android/src/com/google/zxing/client/android/RGBMonochromeBitmapSource.java

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2008 Google Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 package com.google.zxing.client.android;
  18
  19 import android.graphics.Bitmap;
  20 import com.google.zxing.BlackPointEstimationMethod;
  21 import com.google.zxing.MonochromeBitmapSource;
  22 import com.google.zxing.ReaderException;
  23 import com.google.zxing.common.BitArray;
  24 import com.google.zxing.common.BlackPointEstimator;
  25
  26 /**
  27  * This object implements MonochromeBitmapSource around an Android Bitmap. Rather than capturing an
  28  * RGB image and calculating the grey value at each pixel, we ask the camera driver for YUV data and
  29  * strip out the luminance channel directly. This should be faster but provides fewer bits, i.e.
  30  * fewer grey levels.
  31  *
  32  * @author dswitkin@google.com (Daniel Switkin)
  33  * @author srowen@google.com (Sean Owen)
  34  */
  35 final class RGBMonochromeBitmapSource implements MonochromeBitmapSource {
  36
  37   private final Bitmap image;
  38   private int blackPoint;
  39   private BlackPointEstimationMethod lastMethod;
  40   private int lastArgument;
  41
  42   private static final int LUMINANCE_BITS = 5;
  43   private static final int LUMINANCE_SHIFT = 8 - LUMINANCE_BITS;
  44   private static final int LUMINANCE_BUCKETS = 1 << LUMINANCE_BITS;
  45
  46   RGBMonochromeBitmapSource(Bitmap image) {
  47     this.image = image;
  48     blackPoint = 0x7F;
  49     lastMethod = null;
  50     lastArgument = 0;
  51   }
  52
  53   public boolean isBlack(int x, int y) {
  54     return computeRGBLuminance(image.getPixel(x, y)) < blackPoint;
  55   }
  56
  57   public BitArray getBlackRow(int y, BitArray row, int startX, int getWidth) {
  58     if (row == null) {
  59       row = new BitArray(getWidth);
  60     } else {
  61       row.clear();
  62     }
  63     int[] pixelRow = new int[getWidth];
  64      image.getPixels(pixelRow, 0, getWidth, startX, y, getWidth, 1);
  65     for (int i = 0; i < getWidth; i++) {
  66       if (computeRGBLuminance(pixelRow[i]) < blackPoint) {
  67         row.set(i);
  68       }
  69     }
  70     return row;
  71   }
  72
  73   public int getHeight() {
  74     return image.height();
  75   }
  76
  77   public int getWidth() {
  78     return image.width();
  79   }
  80
  81   public void estimateBlackPoint(BlackPointEstimationMethod method, int argument) throws ReaderException {
  82     if (!method.equals(lastMethod) || argument != lastArgument) {
  83       int width = image.width();
  84       int height = image.height();
  85       int[] histogram = new int[LUMINANCE_BUCKETS];
  86       float biasTowardsWhite = 1.0f;
  87       if (method.equals(BlackPointEstimationMethod.TWO_D_SAMPLING)) {
  88         int minDimension = width < height ? width : height;
  89         int startI = height == minDimension ? 0 : (height - width) >> 1;
  90         int startJ = width == minDimension ? 0 : (width - height) >> 1;
  91         for (int n = 0; n < minDimension; n++) {
  92           int pixel = image.getPixel(startJ + n, startI + n);
  93           histogram[computeRGBLuminance(pixel) >> LUMINANCE_SHIFT]++;
  94         }
  95       } else if (method.equals(BlackPointEstimationMethod.ROW_SAMPLING)) {
  96         if (argument < 0 || argument >= height) {
  97           throw new IllegalArgumentException("Row is not within the image: " + argument);
  98         }
  99         biasTowardsWhite = 2.0f;
 100         int[] pixelRow = new int[width];
 101         image.getPixels(pixelRow, 0, width, 0, argument, width, 1);
 102         for (int x = 0; x < width; x++) {
 103           histogram[computeRGBLuminance(pixelRow[x]) >> LUMINANCE_SHIFT]++;
 104         }
 105       } else {
 106         throw new IllegalArgumentException("Unknown method: " + method);
 107       }
 108       blackPoint = BlackPointEstimator.estimate(histogram, biasTowardsWhite) << LUMINANCE_SHIFT;
 109       lastMethod = method;
 110       lastArgument = argument;
 111     }
 112   }
 113
 114   public BlackPointEstimationMethod getLastEstimationMethod() {
 115     return lastMethod;
 116   }
 117
 118   public MonochromeBitmapSource rotateCounterClockwise() {
 119     throw new IllegalStateException("Rotate not supported");
 120   }
 121
 122   public boolean isRotateSupported() {
 123     return false;
 124   }
 125
 126   /**
 127    * An optimized approximation of a more proper conversion from RGB to luminance which
 128    * only uses shifts. See BufferedImageMonochromeBitmapSource for an original version.
 129    */
 130   private static int computeRGBLuminance(int pixel) {
 131     // Instead of multiplying by 306, 601, 117, we multiply by 256, 512, 256, so that
 132     // the multiplies can be implemented as shifts.
 133     //
 134     // Really, it's:
 135     //
 136     // return ((((pixel >> 16) & 0xFF) << 8) +
 137     //         (((pixel >>  8) & 0xFF) << 9) +
 138     //         (( pixel        & 0xFF) << 8)) >> 10;
 139     //
 140     // That is, we're replacing the coefficients in the original with powers of two,
 141     // which can be implemented as shifts, even though changing the coefficients slightly
 142     // corrupts the conversion. Not significant for our purposes.
 143     //
 144     // But we can get even cleverer and eliminate a few shifts:
 145     return (((pixel & 0x00FF0000) >> 8)  +
 146             ((pixel & 0x0000FF00) << 1) +
 147             ((pixel & 0x000000FF) << 8)) >> 10;
 148   }
 149
 150 }