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

   1 /*
   2  * DVD subtitle decoding for ffmpeg
   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 "get_bits.h"
  23 #include "dsputil.h"
  24 #include "libavutil/colorspace.h"
  25
  26 //#define DEBUG
  27
  28 typedef struct DVDSubContext
  29 {
  30   uint32_t palette[16];
  31   int      has_palette;
  32   uint8_t  colormap[4];
  33   uint8_t  alpha[256];
  34 } DVDSubContext;
  35
  36 static void yuv_a_to_rgba(const uint8_t *ycbcr, const uint8_t *alpha, uint32_t *rgba, int num_values)
  37 {
  38     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
  39     uint8_t r, g, b;
  40     int i, y, cb, cr;
  41     int r_add, g_add, b_add;
  42
  43     for (i = num_values; i > 0; i--) {
  44         y = *ycbcr++;
  45         cr = *ycbcr++;
  46         cb = *ycbcr++;
  47         YUV_TO_RGB1_CCIR(cb, cr);
  48         YUV_TO_RGB2_CCIR(r, g, b, y);
  49         *rgba++ = (*alpha++ << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b;
  50     }
  51 }
  52
  53 static int decode_run_2bit(GetBitContext *gb, int *color)
  54 {
  55     unsigned int v, t;
  56
  57     v = 0;
  58     for (t = 1; v < t && t <= 0x40; t <<= 2)
  59         v = (v << 4) | get_bits(gb, 4);
  60     *color = v & 3;
  61     if (v < 4) { /* Code for fill rest of line */
  62         return INT_MAX;
  63     }
  64     return v >> 2;
  65 }
  66
  67 static int decode_run_8bit(GetBitContext *gb, int *color)
  68 {
  69     int len;
  70     int has_run = get_bits1(gb);
  71     if (get_bits1(gb))
  72         *color = get_bits(gb, 8);
  73     else
  74         *color = get_bits(gb, 2);
  75     if (has_run) {
  76         if (get_bits1(gb)) {
  77             len = get_bits(gb, 7);
  78             if (len == 0)
  79                 len = INT_MAX;
  80             else
  81                 len += 9;
  82         } else
  83             len = get_bits(gb, 3) + 2;
  84     } else
  85         len = 1;
  86     return len;
  87 }
  88
  89 static int decode_rle(uint8_t *bitmap, int linesize, int w, int h,
  90                       const uint8_t *buf, int start, int buf_size, int is_8bit)
  91 {
  92     GetBitContext gb;
  93     int bit_len;
  94     int x, y, len, color;
  95     uint8_t *d;
  96
  97     bit_len = (buf_size - start) * 8;
  98     init_get_bits(&gb, buf + start, bit_len);
  99
 100     x = 0;
 101     y = 0;
 102     d = bitmap;
 103     for(;;) {
 104         if (get_bits_count(&gb) > bit_len)
 105             return -1;
 106         if (is_8bit)
 107             len = decode_run_8bit(&gb, &color);
 108         else
 109             len = decode_run_2bit(&gb, &color);
 110         len = FFMIN(len, w - x);
 111         memset(d + x, color, len);
 112         x += len;
 113         if (x >= w) {
 114             y++;
 115             if (y >= h)
 116                 break;
 117             d += linesize;
 118             x = 0;
 119             /* byte align */
 120             align_get_bits(&gb);
 121         }
 122     }
 123     return 0;
 124 }
 125
 126 static void guess_palette(uint32_t *rgba_palette,
 127                           DVDSubContext* ctx,
 128                           uint32_t subtitle_color)
 129 {
 130     static const uint8_t level_map[4][4] = {
 131         // this configuration (full range, lowest to highest) in tests
 132         // seemed most common, so assume this
 133         {0xff},
 134         {0x00, 0xff},
 135         {0x00, 0x80, 0xff},
 136         {0x00, 0x55, 0xaa, 0xff},
 137     };
 138     uint8_t color_used[16];
 139     int nb_opaque_colors, i, level, j, r, g, b;
 140     uint8_t *colormap = ctx->colormap, *alpha = ctx->alpha;
 141
 142     if(ctx->has_palette) {
 143         for(i = 0; i < 4; i++)
 144             rgba_palette[i] = (ctx->palette[colormap[i]] & 0x00ffffff)
 145                               | ((alpha[i] * 17) << 24);
 146         return;
 147     }
 148
 149     for(i = 0; i < 4; i++)
 150         rgba_palette[i] = 0;
 151
 152     memset(color_used, 0, 16);
 153     nb_opaque_colors = 0;
 154     for(i = 0; i < 4; i++) {
 155         if (alpha[i] != 0 && !color_used[colormap[i]]) {
 156             color_used[colormap[i]] = 1;
 157             nb_opaque_colors++;
 158         }
 159     }
 160
 161     if (nb_opaque_colors == 0)
 162         return;
 163
 164     j = 0;
 165     memset(color_used, 0, 16);
 166     for(i = 0; i < 4; i++) {
 167         if (alpha[i] != 0) {
 168             if (!color_used[colormap[i]])  {
 169                 level = level_map[nb_opaque_colors][j];
 170                 r = (((subtitle_color >> 16) & 0xff) * level) >> 8;
 171                 g = (((subtitle_color >> 8) & 0xff) * level) >> 8;
 172                 b = (((subtitle_color >> 0) & 0xff) * level) >> 8;
 173                 rgba_palette[i] = b | (g << 8) | (r << 16) | ((alpha[i] * 17) << 24);
 174                 color_used[colormap[i]] = (i + 1);
 175                 j++;
 176             } else {
 177                 rgba_palette[i] = (rgba_palette[color_used[colormap[i]] - 1] & 0x00ffffff) |
 178                                     ((alpha[i] * 17) << 24);
 179             }
 180         }
 181     }
 182 }
 183
 184 #define READ_OFFSET(a) (big_offsets ? AV_RB32(a) : AV_RB16(a))
 185
 186 static int decode_dvd_subtitles(DVDSubContext *ctx, AVSubtitle *sub_header,
 187                                 const uint8_t *buf, int buf_size)
 188 {
 189     int cmd_pos, pos, cmd, x1, y1, x2, y2, offset1, offset2, next_cmd_pos;
 190     int big_offsets, offset_size, is_8bit = 0;
 191     const uint8_t *yuv_palette = 0;
 192     uint8_t *colormap = ctx->colormap, *alpha = ctx->alpha;
 193     int date;
 194     int i;
 195     int is_menu = 0;
 196
 197     if (buf_size < 10)
 198         return -1;
 199
 200     if (AV_RB16(buf) == 0) {   /* HD subpicture with 4-byte offsets */
 201         big_offsets = 1;
 202         offset_size = 4;
 203         cmd_pos = 6;
 204     } else {
 205         big_offsets = 0;
 206         offset_size = 2;
 207         cmd_pos = 2;
 208     }
 209
 210     cmd_pos = READ_OFFSET(buf + cmd_pos);
 211
 212     while (cmd_pos > 0 && cmd_pos < buf_size - 2 - offset_size) {
 213         date = AV_RB16(buf + cmd_pos);
 214         next_cmd_pos = READ_OFFSET(buf + cmd_pos + 2);
 215         av_dlog(NULL, "cmd_pos=0x%04x next=0x%04x date=%d\n",
 216                 cmd_pos, next_cmd_pos, date);
 217         pos = cmd_pos + 2 + offset_size;
 218         offset1 = -1;
 219         offset2 = -1;
 220         x1 = y1 = x2 = y2 = 0;
 221         while (pos < buf_size) {
 222             cmd = buf[pos++];
 223             av_dlog(NULL, "cmd=%02x\n", cmd);
 224             switch(cmd) {
 225             case 0x00:
 226                 /* menu subpicture */
 227                 is_menu = 1;
 228                 break;
 229             case 0x01:
 230                 /* set start date */
 231                 sub_header->start_display_time = (date << 10) / 90;
 232                 break;
 233             case 0x02:
 234                 /* set end date */
 235                 sub_header->end_display_time = (date << 10) / 90;
 236                 break;
 237             case 0x03:
 238                 /* set colormap */
 239                 if ((buf_size - pos) < 2)
 240                     goto fail;
 241                 colormap[3] = buf[pos] >> 4;
 242                 colormap[2] = buf[pos] & 0x0f;
 243                 colormap[1] = buf[pos + 1] >> 4;
 244                 colormap[0] = buf[pos + 1] & 0x0f;
 245                 pos += 2;
 246                 break;
 247             case 0x04:
 248                 /* set alpha */
 249                 if ((buf_size - pos) < 2)
 250                     goto fail;
 251                 alpha[3] = buf[pos] >> 4;
 252                 alpha[2] = buf[pos] & 0x0f;
 253                 alpha[1] = buf[pos + 1] >> 4;
 254                 alpha[0] = buf[pos + 1] & 0x0f;
 255                 pos += 2;
 256             av_dlog(NULL, "alpha=%x%x%x%x\n", alpha[0],alpha[1],alpha[2],alpha[3]);
 257                 break;
 258             case 0x05:
 259             case 0x85:
 260                 if ((buf_size - pos) < 6)
 261                     goto fail;
 262                 x1 = (buf[pos] << 4) | (buf[pos + 1] >> 4);
 263                 x2 = ((buf[pos + 1] & 0x0f) << 8) | buf[pos + 2];
 264                 y1 = (buf[pos + 3] << 4) | (buf[pos + 4] >> 4);
 265                 y2 = ((buf[pos + 4] & 0x0f) << 8) | buf[pos + 5];
 266                 if (cmd & 0x80)
 267                     is_8bit = 1;
 268                 av_dlog(NULL, "x1=%d x2=%d y1=%d y2=%d\n", x1, x2, y1, y2);
 269                 pos += 6;
 270                 break;
 271             case 0x06:
 272                 if ((buf_size - pos) < 4)
 273                     goto fail;
 274                 offset1 = AV_RB16(buf + pos);
 275                 offset2 = AV_RB16(buf + pos + 2);
 276                 av_dlog(NULL, "offset1=0x%04x offset2=0x%04x\n", offset1, offset2);
 277                 pos += 4;
 278                 break;
 279             case 0x86:
 280                 if ((buf_size - pos) < 8)
 281                     goto fail;
 282                 offset1 = AV_RB32(buf + pos);
 283                 offset2 = AV_RB32(buf + pos + 4);
 284                 av_dlog(NULL, "offset1=0x%04x offset2=0x%04x\n", offset1, offset2);
 285                 pos += 8;
 286                 break;
 287
 288             case 0x83:
 289                 /* HD set palette */
 290                 if ((buf_size - pos) < 768)
 291                     goto fail;
 292                 yuv_palette = buf + pos;
 293                 pos += 768;
 294                 break;
 295             case 0x84:
 296                 /* HD set contrast (alpha) */
 297                 if ((buf_size - pos) < 256)
 298                     goto fail;
 299                 for (i = 0; i < 256; i++)
 300                     alpha[i] = 0xFF - buf[pos+i];
 301                 pos += 256;
 302                 break;
 303
 304             case 0xff:
 305                 goto the_end;
 306             default:
 307                 av_dlog(NULL, "unrecognised subpicture command 0x%x\n", cmd);
 308                 goto the_end;
 309             }
 310         }
 311     the_end:
 312         if (offset1 >= 0) {
 313             int w, h;
 314             uint8_t *bitmap;
 315
 316             /* decode the bitmap */
 317             w = x2 - x1 + 1;
 318             if (w < 0)
 319                 w = 0;
 320             h = y2 - y1;
 321             if (h < 0)
 322                 h = 0;
 323             if (w > 0 && h > 0) {
 324                 if (sub_header->rects != NULL) {
 325                     for (i = 0; i < sub_header->num_rects; i++) {
 326                         av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[0]);
 327                         av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[1]);
 328                         av_freep(&sub_header->rects[i]);
 329                     }
 330                     av_freep(&sub_header->rects);
 331                     sub_header->num_rects = 0;
 332                 }
 333
 334                 bitmap = av_malloc(w * h);
 335                 sub_header->rects = av_mallocz(sizeof(*sub_header->rects));
 336                 sub_header->rects[0] = av_mallocz(sizeof(AVSubtitleRect));
 337                 sub_header->num_rects = 1;
 338                 sub_header->rects[0]->pict.data[0] = bitmap;
 339                 decode_rle(bitmap, w * 2, w, (h + 1) / 2,
 340                            buf, offset1, buf_size, is_8bit);
 341                 decode_rle(bitmap + w, w * 2, w, h / 2,
 342                            buf, offset2, buf_size, is_8bit);
 343                 sub_header->rects[0]->pict.data[1] = av_mallocz(AVPALETTE_SIZE);
 344                 if (is_8bit) {
 345                     if (yuv_palette == 0)
 346                         goto fail;
 347                     sub_header->rects[0]->nb_colors = 256;
 348                     yuv_a_to_rgba(yuv_palette, alpha, (uint32_t*)sub_header->rects[0]->pict.data[1], 256);
 349                 } else {
 350                     sub_header->rects[0]->nb_colors = 4;
 351                     guess_palette((uint32_t*)sub_header->rects[0]->pict.data[1], ctx,
 352                                   0xffff00);
 353                 }
 354                 sub_header->rects[0]->x = x1;
 355                 sub_header->rects[0]->y = y1;
 356                 sub_header->rects[0]->w = w;
 357                 sub_header->rects[0]->h = h;
 358                 sub_header->rects[0]->type = SUBTITLE_BITMAP;
 359                 sub_header->rects[0]->pict.linesize[0] = w;
 360             }
 361         }
 362         if (next_cmd_pos < cmd_pos) {
 363             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid command offset\n");
 364             break;
 365         }
 366         if (next_cmd_pos == cmd_pos)
 367             break;
 368         cmd_pos = next_cmd_pos;
 369     }
 370     if (sub_header->num_rects > 0)
 371         return is_menu;
 372  fail:
 373     if (sub_header->rects != NULL) {
 374         for (i = 0; i < sub_header->num_rects; i++) {
 375             av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[0]);
 376             av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[1]);
 377             av_freep(&sub_header->rects[i]);
 378         }
 379         av_freep(&sub_header->rects);
 380         sub_header->num_rects = 0;
 381     }
 382     return -1;
 383 }
 384
 385 static int is_transp(const uint8_t *buf, int pitch, int n,
 386                      const uint8_t *transp_color)
 387 {
 388     int i;
 389     for(i = 0; i < n; i++) {
 390         if (!transp_color[*buf])
 391             return 0;
 392         buf += pitch;
 393     }
 394     return 1;
 395 }
 396
 397 /* return 0 if empty rectangle, 1 if non empty */
 398 static int find_smallest_bounding_rectangle(AVSubtitle *s)
 399 {
 400     uint8_t transp_color[256];
 401     int y1, y2, x1, x2, y, w, h, i;
 402     uint8_t *bitmap;
 403
 404     if (s->num_rects == 0 || s->rects == NULL || s->rects[0]->w <= 0 || s->rects[0]->h <= 0)
 405         return 0;
 406
 407     memset(transp_color, 0, 256);
 408     for(i = 0; i < s->rects[0]->nb_colors; i++) {
 409         if ((((uint32_t*)s->rects[0]->pict.data[1])[i] >> 24) == 0)
 410             transp_color[i] = 1;
 411     }
 412     y1 = 0;
 413     while (y1 < s->rects[0]->h && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + y1 * s->rects[0]->pict.linesize[0],
 414                                   1, s->rects[0]->w, transp_color))
 415         y1++;
 416     if (y1 == s->rects[0]->h) {
 417         av_freep(&s->rects[0]->pict.data[0]);
 418         s->rects[0]->w = s->rects[0]->h = 0;
 419         return 0;
 420     }
 421
 422     y2 = s->rects[0]->h - 1;
 423     while (y2 > 0 && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + y2 * s->rects[0]->pict.linesize[0], 1,
 424                                s->rects[0]->w, transp_color))
 425         y2--;
 426     x1 = 0;
 427     while (x1 < (s->rects[0]->w - 1) && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + x1, s->rects[0]->pict.linesize[0],
 428                                         s->rects[0]->h, transp_color))
 429         x1++;
 430     x2 = s->rects[0]->w - 1;
 431     while (x2 > 0 && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + x2, s->rects[0]->pict.linesize[0], s->rects[0]->h,
 432                                   transp_color))
 433         x2--;
 434     w = x2 - x1 + 1;
 435     h = y2 - y1 + 1;
 436     bitmap = av_malloc(w * h);
 437     if (!bitmap)
 438         return 1;
 439     for(y = 0; y < h; y++) {
 440         memcpy(bitmap + w * y, s->rects[0]->pict.data[0] + x1 + (y1 + y) * s->rects[0]->pict.linesize[0], w);
 441     }
 442     av_freep(&s->rects[0]->pict.data[0]);
 443     s->rects[0]->pict.data[0] = bitmap;
 444     s->rects[0]->pict.linesize[0] = w;
 445     s->rects[0]->w = w;
 446     s->rects[0]->h = h;
 447     s->rects[0]->x += x1;
 448     s->rects[0]->y += y1;
 449     return 1;
 450 }
 451
 452 #ifdef DEBUG
 453 #undef fprintf
 454 #undef perror
 455 #undef exit
 456 static void ppm_save(const char *filename, uint8_t *bitmap, int w, int h,
 457                      uint32_t *rgba_palette)
 458 {
 459     int x, y, v;
 460     FILE *f;
 461
 462     f = fopen(filename, "w");
 463     if (!f) {
 464         perror(filename);
 465         exit(1);
 466     }
 467     fprintf(f, "P6\n"
 468             "%d %d\n"
 469             "%d\n",
 470             w, h, 255);
 471     for(y = 0; y < h; y++) {
 472         for(x = 0; x < w; x++) {
 473             v = rgba_palette[bitmap[y * w + x]];
 474             putc((v >> 16) & 0xff, f);
 475             putc((v >> 8) & 0xff, f);
 476             putc((v >> 0) & 0xff, f);
 477         }
 478     }
 479     fclose(f);
 480 }
 481 #endif
 482
 483 static int dvdsub_decode(AVCodecContext *avctx,
 484                          void *data, int *data_size,
 485                          AVPacket *avpkt)
 486 {
 487     DVDSubContext *ctx = (DVDSubContext*) avctx->priv_data;
 488     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 489     int buf_size = avpkt->size;
 490     AVSubtitle *sub = data;
 491     int is_menu;
 492
 493     is_menu = decode_dvd_subtitles(ctx, sub, buf, buf_size);
 494
 495     if (is_menu < 0) {
 496     no_subtitle:
 497         *data_size = 0;
 498
 499         return buf_size;
 500     }
 501     if (!is_menu && find_smallest_bounding_rectangle(sub) == 0)
 502         goto no_subtitle;
 503
 504 #if defined(DEBUG)
 505     av_dlog(NULL, "start=%d ms end =%d ms\n",
 506             sub->start_display_time,
 507             sub->end_display_time);
 508     ppm_save("/tmp/a.ppm", sub->rects[0]->pict.data[0],
 509              sub->rects[0]->w, sub->rects[0]->h, sub->rects[0]->pict.data[1]);
 510 #endif
 511
 512     *data_size = 1;
 513     return buf_size;
 514 }
 515
 516 static int dvdsub_init(AVCodecContext *avctx)
 517 {
 518     DVDSubContext *ctx = (DVDSubContext*) avctx->priv_data;
 519     char *dataorig, *data;
 520
 521     if (!avctx->extradata || !avctx->extradata_size)
 522         return 1;
 523
 524     dataorig = data = av_malloc(avctx->extradata_size+1);
 525     if (!data)
 526         return AVERROR(ENOMEM);
 527     memcpy(data, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
 528     data[avctx->extradata_size] = '\0';
 529
 530     for(;;) {
 531         int pos = strcspn(data, "\n\r");
 532         if (pos==0 && *data==0)
 533             break;
 534
 535         if (strncmp("palette:", data, 8) == 0) {
 536             int i;
 537             char *p = data+8;
 538             ctx->has_palette = 1;
 539             for(i=0;i<16;i++) {
 540                 ctx->palette[i] = strtoul(p, &p, 16);
 541                 while(*p == ',' || isspace(*p))
 542                     p++;
 543             }
 544         }
 545
 546         data += pos;
 547         data += strspn(data, "\n\r");
 548     }
 549
 550     if (ctx->has_palette) {
 551         int i;
 552         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "palette:");
 553         for(i=0;i<16;i++)
 554             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " 0x%06x", ctx->palette[i]);
 555         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 556     }
 557
 558     av_free(dataorig);
 559     return 1;
 560 }
 561
 562 AVCodec ff_dvdsub_decoder = {
 563     .name           = "dvdsub",
 564     .type           = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE,
 565     .id             = CODEC_ID_DVD_SUBTITLE,
 566     .priv_data_size = sizeof(DVDSubContext),
 567     .init           = dvdsub_init,
 568     .decode         = dvdsub_decode,
 569     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DVD subtitles"),
 570 };