applications/mj2/wrap_j2k_in_mj2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002-2007, Communications and Remote Sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain (UCL), Belgium
   3  * Copyright (c) 2002-2007, Professor Benoit Macq
   4  * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS `AS IS'
  17  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  20  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  21  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  22  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  23  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  24  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  25  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  26  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <string.h>
  32
  33 #include "openjpeg.h"
  34 #include "cio.h"
  35 #include "j2k.h"
  36 #include "jp2.h"
  37 #include "mj2.h"
  38
  39 static int int_ceildiv(int a, int b) {
  40         return (a + b - 1) / b;
  41 }
  42
  43 /**
  44 Size of memory first allocated for MOOV box
  45 */
  46 #define TEMP_BUF 10000
  47
  48 #define ENUMCS_GRAY 16
  49 #define ENUMCS_SRGB 17
  50 #define ENUMCS_SYCC 18
  51
  52 #define J2K_CODESTREAM_MAGIC "\xff\x4f\xff\x51"
  53
  54 /* -------------------------------------------------------------------------- */
  55
  56 static int test_image(const char *fname, mj2_cparameters_t *cp)
  57 {
  58         FILE *reader;
  59         opj_image_t *image;
  60         unsigned char *src;
  61         opj_dinfo_t *dinfo;
  62         opj_cio_t *cio;
  63         opj_dparameters_t dparameters;
  64         int success;
  65         long src_len;
  66
  67         success = 0;
  68
  69         if((reader = fopen(fname, "rb")) == NULL) return success;
  70
  71         fseek(reader, 0, SEEK_END);
  72         src_len = ftell(reader);
  73         fseek(reader, 0, SEEK_SET);
  74         src = (unsigned char*) malloc(src_len);
  75         fread(src, 1, src_len, reader);
  76         fclose(reader);
  77
  78         if(memcmp(src, J2K_CODESTREAM_MAGIC, 4) != 0)
  79    {
  80         free(src); return success;
  81    }
  82         memset(&dparameters, 0, sizeof(opj_dparameters_t));
  83
  84         opj_set_default_decoder_parameters(&dparameters);
  85
  86         dinfo = opj_create_decompress(CODEC_J2K);
  87
  88         opj_setup_decoder(dinfo, &dparameters);
  89
  90         cio = opj_cio_open((opj_common_ptr)dinfo, src, src_len);
  91
  92         image = opj_decode(dinfo, cio);
  93
  94         free(src); cio->buffer = NULL;
  95         opj_cio_close(cio);
  96
  97         if(image == NULL) goto fin;
  98
  99         cp->numcomps = image->numcomps;
 100         cp->w = image->comps[0].w;
 101         cp->h = image->comps[0].h;
 102         cp->prec = image->comps[0].prec;
 103
 104         if(image->numcomps > 2 )
 105    {
 106         if((image->comps[0].dx == 1)
 107         && (image->comps[1].dx == 2)
 108         && (image->comps[2].dx == 2)
 109         && (image->comps[0].dy == 1)
 110         && (image->comps[1].dy == 2)
 111         && (image->comps[2].dy == 2))// horizontal and vertical
 112   {
 113 //   Y420
 114         cp->enumcs = ENUMCS_SYCC;
 115         cp->CbCr_subsampling_dx = 2;
 116         cp->CbCr_subsampling_dy = 2;
 117   }
 118         else
 119         if((image->comps[0].dx == 1)
 120         && (image->comps[1].dx == 2)
 121         && (image->comps[2].dx == 2)
 122         && (image->comps[0].dy == 1)
 123         && (image->comps[1].dy == 1)
 124         && (image->comps[2].dy == 1))// horizontal only
 125   {
 126 //   Y422
 127         cp->enumcs = ENUMCS_SYCC;
 128         cp->CbCr_subsampling_dx = 2;
 129         cp->CbCr_subsampling_dy = 1;
 130   }
 131         else
 132         if((image->comps[0].dx == 1)
 133         && (image->comps[1].dx == 1)
 134         && (image->comps[2].dx == 1)
 135         && (image->comps[0].dy == 1)
 136         && (image->comps[1].dy == 1)
 137         && (image->comps[2].dy == 1))
 138   {
 139 //   Y444 or RGB
 140
 141         if(image->color_space ==  CLRSPC_SRGB)
 142  {
 143         cp->enumcs = ENUMCS_SRGB;
 144
 145 //    cp->CbCr_subsampling_dx = 0;
 146 //    cp->CbCr_subsampling_dy = 0;
 147  }
 148         else
 149  {
 150         cp->enumcs = ENUMCS_SYCC;
 151
 152         cp->CbCr_subsampling_dx = 1;
 153         cp->CbCr_subsampling_dy = 1;
 154  }
 155   }
 156         else
 157   {
 158         goto fin;
 159   }
 160    }
 161         else
 162    {
 163         cp->enumcs = ENUMCS_GRAY;
 164 //  cp->CbCr_subsampling_dx = 0;
 165 //  cp->CbCr_subsampling_dy = 0;
 166    }
 167         if(image->icc_profile_buf)
 168    {
 169         cp->meth = 2;
 170         free(image->icc_profile_buf); image->icc_profile_buf = NULL;
 171    }
 172         else cp->meth = 1;
 173
 174         success = 1;
 175 fin:
 176         if(dinfo)
 177          opj_destroy_decompress(dinfo);
 178
 179         if(image)
 180          opj_image_destroy(image);
 181
 182         return success;
 183 }
 184
 185 /**
 186 sample error callback expecting a FILE* client object
 187 */
 188 void error_callback(const char *msg, void *client_data) {
 189         FILE *stream = (FILE*)client_data;
 190         fprintf(stream, "[ERROR] %s", msg);
 191 }
 192 /**
 193 sample warning callback expecting a FILE* client object
 194 */
 195 void warning_callback(const char *msg, void *client_data) {
 196         FILE *stream = (FILE*)client_data;
 197         fprintf(stream, "[WARNING] %s", msg);
 198 }
 199 /**
 200 sample debug callback expecting a FILE* client object
 201 */
 202 void info_callback(const char *msg, void *client_data) {
 203         FILE *stream = (FILE*)client_data;
 204         fprintf(stream, "[INFO] %s", msg);
 205 }
 206
 207 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 208
 209
 210
 211 static void read_siz_marker(FILE *file, opj_image_t *image)
 212 {
 213   int len,i;
 214   char buf, buf2[2];
 215   unsigned char *siz_buffer;
 216         opj_cio_t *cio;
 217
 218   fseek(file, 0, SEEK_SET);
 219   do {
 220     fread(&buf,1,1, file);
 221     if (buf==(char)0xff)
 222       fread(&buf,1,1, file);
 223   }
 224   while (!(buf==(char)0x51));
 225
 226   fread(buf2,2,1,file);         /* Lsiz                */
 227   len = ((buf2[0])<<8) + buf2[1];
 228
 229   siz_buffer = (unsigned char*) malloc(len * sizeof(unsigned char));
 230   fread(siz_buffer,len, 1, file);
 231         cio = opj_cio_open(NULL, siz_buffer, len);
 232
 233   cio_read(cio, 2);                     /* Rsiz (capabilities) */
 234   image->x1 = cio_read(cio, 4); /* Xsiz                */
 235   image->y1 = cio_read(cio, 4); /* Ysiz                */
 236   image->x0 = cio_read(cio, 4); /* X0siz               */
 237   image->y0 = cio_read(cio, 4); /* Y0siz               */
 238   cio_skip(cio, 16);                    /* XTsiz, YTsiz, XT0siz, YT0siz        */
 239
 240   image->numcomps = cio_read(cio,2);    /* Csiz                */
 241   image->comps =
 242     (opj_image_comp_t *) malloc(image->numcomps * sizeof(opj_image_comp_t));
 243
 244   for (i = 0; i < image->numcomps; i++) {
 245     int tmp;
 246     tmp = cio_read(cio,1);              /* Ssiz_i          */
 247     image->comps[i].prec = (tmp & 0x7f) + 1;
 248     image->comps[i].sgnd = tmp >> 7;
 249     image->comps[i].dx = cio_read(cio,1);       /* XRsiz_i         */
 250     image->comps[i].dy = cio_read(cio,1);       /* YRsiz_i         */
 251     image->comps[i].resno_decoded = 0;  /* number of resolution decoded */
 252     image->comps[i].factor = 0; /* reducing factor by component */
 253   }
 254   fseek(file, 0, SEEK_SET);
 255         opj_cio_close(cio);
 256   free(siz_buffer);
 257 }
 258
 259 static void setparams(opj_mj2_t *movie, opj_image_t *image) {
 260   int i, depth_0, depth, sign;
 261
 262   movie->tk[0].w = int_ceildiv(image->x1 - image->x0, image->comps[0].dx);
 263   movie->tk[0].h = int_ceildiv(image->y1 - image->y0, image->comps[0].dy);
 264   mj2_init_stdmovie(movie);
 265
 266   movie->tk[0].depth = image->comps[0].prec;
 267
 268   if (image->numcomps==3) {
 269     if ((image->comps[0].dx == 1)
 270         && (image->comps[1].dx == 1)
 271         && (image->comps[2].dx == 1))
 272       movie->tk[0].CbCr_subsampling_dx = 1;
 273     else
 274         if ((image->comps[0].dx == 1)
 275         && (image->comps[1].dx == 2)
 276         && (image->comps[2].dx == 2))
 277       movie->tk[0].CbCr_subsampling_dx = 2;
 278     else
 279       fprintf(stderr,"Image component sizes are incoherent\n");
 280
 281     if ((image->comps[0].dy == 1)
 282         && (image->comps[1].dy == 1)
 283         && (image->comps[2].dy == 1))
 284       movie->tk[0].CbCr_subsampling_dy = 1;
 285     else
 286         if ((image->comps[0].dy == 1)
 287         && (image->comps[1].dy == 2)
 288         && (image->comps[2].dy == 2))
 289       movie->tk[0].CbCr_subsampling_dy = 2;
 290     else
 291       fprintf(stderr,"Image component sizes are incoherent\n");
 292   }
 293
 294   movie->tk[0].sample_rate = 25;
 295
 296   movie->tk[0].jp2_struct.numcomps = image->numcomps;   // NC
 297
 298         /* Init Standard jp2 structure */
 299
 300         movie->tk[0].jp2_struct.comps =
 301     (opj_jp2_comps_t *) malloc(movie->tk[0].jp2_struct.numcomps * sizeof(opj_jp2_comps_t));
 302   movie->tk[0].jp2_struct.precedence = 0;   /* PRECEDENCE*/
 303   movie->tk[0].jp2_struct.approx = 0;   /* APPROX*/
 304   movie->tk[0].jp2_struct.brand = JP2_JP2;      /* BR         */
 305   movie->tk[0].jp2_struct.minversion = 0;       /* MinV       */
 306   movie->tk[0].jp2_struct.numcl = 1;
 307   movie->tk[0].jp2_struct.cl = (unsigned int *) malloc(movie->tk[0].jp2_struct.numcl * sizeof(int));
 308   movie->tk[0].jp2_struct.cl[0] = JP2_JP2;      /* CL0 : JP2  */
 309   movie->tk[0].jp2_struct.C = 7;      /* C : Always 7*/
 310   movie->tk[0].jp2_struct.UnkC = 0;      /* UnkC, colorspace specified in colr box*/
 311   movie->tk[0].jp2_struct.IPR = 0;      /* IPR, no intellectual property*/
 312   movie->tk[0].jp2_struct.w = int_ceildiv(image->x1 - image->x0, image->comps[0].dx);
 313   movie->tk[0].jp2_struct.h = int_ceildiv(image->y1 - image->y0, image->comps[0].dy);
 314
 315   depth_0 = image->comps[0].prec - 1;
 316   sign = image->comps[0].sgnd;
 317   movie->tk[0].jp2_struct.bpc = depth_0 + (sign << 7);
 318
 319   for (i = 1; i < image->numcomps; i++) {
 320     depth = image->comps[i].prec - 1;
 321     sign = image->comps[i].sgnd;
 322     if (depth_0 != depth)
 323       movie->tk[0].jp2_struct.bpc = 255;
 324   }
 325
 326   for (i = 0; i < image->numcomps; i++)
 327     movie->tk[0].jp2_struct.comps[i].bpcc =
 328     image->comps[i].prec - 1 + (image->comps[i].sgnd << 7);
 329
 330   if ((image->numcomps == 1 || image->numcomps == 3)
 331     && (movie->tk[0].jp2_struct.bpc != 255))
 332     movie->tk[0].jp2_struct.meth = 1;
 333   else
 334     movie->tk[0].jp2_struct.meth = 2;
 335
 336     if (image->numcomps == 1)
 337      movie->tk[0].jp2_struct.enumcs = 17;  // Grayscale
 338
 339     else
 340         if ((image->comps[0].dx == 1)
 341         && (image->comps[1].dx == 1)
 342         && (image->comps[2].dx == 1)
 343     && (image->comps[0].dy == 1)
 344         && (image->comps[1].dy == 1)
 345         && (image->comps[2].dy == 1))
 346      movie->tk[0].jp2_struct.enumcs = 16;    // RGB
 347
 348     else
 349         if ((image->comps[0].dx == 1)
 350         && (image->comps[1].dx == 2)
 351         && (image->comps[2].dx == 2)
 352     && (image->comps[0].dy == 1)
 353         && (image->comps[1].dy == 2)
 354         && (image->comps[2].dy == 2))
 355      movie->tk[0].jp2_struct.enumcs = 18;  // YUV
 356
 357   else
 358     movie->tk[0].jp2_struct.enumcs = 0; // Unkown profile */
 359 }
 360
 361 int main(int argc, char *argv[]) {
 362         opj_cinfo_t* cinfo;
 363         opj_event_mgr_t event_mgr;              /* event manager */
 364   unsigned int snum;
 365   opj_mj2_t *movie;
 366   mj2_sample_t *sample;
 367   unsigned char* frame_codestream;
 368   FILE *mj2file, *j2kfile;
 369   char *j2kfilename;
 370   unsigned char *buf;
 371   int offset, mdat_initpos;
 372   opj_image_t img;
 373         opj_cio_t *cio;
 374         mj2_cparameters_t parameters;
 375
 376   if (argc != 3) {
 377     printf("Usage: %s source_location mj2_filename\n",argv[0]);
 378     printf("Example: %s input/input output.mj2\n",argv[0]);
 379     return 1;
 380   }
 381
 382   mj2file = fopen(argv[2], "wb");
 383
 384   if (!mj2file) {
 385     fprintf(stderr, "failed to open %s for writing\n", argv[2]);
 386     return 1;
 387   }
 388         memset(&img, 0, sizeof(opj_image_t));
 389         /*
 390         configure the event callbacks (not required)
 391         setting of each callback is optionnal
 392         */
 393         memset(&event_mgr, 0, sizeof(opj_event_mgr_t));
 394         event_mgr.error_handler = error_callback;
 395         event_mgr.warning_handler = warning_callback;
 396         event_mgr.info_handler = info_callback;
 397
 398         /* get a MJ2 decompressor handle */
 399         cinfo = mj2_create_compress();
 400
 401         /* catch events using our callbacks and give a local context */
 402         opj_set_event_mgr((opj_common_ptr)cinfo, &event_mgr, stderr);
 403
 404         /* setup the decoder encoding parameters using user parameters */
 405         memset(&parameters, 0, sizeof(mj2_cparameters_t));
 406         movie = (opj_mj2_t*) cinfo->mj2_handle;
 407
 408         j2kfilename = (char*)malloc(strlen(argv[1]) + 12);/* max. '%6d' */
 409         sprintf(j2kfilename, "%s_00001.j2k",argv[1]);
 410
 411         if(test_image(j2kfilename, &parameters) == 0) goto fin;
 412
 413         parameters.frame_rate = 25; /* DEFAULT */
 414
 415         mj2_setup_encoder(movie, &parameters);
 416
 417
 418         /* Writing JP, FTYP and MDAT boxes
 419         Assuming that the JP and FTYP boxes won't be longer than 300 bytes */
 420
 421   buf = (unsigned char*) malloc (300 * sizeof(unsigned char));
 422   cio = opj_cio_open(movie->cinfo, buf, 300);
 423   mj2_write_jp(cio);
 424   mj2_write_ftyp(movie, cio);
 425   mdat_initpos = cio_tell(cio);
 426   cio_skip(cio, 4);
 427   cio_write(cio,MJ2_MDAT, 4);
 428   fwrite(buf,cio_tell(cio),1,mj2file);
 429   free(buf);
 430
 431   // Insert each j2k codestream in a JP2C box
 432   snum=0;
 433   offset = 0;
 434   while(1)
 435   {
 436     sample = &movie->tk[0].sample[snum];
 437     sprintf(j2kfilename,"%s_%05d.j2k",argv[1],snum);
 438     j2kfile = fopen(j2kfilename, "rb");
 439     if (!j2kfile) {
 440       if (snum==0) {  // Could not open a single codestream
 441                                 fprintf(stderr, "failed to open %s for reading\n",j2kfilename);
 442                                 return 1;
 443       }
 444       else {          // Tried to open a inexistant codestream
 445                                 fprintf(stdout,"%d frames are being added to the MJ2 file\n",snum);
 446                                 break;
 447       }
 448     }
 449
 450     // Calculating offset for samples and chunks
 451     offset += cio_tell(cio);
 452     sample->offset = offset;
 453     movie->tk[0].chunk[snum].offset = offset;  // There will be one sample per chunk
 454
 455     // Calculating sample size
 456     fseek(j2kfile,0,SEEK_END);
 457     sample->sample_size = ftell(j2kfile) + 8; // Sample size is codestream + JP2C box header
 458     fseek(j2kfile,0,SEEK_SET);
 459
 460     // Reading siz marker of j2k image for the first codestream
 461     if (snum==0)
 462       read_siz_marker(j2kfile, &img);
 463
 464     // Writing JP2C box header
 465     frame_codestream = (unsigned char*) malloc (sample->sample_size+8);
 466                 cio = opj_cio_open(movie->cinfo, frame_codestream, sample->sample_size);
 467     cio_write(cio,sample->sample_size, 4);  // Sample size
 468     cio_write(cio,JP2_JP2C, 4); // JP2C
 469
 470     // Writing codestream from J2K file to MJ2 file
 471     fread(frame_codestream+8,sample->sample_size-8,1,j2kfile);
 472     fwrite(frame_codestream,sample->sample_size,1,mj2file);
 473     cio_skip(cio, sample->sample_size-8);
 474
 475     // Ending loop
 476     fclose(j2kfile);
 477     snum++;
 478     mj2_sample_t * new_sample = (mj2_sample_t*)
 479                 realloc(movie->tk[0].sample, (snum+1) * sizeof(mj2_sample_t));
 480     mj2_chunk_t * new_chunk = (mj2_chunk_t*)
 481                 realloc(movie->tk[0].chunk, (snum+1) * sizeof(mj2_chunk_t));
 482     if (new_sample && new_chunk) {
 483         movie->tk[0].sample = new_sample;
 484         movie->tk[0].chunk = new_chunk;
 485     } else {
 486        fprintf(stderr, "Failed to allocate enough memory to read %s\n", j2kfilename);
 487        return 1;
 488     }
 489     free(frame_codestream);
 490   }
 491
 492   // Writing the MDAT box length in header
 493   offset += cio_tell(cio);
 494   buf = (unsigned char*) malloc (4 * sizeof(unsigned char));
 495         cio = opj_cio_open(movie->cinfo, buf, 4);
 496   cio_write(cio,offset-mdat_initpos,4);
 497   fseek(mj2file,(long)mdat_initpos,SEEK_SET);
 498   fwrite(buf,4,1,mj2file);
 499   fseek(mj2file,0,SEEK_END);
 500   free(buf);
 501
 502   // Setting movie parameters
 503   movie->tk[0].num_samples=snum;
 504   movie->tk[0].num_chunks=snum;
 505   setparams(movie, &img);
 506
 507   // Writing MOOV box
 508         buf = (unsigned char*) malloc ((TEMP_BUF+snum*20) * sizeof(unsigned char));
 509         cio = opj_cio_open(movie->cinfo, buf, (TEMP_BUF+snum*20));
 510         mj2_write_moov(movie, cio);
 511   fwrite(buf,cio_tell(cio),1,mj2file);
 512
 513   // Ending program
 514   free(img.comps);
 515   opj_cio_close(cio);
 516
 517 fin:
 518   fclose(mj2file);
 519   mj2_destroy_compress(movie);
 520   free(j2kfilename);
 521
 522   return 0;
 523 }