9 - первичный и вторичный битовые потоки бит за битом преобразуют в последовательность шестиугольных модулей символа MaxiCode (рисунок 5).

4.4 Назначение знаков

Набор из 64 кодовых слов в MaxiCode используют для кодирования до 256 различных знаков, что предоставляет возможность уплотнить цифры и кодировать сообщения с особой структурой (в соответствии с 4.7.3 для описания режимов 2 и 3).

Установлены пять кодируемых наборов (от А до Е) (Code Set A - Code Set E) для кодирования 256 знаков. В приложении А приведена совокупность знаков и расположение знаков в пяти кодируемых наборах (от А до Е). Знаки сгруппированы в кодируемых наборах в соответствии с вероятным использованием. Кодируемый набор A (Code Set А) содержит наиболее часто используемые знаки; во многих применениях отсутствует необходимость переключения из этого основного набора знаков в другие. Для выбора других знаков данных необходимо использовать знаки Latch (ФИКСАТОР) и Shift (РЕГИСТР) (4.4.4.1-4.4.4.5).

4.4.1 Представление кодовых слов

Кодовые слова или значения знаков символа в MaxiCode представлены в диапазоне от 0 до 63. Двоичный эквивалент кодового слова (т.е. от 000000 до 111111) должен быть непосредственно представлен в символе MaxiCode в виде 6 шестиугольных модулей.

Обычно в символе MaxiCode последовательность модулей кодового слова представляют в соответствии с рисунком 1, а все данные должны соответствовать последовательности комбинации модулей, приведенной на рисунке 5.

4.4.2 Интерпретация знаков по умолчанию

Интерпретация знаков по умолчанию для знаков версии КОИ-7 с целочисленными значениями от 0 до 127 должна соответствовать ИСО 646*. Интерпретация знаков по умолчанию для знаков версии КОИ-8 с целочисленными значениями от 128 до 255 должна соответствовать ИСО 8859-1. Графическое представление знаков данных, указанных в настоящем документе, соответствует интерпретации по умолчанию. Эта интерпретация может быть изменена при использовании управляющей последовательности знаков интерпретации расширенного канала (ECI) в соответствии с 4.6. Интерпретация по умолчанию соответствует ECI 000003.
________________
* В ИСО/МЭК 16093 дана ссылка на [1], эквивалентный ИСО 646.

4.4.3 Кодируемые наборы

4.4.3.1 Кодируемый набор A (Code Set A)

Кодируемый набор А является кодируемым набором знаков по умолчанию в начале каждого символа MaxiCode.

Кодируемый набор А содержит все типовые прописные буквы латинского алфавита, цифры от 0 до 9, 15 стандартных специальных графических знаков (знаков пунктуации), знак Space (ПРОБЕЛ) и управляющие знаки [CR] ([BKC]), [FS] ([PФ]), [GS] ([РГ]) и [RS] ([РЗ])*, используемые в синтаксисе данных, а также в дополнение к этому восемь управляющих знаков символики.
________________
* В скобках в дополнение к международным обозначениям знаков указаны русские обозначения по ГОСТ 27465-87.

4.4.3.2 Кодируемый набор В (Code Set В)

Кодируемый набор В содержит строчные буквы латинского алфавита и дополнительные специальные графические знаки (знаки пунктуации), а также в дополнение к этому управляющие знаки FS (РФ), GS (РГ), RS (РЗ) и DEL (ЗБ)* и 12 управляющих знаков символики.
________________
* В скобках в дополнение к международным обозначениям знаков указаны русские обозначения по ГОСТ 27465-87.

4.4.3.3 Кодируемый набор С (Code Set С)

Кодируемый набор С содержит прописные буквы различных алфавитов и дополнительные специальные графические знаки (знаки пунктуации и другие). Он также содержит управляющие знаки FS (РФ), GS (РГ), RS (РЗ)*, используемые для синтаксиса данных и 10 знаков версии КОИ-8 (с десятичными значениями от 128 до 137), не имеющих графического представления в ИСО 8859-1, а также в дополнение к этому семь управляющих знаков символики.
________________
* В ИСО/МЭК 16093 дана ссылка на [1], эквивалентный ИСО 646.

4.4.3.4 Кодируемый набор D (Code Set D)

Кодируемый набор D содержит строчные буквы различных алфавитов и дополнительные специальные графические знаки (знаки пунктуации). Он также содержит управляющие знаки FS (РФ), GS (РГ), RS (РЗ)*, используемые для синтаксиса данных, и 11 знаков версии КОИ-8 (с десятичными значениями от 138 до 148), не имеющих графического представления в ИСО 8859-1, а также в дополнение к этому семь управляющих знаков символики.

________________
* В скобках в дополнение к международным обозначениям знаков указаны русские обозначения по ГОСТ 27465-87.

4.4.3.5 Кодируемый набор Е (Code Set E)

Кодируемый набор Е содержит 31 управляющий знак версии КОИ-7, индикаторы валют и другие специальные графические знаки. Он содержит 11 знаков версии КОИ-8 (с десятичными значениями от 149 до 159), не имеющих графического представления в ИСО 8859-1, а также в дополнение к этому девять управляющих знаков символики.

4.4.4 Управляющие знаки символики (Symbology Control Characters)

MaxiCode содержит 15 управляющих знаков символики - специальных знаков, не являющихся знаками данных и не имеющих эквивалента среди знаков КОИ-7. Эти знаки используют для указания команды декодеру на выполнение некоторых функций или передачу специальных данных главному компьютеру в соответствии с 4.4.4.1-4.4.4.8. В таблице 1 приведен полный перечень управляющих знаков символики. В приложении F приведено руководство по оптимальному использованию знаков Latch (ФИКСАТОР), Shift (РЕГИСТР) и Lock-In (БЛОКИРОВКА).

Таблица 1 - Управляющие знаки символики MaxiCode

4.4.4.1 Знаки Latch (ФИКСАТОР)

Знак Latch (ФИКСАТОР) может использоваться для переключения с ранее определенного набора знаков на новый набор знаков. Все кодовые слова, следующие за знаком Latch (ФИКСАТОР), должны быть интерпретированы в соответствии с новым набором знаков. Переключение действует до следующего знака Latch (ФИКСАТОР) или знака Shift (РЕГИСТР).

Знак Latch (ФИКСАТОР) присутствует во всех кодируемых наборах, но используется только для переключения на кодируемые наборы А или В.

4.4.4.2 Знаки Shift (РЕГИСТР)

Знак Shift (РЕГИСТР) используют для переключения от ранее определенного набора знаков к новому набору знаков для одного знака, следующего за знаком Shift (РЕГИСТР). Следующие знаки кодируют в соответствии с набором, определенным до знака Shift (РЕГИСТР).

Знак Shift (РЕГИСТР) присутствует во всех наборах знаков. Из кодируемых наборов А или В можно переключиться на любой другой.

4.4.4.3 Знаки Lock-In (БЛОКИРОВКА)

Знак Lock-In, следующий за знаком Shift (РЕГИСТР), для того же набора знаков действует так же, как и знак Latch (ФИКСАТОР). Выбранный набор знаков действует до последующего использования знака Latch (ФИКСАТОР).

4.4.4.4 Знак Double Shift (РЕГИСТР НА ДВА)

Знак Double Shift (обозначается [2 Shift A] ([2 РЕГИСТР А])) действует для переключения с набора знаков В на набор знаков А для двух знаков, следующих за знаком [2 Shift А]. Последующие знаки должны вернуться к кодируемому набору В.

4.4.4.5 Знак Triple Shift (РЕГИСТР НА ТРИ)

Знак Triple Shift (обозначается [3 SHIFT A] ([3 РЕГИСТР А])) действует для переключения с набора знаков В на набор знаков А для трех знаков, следующих за знаком [3 SHIFT А]. Последующие знаки должны вернуться к кодируемому набору В.

4.4.4.6 Знак Numeric Shift (ЦИФРОВОЙ РЕГИСТР)

Знак Numeric Shift (ЦИФРОВОЙ РЕГИСТР) позволяет кодировать цепочки из 9 цифр в 6 кодовых словах. Знак Numeric Shift (обозначается [NS] ([ЦР])) указывает, что следующие 5 кодовых слов, эквивалентные 30 битам, кодируют 9 цифровых разрядов в двоичном формате. Последующие знаки кодируют в соответствии с кодируемым набором, определенным до знака Numeric Shift (ЦИФРОВОЙ РЕГИСТР). Для цифровых цепочек длиннее 9 цифр можно комбинировать цифровое уплотнение с использованием знаков Numeric Shift (ЦИФРОВОЙ РЕГИСТР) с обычным кодированием. В приложении F приведены более подробные рекомендации по применению знака Numeric Shift (ЦИФРОВОЙ РЕГИСТР) для цифровых цепочек переменной длины.

4.4.4.7 Знак Extended Channel Interpretation (ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РАСШИРЕННОГО КАНАЛА)

Знак Extended Channel Interpretation (обозначается [ECI] ([ИРК])) используют для изменения интерпретации кодируемых данных, установленной по умолчанию. Протокол интерпретации расширенного канала является общим для ряда символик. Более полные требования к знаку приведены в 4.6.

За знаком [ECI] должны следовать один, два, три или четыре кодовых слова, идентифицирующие вызываемую интерпретацию. Новая интерпретация расширенного канала (ECI) остается неизменной либо до конца кодируемых данных, либо до использования следующего знака [ECI] для вызова другой интерпретации.

4.4.4.8 Знак Pad (ЗАПОЛНИТЕЛЬ)

Если знак [Pad] стоит в начальной позиции, то его используют для структурированного соединения (4.9); во всех остальных случаях знак [Pad] используют для заполнения незанятого объема данных в символе.

4.5 Рекомендации для пользователя по кодированию данных в символе MaxiCode

Символ MaxiCode состоит из фиксированного числа модулей и кодовых слов. 144 кодовых слова могут использоваться для кодирования режимов, данных, управляющих функций символики и исправления ошибок. Можно использовать структурированное соединение для объединения до восьми символов MaxiCode. Число параметров символики зависит от применения, включая уровень коррекции ошибки и режим. Другие параметры более тесно связаны с данными, включая использование определенных наборов знаков, необходимость соответствия данных определенным стандартам, регламентирующим применение MaxiCode, или синтаксису сообщений (например, EDIFACT (ЭДИФАКТ)) и степень переключения между кодируемыми наборами знаков. Кодирование символов MaxiCode должно производиться автоматически. В 4.5.5 и приложении G приведены общие рекомендации по кодированию данных с учетом емкости символа.

4.5.1 Выбор пользователем уровня коррекции ошибки

В символах MaxiCode может быть установлен один из двух уровней коррекции ошибки, которые определены в 4.10. В конкретном применении важно понимать различия между этими двумя уровнями: для них требуется различное количество кодовых слов, они используют разные уровни коррекции ошибки и выбираются в зависимости от выбранного режима. Основные параметры уровней коррекции ошибки приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Параметры коррекции ошибок

4.5.2 Выбор пользователем режима

Символы MaxiCode содержат пять режимов кодирования, которые установлены в 4.8. Обычно режимы используют для определения формата сообщения и уровня коррекции ошибки.

4.5.3 Выбор пользователем интерпретации расширенного канала (ECI)

Для выбора интерпретации расширенного канала с целью идентификации определенного кодируемого набора или интерпретации дополнительных специальных данных требуются дополнительные кодовые слова. Использование протокола интерпретации расширенного канала (4.6) позволяет кодировать данные алфавитов, отличных от латинского по ИСО 8859-1, поддерживаемого интерпретацией по умолчанию.

4.5.4 Выбор пользователем структурированного соединения

Для некоторых практических применений требуется, чтобы несколько символов MaxiCode были организованы в виде одного символа, либо фиксированного или наибольшего числа символов, либо достигали предела из восьми связанных символов. В 4.9 установлены требования к структурированному соединению. Предельное количество символов MaxiCode может быть установлено в конкретном применении. Для того, чтобы определить символ MaxiCode как часть структурированного соединения, необходимо два кодовых слова.

4.5.5 Оценка пользователем емкости для кодирования

Символы MaxiCode имеют ограничения по емкости данных (Таблица 2). Рекомендации по оценке пользователем емкости кодирования приведены в приложении G.

4.6 Интерпретация расширенного канала

Протокол интерпретации расширенного канала (протокол ECI) позволяет интерпретировать исходящий поток данных отлично от интерпретации набора знаков по умолчанию. Протокол ECI применяется также в ряде иных символик (например, PDF417, Data matrix, QR Code и др.).

MaxiCode поддерживает четыре типа интерпретаций:

a) международные наборы знаков (или кодовые страницы);

b) интерпретации общего назначения (кодирование и уплотнение);

c) интерпретации, определяемые пользователем для замкнутых систем;

d) управляющая информация для структурированного соединения в небуферизованном режиме.

Протокол ECI [3] позволяет последовательно определять значения байтов знаков перед печатью и после декодирования.

Протокол ECI идентифицируют шестизначным числом, которое кодируется в символе MaxiCode знаком [ECI] и следующими за ним кодовыми словами в количестве от одного до четырех.

Специфическую интерпретацию расширенного канала можно использовать в любом месте кодируемого сообщения при всех режимах кодирования, кроме символов в режимах 2 и 3 (4.6.1).

Интерпретация расширенного канала может быть использована только совместно с устройствами считывания, способными передавать идентификаторы символик. Устройства считывания, не способные передавать идентификаторы символик, не смогут передать данные, в символе которых содержится значение ECI. Исключение составляют случаи, когда значения ECI обрабатываются самим устройством считывания.

4.6.1 Интерпретация расширенного канала и режимы кодирования 2 и 3

Режимы кодирования 2 и 3 используют для кодирования в первичном сообщении структурированного сообщения носителя (4.8.3).

При использовании режимов кодирования 2 и 3 значения ECI могут располагаться только во вторичном сообщении.

4.6.2 Режимы кодирования и знаки [ECI]

Используемый режим кодирования строго определен 8-битными закодированными значениями данных и не зависит от действующей интерпретации расширенного канала. Например, последовательность знаков с десятичными значениями от 48 до 57 будет закодирована наиболее эффективно в цифровом режиме даже в том случае, если последовательность не интерпретируется как цифровая.

4.6.3 Кодирование интерпретаций расширенного канала в MaxiCode

Назначение интерпретации расширенного канала (ECI) вызывается при помощи кодового слова 27 - знака [ECI]. Для кодирования номера назначения ECI (ECI Assignment Number) используют от одного до четырех дополнительных кодовых слов. Правила кодирования определены в таблице 3.


Таблица 3 - Кодирование номера назначения ECI (ECI Assignment Number)

Примечание - При декодировании двоичная комбинация кодового слова С1 (т.е. кодового слова, следующего за кодовым словом 27) определяет длину последовательности ECI. Количество битов со значением 1 перед первым нулевым битом определяет количество дополнительных кодовых слов, используемых для определения номера назначения ECI (ECI Assignment Number). Последовательность битов, следующая за первым нулевым битом, является номером ECI в двоичном представлении.


Номера назначения ECI (ECI Assignment Number) с наименьшими значениями могут быть закодированы различными способами, наиболее предпочтительным является кратчайший.

4.6.4. Интерпретации расширенного канала и структурированное соединение

Интерпретации расширенного канала могут кодироваться в любом месте сообщения как в единичном наборе символов, так и в наборе символов MaxiCode структурированного соединения, но не могут содержаться в первичных сообщениях для режимов 2 и 3. Любая вызванная интерпретация расширенного канала (ECI) должна действовать до окончания кодируемых данных или до начала следующей интерпретации расширенного канала (ECI). Таким образом, интерпретация в рамках одной ECI может охватить два и более символов.

4.6.5. Протокол после декодирования

Протокол передачи данных интерпретации расширенного канала (ECI) должен соответствовать 4.15.2. При использовании интерпретаций расширенного канала (ECI) идентификаторы символик (4.15.3) должны быть использованы полностью и соответствующий идентификатор символики должен быть передан в качестве префикса сообщения.

4.7. Структура сообщения

Символы MaxiCode делятся на первичное и вторичное сообщения, каждое из которых содержит данные и кодовые слова коррекции ошибки. Эти сообщения структурированы в соответствии с рисунком 6.

Рисунок 6 - Структура символа и обозначения знаков символа

* Во вторичном сообщении кодовые слова коррекции ошибок вычисляют в четном и в нечетном подмножестве

** k=104 для стандартной коррекции ошибок, k=88 для расширенной коррекции ошибок

Рисунок 6 - Структура символа и обозначения знаков символа

4.7.1 Первичное сообщение

Первичное сообщение состоит из 20 знаков символа, которые обозначены на рисунке 4 от 1 () до 20 () и представлены модулями от 1 до 120 на рисунке 5. При этом:

10 знаков (от до ) используют для кодирования данных (включая режим символа),

10 знаков (от до ) используют для коррекции ошибок.

Четыре бита младшего порядка знака символа ( (модули с 3-го по 6-й) кодируют режим (4.8). Другие два модуля в должны быть равны нулю, если не являются частью структурированного сообщения носителя (приложение В). Расширенная коррекция ошибок (4.10.1) всегда применяется к первичному сообщению.

В режимах 2 и 3 первичное сообщение представляет собой форматированное структурированное сообщение носителя, как установлено в приложении В. В режимах с 4-го по 6-й первичное сообщение содержит знак режима символа и девять знаков символа, которые начинают кодирование сообщения данных символ

а.

4.7.2 Вторичное сообщение

Вторичное сообщение состоит из 124 знаков символа, обозначенных на рисунке 4 от 21-го () до 144-го () и представленных на рисунке 5 модулями от 121 до 864. Ко вторичному сообщению можно применить один из двух уровней коррекции ошибок, как расширенную коррекцию ошибок РКО (Enhanced Error Correction - EEC), так и стандартную коррекцию ошибок СКО (Standard Error Correction - SEC) (согласно 4.10.2).

При расширенной коррекции ошибок (EEC):

68 знаков символа (от до ) используют для кодирования данных, а

56 знаков символа (от до ) - для исправления ошибок.

При стандартной коррекции ошибок (SEC):

84 знака символа (от до ) используют для кодирования данных, а

40 знаков символа (от до ) - для исправления ошибок.

В обоих случаях исправление ошибок для вторичного сообщения применяется в двух чередующихся подмножествах Рида-Соломона, обозначенных как четное и нечетное подмножества. Знаки символа с нечетными номерами , ,..., входят в последовательность нечетного подмножества, а знаки символа с четными номерами , , ,..., - в последовательность четного подмножества. В каждом подмножестве кодовые слова коррекции ошибок выводятся из кодовых слов данных в этом же подмножестве и, в конечном счете, обеспечивают исправление ошибок для кодовых слов данных в этом подмножестве.

Знаки символа для данных во вторичном сообщении (предваряющиеся 9 знаками символа от первичного сообщения для режимов 4, 5 и 6) кодируют сообщение данных с использованием кодируемых наборов и управляющих знаков (4.4

.3 и 4.4.4).

4.7.3 Структурирование данных

Изначально подлежащую кодированию цепочку сообщения с данными от до кодируют в последовательность 6-битовых кодовых слов от до , с использованием кодируемых наборов знаков и управляющих знаков символики в соответствии с потребностями данного применения (4.4.3 и 4.4.4). За специальными правилами кодирования следуют назначение и класс служебных данных в структурированном сообщении носителя с цифровым (режим 2) или алфавитно-цифровым (режим 3) почтовым кодом (4.8.3 и приложение В). В приложении F приведены рекомендации по нахождению наиболее эффективного использования управляющих знаков символики.

В режимах 2 и 3 кодовые слова сообщения с данными располагают исключительно во вторичном сообщении, начиная со знака символа 21. В режимах с 4-го по 6-й начальные 9 кодовых слов сообщения размещают в первичном сообщении в знаках символа со 2-го по 10-й, а остаток - во вторичном сообщении, начиная со знака символа 21. Если кодовые слова сообщения не полностью заполняют все области в символе, отведенные под сообщение, добавляют кодовые слова, представляющие знак Pad (ЗАПОЛНИТЕЛЬ). Структура символа MaxiCode такова, что управляющие знаки символики и последующие знаки сообщения, на которые они действуют, могут появляться в различных сообщениях и подмножествах коррекции ошибок, но это не влияет на кодирование сообщения.

После того, как кодовые слова данных разделены на сообщения, а затем на подмножества коррекции ошибок, исправление ошибок будет применяться, как определено в 4.10. В результате и данные, и кодовые слова коррекции ошибок включают в графический символ в соответствии с рисунками 4 и 5.

В приложении Н приведен пример кодирования MaxiCode (поясняющий указанные этапы).

4.8. Режимы

MaxiCode предоставляет режимы, которые используют для определения структурирования данных и коррекции ошибки внутри символа. Режим кодируется как часть первичного сообщения (4.7.1)

4.8.1 Режим 0: Устаревший

Режим 0 является устаревшим. Он заменен режимами 2 и 3. Режим 0 установлен в [4].

4.8.2 Режим 1: Устаревший

Режим 1 является устаревшим. Он заменен режимом 4.

4.8.3 Режимы 2 и 3: Структурированное сообщение носителя

Режимы 2 и 3 разработаны для использования в транспортной отрасли. Они кодируют адрес пункта назначения (adress destination) и класс обслуживания (class of service), как определено носителем. Структура сообщения определяется в приложении В. Первые 120 битов используют для кодирования структурированного сообщения носителя при помощи расширенной коррекции ошибок (EEC). Остальные символы могут использоваться для других целей и применяют стандартную коррекцию ошибок (SEC).

4.8.4 Режим 4: Стандартный символ

В режиме 4 символ использует расширенную коррекцию ошибок (EEC) в первичном сообщении и стандартную коррекцию ошибок (SEC) во вторичном сообщении. Режим 4 содержит 93 кодовых слова для кодирования данных.

4.8.5 Режим 5: Полная расширенная коррекция ошибок (EEC)

В режиме 5 символ использует расширенную коррекцию ошибок (EEC) как в первичном, так и во вторичном сообщении. Этот режим содержит 77 кодовых слов для кодирования данных.

4.8.6 Режим 6: Программирование устройства считывания

В режиме 6 символ кодирует сообщение, используемое для программирования считывающей системы. Во вторичном сообщении используют стандартную коррекцию ошибок (SEC). При считывании символа в режиме 6 данные не передаются.

4.8.7 Индикаторы режима

Режим следует кодировать первым знаком символа с использованием модулей с 3-го по 6-й, как определено в таблице 4.


Таблица 4 - Режимы MaxiCode

4.9 Структурированное соединение

4.9.1 Основные принципы

В структурированный формат может быть объединено до восьми символов MaxiCode.

Если символ является частью структурированного соединения, то это должно быть отражено последовательностью двух знаков символа в установленных позициях символа в зависимости от режима.

Последовательность индикатора структурированного соединения состоит из двух знаков символа:

a) знака Pad (ЗАПОЛНИТЕЛЬ) (знака символа со значением 33), который должен быть первым знаком символа,

b) знака символа, который указывает позицию символа в комплекте символов MaxiCode в формате структурированного соединения, т.е. в формате m из n символов.

Первые три бита второго кодового слова идентифицируют позицию конкретного символа с двоичным значением (m-1). Последние три бита идентифицируют общее число символов с двоичным значением (n-1), вставляемых в формат структурированного соединения. 3-битовые комбинации должны быть согласованы с комбинациями, определенными в таблице 5.


Таблица 5 - Позиция символа структурированного соединения

Пример:

Определение третьего символа из набора семи символов кодируется следующим образом:

Третья позиция: 010

Все 7 символов: 110

Комбинация битов: 010110

Кодовое слово: 22

4.9.2 Структурированное соединение и режимы 2 и 3

Для режимов 2 и 3 последовательность индикатора структурированного соединения должна быть размещена в первых двух знаках символа вторичного сообщения, т.е. и . Знак символа начинает нормальное кодирование данных в кодируемом наборе А. При использовании в структурированном соединении режима 2 или 3 все эти символы должны быть в одном режиме, а первичное сообщение должно повторяться в каждом символе.

4.9.3 Структурированное соединение в режимах с 4-го по 6-й

Для режимов с 4-го по 6-й последовательность индикатора структурированного соединения должна быть размещена в первом и втором знаке символа первичного сообщения, т.е. в знаках символа и . Знак символа начинает нормальное кодирование данных в кодируемом наборе А.

4.9.4 Операции с использованием и без использования буфера

Сообщение в составе последовательности структурированного соединения в устройстве считывания может полностью использовать буфер, т.е. передаваться после того, как считаны все символы. Кроме того, устройство считывания может передавать декодированные данные в каждом символе по мере считывания. В этой операции без использования буфера протокол ECI для структурированного соединения определяет управляющий блок, который будет предварять начало каждой передачи.

4.10 Обнаружение и исправление ошибок

Символы MaxiCode используют исправление ошибок Рида-Соломона на одном из двух уровней:

стандартная коррекция ошибок (SEC);

расширенная коррекция ошибок (EEC).

Деление символов MaxiCode на первичное и вторичное сообщения и подразделение вторичного сообщения на два чередующихся подмножества позволяет применять исправление ошибок. Исправление ошибок применяют независимо для каждой из трех частей деления.

Для заданной последовательности кодовых слов данных (т.е. первичного сообщения или подмножества вторичного сообщения) кодовые слова коррекции ошибок должны быть вычислены с использованием алгоритма кода с исправлением ошибок Рида-Соломона.

Полиномиальная арифметика для MaxiCode выполняет вычисления с использованием арифметики по битам по модулю 2 и арифметику по словам по модулю 1000011 (десятичное 67). Эта арифметика основана на поле Галуа 2 с 1000011 представлением полинома простого модуля этого поля: .

4.10.1 Расширенная коррекция ошибок (EEC) в первичном сообщении

Расширенная коррекция ошибок (EEC) должна использоваться в первичном сообщении. Она требует 10 кодовых слов коррекции ошибок.

Порождающий полином для расширенной коррекции ошибок (EEC) в первичном сообщении:

4.10.2 Исправление ошибок во вторичном сообщении

Во вторичном сообщении используют один из следующих уровней коррекции ошибок:

- расширенная коррекция ошибок (EEC), требующая 28 кодовых слов коррекции ошибок на подмножество;

- стандартная коррекция ошибок (SEC), требующая 20 кодовых слов коррекции ошибок на подмножество.

Порождающий полином для расширенной коррекции ошибок (EEC) во вторичном сообщении:

Порождающий полином для стандартной коррекции ошибок (SEC) во вторичном сообщении:

4.10.3 Генерация кодовых слов коррекции ошибок

Кодовые слова коррекции ошибок являются остатком от деления кодовых слов данных на порождающий полином k-й степени. В MaxiCode это осуществляется отдельно для каждой части деления коррекции ошибок.

Кодовые слова данных являются коэффициентами для членов полинома, причем коэффициент при члене старшего порядка является первым кодовым словом, а коэффициент при члене младшего порядка - последним кодовым словом, стоящим перед первым кодовым словом коррекции ошибок. Коэффициент при члене старшей степени остатка от деления является первым кодовым словом коррекции ошибок, коэффициент при члене нулевой степени остатка от деления - последним кодовым словом коррекции ошибок из регистра.

Кодовые слова коррекции ошибок могут быть генерированы с использованием схемы деления (рисунок 7). Регистры с по обнуляют. Существуют две фазы генерации кодирования. В первой фазе с переключением в нижнее положение данные символа передаются как на выход, так и в схему. Первая фаза заканчивается после тактовых импульсов. Во второй фазе (... тактовых импульсов) с переключением в верхнее положение кодовые слова коррекции ошибок генерируются поочередным сбрасыванием регистров, в то время как входные данные сохраняются нулевыми. Кодовые слова, выходящие из регистра переключения, находятся в том порядке, в каком они будут размещаться в символе. Из-за того, что вторичное сообщение является чередующимся, кодовые слова не будут размещаться в последовательных знаках символа.

Рисунок 7 - Схема кодирования кодовых слов коррекции ошибок

Рисунок 7 - Схема кодирования кодовых слов коррекции ошибок

4.10.4 Возможности исправления ошибок

Кодовые слова коррекции ошибок могут исправить два типа ошибочных кодовых слов, стирания (ошибочные кодовые слова с известным местонахождением) и ошибки подстановки знака (ошибочные кодовые слова с неизвестным местонахождением). Стирание - это несканируемый или недекодируемый знак символа, ошибка подстановки знака - неправильно декодированный знак символа. Число исправляемых ошибок подстановки знака и стираний определяют по формуле

,

где - число стираний;

- число ошибок подстановки знака;

- число кодовых слов коррекции ошибок.

Если большая часть возможности коррекции ошибок израсходована на исправление стираний, возрастает возможность появления неустановленных ошибок подстановки знака. Если число ошибок подстановки знака менее десяти, а число стираний более половины числа кодовых слов коррекции ошибок, то формула выглядит следующим образом:

.

Следует заметить, что равенство означает, что при большом количестве стираний может возникнуть необходимость зарезервировать четыре знака коррекции ошибок. В противном случае существует риск того, что символ будет неправильно декодирован.

4.11 Размеры

4.11.1 Размеры символа

- длина символа, измеряемая от центра крайнего левого модуля до центра крайнего правого модуля в верхней строке символа. может изменяться от 24,00 до 27,00 мм.

- высота символа, измеряемая от центра верхней строки до центра нижней строки. Номинальное значение относительно : .

4.11.2 Размеры шестиугольного модуля

Шестиугольные модули в символе MaxiCode расположены в строках со смещением, каждая из которых включает от 29 до 30 модулей. Четыре измерения определяют размеры и расположение модулей по отношению друг к другу (рисунок 8).

Рисунок 8 - Размеры модуля MaxiCode

- высота модуля по вертикали;

- расстояние между центрами соседних модулей;

- ширина модуля по горизонтали;

- расстояние по вертикали от центральной линии модуля одной строки до центральной линии модуля соседней строки

Рисунок 8 - Размеры модуля MaxiCode

Во избежание проблем, связанных с накоплением допусков в символе, размеры модулей должны базироваться на длине символа . Должна быть выбрана достижимая длина в соответствии с технологией печати и списком значений, указанных в 4.11.3 (приложение J). Базируясь на величине , вычисляют номинальные размеры , , и . Соотношения и размеры модуля приведены в таблице 6.


Таблица 6 - Размер темного модуля

4.11.3 Размеры и допуски темного шестиугольника

В таблице 7 приведены размеры для шестиугольного модуля в сетке, указанной на рисунке 5. Для лучшего декодирования темные шестиугольники не должны примыкать друг к другу. Действительные размеры темных шестиугольников указаны в таблице 7.


Таблица 7 - Размеры модуля MaxiCode относительно

В приложении J приведены практические рекомендации по печати, включающие разработку шрифтов для темных шестиугольников.

4.11.4 Размеры шаблона поиска

Шаблон поиска должен соответствовать определенному в 4.2.1.1 и приведенному на рисунке 3. Размеры шаблона поиска должны соответствовать нижеуказанным и приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Размеры шаблона поиска MaxiCode

Рисунок 9 - Размеры шаблона поиска MaxiCode

Шаблон поиска должен быть концентрическим с центром в модуле, расположенном на расстоянии 16 выше центра модулей нижней строки символа и на расстоянии 14 правее центра крайнего левого модуля строки.

Ширина светлых и темных колец обычно одинакова. Шаблон поиска определяют по радиусам переходов от светлого к темному и от темного к светлому, от до , где основан на гладкой кривой, усредняющей неравность пикселей. Размеры указанных радиусов приведены в таблице 8.


Таблица 8 - Размеры шаблона поиска

Внутренняя свободная зона, окружающая шаблон поиска, определяется расположением модулей. Эта зона должна быть свободной от любых непредусмотренных пометок.

В приложении J содержатся практические рекомендации по печати.

4.11.5 Свободные зоны

Для символов MaxiCode необходимы следующие свободные зоны, измеряемые от внешних краев:

1 с левой и с правой стороны,

1 сверху и снизу.

Размеры свободных зон должны быть выдержаны между символом MaxiCode и любыми смежными напечатанными изображениями.

4.11.6 Общий размер символа

Общие размеры символа MaxiCode, включая свободные зоны, составляют 32 по длине и (34+) по высоте. Размеры любого символа MaxiCode должны быть от 26,48 мм по ширине и 25,32 мм по высоте до 29,79 мм по ширине и 28,49 мм по высоте.

4.11.7 Практические рекомендации по печати

Системы печати могут быть неспособными достигать указанных номинальных размеров. В приложении J приведены практические рекомендации по печати.

4.12 Руководство для пользователя

4.12.1 Визуальное представление знаков

В связи с тем, что символы MaxiCode способны кодировать значительное число знаков, визуальное представление знаков данных может оказаться непрактичным. Предпочтительнее, чтобы символ сопровождался описательным, а не закодированным текстом. Размеры знаков и тип шрифта не регламентированы, и сообщение может быть напечатано в любом месте в области, окружающей символ. Визуальное представление знаков не должно перекрывать символ и свободные зоны.

4.12.2 Приспособленность к автоматическому распознаванию

MaxiCode может использоваться в системах автоматического распознавания вместе с рядом других символик (приложение К).

4.13 Качество символа

Качество символов MaxiCode должно быть оценено использованием руководства по качеству печати символа двумерного матричного штрихового кода (приложение С), а также нижеуказанных положений.

4.13.1 Получение изображения для испытаний

Черно-белое изображение символа для испытаний должно быть получено с разрешением не менее 16 точек/мм (400 точек/дюйм). Для получения изображения рекомендуется использовать стационарный планшетный страничный сканер, установленный в режим плоского линейного 8-битового черно-белого сканирования. В качестве альтернативы можно также использовать устройство на основе точной видеокамеры (C.1), однако страничные сканеры с подачей и ручные сканеры не обеспечивают пространственной точности, необходимой для испытаний качества символа.

4.13.2 Параметры качества символа

4.13.2.1 Декодирование

Рекомендуемый алгоритм декодирования, приведенный в 4.14, применяют к изображению для испытаний. Если в результате получится правильно декодированное полное сообщение данных, то декодирование считают успешным (класс А или 4,0), в противном случае оно считается неудовлетворительным (класс F или 0,0).

4.13.2.2 Контраст символа

Как часть рекомендуемого декодирования, из изображения для испытаний получается черно-белое изображение с разрешением 4 точки/мм (100 точек/дюйм). Коэффициенты отражения от темного и светлого и контраст символа определяют в соответствии с С.2.2.

4 13.2.3 Изменения "печати"

Изменения "печати" должны быть оценены проверкой отношения площади, заполненной изолированными темными модулями, к площади идеального шестиугольного модуля в символе. Подсчитывают смежные темные или светлые биты в изображении с разрешением 16 точек/мм (400 точек/дюйм), которое переведено в двоичную систему, используя порог, определенный на этапе 3 рекомендуемого алгоритма декодирования.

Если переведенное в двоичную систему изображение имеет пиксельное разрешение R точек/мм, а рекомендуемое декодирование дает среднее расстояние между центрами модулей , то площадь, отведенная для каждого шестиугольного модуля в сетке, будет пикселей.

Из рекомендуемого декодирования темные шестиугольные модули, окруженные со всех шести сторон светлыми модулями, могут быть определены и размещены в изображении. Должно быть подсчитано количество смежных темных пикселей поблизости от каждого такого изолированного модуля, затем подсчитывают их среднее значение для получения средней площади темного модуля . При нормировании к отведенной площади , получим относительную площадь измеренных темных модулей .

Оптимальный размер темного шестиугольника составляет 75% отведенной площади и может быть достигнут подрезанием печатного шаблона (приложение J). Когда размер темных шестиугольников отклоняется от оптимального, способность к считыванию снижается. Таким образом, при номинальной печати MaxiCode должны получаться изолированные темные модули с =0,75, при этом максимально допустимая область =0,95, а минимальная =0,55.

Определяют:









Для определения класса изменения "печати" применяют метод, указанный в

С.2.3.

4.13.2.4 Осевая и локальная неоднородность

На этапе 11 рекомендуемого алгоритма декодирования путем обратного быстрого преобразования Фурье создается изображение центров модулей. Точное расположение этих выборочных точек относительно соседних составляет основу оценки осевой и локальной неоднородности.

Фиксированное масштабирование символов MaxiCode вместе с методом получения масштабной сетки изменяет и расширяет полезные оценки качества символа относительно осевой неоднородности. Для MaxiCode определяют "глобальную" неоднородность, которая заключается в том, что MaxiCode обеспечивает масштабирование символа вдоль каждой из трех многоугольных осей в абсолютных пределах. В дополнение определяют "локальную" осевую неоднородность, которая защищает от искажения сетки вдоль любой оси, которые могут повредить считываемости символа.

Вдоль каждой из трех основных осей MaxiCode измеряют расстояние между каждой парой смежных выборочных точек. В соответствии с нижеуказанным определяют среднее расстояние , максимальное расстояние и минимальное , которые используют для оценки двух независимых параметров качества.

4.13.2.4.1 Осевая неоднородность

MaxiCode - это символика фиксированного размера с номинальным расстоянием между центрами модулей данных, равным 0,88 мм. Таким образом, общий размер символа остается в пределах, указанных в 4.11.1. Каждое из трех среднесеточных расстояний должно оцениваться по следующим классам:

класс А (4,0) - при 0,820 мм0,940 мм;

класс F (0,0) - при <0,820 мм или >0,940 мм.

Класс осевой неоднородности символа есть наименьшее значение из полученных для любой из его трех осей.

4.13.2.4.2 Локальная неоднородность

Степень отличия максимального и минимального расстояний между выборочными точками модуля вдоль каждой оси от их среднего показывает уровень варьирования или разрывов в шестиугольной сетке символа. Независимо для каждой оси локальную неоднородность оценивают следующим образом:

класс А (4,0) - при ;

класс В (3,0) - при ;

класс С (2,0) - при ;

класс D (1,0) - при ;

класс F (0,0) - при .

Класс осевой неоднородности символа есть наименьшее из значений, полученных для любой из его трех осей.

4.13.2.5 Неиспользуемая коррекция ошибок

Для исправления ошибок символ MaxiCode разделяют на подмножество первичного сообщения и два чередующихся подмножества вторичного сообщения. Каждое из этих трех подмножеств Рида-Соломона должно оцениваться независимо в соответствии с С.2.5, тогда класс неиспользуемой коррекции ошибок (Unused Error Correction - UEC) должен соответствовать наименьшему из значений, полученных для любого подмножества.

4.13.3 Полный класс символа

Полный класс качества печати символа MaxiCode соответствует наименьшему из шести вышеуказанных классов. В таблице 9 приведены все классы критериев испытания качества печати.


Таблица 9 - Перечень параметров качества печати символа MaxiСоde

4.13.4 Измерения для управления процессом

Существуют различные инструменты и методы, позволяющие производить практические измерения для контроля и управления процессом создания символов MaxiCode. Они включают:

1) считывание контраста символа с помощью верификатора линейного штрихового кода;

2) шаблонный отпечаток для визуальной проверки "приращения" шаблона поиска, шаблонов ориентации и размера всего символа;

3) напечатанный специальный шаблон для визуального обнаружения локальной неоднородности сетки;

4) визуальную проверку "приращения" темного модуля и дефектов.

Методы управления процессом приведены в приложении .

4.14 Рекомендуемый алгоритм декодирования

Рекомендуемый алгоритм декодирования позволяет обнаружить символы в изображении и декодировать их. Указанный алгоритм декодирования используют для определения качества символа:

1) определяют местонахождение потенциальных шаблонов поиска с использованием огрубленного алгоритма обнаружения следующим образом.

Одномерный образец, представляющий линейный сигнал, проходящий через центр шаблона поиска, строится как образец ограниченной длины с прямоугольными колебаниями, изображенный на рисунке 10, где штрихпунктирная линия показывает центр шаблона поиска.

Рисунок 10 - Образец с прямоугольными колебаниями

Рисунок 10 - Образец с прямоугольными колебаниями

Шаблон поиска, определяемый в MaxiCode, рассматривают как композицию трех черных и трех белых чередующихся колец. Составной образец, проходящий через центр шаблона поиска, начинают с точки высокой интенсивности, представляющей одну сторону наибольшего белого кольца, окруженного наибольшим черным кольцом, и заканчивают точкой высокой интенсивности, представляющей другую сторону того же белого кольца. Из полученного изображения MaxiCode извлекают линейный сигнал, начинающийся с первой строки изображения, и сравнивают с образцом путем подсчета коэффициента взаимной корреляции. Измерением интенсивности сигнала определяют участок низкой интенсивности шириной, совпадающей с ожидаемым размером шаблона поиска, т.е. 3 пикселя. Если за участком с низкой интенсивностью следует участок с высокой интенсивностью, это может служить сигналом о начале шаблона поиска. Поэтому процесс сопоставления не начинают до тех пор, пока не обнаружен такой участок с низкой интенсивностью. Коэффициент корреляции для каждого сопоставления регистрируют в виде строки по мере продвижения образца, определяют максимальный коэффициент и сравнивают с порогом в 70%. Каждый линейный сигнал изображения последовательно проверяют на ближайшее совпадение.

Если такое совпадение произошло, извлекают линейный сигнал вдоль столбца изображения в центре совпадающего сигнала для сопоставления с подобным образцом. Если коэффициент корреляции в соответствующем столбце не находит подходящего соответствия, то процедуру повторяют вдоль строк. Одновременное совпадение по строке и столбцу означает обнаружение шаблона поиска в данном изображении. Если при достижении последней строки шаблон поиска не обнаружен, это означает, что в данном изображении шаблон поиска отсутствует;

2) заново масштабируют изображение до фиксированного горизонтального и вертикального разрешения 4 точки/мм;

3) собирают значения коэффициентов отражения со всех пикселей в квадрате, непосредственно охватывающем область нахождения предполагаемого шаблона поиска, и определяют порог "черное-белое" с использованием методов, приведенных в К.2.2 и К.2.3;

4) основываясь на пороге, разбивают значения модулей на два множества по шкале от минус 127 до плюс 128 с порогом светлое-темное, установленным в нуль;

5) проверяют, является ли действительным идентифицированный предполагаемый шаблон поиска, следующим образом:

a) генерируют точное корреляционное ядро подстановкой значений из таблицы 8 и значения разрешения (RES), равного 4 точки/мм, в формулу (1)

(1)

где RES - разрешение изображения в точках/мм;

размер ядра ==;

.

Это приводит к формуле (2),

(2)

где размер ядра ===31

;

b) копируют шаблон поиска в буфер (), который имеет тот же размер, что и ядро. Размещают центр шаблона поиска в точку (,);

c) вычисляют процент корреляции по формуле (3)

, (3)

где - изображение данных потенциального шаблона поиска;

Contrast - контраст изображения данных (т.е. МАХ[] - MIN []),

- процент корреляции;

d) если >85%, то корреляция соответствует требованиям;

6) очищают шаблон поиска с нулевыми значениями пикселей;

7) создают второе изображение, в котором содержатся только расположения краев между светлым и темным. Эти края должны быть установлены в нуль, а прочие области должны превышать нуль;

8) при использовании стационарных устройств считывания, очищают область вне круга, наложенного на увеличенное изображение с размером пикселя, вычисленным как среднее арифметическое белых шестиугольных выборок внутри круга. Диаметр круга составляет 95% размера символа (его высоты);

9) преобразуют пространственный домен изображения в периодический с помощью двумерного быстрого преобразования Фурье. Самой яркой точкой в преобразованной плоскости будет точка (0,0), соответствующая компоненте DC (центр домена) изображения. Шесть точек, окружающих центральную точку, представляют шаг, направление и плотность краев между шестиугольниками;

10) обнаруживают и отсеивают яркие точки исключением любых точек периодического домена, которые не соответствуют требуемому шагу и направлению границ шестиугольников. Поскольку изображение реально оценено, периодический домен симметричен относительно начала координат. Поэтому только три яркие точки в половине плоскости преобразования действительно идентифицированы.

Примечание - Поскольку это осуществляется в периодическом домене, на практике не проводят анализ пространственного распределения модулей. Яркие пятна периодического домена соответствуют гармоникам расположения краев;

11) проводят двумерное обратное быстрое преобразование Фурье для возврата к пространственному домену, восстанавливая таким образом изображение центров шестиугольников.

Примечание - В новом изображении центры шестиугольников имеют большую величину. Действительная величина белых центров в центрах шестиугольников зависит от количества краев, находящихся в их окружении;

12) определяют ориентацию символа. Шестиугольники MaxiCode имеют три оси, отстоящие на 60° друг от друга. Направление этих трех осей устанавливается по самым ярким точкам периодической области. Основываясь на информации о ярких точках, можно вычислить расположение шаблонов ориентации. Информация в шаблонах ориентации определяет ориентацию изображения;

13) преобразуют информацию в шестиугольниках в битовую информацию и выстраивают биты в виде временного последовательного потока битов;

14) разделяют поток битов на первичное и вторичное сообщения, создавая потоки битов от 1 до 120 и от 121 до 864;

15) применяют коррекцию ошибок к потоку битов для первичного сообщения:

a) вычисляют синдромы;

b) вычисляют полином обнаружения ошибок по алгоритму Берлекэмпа-Мейси (Berlekamp-Massey);

c) вычисляют обнаружение ошибок с помощью поиска Чьена (Chien);

d) вычисляют правильное значение каждого ошибочного кодового слова по алгоритму Форни (Forny);

e) если на этапах 15с) и 15d) обнаружено исправляемое количество ошибок, то декодируют данные из кодовых слов. В противном случае используют метод, приведенный в приложении D.

16) идентифицируют уровень коррекции ошибки, используемый во вторичном сообщении на основе битов режима;

17) применяют коррекцию ошибки к потоку битов для каждого сегмента вторичного сообщения, используя последовательность, установленную на этапе 15.

4.15 Передаваемые данные

Передача данных для соответствующих устройств считывания устанавливается стандартным протоколом. Указанные устройства считывания можно запрограммировать для поддержки иных видов передачи.

4.15.1 Основная интерпретация

Кодируемые данные не должны передаваться из символов режима 6. В противном случае все кодовые слова должны быть преобразованы в поток данных следующим образом:

a) все кодовые слова коррекции ошибки должны быть отброшены;

b) все управляющие знаки символики Shift (РЕГИСТР) и Latch (ФИКСАТОР) должны выполнять свои функции для переключения к другим кодируемым наборам. Знак [NS] ([ЦР]) должен преобразовывать последующие пять кодовых слов (эквивалентных 30 двоичным битам) в 9 цифр;

c) кодовое слово [ECI] вызывает преобразование следующих от одного до четырех кодовых слов в шестиразрядное число, предваряемые знаком "\" (ОБРАТНАЯ ДРОБНАЯ ЧЕРТА) (4.15.2)