lavfi: remove avfilter_null_* from public API on next bump.
[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 #include "video.h"
45
46 #undef time
47
48 #include <ft2build.h>
49 #include <freetype/config/ftheader.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
147 static const AVOption drawtext_options[]= {
148 {"fontfile", "set font file",        OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
149 {"text",     "set text",             OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
150 {"textfile", "set text file",        OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
151 {"fontcolor","set foreground color", OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
152 {"boxcolor", "set box color",        OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
153 {"shadowcolor", "set shadow color",  OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
154 {"box",      "set box",              OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     0,        1        },
155 {"fontsize", "set font size",        OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=16},    1,        72       },
156 {"x",        "set x",                OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
157 {"y",        "set y",                OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
158 {"shadowx",  "set x",                OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
159 {"shadowy",  "set y",                OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
160 {"tabsize",  "set tab size",         OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=4},     0,        INT_MAX  },
161 {"draw",     "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
162 {"fix_bounds", "if true, check and fix text coords to avoid clipping",
163                                      OFFSET(fix_bounds),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=1},     0,        1        },
164
165 /* FT_LOAD_* flags */
166 {"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" },
167 {"default",                     "set default",                     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_DEFAULT},                     INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
168 {"no_scale",                    "set no_scale",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_SCALE},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
169 {"no_hinting",                  "set no_hinting",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_HINTING},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
170 {"render",                      "set render",                      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_RENDER},                      INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
171 {"no_bitmap",                   "set no_bitmap",                   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_BITMAP},                   INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
172 {"vertical_layout",             "set vertical_layout",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT},             INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
173 {"force_autohint",              "set force_autohint",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT},              INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
174 {"crop_bitmap",                 "set crop_bitmap",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_CROP_BITMAP},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
175 {"pedantic",                    "set pedantic",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_PEDANTIC},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
176 {"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" },
177 {"no_recurse",                  "set no_recurse",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_RECURSE},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
178 {"ignore_transform",            "set ignore_transform",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM},            INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
179 {"monochrome",                  "set monochrome",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_MONOCHROME},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
180 {"linear_design",               "set linear_design",               0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_LINEAR_DESIGN},               INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
181 {"no_autohint",                 "set no_autohint",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_AUTOHINT},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
182 {NULL},
183 };
184
185 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
186 {
187     return "drawtext";
188 }
189
190 static const AVClass drawtext_class = {
191     "DrawTextContext",
192     drawtext_get_name,
193     drawtext_options
194 };
195
196 #undef __FTERRORS_H__
197 #define FT_ERROR_START_LIST {
198 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
199 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
200
201 struct ft_error
202 {
203     int err;
204     const char *err_msg;
205 } static ft_errors[] =
206 #include FT_ERRORS_H
207
208 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
209
210 typedef struct {
211     FT_Glyph *glyph;
212     uint32_t code;
213     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
214     FT_BBox bbox;
215     int advance;
216     int bitmap_left;
217     int bitmap_top;
218 } Glyph;
219
220 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
221 {
222     const Glyph *a = key, *bb = b;
223     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
224     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
225 }
226
227 /**
228  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
229  */
230 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
231 {
232     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
233     Glyph *glyph;
234     struct AVTreeNode *node = NULL;
235     int ret;
236
237     /* load glyph into dtext->face->glyph */
238     if (FT_Load_Char(dtext->face, code, dtext->ft_load_flags))
239         return AVERROR(EINVAL);
240
241     /* save glyph */
242     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
243         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
244         ret = AVERROR(ENOMEM);
245         goto error;
246     }
247     glyph->code  = code;
248
249     if (FT_Get_Glyph(dtext->face->glyph, glyph->glyph)) {
250         ret = AVERROR(EINVAL);
251         goto error;
252     }
253
254     glyph->bitmap      = dtext->face->glyph->bitmap;
255     glyph->bitmap_left = dtext->face->glyph->bitmap_left;
256     glyph->bitmap_top  = dtext->face->glyph->bitmap_top;
257     glyph->advance     = dtext->face->glyph->advance.x >> 6;
258
259     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
260     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
261
262     /* cache the newly created glyph */
263     if (!(node = av_mallocz(av_tree_node_size))) {
264         ret = AVERROR(ENOMEM);
265         goto error;
266     }
267     av_tree_insert(&dtext->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
268
269     if (glyph_ptr)
270         *glyph_ptr = glyph;
271     return 0;
272
273 error:
274     if (glyph)
275         av_freep(&glyph->glyph);
276     av_freep(&glyph);
277     av_freep(&node);
278     return ret;
279 }
280
281 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
282 {
283     int err;
284     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
285     Glyph *glyph;
286
287     dtext->class = &drawtext_class;
288     av_opt_set_defaults(dtext);
289     dtext->fontcolor_string = av_strdup("black");
290     dtext->boxcolor_string = av_strdup("white");
291     dtext->shadowcolor_string = av_strdup("black");
292
293     if ((err = (av_set_options_string(dtext, args, "=", ":"))) < 0) {
294         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
295         return err;
296     }
297
298     if (!dtext->fontfile) {
299         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
300         return AVERROR(EINVAL);
301     }
302
303     if (dtext->textfile) {
304         uint8_t *textbuf;
305         size_t textbuf_size;
306
307         if (dtext->text) {
308             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
309                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
310             return AVERROR(EINVAL);
311         }
312         if ((err = av_file_map(dtext->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
313             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
314                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
315                    dtext->textfile);
316             return err;
317         }
318
319         if (!(dtext->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
320             return AVERROR(ENOMEM);
321         memcpy(dtext->text, textbuf, textbuf_size);
322         dtext->text[textbuf_size] = 0;
323         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
324     }
325
326     if (!dtext->text) {
327         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
328                "Either text or a valid file must be provided\n");
329         return AVERROR(EINVAL);
330     }
331
332     if ((err = av_parse_color(dtext->fontcolor_rgba, dtext->fontcolor_string, -1, ctx))) {
333         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
334                "Invalid font color '%s'\n", dtext->fontcolor_string);
335         return err;
336     }
337
338     if ((err = av_parse_color(dtext->boxcolor_rgba, dtext->boxcolor_string, -1, ctx))) {
339         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
340                "Invalid box color '%s'\n", dtext->boxcolor_string);
341         return err;
342     }
343
344     if ((err = av_parse_color(dtext->shadowcolor_rgba, dtext->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
345         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
346                "Invalid shadow color '%s'\n", dtext->shadowcolor_string);
347         return err;
348     }
349
350     if ((err = FT_Init_FreeType(&(dtext->library)))) {
351         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
352                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
353         return AVERROR(EINVAL);
354     }
355
356     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
357     if ((err = FT_New_Face(dtext->library, dtext->fontfile, 0, &dtext->face))) {
358         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
359                dtext->fontfile, FT_ERRMSG(err));
360         return AVERROR(EINVAL);
361     }
362     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(dtext->face, 0, dtext->fontsize))) {
363         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
364                dtext->fontsize, FT_ERRMSG(err));
365         return AVERROR(EINVAL);
366     }
367
368     dtext->use_kerning = FT_HAS_KERNING(dtext->face);
369
370     /* load the fallback glyph with code 0 */
371     load_glyph(ctx, NULL, 0);
372
373     /* set the tabsize in pixels */
374     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ') < 0)) {
375         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
376         return err;
377     }
378     dtext->tabsize *= glyph->advance;
379
380 #if !HAVE_LOCALTIME_R
381     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "strftime() expansion unavailable!\n");
382 #endif
383
384     return 0;
385 }
386
387 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
388 {
389     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
390         PIX_FMT_ARGB,    PIX_FMT_RGBA,
391         PIX_FMT_ABGR,    PIX_FMT_BGRA,
392         PIX_FMT_RGB24,   PIX_FMT_BGR24,
393         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV444P,
394         PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV411P,
395         PIX_FMT_YUV410P, PIX_FMT_YUV440P,
396         PIX_FMT_NONE
397     };
398
399     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
400     return 0;
401 }
402
403 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
404 {
405     av_free(elem);
406     return 0;
407 }
408
409 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
410 {
411     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
412     int i;
413
414     av_freep(&dtext->fontfile);
415     av_freep(&dtext->text);
416     av_freep(&dtext->expanded_text);
417     av_freep(&dtext->fontcolor_string);
418     av_freep(&dtext->boxcolor_string);
419     av_freep(&dtext->positions);
420     av_freep(&dtext->shadowcolor_string);
421     av_tree_enumerate(dtext->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
422     av_tree_destroy(dtext->glyphs);
423     dtext->glyphs = 0;
424     FT_Done_Face(dtext->face);
425     FT_Done_FreeType(dtext->library);
426
427     for (i = 0; i < 4; i++) {
428         av_freep(&dtext->box_line[i]);
429         dtext->pixel_step[i] = 0;
430     }
431
432 }
433
434 static inline int is_newline(uint32_t c)
435 {
436     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
437 }
438
439 static int dtext_prepare_text(AVFilterContext *ctx)
440 {
441     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
442     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
443     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
444     int text_height, baseline;
445     char *text = dtext->text;
446     uint8_t *p;
447     int str_w = 0, len;
448     int y_min = 32000, y_max = -32000;
449     FT_Vector delta;
450     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
451     Glyph dummy = { 0 };
452     int width  = ctx->inputs[0]->w;
453     int height = ctx->inputs[0]->h;
454
455 #if HAVE_LOCALTIME_R
456     time_t now = time(0);
457     struct tm ltime;
458     uint8_t *buf = dtext->expanded_text;
459     int buf_size = dtext->expanded_text_size;
460
461     if (!buf)
462         buf_size = 2*strlen(dtext->text)+1;
463
464     localtime_r(&now, &ltime);
465
466     while ((buf = av_realloc(buf, buf_size))) {
467         *buf = 1;
468         if (strftime(buf, buf_size, dtext->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
469             break;
470         buf_size *= 2;
471     }
472
473     if (!buf)
474         return AVERROR(ENOMEM);
475     text = dtext->expanded_text = buf;
476     dtext->expanded_text_size = buf_size;
477 #endif
478
479     if ((len = strlen(text)) > dtext->nb_positions) {
480         FT_Vector *p = av_realloc(dtext->positions,
481                                   len * sizeof(*dtext->positions));
482         if (!p) {
483             av_freep(dtext->positions);
484             dtext->nb_positions = 0;
485             return AVERROR(ENOMEM);
486         } else {
487             dtext->positions = p;
488             dtext->nb_positions = len;
489         }
490     }
491
492     /* load and cache glyphs */
493     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
494         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
495
496         /* get glyph */
497         dummy.code = code;
498         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
499         if (!glyph) {
500             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
501             if (ret)
502                 return ret;
503         }
504
505         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
506         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
507     }
508     text_height = y_max - y_min;
509     baseline    = y_max;
510
511     /* compute and save position for each glyph */
512     glyph = NULL;
513     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
514         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
515
516         /* skip the \n in the sequence \r\n */
517         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
518             continue;
519
520         prev_code = code;
521         if (is_newline(code)) {
522             str_w = FFMAX(str_w, x - dtext->x);
523             y += text_height;
524             x = 0;
525             continue;
526         }
527
528         /* get glyph */
529         prev_glyph = glyph;
530         dummy.code = code;
531         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
532
533         /* kerning */
534         if (dtext->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
535             FT_Get_Kerning(dtext->face, prev_glyph->code, glyph->code,
536                            ft_kerning_default, &delta);
537             x += delta.x >> 6;
538         }
539
540         if (x + glyph->bbox.xMax >= width) {
541             str_w = FFMAX(str_w, x);
542             y += text_height;
543             x = 0;
544         }
545
546         /* save position */
547         dtext->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
548         dtext->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
549         if (code == '\t') x  = (x / dtext->tabsize + 1)*dtext->tabsize;
550         else              x += glyph->advance;
551     }
552
553     str_w = FFMIN(width - 1, FFMAX(str_w, x));
554     y     = FFMIN(y + text_height, height - 1);
555
556     dtext->w = str_w;
557     dtext->var_values[VAR_TEXT_W] = dtext->var_values[VAR_TW] = dtext->w;
558     dtext->h = y;
559     dtext->var_values[VAR_TEXT_H] = dtext->var_values[VAR_TH] = dtext->h;
560
561     return 0;
562 }
563
564
565 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
566 {
567     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
568     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
569     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
570     int ret;
571
572     dtext->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
573     dtext->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
574
575     dtext->var_values[VAR_E  ] = M_E;
576     dtext->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
577     dtext->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
578
579     dtext->var_values[VAR_MAIN_W] =
580         dtext->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
581     dtext->var_values[VAR_MAIN_H] =
582         dtext->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
583
584     dtext->var_values[VAR_X] = 0;
585     dtext->var_values[VAR_Y] = 0;
586     dtext->var_values[VAR_N] = 0;
587     dtext->var_values[VAR_T] = NAN;
588
589     av_lfg_init(&dtext->prng, av_get_random_seed());
590
591     if ((ret = av_expr_parse(&dtext->x_pexpr, dtext->x_expr, var_names,
592                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
593         (ret = av_expr_parse(&dtext->y_pexpr, dtext->y_expr, var_names,
594                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
595         (ret = av_expr_parse(&dtext->d_pexpr, dtext->d_expr, var_names,
596                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
597         return AVERROR(EINVAL);
598
599     if ((ret =
600          ff_fill_line_with_color(dtext->box_line, dtext->pixel_step,
601                                  inlink->w, dtext->boxcolor,
602                                  inlink->format, dtext->boxcolor_rgba,
603                                  &dtext->is_packed_rgb, dtext->rgba_map)) < 0)
604         return ret;
605
606     if (!dtext->is_packed_rgb) {
607         uint8_t *rgba = dtext->fontcolor_rgba;
608         dtext->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
609         dtext->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
610         dtext->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
611         dtext->fontcolor[3] = rgba[3];
612         rgba = dtext->shadowcolor_rgba;
613         dtext->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
614         dtext->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
615         dtext->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
616         dtext->shadowcolor[3] = rgba[3];
617     }
618
619     dtext->draw = 1;
620
621     return dtext_prepare_text(ctx);
622 }
623
624 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
625     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
626         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
627          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
628
629 #define SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
630     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * picref->linesize[0]; \
631     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
632     picref->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
633     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
634         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[1]; \
635         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[2]; \
636         picref->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
637         picref->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
638     }\
639 }
640
641 static inline int draw_glyph_yuv(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
642                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
643                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
644 {
645     int r, c, alpha;
646     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
647     uint8_t src_val;
648
649     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
650         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
651             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
652             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
653             if (!src_val)
654                 continue;
655
656             SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
657         }
658     }
659
660     return 0;
661 }
662
663 #define SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
664     p   = picref->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * picref->linesize[0]); \
665     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
666     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
667     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
668     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
669 }
670
671 static inline int draw_glyph_rgb(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap,
672                                  unsigned int x, unsigned int y,
673                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
674                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
675 {
676     int r, c, alpha;
677     uint8_t *p;
678     uint8_t src_val;
679
680     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
681         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
682             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
683             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
684             if (!src_val)
685                 continue;
686
687             SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
688                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
689         }
690     }
691
692     return 0;
693 }
694
695 static inline void drawbox(AVFilterBufferRef *picref, unsigned int x, unsigned int y,
696                            unsigned int width, unsigned int height,
697                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
698                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
699 {
700     int i, j, alpha;
701
702     if (color[3] != 0xFF) {
703         if (is_rgba_packed) {
704             uint8_t *p;
705             for (j = 0; j < height; j++)
706                 for (i = 0; i < width; i++)
707                     SET_PIXEL_RGB(picref, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
708                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
709         } else {
710             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
711             for (j = 0; j < height; j++)
712                 for (i = 0; i < width; i++)
713                     SET_PIXEL_YUV(picref, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
714         }
715     } else {
716         ff_draw_rectangle(picref->data, picref->linesize,
717                           line, pixel_step, hsub, vsub,
718                           x, y, width, height);
719     }
720 }
721
722 static int draw_glyphs(DrawTextContext *dtext, AVFilterBufferRef *picref,
723                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
724 {
725     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? dtext->expanded_text : dtext->text;
726     uint32_t code = 0;
727     int i;
728     uint8_t *p;
729     Glyph *glyph = NULL;
730
731     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
732         Glyph dummy = { 0 };
733         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
734
735         /* skip new line chars, just go to new line */
736         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
737             continue;
738
739         dummy.code = code;
740         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
741
742         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
743             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
744             return AVERROR(EINVAL);
745
746         if (dtext->is_packed_rgb) {
747             draw_glyph_rgb(picref, &glyph->bitmap,
748                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
749                            dtext->pixel_step[0], rgbcolor, dtext->rgba_map);
750         } else {
751             draw_glyph_yuv(picref, &glyph->bitmap,
752                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
753                            yuvcolor, dtext->hsub, dtext->vsub);
754         }
755     }
756
757     return 0;
758 }
759
760 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref,
761                      int width, int height)
762 {
763     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
764     int ret;
765
766     /* draw box */
767     if (dtext->draw_box)
768         drawbox(picref, dtext->x, dtext->y, dtext->w, dtext->h,
769                 dtext->box_line, dtext->pixel_step, dtext->boxcolor,
770                 dtext->hsub, dtext->vsub, dtext->is_packed_rgb,
771                 dtext->rgba_map);
772
773     if (dtext->shadowx || dtext->shadowy) {
774         if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
775                                dtext->shadowcolor_rgba,
776                                dtext->shadowcolor,
777                                dtext->x + dtext->shadowx,
778                                dtext->y + dtext->shadowy)) < 0)
779             return ret;
780     }
781
782     if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
783                            dtext->fontcolor_rgba,
784                            dtext->fontcolor,
785                            dtext->x,
786                            dtext->y)) < 0)
787         return ret;
788
789     return 0;
790 }
791
792 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
793
794 static inline int normalize_double(int *n, double d)
795 {
796     int ret = 0;
797
798     if (isnan(d)) {
799         ret = AVERROR(EINVAL);
800     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
801         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
802         ret = AVERROR(EINVAL);
803     } else
804         *n = round(d);
805
806     return ret;
807 }
808
809 static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
810 {
811     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
812     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
813     int fail = 0;
814
815     if (dtext_prepare_text(ctx) < 0) {
816         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
817         fail = 1;
818     }
819
820     dtext->var_values[VAR_T] = inpicref->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
821         NAN : inpicref->pts * av_q2d(inlink->time_base);
822     dtext->var_values[VAR_X] =
823         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
824     dtext->var_values[VAR_Y] =
825         av_expr_eval(dtext->y_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
826     dtext->var_values[VAR_X] =
827         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
828
829     dtext->draw = fail ? 0 :
830         av_expr_eval(dtext->d_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
831
832     normalize_double(&dtext->x, dtext->var_values[VAR_X]);
833     normalize_double(&dtext->y, dtext->var_values[VAR_Y]);
834
835     if (dtext->fix_bounds) {
836         if (dtext->x < 0) dtext->x = 0;
837         if (dtext->y < 0) dtext->y = 0;
838         if ((unsigned)dtext->x + (unsigned)dtext->w > inlink->w)
839             dtext->x = inlink->w - dtext->w;
840         if ((unsigned)dtext->y + (unsigned)dtext->h > inlink->h)
841             dtext->y = inlink->h - dtext->h;
842     }
843
844     dtext->x &= ~((1 << dtext->hsub) - 1);
845     dtext->y &= ~((1 << dtext->vsub) - 1);
846
847     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
848             (int)dtext->var_values[VAR_N], dtext->var_values[VAR_T],
849             dtext->x, dtext->y, dtext->x+dtext->w, dtext->y+dtext->h);
850
851     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], inpicref);
852 }
853
854 static void end_frame(AVFilterLink *inlink)
855 {
856     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
857     AVFilterBufferRef *picref = inlink->cur_buf;
858     DrawTextContext *dtext = inlink->dst->priv;
859
860     if (dtext->draw)
861         draw_text(inlink->dst, picref, picref->video->w, picref->video->h);
862
863     dtext->var_values[VAR_N] += 1.0;
864
865     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
866     avfilter_end_frame(outlink);
867 }
868
869 AVFilter avfilter_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     .init          = init,
874     .uninit        = uninit,
875     .query_formats = query_formats,
876
877     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
878                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
879                                     .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
880                                     .start_frame      = start_frame,
881                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
882                                     .end_frame        = end_frame,
883                                     .config_props     = config_input,
884                                     .min_perms        = AV_PERM_WRITE |
885                                                         AV_PERM_READ,
886                                     .rej_perms        = AV_PERM_PRESERVE },
887                                   { .name = NULL}},
888     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
889                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, },
890                                   { .name = NULL}},
891 };