core/src/com/google/zxing/qrcode/decoder/Decoder.java

   1 /*\r
   2  * Copyright 2007 ZXing authors\r
   3  *\r
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");\r
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.\r
   6  * You may obtain a copy of the License at\r
   7  *\r
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0\r
   9  *\r
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software\r
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,\r
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.\r
  13  * See the License for the specific language governing permissions and\r
  14  * limitations under the License.\r
  15  */\r
  16 \r
  17 package com.google.zxing.qrcode.decoder;\r
  18 \r
  19 import com.google.zxing.ReaderException;\r
  20 import com.google.zxing.common.BitMatrix;\r
  21 import com.google.zxing.common.DecoderResult;\r
  22 import com.google.zxing.common.reedsolomon.GF256;\r
  23 import com.google.zxing.common.reedsolomon.ReedSolomonDecoder;\r
  24 import com.google.zxing.common.reedsolomon.ReedSolomonException;\r
  25 \r
  26 /**\r
  27  * <p>The main class which implements QR Code decoding -- as opposed to locating and extracting\r
  28  * the QR Code from an image.</p>\r
  29  *\r
  30  * @author Sean Owen\r
  31  */\r
  32 public final class Decoder {\r
  33 \r
  34   private final ReedSolomonDecoder rsDecoder;\r
  35 \r
  36   public Decoder() {\r
  37     rsDecoder = new ReedSolomonDecoder(GF256.QR_CODE_FIELD);\r
  38   }\r
  39 \r
  40   /**\r
  41    * <p>Convenience method that can decode a QR Code represented as a 2D array of booleans.\r
  42    * "true" is taken to mean a black module.</p>\r
  43    *\r
  44    * @param image booleans representing white/black QR Code modules\r
  45    * @return text and bytes encoded within the QR Code\r
  46    * @throws ReaderException if the QR Code cannot be decoded\r
  47    */\r
  48   public DecoderResult decode(boolean[][] image) throws ReaderException {\r
  49     int dimension = image.length;\r
  50     BitMatrix bits = new BitMatrix(dimension);\r
  51     for (int i = 0; i < dimension; i++) {\r
  52       for (int j = 0; j < dimension; j++) {\r
  53         if (image[i][j]) {\r
  54           bits.set(j, i);\r
  55         }\r
  56       }\r
  57     }\r
  58     return decode(bits);\r
  59   }\r
  60 \r
  61   /**\r
  62    * <p>Decodes a QR Code represented as a {@link BitMatrix}. A 1 or "true" is taken to mean a black module.</p>\r
  63    *\r
  64    * @param bits booleans representing white/black QR Code modules\r
  65    * @return text and bytes encoded within the QR Code\r
  66    * @throws ReaderException if the QR Code cannot be decoded\r
  67    */\r
  68   public DecoderResult decode(BitMatrix bits) throws ReaderException {\r
  69 \r
  70     // Construct a parser and read version, error-correction level\r
  71     BitMatrixParser parser = new BitMatrixParser(bits);\r
  72     Version version = parser.readVersion();\r
  73     ErrorCorrectionLevel ecLevel = parser.readFormatInformation().getErrorCorrectionLevel();\r
  74 \r
  75     // Read codewords\r
  76     byte[] codewords = parser.readCodewords();\r
  77     // Separate into data blocks\r
  78     DataBlock[] dataBlocks = DataBlock.getDataBlocks(codewords, version, ecLevel);\r
  79 \r
  80     // Count total number of data bytes\r
  81     int totalBytes = 0;\r
  82     for (int i = 0; i < dataBlocks.length; i++) {\r
  83       totalBytes += dataBlocks[i].getNumDataCodewords();\r
  84     }\r
  85     byte[] resultBytes = new byte[totalBytes];\r
  86     int resultOffset = 0;\r
  87 \r
  88     // Error-correct and copy data blocks together into a stream of bytes\r
  89     for (int j = 0; j < dataBlocks.length; j++) {\r
  90       DataBlock dataBlock = dataBlocks[j];\r
  91       byte[] codewordBytes = dataBlock.getCodewords();\r
  92       int numDataCodewords = dataBlock.getNumDataCodewords();\r
  93       correctErrors(codewordBytes, numDataCodewords);\r
  94       for (int i = 0; i < numDataCodewords; i++) {\r
  95         resultBytes[resultOffset++] = codewordBytes[i];\r
  96       }\r
  97     }\r
  98 \r
  99     // Decode the contents of that stream of bytes\r
 100     return DecodedBitStreamParser.decode(resultBytes, version, ecLevel);\r
 101   }\r
 102 \r
 103   /**\r
 104    * <p>Given data and error-correction codewords received, possibly corrupted by errors, attempts to\r
 105    * correct the errors in-place using Reed-Solomon error correction.</p>\r
 106    *\r
 107    * @param codewordBytes data and error correction codewords\r
 108    * @param numDataCodewords number of codewords that are data bytes\r
 109    * @throws ReaderException if error correction fails\r
 110    */\r
 111   private void correctErrors(byte[] codewordBytes, int numDataCodewords) throws ReaderException {\r
 112     int numCodewords = codewordBytes.length;\r
 113     // First read into an array of ints\r
 114     int[] codewordsInts = new int[numCodewords];\r
 115     for (int i = 0; i < numCodewords; i++) {\r
 116       codewordsInts[i] = codewordBytes[i] & 0xFF;\r
 117     }\r
 118     int numECCodewords = codewordBytes.length - numDataCodewords;\r
 119     try {\r
 120       rsDecoder.decode(codewordsInts, numECCodewords);\r
 121     } catch (ReedSolomonException rse) {\r
 122       throw ReaderException.getInstance();\r
 123     }\r
 124     // Copy back into array of bytes -- only need to worry about the bytes that were data\r
 125     // We don't care about errors in the error-correction codewords\r
 126     for (int i = 0; i < numDataCodewords; i++) {\r
 127       codewordBytes[i] = (byte) codewordsInts[i];\r
 128     }\r
 129   }\r
 130 \r
 131 }\r