drawtext: Add fontconfig support
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_drawtext.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
3  * Copyright (c) 2010 S.N. Hemanth Meenakshisundaram
4  * Copyright (c) 2003 Gustavo Sverzut Barbieri <gsbarbieri@yahoo.com.br>
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * drawtext filter, based on the original vhook/drawtext.c
26  * filter by Gustavo Sverzut Barbieri
27  */
28
29 #include "config.h"
30
31 #include <sys/types.h>
32 #include <sys/time.h>
33 #include <sys/stat.h>
34 #include <time.h>
35 #include <unistd.h>
36
37 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
38 #include <fontconfig/fontconfig.h>
39 #endif
40
41 #include "libavutil/colorspace.h"
42 #include "libavutil/common.h"
43 #include "libavutil/file.h"
44 #include "libavutil/eval.h"
45 #include "libavutil/opt.h"
46 #include "libavutil/mathematics.h"
47 #include "libavutil/random_seed.h"
48 #include "libavutil/parseutils.h"
49 #include "libavutil/pixdesc.h"
50 #include "libavutil/tree.h"
51 #include "libavutil/lfg.h"
52 #include "avfilter.h"
53 #include "drawutils.h"
54 #include "formats.h"
55 #include "internal.h"
56 #include "video.h"
57
58 #include <ft2build.h>
59 #include FT_FREETYPE_H
60 #include FT_GLYPH_H
61
62 static const char *const var_names[] = {
63     "E",
64     "PHI",
65     "PI",
66     "main_w",    "W", ///< width  of the main    video
67     "main_h",    "H", ///< height of the main    video
68     "text_w",    "w", ///< width  of the overlay text
69     "text_h",    "h", ///< height of the overlay text
70     "x",
71     "y",
72     "n",              ///< number of processed frames
73     "t",              ///< timestamp expressed in seconds
74     NULL
75 };
76
77 static const char *const fun2_names[] = {
78     "rand"
79 };
80
81 static double drand(void *opaque, double min, double max)
82 {
83     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
84 }
85
86 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
87
88 static const eval_func2 fun2[] = {
89     drand,
90     NULL
91 };
92
93 enum var_name {
94     VAR_E,
95     VAR_PHI,
96     VAR_PI,
97     VAR_MAIN_W, VAR_MW,
98     VAR_MAIN_H, VAR_MH,
99     VAR_TEXT_W, VAR_TW,
100     VAR_TEXT_H, VAR_TH,
101     VAR_X,
102     VAR_Y,
103     VAR_N,
104     VAR_T,
105     VAR_VARS_NB
106 };
107
108 typedef struct {
109     const AVClass *class;
110 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
111     uint8_t *font;              ///< font to be used
112 #endif
113     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
114     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
115     uint8_t *expanded_text;         ///< used to contain the strftime()-expanded text
116     size_t   expanded_text_size;    ///< size in bytes of the expanded_text buffer
117     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
118     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
119     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
120     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
121     int x, y;                       ///< position to start drawing text
122     int w, h;                       ///< dimension of the text block
123     int shadowx, shadowy;
124     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
125     char *fontcolor_string;         ///< font color as string
126     char *boxcolor_string;          ///< box color as string
127     char *shadowcolor_string;       ///< shadow color as string
128     uint8_t fontcolor[4];           ///< foreground color
129     uint8_t boxcolor[4];            ///< background color
130     uint8_t shadowcolor[4];         ///< shadow color
131     uint8_t fontcolor_rgba[4];      ///< foreground color in RGBA
132     uint8_t boxcolor_rgba[4];       ///< background color in RGBA
133     uint8_t shadowcolor_rgba[4];    ///< shadow color in RGBA
134
135     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
136     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
137     int tabsize;                    ///< tab size
138     int fix_bounds;                 ///< do we let it go out of frame bounds - t/f
139
140     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
141     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
142     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
143     int hsub, vsub;                 ///< chroma subsampling values
144     int is_packed_rgb;
145     int pixel_step[4];              ///< distance in bytes between the component of each pixel
146     uint8_t rgba_map[4];            ///< map RGBA offsets to the positions in the packed RGBA format
147     uint8_t *box_line[4];           ///< line used for filling the box background
148     char   *x_expr, *y_expr;
149     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
150     double var_values[VAR_VARS_NB];
151     char   *d_expr;
152     AVExpr *d_pexpr;
153     int draw;                       ///< set to zero to prevent drawing
154     AVLFG  prng;                    ///< random
155 } DrawTextContext;
156
157 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
158 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
159
160 static const AVOption drawtext_options[]= {
161 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
162     { "font",        "Font name",            OFFSET(font),               AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "Sans" },           .flags = FLAGS },
163 #endif
164     { "fontfile",    NULL,                   OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING,                              .flags = FLAGS },
165     { "text",        NULL,                   OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING,                              .flags = FLAGS },
166     { "textfile",    NULL,                   OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING,                              .flags = FLAGS },
167     { "fontcolor",   NULL,                   OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "black" },          .flags = FLAGS },
168     { "boxcolor",    NULL,                   OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "white" },          .flags = FLAGS },
169     { "shadowcolor", NULL,                   OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "black" },          .flags = FLAGS },
170     { "box",         NULL,                   OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0       }, 0,       1,       FLAGS },
171     { "fontsize",    NULL,                   OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 16      }, 1,       72,      FLAGS },
172     { "x",           NULL,                   OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "0"     },          .flags = FLAGS },
173     { "y",           NULL,                   OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "0"     },          .flags = FLAGS },
174     { "shadowx",     NULL,                   OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0       }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
175     { "shadowy",     NULL,                   OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0       }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
176     { "tabsize",     NULL,                   OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 4       }, 0,       INT_MAX, FLAGS },
177     { "draw",        "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "1"     },          .flags = FLAGS },
178     { "fix_bounds",  "if true, check and fix text coords to avoid clipping",
179                                             OFFSET(fix_bounds),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1       }, 0,       1,       FLAGS },
180
181     /* FT_LOAD_* flags */
182     { "ft_load_flags", "set font loading flags for libfreetype", OFFSET(ft_load_flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = FT_LOAD_DEFAULT | FT_LOAD_RENDER}, 0, INT_MAX, FLAGS, "ft_load_flags" },
183         { "default",                     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_DEFAULT },                     .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
184         { "no_scale",                    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_SCALE },                    .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
185         { "no_hinting",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_HINTING },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
186         { "render",                      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_RENDER },                      .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
187         { "no_bitmap",                   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_BITMAP },                   .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
188         { "vertical_layout",             NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT },             .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
189         { "force_autohint",              NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT },              .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
190         { "crop_bitmap",                 NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_CROP_BITMAP },                 .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
191         { "pedantic",                    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_PEDANTIC },                    .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
192         { "ignore_global_advance_width", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_IGNORE_GLOBAL_ADVANCE_WIDTH }, .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
193         { "no_recurse",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_RECURSE },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
194         { "ignore_transform",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM },            .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
195         { "monochrome",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_MONOCHROME },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
196         { "linear_design",               NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_LINEAR_DESIGN },               .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
197         { "no_autohint",                 NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_AUTOHINT },                 .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
198     { NULL},
199 };
200
201 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
202 {
203     return "drawtext";
204 }
205
206 static const AVClass drawtext_class = {
207     "DrawTextContext",
208     drawtext_get_name,
209     drawtext_options
210 };
211
212 #undef __FTERRORS_H__
213 #define FT_ERROR_START_LIST {
214 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
215 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
216
217 struct ft_error
218 {
219     int err;
220     const char *err_msg;
221 } static ft_errors[] =
222 #include FT_ERRORS_H
223
224 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
225
226 typedef struct {
227     FT_Glyph *glyph;
228     uint32_t code;
229     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
230     FT_BBox bbox;
231     int advance;
232     int bitmap_left;
233     int bitmap_top;
234 } Glyph;
235
236 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
237 {
238     const Glyph *a = key, *bb = b;
239     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
240     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
241 }
242
243 /**
244  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
245  */
246 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
247 {
248     DrawTextContext *s = ctx->priv;
249     Glyph *glyph;
250     struct AVTreeNode *node = NULL;
251     int ret;
252
253     /* load glyph into s->face->glyph */
254     if (FT_Load_Char(s->face, code, s->ft_load_flags))
255         return AVERROR(EINVAL);
256
257     /* save glyph */
258     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
259         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
260         ret = AVERROR(ENOMEM);
261         goto error;
262     }
263     glyph->code  = code;
264
265     if (FT_Get_Glyph(s->face->glyph, glyph->glyph)) {
266         ret = AVERROR(EINVAL);
267         goto error;
268     }
269
270     glyph->bitmap      = s->face->glyph->bitmap;
271     glyph->bitmap_left = s->face->glyph->bitmap_left;
272     glyph->bitmap_top  = s->face->glyph->bitmap_top;
273     glyph->advance     = s->face->glyph->advance.x >> 6;
274
275     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
276     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
277
278     /* cache the newly created glyph */
279     if (!(node = av_tree_node_alloc())) {
280         ret = AVERROR(ENOMEM);
281         goto error;
282     }
283     av_tree_insert(&s->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
284
285     if (glyph_ptr)
286         *glyph_ptr = glyph;
287     return 0;
288
289 error:
290     if (glyph)
291         av_freep(&glyph->glyph);
292     av_freep(&glyph);
293     av_freep(&node);
294     return ret;
295 }
296
297 static int parse_font(AVFilterContext *ctx)
298 {
299     DrawTextContext *s = ctx->priv;
300 #if !CONFIG_LIBFONTCONFIG
301     if (!s->fontfile) {
302         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
303         return AVERROR(EINVAL);
304     }
305
306     return 0;
307 #else
308     FcPattern *pat, *best;
309     FcResult result = FcResultMatch;
310
311     FcBool fc_bool;
312     FcChar8* fc_string;
313     int err = AVERROR(ENOENT);
314
315     if (s->fontfile)
316         return 0;
317
318     if (!FcInit())
319         return AVERROR_UNKNOWN;
320
321     if (!(pat = FcPatternCreate()))
322         return AVERROR(ENOMEM);
323
324     FcPatternAddString(pat, FC_FAMILY, s->font);
325     FcPatternAddBool(pat, FC_OUTLINE, FcTrue);
326     FcPatternAddDouble(pat, FC_SIZE, (double)s->fontsize);
327
328     FcDefaultSubstitute(pat);
329
330     if (!FcConfigSubstitute(NULL, pat, FcMatchPattern)) {
331         FcPatternDestroy(pat);
332         return AVERROR(ENOMEM);
333     }
334
335     best = FcFontMatch(NULL, pat, &result);
336     FcPatternDestroy(pat);
337
338     if (!best || result == FcResultNoMatch) {
339          av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
340                 "Cannot find a valid font for the family %s\n",
341                 s->font);
342         goto fail;
343     }
344
345     if (FcPatternGetBool(best, FC_OUTLINE, 0, &fc_bool) != FcResultMatch ||
346         !fc_bool) {
347         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Outline not available for %s\n",
348                s->font);
349         goto fail;
350     }
351
352     if (FcPatternGetString(best, FC_FAMILY, 0, &fc_string) != FcResultMatch) {
353         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No matches for %s\n",
354                s->font);
355         goto fail;
356     }
357
358     if (FcPatternGetString(best, FC_FILE, 0, &fc_string) != FcResultMatch) {
359         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No file path for %s\n",
360                s->font);
361         goto fail;
362     }
363
364     s->fontfile = av_strdup(fc_string);
365     if (!s->fontfile)
366         err = AVERROR(ENOMEM);
367     else
368         err = 0;
369
370 fail:
371     FcPatternDestroy(best);
372     return err;
373 #endif
374 }
375
376 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
377 {
378     int err;
379     DrawTextContext *s = ctx->priv;
380     Glyph *glyph;
381
382     if ((err = parse_font(ctx)) < 0)
383         return err;
384
385     if (s->textfile) {
386         uint8_t *textbuf;
387         size_t textbuf_size;
388
389         if (s->text) {
390             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
391                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
392             return AVERROR(EINVAL);
393         }
394         if ((err = av_file_map(s->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
395             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
396                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
397                    s->textfile);
398             return err;
399         }
400
401         if (!(s->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
402             return AVERROR(ENOMEM);
403         memcpy(s->text, textbuf, textbuf_size);
404         s->text[textbuf_size] = 0;
405         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
406     }
407
408     if (!s->text) {
409         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
410                "Either text or a valid file must be provided\n");
411         return AVERROR(EINVAL);
412     }
413
414     if ((err = av_parse_color(s->fontcolor_rgba, s->fontcolor_string, -1, ctx))) {
415         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
416                "Invalid font color '%s'\n", s->fontcolor_string);
417         return err;
418     }
419
420     if ((err = av_parse_color(s->boxcolor_rgba, s->boxcolor_string, -1, ctx))) {
421         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
422                "Invalid box color '%s'\n", s->boxcolor_string);
423         return err;
424     }
425
426     if ((err = av_parse_color(s->shadowcolor_rgba, s->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
427         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
428                "Invalid shadow color '%s'\n", s->shadowcolor_string);
429         return err;
430     }
431
432     if ((err = FT_Init_FreeType(&(s->library)))) {
433         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
434                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
435         return AVERROR(EINVAL);
436     }
437
438     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
439     if ((err = FT_New_Face(s->library, s->fontfile, 0, &s->face))) {
440         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
441                s->fontfile, FT_ERRMSG(err));
442         return AVERROR(EINVAL);
443     }
444     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(s->face, 0, s->fontsize))) {
445         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
446                s->fontsize, FT_ERRMSG(err));
447         return AVERROR(EINVAL);
448     }
449
450     s->use_kerning = FT_HAS_KERNING(s->face);
451
452     /* load the fallback glyph with code 0 */
453     load_glyph(ctx, NULL, 0);
454
455     /* set the tabsize in pixels */
456     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ') < 0)) {
457         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
458         return err;
459     }
460     s->tabsize *= glyph->advance;
461
462 #if !HAVE_LOCALTIME_R
463     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "strftime() expansion unavailable!\n");
464 #endif
465
466     return 0;
467 }
468
469 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
470 {
471     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
472         AV_PIX_FMT_ARGB,    AV_PIX_FMT_RGBA,
473         AV_PIX_FMT_ABGR,    AV_PIX_FMT_BGRA,
474         AV_PIX_FMT_RGB24,   AV_PIX_FMT_BGR24,
475         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
476         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
477         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
478         AV_PIX_FMT_NONE
479     };
480
481     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
482     return 0;
483 }
484
485 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
486 {
487     av_free(elem);
488     return 0;
489 }
490
491 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
492 {
493     DrawTextContext *s = ctx->priv;
494     int i;
495
496     av_expr_free(s->x_pexpr);
497     av_expr_free(s->y_pexpr);
498     av_expr_free(s->d_pexpr);
499     s->x_pexpr = s->y_pexpr = s->d_pexpr = NULL;
500     av_freep(&s->expanded_text);
501     av_freep(&s->positions);
502     av_tree_enumerate(s->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
503     av_tree_destroy(s->glyphs);
504     s->glyphs = 0;
505     FT_Done_Face(s->face);
506     FT_Done_FreeType(s->library);
507
508     for (i = 0; i < 4; i++) {
509         av_freep(&s->box_line[i]);
510         s->pixel_step[i] = 0;
511     }
512
513 }
514
515 static inline int is_newline(uint32_t c)
516 {
517     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
518 }
519
520 static int dtext_prepare_text(AVFilterContext *ctx)
521 {
522     DrawTextContext *s = ctx->priv;
523     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
524     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
525     int text_height, baseline;
526     char *text = s->text;
527     uint8_t *p;
528     int str_w = 0, len;
529     int y_min = 32000, y_max = -32000;
530     FT_Vector delta;
531     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
532     Glyph dummy = { 0 };
533     int width  = ctx->inputs[0]->w;
534     int height = ctx->inputs[0]->h;
535
536 #if HAVE_LOCALTIME_R
537     time_t now = time(0);
538     struct tm ltime;
539     uint8_t *buf = s->expanded_text;
540     int buf_size = s->expanded_text_size;
541
542     if (!buf)
543         buf_size = 2*strlen(s->text)+1;
544
545     localtime_r(&now, &ltime);
546
547     while ((buf = av_realloc(buf, buf_size))) {
548         *buf = 1;
549         if (strftime(buf, buf_size, s->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
550             break;
551         buf_size *= 2;
552     }
553
554     if (!buf)
555         return AVERROR(ENOMEM);
556     text = s->expanded_text = buf;
557     s->expanded_text_size = buf_size;
558 #endif
559
560     if ((len = strlen(text)) > s->nb_positions) {
561         FT_Vector *p = av_realloc(s->positions,
562                                   len * sizeof(*s->positions));
563         if (!p) {
564             av_freep(s->positions);
565             s->nb_positions = 0;
566             return AVERROR(ENOMEM);
567         } else {
568             s->positions = p;
569             s->nb_positions = len;
570         }
571     }
572
573     /* load and cache glyphs */
574     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
575         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
576
577         /* get glyph */
578         dummy.code = code;
579         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
580         if (!glyph) {
581             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
582             if (ret)
583                 return ret;
584         }
585
586         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
587         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
588     }
589     text_height = y_max - y_min;
590     baseline    = y_max;
591
592     /* compute and save position for each glyph */
593     glyph = NULL;
594     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
595         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
596
597         /* skip the \n in the sequence \r\n */
598         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
599             continue;
600
601         prev_code = code;
602         if (is_newline(code)) {
603             str_w = FFMAX(str_w, x - s->x);
604             y += text_height;
605             x = 0;
606             continue;
607         }
608
609         /* get glyph */
610         prev_glyph = glyph;
611         dummy.code = code;
612         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
613
614         /* kerning */
615         if (s->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
616             FT_Get_Kerning(s->face, prev_glyph->code, glyph->code,
617                            ft_kerning_default, &delta);
618             x += delta.x >> 6;
619         }
620
621         if (x + glyph->bbox.xMax >= width) {
622             str_w = FFMAX(str_w, x);
623             y += text_height;
624             x = 0;
625         }
626
627         /* save position */
628         s->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
629         s->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
630         if (code == '\t') x  = (x / s->tabsize + 1)*s->tabsize;
631         else              x += glyph->advance;
632     }
633
634     str_w = FFMIN(width - 1, FFMAX(str_w, x));
635     y     = FFMIN(y + text_height, height - 1);
636
637     s->w = str_w;
638     s->var_values[VAR_TEXT_W] = s->var_values[VAR_TW] = s->w;
639     s->h = y;
640     s->var_values[VAR_TEXT_H] = s->var_values[VAR_TH] = s->h;
641
642     return 0;
643 }
644
645
646 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
647 {
648     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
649     DrawTextContext *s = ctx->priv;
650     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
651     int ret;
652
653     s->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
654     s->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
655
656     s->var_values[VAR_E  ] = M_E;
657     s->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
658     s->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
659
660     s->var_values[VAR_MAIN_W] =
661         s->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
662     s->var_values[VAR_MAIN_H] =
663         s->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
664
665     s->var_values[VAR_X] = 0;
666     s->var_values[VAR_Y] = 0;
667     s->var_values[VAR_T] = NAN;
668
669     av_lfg_init(&s->prng, av_get_random_seed());
670
671     av_expr_free(s->x_pexpr);
672     av_expr_free(s->y_pexpr);
673     av_expr_free(s->d_pexpr);
674     s->x_pexpr = s->y_pexpr = s->d_pexpr = NULL;
675     if ((ret = av_expr_parse(&s->x_pexpr, s->x_expr, var_names,
676                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
677         (ret = av_expr_parse(&s->y_pexpr, s->y_expr, var_names,
678                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
679         (ret = av_expr_parse(&s->d_pexpr, s->d_expr, var_names,
680                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
681         return AVERROR(EINVAL);
682
683     if ((ret =
684          ff_fill_line_with_color(s->box_line, s->pixel_step,
685                                  inlink->w, s->boxcolor,
686                                  inlink->format, s->boxcolor_rgba,
687                                  &s->is_packed_rgb, s->rgba_map)) < 0)
688         return ret;
689
690     if (!s->is_packed_rgb) {
691         uint8_t *rgba = s->fontcolor_rgba;
692         s->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
693         s->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
694         s->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
695         s->fontcolor[3] = rgba[3];
696         rgba = s->shadowcolor_rgba;
697         s->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
698         s->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
699         s->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
700         s->shadowcolor[3] = rgba[3];
701     }
702
703     s->draw = 1;
704
705     return dtext_prepare_text(ctx);
706 }
707
708 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
709     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
710         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
711          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
712
713 #define SET_PIXEL_YUV(frame, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
714     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * frame->linesize[0]; \
715     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
716     frame->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
717     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
718         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * frame->linesize[1]; \
719         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * frame->linesize[2]; \
720         frame->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
721         frame->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
722     }\
723 }
724
725 static inline int draw_glyph_yuv(AVFrame *frame, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
726                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
727                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
728 {
729     int r, c, alpha;
730     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
731     uint8_t src_val;
732
733     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
734         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
735             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
736             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
737             if (!src_val)
738                 continue;
739
740             SET_PIXEL_YUV(frame, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
741         }
742     }
743
744     return 0;
745 }
746
747 #define SET_PIXEL_RGB(frame, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
748     p   = frame->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * frame->linesize[0]); \
749     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
750     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
751     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
752     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
753 }
754
755 static inline int draw_glyph_rgb(AVFrame *frame, FT_Bitmap *bitmap,
756                                  unsigned int x, unsigned int y,
757                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
758                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
759 {
760     int r, c, alpha;
761     uint8_t *p;
762     uint8_t src_val;
763
764     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
765         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
766             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
767             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
768             if (!src_val)
769                 continue;
770
771             SET_PIXEL_RGB(frame, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
772                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
773         }
774     }
775
776     return 0;
777 }
778
779 static inline void drawbox(AVFrame *frame, unsigned int x, unsigned int y,
780                            unsigned int width, unsigned int height,
781                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
782                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
783 {
784     int i, j, alpha;
785
786     if (color[3] != 0xFF) {
787         if (is_rgba_packed) {
788             uint8_t *p;
789             for (j = 0; j < height; j++)
790                 for (i = 0; i < width; i++)
791                     SET_PIXEL_RGB(frame, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
792                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
793         } else {
794             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
795             for (j = 0; j < height; j++)
796                 for (i = 0; i < width; i++)
797                     SET_PIXEL_YUV(frame, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
798         }
799     } else {
800         ff_draw_rectangle(frame->data, frame->linesize,
801                           line, pixel_step, hsub, vsub,
802                           x, y, width, height);
803     }
804 }
805
806 static int draw_glyphs(DrawTextContext *s, AVFrame *frame,
807                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
808 {
809     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? s->expanded_text : s->text;
810     uint32_t code = 0;
811     int i;
812     uint8_t *p;
813     Glyph *glyph = NULL;
814
815     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
816         Glyph dummy = { 0 };
817         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
818
819         /* skip new line chars, just go to new line */
820         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
821             continue;
822
823         dummy.code = code;
824         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
825
826         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
827             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
828             return AVERROR(EINVAL);
829
830         if (s->is_packed_rgb) {
831             draw_glyph_rgb(frame, &glyph->bitmap,
832                            s->positions[i].x+x, s->positions[i].y+y, width, height,
833                            s->pixel_step[0], rgbcolor, s->rgba_map);
834         } else {
835             draw_glyph_yuv(frame, &glyph->bitmap,
836                            s->positions[i].x+x, s->positions[i].y+y, width, height,
837                            yuvcolor, s->hsub, s->vsub);
838         }
839     }
840
841     return 0;
842 }
843
844 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame,
845                      int width, int height)
846 {
847     DrawTextContext *s = ctx->priv;
848     int ret;
849
850     /* draw box */
851     if (s->draw_box)
852         drawbox(frame, s->x, s->y, s->w, s->h,
853                 s->box_line, s->pixel_step, s->boxcolor,
854                 s->hsub, s->vsub, s->is_packed_rgb,
855                 s->rgba_map);
856
857     if (s->shadowx || s->shadowy) {
858         if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
859                                s->shadowcolor_rgba,
860                                s->shadowcolor,
861                                s->x + s->shadowx,
862                                s->y + s->shadowy)) < 0)
863             return ret;
864     }
865
866     if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
867                            s->fontcolor_rgba,
868                            s->fontcolor,
869                            s->x,
870                            s->y)) < 0)
871         return ret;
872
873     return 0;
874 }
875
876 static inline int normalize_double(int *n, double d)
877 {
878     int ret = 0;
879
880     if (isnan(d)) {
881         ret = AVERROR(EINVAL);
882     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
883         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
884         ret = AVERROR(EINVAL);
885     } else
886         *n = round(d);
887
888     return ret;
889 }
890
891 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
892 {
893     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
894     DrawTextContext *s = ctx->priv;
895     int ret = 0;
896
897     if ((ret = dtext_prepare_text(ctx)) < 0) {
898         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
899         av_frame_free(&frame);
900         return ret;
901     }
902
903     s->var_values[VAR_T] = frame->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
904         NAN : frame->pts * av_q2d(inlink->time_base);
905     s->var_values[VAR_X] =
906         av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
907     s->var_values[VAR_Y] =
908         av_expr_eval(s->y_pexpr, s->var_values, &s->prng);
909     s->var_values[VAR_X] =
910         av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
911
912     s->draw = av_expr_eval(s->d_pexpr, s->var_values, &s->prng);
913
914     normalize_double(&s->x, s->var_values[VAR_X]);
915     normalize_double(&s->y, s->var_values[VAR_Y]);
916
917     if (s->fix_bounds) {
918         if (s->x < 0) s->x = 0;
919         if (s->y < 0) s->y = 0;
920         if ((unsigned)s->x + (unsigned)s->w > inlink->w)
921             s->x = inlink->w - s->w;
922         if ((unsigned)s->y + (unsigned)s->h > inlink->h)
923             s->y = inlink->h - s->h;
924     }
925
926     s->x &= ~((1 << s->hsub) - 1);
927     s->y &= ~((1 << s->vsub) - 1);
928
929     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
930             (int)s->var_values[VAR_N], s->var_values[VAR_T],
931             s->x, s->y, s->x+s->w, s->y+s->h);
932
933     if (s->draw)
934         draw_text(inlink->dst, frame, frame->width, frame->height);
935
936     s->var_values[VAR_N] += 1.0;
937
938     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
939 }
940
941 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_inputs[] = {
942     {
943         .name             = "default",
944         .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
945         .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
946         .filter_frame     = filter_frame,
947         .config_props     = config_input,
948         .needs_writable   = 1,
949     },
950     { NULL }
951 };
952
953 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_outputs[] = {
954     {
955         .name = "default",
956         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
957     },
958     { NULL }
959 };
960
961 AVFilter ff_vf_drawtext = {
962     .name          = "drawtext",
963     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
964     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
965     .priv_class    = &drawtext_class,
966     .init          = init,
967     .uninit        = uninit,
968     .query_formats = query_formats,
969
970     .inputs    = avfilter_vf_drawtext_inputs,
971     .outputs   = avfilter_vf_drawtext_outputs,
972 };