9da66105a6eab28bf6b8b79e63304fcdbed2c446
[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 FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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/avassert.h"
29 #include "libavutil/common.h"
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "avcodec.h"
32 #include "bytestream.h"
33 #include "internal.h"
34 #include "thread.h"
35 #include "jpeg2000.h"
36
37 #define JP2_SIG_TYPE    0x6A502020
38 #define JP2_SIG_VALUE   0x0D0A870A
39 #define JP2_CODESTREAM  0x6A703263
40
41 #define HAD_COC 0x01
42 #define HAD_QCC 0x02
43
44 typedef struct Jpeg2000TilePart {
45     uint8_t tile_index;                 // Tile index who refers the tile-part
46     const uint8_t *tp_end;
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[4];
58     uint16_t tp_idx;                    // Tile-part index
59 } Jpeg2000Tile;
60
61 typedef struct Jpeg2000DecoderContext {
62     AVClass         *class;
63     AVCodecContext  *avctx;
64     GetByteContext  g;
65
66     int             width, height;
67     int             image_offset_x, image_offset_y;
68     int             tile_offset_x, tile_offset_y;
69     uint8_t         cbps[4];    // bits per sample in particular components
70     uint8_t         sgnd[4];    // if a component is signed
71     uint8_t         properties[4];
72     int             cdx[4], cdy[4];
73     int             precision;
74     int             ncomponents;
75     int             tile_width, tile_height;
76     int             numXtiles, numYtiles;
77     int             maxtilelen;
78
79     Jpeg2000CodingStyle codsty[4];
80     Jpeg2000QuantStyle  qntsty[4];
81
82     int             bit_index;
83
84     int             curtileno;
85
86     Jpeg2000Tile    *tile;
87
88     /*options parameters*/
89     int             lowres;
90     int             reduction_factor;
91 } Jpeg2000DecoderContext;
92
93 /* get_bits functions for JPEG2000 packet bitstream
94  * It is a get_bit function with a bit-stuffing routine. If the value of the
95  * byte is 0xFF, the next byte includes an extra zero bit stuffed into the MSB.
96  * cf. ISO-15444-1:2002 / B.10.1 Bit-stuffing routine */
97 static int get_bits(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
98 {
99     int res = 0;
100
101     while (--n >= 0) {
102         res <<= 1;
103         if (s->bit_index == 0) {
104             s->bit_index = 7 + (bytestream2_get_byte(&s->g) != 0xFFu);
105         }
106         s->bit_index--;
107         res |= (bytestream2_peek_byte(&s->g) >> s->bit_index) & 1;
108     }
109     return res;
110 }
111
112 static void jpeg2000_flush(Jpeg2000DecoderContext *s)
113 {
114     if (bytestream2_get_byte(&s->g) == 0xff)
115         bytestream2_skip(&s->g, 1);
116     s->bit_index = 8;
117 }
118
119 /* decode the value stored in node */
120 static int tag_tree_decode(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000TgtNode *node,
121                            int threshold)
122 {
123     Jpeg2000TgtNode *stack[30];
124     int sp = -1, curval = 0;
125
126     if (!node)
127         return AVERROR(EINVAL);
128
129     while (node && !node->vis) {
130         stack[++sp] = node;
131         node        = node->parent;
132     }
133
134     if (node)
135         curval = node->val;
136     else
137         curval = stack[sp]->val;
138
139     while (curval < threshold && sp >= 0) {
140         if (curval < stack[sp]->val)
141             curval = stack[sp]->val;
142         while (curval < threshold) {
143             int ret;
144             if ((ret = get_bits(s, 1)) > 0) {
145                 stack[sp]->vis++;
146                 break;
147             } else if (!ret)
148                 curval++;
149             else
150                 return ret;
151         }
152         stack[sp]->val = curval;
153         sp--;
154     }
155     return curval;
156 }
157
158 /* marker segments */
159 /* get sizes and offsets of image, tiles; number of components */
160 static int get_siz(Jpeg2000DecoderContext *s)
161 {
162     int i;
163     int ncomponents;
164
165     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 36)
166         return AVERROR(EINVAL);
167
168     s->avctx->profile = bytestream2_get_be16u(&s->g); // Rsiz
169     s->width          = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Width
170     s->height         = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Height
171     s->image_offset_x = bytestream2_get_be32u(&s->g); // X0Siz
172     s->image_offset_y = bytestream2_get_be32u(&s->g); // Y0Siz
173     s->tile_width     = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XTSiz
174     s->tile_height    = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YTSiz
175     s->tile_offset_x  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // XT0Siz
176     s->tile_offset_y  = bytestream2_get_be32u(&s->g); // YT0Siz
177     ncomponents       = bytestream2_get_be16u(&s->g); // CSiz
178
179     if (ncomponents <= 0 || ncomponents > 4) {
180         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported/invalid ncomponents: %d\n", ncomponents);
181         return AVERROR(EINVAL);
182     }
183     s->ncomponents = ncomponents;
184
185     if (s->tile_width<=0 || s->tile_height<=0)
186         return AVERROR(EINVAL);
187
188     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 3 * s->ncomponents)
189         return AVERROR(EINVAL);
190
191     for (i = 0; i < s->ncomponents; i++) { // Ssiz_i XRsiz_i, YRsiz_i
192         uint8_t x = bytestream2_get_byteu(&s->g);
193         s->cbps[i]   = (x & 0x7f) + 1;
194         s->precision = FFMAX(s->cbps[i], s->precision);
195         s->sgnd[i]   = !!(x & 0x80);
196         s->cdx[i]    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
197         s->cdy[i]    = bytestream2_get_byteu(&s->g);
198         if (s->cdx[i] != 1 || s->cdy[i] != 1) {
199             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported/ CDxy values %d %d for component %d\n", s->cdx[i], s->cdy[i], i);
200             if (!s->cdx[i] || !s->cdy[i])
201                 return AVERROR_INVALIDDATA;
202         }
203     }
204
205     s->numXtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->width  - s->tile_offset_x, s->tile_width);
206     s->numYtiles = ff_jpeg2000_ceildiv(s->height - s->tile_offset_y, s->tile_height);
207
208     if (s->numXtiles * (uint64_t)s->numYtiles > INT_MAX/sizeof(Jpeg2000Tile))
209         return AVERROR(EINVAL);
210
211     s->tile = av_mallocz(s->numXtiles * s->numYtiles * sizeof(*s->tile));
212     if (!s->tile)
213         return AVERROR(ENOMEM);
214
215     for (i = 0; i < s->numXtiles * s->numYtiles; i++) {
216         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + i;
217
218         tile->comp = av_mallocz(s->ncomponents * sizeof(*tile->comp));
219         if (!tile->comp)
220             return AVERROR(ENOMEM);
221     }
222
223     /* compute image size with reduction factor */
224     s->avctx->width  = ff_jpeg2000_ceildivpow2(s->width  - s->image_offset_x,
225                                                s->reduction_factor);
226     s->avctx->height = ff_jpeg2000_ceildivpow2(s->height - s->image_offset_y,
227                                                s->reduction_factor);
228
229     switch(s->ncomponents) {
230     case 1:
231         if (s->precision > 8)
232             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
233         else
234             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
235         break;
236     case 3:
237         switch (s->avctx->profile) {
238         case FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_2K:
239         case FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_4K:
240             /* XYZ color-space for digital cinema profiles */
241             s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_XYZ12;
242             break;
243         default:
244             if (s->precision > 8)
245                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48;
246             else
247                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
248             break;
249         }
250         break;
251     case 4:
252         s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
253         break;
254     default:
255         /* pixel format can not be identified */
256         s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
257         break;
258     }
259     return 0;
260 }
261
262 /* get common part for COD and COC segments */
263 static int get_cox(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c)
264 {
265     uint8_t byte;
266
267     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
268         return AVERROR(EINVAL);
269     c->nreslevels = bytestream2_get_byteu(&s->g) + 1; // num of resolution levels - 1
270     if (c->nreslevels >= JPEG2000_MAX_RESLEVELS) {
271         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "nreslevels %d is invalid\n", c->nreslevels);
272         return AVERROR_INVALIDDATA;
273     }
274
275     /* compute number of resolution levels to decode */
276     if (c->nreslevels < s->reduction_factor)
277         c->nreslevels2decode = 1;
278     else
279         c->nreslevels2decode = c->nreslevels - s->reduction_factor;
280
281     c->log2_cblk_width  = (bytestream2_get_byteu(&s->g) & 15) + 2; // cblk width
282     c->log2_cblk_height = (bytestream2_get_byteu(&s->g) & 15) + 2; // cblk height
283
284     if (c->log2_cblk_width > 10 || c->log2_cblk_height > 10 ||
285         c->log2_cblk_width + c->log2_cblk_height > 14) {
286         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "cblk size invalid\n");
287         return AVERROR_INVALIDDATA;
288     }
289
290     c->cblk_style = bytestream2_get_byteu(&s->g);
291     if (c->cblk_style != 0) { // cblk style
292         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "extra cblk styles %X\n", c->cblk_style);
293     }
294     c->transform = bytestream2_get_byteu(&s->g); // DWT transformation type
295     /* set integer 9/7 DWT in case of BITEXACT flag */
296     if ((s->avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT) && (c->transform == FF_DWT97))
297         c->transform = FF_DWT97_INT;
298
299     if (c->csty & JPEG2000_CSTY_PREC) {
300         int i;
301         for (i = 0; i < c->nreslevels; i++) {
302             byte = bytestream2_get_byte(&s->g);
303             c->log2_prec_widths[i]  =  byte       & 0x0F;    // precinct PPx
304             c->log2_prec_heights[i] = (byte >> 4) & 0x0F;    // precinct PPy
305         }
306     } else {
307         memset(c->log2_prec_widths , 15, sizeof(c->log2_prec_widths ));
308         memset(c->log2_prec_heights, 15, sizeof(c->log2_prec_heights));
309     }
310     return 0;
311 }
312
313 /* get coding parameters for a particular tile or whole image*/
314 static int get_cod(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c,
315                    uint8_t *properties)
316 {
317     Jpeg2000CodingStyle tmp;
318     int compno, ret;
319
320     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 5)
321         return AVERROR(EINVAL);
322
323     tmp.csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
324
325     // get progression order
326     tmp.prog_order = bytestream2_get_byteu(&s->g);
327
328     tmp.nlayers = bytestream2_get_be16u(&s->g);
329     tmp.mct     = bytestream2_get_byteu(&s->g); // multiple component transformation
330
331     if (tmp.mct && s->ncomponents < 3) {
332         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "MCT %d with too few components (%d)\n", tmp.mct, s->ncomponents);
333         return AVERROR_INVALIDDATA;
334     }
335
336     if ((ret = get_cox(s, &tmp)) < 0)
337         return ret;
338
339     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
340         if (!(properties[compno] & HAD_COC))
341             memcpy(c + compno, &tmp, sizeof(tmp));
342     return 0;
343 }
344
345 /* Get coding parameters for a component in the whole image or a
346  * particular tile. */
347 static int get_coc(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *c,
348                    uint8_t *properties)
349 {
350     int compno, ret;
351
352     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
353         return AVERROR(EINVAL);
354
355     compno = bytestream2_get_byteu(&s->g);
356
357     if (compno >= s->ncomponents) {
358         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid compno %d\n", compno);
359         return AVERROR_INVALIDDATA;
360     }
361
362     c      += compno;
363     c->csty = bytestream2_get_byteu(&s->g);
364
365     if ((ret = get_cox(s, c)) < 0)
366         return ret;
367
368     properties[compno] |= HAD_COC;
369     return 0;
370 }
371
372 /* Get common part for QCD and QCC segments. */
373 static int get_qcx(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q)
374 {
375     int i, x;
376
377     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
378         return AVERROR(EINVAL);
379
380     x = bytestream2_get_byteu(&s->g); // Sqcd
381
382     q->nguardbits = x >> 5;
383     q->quantsty   = x & 0x1f;
384
385     if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_NONE) {
386         n -= 3;
387         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < n || 32*3 < n)
388             return AVERROR(EINVAL);
389         for (i = 0; i < n; i++)
390             q->expn[i] = bytestream2_get_byteu(&s->g) >> 3;
391     } else if (q->quantsty == JPEG2000_QSTY_SI) {
392         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2)
393             return AVERROR(EINVAL);
394         x          = bytestream2_get_be16u(&s->g);
395         q->expn[0] = x >> 11;
396         q->mant[0] = x & 0x7ff;
397         for (i = 1; i < 32 * 3; i++) {
398             int curexpn = FFMAX(0, q->expn[0] - (i - 1) / 3);
399             q->expn[i] = curexpn;
400             q->mant[i] = q->mant[0];
401         }
402     } else {
403         n = (n - 3) >> 1;
404         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2 * n || 32*3 < n)
405             return AVERROR(EINVAL);
406         for (i = 0; i < n; i++) {
407             x          = bytestream2_get_be16u(&s->g);
408             q->expn[i] = x >> 11;
409             q->mant[i] = x & 0x7ff;
410         }
411     }
412     return 0;
413 }
414
415 /* Get quantization parameters for a particular tile or a whole image. */
416 static int get_qcd(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q,
417                    uint8_t *properties)
418 {
419     Jpeg2000QuantStyle tmp;
420     int compno;
421
422     if (get_qcx(s, n, &tmp))
423         return -1;
424     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++)
425         if (!(properties[compno] & HAD_QCC))
426             memcpy(q + compno, &tmp, sizeof(tmp));
427     return 0;
428 }
429
430 /* Get quantization parameters for a component in the whole image
431  * on in a particular tile. */
432 static int get_qcc(Jpeg2000DecoderContext *s, int n, Jpeg2000QuantStyle *q,
433                    uint8_t *properties)
434 {
435     int compno;
436
437     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 1)
438         return AVERROR(EINVAL);
439
440     compno              = bytestream2_get_byteu(&s->g);
441     if (compno >= s->ncomponents) {
442         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid compno\n");
443         return AVERROR_INVALIDDATA;
444     }
445
446     properties[compno] |= HAD_QCC;
447     return get_qcx(s, n - 1, q + compno);
448 }
449
450 /* Get start of tile segment. */
451 static int get_sot(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
452 {
453     Jpeg2000TilePart *tp;
454     uint16_t Isot;
455     uint32_t Psot;
456     uint8_t TPsot;
457
458     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 8)
459         return AVERROR(EINVAL);
460
461     s->curtileno = Isot = bytestream2_get_be16u(&s->g);        // Isot
462     if ((unsigned)s->curtileno >= s->numXtiles * s->numYtiles) {
463         s->curtileno=0;
464         return AVERROR(EINVAL);
465     }
466     Psot  = bytestream2_get_be32u(&s->g);       // Psot
467     TPsot = bytestream2_get_byteu(&s->g);       // TPsot
468
469     /* Read TNSot but not used */
470     bytestream2_get_byteu(&s->g);               // TNsot
471
472     if (Psot > bytestream2_get_bytes_left(&s->g) + n + 2) {
473         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Psot %d too big\n", Psot);
474         return AVERROR_INVALIDDATA;
475     }
476     if (TPsot >= FF_ARRAY_ELEMS(s->tile[s->curtileno].tile_part)) {
477         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "TPsot %d too big\n", TPsot);
478         return AVERROR_PATCHWELCOME;
479     }
480
481     s->tile[s->curtileno].tp_idx = TPsot;
482     tp             = s->tile[s->curtileno].tile_part + TPsot;
483     tp->tile_index = Isot;
484     tp->tp_end     = s->g.buffer + Psot - n - 2;
485
486     if (!TPsot) {
487         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + s->curtileno;
488
489         /* copy defaults */
490         memcpy(tile->codsty, s->codsty, s->ncomponents * sizeof(Jpeg2000CodingStyle));
491         memcpy(tile->qntsty, s->qntsty, s->ncomponents * sizeof(Jpeg2000QuantStyle));
492     }
493
494     return 0;
495 }
496
497 /* Tile-part lengths: see ISO 15444-1:2002, section A.7.1
498  * Used to know the number of tile parts and lengths.
499  * There may be multiple TLMs in the header.
500  * TODO: The function is not used for tile-parts management, nor anywhere else.
501  * It can be useful to allocate memory for tile parts, before managing the SOT
502  * markers. Parsing the TLM header is needed to increment the input header
503  * buffer.
504  * This marker is mandatory for DCI. */
505 static uint8_t get_tlm(Jpeg2000DecoderContext *s, int n)
506 {
507     uint8_t Stlm, ST, SP, tile_tlm, i;
508     bytestream2_get_byte(&s->g);               /* Ztlm: skipped */
509     Stlm = bytestream2_get_byte(&s->g);
510
511     // too complex ? ST = ((Stlm >> 4) & 0x01) + ((Stlm >> 4) & 0x02);
512     ST = (Stlm >> 4) & 0x03;
513     // TODO: Manage case of ST = 0b11 --> raise error
514     SP       = (Stlm >> 6) & 0x01;
515     tile_tlm = (n - 4) / ((SP + 1) * 2 + ST);
516     for (i = 0; i < tile_tlm; i++) {
517         switch (ST) {
518         case 0:
519             break;
520         case 1:
521             bytestream2_get_byte(&s->g);
522             break;
523         case 2:
524             bytestream2_get_be16(&s->g);
525             break;
526         case 3:
527             bytestream2_get_be32(&s->g);
528             break;
529         }
530         if (SP == 0) {
531             bytestream2_get_be16(&s->g);
532         } else {
533             bytestream2_get_be32(&s->g);
534         }
535     }
536     return 0;
537 }
538
539 static int init_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, int tileno)
540 {
541     int compno;
542     int tilex = tileno % s->numXtiles;
543     int tiley = tileno / s->numXtiles;
544     Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
545
546     if (!tile->comp)
547         return AVERROR(ENOMEM);
548
549     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
550         Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
551         Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
552         Jpeg2000QuantStyle  *qntsty = tile->qntsty + compno;
553         int ret; // global bandno
554
555         comp->coord_o[0][0] = FFMAX(tilex       * s->tile_width  + s->tile_offset_x, s->image_offset_x);
556         comp->coord_o[0][1] = FFMIN((tilex + 1) * s->tile_width  + s->tile_offset_x, s->width);
557         comp->coord_o[1][0] = FFMAX(tiley       * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->image_offset_y);
558         comp->coord_o[1][1] = FFMIN((tiley + 1) * s->tile_height + s->tile_offset_y, s->height);
559
560         comp->coord[0][0] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[0][0], s->reduction_factor);
561         comp->coord[0][1] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[0][1], s->reduction_factor);
562         comp->coord[1][0] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[1][0], s->reduction_factor);
563         comp->coord[1][1] = ff_jpeg2000_ceildivpow2(comp->coord_o[1][1], s->reduction_factor);
564
565         if (ret = ff_jpeg2000_init_component(comp, codsty, qntsty,
566                                              s->cbps[compno], s->cdx[compno],
567                                              s->cdy[compno], s->avctx))
568             return ret;
569     }
570     return 0;
571 }
572
573 /* Read the number of coding passes. */
574 static int getnpasses(Jpeg2000DecoderContext *s)
575 {
576     int num;
577     if (!get_bits(s, 1))
578         return 1;
579     if (!get_bits(s, 1))
580         return 2;
581     if ((num = get_bits(s, 2)) != 3)
582         return num < 0 ? num : 3 + num;
583     if ((num = get_bits(s, 5)) != 31)
584         return num < 0 ? num : 6 + num;
585     num = get_bits(s, 7);
586     return num < 0 ? num : 37 + num;
587 }
588
589 static int getlblockinc(Jpeg2000DecoderContext *s)
590 {
591     int res = 0, ret;
592     while (ret = get_bits(s, 1)) {
593         if (ret < 0)
594             return ret;
595         res++;
596     }
597     return res;
598 }
599
600 static int jpeg2000_decode_packet(Jpeg2000DecoderContext *s,
601                                   Jpeg2000CodingStyle *codsty,
602                                   Jpeg2000ResLevel *rlevel, int precno,
603                                   int layno, uint8_t *expn, int numgbits)
604 {
605     int bandno, cblkno, ret, nb_code_blocks;
606
607     if (!(ret = get_bits(s, 1))) {
608         jpeg2000_flush(s);
609         return 0;
610     } else if (ret < 0)
611         return ret;
612
613     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
614         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
615         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
616
617         if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] ||
618             band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
619             continue;
620
621         nb_code_blocks =  prec->nb_codeblocks_height *
622                           prec->nb_codeblocks_width;
623         for (cblkno = 0; cblkno < nb_code_blocks; cblkno++) {
624             Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
625             int incl, newpasses, llen;
626
627             if (cblk->npasses)
628                 incl = get_bits(s, 1);
629             else
630                 incl = tag_tree_decode(s, prec->cblkincl + cblkno, layno + 1) == layno;
631             if (!incl)
632                 continue;
633             else if (incl < 0)
634                 return incl;
635
636             if (!cblk->npasses) {
637                 int v = expn[bandno] + numgbits - 1 -
638                                     tag_tree_decode(s, prec->zerobits + cblkno,
639                                                     100);
640                 if (v < 0) {
641                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "nonzerobits %d invalid\n", v);
642                     return AVERROR_INVALIDDATA;
643                 }
644                 cblk->nonzerobits = v;
645             }
646             if ((newpasses = getnpasses(s)) < 0)
647                 return newpasses;
648             if ((llen = getlblockinc(s)) < 0)
649                 return llen;
650             cblk->lblock += llen;
651             if ((ret = get_bits(s, av_log2(newpasses) + cblk->lblock)) < 0)
652                 return ret;
653             cblk->lengthinc = ret;
654             cblk->npasses  += newpasses;
655         }
656     }
657     jpeg2000_flush(s);
658
659     if (codsty->csty & JPEG2000_CSTY_EPH) {
660         if (bytestream2_peek_be16(&s->g) == JPEG2000_EPH)
661             bytestream2_skip(&s->g, 2);
662         else
663             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "EPH marker not found.\n");
664     }
665
666     for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
667         Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
668         Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
669
670         nb_code_blocks = prec->nb_codeblocks_height * prec->nb_codeblocks_width;
671         for (cblkno = 0; cblkno < nb_code_blocks; cblkno++) {
672             Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
673             if (   bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < cblk->lengthinc
674                 || sizeof(cblk->data) < cblk->lengthinc
675             )
676                 return AVERROR(EINVAL);
677             /* Code-block data can be empty. In that case initialize data
678              * with 0xFFFF. */
679             if (cblk->lengthinc > 0) {
680                 bytestream2_get_bufferu(&s->g, cblk->data, cblk->lengthinc);
681             } else {
682                 cblk->data[0] = 0xFF;
683                 cblk->data[1] = 0xFF;
684             }
685             cblk->length   += cblk->lengthinc;
686             cblk->lengthinc = 0;
687         }
688     }
689     return 0;
690 }
691
692 static int jpeg2000_decode_packets(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
693 {
694     int layno, reslevelno, compno, precno, ok_reslevel;
695     int x, y;
696
697     s->bit_index = 8;
698     switch (tile->codsty[0].prog_order) {
699     case JPEG2000_PGOD_LRCP:
700     case JPEG2000_PGOD_RLCP:
701         for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++) {
702             ok_reslevel = 1;
703             for (reslevelno = 0; ok_reslevel; reslevelno++) {
704                 ok_reslevel = 0;
705                 for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
706                     Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
707                     Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = tile->qntsty + compno;
708                     if (reslevelno < codsty->nreslevels) {
709                         Jpeg2000ResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel +
710                                                 reslevelno;
711                         ok_reslevel = 1;
712                         for (precno = 0; precno < rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y; precno++)
713                             if (jpeg2000_decode_packet(s,
714                                                        codsty, rlevel,
715                                                        precno, layno,
716                                                        qntsty->expn + (reslevelno ? 3 * (reslevelno - 1) + 1 : 0),
717                                                        qntsty->nguardbits))
718                                 return -1;
719                     }
720                 }
721             }
722         }
723         break;
724
725     case JPEG2000_PGOD_CPRL:
726         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
727             Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
728             Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = tile->qntsty + compno;
729
730             /* Set bit stream buffer address according to tile-part.
731              * For DCinema one tile-part per component, so can be
732              * indexed by component. */
733             s->g = tile->tile_part[compno].tpg;
734
735             /* Position loop (y axis)
736              * TODO: Automate computing of step 256.
737              * Fixed here, but to be computed before entering here. */
738             for (y = 0; y < s->height; y += 256) {
739                 /* Position loop (y axis)
740                  * TODO: automate computing of step 256.
741                  * Fixed here, but to be computed before entering here. */
742                 for (x = 0; x < s->width; x += 256) {
743                     for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels; reslevelno++) {
744                         uint16_t prcx, prcy;
745                         uint8_t reducedresno = codsty->nreslevels - 1 -reslevelno; //  ==> N_L - r
746                         Jpeg2000ResLevel *rlevel = tile->comp[compno].reslevel + reslevelno;
747
748                         if (!((y % (1 << (rlevel->log2_prec_height + reducedresno)) == 0) ||
749                               (y == 0))) // TODO: 2nd condition simplified as try0 always =0 for dcinema
750                             continue;
751
752                         if (!((x % (1 << (rlevel->log2_prec_width + reducedresno)) == 0) ||
753                               (x == 0))) // TODO: 2nd condition simplified as try0 always =0 for dcinema
754                             continue;
755
756                         // check if a precinct exists
757                         prcx   = ff_jpeg2000_ceildivpow2(x, reducedresno) >> rlevel->log2_prec_width;
758                         prcy   = ff_jpeg2000_ceildivpow2(y, reducedresno) >> rlevel->log2_prec_height;
759                         precno = prcx + rlevel->num_precincts_x * prcy;
760                         for (layno = 0; layno < tile->codsty[0].nlayers; layno++) {
761                             if (jpeg2000_decode_packet(s, codsty, rlevel,
762                                                        precno, layno,
763                                                        qntsty->expn + (reslevelno ? 3 * (reslevelno - 1) + 1 : 0),
764                                                        qntsty->nguardbits))
765                                 return -1;
766                         }
767                     }
768                 }
769             }
770         }
771         break;
772
773     default:
774         break;
775     }
776
777     /* EOC marker reached */
778     bytestream2_skip(&s->g, 2);
779
780     return 0;
781 }
782
783 /* TIER-1 routines */
784 static void decode_sigpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height,
785                            int bpno, int bandno, int bpass_csty_symbol,
786                            int vert_causal_ctx_csty_symbol)
787 {
788     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y;
789
790     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
791         for (x = 0; x < width; x++)
792             for (y = y0; y < height && y < y0 + 4; y++) {
793                 if ((t1->flags[y+1][x+1] & JPEG2000_T1_SIG_NB)
794                 && !(t1->flags[y+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))) {
795                     int flags_mask = -1;
796                     if (vert_causal_ctx_csty_symbol && y == y0 + 3)
797                         flags_mask &= ~(JPEG2000_T1_SIG_S | JPEG2000_T1_SIG_SW | JPEG2000_T1_SIG_SE);
798                     if (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y+1][x+1] & flags_mask, bandno))) {
799                         int xorbit, ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y+1][x+1], &xorbit);
800                         if (bpass_csty_symbol)
801                              t1->data[y][x] = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ? -mask : mask;
802                         else
803                              t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ctxno) ^ xorbit) ?
804                                                -mask : mask;
805
806                         ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y,
807                                                      t1->data[y][x] < 0);
808                     }
809                     t1->flags[y + 1][x + 1] |= JPEG2000_T1_VIS;
810                 }
811             }
812 }
813
814 static void decode_refpass(Jpeg2000T1Context *t1, int width, int height,
815                            int bpno)
816 {
817     int phalf, nhalf;
818     int y0, x, y;
819
820     phalf = 1 << (bpno - 1);
821     nhalf = -phalf;
822
823     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4)
824         for (x = 0; x < width; x++)
825             for (y = y0; y < height && y < y0 + 4; y++)
826                 if ((t1->flags[y + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS)) == JPEG2000_T1_SIG) {
827                     int ctxno = ff_jpeg2000_getrefctxno(t1->flags[y + 1][x + 1]);
828                     int r     = ff_mqc_decode(&t1->mqc,
829                                               t1->mqc.cx_states + ctxno)
830                                 ? phalf : nhalf;
831                     t1->data[y][x]          += t1->data[y][x] < 0 ? -r : r;
832                     t1->flags[y + 1][x + 1] |= JPEG2000_T1_REF;
833                 }
834 }
835
836 static void decode_clnpass(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000T1Context *t1,
837                            int width, int height, int bpno, int bandno,
838                            int seg_symbols, int vert_causal_ctx_csty_symbol)
839 {
840     int mask = 3 << (bpno - 1), y0, x, y, runlen, dec;
841
842     for (y0 = 0; y0 < height; y0 += 4) {
843         for (x = 0; x < width; x++) {
844             if (y0 + 3 < height &&
845                 !((t1->flags[y0 + 1][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
846                   (t1->flags[y0 + 2][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
847                   (t1->flags[y0 + 3][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)) ||
848                   (t1->flags[y0 + 4][x + 1] & (JPEG2000_T1_SIG_NB | JPEG2000_T1_VIS | JPEG2000_T1_SIG)))) {
849                 if (!ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_RL))
850                     continue;
851                 runlen = ff_mqc_decode(&t1->mqc,
852                                        t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
853                 runlen = (runlen << 1) | ff_mqc_decode(&t1->mqc,
854                                                        t1->mqc.cx_states +
855                                                        MQC_CX_UNI);
856                 dec = 1;
857             } else {
858                 runlen = 0;
859                 dec    = 0;
860             }
861
862             for (y = y0 + runlen; y < y0 + 4 && y < height; y++) {
863                 if (!dec) {
864                     if (!(t1->flags[y+1][x+1] & (JPEG2000_T1_SIG | JPEG2000_T1_VIS))) {
865                         int flags_mask = -1;
866                         if (vert_causal_ctx_csty_symbol && y == y0 + 3)
867                             flags_mask &= ~(JPEG2000_T1_SIG_S | JPEG2000_T1_SIG_SW | JPEG2000_T1_SIG_SE);
868                         dec = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + ff_jpeg2000_getsigctxno(t1->flags[y+1][x+1] & flags_mask,
869                                                                                              bandno));
870                     }
871                 }
872                 if (dec) {
873                     int xorbit;
874                     int ctxno = ff_jpeg2000_getsgnctxno(t1->flags[y + 1][x + 1],
875                                                         &xorbit);
876                     t1->data[y][x] = (ff_mqc_decode(&t1->mqc,
877                                                     t1->mqc.cx_states + ctxno) ^
878                                       xorbit)
879                                      ? -mask : mask;
880                     ff_jpeg2000_set_significance(t1, x, y, t1->data[y][x] < 0);
881                 }
882                 dec = 0;
883                 t1->flags[y + 1][x + 1] &= ~JPEG2000_T1_VIS;
884             }
885         }
886     }
887     if (seg_symbols) {
888         int val;
889         val = ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
890         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
891         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
892         val = (val << 1) + ff_mqc_decode(&t1->mqc, t1->mqc.cx_states + MQC_CX_UNI);
893         if (val != 0xa)
894             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
895                    "Segmentation symbol value incorrect\n");
896     }
897 }
898
899 static int decode_cblk(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000CodingStyle *codsty,
900                        Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Cblk *cblk,
901                        int width, int height, int bandpos)
902 {
903     int passno = cblk->npasses, pass_t = 2, bpno = cblk->nonzerobits - 1, y, clnpass_cnt = 0;
904     int bpass_csty_symbol = JPEG2000_CBLK_BYPASS & codsty->cblk_style;
905     int vert_causal_ctx_csty_symbol = JPEG2000_CBLK_VSC & codsty->cblk_style;
906
907     for (y = 0; y < height; y++)
908         memset(t1->data[y], 0, width * sizeof(**t1->data));
909
910     /* If code-block contains no compressed data: nothing to do. */
911     if (!cblk->length)
912         return 0;
913
914     for (y = 0; y < height+2; y++)
915         memset(t1->flags[y], 0, (width + 2)*sizeof(**t1->flags));
916
917     cblk->data[cblk->length] = 0xff;
918     cblk->data[cblk->length+1] = 0xff;
919     ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
920
921     while (passno--) {
922         switch(pass_t) {
923         case 0:
924             decode_sigpass(t1, width, height, bpno + 1, bandpos,
925                            bpass_csty_symbol && (clnpass_cnt >= 4), vert_causal_ctx_csty_symbol);
926             break;
927         case 1:
928             decode_refpass(t1, width, height, bpno + 1);
929             if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
930                 ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
931             break;
932         case 2:
933             decode_clnpass(s, t1, width, height, bpno + 1, bandpos,
934                            codsty->cblk_style & JPEG2000_CBLK_SEGSYM, vert_causal_ctx_csty_symbol);
935             clnpass_cnt = clnpass_cnt + 1;
936             if (bpass_csty_symbol && clnpass_cnt >= 4)
937                 ff_mqc_initdec(&t1->mqc, cblk->data);
938             break;
939         }
940
941         pass_t++;
942         if (pass_t == 3) {
943             bpno--;
944             pass_t = 0;
945         }
946     }
947     return 0;
948 }
949
950 /* TODO: Verify dequantization for lossless case
951  * comp->data can be float or int
952  * band->stepsize can be float or int
953  * depending on the type of DWT transformation.
954  * see ISO/IEC 15444-1:2002 A.6.1 */
955
956 /* Float dequantization of a codeblock.*/
957 static void dequantization_float(int x, int y, Jpeg2000Cblk *cblk,
958                                  Jpeg2000Component *comp,
959                                  Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Band *band)
960 {
961     int i, j;
962     int w = cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0];
963     for (j = 0; j < (cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0]); ++j) {
964         float *datap = &comp->f_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * (y + j) + x];
965         int *src = t1->data[j];
966         for (i = 0; i < w; ++i)
967             datap[i] = src[i] * band->f_stepsize;
968     }
969 }
970
971 /* Integer dequantization of a codeblock.*/
972 static void dequantization_int(int x, int y, Jpeg2000Cblk *cblk,
973                                Jpeg2000Component *comp,
974                                Jpeg2000T1Context *t1, Jpeg2000Band *band)
975 {
976     int i, j;
977     int w = cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0];
978     for (j = 0; j < (cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0]); ++j) {
979         int32_t *datap = &comp->i_data[(comp->coord[0][1] - comp->coord[0][0]) * (y + j) + x];
980         int *src = t1->data[j];
981         for (i = 0; i < w; ++i)
982             datap[i] = (src[i] * band->i_stepsize + (1 << 15)) >> 16;
983     }
984 }
985
986 /* Inverse ICT parameters in float and integer.
987  * int value = (float value) * (1<<16) */
988 static const float f_ict_params[4] = {
989     1.402f,
990     0.34413f,
991     0.71414f,
992     1.772f
993 };
994 static const int   i_ict_params[4] = {
995      91881,
996      22553,
997      46802,
998     116130
999 };
1000
1001 static void mct_decode(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile)
1002 {
1003     int i, csize = 1;
1004     int32_t *src[3],  i0,  i1,  i2;
1005     float   *srcf[3], i0f, i1f, i2f;
1006
1007     for (i = 0; i < 3; i++)
1008         if (tile->codsty[0].transform == FF_DWT97)
1009             srcf[i] = tile->comp[i].f_data;
1010         else
1011             src [i] = tile->comp[i].i_data;
1012
1013     for (i = 0; i < 2; i++)
1014         csize *= tile->comp[0].coord[i][1] - tile->comp[0].coord[i][0];
1015
1016     switch (tile->codsty[0].transform) {
1017     case FF_DWT97:
1018         for (i = 0; i < csize; i++) {
1019             i0f = *srcf[0] + (f_ict_params[0] * *srcf[2]);
1020             i1f = *srcf[0] - (f_ict_params[1] * *srcf[1])
1021                            - (f_ict_params[2] * *srcf[2]);
1022             i2f = *srcf[0] + (f_ict_params[3] * *srcf[1]);
1023             *srcf[0]++ = i0f;
1024             *srcf[1]++ = i1f;
1025             *srcf[2]++ = i2f;
1026         }
1027         break;
1028     case FF_DWT97_INT:
1029         for (i = 0; i < csize; i++) {
1030             i0 = *src[0] + (((i_ict_params[0] * *src[2]) + (1 << 15)) >> 16);
1031             i1 = *src[0] - (((i_ict_params[1] * *src[1]) + (1 << 15)) >> 16)
1032                          - (((i_ict_params[2] * *src[2]) + (1 << 15)) >> 16);
1033             i2 = *src[0] + (((i_ict_params[3] * *src[1]) + (1 << 15)) >> 16);
1034             *src[0]++ = i0;
1035             *src[1]++ = i1;
1036             *src[2]++ = i2;
1037         }
1038         break;
1039     case FF_DWT53:
1040         for (i = 0; i < csize; i++) {
1041             i1 = *src[0] - (*src[2] + *src[1] >> 2);
1042             i0 = i1 + *src[2];
1043             i2 = i1 + *src[1];
1044             *src[0]++ = i0;
1045             *src[1]++ = i1;
1046             *src[2]++ = i2;
1047         }
1048         break;
1049     }
1050 }
1051
1052 static int jpeg2000_decode_tile(Jpeg2000DecoderContext *s, Jpeg2000Tile *tile,
1053                                 AVFrame *picture)
1054 {
1055     int compno, reslevelno, bandno;
1056     int x, y;
1057
1058     uint8_t *line;
1059     Jpeg2000T1Context t1;
1060
1061     /* Loop on tile components */
1062     for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1063         Jpeg2000Component *comp     = tile->comp + compno;
1064         Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
1065
1066         /* Loop on resolution levels */
1067         for (reslevelno = 0; reslevelno < codsty->nreslevels2decode; reslevelno++) {
1068             Jpeg2000ResLevel *rlevel = comp->reslevel + reslevelno;
1069             /* Loop on bands */
1070             for (bandno = 0; bandno < rlevel->nbands; bandno++) {
1071                 int nb_precincts, precno;
1072                 Jpeg2000Band *band = rlevel->band + bandno;
1073                 int cblkno = 0, bandpos;
1074
1075                 bandpos = bandno + (reslevelno > 0);
1076
1077                 if (band->coord[0][0] == band->coord[0][1] || band->coord[1][0] == band->coord[1][1])
1078                     continue;
1079
1080                 nb_precincts = rlevel->num_precincts_x * rlevel->num_precincts_y;
1081                 /* Loop on precincts */
1082                 for (precno = 0; precno < nb_precincts; precno++) {
1083                     Jpeg2000Prec *prec = band->prec + precno;
1084
1085                     /* Loop on codeblocks */
1086                     for (cblkno = 0; cblkno < prec->nb_codeblocks_width * prec->nb_codeblocks_height; cblkno++) {
1087                         int x, y;
1088                         Jpeg2000Cblk *cblk = prec->cblk + cblkno;
1089                         decode_cblk(s, codsty, &t1, cblk,
1090                                     cblk->coord[0][1] - cblk->coord[0][0],
1091                                     cblk->coord[1][1] - cblk->coord[1][0],
1092                                     bandpos);
1093
1094                         /* Manage band offsets */
1095                         x = cblk->coord[0][0];
1096                         y = cblk->coord[1][0];
1097
1098                         if (codsty->transform == FF_DWT97)
1099                             dequantization_float(x, y, cblk, comp, &t1, band);
1100                         else
1101                             dequantization_int(x, y, cblk, comp, &t1, band);
1102                    } /* end cblk */
1103                 } /*end prec */
1104             } /* end band */
1105         } /* end reslevel */
1106
1107         /* inverse DWT */
1108         ff_dwt_decode(&comp->dwt, codsty->transform == FF_DWT97 ? (void*)comp->f_data : (void*)comp->i_data);
1109     } /*end comp */
1110
1111     /* inverse MCT transformation */
1112     if (tile->codsty[0].mct)
1113         mct_decode(s, tile);
1114
1115     if (s->precision <= 8) {
1116         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1117             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
1118             Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
1119             float *datap = comp->f_data;
1120             int32_t *i_datap = comp->i_data;
1121             int cbps = s->cbps[compno];
1122             int w = tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x;
1123
1124             y    = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
1125             line = picture->data[0] + y * picture->linesize[0];
1126             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
1127                 uint8_t *dst;
1128
1129                 x   = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
1130                 dst = line + x * s->ncomponents + compno;
1131
1132                 if (codsty->transform == FF_DWT97) {
1133                     for (; x < w; x += s->cdx[compno]) {
1134                         int val = lrintf(*datap) + (1 << (cbps - 1));
1135                         /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1136                         val = av_clip(val, 0, (1 << cbps) - 1);
1137                         *dst = val << (8 - cbps);
1138                         datap++;
1139                         dst += s->ncomponents;
1140                     }
1141                 } else {
1142                     for (; x < w; x += s->cdx[compno]) {
1143                         int val = *i_datap + (1 << (cbps - 1));
1144                         /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1145                         val = av_clip(val, 0, (1 << cbps) - 1);
1146                         *dst = val << (8 - cbps);
1147                         i_datap++;
1148                         dst += s->ncomponents;
1149                     }
1150                 }
1151                 line += picture->linesize[0];
1152             }
1153         }
1154     } else {
1155         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1156             Jpeg2000Component *comp = tile->comp + compno;
1157             Jpeg2000CodingStyle *codsty = tile->codsty + compno;
1158             float *datap = comp->f_data;
1159             int32_t *i_datap = comp->i_data;
1160             uint16_t *linel;
1161             int cbps = s->cbps[compno];
1162             int w = tile->comp[compno].coord[0][1] - s->image_offset_x;
1163
1164             y     = tile->comp[compno].coord[1][0] - s->image_offset_y;
1165             linel = (uint16_t *)picture->data[0] + y * (picture->linesize[0] >> 1);
1166             for (; y < tile->comp[compno].coord[1][1] - s->image_offset_y; y += s->cdy[compno]) {
1167                 uint16_t *dst;
1168
1169                 x   = tile->comp[compno].coord[0][0] - s->image_offset_x;
1170                 dst = linel + (x * s->ncomponents + compno);
1171                 if (codsty->transform == FF_DWT97) {
1172                     for (; x < w; x += s-> cdx[compno]) {
1173                         int  val = lrintf(*datap) + (1 << (cbps - 1));
1174                         /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1175                         val = av_clip(val, 0, (1 << cbps) - 1);
1176                         /* align 12 bit values in little-endian mode */
1177                         *dst = val << (16 - cbps);
1178                         datap++;
1179                         dst += s->ncomponents;
1180                     }
1181                 } else {
1182                     for (; x < w; x += s-> cdx[compno]) {
1183                         int val = *i_datap + (1 << (cbps - 1));
1184                         /* DC level shift and clip see ISO 15444-1:2002 G.1.2 */
1185                         val = av_clip(val, 0, (1 << cbps) - 1);
1186                         /* align 12 bit values in little-endian mode */
1187                         *dst = val << (16 - cbps);
1188                         i_datap++;
1189                         dst += s->ncomponents;
1190                     }
1191                 }
1192                 linel += picture->linesize[0] >> 1;
1193             }
1194         }
1195     }
1196
1197     return 0;
1198 }
1199
1200 static void jpeg2000_dec_cleanup(Jpeg2000DecoderContext *s)
1201 {
1202     int tileno, compno;
1203     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++) {
1204         for (compno = 0; compno < s->ncomponents; compno++) {
1205             Jpeg2000Component *comp     = s->tile[tileno].comp   + compno;
1206             Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->tile[tileno].codsty + compno;
1207
1208             ff_jpeg2000_cleanup(comp, codsty);
1209         }
1210         av_freep(&s->tile[tileno].comp);
1211     }
1212     av_freep(&s->tile);
1213     s->numXtiles = s->numYtiles = 0;
1214 }
1215
1216 static int jpeg2000_read_main_headers(Jpeg2000DecoderContext *s)
1217 {
1218     Jpeg2000CodingStyle *codsty = s->codsty;
1219     Jpeg2000QuantStyle *qntsty  = s->qntsty;
1220     uint8_t *properties         = s->properties;
1221
1222     for (;;) {
1223         int len, ret = 0;
1224         uint16_t marker;
1225         int oldpos;
1226
1227         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
1228             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing EOC\n");
1229             break;
1230         }
1231
1232         marker = bytestream2_get_be16u(&s->g);
1233         oldpos = bytestream2_tell(&s->g);
1234
1235         if (marker == JPEG2000_SOD) {
1236             Jpeg2000Tile *tile;
1237             Jpeg2000TilePart *tp;
1238
1239             if (s->curtileno < 0) {
1240                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing SOT\n");
1241                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1242             }
1243
1244             tile = s->tile + s->curtileno;
1245             tp = tile->tile_part + tile->tp_idx;
1246             bytestream2_init(&tp->tpg, s->g.buffer, tp->tp_end - s->g.buffer);
1247             bytestream2_skip(&s->g, tp->tp_end - s->g.buffer);
1248
1249             continue;
1250         }
1251         if (marker == JPEG2000_EOC)
1252             break;
1253
1254         len = bytestream2_get_be16(&s->g);
1255         if (len < 2 || bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < len - 2)
1256             return AVERROR(EINVAL);
1257         switch (marker) {
1258         case JPEG2000_SIZ:
1259             ret = get_siz(s);
1260             if (!s->tile)
1261                 s->numXtiles = s->numYtiles = 0;
1262             break;
1263         case JPEG2000_COC:
1264             ret = get_coc(s, codsty, properties);
1265             break;
1266         case JPEG2000_COD:
1267             ret = get_cod(s, codsty, properties);
1268             break;
1269         case JPEG2000_QCC:
1270             ret = get_qcc(s, len, qntsty, properties);
1271             break;
1272         case JPEG2000_QCD:
1273             ret = get_qcd(s, len, qntsty, properties);
1274             break;
1275         case JPEG2000_SOT:
1276             if (!(ret = get_sot(s, len))) {
1277                 av_assert1(s->curtileno >= 0);
1278                 codsty = s->tile[s->curtileno].codsty;
1279                 qntsty = s->tile[s->curtileno].qntsty;
1280                 properties = s->tile[s->curtileno].properties;
1281             }
1282             break;
1283         case JPEG2000_COM:
1284             // the comment is ignored
1285             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
1286             break;
1287         case JPEG2000_TLM:
1288             // Tile-part lengths
1289             ret = get_tlm(s, len);
1290             break;
1291         default:
1292             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1293                    "unsupported marker 0x%.4X at pos 0x%X\n",
1294                    marker, bytestream2_tell(&s->g) - 4);
1295             bytestream2_skip(&s->g, len - 2);
1296             break;
1297         }
1298         if (bytestream2_tell(&s->g) - oldpos != len || ret) {
1299             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1300                    "error during processing marker segment %.4x\n", marker);
1301             return ret ? ret : -1;
1302         }
1303     }
1304     return 0;
1305 }
1306
1307 /* Read bit stream packets --> T2 operation. */
1308 static int jpeg2000_read_bitstream_packets(Jpeg2000DecoderContext *s)
1309 {
1310     int ret = 0;
1311     int tileno;
1312
1313     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++) {
1314         Jpeg2000Tile *tile = s->tile + tileno;
1315
1316         if (ret = init_tile(s, tileno))
1317             return ret;
1318
1319         s->g = tile->tile_part[0].tpg;
1320         if (ret = jpeg2000_decode_packets(s, tile))
1321             return ret;
1322     }
1323
1324     return 0;
1325 }
1326
1327 static int jp2_find_codestream(Jpeg2000DecoderContext *s)
1328 {
1329     uint32_t atom_size, atom;
1330     int found_codestream = 0, search_range = 10;
1331
1332     while (!found_codestream && search_range && bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 8) {
1333         atom_size = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1334         atom      = bytestream2_get_be32u(&s->g);
1335         if (atom == JP2_CODESTREAM) {
1336             found_codestream = 1;
1337         } else {
1338             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < atom_size - 8)
1339                 return 0;
1340             bytestream2_skipu(&s->g, atom_size - 8);
1341             search_range--;
1342         }
1343     }
1344
1345     if (found_codestream)
1346         return 1;
1347     return 0;
1348 }
1349
1350 static int jpeg2000_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1351                                  int *got_frame, AVPacket *avpkt)
1352 {
1353     Jpeg2000DecoderContext *s = avctx->priv_data;
1354     ThreadFrame frame = { .f = data };
1355     AVFrame *picture = data;
1356     int tileno, ret;
1357
1358     s->avctx     = avctx;
1359     bytestream2_init(&s->g, avpkt->data, avpkt->size);
1360     s->curtileno = -1;
1361
1362     // reduction factor, i.e number of resolution levels to skip
1363     s->reduction_factor = s->lowres;
1364
1365     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) < 2) {
1366         ret = AVERROR(EINVAL);
1367         goto end;
1368     }
1369
1370     // check if the image is in jp2 format
1371     if (bytestream2_get_bytes_left(&s->g) >= 12 &&
1372        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == 12) &&
1373        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_TYPE) &&
1374        (bytestream2_get_be32u(&s->g) == JP2_SIG_VALUE)) {
1375         if (!jp2_find_codestream(s)) {
1376             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1377                    "couldn't find jpeg2k codestream atom\n");
1378             ret = -1;
1379             goto end;
1380         }
1381     } else {
1382         bytestream2_seek(&s->g, 0, SEEK_SET);
1383     }
1384
1385     if (bytestream2_get_be16u(&s->g) != JPEG2000_SOC) {
1386         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SOC marker not present\n");
1387         ret = -1;
1388         goto end;
1389     }
1390     if (ret = jpeg2000_read_main_headers(s))
1391         goto end;
1392
1393     /* get picture buffer */
1394     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
1395         goto end;
1396     picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1397     picture->key_frame = 1;
1398
1399     if (ret = jpeg2000_read_bitstream_packets(s))
1400         goto end;
1401
1402     for (tileno = 0; tileno < s->numXtiles * s->numYtiles; tileno++)
1403         if (ret = jpeg2000_decode_tile(s, s->tile + tileno, picture))
1404             goto end;
1405
1406     jpeg2000_dec_cleanup(s);
1407
1408     *got_frame = 1;
1409
1410     return bytestream2_tell(&s->g);
1411 end:
1412     jpeg2000_dec_cleanup(s);
1413     return ret;
1414 }
1415
1416 static void jpeg2000_init_static_data(AVCodec *codec)
1417 {
1418     ff_jpeg2000_init_tier1_luts();
1419 }
1420
1421 #define OFFSET(x) offsetof(Jpeg2000DecoderContext, x)
1422 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
1423
1424 static const AVOption options[] = {
1425     { "lowres",  "Lower the decoding resolution by a power of two",
1426         OFFSET(lowres), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, JPEG2000_MAX_RESLEVELS - 1, VD },
1427     { NULL },
1428 };
1429
1430 static const AVProfile profiles[] = {
1431     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_RESTRICTION_0,  "JPEG 2000 codestream restriction 0"   },
1432     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_RESTRICTION_1,  "JPEG 2000 codestream restriction 1"   },
1433     { FF_PROFILE_JPEG2000_CSTREAM_NO_RESTRICTION, "JPEG 2000 no codestream restrictions" },
1434     { FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_2K,             "JPEG 2000 digital cinema 2K"          },
1435     { FF_PROFILE_JPEG2000_DCINEMA_4K,             "JPEG 2000 digital cinema 4K"          },
1436     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
1437 };
1438
1439 static const AVClass class = {
1440     .class_name = "jpeg2000",
1441     .item_name  = av_default_item_name,
1442     .option     = options,
1443     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1444 };
1445
1446 AVCodec ff_jpeg2000_decoder = {
1447     .name             = "jpeg2000",
1448     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),
1449     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1450     .id               = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
1451     .capabilities     = CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1452     .priv_data_size   = sizeof(Jpeg2000DecoderContext),
1453     .init_static_data = jpeg2000_init_static_data,
1454     .decode           = jpeg2000_decode_frame,
1455     .priv_class       = &class,
1456     .max_lowres       = 5,
1457     .profiles         = NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles)
1458 };