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