jpeg2000: Optimize dequantization
[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     uint8_t tile_index;                 // Tile index who refers the tile-part
45     const uint8_t *tp_end;
46     GetByteContext tpg;                 // bit stream in tile-part
47 } Jpeg2000TilePart;
48
49 /* RMK: For JPEG2000 DCINEMA 3 tile-parts in a tile
50  * one per component, so tile_part elements have a size of 3 */
51 typedef struct Jpeg2000Tile {
52     Jpeg2000Component   *comp;
53     uint8_t             properties[4];
54     Jpeg2000CodingStyle codsty[4];
55     Jpeg2000QuantStyle  qntsty[4];
56     Jpeg2000TilePart    tile_part[3];
57     uint16_t tp_idx;                    // Tile-part index
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     if (!node)
123         return AVERROR_INVALIDDATA;
124
125     while (node && !node->vis) {
126         stack[++sp] = node;
127         node        = node->parent;
128     }
129
130     if (node)
131         curval = node->val;
132     else
133         curval = stack[sp]->val;
134
135     while (curval < threshold && sp >= 0) {
136         if (curval < stack[sp]->val)
137             curval = stack[sp]->val;
138         while (curval < threshold) {
139             int ret;
140             if ((ret = get_bits(s, 1)) > 0) {
141                 stack[sp]->vis++;
142                 break;
143             } else if (!ret)
144                 curval++;
145             else
146                 return ret;
147         }
148         stack[sp]->val = curval;
149         sp--;
150     }
151     return curval;
152 }
153
154 /* marker segments */
155 /* get sizes and offsets of image, tiles; number of components */
156 static int get_siz(Jpeg2000DecoderContext *s)
157 {
158     int i;
159     int ncomponents;
160
161     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 36)
162         return AVERROR_INVALIDDATA;
163
164     s->avctx->profile = bytestream2_get_be16u(&s->g); // Rsiz
165     s->width          = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Width
166     s->height         = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Height
167     s->image_offset_x = bytestream2_get_be32u(&s->g); // X0Siz
168     s->image_offset_y = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Y0Siz
169     s->tile_width     = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XTSiz
170     s->tile_height    = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YTSiz
171     s->tile_offset_x  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XT0Siz
172     s->tile_offset_y  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YT0Siz
173     ncomponents       = bytestream2_get_be16u(&s->g); // CSiz
174
175     if (ncomponents <= 0) {
176         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of components: %d\n",
177                s->ncomponents);
178         return AVERROR_INVALIDDATA;
179     }
180
181     if (ncomponents > 3) {
182         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for %d components",
183                               s->ncomponents);
184         return AVERROR_PATCHWELCOME;
185     }
186
187     s->ncomponents = ncomponents;
188
189     if (s->tile_width <= 0 || s->tile_height <= 0 ||
190         s->tile_width > s->width || s->tile_height > s->height) {
191         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile dimension %dx%d.\n",
192                s->tile_width, s->tile_height);
193         return AVERROR_INVALIDDATA;
194     }
195
196     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 3 * s->ncomponents)
197         return AVERROR_INVALIDDATA;
198
199     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++) { // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
200         uint8_t x    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
201         s->cbps[i]   = (x & 0x7f) + 1;
202         s->precision = FFMAX(s->cbps[i], s->precision);
203         s->sgnd[i]   = !!(x & 0x80);
204         s->cdx[i]    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
205         s->cdy[i]    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
206
207         if (s->cdx[i] != 1 || s->cdy[i] != 1) {
208             avpriv_request_sample(s->avctx,
209                                   "CDxy values %d %d for component %d",
210                                   s->cdx[i], s->cdy[i], i);
211             if (!s->cdx[i] || !s->cdy[i])
212                 return AVERROR_INVALIDDATA;
213             else
214                 return AVERROR_PATCHWELCOME;
215         }
216     }
217
218     s->numXtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->width  - s->tile_offset_x, s->tile_width);
219     s->numYtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->height - s->tile_offset_y, s->tile_height);
220
221     s->tile = av_mallocz_array(s->numXtiles * s->numYtiles, sizeof(*s->tile));
222     if (!s->tile) {
223         s->numXtiles = s->numYtiles = 0;
224         return AVERROR(ENOMEM);
225     }
226
227     for (i = 0; i < s->numXtiles * s->numYtiles; i++) {
228         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + i;
229
230         tile->comp = av_mallocz(s->ncomponents * sizeof(*tile->comp));
231         if (!tile->comp)
232             return AVERROR(ENOMEM);
233     }
234
235     /* compute image size with reduction factor */
236     s->avctx->width  = ff_jpeg2000_ceildivpow2(s->width  - s->image_offset_x,
237                                                s->reduction_factor);
238     s->avctx->height = ff_jpeg2000_ceildivpow2(s->height - s->image_offset_y,
239                                                s->reduction_factor);
240
241     switch (s->ncomponents) {
242     case 1:
243         if (s->precision > 8)
244             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
245         else
246             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
247         break;
248     case 3:
249         switch (s->avctx->profile) {
250         case FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_2K:
251         case FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_4K:
252             /* XYZ color-space for digital cinema profiles */
253             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_XYZ12;
254             break;
255         default:
256             if (s->precision > 8)
257                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48;
258             else
259                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
260             break;
261         }
262         break;
263     case 4:
264         s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
265         break;
266     default:
267         /* pixel format can not be identified */
268         s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
269         break;
270     }
271     return 0;
272 }
273
274 /* get common part for COD and COC segments */
275 static int get_cox(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c)
276 {
277     uint8_t byte;
278
279     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
280         return AVERROR_INVALIDDATA;
281
282     /*  nreslevels = number of resolution levels
283                    = number of decomposition level +1 */
284     c->nreslevels = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 1;
285
286     if (c->nreslevels > JPEG2000_MAX_RESLEVELS)
287         return AVERROR_INVALIDDATA;
288
289     /* compute number of resolution levels to decode */
290     if (c->nreslevels < s->reduction_factor)
291         c->nreslevels2decode = 1;
292     else
293         c->nreslevels2decode = c->nreslevels - s->reduction_factor;
294
295     c->log2_cblk_width  = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk width
296     c->log2_cblk_height = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 2; // cblk height
297
298     if (c->log2_cblk_width > 10 || c->log2_cblk_height > 10 ||
299         c->log2_cblk_width + c->log2_cblk_height > 12) {
300         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "cblk size invalid\n");
301         return AVERROR_INVALIDDATA;
302     }
303
304     c->cblk_style = bytestream2_get_byteu(&s->g);
305     if (c->cblk_style != 0) { // cblk style
306         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for extra cblk styles");
307         return AVERROR_PATCHWELCOME;
308     }
309     c->transform = bytestream2_get_byteu(&s->g); // DWT transformation type
310     /* set integer 9/7 DWT in case of BITEXACT flag */
311     if ((s->avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT) && (c->transform == FF_DWT97))
312         c->transform = FF_DWT97_INT;
313
314     if (c->csty & JPEG2000_CSTY_PREC) {
315         int i;
316         for (i = 0; i < c->nreslevels; i++) {
317             byte = bytestream2_get_byte(&s->g);
318             c->log2_prec_widths[i]  =  byte       & 0x0F;    // precinct PPx
319             c->log2_prec_heights[i] = (byte >> 4) & 0x0F;    // precinct PPy
320         }
321     } else {
322         memset(c->log2_prec_widths , 15, sizeof(c->log2_prec_widths ));
323         memset(c->log2_prec_heights, 15, sizeof(c->log2_prec_heights));
324     }
325     return 0;
326 }
327
328 /* get coding parameters for a particular tile or whole image*/
329 static int get_cod(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c,
330                    uint8_t *properties)
331 {
332     Jpeg2000CodingStyle tmp;
333     int compno, ret;
334
335     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
336         return AVERROR_INVALIDDATA;
337
338     tmp.csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
339
340     // get progression order
341     tmp.prog_order = bytestream2_get_byteu(&s->g);
342
343     tmp.nlayers    = bytestream2_get_be16u(&s->g);
344     tmp.mct        = bytestream2_get_byteu(&s->g); // multiple component transformation
345
346     if (tmp.mct && s->ncomponents < 3) {
347         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
348                "MCT %d with too few components (%d)\n",
349                tmp.mct, s->ncomponents);
350         return AVERROR_INVALIDDATA;
351     }
352
353     if ((ret = get_cox(s, &tmp)) < 0)
354         return ret;
355
356     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
357         if (!(properties[compno] & HAD_COC))
358             memcpy(c + compno, &tmp, sizeof(tmp));
359     return 0;
360 }
361
362 /* Get coding parameters for a component in the whole image or a
363  * particular tile. */
364 static int get_coc(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c,
365                    uint8_t *properties)
366 {
367     int compno, ret;
368
369     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
370         return AVERROR_INVALIDDATA;
371
372     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
373
374     if (compno >= s->ncomponents) {
375         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
376                "Invalid compno %d. There are %d components in the image.\n",
377                compno, s->ncomponents);
378         return AVERROR_INVALIDDATA;
379     }
380
381     c      += compno;
382     c->csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
383
384     if ((ret = get_cox(s, c)) < 0)
385         return ret;
386
387     properties[compno] |= HAD_COC;
388     return 0;
389 }
390
391 /* Get common part for QCD and QCC segments. */
392 static int get_qcx(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q)
393 {
394     int i, x;
395
396     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
397         return AVERROR_INVALIDDATA;
398
399     x = bytestream2_get_byteu(&s->g); // Sqcd
400
401     q->nguardbits = x >> 5;
402     q->quantsty   = x & 0x1f;
403
404     if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE) {
405         n -= 3;
406         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < n ||
407             n > JPEG2000_MAX_DECLEVELS)
408             return AVERROR_INVALIDDATA;
409         for (i = 0; i < n; i++)
410             q->expn[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g) >> 3;
411     } else if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_SI) {
412         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
413             return AVERROR_INVALIDDATA;
414         x          = bytestream2_get_be16u(&s->g);
415         q->expn[0] = x >> 11;
416         q->mant[0] = x & 0x7ff;
417         for (i = 1; i < JPEG2000_MAX_DECLEVELS * 3; i++) {
418             int curexpn = FFMAX(0, q->expn[0] - (i - 1) / 3);
419             q->expn[i] = curexpn;
420             q->mant[i] = q->mant[0];
421         }
422     } else {
423         n = (n - 3) >> 1;
424         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2 * n ||
425             n > JPEG2000_MAX_DECLEVELS)
426             return AVERROR_INVALIDDATA;
427         for (i = 0; i < n; i++) {
428             x          = bytestream2_get_be16u(&s->g);
429             q->expn[i] = x >> 11;
430             q->mant[i] = x & 0x7ff;
431         }
432     }
433     return 0;
434 }
435
436 /* Get quantization parameters for a particular tile or a whole image. */
437 static int get_qcd(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q,
438                    uint8_t *properties)
439 {
440     Jpeg2000QuantStyle tmp;
441     int compno, ret;
442
443     if ((ret = get_qcx(s, n, &tmp)) < 0)
444         return ret;
445     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
446         if (!(properties[compno] & HAD_QCC))
447             memcpy(q + compno, &tmp, sizeof(tmp));
448     return 0;
449 }
450
451 /* Get quantization parameters for a component in the whole image
452  * on in a particular tile. */
453 static int get_qcc(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q,
454                    uint8_t *properties)
455 {
456     int compno;
457
458     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
459         return AVERROR_INVALIDDATA;
460
461     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
462
463     if (compno >= s->ncomponents) {
464         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
465                "Invalid compno %d. There are %d components in the image.\n",
466                compno, s->ncomponents);
467         return AVERROR_INVALIDDATA;
468     }
469
470     properties[compno] |= HAD_QCC;
471     return get_qcx(s, n - 1, q + compno);
472 }
473
474 /* Get start of tile segment. */
475 static int get_sot(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
476 {
477     Jpeg2000TilePart *tp;
478     uint16_t Isot;
479     uint32_t Psot;
480     uint8_t TPsot;
481
482     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 8)
483         return AVERROR_INVALIDDATA;
484
485     Isot = bytestream2_get_be16u(&s->g);        // Isot
486     if (Isot >= s->numXtiles * s->numYtiles)
487         return AVERROR_INVALIDDATA;
488
489     if (Isot) {
490         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for more than one tile");
491         return AVERROR_PATCHWELCOME;
492     }
493     Psot  = bytestream2_get_be32u(&s->g);       // Psot
494     TPsot = bytestream2_get_byteu(&s->g);       // TPsot
495
496     /* Read TNSot but not used */
497     bytestream2_get_byteu(&s->g);               // TNsot
498
499     if (Psot > bytestream2_get_bytes_left(&s->g) + n + 2) {
500         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Psot %d too big\n", Psot);
501         return AVERROR_INVALIDDATA;
502     }
503
504     if (TPsot >= FF_ARRAY_ELEMS(s->tile[Isot].tile_part)) {
505         avpriv_request_sample(s->avctx, "Support for %d components", TPsot);
506         return AVERROR_PATCHWELCOME;
507     }
508
509     s->tile[Isot].tp_idx = TPsot;
510     tp             = s->tile[Isot].tile_part + TPsot;
511     tp->tile_index = Isot;
512     tp->tp_end     = s->g.buffer + Psot - n - 2;
513
514     if (!TPsot) {
515         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + s->curtileno;
516
517         /* copy defaults */
518         memcpy(tile->codsty, s->codsty, s->ncomponents * sizeof(Jpeg2000CodingStyle));
519         memcpy(tile->qntsty, s->qntsty, s->ncomponents * sizeof(Jpeg2000QuantStyle));
520     }
521
522     return 0;
523 }
524
525 /* Tile-part lengths: see ISO 15444-1:2002, section A.7.1
526  * Used to know the number of tile parts and lengths.
527  * There may be multiple TLMs in the header.
528  * TODO: The function is not used for tile-parts management, nor anywhere else.
529  * It can be useful to allocate memory for tile parts, before managing the SOT
530  * markers. Parsing the TLM header is needed to increment the input header
531  * buffer.
532  * This marker is mandatory for DCI. */
533 static uint8_t get_tlm(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
534 {
535     uint8_t Stlm, ST, SP, tile_tlm, i;
536     bytestream2_get_byte(&s->g);               /* Ztlm: skipped */
537     Stlm = bytestream2_get_byte(&s->g);
538
539     // too complex ? ST = ((Stlm >> 4) & 0x01) + ((Stlm >> 4) & 0x02);
540     ST = (Stlm >> 4) & 0x03;
541     // TODO: Manage case of ST = 0b11 --> raise error
542     SP       = (Stlm >> 6) & 0x01;
543     tile_tlm = (n - 4) / ((SP + 1) * 2 + ST);
544     for (i = 0; i < tile_tlm; i++) {
545         switch (ST) {
546         case 0:
547             break;
548         case 1:
549             bytestream2_get_byte(&s->g);
550             break;
551         case 2:
552             bytestream2_get_be16(&s->g);
553             break;
554         case 3:
555             bytestream2_get_be32(&s->g);
556             break;
557         }
558         if (SP == 0) {
559             bytestream2_get_be16(&s->g);
560         } else {
561             bytestream2_get_be32(&s->g);
562         }
563     }
564     return 0;
565 }
566
567 static int init_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, int tileno)
568 {
569     int compno;
570     int tilex = tileno % s->numXtiles;
571     int tiley = tileno / s->numXtiles;
572     Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
573
574     if (!tile->comp)
575         return AVERROR(ENOMEM);
576
577     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
578         Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
579         Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
580         Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
581         int ret; // global bandno
582
583         comp->coord_o[0][0] = FFMAX(tilex       * s->tile_width  + s->tile_offset_x, s->image_offset_x);
584         comp->coord_o[0][1] = FFMIN((tilex + 1) * s->tile_width  + s->tile_offset_x, s->width);
585         comp->coord_o[1][0] = FFMAX(tiley       * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->image_offset_y);
586         comp->coord_o[1][1] = FFMIN((tiley + 1) * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->height);
587
588         comp->coord[0][0] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[0][0], s->reduction_factor);
589         comp->coord[0][1] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[0][1], s->reduction_factor);
590         comp->coord[1][0] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[1][0], s->reduction_factor);
591         comp->coord[1][1] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[1][1], s->reduction_factor);
592
593         if (ret = ff_jpeg2000_init_component(comp, codsty, qntsty,
594                                              s->cbps[compno], s->cdx[compno],
595                                              s->cdy[compno], s->avctx))
596             return ret;
597     }
598     return 0;
599 }
600
601 /* Read the number of coding passes. */
602 static int getnpasses(Jpeg2000DecoderContext *s)
603 {
604     int num;
605     if (!get_bits(s, 1))
606         return 1;
607     if (!get_bits(s, 1))
608         return 2;
609     if ((num = get_bits(s, 2)) != 3)
610         return num < 0 ? num : 3 + num;
611     if ((num = get_bits(s, 5)) != 31)
612         return num < 0 ? num : 6 + num;
613     num = get_bits(s, 7);
614     return num < 0 ? num : 37 + num;
615 }
616
617 static int getlblockinc(Jpeg2000DecoderContext *s)
618 {
619     int res = 0, ret;
620     while (ret = get_bits(s, 1)) {
621         if (ret < 0)
622             return ret;
623         res++;
624     }
625     return res;
626 }
627
628 static int jpeg2000_decode_packet(Jpeg2000DecoderContext *s,
629                                   Jpeg2000CodingStyle *codsty,
630                                   Jpeg2000ResLevel *rlevel, int precno,
631                                   int layno, uint8_t *expn, int numgbits)
632 {
633     int bandno, cblkno, ret, nb_code_blocks;
634
635     if (!(ret = get_bits(s, 1))) {
636         jpeg2000_flush(s);
637         return 0;
638     } else if (ret < 0)
639         return ret;
640
641     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
642         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
643         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
644
645         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] ||
646             band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
647             continue;
648         nb_code_blocks =  prec->nb_codeblocks_height *
649                           prec->nb_codeblocks_width;
650         for (cblkno = 0; cblkno < nb_code_blocks; cblkno++) {
651             Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
652             int incl, newpasses, llen;
653
654             if (cblk->npasses)
655                 incl = get_bits(s, 1);
656             else
657                 incl = tag_tree_decode(s, prec->cblkincl + cblkno, layno + 1) == layno;
658             if (!incl)
659                 continue;
660             else if (incl < 0)
661                 return incl;
662
663             if (!cblk->npasses) {
664                 int v = expn[bandno] + numgbits - 1 -
665                         tag_tree_decode(s, prec->zerobits + cblkno, 100);
666                 if (v < 0) {
667                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
668                            "nonzerobits %d invalid\n", v);
669                     return AVERROR_INVALIDDATA;
670                 }
671                 cblk->nonzerobits = v;
672             }
673             if ((newpasses = getnpasses(s)) < 0)
674                 return newpasses;
675             if ((llen = getlblockinc(s)) < 0)
676                 return llen;
677             cblk->lblock += llen;
678             if ((ret = get_bits(s, av_log2(newpasses) + cblk->lblock)) < 0)
679                 return ret;
680             if (ret > sizeof(cblk->data)) {
681                 avpriv_request_sample(s->avctx,
682                                       "Block with lengthinc greater than %zu",
683                                       sizeof(cblk->data));
684                 return AVERROR_PATCHWELCOME;
685             }
686             cblk->lengthinc = ret;
687             cblk->npasses  += newpasses;
688         }
689     }
690     jpeg2000_flush(s);
691
692     if (codsty->csty & JPEG2000_CSTY_EPH) {
693         if (bytestream2_peek_be16(&s->g) == JPEG2000_EPH)
694             bytestream2_skip(&s->g, 2);
695         else
696             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "EPH marker not found.\n");
697     }
698
699     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
700         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
701         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
702
703         nb_code_blocks = prec->nb_codeblocks_height * prec->nb_codeblocks_width;
704         for (cblkno = 0; cblkno < nb_code_blocks; cblkno++) {
705             Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
706             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < cblk->lengthinc)
707                 return AVERROR_INVALIDDATA;
708             /* Code-block data can be empty. In that case initialize data
709              * with 0xFFFF. */
710             if (cblk->lengthinc > 0) {
711                 bytestream2_get_bufferu(&s->g, cblk->data, cblk->lengthinc);
712             } else {
713                 cblk->data[0] = 0xFF;
714                 cblk->data[1] = 0xFF;
715             }
716             cblk->length   += cblk->lengthinc;
717             cblk->lengthinc = 0;
718         }
719     }
720     return 0;
721 }
722
723 static int jpeg2000_decode_packets(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
724 {
725     int ret = 0;
726     int layno, reslevelno, compno, precno, ok_reslevel;
727     int x, y;
728
729     s->bit_index = 8;
730     switch (tile->codsty[0].prog_order) {
731     case JPEG2000_PGOD_LRCP:
732         for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++) {
733             ok_reslevel = 1;
734             for (reslevelno = 0; ok_reslevel; reslevelno++) {
735                 ok_reslevel = 0;
736                 for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
737                     Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
738                     Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = tile->qntsty + compno;
739                     if (reslevelno < codsty->nreslevels) {
740                         Jpeg2000ResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel +
741                                                    reslevelno;
742                         ok_reslevel = 1;
743                         for (precno = 0; precno < rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y; precno++)
744                             if ((ret = jpeg2000_decode_packet(s,
745                                                               codsty, rlevel,
746                                                               precno, layno,
747                                                               qntsty->expn + (reslevelno ? 3 * (reslevelno - 1) + 1 : 0),
748                                                               qntsty->nguardbits)) < 0)
749                                 return ret;
750                     }
751                 }
752             }
753         }
754         break;
755
756     case JPEG2000_PGOD_CPRL:
757         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
758             Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
759             Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = tile->qntsty + compno;
760
761             /* Set bit stream buffer address according to tile-part.
762              * For DCinema one tile-part per component, so can be
763              * indexed by component. */
764             s->g = tile->tile_part[compno].tpg;
765
766             /* Position loop (y axis)
767              * TODO: Automate computing of step 256.
768              * Fixed here, but to be computed before entering here. */
769             for (y = 0; y < s->height; y += 256) {
770                 /* Position loop (y axis)
771                  * TODO: automate computing of step 256.
772                  * Fixed here, but to be computed before entering here. */
773                 for (x = 0; x < s->width; x += 256) {
774                     for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++) {
775                         uint16_t prcx, prcy;
776                         uint8_t reducedresno = codsty->nreslevels - 1 -reslevelno; //  ==> N_L - r
777                         Jpeg2000ResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel + reslevelno;
778
779                         if (!((y % (1 << (rlevel->log2_prec_height + reducedresno)) == 0) ||
780                               (y == 0))) // TODO: 2nd condition simplified as try0 always =0 for dcinema
781                             continue;
782
783                         if (!((x % (1 << (rlevel->log2_prec_width + reducedresno)) == 0) ||
784                               (x == 0))) // TODO: 2nd condition simplified as try0 always =0 for dcinema
785                             continue;
786
787                         // check if a precinct exists
788                         prcx   = ff_jpeg2000_ceildivpow2(x, reducedresno) >> rlevel->log2_prec_width;
789                         prcy   = ff_jpeg2000_ceildivpow2(y, reducedresno) >> rlevel->log2_prec_height;
790                         precno = prcx + rlevel->num_precincts_x * prcy;
791                         for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++) {
792                             if ((ret = jpeg2000_decode_packet(s, codsty, rlevel,
793                                                               precno, layno,
794                                                               qntsty->expn + (reslevelno ? 3 * (reslevelno - 1) + 1 : 0),
795                                                               qntsty->nguardbits)) < 0)
796                                 return ret;
797                         }
798                     }
799                 }
800             }
801         }
802         break;
803
804     case JPEG2000_PGOD_RLCP:
805         avpriv_request_sample(s->avctx, "Progression order RLCP");
806         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
807         break;
808
809     case JPEG2000_PGOD_RPCL:
810         avpriv_request_sample(s->avctx, "Progression order RPCL");
811         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
812         break;
813
814     case JPEG2000_PGOD_PCRL:
815         avpriv_request_sample(s->avctx, "Progression order PCRL");
816         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
817         break;
818
819     default:
820         break;
821     }
822
823     /* EOC marker reached */
824     bytestream2_skip(&s->g, 2);
825
826     return ret;
827 }
828
829 /* TIER-1 routines */
830 static void decode_sigpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height,
831                            int bpno, int bandno, int bpass_csty_symbol,
832                            int vert_causal_ctx_csty_symbol)
833 {
834     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y;
835
836     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
837         for (x = 0; x < width; x++)
838             for (y = y0; y < height && y < y0 + 4; y++) {
839                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & JPEG2000_T1_SIG_NB)
840                 && !(t1->flags[y+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))) {
841                     int flags_mask = -1;
842                     if (vert_causal_ctx_csty_symbol && y == y0 + 3)
843                         flags_mask &= ~(JPEG2000_T1_SIG_S | JPEG2000_T1_SIG_SW | JPEG2000_T1_SIG_SE);
844                     if (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y+1][x+1] & flags_mask, bandno))) {
845                         int xorbit, ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
846                         if (bpass_csty_symbol)
847                              t1->data[y][x] = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? -mask : mask;
848                         else
849                              t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ?
850                                                -mask : mask;
851
852                         ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y,
853                                                      t1->data[y][x] < 0);
854                     }
855                     t1->flags[y + 1][x + 1] |= JPEG2000_T1_VIS;
856                 }
857             }
858 }
859
860 static void decode_refpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height,
861                            int bpno)
862 {
863     int phalf, nhalf;
864     int y0, x, y;
865
866     phalf = 1 << (bpno - 1);
867     nhalf = -phalf;
868
869     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
870         for (x = 0; x < width; x++)
871             for (y = y0; y < height && y < y0 + 4; y++)
872                 if ((t1->flags[y + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS)) == JPEG2000_T1_SIG) {
873                     int ctxno = ff_jpeg2000_getrefctxno(t1->flags[y + 1][x + 1]);
874                     int r     = ff_mqc_decode(&t1->mqc,
875                                               t1->mqc.cx_states + ctxno)
876                                 ? phalf : nhalf;
877                     t1->data[y][x]          += t1->data[y][x] < 0 ? -r : r;
878                     t1->flags[y + 1][x + 1] |= JPEG2000_T1_REF;
879                 }
880 }
881
882 static void decode_clnpass(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000T1Context *t1,
883                            int width, int height, int bpno, int bandno,
884                            int seg_symbols, int vert_causal_ctx_csty_symbol)
885 {
886     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y, runlen, dec;
887
888     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4) {
889         for (x = 0; x < width; x++) {
890             if (y0 + 3 < height &&
891                 !((t1->flags[y0 + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
892                   (t1->flags[y0 + 2][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
893                   (t1->flags[y0 + 3][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
894                   (t1->flags[y0 + 4][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)))) {
895                 if (!ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL))
896                     continue;
897                 runlen = ff_mqc_decode(&t1->mqc,
898                                        t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
899                 runlen = (runlen << 1) | ff_mqc_decode(&t1->mqc,
900                                                        t1->mqc.cx_states +
901                                                        MQC_CX_UNI);
902                 dec = 1;
903             } else {
904                 runlen = 0;
905                 dec    = 0;
906             }
907
908             for (y = y0 + runlen; y < y0 + 4 && y < height; y++) {
909                 if (!dec) {
910                     if (!(t1->flags[y+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))) {
911                         int flags_mask = -1;
912                         if (vert_causal_ctx_csty_symbol && y == y0 + 3)
913                             flags_mask &= ~(JPEG2000_T1_SIG_S | JPEG2000_T1_SIG_SW | JPEG2000_T1_SIG_SE);
914                         dec = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y+1][x+1] & flags_mask,
915                                                                                              bandno));
916                     }
917                 }
918                 if (dec) {
919                     int xorbit;
920                     int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y + 1][x + 1],
921                                                         &xorbit);
922                     t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc,
923                                                     t1->mqc.cx_states + ctxno) ^
924                                       xorbit)
925                                      ? -mask : mask;
926                     ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
927                 }
928                 dec = 0;
929                 t1->flags[y + 1][x + 1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
930             }
931         }
932     }
933     if (seg_symbols) {
934         int val;
935         val = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
936         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
937         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
938         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
939         if (val != 0xa)
940             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
941                    "Segmentation symbol value incorrect\n");
942     }
943 }
944
945 static int decode_cblk(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *codsty,
946                        Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Cblk *cblk,
947                        int width, int height, int bandpos)
948 {
949     int passno = cblk->npasses, pass_t = 2, bpno = cblk->nonzerobits - 1, y;
950     int clnpass_cnt = 0;
951     int bpass_csty_symbol           = codsty->cblk_style & JPEG2000_CBLK_BYPASS;
952     int vert_causal_ctx_csty_symbol = codsty->cblk_style & JPEG2000_CBLK_VSC;
953
954     for (y = 0; y < height; y++)
955         memset(t1->data[y], 0, width * sizeof(**t1->data));
956
957     /* If code-block contains no compressed data: nothing to do. */
958     if (!cblk->length)
959         return 0;
960     for (y = 0; y < height + 2; y++)
961         memset(t1->flags[y], 0, (width + 2) * sizeof(**t1->flags));
962
963     ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
964     cblk->data[cblk->length]     = 0xff;
965     cblk->data[cblk->length + 1] = 0xff;
966
967     while (passno--) {
968         switch (pass_t) {
969         case 0:
970             decode_sigpass(t1, width, height, bpno + 1, bandpos,
971                            bpass_csty_symbol && (clnpass_cnt >= 4),
972                            vert_causal_ctx_csty_symbol);
973             break;
974         case 1:
975             decode_refpass(t1, width, height, bpno + 1);
976             if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
977                 ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
978             break;
979         case 2:
980             decode_clnpass(s, t1, width, height, bpno + 1, bandpos,
981                            codsty->cblk_style & JPEG2000_CBLK_SEGSYM,
982                            vert_causal_ctx_csty_symbol);
983             clnpass_cnt = clnpass_cnt + 1;
984             if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
985                 ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
986             break;
987         }
988
989         pass_t++;
990         if (pass_t == 3) {
991             bpno--;
992             pass_t = 0;
993         }
994     }
995     return 0;
996 }
997
998 /* TODO: Verify dequantization for lossless case
999  * comp->data can be float or int
1000  * band->stepsize can be float or int
1001  * depending on the type of DWT transformation.
1002  * see ISO/IEC 15444-1:2002 A.6.1 */
1003
1004 /* Float dequantization of a codeblock.*/
1005 static void dequantization_float(int x, int y, Jpeg2000Cblk *cblk,
1006                                  Jpeg2000Component *comp,
1007                                  Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Band *band)
1008 {
1009     int i, j;
1010     int w = cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0];
1011     for (j = 0; j < (cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0]); ++j) {
1012         float *datap = &comp->f_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * (y + j) + x];
1013         int *src = t1->data[j];
1014         for (i = 0; i < w; ++i)
1015             datap[i] = src[i] * band->f_stepsize;
1016     }
1017 }
1018
1019 /* Integer dequantization of a codeblock.*/
1020 static void dequantization_int(int x, int y, Jpeg2000Cblk *cblk,
1021                                Jpeg2000Component *comp,
1022                                Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Band *band)
1023 {
1024     int i, j;
1025     int w = cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0];
1026     for (j = 0; j < (cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0]); ++j) {
1027         int32_t *datap = &comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * (y + j) + x];
1028         int *src = t1->data[j];
1029         for (i = 0; i < w; ++i)
1030             datap[i] = (src[i] * band->i_stepsize + (1 << 15)) >> 16;
1031     }
1032 }
1033
1034 /* Inverse ICT parameters in float and integer.
1035  * int value = (float value) * (1<<16) */
1036 static const float f_ict_params[4] = {
1037     1.402f,
1038     0.34413f,
1039     0.71414f,
1040     1.772f
1041 };
1042 static const int   i_ict_params[4] = {
1043      91881,
1044      22553,
1045      46802,
1046     116130
1047 };
1048
1049 static void mct_decode(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
1050 {
1051     int i, csize = 1;
1052     int32_t *src[3],  i0,  i1,  i2;
1053     float   *srcf[3], i0f, i1f, i2f;
1054
1055     for (i = 0; i < 3; i++)
1056         if (tile->codsty[0].transform == FF_DWT97)
1057             srcf[i] = tile->comp[i].f_data;
1058         else
1059             src [i] = tile->comp[i].i_data;
1060
1061     for (i = 0; i < 2; i++)
1062         csize *= tile->comp[0].coord[i][1] - tile->comp[0].coord[i][0];
1063     switch (tile->codsty[0].transform) {
1064     case FF_DWT97:
1065         for (i = 0; i < csize; i++) {
1066             i0f = *srcf[0] + (f_ict_params[0] * *srcf[2]);
1067             i1f = *srcf[0] - (f_ict_params[1] * *srcf[1])
1068                            - (f_ict_params[2] * *srcf[2]);
1069             i2f = *srcf[0] + (f_ict_params[3] * *srcf[1]);
1070             *srcf[0]++ = i0f;
1071             *srcf[1]++ = i1f;
1072             *srcf[2]++ = i2f;
1073         }
1074         break;
1075     case FF_DWT97_INT:
1076         for (i = 0; i < csize; i++) {
1077             i0 = *src[0] + (((i_ict_params[0] * *src[2]) + (1 << 15)) >> 16);
1078             i1 = *src[0] - (((i_ict_params[1] * *src[1]) + (1 << 15)) >> 16)
1079                          - (((i_ict_params[2] * *src[2]) + (1 << 15)) >> 16);
1080             i2 = *src[0] + (((i_ict_params[3] * *src[1]) + (1 << 15)) >> 16);
1081             *src[0]++ = i0;
1082             *src[1]++ = i1;
1083             *src[2]++ = i2;
1084         }
1085         break;
1086     case FF_DWT53:
1087         for (i = 0; i < csize; i++) {
1088             i1 = *src[0] - (*src[2] + *src[1] >> 2);
1089             i0 = i1 + *src[2];
1090             i2 = i1 + *src[1];
1091             *src[0]++ = i0;
1092             *src[1]++ = i1;
1093             *src[2]++ = i2;
1094         }
1095         break;
1096     }
1097 }
1098
1099 static int jpeg2000_decode_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile,
1100                                 AVFrame *picture)
1101 {
1102     int compno, reslevelno, bandno;
1103     int x, y;
1104
1105     uint8_t *line;
1106     Jpeg2000T1Context t1;
1107     /* Loop on tile components */
1108
1109     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1110         Jpeg2000Component *comp     = tile->comp + compno;
1111         Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
1112         /* Loop on resolution levels */
1113         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels2decode; reslevelno++) {
1114             Jpeg2000ResLevel *rlevel = comp->reslevel + reslevelno;
1115             /* Loop on bands */
1116             for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
1117                 uint16_t nb_precincts, precno;
1118                 Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
1119                 int cblkno = 0, bandpos;
1120                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
1121
1122                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] ||
1123                     band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
1124                     continue;
1125
1126                 nb_precincts = rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y;
1127                 /* Loop on precincts */
1128                 for (precno = 0; precno < nb_precincts; precno++) {
1129                     Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
1130
1131                     /* Loop on codeblocks */
1132                     for (cblkno = 0; cblkno < prec->nb_codeblocks_width * prec->nb_codeblocks_height; cblkno++) {
1133                         int x, y;
1134                         Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
1135                         decode_cblk(s, codsty, &t1, cblk,
1136                                     cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0],
1137                                     cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0],
1138                                     bandpos);
1139
1140                         x = cblk->coord[0][0];
1141                         y = cblk->coord[1][0];
1142
1143                         if (codsty->transform == FF_DWT97)
1144                             dequantization_float(x, y, cblk, comp, &t1, band);
1145                         else
1146                             dequantization_int(x, y, cblk, comp, &t1, band);
1147                    } /* end cblk */
1148                 } /*end prec */
1149             } /* end band */
1150         } /* end reslevel */
1151
1152         /* inverse DWT */
1153         ff_dwt_decode(&comp->dwt, codsty->transform == FF_DWT97 ? (void*)comp->f_data : (void*)comp->i_data);
1154     } /*end comp */
1155
1156     /* inverse MCT transformation */
1157     if (tile->codsty[0].mct)
1158         mct_decode(s, tile);
1159
1160     if (s->precision <= 8) {
1161         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1162             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
1163             float *datap = comp->f_data;
1164             int32_t *i_datap = comp->i_data;
1165             y    = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
1166             line = picture->data[0] + y * picture->linesize[0];
1167             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
1168                 uint8_t *dst;
1169
1170                 x   = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
1171                 dst = line + x * s->ncomponents + compno;
1172
1173                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s->cdx[compno]) {
1174                      int val;
1175                     /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1176                     if (tile->codsty->transform == FF_DWT97)
1177                         val = lrintf(*datap) + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1178                     else
1179                         val = *i_datap + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1180                     val = av_clip(val, 0, (1 << s->cbps[compno]) - 1);
1181                     *dst = val << (8 - s->cbps[compno]);
1182                     datap++;
1183                     i_datap++;
1184                     dst += s->ncomponents;
1185                 }
1186                 line += picture->linesize[0];
1187             }
1188         }
1189     } else {
1190         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1191             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
1192             float *datap = comp->f_data;
1193             int32_t *i_datap = comp->i_data;
1194             uint16_t *linel;
1195
1196             y     = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
1197             linel = (uint16_t *)picture->data[0] + y * (picture->linesize[0] >> 1);
1198             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
1199                 uint16_t *dst;
1200                 x   = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
1201                 dst = linel + (x * s->ncomponents + compno);
1202                 for (; x < tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x; x += s-> cdx[compno]) {
1203                     int val;
1204                     /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1205                     if (tile->codsty->transform == FF_DWT97)
1206                         val = lrintf(*datap) + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1207                     else
1208                         val = *i_datap + (1 << (s->cbps[compno] - 1));
1209                     val = av_clip(val, 0, (1 << s->cbps[compno]) - 1);
1210                     /* align 12 bit values in little-endian mode */
1211                     *dst = val << (16 - s->cbps[compno]);
1212                     datap++;
1213                     i_datap++;
1214                     dst += s->ncomponents;
1215                 }
1216                 linel += picture->linesize[0] >> 1;
1217             }
1218         }
1219     }
1220     return 0;
1221 }
1222
1223 static void jpeg2000_dec_cleanup(Jpeg2000DecoderContext *s)
1224 {
1225     int tileno, compno;
1226     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++) {
1227         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1228             Jpeg2000Component *comp     = s->tile[tileno].comp   + compno;
1229             Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->tile[tileno].codsty + compno;
1230
1231             ff_jpeg2000_cleanup(comp, codsty);
1232         }
1233         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
1234     }
1235     av_freep(&s->tile);
1236 }
1237
1238 static int jpeg2000_read_main_headers(Jpeg2000DecoderContext *s)
1239 {
1240     Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->codsty;
1241     Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = s->qntsty;
1242     uint8_t *properties         = s->properties;
1243
1244     for (;;) {
1245         int len, ret = 0;
1246         uint16_t marker;
1247         int oldpos;
1248
1249         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
1250             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing EOC\n");
1251             break;
1252         }
1253
1254         marker = bytestream2_get_be16u(&s->g);
1255         oldpos = bytestream2_tell(&s->g);
1256
1257         if (marker == JPEG2000_SOD) {
1258             Jpeg2000Tile *tile;
1259             Jpeg2000TilePart *tp;
1260
1261             if (s->curtileno < 0) {
1262                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing SOT\n");
1263                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1264             }
1265
1266             tile = s->tile + s->curtileno;
1267             tp = tile->tile_part + tile->tp_idx;
1268             bytestream2_init(&tp->tpg, s->g.buffer, tp->tp_end - s->g.buffer);
1269             bytestream2_skip(&s->g, tp->tp_end - s->g.buffer);
1270
1271             continue;
1272         }
1273         if (marker == JPEG2000_EOC)
1274             break;
1275
1276         len = bytestream2_get_be16u(&s->g);
1277         if (len < 2 || bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < len - 2)
1278             return AVERROR_INVALIDDATA;
1279
1280         switch (marker) {
1281         case JPEG2000_SIZ:
1282             ret = get_siz(s);
1283             break;
1284         case JPEG2000_COC:
1285             ret = get_coc(s, codsty, properties);
1286             break;
1287         case JPEG2000_COD:
1288             ret = get_cod(s, codsty, properties);
1289             break;
1290         case JPEG2000_QCC:
1291             ret = get_qcc(s, len, qntsty, properties);
1292             break;
1293         case JPEG2000_QCD:
1294             ret = get_qcd(s, len, qntsty, properties);
1295             break;
1296         case JPEG2000_SOT:
1297             if (!(ret = get_sot(s, len))) {
1298                 codsty = s->tile[s->curtileno].codsty;
1299                 qntsty = s->tile[s->curtileno].qntsty;
1300                 properties = s->tile[s->curtileno].properties;
1301             }
1302             break;
1303         case JPEG2000_COM:
1304             // the comment is ignored
1305             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
1306             break;
1307         case JPEG2000_TLM:
1308             // Tile-part lengths
1309             ret = get_tlm(s, len);
1310             break;
1311         default:
1312             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1313                    "unsupported marker 0x%.4X at pos 0x%X\n",
1314                    marker, bytestream2_tell(&s->g) - 4);
1315             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
1316             break;
1317         }
1318         if (bytestream2_tell(&s->g) - oldpos != len || ret) {
1319             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1320                    "error during processing marker segment %.4x\n", marker);
1321             return ret ? ret : -1;
1322         }
1323     }
1324     return 0;
1325 }
1326
1327 /* Read bit stream packets --> T2 operation. */
1328 static int jpeg2000_read_bitstream_packets(Jpeg2000DecoderContext *s)
1329 {
1330     int ret = 0;
1331     int tileno;
1332
1333     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++) {
1334         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
1335
1336         if (ret = init_tile(s, tileno))
1337             return ret;
1338
1339         s->g = tile->tile_part[0].tpg;
1340         if (ret = jpeg2000_decode_packets(s, tile))
1341             return ret;
1342     }
1343
1344     return 0;
1345 }
1346
1347 static int jp2_find_codestream(Jpeg2000DecoderContext *s)
1348 {
1349     uint32_t atom_size, atom;
1350     int found_codestream = 0, search_range = 10;
1351
1352     while(!found_codestream && search_range
1353           &&
1354           bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 8) {
1355         atom_size = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1356         atom      = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1357         if (atom == JP2_CODESTREAM) {
1358             found_codestream = 1;
1359         } else {
1360             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < atom_size - 8)
1361                 return 0;
1362             bytestream2_skipu(&s->g, atom_size - 8);
1363             search_range--;
1364         }
1365     }
1366
1367     if (found_codestream)
1368         return 1;
1369     return 0;
1370 }
1371
1372 static int jpeg2000_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1373                                  int *got_frame, AVPacket *avpkt)
1374 {
1375     Jpeg2000DecoderContext *s = avctx->priv_data;
1376     ThreadFrame frame = { .f = data };
1377     AVFrame *picture = data;
1378     int tileno, ret;
1379
1380     s->avctx     = avctx;
1381     bytestream2_init(&s->g, avpkt->data, avpkt->size);
1382     s->curtileno = 0; // TODO: only one tile in DCI JP2K. to implement for more tiles
1383
1384     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
1385         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1386         goto end;
1387     }
1388
1389     // check if the image is in jp2 format
1390     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 12 &&
1391        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == 12) &&
1392        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_TYPE) &&
1393        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_VALUE)) {
1394         if (!jp2_find_codestream(s)) {
1395             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1396                    "Could not find Jpeg2000 codestream atom.\n");
1397             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1398             goto end;
1399         }
1400     } else {
1401         bytestream2_seek(&s->g, 0, SEEK_SET);
1402     }
1403
1404     if (bytestream2_get_be16u(&s->g) != JPEG2000_SOC) {
1405         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SOC marker not present\n");
1406         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1407         goto end;
1408     }
1409     if (ret = jpeg2000_read_main_headers(s))
1410         goto end;
1411
1412     /* get picture buffer */
1413     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0) {
1414         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_thread_get_buffer() failed.\n");
1415         goto end;
1416     }
1417     picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1418     picture->key_frame = 1;
1419
1420     if (ret = jpeg2000_read_bitstream_packets(s))
1421         goto end;
1422     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++)
1423         if (ret = jpeg2000_decode_tile(s, s->tile + tileno, picture))
1424             goto end;
1425
1426     jpeg2000_dec_cleanup(s);
1427
1428     *got_frame = 1;
1429
1430     return bytestream2_tell(&s->g);
1431
1432 end:
1433     jpeg2000_dec_cleanup(s);
1434     return ret;
1435 }
1436
1437 static void jpeg2000_init_static_data(AVCodec *codec)
1438 {
1439     ff_jpeg2000_init_tier1_luts();
1440 }
1441
1442 #define OFFSET(x) offsetof(Jpeg2000DecoderContext, x)
1443 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
1444
1445 static const AVOption options[] = {
1446     { "lowres",  "Lower the decoding resolution by a power of two",
1447         OFFSET(reduction_factor), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, JPEG2000_MAX_RESLEVELS - 1, VD },
1448     { NULL },
1449 };
1450
1451 static const AVProfile profiles[] = {
1452     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_RESTRICTION_0,  "JPEG 2000 codestream restriction 0"   },
1453     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_RESTRICTION_1,  "JPEG 2000 codestream restriction 1"   },
1454     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_NO_RESTRICTION, "JPEG 2000 no codestream restrictions" },
1455     { FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_2K,             "JPEG 2000 digital cinema 2K"          },
1456     { FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_4K,             "JPEG 2000 digital cinema 4K"          },
1457     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
1458 };
1459
1460 static const AVClass class = {
1461     .class_name = "jpeg2000",
1462     .item_name  = av_default_item_name,
1463     .option     = options,
1464     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1465 };
1466
1467 AVCodec ff_jpeg2000_decoder = {
1468     .name             = "jpeg2000",
1469     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1470     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1471     .id               = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
1472     .capabilities     = CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1473     .priv_data_size   = sizeof(Jpeg2000DecoderContext),
1474     .init_static_data = jpeg2000_init_static_data,
1475     .decode           = jpeg2000_decode_frame,
1476     .priv_class       = &class,
1477     .profiles         = NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles)
1478 };