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