10l (forgot to commit this yesterday)
[ffmpeg.git] / libavcodec / dvdsub.c
1 /*
2  * DVD subtitle decoding for ffmpeg
3  * Copyright (c) 2005 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19 #include "avcodec.h"
20
21 //#define DEBUG
22
23 typedef struct DVDSubContext {
24 } DVDSubContext;
25
26 static int dvdsub_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
27 {
28     return 0;
29 }
30
31 uint16_t getbe16(const uint8_t *p)
32 {
33     return (p[0] << 8) | p[1];
34 }
35
36 int get_nibble(const uint8_t *buf, int nibble_offset)
37 {
38     return (buf[nibble_offset >> 1] >> ((1 - (nibble_offset & 1)) << 2)) & 0xf;
39 }
40
41 static int decode_rle(uint8_t *bitmap, int linesize, int w, int h, 
42                       const uint8_t *buf, int nibble_offset, int buf_size)
43 {
44     unsigned int v;
45     int x, y, len, color, nibble_end;
46     uint8_t *d;
47
48     nibble_end = buf_size * 2;
49     x = 0;
50     y = 0;
51     d = bitmap;
52     for(;;) {
53         if (nibble_offset >= nibble_end)
54             return -1;
55         v = get_nibble(buf, nibble_offset++);
56         if (v < 0x4) {
57             v = (v << 4) | get_nibble(buf, nibble_offset++);
58             if (v < 0x10) {
59                 v = (v << 4) | get_nibble(buf, nibble_offset++);
60                 if (v < 0x040) {
61                     v = (v << 4) | get_nibble(buf, nibble_offset++);
62                     if (v < 4) {
63                         v |= (w - x) << 2;
64                     }
65                 }
66             }
67         }
68         len = v >> 2;
69         if (len > (w - x))
70             len = (w - x);
71         color = v & 0x03;
72         memset(d + x, color, len);
73         x += len;
74         if (x >= w) {
75             y++;
76             if (y >= h)
77                 break;
78             d += linesize;
79             x = 0;
80             /* byte align */
81             nibble_offset += (nibble_offset & 1);
82         }
83     }
84     return 0;
85 }
86
87 static void guess_palette(uint32_t *rgba_palette,
88                           uint8_t *palette,
89                           uint8_t *alpha,
90                           uint32_t subtitle_color)
91 {
92     uint8_t color_used[16];
93     int nb_opaque_colors, i, level, j, r, g, b;
94     
95     for(i = 0; i < 4; i++)
96         rgba_palette[i] = 0;
97
98     memset(color_used, 0, 16);
99     nb_opaque_colors = 0;
100     for(i = 0; i < 4; i++) {
101         if (alpha[i] != 0 && !color_used[palette[i]]) {
102             color_used[palette[i]] = 1;
103             nb_opaque_colors++;
104         }
105     }
106     
107     if (nb_opaque_colors == 0)
108         return;
109     
110     j = 0;
111     memset(color_used, 0, 16);
112     for(i = 0; i < 4; i++) {
113         if (alpha[i] != 0) {
114             if (!color_used[palette[i]])  {
115                 level = (0xff * (j + 1)) / nb_opaque_colors;
116                 r = (((subtitle_color >> 16) & 0xff) * level) >> 8;
117                 g = (((subtitle_color >> 8) & 0xff) * level) >> 8;
118                 b = (((subtitle_color >> 0) & 0xff) * level) >> 8;
119                 rgba_palette[i] = b | (g << 8) | (r << 16) | (0xff << 24);
120                 color_used[palette[i]] = (i + 1);
121                 j++;
122             } else {
123                 rgba_palette[i] = rgba_palette[color_used[palette[i]] - 1];
124             }
125         }
126     }
127 }
128
129 static int decode_dvd_subtitles(AVSubtitle *sub_header, 
130                                 const uint8_t *buf, int buf_size)
131 {
132     int cmd_pos, pos, cmd, x1, y1, x2, y2, offset1, offset2, next_cmd_pos;
133     uint8_t palette[4], alpha[4];
134     int date;
135     int i;
136     
137     if (buf_size < 4)
138         return -1;
139     sub_header->rects = NULL;
140     sub_header->num_rects = 0;
141     sub_header->start_display_time = 0;
142     sub_header->end_display_time = 0;
143
144     cmd_pos = getbe16(buf + 2);
145     while ((cmd_pos + 4) < buf_size) {
146         date = getbe16(buf + cmd_pos);
147         next_cmd_pos = getbe16(buf + cmd_pos + 2);
148 #ifdef DEBUG
149         av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "cmd_pos=0x%04x next=0x%04x date=%d\n", 
150                cmd_pos, next_cmd_pos, date);
151 #endif
152         pos = cmd_pos + 4;
153         offset1 = -1;
154         offset2 = -1;
155         x1 = y1 = x2 = y2 = 0;
156         while (pos < buf_size) {
157             cmd = buf[pos++];
158 #ifdef DEBUG
159             av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "cmd=%02x\n", cmd);
160 #endif
161             switch(cmd) {
162             case 0x00:
163                 /* force display */
164                 break;
165             case 0x01:
166                 /* set start date */
167                 sub_header->start_display_time = date * 10;
168                 break;
169             case 0x02:
170                 /* set end date */
171                 sub_header->end_display_time = date * 10;
172                 break;
173             case 0x03:
174                 /* set palette */
175                 if ((buf_size - pos) < 2)
176                     goto fail;
177                 palette[0] = buf[pos] >> 4;
178                 palette[1] = buf[pos] & 0x0f;
179                 palette[2] = buf[pos + 1] >> 4;
180                 palette[3] = buf[pos + 1] & 0x0f;
181                 pos += 2;
182                 break;
183             case 0x04:
184                 /* set alpha */
185                 if ((buf_size - pos) < 2)
186                     goto fail;
187                 alpha[0] = buf[pos] >> 4;
188                 alpha[1] = buf[pos] & 0x0f;
189                 alpha[2] = buf[pos + 1] >> 4;
190                 alpha[3] = buf[pos + 1] & 0x0f;
191                 pos += 2;
192                 break;
193             case 0x05:
194                 if ((buf_size - pos) < 6)
195                     goto fail;
196                 x1 = (buf[pos] << 4) | (buf[pos + 1] >> 4);
197                 x2 = ((buf[pos + 1] & 0x0f) << 8) | buf[pos + 2];
198                 y1 = (buf[pos + 3] << 4) | (buf[pos + 4] >> 4);
199                 y2 = ((buf[pos + 4] & 0x0f) << 8) | buf[pos + 5];
200 #ifdef DEBUG
201                 av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "x1=%d x2=%d y1=%d y2=%d\n",
202                        x1, x2, y1, y2);
203 #endif
204                 pos += 6;
205                 break;
206             case 0x06:
207                 if ((buf_size - pos) < 4)
208                     goto fail;
209                 offset1 = getbe16(buf + pos);
210                 offset2 = getbe16(buf + pos + 2);
211 #ifdef DEBUG
212                 av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "offset1=0x%04x offset2=0x%04x\n", offset1, offset2);
213 #endif
214                 pos += 4;
215                 break;
216             case 0xff:
217             default:
218                 goto the_end;
219             }
220         }
221     the_end:
222         if (offset1 >= 0) {
223             int w, h;
224             uint8_t *bitmap;
225             
226             /* decode the bitmap */
227             w = x2 - x1 + 1;
228             if (w < 0)
229                 w = 0;
230             h = y2 - y1;
231             if (h < 0)
232                 h = 0;
233             if (w > 0 && h > 0) {
234                 if (sub_header->rects != NULL) {
235                     for (i = 0; i < sub_header->num_rects; i++) {
236                         av_free(sub_header->rects[i].bitmap);
237                         av_free(sub_header->rects[i].rgba_palette);
238                     }
239                     av_freep(&sub_header->rects);
240                     sub_header->num_rects = 0;
241                 }
242
243                 bitmap = av_malloc(w * h);
244                 sub_header->rects = av_mallocz(sizeof(AVSubtitleRect));
245                 sub_header->num_rects = 1;
246                 sub_header->rects[0].rgba_palette = av_malloc(4 * 4);
247                 decode_rle(bitmap, w * 2, w, h / 2,
248                            buf, offset1 * 2, buf_size);
249                 decode_rle(bitmap + w, w * 2, w, h / 2,
250                            buf, offset2 * 2, buf_size);
251                 guess_palette(sub_header->rects[0].rgba_palette,
252                               palette, alpha, 0xffff00);
253                 sub_header->rects[0].x = x1;
254                 sub_header->rects[0].y = y1;
255                 sub_header->rects[0].w = w;
256                 sub_header->rects[0].h = h;
257                 sub_header->rects[0].nb_colors = 4;
258                 sub_header->rects[0].linesize = w;
259                 sub_header->rects[0].bitmap = bitmap;
260             }
261         }
262         if (next_cmd_pos == cmd_pos)
263             break;
264         cmd_pos = next_cmd_pos;
265     }
266     if (sub_header->num_rects > 0)
267         return 0;
268  fail:
269     return -1;
270 }
271
272 static int is_transp(const uint8_t *buf, int pitch, int n, 
273                      const uint8_t *transp_color)
274 {
275     int i;
276     for(i = 0; i < n; i++) {
277         if (!transp_color[*buf])
278             return 0;
279         buf += pitch;
280     }
281     return 1;
282 }
283
284 /* return 0 if empty rectangle, 1 if non empty */
285 static int find_smallest_bouding_rectangle(AVSubtitle *s)
286 {
287     uint8_t transp_color[256];
288     int y1, y2, x1, x2, y, w, h, i;
289     uint8_t *bitmap;
290
291     if (s->num_rects == 0 || s->rects == NULL || s->rects[0].w <= 0 || s->rects[0].h <= 0)
292         return 0;
293
294     memset(transp_color, 0, 256);
295     for(i = 0; i < s->rects[0].nb_colors; i++) {
296         if ((s->rects[0].rgba_palette[i] >> 24) == 0)
297             transp_color[i] = 1;
298     }
299     y1 = 0;
300     while (y1 < s->rects[0].h && is_transp(s->rects[0].bitmap + y1 * s->rects[0].linesize,
301                                   1, s->rects[0].w, transp_color))
302         y1++;
303     if (y1 == s->rects[0].h) {
304         av_freep(&s->rects[0].bitmap);
305         s->rects[0].w = s->rects[0].h = 0;
306         return 0;
307     }
308
309     y2 = s->rects[0].h - 1;
310     while (y2 > 0 && is_transp(s->rects[0].bitmap + y2 * s->rects[0].linesize, 1,
311                                s->rects[0].w, transp_color))
312         y2--;
313     x1 = 0;
314     while (x1 < (s->rects[0].w - 1) && is_transp(s->rects[0].bitmap + x1, s->rects[0].linesize,
315                                         s->rects[0].h, transp_color))
316         x1++;
317     x2 = s->rects[0].w - 1;
318     while (x2 > 0 && is_transp(s->rects[0].bitmap + x2, s->rects[0].linesize, s->rects[0].h,
319                                   transp_color))
320         x2--;
321     w = x2 - x1 + 1;
322     h = y2 - y1 + 1;
323     bitmap = av_malloc(w * h);
324     if (!bitmap)
325         return 1;
326     for(y = 0; y < h; y++) {
327         memcpy(bitmap + w * y, s->rects[0].bitmap + x1 + (y1 + y) * s->rects[0].linesize, w);
328     }
329     av_freep(&s->rects[0].bitmap);
330     s->rects[0].bitmap = bitmap;
331     s->rects[0].linesize = w;
332     s->rects[0].w = w;
333     s->rects[0].h = h;
334     s->rects[0].x += x1;
335     s->rects[0].y += y1;
336     return 1;
337 }
338
339 static int dvdsub_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
340 {
341     return 0;
342 }
343
344 #ifdef DEBUG
345 #undef fprintf
346 static void ppm_save(const char *filename, uint8_t *bitmap, int w, int h,
347                      uint32_t *rgba_palette)
348 {
349     int x, y, v;
350     FILE *f;
351
352     f = fopen(filename, "w");
353     if (!f) {
354         perror(filename);
355         exit(1);
356     }
357     fprintf(f, "P6\n"
358             "%d %d\n"
359             "%d\n",
360             w, h, 255);
361     for(y = 0; y < h; y++) {
362         for(x = 0; x < w; x++) {
363             v = rgba_palette[bitmap[y * w + x]];
364             putc((v >> 16) & 0xff, f);
365             putc((v >> 8) & 0xff, f);
366             putc((v >> 0) & 0xff, f);
367         }
368     }
369     fclose(f);
370 }
371 #endif
372
373 static int dvdsub_decode(AVCodecContext *avctx,
374                          void *data, int *data_size,
375                          uint8_t *buf, int buf_size)
376 {
377     AVSubtitle *sub = (void *)data;
378
379     if (decode_dvd_subtitles(sub, buf, buf_size) < 0) {
380     no_subtitle:
381         *data_size = 0;
382
383         return buf_size;
384     }
385     if (find_smallest_bouding_rectangle(sub) == 0)
386         goto no_subtitle;
387
388 #if defined(DEBUG)
389     av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "start=%d ms end =%d ms\n", 
390            sub->start_display_time,
391            sub->end_display_time);
392     ppm_save("/tmp/a.ppm", sub->rects[0].bitmap,
393              sub->rects[0].w, sub->rects[0].h, sub->rects[0].rgba_palette);
394 #endif
395
396     *data_size = 1;
397     return buf_size;
398 }
399
400 AVCodec dvdsub_decoder = {
401     "dvdsub",
402     CODEC_TYPE_SUBTITLE,
403     CODEC_ID_DVD_SUBTITLE,
404     sizeof(DVDSubContext),
405     dvdsub_init_decoder,
406     NULL,
407     dvdsub_close_decoder,
408     dvdsub_decode,
409 };
410
411 /* parser definition */
412 typedef struct DVDSubParseContext {
413     uint8_t *packet;
414     int packet_len;
415     int packet_index;
416 } DVDSubParseContext;
417
418 static int dvdsub_parse_init(AVCodecParserContext *s)
419 {
420     return 0;
421 }
422
423 static int dvdsub_parse(AVCodecParserContext *s,
424                         AVCodecContext *avctx,
425                         uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size, 
426                         const uint8_t *buf, int buf_size)
427 {
428     DVDSubParseContext *pc = s->priv_data;
429     
430     if (pc->packet_index == 0) {
431         if (buf_size < 2)
432             return 0;
433         pc->packet_len = (buf[0] << 8) | buf[1];
434         av_freep(&pc->packet);
435         pc->packet = av_malloc(pc->packet_len);
436     }
437     if (pc->packet) {
438         if (pc->packet_index + buf_size <= pc->packet_len) {
439             memcpy(pc->packet + pc->packet_index, buf, buf_size);
440             pc->packet_index += buf_size;
441             if (pc->packet_index >= pc->packet_len) {
442                 *poutbuf = pc->packet;
443                 *poutbuf_size = pc->packet_len;
444                 pc->packet_index = 0;
445                 return buf_size;
446             }
447         } else {
448             /* erroneous size */
449             pc->packet_index = 0;
450         }
451     }
452     *poutbuf = NULL;
453     *poutbuf_size = 0;
454     return buf_size;
455 }
456
457 static void dvdsub_parse_close(AVCodecParserContext *s)
458 {
459     DVDSubParseContext *pc = s->priv_data;
460     av_freep(&pc->packet);
461 }
462
463 AVCodecParser dvdsub_parser = {
464     { CODEC_ID_DVD_SUBTITLE },
465     sizeof(DVDSubParseContext),
466     dvdsub_parse_init,
467     dvdsub_parse,
468     dvdsub_parse_close,
469 };