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 "libavutil/avassert.h"
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  31 #define  OPJ_STATIC
  32 #include <openjpeg.h>
  33
  34 typedef struct {
  35     opj_image_t *image;
  36     opj_cparameters_t enc_params;
  37     opj_cinfo_t *compress;
  38     opj_event_mgr_t event_mgr;
  39 } LibOpenJPEGContext;
  40
  41 static void error_callback(const char *msg, void *data)
  42 {
  43     av_log((AVCodecContext*)data, AV_LOG_ERROR, "libopenjpeg: %s\n", msg);
  44 }
  45
  46 static void warning_callback(const char *msg, void *data)
  47 {
  48     av_log((AVCodecContext*)data, AV_LOG_WARNING, "libopenjpeg: %s\n", msg);
  49 }
  50
  51 static opj_image_t *mj2_create_image(AVCodecContext *avctx, opj_cparameters_t *parameters)
  52 {
  53     opj_image_cmptparm_t *cmptparm;
  54     opj_image_t *img;
  55     int i;
  56     int bpp = 8;
  57     int sub_dx[4];
  58     int sub_dy[4];
  59     int numcomps = 0;
  60     OPJ_COLOR_SPACE color_space = CLRSPC_UNKNOWN;
  61
  62     sub_dx[0] = sub_dx[3] = 1;
  63     sub_dy[0] = sub_dy[3] = 1;
  64     sub_dx[1] = sub_dx[2] = 1<<av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].log2_chroma_w;
  65     sub_dy[1] = sub_dy[2] = 1<<av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].log2_chroma_h;
  66
  67     switch (avctx->pix_fmt) {
  68     case PIX_FMT_GRAY8:
  69         color_space = CLRSPC_GRAY;
  70         numcomps = 1;
  71         break;
  72     case PIX_FMT_RGB24:
  73         color_space = CLRSPC_SRGB;
  74         numcomps = 3;
  75         break;
  76     case PIX_FMT_RGBA:
  77         color_space = CLRSPC_SRGB;
  78         numcomps = 4;
  79         break;
  80     case PIX_FMT_YUV420P:
  81         color_space = CLRSPC_SYCC;
  82         numcomps = 3;
  83         break;
  84     case PIX_FMT_YUV422P:
  85         color_space = CLRSPC_SYCC;
  86         numcomps = 3;
  87         break;
  88     case PIX_FMT_YUV440P:
  89         color_space = CLRSPC_SYCC;
  90         numcomps = 3;
  91         break;
  92     case PIX_FMT_YUV444P:
  93         color_space = CLRSPC_SYCC;
  94         numcomps = 3;
  95         break;
  96     case PIX_FMT_YUV420P9:
  97     case PIX_FMT_YUV422P9:
  98     case PIX_FMT_YUV444P9:
  99         color_space = CLRSPC_SYCC;
 100         numcomps = 3;
 101         bpp = 9;
 102         break;
 103     case PIX_FMT_YUV420P10:
 104     case PIX_FMT_YUV422P10:
 105     case PIX_FMT_YUV444P10:
 106         color_space = CLRSPC_SYCC;
 107         numcomps = 3;
 108         bpp = 10;
 109         break;
 110     case PIX_FMT_YUV420P16:
 111     case PIX_FMT_YUV422P16:
 112     case PIX_FMT_YUV444P16:
 113         color_space = CLRSPC_SYCC;
 114         numcomps = 3;
 115         bpp = 16;
 116         break;
 117     default:
 118         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The requested pixel format '%s' is not supported\n", av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
 119         return NULL;
 120     }
 121
 122     cmptparm = av_mallocz(numcomps * sizeof(opj_image_cmptparm_t));
 123     if (!cmptparm) {
 124         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not enough memory");
 125         return NULL;
 126     }
 127     for (i = 0; i < numcomps; i++) {
 128         cmptparm[i].prec = bpp;
 129         cmptparm[i].bpp = bpp;
 130         cmptparm[i].sgnd = 0;
 131         cmptparm[i].dx = sub_dx[i];
 132         cmptparm[i].dy = sub_dy[i];
 133         cmptparm[i].w = avctx->width / sub_dx[i];
 134         cmptparm[i].h = avctx->height / sub_dy[i];
 135     }
 136
 137     img = opj_image_create(numcomps, cmptparm, color_space);
 138     av_freep(&cmptparm);
 139     return img;
 140 }
 141
 142 static av_cold int libopenjpeg_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 143 {
 144     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 145
 146     opj_set_default_encoder_parameters(&ctx->enc_params);
 147     ctx->enc_params.tcp_numlayers = 1;
 148     ctx->enc_params.tcp_rates[0] = FFMAX(avctx->compression_level, 0) * 2;
 149     ctx->enc_params.cp_disto_alloc = 1;
 150
 151     ctx->compress = opj_create_compress(CODEC_J2K);
 152     if (!ctx->compress) {
 153         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the compressor\n");
 154         return AVERROR(ENOMEM);
 155     }
 156
 157     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 158     if (!avctx->coded_frame) {
 159         av_freep(&ctx->compress);
 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         av_freep(&avctx->coded_frame);
 168         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the mj2 image\n");
 169         return AVERROR(EINVAL);
 170     }
 171
 172     memset(&ctx->event_mgr, 0, sizeof(opj_event_mgr_t));
 173     ctx->event_mgr.error_handler = error_callback;
 174     ctx->event_mgr.warning_handler = warning_callback;
 175     ctx->event_mgr.info_handler = NULL;
 176     opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)ctx->compress, &ctx->event_mgr, avctx);
 177
 178     return 0;
 179 }
 180
 181 static int libopenjpeg_copy_rgba(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, opj_image_t *image, int numcomps)
 182 {
 183     int compno;
 184     int x;
 185     int y;
 186
 187     av_assert0(numcomps == 1 || numcomps == 3 || numcomps == 4);
 188
 189     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 190         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[0] / numcomps) {
 191             return 0;
 192         }
 193     }
 194
 195     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 196         for (y = 0; y < avctx->height; ++y) {
 197             for (x = 0; x < avctx->width; ++x) {
 198                 image->comps[compno].data[y * avctx->width + x] = frame->data[0][y * frame->linesize[0] + x * numcomps + compno];
 199             }
 200         }
 201     }
 202
 203     return 1;
 204 }
 205
 206 static int libopenjpeg_copy_yuv8(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, opj_image_t *image)
 207 {
 208     int compno;
 209     int x;
 210     int y;
 211     int width;
 212     int height;
 213     const int numcomps = 3;
 214
 215     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 216         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[compno]) {
 217             return 0;
 218         }
 219     }
 220
 221     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 222         width = avctx->width / image->comps[compno].dx;
 223         height = avctx->height / image->comps[compno].dy;
 224         for (y = 0; y < height; ++y) {
 225             for (x = 0; x < width; ++x) {
 226                 image->comps[compno].data[y * width + x] = frame->data[compno][y * frame->linesize[compno] + x];
 227             }
 228         }
 229     }
 230
 231     return 1;
 232 }
 233
 234 static int libopenjpeg_copy_yuv16(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, opj_image_t *image)
 235 {
 236     int compno;
 237     int x;
 238     int y;
 239     int width;
 240     int height;
 241     const int numcomps = 3;
 242     uint16_t *frame_ptr;
 243
 244     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 245         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[compno]) {
 246             return 0;
 247         }
 248     }
 249
 250     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 251         width = avctx->width / image->comps[compno].dx;
 252         height = avctx->height / image->comps[compno].dy;
 253         frame_ptr = (uint16_t*)frame->data[compno];
 254         for (y = 0; y < height; ++y) {
 255             for (x = 0; x < width; ++x) {
 256                 image->comps[compno].data[y * width + x] = frame_ptr[y * (frame->linesize[compno] / 2) + x];
 257             }
 258         }
 259     }
 260
 261     return 1;
 262 }
 263
 264 static int libopenjpeg_encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf, int buf_size, void *data)
 265 {
 266     AVFrame *frame = data;
 267     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 268     opj_cinfo_t *compress = ctx->compress;
 269     opj_image_t *image = ctx->image;
 270     opj_cio_t *stream;
 271     int cpyresult = 0;
 272     int len = 0;
 273
 274     // x0, y0 is the top left corner of the image
 275     // x1, y1 is the width, height of the reference grid
 276     image->x0 = 0;
 277     image->y0 = 0;
 278     image->x1 = (avctx->width - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dx + 1;
 279     image->y1 = (avctx->height - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dy + 1;
 280
 281     switch (avctx->pix_fmt) {
 282     case PIX_FMT_GRAY8:
 283         cpyresult = libopenjpeg_copy_rgba(avctx, frame, image, 1);
 284         break;
 285     case PIX_FMT_RGB24:
 286         cpyresult = libopenjpeg_copy_rgba(avctx, frame, image, 3);
 287         break;
 288     case PIX_FMT_RGBA:
 289         cpyresult = libopenjpeg_copy_rgba(avctx, frame, image, 4);
 290         break;
 291     case PIX_FMT_YUV420P:
 292     case PIX_FMT_YUV422P:
 293     case PIX_FMT_YUV440P:
 294     case PIX_FMT_YUV444P:
 295         cpyresult = libopenjpeg_copy_yuv8(avctx, frame, image);
 296         break;
 297     case PIX_FMT_YUV420P9:
 298     case PIX_FMT_YUV420P10:
 299     case PIX_FMT_YUV420P16:
 300     case PIX_FMT_YUV422P9:
 301     case PIX_FMT_YUV422P10:
 302     case PIX_FMT_YUV422P16:
 303     case PIX_FMT_YUV444P9:
 304     case PIX_FMT_YUV444P10:
 305     case PIX_FMT_YUV444P16:
 306         cpyresult = libopenjpeg_copy_yuv16(avctx, frame, image);
 307         break;
 308     default:
 309         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The frame's pixel format '%s' is not supported\n", av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
 310         return AVERROR(EINVAL);
 311         break;
 312     }
 313
 314     if (!cpyresult) {
 315         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not copy the frame data to the internal image buffer\n");
 316         return -1;
 317     }
 318
 319     opj_setup_encoder(compress, &ctx->enc_params, image);
 320     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)compress, NULL, 0);
 321     if (!stream) {
 322         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the cio stream\n");
 323         return AVERROR(ENOMEM);
 324     }
 325
 326     if (!opj_encode(compress, stream, image, NULL)) {
 327         opj_cio_close(stream);
 328         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during the opj encode\n");
 329         return -1;
 330     }
 331
 332     len = cio_tell(stream);
 333     if (len > buf_size) {
 334         opj_cio_close(stream);
 335         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error with buf_size, not large enough to hold the frame\n");
 336         return -1;
 337     }
 338
 339     memcpy(buf, stream->buffer, len);
 340     opj_cio_close(stream);
 341     return len;
 342 }
 343
 344 static av_cold int libopenjpeg_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 345 {
 346     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 347
 348     opj_destroy_compress(ctx->compress);
 349     opj_image_destroy(ctx->image);
 350     av_freep(&avctx->coded_frame);
 351     return 0 ;
 352 }
 353
 354
 355 AVCodec ff_libopenjpeg_encoder = {
 356     .name           = "libopenjpeg",
 357     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 358     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,
 359     .priv_data_size = sizeof(LibOpenJPEGContext),
 360     .init           = libopenjpeg_encode_init,
 361     .encode         = libopenjpeg_encode_frame,
 362     .close          = libopenjpeg_encode_close,
 363     .decode         = NULL,
 364     .capabilities   = 0,
 365     .pix_fmts = (const enum PixelFormat[]){PIX_FMT_RGB24,PIX_FMT_RGBA,PIX_FMT_GRAY8,
 366                                            PIX_FMT_YUV420P,PIX_FMT_YUV422P,
 367                                            PIX_FMT_YUV440P,PIX_FMT_YUV444P,
 368                                            PIX_FMT_YUV420P9,PIX_FMT_YUV422P9,PIX_FMT_YUV444P9,
 369                                            PIX_FMT_YUV420P10,PIX_FMT_YUV422P10,PIX_FMT_YUV444P10,
 370                                            PIX_FMT_YUV420P16,PIX_FMT_YUV422P16,PIX_FMT_YUV444P16},
 371     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenJPEG based JPEG 2000 encoder"),
 372 } ;