4846716fe097fc5ccff7c43209f7166fb1010ea9
[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/file.h"
34 #include "libavutil/eval.h"
35 #include "libavutil/opt.h"
36 #include "libavutil/mathematics.h"
37 #include "libavutil/random_seed.h"
38 #include "libavutil/parseutils.h"
39 #include "libavutil/pixdesc.h"
40 #include "libavutil/tree.h"
41 #include "libavutil/lfg.h"
42 #include "avfilter.h"
43 #include "drawutils.h"
44
45 #undef time
46
47 #include <ft2build.h>
48 #include <freetype/config/ftheader.h>
49 #include FT_FREETYPE_H
50 #include FT_GLYPH_H
51
52 static const char *const var_names[] = {
53     "E",
54     "PHI",
55     "PI",
56     "main_w",    "W", ///< width  of the main    video
57     "main_h",    "H", ///< height of the main    video
58     "text_w",    "w", ///< width  of the overlay text
59     "text_h",    "h", ///< height of the overlay text
60     "x",
61     "y",
62     "n",              ///< number of processed frames
63     "t",              ///< timestamp expressed in seconds
64     NULL
65 };
66
67 static const char *const fun2_names[] = {
68     "rand"
69 };
70
71 static double drand(void *opaque, double min, double max)
72 {
73     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
74 }
75
76 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
77
78 static const eval_func2 fun2[] = {
79     drand,
80     NULL
81 };
82
83 enum var_name {
84     VAR_E,
85     VAR_PHI,
86     VAR_PI,
87     VAR_MAIN_W, VAR_MW,
88     VAR_MAIN_H, VAR_MH,
89     VAR_TEXT_W, VAR_TW,
90     VAR_TEXT_H, VAR_TH,
91     VAR_X,
92     VAR_Y,
93     VAR_N,
94     VAR_T,
95     VAR_VARS_NB
96 };
97
98 typedef struct {
99     const AVClass *class;
100     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
101     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
102     uint8_t *expanded_text;         ///< used to contain the strftime()-expanded text
103     size_t   expanded_text_size;    ///< size in bytes of the expanded_text buffer
104     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
105     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
106     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
107     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
108     int x, y;                       ///< position to start drawing text
109     int w, h;                       ///< dimension of the text block
110     int shadowx, shadowy;
111     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
112     char *fontcolor_string;         ///< font color as string
113     char *boxcolor_string;          ///< box color as string
114     char *shadowcolor_string;       ///< shadow color as string
115     uint8_t fontcolor[4];           ///< foreground color
116     uint8_t boxcolor[4];            ///< background color
117     uint8_t shadowcolor[4];         ///< shadow color
118     uint8_t fontcolor_rgba[4];      ///< foreground color in RGBA
119     uint8_t boxcolor_rgba[4];       ///< background color in RGBA
120     uint8_t shadowcolor_rgba[4];    ///< shadow color in RGBA
121
122     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
123     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
124     int tabsize;                    ///< tab size
125     int fix_bounds;                 ///< do we let it go out of frame bounds - t/f
126
127     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
128     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
129     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
130     int hsub, vsub;                 ///< chroma subsampling values
131     int is_packed_rgb;
132     int pixel_step[4];              ///< distance in bytes between the component of each pixel
133     uint8_t rgba_map[4];            ///< map RGBA offsets to the positions in the packed RGBA format
134     uint8_t *box_line[4];           ///< line used for filling the box background
135     char   *x_expr, *y_expr;
136     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
137     double var_values[VAR_VARS_NB];
138     char   *d_expr;
139     AVExpr *d_pexpr;
140     int draw;                       ///< set to zero to prevent drawing
141     AVLFG  prng;                    ///< random
142 } DrawTextContext;
143
144 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
145
146 static const AVOption drawtext_options[]= {
147 {"fontfile", "set font file",        OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
148 {"text",     "set text",             OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
149 {"textfile", "set text file",        OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
150 {"fontcolor","set foreground color", OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
151 {"boxcolor", "set box color",        OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
152 {"shadowcolor", "set shadow color",  OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
153 {"box",      "set box",              OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     0,        1        },
154 {"fontsize", "set font size",        OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=16},    1,        72       },
155 {"x",        "set x",                OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
156 {"y",        "set y",                OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
157 {"shadowx",  "set x",                OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
158 {"shadowy",  "set y",                OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
159 {"tabsize",  "set tab size",         OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=4},     0,        INT_MAX  },
160 {"draw",     "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
161 {"fix_bounds", "if true, check and fix text coords to avoid clipping",
162                                      OFFSET(fix_bounds),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=1},     0,        1        },
163
164 /* FT_LOAD_* flags */
165 {"ft_load_flags", "set font loading flags for libfreetype",   OFFSET(ft_load_flags),  AV_OPT_TYPE_FLAGS,  {.dbl=FT_LOAD_DEFAULT|FT_LOAD_RENDER}, 0, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
166 {"default",                     "set default",                     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_DEFAULT},                     INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
167 {"no_scale",                    "set no_scale",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_SCALE},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
168 {"no_hinting",                  "set no_hinting",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_HINTING},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
169 {"render",                      "set render",                      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_RENDER},                      INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
170 {"no_bitmap",                   "set no_bitmap",                   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_BITMAP},                   INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
171 {"vertical_layout",             "set vertical_layout",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT},             INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
172 {"force_autohint",              "set force_autohint",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT},              INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
173 {"crop_bitmap",                 "set crop_bitmap",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_CROP_BITMAP},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
174 {"pedantic",                    "set pedantic",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_PEDANTIC},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
175 {"ignore_global_advance_width", "set ignore_global_advance_width", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_IGNORE_GLOBAL_ADVANCE_WIDTH}, INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
176 {"no_recurse",                  "set no_recurse",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_RECURSE},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
177 {"ignore_transform",            "set ignore_transform",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM},            INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
178 {"monochrome",                  "set monochrome",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_MONOCHROME},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
179 {"linear_design",               "set linear_design",               0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_LINEAR_DESIGN},               INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
180 {"no_autohint",                 "set no_autohint",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_AUTOHINT},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
181 {NULL},
182 };
183
184 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
185 {
186     return "drawtext";
187 }
188
189 static const AVClass drawtext_class = {
190     "DrawTextContext",
191     drawtext_get_name,
192     drawtext_options
193 };
194
195 #undef __FTERRORS_H__
196 #define FT_ERROR_START_LIST {
197 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
198 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
199
200 struct ft_error
201 {
202     int err;
203     const char *err_msg;
204 } static ft_errors[] =
205 #include FT_ERRORS_H
206
207 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
208
209 typedef struct {
210     FT_Glyph *glyph;
211     uint32_t code;
212     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
213     FT_BBox bbox;
214     int advance;
215     int bitmap_left;
216     int bitmap_top;
217 } Glyph;
218
219 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
220 {
221     const Glyph *a = key, *bb = b;
222     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
223     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
224 }
225
226 /**
227  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
228  */
229 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
230 {
231     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
232     Glyph *glyph;
233     struct AVTreeNode *node = NULL;
234     int ret;
235
236     /* load glyph into dtext->face->glyph */
237     if (FT_Load_Char(dtext->face, code, dtext->ft_load_flags))
238         return AVERROR(EINVAL);
239
240     /* save glyph */
241     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
242         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
243         ret = AVERROR(ENOMEM);
244         goto error;
245     }
246     glyph->code  = code;
247
248     if (FT_Get_Glyph(dtext->face->glyph, glyph->glyph)) {
249         ret = AVERROR(EINVAL);
250         goto error;
251     }
252
253     glyph->bitmap      = dtext->face->glyph->bitmap;
254     glyph->bitmap_left = dtext->face->glyph->bitmap_left;
255     glyph->bitmap_top  = dtext->face->glyph->bitmap_top;
256     glyph->advance     = dtext->face->glyph->advance.x >> 6;
257
258     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
259     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
260
261     /* cache the newly created glyph */
262     if (!(node = av_mallocz(av_tree_node_size))) {
263         ret = AVERROR(ENOMEM);
264         goto error;
265     }
266     av_tree_insert(&dtext->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
267
268     if (glyph_ptr)
269         *glyph_ptr = glyph;
270     return 0;
271
272 error:
273     if (glyph)
274         av_freep(&glyph->glyph);
275     av_freep(&glyph);
276     av_freep(&node);
277     return ret;
278 }
279
280 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
281 {
282     int err;
283     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
284     Glyph *glyph;
285
286     dtext->class = &drawtext_class;
287     av_opt_set_defaults(dtext);
288     dtext->fontcolor_string = av_strdup("black");
289     dtext->boxcolor_string = av_strdup("white");
290     dtext->shadowcolor_string = av_strdup("black");
291
292     if ((err = (av_set_options_string(dtext, args, "=", ":"))) < 0) {
293         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
294         return err;
295     }
296
297     if (!dtext->fontfile) {
298         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
299         return AVERROR(EINVAL);
300     }
301
302     if (dtext->textfile) {
303         uint8_t *textbuf;
304         size_t textbuf_size;
305
306         if (dtext->text) {
307             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
308                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
309             return AVERROR(EINVAL);
310         }
311         if ((err = av_file_map(dtext->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
312             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
313                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
314                    dtext->textfile);
315             return err;
316         }
317
318         if (!(dtext->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
319             return AVERROR(ENOMEM);
320         memcpy(dtext->text, textbuf, textbuf_size);
321         dtext->text[textbuf_size] = 0;
322         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
323     }
324
325     if (!dtext->text) {
326         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
327                "Either text or a valid file must be provided\n");
328         return AVERROR(EINVAL);
329     }
330
331     if ((err = av_parse_color(dtext->fontcolor_rgba, dtext->fontcolor_string, -1, ctx))) {
332         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
333                "Invalid font color '%s'\n", dtext->fontcolor_string);
334         return err;
335     }
336
337     if ((err = av_parse_color(dtext->boxcolor_rgba, dtext->boxcolor_string, -1, ctx))) {
338         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
339                "Invalid box color '%s'\n", dtext->boxcolor_string);
340         return err;
341     }
342
343     if ((err = av_parse_color(dtext->shadowcolor_rgba, dtext->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
344         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
345                "Invalid shadow color '%s'\n", dtext->shadowcolor_string);
346         return err;
347     }
348
349     if ((err = FT_Init_FreeType(&(dtext->library)))) {
350         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
351                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
352         return AVERROR(EINVAL);
353     }
354
355     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
356     if ((err = FT_New_Face(dtext->library, dtext->fontfile, 0, &dtext->face))) {
357         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
358                dtext->fontfile, FT_ERRMSG(err));
359         return AVERROR(EINVAL);
360     }
361     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(dtext->face, 0, dtext->fontsize))) {
362         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
363                dtext->fontsize, FT_ERRMSG(err));
364         return AVERROR(EINVAL);
365     }
366
367     dtext->use_kerning = FT_HAS_KERNING(dtext->face);
368
369     /* load the fallback glyph with code 0 */
370     load_glyph(ctx, NULL, 0);
371
372     /* set the tabsize in pixels */
373     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ') < 0)) {
374         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
375         return err;
376     }
377     dtext->tabsize *= glyph->advance;
378
379 #if !HAVE_LOCALTIME_R
380     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "strftime() expansion unavailable!\n");
381 #endif
382
383     return 0;
384 }
385
386 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
387 {
388     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
389         PIX_FMT_ARGB,    PIX_FMT_RGBA,
390         PIX_FMT_ABGR,    PIX_FMT_BGRA,
391         PIX_FMT_RGB24,   PIX_FMT_BGR24,
392         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV444P,
393         PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV411P,
394         PIX_FMT_YUV410P, PIX_FMT_YUV440P,
395         PIX_FMT_NONE
396     };
397
398     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
399     return 0;
400 }
401
402 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
403 {
404     av_free(elem);
405     return 0;
406 }
407
408 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
409 {
410     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
411     int i;
412
413     av_freep(&dtext->fontfile);
414     av_freep(&dtext->text);
415     av_freep(&dtext->expanded_text);
416     av_freep(&dtext->fontcolor_string);
417     av_freep(&dtext->boxcolor_string);
418     av_freep(&dtext->positions);
419     av_freep(&dtext->shadowcolor_string);
420     av_tree_enumerate(dtext->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
421     av_tree_destroy(dtext->glyphs);
422     dtext->glyphs = 0;
423     FT_Done_Face(dtext->face);
424     FT_Done_FreeType(dtext->library);
425
426     for (i = 0; i < 4; i++) {
427         av_freep(&dtext->box_line[i]);
428         dtext->pixel_step[i] = 0;
429     }
430
431 }
432
433 static inline int is_newline(uint32_t c)
434 {
435     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
436 }
437
438 static int dtext_prepare_text(AVFilterContext *ctx)
439 {
440     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
441     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
442     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
443     int text_height, baseline;
444     char *text = dtext->text;
445     uint8_t *p;
446     int str_w = 0, len;
447     int y_min = 32000, y_max = -32000;
448     FT_Vector delta;
449     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
450     Glyph dummy = { 0 };
451     int width  = ctx->inputs[0]->w;
452     int height = ctx->inputs[0]->h;
453
454 #if HAVE_LOCALTIME_R
455     time_t now = time(0);
456     struct tm ltime;
457     uint8_t *buf = dtext->expanded_text;
458     int buf_size = dtext->expanded_text_size;
459
460     if (!buf)
461         buf_size = 2*strlen(dtext->text)+1;
462
463     localtime_r(&now, &ltime);
464
465     while ((buf = av_realloc(buf, buf_size))) {
466         *buf = 1;
467         if (strftime(buf, buf_size, dtext->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
468             break;
469         buf_size *= 2;
470     }
471
472     if (!buf)
473         return AVERROR(ENOMEM);
474     text = dtext->expanded_text = buf;
475     dtext->expanded_text_size = buf_size;
476 #endif
477
478     if ((len = strlen(text)) > dtext->nb_positions) {
479         FT_Vector *p = av_realloc(dtext->positions,
480                                   len * sizeof(*dtext->positions));
481         if (!p) {
482             av_freep(dtext->positions);
483             dtext->nb_positions = 0;
484             return AVERROR(ENOMEM);
485         } else {
486             dtext->positions = p;
487             dtext->nb_positions = len;
488         }
489     }
490
491     /* load and cache glyphs */
492     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
493         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
494
495         /* get glyph */
496         dummy.code = code;
497         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
498         if (!glyph) {
499             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
500             if (ret)
501                 return ret;
502         }
503
504         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
505         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
506     }
507     text_height = y_max - y_min;
508     baseline    = y_max;
509
510     /* compute and save position for each glyph */
511     glyph = NULL;
512     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
513         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
514
515         /* skip the \n in the sequence \r\n */
516         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
517             continue;
518
519         prev_code = code;
520         if (is_newline(code)) {
521             str_w = FFMAX(str_w, x - dtext->x);
522             y += text_height;
523             x = 0;
524             continue;
525         }
526
527         /* get glyph */
528         prev_glyph = glyph;
529         dummy.code = code;
530         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
531
532         /* kerning */
533         if (dtext->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
534             FT_Get_Kerning(dtext->face, prev_glyph->code, glyph->code,
535                            ft_kerning_default, &delta);
536             x += delta.x >> 6;
537         }
538
539         if (x + glyph->bbox.xMax >= width) {
540             str_w = FFMAX(str_w, x);
541             y += text_height;
542             x = 0;
543         }
544
545         /* save position */
546         dtext->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
547         dtext->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
548         if (code == '\t') x  = (x / dtext->tabsize + 1)*dtext->tabsize;
549         else              x += glyph->advance;
550     }
551
552     str_w = FFMIN(width - 1, FFMAX(str_w, x));
553     y     = FFMIN(y + text_height, height - 1);
554
555     dtext->w = str_w;
556     dtext->var_values[VAR_TEXT_W] = dtext->var_values[VAR_TW] = dtext->w;
557     dtext->h = y;
558     dtext->var_values[VAR_TEXT_H] = dtext->var_values[VAR_TH] = dtext->h;
559
560     return 0;
561 }
562
563
564 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
565 {
566     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
567     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
568     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
569     int ret;
570
571     dtext->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
572     dtext->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
573
574     dtext->var_values[VAR_E  ] = M_E;
575     dtext->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
576     dtext->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
577
578     dtext->var_values[VAR_MAIN_W] =
579         dtext->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
580     dtext->var_values[VAR_MAIN_H] =
581         dtext->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
582
583     dtext->var_values[VAR_X] = 0;
584     dtext->var_values[VAR_Y] = 0;
585     dtext->var_values[VAR_N] = 0;
586     dtext->var_values[VAR_T] = NAN;
587
588     av_lfg_init(&dtext->prng, av_get_random_seed());
589
590     if ((ret = av_expr_parse(&dtext->x_pexpr, dtext->x_expr, var_names,
591                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
592         (ret = av_expr_parse(&dtext->y_pexpr, dtext->y_expr, var_names,
593                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
594         (ret = av_expr_parse(&dtext->d_pexpr, dtext->d_expr, var_names,
595                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
596         return AVERROR(EINVAL);
597
598     if ((ret =
599          ff_fill_line_with_color(dtext->box_line, dtext->pixel_step,
600                                  inlink->w, dtext->boxcolor,
601                                  inlink->format, dtext->boxcolor_rgba,
602                                  &dtext->is_packed_rgb, dtext->rgba_map)) < 0)
603         return ret;
604
605     if (!dtext->is_packed_rgb) {
606         uint8_t *rgba = dtext->fontcolor_rgba;
607         dtext->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
608         dtext->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
609         dtext->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
610         dtext->fontcolor[3] = rgba[3];
611         rgba = dtext->shadowcolor_rgba;
612         dtext->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
613         dtext->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
614         dtext->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
615         dtext->shadowcolor[3] = rgba[3];
616     }
617
618     dtext->draw = 1;
619
620     return dtext_prepare_text(ctx);
621 }
622
623 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
624     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
625         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
626          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
627
628 #define SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
629     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * picref->linesize[0]; \
630     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
631     picref->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
632     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
633         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[1]; \
634         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[2]; \
635         picref->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
636         picref->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
637     }\
638 }
639
640 static inline int draw_glyph_yuv(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
641                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
642                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
643 {
644     int r, c, alpha;
645     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
646     uint8_t src_val;
647
648     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
649         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
650             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
651             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
652             if (!src_val)
653                 continue;
654
655             SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
656         }
657     }
658
659     return 0;
660 }
661
662 #define SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
663     p   = picref->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * picref->linesize[0]); \
664     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
665     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
666     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
667     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
668 }
669
670 static inline int draw_glyph_rgb(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap,
671                                  unsigned int x, unsigned int y,
672                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
673                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
674 {
675     int r, c, alpha;
676     uint8_t *p;
677     uint8_t src_val;
678
679     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
680         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
681             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
682             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
683             if (!src_val)
684                 continue;
685
686             SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
687                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
688         }
689     }
690
691     return 0;
692 }
693
694 static inline void drawbox(AVFilterBufferRef *picref, unsigned int x, unsigned int y,
695                            unsigned int width, unsigned int height,
696                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
697                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
698 {
699     int i, j, alpha;
700
701     if (color[3] != 0xFF) {
702         if (is_rgba_packed) {
703             uint8_t *p;
704             for (j = 0; j < height; j++)
705                 for (i = 0; i < width; i++)
706                     SET_PIXEL_RGB(picref, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
707                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
708         } else {
709             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
710             for (j = 0; j < height; j++)
711                 for (i = 0; i < width; i++)
712                     SET_PIXEL_YUV(picref, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
713         }
714     } else {
715         ff_draw_rectangle(picref->data, picref->linesize,
716                           line, pixel_step, hsub, vsub,
717                           x, y, width, height);
718     }
719 }
720
721 static int draw_glyphs(DrawTextContext *dtext, AVFilterBufferRef *picref,
722                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
723 {
724     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? dtext->expanded_text : dtext->text;
725     uint32_t code = 0;
726     int i;
727     uint8_t *p;
728     Glyph *glyph = NULL;
729
730     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
731         Glyph dummy = { 0 };
732         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
733
734         /* skip new line chars, just go to new line */
735         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
736             continue;
737
738         dummy.code = code;
739         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
740
741         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
742             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
743             return AVERROR(EINVAL);
744
745         if (dtext->is_packed_rgb) {
746             draw_glyph_rgb(picref, &glyph->bitmap,
747                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
748                            dtext->pixel_step[0], rgbcolor, dtext->rgba_map);
749         } else {
750             draw_glyph_yuv(picref, &glyph->bitmap,
751                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
752                            yuvcolor, dtext->hsub, dtext->vsub);
753         }
754     }
755
756     return 0;
757 }
758
759 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref,
760                      int width, int height)
761 {
762     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
763     int ret;
764
765     /* draw box */
766     if (dtext->draw_box)
767         drawbox(picref, dtext->x, dtext->y, dtext->w, dtext->h,
768                 dtext->box_line, dtext->pixel_step, dtext->boxcolor,
769                 dtext->hsub, dtext->vsub, dtext->is_packed_rgb,
770                 dtext->rgba_map);
771
772     if (dtext->shadowx || dtext->shadowy) {
773         if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
774                                dtext->shadowcolor_rgba,
775                                dtext->shadowcolor,
776                                dtext->x + dtext->shadowx,
777                                dtext->y + dtext->shadowy)) < 0)
778             return ret;
779     }
780
781     if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
782                            dtext->fontcolor_rgba,
783                            dtext->fontcolor,
784                            dtext->x,
785                            dtext->y)) < 0)
786         return ret;
787
788     return 0;
789 }
790
791 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
792
793 static inline int normalize_double(int *n, double d)
794 {
795     int ret = 0;
796
797     if (isnan(d)) {
798         ret = AVERROR(EINVAL);
799     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
800         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
801         ret = AVERROR(EINVAL);
802     } else
803         *n = round(d);
804
805     return ret;
806 }
807
808 static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
809 {
810     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
811     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
812     int fail = 0;
813
814     if (dtext_prepare_text(ctx) < 0) {
815         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
816         fail = 1;
817     }
818
819     dtext->var_values[VAR_T] = inpicref->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
820         NAN : inpicref->pts * av_q2d(inlink->time_base);
821     dtext->var_values[VAR_X] =
822         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
823     dtext->var_values[VAR_Y] =
824         av_expr_eval(dtext->y_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
825     dtext->var_values[VAR_X] =
826         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
827
828     dtext->draw = fail ? 0 :
829         av_expr_eval(dtext->d_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
830
831     normalize_double(&dtext->x, dtext->var_values[VAR_X]);
832     normalize_double(&dtext->y, dtext->var_values[VAR_Y]);
833
834     if (dtext->fix_bounds) {
835         if (dtext->x < 0) dtext->x = 0;
836         if (dtext->y < 0) dtext->y = 0;
837         if ((unsigned)dtext->x + (unsigned)dtext->w > inlink->w)
838             dtext->x = inlink->w - dtext->w;
839         if ((unsigned)dtext->y + (unsigned)dtext->h > inlink->h)
840             dtext->y = inlink->h - dtext->h;
841     }
842
843     dtext->x &= ~((1 << dtext->hsub) - 1);
844     dtext->y &= ~((1 << dtext->vsub) - 1);
845
846     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
847             (int)dtext->var_values[VAR_N], dtext->var_values[VAR_T],
848             dtext->x, dtext->y, dtext->x+dtext->w, dtext->y+dtext->h);
849
850     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], inpicref);
851 }
852
853 static void end_frame(AVFilterLink *inlink)
854 {
855     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
856     AVFilterBufferRef *picref = inlink->cur_buf;
857     DrawTextContext *dtext = inlink->dst->priv;
858
859     if (dtext->draw)
860         draw_text(inlink->dst, picref, picref->video->w, picref->video->h);
861
862     dtext->var_values[VAR_N] += 1.0;
863
864     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
865     avfilter_end_frame(outlink);
866 }
867
868 AVFilter avfilter_vf_drawtext = {
869     .name          = "drawtext",
870     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
871     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
872     .init          = init,
873     .uninit        = uninit,
874     .query_formats = query_formats,
875
876     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
877                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
878                                     .get_video_buffer = avfilter_null_get_video_buffer,
879                                     .start_frame      = start_frame,
880                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
881                                     .end_frame        = end_frame,
882                                     .config_props     = config_input,
883                                     .min_perms        = AV_PERM_WRITE |
884                                                         AV_PERM_READ,
885                                     .rej_perms        = AV_PERM_PRESERVE },
886                                   { .name = NULL}},
887     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
888                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, },
889                                   { .name = NULL}},
890 };