GB/T 21049-2022 汉信码

　　ICS 35 . 040 CCS A 24

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 21049—2022代替 GB/T 21049—2007

　　汉 信 码

　　Hanxincode

　　2022-03-09 发布 2022-10-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 21049—2022

　　目 次

　　前言 Ⅴ

　　引言 Ⅵ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语、定义、符号和缩略语 1

　　3 . 1 术语和定义 1

　　3 . 2 符号和缩略语 2

　　4 符号特性与符号结构 3

　　4 . 1 符号特性 3

　　4 . 2 符号结构 5

　　5 数据编码与符号表示 12

　　5 . 1 编码过程概述 12

　　5 . 2 数据分析 12

　　5 . 3 模式指示 13

　　5 . 4 数据编码 16

　　5 . 5 纠错编码 34

　　5 . 6 构造最终的数据位流 35

　　5 . 7 符号构造 36

　　6 符号印制 38

　　6 . 1 尺寸 38

　　6 . 2 供人识读字符 38

　　6 . 3 符号制作导则 38

　　7 符号质量 38

　　7 . 1 通则 38

　　7 . 2 符号质量参数 38

　　7 . 3 过程控制评价 39

　　8 译码过程 39

　　9 参考译码算法 40

　　9 . 1 通则 40

　　9 . 2 图像预处理 40

　　9 . 3 符号寻像与符号定位 40

　　9 . 4 功能信息译码 41

　　9 . 5 建立取样网格 43

　　Ⅰ

　　GB/T 21049—2022

　　9 . 6 取样 48

　　9 . 7 去除掩模 48

　　9 . 8 恢复数据码字 48

　　9 . 9 纠错译码 49

　　9 . 10 数据码字译码 49

　　10 数据传输 49

　　10 . 1 通用要求 49

　　10 . 2 基本解释 49

　　10 . 3 ECI协议 49

　　10 . 4 GS1 数据传输协议 49

　　附录 A(规范性) 汉信码校正图形参数 50

　　附录 B(规范性) 汉信码数据容量和纠错特性 53

　　附录 C(规范性) 汉信码信息容量 74

　　附录 D(规范性) URI模式字符集 87

　　D. 1 URI-A字符集 87

　　D. 2 URI-B字符集 89

　　D. 3 URI-C字符集 91

　　附录 E(规范性) 纠错码生成多项式 96

　　附录 F(资料性) 汉信码构造示例 98

　　F. 1 通则 98

　　F. 2 示例 1 98

　　F. 3 示例 2 103

　　F. 4 示例 3 110

　　附录 G(规范性) 汉信码功能信息 121

　　G. 1 通则 121

　　G. 2 功能信息纠错编码步骤 121

　　G. 3 功能信息纠错译码步骤 122

　　附录 H(资料性) 汉信码符号印制与扫描的用户导则 123

　　H . 1 通则 123

　　H . 2 纠错等级的用户选择 123

　　附录 I(规范性) 汉信码印制质量 — 码制特殊指标 124

　　I. 1 通则 124

　　I. 2 固有图形污损 124

　　I. 3 功能信息污损 126

　　I. 4 符号等级 127

　　附录 J(规范性) 纠错译码算法 128

　　附录 K(规范性) 汉信码的码制标识符 129

　　Ⅱ

　　GB/T 21049—2022

　　K . 1 通则 129

　　K . 2 结构 129

　　参考文献 130

　　Ⅲ

　　GB/T 21049—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件代替 GB/T 21049—2007《汉信码》，与 GB/T 20149—2007 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a) 将“术语与定义”更改为“术语、定义、符号和缩略语”，删除了 2007 年版的第 3 章中与引用文件不必重复列出和重新定义的术语与定义，并将 2007 年版的有关内容更改后纳入(见第 3 章， 2007 年版的第 3 章和第 4 章);

　　b) 增加了“模块”和“统一资源标识符”的术语和定义(见 3 . 1 . 1 和 3 . 1 . 13) ;

　　c) 增加了“缩略语”(见 3 . 2 . 2) ;

　　d) 增加了“颜色反转”(见 4 . 1 . 2 . 2) ;

　　e) 增加了“Unicode模式”(见 5.3.10),增加了“GS1 模式”(见 5.3.11),增加了“URI模式”(见 5.3.12) ;

　　f) 增加了“Unicode模式编码”(见 5.4.12),增加了“GS1 模式编码”(见 5.4.13),增加了“URI模式编码”(见 5 . 4 . 14) ;

　　g) 增加了“通则”(见 5 . 7 . 1) ;

　　h) 更改了“符号质量”(见第 7 章，2007 年版的第 8 章);

　　i) 增加了“数据传输”(见第 10 章);

　　j) 更改了“汉信码校正图形参数”(见附录 A, 2007 年版的表 1) ;

　　k) 更改了“纠错特性”(见附录 B, 2007 年版的附录 A) ;

　　l) 增加了附录 D“URI模式字符集”(见附录 D) ;

　　m) 增加了附录 F“汉信码构造示例”(见附录 F) ;

　　n) 更改了附录 I“汉信码印刷质量 —码制特殊指标”(见附录 I, 2007 年版的附录 H) ;

　　o) 增加了附录 K“汉信码的码制标识符”(见附录 K) ;

　　p) 增加了参考文献(见参考文献)。

　　本文件由全国物流信息管理标准化技术委员会(SAC/TC 267)提出并归口 。

　　本文件起草单位：中国物品编码中心、北京网路畅想科技发展有限公司、北京仁聚智汇科技发展有限公司、北京意锐新创科技有限公司、浙江省标准化研究院、重庆市质量和标准化研究院。

　　本文件主要起草人：张成海、罗秋科、王毅、李素彩、董晓文、邓惠朋、黄燕滨、张铎、王越、施煜、丁炜、陈震宇、杜景荣、刘晓琰、沈丁成。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

　　— 2007 年首次发布为 GB/T 21049—2007 ;

　　— 本次为第一次修订。

　　Ⅴ

　　GB/T 21049—2022

　　Ⅵ

　　引

　　

　　言

　　本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及第 5 章、第 8 章、第 9 章、附录 A、附录 B、附录 C与附录 D相关的专利的使用。

　　本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。

　　该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款或条件下，就专利授权许可进行谈判。 该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。 相关信息可以通过以下联系方式获得：

　　专利持有人姓名：中国物品编码中心

　　地址： 北京市东城区安定门外大街 136 号皇城国际中心 B座三至六层

　　邮政编码： 100011

　　网址： www.ancc.org.cn

　　联系人： 王毅

　　E-mail : wangyineu@live.cn

　　请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　GB/T 21049—2022

　　汉 信 码

　　1 范围

　　本文件规定了汉信码的符号特性与符号结构、数据编码与符号表示、符号印刷、符号质量、译码过程、参考译码算法、数据传输等技术内容。

　　本文件适用于自动识别和数据采集。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 12905 条码术语

　　GB/T 16986 商品条码 应用标识符

　　GB/T 23704—2017 二维条码符号印制质量的检验

　　ISO/IEC 646 信息技术 信息交换用 ISO 7 位编码字符集(Information technology—ISO 7-bit coded character set for information interchange)

　　ISO/IEC 15424 信息技术 自动识别与数据采集技术 数据载体标识符[Information technology— Automatic identification and data capture techniques—Data carrier identifiers ( including symbology

　　identifiers)]

　　ISO/IEC 19762 信 息 技 术 自 动 识 别 与 数 据 采 集 技 术 术 语 [ Information technology—

　　Automatic identification and data capture (AIDC) techniques—Harmonized vocabulary]

　　3 术语、定义、符号和缩略语

　　3 . 1 术语和定义

　　GB/T 12905、ISO/IEC 19762 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3 . 1 . 1

　　模块 module

　　一维条码和层排式二维条码中符号字符的最窄构成单元，或矩阵式二维码中最小的信息承载单元。 [来源：GB/T 12905—2019,2 . 29]

　　3.1.2

　　位置探测中心 positiondetectioncenter

　　汉信码位置探测图形 3 个深色模块(3 . 1 . 1) × 3 个深色模块(3 . 1 . 1)的中心。

　　3.1.3

　　辅助校正图形 assistantalignmentpattern

　　位于汉信码符号边缘，用于同步符号模块(3 . 1 . 1)的功能图形。

　　1

　　GB/T 21049—2022

　　3.1.4

　　寻像图形分隔符 finderpatternseparator

　　用于将位置探测图形与符号的其余部分分开的功能图形，全部由浅色模块(3 . 1 . 1) 组成的，宽度为 1个模块(3 . 1 . 1) 。

　　3.1.5

　　信息编码区域 informationencodingregion

　　在符号中没有被功能图形占用，用于对数据或纠错码字进行编码的区域。

　　3.1.6

　　功能信息 functioninformation

　　用于记录版本、纠错等级、掩模类型的数据位流。

　　3.1.7

　　模式结束符 modeterminator

　　用于表示某一编码模式结束的二进制序列。

　　3.1.8

　　二进制计数符 binarycounter

　　定义二进制编码模式下数据串长度的位序列。

　　3.1.9

　　信息位流 informationbitstream

　　输入的原始数据经过分模式编码后生成的二进制序列。

　　3 . 1 . 10

　　纠错位流 errorcorrectioncodinginformationbitstream

　　信息位流(3 . 1 . 9)经纠错编码后生成的用于纠错的二进制序列。

　　3 . 1 . 1 1

　　数据位流 databitstream

　　信息位流(3 . 1 . 9)附加纠错位流(3 . 1 . 10)后得到的二进制序列。

　　3 . 1 . 12

　　填充位 paddingbit

　　用于填充数据位流(3 . 1 . 11)最后一个码字后面容量的无含义位，其值为 0 。

　　3 . 1 . 13

　　统-资源标识符 uniform resourceidentifier;URI

　　由 RFC 3986 文档定义的，用于标识某一互联网资源名称的字符串。

　　3 . 2 符号和缩略语

　　3 . 2 . 1 符号

　　下列符号适用于本文件。

　　D：纠错码字数。

　　Div：整除运算。

　　E：拒读错误数。

　　K：信息码字总数。

　　Mod：模运算(求整除后的余数的运算)。

　　N：数据码字总数。

　　2

　　GB/T 21049—2022

　　T：替代错误数。

　　犡：模块的水平宽度。

　　XOR：异或运算(当两个输入不相同时，输出为 1;当两个输入相同时，输出为 0) 。

　　Y：模块的垂直宽度。

　　(…) bin：表示括号中的内容使用二进制表示。

　　(…) hex：表示括号中的内容使用十六进制表示。

　　… HEX：表示数据内容使用十六进制表示。

　　3 . 2 . 2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　AIM：国际自动识别与移动技术协会(Association for Automatic Identification and Mobility)

　　ECI：扩充解释 (Extended Channel Interpretation)

　　JIS：日本工业标准(Japanese Industrial Standards)

　　URI：统一资源标识符(Uniform Resource Identifier)

　　4 符号特性与符号结构

　　4 . 1 符号特性

　　4 . 1 . 1 基本特性

　　4 . 1 . 1 . 1 通用要求

　　汉信码是矩阵型符号，具有独立定位功能。

　　4 . 1 . 1 . 2 编码信息

　　汉信码的编码信息包括：

　　a) 数字型字符(数字 0~9) ;

　　b) 字母型字符(见 ISO/IEC 646) ;

　　c) 汉字字符(见 GB 18030) ;

　　d) 图像、音频信息等 8 位字节;

　　注：不加申明时，1 个字节由 8 个二进制位组成，字节的内容用十六进制表示。

　　e) GS1 系统使用的 GS1 数据;

　　f) 统一资源标识符(URI) ;

　　g) 对编码/字符集的任何文本数据引用(如 Unicode、JIS等)。

　　4 . 1 . 1 . 3 数据表示法

　　深色模块表示二进制“1”,浅色模块表示二进制“0”。在颜色反转符号中，深色模块表示二进制“0”,浅色模块表示二进制“1”。颜色反转见 4 . 1 . 2 . 2 。

　　4 . 1 . 1 . 4 符号规格

　　版本 1~84 的汉信码符号尺寸(不包括空白区)分别为 23 个模块× 23 个模块~ 189 个模块× 189个模块，每一版本符号比前一版本符号每边增加 2 个模块。

　　3

　　GB/T 21049—2022

　　4 . 1 . 1 . 5 编码容量

　　汉信码的编码容量为：

　　a) 数字：7 827 个字符 ;

　　b ) 字母型字符：4 350 个字符;

　　c) 常用一区汉字：2 174 个字符;

　　d) 常用二区汉字：2 174 个字符;

　　e) 二字节汉字：1 739 个字符;

　　f) 四字节汉字：1 044 个字符;

　　g) 二进制数据：3 261 个字节。

　　4 . 1 . 1 . 6 纠错的选择

　　4 种纠错等级，可恢复的码字比例为：

　　L1 8%

　　L2 15%

　　L3 23%

　　L4 30%

　　4 . 1 . 2 附加特性

　　4 . 1 . 2 . 1 掩模

　　掩模是汉信码的固有附加特性。 掩模可使汉信码符号中深色模块与浅色模块的比例接近 1 ∶ 1,减少数据区模块组合出现功能图形的几率。

　　4 . 1 . 2 . 2 颜色反转

　　颜色反转是汉信码的固有附加特性。 识读汉信码符号时，图形是深色图像浅色底，或者是浅色图像深色底，见图 1 。

　　a)深色图像浅色底 b)浅色图像深色底

　　图 1 编码为“汉信码符号”的汉信码符号示例

　　4 . 1 . 2 . 3 扩充解释协议

　　扩充解释(ECI)协议是汉信码的可选附加特性。 ECI协议可实现对汉信码符号译码输出数据流与

　　4

　　GB/T 21049—2022

　　缺省字符集有不同解释的协议，使符号能表示缺省字符集以外的数据(如阿拉伯字符、西里尔字符、希腊字母等)、其他数据解释(如用一定的压缩方式表示的数据)以及具体行业的特殊编码。

　　4 . 2 符号结构

　　4 . 2 . 1 通用要求

　　汉信码符号是由 n 个名义正方形模块×n个名义正方形模块构成的正方形阵列，该正方形阵列由信息编码区、功能信息区与功能图形区组成，其中，功能图形区主要包括寻像图形、寻像图形分隔区、校正图形与辅助校正图形。 码图符号的四周为不少于 3 个模块宽的空区。 版本 24 的汉信码符号示例见图 2 。版本 24 的汉信码符号结构示意图见图 3 。

　　图 2 版本 24 的汉信码符号示例

　　图 3 版本 24 汉信码符号结构示意

　　4 . 2 . 2 符号版本

　　汉信码符号共有 84 个版本，分别为版本 1、版本 2、…、版本 84 。版本 1 的规格为 23 个模块× 23 个模块，版本 2 的规格为 25 个模块× 25 模块，依此类推，每一版本符号比前一版本每边增加 2 个模块，直到版本 84,版本 84 的规格为 189 个模块× 189 个模块。 版本 1 、4、24、40、62 和 84 的汉信码符号示例见图 4~图 9 。

　　5

　　6

　　GB/T

　　

　　21049—2022

　　

　　图 4 版本 1 的汉信码符号示例

　　图 5 版本 4 的汉信码符号示例

　　图 6 版本 24 的汉信码符号示例

　　图 7 版本 40 的汉信码符号示例

　　GB/T 21049—2022

　　图 8 版本 62 的汉信码符号示例

　　图 9 版本 84 的汉信码符号示例

　　4 . 2 . 3 寻像图形

　　汉信码符号的寻像图形由 4 个位置探测图形组成，分别位于汉信码符号的左上角、右上角、左下角和右下角，见图 10 。

　　7

　　GB/T 21049—2022

　　标引序号说明：

　　1 — 寻像图形;

　　2 — 位置探测图形;

　　3 — 寻像图形分隔区。

　　图 10 汉信码符号的寻像图形

　　位置探测图形大小为 7 个模块× 7 个模块，从结构上，如图 11 所示，可看作 5 个重叠的依右下角对齐的尺寸不同的正方形组成，分别为 7 个深色模块× 7 个深色模块、6 个浅色模块× 6 个浅色模块、5 个深色模块× 5 个深色模块、4 个浅色模块× 4 个浅色模块、3 个深色模块× 3 个深色模块，其扫描的特征比例为 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 3 和 3 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1(沿不同方向扫描所得值不同)。位置探测图形中 3 个深色模块 × 3 深色模块的中心为位置探测中心。 符号中其他位置遇到类似比例的可能性极小，因此识别组成寻像图形的 4 个位置探测图形可确定视场中符号的位置和方向。

　　在位置探测图形的放置上，如图 11 所示的是左上角的位置探测图形，左下角的位置探测图形为左上角的位置探测图形顺时针旋转 90°得到，右下角的位置探测图形为左下角的位置探测图形顺时针旋转 90°得到，右上角的位置探测图形为右下角的位置探测图形逆时针旋转 90°得到。

　　图 1 1 位置探测图形的结构

　　8

　　GB/T 21049—2022

　　4 . 2 . 4 寻像图形分隔区

　　在每个位置探测图形和编码区域之间有宽度为 1 个模块的浅色寻像图形分隔区，见图 10 。

　　4 . 2 . 5 校正图形

　　汉信码的校正图形是一组阶梯形的校正折线。 版本 1、版本 2、版本 3 的汉信码符号无校正图形。

　　校正折线在汉信码符号的左边界和下边界上为 1 个模块宽深色条，在符号其他相应位置上由相邻的 1 个模块宽的深浅色条组成，遵循深色条在上浅色条在下、深色条在右浅色条在左的原则，见图 12 。

　　当符号版本为 4~10 时，符号中只有两条校正折线，长度为 犽 个模块。

　　当符号版本大于 10 时，校正折线的长度分为两种情况：符号左下角的两条校正折线长度是一个特殊值 狉 个模块;其他区域的校正折线长度相同，为 犽 个模块。 在不同版本的符号中，狉、犽、犿 存在下列关系，见公式(1) 。校正图形参数应符合附录 A 的规定。

　　狉+犿 × 犽=狀 ……………………( 1 )

　　式中：

　　狀—汉信码符号单边模块数。

　　图 12 版本 24 的汉信码符号校正折线

　　4 . 2 . 6 辅助校正图形

　　辅助校正图形是由 6 个模块组成的图形，包括 5 个浅色模块和 1 个深色模块，见图 13 和图 14 。

　　9