OpenJPEG version 1.1
[openjpeg.git] / libopenjpeg / j2k.h
index 796b45c909326d1eec0aa249efb363d9db23101d..42e452a9d25c5a5bebfd2bd3ad0486683f519131 100644 (file)
@@ -1,8 +1,10 @@
 /*
- * Copyright (c) 2001-2002, David Janssens
+ * Copyright (c) 2001-2003, David Janssens
  * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
- * Copyright (c) 2002-2003,  Communications and remote sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain, Belgium
- * All rights reserved. 
+ * Copyright (c) 2003-2005, Francois Devaux and Antonin Descampe
+ * Copyright (c) 2005, Herv� Drolon, FreeImage Team
+ * Copyright (c) 2002-2005, Communications and remote sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain, Belgium
+ * All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  * modification, are permitted provided that the following conditions
  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  */
-
-#define VERSION "0.0.8"
-
-#ifdef DAVID_WIN32
-#ifdef LIBJ2K_EXPORTS
-#define LIBJ2K_API __declspec(dllexport)
-#else
-#define LIBJ2K_API __declspec(dllimport)
-#endif
-#else
-#define LIBJ2K_API
-#endif
-
 #ifndef __J2K_H
 #define __J2K_H
+/**
+@file j2k.h
+@brief The JPEG-2000 Codestream Reader/Writer (J2K)
 
-#define J2K_MAXRLVLS 33                /* Number of maximum resolution level authorized                   */
-#define J2K_MAXBANDS (3*J2K_MAXRLVLS+1)        /* Number of maximum sub-band linked to number of resolution level */
+The functions in J2K.C have for goal to read/write the several parts of the codestream: markers and data.
+*/
+
+/** @defgroup J2K J2K - JPEG-2000 codestream reader/writer */
+/*@{*/
 
 #define J2K_CP_CSTY_PRT 0x01
 #define J2K_CP_CSTY_SOP 0x02
 #define J2K_CCP_QNTSTY_SIQNT 1
 #define J2K_CCP_QNTSTY_SEQNT 2
 
-typedef struct {
-    int reduce_on;             /* option reduce is used if reduce = 1 */
-    int reduce_value;          /* if option reduce is used -> original dimension divided by 2^value */
-} j2k_option_t;
-
-typedef struct {
-    int dx, dy;                        /* XRsiz, YRsiz              */
-    int w, h;                  /* width and height of data  */
-    int x0, y0;                        /* offset of the component compare to the whole image  */
-    int prec;                  /* precision                 */
-    int bpp;                   /* deapth of image in bits   */
-    int sgnd;                  /* signed                    */
-    int resno_decoded;         /* number of decoded resolution */
-    int factor;                        /* number of division by 2 of the out image  compare to the original size of image */
-    int *data;                 /* image-component data      */
-} j2k_comp_t;
-
-typedef struct {
-    int x0, y0;                        /* XOsiz, YOsiz              */
-    int x1, y1;                        /* Xsiz, Ysiz                */
-    int numcomps;              /* number of components      */
-    int index_on;              /* 0 = no index || 1 = index */
-    j2k_comp_t *comps;         /* image-components          */
-} j2k_image_t;
-
-typedef struct {
-    int expn;                  /* exponent                  */
-    int mant;                  /* mantissa                  */
-} j2k_stepsize_t;
-
-typedef struct {
-    int csty;                  /* coding style                          */
-    int numresolutions;                /* number of resolutions                 */
-    int cblkw;                 /* width of code-blocks                  */
-    int cblkh;                 /* height of code-blocks                 */
-    int cblksty;               /* code-block coding style               */
-    int qmfbid;                        /* discrete wavelet transform identifier */
-    int qntsty;                        /* quantisation style                    */
-    j2k_stepsize_t stepsizes[J2K_MAXBANDS];    /* stepsizes used for quantisation       */
-    int numgbits;              /* number of guard bits                  */
-    int roishift;              /* Region Of Interest shift              */
-    int prcw[J2K_MAXRLVLS];    /* Precinct width                        */
-    int prch[J2K_MAXRLVLS];    /* Precinct height                       */
-} j2k_tccp_t;
-
-typedef struct {
-    int resno0, compno0;
-    int layno1, resno1, compno1;
-    int prg;
-    int tile;
-    char progorder[4];
-} j2k_poc_t;
-
-typedef struct {
-    int first;                 /* 1 : first part-tile of a tile                                     */
-    int csty;                  /* coding style                                                      */
-    int prg;                   /* progression order                                                 */
-    int numlayers;             /* number of layers                                                  */
-    int mct;                   /* multi-component transform identifier                              */
-    int rates[100];            /* rates of layers                                                   */
-    int numpocs;               /* number of progression order changes                               */
-    int POC;                   /* Precise if a POC marker has been used O:NO, 1:YES                 */
-    j2k_poc_t pocs[32];                /* progression order changes                                         */
-    unsigned char *ppt_data;   /* packet header store there for futur use in t2_decode_packet       */
-    int ppt;                   /* If ppt == 1 --> there was a PPT marker for the present tile       */
-    int ppt_store;             /* Use in case of multiple marker PPT (number of info already store) */
-    j2k_tccp_t *tccps;         /* tile-component coding parameters                                  */
-} j2k_tcp_t;
-
-typedef struct {
-    int image_type;            /* 0: PNM, PGM, PPM 1: PGX           */
-    int disto_alloc;           /* Allocation by rate/distortion     */
-    int fixed_alloc;           /* Allocation by fixed layer         */
-    int reduce_on;             /* option reduce is used if reduce = 1 */
-    int reduce_value;          /* if option reduce is used -> original dimension divided by 2^value */
-    int tx0, ty0;              /* XTOsiz, YTOsiz                    */
-    int tdx, tdy;              /* XTsiz, YTsiz                      */
-    char *comment;             /* comment for coding                */
-    int tw, th;                        /* number of tiles in width and heigth */
-    int *tileno;               /* ID number of the tiles present in the codestream */
-    int tileno_size;           /* size of the vector tileno */
-    unsigned char *ppm_data;   /* packet header store there for futur use in t2_decode_packet             */
-    int ppm;                   /* If ppm == 1 --> there was a PPM marker for the present tile             */
-    int ppm_store;             /* Use in case of multiple marker PPM (number of info already store)       */
-    int ppm_previous;          /* Use in case of multiple marker PPM (case on non-finished previous info) */
-    j2k_tcp_t *tcps;           /* tile coding parameters                                                  */
-    int *matrice;              /* Fixed layer                                                             */
-} j2k_cp_t;
-
-typedef struct {
-    int start_pos, end_pos;    /* start and end position            */
-    double disto;              /* ADD for Marcela                   */
-} info_packet;                 /* Index struct                      */
-
-typedef struct {
-    double *thresh;            /* value of thresh for each layer by tile cfr. Marcela   */
-    int num_tile;              /* Number of Tile                                        */
-    int start_pos;             /* Start position                                        */
-    int end_header;            /* End position of the header                            */
-    int end_pos;               /* End position                                          */
-    int pw, ph;                        /* number of precinct by tile                            */
-    info_packet *packet;       /* information concerning packets inside tile            */
-} info_tile;                   /* index struct                                          */
-
-typedef struct {
-    int index_on;
-    double D_max;              /* ADD for Marcela                                       */
-    int num;                   /* numero of packet                                      */
-    int index_write;           /* writing the packet inthe index with t2_encode_packets */
-    int Im_w, Im_h;            /* Image width and Height                                */
-    int Prog;                  /* progression order                                     */
-    int Tile_x, Tile_y;                /* Number of Tile in X and Y                             */
-    int tw, th;
-    int Comp;                  /* Component numbers                                     */
-    int Layer;                 /* number of layer                                       */
-    int Decomposition;         /* number of decomposition                               */
-    int pw, ph;                        /* nombre precinct in X and Y                            */
-    int pdx, pdy;              /* size of precinct in X and Y                           */
-    int Main_head_end;         /* Main header position                                  */
-    int codestream_size;       /* codestream's size                                     */
-    info_tile *tile;           /* information concerning tiles inside image             */
-} info_image;                  /* index struct                                          */
-
-/* 
- * Encode an image into a JPEG-2000 codestream
- * i: image to encode
- * cp: coding parameters
- * dest: destination buffer
- * len: length of destination buffer
- * index : index file name
- */
-LIBJ2K_API int j2k_encode(j2k_image_t * i, j2k_cp_t * cp, char *outfile,
-                         int len, char *index);
+/* ----------------------------------------------------------------------- */
 
-/* LIBJ2K_API int j2k_encode(j2k_image_t *i, j2k_cp_t *cp,unsigned char *dest, int len); */
-/*
- * Decode an image from a JPEG-2000 codestream
- * src: source buffer
- * len: length of source buffer
- * i: decode image
- * cp: coding parameters that were used to encode the image
- */
-LIBJ2K_API int j2k_decode(unsigned char *src, int len, j2k_image_t ** img,
-                         j2k_cp_t ** cp, j2k_option_t option);
+#define J2K_MS_SOC 0xff4f      /**< SOC marker value */
+#define J2K_MS_SOT 0xff90      /**< SOT marker value */
+#define J2K_MS_SOD 0xff93      /**< SOD marker value */
+#define J2K_MS_EOC 0xffd9      /**< EOC marker value */
+#define J2K_MS_SIZ 0xff51      /**< SIZ marker value */
+#define J2K_MS_COD 0xff52      /**< COD marker value */
+#define J2K_MS_COC 0xff53      /**< COC marker value */
+#define J2K_MS_RGN 0xff5e      /**< RGN marker value */
+#define J2K_MS_QCD 0xff5c      /**< QCD marker value */
+#define J2K_MS_QCC 0xff5d      /**< QCC marker value */
+#define J2K_MS_POC 0xff5f      /**< POC marker value */
+#define J2K_MS_TLM 0xff55      /**< TLM marker value */
+#define J2K_MS_PLM 0xff57      /**< PLM marker value */
+#define J2K_MS_PLT 0xff58      /**< PLT marker value */
+#define J2K_MS_PPM 0xff60      /**< PPM marker value */
+#define J2K_MS_PPT 0xff61      /**< PPT marker value */
+#define J2K_MS_SOP 0xff91      /**< SOP marker value */
+#define J2K_MS_EPH 0xff92      /**< EPH marker value */
+#define J2K_MS_CRG 0xff63      /**< CRG marker value */
+#define J2K_MS_COM 0xff64      /**< COM marker value */
 
+/* ----------------------------------------------------------------------- */
 
-/*
- * Decode an image form a JPT-stream (JPEG 2000, JPIP)
- * src: source buffer
- * len: length of source buffer
- * i: decode image
- * cp: coding parameters that were used to encode the image
- *
- */
-int j2k_decode_jpt_stream(unsigned char *src, int len, j2k_image_t ** img,
-                         j2k_cp_t ** cp);
+/**
+Values that specify the status of the decoding process when decoding the main header. 
+These values may be combined with a | operator. 
+*/
+typedef enum J2K_STATUS {
+       J2K_STATE_MHSOC  = 0x0001, /**< a SOC marker is expected */
+       J2K_STATE_MHSIZ  = 0x0002, /**< a SIZ marker is expected */
+       J2K_STATE_MH     = 0x0004, /**< the decoding process is in the main header */
+       J2K_STATE_TPHSOT = 0x0008, /**< the decoding process is in a tile part header and expects a SOT marker */
+       J2K_STATE_TPH    = 0x0010, /**< the decoding process is in a tile part header */
+       J2K_STATE_MT     = 0x0020, /**< the EOC marker has just been read */
+       J2K_STATE_NEOC   = 0x0040  /**< the decoding process must not expect a EOC marker because the codestream is truncated */
+} J2K_STATUS;
+
+/* ----------------------------------------------------------------------- */
+
+/**
+Quantization stepsize
+*/
+typedef struct opj_stepsize {
+       /** exponent */
+       int expn;
+       /** mantissa */
+       int mant;
+} opj_stepsize_t;
+
+/**
+Tile-component coding parameters
+*/
+typedef struct opj_tccp {
+       /** coding style */
+       int csty;
+       /** number of resolutions */
+       int numresolutions;
+       /** code-blocks width */
+       int cblkw;
+       /** code-blocks height */
+       int cblkh;
+       /** code-block coding style */
+       int cblksty;
+       /** discrete wavelet transform identifier */
+       int qmfbid;
+       /** quantisation style */
+       int qntsty;
+       /** stepsizes used for quantization */
+       opj_stepsize_t stepsizes[J2K_MAXBANDS];
+       /** number of guard bits */
+       int numgbits;
+       /** Region Of Interest shift */
+       int roishift;
+       /** precinct width */
+       int prcw[J2K_MAXRLVLS];
+       /** precinct height */
+       int prch[J2K_MAXRLVLS]; 
+} opj_tccp_t;
+
+/**
+Tile coding parameters : 
+this structure is used to store coding/decoding parameters common to all
+tiles (information like COD, COC in main header)
+*/
+typedef struct opj_tcp {
+       /** 1 : first part-tile of a tile */
+       int first;
+       /** coding style */
+       int csty;
+       /** progression order */
+       OPJ_PROG_ORDER prg;
+       /** number of layers */
+       int numlayers;
+       /** multi-component transform identifier */
+       int mct;
+       /** rates of layers */
+       int rates[100];
+       /** number of progression order changes */
+       int numpocs;
+       /** indicates if a POC marker has been used O:NO, 1:YES */
+       int POC;
+       /** progression order changes */
+       opj_poc_t pocs[32];
+       /** packet header store there for futur use in t2_decode_packet */
+       unsigned char *ppt_data;
+       /** pointer remaining on the first byte of the first header if ppt is used */
+       unsigned char *ppt_data_first;
+       /** If ppt == 1 --> there was a PPT marker for the present tile */
+       int ppt;
+       /** used in case of multiple marker PPT (number of info already stored) */
+       int ppt_store;
+       /** ppmbug1 */
+       int ppt_len;
+       /** add fixed_quality */
+       float distoratio[100];
+       /** tile-component coding parameters */
+       opj_tccp_t *tccps;
+} opj_tcp_t;
+
+/**
+Coding parameters
+*/
+typedef struct opj_cp {
+       /** allocation by rate/distortion */
+       int disto_alloc;
+       /** allocation by fixed layer */
+       int fixed_alloc;
+       /** add fixed_quality */
+       int fixed_quality;
+       /** if != 0, then original dimension divided by 2^(reduce); if == 0 or not used, image is decoded to the full resolution */
+       int reduce;
+       /** if != 0, then only the first "layer" layers are decoded; if == 0 or not used, all the quality layers are decoded */
+       int layer;
+       /** 0 = no index || 1 = index */
+       int index_on;
+       /** XTOsiz */
+       int tx0;
+       /** YTOsiz */
+       int ty0;
+       /** XTsiz */
+       int tdx;
+       /** YTsiz */
+       int tdy;
+       /** comment for coding */
+       char *comment;
+       /** number of tiles in width */
+       int tw;
+       /** number of tiles in heigth */
+       int th;
+       /** ID number of the tiles present in the codestream */
+       int *tileno;
+       /** size of the vector tileno */
+       int tileno_size;
+       /** packet header store there for futur use in t2_decode_packet */
+       unsigned char *ppm_data;
+       /** pointer remaining on the first byte of the first header if ppm is used */
+       unsigned char *ppm_data_first;
+       /** if ppm == 1 --> there was a PPM marker for the present tile */
+       int ppm;
+       /** use in case of multiple marker PPM (number of info already store) */
+       int ppm_store;
+       /** use in case of multiple marker PPM (case on non-finished previous info) */
+       int ppm_previous;
+       /** ppmbug1 */
+       int ppm_len;
+       /** tile coding parameters */
+       opj_tcp_t *tcps;
+       /** fixed layer */
+       int *matrice;
+} opj_cp_t;
+
+/**
+Information concerning a packet inside tile
+*/
+typedef struct opj_packet_info {
+       /** start position */
+       int start_pos;
+       /** end position */
+       int end_pos;
+       /** ADD for Marcela */
+       double disto;
+} opj_packet_info_t;
+
+/**
+Index structure : information regarding tiles inside image
+*/
+typedef struct opj_tile_info {
+       /** value of thresh for each layer by tile cfr. Marcela   */
+       double *thresh;
+       /** number of tile */
+       int num_tile;
+       /** start position */
+       int start_pos;
+       /** end position of the header */
+       int end_header;
+       /** end position */
+       int end_pos;
+       /** precinct number for each resolution level (width) */
+       int pw[33];
+       /** precinct number for each resolution level (height) */
+       int ph[33];
+       /** precinct size (in power of 2), in X for each resolution level */
+       int pdx[33];
+       /** precinct size (in power of 2), in Y for each resolution level */
+       int pdy[33];
+       /** information concerning packets inside tile */
+       opj_packet_info_t *packet;
+       /** add fixed_quality */
+       int nbpix;
+       /** add fixed_quality */
+       double distotile;
+} opj_tile_info_t;
+
+/**
+Index structure
+*/
+typedef struct opj_image_info {
+       /** 0 = no index || 1 = index */
+       int index_on;
+       /** maximum distortion reduction on the whole image (add for Marcela) */
+       double D_max;
+       /** packet number */
+       int num;
+       /** writing the packet in the index with t2_encode_packets */
+       int index_write;
+       /** image width */
+       int image_w;
+       /** image height */
+       int image_h;
+       /** progression order */
+       OPJ_PROG_ORDER prog;
+       /** tile size in x */
+       int tile_x;
+       /** tile size in y */
+       int tile_y;
+       /** */
+       int tile_Ox;
+       /** */
+       int tile_Oy;
+       /** number of tiles in X */
+       int tw;
+       /** number of tiles in Y */
+       int th;
+       /** component numbers */
+       int comp;
+       /** number of layer */
+       int layer;
+       /** number of decomposition */
+       int decomposition;
+       /** main header position */
+       int main_head_end;
+       /** codestream's size */
+       int codestream_size;
+       /** information regarding tiles inside image */
+       opj_tile_info_t *tile;
+} opj_image_info_t;
+
+/**
+JPEG-2000 codestream reader/writer
+*/
+typedef struct opj_j2k {
+       /** codec context */
+       opj_common_ptr cinfo;
+
+       /** locate in which part of the codestream the decoder is (main header, tile header, end) */
+       int state;
+       /** number of the tile curently concern by coding/decoding */
+       int curtileno;
+       /** 
+       locate the position of the end of the tile in the codestream, 
+       used to detect a truncated codestream (in j2k_read_sod)
+       */
+       unsigned char *eot;
+       /**
+       locate the start position of the SOT marker of the current coded tile:  
+       after encoding the tile, a jump (in j2k_write_sod) is done to the SOT marker to store the value of its length. 
+       */
+       int sot_start;
+       int sod_start;
+       /**
+       as the J2K-file is written in several parts during encoding, 
+       it enables to make the right correction in position return by cio_tell
+       */
+       int pos_correction;
+       /** array used to store the data of each tile */
+       unsigned char **tile_data;
+       /** array used to store the length of each tile */
+       int *tile_len;
+       /** 
+       decompression only : 
+       store decoding parameters common to all tiles (information like COD, COC in main header)
+       */
+       opj_tcp_t *default_tcp;
+       /** pointer to the encoded / decoded image */
+       opj_image_t *image;
+       /** pointer to the coding parameters */
+       opj_cp_t *cp;
+       /** helper used to write the index file */
+       opj_image_info_t *image_info;
+       /** pointer to the byte i/o stream */
+       opj_cio_t *cio;
+} opj_j2k_t;
+
+/** @name Exported functions */
+/*@{*/
+/* ----------------------------------------------------------------------- */
+/**
+Creates a J2K decompression structure
+@param cinfo Codec context info
+@return Returns a handle to a J2K decompressor if successful, returns NULL otherwise
+*/
+opj_j2k_t* j2k_create_decompress(opj_common_ptr cinfo);
+/**
+Destroy a J2K decompressor handle
+@param j2k J2K decompressor handle to destroy
+*/
+void j2k_destroy_decompress(opj_j2k_t *j2k);
+/**
+Setup the decoder decoding parameters using user parameters.
+Decoding parameters are returned in j2k->cp. 
+@param j2k J2K decompressor handle
+@param parameters decompression parameters
+*/
+void j2k_setup_decoder(opj_j2k_t *j2k, opj_dparameters_t *parameters);
+/**
+Decode an image from a JPEG-2000 codestream
+@param j2k J2K decompressor handle
+@param cio Input buffer stream
+@return Returns a decoded image if successful, returns NULL otherwise
+*/
+opj_image_t* j2k_decode(opj_j2k_t *j2k, opj_cio_t *cio);
+/**
+Decode an image form a JPT-stream (JPEG 2000, JPIP)
+@param j2k J2K decompressor handle
+@param cio Input buffer stream
+@return Returns a decoded image if successful, returns NULL otherwise
+*/
+opj_image_t* j2k_decode_jpt_stream(opj_j2k_t *j2k, opj_cio_t *cio);
+/**
+Creates a J2K compression structure
+@param cinfo Codec context info
+@return Returns a handle to a J2K compressor if successful, returns NULL otherwise
+*/
+opj_j2k_t* j2k_create_compress(opj_common_ptr cinfo);
+/**
+Destroy a J2K compressor handle
+@param j2k J2K compressor handle to destroy
+*/
+void j2k_destroy_compress(opj_j2k_t *j2k);
+/**
+Setup the encoder parameters using the current image and using user parameters. 
+Coding parameters are returned in j2k->cp. 
+@param j2k J2K compressor handle
+@param parameters compression parameters
+@param image input filled image
+*/
+void j2k_setup_encoder(opj_j2k_t *j2k, opj_cparameters_t *parameters, opj_image_t *image);
+/**
+Encode an image into a JPEG-2000 codestream
+@param j2k J2K compressor handle
+@param cio Output buffer stream
+@param image Image to encode
+@param index Name of the index file if required, NULL otherwise
+@return Returns true if successful, returns false otherwise
+*/
+bool j2k_encode(opj_j2k_t *j2k, opj_cio_t *cio, opj_image_t *image, char *index);
+/* ----------------------------------------------------------------------- */
+/*@}*/
+
+/*@}*/
 
-#endif
+#endif /* __J2K_H */