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