pctb/ocr.c

   1 /*
   2   */
   3
   4 #include "ocr.h"
   5
   6 typedef struct {
   7   Pixcol col;
   8   struct DatabaseNode *then;
   9 } DatabaseLink;
  10
  11 #define MAXGLYPHCHRS 3
  12
  13 typedef struct DatabaseNode {
  14   char s[MAXGLYPHCHRS+1]; /* null-terminated; "" means no match here */
  15   int nlinks, alinks;
  16   DatabaseLink *links;
  17 } DatabaseNode;
  18
  19 static const char *context_names[]= {
  20   "Lower",
  21   "Upper",
  22   "Digit"
  23 };
  24
  25 #define NCONTEXTS (sizeof(context_names)/sizeof(context_names[0]))
  26
  27 #define SPACE_SPACES 3
  28
  29 struct OcrReader {
  30   int h;
  31   DatabaseNode contexts[NCONTEXTS];
  32   OcrResultGlyph *results;
  33   int aresults, nresults;
  34 };
  35
  36 static FILE *resolver;
  37 static pid_t resolver_pid;
  38 static int resolver_done;
  39
  40 static void fgetsline(FILE *f, char *lbuf, size_t lbufsz) {
  41   char *s= fgets(lbuf,lbufsz,f);
  42   eassert(s);
  43   int l= strlen(lbuf);
  44   eassert(l>0);  eassert(lbuf[--l]='\n');
  45   lbuf[l]= 0;
  46 }
  47 #define FGETSLINE(f,buf) (fgetsline(f,buf,sizeof(buf)))
  48
  49 static void cleardb_node(DatabaseNode *n) {
  50   int i;
  51   n->s[0]= 0;
  52   for (i=0; i<n->nlinks; i++)
  53     cleardb_node(n->links[i].then);
  54 }
  55
  56 static void readdb(OcrReader *rd) {
  57   int nchrs;
  58   DatabaseNode *current, *additional;
  59   char chrs[MAXGLYPHCHRS+1];
  60   Pixcol cv;
  61   int r,j,ctxi;
  62   int h;
  63   char lbuf[100];
  64   FILE *db;
  65
  66   for (ctxi=0; ctxi<NCONTEXTS; ctxi++)
  67     cleardb_node(&rd->contexts[ctxi]);
  68
  69   char *dbfname=0;
  70   asprintf(&dbfname,"%s/charset-%d.txt",get_vardir(),rd->h);
  71   eassert(dbfname);
  72
  73   db= fopen(dbfname,"r");
  74   free(dbfname);
  75   if (!db) {
  76     eassert(errno==ENOENT);
  77     return;
  78   }
  79
  80   FGETSLINE(db,lbuf);
  81   eassert(!strcmp(lbuf,"# ypp-sc-tools pctb font v1"));
  82
  83   r= fscanf(db, "%d", &h);
  84   eassert(r==1);
  85   eassert(h==rd->h);
  86
  87   for (;;) {
  88     FGETSLINE(db,lbuf);
  89     if (!lbuf || lbuf[0]=='#') continue;
  90     if (!strcmp(lbuf,".")) break;
  91
  92     for (ctxi=0; ctxi<NCONTEXTS; ctxi++)
  93       if (!strcmp(lbuf,context_names[ctxi]))
  94         goto found_ctx;
  95     /* not found, just skip */
  96     for (;;) { FGETSLINE(db,lbuf); if (!lbuf[0]) break; }
  97     continue;
  98
  99   found_ctx:
 100     for (nchrs=0;;) {
 101       int c= fgetc(db);  eassert(c!=EOF);
 102       if (c=='\n') { eassert(nchrs); break; }
 103       eassert(nchrs<MAXGLYPHCHRS);
 104       if (c=='\\') {
 105         unsigned cr;
 106         c= fgetc(db);  eassert(c=='x');
 107         r= fscanf(db, "%2x", &cr);  eassert(r==1);
 108         assert(cr>0 && cr<=255);
 109         c= cr;
 110       }
 111       chrs[nchrs++]= c;
 112     }
 113     chrs[nchrs]= 0;
 114
 115     current= &rd->contexts[ctxi];
 116     for (;;) {
 117       FGETSLINE(db,lbuf);
 118       if (!lbuf[0]) { eassert(current != &rd->contexts[ctxi]); break; }
 119       char *ep;
 120       cv= strtoul(lbuf,&ep,16);  eassert(!*ep);
 121       eassert(!(cv & ~((1UL << rd->h)-1)));
 122
 123       for (j=0; j<current->nlinks; j++)
 124         if (current->links[j].col == cv) {
 125           current= current->links[j].then;
 126           goto found_link;
 127         }
 128
 129       additional= malloc(sizeof(*additional)); eassert(additional);
 130       additional->s[0]= 0;
 131       additional->nlinks= additional->alinks= 0;
 132       additional->links= 0;
 133       if (current->nlinks==current->alinks) {
 134         current->alinks++;
 135         current->alinks<<=1;
 136         current->links= realloc(current->links,
 137                                 sizeof(*current->links) * current->alinks);
 138         eassert(current->links);
 139       }
 140       current->links[current->nlinks].col= cv;
 141       current->links[current->nlinks].then= additional;
 142       current->nlinks++;
 143       current= additional;
 144
 145     found_link:;
 146     }
 147
 148     eassert(!current->s[0]);
 149     strcpy(current->s, chrs);
 150   }
 151   eassert(!ferror(db));
 152   eassert(!fclose(db));
 153 }
 154
 155 static void cu_pr_ctxmap(unsigned ctxmap) {
 156   fprintf(resolver,"{");
 157   const char *spc="";
 158   int ctxi;
 159   for (ctxi=0; ctxi<NCONTEXTS; ctxi++) {
 160     if (!(ctxmap & (1u << ctxi))) continue;
 161     fprintf(resolver,"%s%s",spc,context_names[ctxi]);
 162     spc=" ";
 163   }
 164   fprintf(resolver,"}");
 165 }
 166
 167 static void callout_unknown(OcrReader *rd, int w, Pixcol cols[],
 168                             int unk_l, int unk_r, unsigned unk_ctxmap) {
 169   int jobpipe[2],donepipe[2], c, r,i, x,y;
 170   const OcrResultGlyph *s;
 171   const char *p;
 172   char cb;
 173   Pixcol pv;
 174
 175   if (!resolver) {
 176     r= pipe(jobpipe);  eassert(!r);
 177     r= pipe(donepipe);  eassert(!r);
 178     resolver_pid= fork();
 179     eassert(resolver_pid!=-1);
 180     if (!resolver_pid) {
 181       r= dup2(jobpipe[0],0); eassert(r==0);
 182       r= close(jobpipe[1]); eassert(!r);
 183       r= close(donepipe[0]); eassert(!r);
 184       /* we know donepipe[1] is >= 4 and we have dealt with all the others
 185        * so we aren't in any danger of overwriting some other fd 4: */
 186       r= dup2(donepipe[1],4); eassert(r==4);
 187       execlp("./show-thing.tcl", "./show-thing.tcl",
 188              "--automatic","1",(char*)0);
 189       eassert(!"execlp failed");
 190     }
 191     r= close(jobpipe[0]); eassert(!r);
 192     r= close(donepipe[1]); eassert(!r);
 193     resolver= fdopen(jobpipe[1],"w"); eassert(resolver);
 194     resolver_done= donepipe[0];
 195   }
 196   fprintf(resolver,"%d %d ",unk_l,unk_r);
 197   cu_pr_ctxmap(unk_ctxmap);
 198   for (i=0, s=rd->results; i<rd->nresults; i++, s++) {
 199     if (!strcmp(s->s," ")) continue;
 200     fprintf(resolver," %d %d ",s->l,s->r);
 201     cu_pr_ctxmap(s->ctxmap);
 202     fprintf(resolver," ");
 203     for (p=s->s; (c= *p); p++) {
 204       if (c=='\\') fprintf(resolver,"\\%c",c);
 205       else if (c>=33 && c<=126) fputc(c,resolver);
 206       else fprintf(resolver,"\\x%02x",(unsigned char)c);
 207     }
 208   }
 209   fputc('\n',resolver);
 210
 211   fprintf(resolver,
 212           "/* XPM */\n"
 213           "static char *t[] = {\n"
 214           "/* columns rows colors chars-per-pixel */\n"
 215           "\"%d %d 2 1\",\n"
 216           "\"  c black\",\n"
 217           "\"o c white\",\n",
 218           w,rd->h);
 219   for (y=0, pv=1; y<rd->h; y++, pv<<=1) {
 220     fputc('"',resolver);
 221     for (x=0; x<w; x++)
 222       fputc(cols[x] & pv ? 'o' : ' ', resolver);
 223     fputs("\",\n",resolver);
 224   }
 225   fputs("};\n",resolver);
 226   eassert(!ferror(resolver));
 227   eassert(!fflush(resolver));
 228
 229   eassert(resolver);
 230
 231   for (;;) {
 232     r= read(resolver_done,&cb,1);
 233     if (r==-1) { eassert(errno==EINTR); continue; }
 234     break;
 235   }
 236
 237   if (r==0) {
 238     pid_t pid;
 239     for (;;) {
 240       pid= waitpid(resolver_pid, &r, 0);
 241       if (pid==-1) { eassert(errno==EINTR); continue; }
 242       break;
 243     }
 244     eassert(pid==resolver_pid);
 245     if (WIFEXITED(r)) {
 246       eassert(!WEXITSTATUS(r));
 247       fclose(resolver);
 248       close(resolver_done);
 249       resolver= 0;
 250     } else if (WIFSIGNALED(r)) {
 251       eassert(!"resolver child died due to signal");
 252     } else {
 253       eassert(!"weird wait status");
 254     }
 255   } else {
 256     eassert(r==1);
 257     eassert(cb==0);
 258   }
 259
 260   readdb(rd);
 261 }
 262
 263 static void add_result(OcrReader *rd, const char *s, int l, int r,
 264                        unsigned ctxmap) {
 265   if (rd->nresults >= rd->aresults) {
 266     rd->aresults++; rd->aresults<<=1;
 267     rd->results= realloc(rd->results,sizeof(*rd->results)*rd->aresults);
 268     eassert(rd->results);
 269   }
 270   rd->results[rd->nresults].s= s;
 271   rd->results[rd->nresults].l= l;
 272   rd->results[rd->nresults].r= r;
 273   rd->results[rd->nresults].ctxmap= ctxmap;
 274   rd->nresults++;
 275 }
 276
 277 struct OcrCellTypeInfo {
 278   unsigned initial, nextword, midword;
 279 };
 280 const struct OcrCellTypeInfo ocr_celltype_number= {
 281   4,4,4
 282 };
 283 const struct OcrCellTypeInfo ocr_celltype_text= {
 284   .initial=2 /* Uppercase */,
 285   .nextword=3 /* Either */,
 286   .midword=1 /* Lower only */
 287 };
 288
 289 static void vdebugf(const char *fmt, va_list al) {
 290 #ifdef DEBUG_OCR
 291   vfprintf(debug,fmt,al);
 292 #endif
 293 }
 294 static void debugf(const char *fmt, ...) {
 295   va_list al;  va_start(al,fmt);  vdebugf(fmt,al);  va_end(al);
 296 }
 297
 298 OcrResultGlyph *ocr(OcrReader *rd, OcrCellType ct, int w, Pixcol cols[]) {
 299   int nspaces;
 300   unsigned ctxmap;
 301   int ctxi, i, x;
 302
 303  restart:
 304
 305   nspaces=- w;
 306   ctxmap= ct->initial;
 307   rd->nresults=0;
 308   debugf("OCR h=%d w=%d",rd->h,w);
 309   for (x=0; x<w; x++) debugf(" %"PSPIXCOL(PRIx),cols[x]);
 310   debugf("\n");
 311   debug_flush();
 312
 313   x=0;
 314   for (;;) {
 315     debug_flush();
 316     /* skip spaces */
 317     if (x>=w)
 318       break;
 319
 320     if (!cols[x]) {
 321       nspaces++;
 322       x++;
 323       if (nspaces==SPACE_SPACES) {
 324         debugf("OCR  x=%x nspaces=%d space\n",x,nspaces);
 325         ctxmap= ct->nextword;
 326       }
 327       continue;
 328     }
 329
 330     /* something here, so we need to add the spaces */
 331     if (nspaces>=SPACE_SPACES)
 332       add_result(rd," ",x-nspaces,x+1,0);
 333     nspaces=0;
 334
 335     /* find character */
 336     int lx=x;
 337
 338     DatabaseNode *uniquematch= 0;
 339     int uniquematch_rx=-1;
 340
 341     debugf("OCR  lx=%d ctxmap=%x  ",lx,ctxmap);
 342
 343     for (ctxi=0; ctxi<NCONTEXTS; ctxi++) {
 344       DatabaseNode *current= &rd->contexts[ctxi];;
 345       DatabaseNode *bestmatch= 0;
 346       int bestmatch_rx=-1;
 347
 348       x= lx;
 349       if (!(ctxmap & (1u << ctxi))) continue;
 350       debugf(" || %s",context_names[ctxi]);
 351
 352       for (;;) {
 353         debug_flush();
 354         debugf(" | x=%d",x);
 355         if (x>w) break;
 356         Pixcol cv= cols[x];
 357         debugf(" cv=%"PSPIXCOL(PRIx),cv);
 358         for (i=0; i<current->nlinks; i++)
 359           if (current->links[i].col == cv)
 360             goto found;
 361         /* not found */
 362         debugf(" ?");
 363         break;
 364
 365       found:
 366         current= current->links[i].then;
 367         if (current->s[0]) {
 368           debugf(" \"%s\"",current->s);
 369           bestmatch= current;
 370           bestmatch_rx= x;
 371         } else {
 372           debugf(" ...");
 373         }
 374
 375         x++;
 376       }
 377
 378       if (bestmatch) {
 379         if (uniquematch && strcmp(bestmatch->s, uniquematch->s)) {
 380           debugf( " ambiguous");
 381           uniquematch= 0;
 382           break;
 383         }
 384         uniquematch= bestmatch;
 385         uniquematch_rx= bestmatch_rx;
 386       }
 387     }
 388
 389     if (uniquematch) {
 390       debugf(" || YES\n");
 391       add_result(rd, uniquematch->s, lx, uniquematch_rx, ctxmap);
 392       x= uniquematch_rx+1;
 393       ctxmap= ct->midword;
 394     } else {
 395       int rx;
 396       debugf(" || UNKNOWN");
 397       for (rx=lx; rx<w && cols[rx]; rx++);
 398       debugf(" x=%d ctxmap=%x %d..%d\n",x, ctxmap, lx,rx);
 399       debug_flush();
 400       callout_unknown(rd, w,cols, lx,rx-1, ctxmap);
 401       goto restart;
 402     }
 403   }
 404   add_result(rd, 0,-1,-1,0);
 405   debugf("OCR  finished %d glyphs\n",rd->nresults);
 406   debug_flush();
 407   return rd->results;
 408 }
 409
 410 OcrReader *ocr_init(int h) {
 411   OcrReader *rd;
 412
 413   rd= malloc(sizeof(*rd));  eassert(rd);
 414   memset(rd,0,sizeof(*rd));
 415   rd->h= h;
 416   readdb(rd);
 417   return rd;
 418 }