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 // #define DEBUG
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "bytestream.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "thread.h"
  34 #include "j2k.h"
  35 #include "libavutil/common.h"
  36
  37 #define JP2_SIG_TYPE    0x6A502020
  38 #define JP2_SIG_VALUE   0x0D0A870A
  39 #define JP2_CODESTREAM  0x6A703263
  40
  41 #define HAD_COC 0x01
  42 #define HAD_QCC 0x02
  43
  44 typedef struct {
  45    Jpeg2000Component *comp;
  46    uint8_t properties[4];
  47    Jpeg2000CodingStyle codsty[4];
  48    Jpeg2000QuantStyle  qntsty[4];
  49 } Jpeg2000Tile;
  50
  51 typedef struct Jpeg2000DecoderContext {
  52     AVCodecContext  *avctx;
  53     AVFrame         *picture;
  54     GetByteContext  g;
  55
  56     int             width, height;
  57     int             image_offset_x, image_offset_y;
  58     int             tile_offset_x, tile_offset_y;
  59     uint8_t         cbps[4];    // bits per sample in particular components
  60     uint8_t         sgnd[4];    // if a component is signed
  61     uint8_t         properties[4];
  62     int             cdx[4], cdy[4];
  63     int             precision;
  64     int             ncomponents;
  65     int             tile_width, tile_height;
  66     int             numXtiles, numYtiles;
  67     int             maxtilelen;
  68
  69     Jpeg2000CodingStyle codsty[4];
  70     Jpeg2000QuantStyle  qntsty[4];
  71
  72     int             bit_index;
  73
  74     int             curtileno;
  75
  76     Jpeg2000Tile    *tile;
  77 } Jpeg2000DecoderContext;
  78
  79 static int get_bits(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
  80 {
  81     int res = 0;
  82
  83     while (--n >= 0) {
  84         res <<= 1;
  85         if (s->bit_index == 0) {
  86             s->bit_index = 7 + (bytestream2_get_byte(&s->g) != 0xFFu);
  87         }
  88         s->bit_index--;
  89         res |= (bytestream2_peek_byte(&s->g) >> s->bit_index) & 1;
  90     }
  91     return res;
  92 }
  93
  94 static void j2k_flush(Jpeg2000DecoderContext *s)
  95 {
  96     if (bytestream2_get_byte(&s->g) == 0xff)
  97         bytestream2_skip(&s->g, 1);
  98     s->bit_index = 8;
  99 }
 100
 101 /** decode the value stored in node */
 102 static int tag_tree_decode(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000TgtNode *node, int threshold)
 103 {
 104     Jpeg2000TgtNode *stack[30];
 105     int sp = -1, curval = 0;
 106
 107     if (!node)
 108         return AVERROR(EINVAL);
 109
 110     while (node && !node->vis) {
 111         stack[++sp] = node;
 112         node = node->parent;
 113     }
 114
 115     if (node)
 116         curval = node->val;
 117     else
 118         curval = stack[sp]->val;
 119
 120     while (curval < threshold && sp >= 0) {
 121         if (curval < stack[sp]->val)
 122             curval = stack[sp]->val;
 123         while (curval < threshold) {
 124             int ret;
 125             if ((ret = get_bits(s, 1)) > 0) {
 126                 stack[sp]->vis++;
 127                 break;
 128             } else if (!ret)
 129                 curval++;
 130             else
 131                 return ret;
 132         }
 133         stack[sp]->val = curval;
 134         sp--;
 135     }
 136     return curval;
 137 }
 138
 139 /* marker segments */
 140 /* get sizes and offsets of image, tiles; number of components */
 141 static int get_siz(Jpeg2000DecoderContext *s)
 142 {
 143     int i, ret;
 144     ThreadFrame frame = { .f = s->picture };
 145
 146     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 36)
 147         return AVERROR(EINVAL);
 148
 149                         bytestream2_get_be16u(&s->g); // Rsiz
 150     s->width          = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Width
 151     s->height         = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Height
 152     s->image_offset_x = bytestream2_get_be32u(&s->g); // X0Siz
 153     s->image_offset_y = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Y0Siz
 154     s->tile_width     = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XTSiz
 155     s->tile_height    = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YTSiz
 156     s->tile_offset_x  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XT0Siz
 157     s->tile_offset_y  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YT0Siz
 158     s->ncomponents    = bytestream2_get_be16u(&s->g); // CSiz
 159
 160     if (s->ncomponents <= 0 || s->ncomponents > 4) {
 161         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported/invalid ncomponents: %d\n", s->ncomponents);
 162         return AVERROR(EINVAL);
 163     }
 164     if (s->tile_width<=0 || s->tile_height<=0)
 165         return AVERROR(EINVAL);
 166
 167     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 3 * s->ncomponents)
 168         return AVERROR(EINVAL);
 169
 170     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++) { // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
 171         uint8_t x = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 172         s->cbps[i] = (x & 0x7f) + 1;
 173         s->precision = FFMAX(s->cbps[i], s->precision);
 174         s->sgnd[i] = !!(x & 0x80);
 175         s->cdx[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 176         s->cdy[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 177     }
 178
 179     s->numXtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->width - s->tile_offset_x, s->tile_width);
 180     s->numYtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->height - s->tile_offset_y, s->tile_height);
 181
 182     if (s->numXtiles * (uint64_t)s->numYtiles > INT_MAX/sizeof(Jpeg2000Tile))
 183         return AVERROR(EINVAL);
 184
 185     s->tile = av_mallocz(s->numXtiles * s->numYtiles * sizeof(Jpeg2000Tile));
 186     if (!s->tile)
 187         return AVERROR(ENOMEM);
 188
 189     for (i = 0; i < s->numXtiles * s->numYtiles; i++) {
 190         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + i;
 191
 192         tile->comp = av_mallocz(s->ncomponents * sizeof(Jpeg2000Component));
 193         if (!tile->comp)
 194             return AVERROR(ENOMEM);
 195     }
 196
 197     s->avctx->width  = s->width  - s->image_offset_x;
 198     s->avctx->height = s->height - s->image_offset_y;
 199
 200     switch(s->ncomponents) {
 201     case 1:
 202         if (s->precision > 8) {
 203             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
 204         } else {
 205             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
 206         }
 207         break;
 208     case 3:
 209         if (s->precision > 8) {
 210             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48;
 211         } else {
 212             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
 213         }
 214         break;
 215     case 4:
 216         s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
 217         break;
 218     }
 219
 220
 221     if ((ret = ff_thread_get_buffer(s->avctx, &frame, 0)) < 0)
 222         return ret;
 223
 224     s->picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 225     s->picture->key_frame = 1;
 226
 227     return 0;
 228 }
 229
 230 /** get common part for COD and COC segments */
 231 static int get_cox(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c)
 232 {
 233     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
 234         return AVERROR(EINVAL);
 235           c->nreslevels = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 1; // num of resolution levels - 1
 236      c->log2_cblk_width = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk width
 237     c->log2_cblk_height = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk height
 238
 239     c->cblk_style = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 240     if (c->cblk_style != 0) { // cblk style
 241         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "extra cblk styles %X\n", c->cblk_style);
 242     }
 243     c->transform = bytestream2_get_byteu(&s->g); // transformation
 244     if (c->csty & JPEG2000_CSTY_PREC) {
 245         int i;
 246
 247         for (i = 0; i < c->nreslevels; i++)
 248             bytestream2_get_byte(&s->g);
 249     }
 250     return 0;
 251 }
 252
 253 /** get coding parameters for a particular tile or whole image*/
 254 static int get_cod(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c, uint8_t *properties)
 255 {
 256     Jpeg2000CodingStyle tmp;
 257     int compno;
 258
 259     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
 260         return AVERROR(EINVAL);
 261
 262     tmp.log2_prec_width  =
 263     tmp.log2_prec_height = 15;
 264
 265     tmp.csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 266
 267     // get progression order
 268     tmp.prog_order = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 269     if (tmp.prog_order) {
 270         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "only LRCP progression supported\n");
 271     }
 272
 273     tmp.nlayers = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 274         tmp.mct = bytestream2_get_byteu(&s->g); // multiple component transformation
 275
 276     get_cox(s, &tmp);
 277     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 278         if (!(properties[compno] & HAD_COC))
 279             memcpy(c + compno, &tmp, sizeof(Jpeg2000CodingStyle));
 280     }
 281     return 0;
 282 }
 283
 284 /** get coding parameters for a component in the whole image on a particular tile */
 285 static int get_coc(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c, uint8_t *properties)
 286 {
 287     int compno;
 288
 289     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
 290         return AVERROR(EINVAL);
 291
 292     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 293
 294     c += compno;
 295     c->csty = bytestream2_get_byte(&s->g);
 296     get_cox(s, c);
 297
 298     properties[compno] |= HAD_COC;
 299     return 0;
 300 }
 301
 302 /** get common part for QCD and QCC segments */
 303 static int get_qcx(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q)
 304 {
 305     int i, x;
 306
 307     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
 308         return AVERROR(EINVAL);
 309
 310     x = bytestream2_get_byteu(&s->g); // Sqcd
 311
 312     q->nguardbits = x >> 5;
 313       q->quantsty = x & 0x1f;
 314
 315     if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE) {
 316         n -= 3;
 317         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < n || 32*3 < n)
 318             return AVERROR(EINVAL);
 319         for (i = 0; i < n; i++)
 320             q->expn[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g) >> 3;
 321     } else if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_SI) {
 322         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
 323             return AVERROR(EINVAL);
 324         x = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 325         q->expn[0] = x >> 11;
 326         q->mant[0] = x & 0x7ff;
 327         for (i = 1; i < 32 * 3; i++) {
 328             int curexpn = FFMAX(0, q->expn[0] - (i-1)/3);
 329             q->expn[i] = curexpn;
 330             q->mant[i] = q->mant[0];
 331         }
 332     } else{
 333         n = (n - 3) >> 1;
 334         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2 * n || 32*3 < n)
 335             return AVERROR(EINVAL);
 336         for (i = 0; i < n; i++) {
 337             x = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 338             q->expn[i] = x >> 11;
 339             q->mant[i] = x & 0x7ff;
 340         }
 341     }
 342     return 0;
 343 }
 344
 345 /** get quantization parameters for a particular tile or a whole image */
 346 static int get_qcd(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q, uint8_t *properties)
 347 {
 348     Jpeg2000QuantStyle tmp;
 349     int compno;
 350
 351     if (get_qcx(s, n, &tmp))
 352         return -1;
 353     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
 354         if (!(properties[compno] & HAD_QCC))
 355             memcpy(q + compno, &tmp, sizeof(Jpeg2000QuantStyle));
 356     return 0;
 357 }
 358
 359 /** get quantization parameters for a component in the whole image on in a particular tile */
 360 static int get_qcc(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q, uint8_t *properties)
 361 {
 362     int compno;
 363
 364     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
 365         return AVERROR(EINVAL);
 366
 367     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 368     properties[compno] |= HAD_QCC;
 369     return get_qcx(s, n-1, q+compno);
 370 }
 371
 372 /** get start of tile segment */
 373 static int get_sot(Jpeg2000DecoderContext *s)
 374 {
 375     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 8)
 376         return AVERROR(EINVAL);
 377
 378     s->curtileno = bytestream2_get_be16u(&s->g); ///< Isot
 379     if ((unsigned)s->curtileno >= s->numXtiles * s->numYtiles) {
 380         s->curtileno=0;
 381         return AVERROR(EINVAL);
 382     }
 383
 384     bytestream2_skipu(&s->g, 4); ///< Psot (ignored)
 385
 386     if (!bytestream2_get_byteu(&s->g)) { ///< TPsot
 387         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + s->curtileno;
 388
 389         /* copy defaults */
 390         memcpy(tile->codsty, s->codsty, s->ncomponents * sizeof(Jpeg2000CodingStyle));
 391         memcpy(tile->qntsty, s->qntsty, s->ncomponents * sizeof(Jpeg2000QuantStyle));
 392     }
 393     bytestream2_get_byteu(&s->g); ///< TNsot
 394
 395     return 0;
 396 }
 397
 398 static int init_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, int tileno)
 399 {
 400     int compno,
 401         tilex = tileno % s->numXtiles,
 402         tiley = tileno / s->numXtiles;
 403     Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 404
 405     if (!tile->comp)
 406         return AVERROR(ENOMEM);
 407     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 408         Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 409         Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 410         Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
 411         int ret; // global bandno
 412
 413         comp->coord[0][0] = FFMAX(tilex * s->tile_width + s->tile_offset_x, s->image_offset_x);
 414         comp->coord[0][1] = FFMIN((tilex+1)*s->tile_width + s->tile_offset_x, s->width);
 415         comp->coord[1][0] = FFMAX(tiley * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->image_offset_y);
 416         comp->coord[1][1] = FFMIN((tiley+1)*s->tile_height + s->tile_offset_y, s->height);
 417
 418         if (ret = ff_j2k_init_component(comp, codsty, qntsty, s->cbps[compno], s->cdx[compno], s->cdy[compno]))
 419             return ret;
 420     }
 421     return 0;
 422 }
 423
 424 /** read the number of coding passes */
 425 static int getnpasses(Jpeg2000DecoderContext *s)
 426 {
 427     int num;
 428     if (!get_bits(s, 1))
 429         return 1;
 430     if (!get_bits(s, 1))
 431         return 2;
 432     if ((num = get_bits(s, 2)) != 3)
 433         return num < 0 ? num : 3 + num;
 434     if ((num = get_bits(s, 5)) != 31)
 435         return num < 0 ? num : 6 + num;
 436     num = get_bits(s, 7);
 437     return num < 0 ? num : 37 + num;
 438 }
 439
 440 static int getlblockinc(Jpeg2000DecoderContext *s)
 441 {
 442     int res = 0, ret;
 443     while (ret = get_bits(s, 1)) {
 444         if (ret < 0)
 445             return ret;
 446         res++;
 447     }
 448     return res;
 449 }
 450
 451 static int decode_packet(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *codsty, Jpeg2000ResLevel *rlevel, int precno,
 452                          int layno, uint8_t *expn, int numgbits)
 453 {
 454     int bandno, cblkny, cblknx, cblkno, ret;
 455
 456     if (!(ret = get_bits(s, 1))) {
 457         j2k_flush(s);
 458         return 0;
 459     } else if (ret < 0)
 460         return ret;
 461
 462     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
 463         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 464         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 465         int pos = 0;
 466
 467         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1]
 468         ||  band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 469             continue;
 470
 471         for (cblkny = prec->yi0; cblkny < prec->yi1; cblkny++)
 472             for (cblknx = prec->xi0, cblkno = cblkny * band->cblknx + cblknx; cblknx < prec->xi1; cblknx++, cblkno++, pos++) {
 473                 Jpeg2000Cblk *cblk = band->cblk + cblkno;
 474                 int incl, newpasses, llen;
 475
 476                 if (cblk->npasses)
 477                     incl = get_bits(s, 1);
 478                 else
 479                     incl = tag_tree_decode(s, prec->cblkincl + pos, layno+1) == layno;
 480                 if (!incl)
 481                     continue;
 482                 else if (incl < 0)
 483                     return incl;
 484
 485                 if (!cblk->npasses)
 486                     cblk->nonzerobits = expn[bandno] + numgbits - 1 - tag_tree_decode(s, prec->zerobits + pos, 100);
 487                 if ((newpasses = getnpasses(s)) < 0)
 488                     return newpasses;
 489                 if ((llen = getlblockinc(s)) < 0)
 490                     return llen;
 491                 cblk->lblock += llen;
 492                 if ((ret = get_bits(s, av_log2(newpasses) + cblk->lblock)) < 0)
 493                     return ret;
 494                 cblk->lengthinc = ret;
 495                 cblk->npasses += newpasses;
 496             }
 497     }
 498     j2k_flush(s);
 499
 500     if (codsty->csty & JPEG2000_CSTY_EPH) {
 501         if (bytestream2_peek_be16(&s->g) == JPEG2000_EPH) {
 502             bytestream2_skip(&s->g, 2);
 503         } else {
 504             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "EPH marker not found.\n");
 505         }
 506     }
 507
 508     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
 509         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 510         int yi, cblknw = band->prec[precno].xi1 - band->prec[precno].xi0;
 511         for (yi = band->prec[precno].yi0; yi < band->prec[precno].yi1; yi++) {
 512             int xi;
 513             for (xi = band->prec[precno].xi0; xi < band->prec[precno].xi1; xi++) {
 514                 Jpeg2000Cblk *cblk = band->cblk + yi * cblknw + xi;
 515                 if (   bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < cblk->lengthinc
 516                     || sizeof(cblk->data) < cblk->lengthinc
 517                 )
 518                     return AVERROR(EINVAL);
 519                 bytestream2_get_bufferu(&s->g, cblk->data, cblk->lengthinc);
 520                 cblk->length += cblk->lengthinc;
 521                 cblk->lengthinc = 0;
 522             }
 523         }
 524     }
 525     return 0;
 526 }
 527
 528 static int jpeg2000_decode_packets(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
 529 {
 530     int layno, reslevelno, compno, precno, ok_reslevel;
 531     s->bit_index = 8;
 532     for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++) {
 533         ok_reslevel = 1;
 534         for (reslevelno = 0; ok_reslevel; reslevelno++) {
 535             ok_reslevel = 0;
 536             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 537                 Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 538                 Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
 539                 if (reslevelno < codsty->nreslevels) {
 540                     Jpeg2000ResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel + reslevelno;
 541                     ok_reslevel = 1;
 542                     for (precno = 0; precno < rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y; precno++) {
 543                         if (decode_packet(s, codsty, rlevel, precno, layno, qntsty->expn +
 544                                           (reslevelno ? 3*(reslevelno-1)+1 : 0), qntsty->nguardbits))
 545                             return -1;
 546                     }
 547                 }
 548             }
 549         }
 550     }
 551     return 0;
 552 }
 553
 554 /* TIER-1 routines */
 555 static void decode_sigpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int bpno, int bandno, int bpass_csty_symbol,
 556                            int vert_causal_ctx_csty_symbol)
 557 {
 558     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y;
 559
 560     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 561         for (x = 0; x < width; x++)
 562             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++) {
 563                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & JPEG2000_T1_SIG_NB)
 564                 && !(t1->flags[y+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))) {
 565                     int flags_mask = -1;
 566                     if (vert_causal_ctx_csty_symbol && y == y0 + 3)
 567                         flags_mask &= ~(JPEG2000_T1_SIG_S | JPEG2000_T1_SIG_SW | JPEG2000_T1_SIG_SE);
 568                     if (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y+1][x+1] & flags_mask, bandno))) {
 569                         int xorbit, ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
 570                         if (bpass_csty_symbol)
 571                              t1->data[y][x] = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? -mask : mask;
 572                         else
 573                              t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ?
 574                                                -mask : mask;
 575
 576                         ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
 577                     }
 578                     t1->flags[y+1][x+1] |= JPEG2000_T1_VIS;
 579                 }
 580             }
 581 }
 582
 583 static void decode_refpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int bpno)
 584 {
 585     int phalf, nhalf;
 586     int y0, x, y;
 587
 588     phalf = 1 << (bpno - 1);
 589     nhalf = -phalf;
 590
 591     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 592         for (x = 0; x < width; x++)
 593             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++) {
 594                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS)) == JPEG2000_T1_SIG) {
 595                     int ctxno = ff_jpeg2000_getrefctxno(t1->flags[y+1][x+1]);
 596                     int r = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? phalf : nhalf;
 597                     t1->data[y][x] += t1->data[y][x] < 0 ? -r : r;
 598                     t1->flags[y+1][x+1] |= JPEG2000_T1_REF;
 599                 }
 600             }
 601 }
 602
 603 static void decode_clnpass(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height,
 604                            int bpno, int bandno, int seg_symbols, int vert_causal_ctx_csty_symbol)
 605 {
 606     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y, runlen, dec;
 607
 608     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4) {
 609         for (x = 0; x < width; x++) {
 610             if (y0 + 3 < height && !(
 611             (t1->flags[y0+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 612             (t1->flags[y0+2][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 613             (t1->flags[y0+3][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 614             (t1->flags[y0+4][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)))) {
 615                 if (!ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL))
 616                     continue;
 617                 runlen = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 618                 runlen = (runlen << 1) | ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 619                 dec = 1;
 620             } else{
 621                 runlen = 0;
 622                 dec = 0;
 623             }
 624
 625             for (y = y0 + runlen; y < y0 + 4 && y < height; y++) {
 626                 if (!dec) {
 627                     if (!(t1->flags[y+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))) {
 628                         int flags_mask = -1;
 629                         if (vert_causal_ctx_csty_symbol && y == y0 + 3)
 630                             flags_mask &= ~(JPEG2000_T1_SIG_S | JPEG2000_T1_SIG_SW | JPEG2000_T1_SIG_SE);
 631                         dec = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y+1][x+1] & flags_mask,
 632                                                                                              bandno));
 633                     }
 634                 }
 635                 if (dec) {
 636                     int xorbit, ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
 637                     t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ? -mask : mask;
 638                     ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
 639                 }
 640                 dec = 0;
 641                 t1->flags[y+1][x+1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
 642             }
 643         }
 644     }
 645     if (seg_symbols) {
 646         int val;
 647         val = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 648         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 649         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 650         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 651         if (val != 0xa) {
 652             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,"Segmentation symbol value incorrect\n");
 653         }
 654     }
 655 }
 656
 657 static int decode_cblk(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *codsty, Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Cblk *cblk,
 658                        int width, int height, int bandpos)
 659 {
 660     int passno = cblk->npasses, pass_t = 2, bpno = cblk->nonzerobits - 1, y, clnpass_cnt = 0;
 661     int bpass_csty_symbol = JPEG2000_CBLK_BYPASS & codsty->cblk_style;
 662     int vert_causal_ctx_csty_symbol = JPEG2000_CBLK_VSC & codsty->cblk_style;
 663
 664     for (y = 0; y < height+2; y++)
 665         memset(t1->flags[y], 0, (width+2)*sizeof(int));
 666
 667     for (y = 0; y < height; y++)
 668         memset(t1->data[y], 0, width*sizeof(int));
 669
 670     cblk->data[cblk->length] = 0xff;
 671     cblk->data[cblk->length+1] = 0xff;
 672     ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 673
 674     while (passno--) {
 675         switch(pass_t) {
 676             case 0: decode_sigpass(t1, width, height, bpno+1, bandpos,
 677                                   bpass_csty_symbol && (clnpass_cnt >= 4), vert_causal_ctx_csty_symbol);
 678                     break;
 679             case 1: decode_refpass(t1, width, height, bpno+1);
 680                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
 681                         ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 682                     break;
 683             case 2: decode_clnpass(s, t1, width, height, bpno+1, bandpos,
 684                                    codsty->cblk_style & JPEG2000_CBLK_SEGSYM, vert_causal_ctx_csty_symbol);
 685                     clnpass_cnt = clnpass_cnt + 1;
 686                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
 687                        ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 688                     break;
 689         }
 690
 691         pass_t++;
 692         if (pass_t == 3) {
 693             bpno--;
 694             pass_t = 0;
 695         }
 696     }
 697     return 0;
 698 }
 699
 700 static void mct_decode(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
 701 {
 702     int i, *src[3], i0, i1, i2, csize = 1;
 703
 704     for (i = 0; i < 3; i++)
 705         src[i] = tile->comp[i].data;
 706
 707     for (i = 0; i < 2; i++)
 708         csize *= tile->comp[0].coord[i][1] - tile->comp[0].coord[i][0];
 709
 710     if (tile->codsty[0].transform == FF_DWT97) {
 711         for (i = 0; i < csize; i++) {
 712             i0 = *src[0] + (*src[2] * 46802 >> 16);
 713             i1 = *src[0] - (*src[1] * 22553 + *src[2] * 46802 >> 16);
 714             i2 = *src[0] + (116130 * *src[1] >> 16);
 715             *src[0]++ = i0;
 716             *src[1]++ = i1;
 717             *src[2]++ = i2;
 718         }
 719     } else{
 720         for (i = 0; i < csize; i++) {
 721             i1 = *src[0] - (*src[2] + *src[1] >> 2);
 722             i0 = i1 + *src[2];
 723             i2 = i1 + *src[1];
 724             *src[0]++ = i0;
 725             *src[1]++ = i1;
 726             *src[2]++ = i2;
 727         }
 728     }
 729 }
 730
 731 static int decode_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
 732 {
 733     int compno, reslevelno, bandno;
 734     int x, y, *src[4];
 735     uint8_t *line;
 736     Jpeg2000T1Context t1;
 737
 738     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 739         Jpeg2000Component *comp     = tile->comp + compno;
 740         Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 741
 742         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++) {
 743             Jpeg2000ResLevel *rlevel = comp->reslevel + reslevelno;
 744             for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
 745                 Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 746                 int cblkx, cblky, cblkno=0, xx0, x0, xx1, y0, yy0, yy1, bandpos;
 747
 748                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 749
 750                 yy0 = bandno == 0 ? 0 : comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][0];
 751                 y0 = yy0;
 752                 yy1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildiv(band->coord[1][0] + 1, band->codeblock_height) * band->codeblock_height,
 753                             band->coord[1][1]) - band->coord[1][0] + yy0;
 754
 755                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 756                     continue;
 757
 758                 for (cblky = 0; cblky < band->cblkny; cblky++) {
 759                     if (reslevelno == 0 || bandno == 1)
 760                         xx0 = 0;
 761                     else
 762                         xx0 = comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][0];
 763                     x0 = xx0;
 764                     xx1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildiv(band->coord[0][0] + 1, band->codeblock_width) * band->codeblock_width,
 765                                 band->coord[0][1]) - band->coord[0][0] + xx0;
 766
 767                     for (cblkx = 0; cblkx < band->cblknx; cblkx++, cblkno++) {
 768                         int y, x;
 769                         decode_cblk(s, codsty, &t1, band->cblk + cblkno, xx1 - xx0, yy1 - yy0, bandpos);
 770                         if (codsty->transform == FF_DWT53) {
 771                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]) {
 772                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
 773                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]) {
 774                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = *ptr++ >> 1;
 775                                 }
 776                             }
 777                         } else{
 778                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]) {
 779                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
 780                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]) {
 781                                     int tmp = ((int64_t)*ptr++) * ((int64_t)band->stepsize) >> 13, tmp2;
 782                                     tmp2 = FFABS(tmp>>1) + (tmp&1);
 783                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = tmp < 0 ? -tmp2 : tmp2;
 784                                 }
 785                             }
 786                         }
 787                         xx0 = xx1;
 788                         xx1 = FFMIN(xx1 + band->codeblock_width, band->coord[0][1] - band->coord[0][0] + x0);
 789                     }
 790                     yy0 = yy1;
 791                     yy1 = FFMIN(yy1 + band->codeblock_height, band->coord[1][1] - band->coord[1][0] + y0);
 792                 }
 793             }
 794         }
 795         ff_j2k_dwt_decode(&comp->dwt, comp->data);
 796         src[compno] = comp->data;
 797     }
 798     if (tile->codsty[0].mct)
 799         mct_decode(s, tile);
 800
 801     if (s->precision <= 8) {
 802         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 803             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
 804             line = s->picture->data[0] + y * s->picture->linesize[0];
 805             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
 806                 uint8_t *dst;
 807
 808                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
 809                 dst = line + x * s->ncomponents + compno;
 810
 811                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s->cdx[compno]) {
 812                     *src[compno] += 1 << (s->cbps[compno]-1);
 813                     if (*src[compno] < 0)
 814                         *src[compno] = 0;
 815                     else if (*src[compno] >= (1 << s->cbps[compno]))
 816                         *src[compno] = (1 << s->cbps[compno]) - 1;
 817                     *dst = *src[compno]++;
 818                     dst += s->ncomponents;
 819                 }
 820                 line += s->picture->linesize[0];
 821             }
 822         }
 823     } else {
 824         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 825             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
 826             line = s->picture->data[0] + y * s->picture->linesize[0];
 827             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
 828                 uint16_t *dst;
 829
 830                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
 831                 dst = (uint16_t *)(line + (x * s->ncomponents + compno) * 2);
 832                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s-> cdx[compno]) {
 833                     int32_t val;
 834
 835                     val = *src[compno]++ << (16 - s->cbps[compno]);
 836                     val += 1 << 15;
 837                     val = av_clip(val, 0, (1 << 16) - 1);
 838                     *dst = val;
 839                     dst += s->ncomponents;
 840                 }
 841                 line += s->picture->linesize[0];
 842             }
 843         }
 844     }
 845     return 0;
 846 }
 847
 848 static void cleanup(Jpeg2000DecoderContext *s)
 849 {
 850     int tileno, compno;
 851     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++) {
 852         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 853             Jpeg2000Component *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 854             Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->tile[tileno].codsty + compno;
 855
 856             ff_j2k_cleanup(comp, codsty);
 857         }
 858         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
 859     }
 860     av_freep(&s->tile);
 861 }
 862
 863 static int decode_codestream(Jpeg2000DecoderContext *s)
 864 {
 865     Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->codsty;
 866     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = s->qntsty;
 867     uint8_t *properties = s->properties;
 868
 869     for (;;) {
 870         int oldpos, marker, len, ret = 0;
 871
 872         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
 873             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing EOC\n");
 874             break;
 875         }
 876
 877         marker = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 878         av_dlog(s->avctx, "marker 0x%.4X at pos 0x%x\n", marker, bytestream2_tell(&s->g) - 4);
 879         oldpos = bytestream2_tell(&s->g);
 880
 881         if (marker == JPEG2000_SOD) {
 882             Jpeg2000Tile *tile = s->tile + s->curtileno;
 883             if (ret = init_tile(s, s->curtileno)) {
 884                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "tile initialization failed\n");
 885                 return ret;
 886             }
 887             if (ret = jpeg2000_decode_packets(s, tile)) {
 888                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "packets decoding failed\n");
 889                 return ret;
 890             }
 891             continue;
 892         }
 893         if (marker == JPEG2000_EOC)
 894             break;
 895
 896         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
 897             return AVERROR(EINVAL);
 898         len = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 899         switch (marker) {
 900         case JPEG2000_SIZ:
 901             ret = get_siz(s);
 902             if (!s->tile)
 903                 s->numXtiles = s->numYtiles = 0;
 904             break;
 905         case JPEG2000_COC:
 906             ret = get_coc(s, codsty, properties);
 907             break;
 908         case JPEG2000_COD:
 909             ret = get_cod(s, codsty, properties);
 910             break;
 911         case JPEG2000_QCC:
 912             ret = get_qcc(s, len, qntsty, properties);
 913             break;
 914         case JPEG2000_QCD:
 915             ret = get_qcd(s, len, qntsty, properties);
 916             break;
 917         case JPEG2000_SOT:
 918             if (!(ret = get_sot(s))) {
 919                 codsty = s->tile[s->curtileno].codsty;
 920                 qntsty = s->tile[s->curtileno].qntsty;
 921                 properties = s->tile[s->curtileno].properties;
 922             }
 923             break;
 924         case JPEG2000_COM:
 925             // the comment is ignored
 926             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
 927             break;
 928         default:
 929             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported marker 0x%.4X at pos 0x%x\n", marker, bytestream2_tell(&s->g) - 4);
 930             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
 931             break;
 932         }
 933         if (bytestream2_tell(&s->g) - oldpos != len || ret) {
 934             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error during processing marker segment %.4x\n", marker);
 935             return ret ? ret : -1;
 936         }
 937     }
 938     return 0;
 939 }
 940
 941 static int jp2_find_codestream(Jpeg2000DecoderContext *s)
 942 {
 943     uint32_t atom_size, atom;
 944     int found_codestream = 0, search_range = 10;
 945
 946     while (!found_codestream && search_range && bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 8) {
 947         atom_size = bytestream2_get_be32u(&s->g);
 948         atom      = bytestream2_get_be32u(&s->g);
 949         if (atom == JP2_CODESTREAM) {
 950             found_codestream = 1;
 951         } else {
 952             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < atom_size - 8)
 953                 return 0;
 954             bytestream2_skipu(&s->g, atom_size - 8);
 955             search_range--;
 956         }
 957     }
 958
 959     if (found_codestream)
 960         return 1;
 961     return 0;
 962 }
 963
 964 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 965                         void *data, int *got_frame,
 966                         AVPacket *avpkt)
 967 {
 968     Jpeg2000DecoderContext *s = avctx->priv_data;
 969     AVFrame *picture = data;
 970     int tileno, ret;
 971
 972     s->picture = picture;
 973
 974     s->avctx     = avctx;
 975     bytestream2_init(&s->g, avpkt->data, avpkt->size);
 976     s->curtileno = -1;
 977
 978     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
 979         ret = AVERROR(EINVAL);
 980         goto err_out;
 981     }
 982
 983     // check if the image is in jp2 format
 984     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 12 &&
 985        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == 12) &&
 986        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_TYPE) &&
 987        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_VALUE)) {
 988         if (!jp2_find_codestream(s)) {
 989             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "couldn't find jpeg2k codestream atom\n");
 990             ret = -1;
 991             goto err_out;
 992         }
 993     } else {
 994         bytestream2_seek(&s->g, 0, SEEK_SET);
 995     }
 996
 997     if (bytestream2_get_be16u(&s->g) != JPEG2000_SOC) {
 998         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SOC marker not present\n");
 999         ret = -1;
1000         goto err_out;
1001     }
1002     if (ret = decode_codestream(s))
1003         goto err_out;
1004
1005     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++)
1006         if (ret = decode_tile(s, s->tile + tileno))
1007             goto err_out;
1008
1009     cleanup(s);
1010
1011     *got_frame = 1;
1012
1013     return bytestream2_tell(&s->g);
1014
1015 err_out:
1016     cleanup(s);
1017     return ret;
1018 }
1019
1020 static void jpeg2000_init_static_data(AVCodec *codec)
1021 {
1022     ff_jpeg2000_init_tier1_luts();
1023 }
1024
1025 AVCodec ff_j2k_decoder = {
1026     .name             = "j2k",
1027     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1028     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1029     .id               = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
1030     .capabilities     = CODEC_CAP_EXPERIMENTAL | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1031     .priv_data_size   = sizeof(Jpeg2000DecoderContext),
1032     .init_static_data = jpeg2000_init_static_data,
1033     .decode           = decode_frame,
1034 };