libspeex: allow custom sample rates again.
[ffmpeg.git] / libavcodec / jpeglsdec.c
1 /*
2  * JPEG-LS decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
4  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
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-LS decoder.
26  */
27
28 #include "avcodec.h"
29 #include "get_bits.h"
30 #include "golomb.h"
31 #include "mathops.h"
32 #include "mjpeg.h"
33 #include "mjpegdec.h"
34 #include "jpegls.h"
35 #include "jpeglsdec.h"
36
37
38 /*
39 * Uncomment this to significantly speed up decoding of broken JPEG-LS
40 * (or test broken JPEG-LS decoder) and slow down ordinary decoding a bit.
41 *
42 * There is no Golomb code with length >= 32 bits possible, so check and
43 * avoid situation of 32 zeros, FFmpeg Golomb decoder is painfully slow
44 * on this errors.
45 */
46 //#define JLS_BROKEN
47
48
49 /**
50  * Decode LSE block with initialization parameters
51  */
52 int ff_jpegls_decode_lse(MJpegDecodeContext *s)
53 {
54     int id;
55
56     skip_bits(&s->gb, 16);  /* length: FIXME: verify field validity */
57     id = get_bits(&s->gb, 8);
58
59     switch(id){
60     case 1:
61         s->maxval= get_bits(&s->gb, 16);
62         s->t1= get_bits(&s->gb, 16);
63         s->t2= get_bits(&s->gb, 16);
64         s->t3= get_bits(&s->gb, 16);
65         s->reset= get_bits(&s->gb, 16);
66
67 //        ff_jpegls_reset_coding_parameters(s, 0);
68         //FIXME quant table?
69         break;
70     case 2:
71     case 3:
72         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "palette not supported\n");
73         return -1;
74     case 4:
75         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "oversize image not supported\n");
76         return -1;
77     default:
78         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid id %d\n", id);
79         return -1;
80     }
81     av_dlog(s->avctx, "ID=%i, T=%i,%i,%i\n", id, s->t1, s->t2, s->t3);
82
83     return 0;
84 }
85
86 /**
87  * Get context-dependent Golomb code, decode it and update context
88  */
89 static inline int ls_get_code_regular(GetBitContext *gb, JLSState *state, int Q){
90     int k, ret;
91
92     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < state->A[Q]; k++);
93
94 #ifdef JLS_BROKEN
95     if(!show_bits_long(gb, 32))return -1;
96 #endif
97     ret = get_ur_golomb_jpegls(gb, k, state->limit, state->qbpp);
98
99     /* decode mapped error */
100     if(ret & 1)
101         ret = -((ret + 1) >> 1);
102     else
103         ret >>= 1;
104
105     /* for NEAR=0, k=0 and 2*B[Q] <= - N[Q] mapping is reversed */
106     if(!state->near && !k && (2 * state->B[Q] <= -state->N[Q]))
107         ret = -(ret + 1);
108
109     ret= ff_jpegls_update_state_regular(state, Q, ret);
110
111     return ret;
112 }
113
114 /**
115  * Get Golomb code, decode it and update state for run termination
116  */
117 static inline int ls_get_code_runterm(GetBitContext *gb, JLSState *state, int RItype, int limit_add){
118     int k, ret, temp, map;
119     int Q = 365 + RItype;
120
121     temp=  state->A[Q];
122     if(RItype)
123         temp += state->N[Q] >> 1;
124
125     for(k = 0; (state->N[Q] << k) < temp; k++);
126
127 #ifdef JLS_BROKEN
128     if(!show_bits_long(gb, 32))return -1;
129 #endif
130     ret = get_ur_golomb_jpegls(gb, k, state->limit - limit_add - 1, state->qbpp);
131
132     /* decode mapped error */
133     map = 0;
134     if(!k && (RItype || ret) && (2 * state->B[Q] < state->N[Q]))
135         map = 1;
136     ret += RItype + map;
137
138     if(ret & 1){
139         ret = map - ((ret + 1) >> 1);
140         state->B[Q]++;
141     } else {
142         ret = ret >> 1;
143     }
144
145     /* update state */
146     state->A[Q] += FFABS(ret) - RItype;
147     ret *= state->twonear;
148     ff_jpegls_downscale_state(state, Q);
149
150     return ret;
151 }
152
153 /**
154  * Decode one line of image
155  */
156 static inline void ls_decode_line(JLSState *state, MJpegDecodeContext *s, void *last, void *dst, int last2, int w, int stride, int comp, int bits){
157     int i, x = 0;
158     int Ra, Rb, Rc, Rd;
159     int D0, D1, D2;
160
161     while(x < w) {
162         int err, pred;
163
164         /* compute gradients */
165         Ra = x ? R(dst, x - stride) : R(last, x);
166         Rb = R(last, x);
167         Rc = x ? R(last, x - stride) : last2;
168         Rd = (x >= w - stride) ? R(last, x) : R(last, x + stride);
169         D0 = Rd - Rb;
170         D1 = Rb - Rc;
171         D2 = Rc - Ra;
172         /* run mode */
173         if((FFABS(D0) <= state->near) && (FFABS(D1) <= state->near) && (FFABS(D2) <= state->near)) {
174             int r;
175             int RItype;
176
177             /* decode full runs while available */
178             while(get_bits1(&s->gb)) {
179                 int r;
180                 r = 1 << ff_log2_run[state->run_index[comp]];
181                 if(x + r * stride > w) {
182                     r = (w - x) / stride;
183                 }
184                 for(i = 0; i < r; i++) {
185                     W(dst, x, Ra);
186                     x += stride;
187                 }
188                 /* if EOL reached, we stop decoding */
189                 if(r != (1 << ff_log2_run[state->run_index[comp]]))
190                     return;
191                 if(state->run_index[comp] < 31)
192                     state->run_index[comp]++;
193                 if(x + stride > w)
194                     return;
195             }
196             /* decode aborted run */
197             r = ff_log2_run[state->run_index[comp]];
198             if(r)
199                 r = get_bits_long(&s->gb, r);
200             if(x + r * stride > w) {
201                 r = (w - x) / stride;
202             }
203             for(i = 0; i < r; i++) {
204                 W(dst, x, Ra);
205                 x += stride;
206             }
207
208             /* decode run termination value */
209             Rb = R(last, x);
210             RItype = (FFABS(Ra - Rb) <= state->near) ? 1 : 0;
211             err = ls_get_code_runterm(&s->gb, state, RItype, ff_log2_run[state->run_index[comp]]);
212             if(state->run_index[comp])
213                 state->run_index[comp]--;
214
215             if(state->near && RItype){
216                 pred = Ra + err;
217             } else {
218                 if(Rb < Ra)
219                     pred = Rb - err;
220                 else
221                     pred = Rb + err;
222             }
223         } else { /* regular mode */
224             int context, sign;
225
226             context = ff_jpegls_quantize(state, D0) * 81 + ff_jpegls_quantize(state, D1) * 9 + ff_jpegls_quantize(state, D2);
227             pred = mid_pred(Ra, Ra + Rb - Rc, Rb);
228
229             if(context < 0){
230                 context = -context;
231                 sign = 1;
232             }else{
233                 sign = 0;
234             }
235
236             if(sign){
237                 pred = av_clip(pred - state->C[context], 0, state->maxval);
238                 err = -ls_get_code_regular(&s->gb, state, context);
239             } else {
240                 pred = av_clip(pred + state->C[context], 0, state->maxval);
241                 err = ls_get_code_regular(&s->gb, state, context);
242             }
243
244             /* we have to do something more for near-lossless coding */
245             pred += err;
246         }
247         if(state->near){
248             if(pred < -state->near)
249                 pred += state->range * state->twonear;
250             else if(pred > state->maxval + state->near)
251                 pred -= state->range * state->twonear;
252             pred = av_clip(pred, 0, state->maxval);
253         }
254
255         pred &= state->maxval;
256         W(dst, x, pred);
257         x += stride;
258     }
259 }
260
261 int ff_jpegls_decode_picture(MJpegDecodeContext *s, int near, int point_transform, int ilv){
262     int i, t = 0;
263     uint8_t *zero, *last, *cur;
264     JLSState *state;
265     int off = 0, stride = 1, width, shift;
266
267     zero = av_mallocz(s->picture.linesize[0]);
268     last = zero;
269     cur = s->picture.data[0];
270
271     state = av_mallocz(sizeof(JLSState));
272     /* initialize JPEG-LS state from JPEG parameters */
273     state->near = near;
274     state->bpp = (s->bits < 2) ? 2 : s->bits;
275     state->maxval = s->maxval;
276     state->T1 = s->t1;
277     state->T2 = s->t2;
278     state->T3 = s->t3;
279     state->reset = s->reset;
280     ff_jpegls_reset_coding_parameters(state, 0);
281     ff_jpegls_init_state(state);
282
283     if(s->bits <= 8)
284         shift = point_transform + (8 - s->bits);
285     else
286         shift = point_transform + (16 - s->bits);
287
288     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
289         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "JPEG-LS params: %ix%i NEAR=%i MV=%i T(%i,%i,%i) RESET=%i, LIMIT=%i, qbpp=%i, RANGE=%i\n",
290                 s->width, s->height, state->near, state->maxval,
291                 state->T1, state->T2, state->T3,
292                 state->reset, state->limit, state->qbpp, state->range);
293         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "JPEG params: ILV=%i Pt=%i BPP=%i, scan = %i\n",
294                 ilv, point_transform, s->bits, s->cur_scan);
295     }
296     if(ilv == 0) { /* separate planes */
297         stride = (s->nb_components > 1) ? 3 : 1;
298         off = av_clip(s->cur_scan - 1, 0, stride - 1);
299         width = s->width * stride;
300         cur += off;
301         for(i = 0; i < s->height; i++) {
302             if(s->bits <= 8){
303                 ls_decode_line(state, s, last, cur, t, width, stride, off,  8);
304                 t = last[0];
305             }else{
306                 ls_decode_line(state, s, last, cur, t, width, stride, off, 16);
307                 t = *((uint16_t*)last);
308             }
309             last = cur;
310             cur += s->picture.linesize[0];
311
312             if (s->restart_interval && !--s->restart_count) {
313                 align_get_bits(&s->gb);
314                 skip_bits(&s->gb, 16); /* skip RSTn */
315             }
316         }
317     } else if(ilv == 1) { /* line interleaving */
318         int j;
319         int Rc[3] = {0, 0, 0};
320         stride = (s->nb_components > 1) ? 3 : 1;
321         memset(cur, 0, s->picture.linesize[0]);
322         width = s->width * stride;
323         for(i = 0; i < s->height; i++) {
324             for(j = 0; j < stride; j++) {
325                 ls_decode_line(state, s, last + j, cur + j, Rc[j], width, stride, j, 8);
326                 Rc[j] = last[j];
327
328                 if (s->restart_interval && !--s->restart_count) {
329                     align_get_bits(&s->gb);
330                     skip_bits(&s->gb, 16); /* skip RSTn */
331                 }
332             }
333             last = cur;
334             cur += s->picture.linesize[0];
335         }
336     } else if(ilv == 2) { /* sample interleaving */
337         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Sample interleaved images are not supported.\n");
338         av_free(state);
339         av_free(zero);
340         return -1;
341     }
342
343     if(shift){ /* we need to do point transform or normalize samples */
344         int x, w;
345
346         w = s->width * s->nb_components;
347
348         if(s->bits <= 8){
349             uint8_t *src = s->picture.data[0];
350
351             for(i = 0; i < s->height; i++){
352                 for(x = off; x < w; x+= stride){
353                     src[x] <<= shift;
354                 }
355                 src += s->picture.linesize[0];
356             }
357         }else{
358             uint16_t *src = (uint16_t*) s->picture.data[0];
359
360             for(i = 0; i < s->height; i++){
361                 for(x = 0; x < w; x++){
362                     src[x] <<= shift;
363                 }
364                 src += s->picture.linesize[0]/2;
365             }
366         }
367     }
368     av_free(state);
369     av_free(zero);
370
371     return 0;
372 }
373
374
375 AVCodec ff_jpegls_decoder = {
376     .name           = "jpegls",
377     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
378     .id             = AV_CODEC_ID_JPEGLS,
379     .priv_data_size = sizeof(MJpegDecodeContext),
380     .init           = ff_mjpeg_decode_init,
381     .close          = ff_mjpeg_decode_end,
382     .decode         = ff_mjpeg_decode_frame,
383     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
384     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG-LS"),
385 };