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[[File:Better Sample PDF417.png|right|Better Sample PDF417]]
'''PDF417'''（ピーディーエフ417）とは、主にアメリカ合衆国で身分証明書をはじめ様々な用途で使用される、スタック式{{Refnest|group="注釈"|1次元の線型[[バーコード]]を上下に多段重ねしたものを「スタック式」と言う。}}[[二次元コード]]規格である。'''PDF'''はポータブル・データ・ファイル（Portable Data File）の略語。'''417'''は、コード内の各パターンがバーと空白で成り立っていて、各パターンが17ユニットの長さであることを表している。PDF417はアメリカ合衆国の企業である{{仮リンク|シンボル・テクノロジーズ|en|Symbol Technologies}}（現:[[モトローラ・ソリューションズ]]社）のYnjiun P. Wang博士によって考案されたものだが、[[パブリックドメイン]]の状態に置かれており、[[ISO規格]]では15438に規定されている。PDF417は、複数のバーコードを連結させることで、記録可能な情報量を拡張できるという特徴も持つ。

== 用途 ==
PDF417は商用およびアメリカ合衆国の政府機関などで、様々な用途に使用されている。例えば、PDF417は[[アメリカ合衆国郵便公社]]が認可した[[切手|郵便料金]]の印刷に使用されている規格の1つである。PDF417はまた、航空業界のバーコード搭乗券規格（[[:en:BCBP|BCBP]]）により、[[搭乗券]]の二次元コードとしても使われている。PDF417は 、[[アメリカ合衆国国土安全保障省]]（DHS）の標準規格にも選ばれていて、{{仮リンク|リアルID|en|RealID}}準拠の[[運転免許証]]や州が発行する[[身分証明書#アメリカ合衆国|身分証明書]]（identification card）の機械読み取りゾーンとしても採用されている。[[イスラエル国]]が発行した[[ビザ]]や国境通過カードにも、PDF417のコードが含まれている（[[:en:file:Israel_border_card.png|例]]）。

== 特徴 ==
2次元コードに典型的な特徴に加え、PDF417の特性は次のとおり。

* 連結性。PDF417のシンボル（後述）は、順番にスキャンされる他のシンボルと連結して、さらに多くのデータを格納することができる。
* 寸法のユーザー指定。垂直バーの幅の広さ（X寸法）や、どのくらいの高さ（Y寸法）にするかを、利用者が決められる。
* [[パブリックドメイン]]様式。誰でも[[ライセンス]]不要で、このPDF417様式を使ったシステムを組み入れることができる<ref name="isocat">[http://www.iso.org/iso/fr/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=43816 Technologies de l'information -- Techniques automatiques d'identification et de capture des données -- Spécifications pour la symbologie de code à barres PDF417] (ISO/IEC 15438)</ref>。
ISO / IEC文書の紹介<ref name="isocat"/>
::バーコード装置の製造業者およびバーコード技術の利用者は、装置やアプリケーション規格を開発する際に参照できる、公然に利用可能な標準的シンボル仕様を必要とする。ISO / IECの善意と了承で、この国際規格で提供されているシンボルは完全なるパブリックドメインであり、全ての利用者に制限なし、ライセンスも不要、料金も無料である。

== フォーマット ==
[[File:PDF417 Example.svg|right|PDF417 Example]]

PDF417のバーコード（'''シンボル'''とも言う）は3-90行で構成されており、各行は、小さな線型バーコードのようなものにあたる。

各行にあるものとして、
* '''静粛ゾーン'''（quiet zone）。これは、バーコードが開始される前の最低限の空白のこと。
*開始パターン（start pattern）、でPDF417としてのフォーマットを特定。
*「左行（row left）」、には行に関する情報（行番号やエラー訂正レベルなど）が記載されている。
*1-30データ'''コードワード'''（data codewords）。このコードワードは、1つ以上の数字か文字かその他の記号、を表すバーと空白の集団である。
*「右行（row right）」、にはこの行に関するより雑多な情報が記載されている。
*停止パターン（stop pattern）。
*停止後の静粛ゾーン。
全ての行は同じ幅である。 各行は同じ数量のコードワードを有している。

=== コードワード ===
PDF417 は929進法の[[エンコード]]を使用しており、各コードワードは0から928の数字を表している<ref>{{Cite book|和書 |author=平本純也 |title=知っておきたいバーコード・二次元コードの知識第5版 |publisher=日本工業出版 |date=2001-3-31 |page=84 |isbn=4819013033}}</ref>。
コードワードは、暗い領域=バーと明るい領域=空白のパターンで表される。これらの各パターンは、4つのバーと4つの空白で成り立っている（名前に4が入っている由来）。 合計の幅は、最も狭い垂直バーの幅の17倍となる（名前に17が入っている由来）。 各パターンはバーで始まり、空白で終わる。

行の高さは少なくとも最小幅の3倍でなければならない。Y &ge; 3 X.<ref>{{Harvnb|ISO/IEC|2006|p=28}}, 5.8.2.</ref>

各コードワードを表すために3つの異なるバー=空白パターンが使用される。 これらのパターンは、'''クラスタ'''と呼ばれる3つのグループに分類される。 クラスタは、0、3、6にラベル付けされている。複数のクラスタでは、バー=空白パターンは使用されない。シンボルの行は3つのクラスタを循環する形で、行1はクラスタ0からのパターンを、行2はクラスタ3を、行3はクラスタ6を使用し、行4は再びクラスタ0を使用する。

下の数式によって、どのクラスタであるかが決定される<ref>{{Harvnb|ISO/IEC|2006|p=9}}, 5.3.1.</ref>。
:<math>K = b_1 - b_2 + b_3 - b_4 + 9 \,\, \pmod 9</math>

ここで''K'' はクラスタ番号であり、''b<sub>i</sub>'' はシンボル記号（Xユニット内）の''i''番目の黒いバーの幅を表す。
あるいは、この式<ref>{{Harvnb|ISO/IEC|2006|pp=76-78}}</ref>。
:<math>K = E_1 - E_2 + E_5 - E_6 + 9 \,\, \pmod 9</math>

ここで、''E<sub>i</sub>'' は''i'' 番目のエッジ（端）から次の同じエッジまでの距離。奇数[[インデックス]]は、バーの最前エッジから次のバーの最前エッジまで。 偶数インデックスも、また最後部エッジに対する同様のものである。 
<!--ほぼ直訳しただけなので、知識をお持ちの方は修正してください-->

3つあるクラスタの目的の1つは、コードワードがどの行（mod 3）にあるかを決定するためである。クラスタは、水平から歪んでいる（斜め方向に向かう）かもしれない1本のスキャン線を使用してのシンボル部分読み取りを許可する<ref>{{Harvnb|ISO/IEC|2006}}, 5.11.1.</ref>。 たとえば、スキャンが先頭行の行6で開始して行10で終了することがある。スキャン開始時に、[[スキャナ]]は特定の開始パターンを見て、次にクラスタ6内のシンボルを見る。歪んだスキャンが行6と7に跨っている時、スキャナはノイズを検出する。スキャンが行7にあるとき、スキャナはクラスタ0内のシンボルを見る。結果、スキャナは歪みの方向を判別する。スキャナが右に達すると、それは行10にあるので、クラスタ0のパターンを見る。スキャナはまた一定の停止パターンも見ている。 
 
=== エンコード ===
利用可能な929のコードワードのうち、900個がデータに使用され、29個は主要なモード間移行などの特殊機能に使用される。 3つの主要モードはさまざまな種類のデータをさまざまな方法で[[エンコード]]し、必要に応じて1つのバーコード内に混在させることができる。

* '''バイト''':5つのコードワードの各グループは6[[バイト (情報)|バイト]]を表す。 （なぜなら900<sup>5</sup> &gt; 256<sup>6</sup>のため。）追加のバイトはコード文字ごとに1つずつエンコードされる。
* '''数字''': ''n'' 桁は、⌊n/3⌋+1コードワード、15コードワードで最大44桁までエンコードされる。
*'''テキスト''':各コードワードは2文字を表していて{{Refnest|group="注釈"|英文ほか1バイト系文字での設定。ひらがなや漢字など2バイト系文字は、1文字で2コードワードが必要となる<ref>「[http://k-cr.jp/content/wp-content/uploads/2013/11/ad13e7d31d6b2fcb6c58855ed5b9d987.pdf　PDF417基礎知識]」小林クリエイト株式会社</ref>。}}、印刷可能な[[ASCII]]文字（および[[キャリッジリターン|CR]]、[[ラインフィード|LF]]、[[水平タブ|HT]]）を表現する4つのサブモードのシステムによって使用される。
**大文字:A-Z、[[スペース#コンピュータにおけるスペース|スペース]]（空白）、小文字に変換、混在に変換、次の数値を句読点として解釈
**小文字:a-z、スペース、次の数値を大文字として解釈、混在に変換、次の数値を句読点として解釈
**混在:0-9、＆、CR、HT、カンマ、：、＃、 - 、ピリオド、$、/、+、％、*、=、^、句読点に変換、スペース、小文字に変換、大文字に変換、次の数値を句読点として解釈
**句読点: ;、<、>、@、[、\、]、_、 `、?、!,CR、HT、カンマ、：、LF、 - 、ピリオド、$、/、"、|、*、（、 ）、？、{、}、 '、大文字に変換

=== エラー訂正 ===
PDF417シンボルが作成されると、2から512までのエラー検出および訂正コードワードが追加される。 PDF417では、[[リード・ソロモン符号|リード・ソロモン]]のエラー訂正が使用されている。シンボルがスキャンされた場合、最大訂正回数は追加されたコードワードの数に等しいが、標準では、訂正された情報の信頼性を確保するために2つのコードワードの保持を推奨している。 

== ほかのシンボルとの比較 ==
PDF417はスタック式（多段重ねの）バーコードであり、単純な線形スキャナをシンボル上で走査することで読み取り可能である<ref>例えば the Symbol Technologies LS-4000 series.</ref>。それらの線形スキャナでは、開始と停止のコード文字を含む左右の列が必要となる。加えて、そのスキャナはどの行がスキャンされているかを知る必要があるため、シンボルの各行も行番号をエンコードする必要がある。さらに、線形スキャン読み取り機は単一行だけをスキャンするとは限らない。大概は1つの行を読み取り始めるが、隣接を超えて次なる行と交差して読み取り続けることもありうる。これら交差の影響を最小限に抑えるため、PDF417モジュールは一般的に高さが幅の3倍という、背高で幅狭いものになっている。また、各コードワードは、越境が発生したときにそれを検出できるよう、どの行に属するのかを明示しなければならない。コードワードはまた、[[差分パルス符号変調#デルタ変調|デルタデコード]]可能なようにも設計されているので、いくつかのコードワードは冗長である。各PDFデータコードワードは約10ビットの情報(log<sub>2</sub>(900)&nbsp;&asymp;&nbsp;9.8)を表すが、印刷されたコードワードは17モジュール幅である。高さ3モジュールを含めて、PDF417コードワードは10ビットを表現するため51正方形モジュールの形をとる。その領域は、開始、停止、行、フォーマット、[[誤り検出訂正]]（ECC）情報といった他の[[オーバーヘッド (コンピュータ)|オーバーヘッド]]を含まない。

[[:en:DataMatrix|DataMatrix]]や[[QRコード]]など他の二次元コードは、未調整な線形スキャンの代わりにイメージセンサでデコードされる。これらのコードは未だに認識と照準のパターンが必要だが、顕著である必要はない。8ビットのコード文字は8正方形モジュールの形をとる（認識、整列、フォーマット、およびECC情報を無視する）。
 
実際には、PDF417シンボルはDataMatrixまたはQRコードの約4倍の領域を占める<ref>{{Citation|title=Using Barcodes in Documents &ndash; Best Practices |year=2007 |location=Tampa, FL |publisher=Accusoft |url=http://www.accusoft.com/whitepapers/barcodes/BarcodesinDocuments-BestPractices.pdf |accessdate=May 9, 2012 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120524085651/http://accusoft.com/whitepapers/barcodes/BarcodesinDocuments-BestPractices.pdf |archivedate=May 24, 2012 }}</ref>。

== 注釈 ==
{{Reflist|group="注釈"}}

== 出典 ==
{{Reflist|30em}}

== 参考文献 ==
*「[https://k-cr.jp/assets/downloads/support/spec/barcode/PDF417.pdf　PDF417基礎知識]」小林クリエイト株式会社
* {{Citation
 |author = ISO/IEC
 |title= Information technology &ndash; Automatic identification and data capture techniques &ndash; PDF417 bar code symbology specification
 |year=2006
 |edition= second
 |id= ISO/IEC 15438:2006(E)
 |url= http://webstore.iec.ch/preview/info_isoiec15438%7Bed2.0%7Den.pdf
 |doi=}}
* {{Cite patent
 |inventor-last= Wang
 |inventor-first= Ynjiun P.
 |title= System for Encoding and Decoding Data in Machine Readable Graphic Form
 |year= 1993
 |filed-date= March 16, 1992
 |issue-date= September 7, 1993
 |country-code= US
 |patent-number= 5243655}}. PDF417 patent.

== 関連項目 ==
* [[二次元コード]]
* [[QRコード]]

== 外部リンク ==
* [http://www.morovia.com/education/symbology/pdf417.asp PDF417 Description]
* [http://grandzebu.net/informatique/codbar-en/pdf417.htm Free font, Windows encoder and detailed explanation]
* [http://www.racoindustries.com/barcodegenerator/2d/pdf417.aspx PDF417 Barcode Generator]
* [http://zxing.org/w/decode.jspx ZXing PDF417 online decoder]
* [http://online-barcode-reader.inliteresearch.com/ PDF417 online decoder]

{{ISO standards}}

{{DEFAULTSORT:ひいていえふよんいちなな}}
[[Category:バーコード]]
[[Category:自動認識およびデータ取得]]
[[Category:アメリカ合衆国の発明]]