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     cblk->data[0] = 0;
 667     ff_mqc_initenc(&t1->mqc, cblk->data + 1);
 668
 669     for (passno = 0; bpno >= 0; passno++){
 670         nmsedec=0;
 671
 672         switch(pass_t){
 673             case 0: encode_sigpass(t1, width, height, bandpos, &nmsedec, bpno);
 674                     break;
 675             case 1: encode_refpass(t1, width, height, &nmsedec, bpno);
 676                     break;
 677             case 2: encode_clnpass(t1, width, height, bandpos, &nmsedec, bpno);
 678                     break;
 679         }
 680
 681         cblk->passes[passno].rate = ff_mqc_flush_to(&t1->mqc, cblk->passes[passno].flushed, &cblk->passes[passno].flushed_len);
 682         wmsedec += (int64_t)nmsedec << (2*bpno);
 683         cblk->passes[passno].disto = wmsedec;
 684
 685         if (++pass_t == 3){
 686             pass_t = 0;
 687             bpno--;
 688         }
 689     }
 690     cblk->npasses = passno;
 691     cblk->ninclpasses = passno;
 692
 693     cblk->passes[passno-1].rate = ff_mqc_flush_to(&t1->mqc, cblk->passes[passno-1].flushed, &cblk->passes[passno-1].flushed_len);
 694 }
 695
 696 /* tier-2 routines: */
 697
 698 static void putnumpasses(Jpeg2000EncoderContext *s, int n)
 699 {
 700     if (n == 1)
 701         put_num(s, 0, 1);
 702     else if (n == 2)
 703         put_num(s, 2, 2);
 704     else if (n <= 5)
 705         put_num(s, 0xc | (n-3), 4);
 706     else if (n <= 36)
 707         put_num(s, 0x1e0 | (n-6), 9);
 708     else
 709         put_num(s, 0xff80 | (n-37), 16);
 710 }
 711
 712
 713 static int encode_packet(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000ResLevel *rlevel, int precno,
 714                           uint8_t *expn, int numgbits)
 715 {
 716     int bandno, empty = 1;
 717
 718     // init bitstream
 719     *s->buf = 0;
 720     s->bit_index = 0;
 721
 722     // header
 723
 724     // is the packet empty?
 725     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 726         if (rlevel->band[bandno].coord[0][0] < rlevel->band[bandno].coord[0][1]
 727         &&  rlevel->band[bandno].coord[1][0] < rlevel->band[bandno].coord[1][1]){
 728             empty = 0;
 729             break;
 730         }
 731     }
 732
 733     put_bits(s, !empty, 1);
 734     if (empty){
 735         j2k_flush(s);
 736         return 0;
 737     }
 738
 739     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 740         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 741         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 742         int yi, xi, pos;
 743         int cblknw = prec->nb_codeblocks_width;
 744
 745         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1]
 746         ||  band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 747             continue;
 748
 749         for (pos=0, yi = 0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 750             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++, pos++){
 751                 prec->cblkincl[pos].val = prec->cblk[yi * cblknw + xi].ninclpasses == 0;
 752                 tag_tree_update(prec->cblkincl + pos);
 753                 prec->zerobits[pos].val = expn[bandno] + numgbits - 1 - prec->cblk[yi * cblknw + xi].nonzerobits;
 754                 tag_tree_update(prec->zerobits + pos);
 755             }
 756         }
 757
 758         for (pos=0, yi = 0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 759             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++, pos++){
 760                 int pad = 0, llen, length;
 761                 Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + yi * cblknw + xi;
 762
 763                 if (s->buf_end - s->buf < 20) // approximately
 764                     return -1;
 765
 766                 // inclusion information
 767                 tag_tree_code(s, prec->cblkincl + pos, 1);
 768                 if (!cblk->ninclpasses)
 769                     continue;
 770                 // zerobits information
 771                 tag_tree_code(s, prec->zerobits + pos, 100);
 772                 // number of passes
 773                 putnumpasses(s, cblk->ninclpasses);
 774
 775                 length = cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate;
 776                 llen = av_log2(length) - av_log2(cblk->ninclpasses) - 2;
 777                 if (llen < 0){
 778                     pad = -llen;
 779                     llen = 0;
 780                 }
 781                 // length of code block
 782                 put_bits(s, 1, llen);
 783                 put_bits(s, 0, 1);
 784                 put_num(s, length, av_log2(length)+1+pad);
 785             }
 786         }
 787     }
 788     j2k_flush(s);
 789     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 790         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 791         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 792         int yi, cblknw = prec->nb_codeblocks_width;
 793         for (yi =0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 794             int xi;
 795             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++){
 796                 Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + yi * cblknw + xi;
 797                 if (cblk->ninclpasses){
 798                     if (s->buf_end - s->buf < cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate)
 799                         return -1;
 800                     bytestream_put_buffer(&s->buf, cblk->data + 1,   cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate
 801                                                                - cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed_len);
 802                     bytestream_put_buffer(&s->buf, cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed,
 803                                                    cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed_len);
 804                 }
 805             }
 806         }
 807     }
 808     return 0;
 809 }
 810
 811 static int encode_packets(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile, int tileno)
 812 {
 813     int compno, reslevelno, ret;
 814     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 815     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 816
 817     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "tier2\n");
 818     // lay-rlevel-comp-pos progression
 819     for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 820         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 821             int precno;
 822             Jpeg2000ResLevel *reslevel = s->tile[tileno].comp[compno].reslevel + reslevelno;
 823             for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 824                 if ((ret = encode_packet(s, reslevel, precno, qntsty->expn + (reslevelno ? 3*reslevelno-2 : 0),
 825                               qntsty->nguardbits)) < 0)
 826                     return ret;
 827             }
 828         }
 829     }
 830     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after tier2\n");
 831     return 0;
 832 }
 833
 834 static int getcut(Jpeg2000Cblk *cblk, int64_t lambda, int dwt_norm)
 835 {
 836     int passno, res = 0;
 837     for (passno = 0; passno < cblk->npasses; passno++){
 838         int dr;
 839         int64_t dd;
 840
 841         dr = cblk->passes[passno].rate
 842            - (res ? cblk->passes[res-1].rate:0);
 843         dd = cblk->passes[passno].disto
 844            - (res ? cblk->passes[res-1].disto:0);
 845
 846         if (((dd * dwt_norm) >> WMSEDEC_SHIFT) * dwt_norm >= dr * lambda)
 847             res = passno+1;
 848     }
 849     return res;
 850 }
 851
 852 static void truncpasses(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
 853 {
 854     int precno, compno, reslevelno, bandno, cblkno, lev;
 855     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 856
 857     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 858         Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 859
 860         for (reslevelno = 0, lev = codsty->nreslevels-1; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++, lev--){
 861             Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 862
 863             for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 864                 for (bandno = 0; bandno < reslevel->nbands ; bandno++){
 865                     int bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 866                     Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 867                     Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 868
 869                     for (cblkno = 0; cblkno < prec->nb_codeblocks_height * prec->nb_codeblocks_width; cblkno++){
 870                         Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
 871
 872                         cblk->ninclpasses = getcut(cblk, s->lambda,
 873                                 (int64_t)dwt_norms[codsty->transform == FF_DWT53][bandpos][lev] * (int64_t)band->i_stepsize >> 15);
 874                     }
 875                 }
 876             }
 877         }
 878     }
 879 }
 880
 881 static int encode_tile(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile, int tileno)
 882 {
 883     int compno, reslevelno, bandno, ret;
 884     Jpeg2000T1Context t1;
 885     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 886     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 887         Jpeg2000Component *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 888
 889         t1.stride = (1<<codsty->log2_cblk_width) + 2;
 890
 891         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,"dwt\n");
 892         if ((ret = ff_dwt_encode(&comp->dwt, comp->i_data)) < 0)
 893             return ret;
 894         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,"after dwt -> tier1\n");
 895
 896         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 897             Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 898
 899             for (bandno = 0; bandno < reslevel->nbands ; bandno++){
 900                 Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 901                 Jpeg2000Prec *prec = band->prec; // we support only 1 precinct per band ATM in the encoder
 902                 int cblkx, cblky, cblkno=0, xx0, x0, xx1, y0, yy0, yy1, bandpos;
 903                 yy0 = bandno == 0 ? 0 : comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][0];
 904                 y0 = yy0;
 905                 yy1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildivpow2(band->coord[1][0] + 1, band->log2_cblk_height) << band->log2_cblk_height,
 906                             band->coord[1][1]) - band->coord[1][0] + yy0;
 907
 908                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 909                     continue;
 910
 911                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 912
 913                 for (cblky = 0; cblky < prec->nb_codeblocks_height; cblky++){
 914                     if (reslevelno == 0 || bandno == 1)
 915                         xx0 = 0;
 916                     else
 917                         xx0 = comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][0];
 918                     x0 = xx0;
 919                     xx1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildivpow2(band->coord[0][0] + 1, band->log2_cblk_width) << band->log2_cblk_width,
 920                                 band->coord[0][1]) - band->coord[0][0] + xx0;
 921
 922                     for (cblkx = 0; cblkx < prec->nb_codeblocks_width; cblkx++, cblkno++){
 923                         int y, x;
 924                         if (codsty->transform == FF_DWT53){
 925                             for (y = yy0; y < yy1; y++){
 926                                 int *ptr = t1.data + (y-yy0)*t1.stride;
 927                                 for (x = xx0; x < xx1; x++){
 928                                     *ptr++ = comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] << NMSEDEC_FRACBITS;
 929                                 }
 930                             }
 931                         } else{
 932                             for (y = yy0; y < yy1; y++){
 933                                 int *ptr = t1.data + (y-yy0)*t1.stride;
 934                                 for (x = xx0; x < xx1; x++){
 935                                     *ptr = (comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x]);
 936                                     *ptr = (int64_t)*ptr * (int64_t)(16384 * 65536 / band->i_stepsize) >> 15 - NMSEDEC_FRACBITS;
 937                                     ptr++;
 938                                 }
 939                             }
 940                         }
 941                         if (!prec->cblk[cblkno].data)
 942                             prec->cblk[cblkno].data = av_malloc(1 + 8192);
 943                         if (!prec->cblk[cblkno].data)
 944                             return AVERROR(ENOMEM);
 945                         encode_cblk(s, &t1, prec->cblk + cblkno, tile, xx1 - xx0, yy1 - yy0,
 946                                     bandpos, codsty->nreslevels - reslevelno - 1);
 947                         xx0 = xx1;
 948                         xx1 = FFMIN(xx1 + (1 << band->log2_cblk_width), band->coord[0][1] - band->coord[0][0] + x0);
 949                     }
 950                     yy0 = yy1;
 951                     yy1 = FFMIN(yy1 + (1 << band->log2_cblk_height), band->coord[1][1] - band->coord[1][0] + y0);
 952                 }
 953             }
 954         }
 955         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after tier1\n");
 956     }
 957
 958     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "rate control\n");
 959     truncpasses(s, tile);
 960     if ((ret = encode_packets(s, tile, tileno)) < 0)
 961         return ret;
 962     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after rate control\n");
 963     return 0;
 964 }
 965
 966 static void cleanup(Jpeg2000EncoderContext *s)
 967 {
 968     int tileno, compno;
 969     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 970
 971     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 972         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 973             Jpeg2000Component *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 974             ff_jpeg2000_cleanup(comp, codsty);
 975         }
 976         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
 977     }
 978     av_freep(&s->tile);
 979 }
 980
 981 static void reinit(Jpeg2000EncoderContext *s)
 982 {
 983     int tileno, compno;
 984     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 985         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 986         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
 987             ff_jpeg2000_reinit(tile->comp + compno, &s->codsty);
 988     }
 989 }
 990
 991 static void update_size(uint8_t *size, const uint8_t *end)
 992 {
 993     AV_WB32(size, end-size);
 994 }
 995
 996 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 997                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
 998 {
 999     int tileno, ret;
1000     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1001     uint8_t *chunkstart, *jp2cstart, *jp2hstart;
1002
1003     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, avctx->width*avctx->height*9 + AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE, 0)) < 0)
1004         return ret;
1005
1006     // init:
1007     s->buf = s->buf_start = pkt->data;
1008     s->buf_end = pkt->data + pkt->size;
1009
1010     s->picture = pict;
1011
1012     s->lambda = s->picture->quality * LAMBDA_SCALE;
1013
1014     copy_frame(s);
1015     reinit(s);
1016
1017     if (s->format == CODEC_JP2) {
1018         av_assert0(s->buf == pkt->data);
1019
1020         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x0000000C);
1021         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x6A502020);
1022         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x0D0A870A);
1023
1024         chunkstart = s->buf;
1025         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1026         bytestream_put_buffer(&s->buf, "ftyp", 4);
1027         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2\040\040", 4);
1028         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1029         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2\040", 4);
1030         update_size(chunkstart, s->buf);
1031
1032         jp2hstart = s->buf;
1033         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1034         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2h", 4);
1035
1036         chunkstart = s->buf;
1037         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1038         bytestream_put_buffer(&s->buf, "ihdr", 4);
1039         bytestream_put_be32(&s->buf, avctx->height);
1040         bytestream_put_be32(&s->buf, avctx->width);
1041         bytestream_put_be16(&s->buf, s->ncomponents);
1042         bytestream_put_byte(&s->buf, s->cbps[0]);
1043         bytestream_put_byte(&s->buf, 7);
1044         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1045         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1046         update_size(chunkstart, s->buf);
1047
1048         chunkstart = s->buf;
1049         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1050         bytestream_put_buffer(&s->buf, "colr", 4);
1051         bytestream_put_byte(&s->buf, 1);
1052         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1053         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1054         if (s->ncomponents == 1) {
1055             bytestream_put_be32(&s->buf, 17);
1056         } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
1057             bytestream_put_be32(&s->buf, 16);
1058         } else {
1059             bytestream_put_be32(&s->buf, 18);
1060         }
1061         update_size(chunkstart, s->buf);
1062         update_size(jp2hstart, s->buf);
1063
1064         jp2cstart = s->buf;
1065         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1066         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2c", 4);
1067     }
1068
1069     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1070         return -1;
1071     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOC);
1072     if ((ret = put_siz(s)) < 0)
1073         return ret;
1074     if ((ret = put_cod(s)) < 0)
1075         return ret;
1076     if ((ret = put_qcd(s, 0)) < 0)
1077         return ret;
1078     if ((ret = put_com(s, 0)) < 0)
1079         return ret;
1080
1081     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
1082         uint8_t *psotptr;
1083         if (!(psotptr = put_sot(s, tileno)))
1084             return -1;
1085         if (s->buf_end - s->buf < 2)
1086             return -1;
1087         bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOD);
1088         if ((ret = encode_tile(s, s->tile + tileno, tileno)) < 0)
1089             return ret;
1090         bytestream_put_be32(&psotptr, s->buf - psotptr + 6);
1091     }
1092     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1093         return -1;
1094     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_EOC);
1095
1096     if (s->format == CODEC_JP2)
1097         update_size(jp2cstart, s->buf);
1098
1099     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "end\n");
1100     pkt->size = s->buf - s->buf_start;
1101     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1102     *got_packet = 1;
1103
1104     return 0;
1105 }
1106
1107 static av_cold int j2kenc_init(AVCodecContext *avctx)
1108 {
1109     int i, ret;
1110     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1111     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
1112     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
1113
1114     s->avctx = avctx;
1115     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "init\n");
1116
1117 #if FF_API_PRIVATE_OPT
1118 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1119     if (avctx->prediction_method)
1120         s->pred = avctx->prediction_method;
1121 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1122 #endif
1123
1124     // defaults:
1125     // TODO: implement setting non-standard precinct size
1126     memset(codsty->log2_prec_widths , 15, sizeof(codsty->log2_prec_widths ));
1127     memset(codsty->log2_prec_heights, 15, sizeof(codsty->log2_prec_heights));
1128     codsty->nreslevels2decode=
1129     codsty->nreslevels       = 7;
1130     codsty->log2_cblk_width  = 4;
1131     codsty->log2_cblk_height = 4;
1132     codsty->transform        = s->pred ? FF_DWT53 : FF_DWT97_INT;
1133
1134     qntsty->nguardbits       = 1;
1135
1136     if ((s->tile_width  & (s->tile_width -1)) ||
1137         (s->tile_height & (s->tile_height-1))) {
1138         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Tile dimension not a power of 2\n");
1139     }
1140
1141     if (codsty->transform == FF_DWT53)
1142         qntsty->quantsty = JPEG2000_QSTY_NONE;
1143     else
1144         qntsty->quantsty = JPEG2000_QSTY_SE;
1145
1146     s->width = avctx->width;
1147     s->height = avctx->height;
1148
1149     for (i = 0; i < 3; i++)
1150         s->cbps[i] = 8;
1151
1152     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24){
1153         s->ncomponents = 3;
1154     } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY8){
1155         s->ncomponents = 1;
1156     } else{ // planar YUV
1157         s->planar = 1;
1158         s->ncomponents = 3;
1159         ret = av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt,
1160                                                s->chroma_shift, s->chroma_shift + 1);
1161         if (ret)
1162             return ret;
1163     }
1164
1165     ff_jpeg2000_init_tier1_luts();
1166     ff_mqc_init_context_tables();
1167     init_luts();
1168
1169     init_quantization(s);
1170     if ((ret=init_tiles(s)) < 0)
1171         return ret;
1172
1173     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after init\n");
1174
1175     return 0;
1176 }
1177
1178 static int j2kenc_destroy(AVCodecContext *avctx)
1179 {
1180     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1181
1182     cleanup(s);
1183     return 0;
1184 }
1185
1186 // taken from the libopenjpeg wraper so it matches
1187
1188 #define OFFSET(x) offsetof(Jpeg2000EncoderContext, x)
1189 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1190 static const AVOption options[] = {
1191     { "format",        "Codec Format",      OFFSET(format),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = CODEC_JP2   }, CODEC_J2K, CODEC_JP2,   VE, "format"      },
1192     { "j2k",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CODEC_J2K   }, 0,         0,           VE, "format"      },
1193     { "jp2",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CODEC_JP2   }, 0,         0,           VE, "format"      },
1194     { "tile_width",    "Tile Width",        OFFSET(tile_width),    AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 256         }, 1,     1<<30,           VE, },
1195     { "tile_height",   "Tile Height",       OFFSET(tile_height),   AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 256         }, 1,     1<<30,           VE, },
1196     { "pred",          "DWT Type",          OFFSET(pred),          AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0           }, 0,         1,           VE, "pred"        },
1197     { "dwt97int",      NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0           }, INT_MIN, INT_MAX,       VE, "pred"        },
1198     { "dwt53",         NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0           }, INT_MIN, INT_MAX,       VE, "pred"        },
1199
1200     { NULL }
1201 };
1202
1203 static const AVClass j2k_class = {
1204     .class_name = "jpeg 2000 encoder",
1205     .item_name  = av_default_item_name,
1206     .option     = options,
1207     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1208 };
1209
1210 AVCodec ff_jpeg2000_encoder = {
1211     .name           = "jpeg2000",
1212     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1213     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1214     .id             = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
1215     .priv_data_size = sizeof(Jpeg2000EncoderContext),
1216     .init           = j2kenc_init,
1217     .encode2        = encode_frame,
1218     .close          = j2kenc_destroy,
1219     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1220         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_GRAY8,
1221         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
1222         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
1223         AV_PIX_FMT_NONE
1224     },
1225     .priv_class     = &j2k_class,
1226 };