aacsbr: prevent multiple ff_aac_sbr_ctx_init()
[ffmpeg.git] / libavcodec / j2kdec.c
1 /*
2  * JPEG2000 image decoder
3  * Copyright (c) 2007 Kamil Nowosad
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  * JPEG2000 image decoder
24  * @file
25  * @author Kamil Nowosad
26  */
27
28 #include "avcodec.h"
29 #include "bytestream.h"
30 #include "j2k.h"
31 #include "libavutil/common.h"
32
33 #define JP2_SIG_TYPE    0x6A502020
34 #define JP2_SIG_VALUE   0x0D0A870A
35 #define JP2_CODESTREAM  0x6A703263
36
37 #define HAD_COC 0x01
38 #define HAD_QCC 0x02
39
40 typedef struct {
41    J2kComponent *comp;
42    uint8_t properties[4];
43    J2kCodingStyle codsty[4];
44    J2kQuantStyle  qntsty[4];
45 } J2kTile;
46
47 typedef struct {
48     AVCodecContext *avctx;
49     AVFrame picture;
50
51     int width, height; ///< image width and height
52     int image_offset_x, image_offset_y;
53     int tile_offset_x, tile_offset_y;
54     uint8_t cbps[4]; ///< bits per sample in particular components
55     uint8_t sgnd[4]; ///< if a component is signed
56     uint8_t properties[4];
57     int cdx[4], cdy[4];
58     int precision;
59     int ncomponents;
60     int tile_width, tile_height; ///< tile size
61     int numXtiles, numYtiles;
62     int maxtilelen;
63
64     J2kCodingStyle codsty[4];
65     J2kQuantStyle  qntsty[4];
66
67     uint8_t *buf_start;
68     uint8_t *buf;
69     uint8_t *buf_end;
70     int bit_index;
71
72     int16_t curtileno;
73
74     J2kTile *tile;
75 } J2kDecoderContext;
76
77 static int get_bits(J2kDecoderContext *s, int n)
78 {
79     int res = 0;
80     if (s->buf_end - s->buf < ((n - s->bit_index) >> 8))
81         return AVERROR(EINVAL);
82     while (--n >= 0){
83         res <<= 1;
84         if (s->bit_index == 0){
85             s->bit_index = 7 + (*s->buf != 0xff);
86             s->buf++;
87         }
88         s->bit_index--;
89         res |= (*s->buf >> s->bit_index) & 1;
90     }
91     return res;
92 }
93
94 static void j2k_flush(J2kDecoderContext *s)
95 {
96     if (*s->buf == 0xff)
97         s->buf++;
98     s->bit_index = 8;
99     s->buf++;
100 }
101 #if 0
102 void printcomp(J2kComponent *comp)
103 {
104     int i;
105     for (i = 0; i < comp->y1 - comp->y0; i++)
106         ff_j2k_printv(comp->data + i * (comp->x1 - comp->x0), comp->x1 - comp->x0);
107 }
108
109 static void nspaces(FILE *fd, int n)
110 {
111     while(n--) putc(' ', fd);
112 }
113
114 static void dump(J2kDecoderContext *s, FILE *fd)
115 {
116     int tileno, compno, reslevelno, bandno, precno;
117     fprintf(fd, "XSiz = %d, YSiz = %d, tile_width = %d, tile_height = %d\n"
118                 "numXtiles = %d, numYtiles = %d, ncomponents = %d\n"
119                 "tiles:\n",
120             s->width, s->height, s->tile_width, s->tile_height,
121             s->numXtiles, s->numYtiles, s->ncomponents);
122     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
123         J2kTile *tile = s->tile + tileno;
124         nspaces(fd, 2);
125         fprintf(fd, "tile %d:\n", tileno);
126         for(compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
127             J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
128             nspaces(fd, 4);
129             fprintf(fd, "component %d:\n", compno);
130             nspaces(fd, 4);
131             fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d\n",
132                         comp->x0, comp->x1, comp->y0, comp->y1);
133             for(reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
134                 J2kResLevel *reslevel = comp->reslevel + reslevelno;
135                 nspaces(fd, 6);
136                 fprintf(fd, "reslevel %d:\n", reslevelno);
137                 nspaces(fd, 6);
138                 fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d, nbands = %d\n",
139                         reslevel->x0, reslevel->x1, reslevel->y0,
140                         reslevel->y1, reslevel->nbands);
141                 for(bandno = 0; bandno < reslevel->nbands; bandno++){
142                     J2kBand *band = reslevel->band + bandno;
143                     nspaces(fd, 8);
144                     fprintf(fd, "band %d:\n", bandno);
145                     nspaces(fd, 8);
146                     fprintf(fd, "x0 = %d, x1 = %d, y0 = %d, y1 = %d,"
147                                 "codeblock_width = %d, codeblock_height = %d cblknx = %d cblkny = %d\n",
148                                 band->x0, band->x1,
149                                 band->y0, band->y1,
150                                 band->codeblock_width, band->codeblock_height,
151                                 band->cblknx, band->cblkny);
152                     for (precno = 0; precno < reslevel->num_precincts_x * reslevel->num_precincts_y; precno++){
153                         J2kPrec *prec = band->prec + precno;
154                         nspaces(fd, 10);
155                         fprintf(fd, "prec %d:\n", precno);
156                         nspaces(fd, 10);
157                         fprintf(fd, "xi0 = %d, xi1 = %d, yi0 = %d, yi1 = %d\n",
158                                      prec->xi0, prec->xi1, prec->yi0, prec->yi1);
159                     }
160                 }
161             }
162         }
163     }
164 }
165 #endif
166
167 /** decode the value stored in node */
168 static int tag_tree_decode(J2kDecoderContext *s, J2kTgtNode *node, int threshold)
169 {
170     J2kTgtNode *stack[30];
171     int sp = -1, curval = 0;
172
173     while(node && !node->vis){
174         stack[++sp] = node;
175         node = node->parent;
176     }
177
178     if (node)
179         curval = node->val;
180     else
181         curval = stack[sp]->val;
182
183     while(curval < threshold && sp >= 0){
184         if (curval < stack[sp]->val)
185             curval = stack[sp]->val;
186         while (curval < threshold){
187             int ret;
188             if ((ret = get_bits(s, 1)) > 0){
189                 stack[sp]->vis++;
190                 break;
191             } else if (!ret)
192                 curval++;
193             else
194                 return ret;
195         }
196         stack[sp]->val = curval;
197         sp--;
198     }
199     return curval;
200 }
201
202 /* marker segments */
203 /** get sizes and offsets of image, tiles; number of components */
204 static int get_siz(J2kDecoderContext *s)
205 {
206     int i, ret;
207
208     if (s->buf_end - s->buf < 36)
209         return AVERROR(EINVAL);
210
211                         bytestream_get_be16(&s->buf); // Rsiz (skipped)
212              s->width = bytestream_get_be32(&s->buf); // width
213             s->height = bytestream_get_be32(&s->buf); // height
214     s->image_offset_x = bytestream_get_be32(&s->buf); // X0Siz
215     s->image_offset_y = bytestream_get_be32(&s->buf); // Y0Siz
216
217         s->tile_width = bytestream_get_be32(&s->buf); // XTSiz
218        s->tile_height = bytestream_get_be32(&s->buf); // YTSiz
219      s->tile_offset_x = bytestream_get_be32(&s->buf); // XT0Siz
220      s->tile_offset_y = bytestream_get_be32(&s->buf); // YT0Siz
221        s->ncomponents = bytestream_get_be16(&s->buf); // CSiz
222
223     if (s->buf_end - s->buf < 2 * s->ncomponents)
224         return AVERROR(EINVAL);
225
226     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++){ // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
227         uint8_t x = bytestream_get_byte(&s->buf);
228         s->cbps[i] = (x & 0x7f) + 1;
229         s->precision = FFMAX(s->cbps[i], s->precision);
230         s->sgnd[i] = (x & 0x80) == 1;
231         s->cdx[i] = bytestream_get_byte(&s->buf);
232         s->cdy[i] = bytestream_get_byte(&s->buf);
233     }
234
235     s->numXtiles = ff_j2k_ceildiv(s->width - s->tile_offset_x, s->tile_width);
236     s->numYtiles = ff_j2k_ceildiv(s->height - s->tile_offset_y, s->tile_height);
237
238     s->tile = av_mallocz(s->numXtiles * s->numYtiles * sizeof(J2kTile));
239     if (!s->tile)
240         return AVERROR(ENOMEM);
241
242     for (i = 0; i < s->numXtiles * s->numYtiles; i++){
243         J2kTile *tile = s->tile + i;
244
245         tile->comp = av_mallocz(s->ncomponents * sizeof(J2kComponent));
246         if (!tile->comp)
247             return AVERROR(ENOMEM);
248     }
249
250     s->avctx->width = s->width - s->image_offset_x;
251     s->avctx->height = s->height - s->image_offset_y;
252
253     switch(s->ncomponents){
254         case 1: if (s->precision > 8) {
255                     s->avctx->pix_fmt    = PIX_FMT_GRAY16;
256                 } else s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
257                 break;
258         case 3: if (s->precision > 8) {
259                     s->avctx->pix_fmt    = PIX_FMT_RGB48;
260                 } else s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGB24;
261                 break;
262         case 4: s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_BGRA; break;
263     }
264
265     if (s->picture.data[0])
266         s->avctx->release_buffer(s->avctx, &s->picture);
267
268     if ((ret = s->avctx->get_buffer(s->avctx, &s->picture)) < 0)
269         return ret;
270
271     s->picture.pict_type = FF_I_TYPE;
272     s->picture.key_frame = 1;
273
274     return 0;
275 }
276
277 /** get common part for COD and COC segments */
278 static int get_cox(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c)
279 {
280     if (s->buf_end - s->buf < 5)
281         return AVERROR(EINVAL);
282           c->nreslevels = bytestream_get_byte(&s->buf) + 1; // num of resolution levels - 1
283      c->log2_cblk_width = bytestream_get_byte(&s->buf) + 2; // cblk width
284     c->log2_cblk_height = bytestream_get_byte(&s->buf) + 2; // cblk height
285
286     c->cblk_style = bytestream_get_byte(&s->buf);
287     if (c->cblk_style != 0){ // cblk style
288         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "extra cblk styles %X\n", c->cblk_style);
289     }
290     c->transform = bytestream_get_byte(&s->buf); // transformation
291     if (c->csty & J2K_CSTY_PREC) {
292         int i;
293         for (i = 0; i < c->nreslevels; i++)
294             bytestream_get_byte(&s->buf);
295     }
296     return 0;
297 }
298
299 /** get coding parameters for a particular tile or whole image*/
300 static int get_cod(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c, uint8_t *properties)
301 {
302     J2kCodingStyle tmp;
303     int compno;
304
305     if (s->buf_end - s->buf < 5)
306         return AVERROR(EINVAL);
307
308     tmp.log2_prec_width  =
309     tmp.log2_prec_height = 15;
310
311     tmp.csty = bytestream_get_byte(&s->buf);
312
313     if (bytestream_get_byte(&s->buf)){ // progression level
314         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "only LRCP progression supported\n");
315         return -1;
316     }
317
318     tmp.nlayers = bytestream_get_be16(&s->buf);
319         tmp.mct = bytestream_get_byte(&s->buf); // multiple component transformation
320
321     get_cox(s, &tmp);
322     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
323         if (!(properties[compno] & HAD_COC))
324             memcpy(c + compno, &tmp, sizeof(J2kCodingStyle));
325     }
326     return 0;
327 }
328
329 /** get coding parameters for a component in the whole image on a particular tile */
330 static int get_coc(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *c, uint8_t *properties)
331 {
332     int compno;
333
334     if (s->buf_end - s->buf < 2)
335         return AVERROR(EINVAL);
336
337     compno = bytestream_get_byte(&s->buf);
338
339     c += compno;
340     c->csty = bytestream_get_byte(&s->buf);
341     get_cox(s, c);
342
343     properties[compno] |= HAD_COC;
344     return 0;
345 }
346
347 /** get common part for QCD and QCC segments */
348 static int get_qcx(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q)
349 {
350     int i, x;
351
352     if (s->buf_end - s->buf < 1)
353         return AVERROR(EINVAL);
354
355     x = bytestream_get_byte(&s->buf); // Sqcd
356
357     q->nguardbits = x >> 5;
358       q->quantsty = x & 0x1f;
359
360     if (q->quantsty == J2K_QSTY_NONE){
361         n -= 3;
362         if (s->buf_end - s->buf < n)
363             return AVERROR(EINVAL);
364         for (i = 0; i < n; i++)
365             q->expn[i] = bytestream_get_byte(&s->buf) >> 3;
366     } else if (q->quantsty == J2K_QSTY_SI){
367         if (s->buf_end - s->buf < 2)
368             return AVERROR(EINVAL);
369         x = bytestream_get_be16(&s->buf);
370         q->expn[0] = x >> 11;
371         q->mant[0] = x & 0x7ff;
372         for (i = 1; i < 32 * 3; i++){
373             int curexpn = FFMAX(0, q->expn[0] - (i-1)/3);
374             q->expn[i] = curexpn;
375             q->mant[i] = q->mant[0];
376         }
377     } else{
378         n = (n - 3) >> 1;
379         if (s->buf_end - s->buf < n)
380             return AVERROR(EINVAL);
381         for (i = 0; i < n; i++){
382             x = bytestream_get_be16(&s->buf);
383             q->expn[i] = x >> 11;
384             q->mant[i] = x & 0x7ff;
385         }
386     }
387     return 0;
388 }
389
390 /** get quantization parameters for a particular tile or a whole image */
391 static int get_qcd(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q, uint8_t *properties)
392 {
393     J2kQuantStyle tmp;
394     int compno;
395
396     if (get_qcx(s, n, &tmp))
397         return -1;
398     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
399         if (!(properties[compno] & HAD_QCC))
400             memcpy(q + compno, &tmp, sizeof(J2kQuantStyle));
401     return 0;
402 }
403
404 /** get quantization parameters for a component in the whole image on in a particular tile */
405 static int get_qcc(J2kDecoderContext *s, int n, J2kQuantStyle *q, uint8_t *properties)
406 {
407     int compno;
408
409     if (s->buf_end - s->buf < 1)
410         return AVERROR(EINVAL);
411
412     compno = bytestream_get_byte(&s->buf);
413     properties[compno] |= HAD_QCC;
414     return get_qcx(s, n-1, q+compno);
415 }
416
417 /** get start of tile segment */
418 static uint8_t get_sot(J2kDecoderContext *s)
419 {
420     if (s->buf_end - s->buf < 4)
421         return AVERROR(EINVAL);
422
423     s->curtileno = bytestream_get_be16(&s->buf); ///< Isot
424
425     s->buf += 4; ///< Psot (ignored)
426
427     if (!bytestream_get_byte(&s->buf)){ ///< TPsot
428         J2kTile *tile = s->tile + s->curtileno;
429
430         /* copy defaults */
431         memcpy(tile->codsty, s->codsty, s->ncomponents * sizeof(J2kCodingStyle));
432         memcpy(tile->qntsty, s->qntsty, s->ncomponents * sizeof(J2kQuantStyle));
433     }
434     bytestream_get_byte(&s->buf); ///< TNsot
435
436     return 0;
437 }
438
439 static int init_tile(J2kDecoderContext *s, int tileno)
440 {
441     int compno,
442         tilex = tileno % s->numXtiles,
443         tiley = tileno / s->numXtiles;
444     J2kTile *tile = s->tile + tileno;
445
446     if (!tile->comp)
447         return AVERROR(ENOMEM);
448     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
449         J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
450         J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
451         J2kQuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
452         int ret; // global bandno
453
454         comp->coord[0][0] = FFMAX(tilex * s->tile_width + s->tile_offset_x, s->image_offset_x);
455         comp->coord[0][1] = FFMIN((tilex+1)*s->tile_width + s->tile_offset_x, s->width);
456         comp->coord[1][0] = FFMAX(tiley * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->image_offset_y);
457         comp->coord[1][1] = FFMIN((tiley+1)*s->tile_height + s->tile_offset_y, s->height);
458
459         if (ret = ff_j2k_init_component(comp, codsty, qntsty, s->cbps[compno], s->cdx[compno], s->cdy[compno]))
460             return ret;
461     }
462     return 0;
463 }
464
465 /** read the number of coding passes */
466 static int getnpasses(J2kDecoderContext *s)
467 {
468     int num;
469     if (!get_bits(s, 1))
470         return 1;
471     if (!get_bits(s, 1))
472         return 2;
473     if ((num = get_bits(s, 2)) != 3)
474         return num < 0 ? num : 3 + num;
475     if ((num = get_bits(s, 5)) != 31)
476         return num < 0 ? num : 6 + num;
477     num = get_bits(s, 7);
478     return num < 0 ? num : 37 + num;
479 }
480
481 static int getlblockinc(J2kDecoderContext *s)
482 {
483     int res = 0, ret;
484     while (ret = get_bits(s, 1)){
485         if (ret < 0)
486             return ret;
487         res++;
488     }
489     return res;
490 }
491
492 static int decode_packet(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *codsty, J2kResLevel *rlevel, int precno,
493                          int layno, uint8_t *expn, int numgbits)
494 {
495     int bandno, cblkny, cblknx, cblkno, ret;
496
497     if (!(ret = get_bits(s, 1))){
498         j2k_flush(s);
499         return 0;
500     } else if (ret < 0)
501         return ret;
502
503     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
504         J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
505         J2kPrec *prec = band->prec + precno;
506         int pos = 0;
507
508         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1]
509         ||  band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
510             continue;
511
512         for (cblkny = prec->yi0; cblkny < prec->yi1; cblkny++)
513             for(cblknx = prec->xi0, cblkno = cblkny * band->cblknx + cblknx; cblknx < prec->xi1; cblknx++, cblkno++, pos++){
514                 J2kCblk *cblk = band->cblk + cblkno;
515                 int incl, newpasses, llen;
516
517                 if (cblk->npasses)
518                     incl = get_bits(s, 1);
519                 else
520                     incl = tag_tree_decode(s, prec->cblkincl + pos, layno+1) == layno;
521                 if (!incl)
522                     continue;
523                 else if (incl < 0)
524                     return incl;
525
526                 if (!cblk->npasses)
527                     cblk->nonzerobits = expn[bandno] + numgbits - 1 - tag_tree_decode(s, prec->zerobits + pos, 100);
528                 if ((newpasses = getnpasses(s)) < 0)
529                     return newpasses;
530                 if ((llen = getlblockinc(s)) < 0)
531                     return llen;
532                 cblk->lblock += llen;
533                 if ((ret = get_bits(s, av_log2(newpasses) + cblk->lblock)) < 0)
534                     return ret;
535                 cblk->lengthinc = ret;
536                 cblk->npasses += newpasses;
537             }
538     }
539     j2k_flush(s);
540
541     if (codsty->csty & J2K_CSTY_EPH) {
542         if (AV_RB16(s->buf) == J2K_EPH) {
543             s->buf += 2;
544         } else {
545             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "EPH marker not found.\n");
546         }
547     }
548
549     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
550         J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
551         int yi, cblknw = band->prec[precno].xi1 - band->prec[precno].xi0;
552         for (yi = band->prec[precno].yi0; yi < band->prec[precno].yi1; yi++){
553             int xi;
554             for (xi = band->prec[precno].xi0; xi < band->prec[precno].xi1; xi++){
555                 J2kCblk *cblk = band->cblk + yi * cblknw + xi;
556                 if (s->buf_end - s->buf < cblk->lengthinc)
557                     return AVERROR(EINVAL);
558                 bytestream_get_buffer(&s->buf, cblk->data, cblk->lengthinc);
559                 cblk->length += cblk->lengthinc;
560                 cblk->lengthinc = 0;
561             }
562         }
563     }
564     return 0;
565 }
566
567 static int decode_packets(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
568 {
569     int layno, reslevelno, compno, precno, ok_reslevel;
570     s->bit_index = 8;
571     for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++){
572         ok_reslevel = 1;
573         for (reslevelno = 0; ok_reslevel; reslevelno++){
574             ok_reslevel = 0;
575             for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
576                 J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
577                 J2kQuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
578                 if (reslevelno < codsty->nreslevels){
579                     J2kResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel + reslevelno;
580                     ok_reslevel = 1;
581                     for (precno = 0; precno < rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y; precno++){
582                         if (decode_packet(s, codsty, rlevel, precno, layno, qntsty->expn +
583                                           (reslevelno ? 3*(reslevelno-1)+1 : 0), qntsty->nguardbits))
584                             return -1;
585                     }
586                 }
587             }
588         }
589     }
590     return 0;
591 }
592
593 /* TIER-1 routines */
594 static void decode_sigpass(J2kT1Context *t1, int width, int height, int bpno, int bandno, int bpass_csty_symbol,
595                            int vert_causal_ctx_csty_symbol)
596 {
597     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y;
598
599     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
600         for (x = 0; x < width; x++)
601             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
602                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & J2K_T1_SIG_NB)
603                 && !(t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS))){
604                     int vert_causal_ctx_csty_loc_symbol = vert_causal_ctx_csty_symbol && (x == 3 && y == 3);
605                     if (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_j2k_getnbctxno(t1->flags[y+1][x+1], bandno,
606                                       vert_causal_ctx_csty_loc_symbol))){
607                         int xorbit, ctxno = ff_j2k_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
608                         if (bpass_csty_symbol)
609                              t1->data[y][x] = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? -mask : mask;
610                         else
611                              t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ?
612                                                -mask : mask;
613
614                         ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
615                     }
616                     t1->flags[y+1][x+1] |= J2K_T1_VIS;
617                 }
618             }
619 }
620
621 static void decode_refpass(J2kT1Context *t1, int width, int height, int bpno)
622 {
623     int phalf, nhalf;
624     int y0, x, y;
625
626     phalf = 1 << (bpno - 1);
627     nhalf = -phalf;
628
629     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
630         for (x = 0; x < width; x++)
631             for (y = y0; y < height && y < y0+4; y++){
632                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS)) == J2K_T1_SIG){
633                     int ctxno = ff_j2k_getrefctxno(t1->flags[y+1][x+1]);
634                     int r = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? phalf : nhalf;
635                     t1->data[y][x] += t1->data[y][x] < 0 ? -r : r;
636                     t1->flags[y+1][x+1] |= J2K_T1_REF;
637                 }
638             }
639 }
640
641 static void decode_clnpass(J2kDecoderContext *s, J2kT1Context *t1, int width, int height,
642                            int bpno, int bandno, int seg_symbols)
643 {
644     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y, runlen, dec;
645
646     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4) {
647         for (x = 0; x < width; x++){
648             if (y0 + 3 < height && !(
649             (t1->flags[y0+1][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
650             (t1->flags[y0+2][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
651             (t1->flags[y0+3][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)) ||
652             (t1->flags[y0+4][x+1] & (J2K_T1_SIG_NB | J2K_T1_VIS | J2K_T1_SIG)))){
653                 if (!ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL))
654                     continue;
655                 runlen = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
656                 runlen = (runlen << 1) | ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
657                 dec = 1;
658             } else{
659                 runlen = 0;
660                 dec = 0;
661             }
662
663             for (y = y0 + runlen; y < y0 + 4 && y < height; y++){
664                 if (!dec){
665                     if (!(t1->flags[y+1][x+1] & (J2K_T1_SIG | J2K_T1_VIS)))
666                         dec = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_j2k_getnbctxno(t1->flags[y+1][x+1],
667                                                                                              bandno, 0));
668                 }
669                 if (dec){
670                     int xorbit, ctxno = ff_j2k_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
671                     t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ? -mask : mask;
672                     ff_j2k_set_significant(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
673                 }
674                 dec = 0;
675                 t1->flags[y+1][x+1] &= ~J2K_T1_VIS;
676             }
677         }
678     }
679     if (seg_symbols) {
680         int val;
681         val = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
682         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
683         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
684         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
685         if (val != 0xa) {
686             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,"Segmentation symbol value incorrect\n");
687         }
688     }
689 }
690
691 static int decode_cblk(J2kDecoderContext *s, J2kCodingStyle *codsty, J2kT1Context *t1, J2kCblk *cblk,
692                        int width, int height, int bandpos)
693 {
694     int passno = cblk->npasses, pass_t = 2, bpno = cblk->nonzerobits - 1, y, clnpass_cnt = 0;
695     int bpass_csty_symbol = J2K_CBLK_BYPASS & codsty->cblk_style;
696     int vert_causal_ctx_csty_symbol = J2K_CBLK_VSC & codsty->cblk_style;
697
698     for (y = 0; y < height+2; y++)
699         memset(t1->flags[y], 0, (width+2)*sizeof(int));
700
701     for (y = 0; y < height; y++)
702         memset(t1->data[y], 0, width*sizeof(int));
703
704     ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
705     cblk->data[cblk->length] = 0xff;
706     cblk->data[cblk->length+1] = 0xff;
707
708     while(passno--){
709         switch(pass_t){
710             case 0: decode_sigpass(t1, width, height, bpno+1, bandpos,
711                                   bpass_csty_symbol && (clnpass_cnt >= 4), vert_causal_ctx_csty_symbol);
712                     break;
713             case 1: decode_refpass(t1, width, height, bpno+1);
714                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
715                         ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
716                     break;
717             case 2: decode_clnpass(s, t1, width, height, bpno+1, bandpos,
718                                    codsty->cblk_style & J2K_CBLK_SEGSYM);
719                     clnpass_cnt = clnpass_cnt + 1;
720                     if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
721                        ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
722                     break;
723         }
724
725         pass_t++;
726         if (pass_t == 3){
727             bpno--;
728             pass_t = 0;
729         }
730     }
731     return 0;
732 }
733
734 static void mct_decode(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
735 {
736     int i, *src[3], i0, i1, i2, csize = 1;
737
738     for (i = 0; i < 3; i++)
739         src[i] = tile->comp[i].data;
740
741     for (i = 0; i < 2; i++)
742         csize *= tile->comp[0].coord[i][1] - tile->comp[0].coord[i][0];
743
744     if (tile->codsty[0].transform == FF_DWT97){
745         for (i = 0; i < csize; i++){
746             i0 = *src[0] + (*src[2] * 46802 >> 16);
747             i1 = *src[0] - (*src[1] * 22553 + *src[2] * 46802 >> 16);
748             i2 = *src[0] + (116130 * *src[1] >> 16);
749             *src[0]++ = i0;
750             *src[1]++ = i1;
751             *src[2]++ = i2;
752         }
753     } else{
754         for (i = 0; i < csize; i++){
755             i1 = *src[0] - (*src[2] + *src[1] >> 2);
756             i0 = i1 + *src[2];
757             i2 = i1 + *src[1];
758             *src[0]++ = i0;
759             *src[1]++ = i1;
760             *src[2]++ = i2;
761         }
762     }
763 }
764
765 static int decode_tile(J2kDecoderContext *s, J2kTile *tile)
766 {
767     int compno, reslevelno, bandno;
768     int x, y, *src[4];
769     uint8_t *line;
770     J2kT1Context t1;
771
772     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
773         J2kComponent *comp = tile->comp + compno;
774         J2kCodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
775
776         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++){
777             J2kResLevel *rlevel = comp->reslevel + reslevelno;
778             for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++){
779                 J2kBand *band = rlevel->band + bandno;
780                 int cblkx, cblky, cblkno=0, xx0, x0, xx1, y0, yy0, yy1, bandpos;
781
782                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
783
784                 yy0 = bandno == 0 ? 0 : comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[1][0];
785                 y0 = yy0;
786                 yy1 = FFMIN(ff_j2k_ceildiv(band->coord[1][0] + 1, band->codeblock_height) * band->codeblock_height,
787                             band->coord[1][1]) - band->coord[1][0] + yy0;
788
789                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
790                     continue;
791
792                 for (cblky = 0; cblky < band->cblkny; cblky++){
793                     if (reslevelno == 0 || bandno == 1)
794                         xx0 = 0;
795                     else
796                         xx0 = comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][1] - comp->reslevel[reslevelno-1].coord[0][0];
797                     x0 = xx0;
798                     xx1 = FFMIN(ff_j2k_ceildiv(band->coord[0][0] + 1, band->codeblock_width) * band->codeblock_width,
799                                 band->coord[0][1]) - band->coord[0][0] + xx0;
800
801                     for (cblkx = 0; cblkx < band->cblknx; cblkx++, cblkno++){
802                         int y, x;
803                         decode_cblk(s, codsty, &t1, band->cblk + cblkno, xx1 - xx0, yy1 - yy0, bandpos);
804                         if (codsty->transform == FF_DWT53){
805                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]){
806                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
807                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]){
808                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = *ptr++ >> 1;
809                                 }
810                             }
811                         } else{
812                             for (y = yy0; y < yy1; y+=s->cdy[compno]){
813                                 int *ptr = t1.data[y-yy0];
814                                 for (x = xx0; x < xx1; x+=s->cdx[compno]){
815                                     int tmp = ((int64_t)*ptr++) * ((int64_t)band->stepsize) >> 13, tmp2;
816                                     tmp2 = FFABS(tmp>>1) + FFABS(tmp&1);
817                                     comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x] = tmp < 0 ? -tmp2 : tmp2;
818                                 }
819                             }
820                         }
821                         xx0 = xx1;
822                         xx1 = FFMIN(xx1 + band->codeblock_width, band->coord[0][1] - band->coord[0][0] + x0);
823                     }
824                     yy0 = yy1;
825                     yy1 = FFMIN(yy1 + band->codeblock_height, band->coord[1][1] - band->coord[1][0] + y0);
826                 }
827             }
828         }
829         ff_j2k_dwt_decode(&comp->dwt, comp->data);
830         src[compno] = comp->data;
831     }
832     if (tile->codsty[0].mct)
833         mct_decode(s, tile);
834
835     if (s->avctx->pix_fmt == PIX_FMT_BGRA) // RGBA -> BGRA
836         FFSWAP(int *, src[0], src[2]);
837
838     if (s->precision <= 8) {
839         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
840             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
841             line = s->picture.data[0] + y * s->picture.linesize[0];
842             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]){
843                 uint8_t *dst;
844
845                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
846                 dst = line + x * s->ncomponents + compno;
847
848                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s->cdx[compno]) {
849                     *src[compno] += 1 << (s->cbps[compno]-1);
850                     if (*src[compno] < 0)
851                         *src[compno] = 0;
852                     else if (*src[compno] >= (1 << s->cbps[compno]))
853                         *src[compno] = (1 << s->cbps[compno]) - 1;
854                     *dst = *src[compno]++;
855                     dst += s->ncomponents;
856                 }
857                 line += s->picture.linesize[0];
858             }
859         }
860     } else {
861         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
862             y = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
863             line = s->picture.data[0] + y * s->picture.linesize[0];
864             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
865                 uint16_t *dst;
866                 x = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
867                 dst = line + (x * s->ncomponents + compno) * 2;
868                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s-> cdx[compno]) {
869                     int32_t val;
870                     val = *src[compno]++ << (16 - s->cbps[compno]);
871                     val += 1 << 15;
872                     val = av_clip(val, 0, (1 << 16) - 1);
873                     *dst = val;
874                     dst += s->ncomponents;
875                 }
876                 line += s->picture.linesize[0];
877             }
878         }
879     }
880     return 0;
881 }
882
883 static void cleanup(J2kDecoderContext *s)
884 {
885     int tileno, compno;
886     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++){
887         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++){
888             J2kComponent *comp = s->tile[tileno].comp + compno;
889             J2kCodingStyle *codsty = s->tile[tileno].codsty + compno;
890
891             ff_j2k_cleanup(comp, codsty);
892         }
893         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
894     }
895     av_freep(&s->tile);
896 }
897
898 static int decode_codestream(J2kDecoderContext *s)
899 {
900     J2kCodingStyle *codsty = s->codsty;
901     J2kQuantStyle  *qntsty = s->qntsty;
902     uint8_t *properties = s->properties;
903
904     for (;;){
905         int marker, len, ret = 0;
906         uint8_t *oldbuf;
907         if (s->buf_end - s->buf < 2){
908             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing EOC\n");
909             break;
910         }
911
912         marker = bytestream_get_be16(&s->buf);
913         oldbuf = s->buf;
914
915         if (marker == J2K_SOD){
916             J2kTile *tile = s->tile + s->curtileno;
917             if (ret = init_tile(s, s->curtileno))
918                 return ret;
919             if (ret = decode_packets(s, tile))
920                 return ret;
921             continue;
922         }
923         if (marker == J2K_EOC)
924             break;
925
926         if (s->buf_end - s->buf < 2)
927             return AVERROR(EINVAL);
928         len = bytestream_get_be16(&s->buf);
929         switch(marker){
930             case J2K_SIZ:
931                 ret = get_siz(s); break;
932             case J2K_COC:
933                 ret = get_coc(s, codsty, properties); break;
934             case J2K_COD:
935                 ret = get_cod(s, codsty, properties); break;
936             case J2K_QCC:
937                 ret = get_qcc(s, len, qntsty, properties); break;
938             case J2K_QCD:
939                 ret = get_qcd(s, len, qntsty, properties); break;
940             case J2K_SOT:
941                 if (!(ret = get_sot(s))){
942                     codsty = s->tile[s->curtileno].codsty;
943                     qntsty = s->tile[s->curtileno].qntsty;
944                     properties = s->tile[s->curtileno].properties;
945                 }
946                 break;
947             case J2K_COM:
948                 // the comment is ignored
949                 s->buf += len - 2; break;
950             default:
951                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported marker 0x%.4X at pos 0x%x\n", marker, s->buf - s->buf_start - 4);
952                 s->buf += len - 2; break;
953         }
954         if (s->buf - oldbuf != len || ret){
955             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error during processing marker segment %.4x\n", marker);
956             return ret ? ret : -1;
957         }
958     }
959     return 0;
960 }
961
962 static int jp2_find_codestream(J2kDecoderContext *s)
963 {
964     int32_t atom_size;
965     int found_codestream = 0, search_range = 10;
966
967     // skip jpeg2k signature atom
968     s->buf += 12;
969
970     while(!found_codestream && search_range) {
971         atom_size = AV_RB32(s->buf);
972         if(AV_RB32(s->buf + 4) == JP2_CODESTREAM) {
973             found_codestream = 1;
974             s->buf += 8;
975         } else {
976             s->buf += atom_size;
977             search_range--;
978         }
979     }
980
981     if(found_codestream)
982         return 1;
983     return 0;
984 }
985
986 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
987                         void *data, int *data_size,
988                         AVPacket *avpkt)
989 {
990     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
991     AVFrame *picture = data;
992     int tileno, ret;
993
994     s->avctx = avctx;
995     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "start\n");
996
997     // init
998     s->buf = s->buf_start = avpkt->data;
999     s->buf_end = s->buf_start + avpkt->size;
1000     s->curtileno = -1;
1001
1002     ff_j2k_init_tier1_luts();
1003
1004     if (s->buf_end - s->buf < 2)
1005         return AVERROR(EINVAL);
1006
1007     // check if the image is in jp2 format
1008     if((AV_RB32(s->buf) == 12) && (AV_RB32(s->buf + 4) == JP2_SIG_TYPE) &&
1009        (AV_RB32(s->buf + 8) == JP2_SIG_VALUE)) {
1010         if(!jp2_find_codestream(s)) {
1011             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "couldn't find jpeg2k codestream atom\n");
1012             return -1;
1013         }
1014     }
1015
1016     if (bytestream_get_be16(&s->buf) != J2K_SOC){
1017         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SOC marker not present\n");
1018         return -1;
1019     }
1020     if (ret = decode_codestream(s))
1021         return ret;
1022
1023     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++)
1024         if (ret = decode_tile(s, s->tile + tileno))
1025             return ret;
1026
1027     cleanup(s);
1028     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "end\n");
1029
1030     *data_size = sizeof(AVPicture);
1031     *picture = s->picture;
1032
1033     return s->buf - s->buf_start;
1034 }
1035
1036 static av_cold int j2kdec_init(AVCodecContext *avctx)
1037 {
1038     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1039
1040     avcodec_get_frame_defaults((AVFrame*)&s->picture);
1041     avctx->coded_frame = (AVFrame*)&s->picture;
1042     return 0;
1043 }
1044
1045 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1046 {
1047     J2kDecoderContext *s = avctx->priv_data;
1048
1049     if (s->picture.data[0])
1050         avctx->release_buffer(avctx, &s->picture);
1051
1052     return 0;
1053 }
1054
1055 AVCodec ff_jpeg2000_decoder = {
1056     "j2k",
1057     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1058     CODEC_ID_JPEG2000,
1059     sizeof(J2kDecoderContext),
1060     j2kdec_init,
1061     NULL,
1062     decode_end,
1063     decode_frame,
1064     .capabilities = CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
1065     .pix_fmts =
1066         (enum PixelFormat[]) {PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_RGB24, -1}
1067 };