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: goto libopenjpeg_rgb;
  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
  84 libopenjpeg_rgb:
  85     switch (c0.prec) {
  86     case 8: return PIX_FMT_RGB24;
  87     default: return PIX_FMT_RGB48;
  88     }
  89
  90     return PIX_FMT_RGB24;
  91 }
  92
  93 static inline int libopenjpeg_ispacked(enum PixelFormat pix_fmt) {
  94     int i, component_plane;
  95     component_plane = av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].comp[0].plane;
  96     for(i = 1; i < av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].nb_components; i++) {
  97         if (component_plane != av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].comp[i].plane)
  98             return 0;
  99     }
 100     return 1;
 101 }
 102
 103 static inline void libopenjpeg_copy_to_packed8(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 104     uint8_t *img_ptr;
 105     int index, x, y, c;
 106     for(y = 0; y < picture->height; y++) {
 107         index = y*picture->width;
 108         img_ptr = picture->data[0] + y*picture->linesize[0];
 109         for(x = 0; x < picture->width; x++, index++) {
 110             for(c = 0; c < image->numcomps; c++) {
 111                 *img_ptr++ = image->comps[c].data[index];
 112             }
 113         }
 114     }
 115 }
 116
 117 static inline void libopenjpeg_copy_to_packed16(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 118     uint16_t *img_ptr;
 119     int index, x, y, c;
 120     int adjust[4];
 121     for (x = 0; x < image->numcomps; x++) {
 122         adjust[x] = FFMAX(FFMIN(16 - image->comps[x].prec, 8), 0);
 123     }
 124     for (y = 0; y < picture->height; y++) {
 125         index = y*picture->width;
 126         img_ptr = (uint16_t*) (picture->data[0] + y*picture->linesize[0]);
 127         for (x = 0; x < picture->width; x++, index++) {
 128             for (c = 0; c < image->numcomps; c++) {
 129                 *img_ptr++ = image->comps[c].data[index] << adjust[c];
 130             }
 131         }
 132     }
 133 }
 134
 135 static inline void libopenjpeg_copyto8(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 136     int *comp_data;
 137     uint8_t *img_ptr;
 138     int index, x, y;
 139
 140     for(index = 0; index < image->numcomps; index++) {
 141         comp_data = image->comps[index].data;
 142         img_ptr = picture->data[index];
 143         for(y = 0; y < image->comps[index].h; y++) {
 144             for(x = 0; x < image->comps[index].w; x++) {
 145                 *img_ptr = (uint8_t) *comp_data;
 146                 img_ptr++;
 147                 comp_data++;
 148             }
 149         }
 150     }
 151 }
 152
 153 static inline void libopenjpeg_copyto16(AVFrame *picture, opj_image_t *image) {
 154     int *comp_data;
 155     uint16_t *img_ptr;
 156     int index, x, y;
 157     for(index = 0; index < image->numcomps; index++) {
 158         comp_data = image->comps[index].data;
 159         img_ptr = (uint16_t*) picture->data[index];
 160         for(y = 0; y < image->comps[index].h; y++) {
 161             for(x = 0; x < image->comps[index].w; x++) {
 162                 *img_ptr = *comp_data;
 163                 img_ptr++;
 164                 comp_data++;
 165             }
 166         }
 167     }
 168 }
 169
 170 static av_cold int libopenjpeg_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 171 {
 172     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 173
 174     opj_set_default_decoder_parameters(&ctx->dec_params);
 175     avcodec_get_frame_defaults(&ctx->image);
 176     avctx->coded_frame = &ctx->image;
 177     return 0;
 178 }
 179
 180 static av_cold int libopenjpeg_decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
 181 {
 182     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 183
 184     avctx->coded_frame = &ctx->image;
 185     return 0;
 186 }
 187
 188 static int libopenjpeg_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 189                                     void *data, int *data_size,
 190                                     AVPacket *avpkt)
 191 {
 192     uint8_t *buf = avpkt->data;
 193     int buf_size = avpkt->size;
 194     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 195     AVFrame *picture = &ctx->image, *output = data;
 196     opj_dinfo_t *dec;
 197     opj_cio_t *stream;
 198     opj_image_t *image;
 199     int width, height, ret = -1;
 200     int pixel_size = 0;
 201     int ispacked = 0;
 202
 203     *data_size = 0;
 204
 205     // Check if input is a raw jpeg2k codestream or in jp2 wrapping
 206     if((AV_RB32(buf) == 12) &&
 207        (AV_RB32(buf + 4) == JP2_SIG_TYPE) &&
 208        (AV_RB32(buf + 8) == JP2_SIG_VALUE)) {
 209         dec = opj_create_decompress(CODEC_JP2);
 210     } else {
 211         // If the AVPacket contains a jp2c box, then skip to
 212         // the starting byte of the codestream.
 213         if (AV_RB32(buf + 4) == AV_RB32("jp2c"))
 214             buf += 8;
 215         dec = opj_create_decompress(CODEC_J2K);
 216     }
 217
 218     if(!dec) {
 219         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing decoder.\n");
 220         return -1;
 221     }
 222     opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)dec, NULL, NULL);
 223
 224     ctx->dec_params.cp_limit_decoding = LIMIT_TO_MAIN_HEADER;
 225     // Tie decoder with decoding parameters
 226     opj_setup_decoder(dec, &ctx->dec_params);
 227     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)dec, buf, buf_size);
 228     if(!stream) {
 229         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codestream could not be opened for reading.\n");
 230         opj_destroy_decompress(dec);
 231         return -1;
 232     }
 233
 234     // Decode the header only
 235     image = opj_decode_with_info(dec, stream, NULL);
 236     opj_cio_close(stream);
 237     if(!image) {
 238         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding codestream.\n");
 239         opj_destroy_decompress(dec);
 240         return -1;
 241     }
 242     width  = image->x1 - image->x0;
 243     height = image->y1 - image->y0;
 244     if(av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0) {
 245         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%dx%d dimension invalid.\n", width, height);
 246         goto done;
 247     }
 248     avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 249
 250     switch (image->numcomps) {
 251     case 1:  avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
 252              break;
 253     case 3:  avctx->pix_fmt = check_image_attributes(avctx, image);
 254              break;
 255     case 4:  avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGBA;
 256              break;
 257     default: av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%d components unsupported.\n", image->numcomps);
 258              goto done;
 259     }
 260
 261     if(picture->data[0])
 262         ff_thread_release_buffer(avctx, picture);
 263
 264     if(ff_thread_get_buffer(avctx, picture) < 0){
 265         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_thread_get_buffer() failed\n");
 266         return -1;
 267     }
 268
 269     ctx->dec_params.cp_limit_decoding = NO_LIMITATION;
 270     ctx->dec_params.cp_reduce = avctx->lowres;
 271     // Tie decoder with decoding parameters
 272     opj_setup_decoder(dec, &ctx->dec_params);
 273     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)dec, buf, buf_size);
 274     if(!stream) {
 275         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codestream could not be opened for reading.\n");
 276         opj_destroy_decompress(dec);
 277         return -1;
 278     }
 279
 280     // Decode the codestream
 281     image = opj_decode_with_info(dec, stream, NULL);
 282     opj_cio_close(stream);
 283
 284     pixel_size = av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].comp[0].step_minus1 + 1;
 285     ispacked = libopenjpeg_ispacked(avctx->pix_fmt);
 286
 287     switch (pixel_size) {
 288     case 1:
 289         if (ispacked) {
 290             libopenjpeg_copy_to_packed8(picture, image);
 291         } else {
 292             libopenjpeg_copyto8(picture, image);
 293         }
 294         break;
 295     case 2:
 296         libopenjpeg_copyto16(picture, image);
 297         break;
 298     case 3:
 299         if (ispacked) {
 300             libopenjpeg_copy_to_packed8(picture, image);
 301         }
 302         break;
 303     case 6:
 304         if (ispacked) {
 305             libopenjpeg_copy_to_packed16(picture, image);
 306         }
 307         break;
 308     default:
 309         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported pixel size %d\n", pixel_size);
 310         goto done;
 311     }
 312
 313     *output    = ctx->image;
 314     *data_size = sizeof(AVPicture);
 315     ret = buf_size;
 316
 317 done:
 318     opj_image_destroy(image);
 319     opj_destroy_decompress(dec);
 320     return ret;
 321 }
 322
 323 static av_cold int libopenjpeg_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 324 {
 325     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 326
 327     if(ctx->image.data[0])
 328         ff_thread_release_buffer(avctx, &ctx->image);
 329     return 0 ;
 330 }
 331
 332
 333 AVCodec ff_libopenjpeg_decoder = {
 334     .name           = "libopenjpeg",
 335     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 336     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,
 337     .priv_data_size = sizeof(LibOpenJPEGContext),
 338     .init           = libopenjpeg_decode_init,
 339     .close          = libopenjpeg_decode_close,
 340     .decode         = libopenjpeg_decode_frame,
 341     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
 342     .max_lowres     = 5,
 343     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenJPEG based JPEG 2000 decoder"),
 344     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(libopenjpeg_decode_init_thread_copy)
 345 };