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 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  75
  76 #define NMSEDEC_BITS 7
  77 #define NMSEDEC_FRACBITS (NMSEDEC_BITS-1)
  78 #define WMSEDEC_SHIFT 13 ///< must be >= 13
  79 #define LAMBDA_SCALE (100000000LL << (WMSEDEC_SHIFT - 13))
  80
  81 #define CODEC_JP2 1
  82 #define CODEC_J2K 0
  83
  84 static int lut_nmsedec_ref [1<<NMSEDEC_BITS],
  85            lut_nmsedec_ref0[1<<NMSEDEC_BITS],
  86            lut_nmsedec_sig [1<<NMSEDEC_BITS],
  87            lut_nmsedec_sig0[1<<NMSEDEC_BITS];
  88
  89 static const int dwt_norms[2][4][10] = { // [dwt_type][band][rlevel] (multiplied by 10000)
  90     {{10000, 19650, 41770,  84030, 169000, 338400,  676900, 1353000, 2706000, 5409000},
  91      {20220, 39890, 83550, 170400, 342700, 686300, 1373000, 2746000, 5490000},
  92      {20220, 39890, 83550, 170400, 342700, 686300, 1373000, 2746000, 5490000},
  93      {20800, 38650, 83070, 171800, 347100, 695900, 1393000, 2786000, 5572000}},
  94
  95     {{10000, 15000, 27500, 53750, 106800, 213400, 426700, 853300, 1707000, 3413000},
  96      {10380, 15920, 29190, 57030, 113300, 226400, 452500, 904800, 1809000},
  97      {10380, 15920, 29190, 57030, 113300, 226400, 452500, 904800, 1809000},
  98      { 7186,  9218, 15860, 30430,  60190, 120100, 240000, 479700,  959300}}
  99 };
 100
 101 typedef struct {
 102    Jpeg2000Component *comp;
 103 } Jpeg2000Tile;
 104
 105 typedef struct {
 106     AVClass *class;
 107     AVCodecContext *avctx;
 108     const AVFrame *picture;
 109
 110     int width, height; ///< image width and height
 111     uint8_t cbps[4]; ///< bits per sample in particular components
 112     int chroma_shift[2];
 113     uint8_t planar;
 114     int ncomponents;
 115     int tile_width, tile_height; ///< tile size
 116     int numXtiles, numYtiles;
 117
 118     uint8_t *buf_start;
 119     uint8_t *buf;
 120     uint8_t *buf_end;
 121     int bit_index;
 122
 123     int64_t lambda;
 124
 125     Jpeg2000CodingStyle codsty;
 126     Jpeg2000QuantStyle  qntsty;
 127
 128     Jpeg2000Tile *tile;
 129
 130     int format;
 131     int pred;
 132 } Jpeg2000EncoderContext;
 133
 134
 135 /* debug */
 136 #if 0
 137 #undef ifprintf
 138 #undef printf
 139
 140 static void nspaces(FILE *fd, int n)
 141 {
 142     while(n--) putc(' ', fd);
 143 }
 144
 145 static void printcomp(Jpeg2000Component *comp)
 146 {
 147     int i;
 148     for (i = 0; i < comp->y1 - comp->y0; i++)
 149         ff_jpeg2000_printv(comp->i_data + i * (comp->x1 - comp->x0), comp->x1 - comp->x0);
 150 }
 151
 152 static void dump(Jpeg2000EncoderContext *s, FILE *fd)
 153 {
 154     int tileno, compno, reslevelno, bandno, precno;
 155     fprintf(fd, "XSiz = %d, YSiz = %d, tile_width = %d, tile_height = %d\n"
 156                 "numXtiles = %d, numYtiles = %d, ncomponents = %d\n"
 157                 "tiles:\n",
 158             s->width, s->height, s->tile_width, s->tile_height,
 159             s->numXtiles, s->numYtiles, s->ncomponents);
 160     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 161         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 162         nspaces(fd, 2);
 163         fprintf(fd, "tile %d:\n", tileno);
 164         for(compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 165             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 166             nspaces(fd, 4);
 167             fprintf(fd, "component %d:\n", compno);
 168             nspaces(fd, 4);
 169             fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d\n",
 170                         comp->x0, comp->x1, comp->y0, comp->y1);
 171             for(reslevelno = 0; reslevelno < s->nreslevels; reslevelno++){
 172                 Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 173                 nspaces(fd, 6);
 174                 fprintf(fd, "reslevel %d:\n", reslevelno);
 175                 nspaces(fd, 6);
 176                 fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d, nbands = %d\n",
 177                         reslevel->x0, reslevel->x1, reslevel->y0,
 178                         reslevel->y1, reslevel->nbands);
 179                 for(bandno = 0; bandno < reslevel->nbands; bandno++){
 180                     Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 181                     nspaces(fd, 8);
 182                     fprintf(fd, "band %d:\n", bandno);
 183                     nspaces(fd, 8);
 184                     fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d,"
 185                                 "codeblock_width = %d, codeblock_height = %d cblknx = %d cblkny = %d\n",
 186                                 band->x0, band->x1,
 187                                 band->y0, band->y1,
 188                                 band->codeblock_width, band->codeblock_height,
 189                                 band->cblknx, band->cblkny);
 190                     for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 191                         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 192                         nspaces(fd, 10);
 193                         fprintf(fd, "prec %d:\n", precno);
 194                         nspaces(fd, 10);
 195                         fprintf(fd, "xi0 = %d, xi1 = %d, yi0 = %d, yi1 = %d\n",
 196                                      prec->xi0, prec->xi1, prec->yi0, prec->yi1);
 197                     }
 198                 }
 199             }
 200         }
 201     }
 202 }
 203 #endif
 204
 205 /* bitstream routines */
 206
 207 /** put n times val bit */
 208 static void put_bits(Jpeg2000EncoderContext *s, int val, int n) // TODO: optimize
 209 {
 210     while (n-- > 0){
 211         if (s->bit_index == 8)
 212         {
 213             s->bit_index = *s->buf == 0xff;
 214             *(++s->buf) = 0;
 215         }
 216         *s->buf |= val << (7 - s->bit_index++);
 217     }
 218 }
 219
 220 /** put n least significant bits of a number num */
 221 static void put_num(Jpeg2000EncoderContext *s, int num, int n)
 222 {
 223     while(--n >= 0)
 224         put_bits(s, (num >> n) & 1, 1);
 225 }
 226
 227 /** flush the bitstream */
 228 static void j2k_flush(Jpeg2000EncoderContext *s)
 229 {
 230     if (s->bit_index){
 231         s->bit_index = 0;
 232         s->buf++;
 233     }
 234 }
 235
 236 /* tag tree routines */
 237
 238 /** code the value stored in node */
 239 static void tag_tree_code(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000TgtNode *node, int threshold)
 240 {
 241     Jpeg2000TgtNode *stack[30];
 242     int sp = 1, curval = 0;
 243     stack[0] = node;
 244
 245     node = node->parent;
 246     while(node){
 247         if (node->vis){
 248             curval = node->val;
 249             break;
 250         }
 251         node->vis++;
 252         stack[sp++] = node;
 253         node = node->parent;
 254     }
 255     while(--sp >= 0){
 256         if (stack[sp]->val >= threshold){
 257             put_bits(s, 0, threshold - curval);
 258             break;
 259         }
 260         put_bits(s, 0, stack[sp]->val - curval);
 261         put_bits(s, 1, 1);
 262         curval = stack[sp]->val;
 263     }
 264 }
 265
 266 /** update the value in node */
 267 static void tag_tree_update(Jpeg2000TgtNode *node)
 268 {
 269     int lev = 0;
 270     while (node->parent){
 271         if (node->parent->val <= node->val)
 272             break;
 273         node->parent->val = node->val;
 274         node = node->parent;
 275         lev++;
 276     }
 277 }
 278
 279 static int put_siz(Jpeg2000EncoderContext *s)
 280 {
 281     int i;
 282
 283     if (s->buf_end - s->buf < 40 + 3 * s->ncomponents)
 284         return -1;
 285
 286     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SIZ);
 287     bytestream_put_be16(&s->buf, 38 + 3 * s->ncomponents); // Lsiz
 288     bytestream_put_be16(&s->buf, 0); // Rsiz
 289     bytestream_put_be32(&s->buf, s->width); // width
 290     bytestream_put_be32(&s->buf, s->height); // height
 291     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // X0Siz
 292     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // Y0Siz
 293
 294     bytestream_put_be32(&s->buf, s->tile_width); // XTSiz
 295     bytestream_put_be32(&s->buf, s->tile_height); // YTSiz
 296     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // XT0Siz
 297     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // YT0Siz
 298     bytestream_put_be16(&s->buf, s->ncomponents); // CSiz
 299
 300     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++){ // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
 301         bytestream_put_byte(&s->buf, 7);
 302         bytestream_put_byte(&s->buf, i?1<<s->chroma_shift[0]:1);
 303         bytestream_put_byte(&s->buf, i?1<<s->chroma_shift[1]:1);
 304     }
 305     return 0;
 306 }
 307
 308 static int put_cod(Jpeg2000EncoderContext *s)
 309 {
 310     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 311
 312     if (s->buf_end - s->buf < 14)
 313         return -1;
 314
 315     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_COD);
 316     bytestream_put_be16(&s->buf, 12); // Lcod
 317     bytestream_put_byte(&s->buf, 0);  // Scod
 318     // SGcod
 319     bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // progression level
 320     bytestream_put_be16(&s->buf, 1); // num of layers
 321     if(s->avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P){
 322         bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // unspecified
 323     }else{
 324         bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // unspecified
 325     }
 326     // SPcod
 327     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->nreslevels - 1); // num of decomp. levels
 328     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->log2_cblk_width-2); // cblk width
 329     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->log2_cblk_height-2); // cblk height
 330     bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // cblk style
 331     bytestream_put_byte(&s->buf, codsty->transform == FF_DWT53); // transformation
 332     return 0;
 333 }
 334
 335 static int put_qcd(Jpeg2000EncoderContext *s, int compno)
 336 {
 337     int i, size;
 338     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 339     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 340
 341     if (qntsty->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE)
 342         size = 4 + 3 * (codsty->nreslevels-1);
 343     else // QSTY_SE
 344         size = 5 + 6 * (codsty->nreslevels-1);
 345
 346     if (s->buf_end - s->buf < size + 2)
 347         return -1;
 348
 349     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_QCD);
 350     bytestream_put_be16(&s->buf, size);  // LQcd
 351     bytestream_put_byte(&s->buf, (qntsty->nguardbits << 5) | qntsty->quantsty);  // Sqcd
 352     if (qntsty->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE)
 353         for (i = 0; i < codsty->nreslevels * 3 - 2; i++)
 354             bytestream_put_byte(&s->buf, qntsty->expn[i] << 3);
 355     else // QSTY_SE
 356         for (i = 0; i < codsty->nreslevels * 3 - 2; i++)
 357             bytestream_put_be16(&s->buf, (qntsty->expn[i] << 11) | qntsty->mant[i]);
 358     return 0;
 359 }
 360
 361 static int put_com(Jpeg2000EncoderContext *s, int compno)
 362 {
 363     int size = 4 + strlen(LIBAVCODEC_IDENT);
 364
 365     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT)
 366         return 0;
 367
 368     if (s->buf_end - s->buf < size + 2)
 369         return -1;
 370
 371     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_COM);
 372     bytestream_put_be16(&s->buf, size);
 373     bytestream_put_be16(&s->buf, 1); // General use (ISO/IEC 8859-15 (Latin) values)
 374
 375     bytestream_put_buffer(&s->buf, LIBAVCODEC_IDENT, strlen(LIBAVCODEC_IDENT));
 376
 377     return 0;
 378 }
 379
 380 static uint8_t *put_sot(Jpeg2000EncoderContext *s, int tileno)
 381 {
 382     uint8_t *psotptr;
 383
 384     if (s->buf_end - s->buf < 12)
 385         return NULL;
 386
 387     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOT);
 388     bytestream_put_be16(&s->buf, 10); // Lsot
 389     bytestream_put_be16(&s->buf, tileno); // Isot
 390
 391     psotptr = s->buf;
 392     bytestream_put_be32(&s->buf, 0); // Psot (filled in later)
 393
 394     bytestream_put_byte(&s->buf, 0); // TPsot
 395     bytestream_put_byte(&s->buf, 1); // TNsot
 396     return psotptr;
 397 }
 398
 399 /**
 400  * compute the sizes of tiles, resolution levels, bands, etc.
 401  * allocate memory for them
 402  * divide the input image into tile-components
 403  */
 404 static int init_tiles(Jpeg2000EncoderContext *s)
 405 {
 406     int tileno, tilex, tiley, compno;
 407     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 408     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 409
 410     s->numXtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->width, s->tile_width);
 411     s->numYtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->height, s->tile_height);
 412
 413     s->tile = av_malloc_array(s->numXtiles, s->numYtiles * sizeof(Jpeg2000Tile));
 414     if (!s->tile)
 415         return AVERROR(ENOMEM);
 416     for (tileno = 0, tiley = 0; tiley < s->numYtiles; tiley++)
 417         for (tilex = 0; tilex < s->numXtiles; tilex++, tileno++){
 418             Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 419
 420             tile->comp = av_mallocz_array(s->ncomponents, sizeof(Jpeg2000Component));
 421             if (!tile->comp)
 422                 return AVERROR(ENOMEM);
 423             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 424                 Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 425                 int ret, i, j;
 426
 427                 comp->coord[0][0] = comp->coord_o[0][0] = tilex * s->tile_width;
 428                 comp->coord[0][1] = comp->coord_o[0][1] = FFMIN((tilex+1)*s->tile_width, s->width);
 429                 comp->coord[1][0] = comp->coord_o[1][0] = tiley * s->tile_height;
 430                 comp->coord[1][1] = comp->coord_o[1][1] = FFMIN((tiley+1)*s->tile_height, s->height);
 431                 if (compno > 0)
 432                     for (i = 0; i < 2; i++)
 433                         for (j = 0; j < 2; j++)
 434                             comp->coord[i][j] = comp->coord_o[i][j] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord[i][j], s->chroma_shift[i]);
 435
 436                 if ((ret = ff_jpeg2000_init_component(comp,
 437                                                 codsty,
 438                                                 qntsty,
 439                                                 s->cbps[compno],
 440                                                 compno?1<<s->chroma_shift[0]:1,
 441                                                 compno?1<<s->chroma_shift[1]:1,
 442                                                 s->avctx
 443                                                )) < 0)
 444                     return ret;
 445             }
 446         }
 447     return 0;
 448 }
 449
 450 static void copy_frame(Jpeg2000EncoderContext *s)
 451 {
 452     int tileno, compno, i, y, x;
 453     uint8_t *line;
 454     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 455         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 456         if (s->planar){
 457             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 458                 Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 459                 int *dst = comp->i_data;
 460                 line = s->picture->data[compno]
 461                        + comp->coord[1][0] * s->picture->linesize[compno]
 462                        + comp->coord[0][0];
 463                 for (y = comp->coord[1][0]; y < comp->coord[1][1]; y++){
 464                     uint8_t *ptr = line;
 465                     for (x = comp->coord[0][0]; x < comp->coord[0][1]; x++)
 466                         *dst++ = *ptr++ - (1 << 7);
 467                     line += s->picture->linesize[compno];
 468                 }
 469             }
 470         } else{
 471             line = s->picture->data[0] + tile->comp[0].coord[1][0] * s->picture->linesize[0]
 472                    + tile->comp[0].coord[0][0] * s->ncomponents;
 473
 474             i = 0;
 475             for (y = tile->comp[0].coord[1][0]; y < tile->comp[0].coord[1][1]; y++){
 476                 uint8_t *ptr = line;
 477                 for (x = tile->comp[0].coord[0][0]; x < tile->comp[0].coord[0][1]; x++, i++){
 478                     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 479                         tile->comp[compno].i_data[i] = *ptr++  - (1 << 7);
 480                     }
 481                 }
 482                 line += s->picture->linesize[0];
 483             }
 484         }
 485     }
 486 }
 487
 488 static void init_quantization(Jpeg2000EncoderContext *s)
 489 {
 490     int compno, reslevelno, bandno;
 491     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 492     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 493
 494     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 495         int gbandno = 0;
 496         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 497             int nbands, lev = codsty->nreslevels - reslevelno - 1;
 498             nbands = reslevelno ? 3 : 1;
 499             for (bandno = 0; bandno < nbands; bandno++, gbandno++){
 500                 int expn, mant = 0;
 501
 502                 if (codsty->transform == FF_DWT97_INT){
 503                     int bandpos = bandno + (reslevelno>0),
 504                         ss = 81920000 / dwt_norms[0][bandpos][lev],
 505                         log = av_log2(ss);
 506                     mant = (11 - log < 0 ? ss >> log - 11 : ss << 11 - log) & 0x7ff;
 507                     expn = s->cbps[compno] - log + 13;
 508                 } else
 509                     expn = ((bandno&2)>>1) + (reslevelno>0) + s->cbps[compno];
 510
 511                 qntsty->expn[gbandno] = expn;
 512                 qntsty->mant[gbandno] = mant;
 513             }
 514         }
 515     }
 516 }
 517
 518 static void init_luts(void)
 519 {
 520     int i, a,
 521         mask = ~((1<<NMSEDEC_FRACBITS)-1);
 522
 523     for (i = 0; i < (1 << NMSEDEC_BITS); i++){
 524         lut_nmsedec_sig[i]  = FFMAX(6*i - (9<<NMSEDEC_FRACBITS-1) << 12-NMSEDEC_FRACBITS, 0);
 525         lut_nmsedec_sig0[i] = FFMAX((i*i + (1<<NMSEDEC_FRACBITS-1) & mask) << 1, 0);
 526
 527         a = (i >> (NMSEDEC_BITS-2)&2) + 1;
 528         lut_nmsedec_ref[i]  = FFMAX((-2*i + (1<<NMSEDEC_FRACBITS) + a*i - (a*a<<NMSEDEC_FRACBITS-2))
 529                                     << 13-NMSEDEC_FRACBITS, 0);
 530         lut_nmsedec_ref0[i] = FFMAX(((i*i + (1-4*i << NMSEDEC_FRACBITS-1) + (1<<2*NMSEDEC_FRACBITS)) & mask)
 531                                     << 1, 0);
 532     }
 533 }
 534
 535 /* tier-1 routines */
 536 static int getnmsedec_sig(int x, int bpno)
 537 {
 538     if (bpno > NMSEDEC_FRACBITS)
 539         return lut_nmsedec_sig[(x >> (bpno - NMSEDEC_FRACBITS)) & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 540     return lut_nmsedec_sig0[x & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 541 }
 542
 543 static int getnmsedec_ref(int x, int bpno)
 544 {
 545     if (bpno > NMSEDEC_FRACBITS)
 546         return lut_nmsedec_ref[(x >> (bpno - NMSEDEC_FRACBITS)) & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 547     return lut_nmsedec_ref0[x & ((1 << NMSEDEC_BITS) - 1)];
 548 }
 549
 550 static void encode_sigpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int bandno, int *nmsedec, int bpno)
 551 {
 552     int y0, x, y, mask = 1 << (bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 553     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 554         for (x = 0; x < width; x++)
 555             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
 556                 if (!(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & JPEG2000_T1_SIG) && (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & JPEG2000_T1_SIG_NB)){
 557                     int ctxno = ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], bandno),
 558                         bit = t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1 : 0;
 559                     ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, bit);
 560                     if (bit){
 561                         int xorbit;
 562                         int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], &xorbit);
 563                         ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15) ^ xorbit);
 564                         *nmsedec += getnmsedec_sig(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 565                         ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15);
 566                     }
 567                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] |= JPEG2000_T1_VIS;
 568                 }
 569             }
 570 }
 571
 572 static void encode_refpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int *nmsedec, int bpno)
 573 {
 574     int y0, x, y, mask = 1 << (bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 575     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 576         for (x = 0; x < width; x++)
 577             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++)
 578                 if ((t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS)) == JPEG2000_T1_SIG){
 579                     int ctxno = ff_jpeg2000_getrefctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1]);
 580                     *nmsedec += getnmsedec_ref(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 581                     ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1:0);
 582                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] |= JPEG2000_T1_REF;
 583                 }
 584 }
 585
 586 static void encode_clnpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height, int bandno, int *nmsedec, int bpno)
 587 {
 588     int y0, x, y, mask = 1 << (bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 589     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
 590         for (x = 0; x < width; x++){
 591             if (y0 + 3 < height && !(
 592             (t1->flags[(y0+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 593             (t1->flags[(y0+2) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 594             (t1->flags[(y0+3) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
 595             (t1->flags[(y0+4) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG))))
 596             {
 597                 // aggregation mode
 598                 int rlen;
 599                 for (rlen = 0; rlen < 4; rlen++)
 600                     if (t1->data[(y0+rlen) * t1->stride + x] & mask)
 601                         break;
 602                 ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL, rlen != 4);
 603                 if (rlen == 4)
 604                     continue;
 605                 ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI, rlen >> 1);
 606                 ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI, rlen & 1);
 607                 for (y = y0 + rlen; y < y0 + 4; y++){
 608                     if (!(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))){
 609                         int ctxno = ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], bandno);
 610                         if (y > y0 + rlen)
 611                             ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1:0);
 612                         if (t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask){ // newly significant
 613                             int xorbit;
 614                             int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], &xorbit);
 615                             *nmsedec += getnmsedec_sig(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 616                             ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15) ^ xorbit);
 617                             ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15);
 618                         }
 619                     }
 620                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
 621                 }
 622             } else{
 623                 for (y = y0; y < y0 + 4 && y < height; y++){
 624                     if (!(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))){
 625                         int ctxno = ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], bandno);
 626                         ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask ? 1:0);
 627                         if (t1->data[(y) * t1->stride + x] & mask){ // newly significant
 628                             int xorbit;
 629                             int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1], &xorbit);
 630                             *nmsedec += getnmsedec_sig(t1->data[(y) * t1->stride + x], bpno + NMSEDEC_FRACBITS);
 631                             ff_mqc_encode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno, (t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15) ^ xorbit);
 632                             ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] >> 15);
 633                         }
 634                     }
 635                     t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
 636                 }
 637             }
 638         }
 639 }
 640
 641 static void encode_cblk(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Cblk *cblk, Jpeg2000Tile *tile,
 642                         int width, int height, int bandpos, int lev)
 643 {
 644     int pass_t = 2, passno, x, y, max=0, nmsedec, bpno;
 645     int64_t wmsedec = 0;
 646
 647     memset(t1->flags, 0, t1->stride * (height + 2) * sizeof(*t1->flags));
 648
 649     for (y = 0; y < height; y++){
 650         for (x = 0; x < width; x++){
 651             if (t1->data[(y) * t1->stride + x] < 0){
 652                 t1->flags[(y+1) * t1->stride + x+1] |= JPEG2000_T1_SGN;
 653                 t1->data[(y) * t1->stride + x] = -t1->data[(y) * t1->stride + x];
 654             }
 655             max = FFMAX(max, t1->data[(y) * t1->stride + x]);
 656         }
 657     }
 658
 659     if (max == 0){
 660         cblk->nonzerobits = 0;
 661         bpno = 0;
 662     } else{
 663         cblk->nonzerobits = av_log2(max) + 1 - NMSEDEC_FRACBITS;
 664         bpno = cblk->nonzerobits - 1;
 665     }
 666
 667     cblk->data[0] = 0;
 668     ff_mqc_initenc(&t1->mqc, cblk->data + 1);
 669
 670     for (passno = 0; bpno >= 0; passno++){
 671         nmsedec=0;
 672
 673         switch(pass_t){
 674             case 0: encode_sigpass(t1, width, height, bandpos, &nmsedec, bpno);
 675                     break;
 676             case 1: encode_refpass(t1, width, height, &nmsedec, bpno);
 677                     break;
 678             case 2: encode_clnpass(t1, width, height, bandpos, &nmsedec, bpno);
 679                     break;
 680         }
 681
 682         cblk->passes[passno].rate = ff_mqc_flush_to(&t1->mqc, cblk->passes[passno].flushed, &cblk->passes[passno].flushed_len);
 683         wmsedec += (int64_t)nmsedec << (2*bpno);
 684         cblk->passes[passno].disto = wmsedec;
 685
 686         if (++pass_t == 3){
 687             pass_t = 0;
 688             bpno--;
 689         }
 690     }
 691     cblk->npasses = passno;
 692     cblk->ninclpasses = passno;
 693
 694     if (passno)
 695         cblk->passes[passno-1].rate = ff_mqc_flush_to(&t1->mqc, cblk->passes[passno-1].flushed, &cblk->passes[passno-1].flushed_len);
 696 }
 697
 698 /* tier-2 routines: */
 699
 700 static void putnumpasses(Jpeg2000EncoderContext *s, int n)
 701 {
 702     if (n == 1)
 703         put_num(s, 0, 1);
 704     else if (n == 2)
 705         put_num(s, 2, 2);
 706     else if (n <= 5)
 707         put_num(s, 0xc | (n-3), 4);
 708     else if (n <= 36)
 709         put_num(s, 0x1e0 | (n-6), 9);
 710     else
 711         put_num(s, 0xff80 | (n-37), 16);
 712 }
 713
 714
 715 static int encode_packet(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000ResLevel *rlevel, int precno,
 716                           uint8_t *expn, int numgbits)
 717 {
 718     int bandno, empty = 1;
 719
 720     // init bitstream
 721     *s->buf = 0;
 722     s->bit_index = 0;
 723
 724     // header
 725
 726     // is the packet empty?
 727     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 728         if (rlevel->band[bandno].coord[0][0] < rlevel->band[bandno].coord[0][1]
 729         &&  rlevel->band[bandno].coord[1][0] < rlevel->band[bandno].coord[1][1]){
 730             empty = 0;
 731             break;
 732         }
 733     }
 734
 735     put_bits(s, !empty, 1);
 736     if (empty){
 737         j2k_flush(s);
 738         return 0;
 739     }
 740
 741     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 742         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 743         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 744         int yi, xi, pos;
 745         int cblknw = prec->nb_codeblocks_width;
 746
 747         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1]
 748         ||  band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 749             continue;
 750
 751         for (pos=0, yi = 0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 752             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++, pos++){
 753                 prec->cblkincl[pos].val = prec->cblk[yi * cblknw + xi].ninclpasses == 0;
 754                 tag_tree_update(prec->cblkincl + pos);
 755                 prec->zerobits[pos].val = expn[bandno] + numgbits - 1 - prec->cblk[yi * cblknw + xi].nonzerobits;
 756                 tag_tree_update(prec->zerobits + pos);
 757             }
 758         }
 759
 760         for (pos=0, yi = 0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 761             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++, pos++){
 762                 int pad = 0, llen, length;
 763                 Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + yi * cblknw + xi;
 764
 765                 if (s->buf_end - s->buf < 20) // approximately
 766                     return -1;
 767
 768                 // inclusion information
 769                 tag_tree_code(s, prec->cblkincl + pos, 1);
 770                 if (!cblk->ninclpasses)
 771                     continue;
 772                 // zerobits information
 773                 tag_tree_code(s, prec->zerobits + pos, 100);
 774                 // number of passes
 775                 putnumpasses(s, cblk->ninclpasses);
 776
 777                 length = cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate;
 778                 llen = av_log2(length) - av_log2(cblk->ninclpasses) - 2;
 779                 if (llen < 0){
 780                     pad = -llen;
 781                     llen = 0;
 782                 }
 783                 // length of code block
 784                 put_bits(s, 1, llen);
 785                 put_bits(s, 0, 1);
 786                 put_num(s, length, av_log2(length)+1+pad);
 787             }
 788         }
 789     }
 790     j2k_flush(s);
 791     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
 792         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
 793         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 794         int yi, cblknw = prec->nb_codeblocks_width;
 795         for (yi =0; yi < prec->nb_codeblocks_height; yi++){
 796             int xi;
 797             for (xi = 0; xi < cblknw; xi++){
 798                 Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + yi * cblknw + xi;
 799                 if (cblk->ninclpasses){
 800                     if (s->buf_end - s->buf < cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate)
 801                         return -1;
 802                     bytestream_put_buffer(&s->buf, cblk->data + 1,   cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].rate
 803                                                                - cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed_len);
 804                     bytestream_put_buffer(&s->buf, cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed,
 805                                                    cblk->passes[cblk->ninclpasses-1].flushed_len);
 806                 }
 807             }
 808         }
 809     }
 810     return 0;
 811 }
 812
 813 static int encode_packets(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile, int tileno)
 814 {
 815     int compno, reslevelno, ret;
 816     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 817     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
 818
 819     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "tier2\n");
 820     // lay-rlevel-comp-pos progression
 821     for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 822         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 823             int precno;
 824             Jpeg2000ResLevel *reslevel = s->tile[tileno].comp[compno].reslevel + reslevelno;
 825             for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 826                 if ((ret = encode_packet(s, reslevel, precno, qntsty->expn + (reslevelno ? 3*reslevelno-2 : 0),
 827                               qntsty->nguardbits)) < 0)
 828                     return ret;
 829             }
 830         }
 831     }
 832     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after tier2\n");
 833     return 0;
 834 }
 835
 836 static int getcut(Jpeg2000Cblk *cblk, int64_t lambda, int dwt_norm)
 837 {
 838     int passno, res = 0;
 839     for (passno = 0; passno < cblk->npasses; passno++){
 840         int dr;
 841         int64_t dd;
 842
 843         dr = cblk->passes[passno].rate
 844            - (res ? cblk->passes[res-1].rate:0);
 845         dd = cblk->passes[passno].disto
 846            - (res ? cblk->passes[res-1].disto:0);
 847
 848         if (((dd * dwt_norm) >> WMSEDEC_SHIFT) * dwt_norm >= dr * lambda)
 849             res = passno+1;
 850     }
 851     return res;
 852 }
 853
 854 static void truncpasses(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
 855 {
 856     int precno, compno, reslevelno, bandno, cblkno, lev;
 857     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 858
 859     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 860         Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
 861
 862         for (reslevelno = 0, lev = codsty->nreslevels-1; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++, lev--){
 863             Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 864
 865             for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
 866                 for (bandno = 0; bandno < reslevel->nbands ; bandno++){
 867                     int bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 868                     Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 869                     Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
 870
 871                     for (cblkno = 0; cblkno < prec->nb_codeblocks_height * prec->nb_codeblocks_width; cblkno++){
 872                         Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
 873
 874                         cblk->ninclpasses = getcut(cblk, s->lambda,
 875                                 (int64_t)dwt_norms[codsty->transform == FF_DWT53][bandpos][lev] * (int64_t)band->i_stepsize >> 15);
 876                     }
 877                 }
 878             }
 879         }
 880     }
 881 }
 882
 883 static int encode_tile(Jpeg2000EncoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile, int tileno)
 884 {
 885     int compno, reslevelno, bandno, ret;
 886     Jpeg2000T1Context t1;
 887     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 888     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 889         Jpeg2000Component *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 890
 891         t1.stride = (1<<codsty->log2_cblk_width) + 2;
 892
 893         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,"dwt\n");
 894         if ((ret = ff_dwt_encode(&comp->dwt, comp->i_data)) < 0)
 895             return ret;
 896         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,"after dwt -> tier1\n");
 897
 898         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
 899             Jpeg2000ResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
 900
 901             for (bandno = 0; bandno < reslevel->nbands ; bandno++){
 902                 Jpeg2000Band *band = reslevel->band + bandno;
 903                 Jpeg2000Prec *prec = band->prec; // we support only 1 precinct per band ATM in the encoder
 904                 int cblkx, cblky, cblkno=0, xx0, x0, xx1, y0, yy0, yy1, bandpos;
 905                 yy0 = bandno == 0 ? 0 : comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][0];
 906                 y0 = yy0;
 907                 yy1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildivpow2(band->coord[1][0] + 1, band->log2_cblk_height) << band->log2_cblk_height,
 908                             band->coord[1][1]) - band->coord[1][0] + yy0;
 909
 910                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
 911                     continue;
 912
 913                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
 914
 915                 for (cblky = 0; cblky < prec->nb_codeblocks_height; cblky++){
 916                     if (reslevelno == 0 || bandno == 1)
 917                         xx0 = 0;
 918                     else
 919                         xx0 = comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][0];
 920                     x0 = xx0;
 921                     xx1 = FFMIN(ff_jpeg2000_ceildivpow2(band->coord[0][0] + 1, band->log2_cblk_width) << band->log2_cblk_width,
 922                                 band->coord[0][1]) - band->coord[0][0] + xx0;
 923
 924                     for (cblkx = 0; cblkx < prec->nb_codeblocks_width; cblkx++, cblkno++){
 925                         int y, x;
 926                         if (codsty->transform == FF_DWT53){
 927                             for (y = yy0; y < yy1; y++){
 928                                 int *ptr = t1.data + (y-yy0)*t1.stride;
 929                                 for (x = xx0; x < xx1; x++){
 930                                     *ptr++ = comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] << NMSEDEC_FRACBITS;
 931                                 }
 932                             }
 933                         } else{
 934                             for (y = yy0; y < yy1; y++){
 935                                 int *ptr = t1.data + (y-yy0)*t1.stride;
 936                                 for (x = xx0; x < xx1; x++){
 937                                     *ptr = (comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x]);
 938                                     *ptr = (int64_t)*ptr * (int64_t)(16384 * 65536 / band->i_stepsize) >> 15 - NMSEDEC_FRACBITS;
 939                                     ptr++;
 940                                 }
 941                             }
 942                         }
 943                         if (!prec->cblk[cblkno].data)
 944                             prec->cblk[cblkno].data = av_malloc(1 + 8192);
 945                         if (!prec->cblk[cblkno].passes)
 946                             prec->cblk[cblkno].passes = av_malloc_array(JPEG2000_MAX_PASSES, sizeof (*prec->cblk[cblkno].passes));
 947                         if (!prec->cblk[cblkno].data || !prec->cblk[cblkno].passes)
 948                             return AVERROR(ENOMEM);
 949                         encode_cblk(s, &t1, prec->cblk + cblkno, tile, xx1 - xx0, yy1 - yy0,
 950                                     bandpos, codsty->nreslevels - reslevelno - 1);
 951                         xx0 = xx1;
 952                         xx1 = FFMIN(xx1 + (1 << band->log2_cblk_width), band->coord[0][1] - band->coord[0][0] + x0);
 953                     }
 954                     yy0 = yy1;
 955                     yy1 = FFMIN(yy1 + (1 << band->log2_cblk_height), band->coord[1][1] - band->coord[1][0] + y0);
 956                 }
 957             }
 958         }
 959         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after tier1\n");
 960     }
 961
 962     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "rate control\n");
 963     truncpasses(s, tile);
 964     if ((ret = encode_packets(s, tile, tileno)) < 0)
 965         return ret;
 966     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after rate control\n");
 967     return 0;
 968 }
 969
 970 static void cleanup(Jpeg2000EncoderContext *s)
 971 {
 972     int tileno, compno;
 973     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
 974
 975     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 976         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
 977             Jpeg2000Component *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
 978             ff_jpeg2000_cleanup(comp, codsty);
 979         }
 980         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
 981     }
 982     av_freep(&s->tile);
 983 }
 984
 985 static void reinit(Jpeg2000EncoderContext *s)
 986 {
 987     int tileno, compno;
 988     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
 989         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
 990         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
 991             ff_jpeg2000_reinit(tile->comp + compno, &s->codsty);
 992     }
 993 }
 994
 995 static void update_size(uint8_t *size, const uint8_t *end)
 996 {
 997     AV_WB32(size, end-size);
 998 }
 999
1000 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1001                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
1002 {
1003     int tileno, ret;
1004     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1005     uint8_t *chunkstart, *jp2cstart, *jp2hstart;
1006
1007     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, avctx->width*avctx->height*9 + AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE, 0)) < 0)
1008         return ret;
1009
1010     // init:
1011     s->buf = s->buf_start = pkt->data;
1012     s->buf_end = pkt->data + pkt->size;
1013
1014     s->picture = pict;
1015
1016     s->lambda = s->picture->quality * LAMBDA_SCALE;
1017
1018     copy_frame(s);
1019     reinit(s);
1020
1021     if (s->format == CODEC_JP2) {
1022         av_assert0(s->buf == pkt->data);
1023
1024         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x0000000C);
1025         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x6A502020);
1026         bytestream_put_be32(&s->buf, 0x0D0A870A);
1027
1028         chunkstart = s->buf;
1029         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1030         bytestream_put_buffer(&s->buf, "ftyp", 4);
1031         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2\040\040", 4);
1032         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1033         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2\040", 4);
1034         update_size(chunkstart, s->buf);
1035
1036         jp2hstart = s->buf;
1037         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1038         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2h", 4);
1039
1040         chunkstart = s->buf;
1041         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1042         bytestream_put_buffer(&s->buf, "ihdr", 4);
1043         bytestream_put_be32(&s->buf, avctx->height);
1044         bytestream_put_be32(&s->buf, avctx->width);
1045         bytestream_put_be16(&s->buf, s->ncomponents);
1046         bytestream_put_byte(&s->buf, s->cbps[0]);
1047         bytestream_put_byte(&s->buf, 7);
1048         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1049         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1050         update_size(chunkstart, s->buf);
1051
1052         chunkstart = s->buf;
1053         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1054         bytestream_put_buffer(&s->buf, "colr", 4);
1055         bytestream_put_byte(&s->buf, 1);
1056         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1057         bytestream_put_byte(&s->buf, 0);
1058         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
1059             bytestream_put_be32(&s->buf, 16);
1060         } else if (s->ncomponents == 1) {
1061             bytestream_put_be32(&s->buf, 17);
1062         } else {
1063             bytestream_put_be32(&s->buf, 18);
1064         }
1065         update_size(chunkstart, s->buf);
1066         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
1067             int i;
1068             uint8_t *palette = pict->data[1];
1069             chunkstart = s->buf;
1070             bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1071             bytestream_put_buffer(&s->buf, "pclr", 4);
1072             bytestream_put_be16(&s->buf, AVPALETTE_COUNT);
1073             bytestream_put_byte(&s->buf, 3); // colour channels
1074             bytestream_put_be24(&s->buf, 0x070707); //colour depths
1075             for (i = 0; i < AVPALETTE_COUNT; i++) {
1076                 bytestream_put_be24(&s->buf, HAVE_BIGENDIAN ? AV_RB24(palette + 1) : AV_RL24(palette));
1077                 palette += 4;
1078             }
1079             update_size(chunkstart, s->buf);
1080             chunkstart = s->buf;
1081             bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1082             bytestream_put_buffer(&s->buf, "cmap", 4);
1083             for (i = 0; i < 3; i++) {
1084                 bytestream_put_be16(&s->buf, 0); // component
1085                 bytestream_put_byte(&s->buf, 1); // palette mapping
1086                 bytestream_put_byte(&s->buf, i); // index
1087             }
1088             update_size(chunkstart, s->buf);
1089         }
1090         update_size(jp2hstart, s->buf);
1091
1092         jp2cstart = s->buf;
1093         bytestream_put_be32(&s->buf, 0);
1094         bytestream_put_buffer(&s->buf, "jp2c", 4);
1095     }
1096
1097     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1098         return -1;
1099     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOC);
1100     if ((ret = put_siz(s)) < 0)
1101         return ret;
1102     if ((ret = put_cod(s)) < 0)
1103         return ret;
1104     if ((ret = put_qcd(s, 0)) < 0)
1105         return ret;
1106     if ((ret = put_com(s, 0)) < 0)
1107         return ret;
1108
1109     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
1110         uint8_t *psotptr;
1111         if (!(psotptr = put_sot(s, tileno)))
1112             return -1;
1113         if (s->buf_end - s->buf < 2)
1114             return -1;
1115         bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_SOD);
1116         if ((ret = encode_tile(s, s->tile + tileno, tileno)) < 0)
1117             return ret;
1118         bytestream_put_be32(&psotptr, s->buf - psotptr + 6);
1119     }
1120     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1121         return -1;
1122     bytestream_put_be16(&s->buf, JPEG2000_EOC);
1123
1124     if (s->format == CODEC_JP2)
1125         update_size(jp2cstart, s->buf);
1126
1127     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "end\n");
1128     pkt->size = s->buf - s->buf_start;
1129     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1130     *got_packet = 1;
1131
1132     return 0;
1133 }
1134
1135 static av_cold int j2kenc_init(AVCodecContext *avctx)
1136 {
1137     int i, ret;
1138     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1139     Jpeg2000CodingStyle *codsty = &s->codsty;
1140     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = &s->qntsty;
1141
1142     s->avctx = avctx;
1143     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "init\n");
1144
1145 #if FF_API_PRIVATE_OPT
1146 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1147     if (avctx->prediction_method)
1148         s->pred = avctx->prediction_method;
1149 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1150 #endif
1151
1152     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && (s->pred != FF_DWT97_INT || s->format != CODEC_JP2)) {
1153         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Forcing lossless jp2 for pal8\n");
1154         s->pred = FF_DWT97_INT;
1155         s->format = CODEC_JP2;
1156     }
1157
1158     // defaults:
1159     // TODO: implement setting non-standard precinct size
1160     memset(codsty->log2_prec_widths , 15, sizeof(codsty->log2_prec_widths ));
1161     memset(codsty->log2_prec_heights, 15, sizeof(codsty->log2_prec_heights));
1162     codsty->nreslevels2decode=
1163     codsty->nreslevels       = 7;
1164     codsty->log2_cblk_width  = 4;
1165     codsty->log2_cblk_height = 4;
1166     codsty->transform        = s->pred ? FF_DWT53 : FF_DWT97_INT;
1167
1168     qntsty->nguardbits       = 1;
1169
1170     if ((s->tile_width  & (s->tile_width -1)) ||
1171         (s->tile_height & (s->tile_height-1))) {
1172         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Tile dimension not a power of 2\n");
1173     }
1174
1175     if (codsty->transform == FF_DWT53)
1176         qntsty->quantsty = JPEG2000_QSTY_NONE;
1177     else
1178         qntsty->quantsty = JPEG2000_QSTY_SE;
1179
1180     s->width = avctx->width;
1181     s->height = avctx->height;
1182
1183     for (i = 0; i < 3; i++)
1184         s->cbps[i] = 8;
1185
1186     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24){
1187         s->ncomponents = 3;
1188     } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY8 || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8){
1189         s->ncomponents = 1;
1190     } else{ // planar YUV
1191         s->planar = 1;
1192         s->ncomponents = 3;
1193         ret = av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt,
1194                                                s->chroma_shift, s->chroma_shift + 1);
1195         if (ret)
1196             return ret;
1197     }
1198
1199     ff_jpeg2000_init_tier1_luts();
1200     ff_mqc_init_context_tables();
1201     init_luts();
1202
1203     init_quantization(s);
1204     if ((ret=init_tiles(s)) < 0)
1205         return ret;
1206
1207     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "after init\n");
1208
1209     return 0;
1210 }
1211
1212 static int j2kenc_destroy(AVCodecContext *avctx)
1213 {
1214     Jpeg2000EncoderContext *s = avctx->priv_data;
1215
1216     cleanup(s);
1217     return 0;
1218 }
1219
1220 // taken from the libopenjpeg wraper so it matches
1221
1222 #define OFFSET(x) offsetof(Jpeg2000EncoderContext, x)
1223 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1224 static const AVOption options[] = {
1225     { "format",        "Codec Format",      OFFSET(format),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = CODEC_JP2   }, CODEC_J2K, CODEC_JP2,   VE, "format"      },
1226     { "j2k",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CODEC_J2K   }, 0,         0,           VE, "format"      },
1227     { "jp2",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CODEC_JP2   }, 0,         0,           VE, "format"      },
1228     { "tile_width",    "Tile Width",        OFFSET(tile_width),    AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 256         }, 1,     1<<30,           VE, },
1229     { "tile_height",   "Tile Height",       OFFSET(tile_height),   AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 256         }, 1,     1<<30,           VE, },
1230     { "pred",          "DWT Type",          OFFSET(pred),          AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0           }, 0,         1,           VE, "pred"        },
1231     { "dwt97int",      NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0           }, INT_MIN, INT_MAX,       VE, "pred"        },
1232     { "dwt53",         NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0           }, INT_MIN, INT_MAX,       VE, "pred"        },
1233
1234     { NULL }
1235 };
1236
1237 static const AVClass j2k_class = {
1238     .class_name = "jpeg 2000 encoder",
1239     .item_name  = av_default_item_name,
1240     .option     = options,
1241     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1242 };
1243
1244 AVCodec ff_jpeg2000_encoder = {
1245     .name           = "jpeg2000",
1246     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1247     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1248     .id             = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
1249     .priv_data_size = sizeof(Jpeg2000EncoderContext),
1250     .init           = j2kenc_init,
1251     .encode2        = encode_frame,
1252     .close          = j2kenc_destroy,
1253     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1254         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_GRAY8,
1255         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
1256         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
1257         AV_PIX_FMT_PAL8,
1258         AV_PIX_FMT_NONE
1259     },
1260     .priv_class     = &j2k_class,
1261 };