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

   1 /*
   2  * DVD subtitle decoding
   3  * Copyright (c) 2005 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "avcodec.h"
  23 #include "get_bits.h"
  24 #include "internal.h"
  25
  26 #include "libavutil/attributes.h"
  27 #include "libavutil/colorspace.h"
  28 #include "libavutil/imgutils.h"
  29 #include "libavutil/avstring.h"
  30
  31 typedef struct DVDSubContext {
  32     uint32_t palette[16];
  33     int      has_palette;
  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     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + 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(DVDSubContext* ctx,
 127                           uint32_t *rgba_palette,
 128                           uint8_t *colormap,
 129                           uint8_t *alpha,
 130                           uint32_t subtitle_color)
 131 {
 132     uint8_t color_used[16] = { 0 };
 133     int nb_opaque_colors, i, level, j, r, g, b;
 134
 135     if (ctx->has_palette) {
 136         for (i = 0; i < 4; i++)
 137             rgba_palette[i] = (ctx->palette[colormap[i]] & 0x00ffffff)
 138                               | ((alpha[i] * 17) << 24);
 139         return;
 140     }
 141
 142     for(i = 0; i < 4; i++)
 143         rgba_palette[i] = 0;
 144
 145     nb_opaque_colors = 0;
 146     for(i = 0; i < 4; i++) {
 147         if (alpha[i] != 0 && !color_used[colormap[i]]) {
 148             color_used[colormap[i]] = 1;
 149             nb_opaque_colors++;
 150         }
 151     }
 152
 153     if (nb_opaque_colors == 0)
 154         return;
 155
 156     j = nb_opaque_colors;
 157     memset(color_used, 0, 16);
 158     for(i = 0; i < 4; i++) {
 159         if (alpha[i] != 0) {
 160             if (!color_used[colormap[i]])  {
 161                 level = (0xff * j) / nb_opaque_colors;
 162                 r = (((subtitle_color >> 16) & 0xff) * level) >> 8;
 163                 g = (((subtitle_color >> 8) & 0xff) * level) >> 8;
 164                 b = (((subtitle_color >> 0) & 0xff) * level) >> 8;
 165                 rgba_palette[i] = b | (g << 8) | (r << 16) | ((alpha[i] * 17) << 24);
 166                 color_used[colormap[i]] = (i + 1);
 167                 j--;
 168             } else {
 169                 rgba_palette[i] = (rgba_palette[color_used[colormap[i]] - 1] & 0x00ffffff) |
 170                                     ((alpha[i] * 17) << 24);
 171             }
 172         }
 173     }
 174 }
 175
 176 #define READ_OFFSET(a) (big_offsets ? AV_RB32(a) : AV_RB16(a))
 177
 178 static int decode_dvd_subtitles(DVDSubContext *ctx, AVSubtitle *sub_header,
 179                                 const uint8_t *buf, int buf_size)
 180 {
 181     int cmd_pos, pos, cmd, x1, y1, x2, y2, offset1, offset2, next_cmd_pos;
 182     int big_offsets, offset_size, is_8bit = 0;
 183     const uint8_t *yuv_palette = 0;
 184     uint8_t colormap[4] = { 0 }, alpha[256] = { 0 };
 185     int date;
 186     int i;
 187     int is_menu = 0;
 188
 189     if (buf_size < 10)
 190         return -1;
 191     memset(sub_header, 0, sizeof(*sub_header));
 192
 193     if (AV_RB16(buf) == 0) {   /* HD subpicture with 4-byte offsets */
 194         big_offsets = 1;
 195         offset_size = 4;
 196         cmd_pos = 6;
 197     } else {
 198         big_offsets = 0;
 199         offset_size = 2;
 200         cmd_pos = 2;
 201     }
 202
 203     cmd_pos = READ_OFFSET(buf + cmd_pos);
 204
 205     while (cmd_pos > 0 && cmd_pos < buf_size - 2 - offset_size) {
 206         date = AV_RB16(buf + cmd_pos);
 207         next_cmd_pos = READ_OFFSET(buf + cmd_pos + 2);
 208         av_dlog(NULL, "cmd_pos=0x%04x next=0x%04x date=%d\n",
 209                 cmd_pos, next_cmd_pos, date);
 210         pos = cmd_pos + 2 + offset_size;
 211         offset1 = -1;
 212         offset2 = -1;
 213         x1 = y1 = x2 = y2 = 0;
 214         while (pos < buf_size) {
 215             cmd = buf[pos++];
 216             av_dlog(NULL, "cmd=%02x\n", cmd);
 217             switch(cmd) {
 218             case 0x00:
 219                 /* menu subpicture */
 220                 is_menu = 1;
 221                 break;
 222             case 0x01:
 223                 /* set start date */
 224                 sub_header->start_display_time = (date << 10) / 90;
 225                 break;
 226             case 0x02:
 227                 /* set end date */
 228                 sub_header->end_display_time = (date << 10) / 90;
 229                 break;
 230             case 0x03:
 231                 /* set colormap */
 232                 if ((buf_size - pos) < 2)
 233                     goto fail;
 234                 colormap[3] = buf[pos] >> 4;
 235                 colormap[2] = buf[pos] & 0x0f;
 236                 colormap[1] = buf[pos + 1] >> 4;
 237                 colormap[0] = buf[pos + 1] & 0x0f;
 238                 pos += 2;
 239                 break;
 240             case 0x04:
 241                 /* set alpha */
 242                 if ((buf_size - pos) < 2)
 243                     goto fail;
 244                 alpha[3] = buf[pos] >> 4;
 245                 alpha[2] = buf[pos] & 0x0f;
 246                 alpha[1] = buf[pos + 1] >> 4;
 247                 alpha[0] = buf[pos + 1] & 0x0f;
 248                 pos += 2;
 249             av_dlog(NULL, "alpha=%x%x%x%x\n", alpha[0],alpha[1],alpha[2],alpha[3]);
 250                 break;
 251             case 0x05:
 252             case 0x85:
 253                 if ((buf_size - pos) < 6)
 254                     goto fail;
 255                 x1 = (buf[pos] << 4) | (buf[pos + 1] >> 4);
 256                 x2 = ((buf[pos + 1] & 0x0f) << 8) | buf[pos + 2];
 257                 y1 = (buf[pos + 3] << 4) | (buf[pos + 4] >> 4);
 258                 y2 = ((buf[pos + 4] & 0x0f) << 8) | buf[pos + 5];
 259                 if (cmd & 0x80)
 260                     is_8bit = 1;
 261                 av_dlog(NULL, "x1=%d x2=%d y1=%d y2=%d\n", x1, x2, y1, y2);
 262                 pos += 6;
 263                 break;
 264             case 0x06:
 265                 if ((buf_size - pos) < 4)
 266                     goto fail;
 267                 offset1 = AV_RB16(buf + pos);
 268                 offset2 = AV_RB16(buf + pos + 2);
 269                 av_dlog(NULL, "offset1=0x%04x offset2=0x%04x\n", offset1, offset2);
 270                 pos += 4;
 271                 break;
 272             case 0x86:
 273                 if ((buf_size - pos) < 8)
 274                     goto fail;
 275                 offset1 = AV_RB32(buf + pos);
 276                 offset2 = AV_RB32(buf + pos + 4);
 277                 av_dlog(NULL, "offset1=0x%04x offset2=0x%04x\n", offset1, offset2);
 278                 pos += 8;
 279                 break;
 280
 281             case 0x83:
 282                 /* HD set palette */
 283                 if ((buf_size - pos) < 768)
 284                     goto fail;
 285                 yuv_palette = buf + pos;
 286                 pos += 768;
 287                 break;
 288             case 0x84:
 289                 /* HD set contrast (alpha) */
 290                 if ((buf_size - pos) < 256)
 291                     goto fail;
 292                 for (i = 0; i < 256; i++)
 293                     alpha[i] = 0xFF - buf[pos+i];
 294                 pos += 256;
 295                 break;
 296
 297             case 0xff:
 298                 goto the_end;
 299             default:
 300                 av_dlog(NULL, "unrecognised subpicture command 0x%x\n", cmd);
 301                 goto the_end;
 302             }
 303         }
 304     the_end:
 305         if (offset1 >= 0) {
 306             int w, h;
 307             uint8_t *bitmap;
 308
 309             /* decode the bitmap */
 310             w = x2 - x1 + 1;
 311             if (w < 0)
 312                 w = 0;
 313             h = y2 - y1;
 314             if (h < 0)
 315                 h = 0;
 316             if (w > 0 && h > 0) {
 317                 if (sub_header->rects) {
 318                     for (i = 0; i < sub_header->num_rects; i++) {
 319                         av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[0]);
 320                         av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[1]);
 321                         av_freep(&sub_header->rects[i]);
 322                     }
 323                     av_freep(&sub_header->rects);
 324                     sub_header->num_rects = 0;
 325                 }
 326
 327                 sub_header->rects = av_mallocz(sizeof(*sub_header->rects));
 328                 if (!sub_header->rects)
 329                     goto fail;
 330                 sub_header->rects[0] = av_mallocz(sizeof(AVSubtitleRect));
 331                 if (!sub_header->rects[0])
 332                     goto fail;
 333                 sub_header->num_rects = 1;
 334                 bitmap = sub_header->rects[0]->pict.data[0] = av_malloc(w * h);
 335                 if (!bitmap)
 336                     goto fail;
 337                 decode_rle(bitmap, w * 2, w, (h + 1) / 2,
 338                            buf, offset1, buf_size, is_8bit);
 339                 decode_rle(bitmap + w, w * 2, w, h / 2,
 340                            buf, offset2, buf_size, is_8bit);
 341                 sub_header->rects[0]->pict.data[1] = av_mallocz(AVPALETTE_SIZE);
 342                 if (!sub_header->rects[0]->pict.data[1])
 343                     goto fail;
 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(ctx,
 352                                   (uint32_t*)sub_header->rects[0]->pict.data[1],
 353                                   colormap, alpha, 0xffff00);
 354                 }
 355                 sub_header->rects[0]->x = x1;
 356                 sub_header->rects[0]->y = y1;
 357                 sub_header->rects[0]->w = w;
 358                 sub_header->rects[0]->h = h;
 359                 sub_header->rects[0]->type = SUBTITLE_BITMAP;
 360                 sub_header->rects[0]->pict.linesize[0] = w;
 361             }
 362         }
 363         if (next_cmd_pos == cmd_pos)
 364             break;
 365         cmd_pos = next_cmd_pos;
 366     }
 367     if (sub_header->num_rects > 0)
 368         return is_menu;
 369  fail:
 370     if (!sub_header->rects) {
 371         for (i = 0; i < sub_header->num_rects; i++) {
 372             av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[0]);
 373             av_freep(&sub_header->rects[i]->pict.data[1]);
 374             av_freep(&sub_header->rects[i]);
 375         }
 376         av_freep(&sub_header->rects);
 377         sub_header->num_rects = 0;
 378     }
 379     return -1;
 380 }
 381
 382 static int is_transp(const uint8_t *buf, int pitch, int n,
 383                      const uint8_t *transp_color)
 384 {
 385     int i;
 386     for(i = 0; i < n; i++) {
 387         if (!transp_color[*buf])
 388             return 0;
 389         buf += pitch;
 390     }
 391     return 1;
 392 }
 393
 394 /* return 0 if empty rectangle, 1 if non empty */
 395 static int find_smallest_bounding_rectangle(AVSubtitle *s)
 396 {
 397     uint8_t transp_color[256] = { 0 };
 398     int y1, y2, x1, x2, y, w, h, i;
 399     uint8_t *bitmap;
 400
 401     if (s->num_rects == 0 || !s->rects || s->rects[0]->w <= 0 || s->rects[0]->h <= 0)
 402         return 0;
 403
 404     for(i = 0; i < s->rects[0]->nb_colors; i++) {
 405         if ((((uint32_t*)s->rects[0]->pict.data[1])[i] >> 24) == 0)
 406             transp_color[i] = 1;
 407     }
 408     y1 = 0;
 409     while (y1 < s->rects[0]->h && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + y1 * s->rects[0]->pict.linesize[0],
 410                                   1, s->rects[0]->w, transp_color))
 411         y1++;
 412     if (y1 == s->rects[0]->h) {
 413         av_freep(&s->rects[0]->pict.data[0]);
 414         s->rects[0]->w = s->rects[0]->h = 0;
 415         return 0;
 416     }
 417
 418     y2 = s->rects[0]->h - 1;
 419     while (y2 > 0 && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + y2 * s->rects[0]->pict.linesize[0], 1,
 420                                s->rects[0]->w, transp_color))
 421         y2--;
 422     x1 = 0;
 423     while (x1 < (s->rects[0]->w - 1) && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + x1, s->rects[0]->pict.linesize[0],
 424                                         s->rects[0]->h, transp_color))
 425         x1++;
 426     x2 = s->rects[0]->w - 1;
 427     while (x2 > 0 && is_transp(s->rects[0]->pict.data[0] + x2, s->rects[0]->pict.linesize[0], s->rects[0]->h,
 428                                   transp_color))
 429         x2--;
 430     w = x2 - x1 + 1;
 431     h = y2 - y1 + 1;
 432     bitmap = av_malloc(w * h);
 433     if (!bitmap)
 434         return 1;
 435     for(y = 0; y < h; y++) {
 436         memcpy(bitmap + w * y, s->rects[0]->pict.data[0] + x1 + (y1 + y) * s->rects[0]->pict.linesize[0], w);
 437     }
 438     av_freep(&s->rects[0]->pict.data[0]);
 439     s->rects[0]->pict.data[0] = bitmap;
 440     s->rects[0]->pict.linesize[0] = w;
 441     s->rects[0]->w = w;
 442     s->rects[0]->h = h;
 443     s->rects[0]->x += x1;
 444     s->rects[0]->y += y1;
 445     return 1;
 446 }
 447
 448 #ifdef DEBUG
 449 static void ppm_save(const char *filename, uint8_t *bitmap, int w, int h,
 450                      uint32_t *rgba_palette)
 451 {
 452     int x, y, v;
 453     FILE *f;
 454
 455     f = fopen(filename, "w");
 456     if (!f) {
 457         perror(filename);
 458         exit(1);
 459     }
 460     fprintf(f, "P6\n"
 461             "%d %d\n"
 462             "%d\n",
 463             w, h, 255);
 464     for(y = 0; y < h; y++) {
 465         for(x = 0; x < w; x++) {
 466             v = rgba_palette[bitmap[y * w + x]];
 467             putc((v >> 16) & 0xff, f);
 468             putc((v >> 8) & 0xff, f);
 469             putc((v >> 0) & 0xff, f);
 470         }
 471     }
 472     fclose(f);
 473 }
 474 #endif
 475
 476 static int dvdsub_decode(AVCodecContext *avctx,
 477                          void *data, int *data_size,
 478                          AVPacket *avpkt)
 479 {
 480     DVDSubContext *ctx = avctx->priv_data;
 481     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 482     int buf_size = avpkt->size;
 483     AVSubtitle *sub = data;
 484     int is_menu;
 485
 486     is_menu = decode_dvd_subtitles(ctx, sub, buf, buf_size);
 487
 488     if (is_menu < 0) {
 489     no_subtitle:
 490         *data_size = 0;
 491
 492         return buf_size;
 493     }
 494     if (!is_menu && find_smallest_bounding_rectangle(sub) == 0)
 495         goto no_subtitle;
 496
 497 #if defined(DEBUG)
 498     av_dlog(NULL, "start=%d ms end =%d ms\n",
 499             sub->start_display_time,
 500             sub->end_display_time);
 501     ppm_save("/tmp/a.ppm", sub->rects[0]->pict.data[0],
 502              sub->rects[0]->w, sub->rects[0]->h, sub->rects[0]->pict.data[1]);
 503 #endif
 504
 505     *data_size = 1;
 506     return buf_size;
 507 }
 508
 509 static av_cold int dvdsub_init(AVCodecContext *avctx)
 510 {
 511     DVDSubContext *ctx = avctx->priv_data;
 512     char *data, *cur;
 513     int ret = 0;
 514
 515     if (!avctx->extradata || !avctx->extradata_size)
 516         return 0;
 517
 518     data = av_malloc(avctx->extradata_size + 1);
 519     if (!data)
 520         return AVERROR(ENOMEM);
 521     memcpy(data, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
 522     data[avctx->extradata_size] = '\0';
 523     cur = data;
 524
 525     while (*cur) {
 526         if (strncmp("palette:", cur, 8) == 0) {
 527             int i;
 528             char *p = cur + 8;
 529             ctx->has_palette = 1;
 530             for (i = 0; i < 16; i++) {
 531                 ctx->palette[i] = strtoul(p, &p, 16);
 532                 while (*p == ',' || av_isspace(*p))
 533                     p++;
 534             }
 535         } else if (!strncmp("size:", cur, 5)) {
 536             int w, h;
 537             if (sscanf(cur + 5, "%dx%d", &w, &h) == 2) {
 538                ret = ff_set_dimensions(avctx, w, h);
 539                if (ret < 0)
 540                    goto fail;
 541             }
 542         }
 543         cur += strcspn(cur, "\n\r");
 544         cur += strspn(cur, "\n\r");
 545     }
 546
 547 fail:
 548     av_free(data);
 549     return ret;
 550 }
 551
 552 AVCodec ff_dvdsub_decoder = {
 553     .name           = "dvdsub",
 554     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DVD subtitles"),
 555     .type           = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE,
 556     .id             = AV_CODEC_ID_DVD_SUBTITLE,
 557     .priv_data_size = sizeof(DVDSubContext),
 558     .init           = dvdsub_init,
 559     .decode         = dvdsub_decode,
 560 };