Another attack on integrating encoder and decoder: Version is done. Attempted to...
[zxing.git] / core / src / com / google / zxing / qrcode / encoder / Encoder.java
index 0db9c15..0d09dcc 100644 (file)
 
 package com.google.zxing.qrcode.encoder;
 
-// class GF_Poly;
-// #include "util/array/array2d-inl.h"
-// #include "strings/stringpiece.h"
-// #include "util/reedsolomon/galois_field.h"
-// #include "util/reedsolomon/galois_poly.h"
+import com.google.zxing.WriterException;
+import com.google.zxing.common.ByteArray;
+import com.google.zxing.common.ByteMatrix;
+import com.google.zxing.common.reedsolomon.GF256;
+import com.google.zxing.common.reedsolomon.ReedSolomonEncoder;
+import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;
+import com.google.zxing.qrcode.decoder.Mode;
+import com.google.zxing.qrcode.decoder.Version;
+
+import java.util.Vector;
+import java.io.UnsupportedEncodingException;
 
 /**
  * @author satorux@google.com (Satoru Takabayashi) - creator
@@ -29,7 +35,7 @@ package com.google.zxing.qrcode.encoder;
 public final class Encoder {
 
   // The original table is defined in the table 5 of JISX0510:2004 (p.19).
-  static final int kAlphanumericTable[] = {
+  private static final int[] ALPHANUMERIC_TABLE = {
       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,  // 0x00-0x0f
       -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,  // 0x10-0x1f
       36, -1, -1, -1, 37, 38, -1, -1, -1, -1, 39, 40, -1, 41, 42, 43,  // 0x20-0x2f
@@ -38,741 +44,453 @@ public final class Encoder {
       25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, -1, -1, -1, -1, -1,  // 0x50-0x5f
   };
 
-  class RSBlockInfo {
-    int num_bytes;
-    class {
-      int num_ec_bytes;
-      int num_rs_blocks;
-    } block_info[4];
-  };
+  private Encoder() {
+  }
 
-  static final RSBlockInfo kRSBlockTable[] = {
-      // The table is from table 12 of JISX0510:2004 (p. 30)
-      // The "block_info" parts are ordered by L, M, Q, H.
-      // The table was doublechecked by komatsu.
-      {  26, { {  7,  1}, {  10,  1}, {  13,  1}, {  17,  1}}},  // Version  1
-      {  44, { { 10,  1}, {  16,  1}, {  22,  1}, {  28,  1}}},  // Version  2
-      {  70, { { 15,  1}, {  26,  1}, {  36,  2}, {  44,  2}}},  // Version  3
-      { 100, { { 20,  1}, {  36,  2}, {  52,  2}, {  64,  4}}},  // Version  4
-      { 134, { { 26,  1}, {  48,  2}, {  72,  4}, {  88,  4}}},  // Version  5
-      { 172, { { 36,  2}, {  64,  4}, {  96,  4}, { 112,  4}}},  // Version  6
-      { 196, { { 40,  2}, {  72,  4}, { 108,  6}, { 130,  5}}},  // Version  7
-      { 242, { { 48,  2}, {  88,  4}, { 132,  6}, { 156,  6}}},  // Version  8
-      { 292, { { 60,  2}, { 110,  5}, { 160,  8}, { 192,  8}}},  // Version  9
-      { 346, { { 72,  4}, { 130,  5}, { 192,  8}, { 224,  8}}},  // Version 10
-      { 404, { { 80,  4}, { 150,  5}, { 224,  8}, { 264, 11}}},  // Version 11
-      { 466, { { 96,  4}, { 176,  8}, { 260, 10}, { 308, 11}}},  // Version 12
-      { 532, { {104,  4}, { 198,  9}, { 288, 12}, { 352, 16}}},  // Version 13
-      { 581, { {120,  4}, { 216,  9}, { 320, 16}, { 384, 16}}},  // Version 14
-      { 655, { {132,  6}, { 240, 10}, { 360, 12}, { 432, 18}}},  // Version 15
-      { 733, { {144,  6}, { 280, 10}, { 408, 17}, { 480, 16}}},  // Version 16
-      { 815, { {168,  6}, { 308, 11}, { 448, 16}, { 532, 19}}},  // Version 17
-      { 901, { {180,  6}, { 338, 13}, { 504, 18}, { 588, 21}}},  // Version 18
-      { 991, { {196,  7}, { 364, 14}, { 546, 21}, { 650, 25}}},  // Version 19
-      {1085, { {224,  8}, { 416, 16}, { 600, 20}, { 700, 25}}},  // Version 20
-      {1156, { {224,  8}, { 442, 17}, { 644, 23}, { 750, 25}}},  // Version 21
-      {1258, { {252,  9}, { 476, 17}, { 690, 23}, { 816, 34}}},  // Version 22
-      {1364, { {270,  9}, { 504, 18}, { 750, 25}, { 900, 30}}},  // Version 23
-      {1474, { {300, 10}, { 560, 20}, { 810, 27}, { 960, 32}}},  // Version 24
-      {1588, { {312, 12}, { 588, 21}, { 870, 29}, {1050, 35}}},  // Version 25
-      {1706, { {336, 12}, { 644, 23}, { 952, 34}, {1110, 37}}},  // Version 26
-      {1828, { {360, 12}, { 700, 25}, {1020, 34}, {1200, 40}}},  // Version 27
-      {1921, { {390, 13}, { 728, 26}, {1050, 35}, {1260, 42}}},  // Version 28
-      {2051, { {420, 14}, { 784, 28}, {1140, 38}, {1350, 45}}},  // Version 29
-      {2185, { {450, 15}, { 812, 29}, {1200, 40}, {1440, 48}}},  // Version 30
-      {2323, { {480, 16}, { 868, 31}, {1290, 43}, {1530, 51}}},  // Version 31
-      {2465, { {510, 17}, { 924, 33}, {1350, 45}, {1620, 54}}},  // Version 32
-      {2611, { {540, 18}, { 980, 35}, {1440, 48}, {1710, 57}}},  // Version 33
-      {2761, { {570, 19}, {1036, 37}, {1530, 51}, {1800, 60}}},  // Version 34
-      {2876, { {570, 19}, {1064, 38}, {1590, 53}, {1890, 63}}},  // Version 35
-      {3034, { {600, 20}, {1120, 40}, {1680, 56}, {1980, 66}}},  // Version 36
-      {3196, { {630, 21}, {1204, 43}, {1770, 59}, {2100, 70}}},  // Version 37
-      {3362, { {660, 22}, {1260, 45}, {1860, 62}, {2220, 74}}},  // Version 38
-      {3532, { {720, 24}, {1316, 47}, {1950, 65}, {2310, 77}}},  // Version 39
-      {3706, { {750, 25}, {1372, 49}, {2040, 68}, {2430, 81}}},  // Version 40
-  };
+  // The mask penalty calculation is complicated.  See Table 21 of JISX0510:2004 (p.45) for details.
+  // Basically it applies four rules and summate all penalties.
+  private static int calculateMaskPenalty(ByteMatrix matrix) {
+    int penalty = 0;
+    penalty += MaskUtil.applyMaskPenaltyRule1(matrix);
+    penalty += MaskUtil.applyMaskPenaltyRule2(matrix);
+    penalty += MaskUtil.applyMaskPenaltyRule3(matrix);
+    penalty += MaskUtil.applyMaskPenaltyRule4(matrix);
+    return penalty;
+  }
 
-  static final int kMaxNumECBytes = 68;  // See the table in Appendix A.
-  class ECPolyInfo {
-    int ec_length;
-    int coeffs[kMaxNumECBytes + 1];
-  };
+  private static final class BlockPair {
 
-// The numbers were generated using the logic found in
-// http://www.d-project.com/qrcode/.  We use generated numbers instead
-// of the logic itself (don't want to copy it).  The numbers are
-// supposed to be identical to the ones in the table is from the table
-// in Appendix A of JISX0510:2004 (p. 30).  However, there are some
-  // cases the spec seems to be wrong.
-  static final ECPolyInfo kECPolynomials[] = {
-      { 7,
-          {   0,  87, 229, 146, 149, 238, 102,  21 }},
-      // The spec lacks the coefficient for x^5 (a^46 x^5).
-      // Tested a QR code of Version 1-M (uses 10 error correction bytes)
-      // with a cell phone and it worked.
-      { 10,
-          {   0, 251,  67,  46,  61, 118,  70,  64,  94,  32,  45 }},
-      { 13,
-          {   0,  74, 152, 176, 100,  86, 100, 106, 104, 130, 218, 206,
-              140,  78 }},
-      { 15,
-          {   0,   8, 183,  61,  91, 202,  37,  51,  58,  58, 237, 140,
-              124,   5,  99, 105 }},
-      { 16,
-          {   0, 120, 104, 107, 109, 102, 161,  76,   3,  91, 191, 147,
-              169, 182, 194, 225, 120 }},
-      { 17,
-          {   0,  43, 139, 206,  78,  43, 239, 123, 206, 214, 147,  24,
-              99, 150,  39, 243, 163, 136 }},
-      { 18,
-          {   0, 215, 234, 158,  94, 184,  97, 118, 170,  79, 187, 152,
-              148, 252, 179,   5,  98,  96, 153 }},
-      { 20,
-          {   0,  17,  60,  79,  50,  61, 163,  26, 187, 202, 180, 221,
-              225,  83, 239, 156, 164, 212, 212, 188, 190 }},
-      { 22,
-          {   0, 210, 171, 247, 242,  93, 230,  14, 109, 221,  53, 200,
-              74,   8, 172,  98,  80, 219, 134, 160, 105, 165, 231 }},
-      { 24,
-          {   0, 229, 121, 135,  48, 211, 117, 251, 126, 159, 180, 169,
-              152, 192, 226, 228, 218, 111,   0, 117, 232,  87,  96, 227,
-              21 }},
-      { 26,
-          {   0, 173, 125, 158,   2, 103, 182, 118,  17, 145, 201, 111,
-              28, 165,  53, 161,  21, 245, 142,  13, 102,  48, 227, 153,
-              145, 218,  70 }},
-      { 28,
-          {   0, 168, 223, 200, 104, 224, 234, 108, 180, 110, 190, 195,
-              147, 205,  27, 232, 201,  21,  43, 245,  87,  42, 195, 212,
-              119, 242,  37,   9, 123 }},
-      { 30,
-          {   0,  41, 173, 145, 152, 216,  31, 179, 182,  50,  48, 110,
-              86, 239,  96, 222, 125,  42, 173, 226, 193, 224, 130, 156,
-              37, 251, 216, 238,  40, 192, 180 }},
-      // In the spec, the coefficient for x^10 is a^60 but we use the
-      // generated number a^69 instead (probably it's typo in the spec).
-      //
-      // Anyway, there seems to be no way that error correction bytes
-      // bigger than 30 can be used in RS blocks, according to the table
-      // 12.  It's weird why the spec has numbers for error correction
-      // bytes of 32 and bigger in this table here.
-      { 32,
-          {   0,  10,   6, 106, 190, 249, 167,   4,  67, 209, 138, 138,
-              32, 242, 123,  89,  27, 120, 185,  80, 156,  38,  69, 171,
-              60,  28, 222,  80,  52, 254, 185, 220, 241 }},
-      { 34,
-          {   0, 111,  77, 146,  94,  26,  21, 108,  19, 105,  94, 113,
-              193,  86, 140, 163, 125,  58, 158, 229, 239, 218, 103,  56,
-              70, 114,  61, 183, 129, 167,  13,  98,  62, 129,  51 }},
-      { 36,
-          {   0, 200, 183,  98,  16, 172,  31, 246, 234,  60, 152, 115,
-              0, 167, 152, 113, 248, 238, 107,  18,  63, 218,  37,  87,
-              210, 105, 177, 120,  74, 121, 196, 117, 251, 113, 233,  30,
-              120 }},
-      // The spec doesn't have a row for 38 but just in case.
-      { 38,
-          {   0, 159,  34,  38, 228, 230,  59, 243,  95,  49, 218, 176,
-              164,  20,  65,  45, 111,  39,  81,  49, 118, 113, 222, 193,
-              250, 242, 168, 217,  41, 164, 247, 177,  30, 238,  18, 120,
-              153,  60, 193 }},
-      { 40,
-          {   0,  59, 116,  79, 161, 252,  98, 128, 205, 128, 161, 247,
-              57, 163,  56, 235, 106,  53,  26, 187, 174, 226, 104, 170,
-              7, 175,  35, 181, 114,  88,  41,  47, 163, 125, 134,  72,
-              20, 232,  53,  35,  15 }},
-      { 42,
-          {   0, 250, 103, 221, 230,  25,  18, 137, 231,   0,   3,  58,
-              242, 221, 191, 110,  84, 230,   8, 188, 106,  96, 147,  15,
-              131, 139,  34, 101, 223,  39, 101, 213, 199, 237, 254, 201,
-              123, 171, 162, 194, 117,  50,  96 }},
-      { 44,
-          {   0, 190,   7,  61, 121,  71, 246,  69,  55, 168, 188,  89,
-              243, 191,  25,  72, 123,   9, 145,  14, 247,   1, 238,  44,
-              78, 143,  62, 224, 126, 118, 114,  68, 163,  52, 194, 217,
-              147, 204, 169,  37, 130, 113, 102,  73, 181 }},
-      { 46,
-          {   0, 112,  94,  88, 112, 253, 224, 202, 115, 187,  99,  89,
-              5,  54, 113, 129,  44,  58,  16, 135, 216, 169, 211,  36,
-              1,   4,  96,  60, 241,  73, 104, 234,   8, 249, 245, 119,
-              174,  52,  25, 157, 224,  43, 202, 223,  19,  82,  15 }},
-      { 48,
-          {   0, 228,  25, 196, 130, 211, 146,  60,  24, 251,  90,  39,
-              102, 240,  61, 178,  63,  46, 123, 115,  18, 221, 111, 135,
-              160, 182, 205, 107, 206,  95, 150, 120, 184,  91,  21, 247,
-              156, 140, 238, 191,  11,  94, 227,  84,  50, 163,  39,  34,
-              108 }},
-      { 50,
-          {   0, 232, 125, 157, 161, 164,   9, 118,  46, 209,  99, 203,
-              193,  35,   3, 209, 111, 195, 242, 203, 225,  46,  13,  32,
-              160, 126, 209, 130, 160, 242, 215, 242,  75,  77,  42, 189,
-              32, 113,  65, 124,  69, 228, 114, 235, 175, 124, 170, 215,
-              232, 133, 205 }},
-      { 52,
-          {   0, 116,  50,  86, 186,  50, 220, 251,  89, 192,  46,  86,
-              127, 124,  19, 184, 233, 151, 215,  22,  14,  59, 145,  37,
-              242, 203, 134, 254,  89, 190,  94,  59,  65, 124, 113, 100,
-              233, 235, 121,  22,  76,  86,  97,  39, 242, 200, 220, 101,
-              33, 239, 254, 116,  51 }},
-      { 54,
-          {   0, 183,  26, 201,  87, 210, 221, 113,  21,  46,  65,  45,
-              50, 238, 184, 249, 225, 102,  58, 209, 218, 109, 165,  26,
-              95, 184, 192,  52, 245,  35, 254, 238, 175, 172,  79, 123,
-              25, 122,  43, 120, 108, 215,  80, 128, 201, 235,   8, 153,
-              59, 101,  31, 198,  76,  31, 156 }},
-      { 56,
-          {   0, 106, 120, 107, 157, 164, 216, 112, 116,   2,  91, 248,
-              163,  36, 201, 202, 229,   6, 144, 254, 155, 135, 208, 170,
-              209,  12, 139, 127, 142, 182, 249, 177, 174, 190,  28,  10,
-              85, 239, 184, 101, 124, 152, 206,  96,  23, 163,  61,  27,
-              196, 247, 151, 154, 202, 207,  20,  61,  10 }},
-      { 58,
-          {   0,  82, 116,  26, 247,  66,  27,  62, 107, 252, 182, 200,
-              185, 235,  55, 251, 242, 210, 144, 154, 237, 176, 141, 192,
-              248, 152, 249, 206,  85, 253, 142,  65, 165, 125,  23,  24,
-              30, 122, 240, 214,   6, 129, 218,  29, 145, 127, 134, 206,
-              245, 117,  29,  41,  63, 159, 142, 233, 125, 148, 123 }},
-      { 60,
-          {   0, 107, 140,  26,  12,   9, 141, 243, 197, 226, 197, 219,
-              45, 211, 101, 219, 120,  28, 181, 127,   6, 100, 247,   2,
-              205, 198,  57, 115, 219, 101, 109, 160,  82,  37,  38, 238,
-              49, 160, 209, 121,  86,  11, 124,  30, 181,  84,  25, 194,
-              87,  65, 102, 190, 220,  70,  27, 209,  16,  89,   7,  33,
-              240 }},
-      // The spec lacks the coefficient for x^5 (a^127 x^5).
-      // Anyway the number will not be used.  See the comment for 32.
-      { 62,
-          {   0,  65, 202, 113,  98,  71, 223, 248, 118, 214,  94,   0,
-              122,  37,  23,   2, 228,  58, 121,   7, 105, 135,  78, 243,
-              118,  70,  76, 223,  89,  72,  50,  70, 111, 194,  17, 212,
-              126, 181,  35, 221, 117, 235,  11, 229, 149, 147, 123, 213,
-              40, 115,   6, 200, 100,  26, 246, 182, 218, 127, 215,  36,
-              186, 110, 106 }},
-      { 64,
-          {   0,  45,  51, 175,   9,   7, 158, 159,  49,  68, 119,  92,
-              123, 177, 204, 187, 254, 200,  78, 141, 149, 119,  26, 127,
-              53, 160,  93, 199, 212,  29,  24, 145, 156, 208, 150, 218,
-              209,   4, 216,  91,  47, 184, 146,  47, 140, 195, 195, 125,
-              242, 238,  63,  99, 108, 140, 230, 242,  31, 204,  11, 178,
-              243, 217, 156, 213, 231 }},
-      { 66,
-          {   0,   5, 118, 222, 180, 136, 136, 162,  51,  46, 117,  13,
-              215,  81,  17, 139, 247, 197, 171,  95, 173,  65, 137, 178,
-              68, 111,  95, 101,  41,  72, 214, 169, 197,  95,   7,  44,
-              154,  77, 111, 236,  40, 121, 143,  63,  87,  80, 253, 240,
-              126, 217,  77,  34, 232, 106,  50, 168,  82,  76, 146,  67,
-              106, 171,  25, 132,  93,  45, 105 }},
-      { 68,
-          {   0, 247, 159, 223,  33, 224,  93,  77,  70,  90, 160,  32,
-              254,  43, 150,  84, 101, 190, 205, 133,  52,  60, 202, 165,
-              220, 203, 151,  93,  84,  15,  84, 253, 173, 160,  89, 227,
-              52, 199,  97,  95, 231,  52, 177,  41, 125, 137, 241, 166,
-              225, 118,   2,  54,  32,  82, 215, 175, 198,  43, 238, 235,
-              27, 101, 184, 127,   3,   5,   8, 163, 238 }},
-  };
+    private final ByteArray dataBytes;
+    private final ByteArray errorCorrectionBytes;
+
+    BlockPair(ByteArray data, ByteArray errorCorrection) {
+      dataBytes = data;
+      errorCorrectionBytes = errorCorrection;
+    }
+
+    public ByteArray getDataBytes() {
+      return dataBytes;
+    }
 
-  private static final int kFieldSize = 8;
-  private static GF_Poly *g_ec_polynomials[kMaxNumECBytes + 1];
-
-  public:
-  // Encode "bytes" with the error correction level "ec_level".  The
-  // encoding mode will be chosen internally by ChooseMode().
-  // On success, store the result in "qr_code" and return true.  On
-  // error, return false.  We recommend you to use QRCode.EC_LEVEL_L
-  // (the lowest level) for "ec_level" since our primary use is to
-  // show QR code on desktop screens.  We don't need very strong error
-  // correction for this purpose.
+    public ByteArray getErrorCorrectionBytes() {
+      return errorCorrectionBytes;
+    }
+
+  }
+
+  // Encode "bytes" with the error correction level "getECLevel". The encoding mode will be chosen
+  // internally by chooseMode(). On success, store the result in "qrCode" and return true.
+  // We recommend you to use QRCode.EC_LEVEL_L (the lowest level) for
+  // "getECLevel" since our primary use is to show QR code on desktop screens. We don't need very
+  // strong error correction for this purpose.
   //
-  // Note that there is no way to encode bytes in MODE_KANJI.  We might
-  // want to add EncodeWithMode() with which clients can specify the
-  // encoding mode.  For now, we don't need the functionality.
-  static boolean Encode(final StringPiece& bytes, QRCode.ECLevel ec_level,
-                        QRCode *qr_code) {
+  // Note that there is no way to encode bytes in MODE_KANJI. We might want to add EncodeWithMode()
+  // with which clients can specify the encoding mode. For now, we don't need the functionality.
+  public static void encode(String content, ErrorCorrectionLevel ecLevel, QRCode qrCode)
+      throws WriterException {
     // Step 1: Choose the mode (encoding).
-    final QRCode.Mode mode = ChooseMode(bytes);
+    Mode mode = chooseMode(content);
 
-    // Step 2: Append "bytes" into "data_bits" in appropriate encoding.
-    BitVector data_bits;
-    if (!AppendBytes(bytes, mode, &data_bits)) {
-    return false;
-  }
-    // Step 3: Initialize QR code that can contain "data_bits".
-    final int num_input_bytes = data_bits.num_bytes();
-    if (!InitQRCode(num_input_bytes, ec_level, mode, qr_code)) {
-      return false;
-    }
+    // Step 2: Append "bytes" into "dataBits" in appropriate encoding.
+    BitVector dataBits = new BitVector();
+    appendBytes(content, mode, dataBits);
+    // Step 3: Initialize QR code that can contain "dataBits".
+    int numInputBytes = dataBits.sizeInBytes();
+    initQRCode(numInputBytes, ecLevel, mode, qrCode);
 
     // Step 4: Build another bit vector that contains header and data.
-    BitVector header_and_data_bits;
-    if (!AppendModeInfo(qr_code.mode(), &header_and_data_bits)) {
-    return false;
-  }
-    if (!AppendLengthInfo(bytes.size(), qr_code.version(), qr_code.mode(),
-        &header_and_data_bits)) {
-    return false;
-  }
-    header_and_data_bits.AppendBitVector(data_bits);
+    BitVector headerAndDataBits = new BitVector();
+    appendModeInfo(qrCode.getMode(), headerAndDataBits);
+    appendLengthInfo(content.length(), qrCode.getVersion(), qrCode.getMode(), headerAndDataBits);
+    headerAndDataBits.appendBitVector(dataBits);
 
     // Step 5: Terminate the bits properly.
-    if (!TerminateBits(qr_code.num_data_bytes(), &header_and_data_bits)) {
-    return false;
-  }
+    terminateBits(qrCode.getNumDataBytes(), headerAndDataBits);
 
     // Step 6: Interleave data bits with error correction code.
-    BitVector final_bits;
-    InterleaveWithECBytes(header_and_data_bits,
-        qr_code.num_total_bytes(),
-        qr_code.num_data_bytes(),
-        qr_code.num_rs_blocks(),
-        &final_bits);
-
-    // Step 7: Choose the mask pattern and set to "qr_code".
-    QRCodeMatrix* matrix = new QRCodeMatrix(qr_code.matrix_width(),
-        qr_code.matrix_width());
-    qr_code.set_mask_pattern(ChooseMaskPattern(final_bits,
-        qr_code.ec_level(),
-        qr_code.version(),
+    BitVector finalBits = new BitVector();
+    interleaveWithECBytes(headerAndDataBits, qrCode.getNumTotalBytes(), qrCode.getNumDataBytes(),
+        qrCode.getNumRSBlocks(), finalBits);
+
+    // Step 7: Choose the mask pattern and set to "qrCode".
+    ByteMatrix matrix = new ByteMatrix(qrCode.getMatrixWidth(), qrCode.getMatrixWidth());
+    qrCode.setMaskPattern(chooseMaskPattern(finalBits, qrCode.getECLevel(), qrCode.getVersion(),
         matrix));
-    if (qr_code.mask_pattern() == -1) {
-      // There was an error.
-      delete matrix;
-      return false;
-    }
-
-    // Step 8.  Build the matrix and set it to "qr_code".
-    MatrixUtil.BuildMatrix(final_bits,
-      qr_code.ec_level(),
-      qr_code.version(),
-      qr_code.mask_pattern(), matrix);
-    qr_code.set_matrix(matrix);
+
+    // Step 8.  Build the matrix and set it to "qrCode".
+    MatrixUtil.buildMatrix(finalBits, qrCode.getECLevel(), qrCode.getVersion(),
+        qrCode.getMaskPattern(), matrix);
+    qrCode.setMatrix(matrix);
     // Step 9.  Make sure we have a valid QR Code.
-    if (!qr_code.IsValid()) {
-      Debug.LOG_ERROR("Invalid QR code: " + qr_code.DebugString());
-      return false;
+    if (!qrCode.isValid()) {
+      throw new WriterException("Invalid QR code: " + qrCode.toString());
     }
-    return true;
   }
 
-  // The functions below are public but not intended to be used
-  // outside the library.  We make them public for ease of unit
-  // testing with gUnit.
-
-  // Return the code point of the table used in alphanumeric mode.
-  // Return -1 if there is no corresponding code in the table.
-  static int GetAlphanumericCode(int code) {
-    if (code < arraysize(kAlphanumericTable)) {
-      return kAlphanumericTable[code];
+  // Return the code point of the table used in alphanumeric mode. Return -1 if there is no
+  // corresponding code in the table.
+  static int getAlphanumericCode(int code) {
+    if (code < ALPHANUMERIC_TABLE.length) {
+      return ALPHANUMERIC_TABLE[code];
     }
     return -1;
   }
 
-  // Choose the best mode from the content of "bytes".
-  // The function is guaranteed to return valid mode.
+  // Choose the best mode by examining the content.
   //
-  // Note that the function does not return MODE_KANJI, as we cannot
-  // distinguish Shift_JIS from other encodings such as ISO-8859-1, from
-  // data bytes alone.  For example "\xE0\xE0" can be interpreted as one
-  // character in Shift_JIS, but also two characters in ISO-8859-1.
-  static QRCode.Mode ChooseMode(final StringPiece &bytes) {
-  boolean has_numeric = false;
-  boolean has_alphanumeric = false;
-  boolean has_other = false;
-  for (int i = 0; i < bytes.size(); ++i) {
-    final int byte = bytes[i];
-    if (byte >= '0' && byte <= '9') {
-    has_numeric = true;
-  } else if (GetAlphanumericCode(byte) != -1) {
-    has_alphanumeric = true;
-  } else {
-    has_other = true;
-  }
-  }
-  if (has_other) {
-    return QRCode.MODE_8BIT_BYTE;
-  } else if (has_alphanumeric) {
-    return QRCode.MODE_ALPHANUMERIC;
-  } else if (has_numeric) {
-    return QRCode.MODE_NUMERIC;
+  // Note that this function does not return MODE_KANJI, as we cannot distinguish Shift_JIS from
+  // other encodings such as ISO-8859-1, from data bytes alone. For example "\xE0\xE0" can be
+  // interpreted as one character in Shift_JIS, but also two characters in ISO-8859-1.
+  //
+  // JAVAPORT: This MODE_KANJI limitation sounds like a problem for us.
+  public static Mode chooseMode(String content) {
+    boolean hasNumeric = false;
+    boolean hasAlphanumeric = false;
+    for (int i = 0; i < content.length(); ++i) {
+      char c = content.charAt(i);
+      if (c >= '0' && c <= '9') {
+        hasNumeric = true;
+      } else if (getAlphanumericCode(c) != -1) {
+        hasAlphanumeric = true;
+      } else {
+        return Mode.BYTE;
+      }
+    }
+    if (hasAlphanumeric) {
+      return Mode.ALPHANUMERIC;
+    } else if (hasNumeric) {
+      return Mode.NUMERIC;
+    }
+    return Mode.BYTE;
   }
-  // "bytes" must be empty to reach here.
-  Debug.DCHECK(bytes.empty());
-  return QRCode.MODE_8BIT_BYTE;
-}
 
-  private static int ChooseMaskPattern(final BitVector &bits,
-                                       QRCode.ECLevel ec_level,
-                                       int version,
-                                       QRCodeMatrix *matrix) {
-    if (!QRCode.IsValidMatrixWidth(matrix.width())) {
-    Debug.LOG_ERROR("Invalid matrix width: " + matrix.width());
-    return -1;
-  }
+  private static int chooseMaskPattern(BitVector bits, ErrorCorrectionLevel ecLevel, int version,
+      ByteMatrix matrix) throws WriterException {
 
-    int min_penalty = INT_MAX;  // Lower penalty is better.
-    int best_mask_pattern = -1;
+    int minPenalty = Integer.MAX_VALUE;  // Lower penalty is better.
+    int bestMaskPattern = -1;
     // We try all mask patterns to choose the best one.
-    for (int i = 0; i < kNumMaskPatterns; ++i) {
-      final int mask_pattern = i;
-      if (!MatrixUtil.BuildMatrix(bits, ec_level, version,
-        mask_pattern, matrix)) {
-      return -1;
-    }
-      final int penalty = MaskUtil.CalculateMaskPenalty(*matrix);
-      Debug.LOG_INFO("mask_pattern: " + mask_pattern + ", " + "penalty: " + penalty);
-      if (penalty < min_penalty) {
-        min_penalty = penalty;
-        best_mask_pattern = mask_pattern;
+    for (int maskPattern = 0; maskPattern < QRCode.NUM_MASK_PATTERNS; maskPattern++) {
+      MatrixUtil.buildMatrix(bits, ecLevel, version, maskPattern, matrix);
+      int penalty = calculateMaskPenalty(matrix);
+      if (penalty < minPenalty) {
+        minPenalty = penalty;
+        bestMaskPattern = maskPattern;
       }
     }
-    return best_mask_pattern;
+    return bestMaskPattern;
   }
 
-  // Initialize "qr_code" according to "num_input_bytes", "ec_level",
-  // and "mode".  On success, modify "qr_code" and return true.  On
-  // error, return false.
-  static boolean InitQRCode(int num_input_bytes, QRCode.ECLevel ec_level,
-                            QRCode.Mode mode, QRCode *qr_code) {
-    qr_code.set_ec_level(ec_level);
-    qr_code.set_mode(mode);
-
-    if (!QRCode.IsValidECLevel(ec_level)) {
-    Debug.LOG_ERROR("Invalid EC level: " + ec_level);
-    return false;
-  }
+  // Initialize "qrCode" according to "numInputBytes", "ecLevel", and "mode". On success, modify
+  // "qrCode".
+  private static void initQRCode(int numInputBytes, ErrorCorrectionLevel ecLevel, Mode mode, QRCode qrCode)
+      throws WriterException {
+    qrCode.setECLevel(ecLevel);
+    qrCode.setMode(mode);
 
     // In the following comments, we use numbers of Version 7-H.
-    for (int i = 0; i < arraysize(kRSBlockTable); ++i) {
-      final RSBlockInfo &row = kRSBlockTable[i];
-      // num_bytes = 196
-      final int num_bytes = row.num_bytes;
-      // num_ec_bytes = 130
-      final int num_ec_bytes  = row.block_info[ec_level].num_ec_bytes;
-      // num_rs_blocks = 5
-      final int num_rs_blocks = row.block_info[ec_level].num_rs_blocks;
-      // num_data_bytes = 196 - 130 = 66
-      final int num_data_bytes = num_bytes - num_ec_bytes;
-      // We want to choose the smallest version which can contain data
-      // of "num_input_bytes" + some extra bits for the header (mode
-      // info and length info).  The header can be three bytes
-      // (precisely 4 + 16 bits) at most.  Hence we do +3 here.
-      if (num_data_bytes >= num_input_bytes + 3) {
+    for (int versionNum = 1; versionNum <= 40; versionNum++) {
+      Version version = Version.getVersionForNumber(versionNum);
+      // numBytes = 196
+      int numBytes = version.getTotalCodewords();
+      // getNumECBytes = 130
+      Version.ECBlocks ecBlocks = version.getECBlocksForLevel(ecLevel);
+      int numEcBytes = ecBlocks.getTotalECCodewords();
+      // getNumRSBlocks = 5
+      int numRSBlocks = ecBlocks.getNumBlocks();
+      // getNumDataBytes = 196 - 130 = 66
+      int numDataBytes = numBytes - numEcBytes;
+      // We want to choose the smallest version which can contain data of "numInputBytes" + some
+      // extra bits for the header (mode info and length info). The header can be three bytes
+      // (precisely 4 + 16 bits) at most. Hence we do +3 here.
+      if (numDataBytes >= numInputBytes + 3) {
         // Yay, we found the proper rs block info!
-        qr_code.set_version(i + 1);
-        qr_code.set_num_total_bytes(num_bytes);
-        qr_code.set_num_data_bytes(num_data_bytes);
-        qr_code.set_num_rs_blocks(num_rs_blocks);
-        // num_ec_bytes = 196 - 66 = 130
-        qr_code.set_num_ec_bytes(num_bytes - num_data_bytes);
-        // num_matrix_width = 21 + 6 * 4 = 45
-        qr_code.set_matrix_width(21 + i * 4);
-        return true;
+        qrCode.setVersion(versionNum);
+        qrCode.setNumTotalBytes(numBytes);
+        qrCode.setNumDataBytes(numDataBytes);
+        qrCode.setNumRSBlocks(numRSBlocks);
+        // getNumECBytes = 196 - 66 = 130
+        qrCode.setNumECBytes(numEcBytes);
+        // matrix width = 21 + 6 * 4 = 45
+        qrCode.setMatrixWidth(version.getDimensionForVersion());
+        return;
       }
     }
-    Debug.LOG_ERROR("Cannot find proper rs block info (input data too big?)");
-    return false;
+    throw new WriterException("Cannot find proper rs block info (input data too big?)");
   }
 
-  // Terminate bits as described in 8.4.8 and 8.4.9 of JISX0510:2004
-  // (p.24).
-  static boolean TerminateBits(int num_data_bytes, BitVector *bits) {
-    final int capacity = num_data_bytes * 8;
+  // Terminate bits as described in 8.4.8 and 8.4.9 of JISX0510:2004 (p.24).
+  static void terminateBits(int numDataBytes, BitVector bits) throws WriterException {
+    int capacity = numDataBytes << 3;
     if (bits.size() > capacity) {
-      Debug.LOG_ERROR("data bits cannot fit in the QR Code" + bits.size() + " > " + capacity);
-      return false;
+      throw new WriterException("data bits cannot fit in the QR Code" + bits.size() + " > " + capacity);
     }
-    // Append termination bits.
-    // See 8.4.8 of JISX0510:2004 (p.24) for details.
+    // Append termination bits. See 8.4.8 of JISX0510:2004 (p.24) for details.
     for (int i = 0; i < 4 && bits.size() < capacity; ++i) {
-      bits.AppendBit(0);
+      bits.appendBit(0);
     }
-    final int num_bits_in_last_byte = bits.size() % 8;
+    int numBitsInLastByte = bits.size() % 8;
     // If the last byte isn't 8-bit aligned, we'll add padding bits.
-    if (num_bits_in_last_byte > 0) {
-      final int num_padding_bits = 8 - num_bits_in_last_byte;
-      for (int i = 0; i < num_padding_bits; ++i) {
-        bits.AppendBit(0);
+    if (numBitsInLastByte > 0) {
+      int numPaddingBits = 8 - numBitsInLastByte;
+      for (int i = 0; i < numPaddingBits; ++i) {
+        bits.appendBit(0);
       }
     }
     // Should be 8-bit aligned here.
-    Debug.DCHECK_EQ(0, bits.size() % 8);
-    // If we have more space, we'll fill the space with padding patterns
-    // defined in 8.4.9 (p.24).
-    final int num_padding_bytes = num_data_bytes - bits.num_bytes();
-    for (int i = 0; i < num_padding_bytes; ++i) {
+    if (bits.size() % 8 != 0) {
+      throw new WriterException("Number of bits is not a multiple of 8");
+    }
+    // If we have more space, we'll fill the space with padding patterns defined in 8.4.9 (p.24).
+    int numPaddingBytes = numDataBytes - bits.sizeInBytes();
+    for (int i = 0; i < numPaddingBytes; ++i) {
       if (i % 2 == 0) {
-        bits.AppendBits(0xec, 8);
+        bits.appendBits(0xec, 8);
       } else {
-        bits.AppendBits(0x11, 8);
+        bits.appendBits(0x11, 8);
       }
     }
-    Debug.DCHECK_EQ(bits.size(), capacity);  // Should be same.
-    return bits.size() == capacity;
+    if (bits.size() != capacity) {
+      throw new WriterException("Bits size does not equal capacity");
+    }
   }
 
-  // Get number of data bytes and number of error correction bytes for
-  // block id "block_id".  Store the result in
-  // "num_data_bytes_in_block", and "num_ec_bytes_in_block".
-  // See table 12 in 8.5.1 of JISX0510:2004 (p.30)
-  static void GetNumDataBytesAndNumECBytesForBlockID(
-      int num_total_bytes,
-      int num_data_bytes,
-      int num_rs_blocks,
-      int block_id,
-      int *num_data_bytes_in_block,
-      int *num_ec_bytes_in_block) {
-    Debug.DCHECK_LT(block_id, num_rs_blocks);
-    // num_rs_blocks_in_group2 = 196 % 5 = 1
-    final int num_rs_blocks_in_group2 = num_total_bytes % num_rs_blocks;
-    // num_rs_blocks_in_group1 = 5 - 1 = 4
-    final int num_rs_blocks_in_group1 = num_rs_blocks - num_rs_blocks_in_group2;
-    // num_total_bytes_in_group1 = 196 / 5 = 39
-    final int num_total_bytes_in_group1 = num_total_bytes / num_rs_blocks;
-    // num_total_bytes_in_group2 = 39 + 1 = 40
-    final int num_total_bytes_in_group2 = num_total_bytes_in_group1 + 1;
-    // num_data_bytes_in_group1 = 66 / 5 = 13
-    final int num_data_bytes_in_group1 = num_data_bytes / num_rs_blocks;
-    // num_data_bytes_in_group2 = 13 + 1 = 14
-    final int num_data_bytes_in_group2 = num_data_bytes_in_group1 + 1;
-    // num_ec_bytes_in_group1 = 39 - 13 = 26
-    final int num_ec_bytes_in_group1 = num_total_bytes_in_group1 -
-        num_data_bytes_in_group1;
-    // num_ec_bytes_in_group2 = 40 - 14 = 26
-    final int num_ec_bytes_in_group2 = num_total_bytes_in_group2 -
-        num_data_bytes_in_group2;
+  // Get number of data bytes and number of error correction bytes for block id "blockID". Store
+  // the result in "numDataBytesInBlock", and "numECBytesInBlock". See table 12 in 8.5.1 of
+  // JISX0510:2004 (p.30)
+  static void getNumDataBytesAndNumECBytesForBlockID(int numTotalBytes, int numDataBytes,
+      int numRSBlocks, int blockID, int[] numDataBytesInBlock,
+      int[] numECBytesInBlock) throws WriterException {
+    if (blockID >= numRSBlocks) {
+      throw new WriterException("Block ID too large");
+    }
+    // numRsBlocksInGroup2 = 196 % 5 = 1
+    int numRsBlocksInGroup2 = numTotalBytes % numRSBlocks;
+    // numRsBlocksInGroup1 = 5 - 1 = 4
+    int numRsBlocksInGroup1 = numRSBlocks - numRsBlocksInGroup2;
+    // numTotalBytesInGroup1 = 196 / 5 = 39
+    int numTotalBytesInGroup1 = numTotalBytes / numRSBlocks;
+    // numTotalBytesInGroup2 = 39 + 1 = 40
+    int numTotalBytesInGroup2 = numTotalBytesInGroup1 + 1;
+    // numDataBytesInGroup1 = 66 / 5 = 13
+    int numDataBytesInGroup1 = numDataBytes / numRSBlocks;
+    // numDataBytesInGroup2 = 13 + 1 = 14
+    int numDataBytesInGroup2 = numDataBytesInGroup1 + 1;
+    // numEcBytesInGroup1 = 39 - 13 = 26
+    int numEcBytesInGroup1 = numTotalBytesInGroup1 - numDataBytesInGroup1;
+    // numEcBytesInGroup2 = 40 - 14 = 26
+    int numEcBytesInGroup2 = numTotalBytesInGroup2 - numDataBytesInGroup2;
     // Sanity checks.
     // 26 = 26
-    Debug.DCHECK_EQ(num_ec_bytes_in_group1, num_ec_bytes_in_group2);
+    if (numEcBytesInGroup1 != numEcBytesInGroup2) {
+      throw new WriterException("EC bytes mismatch");
+    }
     // 5 = 4 + 1.
-    Debug.DCHECK_EQ(num_rs_blocks, num_rs_blocks_in_group1 + num_rs_blocks_in_group2);
+    if (numRSBlocks != numRsBlocksInGroup1 + numRsBlocksInGroup2) {
+      throw new WriterException("RS blocks mismatch");
+    }
     // 196 = (13 + 26) * 4 + (14 + 26) * 1
-    Debug.DCHECK_EQ(num_total_bytes,
-        ((num_data_bytes_in_group1 + num_ec_bytes_in_group1) *
-            num_rs_blocks_in_group1) +
-            ((num_data_bytes_in_group2 + num_ec_bytes_in_group2) *
-                num_rs_blocks_in_group2));
-
-    if (block_id < num_rs_blocks_in_group1) {
-      *num_data_bytes_in_block = num_data_bytes_in_group1;
-      *num_ec_bytes_in_block = num_ec_bytes_in_group1;
+    if (numTotalBytes !=
+        ((numDataBytesInGroup1 + numEcBytesInGroup1) *
+            numRsBlocksInGroup1) +
+            ((numDataBytesInGroup2 + numEcBytesInGroup2) *
+                numRsBlocksInGroup2)) {
+      throw new WriterException("Total bytes mismatch");
+    }
+
+    if (blockID < numRsBlocksInGroup1) {
+      numDataBytesInBlock[0] = numDataBytesInGroup1;
+      numECBytesInBlock[0] = numEcBytesInGroup1;
     } else {
-      *num_data_bytes_in_block = num_data_bytes_in_group2;
-      *num_ec_bytes_in_block = num_ec_bytes_in_group2;
+      numDataBytesInBlock[0] = numDataBytesInGroup2;
+      numECBytesInBlock[0] = numEcBytesInGroup2;
     }
   }
 
-  // Interleave "bits" with corresponding error correction bytes.  On
-  // success, store the result in "result" and return true.  On error,
-  // return false.
-  // The interleave rule is complicated.  See 8.6 of JISX0510:2004
-  // (p.37) for details.
-  static boolean InterleaveWithECBytes(final BitVector &bits,
-                                       int num_total_bytes,
-                                       int num_data_bytes,
-                                       int num_rc_blocks,
-                                       BitVector *result) {
-    // "bits" must have "num_data_bytes" bytes of data.
-    Debug.DCHECK(bits.num_bytes() == num_data_bytes);
-
-    // Step 1.  Divide data bytes into blocks and generate error
-    // correction bytes for them.  We'll store the divided data bytes
-    // blocks and error correction bytes blocks into "blocks".
-    typedef pair<StringPiece, String> BlockPair;
-    int data_bytes_offset = 0;
-    final String &encoded_bytes = bits.ToString();
-    int max_num_data_bytes = 0;  // StringPiece's size is "int".
-    size_t max_num_ec_bytes = 0;  // STL String's size is "size_t".
-    vector<BlockPair> blocks;
-    // Since, we know the number of reedsolmon blocks, we can initialize
-    // the vector with the number.
-    blocks.resize(num_rs_blocks);
-
-    for (int i = 0; i < num_rs_blocks; ++i) {
-      int num_data_bytes_in_block, num_ec_bytes_in_block;
-      GetNumDataBytesAndNumECBytesForBlockID(
-          num_total_bytes, num_data_bytes, num_rs_blocks, i,
-          &num_data_bytes_in_block, &num_ec_bytes_in_block);
-      // We modify the objects in the vector instead of copying new
-      // objects to the vector.  In particular, we want to avoid String
-      // copies.
-      StringPiece *data_bytes = &(blocks[i].first);
-      String *ec_bytes = &(blocks[i].second);
-
-      data_bytes.set(encoded_bytes.data() + data_bytes_offset,
-          num_data_bytes_in_block);
-      GenerateECBytes(*data_bytes, num_ec_bytes_in_block, ec_bytes);
-
-      max_num_data_bytes = max(max_num_data_bytes, data_bytes.size());
-      max_num_ec_bytes = max(max_num_ec_bytes, ec_bytes.size());
-      data_bytes_offset += num_data_bytes_in_block;
-    }
-    Debug.DCHECK_EQ(num_data_bytes, data_bytes_offset);
+  // Interleave "bits" with corresponding error correction bytes. On success, store the result in
+  // "result" and return true. The interleave rule is complicated. See 8.6
+  // of JISX0510:2004 (p.37) for details.
+  static void interleaveWithECBytes(BitVector bits, int numTotalBytes,
+      int numDataBytes, int numRSBlocks, BitVector result) throws WriterException {
+
+    // "bits" must have "getNumDataBytes" bytes of data.
+    if (bits.sizeInBytes() != numDataBytes) {
+      throw new WriterException("Number of bits and data bytes does not match");
+    }
+
+    // Step 1.  Divide data bytes into blocks and generate error correction bytes for them. We'll
+    // store the divided data bytes blocks and error correction bytes blocks into "blocks".
+    int dataBytesOffset = 0;
+    int maxNumDataBytes = 0;
+    int maxNumEcBytes = 0;
+
+    // Since, we know the number of reedsolmon blocks, we can initialize the vector with the number.
+    Vector blocks = new Vector(numRSBlocks);
+
+    for (int i = 0; i < numRSBlocks; ++i) {
+      int[] numDataBytesInBlock = new int[1];
+      int[] numEcBytesInBlock = new int[1];
+      getNumDataBytesAndNumECBytesForBlockID(
+          numTotalBytes, numDataBytes, numRSBlocks, i,
+          numDataBytesInBlock, numEcBytesInBlock);
+
+      ByteArray dataBytes = new ByteArray();
+      dataBytes.set(bits.getArray(), dataBytesOffset, numDataBytesInBlock[0]);
+      ByteArray ecBytes = generateECBytes(dataBytes, numEcBytesInBlock[0]);
+      blocks.addElement(new BlockPair(dataBytes, ecBytes));
+
+      maxNumDataBytes = Math.max(maxNumDataBytes, dataBytes.size());
+      maxNumEcBytes = Math.max(maxNumEcBytes, ecBytes.size());
+      dataBytesOffset += numDataBytesInBlock[0];
+    }
+    if (numDataBytes != dataBytesOffset) {
+      throw new WriterException("Data bytes does not match offset");
+    }
 
     // First, place data blocks.
-    for (int i = 0; i < max_num_data_bytes; ++i) {
+    for (int i = 0; i < maxNumDataBytes; ++i) {
       for (int j = 0; j < blocks.size(); ++j) {
-        final StringPiece &data_bytes = blocks[j].first;
-        if (i < data_bytes.size()) {
-          result.AppendBits(data_bytes[i], 8);
+        ByteArray dataBytes = ((BlockPair) blocks.elementAt(j)).getDataBytes();
+        if (i < dataBytes.size()) {
+          result.appendBits(dataBytes.at(i), 8);
         }
       }
     }
     // Then, place error correction blocks.
-    for (int i = 0; i < max_num_ec_bytes; ++i) {
+    for (int i = 0; i < maxNumEcBytes; ++i) {
       for (int j = 0; j < blocks.size(); ++j) {
-        final String &ec_bytes = blocks[j].second;
-        if (i < ec_bytes.size()) {
-          result.AppendBits(ec_bytes[i], 8);
+        ByteArray ecBytes = ((BlockPair) blocks.elementAt(j)).getErrorCorrectionBytes();
+        if (i < ecBytes.size()) {
+          result.appendBits(ecBytes.at(i), 8);
         }
       }
     }
-    if (num_total_bytes == result.num_bytes()) {  // Should be same.
-      return true;
+    if (numTotalBytes != result.sizeInBytes()) {  // Should be same.
+      throw new WriterException("Interleaving error: " + numTotalBytes + " and " + result.sizeInBytes() +
+        " differ.");
     }
-    Debug.LOG_ERROR("Interleaving error: " + num_total_bytes + " and " + result.num_bytes() +
-        "differ.");
-    return false;
   }
 
-  // Append mode info.  On success, store the result in "bits" and
-  // return true.  On error, return false.
-  static boolean AppendModeInfo(QRCode.Mode mode, BitVector *bits) {
-    final int code = QRCode.GetModeCode(mode);
-    if (code == -1) {
-      Debug.LOG_ERROR("Invalid mode: " + mode);
-      return false;
+  static ByteArray generateECBytes(ByteArray dataBytes, int numEcBytesInBlock) {
+    int numDataBytes = dataBytes.size();
+    int[] toEncode = new int[numDataBytes + numEcBytesInBlock];
+    for (int i = 0; i < numDataBytes; i++) {
+      toEncode[i] = dataBytes.at(i);
     }
-    bits.AppendBits(code, 4);
-    return true;
-  }
+    new ReedSolomonEncoder(GF256.QR_CODE_FIELD).encode(toEncode, numEcBytesInBlock);
 
+    ByteArray ecBytes = new ByteArray(numEcBytesInBlock);
+    for (int i = 0; i < numEcBytesInBlock; i++) {
+      ecBytes.set(i, toEncode[numDataBytes + i]);
+    }
+    return ecBytes;
+  }
 
-  // Append length info.  On success, store the result in "bits" and
-  // return true.  On error, return false.
-  static boolean AppendLengthInfo(int num_bytes,
-                                  int version,
-                                  QRCode.Mode mode,
-                                  BitVector *bits) {
-    int num_letters = num_bytes;
-    // In Kanji mode, a letter is represented in two bytes.
-    if (mode == QRCode.MODE_KANJI) {
-    Debug.DCHECK_EQ(0, num_letters % 2);
-    num_letters /= 2;
+  // Append mode info. On success, store the result in "bits" and return true. On error, return
+  // false.
+  static void appendModeInfo(Mode mode, BitVector bits) {
+    bits.appendBits(mode.getBits(), 4);
   }
 
-    final int num_bits = QRCode.GetNumBitsForLength(version, mode);
-    if (num_bits == -1) {
-      Debug.LOG_ERROR("num_bits unset");
-      return false;
-    }
-    if (num_letters > ((1 << num_bits) - 1)) {
-      Debug.LOG_ERROR(num_letters + "is bigger than" + ((1 << num_bits) - 1));
-      return false;
+
+  // Append length info. On success, store the result in "bits" and return true. On error, return
+  // false.
+  static void appendLengthInfo(int numLetters, int version, Mode mode, BitVector bits) throws WriterException {
+    int numBits = mode.getCharacterCountBits(Version.getVersionForNumber(version));
+    if (numLetters > ((1 << numBits) - 1)) {
+      throw new WriterException(numLetters + "is bigger than" + ((1 << numBits) - 1));
     }
-    bits.AppendBits(num_letters, num_bits);
-    return true;
+    bits.appendBits(numLetters, numBits);
   }
 
-  // Append "bytes" in "mode" mode (encoding) into "bits".  On
-  // success, store the result in "bits" and return true.  On error,
-  // return false.
-  static boolean AppendBytes(final StringPiece &bytes,
-                             QRCode.Mode mode, BitVector *bits) {
-    switch (mode) {
-      case QRCode.MODE_NUMERIC:
-      return AppendNumericBytes(bytes, bits);
-      case QRCode.MODE_ALPHANUMERIC:
-      return AppendAlphanumericBytes(bytes, bits);
-      case QRCode.MODE_8BIT_BYTE:
-      return Append8BitBytes(bytes, bits);
-      case QRCode.MODE_KANJI:
-      return AppendKanjiBytes(bytes, bits);
-      default:
-        break;
-    }
-    Debug.LOG_ERROR("Invalid mode: " + mode);
-    return false;
+  // Append "bytes" in "mode" mode (encoding) into "bits". On success, store the result in "bits"
+  // and return true.
+  static void appendBytes(String content, Mode mode, BitVector bits) throws WriterException {
+    if (mode.equals(Mode.NUMERIC)) {
+      appendNumericBytes(content, bits);
+    } else if (mode.equals(Mode.ALPHANUMERIC)) {
+      appendAlphanumericBytes(content, bits);
+    } else if (mode.equals(Mode.BYTE)) {
+      append8BitBytes(content, bits);
+    } else if (mode.equals(Mode.KANJI)) {
+      appendKanjiBytes(content, bits);
+    } else {
+      throw new WriterException("Invalid mode: " + mode);
+    }
   }
 
-  // Append "bytes" to "bits" using QRCode.MODE_NUMERIC mode.
-  // On success, store the result in "bits" and return true.  On error,
-  // return false.
-  static boolean AppendNumericBytes(final StringPiece &bytes, BitVector *bits) {
-    // Validate all the bytes first.
-    for (int i = 0; i < bytes.size(); ++i) {
-      if (!isdigit(bytes[i])) {
-        return false;
-      }
-    }
-    for (int i = 0; i < bytes.size();) {
-      final int num1 = bytes[i] - '0';
-      if (i + 2 < bytes.size()) {
+  static void appendNumericBytes(String content, BitVector bits) {
+    int length = content.length();
+    int i = 0;
+    while (i < length) {
+      int num1 = content.charAt(i) - '0';
+      if (i + 2 < length) {
         // Encode three numeric letters in ten bits.
-        final int num2 = bytes[i + 1] - '0';
-        final int num3 = bytes[i + 2] - '0';
-        bits.AppendBits(num1 * 100 + num2 * 10 + num3, 10);
+        int num2 = content.charAt(i + 1) - '0';
+        int num3 = content.charAt(i + 2) - '0';
+        bits.appendBits(num1 * 100 + num2 * 10 + num3, 10);
         i += 3;
-      } else if (i + 1 < bytes.size()) {
+      } else if (i + 1 < length) {
         // Encode two numeric letters in seven bits.
-        final int num2 = bytes[i + 1] - '0';
-        bits.AppendBits(num1 * 10 + num2, 7);
+        int num2 = content.charAt(i + 1) - '0';
+        bits.appendBits(num1 * 10 + num2, 7);
         i += 2;
       } else {
         // Encode one numeric letter in four bits.
-        bits.AppendBits(num1, 4);
-        ++i;
+        bits.appendBits(num1, 4);
+        i++;
       }
     }
-    return true;
   }
 
-  // Append "bytes" to "bits" using QRCode.MODE_ALPHANUMERIC mode.
-  // On success, store the result in "bits" and return true.  On error,
-  // return false.
-  static boolean AppendAlphanumericBytes(final StringPiece &bytes,
-                                         BitVector *bits) {
-    for (int i = 0; i < bytes.size();) {
-      final int code1 = GetAlphanumericCode(bytes[i]);
+  static void appendAlphanumericBytes(String content, BitVector bits) throws WriterException {
+    int length = content.length();
+    int i = 0;
+    while (i < length) {
+      int code1 = getAlphanumericCode(content.charAt(i));
       if (code1 == -1) {
-        return false;
+        throw new WriterException();
       }
-      if (i + 1 < bytes.size()) {
-        final int code2 = GetAlphanumericCode(bytes[i + 1]);
+      if (i + 1 < length) {
+        int code2 = getAlphanumericCode(content.charAt(i + 1));
         if (code2 == -1) {
-          return false;
+          throw new WriterException();
         }
         // Encode two alphanumeric letters in 11 bits.
-        bits.AppendBits(code1 * 45 + code2, 11);
+        bits.appendBits(code1 * 45 + code2, 11);
         i += 2;
       } else {
         // Encode one alphanumeric letter in six bits.
-        bits.AppendBits(code1, 6);
-        ++i;
+        bits.appendBits(code1, 6);
+        i++;
       }
     }
-    return true;
   }
 
-  // Append "bytes" to "bits" using QRCode.MODE_8BIT_BYTE mode.
-  // On success, store the result in "bits" and return true.  On error,
-  // return false.
-  static boolean Append8BitBytes(final StringPiece &bytes, BitVector *bits) {
-    for (int i = 0; i < bytes.size(); ++i) {
-      bits.AppendBits(bytes[i], 8);
+  static void append8BitBytes(String content, BitVector bits) throws WriterException {
+    byte[] bytes;
+    try {
+      bytes = content.getBytes("ISO-8859-1"); // TODO support specifying encoding?
+    } catch (UnsupportedEncodingException uee) {
+      throw new WriterException(uee.toString());
+    }
+    for (int i = 0; i < bytes.length; ++i) {
+      bits.appendBits(bytes[i], 8);
     }
-    return true;
   }
 
-  // Append "bytes" to "bits" using QRCode.MODE_KANJI mode.
-  // On success, store the result in "bits" and return true.  On error,
-  // return false.
-  // See 8.4.5 of JISX0510:2004 (p.21) for how to encode Kanji bytes.
-  static boolean AppendKanjiBytes(final StringPiece &bytes, BitVector *bits) {
-    if (bytes.size() % 2 != 0) {
-      Debug.LOG_ERROR("Invalid byte sequence: " + bytes);
-      return false;
-    }
-    for (int i = 0; i < bytes.size(); i += 2) {
-      Debug.DCHECK(IsValidKanji(bytes[i], bytes[i + 1]));
-      final int code = (static_cast<int>(bytes[i]) << 8 | bytes[i + 1]);
+  static void appendKanjiBytes(String content, BitVector bits) throws WriterException {
+    byte[] bytes;
+    try {
+      bytes = content.getBytes("Shift_JIS");
+    } catch (UnsupportedEncodingException uee) {
+      throw new WriterException(uee.toString());
+    }
+    int length = bytes.length;
+    for (int i = 0; i < length; i += 2) {
+      int byte1 = bytes[i] & 0xFF;
+      int byte2 = bytes[i + 1] & 0xFF;
+      int code = (byte1 << 8) | byte2;
       int subtracted = -1;
       if (code >= 0x8140 && code <= 0x9ffc) {
         subtracted = code - 0x8140;
@@ -780,126 +498,11 @@ public final class Encoder {
         subtracted = code - 0xc140;
       }
       if (subtracted == -1) {
-        Debug.LOG_ERROR("Invalid byte sequence: " + bytes);
-        return false;
-      }
-      final int encoded = ((subtracted >> 8) * 0xc0) + (subtracted & 0xff);
-      bits.AppendBits(encoded, 13);
-    }
-    return true;
-  }
-
-  // Only call once
-  static {
-    InitECPolynomials();
-  }
-
-  // Initialize "g_ec_polynomials" with numbers in kECPolynomials.
-  private static void InitECPolynomials() {
-    final GaloisField &field = GaloisField.GetField(kFieldSize);
-    for (int i = 0; i < arraysize(kECPolynomials); ++i) {
-      final ECPolyInfo& ec_poly_info = kECPolynomials[i];
-      final int ec_length = ec_poly_info.ec_length;
-      vector<GF_Element> *coeffs = new vector<GF_Element>;
-      // The number of coefficients is one more than "ec_length".
-      // That's why the termination condition is <= instead of <.
-      for (int j = 0; j <= ec_length; ++j) {
-        // We need exp'ed numbers for later use.
-        final int coeff = field.Exp(ec_poly_info.coeffs[j]);
-        coeffs.push_back(coeff);
-      }
-      // Reverse the coefficients since the numbers in kECPolynomials
-      // are ordered in reverse order to the order GF_Poly expects.
-      reverse(coeffs.begin(), coeffs.end());
-
-      GF_Poly *ec_poly = new GF_Poly(coeffs, GaloisField.GetField(kFieldSize));
-      g_ec_polynomials[ec_length] = ec_poly;
-    }
-  }
-
-  // Get error correction polynomials.  The polynomials are
-  // defined in Appendix A of JISX0510 2004 (p. 59).  In the appendix,
-  // they use exponential notations for the polynomials.  We need to
-  // apply GaloisField.Log() to all coefficients generated by the
-  // function to compare numbers with the ones in the appendix.
-  //
-  // Example:
-  // - Input: 17
-  // - Output (in reverse order)
-  //   {119,66,83,120,119,22,197,83,249,41,143,134,85,53,125,99,79}
-  // - Log()'ed output (in reverse order)
-  //   {0,43,139,206,78,43,239,123,206,214,147,24,99,150,39,243,163,136}
-  static final GF_Poly &GetECPoly(int ec_length) {
-    Debug.DCHECK_GE(kMaxNumECBytes, ec_length);
-    final GF_Poly *ec_poly = g_ec_polynomials[ec_length];
-    Debug.DCHECK(ec_poly);
-    return *ec_poly;
-  }
-
-  // Generate error correction bytes of "ec_length".
-  //
-  // Example:
-  // - Input:  {32,65,205,69,41,220,46,128,236}, ec_length = 17
-  // - Output: {42,159,74,221,244,169,239,150,138,70,237,85,224,96,74,219,61}
-  static void GenerateECBytes(final StringPiece &data_bytes,
-                              int ec_length,
-                              String *ec_bytes) {
-    // First, fill the vector with "ec_length" copies of 0.
-    // They are low-order zero coefficients.
-    vector<GF_Element> *coeffs = new vector<GF_Element>(ec_length, 0);
-    // Then copy data_bytes backward.
-    copy(data_bytes.rbegin(), data_bytes.rend(), back_inserter(*coeffs));
-    // Now we have data polynomial.
-    GF_Poly data_poly(coeffs, GaloisField.GetField(kFieldSize));
-
-    // Get error correction polynomial.
-    final GF_Poly &ec_poly = GetECPoly(ec_length);
-    pair<GF_Poly*, GF_Poly*> divrem = GF_Poly.DivRem(data_poly, ec_poly);
-
-    // Basically, the coefficients in the remainder polynomial are the
-    // error correction bytes.
-    GF_Poly *remainder = divrem.second;
-    ec_bytes.reserve(ec_length);
-    // However, high-order zero cofficients in the remainder polynomial
-    // are ommited.  We should add zero by ourselvs.
-    final int num_pruned_zero_coeffs = ec_length - (remainder.degree() + 1);
-    for (int i = 0; i < num_pruned_zero_coeffs; ++i) {
-      ec_bytes.push_back(0);
-    }
-    // Copy the remainder numbers to "ec_bytes".
-    for (int i = remainder.degree(); i >= 0; --i) {
-      ec_bytes.push_back(remainder.coeff(i));
-    }
-    Debug.DCHECK_EQ(ec_length, ec_bytes.size());
-
-    // Deallocate quotient and reminder.
-    delete divrem.first;
-    delete divrem.second;
-  }
-
-  // Check if "byte1" and "byte2" can compose a valid Kanji letter
-  // (2-byte Shift_JIS letter).
-  // The numbers are from http://ja.wikipedia.org/wiki/Shift_JIS.
-  static boolean IsValidKanji(final char byte1, final char byte2) {
-    return (byte2 != 0x7f &&
-        ((byte1 >= 0x81 && byte1 <= 0x9f &&
-            byte2 >= 0x40 && byte2 <= 0xfc) ||
-            ((byte1 >= 0xe0 && byte1 <= 0xfc &&
-                byte2 >= 0x40 && byte2 <= 0xfc))));
-  }
-
-  // Check if "bytes" is a valid Kanji sequence.
-  static boolean IsValidKanjiSequence(final StringPiece &bytes) {
-    if (bytes.size() % 2 != 0) {
-      return false;
-    }
-    int i = 0;
-    for (; i < bytes.size(); i += 2) {
-      if (!IsValidKanji(bytes[i], bytes[i + 1])) {
-        break;
+        throw new WriterException("Invalid byte sequence");
       }
+      int encoded = ((subtracted >> 8) * 0xc0) + (subtracted & 0xff);
+      bits.appendBits(encoded, 13);
     }
-    return i == bytes.size();  // Consumed all bytes?
   }
 
 }