PDF417

Dieser Text beschreibt PDF417.

PDF417 (PDF steht für „Portable Data File“, nicht zu verwechseln mit Adobes „Portable Document Format“) ist eine Barcodetechnologie und wurde 1991 von Ynjiun Wang bei der Firma Symbol Technologies erfunden.

Die gestapelte Barcodetypen erfordern bei der Lesung die vollständige Kongruenz von Abtastlinie und Codesymbol bzw. Codezeile. Diese Einschränkung verringert die erzielbare Informationsdichte, da größere Codehöhen gedruckt werden müssen, als aus theoretischer Sicht notwendig erscheint.

Der Code PDF417 trägt diesem Umstand Rechnung, indem der Codeaufbau die automatische Registrierung und Verarbeitung von Zeilenwechseln durch Schrägabtastung berücksichtigt und beherrschbar macht. Hierdurch wird es möglich trotz der real existierenden Winkeltoleranzen beim AbtastAblauf eine drastische Verringerung der Codehöhe der gedruckten Codierung und dementsprechend eine deutliche Vergrößerung der Informationsdichte zu erzielen.

Die Merkmale dieser Codierung sind zusammengefasst:

• Automatische Diskrimination von Zeilensprüngen,
• Möglichkeit der Fehlerkorrektur,
• Trennung von Kanal- und Quellencodierung über separate Zuordnungstabellen,
• anwendungsspezifische Konfiguration der Coderedundanz (Sicherheitsstufen).

Code PDF417 definiert die drei Standardbetriebsarten ASCII, Binärmodus und numerischer Modus und enthält weitere neun anwenderspezifische Betriebsarten. In der ASCII-Betriebsart verschlüsselt ein Codewort zwei alphanumerische Zeichen, in der numerischen Betriebsart sogar drei Ziffern.

Basis des PDF417 ist eine (17,4,6)-Quellencodierung mit vier Balken und vier Lücken, aufgeteilt auf 17 Module. Die maximale Elementbreite beträgt sechs Module. Ein PDF417 Abdruck kann so maximal 2 Tausend 8-bit Zeichen enthalten. Ein typischer Abdruck ist 3-4 square inch groß und erzielt eine typische Datendichte von 100 bis 300 Byte per square inch (entspricht 15,5 bis 46,5 Byte je cm²).

Die verfügbaren Muster sind in drei Gruppen, so genannte clusters unterteilt. Codeworte, die in derselben Zeile angeordnet sind, entstammen derselben Gruppe. Mit jeder dritten Zeile wird ein Clustertyp wiederholt. Durch diese Zeilenmarkierung wird die automatische Zeilendiskriminierung realisiert. Bei Schrägabtastung registriert der Decoder des Lesegerätes den Wechsel der Codegruppe (Cluster) und berücksichtigt dies bei der Interpretation der eingelesenen Informationen. Die Restriktion einer vollständigen Abtastung einer Codezeile ist somit reduziert auf die Abtastung eines vollständigen Zeichens.

Als weitere codierungstechnisches Merkmal verfügt PDF417 über die Möglichkeit der Fehlererkennung und -korrektur. Ein PDF417-Lesesymbol enthält zu diesem Zweck zwei Prüfworte zur Fehlererkennung und eine variable Anzahl an Korrekturworten. Die Datensicherung kann in neun Stufen konfiguriert werden. Stufe 0 erlaubt keine Korrektur, Stufe 8 läßt die vollständige Rekonstruktion von maximal 510 zerstörten Codeworten bei einem Lesesymbol bestehend aus 925 Codeworten zu. Diese Sicherheitsstufe bedingt durch die Einfügung von Prüfworten allerdings eine Verringerung der Informationsdichte.