git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/j2kenc.c

   1 /*
   2  * JPEG2000 image encoder
   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  *
  24  *
  25  * This source code incorporates work covered by the following copyright and
  26  * permission notice:
  27  *
  28  * Copyright (c) 2002-2007, Communications and Remote Sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain (UCL), Belgium
  29  * Copyright (c) 2002-2007, Professor Benoit Macq
  30  * Copyright (c) 2001-2003, David Janssens
  31  * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
  32  * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux and Antonin Descampe
  33  * Copyright (c) 2005, Herve Drolon, FreeImage Team
  34  * Copyright (c) 2007, Callum Lerwick <seg@haxxed.com>
  35  * All rights reserved.
  36  *
  37  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  38  * modification, are permitted provided that the following conditions
  39  * are met:
  40  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  42  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  44  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  45  *
  46  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS `AS IS'
  47  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  48  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  49  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  50  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  51  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  52  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  53  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  54  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  55  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  56  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  57  */
  58
  59
  60 /**
  61  * JPEG2000 image encoder
  62  * @file
  63  * @author Kamil Nowosad
  64  */
  65
  66 #include <float.h>
  67 #include "avcodec.h"
  68 #include "internal.h"
  69 #include "bytestream.h"
  70 #include "jpeg2000.h"
  71 #include "libavutil/common.h"
  72 #include "libavutil/pixdesc.h"
  73 #include "libavutil/opt.h"
  74
  75 #define NMSEDEC_BITS 7
  76 #define NMSEDEC_FRACBITS (NMSEDEC_BITS-1)
  77 #define WMSEDEC_SHIFT 13 ///< must be >= 13
  78 #define LAMBDA_SCALE (100000000LL << (WMSEDEC_SHIFT - 13))
  79
  80 #define CODEC_JP2 1
  81 #define CODEC_J2K 0
  82
  83 static int lut_nmsedec_ref [1<<NMSEDEC_BITS],
  84            lut_nmsedec_ref0[1<<NMSEDEC_BITS],
  85            lut_nmsedec_sig [1<<NMSEDEC_BITS],
  86            lut_nmsedec_sig0[1<<NMSEDEC_BITS];
  87
  88 static const int dwt_norms[2][4][10] = { // [dwt_type][band][rlevel] (multiplied by 10000)
  89     {{10000, 19650, 41770,  84030, 169000, 338400,  676900, 1353000, 2706000, 5409000},
  90      {20220, 39890, 83550, 170400, 342700, 686300, 1373000, 2746000, 5490000},
  91      {20220, 39890, 83550, 170400, 342700, 686300, 1373000, 2746000, 5490000},
  92      {20800, 38650, 83070, 171800, 347100, 695900, 1393000, 2786000, 5572000}},
  93
  94     {{10000, 15000, 27500, 53750, 106800, 213400, 426700, 853300, 1707000, 3413000},
  95      {10380, 15920, 29190, 57030, 113300, 226400, 452500, 904800, 1809000},
  96      {10380, 15920, 29190, 57030, 113300, 226400, 452500, 904800, 1809000},
  97      { 7186,  9218, 15860, 30430,  60190, 120100, 240000, 479700,  959300}}
  98 };
  99
 100 typedef struct {
 101    Jpeg2000Component *comp;
 102 } Jpeg2000Tile;
 103
 104 typedef struct {
 105     AVClass *class;
 106     AVCodecContext *avctx;
 107     const AVFrame *picture;
 108
 109     int width, height; ///< image width and height
 110     uint8_t cbps[4]; ///< bits per sample in particular components
 111     int chroma_shift[2];
 112     uint8_t planar;
 113     int ncomponents;
 114     int tile_width, tile_height; ///< tile size
 115     int numXtiles, numYtiles;
 116
 117     uint8_t *buf_start;
 118     uint8_t *buf;
 119     uint8_t *buf_end;
 120     int bit_index;
 121
 122     int64_t lambda;
 123
 124     Jpeg2000CodingStyle codsty;
 125     Jpeg2000QuantStyle  qntsty;
 126
 127     Jpeg2000Tile *tile;
 128
 129     int format;
 130     int pred;
 131 } Jpeg2000EncoderContext;
 132
 133
 134 /* debug */
 135 #if 0
 136 #undef ifprintf
 137 #undef printf
 138
 139 static void nspaces(FILE *fd, int n)
 140 {
 141     while(n--) putc(' ', fd);
 142 }
 143
 144 static void printcomp(Jpeg2000Component *comp)
 145 {
 146     int i;
 147     for (i = 0; i < comp->y1 - comp->y0; i++)
 148         ff_jpeg2000_printv(comp->i_data + i * (comp->x1 - comp->x0), comp->x1 - comp->x0);
 149 }
 150
 151 static void dump(Jpeg2000EncoderContext *s, FILE *fd)
 152 {
 153     int tileno, compno, reslevelno, bandno, precno;
 154     fprintf(fd, "XSiz = %d, YSiz = %d, tile_width = %d, tile_height = %d\n"
 155                 "numXtiles = %d, numYtiles = %d, ncomponents = %d\n"
 156                 "tiles:\n",
 157             s->width, s->height, s->tile_width, s->tile_height,
 158             s->numXtiles, s->numYtiles, s->ncomponents);
 159     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 160         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 161         nspaces(fd, 2);
 162         fprintf(fd, "tile %d:\n", tileno);
 163         for(compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 164             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 165             nspaces(fd, 4);
 166             fprintf(fd, "component %d:\n", compno);
 167             nspaces(fd, 4);
 168             fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d\n",
 169                         comp->x0, comp->x1, comp->y0, comp->y1);
 170             for(reslevelno = 0; reslevelno < s->nreslevels; reslevelno++){
 171                 Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 172                 nspaces(fd, 6);
 173                 fprintf(fd, "reslevel %d:\n", reslevelno);
 174                 nspaces(fd, 6);
 175                 fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d, nbands = %d\n",
 176                         reslevel->x0, reslevel->x1, reslevel->y0,
 177                         reslevel->y1, reslevel->nbands);
 178                 for(bandno = 0; bandno < reslevel->nbands; bandno++){
 179                     Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 180                     nspaces(fd, 8);
 181                     fprintf(fd, "band %d:\n", bandno);
 182                     nspaces(fd, 8);
 183                     fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d,"
 184                                 "codeblock_width = %d, codeblock_height = %d cblknx = %d cblkny = %d\n",
 185                                 band->x0, band->x1,
 186                                 band->y0, band->y1,
 187                                 band->codeblock_width, band->codeblock_height,
 188                                 band->cblknx, band->cblkny);
 189                     for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 190                         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 191                         nspaces(fd, 10);
 192                         fprintf(fd, "prec %d:\n", precno);
 193                         nspaces(fd, 10);
 194                         fprintf(fd, "xi0 = %d, xi1 = %d, yi0 = %d, yi1 = %d\n",
 195                                      prec->xi0, prec->xi1, prec->yi0, prec->yi1);
 196                     }
 197                 }
 198             }
 199         }
 200     }
 201 }
 202 #endif
 203
 204 /* bitstream routines */
 205
 206 /** put n times val bit */
 207 static void put_bits(Jpeg2000EncoderContext *s, int val, int n) // TODO: optimize
 208 {
 209     while (n-- > 0){
 210         if (s->bit_index == 8)
 211         {
 212             s->bit_index = *s->buf == 0xff;
 213             *(++s->buf) = 0;
 214         }
 215         *s->buf |= val << (7 - s->bit_index++);
 216     }
 217 }
 218
 219 /** put n least significant bits of a number num */
 220 static void put_num(Jpeg2000EncoderContext *s, int num, int n)
 221 {
 222     while(--n >= 0)
 223         put_bits(s, (num >> n) & 1, 1);
 224 }
 225
 226 /** flush the bitstream */
 227 static void j2k_flush(Jpeg2000EncoderContext *s)
 228 {
 229     if (s->bit_index){
 230         s->bit_index = 0;
 231         s->buf++;
 232     }
 233 }
 234
 235 /* tag tree routines */
 236
 237 /** code the value stored in node */
 238 static void tag_tree_code(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000TgtNode *node, int threshold)
 239 {
 240     Jpeg2000TgtNode *stack[30];
 241     int sp = 1, curval = 0;
 242     stack[0] = node;
 243
 244     node = node->parent;
 245     while(node){
 246         if (node->vis){
 247             curval = node->val;
 248             break;
 249         }
 250         node->vis++;
 251         stack[sp++] = node;
 252         node = node->parent;
 253     }
 254     while(--sp >= 0){
 255         if (stack[sp]->val >= threshold){
 256             put_bits(s, 0, threshold - curval);
 257             break;
 258         }
 259         put_bits(s, 0, stack[sp]->val - curval);
 260         put_bits(s, 1, 1);
 261         curval = stack[sp]->val;
 262     }
 263 }
 264
 265 /** update the value in node */
 266 static void tag_tree_update(Jpeg2000TgtNode *node)
 267 {
 268     int lev = 0;
 269     while (node->parent){
 270         if (node->parent->val <= node->val)
 271             break;
 272         node->parent->val = node->val;
 273         node = node->parent;
 274         lev++;
 275     }
 276 }
 277
 278 static int put_siz(Jpeg2000EncoderContext *s)
 279 {
 280     int i;
 281
 282     if (s->buf_end - s->buf < 40 + 3 * s->ncomponents)
 283         return -1;
 284
 285     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SIZ);
 286     bytestream_put_be16(&s->buf, 38 + 3 * s->ncomponents); // Lsiz
 287     bytestream_put_be16(&s->buf, 0); // Rsiz
 288     bytestream_put_be32(&s->buf, s->width); // width
 289     bytestream_put_be32(&s->buf, s->height); // height
 290     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // X0Siz
 291     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // Y0Siz
 292
 293     bytestream_put_be32(&s->buf, s->tile_width); // XTSiz
 294     bytestream_put_be32(&s->buf, s->tile_height); // YTSiz
 295     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // XT0Siz
 296     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // YT0Siz
 297     bytestream_put_be16(&s->buf, s->ncomponents); // CSiz
 298
 299     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++){ // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
 300         bytestream_put_byte(&s->buf, 7);
 301         bytestream_put_byte(&s->buf, i?1<<s->chroma_shift[0]:1);
 302         bytestream_put_byte(&s->buf, i?1<<s->chroma_shift[1]:1);
 303     }
 304     return 0;
 305 }
 306
 307 static int put_cod(Jpeg2000EncoderContext *s)
 308 {
 309     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 310
 311     if (s->buf_end - s->buf < 14)
 312         return -1;
 313
 314     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_COD);
 315     bytestream_put_be16(&s->buf, 12); // Lcod
 316     bytestream_put_byte(&s->buf, 0);  // Scod
 317     // SGcod
 318     bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // progression level
 319     bytestream_put_be16(&s->buf, 1); // num of layers
 320     if(s->avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P){
 321         bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // unspecified
 322     }else{
 323         bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // unspecified
 324     }
 325     // SPcod
 326     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->nreslevels - 1); // num of decomp. levels
 327     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->log2_cblk_width-2); // cblk width
 328     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->log2_cblk_height-2); // cblk height
 329     bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // cblk style
 330     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->transform == FF_DWT53); // transformation
 331     return 0;
 332 }
 333
 334 static int put_qcd(Jpeg2000EncoderContext *s, int compno)
 335 {
 336     int i, size;
 337     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 338     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 339
 340     if (qntsty->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE)
 341         size = 4 + 3 * (codsty->nreslevels-1);
 342     else // QSTY_SE
 343         size = 5 + 6 * (codsty->nreslevels-1);
 344
 345     if (s->buf_end - s->buf < size + 2)
 346         return -1;
 347
 348     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_QCD);
 349     bytestream_put_be16(&s->buf, size);  // LQcd
 350     bytestream_put_byte(&s->buf, (qntsty->nguardbits << 5) | qntsty->quantsty);  // Sqcd
 351     if (qntsty->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE)
 352         for (i = 0; i < codsty->nreslevels * 3 - 2; i++)
 353             bytestream_put_byte(&s->buf, qntsty->expn[i] << 3);
 354     else // QSTY_SE
 355         for (i = 0; i < codsty->nreslevels * 3 - 2; i++)
 356             bytestream_put_be16(&s->buf, (qntsty->expn[i] << 11) | qntsty->mant[i]);
 357     return 0;
 358 }
 359
 360 static int put_com(Jpeg2000EncoderContext *s, int compno)
 361 {
 362     int size = 4 + strlen(LIBAVCODEC_IDENT);
 363
 364     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT)
 365         return 0;
 366
 367     if (s->buf_end - s->buf < size + 2)
 368         return -1;
 369
 370     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_COM);
 371     bytestream_put_be16(&s->buf, size);
 372     bytestream_put_be16(&s->buf, 1); // General use (ISO/IEC 8859-15 (Latin) values)
 373
 374     bytestream_put_buffer(&s->buf, LIBAVCODEC_IDENT, strlen(LIBAVCODEC_IDENT));
 375
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 static uint8_t *put_sot(Jpeg2000EncoderContext *s, int tileno)
 380 {
 381     uint8_t *psotptr;
 382
 383     if (s->buf_end - s->buf < 12)
 384         return NULL;
 385
 386     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOT);
 387     bytestream_put_be16(&s->buf, 10); // Lsot
 388     bytestream_put_be16(&s->buf, tileno); // Isot
 389
 390     psotptr = s->buf;
 391     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // Psot (filled in later)
 392
 393     bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // TPsot
 394     bytestream_put_byte(&s->buf, 1); // TNsot
 395     return psotptr;
 396 }
 397
 398 /**
 399  * compute the sizes of tiles, resolution levels, bands, etc.
 400  * allocate memory for them
 401  * divide the input image into tile-components
 402  */
 403 static int init_tiles(Jpeg2000EncoderContext *s)
 404 {
 405     int tileno, tilex, tiley, compno;
 406     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 407     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 408
 409     s->numXtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->width, s->tile_width);
 410     s->numYtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->height, s->tile_height);
 411
 412     s->tile = av_malloc_array(s->numXtiles, s->numYtiles * sizeof(Jpeg2000Tile));
 413     if (!s->tile)
 414         return AVERROR(ENOMEM);
 415     for (tileno = 0, tiley = 0; tiley < s->numYtiles; tiley++)
 416         for (tilex = 0; tilex < s->numXtiles; tilex++, tileno++){
 417             Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 418
 419             tile->comp = av_mallocz_array(s->ncomponents, sizeof(Jpeg2000Component));
 420             if (!tile->comp)
 421                 return AVERROR(ENOMEM);
 422             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 423                 Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 424                 int ret, i, j;
 425
 426                 comp->coord[0][0] = comp->coord_o[0][0] = tilex * s->tile_width;
 427                 comp->coord[0][1] = comp->coord_o[0][1] = FFMIN((tilex+1)*s->tile_width, s->width);
 428                 comp->coord[1][0] = comp->coord_o[1][0] = tiley * s->tile_height;
 429                 comp->coord[1][1] = comp->coord_o[1][1] = FFMIN((tiley+1)*s->tile_height, s->height);
 430                 if (compno > 0)
 431                     for (i = 0; i < 2; i++)
 432                         for (j = 0; j < 2; j++)
 433                             comp->coord[i][j] = comp->coord_o[i][j] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord[i][j], s->chroma_shift[i]);
 434
 435                 if ((ret = ff_jpeg2000_init_component(comp,
 436                                                 codsty,
 437                                                 qntsty,
 438                                                 s->cbps[compno],
 439                                                 compno?1<<s->chroma_shift[0]:1,
 440                                                 compno?1<<s->chroma_shift[1]:1,
 441                                                 s->avctx
 442                                                )) < 0)
 443                     return ret;
 444             }
 445         }
 446     return 0;
 447 }
 448
 449 static void copy_frame(Jpeg2000EncoderContext *s)
 450 {
 451     int tileno, compno, i, y, x;
 452     uint8_t *line;
 453     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 454         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 455         if (s->planar){
 456             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 457                 Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 458                 int *dst = comp->i_data;
 459                 line = s->picture->data[compno]
 460                        + comp->coord[1][0] * s->picture->linesize[compno]
 461                        + comp->coord[0][0];
 462                 for (y = comp->coord[1][0]; y < comp->coord[1][1]; y++){
 463                     uint8_t *ptr = line;
 464                     for (x = comp->coord[0][0]; x < comp->coord[0][1]; x++)
 465                         *dst++ = *ptr++ - (1 << 7);
 466                     line += s->picture->linesize[compno];
 467                 }
 468             }
 469         } else{
 470             line = s->picture->data[0] + tile->comp[0].coord[1][0] * s->picture->linesize[0]
 471                    + tile->comp[0].coord[0][0] * s->ncomponents;
 472
 473             i = 0;
 474             for (y = tile->comp[0].coord[1][0]; y < tile->comp[0].coord[1][1]; y++){
 475                 uint8_t *ptr = line;
 476                 for (x = tile->comp[0].coord[0][0]; x < tile->comp[0].coord[0][1]; x++, i++){
 477                     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 478                         tile->comp[compno].i_data[i] = *ptr++  - (1 << 7);
 479                     }
 480                 }
 481                 line += s->picture->linesize[0];
 482             }
 483         }
 484     }
 485 }
 486
 487 static void init_quantization(Jpeg2000EncoderContext *s)
 488 {
 489     int compno, reslevelno, bandno;
 490     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 491     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 492
 493     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 494         int gbandno = 0;
 495         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 496             int nbands, lev = codsty->nreslevels - reslevelno - 1;
 497             nbands = reslevelno ? 3 : 1;
 498             for (bandno = 0; bandno < nbands; bandno++, gbandno++){
 499                 int expn, mant = 0;
 500
 501                 if (codsty->transform == FF_DWT97_INT){
 502                     int bandpos = bandno + (reslevelno>0),
 503                         ss = 81920000 / dwt_norms[0][bandpos][lev],
 504                         log = av_log2(ss);
 505                     mant = (11 - log < 0 ? ss >> log - 11 : ss << 11 - log) & 0x7ff;
 506                     expn = s->cbps[compno] - log + 13;
 507                 } else
 508                     expn = ((bandno&2)>>1) + (reslevelno>0) + s->cbps[compno];
 509
 510                 qntsty->expn[gbandno] = expn;
 511                 qntsty->mant[gbandno] = mant;
 512             }
 513         }
 514     }
 515 }
 516
 517 static void init_luts(void)
 518 {
 519     int i, a,
 520         mask = ~((1<<NMSEDEC_FRACBITS)-1);
 521
 522     for (i = 0; i < (1 << NMSEDEC_BITS); i++){
 523         lut_nmsedec_sig[i]  = FFMAX(6*i - (9<<NMSEDEC_FRACBITS-1) << 12-NMSEDEC_FRACBITS, 0);
 524         lut_nmsedec_sig0[i] = FFMAX((i*i + (1<<NMSEDEC_FRACBITS-1) & mask) << 1, 0);
 525
 526         a = (i >> (NMSEDEC_BITS-2)&2) + 1;
 527         lut_nmsedec_ref[i]  = FFMAX((-2*i + (1<<NMSEDEC_FRACBITS) + a*i - (a*a<<NMSEDEC_FRACBITS-2))
 528                                     << 13-NMSEDEC_FRACBITS, 0);
 529         lut_nmsedec_ref0[i] = FFMAX(((i*i + (1-4*i << NMSEDEC_FRACBITS-1) + (1<<2*NMSEDEC_FRACBITS)) & mask)
 530                                     << 1, 0);
 531     }
 532 }
 533
 534 /* tier-1 routines */
 535 static int getnmsedec_sig(int x, int bpno)
 536 {
 537     if (bpno > NMSEDEC_FRACBITS)
 538         return lut_nmsedec_sig[(x >> (bpno - NMSEDEC_FRACBITS)) & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 539     return lut_nmsedec_sig0[x & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 540 }
 541
 542 static int getnmsedec_ref(int x, int bpno)
 543 {
 544     if (bpno > NMSEDEC_FRACBITS)
 545         return lut_nmsedec_ref[(x >> (bpno - NMSEDEC_FRACBITS)) & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 546     return lut_nmsedec_ref0[x & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 547 }
 548
 549 static void encode_sigpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int bandno, int *nmsedec, int bpno)
 550 {
 551     int y0, x, y, mask = 1 << (bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 552     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 553         for (x = 0; x < width; x++)
 554             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
 555                 if (!(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & JPEG2000_T1_SIG) && (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & JPEG2000_T1_SIG_NB)){
 556                     int ctxno = ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], bandno),
 557                         bit = t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1 : 0;
 558                     ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, bit);
 559                     if (bit){
 560                         int xorbit;
 561                         int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], &xorbit);
 562                         ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15) ^ xorbit);
 563                         *nmsedec += getnmsedec_sig(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 564                         ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15);
 565                     }
 566                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] |= JPEG2000_T1_VIS;
 567                 }
 568             }
 569 }
 570
 571 static void encode_refpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int *nmsedec, int bpno)
 572 {
 573     int y0, x, y, mask = 1 << (bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 574     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 575         for (x = 0; x < width; x++)
 576             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++)
 577                 if ((t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS)) == JPEG2000_T1_SIG){
 578                     int ctxno = ff_jpeg2000_getrefctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1]);
 579                     *nmsedec += getnmsedec_ref(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 580                     ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1:0);
 581                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] |= JPEG2000_T1_REF;
 582                 }
 583 }
 584
 585 static void encode_clnpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int bandno, int *nmsedec, int bpno)
 586 {
 587     int y0, x, y, mask = 1 << (bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 588     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 589         for (x = 0; x < width; x++){
 590             if (y0 + 3 < height && !(
 591             (t1->flags[(y0+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 592             (t1->flags[(y0+2) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 593             (t1->flags[(y0+3) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 594             (t1->flags[(y0+4) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG))))
 595             {
 596                 // aggregation mode
 597                 int rlen;
 598                 for (rlen = 0; rlen < 4; rlen++)
 599                     if (t1->data[(y0+rlen) * t1->stride + x] & mask)
 600                         break;
 601                 ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL, rlen != 4);
 602                 if (rlen == 4)
 603                     continue;
 604                 ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI, rlen >> 1);
 605                 ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI, rlen & 1);
 606                 for (y = y0 + rlen; y < y0 + 4; y++){
 607                     if (!(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))){
 608                         int ctxno = ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], bandno);
 609                         if (y > y0 + rlen)
 610                             ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1:0);
 611                         if (t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask){ // newly significant
 612                             int xorbit;
 613                             int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], &xorbit);
 614                             *nmsedec += getnmsedec_sig(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 615                             ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15) ^ xorbit);
 616                             ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15);
 617                         }
 618                     }
 619                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
 620                 }
 621             } else{
 622                 for (y = y0; y < y0 + 4 && y < height; y++){
 623                     if (!(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))){
 624                         int ctxno = ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], bandno);
 625                         ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1:0);
 626                         if (t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask){ // newly significant
 627                             int xorbit;
 628                             int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], &xorbit);
 629                             *nmsedec += getnmsedec_sig(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 630                             ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15) ^ xorbit);
 631                             ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15);
 632                         }
 633                     }
 634                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
 635                 }
 636             }
 637         }
 638 }
 639
 640 static void encode_cblk(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Cblk *cblk, Jpeg2000Tile *tile,
 641                         int width, int height, int bandpos, int lev)
 642 {
 643     int pass_t = 2, passno, x, y, max=0, nmsedec, bpno;
 644     int64_t wmsedec = 0;
 645
 646     memset(t1->flags, 0, t1->stride * (height + 2) * sizeof(*t1->flags));
 647
 648     for (y = 0; y < height; y++){
 649         for (x = 0; x < width; x++){
 650             if (t1->data[(y) * t1->stride + x] < 0){
 651                 t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] |= JPEG2000_T1_SGN;
 652                 t1->data[(y) * t1->stride + x] = -t1->data[(y) * t1->stride + x];
 653             }
 654             max = FFMAX(max, t1->data[(y) * t1->stride + x]);
 655         }
 656     }
 657
 658     if (max == 0){
 659         cblk->nonzerobits = 0;
 660         bpno = 0;
 661     } else{
 662         cblk->nonzerobits = av_log2(max) + 1 - NMSEDEC_FRACBITS;
 663         bpno = cblk->nonzerobits - 1;
 664     }
 665
 666     ff_mqc_initenc(&t1->mqc, cblk->data);
 667
 668     for (passno = 0; bpno >= 0; passno++){
 669         nmsedec=0;
 670
 671         switch(pass_t){
 672             case 0: encode_sigpass(t1, width, height, bandpos, &nmsedec, bpno);
 673                     break;
 674             case 1: encode_refpass(t1, width, height, &nmsedec, bpno);
 675                     break;
 676             case 2: encode_clnpass(t1, width, height, bandpos, &nmsedec, bpno);
 677                     break;
 678         }
 679
 680         cblk->passes[passno].rate = ff_mqc_flush_to(&t1->mqc, cblk->passes[passno].flushed, &cblk->passes[passno].flushed_len);
 681         wmsedec += (int64_t)nmsedec << (2*bpno);
 682         cblk->passes[passno].disto = wmsedec;
 683
 684         if (++pass_t == 3){
 685             pass_t = 0;
 686             bpno--;
 687         }
 688     }
 689     cblk->npasses = passno;
 690     cblk->ninclpasses = passno;
 691
 692     cblk->passes[passno-1].rate = ff_mqc_flush_to(&t1->mqc, cblk->passes[passno-1].flushed, &cblk->passes[passno-1].flushed_len);
 693 }
 694
 695 /* tier-2 routines: */
 696
 697 static void putnumpasses(Jpeg2000EncoderContext *s, int n)
 698 {
 699     if (n == 1)
 700         put_num(s, 0, 1);
 701     else if (n == 2)
 702         put_num(s, 2, 2);
 703     else if (n <= 5)
 704         put_num(s, 0xc | (n-3), 4);
 705     else if (n <= 36)
 706         put_num(s, 0x1e0 | (n-6), 9);
 707     else
 708         put_num(s, 0xff80 | (n-37), 16);
 709 }
 710
 711
 712 static int encode_packet(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000ResLevel *rlevel, int precno,
 713                           uint8_t *expn, int numgbits)
 714 {
 715     int bandno, empty = 1;
 716
 717     // init bitstream
 718     *s->buf = 0;
 719     s->bit_index = 0;
 720
 721     // header
 722
 723     // is the packet empty?
 724     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 725         if (rlevel->band[bandno].coord[0][0] < rlevel->band[bandno].coord[0][1]
 726         &&  rlevel->band[bandno].coord[1][0] < rlevel->band[bandno].coord[1][1]){
 727             empty = 0;
 728             break;
 729         }
 730     }
 731
 732     put_bits(s, !empty, 1);
 733     if (empty){
 734         j2k_flush(s);
 735         return 0;
 736     }
 737
 738     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 739         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 740         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 741         int yi, xi, pos;
 742         int cblknw = prec->nb_codeblocks_width;
 743
 744         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1]
 745         ||  band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 746             continue;
 747
 748         for (pos=0, yi = 0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 749             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++, pos++){
 750                 prec->cblkincl[pos].val = prec->cblk[yi * cblknw + xi].ninclpasses == 0;
 751                 tag_tree_update(prec->cblkincl + pos);
 752                 prec->zerobits[pos].val = expn[bandno] + numgbits - 1 - prec->cblk[yi * cblknw + xi].nonzerobits;
 753                 tag_tree_update(prec->zerobits + pos);
 754             }
 755         }
 756
 757         for (pos=0, yi = 0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 758             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++, pos++){
 759                 int pad = 0, llen, length;
 760                 Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + yi * cblknw + xi;
 761
 762                 if (s->buf_end - s->buf < 20) // approximately
 763                     return -1;
 764
 765                 // inclusion information
 766                 tag_tree_code(s, prec->cblkincl + pos, 1);
 767                 if (!cblk->ninclpasses)
 768                     continue;
 769                 // zerobits information
 770                 tag_tree_code(s, prec->zerobits + pos, 100);
 771                 // number of passes
 772                 putnumpasses(s, cblk->ninclpasses);
 773
 774                 length = cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate;
 775                 llen = av_log2(length) - av_log2(cblk->ninclpasses) - 2;
 776                 if (llen < 0){
 777                     pad = -llen;
 778                     llen = 0;
 779                 }
 780                 // length of code block
 781                 put_bits(s, 1, llen);
 782                 put_bits(s, 0, 1);
 783                 put_num(s, length, av_log2(length)+1+pad);
 784             }
 785         }
 786     }
 787     j2k_flush(s);
 788     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 789         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 790         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 791         int yi, cblknw = prec->nb_codeblocks_width;
 792         for (yi =0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 793             int xi;
 794             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++){
 795                 Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + yi * cblknw + xi;
 796                 if (cblk->ninclpasses){
 797                     if (s->buf_end - s->buf < cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate)
 798                         return -1;
 799                     bytestream_put_buffer(&s->buf, cblk->data,   cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate
 800                                                                - cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed_len);
 801                     bytestream_put_buffer(&s->buf, cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed,
 802                                                    cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed_len);
 803                 }
 804             }
 805         }
 806     }
 807     return 0;
 808 }
 809
 810 static int encode_packets(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile, int tileno)
 811 {
 812     int compno, reslevelno, ret;
 813     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 814     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 815
 816     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "tier2\n");
 817     // lay-rlevel-comp-pos progression
 818     for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 819         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 820             int precno;
 821             Jpeg2000ResLevel *reslevel = s->tile[tileno].comp[compno].reslevel + reslevelno;
 822             for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 823                 if ((ret = encode_packet(s, reslevel, precno, qntsty->expn + (reslevelno ? 3*reslevelno-2 : 0),
 824                               qntsty->nguardbits)) < 0)
 825                     return ret;
 826             }
 827         }
 828     }
 829     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after tier2\n");
 830     return 0;
 831 }
 832
 833 static int getcut(Jpeg2000Cblk *cblk, int64_t lambda, int dwt_norm)
 834 {
 835     int passno, res = 0;
 836     for (passno = 0; passno < cblk->npasses; passno++){
 837         int dr;
 838         int64_t dd;
 839
 840         dr = cblk->passes[passno].rate
 841            - (res ? cblk->passes[res-1].rate:0);
 842         dd = cblk->passes[passno].disto
 843            - (res ? cblk->passes[res-1].disto:0);
 844
 845         if (((dd * dwt_norm) >> WMSEDEC_SHIFT) * dwt_norm >= dr * lambda)
 846             res = passno+1;
 847     }
 848     return res;
 849 }
 850
 851 static void truncpasses(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
 852 {
 853     int precno, compno, reslevelno, bandno, cblkno, lev;
 854     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 855
 856     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 857         Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 858
 859         for (reslevelno = 0, lev = codsty->nreslevels-1; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++, lev--){
 860             Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 861
 862             for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 863                 for (bandno = 0; bandno < reslevel->nbands ; bandno++){
 864                     int bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 865                     Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 866                     Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 867
 868                     for (cblkno = 0; cblkno < prec->nb_codeblocks_height * prec->nb_codeblocks_width; cblkno++){
 869                         Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
 870
 871                         cblk->ninclpasses = getcut(cblk, s->lambda,
 872                                 (int64_t)dwt_norms[codsty->transform == FF_DWT53][bandpos][lev] * (int64_t)band->i_stepsize >> 15);
 873                     }
 874                 }
 875             }
 876         }
 877     }
 878 }
 879
 880 static int encode_tile(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile, int tileno)
 881 {
 882     int compno, reslevelno, bandno, ret;
 883     Jpeg2000T1Context t1;
 884     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 885     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 886         Jpeg2000Component *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 887
 888         t1.stride = (1<<codsty->log2_cblk_width) + 2;
 889
 890         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,"dwt\n");
 891         if ((ret = ff_dwt_encode(&comp->dwt, comp->i_data)) < 0)
 892             return ret;
 893         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,"after dwt -> tier1\n");
 894
 895         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 896             Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 897
 898             for (bandno = 0; bandno < reslevel->nbands ; bandno++){
 899                 Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 900                 Jpeg2000Prec *prec = band->prec; // we support only 1 precinct per band ATM in the encoder
 901                 int cblkx, cblky, cblkno=0, xx0, x0, xx1, y0, yy0, yy1, bandpos;
 902                 yy0 = bandno == 0 ? 0 : comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][0];
 903                 y0 = yy0;
 904                 yy1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildivpow2(band->coord[1][0] + 1, band->log2_cblk_height) << band->log2_cblk_height,
 905                             band->coord[1][1]) - band->coord[1][0] + yy0;
 906
 907                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 908                     continue;
 909
 910                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 911
 912                 for (cblky = 0; cblky < prec->nb_codeblocks_height; cblky++){
 913                     if (reslevelno == 0 || bandno == 1)
 914                         xx0 = 0;
 915                     else
 916                         xx0 = comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][0];
 917                     x0 = xx0;
 918                     xx1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildivpow2(band->coord[0][0] + 1, band->log2_cblk_width) << band->log2_cblk_width,
 919                                 band->coord[0][1]) - band->coord[0][0] + xx0;
 920
 921                     for (cblkx = 0; cblkx < prec->nb_codeblocks_width; cblkx++, cblkno++){
 922                         int y, x;
 923                         if (codsty->transform == FF_DWT53){
 924                             for (y = yy0; y < yy1; y++){
 925                                 int *ptr = t1.data + (y-yy0)*t1.stride;
 926                                 for (x = xx0; x < xx1; x++){
 927                                     *ptr++ = comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] << NMSEDEC_FRACBITS;
 928                                 }
 929                             }
 930                         } else{
 931                             for (y = yy0; y < yy1; y++){
 932                                 int *ptr = t1.data + (y-yy0)*t1.stride;
 933                                 for (x = xx0; x < xx1; x++){
 934                                     *ptr = (comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x]);
 935                                     *ptr = (int64_t)*ptr * (int64_t)(16384 * 65536 / band->i_stepsize) >> 15 - NMSEDEC_FRACBITS;
 936                                     ptr++;
 937                                 }
 938                             }
 939                         }
 940                         encode_cblk(s, &t1, prec->cblk + cblkno, tile, xx1 - xx0, yy1 - yy0,
 941                                     bandpos, codsty->nreslevels - reslevelno - 1);
 942                         xx0 = xx1;
 943                         xx1 = FFMIN(xx1 + (1 << band->log2_cblk_width), band->coord[0][1] - band->coord[0][0] + x0);
 944                     }
 945                     yy0 = yy1;
 946                     yy1 = FFMIN(yy1 + (1 << band->log2_cblk_height), band->coord[1][1] - band->coord[1][0] + y0);
 947                 }
 948             }
 949         }
 950         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after tier1\n");
 951     }
 952
 953     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "rate control\n");
 954     truncpasses(s, tile);
 955     if ((ret = encode_packets(s, tile, tileno)) < 0)
 956         return ret;
 957     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after rate control\n");
 958     return 0;
 959 }
 960
 961 static void cleanup(Jpeg2000EncoderContext *s)
 962 {
 963     int tileno, compno;
 964     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 965
 966     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 967         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 968             Jpeg2000Component *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 969             ff_jpeg2000_cleanup(comp, codsty);
 970         }
 971         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
 972     }
 973     av_freep(&s->tile);
 974 }
 975
 976 static void reinit(Jpeg2000EncoderContext *s)
 977 {
 978     int tileno, compno;
 979     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 980         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 981         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
 982             ff_jpeg2000_reinit(tile->comp + compno, &s->codsty);
 983     }
 984 }
 985
 986 static void update_size(uint8_t *size, const uint8_t *end)
 987 {
 988     AV_WB32(size, end-size);
 989 }
 990
 991 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 992                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
 993 {
 994     int tileno, ret;
 995     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
 996     uint8_t *chunkstart, *jp2cstart, *jp2hstart;
 997
 998     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, avctx->width*avctx->height*9 + AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE, 0)) < 0)
 999         return ret;
1000
1001     // init:
1002     s->buf = s->buf_start = pkt->data;
1003     s->buf_end = pkt->data + pkt->size;
1004
1005     s->picture = pict;
1006
1007     s->lambda = s->picture->quality * LAMBDA_SCALE;
1008
1009     copy_frame(s);
1010     reinit(s);
1011
1012     if (s->format == CODEC_JP2) {
1013         av_assert0(s->buf == pkt->data);
1014
1015         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x0000000C);
1016         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x6A502020);
1017         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x0D0A870A);
1018
1019         chunkstart = s->buf;
1020         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1021         bytestream_put_buffer(&s->buf, "ftyp", 4);
1022         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2\040\040", 4);
1023         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1024         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2\040", 4);
1025         update_size(chunkstart, s->buf);
1026
1027         jp2hstart = s->buf;
1028         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1029         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2h", 4);
1030
1031         chunkstart = s->buf;
1032         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1033         bytestream_put_buffer(&s->buf, "ihdr", 4);
1034         bytestream_put_be32(&s->buf, avctx->height);
1035         bytestream_put_be32(&s->buf, avctx->width);
1036         bytestream_put_be16(&s->buf, s->ncomponents);
1037         bytestream_put_byte(&s->buf, s->cbps[0]);
1038         bytestream_put_byte(&s->buf, 7);
1039         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1040         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1041         update_size(chunkstart, s->buf);
1042
1043         chunkstart = s->buf;
1044         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1045         bytestream_put_buffer(&s->buf, "colr", 4);
1046         bytestream_put_byte(&s->buf, 1);
1047         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1048         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1049         if (s->ncomponents == 1) {
1050             bytestream_put_be32(&s->buf, 17);
1051         } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
1052             bytestream_put_be32(&s->buf, 16);
1053         } else {
1054             bytestream_put_be32(&s->buf, 18);
1055         }
1056         update_size(chunkstart, s->buf);
1057         update_size(jp2hstart, s->buf);
1058
1059         jp2cstart = s->buf;
1060         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1061         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2c", 4);
1062     }
1063
1064     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1065         return -1;
1066     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOC);
1067     if ((ret = put_siz(s)) < 0)
1068         return ret;
1069     if ((ret = put_cod(s)) < 0)
1070         return ret;
1071     if ((ret = put_qcd(s, 0)) < 0)
1072         return ret;
1073     if ((ret = put_com(s, 0)) < 0)
1074         return ret;
1075
1076     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
1077         uint8_t *psotptr;
1078         if (!(psotptr = put_sot(s, tileno)))
1079             return -1;
1080         if (s->buf_end - s->buf < 2)
1081             return -1;
1082         bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOD);
1083         if ((ret = encode_tile(s, s->tile + tileno, tileno)) < 0)
1084             return ret;
1085         bytestream_put_be32(&psotptr, s->buf - psotptr + 6);
1086     }
1087     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1088         return -1;
1089     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_EOC);
1090
1091     if (s->format == CODEC_JP2)
1092         update_size(jp2cstart, s->buf);
1093
1094     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "end\n");
1095     pkt->size = s->buf - s->buf_start;
1096     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1097     *got_packet = 1;
1098
1099     return 0;
1100 }
1101
1102 static av_cold int j2kenc_init(AVCodecContext *avctx)
1103 {
1104     int i, ret;
1105     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1106     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
1107     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
1108
1109     s->avctx = avctx;
1110     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "init\n");
1111
1112 #if FF_API_PRIVATE_OPT
1113 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1114     if (avctx->prediction_method)
1115         s->pred = avctx->prediction_method;
1116 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1117 #endif
1118
1119     // defaults:
1120     // TODO: implement setting non-standard precinct size
1121     memset(codsty->log2_prec_widths , 15, sizeof(codsty->log2_prec_widths ));
1122     memset(codsty->log2_prec_heights, 15, sizeof(codsty->log2_prec_heights));
1123     codsty->nreslevels2decode=
1124     codsty->nreslevels       = 7;
1125     codsty->log2_cblk_width  = 4;
1126     codsty->log2_cblk_height = 4;
1127     codsty->transform        = s->pred ? FF_DWT53 : FF_DWT97_INT;
1128
1129     qntsty->nguardbits       = 1;
1130
1131     if ((s->tile_width  & (s->tile_width -1)) ||
1132         (s->tile_height & (s->tile_height-1))) {
1133         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Tile dimension not a power of 2\n");
1134     }
1135
1136     if (codsty->transform == FF_DWT53)
1137         qntsty->quantsty = JPEG2000_QSTY_NONE;
1138     else
1139         qntsty->quantsty = JPEG2000_QSTY_SE;
1140
1141     s->width = avctx->width;
1142     s->height = avctx->height;
1143
1144     for (i = 0; i < 3; i++)
1145         s->cbps[i] = 8;
1146
1147     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24){
1148         s->ncomponents = 3;
1149     } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY8){
1150         s->ncomponents = 1;
1151     } else{ // planar YUV
1152         s->planar = 1;
1153         s->ncomponents = 3;
1154         ret = av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt,
1155                                                s->chroma_shift, s->chroma_shift + 1);
1156         if (ret)
1157             return ret;
1158     }
1159
1160     ff_jpeg2000_init_tier1_luts();
1161     ff_mqc_init_context_tables();
1162     init_luts();
1163
1164     init_quantization(s);
1165     if ((ret=init_tiles(s)) < 0)
1166         return ret;
1167
1168     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after init\n");
1169
1170     return 0;
1171 }
1172
1173 static int j2kenc_destroy(AVCodecContext *avctx)
1174 {
1175     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1176
1177     cleanup(s);
1178     return 0;
1179 }
1180
1181 // taken from the libopenjpeg wraper so it matches
1182
1183 #define OFFSET(x) offsetof(Jpeg2000EncoderContext, x)
1184 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1185 static const AVOption options[] = {
1186     { "format",        "Codec Format",      OFFSET(format),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = CODEC_JP2   }, CODEC_J2K, CODEC_JP2,   VE, "format"      },
1187     { "j2k",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CODEC_J2K   }, 0,         0,           VE, "format"      },
1188     { "jp2",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CODEC_JP2   }, 0,         0,           VE, "format"      },
1189     { "tile_width",    "Tile Width",        OFFSET(tile_width),    AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 256         }, 1,     1<<30,           VE, },
1190     { "tile_height",   "Tile Height",       OFFSET(tile_height),   AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 256         }, 1,     1<<30,           VE, },
1191     { "pred",          "DWT Type",          OFFSET(pred),          AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0           }, 0,         1,           VE, "pred"        },
1192     { "dwt97int",      NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0           }, INT_MIN, INT_MAX,       VE, "pred"        },
1193     { "dwt53",         NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0           }, INT_MIN, INT_MAX,       VE, "pred"        },
1194
1195     { NULL }
1196 };
1197
1198 static const AVClass j2k_class = {
1199     .class_name = "jpeg 2000 encoder",
1200     .item_name  = av_default_item_name,
1201     .option     = options,
1202     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1203 };
1204
1205 AVCodec ff_jpeg2000_encoder = {
1206     .name           = "jpeg2000",
1207     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1208     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1209     .id             = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
1210     .priv_data_size = sizeof(Jpeg2000EncoderContext),
1211     .init           = j2kenc_init,
1212     .encode2        = encode_frame,
1213     .close          = j2kenc_destroy,
1214     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1215         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_GRAY8,
1216         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
1217         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
1218         AV_PIX_FMT_NONE
1219     },
1220     .priv_class     = &j2k_class,
1221 };