8a688d09f1700a901d4fb5e62b7bf56dc1741423
[ffmpeg.git] / libavcodec / dvbsub.c
1 /*
2  * DVB subtitle encoding
3  * Copyright (c) 2005 Fabrice Bellard
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21 #include "avcodec.h"
22 #include "bytestream.h"
23 #include "libavutil/colorspace.h"
24
25 typedef struct DVBSubtitleContext {
26     int hide_state;
27     int object_version;
28 } DVBSubtitleContext;
29
30 #define PUTBITS2(val)\
31 {\
32     bitbuf |= (val) << bitcnt;\
33     bitcnt -= 2;\
34     if (bitcnt < 0) {\
35         bitcnt = 6;\
36         *q++ = bitbuf;\
37         bitbuf = 0;\
38     }\
39 }
40
41 static void dvb_encode_rle2(uint8_t **pq,
42                             const uint8_t *bitmap, int linesize,
43                             int w, int h)
44 {
45     uint8_t *q;
46     unsigned int bitbuf;
47     int bitcnt;
48     int x, y, len, x1, v, color;
49
50     q = *pq;
51
52     for(y = 0; y < h; y++) {
53         *q++ = 0x10;
54         bitbuf = 0;
55         bitcnt = 6;
56
57         x = 0;
58         while (x < w) {
59             x1 = x;
60             color = bitmap[x1++];
61             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
62                 x1++;
63             len = x1 - x;
64             if (color == 0 && len == 2) {
65                 PUTBITS2(0);
66                 PUTBITS2(0);
67                 PUTBITS2(1);
68             } else if (len >= 3 && len <= 10) {
69                 v = len - 3;
70                 PUTBITS2(0);
71                 PUTBITS2((v >> 2) | 2);
72                 PUTBITS2(v & 3);
73                 PUTBITS2(color);
74             } else if (len >= 12 && len <= 27) {
75                 v = len - 12;
76                 PUTBITS2(0);
77                 PUTBITS2(0);
78                 PUTBITS2(2);
79                 PUTBITS2(v >> 2);
80                 PUTBITS2(v & 3);
81                 PUTBITS2(color);
82             } else if (len >= 29) {
83                 /* length = 29 ... 284 */
84                 if (len > 284)
85                     len = 284;
86                 v = len - 29;
87                 PUTBITS2(0);
88                 PUTBITS2(0);
89                 PUTBITS2(3);
90                 PUTBITS2((v >> 6));
91                 PUTBITS2((v >> 4) & 3);
92                 PUTBITS2((v >> 2) & 3);
93                 PUTBITS2(v & 3);
94                 PUTBITS2(color);
95             } else {
96                 PUTBITS2(color);
97                 if (color == 0) {
98                     PUTBITS2(1);
99                 }
100                 len = 1;
101             }
102             x += len;
103         }
104         /* end of line */
105         PUTBITS2(0);
106         PUTBITS2(0);
107         PUTBITS2(0);
108         if (bitcnt != 6) {
109             *q++ = bitbuf;
110         }
111         *q++ = 0xf0;
112         bitmap += linesize;
113     }
114     *pq = q;
115 }
116
117 #define PUTBITS4(val)\
118 {\
119     bitbuf |= (val) << bitcnt;\
120     bitcnt -= 4;\
121     if (bitcnt < 0) {\
122         bitcnt = 4;\
123         *q++ = bitbuf;\
124         bitbuf = 0;\
125     }\
126 }
127
128 /* some DVB decoders only implement 4 bits/pixel */
129 static void dvb_encode_rle4(uint8_t **pq,
130                             const uint8_t *bitmap, int linesize,
131                             int w, int h)
132 {
133     uint8_t *q;
134     unsigned int bitbuf;
135     int bitcnt;
136     int x, y, len, x1, v, color;
137
138     q = *pq;
139
140     for(y = 0; y < h; y++) {
141         *q++ = 0x11;
142         bitbuf = 0;
143         bitcnt = 4;
144
145         x = 0;
146         while (x < w) {
147             x1 = x;
148             color = bitmap[x1++];
149             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
150                 x1++;
151             len = x1 - x;
152             if (color == 0 && len == 2) {
153                 PUTBITS4(0);
154                 PUTBITS4(0xd);
155             } else if (color == 0 && (len >= 3 && len <= 9)) {
156                 PUTBITS4(0);
157                 PUTBITS4(len - 2);
158             } else if (len >= 4 && len <= 7) {
159                 PUTBITS4(0);
160                 PUTBITS4(8 + len - 4);
161                 PUTBITS4(color);
162             } else if (len >= 9 && len <= 24) {
163                 PUTBITS4(0);
164                 PUTBITS4(0xe);
165                 PUTBITS4(len - 9);
166                 PUTBITS4(color);
167             } else if (len >= 25) {
168                 if (len > 280)
169                     len = 280;
170                 v = len - 25;
171                 PUTBITS4(0);
172                 PUTBITS4(0xf);
173                 PUTBITS4(v >> 4);
174                 PUTBITS4(v & 0xf);
175                 PUTBITS4(color);
176             } else {
177                 PUTBITS4(color);
178                 if (color == 0) {
179                     PUTBITS4(0xc);
180                 }
181                 len = 1;
182             }
183             x += len;
184         }
185         /* end of line */
186         PUTBITS4(0);
187         PUTBITS4(0);
188         if (bitcnt != 4) {
189             *q++ = bitbuf;
190         }
191         *q++ = 0xf0;
192         bitmap += linesize;
193     }
194     *pq = q;
195 }
196
197 static void dvb_encode_rle8(uint8_t **pq,
198                             const uint8_t *bitmap, int linesize,
199                             int w, int h)
200 {
201     uint8_t *q;
202     int x, y, len, x1, color;
203
204     q = *pq;
205
206     for (y = 0; y < h; y++) {
207         *q++ = 0x12;
208
209         x = 0;
210         while (x < w) {
211             x1 = x;
212             color = bitmap[x1++];
213             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
214                 x1++;
215             len = x1 - x;
216             if (len == 1 && color) {
217                 // 00000001 to 11111111           1 pixel in colour x
218                 *q++ = color;
219             } else {
220                 if (color == 0x00) {
221                     // 00000000 0LLLLLLL          L pixels (1-127) in colour 0 (L > 0)
222                     len = FFMIN(len, 127);
223                     *q++ = 0x00;
224                     *q++ = len;
225                 } else if (len > 2) {
226                     // 00000000 1LLLLLLL CCCCCCCC L pixels (3-127) in colour C (L > 2)
227                     len = FFMIN(len, 127);
228                     *q++ = 0x00;
229                     *q++ = 0x80+len;
230                     *q++ = color;
231                 }
232                 else if (len == 2) {
233                     *q++ = color;
234                     *q++ = color;
235                 } else {
236                     *q++ = color;
237                     len = 1;
238                 }
239             }
240             x += len;
241         }
242         /* end of line */
243         // 00000000 00000000 end of 8-bit/pixel_code_string
244         *q++ = 0x00;
245         *q++ = 0x00;
246         bitmap += linesize;
247     }
248     *pq = q;
249 }
250
251 static int encode_dvb_subtitles(DVBSubtitleContext *s,
252                                 uint8_t *outbuf, AVSubtitle *h)
253 {
254     uint8_t *q, *pseg_len;
255     int page_id, region_id, clut_id, object_id, i, bpp_index, page_state;
256
257
258     q = outbuf;
259
260     page_id = 1;
261
262     if (h->num_rects == 0 || h->rects == NULL)
263         return -1;
264
265     *q++ = 0x00; /* subtitle_stream_id */
266
267     /* page composition segment */
268
269     *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
270     *q++ = 0x10; /* segment_type */
271     bytestream_put_be16(&q, page_id);
272     pseg_len = q;
273     q += 2; /* segment length */
274     *q++ = 30; /* page_timeout (seconds) */
275     if (s->hide_state)
276         page_state = 0; /* normal case */
277     else
278         page_state = 2; /* mode change */
279     /* page_version = 0 + page_state */
280     *q++ = (s->object_version << 4) | (page_state << 2) | 3;
281
282     for (region_id = 0; region_id < h->num_rects; region_id++) {
283         *q++ = region_id;
284         *q++ = 0xff; /* reserved */
285         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->x); /* left pos */
286         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->y); /* top pos */
287     }
288
289     bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
290
291     if (!s->hide_state) {
292         for (clut_id = 0; clut_id < h->num_rects; clut_id++) {
293
294             /* CLUT segment */
295
296             if (h->rects[clut_id]->nb_colors <= 4) {
297                 /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
298                 bpp_index = 0;
299             } else if (h->rects[clut_id]->nb_colors <= 16) {
300                 /* 4 bpp, standard encoding */
301                 bpp_index = 1;
302             } else if (h->rects[clut_id]->nb_colors <= 256) {
303                 /* 8 bpp, standard encoding */
304                 bpp_index = 2;
305             } else {
306                 return -1;
307             }
308
309
310             /* CLUT segment */
311             *q++ = 0x0f; /* sync byte */
312             *q++ = 0x12; /* CLUT definition segment */
313             bytestream_put_be16(&q, page_id);
314             pseg_len = q;
315             q += 2; /* segment length */
316             *q++ = clut_id;
317             *q++ = (0 << 4) | 0xf; /* version = 0 */
318
319             for(i = 0; i < h->rects[clut_id]->nb_colors; i++) {
320                 *q++ = i; /* clut_entry_id */
321                 *q++ = (1 << (7 - bpp_index)) | (0xf << 1) | 1; /* 2 bits/pixel full range */
322                 {
323                     int a, r, g, b;
324                     uint32_t x= ((uint32_t*)h->rects[clut_id]->pict.data[1])[i];
325                     a = (x >> 24) & 0xff;
326                     r = (x >> 16) & 0xff;
327                     g = (x >>  8) & 0xff;
328                     b = (x >>  0) & 0xff;
329
330                     *q++ = RGB_TO_Y_CCIR(r, g, b);
331                     *q++ = RGB_TO_V_CCIR(r, g, b, 0);
332                     *q++ = RGB_TO_U_CCIR(r, g, b, 0);
333                     *q++ = 255 - a;
334                 }
335             }
336
337             bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
338         }
339     }
340
341     for (region_id = 0; region_id < h->num_rects; region_id++) {
342
343         /* region composition segment */
344
345         if (h->rects[region_id]->nb_colors <= 4) {
346             /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
347             bpp_index = 0;
348         } else if (h->rects[region_id]->nb_colors <= 16) {
349             /* 4 bpp, standard encoding */
350             bpp_index = 1;
351         } else {
352             return -1;
353         }
354
355         *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
356         *q++ = 0x11; /* segment_type */
357         bytestream_put_be16(&q, page_id);
358         pseg_len = q;
359         q += 2; /* segment length */
360         *q++ = region_id;
361         *q++ = (s->object_version << 4) | (0 << 3) | 0x07; /* version , no fill */
362         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->w); /* region width */
363         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->h); /* region height */
364         *q++ = ((1 + bpp_index) << 5) | ((1 + bpp_index) << 2) | 0x03;
365         *q++ = region_id; /* clut_id == region_id */
366         *q++ = 0; /* 8 bit fill colors */
367         *q++ = 0x03; /* 4 bit and 2 bit fill colors */
368
369         if (!s->hide_state) {
370             bytestream_put_be16(&q, region_id); /* object_id == region_id */
371             *q++ = (0 << 6) | (0 << 4);
372             *q++ = 0;
373             *q++ = 0xf0;
374             *q++ = 0;
375         }
376
377         bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
378     }
379
380     if (!s->hide_state) {
381
382         for (object_id = 0; object_id < h->num_rects; object_id++) {
383             void (*dvb_encode_rle)(uint8_t **pq,
384                                     const uint8_t *bitmap, int linesize,
385                                     int w, int h);
386
387             /* bpp_index maths */
388             if (h->rects[object_id]->nb_colors <= 4) {
389                 /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
390                 dvb_encode_rle = dvb_encode_rle2;
391             } else if (h->rects[object_id]->nb_colors <= 16) {
392                 /* 4 bpp, standard encoding */
393                 dvb_encode_rle = dvb_encode_rle4;
394             } else if (h->rects[object_id]->nb_colors <= 256) {
395                 /* 8 bpp, standard encoding */
396                 dvb_encode_rle = dvb_encode_rle8;
397             } else {
398                 return -1;
399             }
400
401             /* Object Data segment */
402             *q++ = 0x0f; /* sync byte */
403             *q++ = 0x13;
404             bytestream_put_be16(&q, page_id);
405             pseg_len = q;
406             q += 2; /* segment length */
407
408             bytestream_put_be16(&q, object_id);
409             *q++ = (s->object_version << 4) | (0 << 2) | (0 << 1) | 1; /* version = 0,
410                                                                        onject_coding_method,
411                                                                        non_modifying_color_flag */
412             {
413                 uint8_t *ptop_field_len, *pbottom_field_len, *top_ptr, *bottom_ptr;
414
415                 ptop_field_len = q;
416                 q += 2;
417                 pbottom_field_len = q;
418                 q += 2;
419
420                 top_ptr = q;
421                 dvb_encode_rle(&q, h->rects[object_id]->pict.data[0], h->rects[object_id]->w * 2,
422                                     h->rects[object_id]->w, h->rects[object_id]->h >> 1);
423                 bottom_ptr = q;
424                 dvb_encode_rle(&q, h->rects[object_id]->pict.data[0] + h->rects[object_id]->w,
425                                     h->rects[object_id]->w * 2, h->rects[object_id]->w,
426                                     h->rects[object_id]->h >> 1);
427
428                 bytestream_put_be16(&ptop_field_len, bottom_ptr - top_ptr);
429                 bytestream_put_be16(&pbottom_field_len, q - bottom_ptr);
430             }
431
432             bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
433         }
434     }
435
436     /* end of display set segment */
437
438     *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
439     *q++ = 0x80; /* segment_type */
440     bytestream_put_be16(&q, page_id);
441     pseg_len = q;
442     q += 2; /* segment length */
443
444     bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
445
446     *q++ = 0xff; /* end of PES data */
447
448     s->object_version = (s->object_version + 1) & 0xf;
449     s->hide_state = !s->hide_state;
450     return q - outbuf;
451 }
452
453 static int dvbsub_encode(AVCodecContext *avctx,
454                        unsigned char *buf, int buf_size, void *data)
455 {
456     DVBSubtitleContext *s = avctx->priv_data;
457     AVSubtitle *sub = data;
458     int ret;
459
460     ret = encode_dvb_subtitles(s, buf, sub);
461     return ret;
462 }
463
464 AVCodec ff_dvbsub_encoder = {
465     .name           = "dvbsub",
466     .type           = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE,
467     .id             = AV_CODEC_ID_DVB_SUBTITLE,
468     .priv_data_size = sizeof(DVBSubtitleContext),
469     .encode         = dvbsub_encode,
470     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DVB subtitles"),
471 };