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