cpp/core/src/qrcode/decoder/BitMatrixParser.cpp

   1 /*
   2  *  BitMatrixParser.cpp
   3  *  zxing
   4  *
   5  *  Created by Christian Brunschen on 20/05/2008.
   6  *  Copyright 2008 ZXing authors All rights reserved.
   7  *
   8  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   9  * you may not use this file except in compliance with the License.
  10  * You may obtain a copy of the License at
  11  *
  12  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  13  *
  14  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  15  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  16  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  17  * See the License for the specific language governing permissions and
  18  * limitations under the License.
  19  */
  20
  21 #include "BitMatrixParser.h"
  22 #include "DataMask.h"
  23
  24 namespace qrcode {
  25   namespace decoder {
  26
  27     using namespace common;
  28
  29     int BitMatrixParser::copyBit(size_t i, size_t j, int versionBits) {
  30       return bitMatrix_->get(i, j) ?
  31         (versionBits << 1) | 0x1
  32         : versionBits << 1;
  33     }
  34
  35     BitMatrixParser::BitMatrixParser(Ref<BitMatrix> bitMatrix) :
  36     bitMatrix_(bitMatrix), parsedVersion_(0), parsedFormatInfo_() {
  37       int dimension = bitMatrix->getDimension();
  38       if ((dimension < 21) || (dimension & 0x03) != 1) {
  39         throw new ReaderException("Dimension must be 1 mod 4 and >= 21");
  40       }
  41     }
  42
  43     Ref<FormatInformation> BitMatrixParser::readFormatInformation() {
  44       if (parsedFormatInfo_ != 0) {
  45         return parsedFormatInfo_;
  46       }
  47
  48       // Read top-left format info bits
  49       int formatInfoBits = 0;
  50       for (int j = 0; j < 6; j++) {
  51         formatInfoBits = copyBit(8, j, formatInfoBits);
  52       }
  53       // .. and skip a bit in the timing pattern ...
  54       formatInfoBits = copyBit(8, 7, formatInfoBits);
  55       formatInfoBits = copyBit(8, 8, formatInfoBits);
  56       formatInfoBits = copyBit(7, 8, formatInfoBits);
  57       // .. and skip a bit in the timing pattern ...
  58       for (int i = 5; i >= 0; i--) {
  59         formatInfoBits = copyBit(i, 8, formatInfoBits);
  60       }
  61
  62       parsedFormatInfo_ = FormatInformation::decodeFormatInformation(formatInfoBits);
  63       if (parsedFormatInfo_ != 0) {
  64         return parsedFormatInfo_;
  65       }
  66
  67       // Hmm, failed. Try the top-right/bottom-left pattern
  68       int dimension = bitMatrix_->getDimension();
  69       formatInfoBits = 0;
  70       int iMin = dimension - 8;
  71       for (int i = dimension - 1; i >= iMin; i--) {
  72         formatInfoBits = copyBit(i, 8, formatInfoBits);
  73       }
  74       for (int j = dimension - 7; j < dimension; j++) {
  75         formatInfoBits = copyBit(8, j, formatInfoBits);
  76       }
  77
  78       parsedFormatInfo_ = FormatInformation::decodeFormatInformation(formatInfoBits);
  79       if (parsedFormatInfo_ != 0) {
  80         return parsedFormatInfo_;
  81       }
  82       throw new ReaderException("Could not decode format information");
  83     }
  84
  85     Version *BitMatrixParser::readVersion() {
  86       if (parsedVersion_ != 0) {
  87         return parsedVersion_;
  88       }
  89
  90       int dimension = bitMatrix_->getDimension();
  91
  92       int provisionalVersion = (dimension - 17) >> 2;
  93       if (provisionalVersion <= 6) {
  94         return Version::getVersionForNumber(provisionalVersion);
  95       }
  96
  97       // Read top-right version info: 3 wide by 6 tall
  98       int versionBits = 0;
  99       for (int i = 5; i >= 0; i--) {
 100         int jMin = dimension - 11;
 101         for (int j = dimension - 9; j >= jMin; j--) {
 102           versionBits = copyBit(i, j, versionBits);
 103         }
 104       }
 105
 106       parsedVersion_ = Version::decodeVersionInformation(versionBits);
 107       if (parsedVersion_ != 0) {
 108         return parsedVersion_;
 109       }
 110
 111       // Hmm, failed. Try bottom left: 6 wide by 3 tall
 112       versionBits = 0;
 113       for (int j = 5; j >= 0; j--) {
 114         int iMin = dimension - 11;
 115         for (int i = dimension - 9; i >= iMin; i--) {
 116           versionBits = copyBit(i, j, versionBits);
 117         }
 118       }
 119
 120       parsedVersion_ = Version::decodeVersionInformation(versionBits);
 121       if (parsedVersion_ != 0) {
 122         return parsedVersion_;
 123       }
 124       throw new ReaderException("Could not decode version");
 125     }
 126
 127     ArrayRef<unsigned char> BitMatrixParser::readCodewords() {
 128       Ref<FormatInformation> formatInfo = readFormatInformation();
 129       Version *version = readVersion();
 130
 131       // Get the data mask for the format used in this QR Code. This will exclude
 132       // some bits from reading as we wind through the bit matrix.
 133       DataMask &dataMask = DataMask::forReference((int) formatInfo->getDataMask());
 134       int dimension = bitMatrix_->getDimension();
 135       dataMask.unmaskBitMatrix(bitMatrix_->getBits(), dimension);
 136
 137       Ref<BitMatrix> functionPattern = version->buildFunctionPattern();
 138
 139       bool readingUp = true;
 140       ArrayRef<unsigned char> result(version->getTotalCodewords());
 141       int resultOffset = 0;
 142       int currentByte = 0;
 143       int bitsRead = 0;
 144       // Read columns in pairs, from right to left
 145       size_t D = functionPattern.object_->dimension_;
 146       for (int j = dimension - 1; j > 0; j -= 2) {
 147         if (j == 6) {
 148           // Skip whole column with vertical alignment pattern;
 149           // saves time and makes the other code proceed more cleanly
 150           j--;
 151         }
 152         // Read alternatingly from bottom to top then top to bottom
 153         for (int count = 0; count < dimension; count++) {
 154           int i = readingUp ? dimension - 1 - count : count;
 155           for (int col = 0; col < 2; col++) {
 156             // Ignore bits covered by the function pattern
 157             if (functionPattern.object_->dimension_ != D) {
 158               cout << "function pattern dimension changed from " << D << " to " << functionPattern.object_->dimension_ << "\n";
 159               D = functionPattern.object_->dimension_;
 160             }
 161             if (!functionPattern->get(i, j - col)) {
 162               // Read a bit
 163               bitsRead++;
 164               currentByte <<= 1;
 165               if (bitMatrix_->get(i, j - col)) {
 166                 currentByte |= 1;
 167               }
 168               // If we've made a whole byte, save it off
 169               if (bitsRead == 8) {
 170                 result[resultOffset++] = (unsigned char) currentByte;
 171                 bitsRead = 0;
 172                 currentByte = 0;
 173               }
 174             }
 175           }
 176         }
 177         readingUp = !readingUp; // switch directions
 178       }
 179       if (resultOffset != version->getTotalCodewords()) {
 180         throw new ReaderException("Did not read all codewords");
 181       }
 182       return result;
 183     }
 184
 185   }
 186 }