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     switch (compRatio) {
  54     case 0111111: goto libopenjpeg_yuv444_rgb;
  55     case 0112121: goto libopenjpeg_yuv422;
  56     case 0112222: goto libopenjpeg_yuv420;
  57     default: return PIX_FMT_RGB24;
  58     }
  59
  60 libopenjpeg_yuv420:
  61     switch (c0.prec) {
  62     case 8:  return PIX_FMT_YUV420P;
  63     case 9:  return PIX_FMT_YUV420P9;
  64     case 10: return PIX_FMT_YUV420P10;
  65     case 16: return PIX_FMT_YUV420P16;
  66     }
  67
  68 libopenjpeg_yuv422:
  69     switch (c0.prec) {
  70     case 8:  return PIX_FMT_YUV422P;
  71     case 9:  return PIX_FMT_YUV422P9;
  72     case 10: return PIX_FMT_YUV422P10;
  73     case 16: return PIX_FMT_YUV422P16;
  74     }
  75
  76 libopenjpeg_yuv444_rgb:
  77     switch (c0.prec) {
  78     case 8:  return PIX_FMT_RGB24;
  79     case 9:  return PIX_FMT_YUV444P9;
  80     case 10: return PIX_FMT_YUV444P10;
  81     case 16: return PIX_FMT_YUV444P16;
  82     }
  83     return PIX_FMT_RGB24;
  84 }
  85
  86 static inline int libopenjpeg_ispacked(enum PixelFormat pix_fmt) {
  87     int i, component_plane;
  88     component_plane = av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].comp[0].plane;
  89     for(i = 1; i < av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].nb_components; i++) {
  90         if (component_plane != av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].comp[i].plane)
  91             return 0;
  92     }
  93     return 1;
  94 }
  95
  96 static inline void libopenjpeg_copy_to_packed8(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
  97     uint8_t *img_ptr;
  98     int index, x, y, c;
  99     for(y = 0; y < picture->height; y++) {
 100         index = y*picture->width;
 101         img_ptr = picture->data[0] + y*picture->linesize[0];
 102         for(x = 0; x < picture->width; x++, index++) {
 103             for(c = 0; c < image->numcomps; c++) {
 104                 *img_ptr++ = image->comps[c].data[index];
 105             }
 106         }
 107     }
 108 }
 109
 110 static inline void libopenjpeg_copyto8(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 111     int *comp_data;
 112     uint8_t *img_ptr;
 113     int index, x, y;
 114
 115     for(index = 0; index < image->numcomps; index++) {
 116         comp_data = image->comps[index].data;
 117         img_ptr = picture->data[index];
 118         for(y = 0; y < image->comps[index].h; y++) {
 119             for(x = 0; x < image->comps[index].w; x++) {
 120                 *img_ptr = (uint8_t) *comp_data;
 121                 img_ptr++;
 122                 comp_data++;
 123             }
 124         }
 125     }
 126 }
 127
 128 static inline void libopenjpeg_copyto16(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 129     int *comp_data;
 130     uint16_t *img_ptr;
 131     int index, x, y;
 132     for(index = 0; index < image->numcomps; index++) {
 133         comp_data = image->comps[index].data;
 134         img_ptr = (uint16_t*) picture->data[index];
 135         for(y = 0; y < image->comps[index].h; y++) {
 136             for(x = 0; x < image->comps[index].w; x++) {
 137                 *img_ptr = *comp_data;
 138                 img_ptr++;
 139                 comp_data++;
 140             }
 141         }
 142     }
 143 }
 144
 145 static av_cold int libopenjpeg_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 146 {
 147     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 148
 149     opj_set_default_decoder_parameters(&ctx->dec_params);
 150     avcodec_get_frame_defaults(&ctx->image);
 151     avctx->coded_frame = &ctx->image;
 152     return 0;
 153 }
 154
 155 static av_cold int libopenjpeg_decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
 156 {
 157     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 158
 159     avctx->coded_frame = &ctx->image;
 160     return 0;
 161 }
 162
 163 static int libopenjpeg_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 164                                     void *data, int *data_size,
 165                                     AVPacket *avpkt)
 166 {
 167     uint8_t *buf = avpkt->data;
 168     int buf_size = avpkt->size;
 169     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 170     AVFrame *picture = &ctx->image, *output = data;
 171     opj_dinfo_t *dec;
 172     opj_cio_t *stream;
 173     opj_image_t *image;
 174     int width, height, ret = -1;
 175     int pixel_size = 0;
 176     int ispacked = 0;
 177
 178     *data_size = 0;
 179
 180     // Check if input is a raw jpeg2k codestream or in jp2 wrapping
 181     if((AV_RB32(buf) == 12) &&
 182        (AV_RB32(buf + 4) == JP2_SIG_TYPE) &&
 183        (AV_RB32(buf + 8) == JP2_SIG_VALUE)) {
 184         dec = opj_create_decompress(CODEC_JP2);
 185     } else {
 186         // If the AVPacket contains a jp2c box, then skip to
 187         // the starting byte of the codestream.
 188         if (AV_RB32(buf + 4) == AV_RB32("jp2c"))
 189             buf += 8;
 190         dec = opj_create_decompress(CODEC_J2K);
 191     }
 192
 193     if(!dec) {
 194         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing decoder.\n");
 195         return -1;
 196     }
 197     opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)dec, NULL, NULL);
 198
 199     ctx->dec_params.cp_limit_decoding = LIMIT_TO_MAIN_HEADER;
 200     // Tie decoder with decoding parameters
 201     opj_setup_decoder(dec, &ctx->dec_params);
 202     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)dec, buf, buf_size);
 203     if(!stream) {
 204         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codestream could not be opened for reading.\n");
 205         opj_destroy_decompress(dec);
 206         return -1;
 207     }
 208
 209     // Decode the header only
 210     image = opj_decode_with_info(dec, stream, NULL);
 211     opj_cio_close(stream);
 212     if(!image) {
 213         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding codestream.\n");
 214         opj_destroy_decompress(dec);
 215         return -1;
 216     }
 217     width  = image->x1 - image->x0;
 218     height = image->y1 - image->y0;
 219     if(av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0) {
 220         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%dx%d dimension invalid.\n", width, height);
 221         goto done;
 222     }
 223     avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 224
 225     switch (image->numcomps) {
 226     case 1:  avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
 227              break;
 228     case 3:  avctx->pix_fmt = check_image_attributes(avctx, image);
 229              break;
 230     case 4:  avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGBA;
 231              break;
 232     default: av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%d components unsupported.\n", image->numcomps);
 233              goto done;
 234     }
 235
 236     if(picture->data[0])
 237         ff_thread_release_buffer(avctx, picture);
 238
 239     if(ff_thread_get_buffer(avctx, picture) < 0){
 240         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_thread_get_buffer() failed\n");
 241         return -1;
 242     }
 243
 244     ctx->dec_params.cp_limit_decoding = NO_LIMITATION;
 245     ctx->dec_params.cp_reduce = avctx->lowres;
 246     // Tie decoder with decoding parameters
 247     opj_setup_decoder(dec, &ctx->dec_params);
 248     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)dec, buf, buf_size);
 249     if(!stream) {
 250         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codestream could not be opened for reading.\n");
 251         opj_destroy_decompress(dec);
 252         return -1;
 253     }
 254
 255     // Decode the codestream
 256     image = opj_decode_with_info(dec, stream, NULL);
 257     opj_cio_close(stream);
 258
 259     pixel_size = av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].comp[0].step_minus1 + 1;
 260     ispacked = libopenjpeg_ispacked(avctx->pix_fmt);
 261
 262     switch (pixel_size) {
 263     case 1:
 264         if (ispacked) {
 265             libopenjpeg_copy_to_packed8(picture, image);
 266         } else {
 267             libopenjpeg_copyto8(picture, image);
 268         }
 269         break;
 270     case 2:
 271         libopenjpeg_copyto16(picture, image);
 272         break;
 273     case 3:
 274         if (ispacked) {
 275             libopenjpeg_copy_to_packed8(picture, image);
 276         }
 277         break;
 278     default:
 279         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported pixel size %d\n", pixel_size);
 280         goto done;
 281     }
 282
 283     *output    = ctx->image;
 284     *data_size = sizeof(AVPicture);
 285     ret = buf_size;
 286
 287 done:
 288     opj_image_destroy(image);
 289     opj_destroy_decompress(dec);
 290     return ret;
 291 }
 292
 293 static av_cold int libopenjpeg_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 294 {
 295     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 296
 297     if(ctx->image.data[0])
 298         ff_thread_release_buffer(avctx, &ctx->image);
 299     return 0 ;
 300 }
 301
 302
 303 AVCodec ff_libopenjpeg_decoder = {
 304     .name           = "libopenjpeg",
 305     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 306     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,
 307     .priv_data_size = sizeof(LibOpenJPEGContext),
 308     .init           = libopenjpeg_decode_init,
 309     .close          = libopenjpeg_decode_close,
 310     .decode         = libopenjpeg_decode_frame,
 311     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
 312     .max_lowres     = 5,
 313     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenJPEG based JPEG 2000 decoder"),
 314     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(libopenjpeg_decode_init_thread_copy)
 315 };