libopenjpeg/jp2.c

   1 /*
   2 * Copyright (c) 2003-2004, Yannick Verschueren
   3 * Copyright (c) 2003-2004,  Communications and remote sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain, Belgium
   4 * All rights reserved.
   5 *
   6 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7 * modification, are permitted provided that the following conditions
   8 * are met:
   9 * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10 *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11 * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12 *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13 *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14 *
  15 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS `AS IS'
  16 * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17 * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18 * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  19 * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  20 * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  21 * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  22 * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  23 * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  24 * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  25 * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  26 */
  27
  28 #include <stdio.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <string.h>
  31
  32 #include "j2k.h"
  33 #include "jp2.h"
  34 #include "cio.h"
  35
  36 #define JPIP_JPIP 0x6a706970
  37
  38 #define JP2_JP   0x6a502020
  39 #define JP2_FTYP 0x66747970
  40 #define JP2_JP2H 0x6a703268
  41 #define JP2_IHDR 0x69686472
  42 #define JP2_COLR 0x636f6c72
  43 #define JP2_JP2C 0x6a703263
  44 #define JP2_URL  0x75726c20
  45 #define JP2_DBTL 0x6474626c
  46 #define JP2_BPCC 0x62706363
  47 #define JP2_JP2  0x6a703220
  48
  49 /*
  50 *
  51 * Read box headers
  52 *
  53 */
  54
  55 int jp2_read_boxhdr(jp2_box_t * box)
  56 {
  57   box->init_pos = cio_tell();
  58   box->length = cio_read(4);
  59   box->type = cio_read(4);
  60   if (box->length == 1) {
  61     if (cio_read(4) != 0) {
  62       fprintf(stderr, "Error: Cannot handle box sizes higher than 2^32\n");
  63       return 1;
  64     }
  65     box->length = cio_read(4);
  66     if (box->length == 0)
  67       box->length = cio_numbytesleft() + 12;
  68   } else if (box->length == 0) {
  69     box->length = cio_numbytesleft() + 8;
  70   }
  71   return 0;
  72 }
  73
  74 /*
  75 *
  76 * Initialisation of a Standard JP2 structure
  77 */
  78
  79 int jp2_init_stdjp2(jp2_struct_t * jp2_struct)
  80 {
  81
  82   jp2_struct->comps =
  83     (jp2_comps_t *) malloc(jp2_struct->numcomps * sizeof(jp2_comps_t));
  84
  85   jp2_struct->precedence = 0;   /* PRECEDENCE*/
  86   jp2_struct->approx = 0;   /* APPROX*/
  87
  88   jp2_struct->brand = JP2_JP2;  /* BR         */
  89   jp2_struct->minversion = 0;   /* MinV       */
  90   jp2_struct->numcl = 1;
  91   jp2_struct->cl = (int *) malloc(jp2_struct->numcl * sizeof(int));
  92   jp2_struct->cl[0] = JP2_JP2;  /* CL0 : JP2  */
  93
  94   jp2_struct->C = 7;      /* C : Always 7*/
  95   jp2_struct->UnkC = 0;      /* UnkC, colorspace specified in colr box*/
  96   jp2_struct->IPR = 0;      /* IPR, no intellectual property*/
  97
  98   return 0;
  99 }
 100
 101
 102 void jp2_write_url(char *Idx_file)
 103 {
 104   unsigned int i;
 105   char str[256];
 106   jp2_box_t box;
 107
 108   sprintf(str, "%s", Idx_file);
 109
 110
 111   box.init_pos = cio_tell();
 112   cio_skip(4);
 113   cio_write(JP2_URL, 4);   /* DBTL*/
 114   cio_write(0, 1);      /* VERS*/
 115   cio_write(0, 3);      /* FLAG*/
 116
 117   for (i = 0; i < strlen(str); i++) {
 118     cio_write(str[i], 1);
 119   }
 120
 121   box.length = cio_tell() - box.init_pos;
 122   cio_seek(box.init_pos);
 123   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 124   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 125 }
 126
 127 /*
 128 * Read the IHDR box
 129 *
 130 * Image Header box
 131 *
 132 */
 133 int jp2_read_ihdr(jp2_struct_t * jp2_struct)
 134 {
 135   jp2_box_t box;
 136
 137   jp2_read_boxhdr(&box);
 138   if (JP2_IHDR != box.type) {
 139     fprintf(stderr, "Error: Expected IHDR Marker\n");
 140     return 1;
 141   }
 142
 143   jp2_struct->h = cio_read(4);   /* HEIGHT*/
 144   jp2_struct->w = cio_read(4);   /* WIDTH*/
 145   jp2_struct->numcomps = cio_read(2);   /* NC*/
 146
 147   jp2_struct->bpc = cio_read(1);   /* BPC*/
 148
 149   jp2_struct->C = cio_read(1);   /* C */
 150   jp2_struct->UnkC = cio_read(1);   /* UnkC*/
 151   jp2_struct->IPR = cio_read(1);   /* IPR*/
 152
 153   if (cio_tell() - box.init_pos != box.length) {
 154     fprintf(stderr, "Error with IHDR Box\n");
 155     return 1;
 156   }
 157   return 0;
 158 }
 159
 160 void jp2_write_ihdr(jp2_struct_t * jp2_struct)
 161 {
 162   jp2_box_t box;
 163
 164   box.init_pos = cio_tell();
 165   cio_skip(4);
 166   cio_write(JP2_IHDR, 4);   /* IHDR*/
 167
 168   cio_write(jp2_struct->h, 4);   /* HEIGHT*/
 169   cio_write(jp2_struct->w, 4);   /* WIDTH*/
 170   cio_write(jp2_struct->numcomps, 2);   /* NC*/
 171
 172   cio_write(jp2_struct->bpc, 1);   /* BPC  */
 173
 174   cio_write(jp2_struct->C, 1);   /* C : Always 7*/
 175   cio_write(jp2_struct->UnkC, 1);   /* UnkC, colorspace unknow*/
 176   cio_write(jp2_struct->IPR, 1);   /* IPR, no intellectual property*/
 177
 178   box.length = cio_tell() - box.init_pos;
 179   cio_seek(box.init_pos);
 180   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 181   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 182 }
 183
 184
 185 void jp2_write_bpcc(jp2_struct_t * jp2_struct)
 186 {
 187   unsigned int i;
 188   jp2_box_t box;
 189
 190   box.init_pos = cio_tell();
 191   cio_skip(4);
 192   cio_write(JP2_BPCC, 4);   /* BPCC*/
 193
 194   for (i = 0; i < jp2_struct->numcomps; i++)
 195     cio_write(jp2_struct->comps[i].bpcc, 1);
 196
 197   box.length = cio_tell() - box.init_pos;
 198   cio_seek(box.init_pos);
 199   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 200   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 201 }
 202
 203
 204 int jp2_read_bpcc(jp2_struct_t * jp2_struct)
 205 {
 206   unsigned int i;
 207   jp2_box_t box;
 208
 209   jp2_read_boxhdr(&box);
 210   if (JP2_BPCC != box.type) {
 211     fprintf(stderr, "Error: Expected BPCC Marker\n");
 212     return 1;
 213   }
 214
 215   for (i = 0; i < jp2_struct->numcomps; i++)
 216     jp2_struct->comps[i].bpcc = cio_read(1);
 217
 218   if (cio_tell() - box.init_pos != box.length) {
 219     fprintf(stderr, "Error with BPCC Box\n");
 220     return 1;
 221   }
 222   return 0;
 223 }
 224
 225 void jp2_write_colr(jp2_struct_t * jp2_struct)
 226 {
 227   jp2_box_t box;
 228
 229   box.init_pos = cio_tell();
 230   cio_skip(4);
 231   cio_write(JP2_COLR, 4);   /* COLR*/
 232
 233   cio_write(jp2_struct->meth, 1);   /* METH*/
 234   cio_write(jp2_struct->precedence, 1);   /* PRECEDENCE*/
 235   cio_write(jp2_struct->approx, 1);   /* APPROX*/
 236
 237   if (jp2_struct->meth == 1)
 238     cio_write(jp2_struct->enumcs, 4);   /* EnumCS*/
 239   else
 240     cio_write(0, 1);      /* PROFILE (??)*/
 241
 242   box.length = cio_tell() - box.init_pos;
 243   cio_seek(box.init_pos);
 244   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 245   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 246 }
 247
 248 int jp2_read_colr(jp2_struct_t * jp2_struct)
 249 {
 250   jp2_box_t box;
 251   int skip_len;
 252
 253   jp2_read_boxhdr(&box);
 254   do {
 255     if (JP2_COLR != box.type) {
 256       cio_skip(box.length - 8);
 257       jp2_read_boxhdr(&box);
 258     }
 259   } while (JP2_COLR != box.type);
 260
 261   jp2_struct->meth = cio_read(1);   /* METH*/
 262   jp2_struct->precedence = cio_read(1);   /* PRECEDENCE*/
 263   jp2_struct->approx = cio_read(1);   /* APPROX*/
 264
 265   if (jp2_struct->meth == 1)
 266     jp2_struct->enumcs = cio_read(4);   /* EnumCS*/
 267   else {
 268     /* SKIP PROFILE     */
 269     skip_len = box.init_pos + box.length - cio_tell();
 270     if (skip_len < 0) {
 271       fprintf(stderr, "Error with JP2H box size\n");
 272       return 1;
 273     }
 274     cio_skip(box.init_pos + box.length - cio_tell());
 275   }
 276
 277   if (cio_tell() - box.init_pos != box.length) {
 278     fprintf(stderr, "Error with BPCC Box\n");
 279     return 1;
 280   }
 281   return 0;
 282 }
 283
 284 /*
 285 * Write the JP2H box
 286 *
 287 * JP2 Header box
 288 *
 289 */
 290 void jp2_write_jp2h(jp2_struct_t * jp2_struct)
 291 {
 292   jp2_box_t box;
 293
 294   box.init_pos = cio_tell();
 295   cio_skip(4);;
 296   cio_write(JP2_JP2H, 4);       /* JP2H */
 297
 298   jp2_write_ihdr(jp2_struct);
 299
 300   if (jp2_struct->bpc == 255)
 301     jp2_write_bpcc(jp2_struct);
 302   jp2_write_colr(jp2_struct);
 303
 304   box.length = cio_tell() - box.init_pos;
 305   cio_seek(box.init_pos);
 306   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 307   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 308 }
 309
 310
 311 /*
 312 * Read the JP2H box
 313 *
 314 * JP2 Header box
 315 *
 316 */
 317 int jp2_read_jp2h(jp2_struct_t * jp2_struct)
 318 {
 319   jp2_box_t box;
 320   int skip_len;
 321
 322   jp2_read_boxhdr(&box);
 323   do {
 324     if (JP2_JP2H != box.type) {
 325       if (box.type == JP2_JP2C) {
 326         fprintf(stderr, "Error: Expected JP2H Marker\n");
 327         return 1;
 328       }
 329       cio_skip(box.length - 8);
 330       jp2_read_boxhdr(&box);
 331     }
 332   } while (JP2_JP2H != box.type);
 333
 334   if (jp2_read_ihdr(jp2_struct))
 335     return 1;
 336
 337   if (jp2_struct->bpc == 255) {
 338     if (jp2_read_bpcc(jp2_struct))
 339       return 1;
 340   }
 341
 342   if (jp2_read_colr(jp2_struct))
 343     return 1;
 344
 345   skip_len = box.init_pos + box.length - cio_tell();
 346   if (skip_len < 0) {
 347     fprintf(stderr, "Error with JP2H box size\n");
 348     return 1;
 349   }
 350   cio_skip(box.init_pos + box.length - cio_tell());
 351
 352   return 0;
 353 }
 354
 355 /*
 356 * Write the FTYP box
 357 *
 358 * File type box
 359 *
 360 */
 361 void jp2_write_ftyp(jp2_struct_t * jp2_struct)
 362 {
 363   unsigned int i;
 364   jp2_box_t box;
 365
 366   box.init_pos = cio_tell();
 367   cio_skip(4);
 368   cio_write(JP2_FTYP, 4);       /* FTYP       */
 369
 370   cio_write(jp2_struct->brand, 4);      /* BR         */
 371   cio_write(jp2_struct->minversion, 4); /* MinV       */
 372
 373   for (i = 0; i < jp2_struct->numcl; i++)
 374     cio_write(jp2_struct->cl[i], 4);    /* CL           */
 375
 376   box.length = cio_tell() - box.init_pos;
 377   cio_seek(box.init_pos);
 378   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 379   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 380 }
 381
 382 /*
 383 * Read the FTYP box
 384 *
 385 * File type box
 386 *
 387 */
 388 int jp2_read_ftyp(jp2_struct_t * jp2_struct)
 389 {
 390   int i;
 391   jp2_box_t box;
 392
 393   jp2_read_boxhdr(&box);
 394
 395   if (JP2_FTYP != box.type) {
 396     fprintf(stderr, "Error: Excpected FTYP Marker\n");
 397     return 1;
 398   }
 399
 400   jp2_struct->brand = cio_read(4);      /* BR              */
 401   jp2_struct->minversion = cio_read(4); /* MinV            */
 402   jp2_struct->numcl = (box.length - 16) / 4;
 403   jp2_struct->cl =
 404     (unsigned int *) malloc(jp2_struct->numcl * sizeof(unsigned int));
 405
 406   for (i = 0; i < (int) jp2_struct->numcl; i++)
 407     jp2_struct->cl[i] = cio_read(4);    /* CLi */
 408
 409   if (cio_tell() - box.init_pos != box.length) {
 410     fprintf(stderr, "Error with FTYP Box\n");
 411     return 1;
 412   }
 413   return 0;
 414 }
 415
 416 int jp2_write_jp2c(int j2k_codestream_len, int *j2k_codestream_offset,
 417                    char *j2k_codestream)
 418 {
 419   jp2_box_t box;
 420
 421   box.init_pos = cio_tell();
 422   cio_skip(4);
 423   cio_write(JP2_JP2C, 4);   /* JP2C*/
 424
 425   *j2k_codestream_offset = cio_tell();
 426   memcpy(cio_getbp(), j2k_codestream, j2k_codestream_len);
 427
 428   box.length = 8 + j2k_codestream_len;
 429   cio_seek(box.init_pos);
 430   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 431   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 432
 433   return box.length;
 434 }
 435
 436
 437 int jp2_read_jp2c(unsigned int *j2k_codestream_len,
 438                   unsigned int *j2k_codestream_offset)
 439 {
 440   jp2_box_t box;
 441
 442   jp2_read_boxhdr(&box);
 443   do {
 444     if (JP2_JP2C != box.type) {
 445       cio_skip(box.length - 8);
 446       jp2_read_boxhdr(&box);
 447     }
 448   } while (JP2_JP2C != box.type);
 449
 450   *j2k_codestream_offset = cio_tell();
 451   *j2k_codestream_len = box.length - 8;
 452
 453   return 0;
 454 }
 455
 456 void jp2_write_jp()
 457 {
 458   jp2_box_t box;
 459
 460   box.init_pos = cio_tell();
 461   cio_skip(4);
 462   cio_write(JP2_JP, 4);      /* JP*/
 463   cio_write(0x0d0a870a, 4);
 464
 465   box.length = cio_tell() - box.init_pos;
 466   cio_seek(box.init_pos);
 467   cio_write(box.length, 4);     /*    L       */
 468   cio_seek(box.init_pos + box.length);
 469 }
 470
 471 /*
 472 * Read the JP box
 473 *
 474 * JPEG 2000 signature
 475 *
 476 * return 1 if error else 0
 477 */
 478 int jp2_read_jp()
 479 {
 480   jp2_box_t box;
 481
 482   jp2_read_boxhdr(&box);
 483   if (JP2_JP != box.type) {
 484     fprintf(stderr, "Error: Expected JP Marker\n");
 485     return 1;
 486   }
 487   if (0x0d0a870a != cio_read(4)) {
 488     fprintf(stderr, "Error with JP Marker\n");
 489     return 1;
 490   }
 491   if (cio_tell() - box.init_pos != box.length) {
 492     fprintf(stderr, "Error with JP Box size\n");
 493     return 1;
 494   }
 495   return 0;
 496
 497 }
 498
 499
 500 int jp2_read_struct(unsigned char *src, jp2_struct_t * jp2_struct, int len)
 501 {
 502   cio_init(src, len);
 503
 504   if (jp2_read_jp())
 505     return 1;
 506   if (jp2_read_ftyp(jp2_struct))
 507     return 1;
 508   if (jp2_read_jp2h(jp2_struct))
 509     return 1;
 510   if (jp2_read_jp2c
 511       (&jp2_struct->j2k_codestream_len,
 512        &jp2_struct->j2k_codestream_offset))
 513     return 1;
 514   return 0;
 515 }
 516
 517 int jp2_wrap_j2k(jp2_struct_t * jp2_struct, char *j2k_codestream,
 518                  char *output)
 519 {
 520   (void)output;
 521   jp2_write_jp();
 522   jp2_write_ftyp(jp2_struct);
 523   jp2_write_jp2h(jp2_struct);
 524
 525   jp2_write_jp2c(jp2_struct->j2k_codestream_len,
 526                  &jp2_struct->j2k_codestream_offset, j2k_codestream);
 527
 528   return cio_tell();
 529 }