PDF417条码的文件验证.doc

基于PDF417条码的文件验证摘要：随着电子信息技术的不断发展，条码自动识别技术也获得飞速发展，并迅速成为迄今为止最为经济、实用的自动识别技术。最初的一维条码因为信息容量有限，所以人们又设计出了性能更加优越的二维条码，然而pdf417条码是所有类型的二维条码中应用范围最广的条码之一。关键词：条码结构;编码译码abstract: with the development of electronic and information technology, bar code automatic identification technology has obtained the rapid development, and quickly become by far the most economic, practical automatic recognition technology. the original one-dimensional bar code because the information capacity is limited, so people also designed the superior performance of the two-dimensional bar code pdf417 code, however, are all types of 2d bar code is one of the most widely used.key words: bar code encoding and decoding structure;中图分类号：o213.1文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）第一章前言1.1简介pdf是取英文portable data file三个单词的首字母的缩写，意为“便携数据文件”。因为组成条码的每一个符号字符都是由4个条和4个空构成，而且如果将组成条码的最窄条或空称为一个模块，则上述的4个条和4个空的总数一定为17，所以称为417码或pdf417码。它不仅具有错误检测能力，而且还可从受损的条码中读取完整的数据信息，即“错误恢复能力”，其错误复原率高达50%，即破损面积不超过50，条码由于玷污、破损等所丢失的信息，仍可以正常读取出丢失的信息。相对于其他二维条码，pdf417具有信息容量大、编码范围广、纠错能力强、译码可靠性高、制作成本低、技术相对成熟等的优势，因此其应用前景更加广泛。第二章pdf417条码的结构及编码译码原理2.1pdf417条码的结构pdf417条码是一种拥有多行结构的二维条码。顶部和底部都为空白区域，在上下空白区域之间为多行条码结构，每行的数据字符数量相同，通常为130个数据字符。行数在390之间，每行左右对齐且直接相连。符号结构如下图2.1所示：图2.1pdf417结构示意图每一层包括：a 左空白区； b 起始符；c 左行指示符号字符； d 1到30个数据符号字符；e 右行指示符号字符； f 终止符；g 右空白区。2.2pdf417条码的符号表示及编码原理此节主要介绍pdf417条码的符号字符结构、编码词、簇和行指示符号字符来阐述编码的基本原理。2.2.1符号字符结构在条码符号中，符号字符是由特定的条和空组合而成的表示信息的基本单位。4个条和4个空组成一个字符，自左至右排列，每个条或空包含16个模块x。在一个符号字符中，4个条和4个空的总模块数为17，pdf417的名字也由此而来。2.2.2编码词在pdf417条码中，所有的数据都先用值在0到928之间的编码词表示。把要打印的数据转化成相应的编码词值就是高级编码的工作。接下来就是对编码词再编码，我们称之为低级编码，低级编码就是将编码词值转化成相应的条或空模式。929个编码词中有900个可用的编码词用于实现数据编码和其他功能，剩下的29个编码词(900到928之间)用于实现一些指定的功能。2.2.3簇pdf417条码中的929个编码词组成的集合可表示成3种不同的簇（也可称为条码字符集）。簇的编号分别是0，3，6。簇的定义可应用于所有的pdf417条码字符，除了开始和终止字符。每行仅用3种簇中的1种对数据编码，并且每隔3行重复使用这种簇。每个簇将编码词编成不同的条空模式，这是为了使簇可彼此区别。因为相邻两行之间用的是不同的簇，因此扫描时就不会将行搞乱。2.2.4行指示符号字符如图2.1所示，行指示符号字符包括左行指示符号字符(li)和右行指示符号字符(ri)，且分别与起始符和终止符相邻。行指示符号字符的值标识条码的行号(i)，行数范围是390，数据区中的数据符号的列数范围130，错误纠正等级范围是08。2.3pdf417条码的数据压缩模式pdf417条码共有三种数据压缩模式：文本压缩模式(tc)、数字压缩模式(nc)、字节压缩模式(bc)。2.3.1文本压缩模式(tc)文本压缩模式是每个符号起始的默认有效的压缩模式，它将两个字符以30为基组合成一个码字，该模式在表述文本时效率较高。文本压缩模式共包含四个子模式，分别为大写字母子模式、小写字母子模式、混合型子模式和标点型子模式。2.3.2 数字压缩模式(nc)数字压缩模式通过从基为10到基为900的转换压缩数据。当数字位数大于13,用数字压缩模式;数字位数小于13,用文本压缩模式。将约3个数字位用一个字表示，在表示数字时效率最高。2.3.3字节压缩模式(bc)字节压缩模式是通过基256到基900的转换，将6个字节的序列转换成5个码字的序列，从左至右依次进行转换。它有两个模式锁定(901，924)，当所要表示的字节总数不是6 的倍数时，用模式锁定901; 当所要表示的字节总数为6的倍数时，用模式锁定924，在此情况下，就可以实现上述转换。2.4错误检测与纠正每个pdf417条码符号至少包含两个错误纠正码字，用于符号的错误检测和纠正。2.4.1错误纠正等级pdf417条码的错误纠正等级可以由用户自主选择，不过pdf417的错误纠正能力与每个条码可存放的资料量有关，pdf417条码将错误纠正分为9个等级。2.4.2错误纠正容量对于一个给定的错误纠正等级，其错误纠正容量由下式确定：e+2td-2=2s+1-2(2.5)式(2.5) 中，e为拒读错误数目;t 为替代错误数目;s为错误纠正等级;d 为错误纠正码字数目。错误纠正码字的总数为2s+1 。其中，两个用于错误检测;其余的错误纠正码字用于错误纠正。用一个错误纠正码字恢复拒读错误，用两个错误纠正码字纠正一个替代错误。当被纠正的替代错误数目小于4 时(s=0除外) ，错误纠正容量由下式确定：e+2td-3(2.6)2.4.3错误纠正等级的选择每个pdf417条码中，一般建议编入至少10%的检查字码。对于开放式系统，不同数量的编码数据所对应的错误纠正等级推荐值见表2.4。在pdf417条码容易损坏的场所，建议选用较高的错误纠正等级。第三章基于pdf417条码的文件验证在网络上或是个人计算机中，信息是以二进制为基本形式存储在磁介质上。文件在产生后在，传输、存储等各个环节都有可能出现人为的蓄意破坏和无意破坏、计算机系统软件硬件的故障与错误、自然灾害等因素使文件完整性遭到破坏。在一些对安全性要求较高的企业、政府工作部门，文件的完整性、真实性和有效性对其信息安全起着举足轻重的作用。3.1系统总体设计本系统是通过pdf417条码作为连接文件作者和文件使用者的纽带，条码的内容是文件的md5值，故总体设计如图3.1。图3.1总体设计编码界面面向文件作者，在该选项卡中，共分为四个区域，分别是条码基本参数设置区、条码文字添加设置区、文件信息显示区和条码生成显示及操作区。各个区域按照操作顺序“环形”连贯排列。为了对文件md5值进行保密，故对信息摘要的显示区进行了处理。第四章 结语由于二维条码的突出优势，使其从诞生就受到国际社会的广泛关注，并由大量深入的研究跟进，使其迅速得到广泛的应用。目前国外的二维条码技术已处于应用阶段，相