← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/utopic/libav/utopic

« back to all changes in this revision

Viewing changes to libavcodec/jpeglsenc.c

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Reinhard Tartler
  • Date: 2011-03-20 12:09:31 UTC
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20110320120931-nfhi9tiok27gxhw1
Tags: upstream-0.6.2
Import upstream version 0.6.2

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
libavcodec/jpeglsenc.c
 
1
/*
 
2
 * JPEG-LS encoder
 
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 encoder.
 
26
 */
 
27
 
 
28
#include "avcodec.h"
 
29
#include "get_bits.h"
 
30
#include "golomb.h"
 
31
#include "mathops.h"
 
32
#include "dsputil.h"
 
33
#include "mjpeg.h"
 
34
#include "jpegls.h"
 
35
 
 
36
 
 
37
/**
 
38
 * Encode error from regular symbol
 
39
 */
 
40
static inline void ls_encode_regular(JLSState *state, PutBitContext *pb, int Q, int err){
 
41
    int k;
 
42
    int val;
 
43
    int map;
 
44
 
 
45
    for(k = 0; (state->N[Q] << k) < state->A[Q]; k++);
 
46
 
 
47
    map = !state->near && !k && (2 * state->B[Q] <= -state->N[Q]);
 
48
 
 
49
    if(err < 0)
 
50
        err += state->range;
 
51
    if(err >= ((state->range + 1) >> 1)) {
 
52
        err -= state->range;
 
53
        val = 2 * FFABS(err) - 1 - map;
 
54
    } else
 
55
        val = 2 * err + map;
 
56
 
 
57
    set_ur_golomb_jpegls(pb, val, k, state->limit, state->qbpp);
 
58
 
 
59
    ff_jpegls_update_state_regular(state, Q, err);
 
60
}
 
61
 
 
62
/**
 
63
 * Encode error from run termination
 
64
 */
 
65
static inline void ls_encode_runterm(JLSState *state, PutBitContext *pb, int RItype, int err, int limit_add){
 
66
    int k;
 
67
    int val, map;
 
68
    int Q = 365 + RItype;
 
69
    int temp;
 
70
 
 
71
    temp = state->A[Q];
 
72
    if(RItype)
 
73
        temp += state->N[Q] >> 1;
 
74
    for(k = 0; (state->N[Q] << k) < temp; k++);
 
75
    map = 0;
 
76
    if(!k && err && (2 * state->B[Q] < state->N[Q]))
 
77
        map = 1;
 
78
 
 
79
    if(err < 0)
 
80
        val = - (2 * err) - 1 - RItype + map;
 
81
    else
 
82
        val = 2 * err - RItype - map;
 
83
    set_ur_golomb_jpegls(pb, val, k, state->limit - limit_add - 1, state->qbpp);
 
84
 
 
85
    if(err < 0)
 
86
        state->B[Q]++;
 
87
    state->A[Q] += (val + 1 - RItype) >> 1;
 
88
 
 
89
    ff_jpegls_downscale_state(state, Q);
 
90
}
 
91
 
 
92
/**
 
93
 * Encode run value as specified by JPEG-LS standard
 
94
 */
 
95
static inline void ls_encode_run(JLSState *state, PutBitContext *pb, int run, int comp, int trail){
 
96
    while(run >= (1 << ff_log2_run[state->run_index[comp]])){
 
97
        put_bits(pb, 1, 1);
 
98
        run -= 1 << ff_log2_run[state->run_index[comp]];
 
99
        if(state->run_index[comp] < 31)
 
100
            state->run_index[comp]++;
 
101
    }
 
102
    /* if hit EOL, encode another full run, else encode aborted run */
 
103
    if(!trail && run) {
 
104
        put_bits(pb, 1, 1);
 
105
    }else if(trail){
 
106
        put_bits(pb, 1, 0);
 
107
        if(ff_log2_run[state->run_index[comp]])
 
108
            put_bits(pb, ff_log2_run[state->run_index[comp]], run);
 
109
    }
 
110
}
 
111
 
 
112
/**
 
113
 * Encode one line of image
 
114
 */
 
115
static inline void ls_encode_line(JLSState *state, PutBitContext *pb, void *last, void *cur, int last2, int w, int stride, int comp, int bits){
 
116
    int x = 0;
 
117
    int Ra, Rb, Rc, Rd;
 
118
    int D0, D1, D2;
 
119
 
 
120
    while(x < w) {
 
121
        int err, pred, sign;
 
122
 
 
123
        /* compute gradients */
 
124
        Ra = x ? R(cur, x - stride) : R(last, x);
 
125
        Rb = R(last, x);
 
126
        Rc = x ? R(last, x - stride) : last2;
 
127
        Rd = (x >= w - stride) ? R(last, x) : R(last, x + stride);
 
128
        D0 = Rd - Rb;
 
129
        D1 = Rb - Rc;
 
130
        D2 = Rc - Ra;
 
131
 
 
132
        /* run mode */
 
133
        if((FFABS(D0) <= state->near) && (FFABS(D1) <= state->near) && (FFABS(D2) <= state->near)) {
 
134
            int RUNval, RItype, run;
 
135
 
 
136
            run = 0;
 
137
            RUNval = Ra;
 
138
            while(x < w && (FFABS(R(cur, x) - RUNval) <= state->near)){
 
139
                run++;
 
140
                W(cur, x, Ra);
 
141
                x += stride;
 
142
            }
 
143
            ls_encode_run(state, pb, run, comp, x < w);
 
144
            if(x >= w)
 
145
                return;
 
146
            Rb = R(last, x);
 
147
            RItype = (FFABS(Ra - Rb) <= state->near);
 
148
            pred = RItype ? Ra : Rb;
 
149
            err = R(cur, x) - pred;
 
150
 
 
151
            if(!RItype && Ra > Rb)
 
152
                err = -err;
 
153
 
 
154
            if(state->near){
 
155
                if(err > 0)
 
156
                    err = (state->near + err) / state->twonear;
 
157
                else
 
158
                    err = -(state->near - err) / state->twonear;
 
159
 
 
160
                if(RItype || (Rb >= Ra))
 
161
                    Ra = av_clip(pred + err * state->twonear, 0, state->maxval);
 
162
                else
 
163
                    Ra = av_clip(pred - err * state->twonear, 0, state->maxval);
 
164
                W(cur, x, Ra);
 
165
            }
 
166
            if(err < 0)
 
167
                err += state->range;
 
168
            if(err >= ((state->range + 1) >> 1))
 
169
                err -= state->range;
 
170
 
 
171
            ls_encode_runterm(state, pb, RItype, err, ff_log2_run[state->run_index[comp]]);
 
172
 
 
173
            if(state->run_index[comp] > 0)
 
174
                state->run_index[comp]--;
 
175
        } else { /* regular mode */
 
176
            int context;
 
177
 
 
178
            context = ff_jpegls_quantize(state, D0) * 81 + ff_jpegls_quantize(state, D1) * 9 + ff_jpegls_quantize(state, D2);
 
179
            pred = mid_pred(Ra, Ra + Rb - Rc, Rb);
 
180
 
 
181
            if(context < 0){
 
182
                context = -context;
 
183
                sign = 1;
 
184
                pred = av_clip(pred - state->C[context], 0, state->maxval);
 
185
                err = pred - R(cur, x);
 
186
            }else{
 
187
                sign = 0;
 
188
                pred = av_clip(pred + state->C[context], 0, state->maxval);
 
189
                err = R(cur, x) - pred;
 
190
            }
 
191
 
 
192
            if(state->near){
 
193
                if(err > 0)
 
194
                    err = (state->near + err) / state->twonear;
 
195
                else
 
196
                    err = -(state->near - err) / state->twonear;
 
197
                if(!sign)
 
198
                    Ra = av_clip(pred + err * state->twonear, 0, state->maxval);
 
199
                else
 
200
                    Ra = av_clip(pred - err * state->twonear, 0, state->maxval);
 
201
                W(cur, x, Ra);
 
202
            }
 
203
 
 
204
            ls_encode_regular(state, pb, context, err);
 
205
        }
 
206
        x += stride;
 
207
    }
 
208
}
 
209
 
 
210
static void ls_store_lse(JLSState *state, PutBitContext *pb){
 
211
    /* Test if we have default params and don't need to store LSE */
 
212
    JLSState state2;
 
213
    memset(&state2, 0, sizeof(JLSState));
 
214
    state2.bpp = state->bpp;
 
215
    state2.near = state->near;
 
216
    ff_jpegls_reset_coding_parameters(&state2, 1);
 
217
    if(state->T1 == state2.T1 && state->T2 == state2.T2 && state->T3 == state2.T3 && state->reset == state2.reset)
 
218
        return;
 
219
    /* store LSE type 1 */
 
220
    put_marker(pb, LSE);
 
221
    put_bits(pb, 16, 13);
 
222
    put_bits(pb, 8,   1);
 
223
    put_bits(pb, 16, state->maxval);
 
224
    put_bits(pb, 16, state->T1);
 
225
    put_bits(pb, 16, state->T2);
 
226
    put_bits(pb, 16, state->T3);
 
227
    put_bits(pb, 16, state->reset);
 
228
}
 
229
 
 
230
static int encode_picture_ls(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data){
 
231
    JpeglsContext * const s = avctx->priv_data;
 
232
    AVFrame *pict = data;
 
233
    AVFrame * const p= (AVFrame*)&s->picture;
 
234
    const int near = avctx->prediction_method;
 
235
    PutBitContext pb, pb2;
 
236
    GetBitContext gb;
 
237
    uint8_t *buf2, *zero, *cur, *last;
 
238
    JLSState *state;
 
239
    int i, size;
 
240
    int comps;
 
241
 
 
242
    buf2 = av_malloc(buf_size);
 
243
 
 
244
    init_put_bits(&pb, buf, buf_size);
 
245
    init_put_bits(&pb2, buf2, buf_size);
 
246
 
 
247
    *p = *pict;
 
248
    p->pict_type= FF_I_TYPE;
 
249
    p->key_frame= 1;
 
250
 
 
251
    if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY8 || avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16)
 
252
        comps = 1;
 
253
    else
 
254
        comps = 3;
 
255
 
 
256
    /* write our own JPEG header, can't use mjpeg_picture_header */
 
257
    put_marker(&pb, SOI);
 
258
    put_marker(&pb, SOF48);
 
259
    put_bits(&pb, 16, 8 + comps * 3); // header size depends on components
 
260
    put_bits(&pb,  8, (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16) ? 16 : 8); // bpp
 
261
    put_bits(&pb, 16, avctx->height);
 
262
    put_bits(&pb, 16, avctx->width);
 
263
    put_bits(&pb,  8, comps);         // components
 
264
    for(i = 1; i <= comps; i++) {
 
265
        put_bits(&pb,  8, i);    // component ID
 
266
        put_bits(&pb,  8, 0x11); // subsampling: none
 
267
        put_bits(&pb,  8, 0);    // Tiq, used by JPEG-LS ext
 
268
    }
 
269
 
 
270
    put_marker(&pb, SOS);
 
271
    put_bits(&pb, 16, 6 + comps * 2);
 
272
    put_bits(&pb,  8, comps);
 
273
    for(i = 1; i <= comps; i++) {
 
274
        put_bits(&pb,  8, i);  // component ID
 
275
        put_bits(&pb,  8, 0);  // mapping index: none
 
276
    }
 
277
    put_bits(&pb,  8, near);
 
278
    put_bits(&pb,  8, (comps > 1) ? 1 : 0); // interleaving: 0 - plane, 1 - line
 
279
    put_bits(&pb,  8, 0); // point transform: none
 
280
 
 
281
    state = av_mallocz(sizeof(JLSState));
 
282
    /* initialize JPEG-LS state from JPEG parameters */
 
283
    state->near = near;
 
284
    state->bpp = (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16) ? 16 : 8;
 
285
    ff_jpegls_reset_coding_parameters(state, 0);
 
286
    ff_jpegls_init_state(state);
 
287
 
 
288
    ls_store_lse(state, &pb);
 
289
 
 
290
    zero = av_mallocz(p->linesize[0]);
 
291
    last = zero;
 
292
    cur = p->data[0];
 
293
    if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY8){
 
294
        int t = 0;
 
295
 
 
296
        for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 
297
            ls_encode_line(state, &pb2, last, cur, t, avctx->width, 1, 0,  8);
 
298
            t = last[0];
 
299
            last = cur;
 
300
            cur += p->linesize[0];
 
301
        }
 
302
    }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_GRAY16){
 
303
        int t = 0;
 
304
 
 
305
        for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 
306
            ls_encode_line(state, &pb2, last, cur, t, avctx->width, 1, 0, 16);
 
307
            t = *((uint16_t*)last);
 
308
            last = cur;
 
309
            cur += p->linesize[0];
 
310
        }
 
311
    }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_RGB24){
 
312
        int j, width;
 
313
        int Rc[3] = {0, 0, 0};
 
314
 
 
315
        width = avctx->width * 3;
 
316
        for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 
317
            for(j = 0; j < 3; j++) {
 
318
                ls_encode_line(state, &pb2, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 
319
                Rc[j] = last[j];
 
320
            }
 
321
            last = cur;
 
322
            cur += s->picture.linesize[0];
 
323
        }
 
324
    }else if(avctx->pix_fmt == PIX_FMT_BGR24){
 
325
        int j, width;
 
326
        int Rc[3] = {0, 0, 0};
 
327
 
 
328
        width = avctx->width * 3;
 
329
        for(i = 0; i < avctx->height; i++) {
 
330
            for(j = 2; j >= 0; j--) {
 
331
                ls_encode_line(state, &pb2, last + j, cur + j, Rc[j], width, 3, j, 8);
 
332
                Rc[j] = last[j];
 
333
            }
 
334
            last = cur;
 
335
            cur += s->picture.linesize[0];
 
336
        }
 
337
    }
 
338
 
 
339
    av_free(zero);
 
340
    av_free(state);
 
341
 
 
342
    // the specification says that after doing 0xff escaping unused bits in the
 
343
    // last byte must be set to 0, so just append 7 "optional" zero-bits to
 
344
    // avoid special-casing.
 
345
    put_bits(&pb2, 7, 0);
 
346
    size = put_bits_count(&pb2);
 
347
    flush_put_bits(&pb2);
 
348
    /* do escape coding */
 
349
    init_get_bits(&gb, buf2, size);
 
350
    size -= 7;
 
351
    while(get_bits_count(&gb) < size){
 
352
        int v;
 
353
        v = get_bits(&gb, 8);
 
354
        put_bits(&pb, 8, v);
 
355
        if(v == 0xFF){
 
356
            v = get_bits(&gb, 7);
 
357
            put_bits(&pb, 8, v);
 
358
        }
 
359
    }
 
360
    align_put_bits(&pb);
 
361
    av_free(buf2);
 
362
 
 
363
    /* End of image */
 
364
    put_marker(&pb, EOI);
 
365
    flush_put_bits(&pb);
 
366
 
 
367
    emms_c();
 
368
 
 
369
    return put_bits_count(&pb) >> 3;
 
370
}
 
371
 
 
372
static av_cold int encode_init_ls(AVCodecContext *ctx) {
 
373
    JpeglsContext *c = (JpeglsContext*)ctx->priv_data;
 
374
 
 
375
    c->avctx = ctx;
 
376
    ctx->coded_frame = &c->picture;
 
377
 
 
378
    if(ctx->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8 && ctx->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY16 && ctx->pix_fmt != PIX_FMT_RGB24 && ctx->pix_fmt != PIX_FMT_BGR24){
 
379
        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Only grayscale and RGB24/BGR24 images are supported\n");
 
380
        return -1;
 
381
    }
 
382
    return 0;
 
383
}
 
384
 
 
385
AVCodec jpegls_encoder = { //FIXME avoid MPV_* lossless JPEG should not need them
 
386
    "jpegls",
 
387
    AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 
388
    CODEC_ID_JPEGLS,
 
389
    sizeof(JpeglsContext),
 
390
    encode_init_ls,
 
391
    encode_picture_ls,
 
392
    NULL,
 
393
    .pix_fmts= (const enum PixelFormat[]){PIX_FMT_BGR24, PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_GRAY16, PIX_FMT_NONE},
 
394
    .long_name= NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG-LS"),
 
395
};