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

   1 /*
   2  * JPEG 2000 decoding support via OpenJPEG
   3  * Copyright (c) 2009 Jaikrishnan Menon <realityman@gmx.net>
   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 * @file
  24 * JPEG 2000 decoder using libopenjpeg
  25 */
  26
  27 #include "libavutil/imgutils.h"
  28 #include "libavutil/pixfmt.h"
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  31 #include "thread.h"
  32 #define  OPJ_STATIC
  33 #include <openjpeg.h>
  34
  35 #define JP2_SIG_TYPE    0x6A502020
  36 #define JP2_SIG_VALUE   0x0D0A870A
  37
  38 typedef struct {
  39     opj_dparameters_t dec_params;
  40     AVFrame image;
  41 } LibOpenJPEGContext;
  42
  43 static enum PixelFormat check_image_attributes(AVCodecContext *avctx, opj_image_t *image)
  44 {
  45     opj_image_comp_t c0 = image->comps[0];
  46     opj_image_comp_t c1 = image->comps[1];
  47     opj_image_comp_t c2 = image->comps[2];
  48     int compRatio = 0;
  49     compRatio |= c0.dx << 15 | c0.dy << 12;
  50     compRatio |= c1.dx << 9  | c1.dy << 6;
  51     compRatio |= c2.dx << 3  | c2.dy;
  52
  53     if (image->numcomps == 4) {
  54         if (c0.prec == 8) {
  55             if (compRatio == 0112222 &&
  56                 image->comps[3].dx == 1 && image->comps[3].dy == 1) {
  57                 return PIX_FMT_YUVA420P;
  58             } else {
  59                 return PIX_FMT_RGBA;
  60             }
  61         } else {
  62             return PIX_FMT_RGBA64;
  63         }
  64     }
  65
  66     switch (compRatio) {
  67     case 0111111: goto libopenjpeg_yuv444_rgb;
  68     case 0111212: return PIX_FMT_YUV440P;
  69     case 0112121: goto libopenjpeg_yuv422;
  70     case 0112222: goto libopenjpeg_yuv420;
  71     default: goto libopenjpeg_rgb;
  72     }
  73
  74 libopenjpeg_yuv420:
  75     switch (c0.prec) {
  76     case 8:  return PIX_FMT_YUV420P;
  77     case 9:  return PIX_FMT_YUV420P9;
  78     case 10: return PIX_FMT_YUV420P10;
  79     case 16: return PIX_FMT_YUV420P16;
  80     }
  81
  82 libopenjpeg_yuv422:
  83     switch (c0.prec) {
  84     case 8:  return PIX_FMT_YUV422P;
  85     case 9:  return PIX_FMT_YUV422P9;
  86     case 10: return PIX_FMT_YUV422P10;
  87     case 16: return PIX_FMT_YUV422P16;
  88     }
  89
  90 libopenjpeg_yuv444_rgb:
  91     switch (c0.prec) {
  92     case 8:  return PIX_FMT_RGB24;
  93     case 9:  return PIX_FMT_YUV444P9;
  94     case 10: return PIX_FMT_YUV444P10;
  95     case 16: return PIX_FMT_YUV444P16;
  96     }
  97
  98 libopenjpeg_rgb:
  99     switch (c0.prec) {
 100     case 8: return PIX_FMT_RGB24;
 101     default: return PIX_FMT_RGB48;
 102     }
 103
 104     return PIX_FMT_RGB24;
 105 }
 106
 107 static inline int libopenjpeg_ispacked(enum PixelFormat pix_fmt) {
 108     int i, component_plane;
 109     component_plane = av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].comp[0].plane;
 110     for(i = 1; i < av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].nb_components; i++) {
 111         if (component_plane != av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].comp[i].plane)
 112             return 0;
 113     }
 114     return 1;
 115 }
 116
 117 static inline void libopenjpeg_copy_to_packed8(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 118     uint8_t *img_ptr;
 119     int index, x, y, c;
 120     for(y = 0; y < picture->height; y++) {
 121         index = y*picture->width;
 122         img_ptr = picture->data[0] + y*picture->linesize[0];
 123         for(x = 0; x < picture->width; x++, index++) {
 124             for(c = 0; c < image->numcomps; c++) {
 125                 *img_ptr++ = image->comps[c].data[index];
 126             }
 127         }
 128     }
 129 }
 130
 131 static inline void libopenjpeg_copy_to_packed16(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 132     uint16_t *img_ptr;
 133     int index, x, y, c;
 134     int adjust[4];
 135     for (x = 0; x < image->numcomps; x++) {
 136         adjust[x] = FFMAX(FFMIN(16 - image->comps[x].prec, 8), 0);
 137     }
 138     for (y = 0; y < picture->height; y++) {
 139         index = y*picture->width;
 140         img_ptr = (uint16_t*) (picture->data[0] + y*picture->linesize[0]);
 141         for (x = 0; x < picture->width; x++, index++) {
 142             for (c = 0; c < image->numcomps; c++) {
 143                 *img_ptr++ = image->comps[c].data[index] << adjust[c];
 144             }
 145         }
 146     }
 147 }
 148
 149 static inline void libopenjpeg_copyto8(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 150     int *comp_data;
 151     uint8_t *img_ptr;
 152     int index, x, y;
 153
 154     for(index = 0; index < image->numcomps; index++) {
 155         comp_data = image->comps[index].data;
 156         for(y = 0; y < image->comps[index].h; y++) {
 157             img_ptr = picture->data[index] + y * picture->linesize[index];
 158             for(x = 0; x < image->comps[index].w; x++) {
 159                 *img_ptr = (uint8_t) *comp_data;
 160                 img_ptr++;
 161                 comp_data++;
 162             }
 163         }
 164     }
 165 }
 166
 167 static inline void libopenjpeg_copyto16(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 168     int *comp_data;
 169     uint16_t *img_ptr;
 170     int index, x, y;
 171     for(index = 0; index < image->numcomps; index++) {
 172         comp_data = image->comps[index].data;
 173         for(y = 0; y < image->comps[index].h; y++) {
 174             img_ptr = (uint16_t*) (picture->data[index] + y * picture->linesize[index]);
 175             for(x = 0; x < image->comps[index].w; x++) {
 176                 *img_ptr = *comp_data;
 177                 img_ptr++;
 178                 comp_data++;
 179             }
 180         }
 181     }
 182 }
 183
 184 static av_cold int libopenjpeg_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 185 {
 186     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 187
 188     opj_set_default_decoder_parameters(&ctx->dec_params);
 189     avcodec_get_frame_defaults(&ctx->image);
 190     avctx->coded_frame = &ctx->image;
 191     return 0;
 192 }
 193
 194 static av_cold int libopenjpeg_decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
 195 {
 196     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 197
 198     avctx->coded_frame = &ctx->image;
 199     return 0;
 200 }
 201
 202 static int libopenjpeg_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 203                                     void *data, int *data_size,
 204                                     AVPacket *avpkt)
 205 {
 206     uint8_t *buf = avpkt->data;
 207     int buf_size = avpkt->size;
 208     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 209     AVFrame *picture = &ctx->image, *output = data;
 210     opj_dinfo_t *dec;
 211     opj_cio_t *stream;
 212     opj_image_t *image;
 213     int width, height, ret = -1;
 214     int pixel_size = 0;
 215     int ispacked = 0;
 216
 217     *data_size = 0;
 218
 219     // Check if input is a raw jpeg2k codestream or in jp2 wrapping
 220     if((AV_RB32(buf) == 12) &&
 221        (AV_RB32(buf + 4) == JP2_SIG_TYPE) &&
 222        (AV_RB32(buf + 8) == JP2_SIG_VALUE)) {
 223         dec = opj_create_decompress(CODEC_JP2);
 224     } else {
 225         // If the AVPacket contains a jp2c box, then skip to
 226         // the starting byte of the codestream.
 227         if (AV_RB32(buf + 4) == AV_RB32("jp2c"))
 228             buf += 8;
 229         dec = opj_create_decompress(CODEC_J2K);
 230     }
 231
 232     if(!dec) {
 233         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing decoder.\n");
 234         return -1;
 235     }
 236     opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)dec, NULL, NULL);
 237
 238     ctx->dec_params.cp_limit_decoding = LIMIT_TO_MAIN_HEADER;
 239     // Tie decoder with decoding parameters
 240     opj_setup_decoder(dec, &ctx->dec_params);
 241     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)dec, buf, buf_size);
 242     if(!stream) {
 243         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codestream could not be opened for reading.\n");
 244         opj_destroy_decompress(dec);
 245         return -1;
 246     }
 247
 248     // Decode the header only
 249     image = opj_decode_with_info(dec, stream, NULL);
 250     opj_cio_close(stream);
 251     if(!image) {
 252         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding codestream.\n");
 253         opj_destroy_decompress(dec);
 254         return -1;
 255     }
 256     width  = image->x1 - image->x0;
 257     height = image->y1 - image->y0;
 258     if(av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0) {
 259         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%dx%d dimension invalid.\n", width, height);
 260         goto done;
 261     }
 262     avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 263
 264     switch (image->numcomps) {
 265     case 1:  avctx->pix_fmt = (image->comps[0].bpp == 8) ? PIX_FMT_GRAY8 : PIX_FMT_GRAY16;
 266              break;
 267     case 2:  avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8A;
 268              break;
 269     case 3:
 270     case 4:  avctx->pix_fmt = check_image_attributes(avctx, image);
 271              break;
 272     default: av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%d components unsupported.\n", image->numcomps);
 273              goto done;
 274     }
 275
 276     if(picture->data[0])
 277         ff_thread_release_buffer(avctx, picture);
 278
 279     if(ff_thread_get_buffer(avctx, picture) < 0){
 280         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_thread_get_buffer() failed\n");
 281         return -1;
 282     }
 283
 284     ctx->dec_params.cp_limit_decoding = NO_LIMITATION;
 285     ctx->dec_params.cp_reduce = avctx->lowres;
 286     // Tie decoder with decoding parameters
 287     opj_setup_decoder(dec, &ctx->dec_params);
 288     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)dec, buf, buf_size);
 289     if(!stream) {
 290         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codestream could not be opened for reading.\n");
 291         opj_destroy_decompress(dec);
 292         return -1;
 293     }
 294
 295     // Decode the codestream
 296     image = opj_decode_with_info(dec, stream, NULL);
 297     opj_cio_close(stream);
 298
 299     pixel_size = av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].comp[0].step_minus1 + 1;
 300     ispacked = libopenjpeg_ispacked(avctx->pix_fmt);
 301
 302     switch (pixel_size) {
 303     case 1:
 304         if (ispacked) {
 305             libopenjpeg_copy_to_packed8(picture, image);
 306         } else {
 307             libopenjpeg_copyto8(picture, image);
 308         }
 309         break;
 310     case 2:
 311         if (ispacked) {
 312             libopenjpeg_copy_to_packed8(picture, image);
 313         } else {
 314             libopenjpeg_copyto16(picture, image);
 315         }
 316         break;
 317     case 3:
 318     case 4:
 319         if (ispacked) {
 320             libopenjpeg_copy_to_packed8(picture, image);
 321         }
 322         break;
 323     case 6:
 324     case 8:
 325         if (ispacked) {
 326             libopenjpeg_copy_to_packed16(picture, image);
 327         }
 328         break;
 329     default:
 330         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported pixel size %d\n", pixel_size);
 331         goto done;
 332     }
 333
 334     *output    = ctx->image;
 335     *data_size = sizeof(AVPicture);
 336     ret = buf_size;
 337
 338 done:
 339     opj_image_destroy(image);
 340     opj_destroy_decompress(dec);
 341     return ret;
 342 }
 343
 344 static av_cold int libopenjpeg_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 345 {
 346     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 347
 348     if(ctx->image.data[0])
 349         ff_thread_release_buffer(avctx, &ctx->image);
 350     return 0 ;
 351 }
 352
 353
 354 AVCodec ff_libopenjpeg_decoder = {
 355     .name           = "libopenjpeg",
 356     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 357     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,
 358     .priv_data_size = sizeof(LibOpenJPEGContext),
 359     .init           = libopenjpeg_decode_init,
 360     .close          = libopenjpeg_decode_close,
 361     .decode         = libopenjpeg_decode_frame,
 362     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
 363     .max_lowres     = 5,
 364     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenJPEG based JPEG 2000 decoder"),
 365     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(libopenjpeg_decode_init_thread_copy)
 366 };