src/lib/openjp2/jp2.h

   1 /*
   2  * The copyright in this software is being made available under the 2-clauses
   3  * BSD License, included below. This software may be subject to other third
   4  * party and contributor rights, including patent rights, and no such rights
   5  * are granted under this license.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2002-2014, Universite catholique de Louvain (UCL), Belgium
   8  * Copyright (c) 2002-2014, Professor Benoit Macq
   9  * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
  10  * Copyright (c) 2005, Herve Drolon, FreeImage Team
  11  * Copyright (c) 2008, 2011-2012, Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), FR
  12  * Copyright (c) 2012, CS Systemes d'Information, France
  13  * All rights reserved.
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS `AS IS'
  25  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  28  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  29  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  30  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  31  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  32  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  33  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  34  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  35  */
  36 #ifndef __JP2_H
  37 #define __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 {
  75   JP2_STATE_NONE            = 0x0,
  76   JP2_STATE_SIGNATURE       = 0x1,
  77   JP2_STATE_FILE_TYPE       = 0x2,
  78   JP2_STATE_HEADER          = 0x4,
  79   JP2_STATE_CODESTREAM      = 0x8,
  80   JP2_STATE_END_CODESTREAM  = 0x10,
  81   JP2_STATE_UNKNOWN         = 0x7fffffff /* ISO C restricts enumerator values to range of 'int' */
  82 }
  83 JP2_STATE;
  84
  85 typedef enum
  86 {
  87   JP2_IMG_STATE_NONE        = 0x0,
  88   JP2_IMG_STATE_UNKNOWN     = 0x7fffffff
  89 }
  90 JP2_IMG_STATE;
  91
  92 /**
  93 Channel description: channel index, type, association
  94 */
  95 typedef struct opj_jp2_cdef_info
  96 {
  97     OPJ_UINT16 cn, typ, asoc;
  98 } opj_jp2_cdef_info_t;
  99
 100 /**
 101 Channel descriptions and number of descriptions
 102 */
 103 typedef struct opj_jp2_cdef
 104 {
 105     opj_jp2_cdef_info_t *info;
 106     OPJ_UINT16 n;
 107 } opj_jp2_cdef_t;
 108
 109 /**
 110 Component mappings: channel index, mapping type, palette index
 111 */
 112 typedef struct opj_jp2_cmap_comp
 113 {
 114     OPJ_UINT16 cmp;
 115     OPJ_BYTE mtyp, pcol;
 116 } opj_jp2_cmap_comp_t;
 117
 118 /**
 119 Palette data: table entries, palette columns
 120 */
 121 typedef struct opj_jp2_pclr
 122 {
 123     OPJ_UINT32 *entries;
 124     OPJ_BYTE *channel_sign;
 125     OPJ_BYTE *channel_size;
 126     opj_jp2_cmap_comp_t *cmap;
 127     OPJ_UINT16 nr_entries;
 128     OPJ_BYTE nr_channels;
 129 } opj_jp2_pclr_t;
 130
 131 /**
 132 Collector for ICC profile, palette, component mapping, channel description
 133 */
 134 typedef struct opj_jp2_color
 135 {
 136     OPJ_BYTE *icc_profile_buf;
 137     OPJ_UINT32 icc_profile_len;
 138
 139     opj_jp2_cdef_t *jp2_cdef;
 140     opj_jp2_pclr_t *jp2_pclr;
 141     OPJ_BYTE jp2_has_colr;
 142 } opj_jp2_color_t;
 143
 144 /**
 145 JP2 component
 146 */
 147 typedef struct opj_jp2_comps {
 148   OPJ_UINT32 depth;
 149   OPJ_UINT32 sgnd;
 150   OPJ_UINT32 bpcc;
 151 } opj_jp2_comps_t;
 152
 153 /**
 154 JPEG-2000 file format reader/writer
 155 */
 156 typedef struct opj_jp2
 157 {
 158   /** handle to the J2K codec  */
 159   opj_j2k_t *j2k;
 160   /** list of validation procedures */
 161   struct opj_procedure_list * m_validation_list;
 162   /** list of execution procedures */
 163   struct opj_procedure_list * m_procedure_list;
 164
 165   /* width of image */
 166   OPJ_UINT32 w;
 167   /* height of image */
 168   OPJ_UINT32 h;
 169   /* number of components in the image */
 170   OPJ_UINT32 numcomps;
 171   OPJ_UINT32 bpc;
 172   OPJ_UINT32 C;
 173   OPJ_UINT32 UnkC;
 174   OPJ_UINT32 IPR;
 175   OPJ_UINT32 meth;
 176   OPJ_UINT32 approx;
 177   OPJ_UINT32 enumcs;
 178   OPJ_UINT32 precedence;
 179   OPJ_UINT32 brand;
 180   OPJ_UINT32 minversion;
 181   OPJ_UINT32 numcl;
 182   OPJ_UINT32 *cl;
 183   opj_jp2_comps_t *comps;
 184   /* FIXME: The following two variables are used to save offset
 185     as we write out a JP2 file to disk. This mecanism is not flexible
 186     as codec writers will need to extand those fields as new part
 187     of the standard are implemented.
 188   */
 189     OPJ_OFF_T j2k_codestream_offset;
 190     OPJ_OFF_T jpip_iptr_offset;
 191         OPJ_BOOL jpip_on;
 192   OPJ_UINT32 jp2_state;
 193   OPJ_UINT32 jp2_img_state;
 194
 195   opj_jp2_color_t color;
 196
 197     OPJ_BOOL ignore_pclr_cmap_cdef;
 198 }
 199 opj_jp2_t;
 200
 201 /**
 202 JP2 Box
 203 */
 204 typedef struct opj_jp2_box {
 205     OPJ_UINT32 length;
 206     OPJ_UINT32 type;
 207     OPJ_INT32 init_pos;
 208 } opj_jp2_box_t;
 209
 210 typedef struct opj_jp2_header_handler
 211 {
 212   /* marker value */
 213   OPJ_UINT32 id;
 214   /* action linked to the marker */
 215   OPJ_BOOL (*handler) (     opj_jp2_t *jp2,
 216                             OPJ_BYTE *p_header_data,
 217                             OPJ_UINT32 p_header_size,
 218                             opj_event_mgr_t * p_manager);
 219 }
 220 opj_jp2_header_handler_t;
 221
 222
 223 typedef struct opj_jp2_img_header_writer_handler
 224 {
 225   /* action to perform */
 226   OPJ_BYTE*   (*handler) (opj_jp2_t *jp2, OPJ_UINT32 * p_data_size);
 227   /* result of the action : data */
 228   OPJ_BYTE*   m_data;
 229   /* size of data */
 230   OPJ_UINT32  m_size;
 231 }
 232 opj_jp2_img_header_writer_handler_t;
 233
 234 /** @name Exported functions */
 235 /*@{*/
 236 /* ----------------------------------------------------------------------- */
 237
 238 /**
 239 Setup the decoder decoding parameters using user parameters.
 240 Decoding parameters are returned in jp2->j2k->cp.
 241 @param jp2 JP2 decompressor handle
 242 @param parameters decompression parameters
 243 */
 244 void opj_jp2_setup_decoder(opj_jp2_t *jp2, opj_dparameters_t *parameters);
 245
 246 /**
 247  * Decode an image from a JPEG-2000 file stream
 248  * @param jp2 JP2 decompressor handle
 249  * @param p_stream  FIXME DOC
 250  * @param p_image   FIXME DOC
 251  * @param p_manager FIXME DOC
 252  *
 253  * @return Returns a decoded image if successful, returns NULL otherwise
 254 */
 255 OPJ_BOOL opj_jp2_decode(opj_jp2_t *jp2,
 256                         opj_stream_private_t *p_stream,
 257             opj_image_t* p_image,
 258             opj_event_mgr_t * p_manager);
 259
 260 /**
 261  * Setup the encoder parameters using the current image and using user parameters.
 262  * Coding parameters are returned in jp2->j2k->cp.
 263  *
 264  * @param jp2 JP2 compressor handle
 265  * @param parameters compression parameters
 266  * @param image input filled image
 267  * @param p_manager  FIXME DOC
 268  * @return OPJ_TRUE if successful, OPJ_FALSE otherwise
 269 */
 270 OPJ_BOOL opj_jp2_setup_encoder(  opj_jp2_t *jp2,
 271                             opj_cparameters_t *parameters,
 272                             opj_image_t *image,
 273                             opj_event_mgr_t * p_manager);
 274
 275 /**
 276 Encode an image into a JPEG-2000 file stream
 277 @param jp2      JP2 compressor handle
 278 @param stream    Output buffer stream
 279 @param p_manager  event manager
 280 @return Returns true if successful, returns false otherwise
 281 */
 282 OPJ_BOOL opj_jp2_encode(  opj_jp2_t *jp2,
 283               opj_stream_private_t *stream,
 284               opj_event_mgr_t * p_manager);
 285
 286
 287 /**
 288  * Starts a compression scheme, i.e. validates the codec parameters, writes the header.
 289  *
 290  * @param  jp2    the jpeg2000 file codec.
 291  * @param  stream    the stream object.
 292  * @param  p_image   FIXME DOC
 293  * @param p_manager FIXME DOC
 294  *
 295  * @return true if the codec is valid.
 296  */
 297 OPJ_BOOL opj_jp2_start_compress(opj_jp2_t *jp2,
 298                                 opj_stream_private_t *stream,
 299                                 opj_image_t * p_image,
 300                                 opj_event_mgr_t * p_manager);
 301
 302
 303 /**
 304  * Ends the compression procedures and possibiliy add data to be read after the
 305  * codestream.
 306  */
 307 OPJ_BOOL opj_jp2_end_compress(  opj_jp2_t *jp2,
 308                   opj_stream_private_t *cio,
 309                   opj_event_mgr_t * p_manager);
 310
 311 /* ----------------------------------------------------------------------- */
 312
 313 /**
 314  * Ends the decompression procedures and possibiliy add data to be read after the
 315  * codestream.
 316  */
 317 OPJ_BOOL opj_jp2_end_decompress(opj_jp2_t *jp2,
 318                                 opj_stream_private_t *cio,
 319                                 opj_event_mgr_t * p_manager);
 320
 321 /**
 322  * Reads a jpeg2000 file header structure.
 323  *
 324  * @param p_stream the stream to read data from.
 325  * @param jp2 the jpeg2000 file header structure.
 326  * @param p_image   FIXME DOC
 327  * @param p_manager the user event manager.
 328  *
 329  * @return true if the box is valid.
 330  */
 331 OPJ_BOOL opj_jp2_read_header(  opj_stream_private_t *p_stream,
 332                                 opj_jp2_t *jp2,
 333                                 opj_image_t ** p_image,
 334                                 opj_event_mgr_t * p_manager );
 335
 336 /**
 337  * Reads a tile header.
 338  * @param  p_jp2         the jpeg2000 codec.
 339  * @param  p_tile_index  FIXME DOC
 340  * @param  p_data_size   FIXME DOC
 341  * @param  p_tile_x0     FIXME DOC
 342  * @param  p_tile_y0     FIXME DOC
 343  * @param  p_tile_x1     FIXME DOC
 344  * @param  p_tile_y1     FIXME DOC
 345  * @param  p_nb_comps    FIXME DOC
 346  * @param  p_go_on       FIXME DOC
 347  * @param  p_stream      the stream to write data to.
 348  * @param  p_manager     the user event manager.
 349  */
 350 OPJ_BOOL opj_jp2_read_tile_header ( opj_jp2_t * p_jp2,
 351                                     OPJ_UINT32 * p_tile_index,
 352                                     OPJ_UINT32 * p_data_size,
 353                                     OPJ_INT32 * p_tile_x0,
 354                                     OPJ_INT32 * p_tile_y0,
 355                                     OPJ_INT32 * p_tile_x1,
 356                                     OPJ_INT32 * p_tile_y1,
 357                                     OPJ_UINT32 * p_nb_comps,
 358                                     OPJ_BOOL * p_go_on,
 359                                     opj_stream_private_t *p_stream,
 360                                     opj_event_mgr_t * p_manager );
 361
 362 /**
 363  * Writes a tile.
 364  *
 365  * @param  p_jp2    the jpeg2000 codec.
 366  * @param p_tile_index  FIXME DOC
 367  * @param p_data        FIXME DOC
 368  * @param p_data_size   FIXME DOC
 369  * @param  p_stream      the stream to write data to.
 370  * @param  p_manager  the user event manager.
 371  */
 372 OPJ_BOOL opj_jp2_write_tile (  opj_jp2_t *p_jp2,
 373                     OPJ_UINT32 p_tile_index,
 374                     OPJ_BYTE * p_data,
 375                     OPJ_UINT32 p_data_size,
 376                     opj_stream_private_t *p_stream,
 377                     opj_event_mgr_t * p_manager );
 378
 379 /**
 380  * Decode tile data.
 381  * @param  p_jp2    the jpeg2000 codec.
 382  * @param  p_tile_index FIXME DOC
 383  * @param  p_data       FIXME DOC
 384  * @param  p_data_size  FIXME DOC
 385  * @param  p_stream      the stream to write data to.
 386  * @param  p_manager  the user event manager.
 387  *
 388  * @return FIXME DOC
 389  */
 390 OPJ_BOOL opj_jp2_decode_tile (  opj_jp2_t * p_jp2,
 391                                 OPJ_UINT32 p_tile_index,
 392                                 OPJ_BYTE * p_data,
 393                                 OPJ_UINT32 p_data_size,
 394                                 opj_stream_private_t *p_stream,
 395                                 opj_event_mgr_t * p_manager );
 396
 397 /**
 398  * Creates a jpeg2000 file decompressor.
 399  *
 400  * @return  an empty jpeg2000 file codec.
 401  */
 402 opj_jp2_t* opj_jp2_create (OPJ_BOOL p_is_decoder);
 403
 404 /**
 405 Destroy a JP2 decompressor handle
 406 @param jp2 JP2 decompressor handle to destroy
 407 */
 408 void opj_jp2_destroy(opj_jp2_t *jp2);
 409
 410
 411 /**
 412  * Sets the given area to be decoded. This function should be called right after opj_read_header and before any tile header reading.
 413  *
 414  * @param  p_jp2      the jpeg2000 codec.
 415  * @param  p_image     FIXME DOC
 416  * @param  p_start_x   the left position of the rectangle to decode (in image coordinates).
 417  * @param  p_start_y    the up position of the rectangle to decode (in image coordinates).
 418  * @param  p_end_x      the right position of the rectangle to decode (in image coordinates).
 419  * @param  p_end_y      the bottom position of the rectangle to decode (in image coordinates).
 420  * @param  p_manager    the user event manager
 421  *
 422  * @return  true      if the area could be set.
 423  */
 424 OPJ_BOOL opj_jp2_set_decode_area(  opj_jp2_t *p_jp2,
 425                     opj_image_t* p_image,
 426                     OPJ_INT32 p_start_x, OPJ_INT32 p_start_y,
 427                     OPJ_INT32 p_end_x, OPJ_INT32 p_end_y,
 428                     opj_event_mgr_t * p_manager );
 429
 430  /**
 431  *
 432  */
 433 OPJ_BOOL opj_jp2_get_tile(  opj_jp2_t *p_jp2,
 434                             opj_stream_private_t *p_stream,
 435                             opj_image_t* p_image,
 436                             opj_event_mgr_t * p_manager,
 437                             OPJ_UINT32 tile_index );
 438
 439
 440 /**
 441  *
 442  */
 443 OPJ_BOOL opj_jp2_set_decoded_resolution_factor(opj_jp2_t *p_jp2,
 444                                                OPJ_UINT32 res_factor,
 445                                                opj_event_mgr_t * p_manager);
 446
 447
 448 /* TODO MSD: clean these 3 functions */
 449 /**
 450  * Dump some elements from the JP2 decompression structure .
 451  *
 452  *@param p_jp2        the jp2 codec.
 453  *@param flag        flag to describe what elments are dump.
 454  *@param out_stream      output stream where dump the elements.
 455  *
 456 */
 457 void jp2_dump (opj_jp2_t* p_jp2, OPJ_INT32 flag, FILE* out_stream);
 458
 459 /**
 460  * Get the codestream info from a JPEG2000 codec.
 461  *
 462  *@param  p_jp2        jp2 codec.
 463  *
 464  *@return  the codestream information extract from the jpg2000 codec
 465  */
 466 opj_codestream_info_v2_t* jp2_get_cstr_info(opj_jp2_t* p_jp2);
 467
 468 /**
 469  * Get the codestream index from a JPEG2000 codec.
 470  *
 471  *@param  p_jp2        jp2 codec.
 472  *
 473  *@return  the codestream index extract from the jpg2000 codec
 474  */
 475 opj_codestream_index_t* jp2_get_cstr_index(opj_jp2_t* p_jp2);
 476
 477
 478 /*@}*/
 479
 480 /*@}*/
 481
 482 #endif /* __JP2_H */
 483