avfilter/showinfo: support Content Light Level information
[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 FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 "config.h"
30
31 #if HAVE_SYS_TIME_H
32 #include <sys/time.h>
33 #endif
34 #include <sys/types.h>
35 #include <sys/stat.h>
36 #include <time.h>
37 #if HAVE_UNISTD_H
38 #include <unistd.h>
39 #endif
40 #include <fenv.h>
41
42 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
43 #include <fontconfig/fontconfig.h>
44 #endif
45
46 #include "libavutil/avstring.h"
47 #include "libavutil/bprint.h"
48 #include "libavutil/common.h"
49 #include "libavutil/file.h"
50 #include "libavutil/eval.h"
51 #include "libavutil/opt.h"
52 #include "libavutil/random_seed.h"
53 #include "libavutil/parseutils.h"
54 #include "libavutil/timecode.h"
55 #include "libavutil/time_internal.h"
56 #include "libavutil/tree.h"
57 #include "libavutil/lfg.h"
58 #include "avfilter.h"
59 #include "drawutils.h"
60 #include "formats.h"
61 #include "internal.h"
62 #include "video.h"
63
64 #if CONFIG_LIBFRIBIDI
65 #include <fribidi.h>
66 #endif
67
68 #include <ft2build.h>
69 #include FT_FREETYPE_H
70 #include FT_GLYPH_H
71 #include FT_STROKER_H
72
73 static const char *const var_names[] = {
74     "dar",
75     "hsub", "vsub",
76     "line_h", "lh",           ///< line height, same as max_glyph_h
77     "main_h", "h", "H",       ///< height of the input video
78     "main_w", "w", "W",       ///< width  of the input video
79     "max_glyph_a", "ascent",  ///< max glyph ascent
80     "max_glyph_d", "descent", ///< min glyph descent
81     "max_glyph_h",            ///< max glyph height
82     "max_glyph_w",            ///< max glyph width
83     "n",                      ///< number of frame
84     "sar",
85     "t",                      ///< timestamp expressed in seconds
86     "text_h", "th",           ///< height of the rendered text
87     "text_w", "tw",           ///< width  of the rendered text
88     "x",
89     "y",
90     "pict_type",
91     "pkt_pos",
92     "pkt_duration",
93     "pkt_size",
94     NULL
95 };
96
97 static const char *const fun2_names[] = {
98     "rand"
99 };
100
101 static double drand(void *opaque, double min, double max)
102 {
103     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
104 }
105
106 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
107
108 static const eval_func2 fun2[] = {
109     drand,
110     NULL
111 };
112
113 enum var_name {
114     VAR_DAR,
115     VAR_HSUB, VAR_VSUB,
116     VAR_LINE_H, VAR_LH,
117     VAR_MAIN_H, VAR_h, VAR_H,
118     VAR_MAIN_W, VAR_w, VAR_W,
119     VAR_MAX_GLYPH_A, VAR_ASCENT,
120     VAR_MAX_GLYPH_D, VAR_DESCENT,
121     VAR_MAX_GLYPH_H,
122     VAR_MAX_GLYPH_W,
123     VAR_N,
124     VAR_SAR,
125     VAR_T,
126     VAR_TEXT_H, VAR_TH,
127     VAR_TEXT_W, VAR_TW,
128     VAR_X,
129     VAR_Y,
130     VAR_PICT_TYPE,
131     VAR_PKT_POS,
132     VAR_PKT_DURATION,
133     VAR_PKT_SIZE,
134     VAR_VARS_NB
135 };
136
137 enum expansion_mode {
138     EXP_NONE,
139     EXP_NORMAL,
140     EXP_STRFTIME,
141 };
142
143 typedef struct DrawTextContext {
144     const AVClass *class;
145     int exp_mode;                   ///< expansion mode to use for the text
146     int reinit;                     ///< tells if the filter is being reinited
147 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
148     uint8_t *font;              ///< font to be used
149 #endif
150     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
151     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
152     AVBPrint expanded_text;         ///< used to contain the expanded text
153     uint8_t *fontcolor_expr;        ///< fontcolor expression to evaluate
154     AVBPrint expanded_fontcolor;    ///< used to contain the expanded fontcolor spec
155     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
156     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
157     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
158     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
159     int x;                          ///< x position to start drawing text
160     int y;                          ///< y position to start drawing text
161     int max_glyph_w;                ///< max glyph width
162     int max_glyph_h;                ///< max glyph height
163     int shadowx, shadowy;
164     int borderw;                    ///< border width
165     char *fontsize_expr;            ///< expression for fontsize
166     AVExpr *fontsize_pexpr;         ///< parsed expressions for fontsize
167     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
168     unsigned int default_fontsize;  ///< default font size to use
169
170     int line_spacing;               ///< lines spacing in pixels
171     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
172     int boxborderw;                 ///< box border width
173     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
174     int tabsize;                    ///< tab size
175     int fix_bounds;                 ///< do we let it go out of frame bounds - t/f
176
177     FFDrawContext dc;
178     FFDrawColor fontcolor;          ///< foreground color
179     FFDrawColor shadowcolor;        ///< shadow color
180     FFDrawColor bordercolor;        ///< border color
181     FFDrawColor boxcolor;           ///< background color
182
183     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
184     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
185     FT_Stroker stroker;             ///< freetype stroker handle
186     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
187     char *x_expr;                   ///< expression for x position
188     char *y_expr;                   ///< expression for y position
189     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
190     int64_t basetime;               ///< base pts time in the real world for display
191     double var_values[VAR_VARS_NB];
192     char   *a_expr;
193     AVExpr *a_pexpr;
194     int alpha;
195     AVLFG  prng;                    ///< random
196     char       *tc_opt_string;      ///< specified timecode option string
197     AVRational  tc_rate;            ///< frame rate for timecode
198     AVTimecode  tc;                 ///< timecode context
199     int tc24hmax;                   ///< 1 if timecode is wrapped to 24 hours, 0 otherwise
200     int reload;                     ///< reload text file for each frame
201     int start_number;               ///< starting frame number for n/frame_num var
202 #if CONFIG_LIBFRIBIDI
203     int text_shaping;               ///< 1 to shape the text before drawing it
204 #endif
205     AVDictionary *metadata;
206 } DrawTextContext;
207
208 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
209 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
210
211 static const AVOption drawtext_options[]= {
212     {"fontfile",    "set font file",        OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
213     {"text",        "set text",             OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
214     {"textfile",    "set text file",        OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
215     {"fontcolor",   "set foreground color", OFFSET(fontcolor.rgba),     AV_OPT_TYPE_COLOR,  {.str="black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
216     {"fontcolor_expr", "set foreground color expression", OFFSET(fontcolor_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=""}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
217     {"boxcolor",    "set box color",        OFFSET(boxcolor.rgba),      AV_OPT_TYPE_COLOR,  {.str="white"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
218     {"bordercolor", "set border color",     OFFSET(bordercolor.rgba),   AV_OPT_TYPE_COLOR,  {.str="black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
219     {"shadowcolor", "set shadow color",     OFFSET(shadowcolor.rgba),   AV_OPT_TYPE_COLOR,  {.str="black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
220     {"box",         "set box",              OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64=0},     0,        1       , FLAGS},
221     {"boxborderw",  "set box border width", OFFSET(boxborderw),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     INT_MIN,  INT_MAX , FLAGS},
222     {"line_spacing",  "set line spacing in pixels", OFFSET(line_spacing),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     INT_MIN,  INT_MAX,FLAGS},
223     {"fontsize",    "set font size",        OFFSET(fontsize_expr),      AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX , FLAGS},
224     {"x",           "set x expression",     OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
225     {"y",           "set y expression",     OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
226     {"shadowx",     "set shadow x offset",  OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     INT_MIN,  INT_MAX , FLAGS},
227     {"shadowy",     "set shadow y offset",  OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     INT_MIN,  INT_MAX , FLAGS},
228     {"borderw",     "set border width",     OFFSET(borderw),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     INT_MIN,  INT_MAX , FLAGS},
229     {"tabsize",     "set tab size",         OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=4},     0,        INT_MAX , FLAGS},
230     {"basetime",    "set base time",        OFFSET(basetime),           AV_OPT_TYPE_INT64,  {.i64=AV_NOPTS_VALUE}, INT64_MIN, INT64_MAX , FLAGS},
231 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
232     { "font",        "Font name",            OFFSET(font),               AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "Sans" },           .flags = FLAGS },
233 #endif
234
235     {"expansion", "set the expansion mode", OFFSET(exp_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=EXP_NORMAL}, 0, 2, FLAGS, "expansion"},
236         {"none",     "set no expansion",                    OFFSET(exp_mode), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=EXP_NONE},     0, 0, FLAGS, "expansion"},
237         {"normal",   "set normal expansion",                OFFSET(exp_mode), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=EXP_NORMAL},   0, 0, FLAGS, "expansion"},
238         {"strftime", "set strftime expansion (deprecated)", OFFSET(exp_mode), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=EXP_STRFTIME}, 0, 0, FLAGS, "expansion"},
239
240     {"timecode",        "set initial timecode",             OFFSET(tc_opt_string), AV_OPT_TYPE_STRING,   {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS},
241     {"tc24hmax",        "set 24 hours max (timecode only)", OFFSET(tc24hmax),      AV_OPT_TYPE_BOOL,     {.i64=0},           0,        1, FLAGS},
242     {"timecode_rate",   "set rate (timecode only)",         OFFSET(tc_rate),       AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl=0},           0,  INT_MAX, FLAGS},
243     {"r",               "set rate (timecode only)",         OFFSET(tc_rate),       AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl=0},           0,  INT_MAX, FLAGS},
244     {"rate",            "set rate (timecode only)",         OFFSET(tc_rate),       AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl=0},           0,  INT_MAX, FLAGS},
245     {"reload",     "reload text file for each frame",                       OFFSET(reload),     AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=0}, 0, 1, FLAGS},
246     { "alpha",       "apply alpha while rendering", OFFSET(a_expr),      AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "1"     },          .flags = FLAGS },
247     {"fix_bounds", "check and fix text coords to avoid clipping", OFFSET(fix_bounds), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=0}, 0, 1, FLAGS},
248     {"start_number", "start frame number for n/frame_num variable", OFFSET(start_number), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, INT_MAX, FLAGS},
249
250 #if CONFIG_LIBFRIBIDI
251     {"text_shaping", "attempt to shape text before drawing", OFFSET(text_shaping), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS},
252 #endif
253
254     /* FT_LOAD_* flags */
255     { "ft_load_flags", "set font loading flags for libfreetype", OFFSET(ft_load_flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = FT_LOAD_DEFAULT }, 0, INT_MAX, FLAGS, "ft_load_flags" },
256         { "default",                     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_DEFAULT },                     .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
257         { "no_scale",                    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_SCALE },                    .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
258         { "no_hinting",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_HINTING },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
259         { "render",                      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_RENDER },                      .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
260         { "no_bitmap",                   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_BITMAP },                   .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
261         { "vertical_layout",             NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT },             .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
262         { "force_autohint",              NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT },              .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
263         { "crop_bitmap",                 NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_CROP_BITMAP },                 .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
264         { "pedantic",                    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_PEDANTIC },                    .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
265         { "ignore_global_advance_width", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_IGNORE_GLOBAL_ADVANCE_WIDTH }, .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
266         { "no_recurse",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_RECURSE },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
267         { "ignore_transform",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM },            .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
268         { "monochrome",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_MONOCHROME },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
269         { "linear_design",               NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_LINEAR_DESIGN },               .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
270         { "no_autohint",                 NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_AUTOHINT },                 .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
271     { NULL }
272 };
273
274 AVFILTER_DEFINE_CLASS(drawtext);
275
276 #undef __FTERRORS_H__
277 #define FT_ERROR_START_LIST {
278 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
279 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
280
281 static const struct ft_error {
282     int err;
283     const char *err_msg;
284 } ft_errors[] =
285 #include FT_ERRORS_H
286
287 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
288
289 typedef struct Glyph {
290     FT_Glyph glyph;
291     FT_Glyph border_glyph;
292     uint32_t code;
293     unsigned int fontsize;
294     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
295     FT_Bitmap border_bitmap; ///< array holding bitmaps of font border
296     FT_BBox bbox;
297     int advance;
298     int bitmap_left;
299     int bitmap_top;
300 } Glyph;
301
302 static int glyph_cmp(const void *key, const void *b)
303 {
304     const Glyph *a = key, *bb = b;
305     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
306
307     if (diff != 0)
308          return diff > 0 ? 1 : -1;
309     else
310          return FFDIFFSIGN((int64_t)a->fontsize, (int64_t)bb->fontsize);
311 }
312
313 /**
314  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
315  */
316 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
317 {
318     DrawTextContext *s = ctx->priv;
319     FT_BitmapGlyph bitmapglyph;
320     Glyph *glyph;
321     struct AVTreeNode *node = NULL;
322     int ret;
323
324     /* load glyph into s->face->glyph */
325     if (FT_Load_Char(s->face, code, s->ft_load_flags))
326         return AVERROR(EINVAL);
327
328     glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph));
329     if (!glyph) {
330         ret = AVERROR(ENOMEM);
331         goto error;
332     }
333     glyph->code  = code;
334     glyph->fontsize = s->fontsize;
335
336     if (FT_Get_Glyph(s->face->glyph, &glyph->glyph)) {
337         ret = AVERROR(EINVAL);
338         goto error;
339     }
340     if (s->borderw) {
341         glyph->border_glyph = glyph->glyph;
342         if (FT_Glyph_StrokeBorder(&glyph->border_glyph, s->stroker, 0, 0) ||
343             FT_Glyph_To_Bitmap(&glyph->border_glyph, FT_RENDER_MODE_NORMAL, 0, 1)) {
344             ret = AVERROR_EXTERNAL;
345             goto error;
346         }
347         bitmapglyph = (FT_BitmapGlyph) glyph->border_glyph;
348         glyph->border_bitmap = bitmapglyph->bitmap;
349     }
350     if (FT_Glyph_To_Bitmap(&glyph->glyph, FT_RENDER_MODE_NORMAL, 0, 1)) {
351         ret = AVERROR_EXTERNAL;
352         goto error;
353     }
354     bitmapglyph = (FT_BitmapGlyph) glyph->glyph;
355
356     glyph->bitmap      = bitmapglyph->bitmap;
357     glyph->bitmap_left = bitmapglyph->left;
358     glyph->bitmap_top  = bitmapglyph->top;
359     glyph->advance     = s->face->glyph->advance.x >> 6;
360
361     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
362     FT_Glyph_Get_CBox(glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
363
364     /* cache the newly created glyph */
365     if (!(node = av_tree_node_alloc())) {
366         ret = AVERROR(ENOMEM);
367         goto error;
368     }
369     av_tree_insert(&s->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
370
371     if (glyph_ptr)
372         *glyph_ptr = glyph;
373     return 0;
374
375 error:
376     if (glyph)
377         av_freep(&glyph->glyph);
378
379     av_freep(&glyph);
380     av_freep(&node);
381     return ret;
382 }
383
384 static av_cold int set_fontsize(AVFilterContext *ctx, unsigned int fontsize)
385 {
386     int err;
387     DrawTextContext *s = ctx->priv;
388
389     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(s->face, 0, fontsize))) {
390         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
391                fontsize, FT_ERRMSG(err));
392         return AVERROR(EINVAL);
393     }
394
395     s->fontsize = fontsize;
396
397     return 0;
398 }
399
400 static av_cold int parse_fontsize(AVFilterContext *ctx)
401 {
402     DrawTextContext *s = ctx->priv;
403     int err;
404
405     if (s->fontsize_pexpr)
406         return 0;
407
408     if (s->fontsize_expr == NULL)
409         return AVERROR(EINVAL);
410
411     if ((err = av_expr_parse(&s->fontsize_pexpr, s->fontsize_expr, var_names,
412                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
413         return err;
414
415     return 0;
416 }
417
418 static av_cold int update_fontsize(AVFilterContext *ctx)
419 {
420     DrawTextContext *s = ctx->priv;
421     unsigned int fontsize = s->default_fontsize;
422     int err;
423     double size, roundedsize;
424
425     // if no fontsize specified use the default
426     if (s->fontsize_expr != NULL) {
427         if ((err = parse_fontsize(ctx)) < 0)
428            return err;
429
430         size = av_expr_eval(s->fontsize_pexpr, s->var_values, &s->prng);
431
432         if (!isnan(size)) {
433             roundedsize = round(size);
434             // test for overflow before cast
435             if (!(roundedsize > INT_MIN && roundedsize < INT_MAX)) {
436                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "fontsize overflow\n");
437                 return AVERROR(EINVAL);
438             }
439
440             fontsize = roundedsize;
441         }
442     }
443
444     if (fontsize == 0)
445         fontsize = 1;
446
447     // no change
448     if (fontsize == s->fontsize)
449         return 0;
450
451     return set_fontsize(ctx, fontsize);
452 }
453
454 static int load_font_file(AVFilterContext *ctx, const char *path, int index)
455 {
456     DrawTextContext *s = ctx->priv;
457     int err;
458
459     err = FT_New_Face(s->library, path, index, &s->face);
460     if (err) {
461 #if !CONFIG_LIBFONTCONFIG
462         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load font \"%s\": %s\n",
463                s->fontfile, FT_ERRMSG(err));
464 #endif
465         return AVERROR(EINVAL);
466     }
467     return 0;
468 }
469
470 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
471 static int load_font_fontconfig(AVFilterContext *ctx)
472 {
473     DrawTextContext *s = ctx->priv;
474     FcConfig *fontconfig;
475     FcPattern *pat, *best;
476     FcResult result = FcResultMatch;
477     FcChar8 *filename;
478     int index;
479     double size;
480     int err = AVERROR(ENOENT);
481     int parse_err;
482
483     fontconfig = FcInitLoadConfigAndFonts();
484     if (!fontconfig) {
485         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "impossible to init fontconfig\n");
486         return AVERROR_UNKNOWN;
487     }
488     pat = FcNameParse(s->fontfile ? s->fontfile :
489                           (uint8_t *)(intptr_t)"default");
490     if (!pat) {
491         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "could not parse fontconfig pat");
492         return AVERROR(EINVAL);
493     }
494
495     FcPatternAddString(pat, FC_FAMILY, s->font);
496
497     parse_err = parse_fontsize(ctx);
498     if (!parse_err) {
499         double size = av_expr_eval(s->fontsize_pexpr, s->var_values, &s->prng);
500
501         if (isnan(size)) {
502             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "impossible to find font information");
503             return AVERROR(EINVAL);
504         }
505
506         FcPatternAddDouble(pat, FC_SIZE, size);
507     }
508
509     FcDefaultSubstitute(pat);
510
511     if (!FcConfigSubstitute(fontconfig, pat, FcMatchPattern)) {
512         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "could not substitue fontconfig options"); /* very unlikely */
513         FcPatternDestroy(pat);
514         return AVERROR(ENOMEM);
515     }
516
517     best = FcFontMatch(fontconfig, pat, &result);
518     FcPatternDestroy(pat);
519
520     if (!best || result != FcResultMatch) {
521         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
522                "Cannot find a valid font for the family %s\n",
523                s->font);
524         goto fail;
525     }
526
527     if (
528         FcPatternGetInteger(best, FC_INDEX, 0, &index   ) != FcResultMatch ||
529         FcPatternGetDouble (best, FC_SIZE,  0, &size    ) != FcResultMatch) {
530         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "impossible to find font information");
531         return AVERROR(EINVAL);
532     }
533
534     if (FcPatternGetString(best, FC_FILE, 0, &filename) != FcResultMatch) {
535         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No file path for %s\n",
536                s->font);
537         goto fail;
538     }
539
540     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Using \"%s\"\n", filename);
541     if (parse_err)
542         s->default_fontsize = size + 0.5;
543
544     err = load_font_file(ctx, filename, index);
545     if (err)
546         return err;
547     FcConfigDestroy(fontconfig);
548 fail:
549     FcPatternDestroy(best);
550     return err;
551 }
552 #endif
553
554 static int load_font(AVFilterContext *ctx)
555 {
556     DrawTextContext *s = ctx->priv;
557     int err;
558
559     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
560     err = load_font_file(ctx, s->fontfile, 0);
561     if (!err)
562         return 0;
563 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
564     err = load_font_fontconfig(ctx);
565     if (!err)
566         return 0;
567 #endif
568     return err;
569 }
570
571 static int load_textfile(AVFilterContext *ctx)
572 {
573     DrawTextContext *s = ctx->priv;
574     int err;
575     uint8_t *textbuf;
576     uint8_t *tmp;
577     size_t textbuf_size;
578
579     if ((err = av_file_map(s->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
580         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
581                "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
582                s->textfile);
583         return err;
584     }
585
586     if (textbuf_size > SIZE_MAX - 1 || !(tmp = av_realloc(s->text, textbuf_size + 1))) {
587         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
588         return AVERROR(ENOMEM);
589     }
590     s->text = tmp;
591     memcpy(s->text, textbuf, textbuf_size);
592     s->text[textbuf_size] = 0;
593     av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
594
595     return 0;
596 }
597
598 static inline int is_newline(uint32_t c)
599 {
600     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
601 }
602
603 #if CONFIG_LIBFRIBIDI
604 static int shape_text(AVFilterContext *ctx)
605 {
606     DrawTextContext *s = ctx->priv;
607     uint8_t *tmp;
608     int ret = AVERROR(ENOMEM);
609     static const FriBidiFlags flags = FRIBIDI_FLAGS_DEFAULT |
610                                       FRIBIDI_FLAGS_ARABIC;
611     FriBidiChar *unicodestr = NULL;
612     FriBidiStrIndex len;
613     FriBidiParType direction = FRIBIDI_PAR_LTR;
614     FriBidiStrIndex line_start = 0;
615     FriBidiStrIndex line_end = 0;
616     FriBidiLevel *embedding_levels = NULL;
617     FriBidiArabicProp *ar_props = NULL;
618     FriBidiCharType *bidi_types = NULL;
619     FriBidiStrIndex i,j;
620
621     len = strlen(s->text);
622     if (!(unicodestr = av_malloc_array(len, sizeof(*unicodestr)))) {
623         goto out;
624     }
625     len = fribidi_charset_to_unicode(FRIBIDI_CHAR_SET_UTF8,
626                                      s->text, len, unicodestr);
627
628     bidi_types = av_malloc_array(len, sizeof(*bidi_types));
629     if (!bidi_types) {
630         goto out;
631     }
632
633     fribidi_get_bidi_types(unicodestr, len, bidi_types);
634
635     embedding_levels = av_malloc_array(len, sizeof(*embedding_levels));
636     if (!embedding_levels) {
637         goto out;
638     }
639
640     if (!fribidi_get_par_embedding_levels(bidi_types, len, &direction,
641                                           embedding_levels)) {
642         goto out;
643     }
644
645     ar_props = av_malloc_array(len, sizeof(*ar_props));
646     if (!ar_props) {
647         goto out;
648     }
649
650     fribidi_get_joining_types(unicodestr, len, ar_props);
651     fribidi_join_arabic(bidi_types, len, embedding_levels, ar_props);
652     fribidi_shape(flags, embedding_levels, len, ar_props, unicodestr);
653
654     for (line_end = 0, line_start = 0; line_end < len; line_end++) {
655         if (is_newline(unicodestr[line_end]) || line_end == len - 1) {
656             if (!fribidi_reorder_line(flags, bidi_types,
657                                       line_end - line_start + 1, line_start,
658                                       direction, embedding_levels, unicodestr,
659                                       NULL)) {
660                 goto out;
661             }
662             line_start = line_end + 1;
663         }
664     }
665
666     /* Remove zero-width fill chars put in by libfribidi */
667     for (i = 0, j = 0; i < len; i++)
668         if (unicodestr[i] != FRIBIDI_CHAR_FILL)
669             unicodestr[j++] = unicodestr[i];
670     len = j;
671
672     if (!(tmp = av_realloc(s->text, (len * 4 + 1) * sizeof(*s->text)))) {
673         /* Use len * 4, as a unicode character can be up to 4 bytes in UTF-8 */
674         goto out;
675     }
676
677     s->text = tmp;
678     len = fribidi_unicode_to_charset(FRIBIDI_CHAR_SET_UTF8,
679                                      unicodestr, len, s->text);
680     ret = 0;
681
682 out:
683     av_free(unicodestr);
684     av_free(embedding_levels);
685     av_free(ar_props);
686     av_free(bidi_types);
687     return ret;
688 }
689 #endif
690
691 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
692 {
693     int err;
694     DrawTextContext *s = ctx->priv;
695     Glyph *glyph;
696
697     av_expr_free(s->fontsize_pexpr);
698     s->fontsize_pexpr = NULL;
699
700     s->fontsize = 0;
701     s->default_fontsize = 16;
702
703     if (!s->fontfile && !CONFIG_LIBFONTCONFIG) {
704         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
705         return AVERROR(EINVAL);
706     }
707
708     if (s->textfile) {
709         if (s->text) {
710             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
711                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
712             return AVERROR(EINVAL);
713         }
714         if ((err = load_textfile(ctx)) < 0)
715             return err;
716     }
717
718     if (s->reload && !s->textfile)
719         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "No file to reload\n");
720
721     if (s->tc_opt_string) {
722         int ret = av_timecode_init_from_string(&s->tc, s->tc_rate,
723                                                s->tc_opt_string, ctx);
724         if (ret < 0)
725             return ret;
726         if (s->tc24hmax)
727             s->tc.flags |= AV_TIMECODE_FLAG_24HOURSMAX;
728         if (!s->text)
729             s->text = av_strdup("");
730     }
731
732     if (!s->text) {
733         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
734                "Either text, a valid file or a timecode must be provided\n");
735         return AVERROR(EINVAL);
736     }
737
738 #if CONFIG_LIBFRIBIDI
739     if (s->text_shaping)
740         if ((err = shape_text(ctx)) < 0)
741             return err;
742 #endif
743
744     if ((err = FT_Init_FreeType(&(s->library)))) {
745         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
746                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
747         return AVERROR(EINVAL);
748     }
749
750     if ((err = load_font(ctx)) < 0)
751         return err;
752
753     if ((err = update_fontsize(ctx)) < 0)
754         return err;
755
756     if (s->borderw) {
757         if (FT_Stroker_New(s->library, &s->stroker)) {
758             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Coult not init FT stroker\n");
759             return AVERROR_EXTERNAL;
760         }
761         FT_Stroker_Set(s->stroker, s->borderw << 6, FT_STROKER_LINECAP_ROUND,
762                        FT_STROKER_LINEJOIN_ROUND, 0);
763     }
764
765     s->use_kerning = FT_HAS_KERNING(s->face);
766
767     /* load the fallback glyph with code 0 */
768     load_glyph(ctx, NULL, 0);
769
770     /* set the tabsize in pixels */
771     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ')) < 0) {
772         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
773         return err;
774     }
775     s->tabsize *= glyph->advance;
776
777     if (s->exp_mode == EXP_STRFTIME &&
778         (strchr(s->text, '%') || strchr(s->text, '\\')))
779         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "expansion=strftime is deprecated.\n");
780
781     av_bprint_init(&s->expanded_text, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
782     av_bprint_init(&s->expanded_fontcolor, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
783
784     return 0;
785 }
786
787 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
788 {
789     return ff_set_common_formats(ctx, ff_draw_supported_pixel_formats(0));
790 }
791
792 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
793 {
794     Glyph *glyph = elem;
795
796     FT_Done_Glyph(glyph->glyph);
797     FT_Done_Glyph(glyph->border_glyph);
798     av_free(elem);
799     return 0;
800 }
801
802 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
803 {
804     DrawTextContext *s = ctx->priv;
805
806     av_expr_free(s->x_pexpr);
807     av_expr_free(s->y_pexpr);
808     av_expr_free(s->a_pexpr);
809     av_expr_free(s->fontsize_pexpr);
810
811     s->x_pexpr = s->y_pexpr = s->a_pexpr = s->fontsize_pexpr = NULL;
812
813     av_freep(&s->positions);
814     s->nb_positions = 0;
815
816     av_tree_enumerate(s->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
817     av_tree_destroy(s->glyphs);
818     s->glyphs = NULL;
819
820     FT_Done_Face(s->face);
821     FT_Stroker_Done(s->stroker);
822     FT_Done_FreeType(s->library);
823
824     av_bprint_finalize(&s->expanded_text, NULL);
825     av_bprint_finalize(&s->expanded_fontcolor, NULL);
826 }
827
828 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
829 {
830     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
831     DrawTextContext *s = ctx->priv;
832     int ret;
833
834     ff_draw_init(&s->dc, inlink->format, FF_DRAW_PROCESS_ALPHA);
835     ff_draw_color(&s->dc, &s->fontcolor,   s->fontcolor.rgba);
836     ff_draw_color(&s->dc, &s->shadowcolor, s->shadowcolor.rgba);
837     ff_draw_color(&s->dc, &s->bordercolor, s->bordercolor.rgba);
838     ff_draw_color(&s->dc, &s->boxcolor,    s->boxcolor.rgba);
839
840     s->var_values[VAR_w]     = s->var_values[VAR_W]     = s->var_values[VAR_MAIN_W] = inlink->w;
841     s->var_values[VAR_h]     = s->var_values[VAR_H]     = s->var_values[VAR_MAIN_H] = inlink->h;
842     s->var_values[VAR_SAR]   = inlink->sample_aspect_ratio.num ? av_q2d(inlink->sample_aspect_ratio) : 1;
843     s->var_values[VAR_DAR]   = (double)inlink->w / inlink->h * s->var_values[VAR_SAR];
844     s->var_values[VAR_HSUB]  = 1 << s->dc.hsub_max;
845     s->var_values[VAR_VSUB]  = 1 << s->dc.vsub_max;
846     s->var_values[VAR_X]     = NAN;
847     s->var_values[VAR_Y]     = NAN;
848     s->var_values[VAR_T]     = NAN;
849
850     av_lfg_init(&s->prng, av_get_random_seed());
851
852     av_expr_free(s->x_pexpr);
853     av_expr_free(s->y_pexpr);
854     av_expr_free(s->a_pexpr);
855     s->x_pexpr = s->y_pexpr = s->a_pexpr = NULL;
856
857     if ((ret = av_expr_parse(&s->x_pexpr, s->x_expr, var_names,
858                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
859         (ret = av_expr_parse(&s->y_pexpr, s->y_expr, var_names,
860                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
861         (ret = av_expr_parse(&s->a_pexpr, s->a_expr, var_names,
862                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
863
864         return AVERROR(EINVAL);
865
866     return 0;
867 }
868
869 static int command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *arg, char *res, int res_len, int flags)
870 {
871     DrawTextContext *old = ctx->priv;
872     DrawTextContext *new = NULL;
873     int ret;
874
875     if (!strcmp(cmd, "reinit")) {
876         new = av_mallocz(sizeof(DrawTextContext));
877         if (!new)
878             return AVERROR(ENOMEM);
879
880         new->class = &drawtext_class;
881         ret = av_opt_copy(new, old);
882         if (ret < 0)
883             goto fail;
884
885         ctx->priv = new;
886         ret = av_set_options_string(ctx, arg, "=", ":");
887         if (ret < 0) {
888             ctx->priv = old;
889             goto fail;
890         }
891
892         ret = init(ctx);
893         if (ret < 0) {
894             uninit(ctx);
895             ctx->priv = old;
896             goto fail;
897         }
898
899         new->reinit = 1;
900
901         ctx->priv = old;
902         uninit(ctx);
903         av_freep(&old);
904
905         ctx->priv = new;
906         return config_input(ctx->inputs[0]);
907     } else
908         return AVERROR(ENOSYS);
909
910 fail:
911     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to process command. Continuing with existing parameters.\n");
912     av_freep(&new);
913     return ret;
914 }
915
916 static int func_pict_type(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp,
917                           char *fct, unsigned argc, char **argv, int tag)
918 {
919     DrawTextContext *s = ctx->priv;
920
921     av_bprintf(bp, "%c", av_get_picture_type_char(s->var_values[VAR_PICT_TYPE]));
922     return 0;
923 }
924
925 static int func_pts(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp,
926                     char *fct, unsigned argc, char **argv, int tag)
927 {
928     DrawTextContext *s = ctx->priv;
929     const char *fmt;
930     double pts = s->var_values[VAR_T];
931     int ret;
932
933     fmt = argc >= 1 ? argv[0] : "flt";
934     if (argc >= 2) {
935         int64_t delta;
936         if ((ret = av_parse_time(&delta, argv[1], 1)) < 0) {
937             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta '%s'\n", argv[1]);
938             return ret;
939         }
940         pts += (double)delta / AV_TIME_BASE;
941     }
942     if (!strcmp(fmt, "flt")) {
943         av_bprintf(bp, "%.6f", pts);
944     } else if (!strcmp(fmt, "hms")) {
945         if (isnan(pts)) {
946             av_bprintf(bp, " ??:??:??.???");
947         } else {
948             int64_t ms = llrint(pts * 1000);
949             char sign = ' ';
950             if (ms < 0) {
951                 sign = '-';
952                 ms = -ms;
953             }
954             if (argc >= 3) {
955                 if (!strcmp(argv[2], "24HH")) {
956                     ms %= 24 * 60 * 60 * 1000;
957                 } else {
958                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid argument '%s'\n", argv[2]);
959                     return AVERROR(EINVAL);
960                 }
961             }
962             av_bprintf(bp, "%c%02d:%02d:%02d.%03d", sign,
963                        (int)(ms / (60 * 60 * 1000)),
964                        (int)(ms / (60 * 1000)) % 60,
965                        (int)(ms / 1000) % 60,
966                        (int)(ms % 1000));
967         }
968     } else if (!strcmp(fmt, "localtime") ||
969                !strcmp(fmt, "gmtime")) {
970         struct tm tm;
971         time_t ms = (time_t)pts;
972         const char *timefmt = argc >= 3 ? argv[2] : "%Y-%m-%d %H:%M:%S";
973         if (!strcmp(fmt, "localtime"))
974             localtime_r(&ms, &tm);
975         else
976             gmtime_r(&ms, &tm);
977         av_bprint_strftime(bp, timefmt, &tm);
978     } else {
979         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid format '%s'\n", fmt);
980         return AVERROR(EINVAL);
981     }
982     return 0;
983 }
984
985 static int func_frame_num(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp,
986                           char *fct, unsigned argc, char **argv, int tag)
987 {
988     DrawTextContext *s = ctx->priv;
989
990     av_bprintf(bp, "%d", (int)s->var_values[VAR_N]);
991     return 0;
992 }
993
994 static int func_metadata(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp,
995                          char *fct, unsigned argc, char **argv, int tag)
996 {
997     DrawTextContext *s = ctx->priv;
998     AVDictionaryEntry *e = av_dict_get(s->metadata, argv[0], NULL, 0);
999
1000     if (e && e->value)
1001         av_bprintf(bp, "%s", e->value);
1002     else if (argc >= 2)
1003         av_bprintf(bp, "%s", argv[1]);
1004     return 0;
1005 }
1006
1007 static int func_strftime(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp,
1008                          char *fct, unsigned argc, char **argv, int tag)
1009 {
1010     const char *fmt = argc ? argv[0] : "%Y-%m-%d %H:%M:%S";
1011     time_t now;
1012     struct tm tm;
1013
1014     time(&now);
1015     if (tag == 'L')
1016         localtime_r(&now, &tm);
1017     else
1018         tm = *gmtime_r(&now, &tm);
1019     av_bprint_strftime(bp, fmt, &tm);
1020     return 0;
1021 }
1022
1023 static int func_eval_expr(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp,
1024                           char *fct, unsigned argc, char **argv, int tag)
1025 {
1026     DrawTextContext *s = ctx->priv;
1027     double res;
1028     int ret;
1029
1030     ret = av_expr_parse_and_eval(&res, argv[0], var_names, s->var_values,
1031                                  NULL, NULL, fun2_names, fun2,
1032                                  &s->prng, 0, ctx);
1033     if (ret < 0)
1034         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
1035                "Expression '%s' for the expr text expansion function is not valid\n",
1036                argv[0]);
1037     else
1038         av_bprintf(bp, "%f", res);
1039
1040     return ret;
1041 }
1042
1043 static int func_eval_expr_int_format(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp,
1044                           char *fct, unsigned argc, char **argv, int tag)
1045 {
1046     DrawTextContext *s = ctx->priv;
1047     double res;
1048     int intval;
1049     int ret;
1050     unsigned int positions = 0;
1051     char fmt_str[30] = "%";
1052
1053     /*
1054      * argv[0] expression to be converted to `int`
1055      * argv[1] format: 'x', 'X', 'd' or 'u'
1056      * argv[2] positions printed (optional)
1057      */
1058
1059     ret = av_expr_parse_and_eval(&res, argv[0], var_names, s->var_values,
1060                                  NULL, NULL, fun2_names, fun2,
1061                                  &s->prng, 0, ctx);
1062     if (ret < 0) {
1063         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
1064                "Expression '%s' for the expr text expansion function is not valid\n",
1065                argv[0]);
1066         return ret;
1067     }
1068
1069     if (!strchr("xXdu", argv[1][0])) {
1070         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid format '%c' specified,"
1071                 " allowed values: 'x', 'X', 'd', 'u'\n", argv[1][0]);
1072         return AVERROR(EINVAL);
1073     }
1074
1075     if (argc == 3) {
1076         ret = sscanf(argv[2], "%u", &positions);
1077         if (ret != 1) {
1078             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "expr_int_format(): Invalid number of positions"
1079                     " to print: '%s'\n", argv[2]);
1080             return AVERROR(EINVAL);
1081         }
1082     }
1083
1084     feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
1085     intval = res;
1086     if ((ret = fetestexcept(FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW))) {
1087         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Conversion of floating-point result to int failed. Control register: 0x%08x. Conversion result: %d\n", ret, intval);
1088         return AVERROR(EINVAL);
1089     }
1090
1091     if (argc == 3)
1092         av_strlcatf(fmt_str, sizeof(fmt_str), "0%u", positions);
1093     av_strlcatf(fmt_str, sizeof(fmt_str), "%c", argv[1][0]);
1094
1095     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Formatting value %f (expr '%s') with spec '%s'\n",
1096             res, argv[0], fmt_str);
1097
1098     av_bprintf(bp, fmt_str, intval);
1099
1100     return 0;
1101 }
1102
1103 static const struct drawtext_function {
1104     const char *name;
1105     unsigned argc_min, argc_max;
1106     int tag;                            /**< opaque argument to func */
1107     int (*func)(AVFilterContext *, AVBPrint *, char *, unsigned, char **, int);
1108 } functions[] = {
1109     { "expr",      1, 1, 0,   func_eval_expr },
1110     { "e",         1, 1, 0,   func_eval_expr },
1111     { "expr_int_format", 2, 3, 0, func_eval_expr_int_format },
1112     { "eif",       2, 3, 0,   func_eval_expr_int_format },
1113     { "pict_type", 0, 0, 0,   func_pict_type },
1114     { "pts",       0, 3, 0,   func_pts      },
1115     { "gmtime",    0, 1, 'G', func_strftime },
1116     { "localtime", 0, 1, 'L', func_strftime },
1117     { "frame_num", 0, 0, 0,   func_frame_num },
1118     { "n",         0, 0, 0,   func_frame_num },
1119     { "metadata",  1, 2, 0,   func_metadata },
1120 };
1121
1122 static int eval_function(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp, char *fct,
1123                          unsigned argc, char **argv)
1124 {
1125     unsigned i;
1126
1127     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(functions); i++) {
1128         if (strcmp(fct, functions[i].name))
1129             continue;
1130         if (argc < functions[i].argc_min) {
1131             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "%%{%s} requires at least %d arguments\n",
1132                    fct, functions[i].argc_min);
1133             return AVERROR(EINVAL);
1134         }
1135         if (argc > functions[i].argc_max) {
1136             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "%%{%s} requires at most %d arguments\n",
1137                    fct, functions[i].argc_max);
1138             return AVERROR(EINVAL);
1139         }
1140         break;
1141     }
1142     if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(functions)) {
1143         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "%%{%s} is not known\n", fct);
1144         return AVERROR(EINVAL);
1145     }
1146     return functions[i].func(ctx, bp, fct, argc, argv, functions[i].tag);
1147 }
1148
1149 static int expand_function(AVFilterContext *ctx, AVBPrint *bp, char **rtext)
1150 {
1151     const char *text = *rtext;
1152     char *argv[16] = { NULL };
1153     unsigned argc = 0, i;
1154     int ret;
1155
1156     if (*text != '{') {
1157         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Stray %% near '%s'\n", text);
1158         return AVERROR(EINVAL);
1159     }
1160     text++;
1161     while (1) {
1162         if (!(argv[argc++] = av_get_token(&text, ":}"))) {
1163             ret = AVERROR(ENOMEM);
1164             goto end;
1165         }
1166         if (!*text) {
1167             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unterminated %%{} near '%s'\n", *rtext);
1168             ret = AVERROR(EINVAL);
1169             goto end;
1170         }
1171         if (argc == FF_ARRAY_ELEMS(argv))
1172             av_freep(&argv[--argc]); /* error will be caught later */
1173         if (*text == '}')
1174             break;
1175         text++;
1176     }
1177
1178     if ((ret = eval_function(ctx, bp, argv[0], argc - 1, argv + 1)) < 0)
1179         goto end;
1180     ret = 0;
1181     *rtext = (char *)text + 1;
1182
1183 end:
1184     for (i = 0; i < argc; i++)
1185         av_freep(&argv[i]);
1186     return ret;
1187 }
1188
1189 static int expand_text(AVFilterContext *ctx, char *text, AVBPrint *bp)
1190 {
1191     int ret;
1192
1193     av_bprint_clear(bp);
1194     while (*text) {
1195         if (*text == '\\' && text[1]) {
1196             av_bprint_chars(bp, text[1], 1);
1197             text += 2;
1198         } else if (*text == '%') {
1199             text++;
1200             if ((ret = expand_function(ctx, bp, &text)) < 0)
1201                 return ret;
1202         } else {
1203             av_bprint_chars(bp, *text, 1);
1204             text++;
1205         }
1206     }
1207     if (!av_bprint_is_complete(bp))
1208         return AVERROR(ENOMEM);
1209     return 0;
1210 }
1211
1212 static int draw_glyphs(DrawTextContext *s, AVFrame *frame,
1213                        int width, int height,
1214                        FFDrawColor *color,
1215                        int x, int y, int borderw)
1216 {
1217     char *text = s->expanded_text.str;
1218     uint32_t code = 0;
1219     int i, x1, y1;
1220     uint8_t *p;
1221     Glyph *glyph = NULL;
1222
1223     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
1224         FT_Bitmap bitmap;
1225         Glyph dummy = { 0 };
1226         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
1227
1228         /* skip new line chars, just go to new line */
1229         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
1230             continue;
1231
1232         dummy.code = code;
1233         dummy.fontsize = s->fontsize;
1234         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
1235
1236         bitmap = borderw ? glyph->border_bitmap : glyph->bitmap;
1237
1238         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
1239             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
1240             return AVERROR(EINVAL);
1241
1242         x1 = s->positions[i].x+s->x+x - borderw;
1243         y1 = s->positions[i].y+s->y+y - borderw;
1244
1245         ff_blend_mask(&s->dc, color,
1246                       frame->data, frame->linesize, width, height,
1247                       bitmap.buffer, bitmap.pitch,
1248                       bitmap.width, bitmap.rows,
1249                       bitmap.pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ? 0 : 3,
1250                       0, x1, y1);
1251     }
1252
1253     return 0;
1254 }
1255
1256
1257 static void update_color_with_alpha(DrawTextContext *s, FFDrawColor *color, const FFDrawColor incolor)
1258 {
1259     *color = incolor;
1260     color->rgba[3] = (color->rgba[3] * s->alpha) / 255;
1261     ff_draw_color(&s->dc, color, color->rgba);
1262 }
1263
1264 static void update_alpha(DrawTextContext *s)
1265 {
1266     double alpha = av_expr_eval(s->a_pexpr, s->var_values, &s->prng);
1267
1268     if (isnan(alpha))
1269         return;
1270
1271     if (alpha >= 1.0)
1272         s->alpha = 255;
1273     else if (alpha <= 0)
1274         s->alpha = 0;
1275     else
1276         s->alpha = 256 * alpha;
1277 }
1278
1279 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame,
1280                      int width, int height)
1281 {
1282     DrawTextContext *s = ctx->priv;
1283     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
1284
1285     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
1286     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
1287     int max_text_line_w = 0, len;
1288     int box_w, box_h;
1289     char *text;
1290     uint8_t *p;
1291     int y_min = 32000, y_max = -32000;
1292     int x_min = 32000, x_max = -32000;
1293     FT_Vector delta;
1294     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
1295     Glyph dummy = { 0 };
1296
1297     time_t now = time(0);
1298     struct tm ltime;
1299     AVBPrint *bp = &s->expanded_text;
1300
1301     FFDrawColor fontcolor;
1302     FFDrawColor shadowcolor;
1303     FFDrawColor bordercolor;
1304     FFDrawColor boxcolor;
1305
1306     av_bprint_clear(bp);
1307
1308     if(s->basetime != AV_NOPTS_VALUE)
1309         now= frame->pts*av_q2d(ctx->inputs[0]->time_base) + s->basetime/1000000;
1310
1311     switch (s->exp_mode) {
1312     case EXP_NONE:
1313         av_bprintf(bp, "%s", s->text);
1314         break;
1315     case EXP_NORMAL:
1316         if ((ret = expand_text(ctx, s->text, &s->expanded_text)) < 0)
1317             return ret;
1318         break;
1319     case EXP_STRFTIME:
1320         localtime_r(&now, &ltime);
1321         av_bprint_strftime(bp, s->text, &ltime);
1322         break;
1323     }
1324
1325     if (s->tc_opt_string) {
1326         char tcbuf[AV_TIMECODE_STR_SIZE];
1327         av_timecode_make_string(&s->tc, tcbuf, inlink->frame_count_out);
1328         av_bprint_clear(bp);
1329         av_bprintf(bp, "%s%s", s->text, tcbuf);
1330     }
1331
1332     if (!av_bprint_is_complete(bp))
1333         return AVERROR(ENOMEM);
1334     text = s->expanded_text.str;
1335     if ((len = s->expanded_text.len) > s->nb_positions) {
1336         if (!(s->positions =
1337               av_realloc(s->positions, len*sizeof(*s->positions))))
1338             return AVERROR(ENOMEM);
1339         s->nb_positions = len;
1340     }
1341
1342     if (s->fontcolor_expr[0]) {
1343         /* If expression is set, evaluate and replace the static value */
1344         av_bprint_clear(&s->expanded_fontcolor);
1345         if ((ret = expand_text(ctx, s->fontcolor_expr, &s->expanded_fontcolor)) < 0)
1346             return ret;
1347         if (!av_bprint_is_complete(&s->expanded_fontcolor))
1348             return AVERROR(ENOMEM);
1349         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Evaluated fontcolor is '%s'\n", s->expanded_fontcolor.str);
1350         ret = av_parse_color(s->fontcolor.rgba, s->expanded_fontcolor.str, -1, s);
1351         if (ret)
1352             return ret;
1353         ff_draw_color(&s->dc, &s->fontcolor, s->fontcolor.rgba);
1354     }
1355
1356     x = 0;
1357     y = 0;
1358
1359     if ((ret = update_fontsize(ctx)) < 0)
1360         return ret;
1361
1362     /* load and cache glyphs */
1363     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
1364         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
1365
1366         /* get glyph */
1367         dummy.code = code;
1368         dummy.fontsize = s->fontsize;
1369         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
1370         if (!glyph) {
1371             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
1372             if (ret < 0)
1373                 return ret;
1374         }
1375
1376         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
1377         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
1378         x_min = FFMIN(glyph->bbox.xMin, x_min);
1379         x_max = FFMAX(glyph->bbox.xMax, x_max);
1380     }
1381     s->max_glyph_h = y_max - y_min;
1382     s->max_glyph_w = x_max - x_min;
1383
1384     /* compute and save position for each glyph */
1385     glyph = NULL;
1386     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
1387         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
1388
1389         /* skip the \n in the sequence \r\n */
1390         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
1391             continue;
1392
1393         prev_code = code;
1394         if (is_newline(code)) {
1395
1396             max_text_line_w = FFMAX(max_text_line_w, x);
1397             y += s->max_glyph_h + s->line_spacing;
1398             x = 0;
1399             continue;
1400         }
1401
1402         /* get glyph */
1403         prev_glyph = glyph;
1404         dummy.code = code;
1405         dummy.fontsize = s->fontsize;
1406         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
1407
1408         /* kerning */
1409         if (s->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
1410             FT_Get_Kerning(s->face, prev_glyph->code, glyph->code,
1411                            ft_kerning_default, &delta);
1412             x += delta.x >> 6;
1413         }
1414
1415         /* save position */
1416         s->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
1417         s->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + y_max;
1418         if (code == '\t') x  = (x / s->tabsize + 1)*s->tabsize;
1419         else              x += glyph->advance;
1420     }
1421
1422     max_text_line_w = FFMAX(x, max_text_line_w);
1423
1424     s->var_values[VAR_TW] = s->var_values[VAR_TEXT_W] = max_text_line_w;
1425     s->var_values[VAR_TH] = s->var_values[VAR_TEXT_H] = y + s->max_glyph_h;
1426
1427     s->var_values[VAR_MAX_GLYPH_W] = s->max_glyph_w;
1428     s->var_values[VAR_MAX_GLYPH_H] = s->max_glyph_h;
1429     s->var_values[VAR_MAX_GLYPH_A] = s->var_values[VAR_ASCENT ] = y_max;
1430     s->var_values[VAR_MAX_GLYPH_D] = s->var_values[VAR_DESCENT] = y_min;
1431
1432     s->var_values[VAR_LINE_H] = s->var_values[VAR_LH] = s->max_glyph_h;
1433
1434     s->x = s->var_values[VAR_X] = av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
1435     s->y = s->var_values[VAR_Y] = av_expr_eval(s->y_pexpr, s->var_values, &s->prng);
1436     /* It is necessary if x is expressed from y  */
1437     s->x = s->var_values[VAR_X] = av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
1438
1439     update_alpha(s);
1440     update_color_with_alpha(s, &fontcolor  , s->fontcolor  );
1441     update_color_with_alpha(s, &shadowcolor, s->shadowcolor);
1442     update_color_with_alpha(s, &bordercolor, s->bordercolor);
1443     update_color_with_alpha(s, &boxcolor   , s->boxcolor   );
1444
1445     box_w = max_text_line_w;
1446     box_h = y + s->max_glyph_h;
1447
1448     if (s->fix_bounds) {
1449
1450         /* calculate footprint of text effects */
1451         int boxoffset     = s->draw_box ? FFMAX(s->boxborderw, 0) : 0;
1452         int borderoffset  = s->borderw  ? FFMAX(s->borderw, 0) : 0;
1453
1454         int offsetleft = FFMAX3(boxoffset, borderoffset,
1455                                 (s->shadowx < 0 ? FFABS(s->shadowx) : 0));
1456         int offsettop = FFMAX3(boxoffset, borderoffset,
1457                                 (s->shadowy < 0 ? FFABS(s->shadowy) : 0));
1458
1459         int offsetright = FFMAX3(boxoffset, borderoffset,
1460                                  (s->shadowx > 0 ? s->shadowx : 0));
1461         int offsetbottom = FFMAX3(boxoffset, borderoffset,
1462                                   (s->shadowy > 0 ? s->shadowy : 0));
1463
1464
1465         if (s->x - offsetleft < 0) s->x = offsetleft;
1466         if (s->y - offsettop < 0)  s->y = offsettop;
1467
1468         if (s->x + box_w + offsetright > width)
1469             s->x = FFMAX(width - box_w - offsetright, 0);
1470         if (s->y + box_h + offsetbottom > height)
1471             s->y = FFMAX(height - box_h - offsetbottom, 0);
1472     }
1473
1474     /* draw box */
1475     if (s->draw_box)
1476         ff_blend_rectangle(&s->dc, &boxcolor,
1477                            frame->data, frame->linesize, width, height,
1478                            s->x - s->boxborderw, s->y - s->boxborderw,
1479                            box_w + s->boxborderw * 2, box_h + s->boxborderw * 2);
1480
1481     if (s->shadowx || s->shadowy) {
1482         if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
1483                                &shadowcolor, s->shadowx, s->shadowy, 0)) < 0)
1484             return ret;
1485     }
1486
1487     if (s->borderw) {
1488         if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
1489                                &bordercolor, 0, 0, s->borderw)) < 0)
1490             return ret;
1491     }
1492     if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
1493                            &fontcolor, 0, 0, 0)) < 0)
1494         return ret;
1495
1496     return 0;
1497 }
1498
1499 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
1500 {
1501     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
1502     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
1503     DrawTextContext *s = ctx->priv;
1504     int ret;
1505
1506     if (s->reload) {
1507         if ((ret = load_textfile(ctx)) < 0) {
1508             av_frame_free(&frame);
1509             return ret;
1510         }
1511 #if CONFIG_LIBFRIBIDI
1512         if (s->text_shaping)
1513             if ((ret = shape_text(ctx)) < 0) {
1514                 av_frame_free(&frame);
1515                 return ret;
1516             }
1517 #endif
1518     }
1519
1520     s->var_values[VAR_N] = inlink->frame_count_out + s->start_number;
1521     s->var_values[VAR_T] = frame->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
1522         NAN : frame->pts * av_q2d(inlink->time_base);
1523
1524     s->var_values[VAR_PICT_TYPE] = frame->pict_type;
1525     s->var_values[VAR_PKT_POS] = frame->pkt_pos;
1526     s->var_values[VAR_PKT_DURATION] = frame->pkt_duration * av_q2d(inlink->time_base);
1527     s->var_values[VAR_PKT_SIZE] = frame->pkt_size;
1528     s->metadata = frame->metadata;
1529
1530     draw_text(ctx, frame, frame->width, frame->height);
1531
1532     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "n:%d t:%f text_w:%d text_h:%d x:%d y:%d\n",
1533            (int)s->var_values[VAR_N], s->var_values[VAR_T],
1534            (int)s->var_values[VAR_TEXT_W], (int)s->var_values[VAR_TEXT_H],
1535            s->x, s->y);
1536
1537     return ff_filter_frame(outlink, frame);
1538 }
1539
1540 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_inputs[] = {
1541     {
1542         .name           = "default",
1543         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1544         .filter_frame   = filter_frame,
1545         .config_props   = config_input,
1546         .needs_writable = 1,
1547     },
1548     { NULL }
1549 };
1550
1551 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_outputs[] = {
1552     {
1553         .name = "default",
1554         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1555     },
1556     { NULL }
1557 };
1558
1559 AVFilter ff_vf_drawtext = {
1560     .name          = "drawtext",
1561     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
1562     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
1563     .priv_class    = &drawtext_class,
1564     .init          = init,
1565     .uninit        = uninit,
1566     .query_formats = query_formats,
1567     .inputs        = avfilter_vf_drawtext_inputs,
1568     .outputs       = avfilter_vf_drawtext_outputs,
1569     .process_command = command,
1570     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
1571 };