Display possible country origin info on product scan
[zxing.git] / core / src / com / google / zxing / oned / UPCEANReader.java
index 4a2361a..7b4ea5e 100644 (file)
 
 package com.google.zxing.oned;
 
+import com.google.zxing.BarcodeFormat;
+import com.google.zxing.ChecksumException;
+import com.google.zxing.DecodeHintType;
+import com.google.zxing.FormatException;
+import com.google.zxing.NotFoundException;
 import com.google.zxing.ReaderException;
 import com.google.zxing.Result;
+import com.google.zxing.ResultMetadataType;
+import com.google.zxing.ResultPoint;
+import com.google.zxing.ResultPointCallback;
 import com.google.zxing.common.BitArray;
 
+import java.util.Hashtable;
+
 /**
- * <p>This interfaces captures addtional functionality that readers of
- * UPC/EAN family of barcodes should expose.</p>
+ * <p>Encapsulates functionality and implementation that is common to UPC and EAN families
+ * of one-dimensional barcodes.</p>
  *
- * @author srowen@google.com (Sean Owen)
+ * @author dswitkin@google.com (Daniel Switkin)
+ * @author Sean Owen
+ * @author alasdair@google.com (Alasdair Mackintosh)
  */
-public interface UPCEANReader extends OneDReader {
+public abstract class UPCEANReader extends OneDReader {
+
+  // These two values are critical for determining how permissive the decoding will be.
+  // We've arrived at these values through a lot of trial and error. Setting them any higher
+  // lets false positives creep in quickly.
+  private static final int MAX_AVG_VARIANCE = (int) (PATTERN_MATCH_RESULT_SCALE_FACTOR * 0.42f);
+  private static final int MAX_INDIVIDUAL_VARIANCE = (int) (PATTERN_MATCH_RESULT_SCALE_FACTOR * 0.7f);
+
+  /**
+   * Start/end guard pattern.
+   */
+  static final int[] START_END_PATTERN = {1, 1, 1,};
+
+  /**
+   * Pattern marking the middle of a UPC/EAN pattern, separating the two halves.
+   */
+  static final int[] MIDDLE_PATTERN = {1, 1, 1, 1, 1};
+
+  /**
+   * "Odd", or "L" patterns used to encode UPC/EAN digits.
+   */
+  static final int[][] L_PATTERNS = {
+      {3, 2, 1, 1}, // 0
+      {2, 2, 2, 1}, // 1
+      {2, 1, 2, 2}, // 2
+      {1, 4, 1, 1}, // 3
+      {1, 1, 3, 2}, // 4
+      {1, 2, 3, 1}, // 5
+      {1, 1, 1, 4}, // 6
+      {1, 3, 1, 2}, // 7
+      {1, 2, 1, 3}, // 8
+      {3, 1, 1, 2}  // 9
+  };
+
+  /**
+   * As above but also including the "even", or "G" patterns used to encode UPC/EAN digits.
+   */
+  static final int[][] L_AND_G_PATTERNS;
+
+  static {
+    L_AND_G_PATTERNS = new int[20][];
+    for (int i = 0; i < 10; i++) {
+      L_AND_G_PATTERNS[i] = L_PATTERNS[i];
+    }
+    for (int i = 10; i < 20; i++) {
+      int[] widths = L_PATTERNS[i - 10];
+      int[] reversedWidths = new int[widths.length];
+      for (int j = 0; j < widths.length; j++) {
+        reversedWidths[j] = widths[widths.length - j - 1];
+      }
+      L_AND_G_PATTERNS[i] = reversedWidths;
+    }
+  }
+
+  private final StringBuffer decodeRowStringBuffer;
+  private final UPCEANExtensionSupport extensionReader;
+  private final EANManufacturerOrgSupport eanManSupport;
+
+  protected UPCEANReader() {
+    decodeRowStringBuffer = new StringBuffer(20);
+    extensionReader = new UPCEANExtensionSupport();
+    eanManSupport = new EANManufacturerOrgSupport();
+  }
+
+  static int[] findStartGuardPattern(BitArray row) throws NotFoundException {
+    boolean foundStart = false;
+    int[] startRange = null;
+    int nextStart = 0;
+    while (!foundStart) {
+      startRange = findGuardPattern(row, nextStart, false, START_END_PATTERN);
+      int start = startRange[0];
+      nextStart = startRange[1];
+      // Make sure there is a quiet zone at least as big as the start pattern before the barcode.
+      // If this check would run off the left edge of the image, do not accept this barcode,
+      // as it is very likely to be a false positive.
+      int quietStart = start - (nextStart - start);
+      if (quietStart >= 0) {
+        foundStart = row.isRange(quietStart, start, false);
+      }
+    }
+    return startRange;
+  }
+
+  public Result decodeRow(int rowNumber, BitArray row, Hashtable hints)
+      throws NotFoundException, ChecksumException, FormatException {
+    return decodeRow(rowNumber, row, findStartGuardPattern(row), hints);
+  }
 
   /**
    * <p>Like {@link #decodeRow(int, BitArray, java.util.Hashtable)}, but
    * allows caller to inform method about where the UPC/EAN start pattern is
    * found. This allows this to be computed once and reused across many implementations.</p>
    */
-  Result decodeRow(int rowNumber, BitArray row, int[] startGuardRange) throws ReaderException;
+  public Result decodeRow(int rowNumber, BitArray row, int[] startGuardRange, Hashtable hints)
+      throws NotFoundException, ChecksumException, FormatException {
+
+    ResultPointCallback resultPointCallback = hints == null ? null :
+        (ResultPointCallback) hints.get(DecodeHintType.NEED_RESULT_POINT_CALLBACK);
+
+    if (resultPointCallback != null) {
+      resultPointCallback.foundPossibleResultPoint(new ResultPoint(
+          (startGuardRange[0] + startGuardRange[1]) / 2.0f, rowNumber
+      ));
+    }
+
+    StringBuffer result = decodeRowStringBuffer;
+    result.setLength(0);
+    int endStart = decodeMiddle(row, startGuardRange, result);
+
+    if (resultPointCallback != null) {
+      resultPointCallback.foundPossibleResultPoint(new ResultPoint(
+          endStart, rowNumber
+      ));
+    }
+
+    int[] endRange = decodeEnd(row, endStart);
+
+    if (resultPointCallback != null) {
+      resultPointCallback.foundPossibleResultPoint(new ResultPoint(
+          (endRange[0] + endRange[1]) / 2.0f, rowNumber
+      ));
+    }
+
+
+    // Make sure there is a quiet zone at least as big as the end pattern after the barcode. The
+    // spec might want more whitespace, but in practice this is the maximum we can count on.
+    int end = endRange[1];
+    int quietEnd = end + (end - endRange[0]);
+    if (quietEnd >= row.getSize() || !row.isRange(end, quietEnd, false)) {
+      throw NotFoundException.getNotFoundInstance();
+    }
+
+    String resultString = result.toString();
+    if (!checkChecksum(resultString)) {
+      throw ChecksumException.getChecksumInstance();
+    }
+
+    float left = (float) (startGuardRange[1] + startGuardRange[0]) / 2.0f;
+    float right = (float) (endRange[1] + endRange[0]) / 2.0f;
+    BarcodeFormat format = getBarcodeFormat();
+    Result decodeResult = new Result(resultString,
+        null, // no natural byte representation for these barcodes
+        new ResultPoint[]{
+            new ResultPoint(left, (float) rowNumber),
+            new ResultPoint(right, (float) rowNumber)},
+        format);
+
+    try {
+      Result extensionResult = extensionReader.decodeRow(row, endRange[1]);
+      decodeResult.putAllMetadata(extensionResult.getResultMetadata());
+    } catch (ReaderException re) {
+      // continue
+    }
+
+    if (BarcodeFormat.EAN_13.equals(format) || BarcodeFormat.UPC_A.equals(format)) {
+      String countryID = eanManSupport.lookupCountryIdentifier(resultString);
+      if (countryID != null) {
+        decodeResult.putMetadata(ResultMetadataType.POSSIBLE_COUNTRY, countryID);
+      }
+    }
+
+    return decodeResult;
+  }
+
+  /**
+   * @return {@link #checkStandardUPCEANChecksum(String)}
+   */
+  boolean checkChecksum(String s) throws ChecksumException, FormatException {
+    return checkStandardUPCEANChecksum(s);
+  }
+
+  /**
+   * Computes the UPC/EAN checksum on a string of digits, and reports
+   * whether the checksum is correct or not.
+   *
+   * @param s string of digits to check
+   * @return true iff string of digits passes the UPC/EAN checksum algorithm
+   * @throws FormatException if the string does not contain only digits
+   */
+  private static boolean checkStandardUPCEANChecksum(String s) throws FormatException {
+    int length = s.length();
+    if (length == 0) {
+      return false;
+    }
+
+    int sum = 0;
+    for (int i = length - 2; i >= 0; i -= 2) {
+      int digit = (int) s.charAt(i) - (int) '0';
+      if (digit < 0 || digit > 9) {
+        throw FormatException.getFormatInstance();
+      }
+      sum += digit;
+    }
+    sum *= 3;
+    for (int i = length - 1; i >= 0; i -= 2) {
+      int digit = (int) s.charAt(i) - (int) '0';
+      if (digit < 0 || digit > 9) {
+        throw FormatException.getFormatInstance();
+      }
+      sum += digit;
+    }
+    return sum % 10 == 0;
+  }
+
+  int[] decodeEnd(BitArray row, int endStart) throws NotFoundException {
+    return findGuardPattern(row, endStart, false, START_END_PATTERN);
+  }
+
+  /**
+   * @param row row of black/white values to search
+   * @param rowOffset position to start search
+   * @param whiteFirst if true, indicates that the pattern specifies white/black/white/...
+   * pixel counts, otherwise, it is interpreted as black/white/black/...
+   * @param pattern pattern of counts of number of black and white pixels that are being
+   * searched for as a pattern
+   * @return start/end horizontal offset of guard pattern, as an array of two ints
+   * @throws NotFoundException if pattern is not found
+   */
+  static int[] findGuardPattern(BitArray row, int rowOffset, boolean whiteFirst, int[] pattern)
+      throws NotFoundException {
+    int patternLength = pattern.length;
+    int[] counters = new int[patternLength];
+    int width = row.getSize();
+    boolean isWhite = false;
+    while (rowOffset < width) {
+      isWhite = !row.get(rowOffset);
+      if (whiteFirst == isWhite) {
+        break;
+      }
+      rowOffset++;
+    }
+
+    int counterPosition = 0;
+    int patternStart = rowOffset;
+    for (int x = rowOffset; x < width; x++) {
+      boolean pixel = row.get(x);
+      if (pixel ^ isWhite) {
+        counters[counterPosition]++;
+      } else {
+        if (counterPosition == patternLength - 1) {
+          if (patternMatchVariance(counters, pattern, MAX_INDIVIDUAL_VARIANCE) < MAX_AVG_VARIANCE) {
+            return new int[]{patternStart, x};
+          }
+          patternStart += counters[0] + counters[1];
+          for (int y = 2; y < patternLength; y++) {
+            counters[y - 2] = counters[y];
+          }
+          counters[patternLength - 2] = 0;
+          counters[patternLength - 1] = 0;
+          counterPosition--;
+        } else {
+          counterPosition++;
+        }
+        counters[counterPosition] = 1;
+        isWhite = !isWhite;
+      }
+    }
+    throw NotFoundException.getNotFoundInstance();
+  }
+
+  /**
+   * Attempts to decode a single UPC/EAN-encoded digit.
+   *
+   * @param row row of black/white values to decode
+   * @param counters the counts of runs of observed black/white/black/... values
+   * @param rowOffset horizontal offset to start decoding from
+   * @param patterns the set of patterns to use to decode -- sometimes different encodings
+   * for the digits 0-9 are used, and this indicates the encodings for 0 to 9 that should
+   * be used
+   * @return horizontal offset of first pixel beyond the decoded digit
+   * @throws NotFoundException if digit cannot be decoded
+   */
+  static int decodeDigit(BitArray row, int[] counters, int rowOffset, int[][] patterns)
+      throws NotFoundException {
+    recordPattern(row, rowOffset, counters);
+    int bestVariance = MAX_AVG_VARIANCE; // worst variance we'll accept
+    int bestMatch = -1;
+    int max = patterns.length;
+    for (int i = 0; i < max; i++) {
+      int[] pattern = patterns[i];
+      int variance = patternMatchVariance(counters, pattern, MAX_INDIVIDUAL_VARIANCE);
+      if (variance < bestVariance) {
+        bestVariance = variance;
+        bestMatch = i;
+      }
+    }
+    if (bestMatch >= 0) {
+      return bestMatch;
+    } else {
+      throw NotFoundException.getNotFoundInstance();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Get the format of this decoder.
+   *
+   * @return The 1D format.
+   */
+  abstract BarcodeFormat getBarcodeFormat();
+
+  /**
+   * Subclasses override this to decode the portion of a barcode between the start
+   * and end guard patterns.
+   *
+   * @param row row of black/white values to search
+   * @param startRange start/end offset of start guard pattern
+   * @param resultString {@link StringBuffer} to append decoded chars to
+   * @return horizontal offset of first pixel after the "middle" that was decoded
+   * @throws NotFoundException if decoding could not complete successfully
+   */
+  protected abstract int decodeMiddle(BitArray row, int[] startRange, StringBuffer resultString)
+      throws NotFoundException;
 
-}
\ No newline at end of file
+}