git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_drawtext.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   3  * Copyright (c) 2010 S.N. Hemanth Meenakshisundaram
   4  * Copyright (c) 2003 Gustavo Sverzut Barbieri <gsbarbieri@yahoo.com.br>
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * drawtext filter, based on the original vhook/drawtext.c
  26  * filter by Gustavo Sverzut Barbieri
  27  */
  28
  29 #include <sys/time.h>
  30 #include <time.h>
  31
  32 #include "libavutil/colorspace.h"
  33 #include "libavutil/file.h"
  34 #include "libavutil/eval.h"
  35 #include "libavutil/opt.h"
  36 #include "libavutil/mathematics.h"
  37 #include "libavutil/random_seed.h"
  38 #include "libavutil/parseutils.h"
  39 #include "libavutil/pixdesc.h"
  40 #include "libavutil/tree.h"
  41 #include "libavutil/lfg.h"
  42 #include "avfilter.h"
  43 #include "drawutils.h"
  44
  45 #undef time
  46
  47 #include <ft2build.h>
  48 #include <freetype/config/ftheader.h>
  49 #include FT_FREETYPE_H
  50 #include FT_GLYPH_H
  51
  52 static const char *var_names[] = {
  53     "E",
  54     "PHI",
  55     "PI",
  56     "main_w",    "W", ///< width  of the main    video
  57     "main_h",    "H", ///< height of the main    video
  58     "text_w",    "w", ///< width  of the overlay text
  59     "text_h",    "h", ///< height of the overlay text
  60     "x",
  61     "y",
  62     "n",              ///< number of processed frames
  63     "t",              ///< timestamp expressed in seconds
  64     NULL
  65 };
  66
  67 static const char *fun2_names[] = {
  68     "rand",
  69 };
  70
  71 static double drand(void *opaque, double min, double max)
  72 {
  73     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
  74 }
  75
  76 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
  77
  78 static const eval_func2 fun2[] = {
  79     drand,
  80     NULL
  81 };
  82
  83 enum var_name {
  84     VAR_E,
  85     VAR_PHI,
  86     VAR_PI,
  87     VAR_MAIN_W, VAR_MW,
  88     VAR_MAIN_H, VAR_MH,
  89     VAR_TEXT_W, VAR_TW,
  90     VAR_TEXT_H, VAR_TH,
  91     VAR_X,
  92     VAR_Y,
  93     VAR_N,
  94     VAR_T,
  95     VAR_VARS_NB
  96 };
  97
  98 typedef struct {
  99     const AVClass *class;
 100     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
 101     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
 102     uint8_t *expanded_text;         ///< used to contain the strftime()-expanded text
 103     size_t   expanded_text_size;    ///< size in bytes of the expanded_text buffer
 104     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
 105     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
 106     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
 107     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
 108     int x, y;                       ///< position to start drawing text
 109     int w, h;                       ///< dimension of the text block
 110     int shadowx, shadowy;
 111     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
 112     char *fontcolor_string;         ///< font color as string
 113     char *boxcolor_string;          ///< box color as string
 114     char *shadowcolor_string;       ///< shadow color as string
 115     uint8_t fontcolor[4];           ///< foreground color
 116     uint8_t boxcolor[4];            ///< background color
 117     uint8_t shadowcolor[4];         ///< shadow color
 118     uint8_t fontcolor_rgba[4];      ///< foreground color in RGBA
 119     uint8_t boxcolor_rgba[4];       ///< background color in RGBA
 120     uint8_t shadowcolor_rgba[4];    ///< shadow color in RGBA
 121
 122     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
 123     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
 124     int tabsize;                    ///< tab size
 125
 126     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
 127     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
 128     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
 129     int hsub, vsub;                 ///< chroma subsampling values
 130     int is_packed_rgb;
 131     int pixel_step[4];              ///< distance in bytes between the component of each pixel
 132     uint8_t rgba_map[4];            ///< map RGBA offsets to the positions in the packed RGBA format
 133     uint8_t *box_line[4];           ///< line used for filling the box background
 134     char   *x_expr, *y_expr;
 135     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
 136     double var_values[VAR_VARS_NB];
 137     char   *d_expr;
 138     AVExpr *d_pexpr;
 139     int draw;                       ///< set to zero to prevent drawing
 140     AVLFG  prng;                    ///< random
 141 } DrawTextContext;
 142
 143 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
 144
 145 static const AVOption drawtext_options[]= {
 146 {"fontfile", "set font file",        OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 147 {"text",     "set text",             OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 148 {"textfile", "set text file",        OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 149 {"fontcolor","set foreground color", OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 150 {"boxcolor", "set box color",        OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 151 {"shadowcolor", "set shadow color",  OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 152 {"box",      "set box",              OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     0,        1        },
 153 {"fontsize", "set font size",        OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=16},    1,        72       },
 154 {"x",        "set x",                OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 155 {"y",        "set y",                OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 156 {"shadowx",  "set x",                OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 157 {"shadowy",  "set y",                OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 158 {"tabsize",  "set tab size",         OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=4},     0,        INT_MAX  },
 159 {"draw",     "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 160
 161 /* FT_LOAD_* flags */
 162 {"ft_load_flags", "set font loading flags for libfreetype",   OFFSET(ft_load_flags),  AV_OPT_TYPE_FLAGS,  {.dbl=FT_LOAD_DEFAULT|FT_LOAD_RENDER}, 0, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 163 {"default",                     "set default",                     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_DEFAULT},                     INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 164 {"no_scale",                    "set no_scale",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_SCALE},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 165 {"no_hinting",                  "set no_hinting",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_HINTING},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 166 {"render",                      "set render",                      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_RENDER},                      INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 167 {"no_bitmap",                   "set no_bitmap",                   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_BITMAP},                   INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 168 {"vertical_layout",             "set vertical_layout",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT},             INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 169 {"force_autohint",              "set force_autohint",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT},              INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 170 {"crop_bitmap",                 "set crop_bitmap",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_CROP_BITMAP},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 171 {"pedantic",                    "set pedantic",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_PEDANTIC},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 172 {"ignore_global_advance_width", "set ignore_global_advance_width", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_IGNORE_GLOBAL_ADVANCE_WIDTH}, INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 173 {"no_recurse",                  "set no_recurse",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_RECURSE},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 174 {"ignore_transform",            "set ignore_transform",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM},            INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 175 {"monochrome",                  "set monochrome",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_MONOCHROME},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 176 {"linear_design",               "set linear_design",               0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_LINEAR_DESIGN},               INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 177 {"no_autohint",                 "set no_autohint",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_AUTOHINT},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 178 {NULL},
 179 };
 180
 181 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
 182 {
 183     return "drawtext";
 184 }
 185
 186 static const AVClass drawtext_class = {
 187     "DrawTextContext",
 188     drawtext_get_name,
 189     drawtext_options
 190 };
 191
 192 #undef __FTERRORS_H__
 193 #define FT_ERROR_START_LIST {
 194 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
 195 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
 196
 197 struct ft_error
 198 {
 199     int err;
 200     const char *err_msg;
 201 } static ft_errors[] =
 202 #include FT_ERRORS_H
 203
 204 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
 205
 206 typedef struct {
 207     FT_Glyph *glyph;
 208     uint32_t code;
 209     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
 210     FT_BBox bbox;
 211     int advance;
 212     int bitmap_left;
 213     int bitmap_top;
 214 } Glyph;
 215
 216 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
 217 {
 218     const Glyph *a = key, *bb = b;
 219     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
 220     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
 221 }
 222
 223 /**
 224  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
 225  */
 226 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
 227 {
 228     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 229     Glyph *glyph;
 230     struct AVTreeNode *node = NULL;
 231     int ret;
 232
 233     /* load glyph into dtext->face->glyph */
 234     if (FT_Load_Char(dtext->face, code, dtext->ft_load_flags))
 235         return AVERROR(EINVAL);
 236
 237     /* save glyph */
 238     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
 239         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
 240         ret = AVERROR(ENOMEM);
 241         goto error;
 242     }
 243     glyph->code  = code;
 244
 245     if (FT_Get_Glyph(dtext->face->glyph, glyph->glyph)) {
 246         ret = AVERROR(EINVAL);
 247         goto error;
 248     }
 249
 250     glyph->bitmap      = dtext->face->glyph->bitmap;
 251     glyph->bitmap_left = dtext->face->glyph->bitmap_left;
 252     glyph->bitmap_top  = dtext->face->glyph->bitmap_top;
 253     glyph->advance     = dtext->face->glyph->advance.x >> 6;
 254
 255     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
 256     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
 257
 258     /* cache the newly created glyph */
 259     if (!(node = av_mallocz(av_tree_node_size))) {
 260         ret = AVERROR(ENOMEM);
 261         goto error;
 262     }
 263     av_tree_insert(&dtext->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
 264
 265     if (glyph_ptr)
 266         *glyph_ptr = glyph;
 267     return 0;
 268
 269 error:
 270     if (glyph)
 271         av_freep(&glyph->glyph);
 272     av_freep(&glyph);
 273     av_freep(&node);
 274     return ret;
 275 }
 276
 277 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 278 {
 279     int err;
 280     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 281     Glyph *glyph;
 282
 283     dtext->class = &drawtext_class;
 284     av_opt_set_defaults(dtext);
 285     dtext->fontcolor_string = av_strdup("black");
 286     dtext->boxcolor_string = av_strdup("white");
 287     dtext->shadowcolor_string = av_strdup("black");
 288
 289     if ((err = (av_set_options_string(dtext, args, "=", ":"))) < 0) {
 290         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
 291         return err;
 292     }
 293
 294     if (!dtext->fontfile) {
 295         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
 296         return AVERROR(EINVAL);
 297     }
 298
 299     if (dtext->textfile) {
 300         uint8_t *textbuf;
 301         size_t textbuf_size;
 302
 303         if (dtext->text) {
 304             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 305                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
 306             return AVERROR(EINVAL);
 307         }
 308         if ((err = av_file_map(dtext->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
 309             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 310                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
 311                    dtext->textfile);
 312             return err;
 313         }
 314
 315         if (!(dtext->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
 316             return AVERROR(ENOMEM);
 317         memcpy(dtext->text, textbuf, textbuf_size);
 318         dtext->text[textbuf_size] = 0;
 319         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
 320     }
 321
 322     if (!dtext->text) {
 323         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 324                "Either text or a valid file must be provided\n");
 325         return AVERROR(EINVAL);
 326     }
 327
 328     if ((err = av_parse_color(dtext->fontcolor_rgba, dtext->fontcolor_string, -1, ctx))) {
 329         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 330                "Invalid font color '%s'\n", dtext->fontcolor_string);
 331         return err;
 332     }
 333
 334     if ((err = av_parse_color(dtext->boxcolor_rgba, dtext->boxcolor_string, -1, ctx))) {
 335         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 336                "Invalid box color '%s'\n", dtext->boxcolor_string);
 337         return err;
 338     }
 339
 340     if ((err = av_parse_color(dtext->shadowcolor_rgba, dtext->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
 341         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 342                "Invalid shadow color '%s'\n", dtext->shadowcolor_string);
 343         return err;
 344     }
 345
 346     if ((err = FT_Init_FreeType(&(dtext->library)))) {
 347         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 348                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
 349         return AVERROR(EINVAL);
 350     }
 351
 352     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
 353     if ((err = FT_New_Face(dtext->library, dtext->fontfile, 0, &dtext->face))) {
 354         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
 355                dtext->fontfile, FT_ERRMSG(err));
 356         return AVERROR(EINVAL);
 357     }
 358     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(dtext->face, 0, dtext->fontsize))) {
 359         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
 360                dtext->fontsize, FT_ERRMSG(err));
 361         return AVERROR(EINVAL);
 362     }
 363
 364     dtext->use_kerning = FT_HAS_KERNING(dtext->face);
 365
 366     /* load the fallback glyph with code 0 */
 367     load_glyph(ctx, NULL, 0);
 368
 369     /* set the tabsize in pixels */
 370     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ') < 0)) {
 371         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
 372         return err;
 373     }
 374     dtext->tabsize *= glyph->advance;
 375
 376 #if !HAVE_LOCALTIME_R
 377     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "strftime() expansion unavailable!\n");
 378 #endif
 379
 380     return 0;
 381 }
 382
 383 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 384 {
 385     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 386         PIX_FMT_ARGB,    PIX_FMT_RGBA,
 387         PIX_FMT_ABGR,    PIX_FMT_BGRA,
 388         PIX_FMT_RGB24,   PIX_FMT_BGR24,
 389         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV444P,
 390         PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV411P,
 391         PIX_FMT_YUV410P, PIX_FMT_YUV440P,
 392         PIX_FMT_NONE
 393     };
 394
 395     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 396     return 0;
 397 }
 398
 399 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
 400 {
 401     av_free(elem);
 402     return 0;
 403 }
 404
 405 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 406 {
 407     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 408     int i;
 409
 410     av_freep(&dtext->fontfile);
 411     av_freep(&dtext->text);
 412     av_freep(&dtext->expanded_text);
 413     av_freep(&dtext->fontcolor_string);
 414     av_freep(&dtext->boxcolor_string);
 415     av_freep(&dtext->positions);
 416     av_freep(&dtext->shadowcolor_string);
 417     av_tree_enumerate(dtext->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
 418     av_tree_destroy(dtext->glyphs);
 419     dtext->glyphs = 0;
 420     FT_Done_Face(dtext->face);
 421     FT_Done_FreeType(dtext->library);
 422
 423     for (i = 0; i < 4; i++) {
 424         av_freep(&dtext->box_line[i]);
 425         dtext->pixel_step[i] = 0;
 426     }
 427
 428 }
 429
 430 static inline int is_newline(uint32_t c)
 431 {
 432     return (c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v');
 433 }
 434
 435 static int dtext_prepare_text(AVFilterContext *ctx)
 436 {
 437     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 438     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
 439     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
 440     int text_height, baseline;
 441     char *text = dtext->text;
 442     uint8_t *p;
 443     int str_w = 0, len;
 444     int y_min = 32000, y_max = -32000;
 445     FT_Vector delta;
 446     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
 447     Glyph dummy = { 0 };
 448     int width  = ctx->inputs[0]->w;
 449     int height = ctx->inputs[0]->h;
 450
 451 #if HAVE_LOCALTIME_R
 452     time_t now = time(0);
 453     struct tm ltime;
 454     uint8_t *buf = dtext->expanded_text;
 455     int buf_size = dtext->expanded_text_size;
 456
 457     if (!buf)
 458         buf_size = 2*strlen(dtext->text)+1;
 459
 460     localtime_r(&now, &ltime);
 461
 462     while ((buf = av_realloc(buf, buf_size))) {
 463         *buf = 1;
 464         if (strftime(buf, buf_size, dtext->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
 465             break;
 466         buf_size *= 2;
 467     }
 468
 469     if (!buf)
 470         return AVERROR(ENOMEM);
 471     text = dtext->expanded_text = buf;
 472     dtext->expanded_text_size = buf_size;
 473 #endif
 474
 475     if ((len = strlen(text)) > dtext->nb_positions) {
 476         FT_Vector *p = av_realloc(dtext->positions,
 477                                   len * sizeof(*dtext->positions));
 478         if (!p) {
 479             av_freep(dtext->positions);
 480             dtext->nb_positions = 0;
 481             return AVERROR(ENOMEM);
 482         } else {
 483             dtext->positions = p;
 484             dtext->nb_positions = len;
 485         }
 486     }
 487
 488     /* load and cache glyphs */
 489     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 490         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 491
 492         /* get glyph */
 493         dummy.code = code;
 494         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 495         if (!glyph)
 496             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
 497         if (ret) return ret;
 498
 499         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
 500         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
 501     }
 502     text_height = y_max - y_min;
 503     baseline    = y_max;
 504
 505     /* compute and save position for each glyph */
 506     glyph = NULL;
 507     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 508         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 509
 510         /* skip the \n in the sequence \r\n */
 511         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
 512             continue;
 513
 514         prev_code = code;
 515         if (is_newline(code)) {
 516             str_w = FFMAX(str_w, x - dtext->x);
 517             y += text_height;
 518             x = 0;
 519             continue;
 520         }
 521
 522         /* get glyph */
 523         prev_glyph = glyph;
 524         dummy.code = code;
 525         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 526
 527         /* kerning */
 528         if (dtext->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
 529             FT_Get_Kerning(dtext->face, prev_glyph->code, glyph->code,
 530                            ft_kerning_default, &delta);
 531             x += delta.x >> 6;
 532         }
 533
 534         if (x + glyph->bbox.xMax >= width) {
 535             str_w = FFMAX(str_w, x);
 536             y += text_height;
 537             x = 0;
 538         }
 539
 540         /* save position */
 541         dtext->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
 542         dtext->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
 543         if (code == '\t') x  = (x / dtext->tabsize + 1)*dtext->tabsize;
 544         else              x += glyph->advance;
 545     }
 546
 547     str_w = FFMIN(width - 1, FFMAX(str_w, x));
 548     y     = FFMIN(y + text_height, height - 1);
 549
 550     dtext->w = str_w;
 551     dtext->h = y;
 552
 553     return 0;
 554 }
 555
 556
 557 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 558 {
 559     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
 560     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 561     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
 562     int ret;
 563
 564     dtext->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 565     dtext->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 566
 567     dtext->var_values[VAR_E  ] = M_E;
 568     dtext->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
 569     dtext->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
 570
 571     dtext->var_values[VAR_MAIN_W] =
 572         dtext->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
 573     dtext->var_values[VAR_MAIN_H] =
 574         dtext->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
 575
 576     dtext->var_values[VAR_X] = 0;
 577     dtext->var_values[VAR_Y] = 0;
 578     dtext->var_values[VAR_N] = 0;
 579     dtext->var_values[VAR_T] = NAN;
 580
 581     av_lfg_init(&dtext->prng, av_get_random_seed());
 582
 583     if ((ret = av_expr_parse(&dtext->x_pexpr, dtext->x_expr, var_names,
 584                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 585         (ret = av_expr_parse(&dtext->y_pexpr, dtext->y_expr, var_names,
 586                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 587         (ret = av_expr_parse(&dtext->d_pexpr, dtext->d_expr, var_names,
 588                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
 589         return AVERROR(EINVAL);
 590
 591     if ((ret =
 592          ff_fill_line_with_color(dtext->box_line, dtext->pixel_step,
 593                                  inlink->w, dtext->boxcolor,
 594                                  inlink->format, dtext->boxcolor_rgba,
 595                                  &dtext->is_packed_rgb, dtext->rgba_map)) < 0)
 596         return ret;
 597
 598     if (!dtext->is_packed_rgb) {
 599         uint8_t *rgba = dtext->fontcolor_rgba;
 600         dtext->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 601         dtext->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 602         dtext->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 603         dtext->fontcolor[3] = rgba[3];
 604         rgba = dtext->shadowcolor_rgba;
 605         dtext->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 606         dtext->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 607         dtext->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 608         dtext->shadowcolor[3] = rgba[3];
 609     }
 610
 611     dtext->draw = 1;
 612
 613     return dtext_prepare_text(ctx);
 614 }
 615
 616 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
 617     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
 618         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
 619          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
 620
 621 #define SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
 622     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * picref->linesize[0]; \
 623     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
 624     picref->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
 625     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
 626         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[1]; \
 627         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[2]; \
 628         picref->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
 629         picref->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
 630     }\
 631 }
 632
 633 static inline int draw_glyph_yuv(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
 634                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
 635                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
 636 {
 637     int r, c, alpha;
 638     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 639     uint8_t src_val;
 640
 641     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 642         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 643             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 644             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 645             if (!src_val)
 646                 continue;
 647
 648             SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
 649         }
 650     }
 651
 652     return 0;
 653 }
 654
 655 #define SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
 656     p   = picref->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * picref->linesize[0]); \
 657     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
 658     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
 659     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
 660     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
 661 }
 662
 663 static inline int draw_glyph_rgb(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap,
 664                                  unsigned int x, unsigned int y,
 665                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
 666                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
 667 {
 668     int r, c, alpha;
 669     uint8_t *p;
 670     uint8_t src_val;
 671
 672     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 673         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 674             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 675             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 676             if (!src_val)
 677                 continue;
 678
 679             SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
 680                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 681         }
 682     }
 683
 684     return 0;
 685 }
 686
 687 static inline void drawbox(AVFilterBufferRef *picref, unsigned int x, unsigned int y,
 688                            unsigned int width, unsigned int height,
 689                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
 690                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
 691 {
 692     int i, j, alpha;
 693
 694     if (color[3] != 0xFF) {
 695         if (is_rgba_packed) {
 696             uint8_t *p;
 697             for (j = 0; j < height; j++)
 698                 for (i = 0; i < width; i++)
 699                     SET_PIXEL_RGB(picref, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
 700                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 701         } else {
 702             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 703             for (j = 0; j < height; j++)
 704                 for (i = 0; i < width; i++)
 705                     SET_PIXEL_YUV(picref, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
 706         }
 707     } else {
 708         ff_draw_rectangle(picref->data, picref->linesize,
 709                           line, pixel_step, hsub, vsub,
 710                           x, y, width, height);
 711     }
 712 }
 713
 714 static int draw_glyphs(DrawTextContext *dtext, AVFilterBufferRef *picref,
 715                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
 716 {
 717     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? dtext->expanded_text : dtext->text;
 718     uint32_t code = 0;
 719     int i;
 720     uint8_t *p;
 721     Glyph *glyph = NULL;
 722
 723     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 724         Glyph dummy = { 0 };
 725         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 726
 727         /* skip new line chars, just go to new line */
 728         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
 729             continue;
 730
 731         dummy.code = code;
 732         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
 733
 734         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
 735             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
 736             return AVERROR(EINVAL);
 737
 738         if (dtext->is_packed_rgb) {
 739             draw_glyph_rgb(picref, &glyph->bitmap,
 740                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
 741                            dtext->pixel_step[0], rgbcolor, dtext->rgba_map);
 742         } else {
 743             draw_glyph_yuv(picref, &glyph->bitmap,
 744                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
 745                            yuvcolor, dtext->hsub, dtext->vsub);
 746         }
 747     }
 748
 749     return 0;
 750 }
 751
 752 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref,
 753                      int width, int height)
 754 {
 755     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 756     int ret;
 757
 758     /* draw box */
 759     if (dtext->draw_box)
 760         drawbox(picref, dtext->x, dtext->y, dtext->w, dtext->h,
 761                 dtext->box_line, dtext->pixel_step, dtext->boxcolor,
 762                 dtext->hsub, dtext->vsub, dtext->is_packed_rgb,
 763                 dtext->rgba_map);
 764
 765     if (dtext->shadowx || dtext->shadowy) {
 766         if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
 767                                dtext->shadowcolor_rgba,
 768                                dtext->shadowcolor,
 769                                dtext->x + dtext->shadowx,
 770                                dtext->y + dtext->shadowy)) < 0)
 771             return ret;
 772     }
 773
 774     if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
 775                            dtext->fontcolor_rgba,
 776                            dtext->fontcolor,
 777                            dtext->x,
 778                            dtext->y)) < 0)
 779         return ret;
 780
 781     return 0;
 782 }
 783
 784 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 785
 786 static inline int normalize_double(int *n, double d)
 787 {
 788     int ret = 0;
 789
 790     if (isnan(d)) {
 791         ret = AVERROR(EINVAL);
 792     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
 793         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
 794         ret = AVERROR(EINVAL);
 795     } else
 796         *n = round(d);
 797
 798     return ret;
 799 }
 800
 801 static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
 802 {
 803     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 804     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 805     int fail = 0;
 806
 807     if (dtext_prepare_text(ctx) < 0) {
 808         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
 809         fail = 1;
 810     }
 811
 812     dtext->var_values[VAR_T] = inpicref->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
 813         NAN : inpicref->pts * av_q2d(inlink->time_base);
 814     dtext->var_values[VAR_X] =
 815         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 816     dtext->var_values[VAR_Y] =
 817         av_expr_eval(dtext->y_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 818     dtext->var_values[VAR_X] =
 819         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 820
 821     dtext->draw = fail ? 0 :
 822         av_expr_eval(dtext->d_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 823
 824     normalize_double(&dtext->x, dtext->var_values[VAR_X]);
 825     normalize_double(&dtext->y, dtext->var_values[VAR_Y]);
 826
 827     if (dtext->x < 0) dtext->x = 0;
 828     if (dtext->y < 0) dtext->y = 0;
 829     if ((unsigned)dtext->x + (unsigned)dtext->w > inlink->w)
 830         dtext->x = inlink->w - dtext->w;
 831     if ((unsigned)dtext->y + (unsigned)dtext->h > inlink->h)
 832         dtext->y = inlink->h - dtext->h;
 833
 834     dtext->x &= ~((1 << dtext->hsub) - 1);
 835     dtext->y &= ~((1 << dtext->vsub) - 1);
 836
 837     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
 838             (int)dtext->var_values[VAR_N], dtext->var_values[VAR_T],
 839             dtext->x, dtext->y, dtext->x+dtext->w, dtext->y+dtext->h);
 840
 841     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], inpicref);
 842 }
 843
 844 static void end_frame(AVFilterLink *inlink)
 845 {
 846     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
 847     AVFilterBufferRef *picref = inlink->cur_buf;
 848     DrawTextContext *dtext = inlink->dst->priv;
 849
 850     if (dtext->draw)
 851         draw_text(inlink->dst, picref, picref->video->w, picref->video->h);
 852
 853     dtext->var_values[VAR_N] += 1.0;
 854
 855     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 856     avfilter_end_frame(outlink);
 857 }
 858
 859 AVFilter avfilter_vf_drawtext = {
 860     .name          = "drawtext",
 861     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
 862     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
 863     .init          = init,
 864     .uninit        = uninit,
 865     .query_formats = query_formats,
 866
 867     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 868                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 869                                     .get_video_buffer = avfilter_null_get_video_buffer,
 870                                     .start_frame      = start_frame,
 871                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 872                                     .end_frame        = end_frame,
 873                                     .config_props     = config_input,
 874                                     .min_perms        = AV_PERM_WRITE |
 875                                                         AV_PERM_READ,
 876                                     .rej_perms        = AV_PERM_PRESERVE },
 877                                   { .name = NULL}},
 878     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 879                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, },
 880                                   { .name = NULL}},
 881 };