ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТ Р исо/мэк 16022—

2008

Автоматическая идентификация КОДИРОВАНИЕ ШТРИХОВОЕ Спецификация символики Data Matrix

ISO/IEC 16022:2006

Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Data Matrix bar code symbology specification (IDT)

Издание официальное

«о

со

N

со

о

о

сч

<71

СО

L0

Москва

Стандартинформ

2009

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Ассоциацией автоматической идентификации «ЮНИСКАН/ГС1 РУС» совместно с Обществом с ограниченной ответственностью (ООО) НПЦ «Интелком» на основе аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4, выполненного ООО НПЦ «Интелком»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 355 «Автоматическая идентификация»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2008 г. № 509-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 16022:2006 «Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Спецификация символики штрихового кода Data Matrix» (ISO/IEC 16022:2006 «Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Data Matrix bar code symbology specification»), за исключением приложения U. содержащего сведения о соответствии терминов на русском и английском языках, приложения V. включающего в себя сведения о наборах знаков по ИСО/МЭК 646, ИСО/МЭК 8859-1 и ИСО/МЭК 8859-5. В приложении М приведены исправления в соответствии со списком технических опечаток 1 (Technical Corrigendum 1) к ISO/IEC 16022.1:2006.

Наименование национального стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р1.5—2004 (подраздел 3.5) и учета его принадлежности к группе стандартов «Автоматическая идентификация».

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных (региональных) стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении W

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом ин-формационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования —на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

©Стандартинформ, 2009

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р ИСО/МЭК 16022 — 2008

Содержание

1    Область применения........................................ 1

2    Нормативные ссылки....................................... 1

3    Термины, определения, символы и математические/логические обозначения............ 2

3.1    Термины и определения.................................... 2

3.2    Символы............................................ 2

3.3    Математические обозначения.................................. 3

4    Описание символов........................................ 3

4.1    Основные параметры...................................... 3

4.2    Дополнительные свойства................................... 4

4.3    Структура символов....................................... 4

5    Требования к символам версии ЕСС 200 .............................. 5

5.1    Основные положения процедуры кодирования......................... 5

5.2    Кодирование данных...................................... 6

5.3    Рекомендации пользователям..................................12

5.4    Интерпретация в расширенном канале.............................13

5.5    Атрибуты символа версии ЕСС 200 ............................... 14

5.6    Структурированное соединение.................................15

5.7    Обнаружение и исправление ошибок..............................16

5.8    Формирование символа.....................................18

6    Требования к символам версии ЕСС 000-140    ............................ 19

6.1    Рекомендации по применению.................................19

6.2    Порядок кодирования......................................19

6.3    Кодирование данных......................................19

6.4    Выбор пользователем уровня исправления ошибок.......................22

6.5    Формирование незащищенного двоичного    потока........................22

6.6    Построение нерандомизированного двоичного потока......................23

6.7    Шаблонная рандомизация...................................24

6.8    Размещение модулей в матрице................................24

7    Размеры символов.........................................24

7.1    Размеры............................................24

8    Качество печати символов.....................................24

8.1    Параметры качества символа..................................24

8.2    Измерения в процессе контроля.................................25

9    Рекомендуемый алгоритм декодирования для символики Data Matrix................25

10    Рекомендации для пользователя..................................34

11    Передаваемые данные.......................................35

Приложение А (обязательное) Процесс чередования в символике версии ЕСС 200 .......... 37

Приложение В (обязательное) Шаблонная рандомизация в символике версии ЕСС 200 ........ 39

Приложение С (обязательное) Наборы кодируемых знаков символики версии ЕСС 200 ........ 41

Приложение D (обязательное) Направляющие шаблоны символов версии ЕСС 200 .......... 45

Приложение Е (обязательное) Алгоритм обнаружения и исправления ошибок Рида-Соломона для символики версии ЕСС 200 ................................ 47

Приложение F (обязательное) Размещение знаков символа в символе версии ЕСС 200 ........ 51

Приложение G (обязательное) Параметры символов версии ЕСС 000-140 ............... 62

Приложение Н (обязательное) Сетки размещения модулей данных для символов версии ЕСС 000-140 67

Приложение I (обязательное) Схемы кодирования знаков символики версии ЕСС 000-140 ...... 74

Приложение J (обязательное) Алгоритм расчета CRC для ЕСС 000-140 ................ 82

Приложение К (обязательное) Алгоритмы обнаружения и исправления ошибок для символов версии

ЕСС 000-140 ..................................... 83

Приложение L (обязательное) Образец рандомизации двоичного потока в символах версии ЕСС

000-140 (шестнадцатеричные значения)........................87

Приложение М (обязательное) Качество печати символов Data Matrix. Аспекты, связанные с особенностями символики...................................88

ГОСТ Р ИСО/МЭК 16022 — 2008

Приложение N (обязательное) Идентификатор символики....................... 95

Приложение О (справочное) Пример кодирования символа версии ЕСС 200 ............. 96

Приложение Р (справочное) Кодирование данных в символе ЕСС 200 с использованием минимального числа знаков символа...............................98

Приложение Q (справочное) Пример кодирования данных в символах версии ЕСС 000-140 с использованием кода исправления ошибок уровня ЕСС 050 ................. 101

Приложение R (справочное) Рекомендации по методам контроля процесса формирования символов . 107

Приложение S (справочное) Возможность автоматического распознавания..............109

Приложение Т (справочное) Системный подход............................110

Приложение U (справочное) Соответствие терминов на русском и английском языках.........111

Приложение V (справочное) Набор знаков ASCII (версия КОИ-7) по ИСО/МЭК 646, графические знаки расширенного набора знаков ASCII (версии КОИ-8) по ИСО/МЭК 8859-1 и набор 8-бито-

вых графических знаков (версия КОИ-8) по ИСО/МЭК 8859-5 ............. 112

Приложение W (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам.................................124

Библиография............................................125

IV

Введение

Data Matrix —двухмерная матричная символика, состоящая из квадратных модулей, упорядоченных внутри периметра шаблона поиска. В настоящем документе представление символа и его описание приведено, главным образом, для темных модулей на светлом фоне. Тем не менее, символы Data Matrix также могут быть напечатаны в виде светлых модулей на темном фоне.

Производителям оборудования и пользователям технологии штрихового кодирования необходима общедоступная стандартная спецификация символики, на которую они могли бы ссылаться при разработке оборудования и стандартов по применению. С этой целью и был разработан настоящий стандарт.

Следует обратить внимание на возможность того, что некоторые элементы, включенные в настоящий стандарт, могут быть объектом патентного права, и организации ИСО и МЭК не берут на себя ответственность за определение некоторых или всех подобных патентных прав.

Сноски в тексте стандарта, выделенные курсивом, приведены для пояснения текста стандарта.

V

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Автоматическая идентификация КОДИРОВАНИЕ ШТРИХОВОЕ Спецификация символики Data Matrix

Automatic identification. Bar coding. Data Matrix symbology specification

Дата введения — 2010 — 01 — 01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к символике Data Matrix¹¹, а также параметры символики, кодирование знаков данных, форматы символов, требования к размерам и качеству печати, правила исправления ошибок, алгоритм декодирования и прикладные параметры, выбираемые пользователем.

Настоящий стандарт распространяется на все символы символики Data Matrix, напечатанные или нанесенные каким-либо другим способом.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и другие нормативные документы. которые необходимо учитывать при использовании настоящего стандарта. В случае ссылок на документы, у которых указана дата утверждения, необходимо пользоваться только указанной редакцией. В случае, когда дата утверждения не приведена, следует пользоваться последней редакцией ссылочных документов, включая любые поправки и изменения к ним:

ИСО/МЭК 15424 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Идентификаторы носителей данных (включая идентификаторы символик) (Information technology —Automatic identification and data capture techniques — Data Carrier Identifiers (including Symbology Identifiers)

ИСО/МЭК 19762-1 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины, связанные с автоматической идентификацией и сбором данных (Information technology —- Automatic identification and data capture (AIDC) techniques

—    Harmonized vocabulary — Part 1: General terms relating to AIDC)

ИСО/МЭК 19762-2 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Г армонизированный словарь. Часть 2. Средства для оптического считывания (Information technology

—    Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary — Part 2: Optically readable media (ORM))

ИСО/МЭК 15415 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Спецификация испытаний качества печати символов штрихового кода. Двумерные символы (Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Bar code print quality test specification — Two-dimensional symbols)

ИСО/МЭК 15416 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Спецификация испытаний качества печати символов штрихового кода. Линейные символы

Название символики произносится как Дата Матрикс, что в переводе на русский язык — «матрица данных».

Издание официальное

(Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Bar code print quality test specification — Linear symbols)

ИСО/МЭК 646:1991 Информационные технологии. Набор 7-битовых кодированных знаков ИСО для обмена информацией (Information technology — ISO 7-bit coded character set for information interchange) ИСО/МЭК 8859-1 Информационные технологии. Наборы 8-битовых однобайтных кодированных графических знаков. Часть 1. Латинский алфавит № 1 (Information technology — 8-bit single-byte coded graphic character sets — Part 1: Latin alphabet № 1)

ИСО/МЭК 8859-5:1999 Информационные технологии. Наборы 8-битовых однобайтных кодированных графических знаков. Часть 5. Латинский/кирилловский алфавит (Information technology — 8-bit single-byte coded graphic character sets — Part 5: Latin/Cyrillic alphabet)

AIM Inc. ITS/04-001 Международный технический стандарт. Интерпретации в расширенном канале. Часть 1. Схемы идентификации и протокол (AIM Inc. ITS/04-001 International Technical Standard: Extended Channel Interpretations — Part 1: Identification Schemes and Protocol)

3 Термины, определения, символы и математические/ логические обозначения

3.1    Термины и определения

В данном документе используются термины, определенные в ИСО/МЭК 19762-1, ИСО/МЭК 19762-2, а также следующие:

3.1.1    кодовое слово (codeword): Значение знака символа, формируемое на промежуточном уровне кодирования в процессе преобразования исходных данных в их графическое представление в символе.

3.1.2    модуль (module): Отдельная ячейка матричной символики, используемая для кодирования одного бита информации и имеющая номинально квадратную форму в символах Data Matrix.

3.1.3    сверточное кодирование (convolutional coding): Алгоритм контроля и исправления ошибок, преобразующий множество битов на входе во множество битов на выходе, которое может быть восстановлено после повреждения, путем кодирования с разделением множества входящих битов на блоки с последующим проведением операции свертки каждого входящего блока с регистром сдвига со множеством состояний для получения защищенных на выходе блоков.

Примечание — Такие алгоритмы кодирования могут быть реализованы с помощью аппаратных средств путем использования входных и выходных коммутаторов, регистров сдвига и вентилей исключающих ИЛИ’*.

3.1.4    шаблонная рандомизация (pattern randomising): Процедура, с помощью которой исходный набор битов превращают в другой набор битов путем инвертирования отдельных битов с целью уменьшения вероятности повторения в символе одинаковых наборов.

3.2 Символы

В данном документе, если иное не предусмотрено в особых случаях, применяют следующие математические символы:

d — число кодовых слов исправления ошибок; в —число стираний;

к —(для версии ЕСС 000-140) число битов в полном сегменте на входе в конечный автомат для генерирования сверточного кода;

(для версии ЕСС 200) общее число кодовых слов исправления ошибок; т — порядок памяти сверточного кода:

п — (для версии ЕСС 000-140) число битов в полном сегменте, сгенерированных конечным автоматом, порождающим сверточный код;

(для версии ЕСС 200) общее число кодовых слов данных;

N —числовое основание в схеме кодирования;

р — число кодовых слов, зарезервированных для обнаружения ошибок;

S —знак символа; t —число ошибок;

и — сегмент битов на входе в конечный автомат, принимающий к битов за единицу времени; v—сегмент битов на выходе из конечного автомата, генерирующего п битов за единицу времени;

h Международное обозначение операции исключающее ИЛИ: exclusive-or — XOR.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 16022 — 2008

X — горизонтальный и вертикальный размеры модуля: е — кодовое слово исправления ошибок.

3.3 Математические обозначения

В настоящем стандарте используются следующие обозначения и математические операции: div — оператор деления на целое число; mod — остаток при делении на целое число;

XOR — исключающее ИЛИ (exclusive-or)—логическая функция или операция, результатом которой является единица только в случае неэквивалентности двух входов;

LSB — младший значащий разряд (Least Significant Bit);

MSB — старший значащий разряд (Most Significant Bit).

4 Описание символов

4.1 Основные параметры

Data Matrix представляет собой двумерную матричную символику.

Существуют две версии символики Data Matrix:

-    версия, обозначаемая ЕСС 200. в которой используют алгоритм исправления ошибок Рида-Соломона. Версия ЕСС 200 рекомендуется для разработки любого нового применения;

-    версия, обозначаемая ЕСС 000-140. с несколькими доступными уровнями сверточного исправления ошибок, такими как ЕСС 000, ЕСС 050, ЕСС 080, ЕСС 100 и ЕСС 140. Версию ЕСС 000-140 следует использовать только для замкнутых прикладных систем, в которых одна и та же сторона контролирует создание и считывание символов и обеспечивает функционирование всей системы.

Символика Data Matrix имеет следующие параметры:

a)    кодируемый набор знаков:

1)    знаки набора ASCII (версии КОИ-7) по ИСО/МЭК 646¹’ (согласно национальной версии США²*) (далее — знаки ASCII (КОИ-7)) с десятичными значениями от 0 до 127.

Примечание 1 — Указанная версия ASCII (КОИ-7) состоит из набора знаков GO по ИСО/МЭК 646 и СО по ИСО/МЭК 6429, в котором знаки с десятичными значениями от 28 до 31 соответствуют знакам FS, GS. RS и US соответственно;

2)    знаки расширенного набора ASCII (версия КОИ-8) по ИСО/МЭК 8859-1³¹ (далее — знаки расширенного набора ASCII (КОИ-8)) с десятичными значениями от 128 до 255;

b)    представление данных: темный модуль соответствует двоичной единице, светлый —двоичному нулю.

Примечание 2 — Настоящий стандарт определяет символы Data Matrix как темные модули, расположенные на светлом фоне. Однако в 4.2 предусмотрено, что символы могут также быть образованы с заменой цвета на противоположный, и для таких символов положения настоящего стандарта в отношении темных модулей должны применяться к светлым модулям и наоборот;

c)    размеры символа в модулях (без учета свободной зоны):

-для версии ЕСС 200 — отЮх 10до144 х 144, только четные значения;

-    для версии ЕСС 000-140 — от 9 х 9 до 49 на 49, только нечетные значения;

d)    число знаков данных в символе (для символа максимального размера версии ЕСС 200):

1)    алфавитно-цифровые данные —до 2335 знаков,

2)    в 8-битовых байтах — 1555 знаков,

3)    числовые данные — 3116 числовых разрядов;

e)    задаваемое исправление ошибок:

-    для версии ЕСС 200 — исправление ошибок Рида - Соломона;

’/ Набор знаков ASCII (версия КОИ-7) по ИСО/МЭК 646 приведен в приложении V.

^2> Набор знаков по ANSI INCITS 4-1986 (R2007) Information Systems — Coded Character Sets — 7-Bit American National Standard Code for Information Interchange (7-Bit ASCII) (Информационные системы — Кодированные наборы знаков — 7-битовый американский национальный стандартный код для обмена информацией (7-битовый ASCII).

³⁾ Набор знаков расширенного набора ASCII (КОИ-8) приведен в приложении V.

3

ГОСТ Р ИСО/МЭК 16022 — 2008

- для версии ЕСС 000-140 — четыре уровня исправления ошибок на основе сверточного кода

плюс (по выбору) только обнаружение ошибки;

f) тип кода: матричный;

д) независимость от ориентации: присутствует.

4.2    Дополнительные свойства

Символика Data Matrix обладает следующими дополнительными, неотъемлемыми или устанавливаемыми по выбору свойствами:

a)    обратимость изображения (неотъемлемое свойство). Символы предназначены для считывания как напечатанные темным на светлом фоне, так и светлым на темном фоне (рисунок 1). Положения настоящего стандарта установлены для темного изображения на светлом фоне, следовательно указания о темных или светлых модулях должны рассматриваться как указания о светлых или темных модулях соответственно для символов с обращением изображения;

b)    интерпретации в расширенном канале (только для версии ЕСС 200, свойство по выбору). Данный механизм позволяет использовать знаки из иных наборов (например, знаки арабского, кирилловского, греческого, еврейского алфавитов) и иных различных интерпретаций данных или представлять их в соответствии с особыми отраслевыми требованиями;

c)    прямоугольная форма символов (только для версии ЕСС 200, свойство по выбору). Установлены шесть форматов символа прямоугольной формы;

d)    структурированное соединение (только для версии ЕСС 200, свойство по выбору). Позволяет представить один документ в виде нескольких (до 16) символов Data Matrix. Исходные данные могут быть восстановлены вне зависимости от порядка сканирования символов.

4.3    Структура символов

Каждый символ Data Matrix состоит из областей данных, составленных из номинально квадратных модулей, структурированных в регулярную матрицу. В больших символах версии ЕСС 200 области данных отделены направляющими шаблонами. Область данных окружена шаблоном поиска, вокруг которого со всех четырех сторон должна быть свободная зона. На рисунке 1 приведен пример символа уровня ЕСС 140 и два примера символа версии ЕСС 200.

4.3.1    Шаблон поиска

Шаблоном поиска является периметр области данных шириной в один модуль. Две смежные стороны — левая и нижняя, являются сплошными темными линиями и формируют L-образную границу. Они используются, прежде всего, для определения реального размера, ориентации и искажений символа. Две противоположные стороны состоят из чередующихся темных и светлых модулей. Они используются, прежде всего, для определения структуры символа, состоящей из ячеек, но также могут применяться для определения физического размера и искажений символа. Наличие свободной зоны обозначено на рисунке 1 угловыми метками.

4.3.2    Размеры и емкость символов

Символы версии ЕСС 200 состоят из четного числа строк и четного числа столбцов. Символы версии ЕСС 200 могут быть квадратной формы с размерами (в модулях) от 10 х 10 до 144 х 144 без учета свободных зон, либо прямоугольной формы размерами (в модулях) от 8 х 18 до 16 х 48 без учета свободных зон. Все символы версии ЕСС 200 можно распознать по светлому модулю в правом верхнем углу. Полный перечень атрибутов символа версии ЕСС 200 приведен в 5.5 (таблица 7).

4

ГОСТ Р ИСО/МЭК 16022 — 2008

Символы версии ЕСС 000-140 состоят из нечетного числа строк и нечетного числа столбцов. Символы версии ЕСС 000-140 имеют квадратную форму размерами от 9 х 9 до 49 х 49 модулей без учета свободных зон. Данные символы можно распознать по темному модулю в правом верхнем углу. Полный перечень атрибутов символов версии ЕСС 000-140 приведен в приложении G.

5 Требования к символам версии ЕСС 200

5.1 Основные положения процедуры кодирования

Настоящий раздел содержит общие сведения о процедуре кодирования. В следующих разделах приведено более детальное рассмотрение указанной процедуры. Пример кодирования для символа версии ЕСС 200 приведен в приложении О. Преобразование данных пользователя в символ версии ЕСС 200 происходит в следующей последовательности:

Этап 1. Кодирование данных

Анализируют поток данных для определения разнообразия типов различных знаков, подлежащих кодированию. Символы версии ЕСС 200 содержат различные схемы кодирования, которые позволяют найденные множества знаков преобразовать в кодовые слова более эффективно по сравнению со схемой кодирования, принятой по умолчанию. Вводят дополнительные кодовые слова для переключения между схемами кодирования и для выполнения других функций. Добавляют необходимое количество знаков-заполнителей для образования требуемого числа кодовых слов. Если пользователь не установил размер матрицы, то выбирают наименьший размер, в котором могут быть размещены данные. Полный перечень размеров матриц приведен в 5.5 (таблица 7).

Таблица 1— Схемы кодирования для символов версии ЕСС 200

Наименование схемы кодирования Знаки Число битов на один знак данных ASCII Сдвоенные разряды чисел 4 (КОИ-7/ Знаки ASCII (КОИ-7) с десятичными значениями от 0 до 127 8 КОИ-8) Знаки расширенного набора ASCII (КОИ-8) с десятичными значениями от 128 до 255 16 С40 Цифры и прописные латинские буквы 5,33 Специальные знаки и строчные латинские буквы 10,66' Text Цифры и строчные латинские буквы 5,33 Специальные знаки и прописные латинские буквы 10.66“ ANSI Х12 Набор знаков данных для электронного обмена данными по ANSI Х12 EDI 5,33 EDIFACT Знаки ASCII (КОИ-7) с десятичными значениями от 32 до 94 6 По основанию 256 Любые байты с десятичными значениями от 0 до 255 8

а Кодируют как два значения в схеме кодирования С40 с использованием знака регистра (Shift). D Кодируют как два значения в схеме кодирования Text с использованием знака регистра (Shift).

Этап 2. Формирование кодовых слов проверки и исправления ошибок

Для символов, содержащих более 255 кодовых слов, поток кодовых слов подразделяют на чередующиеся блоки, чтобы дать возможность обработки алгоритмами исправления ошибок (приложение А). Для каждого блока формируют кодовые слова исправления ошибок. Результатом этого процесса является удлинение потока кодовых слов на число кодовых слов исправления ошибок. Кодовые слова исправления ошибок помещают после кодовых слов данных.

Этап 3. Размещение модулей в матрице

Модули кодовых слов размещают в матрице. В матрицу вставляют модули направляющих шаблонов (при их наличии). Вокруг матрицы добавляют модули шаблона поиска.

5