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 "j2k.h"
  33 #include "libavutil/common.h"
  34
  35 #define JP2_SIG_TYPE    0x6A502020
  36 #define JP2_SIG_VALUE   0x0D0A870A
  37 #define JP2_CODESTREAM  0x6A703263
  38
  39 #define HAD_COC 0x01
  40 #define HAD_QCC 0x02
  41
  42 typedef struct {
  43    J2kComponent *comp;
  44    uint8_t properties[4];
  45    J2kCodingStyle codsty[4];
  46    J2kQuantStyle  qntsty[4];
  47 } J2kTile;
  48
  49 typedef struct {
  50     AVCodecContext *avctx;
  51     AVFrame picture;
  52     GetByteContext g;
  53
  54     int width, height; ///< image width and height
  55     int image_offset_x, image_offset_y;
  56     int tile_offset_x, tile_offset_y;
  57     uint8_t cbps[4]; ///< bits per sample in particular components
  58     uint8_t sgnd[4]; ///< if a component is signed
  59     uint8_t properties[4];
  60     int cdx[4], cdy[4];
  61     int precision;
  62     int ncomponents;
  63     int tile_width, tile_height; ///< tile size
  64     int numXtiles, numYtiles;
  65     int maxtilelen;
  66
  67     J2kCodingStyle codsty[4];
  68     J2kQuantStyle  qntsty[4];
  69
  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
  81     while (--n >= 0){
  82         res <<= 1;
  83         if (s->bit_index == 0) {
  84             s->bit_index = 7 + (bytestream2_get_byte(&s->g) != 0xFFu);
  85         }
  86         s->bit_index--;
  87         res |= (bytestream2_peek_byte(&s->g) >> s->bit_index) & 1;
  88     }
  89     return res;
  90 }
  91
  92 static void j2k_flush(J2kDecoderContext *s)
  93 {
  94     if (bytestream2_get_byte(&s->g) == 0xff)
  95         bytestream2_skip(&s->g, 1);
  96     s->bit_index = 8;
  97 }
  98 #if 0
  99 void printcomp(J2kComponent *comp)
 100 {
 101     int i;
 102     for (i = 0; i < comp->y1 - comp->y0; i++)
 103         ff_j2k_printv(comp->data + i * (comp->x1 - comp->x0), comp->x1 - comp->x0);
 104 }
 105
 106 static void nspaces(FILE *fd, int n)
 107 {
 108     while(n--) putc(' ', fd);
 109 }
 110
 111 static void dump(J2kDecoderContext *s, FILE *fd)
 112 {
 113     int tileno, compno, reslevelno, bandno, precno;
 114     fprintf(fd, "XSiz = %d, YSiz = %d, tile_width = %d, tile_height = %d\n"
 115                 "numXtiles = %d, numYtiles = %d, ncomponents = %d\n"
 116                 "tiles:\n",
 117             s->width, s->height, s->tile_width, s->tile_height,
 118             s->numXtiles, s->numYtiles, s->ncomponents);
 119     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 120         J2kTile *tile = s->tile + tileno;
 121         nspaces(fd, 2);
 122         fprintf(fd, "tile %d:\n", tileno);
 123         for(compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 124             J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
 125             nspaces(fd, 4);
 126             fprintf(fd, "component %d:\n", compno);
 127             nspaces(fd, 4);
 128             fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d\n",
 129                         comp->x0, comp->x1, comp->y0, comp->y1);
 130             for(reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 131                 J2kResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 132                 nspaces(fd, 6);
 133                 fprintf(fd, "reslevel %d:\n", reslevelno);
 134                 nspaces(fd, 6);
 135                 fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d, nbands = %d\n",
 136                         reslevel->x0, reslevel->x1, reslevel->y0,
 137                         reslevel->y1, reslevel->nbands);
 138                 for(bandno = 0; bandno < reslevel->nbands; bandno++){
 139                     J2kBand *band = reslevel->band + bandno;
 140                     nspaces(fd, 8);
 141                     fprintf(fd, "band %d:\n", bandno);
 142                     nspaces(fd, 8);
 143                     fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d,"
 144                                 "codeblock_width = %d, codeblock_height = %d cblknx = %d cblkny = %d\n",
 145                                 band->x0, band->x1,
 146                                 band->y0, band->y1,
 147                                 band->codeblock_width, band->codeblock_height,
 148                                 band->cblknx, band->cblkny);
 149                     for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 150                         J2kPrec *prec = band->prec + precno;
 151                         nspaces(fd, 10);
 152                         fprintf(fd, "prec %d:\n", precno);
 153                         nspaces(fd, 10);
 154                         fprintf(fd, "xi0 = %d, xi1 = %d, yi0 = %d, yi1 = %d\n",
 155                                      prec->xi0, prec->xi1, prec->yi0, prec->yi1);
 156                     }
 157                 }
 158             }
 159         }
 160     }
 161 }
 162 #endif
 163
 164 /** decode the value stored in node */
 165 static int tag_tree_decode(J2kDecoderContext *s, J2kTgtNode *node, int threshold)
 166 {
 167     J2kTgtNode *stack[30];
 168     int sp = -1, curval = 0;
 169
 170     while(node && !node->vis){
 171         stack[++sp] = node;
 172         node = node->parent;
 173     }
 174
 175     if (node)
 176         curval = node->val;
 177     else
 178         curval = stack[sp]->val;
 179
 180     while(curval < threshold && sp >= 0){
 181         if (curval < stack[sp]->val)
 182             curval = stack[sp]->val;
 183         while (curval < threshold){
 184             int ret;
 185             if ((ret = get_bits(s, 1)) > 0){
 186                 stack[sp]->vis++;
 187                 break;
 188             } else if (!ret)
 189                 curval++;
 190             else
 191                 return ret;
 192         }
 193         stack[sp]->val = curval;
 194         sp--;
 195     }
 196     return curval;
 197 }
 198
 199 /* marker segments */
 200 /** get sizes and offsets of image, tiles; number of components */
 201 static int get_siz(J2kDecoderContext *s)
 202 {
 203     int i, ret;
 204
 205     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 36)
 206         return AVERROR(EINVAL);
 207
 208                         bytestream2_get_be16u(&s->g); // Rsiz (skipped)
 209              s->width = bytestream2_get_be32u(&s->g); // width
 210             s->height = bytestream2_get_be32u(&s->g); // height
 211     s->image_offset_x = bytestream2_get_be32u(&s->g); // X0Siz
 212     s->image_offset_y = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Y0Siz
 213
 214         s->tile_width = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XTSiz
 215        s->tile_height = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YTSiz
 216      s->tile_offset_x = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XT0Siz
 217      s->tile_offset_y = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YT0Siz
 218        s->ncomponents = bytestream2_get_be16u(&s->g); // CSiz
 219
 220     if(s->ncomponents <= 0 || s->ncomponents > 4) {
 221         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported/invalid ncomponents: %d\n", s->ncomponents);
 222         return AVERROR(EINVAL);
 223     }
 224     if(s->tile_width<=0 || s->tile_height<=0)
 225         return AVERROR(EINVAL);
 226
 227     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 3 * s->ncomponents)
 228         return AVERROR(EINVAL);
 229
 230     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++){ // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
 231         uint8_t x = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 232         s->cbps[i] = (x & 0x7f) + 1;
 233         s->precision = FFMAX(s->cbps[i], s->precision);
 234         s->sgnd[i] = !!(x & 0x80);
 235         s->cdx[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 236         s->cdy[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 237     }
 238
 239     s->numXtiles = ff_j2k_ceildiv(s->width - s->tile_offset_x, s->tile_width);
 240     s->numYtiles = ff_j2k_ceildiv(s->height - s->tile_offset_y, s->tile_height);
 241
 242     if(s->numXtiles * (uint64_t)s->numYtiles > INT_MAX/sizeof(J2kTile))
 243         return AVERROR(EINVAL);
 244
 245     s->tile = av_mallocz(s->numXtiles * s->numYtiles * sizeof(J2kTile));
 246     if (!s->tile)
 247         return AVERROR(ENOMEM);
 248
 249     for (i = 0; i < s->numXtiles * s->numYtiles; i++){
 250         J2kTile *tile = s->tile + i;
 251
 252         tile->comp = av_mallocz(s->ncomponents * sizeof(J2kComponent));
 253         if (!tile->comp)
 254             return AVERROR(ENOMEM);
 255     }
 256
 257     s->avctx->width  = s->width  - s->image_offset_x;
 258     s->avctx->height = s->height - s->image_offset_y;
 259
 260     switch(s->ncomponents){
 261     case 1:
 262         if (s->precision > 8) {
 263             s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GRAY16;
 264         } else {
 265             s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
 266         }
 267         break;
 268     case 3:
 269         if (s->precision > 8) {
 270             s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGB48;
 271         } else {
 272             s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGB24;
 273         }
 274         break;
 275     case 4:
 276         s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGBA;
 277         break;
 278     }
 279
 280     if (s->picture.data[0])
 281         s->avctx->release_buffer(s->avctx, &s->picture);
 282
 283     if ((ret = s->avctx->get_buffer(s->avctx, &s->picture)) < 0)
 284         return ret;
 285
 286     s->picture.pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 287     s->picture.key_frame = 1;
 288
 289     return 0;
 290 }
 291
 292 /** get common part for COD and COC segments */
 293 static int get_cox(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c)
 294 {
 295     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
 296         return AVERROR(EINVAL);
 297           c->nreslevels = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 1; // num of resolution levels - 1
 298      c->log2_cblk_width = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk width
 299     c->log2_cblk_height = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk height
 300
 301     c->cblk_style = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 302     if (c->cblk_style != 0){ // cblk style
 303         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "extra cblk styles %X\n", c->cblk_style);
 304     }
 305     c->transform = bytestream2_get_byteu(&s->g); // transformation
 306     if (c->csty & J2K_CSTY_PREC) {
 307         int i;
 308
 309         for (i = 0; i < c->nreslevels; i++)
 310             bytestream2_get_byte(&s->g);
 311     }
 312     return 0;
 313 }
 314
 315 /** get coding parameters for a particular tile or whole image*/
 316 static int get_cod(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c, uint8_t *properties)
 317 {
 318     J2kCodingStyle tmp;
 319     int compno;
 320
 321     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
 322         return AVERROR(EINVAL);
 323
 324     tmp.log2_prec_width  =
 325     tmp.log2_prec_height = 15;
 326
 327     tmp.csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 328
 329     if (bytestream2_get_byteu(&s->g)){ // progression level
 330         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "only LRCP progression supported\n");
 331         return -1;
 332     }
 333
 334     tmp.nlayers = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 335         tmp.mct = bytestream2_get_byteu(&s->g); // multiple component transformation
 336
 337     get_cox(s, &tmp);
 338     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 339         if (!(properties[compno] & HAD_COC))
 340             memcpy(c + compno, &tmp, sizeof(J2kCodingStyle));
 341     }
 342     return 0;
 343 }
 344
 345 /** get coding parameters for a component in the whole image on a particular tile */
 346 static int get_coc(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c, uint8_t *properties)
 347 {
 348     int compno;
 349
 350     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
 351         return AVERROR(EINVAL);
 352
 353     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 354
 355     c += compno;
 356     c->csty = bytestream2_get_byte(&s->g);
 357     get_cox(s, c);
 358
 359     properties[compno] |= HAD_COC;
 360     return 0;
 361 }
 362
 363 /** get common part for QCD and QCC segments */
 364 static int get_qcx(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q)
 365 {
 366     int i, x;
 367
 368     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
 369         return AVERROR(EINVAL);
 370
 371     x = bytestream2_get_byteu(&s->g); // Sqcd
 372
 373     q->nguardbits = x >> 5;
 374       q->quantsty = x & 0x1f;
 375
 376     if (q->quantsty == J2K_QSTY_NONE){
 377         n -= 3;
 378         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < n || 32*3 < n)
 379             return AVERROR(EINVAL);
 380         for (i = 0; i < n; i++)
 381             q->expn[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g) >> 3;
 382     } else if (q->quantsty == J2K_QSTY_SI){
 383         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
 384             return AVERROR(EINVAL);
 385         x = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 386         q->expn[0] = x >> 11;
 387         q->mant[0] = x & 0x7ff;
 388         for (i = 1; i < 32 * 3; i++){
 389             int curexpn = FFMAX(0, q->expn[0] - (i-1)/3);
 390             q->expn[i] = curexpn;
 391             q->mant[i] = q->mant[0];
 392         }
 393     } else{
 394         n = (n - 3) >> 1;
 395         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2 * n || 32*3 < n)
 396             return AVERROR(EINVAL);
 397         for (i = 0; i < n; i++){
 398             x = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 399             q->expn[i] = x >> 11;
 400             q->mant[i] = x & 0x7ff;
 401         }
 402     }
 403     return 0;
 404 }
 405
 406 /** get quantization parameters for a particular tile or a whole image */
 407 static int get_qcd(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q, uint8_t *properties)
 408 {
 409     J2kQuantStyle tmp;
 410     int compno;
 411
 412     if (get_qcx(s, n, &tmp))
 413         return -1;
 414     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
 415         if (!(properties[compno] & HAD_QCC))
 416             memcpy(q + compno, &tmp, sizeof(J2kQuantStyle));
 417     return 0;
 418 }
 419
 420 /** get quantization parameters for a component in the whole image on in a particular tile */
 421 static int get_qcc(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q, uint8_t *properties)
 422 {
 423     int compno;
 424
 425     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
 426         return AVERROR(EINVAL);
 427
 428     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
 429     properties[compno] |= HAD_QCC;
 430     return get_qcx(s, n-1, q+compno);
 431 }
 432
 433 /** get start of tile segment */
 434 static uint8_t get_sot(J2kDecoderContext *s)
 435 {
 436     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 8)
 437         return AVERROR(EINVAL);
 438
 439     s->curtileno = bytestream2_get_be16u(&s->g); ///< Isot
 440     if((unsigned)s->curtileno >= s->numXtiles * s->numYtiles){
 441         s->curtileno=0;
 442         return AVERROR(EINVAL);
 443     }
 444
 445     bytestream2_skipu(&s->g, 4); ///< Psot (ignored)
 446
 447     if (!bytestream2_get_byteu(&s->g)){ ///< TPsot
 448         J2kTile *tile = s->tile + s->curtileno;
 449
 450         /* copy defaults */
 451         memcpy(tile->codsty, s->codsty, s->ncomponents * sizeof(J2kCodingStyle));
 452         memcpy(tile->qntsty, s->qntsty, s->ncomponents * sizeof(J2kQuantStyle));
 453     }
 454     bytestream2_get_byteu(&s->g); ///< TNsot
 455
 456     return 0;
 457 }
 458
 459 static int init_tile(J2kDecoderContext *s, int tileno)
 460 {
 461     int compno,
 462         tilex = tileno % s->numXtiles,
 463         tiley = tileno / s->numXtiles;
 464     J2kTile *tile = s->tile + tileno;
 465
 466     if (!tile->comp)
 467         return AVERROR(ENOMEM);
 468     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 469         J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
 470         J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 471         J2kQuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
 472         int ret; // global bandno
 473
 474         comp->coord[0][0] = FFMAX(tilex * s->tile_width + s->tile_offset_x, s->image_offset_x);
 475         comp->coord[0][1] = FFMIN((tilex+1)*s->tile_width + s->tile_offset_x, s->width);
 476         comp->coord[1][0] = FFMAX(tiley * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->image_offset_y);
 477         comp->coord[1][1] = FFMIN((tiley+1)*s->tile_height + s->tile_offset_y, s->height);
 478
 479         if (ret = ff_j2k_init_component(comp, codsty, qntsty, s->cbps[compno], s->cdx[compno], s->cdy[compno]))
 480             return ret;
 481     }
 482     return 0;
 483 }
 484
 485 /** read the number of coding passes */
 486 static int getnpasses(J2kDecoderContext *s)
 487 {
 488     int num;
 489     if (!get_bits(s, 1))
 490         return 1;
 491     if (!get_bits(s, 1))
 492         return 2;
 493     if ((num = get_bits(s, 2)) != 3)
 494         return num < 0 ? num : 3 + num;
 495     if ((num = get_bits(s, 5)) != 31)
 496         return num < 0 ? num : 6 + num;
 497     num = get_bits(s, 7);
 498     return num < 0 ? num : 37 + num;
 499 }
 500
 501 static int getlblockinc(J2kDecoderContext *s)
 502 {
 503     int res = 0, ret;
 504     while (ret = get_bits(s, 1)){
 505         if (ret < 0)
 506             return ret;
 507         res++;
 508     }
 509     return res;
 510 }
 511
 512 static int decode_packet(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *codsty, J2kResLevel *rlevel, int precno,
 513                          int layno, uint8_t *expn, int numgbits)
 514 {
 515     int bandno, cblkny, cblknx, cblkno, ret;
 516
 517     if (!(ret = get_bits(s, 1))){
 518         j2k_flush(s);
 519         return 0;
 520     } else if (ret < 0)
 521         return ret;
 522
 523     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 524         J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
 525         J2kPrec *prec = band->prec + precno;
 526         int pos = 0;
 527
 528         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1]
 529         ||  band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 530             continue;
 531
 532         for (cblkny = prec->yi0; cblkny < prec->yi1; cblkny++)
 533             for(cblknx = prec->xi0, cblkno = cblkny * band->cblknx + cblknx; cblknx < prec->xi1; cblknx++, cblkno++, pos++){
 534                 J2kCblk *cblk = band->cblk + cblkno;
 535                 int incl, newpasses, llen;
 536
 537                 if (cblk->npasses)
 538                     incl = get_bits(s, 1);
 539                 else
 540                     incl = tag_tree_decode(s, prec->cblkincl + pos, layno+1) == layno;
 541                 if (!incl)
 542                     continue;
 543                 else if (incl < 0)
 544                     return incl;
 545
 546                 if (!cblk->npasses)
 547                     cblk->nonzerobits = expn[bandno] + numgbits - 1 - tag_tree_decode(s, prec->zerobits + pos, 100);
 548                 if ((newpasses = getnpasses(s)) < 0)
 549                     return newpasses;
 550                 if ((llen = getlblockinc(s)) < 0)
 551                     return llen;
 552                 cblk->lblock += llen;
 553                 if ((ret = get_bits(s, av_log2(newpasses) + cblk->lblock)) < 0)
 554                     return ret;
 555                 cblk->lengthinc = ret;
 556                 cblk->npasses += newpasses;
 557             }
 558     }
 559     j2k_flush(s);
 560
 561     if (codsty->csty & J2K_CSTY_EPH) {
 562         if (bytestream2_peek_be16(&s->g) == J2K_EPH) {
 563             bytestream2_skip(&s->g, 2);
 564         } else {
 565             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "EPH marker not found.\n");
 566         }
 567     }
 568
 569     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 570         J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
 571         int yi, cblknw = band->prec[precno].xi1 - band->prec[precno].xi0;
 572         for (yi = band->prec[precno].yi0; yi < band->prec[precno].yi1; yi++){
 573             int xi;
 574             for (xi = band->prec[precno].xi0; xi < band->prec[precno].xi1; xi++){
 575                 J2kCblk *cblk = band->cblk + yi * cblknw + xi;
 576                 if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < cblk->lengthinc)
 577                     return AVERROR(EINVAL);
 578                 bytestream2_get_bufferu(&s->g, cblk->data, cblk->lengthinc);
 579                 cblk->length += cblk->lengthinc;
 580                 cblk->lengthinc = 0;
 581             }
 582         }
 583     }
 584     return 0;
 585 }
 586
 587 static int decode_packets(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
 588 {
 589     int layno, reslevelno, compno, precno, ok_reslevel;
 590     s->bit_index = 8;
 591     for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++){
 592         ok_reslevel = 1;
 593         for (reslevelno = 0; ok_reslevel; reslevelno++){
 594             ok_reslevel = 0;
 595             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 596                 J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 597                 J2kQuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
 598                 if (reslevelno < codsty->nreslevels){
 599                     J2kResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel + reslevelno;
 600                     ok_reslevel = 1;
 601                     for (precno = 0; precno < rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y; precno++){
 602                         if (decode_packet(s, codsty, rlevel, precno, layno, qntsty->expn +
 603                                           (reslevelno ? 3*(reslevelno-1)+1 : 0), qntsty->nguardbits))
 604                             return -1;
 605                     }
 606                 }
 607             }
 608         }
 609     }
 610     return 0;
 611 }
 612
 613 /* TIER-1 routines */
 614 static void decode_sigpass(J2kT1Context *t1, int width, int height, int bpno, int bandno, int bpass_csty_symbol,
 615                            int vert_causal_ctx_csty_symbol)
 616 {
 617     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y;
 618
 619     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 620         for (x = 0; x < width; x++)
 621             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
 622                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & J2K_T1_SIG_NB)
 623                 && !(t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS))){
 624                     int vert_causal_ctx_csty_loc_symbol = vert_causal_ctx_csty_symbol && (x == 3 && y == 3);
 625                     if (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_j2k_getnbctxno(t1->flags[y+1][x+1], bandno,
 626                                       vert_causal_ctx_csty_loc_symbol))){
 627                         int xorbit, ctxno = ff_j2k_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
 628                         if (bpass_csty_symbol)
 629                              t1->data[y][x] = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? -mask : mask;
 630                         else
 631                              t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ?
 632                                                -mask : mask;
 633
 634                         ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
 635                     }
 636                     t1->flags[y+1][x+1] |= J2K_T1_VIS;
 637                 }
 638             }
 639 }
 640
 641 static void decode_refpass(J2kT1Context *t1, int width, int height, int bpno)
 642 {
 643     int phalf, nhalf;
 644     int y0, x, y;
 645
 646     phalf = 1 << (bpno - 1);
 647     nhalf = -phalf;
 648
 649     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 650         for (x = 0; x < width; x++)
 651             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
 652                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS)) == J2K_T1_SIG){
 653                     int ctxno = ff_j2k_getrefctxno(t1->flags[y+1][x+1]);
 654                     int r = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? phalf : nhalf;
 655                     t1->data[y][x] += t1->data[y][x] < 0 ? -r : r;
 656                     t1->flags[y+1][x+1] |= J2K_T1_REF;
 657                 }
 658             }
 659 }
 660
 661 static void decode_clnpass(J2kDecoderContext *s, J2kT1Context *t1, int width, int height,
 662                            int bpno, int bandno, int seg_symbols)
 663 {
 664     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y, runlen, dec;
 665
 666     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4) {
 667         for (x = 0; x < width; x++){
 668             if (y0 + 3 < height && !(
 669             (t1->flags[y0+1][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
 670             (t1->flags[y0+2][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
 671             (t1->flags[y0+3][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
 672             (t1->flags[y0+4][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)))){
 673                 if (!ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL))
 674                     continue;
 675                 runlen = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 676                 runlen = (runlen << 1) | ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 677                 dec = 1;
 678             } else{
 679                 runlen = 0;
 680                 dec = 0;
 681             }
 682
 683             for (y = y0 + runlen; y < y0 + 4 && y < height; y++){
 684                 if (!dec){
 685                     if (!(t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS)))
 686                         dec = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_j2k_getnbctxno(t1->flags[y+1][x+1],
 687                                                                                              bandno, 0));
 688                 }
 689                 if (dec){
 690                     int xorbit, ctxno = ff_j2k_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
 691                     t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ? -mask : mask;
 692                     ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
 693                 }
 694                 dec = 0;
 695                 t1->flags[y+1][x+1] &= ~J2K_T1_VIS;
 696             }
 697         }
 698     }
 699     if (seg_symbols) {
 700         int val;
 701         val = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 702         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 703         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 704         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
 705         if (val != 0xa) {
 706             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,"Segmentation symbol value incorrect\n");
 707         }
 708     }
 709 }
 710
 711 static int decode_cblk(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *codsty, J2kT1Context *t1, J2kCblk *cblk,
 712                        int width, int height, int bandpos)
 713 {
 714     int passno = cblk->npasses, pass_t = 2, bpno = cblk->nonzerobits - 1, y, clnpass_cnt = 0;
 715     int bpass_csty_symbol = J2K_CBLK_BYPASS & codsty->cblk_style;
 716     int vert_causal_ctx_csty_symbol = J2K_CBLK_VSC & codsty->cblk_style;
 717
 718     for (y = 0; y < height+2; y++)
 719         memset(t1->flags[y], 0, (width+2)*sizeof(int));
 720
 721     for (y = 0; y < height; y++)
 722         memset(t1->data[y], 0, width*sizeof(int));
 723
 724     cblk->data[cblk->length] = 0xff;
 725     cblk->data[cblk->length+1] = 0xff;
 726     ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 727
 728     while(passno--){
 729         switch(pass_t){
 730             case 0: decode_sigpass(t1, width, height, bpno+1, bandpos,
 731                                   bpass_csty_symbol && (clnpass_cnt >= 4), vert_causal_ctx_csty_symbol);
 732                     break;
 733             case 1: decode_refpass(t1, width, height, bpno+1);
 734                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
 735                         ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 736                     break;
 737             case 2: decode_clnpass(s, t1, width, height, bpno+1, bandpos,
 738                                    codsty->cblk_style & J2K_CBLK_SEGSYM);
 739                     clnpass_cnt = clnpass_cnt + 1;
 740                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
 741                        ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
 742                     break;
 743         }
 744
 745         pass_t++;
 746         if (pass_t == 3){
 747             bpno--;
 748             pass_t = 0;
 749         }
 750     }
 751     return 0;
 752 }
 753
 754 static void mct_decode(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
 755 {
 756     int i, *src[3], i0, i1, i2, csize = 1;
 757
 758     for (i = 0; i < 3; i++)
 759         src[i] = tile->comp[i].data;
 760
 761     for (i = 0; i < 2; i++)
 762         csize *= tile->comp[0].coord[i][1] - tile->comp[0].coord[i][0];
 763
 764     if (tile->codsty[0].transform == FF_DWT97){
 765         for (i = 0; i < csize; i++){
 766             i0 = *src[0] + (*src[2] * 46802 >> 16);
 767             i1 = *src[0] - (*src[1] * 22553 + *src[2] * 46802 >> 16);
 768             i2 = *src[0] + (116130 * *src[1] >> 16);
 769             *src[0]++ = i0;
 770             *src[1]++ = i1;
 771             *src[2]++ = i2;
 772         }
 773     } else{
 774         for (i = 0; i < csize; i++){
 775             i1 = *src[0] - (*src[2] + *src[1] >> 2);
 776             i0 = i1 + *src[2];
 777             i2 = i1 + *src[1];
 778             *src[0]++ = i0;
 779             *src[1]++ = i1;
 780             *src[2]++ = i2;
 781         }
 782     }
 783 }
 784
 785 static int decode_tile(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
 786 {
 787     int compno, reslevelno, bandno;
 788     int x, y, *src[4];
 789     uint8_t *line;
 790     J2kT1Context t1;
 791
 792     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 793         J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
 794         J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
 795
 796         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 797             J2kResLevel *rlevel = comp->reslevel + reslevelno;
 798             for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 799                 J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
 800                 int cblkx, cblky, cblkno=0, xx0, x0, xx1, y0, yy0, yy1, bandpos;
 801
 802                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 803
 804                 yy0 = bandno == 0 ? 0 : comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][0];
 805                 y0 = yy0;
 806                 yy1 = FFMIN(ff_j2k_ceildiv(band->coord[1][0] + 1, band->codeblock_height) * band->codeblock_height,
 807                             band->coord[1][1]) - band->coord[1][0] + yy0;
 808
 809                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 810                     continue;
 811
 812                 for (cblky = 0; cblky < band->cblkny; cblky++){
 813                     if (reslevelno == 0 || bandno == 1)
 814                         xx0 = 0;
 815                     else
 816                         xx0 = comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][0];
 817                     x0 = xx0;
 818                     xx1 = FFMIN(ff_j2k_ceildiv(band->coord[0][0] + 1, band->codeblock_width) * band->codeblock_width,
 819                                 band->coord[0][1]) - band->coord[0][0] + xx0;
 820
 821                     for (cblkx = 0; cblkx < band->cblknx; cblkx++, cblkno++){
 822                         int y, x;
 823                         decode_cblk(s, codsty, &t1, band->cblk + cblkno, xx1 - xx0, yy1 - yy0, bandpos);
 824                         if (codsty->transform == FF_DWT53){
 825                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]){
 826                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
 827                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]){
 828                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = *ptr++ >> 1;
 829                                 }
 830                             }
 831                         } else{
 832                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]){
 833                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
 834                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]){
 835                                     int tmp = ((int64_t)*ptr++) * ((int64_t)band->stepsize) >> 13, tmp2;
 836                                     tmp2 = FFABS(tmp>>1) + FFABS(tmp&1);
 837                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = tmp < 0 ? -tmp2 : tmp2;
 838                                 }
 839                             }
 840                         }
 841                         xx0 = xx1;
 842                         xx1 = FFMIN(xx1 + band->codeblock_width, band->coord[0][1] - band->coord[0][0] + x0);
 843                     }
 844                     yy0 = yy1;
 845                     yy1 = FFMIN(yy1 + band->codeblock_height, band->coord[1][1] - band->coord[1][0] + y0);
 846                 }
 847             }
 848         }
 849         ff_j2k_dwt_decode(&comp->dwt, comp->data);
 850         src[compno] = comp->data;
 851     }
 852     if (tile->codsty[0].mct)
 853         mct_decode(s, tile);
 854
 855     if (s->precision <= 8) {
 856         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 857             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
 858             line = s->picture.data[0] + y * s->picture.linesize[0];
 859             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]){
 860                 uint8_t *dst;
 861
 862                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
 863                 dst = line + x * s->ncomponents + compno;
 864
 865                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s->cdx[compno]) {
 866                     *src[compno] += 1 << (s->cbps[compno]-1);
 867                     if (*src[compno] < 0)
 868                         *src[compno] = 0;
 869                     else if (*src[compno] >= (1 << s->cbps[compno]))
 870                         *src[compno] = (1 << s->cbps[compno]) - 1;
 871                     *dst = *src[compno]++;
 872                     dst += s->ncomponents;
 873                 }
 874                 line += s->picture.linesize[0];
 875             }
 876         }
 877     } else {
 878         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
 879             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
 880             line = s->picture.data[0] + y * s->picture.linesize[0];
 881             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
 882                 uint16_t *dst;
 883
 884                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
 885                 dst = (uint16_t *)(line + (x * s->ncomponents + compno) * 2);
 886                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s-> cdx[compno]) {
 887                     int32_t val;
 888
 889                     val = *src[compno]++ << (16 - s->cbps[compno]);
 890                     val += 1 << 15;
 891                     val = av_clip(val, 0, (1 << 16) - 1);
 892                     *dst = val;
 893                     dst += s->ncomponents;
 894                 }
 895                 line += s->picture.linesize[0];
 896             }
 897         }
 898     }
 899     return 0;
 900 }
 901
 902 static void cleanup(J2kDecoderContext *s)
 903 {
 904     int tileno, compno;
 905     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 906         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 907             J2kComponent *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 908             J2kCodingStyle *codsty = s->tile[tileno].codsty + compno;
 909
 910             ff_j2k_cleanup(comp, codsty);
 911         }
 912         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
 913     }
 914     av_freep(&s->tile);
 915 }
 916
 917 static int decode_codestream(J2kDecoderContext *s)
 918 {
 919     J2kCodingStyle *codsty = s->codsty;
 920     J2kQuantStyle  *qntsty = s->qntsty;
 921     uint8_t *properties = s->properties;
 922
 923     for (;;){
 924         int oldpos, marker, len, ret = 0;
 925
 926         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2){
 927             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing EOC\n");
 928             break;
 929         }
 930
 931         marker = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 932         av_dlog(s->avctx, "marker 0x%.4X at pos 0x%x\n", marker, bytestream2_tell(&s->g) - 4);
 933         oldpos = bytestream2_tell(&s->g);
 934
 935         if (marker == J2K_SOD){
 936             J2kTile *tile = s->tile + s->curtileno;
 937             if (ret = init_tile(s, s->curtileno)) {
 938                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "tile initialization failed\n");
 939                 return ret;
 940             }
 941             if (ret = decode_packets(s, tile)) {
 942                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "packets decoding failed\n");
 943                 return ret;
 944             }
 945             continue;
 946         }
 947         if (marker == J2K_EOC)
 948             break;
 949
 950         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
 951             return AVERROR(EINVAL);
 952         len = bytestream2_get_be16u(&s->g);
 953         switch (marker){
 954         case J2K_SIZ:
 955             ret = get_siz(s);
 956             break;
 957         case J2K_COC:
 958             ret = get_coc(s, codsty, properties);
 959             break;
 960         case J2K_COD:
 961             ret = get_cod(s, codsty, properties);
 962             break;
 963         case J2K_QCC:
 964             ret = get_qcc(s, len, qntsty, properties);
 965             break;
 966         case J2K_QCD:
 967             ret = get_qcd(s, len, qntsty, properties);
 968             break;
 969         case J2K_SOT:
 970             if (!(ret = get_sot(s))){
 971                 codsty = s->tile[s->curtileno].codsty;
 972                 qntsty = s->tile[s->curtileno].qntsty;
 973                 properties = s->tile[s->curtileno].properties;
 974             }
 975             break;
 976         case J2K_COM:
 977             // the comment is ignored
 978             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
 979             break;
 980         default:
 981             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported marker 0x%.4X at pos 0x%x\n", marker, bytestream2_tell(&s->g) - 4);
 982             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
 983             break;
 984         }
 985         if (bytestream2_tell(&s->g) - oldpos != len || ret){
 986             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error during processing marker segment %.4x\n", marker);
 987             return ret ? ret : -1;
 988         }
 989     }
 990     return 0;
 991 }
 992
 993 static int jp2_find_codestream(J2kDecoderContext *s)
 994 {
 995     uint32_t atom_size, atom;
 996     int found_codestream = 0, search_range = 10;
 997
 998     while(!found_codestream && search_range && bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 8) {
 999         atom_size = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1000         atom      = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1001         if (atom == JP2_CODESTREAM) {
1002             found_codestream = 1;
1003         } else {
1004             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < atom_size - 8)
1005                 return 0;
1006             bytestream2_skipu(&s->g, atom_size - 8);
1007             search_range--;
1008         }
1009     }
1010
1011     if (found_codestream)
1012         return 1;
1013     return 0;
1014 }
1015
1016 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1017                         void *data, int *data_size,
1018                         AVPacket *avpkt)
1019 {
1020     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1021     AVFrame *picture = data;
1022     int tileno, ret;
1023
1024     bytestream2_init(&s->g, avpkt->data, avpkt->size);
1025     s->curtileno = -1;
1026
1027     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
1028         ret = AVERROR(EINVAL);
1029         goto err_out;
1030     }
1031
1032     // check if the image is in jp2 format
1033     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 12 &&
1034        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == 12) &&
1035        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_TYPE) &&
1036        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_VALUE)) {
1037         if(!jp2_find_codestream(s)) {
1038             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "couldn't find jpeg2k codestream atom\n");
1039             ret = -1;
1040             goto err_out;
1041         }
1042     } else {
1043         bytestream2_seek(&s->g, 0, SEEK_SET);
1044     }
1045
1046     if (bytestream2_get_be16u(&s->g) != J2K_SOC){
1047         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SOC marker not present\n");
1048         ret = -1;
1049         goto err_out;
1050     }
1051     if (ret = decode_codestream(s))
1052         goto err_out;
1053
1054     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++)
1055         if (ret = decode_tile(s, s->tile + tileno))
1056             goto err_out;
1057
1058     cleanup(s);
1059
1060     *data_size = sizeof(AVPicture);
1061     *picture = s->picture;
1062
1063     return bytestream2_tell(&s->g);
1064
1065 err_out:
1066     cleanup(s);
1067     return ret;
1068 }
1069
1070 static av_cold int j2kdec_init(AVCodecContext *avctx)
1071 {
1072     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1073
1074     s->avctx = avctx;
1075     avcodec_get_frame_defaults((AVFrame*)&s->picture);
1076     avctx->coded_frame = (AVFrame*)&s->picture;
1077
1078     ff_j2k_init_tier1_luts();
1079
1080     return 0;
1081 }
1082
1083 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1084 {
1085     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1086
1087     if (s->picture.data[0])
1088         avctx->release_buffer(avctx, &s->picture);
1089
1090     return 0;
1091 }
1092
1093 AVCodec ff_jpeg2000_decoder = {
1094     .name           = "j2k",
1095     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1096     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,
1097     .priv_data_size = sizeof(J2kDecoderContext),
1098     .init           = j2kdec_init,
1099     .close          = decode_end,
1100     .decode         = decode_frame,
1101     .capabilities   = CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
1102     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1103 };