Houjie
2025-07-24 52a3ff1bce1417b39f6872d8e8cb378e9c2ccc6f
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
/*
 * Copyright 2008 ZXing authors
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
/*namespace com.google.zxing.qrcode.encoder {*/
import BitArray from '../../common/BitArray';
import Integer from '../../util/Integer';
import QRCode from './QRCode';
import MaskUtil from './MaskUtil';
import WriterException from '../../WriterException';
import IllegalArgumentException from '../../IllegalArgumentException';
/**
 * @author satorux@google.com (Satoru Takabayashi) - creator
 * @author dswitkin@google.com (Daniel Switkin) - ported from C++
 */
var MatrixUtil = /** @class */ (function () {
    function MatrixUtil() {
        // do nothing
    }
    // Set all cells to -1 (TYPESCRIPTPORT: 255).  -1 (TYPESCRIPTPORT: 255) means that the cell is empty (not set yet).
    //
    // JAVAPORT: We shouldn't need to do this at all. The code should be rewritten to begin encoding
    // with the ByteMatrix initialized all to zero.
    MatrixUtil.clearMatrix = function (matrix) {
        // TYPESCRIPTPORT: we use UintArray se changed here from -1 to 255
        matrix.clear(/*(byte) */ /*-1*/ 255);
    };
    // Build 2D matrix of QR Code from "dataBits" with "ecLevel", "version" and "getMaskPattern". On
    // success, store the result in "matrix" and return true.
    MatrixUtil.buildMatrix = function (dataBits, ecLevel, version, maskPattern /*int*/, matrix) {
        MatrixUtil.clearMatrix(matrix);
        MatrixUtil.embedBasicPatterns(version, matrix);
        // Type information appear with any version.
        MatrixUtil.embedTypeInfo(ecLevel, maskPattern, matrix);
        // Version info appear if version >= 7.
        MatrixUtil.maybeEmbedVersionInfo(version, matrix);
        // Data should be embedded at end.
        MatrixUtil.embedDataBits(dataBits, maskPattern, matrix);
    };
    // Embed basic patterns. On success, modify the matrix and return true.
    // The basic patterns are:
    // - Position detection patterns
    // - Timing patterns
    // - Dark dot at the left bottom corner
    // - Position adjustment patterns, if need be
    MatrixUtil.embedBasicPatterns = function (version, matrix) {
        // Let's get started with embedding big squares at corners.
        MatrixUtil.embedPositionDetectionPatternsAndSeparators(matrix);
        // Then, embed the dark dot at the left bottom corner.
        MatrixUtil.embedDarkDotAtLeftBottomCorner(matrix);
        // Position adjustment patterns appear if version >= 2.
        MatrixUtil.maybeEmbedPositionAdjustmentPatterns(version, matrix);
        // Timing patterns should be embedded after position adj. patterns.
        MatrixUtil.embedTimingPatterns(matrix);
    };
    // Embed type information. On success, modify the matrix.
    MatrixUtil.embedTypeInfo = function (ecLevel, maskPattern /*int*/, matrix) {
        var typeInfoBits = new BitArray();
        MatrixUtil.makeTypeInfoBits(ecLevel, maskPattern, typeInfoBits);
        for (var i = 0, size = typeInfoBits.getSize(); i < size; ++i) {
            // Place bits in LSB to MSB order.  LSB (least significant bit) is the last value in
            // "typeInfoBits".
            var bit = typeInfoBits.get(typeInfoBits.getSize() - 1 - i);
            // Type info bits at the left top corner. See 8.9 of JISX0510:2004 (p.46).
            var coordinates = MatrixUtil.TYPE_INFO_COORDINATES[i];
            var x1 = coordinates[0];
            var y1 = coordinates[1];
            matrix.setBoolean(x1, y1, bit);
            if (i < 8) {
                // Right top corner.
                var x2 = matrix.getWidth() - i - 1;
                var y2 = 8;
                matrix.setBoolean(x2, y2, bit);
            }
            else {
                // Left bottom corner.
                var x2 = 8;
                var y2 = matrix.getHeight() - 7 + (i - 8);
                matrix.setBoolean(x2, y2, bit);
            }
        }
    };
    // Embed version information if need be. On success, modify the matrix and return true.
    // See 8.10 of JISX0510:2004 (p.47) for how to embed version information.
    MatrixUtil.maybeEmbedVersionInfo = function (version, matrix) {
        if (version.getVersionNumber() < 7) { // Version info is necessary if version >= 7.
            return; // Don't need version info.
        }
        var versionInfoBits = new BitArray();
        MatrixUtil.makeVersionInfoBits(version, versionInfoBits);
        var bitIndex = 6 * 3 - 1; // It will decrease from 17 to 0.
        for (var i = 0; i < 6; ++i) {
            for (var j = 0; j < 3; ++j) {
                // Place bits in LSB (least significant bit) to MSB order.
                var bit = versionInfoBits.get(bitIndex);
                bitIndex--;
                // Left bottom corner.
                matrix.setBoolean(i, matrix.getHeight() - 11 + j, bit);
                // Right bottom corner.
                matrix.setBoolean(matrix.getHeight() - 11 + j, i, bit);
            }
        }
    };
    // Embed "dataBits" using "getMaskPattern". On success, modify the matrix and return true.
    // For debugging purposes, it skips masking process if "getMaskPattern" is -1(TYPESCRIPTPORT: 255).
    // See 8.7 of JISX0510:2004 (p.38) for how to embed data bits.
    MatrixUtil.embedDataBits = function (dataBits, maskPattern /*int*/, matrix) {
        var bitIndex = 0;
        var direction = -1;
        // Start from the right bottom cell.
        var x = matrix.getWidth() - 1;
        var y = matrix.getHeight() - 1;
        while (x > 0) {
            // Skip the vertical timing pattern.
            if (x === 6) {
                x -= 1;
            }
            while (y >= 0 && y < matrix.getHeight()) {
                for (var i = 0; i < 2; ++i) {
                    var xx = x - i;
                    // Skip the cell if it's not empty.
                    if (!MatrixUtil.isEmpty(matrix.get(xx, y))) {
                        continue;
                    }
                    var bit = void 0;
                    if (bitIndex < dataBits.getSize()) {
                        bit = dataBits.get(bitIndex);
                        ++bitIndex;
                    }
                    else {
                        // Padding bit. If there is no bit left, we'll fill the left cells with 0, as described
                        // in 8.4.9 of JISX0510:2004 (p. 24).
                        bit = false;
                    }
                    // Skip masking if mask_pattern is -1 (TYPESCRIPTPORT: 255).
                    if (maskPattern !== 255 && MaskUtil.getDataMaskBit(maskPattern, xx, y)) {
                        bit = !bit;
                    }
                    matrix.setBoolean(xx, y, bit);
                }
                y += direction;
            }
            direction = -direction; // Reverse the direction.
            y += direction;
            x -= 2; // Move to the left.
        }
        // All bits should be consumed.
        if (bitIndex !== dataBits.getSize()) {
            throw new WriterException('Not all bits consumed: ' + bitIndex + '/' + dataBits.getSize());
        }
    };
    // Return the position of the most significant bit set (one: to) in the "value". The most
    // significant bit is position 32. If there is no bit set, return 0. Examples:
    // - findMSBSet(0) => 0
    // - findMSBSet(1) => 1
    // - findMSBSet(255) => 8
    MatrixUtil.findMSBSet = function (value /*int*/) {
        return 32 - Integer.numberOfLeadingZeros(value);
    };
    // Calculate BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) code for "value" using polynomial "poly". The BCH
    // code is used for encoding type information and version information.
    // Example: Calculation of version information of 7.
    // f(x) is created from 7.
    //   - 7 = 000111 in 6 bits
    //   - f(x) = x^2 + x^1 + x^0
    // g(x) is given by the standard (p. 67)
    //   - g(x) = x^12 + x^11 + x^10 + x^9 + x^8 + x^5 + x^2 + 1
    // Multiply f(x) by x^(18 - 6)
    //   - f'(x) = f(x) * x^(18 - 6)
    //   - f'(x) = x^14 + x^13 + x^12
    // Calculate the remainder of f'(x) / g(x)
    //         x^2
    //         __________________________________________________
    //   g(x) )x^14 + x^13 + x^12
    //         x^14 + x^13 + x^12 + x^11 + x^10 + x^7 + x^4 + x^2
    //         --------------------------------------------------
    //                              x^11 + x^10 + x^7 + x^4 + x^2
    //
    // The remainder is x^11 + x^10 + x^7 + x^4 + x^2
    // Encode it in binary: 110010010100
    // The return value is 0xc94 (1100 1001 0100)
    //
    // Since all coefficients in the polynomials are 1 or 0, we can do the calculation by bit
    // operations. We don't care if coefficients are positive or negative.
    MatrixUtil.calculateBCHCode = function (value /*int*/, poly /*int*/) {
        if (poly === 0) {
            throw new IllegalArgumentException('0 polynomial');
        }
        // If poly is "1 1111 0010 0101" (version info poly), msbSetInPoly is 13. We'll subtract 1
        // from 13 to make it 12.
        var msbSetInPoly = MatrixUtil.findMSBSet(poly);
        value <<= msbSetInPoly - 1;
        // Do the division business using exclusive-or operations.
        while (MatrixUtil.findMSBSet(value) >= msbSetInPoly) {
            value ^= poly << (MatrixUtil.findMSBSet(value) - msbSetInPoly);
        }
        // Now the "value" is the remainder (i.e. the BCH code)
        return value;
    };
    // Make bit vector of type information. On success, store the result in "bits" and return true.
    // Encode error correction level and mask pattern. See 8.9 of
    // JISX0510:2004 (p.45) for details.
    MatrixUtil.makeTypeInfoBits = function (ecLevel, maskPattern /*int*/, bits) {
        if (!QRCode.isValidMaskPattern(maskPattern)) {
            throw new WriterException('Invalid mask pattern');
        }
        var typeInfo = (ecLevel.getBits() << 3) | maskPattern;
        bits.appendBits(typeInfo, 5);
        var bchCode = MatrixUtil.calculateBCHCode(typeInfo, MatrixUtil.TYPE_INFO_POLY);
        bits.appendBits(bchCode, 10);
        var maskBits = new BitArray();
        maskBits.appendBits(MatrixUtil.TYPE_INFO_MASK_PATTERN, 15);
        bits.xor(maskBits);
        if (bits.getSize() !== 15) { // Just in case.
            throw new WriterException('should not happen but we got: ' + bits.getSize());
        }
    };
    // Make bit vector of version information. On success, store the result in "bits" and return true.
    // See 8.10 of JISX0510:2004 (p.45) for details.
    MatrixUtil.makeVersionInfoBits = function (version, bits) {
        bits.appendBits(version.getVersionNumber(), 6);
        var bchCode = MatrixUtil.calculateBCHCode(version.getVersionNumber(), MatrixUtil.VERSION_INFO_POLY);
        bits.appendBits(bchCode, 12);
        if (bits.getSize() !== 18) { // Just in case.
            throw new WriterException('should not happen but we got: ' + bits.getSize());
        }
    };
    // Check if "value" is empty.
    MatrixUtil.isEmpty = function (value /*int*/) {
        return value === 255; // -1
    };
    MatrixUtil.embedTimingPatterns = function (matrix) {
        // -8 is for skipping position detection patterns (7: size), and two horizontal/vertical
        // separation patterns (1: size). Thus, 8 = 7 + 1.
        for (var i = 8; i < matrix.getWidth() - 8; ++i) {
            var bit = (i + 1) % 2;
            // Horizontal line.
            if (MatrixUtil.isEmpty(matrix.get(i, 6))) {
                matrix.setNumber(i, 6, bit);
            }
            // Vertical line.
            if (MatrixUtil.isEmpty(matrix.get(6, i))) {
                matrix.setNumber(6, i, bit);
            }
        }
    };
    // Embed the lonely dark dot at left bottom corner. JISX0510:2004 (p.46)
    MatrixUtil.embedDarkDotAtLeftBottomCorner = function (matrix) {
        if (matrix.get(8, matrix.getHeight() - 8) === 0) {
            throw new WriterException();
        }
        matrix.setNumber(8, matrix.getHeight() - 8, 1);
    };
    MatrixUtil.embedHorizontalSeparationPattern = function (xStart /*int*/, yStart /*int*/, matrix) {
        for (var x = 0; x < 8; ++x) {
            if (!MatrixUtil.isEmpty(matrix.get(xStart + x, yStart))) {
                throw new WriterException();
            }
            matrix.setNumber(xStart + x, yStart, 0);
        }
    };
    MatrixUtil.embedVerticalSeparationPattern = function (xStart /*int*/, yStart /*int*/, matrix) {
        for (var y = 0; y < 7; ++y) {
            if (!MatrixUtil.isEmpty(matrix.get(xStart, yStart + y))) {
                throw new WriterException();
            }
            matrix.setNumber(xStart, yStart + y, 0);
        }
    };
    MatrixUtil.embedPositionAdjustmentPattern = function (xStart /*int*/, yStart /*int*/, matrix) {
        for (var y = 0; y < 5; ++y) {
            var patternY = MatrixUtil.POSITION_ADJUSTMENT_PATTERN[y];
            for (var x = 0; x < 5; ++x) {
                matrix.setNumber(xStart + x, yStart + y, patternY[x]);
            }
        }
    };
    MatrixUtil.embedPositionDetectionPattern = function (xStart /*int*/, yStart /*int*/, matrix) {
        for (var y = 0; y < 7; ++y) {
            var patternY = MatrixUtil.POSITION_DETECTION_PATTERN[y];
            for (var x = 0; x < 7; ++x) {
                matrix.setNumber(xStart + x, yStart + y, patternY[x]);
            }
        }
    };
    // Embed position detection patterns and surrounding vertical/horizontal separators.
    MatrixUtil.embedPositionDetectionPatternsAndSeparators = function (matrix) {
        // Embed three big squares at corners.
        var pdpWidth = MatrixUtil.POSITION_DETECTION_PATTERN[0].length;
        // Left top corner.
        MatrixUtil.embedPositionDetectionPattern(0, 0, matrix);
        // Right top corner.
        MatrixUtil.embedPositionDetectionPattern(matrix.getWidth() - pdpWidth, 0, matrix);
        // Left bottom corner.
        MatrixUtil.embedPositionDetectionPattern(0, matrix.getWidth() - pdpWidth, matrix);
        // Embed horizontal separation patterns around the squares.
        var hspWidth = 8;
        // Left top corner.
        MatrixUtil.embedHorizontalSeparationPattern(0, hspWidth - 1, matrix);
        // Right top corner.
        MatrixUtil.embedHorizontalSeparationPattern(matrix.getWidth() - hspWidth, hspWidth - 1, matrix);
        // Left bottom corner.
        MatrixUtil.embedHorizontalSeparationPattern(0, matrix.getWidth() - hspWidth, matrix);
        // Embed vertical separation patterns around the squares.
        var vspSize = 7;
        // Left top corner.
        MatrixUtil.embedVerticalSeparationPattern(vspSize, 0, matrix);
        // Right top corner.
        MatrixUtil.embedVerticalSeparationPattern(matrix.getHeight() - vspSize - 1, 0, matrix);
        // Left bottom corner.
        MatrixUtil.embedVerticalSeparationPattern(vspSize, matrix.getHeight() - vspSize, matrix);
    };
    // Embed position adjustment patterns if need be.
    MatrixUtil.maybeEmbedPositionAdjustmentPatterns = function (version, matrix) {
        if (version.getVersionNumber() < 2) { // The patterns appear if version >= 2
            return;
        }
        var index = version.getVersionNumber() - 1;
        var coordinates = MatrixUtil.POSITION_ADJUSTMENT_PATTERN_COORDINATE_TABLE[index];
        for (var i = 0, length_1 = coordinates.length; i !== length_1; i++) {
            var y = coordinates[i];
            if (y >= 0) {
                for (var j = 0; j !== length_1; j++) {
                    var x = coordinates[j];
                    if (x >= 0 && MatrixUtil.isEmpty(matrix.get(x, y))) {
                        // If the cell is unset, we embed the position adjustment pattern here.
                        // -2 is necessary since the x/y coordinates point to the center of the pattern, not the
                        // left top corner.
                        MatrixUtil.embedPositionAdjustmentPattern(x - 2, y - 2, matrix);
                    }
                }
            }
        }
    };
    MatrixUtil.POSITION_DETECTION_PATTERN = Array.from([
        Int32Array.from([1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 0, 0, 0, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 1, 1, 1, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 1, 1, 1, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 1, 1, 1, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 0, 0, 0, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]),
    ]);
    MatrixUtil.POSITION_ADJUSTMENT_PATTERN = Array.from([
        Int32Array.from([1, 1, 1, 1, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 0, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 1, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 0, 0, 0, 1]),
        Int32Array.from([1, 1, 1, 1, 1]),
    ]);
    // From Appendix E. Table 1, JIS0510X:2004 (71: p). The table was double-checked by komatsu.
    MatrixUtil.POSITION_ADJUSTMENT_PATTERN_COORDINATE_TABLE = Array.from([
        Int32Array.from([-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 18, -1, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 22, -1, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, -1, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, -1, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 34, -1, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 22, 38, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 24, 42, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, 46, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 28, 50, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 54, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 32, 58, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 34, 62, -1, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, 46, 66, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, 48, 70, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, 50, 74, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 54, 78, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 56, 82, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 58, 86, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 34, 62, 90, -1, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 28, 50, 72, 94, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, 50, 74, 98, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 54, 78, 102, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 28, 54, 80, 106, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 32, 58, 84, 110, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 58, 86, 114, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 34, 62, 90, 118, -1, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, 50, 74, 98, 122, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 54, 78, 102, 126, -1]),
        Int32Array.from([6, 26, 52, 78, 104, 130, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 56, 82, 108, 134, -1]),
        Int32Array.from([6, 34, 60, 86, 112, 138, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 58, 86, 114, 142, -1]),
        Int32Array.from([6, 34, 62, 90, 118, 146, -1]),
        Int32Array.from([6, 30, 54, 78, 102, 126, 150]),
        Int32Array.from([6, 24, 50, 76, 102, 128, 154]),
        Int32Array.from([6, 28, 54, 80, 106, 132, 158]),
        Int32Array.from([6, 32, 58, 84, 110, 136, 162]),
        Int32Array.from([6, 26, 54, 82, 110, 138, 166]),
        Int32Array.from([6, 30, 58, 86, 114, 142, 170]),
    ]);
    // Type info cells at the left top corner.
    MatrixUtil.TYPE_INFO_COORDINATES = Array.from([
        Int32Array.from([8, 0]),
        Int32Array.from([8, 1]),
        Int32Array.from([8, 2]),
        Int32Array.from([8, 3]),
        Int32Array.from([8, 4]),
        Int32Array.from([8, 5]),
        Int32Array.from([8, 7]),
        Int32Array.from([8, 8]),
        Int32Array.from([7, 8]),
        Int32Array.from([5, 8]),
        Int32Array.from([4, 8]),
        Int32Array.from([3, 8]),
        Int32Array.from([2, 8]),
        Int32Array.from([1, 8]),
        Int32Array.from([0, 8]),
    ]);
    // From Appendix D in JISX0510:2004 (p. 67)
    MatrixUtil.VERSION_INFO_POLY = 0x1f25; // 1 1111 0010 0101
    // From Appendix C in JISX0510:2004 (p.65).
    MatrixUtil.TYPE_INFO_POLY = 0x537;
    MatrixUtil.TYPE_INFO_MASK_PATTERN = 0x5412;
    return MatrixUtil;
}());
export default MatrixUtil;