git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/j2kdec.c

   1 /*
   2  * JPEG2000 image decoder
   3  * Copyright (c) 2007 Kamil Nowosad
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * JPEG2000 image decoder
  24  * @file
  25  * @author Kamil Nowosad
  26  */
  27
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "bytestream.h"
  30 #include "j2k.h"
  31 #include "libavutil/common.h"
  32
  33 #define JP2_SIG_TYPE    0x6A502020
  34 #define JP2_SIG_VALUE   0x0D0A870A
  35 #define JP2_CODESTREAM  0x6A703263
  36
  37 #define HAD_COC 0x01
  38 #define HAD_QCC 0x02
  39
  40 typedef struct {
  41    J2kComponent *comp;
  42    uint8_t properties[4];
  43    J2kCodingStyle codsty[4];
  44    J2kQuantStyle  qntsty[4];
  45 } J2kTile;
  46
  47 typedef struct {
  48     AVCodecContext *avctx;
  49     AVFrame picture;
  50
  51     int width, height; ///< image width and height
  52     int image_offset_x, image_offset_y;
  53     int tile_offset_x, tile_offset_y;
  54     uint8_t cbps[4]; ///< bits per sample in particular components
  55     uint8_t sgnd[4]; ///< if a component is signed
  56     uint8_t properties[4];
  57     int cdx[4], cdy[4];
  58     int precision;
  59     int ncomponents;
  60     int tile_width, tile_height; ///< tile size
  61     int numXtiles, numYtiles;
  62     int maxtilelen;
  63
  64     J2kCodingStyle codsty[4];
  65     J2kQuantStyle  qntsty[4];
  66
  67     const uint8_t *buf_start;
  68     const uint8_t *buf;
  69     const uint8_t *buf_end;
  70     int bit_index;
  71
  72     int16_t curtileno;
  73
  74     J2kTile *tile;
  75 } J2kDecoderContext;
  76
  77 static int get_bits(J2kDecoderContext *s, int n)
  78 {
  79     int res = 0;
  80     if (s->buf_end - s->buf < ((n - s->bit_index) >> 8))
  81         return AVERROR(EINVAL);
  82     while (--n >= 0){
  83         res <<= 1;
  84         if (s->bit_index == 0){
  85             s->bit_index = 7 + (*s->buf != 0xff);
  86             s->buf++;
  87         }
  88         s->bit_index--;
  89         res |= (*s->buf >> s->bit_index) & 1;
  90     }
  91     return res;
  92 }
  93
  94 static void j2k_flush(J2kDecoderContext *s)
  95 {
  96     if (*s->buf == 0xff)
  97         s->buf++;
  98     s->bit_index = 8;
  99     s->buf++;
 100 }
 101 #if 0
 102 void printcomp(J2kComponent *comp)
 103 {
 104     int i;
 105     for (i = 0; i < comp->y1 - comp->y0; i++)
 106         ff_j2k_printv(comp->data + i * (comp->x1 - comp->x0), comp->x1 - comp->x0);
 107 }
 108
 109 static void nspaces(FILE *fd, int n)
 110 {
 111     while(n--) putc(' ', fd);
 112 }
 113
 114 static void dump(J2kDecoderContext *s, FILE *fd)
 115 {
 116     int tileno, compno, reslevelno, bandno, precno;
 117     fprintf(fd, "XSiz = %d, YSiz = %d, tile_width = %d, tile_height = %d\n"
 118                 "numXtiles = %d, numYtiles = %d, ncomponents = %d\n"
 119                 "tiles:\n",
 120             s->width, s->height, s->tile_width, s->tile_height,
 121             s->numXtiles, s->numYtiles, s->ncomponents);
 122     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 123         J2kTile *tile = s->tile + tileno;
 124         nspaces(fd, 2);
 125         fprintf(fd, "tile %d:\n", tileno);
 126         for(compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 127             J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
 128             nspaces(fd, 4);
 129             fprintf(fd, "component %d:\n", compno);
 130             nspaces(fd, 4);
 131             fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d\n",
 132                         comp->x0, comp->x1, comp->y0, comp->y1);
 133             for(reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 134                 J2kResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 135                 nspaces(fd, 6);
 136                 fprintf(fd, "reslevel %d:\n", reslevelno);
 137                 nspaces(fd, 6);
 138                 fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d, nbands = %d\n",
 139                         reslevel->x0, reslevel->x1, reslevel->y0,
 140                         reslevel->y1, reslevel->nbands);
 141                 for(bandno = 0; bandno < reslevel->nbands; bandno++){
 142                     J2kBand *band = reslevel->band + bandno;
 143                     nspaces(fd, 8);
 144                     fprintf(fd, "band %d:\n", bandno);
 145                     nspaces(fd, 8);
 146                     fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d,"
 147                                 "codeblock_width = %d, codeblock_height = %d cblknx = %d cblkny = %d\n",
 148                                 band->x0, band->x1,
 149                                 band->y0, band->y1,
 150                                 band->codeblock_width, band->codeblock_height,
 151                                 band->cblknx, band->cblkny);
 152                     for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 153                         J2kPrec *prec = band->prec + precno;
 154                         nspaces(fd, 10);
 155                         fprintf(fd, "prec %d:\n", precno);
 156                         nspaces(fd, 10);
 157                         fprintf(fd, "xi0 = %d, xi1 = %d, yi0 = %d, yi1 = %d\n",
 158                                      prec->xi0, prec->xi1, prec->yi0, prec->yi1);
 159                     }
 160                 }
 161             }
 162         }
 163     }
 164 }
 165 #endif
 166
 167 /** decode the value stored in node */
 168 static int tag_tree_decode(J2kDecoderContext *s, J2kTgtNode *node, int threshold)
 169 {
 170     J2kTgtNode *stack[30];
 171     int sp = -1, curval = 0;
 172
 173     while(node && !node->vis){
 174         stack[++sp] = node;
 175         node = node->parent;
 176     }
 177
 178     if (node)
 179         curval = node->val;
 180     else
 181         curval = stack[sp]->val;
 182
 183     while(curval < threshold && sp >= 0){
 184         if (curval < stack[sp]->val)
 185             curval = stack[sp]->val;
 186         while (curval < threshold){
 187             int ret;
 188             if ((ret = get_bits(s, 1)) > 0){
 189                 stack[sp]->vis++;
 190                 break;
 191             } else if (!ret)
 192                 curval++;
 193             else
 194                 return ret;
 195         }
 196         stack[sp]->val = curval;
 197         sp--;
 198     }
 199     return curval;
 200 }
 201
 202 /* marker segments */
 203 /** get sizes and offsets of image, tiles; number of components */
 204 static int get_siz(J2kDecoderContext *s)
 205 {
 206     int i, ret;
 207
 208     if (s->buf_end - s->buf < 36)
 209         return AVERROR(EINVAL);
 210
 211                         bytestream_get_be16(&s->buf); // Rsiz (skipped)
 212              s->width = bytestream_get_be32(&s->buf); // width
 213             s->height = bytestream_get_be32(&s->buf); // height
 214     s->image_offset_x = bytestream_get_be32(&s->buf); // X0Siz
 215     s->image_offset_y = bytestream_get_be32(&s->buf); // Y0Siz
 216
 217         s->tile_width = bytestream_get_be32(&s->buf); // XTSiz
 218        s->tile_height = bytestream_get_be32(&s->buf); // YTSiz
 219      s->tile_offset_x = bytestream_get_be32(&s->buf); // XT0Siz
 220      s->tile_offset_y = bytestream_get_be32(&s->buf); // YT0Siz
 221        s->ncomponents = bytestream_get_be16(&s->buf); // CSiz
 222
 223     if(s->tile_width<=0 || s->tile_height<=0)
 224         return AVERROR(EINVAL);
 225
 226     if (s->buf_end - s->buf < 2 * s->ncomponents)
 227         return AVERROR(EINVAL);
 228
 229     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++){ // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
 230         uint8_t x = bytestream_get_byte(&s->buf);
 231         s->cbps[i] = (x & 0x7f) + 1;
 232         s->precision = FFMAX(s->cbps[i], s->precision);
 233         s->sgnd[i] = !!(x & 0x80);
 234         s->cdx[i] = bytestream_get_byte(&s->buf);
 235         s->cdy[i] = bytestream_get_byte(&s->buf);
 236     }
 237
 238     s->numXtiles = ff_j2k_ceildiv(s->width - s->tile_offset_x, s->tile_width);
 239     s->numYtiles = ff_j2k_ceildiv(s->height - s->tile_offset_y, s->tile_height);
 240
 241     if(s->numXtiles * (uint64_t)s->numYtiles > INT_MAX/sizeof(J2kTile))
 242         return AVERROR(EINVAL);
 243
 244     s->tile = av_mallocz(s->numXtiles * s->numYtiles * sizeof(J2kTile));
 245     if (!s->tile)
 246         return AVERROR(ENOMEM);
 247
 248     for (i = 0; i < s->numXtiles * s->numYtiles; i++){
 249         J2kTile *tile = s->tile + i;
 250
 251         tile->comp = av_mallocz(s->ncomponents * sizeof(J2kComponent));
 252         if (!tile->comp)
 253             return AVERROR(ENOMEM);
 254     }
 255
 256     s->avctx->width = s->width - s->image_offset_x;
 257     s->avctx->height = s->height - s->image_offset_y;
 258
 259     switch(s->ncomponents){
 260         case 1: if (s->precision > 8) {
 261                     s->avctx->pix_fmt    = PIX_FMT_GRAY16;
 262                 } else s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
 263                 break;
 264         case 3: if (s->precision > 8) {
 265                     s->avctx->pix_fmt    = PIX_FMT_RGB48;
 266                 } else s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGB24;
 267                 break;
 268         case 4: s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_BGRA; break;
 269     }
 270
 271     if (s->picture.data[0])
 272         s->avctx->release_buffer(s->avctx, &s->picture);
 273
 274     if ((ret = s->avctx->get_buffer(s->avctx, &s->picture)) < 0)
 275         return ret;
 276
 277     s->picture.pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 278     s->picture.key_frame = 1;
 279
 280     return 0;
 281 }
 282
 283 /** get common part for COD and COC segments */
 284 static int get_cox(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c)
 285 {
 286     if (s->buf_end - s->buf < 5)
 287         return AVERROR(EINVAL);
 288           c->nreslevels = bytestream_get_byte(&s->buf) + 1; // num of resolution levels - 1
 289      c->log2_cblk_width = bytestream_get_byte(&s->buf) + 2; // cblk width
 290     c->log2_cblk_height = bytestream_get_byte(&s->buf) + 2; // cblk height
 291
 292     c->cblk_style = bytestream_get_byte(&s->buf);
 293     if (c->cblk_style != 0){ // cblk style
 294         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "extra cblk styles %X\n", c->cblk_style);
 295     }
 296     c->transform = bytestream_get_byte(&s->buf); // transformation
 297     if (c->csty & J2K_CSTY_PREC) {
 298         int i;
 299         for (i = 0; i < c->nreslevels; i++)
 300             bytestream_get_byte(&s->buf);
 301     }
 302     return 0;
 303 }
 304
 305 /** get coding parameters for a particular tile or whole image*/
 306 static int get_cod(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c, uint8_t *properties)
 307 {
 308     J2kCodingStyle tmp;
 309     int compno;
 310
 311     if (s->buf_end - s->buf < 5)
 312         return AVERROR(EINVAL);
 313
 314     tmp.log2_prec_width  =
 315     tmp.log2_prec_height = 15;
 316
 317     tmp.csty = bytestream_get_byte(&s->buf);
 318
 319     if (bytestream_get_byte(&s->buf)){ // progression level
 320         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "only LRCP progression supported\n");
 321         return -1;
 322     }
 323
 324     tmp.nlayers = bytestream_get_be16(&s->buf);
 325         tmp.mct = bytestream_get_byte(&s->buf); // multiple component transformation
 326
 327     get_cox(s, &tmp);
 328     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 329         if (!(properties[compno] & HAD_COC))
 330             memcpy(c + compno, &tmp, sizeof(J2kCodingStyle));
 331     }
 332     return 0;
 333 }
 334
 335 /** get coding parameters for a component in the whole image on a particular tile */
 336 static int get_coc(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c, uint8_t *properties)
 337 {
 338     int compno;
 339
 340     if (s->buf_end - s->buf < 2)
 341         return AVERROR(EINVAL);
 342
 343     compno = bytestream_get_byte(&s->buf);
 344
 345     c += compno;
 346     c->csty = bytestream_get_byte(&s->buf);
 347     get_cox(s, c);
 348
 349     properties[compno] |= HAD_COC;
 350     return 0;
 351 }
 352
 353 /** get common part for QCD and QCC segments */
 354 static int get_qcx(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q)
 355 {
 356     int i, x;
 357
 358     if (s->buf_end - s->buf < 1)
 359         return AVERROR(EINVAL);
 360
 361     x = bytestream_get_byte(&s->buf); // Sqcd
 362
 363     q->nguardbits = x >> 5;
 364       q->quantsty = x & 0x1f;
 365
 366     if (q->quantsty == J2K_QSTY_NONE){
 367         n -= 3;
 368         if (s->buf_end - s->buf < n || 32*3 < n)
 369             return AVERROR(EINVAL);
 370         for (i = 0; i < n; i++)
 371             q->expn[i] = bytestream_get_byte(&s->buf) >> 3;
 372     } else if (q->quantsty == J2K_QSTY_SI){
 373         if (s->buf_end - s->buf < 2)
 374             return AVERROR(EINVAL);
 375         x = bytestream_get_be16(&s->buf);
 376         q->expn[0] = x >> 11;
 377         q->mant[0] = x & 0x7ff;
 378         for (i = 1; i < 32 * 3; i++){
 379             int curexpn = FFMAX(0, q->expn[0] - (i-1)/3);
 380             q->expn[i] = curexpn;
 381             q->mant[i] = q->mant[0];
 382         }
 383     } else{
 384         n = (n - 3) >> 1;
 385         if (s->buf_end - s->buf < n || 32*3 < n)
 386             return AVERROR(EINVAL);
 387         for (i = 0; i < n; i++){
 388             x = bytestream_get_be16(&s->buf);
 389             q->expn[i] = x >> 11;
 390             q->mant[i] = x & 0x7ff;
 391         }
 392     }
 393     return 0;
 394 }
 395
 396 /** get quantization parameters for a particular tile or a whole image */
 397 static int get_qcd(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q, uint8_t *properties)
 398 {
 399     J2kQuantStyle tmp;
 400     int compno;
 401
 402     if (get_qcx(s, n, &tmp))
 403         return -1;
 404     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
 405         if (!(properties[compno] & HAD_QCC))
 406             memcpy(q + compno, &tmp, sizeof(J2kQuantStyle));
 407     return 0;
 408 }
 409
 410 /** get quantization parameters for a component in the whole image on in a particular tile */
 411 static int get_qcc(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q, uint8_t *properties)
 412 {
 413     int compno;
 414
 415     if (s->buf_end - s->buf < 1)
 416         return AVERROR(EINVAL);
 417
 418     compno = bytestream_get_byte(&s->buf);
 419     properties[compno] |= HAD_QCC;
 420     return get_qcx(s, n-1, q+compno);
 421 }
 422
 423 /** get start of tile segment */
 424 static uint8_t get_sot(J2kDecoderContext *s)
 425 {
 426     if (s->buf_end - s->buf < 4)
 427         return AVERROR(EINVAL);
 428
 429     s->curtileno = bytestream_get_be16(&s->buf); ///< Isot
 430     if((unsigned)s->curtileno >= s->numXtiles * s->numYtiles){
 431         s->curtileno=0;
 432         return AVERROR(EINVAL);
 433     }
 434
 435     s->buf += 4; ///< Psot (ignored)
 436
 437     if (!bytestream_get_byte(&s->buf)){ ///< TPsot
 438         J2kTile *tile = s->tile + s->curtileno;
 439
 440         /* copy defaults */
 441         memcpy(tile->codsty, s->codsty, s->ncomponents * sizeof(J2kCodingStyle));
 442         memcpy(tile->qntsty, s->qntsty, s->ncomponents * sizeof(J2kQuantStyle));
 443     }
 444     bytestream_get_byte(&s->buf); ///< TNsot
 445
 446     return 0;
 447 }
 448
 449 static int init_tile(J2kDecoderContext *s, int tileno)
 450 {
 451     int compno,
 452         tilex = tileno % s->numXtiles,
 453         tiley = tileno / s->numXtiles;
 454     J2kTile *tile = s->tile + tileno;
 455
 456     if (!tile->comp)
 457         return AVERROR(ENOMEM);
 458     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 459         J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
 460         J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 461         J2kQuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
 462         int ret; // global bandno
 463
 464         comp->coord[0][0] = FFMAX(tilex * s->tile_width + s->tile_offset_x, s->image_offset_x);
 465         comp->coord[0][1] = FFMIN((tilex+1)*s->tile_width + s->tile_offset_x, s->width);
 466         comp->coord[1][0] = FFMAX(tiley * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->image_offset_y);
 467         comp->coord[1][1] = FFMIN((tiley+1)*s->tile_height + s->tile_offset_y, s->height);
 468
 469         if (ret = ff_j2k_init_component(comp, codsty, qntsty, s->cbps[compno], s->cdx[compno], s->cdy[compno]))
 470             return ret;
 471     }
 472     return 0;
 473 }
 474
 475 /** read the number of coding passes */
 476 static int getnpasses(J2kDecoderContext *s)
 477 {
 478     int num;
 479     if (!get_bits(s, 1))
 480         return 1;
 481     if (!get_bits(s, 1))
 482         return 2;
 483     if ((num = get_bits(s, 2)) != 3)
 484         return num < 0 ? num : 3 + num;
 485     if ((num = get_bits(s, 5)) != 31)
 486         return num < 0 ? num : 6 + num;
 487     num = get_bits(s, 7);
 488     return num < 0 ? num : 37 + num;
 489 }
 490
 491 static int getlblockinc(J2kDecoderContext *s)
 492 {
 493     int res = 0, ret;
 494     while (ret = get_bits(s, 1)){
 495         if (ret < 0)
 496             return ret;
 497         res++;
 498     }
 499     return res;
 500 }
 501
 502 static int decode_packet(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *codsty, J2kResLevel *rlevel, int precno,
 503                          int layno, uint8_t *expn, int numgbits)
 504 {
 505     int bandno, cblkny, cblknx, cblkno, ret;
 506
 507     if (!(ret = get_bits(s, 1))){
 508         j2k_flush(s);
 509         return 0;
 510     } else if (ret < 0)
 511         return ret;
 512
 513     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 514         J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
 515         J2kPrec *prec = band->prec + precno;
 516         int pos = 0;
 517
 518         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1]
 519         ||  band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 520             continue;
 521
 522         for (cblkny = prec->yi0; cblkny < prec->yi1; cblkny++)
 523             for(cblknx = prec->xi0, cblkno = cblkny * band->cblknx + cblknx; cblknx < prec->xi1; cblknx++, cblkno++, pos++){
 524                 J2kCblk *cblk = band->cblk + cblkno;
 525                 int incl, newpasses, llen;
 526
 527                 if (cblk->npasses)
 528                     incl = get_bits(s, 1);
 529                 else
 530                     incl = tag_tree_decode(s, prec->cblkincl + pos, layno+1) == layno;
 531                 if (!incl)
 532                     continue;
 533                 else if (incl < 0)
 534                     return incl;
 535
 536                 if (!cblk->npasses)
 537                     cblk->nonzerobits = expn[bandno] + numgbits - 1 - tag_tree_decode(s, prec->zerobits + pos, 100);
 538                 if ((newpasses = getnpasses(s)) < 0)
 539                     return newpasses;
 540                 if ((llen = getlblockinc(s)) < 0)
 541                     return llen;
 542                 cblk->lblock += llen;
 543                 if ((ret = get_bits(s, av_log2(newpasses) + cblk->lblock)) < 0)
 544                     return ret;
 545                 cblk->lengthinc = ret;
 546                 cblk->npasses += newpasses;
 547             }
 548     }
 549     j2k_flush(s);
 550
 551     if (codsty->csty & J2K_CSTY_EPH) {
 552         if (AV_RB16(s->buf) == J2K_EPH) {
 553             s->buf += 2;
 554         } else {
 555             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "EPH marker not found.\n");
 556         }
 557     }
 558
 559     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 560         J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
 561         int yi, cblknw = band->prec[precno].xi1 - band->prec[precno].xi0;
 562         for (yi = band->prec[precno].yi0; yi < band->prec[precno].yi1; yi++){
 563             int xi;
 564             for (xi = band->prec[precno].xi0; xi < band->prec[precno].xi1; xi++){
 565                 J2kCblk *cblk = band->cblk + yi * cblknw + xi;
 566                 if (s->buf_end - s->buf < cblk->lengthinc)
 567                     return AVERROR(EINVAL);
 568                 bytestream_get_buffer(&s->buf, cblk->data, cblk->lengthinc);
 569                 cblk->length += cblk->lengthinc;
 570                 cblk->lengthinc = 0;
 571             }
 572         }
 573     }
 574     return 0;
 575 }
 576
 577 static int decode_packets(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
 578 {
 579     int layno, reslevelno, compno, precno, ok_reslevel;
 580     s->bit_index = 8;
 581     for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++){
 582         ok_reslevel = 1;
 583         for (reslevelno = 0; ok_reslevel; reslevelno++){
 584             ok_reslevel = 0;
 585             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 586                 J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 587                 J2kQuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
 588                 if (reslevelno < codsty->nreslevels){
 589                     J2kResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel + reslevelno;
 590                     ok_reslevel = 1;
 591                     for (precno = 0; precno < rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y; precno++){
 592                         if (decode_packet(s, codsty, rlevel, precno, layno, qntsty->expn +
 593                                           (reslevelno ? 3*(reslevelno-1)+1 : 0), qntsty->nguardbits))
 594                             return -1;
 595                     }
 596                 }
 597             }
 598         }
 599     }
 600     return 0;
 601 }
 602
 603 /* TIER-1 routines */
 604 static void decode_sigpass(J2kT1Context *t1, int width, int height, int bpno, int bandno, int bpass_csty_symbol,
 605                            int vert_causal_ctx_csty_symbol)
 606 {
 607     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y;
 608
 609     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 610         for (x = 0; x < width; x++)
 611             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
 612                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & J2K_T1_SIG_NB)
 613                 && !(t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS))){
 614                     int vert_causal_ctx_csty_loc_symbol = vert_causal_ctx_csty_symbol && (x == 3 && y == 3);
 615                     if (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_j2k_getnbctxno(t1->flags[y+1][x+1], bandno,
 616                                       vert_causal_ctx_csty_loc_symbol))){
 617                         int xorbit, ctxno = ff_j2k_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
 618                         if (bpass_csty_symbol)
 619                              t1->data[y][x] = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? -mask : mask;
 620                         else
 621                              t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ?
 622                                                -mask : mask;
 623
 624                         ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
 625                     }
 626                     t1->flags[y+1][x+1] |= J2K_T1_VIS;
 627                 }
 628             }
 629 }
 630
 631 static void decode_refpass(J2kT1Context *t1, int width, int height, int bpno)
 632 {
 633     int phalf, nhalf;
 634     int y0, x, y;
 635
 636     phalf = 1 << (bpno - 1);
 637     nhalf = -phalf;
 638
 639     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 640         for (x = 0; x < width; x++)
 641             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
 642                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS)) == J2K_T1_SIG){
 643                     int ctxno = ff_j2k_getrefctxno(t1->flags[y+1][x+1]);
 644                     int r = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? phalf : nhalf;
 645                     t1->data[y][x] += t1->data[y][x] < 0 ? -r : r;
 646                     t1->flags[y+1][x+1] |= J2K_T1_REF;
 647                 }
 648             }
 649 }
 650
 651 static void decode_clnpass(J2kDecoderContext *s, J2kT1Context *t1, int width, int height,
 652                            int bpno, int bandno, int seg_symbols)
 653 {
 654     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y, runlen, dec;
 655
 656     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4) {
 657         for (x = 0; x < width; x++){
 658             if (y0 + 3 < height && !(
 659             (t1->flags[y0+1][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
 660             (t1->flags[y0+2][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
 661             (t1->flags[y0+3][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
 662             (t1->flags[y0+4][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)))){
 663                 if (!ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL))
 664                     continue;
 665                 runlen = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 666                 runlen = (runlen << 1) | ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 667                 dec = 1;
 668             } else{
 669                 runlen = 0;
 670                 dec = 0;
 671             }
 672
 673             for (y = y0 + runlen; y < y0 + 4 && y < height; y++){
 674                 if (!dec){
 675                     if (!(t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS)))
 676                         dec = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_j2k_getnbctxno(t1->flags[y+1][x+1],
 677                                                                                              bandno, 0));
 678                 }
 679                 if (dec){
 680                     int xorbit, ctxno = ff_j2k_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
 681                     t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ? -mask : mask;
 682                     ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
 683                 }
 684                 dec = 0;
 685                 t1->flags[y+1][x+1] &= ~J2K_T1_VIS;
 686             }
 687         }
 688     }
 689     if (seg_symbols) {
 690         int val;
 691         val = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 692         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 693         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 694         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 695         if (val != 0xa) {
 696             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,"Segmentation symbol value incorrect\n");
 697         }
 698     }
 699 }
 700
 701 static int decode_cblk(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *codsty, J2kT1Context *t1, J2kCblk *cblk,
 702                        int width, int height, int bandpos)
 703 {
 704     int passno = cblk->npasses, pass_t = 2, bpno = cblk->nonzerobits - 1, y, clnpass_cnt = 0;
 705     int bpass_csty_symbol = J2K_CBLK_BYPASS & codsty->cblk_style;
 706     int vert_causal_ctx_csty_symbol = J2K_CBLK_VSC & codsty->cblk_style;
 707
 708     for (y = 0; y < height+2; y++)
 709         memset(t1->flags[y], 0, (width+2)*sizeof(int));
 710
 711     for (y = 0; y < height; y++)
 712         memset(t1->data[y], 0, width*sizeof(int));
 713
 714     cblk->data[cblk->length] = 0xff;
 715     cblk->data[cblk->length+1] = 0xff;
 716     ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 717
 718     while(passno--){
 719         switch(pass_t){
 720             case 0: decode_sigpass(t1, width, height, bpno+1, bandpos,
 721                                   bpass_csty_symbol && (clnpass_cnt >= 4), vert_causal_ctx_csty_symbol);
 722                     break;
 723             case 1: decode_refpass(t1, width, height, bpno+1);
 724                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
 725                         ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 726                     break;
 727             case 2: decode_clnpass(s, t1, width, height, bpno+1, bandpos,
 728                                    codsty->cblk_style & J2K_CBLK_SEGSYM);
 729                     clnpass_cnt = clnpass_cnt + 1;
 730                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
 731                        ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 732                     break;
 733         }
 734
 735         pass_t++;
 736         if (pass_t == 3){
 737             bpno--;
 738             pass_t = 0;
 739         }
 740     }
 741     return 0;
 742 }
 743
 744 static void mct_decode(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
 745 {
 746     int i, *src[3], i0, i1, i2, csize = 1;
 747
 748     for (i = 0; i < 3; i++)
 749         src[i] = tile->comp[i].data;
 750
 751     for (i = 0; i < 2; i++)
 752         csize *= tile->comp[0].coord[i][1] - tile->comp[0].coord[i][0];
 753
 754     if (tile->codsty[0].transform == FF_DWT97){
 755         for (i = 0; i < csize; i++){
 756             i0 = *src[0] + (*src[2] * 46802 >> 16);
 757             i1 = *src[0] - (*src[1] * 22553 + *src[2] * 46802 >> 16);
 758             i2 = *src[0] + (116130 * *src[1] >> 16);
 759             *src[0]++ = i0;
 760             *src[1]++ = i1;
 761             *src[2]++ = i2;
 762         }
 763     } else{
 764         for (i = 0; i < csize; i++){
 765             i1 = *src[0] - (*src[2] + *src[1] >> 2);
 766             i0 = i1 + *src[2];
 767             i2 = i1 + *src[1];
 768             *src[0]++ = i0;
 769             *src[1]++ = i1;
 770             *src[2]++ = i2;
 771         }
 772     }
 773 }
 774
 775 static int decode_tile(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
 776 {
 777     int compno, reslevelno, bandno;
 778     int x, y, *src[4];
 779     uint8_t *line;
 780     J2kT1Context t1;
 781
 782     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 783         J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
 784         J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 785
 786         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 787             J2kResLevel *rlevel = comp->reslevel + reslevelno;
 788             for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 789                 J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
 790                 int cblkx, cblky, cblkno=0, xx0, x0, xx1, y0, yy0, yy1, bandpos;
 791
 792                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 793
 794                 yy0 = bandno == 0 ? 0 : comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][0];
 795                 y0 = yy0;
 796                 yy1 = FFMIN(ff_j2k_ceildiv(band->coord[1][0] + 1, band->codeblock_height) * band->codeblock_height,
 797                             band->coord[1][1]) - band->coord[1][0] + yy0;
 798
 799                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 800                     continue;
 801
 802                 for (cblky = 0; cblky < band->cblkny; cblky++){
 803                     if (reslevelno == 0 || bandno == 1)
 804                         xx0 = 0;
 805                     else
 806                         xx0 = comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][0];
 807                     x0 = xx0;
 808                     xx1 = FFMIN(ff_j2k_ceildiv(band->coord[0][0] + 1, band->codeblock_width) * band->codeblock_width,
 809                                 band->coord[0][1]) - band->coord[0][0] + xx0;
 810
 811                     for (cblkx = 0; cblkx < band->cblknx; cblkx++, cblkno++){
 812                         int y, x;
 813                         decode_cblk(s, codsty, &t1, band->cblk + cblkno, xx1 - xx0, yy1 - yy0, bandpos);
 814                         if (codsty->transform == FF_DWT53){
 815                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]){
 816                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
 817                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]){
 818                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = *ptr++ >> 1;
 819                                 }
 820                             }
 821                         } else{
 822                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]){
 823                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
 824                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]){
 825                                     int tmp = ((int64_t)*ptr++) * ((int64_t)band->stepsize) >> 13, tmp2;
 826                                     tmp2 = FFABS(tmp>>1) + FFABS(tmp&1);
 827                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = tmp < 0 ? -tmp2 : tmp2;
 828                                 }
 829                             }
 830                         }
 831                         xx0 = xx1;
 832                         xx1 = FFMIN(xx1 + band->codeblock_width, band->coord[0][1] - band->coord[0][0] + x0);
 833                     }
 834                     yy0 = yy1;
 835                     yy1 = FFMIN(yy1 + band->codeblock_height, band->coord[1][1] - band->coord[1][0] + y0);
 836                 }
 837             }
 838         }
 839         ff_j2k_dwt_decode(&comp->dwt, comp->data);
 840         src[compno] = comp->data;
 841     }
 842     if (tile->codsty[0].mct)
 843         mct_decode(s, tile);
 844
 845     if (s->avctx->pix_fmt == PIX_FMT_BGRA) // RGBA -> BGRA
 846         FFSWAP(int *, src[0], src[2]);
 847
 848     if (s->precision <= 8) {
 849         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 850             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
 851             line = s->picture.data[0] + y * s->picture.linesize[0];
 852             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]){
 853                 uint8_t *dst;
 854
 855                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
 856                 dst = line + x * s->ncomponents + compno;
 857
 858                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s->cdx[compno]) {
 859                     *src[compno] += 1 << (s->cbps[compno]-1);
 860                     if (*src[compno] < 0)
 861                         *src[compno] = 0;
 862                     else if (*src[compno] >= (1 << s->cbps[compno]))
 863                         *src[compno] = (1 << s->cbps[compno]) - 1;
 864                     *dst = *src[compno]++;
 865                     dst += s->ncomponents;
 866                 }
 867                 line += s->picture.linesize[0];
 868             }
 869         }
 870     } else {
 871         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 872             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
 873             line = s->picture.data[0] + y * s->picture.linesize[0];
 874             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
 875                 uint16_t *dst;
 876                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
 877                 dst = line + (x * s->ncomponents + compno) * 2;
 878                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s-> cdx[compno]) {
 879                     int32_t val;
 880                     val = *src[compno]++ << (16 - s->cbps[compno]);
 881                     val += 1 << 15;
 882                     val = av_clip(val, 0, (1 << 16) - 1);
 883                     *dst = val;
 884                     dst += s->ncomponents;
 885                 }
 886                 line += s->picture.linesize[0];
 887             }
 888         }
 889     }
 890     return 0;
 891 }
 892
 893 static void cleanup(J2kDecoderContext *s)
 894 {
 895     int tileno, compno;
 896     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 897         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 898             J2kComponent *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 899             J2kCodingStyle *codsty = s->tile[tileno].codsty + compno;
 900
 901             ff_j2k_cleanup(comp, codsty);
 902         }
 903         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
 904     }
 905     av_freep(&s->tile);
 906 }
 907
 908 static int decode_codestream(J2kDecoderContext *s)
 909 {
 910     J2kCodingStyle *codsty = s->codsty;
 911     J2kQuantStyle  *qntsty = s->qntsty;
 912     uint8_t *properties = s->properties;
 913
 914     for (;;){
 915         int marker, len, ret = 0;
 916         const uint8_t *oldbuf;
 917         if (s->buf_end - s->buf < 2){
 918             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing EOC\n");
 919             break;
 920         }
 921
 922         marker = bytestream_get_be16(&s->buf);
 923         if(s->avctx->debug & FF_DEBUG_STARTCODE)
 924             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "marker 0x%.4X at pos 0x%tx\n", marker, s->buf - s->buf_start - 4);
 925         oldbuf = s->buf;
 926
 927         if (marker == J2K_SOD){
 928             J2kTile *tile = s->tile + s->curtileno;
 929             if (ret = init_tile(s, s->curtileno))
 930                 return ret;
 931             if (ret = decode_packets(s, tile))
 932                 return ret;
 933             continue;
 934         }
 935         if (marker == J2K_EOC)
 936             break;
 937
 938         if (s->buf_end - s->buf < 2)
 939             return AVERROR(EINVAL);
 940         len = bytestream_get_be16(&s->buf);
 941         switch(marker){
 942             case J2K_SIZ:
 943                 ret = get_siz(s); break;
 944             case J2K_COC:
 945                 ret = get_coc(s, codsty, properties); break;
 946             case J2K_COD:
 947                 ret = get_cod(s, codsty, properties); break;
 948             case J2K_QCC:
 949                 ret = get_qcc(s, len, qntsty, properties); break;
 950             case J2K_QCD:
 951                 ret = get_qcd(s, len, qntsty, properties); break;
 952             case J2K_SOT:
 953                 if (!(ret = get_sot(s))){
 954                     codsty = s->tile[s->curtileno].codsty;
 955                     qntsty = s->tile[s->curtileno].qntsty;
 956                     properties = s->tile[s->curtileno].properties;
 957                 }
 958                 break;
 959             case J2K_COM:
 960                 // the comment is ignored
 961                 s->buf += len - 2; break;
 962             default:
 963                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported marker 0x%.4X at pos 0x%tx\n", marker, s->buf - s->buf_start - 4);
 964                 s->buf += len - 2; break;
 965         }
 966         if (s->buf - oldbuf != len || ret){
 967             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error during processing marker segment %.4x\n", marker);
 968             return ret ? ret : -1;
 969         }
 970     }
 971     return 0;
 972 }
 973
 974 static int jp2_find_codestream(J2kDecoderContext *s)
 975 {
 976     uint32_t atom_size;
 977     int found_codestream = 0, search_range = 10;
 978
 979     // skip jpeg2k signature atom
 980     s->buf += 12;
 981
 982     while(!found_codestream && search_range && s->buf_end - s->buf >= 8) {
 983         atom_size = AV_RB32(s->buf);
 984         if(AV_RB32(s->buf + 4) == JP2_CODESTREAM) {
 985             found_codestream = 1;
 986             s->buf += 8;
 987         } else {
 988             if (s->buf_end - s->buf < atom_size)
 989                 return 0;
 990             s->buf += atom_size;
 991             search_range--;
 992         }
 993     }
 994
 995     if(found_codestream)
 996         return 1;
 997     return 0;
 998 }
 999
1000 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1001                         void *data, int *data_size,
1002                         AVPacket *avpkt)
1003 {
1004     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1005     AVFrame *picture = data;
1006     int tileno, ret;
1007
1008     s->avctx = avctx;
1009     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "start\n");
1010
1011     // init
1012     s->buf = s->buf_start = avpkt->data;
1013     s->buf_end = s->buf_start + avpkt->size;
1014     s->curtileno = -1;
1015
1016     ff_j2k_init_tier1_luts();
1017
1018     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1019         return AVERROR(EINVAL);
1020
1021     // check if the image is in jp2 format
1022     if(s->buf_end - s->buf >= 12 &&
1023        (AV_RB32(s->buf) == 12) && (AV_RB32(s->buf + 4) == JP2_SIG_TYPE) &&
1024        (AV_RB32(s->buf + 8) == JP2_SIG_VALUE)) {
1025         if(!jp2_find_codestream(s)) {
1026             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "couldn't find jpeg2k codestream atom\n");
1027             return -1;
1028         }
1029     }
1030
1031     if (bytestream_get_be16(&s->buf) != J2K_SOC){
1032         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SOC marker not present\n");
1033         return -1;
1034     }
1035     if (ret = decode_codestream(s))
1036         return ret;
1037
1038     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++)
1039         if (ret = decode_tile(s, s->tile + tileno))
1040             return ret;
1041
1042     cleanup(s);
1043     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "end\n");
1044
1045     *data_size = sizeof(AVPicture);
1046     *picture = s->picture;
1047
1048     return s->buf - s->buf_start;
1049 }
1050
1051 static av_cold int j2kdec_init(AVCodecContext *avctx)
1052 {
1053     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1054
1055     avcodec_get_frame_defaults((AVFrame*)&s->picture);
1056     avctx->coded_frame = (AVFrame*)&s->picture;
1057     return 0;
1058 }
1059
1060 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1061 {
1062     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1063
1064     if (s->picture.data[0])
1065         avctx->release_buffer(avctx, &s->picture);
1066
1067     return 0;
1068 }
1069
1070 AVCodec ff_jpeg2000_decoder = {
1071     .name           = "j2k",
1072     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1073     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,
1074     .priv_data_size = sizeof(J2kDecoderContext),
1075     .init           = j2kdec_init,
1076     .close          = decode_end,
1077     .decode         = decode_frame,
1078     .capabilities = CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
1079     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1080     .pix_fmts =
1081         (enum PixelFormat[]) {PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_NONE}
1082 };