git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/dvbsubenc.c

   1 /*
   2  * DVB subtitle encoding
   3  * Copyright (c) 2005 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21 #include "avcodec.h"
  22 #include "bytestream.h"
  23 #include "libavutil/colorspace.h"
  24
  25 typedef struct DVBSubtitleContext {
  26     int object_version;
  27 } DVBSubtitleContext;
  28
  29 #define PUTBITS2(val)\
  30 {\
  31     bitbuf |= (val) << bitcnt;\
  32     bitcnt -= 2;\
  33     if (bitcnt < 0) {\
  34         bitcnt = 6;\
  35         *q++ = bitbuf;\
  36         bitbuf = 0;\
  37     }\
  38 }
  39
  40 static int dvb_encode_rle2(uint8_t **pq, int buf_size,
  41                            const uint8_t *bitmap, int linesize,
  42                            int w, int h)
  43 {
  44     uint8_t *q, *line_begin;
  45     unsigned int bitbuf;
  46     int bitcnt;
  47     int x, y, len, x1, v, color;
  48
  49     q = *pq;
  50
  51     for(y = 0; y < h; y++) {
  52         // Worst case line is 3 bits per value + 4 bytes overhead
  53         if (buf_size * 8 < w * 3 + 32)
  54             return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
  55         line_begin = q;
  56         *q++ = 0x10;
  57         bitbuf = 0;
  58         bitcnt = 6;
  59
  60         x = 0;
  61         while (x < w) {
  62             x1 = x;
  63             color = bitmap[x1++];
  64             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
  65                 x1++;
  66             len = x1 - x;
  67             if (color == 0 && len == 2) {
  68                 PUTBITS2(0);
  69                 PUTBITS2(0);
  70                 PUTBITS2(1);
  71             } else if (len >= 3 && len <= 10) {
  72                 v = len - 3;
  73                 PUTBITS2(0);
  74                 PUTBITS2((v >> 2) | 2);
  75                 PUTBITS2(v & 3);
  76                 PUTBITS2(color);
  77             } else if (len >= 12 && len <= 27) {
  78                 v = len - 12;
  79                 PUTBITS2(0);
  80                 PUTBITS2(0);
  81                 PUTBITS2(2);
  82                 PUTBITS2(v >> 2);
  83                 PUTBITS2(v & 3);
  84                 PUTBITS2(color);
  85             } else if (len >= 29) {
  86                 /* length = 29 ... 284 */
  87                 if (len > 284)
  88                     len = 284;
  89                 v = len - 29;
  90                 PUTBITS2(0);
  91                 PUTBITS2(0);
  92                 PUTBITS2(3);
  93                 PUTBITS2((v >> 6));
  94                 PUTBITS2((v >> 4) & 3);
  95                 PUTBITS2((v >> 2) & 3);
  96                 PUTBITS2(v & 3);
  97                 PUTBITS2(color);
  98             } else {
  99                 PUTBITS2(color);
 100                 if (color == 0) {
 101                     PUTBITS2(1);
 102                 }
 103                 len = 1;
 104             }
 105             x += len;
 106         }
 107         /* end of line */
 108         PUTBITS2(0);
 109         PUTBITS2(0);
 110         PUTBITS2(0);
 111         if (bitcnt != 6) {
 112             *q++ = bitbuf;
 113         }
 114         *q++ = 0xf0;
 115         bitmap += linesize;
 116         buf_size -= q - line_begin;
 117     }
 118     len = q - *pq;
 119     *pq = q;
 120     return len;
 121 }
 122
 123 #define PUTBITS4(val)\
 124 {\
 125     bitbuf |= (val) << bitcnt;\
 126     bitcnt -= 4;\
 127     if (bitcnt < 0) {\
 128         bitcnt = 4;\
 129         *q++ = bitbuf;\
 130         bitbuf = 0;\
 131     }\
 132 }
 133
 134 /* some DVB decoders only implement 4 bits/pixel */
 135 static int dvb_encode_rle4(uint8_t **pq, int buf_size,
 136                            const uint8_t *bitmap, int linesize,
 137                            int w, int h)
 138 {
 139     uint8_t *q, *line_begin;
 140     unsigned int bitbuf;
 141     int bitcnt;
 142     int x, y, len, x1, v, color;
 143
 144     q = *pq;
 145
 146     for(y = 0; y < h; y++) {
 147         // Worst case line is 6 bits per value, + 4 bytes overhead
 148         if (buf_size * 8 < w * 6 + 32)
 149             return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 150         line_begin = q;
 151         *q++ = 0x11;
 152         bitbuf = 0;
 153         bitcnt = 4;
 154
 155         x = 0;
 156         while (x < w) {
 157             x1 = x;
 158             color = bitmap[x1++];
 159             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
 160                 x1++;
 161             len = x1 - x;
 162             if (color == 0 && len == 2) {
 163                 PUTBITS4(0);
 164                 PUTBITS4(0xd);
 165             } else if (color == 0 && (len >= 3 && len <= 9)) {
 166                 PUTBITS4(0);
 167                 PUTBITS4(len - 2);
 168             } else if (len >= 4 && len <= 7) {
 169                 PUTBITS4(0);
 170                 PUTBITS4(8 + len - 4);
 171                 PUTBITS4(color);
 172             } else if (len >= 9 && len <= 24) {
 173                 PUTBITS4(0);
 174                 PUTBITS4(0xe);
 175                 PUTBITS4(len - 9);
 176                 PUTBITS4(color);
 177             } else if (len >= 25) {
 178                 if (len > 280)
 179                     len = 280;
 180                 v = len - 25;
 181                 PUTBITS4(0);
 182                 PUTBITS4(0xf);
 183                 PUTBITS4(v >> 4);
 184                 PUTBITS4(v & 0xf);
 185                 PUTBITS4(color);
 186             } else {
 187                 PUTBITS4(color);
 188                 if (color == 0) {
 189                     PUTBITS4(0xc);
 190                 }
 191                 len = 1;
 192             }
 193             x += len;
 194         }
 195         /* end of line */
 196         PUTBITS4(0);
 197         PUTBITS4(0);
 198         if (bitcnt != 4) {
 199             *q++ = bitbuf;
 200         }
 201         *q++ = 0xf0;
 202         bitmap += linesize;
 203         buf_size -= q - line_begin;
 204     }
 205     len = q - *pq;
 206     *pq = q;
 207     return len;
 208 }
 209
 210 static int dvb_encode_rle8(uint8_t **pq, int buf_size,
 211                            const uint8_t *bitmap, int linesize,
 212                            int w, int h)
 213 {
 214     uint8_t *q, *line_begin;
 215     int x, y, len, x1, color;
 216
 217     q = *pq;
 218
 219     for (y = 0; y < h; y++) {
 220         // Worst case line is 12 bits per value, + 3 bytes overhead
 221         if (buf_size * 8 < w * 12 + 24)
 222             return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 223         line_begin = q;
 224         *q++ = 0x12;
 225
 226         x = 0;
 227         while (x < w) {
 228             x1 = x;
 229             color = bitmap[x1++];
 230             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
 231                 x1++;
 232             len = x1 - x;
 233             if (len == 1 && color) {
 234                 // 00000001 to 11111111           1 pixel in colour x
 235                 *q++ = color;
 236             } else {
 237                 if (color == 0x00) {
 238                     // 00000000 0LLLLLLL          L pixels (1-127) in colour 0 (L > 0)
 239                     len = FFMIN(len, 127);
 240                     *q++ = 0x00;
 241                     *q++ = len;
 242                 } else if (len > 2) {
 243                     // 00000000 1LLLLLLL CCCCCCCC L pixels (3-127) in colour C (L > 2)
 244                     len = FFMIN(len, 127);
 245                     *q++ = 0x00;
 246                     *q++ = 0x80+len;
 247                     *q++ = color;
 248                 }
 249                 else if (len == 2) {
 250                     *q++ = color;
 251                     *q++ = color;
 252                 } else {
 253                     *q++ = color;
 254                     len = 1;
 255                 }
 256             }
 257             x += len;
 258         }
 259         /* end of line */
 260         // 00000000 end of 8-bit/pixel_code_string
 261         *q++ = 0x00;
 262         *q++ = 0xf0;
 263         bitmap += linesize;
 264         buf_size -= q - line_begin;
 265     }
 266     len = q - *pq;
 267     *pq = q;
 268     return len;
 269 }
 270
 271 static int dvbsub_encode(AVCodecContext *avctx, uint8_t *outbuf, int buf_size,
 272                          const AVSubtitle *h)
 273 {
 274     DVBSubtitleContext *s = avctx->priv_data;
 275     uint8_t *q, *pseg_len;
 276     int page_id, region_id, clut_id, object_id, i, bpp_index, page_state;
 277
 278
 279     q = outbuf;
 280
 281     page_id = 1;
 282
 283     if (h->num_rects && !h->rects)
 284         return AVERROR(EINVAL);
 285
 286     if (avctx->width > 0 && avctx->height > 0) {
 287         if (buf_size < 11)
 288             return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 289         /* display definition segment */
 290         *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
 291         *q++ = 0x14; /* segment_type */
 292         bytestream_put_be16(&q, page_id);
 293         pseg_len = q;
 294         q += 2; /* segment length */
 295         *q++ = 0x00; /* dds version number & display window flag */
 296         bytestream_put_be16(&q, avctx->width - 1); /* display width */
 297         bytestream_put_be16(&q, avctx->height - 1); /* display height */
 298         bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 299         buf_size -= 11;
 300     }
 301
 302     /* page composition segment */
 303
 304     if (buf_size < 8 + h->num_rects * 6)
 305         return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 306     *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
 307     *q++ = 0x10; /* segment_type */
 308     bytestream_put_be16(&q, page_id);
 309     pseg_len = q;
 310     q += 2; /* segment length */
 311     *q++ = 30; /* page_timeout (seconds) */
 312     page_state = 2; /* mode change */
 313     /* page_version = 0 + page_state */
 314     *q++ = (s->object_version << 4) | (page_state << 2) | 3;
 315
 316     for (region_id = 0; region_id < h->num_rects; region_id++) {
 317         *q++ = region_id;
 318         *q++ = 0xff; /* reserved */
 319         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->x); /* left pos */
 320         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->y); /* top pos */
 321     }
 322
 323     bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 324     buf_size -= 8 + h->num_rects * 6;
 325
 326     if (h->num_rects) {
 327         for (clut_id = 0; clut_id < h->num_rects; clut_id++) {
 328             if (buf_size < 6 + h->rects[clut_id]->nb_colors * 6)
 329                 return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 330
 331             /* CLUT segment */
 332
 333             if (h->rects[clut_id]->nb_colors <= 4) {
 334                 /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
 335                 bpp_index = 0;
 336             } else if (h->rects[clut_id]->nb_colors <= 16) {
 337                 /* 4 bpp, standard encoding */
 338                 bpp_index = 1;
 339             } else if (h->rects[clut_id]->nb_colors <= 256) {
 340                 /* 8 bpp, standard encoding */
 341                 bpp_index = 2;
 342             } else {
 343                 return AVERROR(EINVAL);
 344             }
 345
 346
 347             /* CLUT segment */
 348             *q++ = 0x0f; /* sync byte */
 349             *q++ = 0x12; /* CLUT definition segment */
 350             bytestream_put_be16(&q, page_id);
 351             pseg_len = q;
 352             q += 2; /* segment length */
 353             *q++ = clut_id;
 354             *q++ = (0 << 4) | 0xf; /* version = 0 */
 355
 356             for(i = 0; i < h->rects[clut_id]->nb_colors; i++) {
 357                 *q++ = i; /* clut_entry_id */
 358                 *q++ = (1 << (7 - bpp_index)) | (0xf << 1) | 1; /* 2 bits/pixel full range */
 359                 {
 360                     int a, r, g, b;
 361                     uint32_t x= ((uint32_t*)h->rects[clut_id]->data[1])[i];
 362                     a = (x >> 24) & 0xff;
 363                     r = (x >> 16) & 0xff;
 364                     g = (x >>  8) & 0xff;
 365                     b = (x >>  0) & 0xff;
 366
 367                     *q++ = RGB_TO_Y_CCIR(r, g, b);
 368                     *q++ = RGB_TO_V_CCIR(r, g, b, 0);
 369                     *q++ = RGB_TO_U_CCIR(r, g, b, 0);
 370                     *q++ = 255 - a;
 371                 }
 372             }
 373
 374             bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 375             buf_size -= 6 + h->rects[clut_id]->nb_colors * 6;
 376         }
 377
 378         if (buf_size < h->num_rects * 22)
 379             return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 380         for (region_id = 0; region_id < h->num_rects; region_id++) {
 381
 382             /* region composition segment */
 383
 384             if (h->rects[region_id]->nb_colors <= 4) {
 385                 /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
 386                 bpp_index = 0;
 387             } else if (h->rects[region_id]->nb_colors <= 16) {
 388                 /* 4 bpp, standard encoding */
 389                 bpp_index = 1;
 390             } else if (h->rects[region_id]->nb_colors <= 256) {
 391                 /* 8 bpp, standard encoding */
 392                 bpp_index = 2;
 393             } else {
 394                 return AVERROR(EINVAL);
 395             }
 396
 397             *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
 398             *q++ = 0x11; /* segment_type */
 399             bytestream_put_be16(&q, page_id);
 400             pseg_len = q;
 401             q += 2; /* segment length */
 402             *q++ = region_id;
 403             *q++ = (s->object_version << 4) | (0 << 3) | 0x07; /* version , no fill */
 404             bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->w); /* region width */
 405             bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id]->h); /* region height */
 406             *q++ = ((1 + bpp_index) << 5) | ((1 + bpp_index) << 2) | 0x03;
 407             *q++ = region_id; /* clut_id == region_id */
 408             *q++ = 0; /* 8 bit fill colors */
 409             *q++ = 0x03; /* 4 bit and 2 bit fill colors */
 410
 411             bytestream_put_be16(&q, region_id); /* object_id == region_id */
 412             *q++ = (0 << 6) | (0 << 4);
 413             *q++ = 0;
 414             *q++ = 0xf0;
 415             *q++ = 0;
 416
 417             bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 418         }
 419         buf_size -= h->num_rects * 22;
 420
 421         for (object_id = 0; object_id < h->num_rects; object_id++) {
 422             int (*dvb_encode_rle)(uint8_t **pq, int buf_size,
 423                                   const uint8_t *bitmap, int linesize,
 424                                   int w, int h);
 425
 426             if (buf_size < 13)
 427                 return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 428
 429             /* bpp_index maths */
 430             if (h->rects[object_id]->nb_colors <= 4) {
 431                 /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
 432                 dvb_encode_rle = dvb_encode_rle2;
 433             } else if (h->rects[object_id]->nb_colors <= 16) {
 434                 /* 4 bpp, standard encoding */
 435                 dvb_encode_rle = dvb_encode_rle4;
 436             } else if (h->rects[object_id]->nb_colors <= 256) {
 437                 /* 8 bpp, standard encoding */
 438                 dvb_encode_rle = dvb_encode_rle8;
 439             } else {
 440                 return AVERROR(EINVAL);
 441             }
 442
 443             /* Object Data segment */
 444             *q++ = 0x0f; /* sync byte */
 445             *q++ = 0x13;
 446             bytestream_put_be16(&q, page_id);
 447             pseg_len = q;
 448             q += 2; /* segment length */
 449
 450             bytestream_put_be16(&q, object_id);
 451             *q++ = (s->object_version << 4) | (0 << 2) | (0 << 1) | 1; /* version = 0,
 452                                                                        object_coding_method,
 453                                                                        non_modifying_color_flag */
 454             {
 455                 uint8_t *ptop_field_len, *pbottom_field_len, *top_ptr, *bottom_ptr;
 456                 int ret;
 457
 458                 ptop_field_len = q;
 459                 q += 2;
 460                 pbottom_field_len = q;
 461                 q += 2;
 462                 buf_size -= 13;
 463
 464                 top_ptr = q;
 465                 ret = dvb_encode_rle(&q, buf_size,
 466                                      h->rects[object_id]->data[0],
 467                                      h->rects[object_id]->w * 2,
 468                                      h->rects[object_id]->w,
 469                                      h->rects[object_id]->h >> 1);
 470                 if (ret < 0)
 471                     return ret;
 472                 buf_size -= ret;
 473                 bottom_ptr = q;
 474                 ret = dvb_encode_rle(&q, buf_size,
 475                                      h->rects[object_id]->data[0] + h->rects[object_id]->w,
 476                                      h->rects[object_id]->w * 2,
 477                                      h->rects[object_id]->w,
 478                                      h->rects[object_id]->h >> 1);
 479                 if (ret < 0)
 480                     return ret;
 481                 buf_size -= ret;
 482
 483                 bytestream_put_be16(&ptop_field_len, bottom_ptr - top_ptr);
 484                 bytestream_put_be16(&pbottom_field_len, q - bottom_ptr);
 485             }
 486
 487             bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 488         }
 489     }
 490
 491     /* end of display set segment */
 492
 493     if (buf_size < 6)
 494         return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 495     *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
 496     *q++ = 0x80; /* segment_type */
 497     bytestream_put_be16(&q, page_id);
 498     pseg_len = q;
 499     q += 2; /* segment length */
 500
 501     bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 502     buf_size -= 6;
 503
 504     s->object_version = (s->object_version + 1) & 0xf;
 505     return q - outbuf;
 506 }
 507
 508 const AVCodec ff_dvbsub_encoder = {
 509     .name           = "dvbsub",
 510     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DVB subtitles"),
 511     .type           = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE,
 512     .id             = AV_CODEC_ID_DVB_SUBTITLE,
 513     .priv_data_size = sizeof(DVBSubtitleContext),
 514     .encode_sub     = dvbsub_encode,
 515 };