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

   1 /*
   2  * JPEG-LS encoder and decoder
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
   4  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include "golomb.h"
  24
  25 /**
  26  * @file jpeg_ls.c
  27  * JPEG-LS encoder and decoder.
  28  */
  29
  30 typedef struct JpeglsContext{
  31     AVCodecContext *avctx;
  32     AVFrame picture;
  33 }JpeglsContext;
  34
  35 typedef struct JLSState{
  36     int T1, T2, T3;
  37     int A[367], B[367], C[365], N[367];
  38     int limit, reset, bpp, qbpp, maxval, range;
  39     int near, twonear;
  40     int run_index[3];
  41 }JLSState;
  42
  43 static const uint8_t log2_run[32]={
  44  0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1,
  45  2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3,
  46  4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7,
  47  8, 9,10,11,12,13,14,15
  48 };
  49
  50 /*
  51 * Uncomment this to significantly speed up decoding of broken JPEG-LS
  52 * (or test broken JPEG-LS decoder) and slow down ordinary decoding a bit.
  53 *
  54 * There is no Golomb code with length >= 32 bits possible, so check and
  55 * avoid situation of 32 zeros, FFmpeg Golomb decoder is painfully slow
  56 * on this errors.
  57 */
  58 //#define JLS_BROKEN
  59
  60 /********** Functions for both encoder and decoder **********/
  61
  62 /**
  63  * Calculate initial JPEG-LS parameters
  64  */
  65 static void ls_init_state(JLSState *state){
  66     int i;
  67
  68     state->twonear = state->near * 2 + 1;
  69     state->range = ((state->maxval + state->twonear - 1) / state->twonear) + 1;
  70
  71     // QBPP = ceil(log2(RANGE))
  72     for(state->qbpp = 0; (1 << state->qbpp) < state->range; state->qbpp++);
  73
  74     if(state->bpp < 8)
  75         state->limit = 16 + 2 * state->bpp - state->qbpp;
  76     else
  77         state->limit = (4 * state->bpp) - state->qbpp;
  78
  79     for(i = 0; i < 367; i++) {
  80         state->A[i] = FFMAX((state->range + 32) >> 6, 2);
  81         state->N[i] = 1;
  82     }
  83
  84 }
  85
  86 /**
  87  * Calculate quantized gradient value, used for context determination
  88  */
  89 static inline int quantize(JLSState *s, int v){ //FIXME optimize
  90     if(v==0) return 0;
  91     if(v < 0){
  92         if(v <= -s->T3) return -4;
  93         if(v <= -s->T2) return -3;
  94         if(v <= -s->T1) return -2;
  95         if(v <  -s->near) return -1;
  96         return 0;
  97     }else{
  98         if(v <= s->near) return 0;
  99         if(v <  s->T1) return 1;
 100         if(v <  s->T2) return 2;
 101         if(v <  s->T3) return 3;
 102         return 4;
 103     }
 104 }
 105
 106 /**
 107  * Custom value clipping function used in T1, T2, T3 calculation
 108  */
 109 static inline int iso_clip(int v, int vmin, int vmax){
 110     if(v > vmax || v < vmin) return vmin;
 111     else                     return v;
 112 }
 113
 114 /**
 115  * Calculate JPEG-LS codec values
 116  */
 117 static void reset_ls_coding_parameters(JLSState *s, int reset_all){
 118     const int basic_t1= 3;
 119     const int basic_t2= 7;
 120     const int basic_t3= 21;
 121     int factor;
 122
 123     if(s->maxval==0 || reset_all) s->maxval= (1 << s->bpp) - 1;
 124
 125     if(s->maxval >=128){
 126         factor= (FFMIN(s->maxval, 4095) + 128)>>8;
 127
 128         if(s->T1==0     || reset_all)
 129             s->T1= iso_clip(factor*(basic_t1-2) + 2 + 3*s->near, s->near+1, s->maxval);
 130         if(s->T2==0     || reset_all)
 131             s->T2= iso_clip(factor*(basic_t2-3) + 3 + 5*s->near, s->T1, s->maxval);
 132         if(s->T3==0     || reset_all)
 133             s->T3= iso_clip(factor*(basic_t3-4) + 4 + 7*s->near, s->T2, s->maxval);
 134     }else{
 135         factor= 256 / (s->maxval + 1);
 136
 137         if(s->T1==0     || reset_all)
 138             s->T1= iso_clip(FFMAX(2, basic_t1/factor + 3*s->near), s->near+1, s->maxval);
 139         if(s->T2==0     || reset_all)
 140             s->T2= iso_clip(FFMAX(3, basic_t2/factor + 5*s->near), s->T1, s->maxval);
 141         if(s->T3==0     || reset_all)
 142             s->T3= iso_clip(FFMAX(4, basic_t3/factor + 6*s->near), s->T2, s->maxval);
 143     }
 144
 145     if(s->reset==0  || reset_all) s->reset= 64;
 146 //    av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "[JPEG-LS RESET] T=%i,%i,%i\n", s->T1, s->T2, s->T3);
 147 }
 148
 149
 150 /********** Decoder-specific functions **********/
 151
 152 /**
 153  * Decode LSE block with initialization parameters
 154  */
 155 static int decode_lse(MJpegDecodeContext *s)
 156 {
 157     int len, id;
 158
 159     /* XXX: verify len field validity */
 160     len = get_bits(&s->gb, 16);
 161     id = get_bits(&s->gb, 8);
 162
 163     switch(id){
 164     case 1:
 165         s->maxval= get_bits(&s->gb, 16);
 166         s->t1= get_bits(&s->gb, 16);
 167         s->t2= get_bits(&s->gb, 16);
 168         s->t3= get_bits(&s->gb, 16);
 169         s->reset= get_bits(&s->gb, 16);
 170
 171 //        reset_ls_coding_parameters(s, 0);
 172         //FIXME quant table?
 173         break;
 174     case 2:
 175     case 3:
 176         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "palette not supported\n");
 177         return -1;
 178     case 4:
 179         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "oversize image not supported\n");
 180         return -1;
 181     default:
 182         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid id %d\n", id);
 183         return -1;
 184     }
 185 //    av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "ID=%i, T=%i,%i,%i\n", id, s->t1, s->t2, s->t3);
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 static void inline downscale_state(JLSState *state, int Q){
 191     if(state->N[Q] == state->reset){
 192         state->A[Q] >>=1;
 193         state->B[Q] >>=1;
 194         state->N[Q] >>=1;
 195     }
 196     state->N[Q]++;
 197 }
 198
 199 static inline int update_state_regular(JLSState *state, int Q, int err){
 200     state->A[Q] += FFABS(err);
 201     err *= state->twonear;
 202     state->B[Q] += err;
 203
 204     downscale_state(state, Q);
 205
 206     if(state->B[Q] <= -state->N[Q]) {
 207         state->B[Q]= FFMAX(state->B[Q] + state->N[Q], 1-state->N[Q]);
 208         if(state->C[Q] > -128)
 209             state->C[Q]--;
 210     }else if(state->B[Q] > 0){
 211         state->B[Q]= FFMIN(state->B[Q] - state->N[Q], 0);
 212         if(state->C[Q] < 127)
 213             state->C[Q]++;
 214     }
 215
 216     return err;
 217 }
 218
 219 /**
 220  * Get context-dependent Golomb code, decode it and update context
 221  */
 222 static inline int ls_get_code_regular(GetBitContext *gb, JLSState *state, int Q){
 223     int k, ret;
 224
 225     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < state->A[Q]; k++);
 226
 227 #ifdef JLS_BROKEN
 228     if(!show_bits_long(gb, 32))return -1;
 229 #endif
 230     ret = get_ur_golomb_jpegls(gb, k, state->limit, state->qbpp);
 231
 232     /* decode mapped error */
 233     if(ret & 1)
 234         ret = -((ret + 1) >> 1);
 235     else
 236         ret >>= 1;
 237
 238     /* for NEAR=0, k=0 and 2*B[Q] <= - N[Q] mapping is reversed */
 239     if(!state->near && !k && (2 * state->B[Q] <= -state->N[Q]))
 240         ret = -(ret + 1);
 241
 242     ret= update_state_regular(state, Q, ret);
 243
 244     return ret;
 245 }
 246
 247 /**
 248  * Get Golomb code, decode it and update state for run termination
 249  */
 250 static inline int ls_get_code_runterm(GetBitContext *gb, JLSState *state, int RItype, int limit_add){
 251     int k, ret, temp, map;
 252     int Q = 365 + RItype;
 253
 254     temp=  state->A[Q];
 255     if(RItype)
 256         temp += state->N[Q] >> 1;
 257
 258     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < temp; k++);
 259
 260 #ifdef JLS_BROKEN
 261     if(!show_bits_long(gb, 32))return -1;
 262 #endif
 263     ret = get_ur_golomb_jpegls(gb, k, state->limit - limit_add - 1, state->qbpp);
 264
 265     /* decode mapped error */
 266     map = 0;
 267     if(!k && (RItype || ret) && (2 * state->B[Q] < state->N[Q]))
 268         map = 1;
 269     ret += RItype + map;
 270
 271     if(ret & 1){
 272         ret = map - ((ret + 1) >> 1);
 273         state->B[Q]++;
 274     } else {
 275         ret = ret >> 1;
 276     }
 277
 278     /* update state */
 279     state->A[Q] += FFABS(ret) - RItype;
 280     ret *= state->twonear;
 281     downscale_state(state, Q);
 282
 283     return ret;
 284 }
 285
 286 #define R(a, i   ) (bits == 8 ?  ((uint8_t*)(a))[i]    :  ((uint16_t*)(a))[i]  )
 287 #define W(a, i, v) (bits == 8 ? (((uint8_t*)(a))[i]=v) : (((uint16_t*)(a))[i]=v))
 288 /**
 289  * Decode one line of image
 290  */
 291 static inline void ls_decode_line(JLSState *state, MJpegDecodeContext *s, void *last, void *dst, int last2, int w, int stride, int comp, int bits){
 292     int i, x = 0;
 293     int Ra, Rb, Rc, Rd;
 294     int D0, D1, D2;
 295
 296     while(x < w) {
 297         int err, pred;
 298
 299         /* compute gradients */
 300         Ra = x ? R(dst, x - stride) : R(last, x);
 301         Rb = R(last, x);
 302         Rc = x ? R(last, x - stride) : last2;
 303         Rd = (x >= w - stride) ? R(last, x) : R(last, x + stride);
 304         D0 = Rd - Rb;
 305         D1 = Rb - Rc;
 306         D2 = Rc - Ra;
 307         /* run mode */
 308         if((FFABS(D0) <= state->near) && (FFABS(D1) <= state->near) && (FFABS(D2) <= state->near)) {
 309             int r;
 310             int RItype;
 311
 312             /* decode full runs while available */
 313             while(get_bits1(&s->gb)) {
 314                 int r;
 315                 r = 1 << log2_run[state->run_index[comp]];
 316                 if(x + r * stride > w) {
 317                     r = (w - x) / stride;
 318                 }
 319                 for(i = 0; i < r; i++) {
 320                     W(dst, x, Ra);
 321                     x += stride;
 322                 }
 323                 /* if EOL reached, we stop decoding */
 324                 if(r != (1 << log2_run[state->run_index[comp]]))
 325                     return;
 326                 if(state->run_index[comp] < 31)
 327                     state->run_index[comp]++;
 328                 if(x + stride > w)
 329                     return;
 330             }
 331             /* decode aborted run */
 332             r = log2_run[state->run_index[comp]];
 333             if(r)
 334                 r = get_bits_long(&s->gb, r);
 335             for(i = 0; i < r; i++) {
 336                 W(dst, x, Ra);
 337                 x += stride;
 338             }
 339
 340             /* decode run termination value */
 341             Rb = R(last, x);
 342             RItype = (FFABS(Ra - Rb) <= state->near) ? 1 : 0;
 343             err = ls_get_code_runterm(&s->gb, state, RItype, log2_run[state->run_index[comp]]);
 344             if(state->run_index[comp])
 345                 state->run_index[comp]--;
 346
 347             if(state->near && RItype){
 348                 pred = Ra + err;
 349             } else {
 350                 if(Rb < Ra)
 351                     pred = Rb - err;
 352                 else
 353                     pred = Rb + err;
 354             }
 355         } else { /* regular mode */
 356             int context, sign;
 357
 358             context = quantize(state, D0) * 81 + quantize(state, D1) * 9 + quantize(state, D2);
 359             pred = mid_pred(Ra, Ra + Rb - Rc, Rb);
 360
 361             if(context < 0){
 362                 context = -context;
 363                 sign = 1;
 364             }else{
 365                 sign = 0;
 366             }
 367
 368             if(sign){
 369                 pred = clip(pred - state->C[context], 0, state->maxval);
 370                 err = -ls_get_code_regular(&s->gb, state, context);
 371             } else {
 372                 pred = clip(pred + state->C[context], 0, state->maxval);
 373                 err = ls_get_code_regular(&s->gb, state, context);
 374             }
 375
 376             /* we have to do something more for near-lossless coding */
 377             pred += err;
 378         }
 379         if(state->near){
 380             if(pred < -state->near)
 381                 pred += state->range * state->twonear;
 382             else if(pred > state->maxval + state->near)
 383                 pred -= state->range * state->twonear;
 384             pred = clip(pred, 0, state->maxval);
 385         }
 386
 387         pred &= state->maxval;
 388         W(dst, x, pred);
 389         x += stride;
 390     }
 391 }
 392
 393 static int ls_decode_picture(MJpegDecodeContext *s, int near, int point_transform, int ilv){
 394     int i, t = 0;
 395     uint8_t *zero, *last, *cur;
 396     JLSState *state;
 397     int off = 0, stride = 1, width, shift;
 398
 399     zero = av_mallocz(s->picture.linesize[0]);
 400     last = zero;
 401     cur = s->picture.data[0];
 402
 403     state = av_mallocz(sizeof(JLSState));
 404     /* initialize JPEG-LS state from JPEG parameters */
 405     state->near = near;
 406     state->bpp = (s->bits < 2) ? 2 : s->bits;
 407     state->maxval = s->maxval;
 408     state->T1 = s->t1;
 409     state->T2 = s->t2;
 410     state->T3 = s->t3;
 411     state->reset = s->reset;
 412     reset_ls_coding_parameters(state, 0);
 413     ls_init_state(state);
 414
 415     if(s->bits <= 8)
 416         shift = point_transform + (8 - s->bits);
 417     else
 418         shift = point_transform + (16 - s->bits);
 419
 420 //    av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "JPEG-LS params: %ix%i NEAR=%i MV=%i T(%i,%i,%i) RESET=%i, LIMIT=%i, qbpp=%i, RANGE=%i\n",s->width,s->height,state->near,state->maxval,state->T1,state->T2,state->T3,state->reset,state->limit,state->qbpp, state->range);
 421 //    av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "JPEG params: ILV=%i Pt=%i BPP=%i, scan = %i\n", ilv, point_transform, s->bits, s->cur_scan);
 422     if(ilv == 0) { /* separate planes */
 423         off = s->cur_scan - 1;
 424         stride = (s->nb_components > 1) ? 3 : 1;
 425         width = s->width * stride;
 426         cur += off;
 427         for(i = 0; i < s->height; i++) {
 428             if(s->bits <= 8){
 429                 ls_decode_line(state, s, last, cur, t, width, stride, off,  8);
 430                 t = last[0];
 431             }else{
 432                 ls_decode_line(state, s, last, cur, t, width, stride, off, 16);
 433                 t = *((uint16_t*)last);
 434             }
 435             last = cur;
 436             cur += s->picture.linesize[0];
 437
 438             if (s->restart_interval && !--s->restart_count) {
 439                 align_get_bits(&s->gb);
 440                 skip_bits(&s->gb, 16); /* skip RSTn */
 441             }
 442         }
 443     } else if(ilv == 1) { /* line interleaving */
 444         int j;
 445         int Rc[3] = {0, 0, 0};
 446         memset(cur, 0, s->picture.linesize[0]);
 447         width = s->width * 3;
 448         for(i = 0; i < s->height; i++) {
 449             for(j = 0; j < 3; j++) {
 450                 ls_decode_line(state, s, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 451                 Rc[j] = last[j];
 452
 453                 if (s->restart_interval && !--s->restart_count) {
 454                     align_get_bits(&s->gb);
 455                     skip_bits(&s->gb, 16); /* skip RSTn */
 456                 }
 457             }
 458             last = cur;
 459             cur += s->picture.linesize[0];
 460         }
 461     } else if(ilv == 2) { /* sample interleaving */
 462         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Sample interleaved images are not supported.\n");
 463         av_free(state);
 464         av_free(zero);
 465         return -1;
 466     }
 467
 468     if(shift){ /* we need to do point transform or normalize samples */
 469         int x, w;
 470
 471         w = s->width * s->nb_components;
 472
 473         if(s->bits <= 8){
 474             uint8_t *src = s->picture.data[0];
 475
 476             for(i = 0; i < s->height; i++){
 477                 for(x = off; x < w; x+= stride){
 478                     src[x] <<= shift;
 479                 }
 480                 src += s->picture.linesize[0];
 481             }
 482         }else{
 483             uint16_t *src = s->picture.data[0];
 484
 485             for(i = 0; i < s->height; i++){
 486                 for(x = 0; x < w; x++){
 487                     src[x] <<= shift;
 488                 }
 489                 src += s->picture.linesize[0]/2;
 490             }
 491         }
 492     }
 493     av_free(state);
 494     av_free(zero);
 495
 496     return 0;
 497 }
 498
 499 #if defined(CONFIG_ENCODERS) && defined(CONFIG_JPEGLS_ENCODER)
 500 /********** Encoder-specific functions **********/
 501
 502 /**
 503  * Encode error from regular symbol
 504  */
 505 static inline void ls_encode_regular(JLSState *state, PutBitContext *pb, int Q, int err){
 506     int k;
 507     int val;
 508     int map;
 509
 510     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < state->A[Q]; k++);
 511
 512     map = !state->near && !k && (2 * state->B[Q] <= -state->N[Q]);
 513
 514     if(err < 0)
 515         err += state->range;
 516     if(err >= ((state->range + 1) >> 1)) {
 517         err -= state->range;
 518         val = 2 * FFABS(err) - 1 - map;
 519     } else
 520         val = 2 * err + map;
 521
 522     set_ur_golomb_jpegls(pb, val, k, state->limit, state->qbpp);
 523
 524     update_state_regular(state, Q, err);
 525 }
 526
 527 /**
 528  * Encode error from run termination
 529  */
 530 static inline void ls_encode_runterm(JLSState *state, PutBitContext *pb, int RItype, int err, int limit_add){
 531     int k;
 532     int val, map;
 533     int Q = 365 + RItype;
 534     int temp;
 535
 536     temp = state->A[Q];
 537     if(RItype)
 538         temp += state->N[Q] >> 1;
 539     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < temp; k++);
 540     map = 0;
 541     if(!k && err && (2 * state->B[Q] < state->N[Q]))
 542         map = 1;
 543
 544     if(err < 0)
 545         val = - (2 * err) - 1 - RItype + map;
 546     else
 547         val = 2 * err - RItype - map;
 548     set_ur_golomb_jpegls(pb, val, k, state->limit - limit_add - 1, state->qbpp);
 549
 550     if(err < 0)
 551         state->B[Q]++;
 552     state->A[Q] += (val + 1 - RItype) >> 1;
 553
 554     downscale_state(state, Q);
 555 }
 556
 557 /**
 558  * Encode run value as specified by JPEG-LS standard
 559  */
 560 static inline void ls_encode_run(JLSState *state, PutBitContext *pb, int run, int comp, int trail){
 561     while(run >= (1 << log2_run[state->run_index[comp]])){
 562         put_bits(pb, 1, 1);
 563         run -= 1 << log2_run[state->run_index[comp]];
 564         if(state->run_index[comp] < 31)
 565             state->run_index[comp]++;
 566     }
 567     /* if hit EOL, encode another full run, else encode aborted run */
 568     if(!trail && run) {
 569         put_bits(pb, 1, 1);
 570     }else if(trail){
 571         put_bits(pb, 1, 0);
 572         if(log2_run[state->run_index[comp]])
 573             put_bits(pb, log2_run[state->run_index[comp]], run);
 574     }
 575 }
 576
 577 /**
 578  * Encode one line of image
 579  */
 580 static inline void ls_encode_line(JLSState *state, PutBitContext *pb, void *last, void *cur, int last2, int w, int stride, int comp, int bits){
 581     int x = 0;
 582     int Ra, Rb, Rc, Rd;
 583     int D0, D1, D2;
 584
 585     while(x < w) {
 586         int err, pred, sign;
 587
 588         /* compute gradients */
 589         Ra = x ? R(cur, x - stride) : R(last, x);
 590         Rb = R(last, x);
 591         Rc = x ? R(last, x - stride) : last2;
 592         Rd = (x >= w - stride) ? R(last, x) : R(last, x + stride);
 593         D0 = Rd - Rb;
 594         D1 = Rb - Rc;
 595         D2 = Rc - Ra;
 596
 597         /* run mode */
 598         if((FFABS(D0) <= state->near) && (FFABS(D1) <= state->near) && (FFABS(D2) <= state->near)) {
 599             int RUNval, RItype, run;
 600
 601             run = 0;
 602             RUNval = Ra;
 603             while(x < w && (FFABS(R(cur, x) - RUNval) <= state->near)){
 604                 run++;
 605                 W(cur, x, Ra);
 606                 x += stride;
 607             }
 608             ls_encode_run(state, pb, run, comp, x < w);
 609             if(x >= w)
 610                 return;
 611             Rb = R(last, x);
 612             RItype = (FFABS(Ra - Rb) <= state->near);
 613             pred = RItype ? Ra : Rb;
 614             err = R(cur, x) - pred;
 615
 616             if(!RItype && Ra > Rb)
 617                 err = -err;
 618
 619             if(state->near){
 620                 if(err > 0)
 621                     err = (state->near + err) / state->twonear;
 622                 else
 623                     err = -(state->near - err) / state->twonear;
 624
 625                 if(RItype || (Rb >= Ra))
 626                     Ra = clip(pred + err * state->twonear, 0, state->maxval);
 627                 else
 628                     Ra = clip(pred - err * state->twonear, 0, state->maxval);
 629                 W(cur, x, Ra);
 630             }
 631             if(err < 0)
 632                 err += state->range;
 633             if(err >= ((state->range + 1) >> 1))
 634                 err -= state->range;
 635
 636             ls_encode_runterm(state, pb, RItype, err, log2_run[state->run_index[comp]]);
 637
 638             if(state->run_index[comp] > 0)
 639                 state->run_index[comp]--;
 640         } else { /* regular mode */
 641             int context;
 642
 643             context = quantize(state, D0) * 81 + quantize(state, D1) * 9 + quantize(state, D2);
 644             pred = mid_pred(Ra, Ra + Rb - Rc, Rb);
 645
 646             if(context < 0){
 647                 context = -context;
 648                 sign = 1;
 649                 pred = clip(pred - state->C[context], 0, state->maxval);
 650                 err = pred - R(cur, x);
 651             }else{
 652                 sign = 0;
 653                 pred = clip(pred + state->C[context], 0, state->maxval);
 654                 err = R(cur, x) - pred;
 655             }
 656
 657             if(state->near){
 658                 if(err > 0)
 659                     err = (state->near + err) / state->twonear;
 660                 else
 661                     err = -(state->near - err) / state->twonear;
 662                 if(!sign)
 663                     Ra = clip(pred + err * state->twonear, 0, state->maxval);
 664                 else
 665                     Ra = clip(pred - err * state->twonear, 0, state->maxval);
 666                 W(cur, x, Ra);
 667             }
 668
 669             ls_encode_regular(state, pb, context, err);
 670         }
 671         x += stride;
 672     }
 673 }
 674
 675 static void ls_store_lse(JLSState *state, PutBitContext *pb){
 676     /* Test if we have default params and don't need to store LSE */
 677     JLSState state2;
 678     memset(&state2, 0, sizeof(JLSState));
 679     state2.bpp = state->bpp;
 680     state2.near = state->near;
 681     reset_ls_coding_parameters(&state2, 1);
 682     if(state->T1 == state2.T1 && state->T2 == state2.T2 && state->T3 == state2.T3 && state->reset == state2.reset)
 683         return;
 684     /* store LSE type 1 */
 685     put_marker(pb, LSE);
 686     put_bits(pb, 16, 13);
 687     put_bits(pb, 8,   1);
 688     put_bits(pb, 16, state->maxval);
 689     put_bits(pb, 16, state->T1);
 690     put_bits(pb, 16, state->T2);
 691     put_bits(pb, 16, state->T3);
 692     put_bits(pb, 16, state->reset);
 693 }
 694
 695 static int encode_picture_ls(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data){
 696     JpeglsContext * const s = avctx->priv_data;
 697     AVFrame *pict = data;
 698     AVFrame * const p= (AVFrame*)&s->picture;
 699     const int near = avctx->prediction_method;
 700     PutBitContext pb, pb2;
 701     GetBitContext gb;
 702     uint8_t *buf2, *zero, *cur, *last;
 703     JLSState *state;
 704     int i, size;
 705     int comps;
 706
 707     buf2 = av_malloc(buf_size);
 708
 709     init_put_bits(&pb, buf, buf_size);
 710     init_put_bits(&pb2, buf2, buf_size);
 711
 712     *p = *pict;
 713     p->pict_type= FF_I_TYPE;
 714     p->key_frame= 1;
 715
 716     if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY8 || avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16)
 717         comps = 1;
 718     else
 719         comps = 3;
 720
 721     /* write our own JPEG header, can't use mjpeg_picture_header */
 722     put_marker(&pb, SOI);
 723     put_marker(&pb, SOF48);
 724     put_bits(&pb, 16, 8 + comps * 3); // header size depends on components
 725     put_bits(&pb,  8, (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16) ? 16 : 8); // bpp
 726     put_bits(&pb, 16, avctx->height);
 727     put_bits(&pb, 16, avctx->width);
 728     put_bits(&pb,  8, comps);         // components
 729     for(i = 1; i <= comps; i++) {
 730         put_bits(&pb,  8, i);    // component ID
 731         put_bits(&pb,  8, 0x11); // subsampling: none
 732         put_bits(&pb,  8, 0);    // Tiq, used by JPEG-LS ext
 733     }
 734
 735     put_marker(&pb, SOS);
 736     put_bits(&pb, 16, 6 + comps * 2);
 737     put_bits(&pb,  8, comps);
 738     for(i = 1; i <= comps; i++) {
 739         put_bits(&pb,  8, i);  // component ID
 740         put_bits(&pb,  8, 0);  // mapping index: none
 741     }
 742     put_bits(&pb,  8, near);
 743     put_bits(&pb,  8, (comps > 1) ? 1 : 0); // interleaving: 0 - plane, 1 - line
 744     put_bits(&pb,  8, 0); // point transform: none
 745
 746     state = av_mallocz(sizeof(JLSState));
 747     /* initialize JPEG-LS state from JPEG parameters */
 748     state->near = near;
 749     state->bpp = (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16) ? 16 : 8;
 750     reset_ls_coding_parameters(state, 0);
 751     ls_init_state(state);
 752
 753     ls_store_lse(state, &pb);
 754
 755     zero = av_mallocz(p->linesize[0]);
 756     last = zero;
 757     cur = p->data[0];
 758     if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY8){
 759         int t = 0;
 760
 761         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 762             ls_encode_line(state, &pb2, last, cur, t, avctx->width, 1, 0,  8);
 763             t = last[0];
 764             last = cur;
 765             cur += p->linesize[0];
 766         }
 767     }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16){
 768         int t = 0;
 769
 770         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 771             ls_encode_line(state, &pb2, last, cur, t, avctx->width, 1, 0, 16);
 772             t = *((uint16_t*)last);
 773             last = cur;
 774             cur += p->linesize[0];
 775         }
 776     }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_RGB24){
 777         int j, width;
 778         int Rc[3] = {0, 0, 0};
 779
 780         width = avctx->width * 3;
 781         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 782             for(j = 0; j < 3; j++) {
 783                 ls_encode_line(state, &pb2, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 784                 Rc[j] = last[j];
 785             }
 786             last = cur;
 787             cur += s->picture.linesize[0];
 788         }
 789     }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_BGR24){
 790         int j, width;
 791         int Rc[3] = {0, 0, 0};
 792
 793         width = avctx->width * 3;
 794         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 795             for(j = 2; j >= 0; j--) {
 796                 ls_encode_line(state, &pb2, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 797                 Rc[j] = last[j];
 798             }
 799             last = cur;
 800             cur += s->picture.linesize[0];
 801         }
 802     }
 803
 804     av_free(zero);
 805     av_free(state);
 806
 807     flush_put_bits(&pb2);
 808     /* do escape coding */
 809     size = put_bits_count(&pb2) >> 3;
 810     init_get_bits(&gb, buf2, size);
 811     while(get_bits_count(&gb) < size * 8){
 812         int v;
 813         v = get_bits(&gb, 8);
 814         put_bits(&pb, 8, v);
 815         if(v == 0xFF){
 816             v = get_bits(&gb, 7);
 817             put_bits(&pb, 8, v);
 818         }
 819     }
 820     align_put_bits(&pb);
 821     av_free(buf2);
 822
 823     /* End of image */
 824     put_marker(&pb, EOI);
 825     flush_put_bits(&pb);
 826
 827     emms_c();
 828
 829     return put_bits_count(&pb) >> 3;
 830 }
 831
 832 static int encode_init_ls(AVCodecContext *ctx) {
 833     JpeglsContext *c = (JpeglsContext*)ctx->priv_data;
 834
 835     c->avctx = ctx;
 836     ctx->coded_frame = &c->picture;
 837
 838     if(ctx->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8 && ctx->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY16 && ctx->pix_fmt != PIX_FMT_RGB24 && ctx->pix_fmt != PIX_FMT_BGR24){
 839         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Only grayscale and RGB24/BGR24 images are supported\n");
 840         return -1;
 841     }
 842     return 0;
 843 }
 844
 845 AVCodec jpegls_encoder = { //FIXME avoid MPV_* lossless jpeg shouldnt need them
 846     "jpegls",
 847     CODEC_TYPE_VIDEO,
 848     CODEC_ID_JPEGLS,
 849     sizeof(JpeglsContext),
 850     encode_init_ls,
 851     encode_picture_ls,
 852     NULL,
 853     .pix_fmts= (enum PixelFormat[]){PIX_FMT_BGR24, PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_GRAY16, -1},
 854 };
 855 #endif