vf_drawtext: do not reset the frame number in config_input.
[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 *s = ctx->priv;
235     Glyph *glyph;
236     struct AVTreeNode *node = NULL;
237     int ret;
238
239     /* load glyph into s->face->glyph */
240     if (FT_Load_Char(s->face, code, s->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(s->face->glyph, glyph->glyph)) {
252         ret = AVERROR(EINVAL);
253         goto error;
254     }
255
256     glyph->bitmap      = s->face->glyph->bitmap;
257     glyph->bitmap_left = s->face->glyph->bitmap_left;
258     glyph->bitmap_top  = s->face->glyph->bitmap_top;
259     glyph->advance     = s->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(&s->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 *s = ctx->priv;
287     Glyph *glyph;
288
289     if (!s->fontfile) {
290         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
291         return AVERROR(EINVAL);
292     }
293
294     if (s->textfile) {
295         uint8_t *textbuf;
296         size_t textbuf_size;
297
298         if (s->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(s->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                    s->textfile);
307             return err;
308         }
309
310         if (!(s->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
311             return AVERROR(ENOMEM);
312         memcpy(s->text, textbuf, textbuf_size);
313         s->text[textbuf_size] = 0;
314         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
315     }
316
317     if (!s->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(s->fontcolor_rgba, s->fontcolor_string, -1, ctx))) {
324         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
325                "Invalid font color '%s'\n", s->fontcolor_string);
326         return err;
327     }
328
329     if ((err = av_parse_color(s->boxcolor_rgba, s->boxcolor_string, -1, ctx))) {
330         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
331                "Invalid box color '%s'\n", s->boxcolor_string);
332         return err;
333     }
334
335     if ((err = av_parse_color(s->shadowcolor_rgba, s->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
336         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
337                "Invalid shadow color '%s'\n", s->shadowcolor_string);
338         return err;
339     }
340
341     if ((err = FT_Init_FreeType(&(s->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(s->library, s->fontfile, 0, &s->face))) {
349         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
350                s->fontfile, FT_ERRMSG(err));
351         return AVERROR(EINVAL);
352     }
353     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(s->face, 0, s->fontsize))) {
354         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
355                s->fontsize, FT_ERRMSG(err));
356         return AVERROR(EINVAL);
357     }
358
359     s->use_kerning = FT_HAS_KERNING(s->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     s->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 *s = ctx->priv;
403     int i;
404
405     av_freep(&s->expanded_text);
406     av_freep(&s->positions);
407     av_tree_enumerate(s->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
408     av_tree_destroy(s->glyphs);
409     s->glyphs = 0;
410     FT_Done_Face(s->face);
411     FT_Done_FreeType(s->library);
412
413     for (i = 0; i < 4; i++) {
414         av_freep(&s->box_line[i]);
415         s->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 *s = 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 = s->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 = s->expanded_text;
445     int buf_size = s->expanded_text_size;
446
447     if (!buf)
448         buf_size = 2*strlen(s->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, s->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
455             break;
456         buf_size *= 2;
457     }
458
459     if (!buf)
460         return AVERROR(ENOMEM);
461     text = s->expanded_text = buf;
462     s->expanded_text_size = buf_size;
463 #endif
464
465     if ((len = strlen(text)) > s->nb_positions) {
466         FT_Vector *p = av_realloc(s->positions,
467                                   len * sizeof(*s->positions));
468         if (!p) {
469             av_freep(s->positions);
470             s->nb_positions = 0;
471             return AVERROR(ENOMEM);
472         } else {
473             s->positions = p;
474             s->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(s->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 - s->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(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
518
519         /* kerning */
520         if (s->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
521             FT_Get_Kerning(s->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         s->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
534         s->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
535         if (code == '\t') x  = (x / s->tabsize + 1)*s->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     s->w = str_w;
543     s->var_values[VAR_TEXT_W] = s->var_values[VAR_TW] = s->w;
544     s->h = y;
545     s->var_values[VAR_TEXT_H] = s->var_values[VAR_TH] = s->h;
546
547     return 0;
548 }
549
550
551 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
552 {
553     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
554     DrawTextContext *s = ctx->priv;
555     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
556     int ret;
557
558     s->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
559     s->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
560
561     s->var_values[VAR_E  ] = M_E;
562     s->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
563     s->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
564
565     s->var_values[VAR_MAIN_W] =
566         s->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
567     s->var_values[VAR_MAIN_H] =
568         s->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
569
570     s->var_values[VAR_X] = 0;
571     s->var_values[VAR_Y] = 0;
572     s->var_values[VAR_T] = NAN;
573
574     av_lfg_init(&s->prng, av_get_random_seed());
575
576     if ((ret = av_expr_parse(&s->x_pexpr, s->x_expr, var_names,
577                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
578         (ret = av_expr_parse(&s->y_pexpr, s->y_expr, var_names,
579                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
580         (ret = av_expr_parse(&s->d_pexpr, s->d_expr, var_names,
581                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
582         return AVERROR(EINVAL);
583
584     if ((ret =
585          ff_fill_line_with_color(s->box_line, s->pixel_step,
586                                  inlink->w, s->boxcolor,
587                                  inlink->format, s->boxcolor_rgba,
588                                  &s->is_packed_rgb, s->rgba_map)) < 0)
589         return ret;
590
591     if (!s->is_packed_rgb) {
592         uint8_t *rgba = s->fontcolor_rgba;
593         s->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
594         s->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
595         s->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
596         s->fontcolor[3] = rgba[3];
597         rgba = s->shadowcolor_rgba;
598         s->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
599         s->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
600         s->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
601         s->shadowcolor[3] = rgba[3];
602     }
603
604     s->draw = 1;
605
606     return dtext_prepare_text(ctx);
607 }
608
609 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
610     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
611         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
612          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
613
614 #define SET_PIXEL_YUV(frame, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
615     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * frame->linesize[0]; \
616     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
617     frame->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
618     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
619         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * frame->linesize[1]; \
620         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * frame->linesize[2]; \
621         frame->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
622         frame->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
623     }\
624 }
625
626 static inline int draw_glyph_yuv(AVFrame *frame, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
627                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
628                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
629 {
630     int r, c, alpha;
631     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
632     uint8_t src_val;
633
634     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
635         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
636             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
637             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
638             if (!src_val)
639                 continue;
640
641             SET_PIXEL_YUV(frame, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
642         }
643     }
644
645     return 0;
646 }
647
648 #define SET_PIXEL_RGB(frame, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
649     p   = frame->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * frame->linesize[0]); \
650     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
651     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
652     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
653     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
654 }
655
656 static inline int draw_glyph_rgb(AVFrame *frame, FT_Bitmap *bitmap,
657                                  unsigned int x, unsigned int y,
658                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
659                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
660 {
661     int r, c, alpha;
662     uint8_t *p;
663     uint8_t src_val;
664
665     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
666         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
667             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
668             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
669             if (!src_val)
670                 continue;
671
672             SET_PIXEL_RGB(frame, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
673                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
674         }
675     }
676
677     return 0;
678 }
679
680 static inline void drawbox(AVFrame *frame, unsigned int x, unsigned int y,
681                            unsigned int width, unsigned int height,
682                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
683                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
684 {
685     int i, j, alpha;
686
687     if (color[3] != 0xFF) {
688         if (is_rgba_packed) {
689             uint8_t *p;
690             for (j = 0; j < height; j++)
691                 for (i = 0; i < width; i++)
692                     SET_PIXEL_RGB(frame, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
693                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
694         } else {
695             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
696             for (j = 0; j < height; j++)
697                 for (i = 0; i < width; i++)
698                     SET_PIXEL_YUV(frame, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
699         }
700     } else {
701         ff_draw_rectangle(frame->data, frame->linesize,
702                           line, pixel_step, hsub, vsub,
703                           x, y, width, height);
704     }
705 }
706
707 static int draw_glyphs(DrawTextContext *s, AVFrame *frame,
708                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
709 {
710     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? s->expanded_text : s->text;
711     uint32_t code = 0;
712     int i;
713     uint8_t *p;
714     Glyph *glyph = NULL;
715
716     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
717         Glyph dummy = { 0 };
718         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
719
720         /* skip new line chars, just go to new line */
721         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
722             continue;
723
724         dummy.code = code;
725         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
726
727         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
728             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
729             return AVERROR(EINVAL);
730
731         if (s->is_packed_rgb) {
732             draw_glyph_rgb(frame, &glyph->bitmap,
733                            s->positions[i].x+x, s->positions[i].y+y, width, height,
734                            s->pixel_step[0], rgbcolor, s->rgba_map);
735         } else {
736             draw_glyph_yuv(frame, &glyph->bitmap,
737                            s->positions[i].x+x, s->positions[i].y+y, width, height,
738                            yuvcolor, s->hsub, s->vsub);
739         }
740     }
741
742     return 0;
743 }
744
745 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame,
746                      int width, int height)
747 {
748     DrawTextContext *s = ctx->priv;
749     int ret;
750
751     /* draw box */
752     if (s->draw_box)
753         drawbox(frame, s->x, s->y, s->w, s->h,
754                 s->box_line, s->pixel_step, s->boxcolor,
755                 s->hsub, s->vsub, s->is_packed_rgb,
756                 s->rgba_map);
757
758     if (s->shadowx || s->shadowy) {
759         if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
760                                s->shadowcolor_rgba,
761                                s->shadowcolor,
762                                s->x + s->shadowx,
763                                s->y + s->shadowy)) < 0)
764             return ret;
765     }
766
767     if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
768                            s->fontcolor_rgba,
769                            s->fontcolor,
770                            s->x,
771                            s->y)) < 0)
772         return ret;
773
774     return 0;
775 }
776
777 static inline int normalize_double(int *n, double d)
778 {
779     int ret = 0;
780
781     if (isnan(d)) {
782         ret = AVERROR(EINVAL);
783     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
784         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
785         ret = AVERROR(EINVAL);
786     } else
787         *n = round(d);
788
789     return ret;
790 }
791
792 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
793 {
794     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
795     DrawTextContext *s = ctx->priv;
796     int ret = 0;
797
798     if ((ret = dtext_prepare_text(ctx)) < 0) {
799         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
800         av_frame_free(&frame);
801         return ret;
802     }
803
804     s->var_values[VAR_T] = frame->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
805         NAN : frame->pts * av_q2d(inlink->time_base);
806     s->var_values[VAR_X] =
807         av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
808     s->var_values[VAR_Y] =
809         av_expr_eval(s->y_pexpr, s->var_values, &s->prng);
810     s->var_values[VAR_X] =
811         av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
812
813     s->draw = av_expr_eval(s->d_pexpr, s->var_values, &s->prng);
814
815     normalize_double(&s->x, s->var_values[VAR_X]);
816     normalize_double(&s->y, s->var_values[VAR_Y]);
817
818     if (s->fix_bounds) {
819         if (s->x < 0) s->x = 0;
820         if (s->y < 0) s->y = 0;
821         if ((unsigned)s->x + (unsigned)s->w > inlink->w)
822             s->x = inlink->w - s->w;
823         if ((unsigned)s->y + (unsigned)s->h > inlink->h)
824             s->y = inlink->h - s->h;
825     }
826
827     s->x &= ~((1 << s->hsub) - 1);
828     s->y &= ~((1 << s->vsub) - 1);
829
830     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
831             (int)s->var_values[VAR_N], s->var_values[VAR_T],
832             s->x, s->y, s->x+s->w, s->y+s->h);
833
834     if (s->draw)
835         draw_text(inlink->dst, frame, frame->width, frame->height);
836
837     s->var_values[VAR_N] += 1.0;
838
839     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
840 }
841
842 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_inputs[] = {
843     {
844         .name             = "default",
845         .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
846         .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
847         .filter_frame     = filter_frame,
848         .config_props     = config_input,
849         .needs_writable   = 1,
850     },
851     { NULL }
852 };
853
854 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_outputs[] = {
855     {
856         .name = "default",
857         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
858     },
859     { NULL }
860 };
861
862 AVFilter avfilter_vf_drawtext = {
863     .name          = "drawtext",
864     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
865     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
866     .priv_class    = &drawtext_class,
867     .init          = init,
868     .uninit        = uninit,
869     .query_formats = query_formats,
870
871     .inputs    = avfilter_vf_drawtext_inputs,
872     .outputs   = avfilter_vf_drawtext_outputs,
873 };