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[openjpeg.git] / src / lib / openjp2 / jp2.h
1 /*
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35  */
36 #ifndef OPJ_JP2_H
37 #define OPJ_JP2_H
38 /**
39 @file jp2.h
40 @brief The JPEG-2000 file format Reader/Writer (JP2)
41
42 */
43
44 /** @defgroup JP2 JP2 - JPEG-2000 file format reader/writer */
45 /*@{*/
46
47 /*#define JPIP_JPIP 0x6a706970*/
48
49 #define     JP2_JP   0x6a502020    /**< JPEG 2000 signature box */
50 #define     JP2_FTYP 0x66747970    /**< File type box */
51 #define     JP2_JP2H 0x6a703268    /**< JP2 header box (super-box) */
52 #define     JP2_IHDR 0x69686472    /**< Image header box */
53 #define     JP2_COLR 0x636f6c72    /**< Colour specification box */
54 #define     JP2_JP2C 0x6a703263    /**< Contiguous codestream box */
55 #define     JP2_URL  0x75726c20    /**< Data entry URL box */
56 #define     JP2_PCLR 0x70636c72    /**< Palette box */
57 #define     JP2_CMAP 0x636d6170    /**< Component Mapping box */
58 #define     JP2_CDEF 0x63646566    /**< Channel Definition box */
59 #define     JP2_DTBL 0x6474626c    /**< Data Reference box */
60 #define     JP2_BPCC 0x62706363    /**< Bits per component box */
61 #define     JP2_JP2  0x6a703220    /**< File type fields */
62
63 /* For the future */
64 /* #define JP2_RES 0x72657320 */  /**< Resolution box (super-box) */
65 /* #define JP2_JP2I 0x6a703269 */  /**< Intellectual property box */
66 /* #define JP2_XML  0x786d6c20 */  /**< XML box */
67 /* #define JP2_UUID 0x75756994 */  /**< UUID box */
68 /* #define JP2_UINF 0x75696e66 */  /**< UUID info box (super-box) */
69 /* #define JP2_ULST 0x756c7374 */  /**< UUID list box */
70
71 /* ----------------------------------------------------------------------- */
72
73 typedef enum {
74     JP2_STATE_NONE            = 0x0,
75     JP2_STATE_SIGNATURE       = 0x1,
76     JP2_STATE_FILE_TYPE       = 0x2,
77     JP2_STATE_HEADER          = 0x4,
78     JP2_STATE_CODESTREAM      = 0x8,
79     JP2_STATE_END_CODESTREAM  = 0x10,
80     JP2_STATE_UNKNOWN         = 0x7fffffff /* ISO C restricts enumerator values to range of 'int' */
81 }
82 JP2_STATE;
83
84 typedef enum {
85     JP2_IMG_STATE_NONE        = 0x0,
86     JP2_IMG_STATE_UNKNOWN     = 0x7fffffff
87 }
88 JP2_IMG_STATE;
89
90 /**
91 Channel description: channel index, type, association
92 */
93 typedef struct opj_jp2_cdef_info {
94     OPJ_UINT16 cn, typ, asoc;
95 } opj_jp2_cdef_info_t;
96
97 /**
98 Channel descriptions and number of descriptions
99 */
100 typedef struct opj_jp2_cdef {
101     opj_jp2_cdef_info_t *info;
102     OPJ_UINT16 n;
103 } opj_jp2_cdef_t;
104
105 /**
106 Component mappings: channel index, mapping type, palette index
107 */
108 typedef struct opj_jp2_cmap_comp {
109     OPJ_UINT16 cmp;
110     OPJ_BYTE mtyp, pcol;
111 } opj_jp2_cmap_comp_t;
112
113 /**
114 Palette data: table entries, palette columns
115 */
116 typedef struct opj_jp2_pclr {
117     OPJ_UINT32 *entries;
118     OPJ_BYTE *channel_sign;
119     OPJ_BYTE *channel_size;
120     opj_jp2_cmap_comp_t *cmap;
121     OPJ_UINT16 nr_entries;
122     OPJ_BYTE nr_channels;
123 } opj_jp2_pclr_t;
124
125 /**
126 Collector for ICC profile, palette, component mapping, channel description
127 */
128 typedef struct opj_jp2_color {
129     OPJ_BYTE *icc_profile_buf;
130     OPJ_UINT32 icc_profile_len;
131
132     opj_jp2_cdef_t *jp2_cdef;
133     opj_jp2_pclr_t *jp2_pclr;
134     OPJ_BYTE jp2_has_colr;
135 } opj_jp2_color_t;
136
137 /**
138 JP2 component
139 */
140 typedef struct opj_jp2_comps {
141     OPJ_UINT32 depth;
142     OPJ_UINT32 sgnd;
143     OPJ_UINT32 bpcc;
144 } opj_jp2_comps_t;
145
146 /**
147 JPEG-2000 file format reader/writer
148 */
149 typedef struct opj_jp2 {
150     /** handle to the J2K codec  */
151     opj_j2k_t *j2k;
152     /** list of validation procedures */
153     struct opj_procedure_list * m_validation_list;
154     /** list of execution procedures */
155     struct opj_procedure_list * m_procedure_list;
156
157     /* width of image */
158     OPJ_UINT32 w;
159     /* height of image */
160     OPJ_UINT32 h;
161     /* number of components in the image */
162     OPJ_UINT32 numcomps;
163     OPJ_UINT32 bpc;
164     OPJ_UINT32 C;
165     OPJ_UINT32 UnkC;
166     OPJ_UINT32 IPR;
167     OPJ_UINT32 meth;
168     OPJ_UINT32 approx;
169     OPJ_UINT32 enumcs;
170     OPJ_UINT32 precedence;
171     OPJ_UINT32 brand;
172     OPJ_UINT32 minversion;
173     OPJ_UINT32 numcl;
174     OPJ_UINT32 *cl;
175     opj_jp2_comps_t *comps;
176     /* FIXME: The following two variables are used to save offset
177       as we write out a JP2 file to disk. This mechanism is not flexible
178       as codec writers will need to extand those fields as new part
179       of the standard are implemented.
180     */
181     OPJ_OFF_T j2k_codestream_offset;
182     OPJ_OFF_T jpip_iptr_offset;
183     OPJ_BOOL jpip_on;
184     OPJ_UINT32 jp2_state;
185     OPJ_UINT32 jp2_img_state;
186
187     opj_jp2_color_t color;
188
189     OPJ_BOOL ignore_pclr_cmap_cdef;
190     OPJ_BYTE has_jp2h;
191     OPJ_BYTE has_ihdr;
192 }
193 opj_jp2_t;
194
195 /**
196 JP2 Box
197 */
198 typedef struct opj_jp2_box {
199     OPJ_UINT32 length;
200     OPJ_UINT32 type;
201     OPJ_INT32 init_pos;
202 } opj_jp2_box_t;
203
204 typedef struct opj_jp2_header_handler {
205     /* marker value */
206     OPJ_UINT32 id;
207     /* action linked to the marker */
208     OPJ_BOOL(*handler)(opj_jp2_t *jp2,
209                        OPJ_BYTE *p_header_data,
210                        OPJ_UINT32 p_header_size,
211                        opj_event_mgr_t * p_manager);
212 }
213 opj_jp2_header_handler_t;
214
215
216 typedef struct opj_jp2_img_header_writer_handler {
217     /* action to perform */
218     OPJ_BYTE*   (*handler)(opj_jp2_t *jp2, OPJ_UINT32 * p_data_size);
219     /* result of the action : data */
220     OPJ_BYTE*   m_data;
221     /* size of data */
222     OPJ_UINT32  m_size;
223 }
224 opj_jp2_img_header_writer_handler_t;
225
226 /** @name Exported functions */
227 /*@{*/
228 /* ----------------------------------------------------------------------- */
229
230 /**
231 Setup the decoder decoding parameters using user parameters.
232 Decoding parameters are returned in jp2->j2k->cp.
233 @param jp2 JP2 decompressor handle
234 @param parameters decompression parameters
235 */
236 void opj_jp2_setup_decoder(opj_jp2_t *jp2, opj_dparameters_t *parameters);
237
238 OPJ_BOOL opj_jp2_set_threads(opj_jp2_t *jp2, OPJ_UINT32 num_threads);
239
240 /**
241  * Decode an image from a JPEG-2000 file stream
242  * @param jp2 JP2 decompressor handle
243  * @param p_stream  FIXME DOC
244  * @param p_image   FIXME DOC
245  * @param p_manager FIXME DOC
246  *
247  * @return Returns a decoded image if successful, returns NULL otherwise
248 */
249 OPJ_BOOL opj_jp2_decode(opj_jp2_t *jp2,
250                         opj_stream_private_t *p_stream,
251                         opj_image_t* p_image,
252                         opj_event_mgr_t * p_manager);
253
254 /**
255  * Setup the encoder parameters using the current image and using user parameters.
256  * Coding parameters are returned in jp2->j2k->cp.
257  *
258  * @param jp2 JP2 compressor handle
259  * @param parameters compression parameters
260  * @param image input filled image
261  * @param p_manager  FIXME DOC
262  * @return OPJ_TRUE if successful, OPJ_FALSE otherwise
263 */
264 OPJ_BOOL opj_jp2_setup_encoder(opj_jp2_t *jp2,
265                                opj_cparameters_t *parameters,
266                                opj_image_t *image,
267                                opj_event_mgr_t * p_manager);
268
269 /**
270 Encode an image into a JPEG-2000 file stream
271 @param jp2      JP2 compressor handle
272 @param stream    Output buffer stream
273 @param p_manager  event manager
274 @return Returns true if successful, returns false otherwise
275 */
276 OPJ_BOOL opj_jp2_encode(opj_jp2_t *jp2,
277                         opj_stream_private_t *stream,
278                         opj_event_mgr_t * p_manager);
279
280
281 /**
282  * Starts a compression scheme, i.e. validates the codec parameters, writes the header.
283  *
284  * @param  jp2    the jpeg2000 file codec.
285  * @param  stream    the stream object.
286  * @param  p_image   FIXME DOC
287  * @param p_manager FIXME DOC
288  *
289  * @return true if the codec is valid.
290  */
291 OPJ_BOOL opj_jp2_start_compress(opj_jp2_t *jp2,
292                                 opj_stream_private_t *stream,
293                                 opj_image_t * p_image,
294                                 opj_event_mgr_t * p_manager);
295
296
297 /**
298  * Ends the compression procedures and possibiliy add data to be read after the
299  * codestream.
300  */
301 OPJ_BOOL opj_jp2_end_compress(opj_jp2_t *jp2,
302                               opj_stream_private_t *cio,
303                               opj_event_mgr_t * p_manager);
304
305 /* ----------------------------------------------------------------------- */
306
307 /**
308  * Ends the decompression procedures and possibiliy add data to be read after the
309  * codestream.
310  */
311 OPJ_BOOL opj_jp2_end_decompress(opj_jp2_t *jp2,
312                                 opj_stream_private_t *cio,
313                                 opj_event_mgr_t * p_manager);
314
315 /**
316  * Reads a jpeg2000 file header structure.
317  *
318  * @param p_stream the stream to read data from.
319  * @param jp2 the jpeg2000 file header structure.
320  * @param p_image   FIXME DOC
321  * @param p_manager the user event manager.
322  *
323  * @return true if the box is valid.
324  */
325 OPJ_BOOL opj_jp2_read_header(opj_stream_private_t *p_stream,
326                              opj_jp2_t *jp2,
327                              opj_image_t ** p_image,
328                              opj_event_mgr_t * p_manager);
329
330 /**
331  * Reads a tile header.
332  * @param  p_jp2         the jpeg2000 codec.
333  * @param  p_tile_index  FIXME DOC
334  * @param  p_data_size   FIXME DOC
335  * @param  p_tile_x0     FIXME DOC
336  * @param  p_tile_y0     FIXME DOC
337  * @param  p_tile_x1     FIXME DOC
338  * @param  p_tile_y1     FIXME DOC
339  * @param  p_nb_comps    FIXME DOC
340  * @param  p_go_on       FIXME DOC
341  * @param  p_stream      the stream to write data to.
342  * @param  p_manager     the user event manager.
343  */
344 OPJ_BOOL opj_jp2_read_tile_header(opj_jp2_t * p_jp2,
345                                   OPJ_UINT32 * p_tile_index,
346                                   OPJ_UINT32 * p_data_size,
347                                   OPJ_INT32 * p_tile_x0,
348                                   OPJ_INT32 * p_tile_y0,
349                                   OPJ_INT32 * p_tile_x1,
350                                   OPJ_INT32 * p_tile_y1,
351                                   OPJ_UINT32 * p_nb_comps,
352                                   OPJ_BOOL * p_go_on,
353                                   opj_stream_private_t *p_stream,
354                                   opj_event_mgr_t * p_manager);
355
356 /**
357  * Writes a tile.
358  *
359  * @param  p_jp2    the jpeg2000 codec.
360  * @param p_tile_index  FIXME DOC
361  * @param p_data        FIXME DOC
362  * @param p_data_size   FIXME DOC
363  * @param  p_stream      the stream to write data to.
364  * @param  p_manager  the user event manager.
365  */
366 OPJ_BOOL opj_jp2_write_tile(opj_jp2_t *p_jp2,
367                             OPJ_UINT32 p_tile_index,
368                             OPJ_BYTE * p_data,
369                             OPJ_UINT32 p_data_size,
370                             opj_stream_private_t *p_stream,
371                             opj_event_mgr_t * p_manager);
372
373 /**
374  * Decode tile data.
375  * @param  p_jp2    the jpeg2000 codec.
376  * @param  p_tile_index FIXME DOC
377  * @param  p_data       FIXME DOC
378  * @param  p_data_size  FIXME DOC
379  * @param  p_stream      the stream to write data to.
380  * @param  p_manager  the user event manager.
381  *
382  * @return FIXME DOC
383  */
384 OPJ_BOOL opj_jp2_decode_tile(opj_jp2_t * p_jp2,
385                              OPJ_UINT32 p_tile_index,
386                              OPJ_BYTE * p_data,
387                              OPJ_UINT32 p_data_size,
388                              opj_stream_private_t *p_stream,
389                              opj_event_mgr_t * p_manager);
390
391 /**
392  * Creates a jpeg2000 file decompressor.
393  *
394  * @return  an empty jpeg2000 file codec.
395  */
396 opj_jp2_t* opj_jp2_create(OPJ_BOOL p_is_decoder);
397
398 /**
399 Destroy a JP2 decompressor handle
400 @param jp2 JP2 decompressor handle to destroy
401 */
402 void opj_jp2_destroy(opj_jp2_t *jp2);
403
404
405 /**
406  * Sets the given area to be decoded. This function should be called right after opj_read_header and before any tile header reading.
407  *
408  * @param  p_jp2      the jpeg2000 codec.
409  * @param  p_image     FIXME DOC
410  * @param  p_start_x   the left position of the rectangle to decode (in image coordinates).
411  * @param  p_start_y    the up position of the rectangle to decode (in image coordinates).
412  * @param  p_end_x      the right position of the rectangle to decode (in image coordinates).
413  * @param  p_end_y      the bottom position of the rectangle to decode (in image coordinates).
414  * @param  p_manager    the user event manager
415  *
416  * @return  true      if the area could be set.
417  */
418 OPJ_BOOL opj_jp2_set_decode_area(opj_jp2_t *p_jp2,
419                                  opj_image_t* p_image,
420                                  OPJ_INT32 p_start_x, OPJ_INT32 p_start_y,
421                                  OPJ_INT32 p_end_x, OPJ_INT32 p_end_y,
422                                  opj_event_mgr_t * p_manager);
423
424 /**
425 *
426 */
427 OPJ_BOOL opj_jp2_get_tile(opj_jp2_t *p_jp2,
428                           opj_stream_private_t *p_stream,
429                           opj_image_t* p_image,
430                           opj_event_mgr_t * p_manager,
431                           OPJ_UINT32 tile_index);
432
433
434 /**
435  *
436  */
437 OPJ_BOOL opj_jp2_set_decoded_resolution_factor(opj_jp2_t *p_jp2,
438         OPJ_UINT32 res_factor,
439         opj_event_mgr_t * p_manager);
440
441
442 /* TODO MSD: clean these 3 functions */
443 /**
444  * Dump some elements from the JP2 decompression structure .
445  *
446  *@param p_jp2        the jp2 codec.
447  *@param flag        flag to describe what elements are dump.
448  *@param out_stream      output stream where dump the elements.
449  *
450 */
451 void jp2_dump(opj_jp2_t* p_jp2, OPJ_INT32 flag, FILE* out_stream);
452
453 /**
454  * Get the codestream info from a JPEG2000 codec.
455  *
456  *@param  p_jp2        jp2 codec.
457  *
458  *@return  the codestream information extract from the jpg2000 codec
459  */
460 opj_codestream_info_v2_t* jp2_get_cstr_info(opj_jp2_t* p_jp2);
461
462 /**
463  * Get the codestream index from a JPEG2000 codec.
464  *
465  *@param  p_jp2        jp2 codec.
466  *
467  *@return  the codestream index extract from the jpg2000 codec
468  */
469 opj_codestream_index_t* jp2_get_cstr_index(opj_jp2_t* p_jp2);
470
471
472 /*@}*/
473
474 /*@}*/
475
476 #endif /* OPJ_JP2_H */
477