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

   1 /*
   2  * JPEG 2000 encoding support via OpenJPEG
   3  * Copyright (c) 2011 Michael Bradshaw <mbradshaw@sorensonmedia.com>
   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 encoder using libopenjpeg
  25 */
  26
  27 #include "libavutil/imgutils.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  30 #define  OPJ_STATIC
  31 #include <openjpeg.h>
  32
  33 typedef struct {
  34     opj_image_t *image;
  35     opj_cparameters_t enc_params;
  36     opj_cinfo_t *compress;
  37     opj_event_mgr_t event_mgr;
  38 } LibOpenJPEGContext;
  39
  40 static void error_callback(const char *msg, void *data)
  41 {
  42     av_log((AVCodecContext*)data, AV_LOG_ERROR, "libopenjpeg: %s\n", msg);
  43 }
  44
  45 static void warning_callback(const char *msg, void *data)
  46 {
  47     av_log((AVCodecContext*)data, AV_LOG_WARNING, "libopenjpeg: %s\n", msg);
  48 }
  49
  50 static opj_image_t *mj2_create_image(AVCodecContext *avctx, opj_cparameters_t *parameters)
  51 {
  52     opj_image_cmptparm_t *cmptparm;
  53     opj_image_t *img;
  54     int i;
  55     int bpp;
  56     int sub_dx[4];
  57     int sub_dy[4];
  58     int numcomps = 0;
  59     OPJ_COLOR_SPACE color_space = CLRSPC_UNKNOWN;
  60
  61     switch (avctx->pix_fmt) {
  62     case PIX_FMT_GRAY8:
  63         color_space = CLRSPC_GRAY;
  64         numcomps = 1;
  65         bpp = 8;
  66         sub_dx[0] = 1;
  67         sub_dy[0] = 1;
  68         break;
  69     case PIX_FMT_RGB24:
  70         color_space = CLRSPC_SRGB;
  71         numcomps = 3;
  72         bpp = 24;
  73         sub_dx[0] = sub_dx[1] = sub_dx[2] = 1;
  74         sub_dy[0] = sub_dy[1] = sub_dy[2] = 1;
  75         break;
  76     case PIX_FMT_RGBA:
  77         color_space = CLRSPC_SRGB;
  78         numcomps = 4;
  79         bpp = 32;
  80         sub_dx[0] = sub_dx[1] = sub_dx[2] = sub_dx[3] = 1;
  81         sub_dy[0] = sub_dy[1] = sub_dy[2] = sub_dy[3] = 1;
  82         break;
  83     case PIX_FMT_YUV420P:
  84         color_space = CLRSPC_SYCC;
  85         numcomps = 3;
  86         bpp = 12;
  87         sub_dx[0] = 1;
  88         sub_dx[1] = sub_dx[2] = 2;
  89         sub_dy[0] = 1;
  90         sub_dy[1] = sub_dy[2] = 2;
  91         break;
  92     case PIX_FMT_YUV422P:
  93         color_space = CLRSPC_SYCC;
  94         numcomps = 3;
  95         bpp = 16;
  96         sub_dx[0] = 1;
  97         sub_dx[1] = sub_dx[2] = 2;
  98         sub_dy[0] = sub_dy[1] = sub_dy[2] = 1;
  99         break;
 100     case PIX_FMT_YUV440P:
 101         color_space = CLRSPC_SYCC;
 102         numcomps = 3;
 103         bpp = 16;
 104         sub_dx[0] = sub_dx[1] = sub_dx[2] = 1;
 105         sub_dy[0] = 1;
 106         sub_dy[1] = sub_dy[2] = 2;
 107             break;
 108     case PIX_FMT_YUV444P:
 109         color_space = CLRSPC_SYCC;
 110         numcomps = 3;
 111         bpp = 24;
 112         sub_dx[0] = sub_dx[1] = sub_dx[2] = 1;
 113         sub_dy[0] = sub_dy[1] = sub_dy[2] = 1;
 114         break;
 115     default:
 116         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The requested pixel format '%s' is not supported\n", av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
 117         return NULL;
 118     }
 119
 120     cmptparm = av_malloc(numcomps * sizeof(opj_image_cmptparm_t));
 121     if (!cmptparm) {
 122         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not enough memory");
 123         return NULL;
 124     }
 125     memset(cmptparm, 0, numcomps * sizeof(opj_image_cmptparm_t));
 126     for (i = 0; i < numcomps; i++) {
 127         cmptparm[i].prec = 8;
 128         cmptparm[i].bpp = bpp;
 129         cmptparm[i].sgnd = 0;
 130         cmptparm[i].dx = sub_dx[i];
 131         cmptparm[i].dy = sub_dy[i];
 132         cmptparm[i].w = avctx->width / sub_dx[i];
 133         cmptparm[i].h = avctx->height / sub_dy[i];
 134     }
 135
 136     img = opj_image_create(numcomps, cmptparm, color_space);
 137     av_freep(&cmptparm);
 138     return img;
 139 }
 140
 141 static av_cold int libopenjpeg_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 142 {
 143     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 144
 145     opj_set_default_encoder_parameters(&ctx->enc_params);
 146     ctx->enc_params.tcp_numlayers = 1;
 147     ctx->enc_params.tcp_rates[0] = avctx->compression_level > 0 ? avctx->compression_level : 0;
 148     ctx->enc_params.cp_disto_alloc = 1;
 149
 150     ctx->compress = opj_create_compress(CODEC_J2K);
 151     if (!ctx->compress) {
 152         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the compressor\n");
 153         return AVERROR(ENOMEM);
 154     }
 155
 156     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 157     if (!avctx->coded_frame) {
 158         av_freep(&ctx->compress);
 159         ctx->compress = NULL;
 160         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating coded frame\n");
 161         return AVERROR(ENOMEM);
 162     }
 163
 164     ctx->image = mj2_create_image(avctx, &ctx->enc_params);
 165     if (!ctx->image) {
 166         av_freep(&ctx->compress);
 167         ctx->compress = NULL;
 168         av_freep(&avctx->coded_frame);
 169         avctx->coded_frame = NULL;
 170         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the mj2 image\n");
 171         return AVERROR(EINVAL);
 172     }
 173
 174     memset(&ctx->event_mgr, 0, sizeof(opj_event_mgr_t));
 175     ctx->event_mgr.error_handler = error_callback;
 176     ctx->event_mgr.warning_handler = warning_callback;
 177     ctx->event_mgr.info_handler = NULL;
 178     opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)ctx->compress, &ctx->event_mgr, avctx);
 179
 180     return 0;
 181 }
 182
 183 static int libopenjpeg_copy_rgba(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, opj_image_t *image, int numcomps)
 184 {
 185     int compno;
 186     int x;
 187     int y;
 188
 189     if (numcomps != 1 && numcomps != 3 && numcomps != 4) {
 190         return 0;
 191     }
 192
 193     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 194         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[0] / numcomps) {
 195             return 0;
 196         }
 197     }
 198
 199     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 200         for (y = 0; y < avctx->height; ++y) {
 201             for (x = 0; x < avctx->width; ++x) {
 202                 image->comps[compno].data[y * avctx->width + x] = frame->data[0][y * frame->linesize[0] + x * numcomps + compno];
 203             }
 204         }
 205     }
 206
 207     return 1;
 208 }
 209
 210 static int libopenjpeg_copy_yuv(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, opj_image_t *image)
 211 {
 212     int compno;
 213     int x;
 214     int y;
 215     int width;
 216     int height;
 217     const int numcomps = 3;
 218
 219     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 220         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[compno]) {
 221             return 0;
 222         }
 223     }
 224
 225     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 226         width = avctx->width / image->comps[compno].dx;
 227         height = avctx->height / image->comps[compno].dy;
 228         for (y = 0; y < height; ++y) {
 229             for (x = 0; x < width; ++x) {
 230                 image->comps[compno].data[y * width + x] = frame->data[compno][y * frame->linesize[compno] + x];
 231             }
 232         }
 233     }
 234
 235     return 1;
 236 }
 237
 238 static int libopenjpeg_encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf, int buf_size, void *data)
 239 {
 240     AVFrame *frame = data;
 241     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 242     opj_cinfo_t *compress = ctx->compress;
 243     opj_image_t *image = ctx->image;
 244     opj_cio_t *stream;
 245     int cpyresult = 0;
 246     int len = 0;
 247
 248     // x0, y0 is the top left corner of the image
 249     // x1, y1 is the width, height of the reference grid
 250     image->x0 = 0;
 251     image->y0 = 0;
 252     image->x1 = (avctx->width - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dx + 1;
 253     image->y1 = (avctx->height - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dy + 1;
 254
 255     switch (avctx->pix_fmt) {
 256     case PIX_FMT_GRAY8:
 257         cpyresult = libopenjpeg_copy_rgba(avctx, frame, image, 1);
 258         break;
 259     case PIX_FMT_RGB24:
 260         cpyresult = libopenjpeg_copy_rgba(avctx, frame, image, 3);
 261         break;
 262     case PIX_FMT_RGBA:
 263         cpyresult = libopenjpeg_copy_rgba(avctx, frame, image, 4);
 264         break;
 265     case PIX_FMT_YUV420P:
 266     case PIX_FMT_YUV422P:
 267     case PIX_FMT_YUV440P:
 268     case PIX_FMT_YUV444P:
 269         cpyresult = libopenjpeg_copy_yuv(avctx, frame, image);
 270         break;
 271     default:
 272         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The frame's pixel format '%s' is not supported\n", av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
 273         return AVERROR(EINVAL);
 274         break;
 275     }
 276
 277     if (!cpyresult) {
 278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not copy the frame data to the internal image buffer\n");
 279         return -1;
 280     }
 281
 282     opj_setup_encoder(compress, &ctx->enc_params, image);
 283     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)compress, NULL, 0);
 284     if (!stream) {
 285         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the cio stream\n");
 286         return AVERROR(ENOMEM);
 287     }
 288
 289     if (!opj_encode(compress, stream, image, NULL)) {
 290         opj_cio_close(stream);
 291         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during the opj encode\n");
 292         return -1;
 293     }
 294
 295     len = cio_tell(stream);
 296     if (len > buf_size) {
 297         opj_cio_close(stream);
 298         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error with buf_size, not large enough to hold the frame\n");
 299         return -1;
 300     }
 301
 302     memcpy(buf, stream->buffer, len);
 303     opj_cio_close(stream);
 304     return len;
 305 }
 306
 307 static av_cold int libopenjpeg_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 308 {
 309     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 310
 311     opj_destroy_compress(ctx->compress);
 312     opj_image_destroy(ctx->image);
 313     av_freep(&avctx->coded_frame);
 314     return 0 ;
 315 }
 316
 317
 318 AVCodec ff_libopenjpeg_encoder = {
 319     .name = "libopenjpeg",
 320     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 321     .id = CODEC_ID_JPEG2000,
 322     .priv_data_size = sizeof(LibOpenJPEGContext),
 323     .init = libopenjpeg_encode_init,
 324     .encode = libopenjpeg_encode_frame,
 325     .close = libopenjpeg_encode_close,
 326     .decode = NULL,
 327     .capabilities = 0,
 328     .pix_fmts = (const enum PixelFormat[]){PIX_FMT_GRAY8,PIX_FMT_RGB24,PIX_FMT_RGBA,PIX_FMT_YUV420P,PIX_FMT_YUV422P,PIX_FMT_YUV440P,PIX_FMT_YUV444P},
 329     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenJPEG based JPEG 2000 encoder/decoder"),
 330 } ;