Replace all CODEC_ID_* with AV_CODEC_ID_*
[ffmpeg.git] / libavcodec / libopenjpegenc.c
1 /*
2  * JPEG 2000 encoding support via OpenJPEG
3  * Copyright (c) 2011 Michael Bradshaw <mbradshaw@sorensonmedia.com>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * JPEG 2000 encoder using libopenjpeg
25  */
26
27 #define  OPJ_STATIC
28 #include <openjpeg.h>
29
30 #include "libavutil/imgutils.h"
31 #include "libavutil/intreadwrite.h"
32 #include "libavutil/opt.h"
33 #include "avcodec.h"
34 #include "internal.h"
35
36 typedef struct {
37     AVClass *avclass;
38     opj_image_t *image;
39     opj_cparameters_t enc_params;
40     opj_cinfo_t *compress;
41     opj_event_mgr_t event_mgr;
42     int format;
43     int profile;
44     int prog_order;
45     int cinema_mode;
46     int numresolution;
47     int numlayers;
48     int disto_alloc;
49     int fixed_alloc;
50     int fixed_quality;
51 } LibOpenJPEGContext;
52
53 static void error_callback(const char *msg, void *data)
54 {
55     av_log(data, AV_LOG_ERROR, "%s\n", msg);
56 }
57
58 static void warning_callback(const char *msg, void *data)
59 {
60     av_log(data, AV_LOG_WARNING, "%s\n", msg);
61 }
62
63 static void info_callback(const char *msg, void *data)
64 {
65     av_log(data, AV_LOG_DEBUG, "%s\n", msg);
66 }
67
68 static opj_image_t *libopenjpeg_create_image(AVCodecContext *avctx,
69                                              opj_cparameters_t *parameters)
70 {
71     opj_image_cmptparm_t *cmptparm;
72     OPJ_COLOR_SPACE color_space;
73     opj_image_t *img;
74     int i;
75     int sub_dx[4];
76     int sub_dy[4];
77     int numcomps = av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].nb_components;
78
79     sub_dx[0] =
80     sub_dx[3] = 1;
81     sub_dy[0] =
82     sub_dy[3] = 1;
83     sub_dx[1] =
84     sub_dx[2] = 1 << av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].log2_chroma_w;
85     sub_dy[1] =
86     sub_dy[2] = 1 << av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].log2_chroma_h;
87
88     switch (avctx->pix_fmt) {
89     case PIX_FMT_GRAY8:
90     case PIX_FMT_GRAY16:
91     case PIX_FMT_Y400A:
92         color_space = CLRSPC_GRAY;
93         break;
94     case PIX_FMT_RGB24:
95     case PIX_FMT_RGBA:
96     case PIX_FMT_RGB48:
97         color_space = CLRSPC_SRGB;
98         break;
99     case PIX_FMT_YUV410P:
100     case PIX_FMT_YUV411P:
101     case PIX_FMT_YUV420P:
102     case PIX_FMT_YUV422P:
103     case PIX_FMT_YUV440P:
104     case PIX_FMT_YUV444P:
105     case PIX_FMT_YUVA420P:
106     case PIX_FMT_YUV420P9:
107     case PIX_FMT_YUV422P9:
108     case PIX_FMT_YUV444P9:
109     case PIX_FMT_YUV420P10:
110     case PIX_FMT_YUV422P10:
111     case PIX_FMT_YUV444P10:
112     case PIX_FMT_YUV420P16:
113     case PIX_FMT_YUV422P16:
114     case PIX_FMT_YUV444P16:
115         color_space = CLRSPC_SYCC;
116         break;
117     default:
118         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
119                "The requested pixel format '%s' is not supported\n",
120                av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
121         return NULL;
122     }
123
124     cmptparm = av_mallocz(numcomps * sizeof(*cmptparm));
125     if (!cmptparm) {
126         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not enough memory");
127         return NULL;
128     }
129
130     for (i = 0; i < numcomps; i++) {
131         cmptparm[i].prec =
132             av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].comp[i].depth_minus1 + 1;
133         cmptparm[i].bpp  =
134             av_pix_fmt_descriptors[avctx->pix_fmt].comp[i].depth_minus1 + 1;
135         cmptparm[i].sgnd = 0;
136         cmptparm[i].dx   = sub_dx[i];
137         cmptparm[i].dy   = sub_dy[i];
138         cmptparm[i].w    = avctx->width / sub_dx[i];
139         cmptparm[i].h    = avctx->height / sub_dy[i];
140     }
141
142     img = opj_image_create(numcomps, cmptparm, color_space);
143     av_freep(&cmptparm);
144     return img;
145 }
146
147 static av_cold int libopenjpeg_encode_init(AVCodecContext *avctx)
148 {
149     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
150     int err = AVERROR(ENOMEM);
151
152     opj_set_default_encoder_parameters(&ctx->enc_params);
153
154     ctx->enc_params.cp_rsiz          = ctx->profile;
155     ctx->enc_params.mode             = !!avctx->global_quality;
156     ctx->enc_params.cp_cinema        = ctx->cinema_mode;
157     ctx->enc_params.prog_order       = ctx->prog_order;
158     ctx->enc_params.numresolution    = ctx->numresolution;
159     ctx->enc_params.cp_disto_alloc   = ctx->disto_alloc;
160     ctx->enc_params.cp_fixed_alloc   = ctx->fixed_alloc;
161     ctx->enc_params.cp_fixed_quality = ctx->fixed_quality;
162     ctx->enc_params.tcp_numlayers    = ctx->numlayers;
163     ctx->enc_params.tcp_rates[0]     = FFMAX(avctx->compression_level, 0) * 2;
164
165     ctx->compress = opj_create_compress(ctx->format);
166     if (!ctx->compress) {
167         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the compressor\n");
168         return AVERROR(ENOMEM);
169     }
170
171     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
172     if (!avctx->coded_frame) {
173         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating coded frame\n");
174         goto fail;
175     }
176
177     ctx->image = libopenjpeg_create_image(avctx, &ctx->enc_params);
178     if (!ctx->image) {
179         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the mj2 image\n");
180         err = AVERROR(EINVAL);
181         goto fail;
182     }
183
184     ctx->event_mgr.info_handler    = info_callback;
185     ctx->event_mgr.error_handler   = error_callback;
186     ctx->event_mgr.warning_handler = warning_callback;
187     opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)ctx->compress, &ctx->event_mgr, avctx);
188
189     return 0;
190
191 fail:
192     av_freep(&ctx->compress);
193     av_freep(&avctx->coded_frame);
194     return err;
195 }
196
197 static void libopenjpeg_copy_packed8(AVCodecContext *avctx,
198                                      const AVFrame *frame, opj_image_t *image)
199 {
200     int compno;
201     int x, y;
202     int image_index, frame_index;
203     const int numcomps = image->numcomps;
204
205     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
206         for (y = 0; y < avctx->height; ++y) {
207             image_index = y * avctx->width;
208             frame_index = y * frame->linesize[0] + compno;
209             for (x = 0; x < avctx->width; ++x) {
210                 image->comps[compno].data[image_index++] =
211                     frame->data[0][frame_index];
212                 frame_index += numcomps;
213             }
214         }
215     }
216 }
217
218 static void libopenjpeg_copy_packed16(AVCodecContext *avctx,
219                                       const AVFrame *frame, opj_image_t *image)
220 {
221     int compno;
222     int x, y;
223     int image_index, frame_index;
224     const int numcomps = image->numcomps;
225     uint16_t *frame_ptr = (uint16_t*)frame->data[0];
226
227     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
228         for (y = 0; y < avctx->height; ++y) {
229             image_index = y * avctx->width;
230             frame_index = y * (frame->linesize[0] / 2) + compno;
231             for (x = 0; x < avctx->width; ++x) {
232                 image->comps[compno].data[image_index++] =
233                     frame_ptr[frame_index];
234                 frame_index += numcomps;
235             }
236         }
237     }
238 }
239
240 static void libopenjpeg_copy_unpacked8(AVCodecContext *avctx,
241                                        const AVFrame *frame, opj_image_t *image)
242 {
243     int compno;
244     int x, y;
245     int width, height;
246     int image_index, frame_index;
247     const int numcomps = image->numcomps;
248
249     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
250         width  = avctx->width  / image->comps[compno].dx;
251         height = avctx->height / image->comps[compno].dy;
252         for (y = 0; y < height; ++y) {
253             image_index = y * width;
254             frame_index = y * frame->linesize[compno];
255             for (x = 0; x < width; ++x)
256                 image->comps[compno].data[image_index++] =
257                     frame->data[compno][frame_index++];
258         }
259     }
260 }
261
262 static void libopenjpeg_copy_unpacked16(AVCodecContext *avctx,
263                                         const AVFrame *frame,
264                                         opj_image_t *image)
265 {
266     int compno;
267     int x, y;
268     int width, height;
269     int image_index, frame_index;
270     const int numcomps = image->numcomps;
271     uint16_t *frame_ptr;
272
273     for (compno = 0; compno < numcomps; ++compno) {
274         width  = avctx->width  / image->comps[compno].dx;
275         height = avctx->height / image->comps[compno].dy;
276         frame_ptr = (uint16_t*)frame->data[compno];
277         for (y = 0; y < height; ++y) {
278             image_index = y * width;
279             frame_index = y * (frame->linesize[compno] / 2);
280             for (x = 0; x < width; ++x)
281                 image->comps[compno].data[image_index++] =
282                     frame_ptr[frame_index++];
283         }
284     }
285 }
286
287 static int libopenjpeg_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
288                                     const AVFrame *frame, int *got_packet)
289 {
290     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
291     opj_cinfo_t *compress = ctx->compress;
292     opj_image_t *image    = ctx->image;
293     opj_cio_t *stream;
294     int ret, len;
295
296     // x0, y0 is the top left corner of the image
297     // x1, y1 is the width, height of the reference grid
298     image->x0 = 0;
299     image->y0 = 0;
300     image->x1 = (avctx->width  - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dx + 1;
301     image->y1 = (avctx->height - 1) * ctx->enc_params.subsampling_dy + 1;
302
303     switch (avctx->pix_fmt) {
304     case PIX_FMT_RGB24:
305     case PIX_FMT_RGBA:
306     case PIX_FMT_Y400A:
307         libopenjpeg_copy_packed8(avctx, frame, image);
308         break;
309     case PIX_FMT_RGB48:
310         libopenjpeg_copy_packed16(avctx, frame, image);
311         break;
312     case PIX_FMT_GRAY8:
313     case PIX_FMT_YUV410P:
314     case PIX_FMT_YUV411P:
315     case PIX_FMT_YUV420P:
316     case PIX_FMT_YUV422P:
317     case PIX_FMT_YUV440P:
318     case PIX_FMT_YUV444P:
319     case PIX_FMT_YUVA420P:
320         libopenjpeg_copy_unpacked8(avctx, frame, image);
321         break;
322     case PIX_FMT_GRAY16:
323     case PIX_FMT_YUV420P9:
324     case PIX_FMT_YUV422P9:
325     case PIX_FMT_YUV444P9:
326     case PIX_FMT_YUV444P10:
327     case PIX_FMT_YUV422P10:
328     case PIX_FMT_YUV420P10:
329     case PIX_FMT_YUV444P16:
330     case PIX_FMT_YUV422P16:
331     case PIX_FMT_YUV420P16:
332         libopenjpeg_copy_unpacked16(avctx, frame, image);
333         break;
334     default:
335         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
336                "The frame's pixel format '%s' is not supported\n",
337                av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
338         return AVERROR(EINVAL);
339         break;
340     }
341
342     opj_setup_encoder(compress, &ctx->enc_params, image);
343     stream = opj_cio_open((opj_common_ptr)compress, NULL, 0);
344     if (!stream) {
345         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating the cio stream\n");
346         return AVERROR(ENOMEM);
347     }
348
349     if (!opj_encode(compress, stream, image, NULL)) {
350         opj_cio_close(stream);
351         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during the opj encode\n");
352         return -1;
353     }
354
355     len = cio_tell(stream);
356     if ((ret = ff_alloc_packet(pkt, len)) < 0) {
357         opj_cio_close(stream);
358         return ret;
359     }
360
361     memcpy(pkt->data, stream->buffer, len);
362     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
363     *got_packet = 1;
364     opj_cio_close(stream);
365     return 0;
366 }
367
368 static av_cold int libopenjpeg_encode_close(AVCodecContext *avctx)
369 {
370     LibOpenJPEGContext *ctx = avctx->priv_data;
371
372     opj_destroy_compress(ctx->compress);
373     opj_image_destroy(ctx->image);
374     av_freep(&avctx->coded_frame);
375     return 0;
376 }
377
378 #define OFFSET(x) offsetof(LibOpenJPEGContext, x)
379 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
380 static const AVOption options[] = {
381     { "format",        "Codec Format",      OFFSET(format),        AV_OPT_TYPE_INT,   { CODEC_JP2   }, CODEC_J2K, CODEC_JP2,   VE, "format"      },
382     { "j2k",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CODEC_J2K   }, 0,         0,           VE, "format"      },
383     { "jp2",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CODEC_JP2   }, 0,         0,           VE, "format"      },
384     { "profile",       NULL,                OFFSET(profile),       AV_OPT_TYPE_INT,   { STD_RSIZ    }, STD_RSIZ,  CINEMA4K,    VE, "profile"     },
385     { "jpeg2000",      NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { STD_RSIZ    }, 0,         0,           VE, "profile"     },
386     { "cinema2k",      NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CINEMA2K    }, 0,         0,           VE, "profile"     },
387     { "cinema4k",      NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CINEMA4K    }, 0,         0,           VE, "profile"     },
388     { "cinema_mode",   "Digital Cinema",    OFFSET(cinema_mode),   AV_OPT_TYPE_INT,   { OFF         }, OFF,       CINEMA4K_24, VE, "cinema_mode" },
389     { "off",           NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { OFF         }, 0,         0,           VE, "cinema_mode" },
390     { "2k_24",         NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CINEMA2K_24 }, 0,         0,           VE, "cinema_mode" },
391     { "2k_48",         NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CINEMA2K_48 }, 0,         0,           VE, "cinema_mode" },
392     { "4k_24",         NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CINEMA4K_24 }, 0,         0,           VE, "cinema_mode" },
393     { "prog_order",    "Progression Order", OFFSET(prog_order),    AV_OPT_TYPE_INT,   { LRCP        }, LRCP,      CPRL,        VE, "prog_order"  },
394     { "lrcp",          NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { LRCP        }, 0,         0,           VE, "prog_order"  },
395     { "rlcp",          NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { RLCP        }, 0,         0,           VE, "prog_order"  },
396     { "rpcl",          NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { RPCL        }, 0,         0,           VE, "prog_order"  },
397     { "pcrl",          NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { PCRL        }, 0,         0,           VE, "prog_order"  },
398     { "cprl",          NULL,                0,                     AV_OPT_TYPE_CONST, { CPRL        }, 0,         0,           VE, "prog_order"  },
399     { "numresolution", NULL,                OFFSET(numresolution), AV_OPT_TYPE_INT,   { 6           }, 1,         10,          VE },
400     { "numlayers",     NULL,                OFFSET(numlayers),     AV_OPT_TYPE_INT,   { 1           }, 1,         10,          VE },
401     { "disto_alloc",   NULL,                OFFSET(disto_alloc),   AV_OPT_TYPE_INT,   { 1           }, 0,         1,           VE },
402     { "fixed_alloc",   NULL,                OFFSET(fixed_alloc),   AV_OPT_TYPE_INT,   { 0           }, 0,         1,           VE },
403     { "fixed_quality", NULL,                OFFSET(fixed_quality), AV_OPT_TYPE_INT,   { 0           }, 0,         1,           VE },
404     { NULL },
405 };
406
407 static const AVClass class = {
408     .class_name = "libopenjpeg",
409     .item_name  = av_default_item_name,
410     .option     = options,
411     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
412 };
413
414 AVCodec ff_libopenjpeg_encoder = {
415     .name           = "libopenjpeg",
416     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
417     .id             = AV_CODEC_ID_JPEG2000,
418     .priv_data_size = sizeof(LibOpenJPEGContext),
419     .init           = libopenjpeg_encode_init,
420     .encode2        = libopenjpeg_encode_frame,
421     .close          = libopenjpeg_encode_close,
422     .capabilities   = 0,
423     .pix_fmts       = (const enum PixelFormat[]) {
424         PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_RGBA, PIX_FMT_RGB48,
425         PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_GRAY16, PIX_FMT_Y400A,
426         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUVA420P,
427         PIX_FMT_YUV440P, PIX_FMT_YUV444P,
428         PIX_FMT_YUV411P, PIX_FMT_YUV410P,
429         PIX_FMT_YUV420P9, PIX_FMT_YUV422P9, PIX_FMT_YUV444P9,
430         PIX_FMT_YUV420P10, PIX_FMT_YUV422P10, PIX_FMT_YUV444P10,
431         PIX_FMT_YUV420P16, PIX_FMT_YUV422P16, PIX_FMT_YUV444P16,
432         PIX_FMT_NONE
433     },
434     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenJPEG JPEG 2000"),
435     .priv_class     = &class,
436 };