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
 191 /**
 192  * Get context-dependent Golomb code, decode it and update context
 193  */
 194 static inline int ls_get_code_regular(GetBitContext *gb, JLSState *state, int Q){
 195     int k, ret;
 196
 197     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < state->A[Q]; k++);
 198
 199 #ifdef JLS_BROKEN
 200     if(!show_bits_long(gb, 32))return -1;
 201 #endif
 202     ret = get_ur_golomb_jpegls(gb, k, state->limit, state->qbpp);
 203
 204     /* decode mapped error */
 205     if(ret & 1)
 206         ret = -((ret + 1) >> 1);
 207     else
 208         ret >>= 1;
 209
 210     /* for NEAR=0, k=0 and 2*B[Q] <= - N[Q] mapping is reversed */
 211     if(!state->near && !k && (2 * state->B[Q] <= -state->N[Q]))
 212         ret = -(ret + 1);
 213
 214     state->A[Q] += FFABS(ret);
 215     ret *= state->twonear;
 216     state->B[Q] += ret;
 217
 218     if(state->N[Q] == state->reset) {
 219         state->A[Q] >>= 1;
 220         state->B[Q] >>= 1;
 221         state->N[Q] >>= 1;
 222     }
 223     state->N[Q]++;
 224
 225     if(state->B[Q] <= -state->N[Q]) {
 226         state->B[Q] += state->N[Q];
 227         if(state->C[Q] > -128)
 228             state->C[Q]--;
 229         if(state->B[Q] <= -state->N[Q])
 230             state->B[Q] = -state->N[Q] + 1;
 231     }else if(state->B[Q] > 0){
 232         state->B[Q] -= state->N[Q];
 233         if(state->C[Q] < 127)
 234             state->C[Q]++;
 235         if(state->B[Q] > 0)
 236             state->B[Q] = 0;
 237     }
 238
 239     return ret;
 240 }
 241
 242 /**
 243  * Get Golomb code, decode it and update state for run termination
 244  */
 245 static inline int ls_get_code_runterm(GetBitContext *gb, JLSState *state, int RItype, int limit_add){
 246     int k, ret, temp, map;
 247     int Q = 365 + RItype;
 248
 249     temp=  state->A[Q];
 250     if(RItype)
 251         temp += state->N[Q] >> 1;
 252
 253     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < temp; k++);
 254
 255 #ifdef JLS_BROKEN
 256     if(!show_bits_long(gb, 32))return -1;
 257 #endif
 258     ret = get_ur_golomb_jpegls(gb, k, state->limit - limit_add - 1, state->qbpp);
 259
 260     /* decode mapped error */
 261     map = 0;
 262     if(!k && (RItype || ret) && (2 * state->B[Q] < state->N[Q]))
 263         map = 1;
 264     ret += RItype + map;
 265
 266     if(ret & 1){
 267         ret = map - ((ret + 1) >> 1);
 268         state->B[Q]++;
 269     } else {
 270         ret = ret >> 1;
 271     }
 272
 273     /* update state */
 274     state->A[Q] += FFABS(ret) - RItype;
 275     ret *= state->twonear;
 276     if(state->N[Q] == state->reset){
 277         state->A[Q] >>=1;
 278         state->B[Q] >>=1;
 279         state->N[Q] >>=1;
 280     }
 281     state->N[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         W(dst, x, pred);
 388         x += stride;
 389     }
 390 }
 391
 392 static int ls_decode_picture(MJpegDecodeContext *s, int near, int point_transform, int ilv){
 393     int i, t = 0;
 394     uint8_t *zero, *last, *cur;
 395     JLSState *state;
 396     int off = 0, stride = 1, width, shift;
 397
 398     zero = av_mallocz(s->picture.linesize[0]);
 399     last = zero;
 400     cur = s->picture.data[0];
 401
 402     state = av_mallocz(sizeof(JLSState));
 403     /* initialize JPEG-LS state from JPEG parameters */
 404     state->near = near;
 405     state->bpp = (s->bits < 2) ? 2 : s->bits;
 406     state->maxval = s->maxval;
 407     state->T1 = s->t1;
 408     state->T2 = s->t2;
 409     state->T3 = s->t3;
 410     state->reset = s->reset;
 411     reset_ls_coding_parameters(state, 0);
 412     ls_init_state(state);
 413
 414     if(s->bits <= 8)
 415         shift = point_transform + (8 - s->bits);
 416     else
 417         shift = point_transform + (16 - s->bits);
 418
 419 //    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);
 420 //    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);
 421     if(ilv == 0) { /* separate planes */
 422         off = s->cur_scan - 1;
 423         stride = (s->nb_components > 1) ? 3 : 1;
 424         width = s->width * stride;
 425         cur += off;
 426         for(i = 0; i < s->height; i++) {
 427             if(s->bits <= 8){
 428                 ls_decode_line(state, s, last, cur, t, width, stride, off,  8);
 429                 t = last[0];
 430             }else{
 431                 ls_decode_line(state, s, last, cur, t, width, stride, off, 16);
 432                 t = *((uint16_t*)last);
 433             }
 434             last = cur;
 435             cur += s->picture.linesize[0];
 436
 437             if (s->restart_interval && !--s->restart_count) {
 438                 align_get_bits(&s->gb);
 439                 skip_bits(&s->gb, 16); /* skip RSTn */
 440             }
 441         }
 442     } else if(ilv == 1) { /* line interleaving */
 443         int j;
 444         int Rc[3] = {0, 0, 0};
 445         memset(cur, 0, s->picture.linesize[0]);
 446         width = s->width * 3;
 447         for(i = 0; i < s->height; i++) {
 448             for(j = 0; j < 3; j++) {
 449                 ls_decode_line(state, s, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 450                 Rc[j] = last[j];
 451
 452                 if (s->restart_interval && !--s->restart_count) {
 453                     align_get_bits(&s->gb);
 454                     skip_bits(&s->gb, 16); /* skip RSTn */
 455                 }
 456             }
 457             last = cur;
 458             cur += s->picture.linesize[0];
 459         }
 460     } else if(ilv == 2) { /* sample interleaving */
 461         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Sample interleaved images are not supported.\n");
 462         av_free(state);
 463         av_free(zero);
 464         return -1;
 465     }
 466
 467     if(shift){ /* we need to do point transform or normalize samples */
 468         int x, w;
 469
 470         w = s->width * s->nb_components;
 471
 472         if(s->bits <= 8){
 473             uint8_t *src = s->picture.data[0];
 474
 475             for(i = 0; i < s->height; i++){
 476                 for(x = off; x < w; x+= stride){
 477                     src[x] <<= shift;
 478                 }
 479                 src += s->picture.linesize[0];
 480             }
 481         }else{
 482             uint16_t *src = s->picture.data[0];
 483
 484             for(i = 0; i < s->height; i++){
 485                 for(x = 0; x < w; x++){
 486                     src[x] <<= shift;
 487                 }
 488                 src += s->picture.linesize[0]/2;
 489             }
 490         }
 491     }
 492     av_free(state);
 493     av_free(zero);
 494
 495     return 0;
 496 }
 497
 498 #if defined(CONFIG_ENCODERS) && defined(CONFIG_JPEGLS_ENCODER)
 499 /********** Encoder-specific functions **********/
 500
 501 /**
 502  * Encode error from regular symbol
 503  */
 504 static inline void ls_encode_regular(JLSState *state, PutBitContext *pb, int Q, int err){
 505     int k;
 506     int val;
 507     int map;
 508
 509     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < state->A[Q]; k++);
 510
 511     map = !state->near && !k && (2 * state->B[Q] <= -state->N[Q]);
 512
 513     if(err < 0)
 514         err += state->range;
 515     if(err >= ((state->range + 1) >> 1)) {
 516         err -= state->range;
 517         val = 2 * FFABS(err) - 1 - map;
 518     } else
 519         val = 2 * err + map;
 520
 521     set_ur_golomb_jpegls(pb, val, k, state->limit, state->qbpp);
 522
 523     state->A[Q] += FFABS(err);
 524     state->B[Q] += err * state->twonear;
 525
 526     if(state->N[Q] == state->reset) {
 527         state->A[Q] >>= 1;
 528         state->B[Q] >>= 1;
 529         state->N[Q] >>= 1;
 530     }
 531     state->N[Q]++;
 532
 533     if(state->B[Q] <= -state->N[Q]) {
 534         state->B[Q] += state->N[Q];
 535         if(state->C[Q] > -128)
 536             state->C[Q]--;
 537         if(state->B[Q] <= -state->N[Q])
 538             state->B[Q] = -state->N[Q] + 1;
 539     }else if(state->B[Q] > 0){
 540         state->B[Q] -= state->N[Q];
 541         if(state->C[Q] < 127)
 542             state->C[Q]++;
 543         if(state->B[Q] > 0)
 544             state->B[Q] = 0;
 545     }
 546 }
 547
 548 /**
 549  * Encode error from run termination
 550  */
 551 static inline void ls_encode_runterm(JLSState *state, PutBitContext *pb, int RItype, int err, int limit_add){
 552     int k;
 553     int val, map;
 554     int Q = 365 + RItype;
 555     int temp;
 556
 557     temp = state->A[Q];
 558     if(RItype)
 559         temp += state->N[Q] >> 1;
 560     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < temp; k++);
 561     map = 0;
 562     if(!k && err && (2 * state->B[Q] < state->N[Q]))
 563         map = 1;
 564
 565     if(err < 0)
 566         val = - (2 * err) - 1 - RItype + map;
 567     else
 568         val = 2 * err - RItype - map;
 569     set_ur_golomb_jpegls(pb, val, k, state->limit - limit_add - 1, state->qbpp);
 570
 571     if(err < 0)
 572         state->B[Q]++;
 573     state->A[Q] += (val + 1 - RItype) >> 1;
 574
 575     if(state->N[Q] == state->reset) {
 576         state->A[Q] >>= 1;
 577         state->B[Q] >>= 1;
 578         state->N[Q] >>= 1;
 579     }
 580     state->N[Q]++;
 581 }
 582
 583 /**
 584  * Encode run value as specified by JPEG-LS standard
 585  */
 586 static inline void ls_encode_run(JLSState *state, PutBitContext *pb, int run, int comp, int trail){
 587     while(run >= (1 << log2_run[state->run_index[comp]])){
 588         put_bits(pb, 1, 1);
 589         run -= 1 << log2_run[state->run_index[comp]];
 590         if(state->run_index[comp] < 31)
 591             state->run_index[comp]++;
 592     }
 593     /* if hit EOL, encode another full run, else encode aborted run */
 594     if(!trail && run) {
 595         put_bits(pb, 1, 1);
 596     }else if(trail){
 597         put_bits(pb, 1, 0);
 598         if(log2_run[state->run_index[comp]])
 599             put_bits(pb, log2_run[state->run_index[comp]], run);
 600     }
 601 }
 602
 603 /**
 604  * Encode one line of image
 605  */
 606 static inline void ls_encode_line(JLSState *state, PutBitContext *pb, void *last, void *cur, int last2, int w, int stride, int comp, int bits){
 607     int x = 0;
 608     int Ra, Rb, Rc, Rd;
 609     int D0, D1, D2;
 610
 611     while(x < w) {
 612         int err, pred, sign;
 613
 614         /* compute gradients */
 615         Ra = x ? R(cur, x - stride) : R(last, x);
 616         Rb = R(last, x);
 617         Rc = x ? R(last, x - stride) : last2;
 618         Rd = (x >= w - stride) ? R(last, x) : R(last, x + stride);
 619         D0 = Rd - Rb;
 620         D1 = Rb - Rc;
 621         D2 = Rc - Ra;
 622
 623         /* run mode */
 624         if((FFABS(D0) <= state->near) && (FFABS(D1) <= state->near) && (FFABS(D2) <= state->near)) {
 625             int RUNval, RItype, run;
 626
 627             run = 0;
 628             RUNval = Ra;
 629             while(x < w && (FFABS(R(cur, x) - RUNval) <= state->near)){
 630                 run++;
 631                 W(cur, x, Ra);
 632                 x += stride;
 633             }
 634             ls_encode_run(state, pb, run, comp, x < w);
 635             if(x >= w)
 636                 return;
 637             Rb = R(last, x);
 638             RItype = (FFABS(Ra - Rb) <= state->near);
 639             pred = RItype ? Ra : Rb;
 640             err = R(cur, x) - pred;
 641
 642             if(!RItype && Ra > Rb)
 643                 err = -err;
 644
 645             if(state->near){
 646                 if(err > 0)
 647                     err = (state->near + err) / state->twonear;
 648                 else
 649                     err = -(state->near - err) / state->twonear;
 650
 651                 if(RItype || (Rb >= Ra))
 652                     Ra = clip(pred + err * state->twonear, 0, state->maxval);
 653                 else
 654                     Ra = clip(pred - err * state->twonear, 0, state->maxval);
 655                 W(cur, x, Ra);
 656             }
 657             if(err < 0)
 658                 err += state->range;
 659             if(err >= ((state->range + 1) >> 1))
 660                 err -= state->range;
 661
 662             ls_encode_runterm(state, pb, RItype, err, log2_run[state->run_index[comp]]);
 663
 664             if(state->run_index[comp] > 0)
 665                 state->run_index[comp]--;
 666         } else { /* regular mode */
 667             int context;
 668
 669             context = quantize(state, D0) * 81 + quantize(state, D1) * 9 + quantize(state, D2);
 670             pred = mid_pred(Ra, Ra + Rb - Rc, Rb);
 671
 672             if(context < 0){
 673                 context = -context;
 674                 sign = 1;
 675                 pred = clip(pred - state->C[context], 0, state->maxval);
 676                 err = pred - R(cur, x);
 677             }else{
 678                 sign = 0;
 679                 pred = clip(pred + state->C[context], 0, state->maxval);
 680                 err = R(cur, x) - pred;
 681             }
 682
 683             if(state->near){
 684                 if(err > 0)
 685                     err = (state->near + err) / state->twonear;
 686                 else
 687                     err = -(state->near - err) / state->twonear;
 688                 if(!sign)
 689                     Ra = clip(pred + err * state->twonear, 0, state->maxval);
 690                 else
 691                     Ra = clip(pred - err * state->twonear, 0, state->maxval);
 692                 W(cur, x, Ra);
 693             }
 694
 695             ls_encode_regular(state, pb, context, err);
 696         }
 697         x += stride;
 698     }
 699 }
 700
 701 static void ls_store_lse(JLSState *state, PutBitContext *pb){
 702     /* Test if we have default params and don't need to store LSE */
 703     JLSState state2;
 704     memset(&state2, 0, sizeof(JLSState));
 705     state2.bpp = state->bpp;
 706     state2.near = state->near;
 707     reset_ls_coding_parameters(&state2, 1);
 708     if(state->T1 == state2.T1 && state->T2 == state2.T2 && state->T3 == state2.T3 && state->reset == state2.reset)
 709         return;
 710     /* store LSE type 1 */
 711     put_marker(pb, LSE);
 712     put_bits(pb, 16, 13);
 713     put_bits(pb, 8,   1);
 714     put_bits(pb, 16, state->maxval);
 715     put_bits(pb, 16, state->T1);
 716     put_bits(pb, 16, state->T2);
 717     put_bits(pb, 16, state->T3);
 718     put_bits(pb, 16, state->reset);
 719 }
 720
 721 static int encode_picture_ls(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data){
 722     JpeglsContext * const s = avctx->priv_data;
 723     AVFrame *pict = data;
 724     AVFrame * const p= (AVFrame*)&s->picture;
 725     const int near = avctx->prediction_method;
 726     PutBitContext pb, pb2;
 727     GetBitContext gb;
 728     uint8_t *buf2, *zero, *cur, *last;
 729     JLSState *state;
 730     int i, size;
 731     int comps;
 732
 733     buf2 = av_malloc(buf_size);
 734
 735     init_put_bits(&pb, buf, buf_size);
 736     init_put_bits(&pb2, buf2, buf_size);
 737
 738     *p = *pict;
 739     p->pict_type= FF_I_TYPE;
 740     p->key_frame= 1;
 741
 742     if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY8 || avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16)
 743         comps = 1;
 744     else
 745         comps = 3;
 746
 747     /* write our own JPEG header, can't use mjpeg_picture_header */
 748     put_marker(&pb, SOI);
 749     put_marker(&pb, SOF48);
 750     put_bits(&pb, 16, 8 + comps * 3); // header size depends on components
 751     put_bits(&pb,  8, (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16) ? 16 : 8); // bpp
 752     put_bits(&pb, 16, avctx->height);
 753     put_bits(&pb, 16, avctx->width);
 754     put_bits(&pb,  8, comps);         // components
 755     for(i = 1; i <= comps; i++) {
 756         put_bits(&pb,  8, i);    // component ID
 757         put_bits(&pb,  8, 0x11); // subsampling: none
 758         put_bits(&pb,  8, 0);    // Tiq, used by JPEG-LS ext
 759     }
 760
 761     put_marker(&pb, SOS);
 762     put_bits(&pb, 16, 6 + comps * 2);
 763     put_bits(&pb,  8, comps);
 764     for(i = 1; i <= comps; i++) {
 765         put_bits(&pb,  8, i);  // component ID
 766         put_bits(&pb,  8, 0);  // mapping index: none
 767     }
 768     put_bits(&pb,  8, near);
 769     put_bits(&pb,  8, (comps > 1) ? 1 : 0); // interleaving: 0 - plane, 1 - line
 770     put_bits(&pb,  8, 0); // point transform: none
 771
 772     state = av_mallocz(sizeof(JLSState));
 773     /* initialize JPEG-LS state from JPEG parameters */
 774     state->near = near;
 775     state->bpp = (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16) ? 16 : 8;
 776     reset_ls_coding_parameters(state, 0);
 777     ls_init_state(state);
 778
 779     ls_store_lse(state, &pb);
 780
 781     zero = av_mallocz(p->linesize[0]);
 782     last = zero;
 783     cur = p->data[0];
 784     if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY8){
 785         int t = 0;
 786
 787         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 788             ls_encode_line(state, &pb2, last, cur, t, avctx->width, 1, 0,  8);
 789             t = last[0];
 790             last = cur;
 791             cur += p->linesize[0];
 792         }
 793     }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16){
 794         int t = 0;
 795
 796         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 797             ls_encode_line(state, &pb2, last, cur, t, avctx->width, 1, 0, 16);
 798             t = *((uint16_t*)last);
 799             last = cur;
 800             cur += p->linesize[0];
 801         }
 802     }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_RGB24){
 803         int j, width;
 804         int Rc[3] = {0, 0, 0};
 805
 806         width = avctx->width * 3;
 807         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 808             for(j = 0; j < 3; j++) {
 809                 ls_encode_line(state, &pb2, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 810                 Rc[j] = last[j];
 811             }
 812             last = cur;
 813             cur += s->picture.linesize[0];
 814         }
 815     }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_BGR24){
 816         int j, width;
 817         int Rc[3] = {0, 0, 0};
 818
 819         width = avctx->width * 3;
 820         for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 821             for(j = 2; j >= 0; j--) {
 822                 ls_encode_line(state, &pb2, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 823                 Rc[j] = last[j];
 824             }
 825             last = cur;
 826             cur += s->picture.linesize[0];
 827         }
 828     }
 829
 830     av_free(zero);
 831     av_free(state);
 832
 833     flush_put_bits(&pb2);
 834     /* do escape coding */
 835     size = put_bits_count(&pb2) >> 3;
 836     init_get_bits(&gb, buf2, size);
 837     while(get_bits_count(&gb) < size * 8){
 838         int v;
 839         v = get_bits(&gb, 8);
 840         put_bits(&pb, 8, v);
 841         if(v == 0xFF){
 842             v = get_bits(&gb, 7);
 843             put_bits(&pb, 8, v);
 844         }
 845     }
 846     align_put_bits(&pb);
 847     av_free(buf2);
 848
 849     /* End of image */
 850     put_marker(&pb, EOI);
 851     flush_put_bits(&pb);
 852
 853     emms_c();
 854
 855     return put_bits_count(&pb) >> 3;
 856 }
 857
 858 static int encode_init_ls(AVCodecContext *ctx) {
 859     JpeglsContext *c = (JpeglsContext*)ctx->priv_data;
 860
 861     c->avctx = ctx;
 862     ctx->coded_frame = &c->picture;
 863
 864     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){
 865         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Only grayscale and RGB24/BGR24 images are supported\n");
 866         return -1;
 867     }
 868     return 0;
 869 }
 870
 871 AVCodec jpegls_encoder = { //FIXME avoid MPV_* lossless jpeg shouldnt need them
 872     "jpegls",
 873     CODEC_TYPE_VIDEO,
 874     CODEC_ID_JPEGLS,
 875     sizeof(JpeglsContext),
 876     encode_init_ls,
 877     encode_picture_ls,
 878     NULL,
 879     .pix_fmts= (enum PixelFormat[]){PIX_FMT_BGR24, PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_GRAY16, -1},
 880 };
 881 #endif