Merge pull request #1211 from sebras/master
[openjpeg.git] / src / lib / openjp2 / t1.h
index e5be70ed5be3fa939e1844ea2ea510c19bc48b31..171dfb0a7ae57e5f874f74c6967d80b628b6316e 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
- * The copyright in this software is being made available under the 2-clauses 
- * BSD License, included below. This software may be subject to other third 
+ * The copyright in this software is being made available under the 2-clauses
+ * BSD License, included below. This software may be subject to other third
  * party and contributor rights, including patent rights, and no such rights
  * are granted under this license.
  *
@@ -8,9 +8,11 @@
  * Copyright (c) 2002-2014, Professor Benoit Macq
  * Copyright (c) 2001-2003, David Janssens
  * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
- * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux 
+ * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux
  * Copyright (c) 2003-2014, Antonin Descampe
  * Copyright (c) 2005, Herve Drolon, FreeImage Team
+ * Copyright (c) 2012, Carl Hetherington
+ * Copyright (c) 2017, IntoPIX SA <support@intopix.com>
  * All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
@@ -34,8 +36,8 @@
  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  */
-#ifndef __T1_H
-#define __T1_H
+#ifndef OPJ_T1_H
+#define OPJ_T1_H
 /**
 @file t1.h
 @brief Implementation of the tier-1 coding (coding of code-block coefficients) (T1)
@@ -50,69 +52,163 @@ in T1.C are used by some function in TCD.C.
 /* ----------------------------------------------------------------------- */
 #define T1_NMSEDEC_BITS 7
 
-#define T1_SIG_NE 0x0001       /**< Context orientation : North-East direction */
-#define T1_SIG_SE 0x0002       /**< Context orientation : South-East direction */
-#define T1_SIG_SW 0x0004       /**< Context orientation : South-West direction */
-#define T1_SIG_NW 0x0008       /**< Context orientation : North-West direction */
-#define T1_SIG_N 0x0010                /**< Context orientation : North direction */
-#define T1_SIG_E 0x0020                /**< Context orientation : East direction */
-#define T1_SIG_S 0x0040                /**< Context orientation : South direction */
-#define T1_SIG_W 0x0080                /**< Context orientation : West direction */
-#define T1_SIG_OTH (T1_SIG_N|T1_SIG_NE|T1_SIG_E|T1_SIG_SE|T1_SIG_S|T1_SIG_SW|T1_SIG_W|T1_SIG_NW)
-#define T1_SIG_PRIM (T1_SIG_N|T1_SIG_E|T1_SIG_S|T1_SIG_W)
-
-#define T1_SGN_N 0x0100
-#define T1_SGN_E 0x0200
-#define T1_SGN_S 0x0400
-#define T1_SGN_W 0x0800
-#define T1_SGN (T1_SGN_N|T1_SGN_E|T1_SGN_S|T1_SGN_W)
-
-#define T1_SIG 0x1000
-#define T1_REFINE 0x2000
-#define T1_VISIT 0x4000
-
-#define T1_NUMCTXS_ZC 9
-#define T1_NUMCTXS_SC 5
+#define T1_NUMCTXS_ZC  9
+#define T1_NUMCTXS_SC  5
 #define T1_NUMCTXS_MAG 3
 #define T1_NUMCTXS_AGG 1
 #define T1_NUMCTXS_UNI 1
 
-#define T1_CTXNO_ZC 0
-#define T1_CTXNO_SC (T1_CTXNO_ZC+T1_NUMCTXS_ZC)
+#define T1_CTXNO_ZC  0
+#define T1_CTXNO_SC  (T1_CTXNO_ZC+T1_NUMCTXS_ZC)
 #define T1_CTXNO_MAG (T1_CTXNO_SC+T1_NUMCTXS_SC)
 #define T1_CTXNO_AGG (T1_CTXNO_MAG+T1_NUMCTXS_MAG)
 #define T1_CTXNO_UNI (T1_CTXNO_AGG+T1_NUMCTXS_AGG)
-#define T1_NUMCTXS (T1_CTXNO_UNI+T1_NUMCTXS_UNI)
+#define T1_NUMCTXS   (T1_CTXNO_UNI+T1_NUMCTXS_UNI)
 
 #define T1_NMSEDEC_FRACBITS (T1_NMSEDEC_BITS-1)
 
-#define T1_TYPE_MQ 0   /**< Normal coding using entropy coder */
-#define T1_TYPE_RAW 1  /**< No encoding the information is store under raw format in codestream (mode switch RAW)*/
+#define T1_TYPE_MQ 0    /**< Normal coding using entropy coder */
+#define T1_TYPE_RAW 1   /**< No encoding the information is store under raw format in codestream (mode switch RAW)*/
+
+/* BEGINNING of flags that apply to opj_flag_t */
+/** We hold the state of individual data points for the T1 encoder using
+ *  a single 32-bit flags word to hold the state of 4 data points.  This corresponds
+ *  to the 4-point-high columns that the data is processed in.
+ *
+ *  These \#defines declare the layout of a 32-bit flags word.
+ *
+ *  This is currently done for encoding only.
+ *  The values must NOT be changed, otherwise this is going to break a lot of
+ *  assumptions.
+ */
+
+/* SIGMA: significance state (3 cols x 6 rows)
+ * CHI:   state for negative sample value (1 col x 6 rows)
+ * MU:    state for visited in refinement pass (1 col x 4 rows)
+ * PI:    state for visited in significance pass (1 col * 4 rows)
+ */
+
+#define T1_SIGMA_0  (1U << 0)
+#define T1_SIGMA_1  (1U << 1)
+#define T1_SIGMA_2  (1U << 2)
+#define T1_SIGMA_3  (1U << 3)
+#define T1_SIGMA_4  (1U << 4)
+#define T1_SIGMA_5  (1U << 5)
+#define T1_SIGMA_6  (1U << 6)
+#define T1_SIGMA_7  (1U << 7)
+#define T1_SIGMA_8  (1U << 8)
+#define T1_SIGMA_9  (1U << 9)
+#define T1_SIGMA_10 (1U << 10)
+#define T1_SIGMA_11 (1U << 11)
+#define T1_SIGMA_12 (1U << 12)
+#define T1_SIGMA_13 (1U << 13)
+#define T1_SIGMA_14 (1U << 14)
+#define T1_SIGMA_15 (1U << 15)
+#define T1_SIGMA_16 (1U << 16)
+#define T1_SIGMA_17 (1U << 17)
+
+#define T1_CHI_0    (1U << 18)
+#define T1_CHI_0_I  18
+#define T1_CHI_1    (1U << 19)
+#define T1_CHI_1_I  19
+#define T1_MU_0     (1U << 20)
+#define T1_PI_0     (1U << 21)
+#define T1_CHI_2    (1U << 22)
+#define T1_CHI_2_I  22
+#define T1_MU_1     (1U << 23)
+#define T1_PI_1     (1U << 24)
+#define T1_CHI_3    (1U << 25)
+#define T1_MU_2     (1U << 26)
+#define T1_PI_2     (1U << 27)
+#define T1_CHI_4    (1U << 28)
+#define T1_MU_3     (1U << 29)
+#define T1_PI_3     (1U << 30)
+#define T1_CHI_5    (1U << 31)
+#define T1_CHI_5_I  31
+
+/** As an example, the bits T1_SIGMA_3, T1_SIGMA_4 and T1_SIGMA_5
+ *  indicate the significance state of the west neighbour of data point zero
+ *  of our four, the point itself, and its east neighbour respectively.
+ *  Many of the bits are arranged so that given a flags word, you can
+ *  look at the values for the data point 0, then shift the flags
+ *  word right by 3 bits and look at the same bit positions to see the
+ *  values for data point 1.
+ *
+ *  The \#defines below help a bit with this; say you have a flags word
+ *  f, you can do things like
+ *
+ *  (f & T1_SIGMA_THIS)
+ *
+ *  to see the significance bit of data point 0, then do
+ *
+ *  ((f >> 3) & T1_SIGMA_THIS)
+ *
+ *  to see the significance bit of data point 1.
+ */
+
+#define T1_SIGMA_NW   T1_SIGMA_0
+#define T1_SIGMA_N    T1_SIGMA_1
+#define T1_SIGMA_NE   T1_SIGMA_2
+#define T1_SIGMA_W    T1_SIGMA_3
+#define T1_SIGMA_THIS T1_SIGMA_4
+#define T1_SIGMA_E    T1_SIGMA_5
+#define T1_SIGMA_SW   T1_SIGMA_6
+#define T1_SIGMA_S    T1_SIGMA_7
+#define T1_SIGMA_SE   T1_SIGMA_8
+#define T1_SIGMA_NEIGHBOURS (T1_SIGMA_NW | T1_SIGMA_N | T1_SIGMA_NE | T1_SIGMA_W | T1_SIGMA_E | T1_SIGMA_SW | T1_SIGMA_S | T1_SIGMA_SE)
+
+#define T1_CHI_THIS   T1_CHI_1
+#define T1_CHI_THIS_I T1_CHI_1_I
+#define T1_MU_THIS    T1_MU_0
+#define T1_PI_THIS    T1_PI_0
+#define T1_CHI_S      T1_CHI_2
+
+#define T1_LUT_SGN_W (1U << 0)
+#define T1_LUT_SIG_N (1U << 1)
+#define T1_LUT_SGN_E (1U << 2)
+#define T1_LUT_SIG_W (1U << 3)
+#define T1_LUT_SGN_N (1U << 4)
+#define T1_LUT_SIG_E (1U << 5)
+#define T1_LUT_SGN_S (1U << 6)
+#define T1_LUT_SIG_S (1U << 7)
+/* END of flags that apply to opj_flag_t */
 
 /* ----------------------------------------------------------------------- */
 
-typedef OPJ_INT16 opj_flag_t;
+/** Flags for 4 consecutive rows of a column */
+typedef OPJ_UINT32 opj_flag_t;
 
 /**
 Tier-1 coding (coding of code-block coefficients)
 */
 typedef struct opj_t1 {
 
-       /** MQC component */
-       opj_mqc_t *mqc;
-       /** RAW component */
-       opj_raw_t *raw;
-
-    OPJ_INT32 *data;
-       opj_flag_t *flags;
-       OPJ_UINT32 w;
-       OPJ_UINT32 h;
-       OPJ_UINT32 datasize;
-       OPJ_UINT32 flagssize;
-       OPJ_UINT32 flags_stride;
-} opj_t1_t;
+    /** MQC component */
+    opj_mqc_t mqc;
+
+    OPJ_INT32  *data;
+    /** Flags used by decoder and encoder.
+     * Such that flags[1+0] is for state of col=0,row=0..3,
+       flags[1+1] for col=1, row=0..3, flags[1+flags_stride] for col=0,row=4..7, ...
+       This array avoids too much cache trashing when processing by 4 vertical samples
+       as done in the various decoding steps. */
+    opj_flag_t *flags;
 
-#define MACRO_t1_flags(x,y) t1->flags[((x)*(t1->flags_stride))+(y)]
+    OPJ_UINT32 w;
+    OPJ_UINT32 h;
+    OPJ_UINT32 datasize;
+    OPJ_UINT32 flagssize;
+    OPJ_UINT32 data_stride;
+    OPJ_BOOL   encoder;
+
+    /* Thre 3 variables below are only used by the decoder */
+    /* set to TRUE in multithreaded context */
+    OPJ_BOOL     mustuse_cblkdatabuffer;
+    /* Temporary buffer to concatenate all chunks of a codebock */
+    OPJ_BYTE    *cblkdatabuffer;
+    /* Maximum size available in cblkdatabuffer */
+    OPJ_UINT32   cblkdatabuffersize;
+} opj_t1_t;
 
 /** @name Exported functions */
 /*@{*/
@@ -124,21 +220,31 @@ Encode the code-blocks of a tile
 @param tile The tile to encode
 @param tcp Tile coding parameters
 @param mct_norms  FIXME DOC
+@param mct_numcomps Number of components used for MCT
 */
-OPJ_BOOL opj_t1_encode_cblks(   opj_t1_t *t1,
-                                opj_tcd_tile_t *tile,
-                                opj_tcp_t *tcp,
-                                const OPJ_FLOAT64 * mct_norms);
+OPJ_BOOL opj_t1_encode_cblks(opj_t1_t *t1,
+                             opj_tcd_tile_t *tile,
+                             opj_tcp_t *tcp,
+                             const OPJ_FLOAT64 * mct_norms,
+                             OPJ_UINT32 mct_numcomps);
 
 /**
 Decode the code-blocks of a tile
-@param t1 T1 handle
+@param tcd TCD handle
+@param pret Pointer to return value
 @param tilec The tile to decode
 @param tccp Tile coding parameters
+@param p_manager the event manager
+@param p_manager_mutex mutex for the event manager
+@param check_pterm whether PTERM correct termination should be checked
 */
-OPJ_BOOL opj_t1_decode_cblks(   opj_t1_t* t1,
-                                opj_tcd_tilecomp_t* tilec,
-                                opj_tccp_t* tccp);
+void opj_t1_decode_cblks(opj_tcd_t* tcd,
+                         volatile OPJ_BOOL* pret,
+                         opj_tcd_tilecomp_t* tilec,
+                         opj_tccp_t* tccp,
+                         opj_event_mgr_t *p_manager,
+                         opj_mutex_t* p_manager_mutex,
+                         OPJ_BOOL check_pterm);
 
 
 
@@ -147,7 +253,7 @@ OPJ_BOOL opj_t1_decode_cblks(   opj_t1_t* t1,
  * and initializes the look-up tables of the Tier-1 coder/decoder
  * @return a new T1 handle if successful, returns NULL otherwise
 */
-opj_t1_t* opj_t1_create(void);
+opj_t1_t* opj_t1_create(OPJ_BOOL isEncoder);
 
 /**
  * Destroys a previously created T1 handle
@@ -160,4 +266,4 @@ void opj_t1_destroy(opj_t1_t *p_t1);
 
 /*@}*/
 
-#endif /* __T1_H */
+#endif /* OPJ_T1_H */