3a76f79d6695e8dc3119c4c148014500324b1828
[ffmpeg.git] / libavcodec / jpeg2000dec.c
1 /*
2  * JPEG 2000 image decoder
3  * Copyright (c) 2007 Kamil Nowosad
4  * Copyright (c) 2013 Nicolas Bertrand <nicoinattendu@gmail.com>
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * JPEG 2000 image decoder
26  */
27
28 #include "libavutil/common.h"
29 #include "libavutil/opt.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "bytestream.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "thread.h"
34 #include "jpeg2000.h"
35
36 #define JP2_SIG_TYPE    0x6A502020
37 #define JP2_SIG_VALUE   0x0D0A870A
38 #define JP2_CODESTREAM  0x6A703263
39
40 #define HAD_COC 0x01
41 #define HAD_QCC 0x02
42
43 typedef struct Jpeg2000TilePart {
44     uint16_t tp_idx;                    // Tile-part index
45     uint8_t tile_index;                 // Tile index who refers the tile-part
46     uint32_t tp_len;                    // Length of tile-part
47     GetByteContext tpg;                 // bit stream in tile-part
48 } Jpeg2000TilePart;
49
50 /* RMK: For JPEG2000 DCINEMA 3 tile-parts in a tile
51  * one per component, so tile_part elements have a size of 3 */
52 typedef struct Jpeg2000Tile {
53     Jpeg2000Component   *comp;
54     uint8_t             properties[4];
55     Jpeg2000CodingStyle codsty[4];
56     Jpeg2000QuantStyle  qntsty[4];
57     Jpeg2000TilePart    tile_part[3];
58 } Jpeg2000Tile;
59
60 typedef struct Jpeg2000DecoderContext {
61     AVClass         *class;
62     AVCodecContext  *avctx;
63     GetByteContext g;
64
65     int             width, height;
66     int             image_offset_x, image_offset_y;
67     int             tile_offset_x, tile_offset_y;
68     uint8_t         cbps[4];    // bits per sample in particular components
69     uint8_t         sgnd[4];    // if a component is signed
70     uint8_t         properties[4];
71     int             cdx[4], cdy[4];
72     int             precision;
73     int             ncomponents;
74     int             tile_width, tile_height;
75     unsigned        numXtiles, numYtiles;
76     int             maxtilelen;
77
78     Jpeg2000CodingStyle codsty[4];
79     Jpeg2000QuantStyle  qntsty[4];
80
81     int             bit_index;
82
83     int16_t         curtileno;
84     Jpeg2000Tile    *tile;
85
86     /*options parameters*/
87     int             reduction_factor;
88 } Jpeg2000DecoderContext;
89
90 /* get_bits functions for JPEG2000 packet bitstream
91  * It is a get_bit function with a bit-stuffing routine. If the value of the
92  * byte is 0xFF, the next byte includes an extra zero bit stuffed into the MSB.
93  * cf. ISO-15444-1:2002 / B.10.1 Bit-stuffing routine */
94 static int get_bits(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
95 {
96     int res = 0;
97     while (--n >= 0) {
98         res <<= 1;
99         if (s->bit_index == 0) {
100             s->bit_index = 7 + (bytestream2_get_byte(&s->g) != 0xFFu);
101         }
102         s->bit_index--;
103         res |= (bytestream2_peek_byte(&s->g) >> s->bit_index) & 1;
104     }
105     return res;
106 }
107
108 static void jpeg2000_flush(Jpeg2000DecoderContext *s)
109 {
110     if (bytestream2_get_byte(&s->g) == 0xff)
111         bytestream2_skip(&s->g, 1);
112     s->bit_index = 8;
113 }
114
115 /* decode the value stored in node */
116 static int tag_tree_decode(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000TgtNode *node,
117                            int threshold)
118 {
119     Jpeg2000TgtNode *stack[30];
120     int sp = -1, curval = 0;
121
122     while (node && !node->vis) {
123         stack[++sp] = node;
124         node        = node->parent;
125     }
126
127     if (node)
128         curval = node->val;
129     else
130         curval = stack[sp]->val;
131
132     while (curval < threshold && sp >= 0) {
133         if (curval < stack[sp]->val)
134             curval = stack[sp]->val;
135         while (curval < threshold) {
136             int ret;
137             if ((ret = get_bits(s, 1)) > 0) {
138                 stack[sp]->vis++;
139                 break;
140             } else if (!ret)
141                 curval++;
142             else
143                 return ret;
144         }
145         stack[sp]->val = curval;
146         sp--;
147     }
148     return curval;
149 }
150
151 /* marker segments */
152 /* get sizes and offsets of image, tiles; number of components */
153 static int get_siz(Jpeg2000DecoderContext *s)
154 {
155     int i;
156     int ncomponents;
157
158     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 36)
159         return AVERROR_INVALIDDATA;
160
161     s->avctx->profile = bytestream2_get_be16u(&s->g); // Rsiz
162     s->width          = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Width
163     s->height         = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Height
164     s->image_offset_x = bytestream2_get_be32u(&s->g); // X0Siz
165     s->image_offset_y = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Y0Siz
166     s->tile_width     = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XTSiz
167     s->tile_height    = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YTSiz
168     s->tile_offset_x  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XT0Siz
169     s->tile_offset_y  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YT0Siz
170     ncomponents       = bytestream2_get_be16u(&s->g); // CSiz
171
172     if (ncomponents <= 0) {
173         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of components: %d\n",
174                s->ncomponents);
175         return AVERROR_INVALIDDATA;
176     }
177
178     if (ncomponents > 3) {
179         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for %d components",
180                               s->ncomponents);
181         return AVERROR_PATCHWELCOME;
182     }
183
184     s->ncomponents = ncomponents;
185
186     if (s->tile_width <= 0 || s->tile_height <= 0 ||
187         s->tile_width > s->width || s->tile_height > s->height) {
188         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile dimension %dx%d.\n",
189                s->tile_width, s->tile_height);
190         return AVERROR_INVALIDDATA;
191     }
192
193     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 3 * s->ncomponents)
194         return AVERROR_INVALIDDATA;
195
196     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++) { // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
197         uint8_t x    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
198         s->cbps[i]   = (x & 0x7f) + 1;
199         s->precision = FFMAX(s->cbps[i], s->precision);
200         s->sgnd[i]   = !!(x & 0x80);
201         s->cdx[i]    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
202         s->cdy[i]    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
203
204         if (s->cdx[i] != 1 || s->cdy[i] != 1) {
205             avpriv_request_sample(s->avctx,
206                                   "CDxy values %d %d for component %d",
207                                   s->cdx[i], s->cdy[i], i);
208             if (!s->cdx[i] || !s->cdy[i])
209                 return AVERROR_INVALIDDATA;
210             else
211                 return AVERROR_PATCHWELCOME;
212         }
213     }
214
215     s->numXtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->width  - s->tile_offset_x, s->tile_width);
216     s->numYtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->height - s->tile_offset_y, s->tile_height);
217
218     s->tile = av_mallocz_array(s->numXtiles * s->numYtiles, sizeof(*s->tile));
219     if (!s->tile) {
220         s->numXtiles = s->numYtiles = 0;
221         return AVERROR(ENOMEM);
222     }
223
224     for (i = 0; i < s->numXtiles * s->numYtiles; i++) {
225         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + i;
226
227         tile->comp = av_mallocz(s->ncomponents * sizeof(*tile->comp));
228         if (!tile->comp)
229             return AVERROR(ENOMEM);
230     }
231
232     /* compute image size with reduction factor */
233     s->avctx->width  = ff_jpeg2000_ceildivpow2(s->width  - s->image_offset_x,
234                                                s->reduction_factor);
235     s->avctx->height = ff_jpeg2000_ceildivpow2(s->height - s->image_offset_y,
236                                                s->reduction_factor);
237
238     switch (s->avctx->profile) {
239     case FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_2K:
240     case FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_4K:
241         /* XYZ color-space for digital cinema profiles */
242         s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_XYZ12;
243         break;
244     default:
245         /* For other profiles selects color-space according number of
246          * components and bit depth precision. */
247         switch (s->ncomponents) {
248         case 1:
249             if (s->precision > 8)
250                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
251             else
252                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
253             break;
254         case 3:
255             if (s->precision > 8)
256                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48;
257             else
258                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
259             break;
260         case 4:
261             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGRA;
262             break;
263         default:
264             /* pixel format can not be identified */
265             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
266             break;
267         }
268         break;
269     }
270     return 0;
271 }
272
273 /* get common part for COD and COC segments */
274 static int get_cox(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c)
275 {
276     uint8_t byte;
277
278     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
279         return AVERROR_INVALIDDATA;
280
281     /*  nreslevels = number of resolution levels
282                    = number of decomposition level +1 */
283     c->nreslevels = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 1;
284
285     if (c->nreslevels > JPEG2000_MAX_RESLEVELS)
286         return AVERROR_INVALIDDATA;
287
288     /* compute number of resolution levels to decode */
289     if (c->nreslevels < s->reduction_factor)
290         c->nreslevels2decode = 1;
291     else
292         c->nreslevels2decode = c->nreslevels - s->reduction_factor;
293
294     c->log2_cblk_width  = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk width
295     c->log2_cblk_height = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk height
296
297     if (c->log2_cblk_width > 10 || c->log2_cblk_height > 10 ||
298         c->log2_cblk_width + c->log2_cblk_height > 12) {
299         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "cblk size invalid\n");
300         return AVERROR_INVALIDDATA;
301     }
302
303     c->cblk_style = bytestream2_get_byteu(&s->g);
304     if (c->cblk_style != 0) { // cblk style
305         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for extra cblk styles");
306         return AVERROR_PATCHWELCOME;
307     }
308     c->transform = bytestream2_get_byteu(&s->g); // DWT transformation type
309     /* set integer 9/7 DWT in case of BITEXACT flag */
310     if ((s->avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT) && (c->transform == FF_DWT97))
311         c->transform = FF_DWT97_INT;
312
313     if (c->csty & JPEG2000_CSTY_PREC) {
314         int i;
315         for (i = 0; i < c->nreslevels; i++) {
316             byte = bytestream2_get_byte(&s->g);
317             c->log2_prec_widths[i]  =  byte       & 0x0F;    // precinct PPx
318             c->log2_prec_heights[i] = (byte >> 4) & 0x0F;    // precinct PPy
319         }
320     } else {
321         memset(c->log2_prec_widths , 15, sizeof(c->log2_prec_widths ));
322         memset(c->log2_prec_heights, 15, sizeof(c->log2_prec_heights));
323     }
324     return 0;
325 }
326
327 /* get coding parameters for a particular tile or whole image*/
328 static int get_cod(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c,
329                    uint8_t *properties)
330 {
331     Jpeg2000CodingStyle tmp;
332     int compno, ret;
333
334     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
335         return AVERROR_INVALIDDATA;
336
337     tmp.csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
338
339     // get progression order
340     tmp.prog_order = bytestream2_get_byteu(&s->g);
341
342     tmp.nlayers    = bytestream2_get_be16u(&s->g);
343     tmp.mct        = bytestream2_get_byteu(&s->g); // multiple component transformation
344
345     if (tmp.mct && s->ncomponents < 3) {
346         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
347                "MCT %d with too few components (%d)\n",
348                tmp.mct, s->ncomponents);
349         return AVERROR_INVALIDDATA;
350     }
351
352     if ((ret = get_cox(s, &tmp)) < 0)
353         return ret;
354
355     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
356         if (!(properties[compno] & HAD_COC))
357             memcpy(c + compno, &tmp, sizeof(tmp));
358     return 0;
359 }
360
361 /* Get coding parameters for a component in the whole image or a
362  * particular tile. */
363 static int get_coc(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c,
364                    uint8_t *properties)
365 {
366     int compno, ret;
367
368     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
369         return AVERROR_INVALIDDATA;
370
371     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
372
373     if (compno >= s->ncomponents) {
374         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
375                "Invalid compno %d. There are %d components in the image.\n",
376                compno, s->ncomponents);
377         return AVERROR_INVALIDDATA;
378     }
379
380     c      += compno;
381     c->csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
382
383     if ((ret = get_cox(s, c)) < 0)
384         return ret;
385
386     properties[compno] |= HAD_COC;
387     return 0;
388 }
389
390 /* Get common part for QCD and QCC segments. */
391 static int get_qcx(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q)
392 {
393     int i, x;
394
395     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
396         return AVERROR_INVALIDDATA;
397
398     x = bytestream2_get_byteu(&s->g); // Sqcd
399
400     q->nguardbits = x >> 5;
401     q->quantsty   = x & 0x1f;
402
403     if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE) {
404         n -= 3;
405         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < n ||
406             n > JPEG2000_MAX_DECLEVELS)
407             return AVERROR_INVALIDDATA;
408         for (i = 0; i < n; i++)
409             q->expn[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g) >> 3;
410     } else if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_SI) {
411         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
412             return AVERROR_INVALIDDATA;
413         x          = bytestream2_get_be16u(&s->g);
414         q->expn[0] = x >> 11;
415         q->mant[0] = x & 0x7ff;
416         for (i = 1; i < JPEG2000_MAX_DECLEVELS * 3; i++) {
417             int curexpn = FFMAX(0, q->expn[0] - (i - 1) / 3);
418             q->expn[i] = curexpn;
419             q->mant[i] = q->mant[0];
420         }
421     } else {
422         n = (n - 3) >> 1;
423         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2 * n ||
424             n > JPEG2000_MAX_DECLEVELS)
425             return AVERROR_INVALIDDATA;
426         for (i = 0; i < n; i++) {
427             x          = bytestream2_get_be16u(&s->g);
428             q->expn[i] = x >> 11;
429             q->mant[i] = x & 0x7ff;
430         }
431     }
432     return 0;
433 }
434
435 /* Get quantization parameters for a particular tile or a whole image. */
436 static int get_qcd(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q,
437                    uint8_t *properties)
438 {
439     Jpeg2000QuantStyle tmp;
440     int compno, ret;
441
442     if ((ret = get_qcx(s, n, &tmp)) < 0)
443         return ret;
444     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
445         if (!(properties[compno] & HAD_QCC))
446             memcpy(q + compno, &tmp, sizeof(tmp));
447     return 0;
448 }
449
450 /* Get quantization parameters for a component in the whole image
451  * on in a particular tile. */
452 static int get_qcc(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q,
453                    uint8_t *properties)
454 {
455     int compno;
456
457     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
458         return AVERROR_INVALIDDATA;
459
460     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
461
462     if (compno >= s->ncomponents) {
463         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
464                "Invalid compno %d. There are %d components in the image.\n",
465                compno, s->ncomponents);
466         return AVERROR_INVALIDDATA;
467     }
468
469     properties[compno] |= HAD_QCC;
470     return get_qcx(s, n - 1, q + compno);
471 }
472
473 /* Get start of tile segment. */
474 static int get_sot(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
475 {
476     Jpeg2000TilePart *tp;
477     uint16_t Isot;
478     uint32_t Psot;
479     uint8_t TPsot;
480
481     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 8)
482         return AVERROR_INVALIDDATA;
483
484     Isot = bytestream2_get_be16u(&s->g);        // Isot
485     if (Isot >= s->numXtiles * s->numYtiles)
486         return AVERROR_INVALIDDATA;
487
488     if (Isot) {
489         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for more than one tile");
490         return AVERROR_PATCHWELCOME;
491     }
492     Psot  = bytestream2_get_be32u(&s->g);       // Psot
493     TPsot = bytestream2_get_byteu(&s->g);       // TPsot
494
495     /* Read TNSot but not used */
496     bytestream2_get_byteu(&s->g);               // TNsot
497
498     if (Psot > bytestream2_get_bytes_left(&s->g) + n + 2) {
499         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Psot %d too big\n", Psot);
500         return AVERROR_INVALIDDATA;
501     }
502
503     if (TPsot >= FF_ARRAY_ELEMS(s->tile[Isot].tile_part)) {
504         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for %d components", TPsot);
505         return AVERROR_PATCHWELCOME;
506     }
507
508     tp             = s->tile[s->curtileno].tile_part + TPsot;
509     tp->tile_index = Isot;
510     tp->tp_len     = Psot;
511     tp->tp_idx     = TPsot;
512
513     /* Start of bit stream. Pointer to SOD marker
514      * Check SOD marker is present. */
515     if (JPEG2000_SOD == bytestream2_get_be16(&s->g)) {
516         bytestream2_init(&tp->tpg, s->g.buffer, tp->tp_len - n - 4);
517         bytestream2_skip(&s->g, tp->tp_len - n - 4);
518     } else {
519         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "SOD marker not found \n");
520         return AVERROR_INVALIDDATA;
521     }
522
523     /* End address of bit stream =
524      *     start address + (Psot - size of SOT HEADER(n)
525      *     - size of SOT MARKER(2)  - size of SOD marker(2) */
526
527     return 0;
528 }
529
530 /* Tile-part lengths: see ISO 15444-1:2002, section A.7.1
531  * Used to know the number of tile parts and lengths.
532  * There may be multiple TLMs in the header.
533  * TODO: The function is not used for tile-parts management, nor anywhere else.
534  * It can be useful to allocate memory for tile parts, before managing the SOT
535  * markers. Parsing the TLM header is needed to increment the input header
536  * buffer.
537  * This marker is mandatory for DCI. */
538 static uint8_t get_tlm(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
539 {
540     uint8_t Stlm, ST, SP, tile_tlm, i;
541     bytestream2_get_byte(&s->g);               /* Ztlm: skipped */
542     Stlm = bytestream2_get_byte(&s->g);
543
544     // too complex ? ST = ((Stlm >> 4) & 0x01) + ((Stlm >> 4) & 0x02);
545     ST = (Stlm >> 4) & 0x03;
546     // TODO: Manage case of ST = 0b11 --> raise error
547     SP       = (Stlm >> 6) & 0x01;
548     tile_tlm = (n - 4) / ((SP + 1) * 2 + ST);
549     for (i = 0; i < tile_tlm; i++) {
550         switch (ST) {
551         case 0:
552             break;
553         case 1:
554             bytestream2_get_byte(&s->g);
555             break;
556         case 2:
557             bytestream2_get_be16(&s->g);
558             break;
559         case 3:
560             bytestream2_get_be32(&s->g);
561             break;
562         }
563         if (SP == 0) {
564             bytestream2_get_be16(&s->g);
565         } else {
566             bytestream2_get_be32(&s->g);
567         }
568     }
569     return 0;
570 }
571
572 static int init_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, int tileno)
573 {
574     int compno;
575     int tilex = tileno % s->numXtiles;
576     int tiley = tileno / s->numXtiles;
577     Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
578     Jpeg2000CodingStyle *codsty;
579     Jpeg2000QuantStyle  *qntsty;
580
581     if (!tile->comp)
582         return AVERROR(ENOMEM);
583
584     /* copy codsty, qnsty to tile. TODO: Is it the best way?
585      * codsty, qnsty is an array of 4 structs Jpeg2000CodingStyle
586      * and Jpeg2000QuantStyle */
587     memcpy(tile->codsty, s->codsty, s->ncomponents * sizeof(*codsty));
588     memcpy(tile->qntsty, s->qntsty, s->ncomponents * sizeof(*qntsty));
589
590     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
591         Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
592         int ret; // global bandno
593         codsty = tile->codsty + compno;
594         qntsty = tile->qntsty + compno;
595
596         comp->coord_o[0][0] = FFMAX(tilex       * s->tile_width  + s->tile_offset_x, s->image_offset_x);
597         comp->coord_o[0][1] = FFMIN((tilex + 1) * s->tile_width  + s->tile_offset_x, s->width);
598         comp->coord_o[1][0] = FFMAX(tiley       * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->image_offset_y);
599         comp->coord_o[1][1] = FFMIN((tiley + 1) * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->height);
600
601         comp->coord[0][0] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[0][0], s->reduction_factor);
602         comp->coord[0][1] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[0][1], s->reduction_factor);
603         comp->coord[1][0] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[1][0], s->reduction_factor);
604         comp->coord[1][1] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[1][1], s->reduction_factor);
605
606         if (ret = ff_jpeg2000_init_component(comp, codsty, qntsty,
607                                              s->cbps[compno], s->cdx[compno],
608                                              s->cdy[compno], s->avctx))
609             return ret;
610     }
611     return 0;
612 }
613
614 /* Read the number of coding passes. */
615 static int getnpasses(Jpeg2000DecoderContext *s)
616 {
617     int num;
618     if (!get_bits(s, 1))
619         return 1;
620     if (!get_bits(s, 1))
621         return 2;
622     if ((num = get_bits(s, 2)) != 3)
623         return num < 0 ? num : 3 + num;
624     if ((num = get_bits(s, 5)) != 31)
625         return num < 0 ? num : 6 + num;
626     num = get_bits(s, 7);
627     return num < 0 ? num : 37 + num;
628 }
629
630 static int getlblockinc(Jpeg2000DecoderContext *s)
631 {
632     int res = 0, ret;
633     while (ret = get_bits(s, 1)) {
634         if (ret < 0)
635             return ret;
636         res++;
637     }
638     return res;
639 }
640
641 static int jpeg2000_decode_packet(Jpeg2000DecoderContext *s,
642                                   Jpeg2000CodingStyle *codsty,
643                                   Jpeg2000ResLevel *rlevel, int precno,
644                                   int layno, uint8_t *expn, int numgbits)
645 {
646     int bandno, cblkno, ret, nb_code_blocks;
647
648     if (!(ret = get_bits(s, 1))) {
649         jpeg2000_flush(s);
650         return 0;
651     } else if (ret < 0)
652         return ret;
653
654     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
655         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
656         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
657
658         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] ||
659             band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
660             continue;
661         nb_code_blocks =  prec->nb_codeblocks_height *
662                           prec->nb_codeblocks_width;
663         for (cblkno = 0; cblkno < nb_code_blocks; cblkno++) {
664             Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
665             int incl, newpasses, llen;
666
667             if (cblk->npasses)
668                 incl = get_bits(s, 1);
669             else
670                 incl = tag_tree_decode(s, prec->cblkincl + cblkno, layno + 1) == layno;
671             if (!incl)
672                 continue;
673             else if (incl < 0)
674                 return incl;
675
676             if (!cblk->npasses) {
677                 int v = expn[bandno] + numgbits - 1 -
678                         tag_tree_decode(s, prec->zerobits + cblkno, 100);
679                 if (v < 0) {
680                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
681                            "nonzerobits %d invalid\n", v);
682                     return AVERROR_INVALIDDATA;
683                 }
684                 cblk->nonzerobits = v;
685             }
686             if ((newpasses = getnpasses(s)) < 0)
687                 return newpasses;
688             if ((llen = getlblockinc(s)) < 0)
689                 return llen;
690             cblk->lblock += llen;
691             if ((ret = get_bits(s, av_log2(newpasses) + cblk->lblock)) < 0)
692                 return ret;
693             if (ret > sizeof(cblk->data)) {
694                 avpriv_request_sample(s->avctx,
695                                       "Block with lengthinc greater than %zu",
696                                       sizeof(cblk->data));
697                 return AVERROR_PATCHWELCOME;
698             }
699             cblk->lengthinc = ret;
700             cblk->npasses  += newpasses;
701         }
702     }
703     jpeg2000_flush(s);
704
705     if (codsty->csty & JPEG2000_CSTY_EPH) {
706         if (bytestream2_peek_be16(&s->g) == JPEG2000_EPH)
707             bytestream2_skip(&s->g, 2);
708         else
709             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "EPH marker not found.\n");
710     }
711
712     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
713         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
714         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
715
716         nb_code_blocks = prec->nb_codeblocks_height * prec->nb_codeblocks_width;
717         for (cblkno = 0; cblkno < nb_code_blocks; cblkno++) {
718             Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
719             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < cblk->lengthinc)
720                 return AVERROR_INVALIDDATA;
721             /* Code-block data can be empty. In that case initialize data
722              * with 0xFFFF. */
723             if (cblk->lengthinc > 0) {
724                 bytestream2_get_bufferu(&s->g, cblk->data, cblk->lengthinc);
725             } else {
726                 cblk->data[0] = 0xFF;
727                 cblk->data[1] = 0xFF;
728             }
729             cblk->length   += cblk->lengthinc;
730             cblk->lengthinc = 0;
731         }
732     }
733     return 0;
734 }
735
736 static int jpeg2000_decode_packets(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
737 {
738     int layno, reslevelno, compno, precno, ok_reslevel, ret;
739     uint8_t prog_order = tile->codsty[0].prog_order;
740     uint16_t x;
741     uint16_t y;
742
743     s->bit_index = 8;
744     switch (prog_order) {
745     case JPEG2000_PGOD_LRCP:
746         for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++) {
747             ok_reslevel = 1;
748             for (reslevelno = 0; ok_reslevel; reslevelno++) {
749                 ok_reslevel = 0;
750                 for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
751                     Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
752                     Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = tile->qntsty + compno;
753                     if (reslevelno < codsty->nreslevels) {
754                         Jpeg2000ResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel +
755                                                    reslevelno;
756                         ok_reslevel = 1;
757                         for (precno = 0; precno < rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y; precno++)
758                             if ((ret = jpeg2000_decode_packet(s,
759                                                               codsty, rlevel,
760                                                               precno, layno,
761                                                               qntsty->expn + (reslevelno ? 3 * (reslevelno - 1) + 1 : 0),
762                                                               qntsty->nguardbits)) < 0)
763                                 return ret;
764                     }
765                 }
766             }
767         }
768         break;
769
770     case JPEG2000_PGOD_CPRL:
771         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
772             Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
773             Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = tile->qntsty + compno;
774
775             /* Set bit stream buffer address according to tile-part.
776              * For DCinema one tile-part per component, so can be
777              * indexed by component. */
778             s->g = tile->tile_part[compno].tpg;
779
780             /* Position loop (y axis)
781              * TODO: Automate computing of step 256.
782              * Fixed here, but to be computed before entering here. */
783             for (y = 0; y < s->height; y += 256) {
784                 /* Position loop (y axis)
785                  * TODO: automate computing of step 256.
786                  * Fixed here, but to be computed before entering here. */
787                 for (x = 0; x < s->width; x += 256) {
788                     for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++) {
789                         uint16_t prcx, prcy;
790                         uint8_t reducedresno = codsty->nreslevels - 1 -reslevelno; //  ==> N_L - r
791                         Jpeg2000ResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel + reslevelno;
792
793                         if (!((y % (1 << (rlevel->log2_prec_height + reducedresno)) == 0) ||
794                               (y == 0))) // TODO: 2nd condition simplified as try0 always =0 for dcinema
795                             continue;
796
797                         if (!((x % (1 << (rlevel->log2_prec_width + reducedresno)) == 0) ||
798                               (x == 0))) // TODO: 2nd condition simplified as try0 always =0 for dcinema
799                             continue;
800
801                         // check if a precinct exists
802                         prcx   = ff_jpeg2000_ceildivpow2(x, reducedresno) >> rlevel->log2_prec_width;
803                         prcy   = ff_jpeg2000_ceildivpow2(y, reducedresno) >> rlevel->log2_prec_height;
804                         precno = prcx + rlevel->num_precincts_x * prcy;
805                         for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++) {
806                             if ((ret = jpeg2000_decode_packet(s, codsty, rlevel,
807                                                               precno, layno,
808                                                               qntsty->expn + (reslevelno ? 3 * (reslevelno - 1) + 1 : 0),
809                                                               qntsty->nguardbits)) < 0)
810                                 return ret;
811                         }
812                     }
813                 }
814             }
815         }
816         break;
817
818     default:
819         break;
820     }
821
822     /* EOC marker reached */
823     bytestream2_skip(&s->g, 2);
824
825     return 0;
826 }
827
828 /* TIER-1 routines */
829 static void decode_sigpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height,
830                            int bpno, int bandno)
831 {
832     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y;
833
834     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
835         for (x = 0; x < width; x++)
836             for (y = y0; y < height && y < y0 + 4; y++)
837                 if ((t1->flags[y + 1][x + 1] & JPEG2000_T1_SIG_NB)
838                     && !(t1->flags[y + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))) {
839                     if (ff_mqc_decode(&t1->mqc,
840                                       t1->mqc.cx_states +
841                                       ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y + 1][x + 1],
842                                                              bandno))) {
843                         int xorbit, ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y + 1][x + 1],
844                                                                     &xorbit);
845
846                         t1->data[y][x] =
847                             (ff_mqc_decode(&t1->mqc,
848                                            t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit)
849                             ? -mask : mask;
850
851                         ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y,
852                                                      t1->data[y][x] < 0);
853                     }
854                     t1->flags[y + 1][x + 1] |= JPEG2000_T1_VIS;
855                 }
856 }
857
858 static void decode_refpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height,
859                            int bpno)
860 {
861     int phalf, nhalf;
862     int y0, x, y;
863
864     phalf = 1 << (bpno - 1);
865     nhalf = -phalf;
866
867     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
868         for (x = 0; x < width; x++)
869             for (y = y0; y < height && y < y0 + 4; y++)
870                 if ((t1->flags[y + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS)) == JPEG2000_T1_SIG) {
871                     int ctxno = ff_jpeg2000_getrefctxno(t1->flags[y + 1][x + 1]);
872                     int r     = ff_mqc_decode(&t1->mqc,
873                                               t1->mqc.cx_states + ctxno)
874                                 ? phalf : nhalf;
875                     t1->data[y][x]          += t1->data[y][x] < 0 ? -r : r;
876                     t1->flags[y + 1][x + 1] |= JPEG2000_T1_REF;
877                 }
878 }
879
880 static void decode_clnpass(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000T1Context *t1,
881                            int width, int height, int bpno, int bandno,
882                            int seg_symbols)
883 {
884     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y, runlen, dec;
885
886     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
887         for (x = 0; x < width; x++) {
888             if (y0 + 3 < height &&
889                 !((t1->flags[y0 + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
890                   (t1->flags[y0 + 2][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
891                   (t1->flags[y0 + 3][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
892                   (t1->flags[y0 + 4][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)))) {
893                 if (!ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL))
894                     continue;
895                 runlen = ff_mqc_decode(&t1->mqc,
896                                        t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
897                 runlen = (runlen << 1) | ff_mqc_decode(&t1->mqc,
898                                                        t1->mqc.cx_states +
899                                                        MQC_CX_UNI);
900                 dec = 1;
901             } else {
902                 runlen = 0;
903                 dec    = 0;
904             }
905
906             for (y = y0 + runlen; y < y0 + 4 && y < height; y++) {
907                 if (!dec) {
908                     if (!(t1->flags[y + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS)))
909                         dec = ff_mqc_decode(&t1->mqc,
910                                             t1->mqc.cx_states +
911                                             ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y + 1][x + 1],
912                                                                    bandno));
913                 }
914                 if (dec) {
915                     int xorbit;
916                     int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y + 1][x + 1],
917                                                         &xorbit);
918                     t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc,
919                                                     t1->mqc.cx_states + ctxno) ^
920                                       xorbit)
921                                      ? -mask : mask;
922                     ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
923                 }
924                 dec = 0;
925                 t1->flags[y + 1][x + 1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
926             }
927         }
928     if (seg_symbols) {
929         int val;
930         val = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
931         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
932         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
933         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
934         if (val != 0xa)
935             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
936                    "Segmentation symbol value incorrect\n");
937     }
938 }
939
940 static int decode_cblk(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *codsty,
941                        Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Cblk *cblk,
942                        int width, int height, int bandpos)
943 {
944     int passno = cblk->npasses, pass_t = 2, bpno = cblk->nonzerobits - 1, y;
945
946     for (y = 0; y < height; y++)
947         memset(t1->data[y], 0, width * sizeof(width));
948     /* If code-block contains no compressed data: nothing to do. */
949     if (!cblk->length)
950         return 0;
951     for (y = 0; y < height + 2; y++)
952         memset(t1->flags[y], 0, (width + 2) * sizeof(width));
953
954     ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
955     cblk->data[cblk->length]     = 0xff;
956     cblk->data[cblk->length + 1] = 0xff;
957
958     while (passno--) {
959         switch (pass_t) {
960         case 0:
961             decode_sigpass(t1, width, height, bpno + 1, bandpos);
962             break;
963         case 1:
964             decode_refpass(t1, width, height, bpno + 1);
965             break;
966         case 2:
967             decode_clnpass(s, t1, width, height, bpno + 1, bandpos,
968                            codsty->cblk_style & JPEG2000_CBLK_SEGSYM);
969             break;
970         }
971
972         pass_t++;
973         if (pass_t == 3) {
974             bpno--;
975             pass_t = 0;
976         }
977     }
978     return 0;
979 }
980
981 /* TODO: Verify dequantization for lossless case
982  * comp->data can be float or int
983  * band->stepsize can be float or int
984  * depending on the type of DWT transformation.
985  * see ISO/IEC 15444-1:2002 A.6.1 */
986
987 /* Float dequantization of a codeblock.*/
988 static void dequantization_float(int x, int y, Jpeg2000Cblk *cblk,
989                                  Jpeg2000Component *comp,
990                                  Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Band *band)
991 {
992     int i, j, idx;
993     float *datap = &comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x];
994     for (j = 0; j < (cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0]); ++j)
995         for (i = 0; i < (cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0]); ++i) {
996             idx        = (comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * j + i;
997             datap[idx] = (float)(t1->data[j][i]) * ((float)band->stepsize);
998         }
999 }
1000
1001 /* Integer dequantization of a codeblock.*/
1002 static void dequantization_int(int x, int y, Jpeg2000Cblk *cblk,
1003                                Jpeg2000Component *comp,
1004                                Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Band *band)
1005 {
1006     int i, j, idx;
1007     int32_t *datap =
1008         (int32_t *) &comp->data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * y + x];
1009     for (j = 0; j < (cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0]); ++j)
1010         for (i = 0; i < (cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0]); ++i) {
1011             idx        = (comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * j + i;
1012             datap[idx] =
1013                 ((int32_t)(t1->data[j][i]) * ((int32_t)band->stepsize) + (1 << 15)) >> 16;
1014         }
1015 }
1016
1017 /* Inverse ICT parameters in float and integer.
1018  * int value = (float value) * (1<<16) */
1019 static const float f_ict_params[4] = {
1020     1.402f,
1021     0.34413f,
1022     0.71414f,
1023     1.772f
1024 };
1025 static const int   i_ict_params[4] = {
1026      91881,
1027      22553,
1028      46802,
1029     116130
1030 };
1031
1032 static void mct_decode(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
1033 {
1034     int i, csize = 1;
1035     int32_t *src[3],  i0,  i1,  i2;
1036     float   *srcf[3], i0f, i1f, i2f;
1037
1038     for (i = 0; i < 3; i++)
1039         if (tile->codsty[0].transform == FF_DWT97)
1040             srcf[i] = tile->comp[i].data;
1041         else
1042             src[i] = (int32_t *)tile->comp[i].data;
1043
1044     for (i = 0; i < 2; i++)
1045         csize *= tile->comp[0].coord[i][1] - tile->comp[0].coord[i][0];
1046     switch (tile->codsty[0].transform) {
1047     case FF_DWT97:
1048         for (i = 0; i < csize; i++) {
1049             i0f = *srcf[0] + (f_ict_params[0] * *srcf[2]);
1050             i1f = *srcf[0] - (f_ict_params[1] * *srcf[1])
1051                            - (f_ict_params[2] * *srcf[2]);
1052             i2f = *srcf[0] + (f_ict_params[3] * *srcf[1]);
1053             *srcf[0]++ = i0f;
1054             *srcf[1]++ = i1f;
1055             *srcf[2]++ = i2f;
1056         }
1057         break;
1058     case FF_DWT97_INT:
1059         for (i = 0; i < csize; i++) {
1060             i0 = *src[0] + (((i_ict_params[0] * *src[2]) + (1 << 15)) >> 16);
1061             i1 = *src[0] - (((i_ict_params[1] * *src[1]) + (1 << 15)) >> 16)
1062                          - (((i_ict_params[2] * *src[2]) + (1 << 15)) >> 16);
1063             i2 = *src[0] + (((i_ict_params[3] * *src[1]) + (1 << 15)) >> 16);
1064             *src[0]++ = i0;
1065             *src[1]++ = i1;
1066             *src[2]++ = i2;
1067         }
1068         break;
1069     case FF_DWT53:
1070         for (i = 0; i < csize; i++) {
1071             i1 = *src[0] - (*src[2] + *src[1] >> 2);
1072             i0 = i1 + *src[2];
1073             i2 = i1 + *src[1];
1074             *src[0]++ = i0;
1075             *src[1]++ = i1;
1076             *src[2]++ = i2;
1077         }
1078         break;
1079     }
1080 }
1081
1082 static int jpeg2000_decode_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile,
1083                                 AVFrame *picture)
1084 {
1085     int compno, reslevelno, bandno;
1086     int x, y;
1087
1088     uint8_t *line;
1089     Jpeg2000T1Context t1;
1090     /* Loop on tile components */
1091
1092     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1093         Jpeg2000Component *comp     = tile->comp + compno;
1094         Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
1095         /* Loop on resolution levels */
1096         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels2decode; reslevelno++) {
1097             Jpeg2000ResLevel *rlevel = comp->reslevel + reslevelno;
1098             /* Loop on bands */
1099             for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
1100                 uint16_t nb_precincts, precno;
1101                 Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
1102                 int cblkno = 0, bandpos;
1103                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
1104
1105                 nb_precincts = rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y;
1106                 /* Loop on precincts */
1107                 for (precno = 0; precno < nb_precincts; precno++) {
1108                     Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
1109
1110                     /* Loop on codeblocks */
1111                     for (cblkno = 0; cblkno < prec->nb_codeblocks_width * prec->nb_codeblocks_height; cblkno++) {
1112                         int x, y;
1113                         Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
1114                         decode_cblk(s, codsty, &t1, cblk,
1115                                     cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0],
1116                                     cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0],
1117                                     bandpos);
1118
1119                         x = cblk->coord[0][0];
1120                         y = cblk->coord[1][0];
1121
1122                         if (codsty->transform == FF_DWT97)
1123                             dequantization_float(x, y, cblk, comp, &t1, band);
1124                         else
1125                             dequantization_int(x, y, cblk, comp, &t1, band);
1126                    } /* end cblk */
1127                 } /*end prec */
1128             } /* end band */
1129         } /* end reslevel */
1130
1131         /* inverse DWT */
1132         ff_dwt_decode(&comp->dwt, comp->data);
1133     } /*end comp */
1134
1135     /* inverse MCT transformation */
1136     if (tile->codsty[0].mct)
1137         mct_decode(s, tile);
1138
1139     if (s->avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA) // RGBA -> BGRA
1140         FFSWAP(float *, tile->comp[0].data, tile->comp[2].data);
1141
1142     if (s->precision <= 8) {
1143         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1144             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
1145             float *datap = comp->data;
1146             int32_t *i_datap = (int32_t *) comp->data;
1147             y    = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
1148             line = picture->data[0] + y * picture->linesize[0];
1149             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
1150                 uint8_t *dst;
1151
1152                 x   = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
1153                 dst = line + x * s->ncomponents + compno;
1154
1155                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s->cdx[compno]) {
1156                      int val;
1157                     /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1158                     if (tile->codsty->transform == FF_DWT97)
1159                         val = lrintf(*datap) + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1160                     else
1161                         val = *i_datap + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1162                     val = av_clip(val, 0, (1 << s->cbps[compno]) - 1);
1163                     *dst = val << (8 - s->cbps[compno]);
1164                     datap++;
1165                     i_datap++;
1166                     dst += s->ncomponents;
1167                 }
1168                 line += picture->linesize[0];
1169             }
1170         }
1171     } else {
1172         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1173             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
1174             float *datap = comp->data;
1175             int32_t *i_datap = (int32_t *) comp->data;
1176             uint16_t *linel;
1177
1178             y     = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
1179             linel = (uint16_t *)picture->data[0] + y * (picture->linesize[0] >> 1);
1180             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
1181                 uint16_t *dst;
1182                 x   = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
1183                 dst = linel + (x * s->ncomponents + compno);
1184                 for (; x < s->avctx->width; x += s->cdx[compno]) {
1185                     int val;
1186                     /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1187                     if (tile->codsty->transform == FF_DWT97)
1188                         val = lrintf(*datap) + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1189                     else
1190                         val = *i_datap + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1191                     val = av_clip(val, 0, (1 << s->cbps[compno]) - 1);
1192                     /* align 12 bit values in little-endian mode */
1193                     *dst = val << (16 - s->cbps[compno]);
1194                     datap++;
1195                     i_datap++;
1196                     dst += s->ncomponents;
1197                 }
1198                 linel += picture->linesize[0] >> 1;
1199             }
1200         }
1201     }
1202     return 0;
1203 }
1204
1205 static void jpeg2000_dec_cleanup(Jpeg2000DecoderContext *s)
1206 {
1207     int tileno, compno;
1208     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++) {
1209         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1210             Jpeg2000Component *comp     = s->tile[tileno].comp   + compno;
1211             Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->tile[tileno].codsty + compno;
1212
1213             ff_jpeg2000_cleanup(comp, codsty);
1214         }
1215         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
1216     }
1217     av_freep(&s->tile);
1218 }
1219
1220 static int jpeg2000_read_main_headers(Jpeg2000DecoderContext *s)
1221 {
1222     Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->codsty;
1223     Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = s->qntsty;
1224     uint8_t *properties         = s->properties;
1225
1226     for (;;) {
1227         int len, ret = 0;
1228         uint16_t marker;
1229         int oldpos;
1230
1231         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
1232             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing EOC\n");
1233             break;
1234         }
1235
1236         marker = bytestream2_get_be16u(&s->g);
1237         oldpos = bytestream2_tell(&s->g);
1238
1239         if (marker == JPEG2000_SOD) {
1240             Jpeg2000Tile *tile;
1241             Jpeg2000TilePart *tp;
1242
1243             if (s->curtileno < 0) {
1244                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing SOT\n");
1245                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1246             }
1247
1248             tile = s->tile + s->curtileno;
1249             tp = tile->tile_part + tile->tp_idx;
1250             bytestream2_init(&tp->tpg, s->g.buffer, tp->tp_end - s->g.buffer);
1251             bytestream2_skip(&s->g, tp->tp_end - s->g.buffer);
1252
1253             continue;
1254         }
1255         if (marker == JPEG2000_EOC)
1256             break;
1257
1258         len = bytestream2_get_be16u(&s->g);
1259         if (len < 2 || bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < len - 2)
1260             return AVERROR_INVALIDDATA;
1261
1262         switch (marker) {
1263         case JPEG2000_SIZ:
1264             ret = get_siz(s);
1265             break;
1266         case JPEG2000_COC:
1267             ret = get_coc(s, codsty, properties);
1268             break;
1269         case JPEG2000_COD:
1270             ret = get_cod(s, codsty, properties);
1271             break;
1272         case JPEG2000_QCC:
1273             ret = get_qcc(s, len, qntsty, properties);
1274             break;
1275         case JPEG2000_QCD:
1276             ret = get_qcd(s, len, qntsty, properties);
1277             break;
1278         case JPEG2000_SOT:
1279             ret = get_sot(s, len);
1280             break;
1281         case JPEG2000_COM:
1282             // the comment is ignored
1283             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
1284             break;
1285         case JPEG2000_TLM:
1286             // Tile-part lengths
1287             ret = get_tlm(s, len);
1288             break;
1289         default:
1290             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1291                    "unsupported marker 0x%.4X at pos 0x%X\n",
1292                    marker, bytestream2_tell(&s->g) - 4);
1293             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
1294             break;
1295         }
1296         if (((bytestream2_tell(&s->g) - oldpos != len) && (marker != JPEG2000_SOT)) || ret) {
1297             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1298                    "error during processing marker segment %.4x\n", marker);
1299             return ret ? ret : -1;
1300         }
1301     }
1302     return 0;
1303 }
1304
1305 /* Read bit stream packets --> T2 operation. */
1306 static int jpeg2000_read_bitstream_packets(Jpeg2000DecoderContext *s)
1307 {
1308     int ret = 0;
1309     Jpeg2000Tile *tile = s->tile + s->curtileno;
1310
1311     if (ret = init_tile(s, s->curtileno))
1312         return ret;
1313     if (ret = jpeg2000_decode_packets(s, tile))
1314         return ret;
1315
1316     return 0;
1317 }
1318
1319 static int jp2_find_codestream(Jpeg2000DecoderContext *s)
1320 {
1321     uint32_t atom_size, atom;
1322     int found_codestream = 0, search_range = 10;
1323
1324     while(!found_codestream && search_range
1325           &&
1326           bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 8) {
1327         atom_size = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1328         atom      = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1329         if (atom == JP2_CODESTREAM) {
1330             found_codestream = 1;
1331         } else {
1332             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < atom_size - 8)
1333                 return 0;
1334             bytestream2_skipu(&s->g, atom_size - 8);
1335             search_range--;
1336         }
1337     }
1338
1339     if (found_codestream)
1340         return 1;
1341     return 0;
1342 }
1343
1344 static int jpeg2000_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1345                                  int *got_frame, AVPacket *avpkt)
1346 {
1347     Jpeg2000DecoderContext *s = avctx->priv_data;
1348     ThreadFrame frame = { .f = data };
1349     AVFrame *picture = data;
1350     int tileno, ret;
1351
1352     s->avctx     = avctx;
1353     bytestream2_init(&s->g, avpkt->data, avpkt->size);
1354     s->curtileno = 0; // TODO: only one tile in DCI JP2K. to implement for more tiles
1355
1356     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
1357         return AVERROR_INVALIDDATA;
1358
1359     // check if the image is in jp2 format
1360     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 12 &&
1361        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == 12) &&
1362        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_TYPE) &&
1363        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_VALUE)) {
1364         if (!jp2_find_codestream(s)) {
1365             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1366                    "Could not find Jpeg2000 codestream atom.\n");
1367             return AVERROR_INVALIDDATA;
1368         }
1369     } else {
1370         bytestream2_seek(&s->g, 0, SEEK_SET);
1371         if (bytestream2_peek_be16(&s->g) != JPEG2000_SOC)
1372             bytestream2_skip(&s->g, 8);
1373     }
1374
1375     if (bytestream2_get_be16u(&s->g) != JPEG2000_SOC) {
1376         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SOC marker not present\n");
1377         return AVERROR_INVALIDDATA;
1378     }
1379     if (ret = jpeg2000_read_main_headers(s))
1380         goto end;
1381
1382     /* get picture buffer */
1383     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0) {
1384         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_thread_get_buffer() failed.\n");
1385         goto end;
1386     }
1387     picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1388     picture->key_frame = 1;
1389
1390     if (ret = jpeg2000_read_bitstream_packets(s))
1391         goto end;
1392     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++)
1393         if (ret = jpeg2000_decode_tile(s, s->tile + tileno, picture))
1394             goto end;
1395
1396     *got_frame = 1;
1397
1398     return bytestream2_tell(&s->g);
1399
1400 end:
1401     jpeg2000_dec_cleanup(s);
1402     return ret;
1403 }
1404
1405 static void jpeg2000_init_static_data(AVCodec *codec)
1406 {
1407     ff_jpeg2000_init_tier1_luts();
1408 }
1409
1410 #define OFFSET(x) offsetof(Jpeg2000DecoderContext, x)
1411 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
1412
1413 static const AVOption options[] = {
1414     { "lowres",  "Lower the decoding resolution by a power of two",
1415         OFFSET(reduction_factor), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, JPEG2000_MAX_RESLEVELS - 1, VD },
1416     { NULL },
1417 };
1418
1419 static const AVProfile profiles[] = {
1420     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_RESTRICTION_0,  "JPEG 2000 codestream restriction 0"   },
1421     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_RESTRICTION_1,  "JPEG 2000 codestream restriction 1"   },
1422     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_NO_RESTRICTION, "JPEG 2000 no codestream restrictions" },
1423     { FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_2K,             "JPEG 2000 digital cinema 2K"          },
1424     { FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_4K,             "JPEG 2000 digital cinema 4K"          },
1425     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
1426 };
1427
1428 static const AVClass class = {
1429     .class_name = "jpeg2000",
1430     .item_name  = av_default_item_name,
1431     .option     = options,
1432     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1433 };
1434
1435 AVCodec ff_jpeg2000_decoder = {
1436     .name             = "jpeg2000",
1437     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1438     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1439     .id               = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
1440     .capabilities     = CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1441     .priv_data_size   = sizeof(Jpeg2000DecoderContext),
1442     .init_static_data = jpeg2000_init_static_data,
1443     .decode           = jpeg2000_decode_frame,
1444     .priv_class       = &class,
1445     .pix_fmts         = (enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_XYZ12,
1446                                                  AV_PIX_FMT_GRAY8,
1447                                                  -1 },
1448     .profiles         = NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles)
1449 };