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 #include "internal.h"
  32 #define  OPJ_STATIC
  33 #include <openjpeg.h>
  34
  35 typedef struct {
  36     opj_image_t *image;
  37     opj_cparameters_t enc_params;
  38     opj_cinfo_t *compress;
  39     opj_event_mgr_t event_mgr;
  40 } LibOpenJPEGContext;
  41
  42 static void error_callback(const char *msg, void *data)
  43 {
  44     av_log((AVCodecContext*)data, AV_LOG_ERROR, "libopenjpeg: %s\n", msg);
  45 }
  46
  47 static void warning_callback(const char *msg, void *data)
  48 {
  49     av_log((AVCodecContext*)data, AV_LOG_WARNING, "libopenjpeg: %s\n", msg);
  50 }
  51
  52 static opj_image_t *mj2_create_image(AVCodecContext *avctx, opj_cparameters_t *parameters)
  53 {
  54     opj_image_cmptparm_t *cmptparm;
  55     opj_image_t *img;
  56     int i;
  57     int bpp = 8;
  58     int sub_dx[4];
  59     int sub_dy[4];
  60     int numcomps = 0;
  61     OPJ_COLOR_SPACE color_space = CLRSPC_UNKNOWN;
  62
  63     sub_dx[0] = sub_dx[3] = 1;
  64     sub_dy[0] = sub_dy[3] = 1;
  65     sub_dx[1] = sub_dx[2] = 1<<av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].log2_chroma_w;
  66     sub_dy[1] = sub_dy[2] = 1<<av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].log2_chroma_h;
  67
  68     switch (avctx->pix_fmt) {
  69     case PIX_FMT_GRAY8:
  70         color_space = CLRSPC_GRAY;
  71         numcomps = 1;
  72         break;
  73     case PIX_FMT_GRAY8A:
  74         color_space = CLRSPC_GRAY;
  75         numcomps = 2;
  76         break;
  77     case PIX_FMT_GRAY16:
  78         color_space = CLRSPC_GRAY;
  79         numcomps = 1;
  80         bpp = 16;
  81         break;
  82     case PIX_FMT_RGB24:
  83         color_space = CLRSPC_SRGB;
  84         numcomps = 3;
  85         break;
  86     case PIX_FMT_RGBA:
  87         color_space = CLRSPC_SRGB;
  88         numcomps = 4;
  89         break;
  90     case PIX_FMT_RGB48:
  91         color_space = CLRSPC_SRGB;
  92         numcomps = 3;
  93         bpp = 16;
  94         break;
  95     case PIX_FMT_RGBA64:
  96         color_space = CLRSPC_SRGB;
  97         numcomps = 4;
  98         bpp = 16;
  99         break;
 100     case PIX_FMT_YUV420P:
 101         color_space = CLRSPC_SYCC;
 102         numcomps = 3;
 103         break;
 104     case PIX_FMT_YUV422P:
 105         color_space = CLRSPC_SYCC;
 106         numcomps = 3;
 107         break;
 108     case PIX_FMT_YUV440P:
 109         color_space = CLRSPC_SYCC;
 110         numcomps = 3;
 111         break;
 112     case PIX_FMT_YUV444P:
 113         color_space = CLRSPC_SYCC;
 114         numcomps = 3;
 115         break;
 116     case PIX_FMT_YUVA420P:
 117         color_space = CLRSPC_SYCC;
 118         numcomps = 4;
 119         break;
 120     case PIX_FMT_YUV420P9:
 121     case PIX_FMT_YUV422P9:
 122     case PIX_FMT_YUV444P9:
 123         color_space = CLRSPC_SYCC;
 124         numcomps = 3;
 125         bpp = 9;
 126         break;
 127     case PIX_FMT_YUV420P10:
 128     case PIX_FMT_YUV422P10:
 129     case PIX_FMT_YUV444P10:
 130         color_space = CLRSPC_SYCC;
 131         numcomps = 3;
 132         bpp = 10;
 133         break;
 134     case PIX_FMT_YUV420P16:
 135     case PIX_FMT_YUV422P16:
 136     case PIX_FMT_YUV444P16:
 137         color_space = CLRSPC_SYCC;
 138         numcomps = 3;
 139         bpp = 16;
 140         break;
 141     default:
 142         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The requested pixel format '%s' is not supported\n", av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
 143         return NULL;
 144     }
 145
 146     cmptparm = av_mallocz(numcomps * sizeof(opj_image_cmptparm_t));
 147     if (!cmptparm) {
 148         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not enough memory");
 149         return NULL;
 150     }
 151     for (i = 0; i < numcomps; i++) {
 152         cmptparm[i].prec = bpp;
 153         cmptparm[i].bpp = bpp;
 154         cmptparm[i].sgnd = 0;
 155         cmptparm[i].dx = sub_dx[i];
 156         cmptparm[i].dy = sub_dy[i];
 157         cmptparm[i].w = avctx->width / sub_dx[i];
 158         cmptparm[i].h = avctx->height / sub_dy[i];
 159     }
 160
 161     img = opj_image_create(numcomps, cmptparm, color_space);
 162     av_freep(&cmptparm);
 163     return img;
 164 }
 165
 166 static av_cold int libopenjpeg_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 167 {
 168     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 169
 170     opj_set_default_encoder_parameters(&ctx->enc_params);
 171     ctx->enc_params.tcp_numlayers = 1;
 172     ctx->enc_params.tcp_rates[0] = FFMAX(avctx->compression_level, 0) * 2;
 173     ctx->enc_params.cp_disto_alloc = 1;
 174
 175     ctx->compress = opj_create_compress(CODEC_J2K);
 176     if (!ctx->compress) {
 177         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the compressor\n");
 178         return AVERROR(ENOMEM);
 179     }
 180
 181     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 182     if (!avctx->coded_frame) {
 183         av_freep(&ctx->compress);
 184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating coded frame\n");
 185         return AVERROR(ENOMEM);
 186     }
 187
 188     ctx->image = mj2_create_image(avctx, &ctx->enc_params);
 189     if (!ctx->image) {
 190         av_freep(&ctx->compress);
 191         av_freep(&avctx->coded_frame);
 192         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the mj2 image\n");
 193         return AVERROR(EINVAL);
 194     }
 195
 196     memset(&ctx->event_mgr, 0, sizeof(opj_event_mgr_t));
 197     ctx->event_mgr.error_handler = error_callback;
 198     ctx->event_mgr.warning_handler = warning_callback;
 199     ctx->event_mgr.info_handler = NULL;
 200     opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)ctx->compress, &ctx->event_mgr, avctx);
 201
 202     return 0;
 203 }
 204
 205 static int libopenjpeg_copy_packed8(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame, opj_image_t *image)
 206 {
 207     int compno;
 208     int x;
 209     int y;
 210     int image_index;
 211     int frame_index;
 212     const int numcomps = image->numcomps;
 213
 214     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 215         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[0] / numcomps) {
 216             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error: frame's linesize is too small for the image\n");
 217             return 0;
 218         }
 219     }
 220
 221     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 222         for (y = 0; y < avctx->height; ++y) {
 223             image_index = y * avctx->width;
 224             frame_index = y * frame->linesize[0] + compno;
 225             for (x = 0; x < avctx->width; ++x) {
 226                 image->comps[compno].data[image_index++] = frame->data[0][frame_index];
 227                 frame_index += numcomps;
 228             }
 229         }
 230     }
 231
 232     return 1;
 233 }
 234
 235 static int libopenjpeg_copy_packed16(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame, opj_image_t *image)
 236 {
 237     int compno;
 238     int x;
 239     int y;
 240     int image_index;
 241     int frame_index;
 242     const int numcomps = image->numcomps;
 243     uint16_t *frame_ptr = (uint16_t*)frame->data[0];
 244
 245     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 246         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[0] / numcomps) {
 247             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error: frame's linesize is too small for the image\n");
 248             return 0;
 249         }
 250     }
 251
 252     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 253         for (y = 0; y < avctx->height; ++y) {
 254             image_index = y * avctx->width;
 255             frame_index = y * (frame->linesize[0] / 2) + compno;
 256             for (x = 0; x < avctx->width; ++x) {
 257                 image->comps[compno].data[image_index++] = frame_ptr[frame_index];
 258                 frame_index += numcomps;
 259             }
 260         }
 261     }
 262
 263     return 1;
 264 }
 265
 266 static int libopenjpeg_copy_unpacked8(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame, opj_image_t *image)
 267 {
 268     int compno;
 269     int x;
 270     int y;
 271     int width;
 272     int height;
 273     int image_index;
 274     int frame_index;
 275     const int numcomps = image->numcomps;
 276
 277     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 278         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[compno]) {
 279             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error: frame's linesize is too small for the image\n");
 280             return 0;
 281         }
 282     }
 283
 284     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 285         width = avctx->width / image->comps[compno].dx;
 286         height = avctx->height / image->comps[compno].dy;
 287         for (y = 0; y < height; ++y) {
 288             image_index = y * width;
 289             frame_index = y * frame->linesize[compno];
 290             for (x = 0; x < width; ++x) {
 291                 image->comps[compno].data[image_index++] = frame->data[compno][frame_index++];
 292             }
 293         }
 294     }
 295
 296     return 1;
 297 }
 298
 299 static int libopenjpeg_copy_unpacked16(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame, opj_image_t *image)
 300 {
 301     int compno;
 302     int x;
 303     int y;
 304     int width;
 305     int height;
 306     int image_index;
 307     int frame_index;
 308     const int numcomps = image->numcomps;
 309     uint16_t *frame_ptr;
 310
 311     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 312         if (image->comps[compno].w > frame->linesize[compno]) {
 313             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error: frame's linesize is too small for the image\n");
 314             return 0;
 315         }
 316     }
 317
 318     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
 319         width = avctx->width / image->comps[compno].dx;
 320         height = avctx->height / image->comps[compno].dy;
 321         frame_ptr = (uint16_t*)frame->data[compno];
 322         for (y = 0; y < height; ++y) {
 323             image_index = y * width;
 324             frame_index = y * (frame->linesize[compno] / 2);
 325             for (x = 0; x < width; ++x) {
 326                 image->comps[compno].data[image_index++] = frame_ptr[frame_index++];
 327             }
 328         }
 329     }
 330
 331     return 1;
 332 }
 333
 334 static int libopenjpeg_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 335                                     const AVFrame *frame, int *got_packet)
 336 {
 337     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 338     opj_cinfo_t *compress = ctx->compress;
 339     opj_image_t *image = ctx->image;
 340     opj_cio_t *stream;
 341     int cpyresult = 0;
 342     int ret, len;
 343
 344     // x0, y0 is the top left corner of the image
 345     // x1, y1 is the width, height of the reference grid
 346     image->x0 = 0;
 347     image->y0 = 0;
 348     image->x1 = (avctx->width - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dx + 1;
 349     image->y1 = (avctx->height - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dy + 1;
 350
 351     switch (avctx->pix_fmt) {
 352     case PIX_FMT_RGB24:
 353     case PIX_FMT_RGBA:
 354     case PIX_FMT_GRAY8A:
 355         cpyresult = libopenjpeg_copy_packed8(avctx, frame, image);
 356         break;
 357     case PIX_FMT_RGB48:
 358     case PIX_FMT_RGBA64:
 359         cpyresult = libopenjpeg_copy_packed16(avctx, frame, image);
 360         break;
 361     case PIX_FMT_GRAY8:
 362     case PIX_FMT_YUV420P:
 363     case PIX_FMT_YUV422P:
 364     case PIX_FMT_YUV440P:
 365     case PIX_FMT_YUV444P:
 366     case PIX_FMT_YUVA420P:
 367         cpyresult = libopenjpeg_copy_unpacked8(avctx, frame, image);
 368         break;
 369     case PIX_FMT_GRAY16:
 370     case PIX_FMT_YUV420P9:
 371     case PIX_FMT_YUV420P10:
 372     case PIX_FMT_YUV420P16:
 373     case PIX_FMT_YUV422P9:
 374     case PIX_FMT_YUV422P10:
 375     case PIX_FMT_YUV422P16:
 376     case PIX_FMT_YUV444P9:
 377     case PIX_FMT_YUV444P10:
 378     case PIX_FMT_YUV444P16:
 379         cpyresult = libopenjpeg_copy_unpacked16(avctx, frame, image);
 380         break;
 381     default:
 382         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The frame's pixel format '%s' is not supported\n", av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
 383         return AVERROR(EINVAL);
 384         break;
 385     }
 386
 387     if (!cpyresult) {
 388         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not copy the frame data to the internal image buffer\n");
 389         return -1;
 390     }
 391
 392     opj_setup_encoder(compress, &ctx->enc_params, image);
 393     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)compress, NULL, 0);
 394     if (!stream) {
 395         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the cio stream\n");
 396         return AVERROR(ENOMEM);
 397     }
 398
 399     if (!opj_encode(compress, stream, image, NULL)) {
 400         opj_cio_close(stream);
 401         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during the opj encode\n");
 402         return -1;
 403     }
 404
 405     len = cio_tell(stream);
 406     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, len)) < 0) {
 407         opj_cio_close(stream);
 408         return ret;
 409     }
 410
 411     memcpy(pkt->data, stream->buffer, len);
 412     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 413     *got_packet = 1;
 414     opj_cio_close(stream);
 415     return 0;
 416 }
 417
 418 static av_cold int libopenjpeg_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 419 {
 420     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
 421
 422     opj_destroy_compress(ctx->compress);
 423     opj_image_destroy(ctx->image);
 424     av_freep(&avctx->coded_frame);
 425     return 0 ;
 426 }
 427
 428
 429 AVCodec ff_libopenjpeg_encoder = {
 430     .name           = "libopenjpeg",
 431     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 432     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,
 433     .priv_data_size = sizeof(LibOpenJPEGContext),
 434     .init           = libopenjpeg_encode_init,
 435     .encode2        = libopenjpeg_encode_frame,
 436     .close          = libopenjpeg_encode_close,
 437     .capabilities   = 0,
 438     .pix_fmts = (const enum PixelFormat[]){PIX_FMT_RGB24,PIX_FMT_RGBA,PIX_FMT_RGB48,PIX_FMT_RGBA64,
 439                                            PIX_FMT_GRAY8,PIX_FMT_GRAY8A,PIX_FMT_GRAY16,
 440                                            PIX_FMT_YUV420P,PIX_FMT_YUV422P,PIX_FMT_YUVA420P,
 441                                            PIX_FMT_YUV440P,PIX_FMT_YUV444P,
 442                                            PIX_FMT_YUV420P9,PIX_FMT_YUV422P9,PIX_FMT_YUV444P9,
 443                                            PIX_FMT_YUV420P10,PIX_FMT_YUV422P10,PIX_FMT_YUV444P10,
 444                                            PIX_FMT_YUV420P16,PIX_FMT_YUV422P16,PIX_FMT_YUV444P16,
 445                                            PIX_FMT_NONE},
 446     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenJPEG JPEG 2000"),
 447 } ;