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 #include "video.h"
  45
  46 #undef time
  47
  48 #include <ft2build.h>
  49 #include <freetype/config/ftheader.h>
  50 #include FT_FREETYPE_H
  51 #include FT_GLYPH_H
  52
  53 static const char *const var_names[] = {
  54     "E",
  55     "PHI",
  56     "PI",
  57     "main_w",    "W", ///< width  of the main    video
  58     "main_h",    "H", ///< height of the main    video
  59     "text_w",    "w", ///< width  of the overlay text
  60     "text_h",    "h", ///< height of the overlay text
  61     "x",
  62     "y",
  63     "n",              ///< number of processed frames
  64     "t",              ///< timestamp expressed in seconds
  65     NULL
  66 };
  67
  68 static const char *const fun2_names[] = {
  69     "rand"
  70 };
  71
  72 static double drand(void *opaque, double min, double max)
  73 {
  74     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
  75 }
  76
  77 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
  78
  79 static const eval_func2 fun2[] = {
  80     drand,
  81     NULL
  82 };
  83
  84 enum var_name {
  85     VAR_E,
  86     VAR_PHI,
  87     VAR_PI,
  88     VAR_MAIN_W, VAR_MW,
  89     VAR_MAIN_H, VAR_MH,
  90     VAR_TEXT_W, VAR_TW,
  91     VAR_TEXT_H, VAR_TH,
  92     VAR_X,
  93     VAR_Y,
  94     VAR_N,
  95     VAR_T,
  96     VAR_VARS_NB
  97 };
  98
  99 typedef struct {
 100     const AVClass *class;
 101     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
 102     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
 103     uint8_t *expanded_text;         ///< used to contain the strftime()-expanded text
 104     size_t   expanded_text_size;    ///< size in bytes of the expanded_text buffer
 105     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
 106     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
 107     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
 108     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
 109     int x, y;                       ///< position to start drawing text
 110     int w, h;                       ///< dimension of the text block
 111     int shadowx, shadowy;
 112     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
 113     char *fontcolor_string;         ///< font color as string
 114     char *boxcolor_string;          ///< box color as string
 115     char *shadowcolor_string;       ///< shadow color as string
 116     uint8_t fontcolor[4];           ///< foreground color
 117     uint8_t boxcolor[4];            ///< background color
 118     uint8_t shadowcolor[4];         ///< shadow color
 119     uint8_t fontcolor_rgba[4];      ///< foreground color in RGBA
 120     uint8_t boxcolor_rgba[4];       ///< background color in RGBA
 121     uint8_t shadowcolor_rgba[4];    ///< shadow color in RGBA
 122
 123     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
 124     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
 125     int tabsize;                    ///< tab size
 126     int fix_bounds;                 ///< do we let it go out of frame bounds - t/f
 127
 128     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
 129     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
 130     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
 131     int hsub, vsub;                 ///< chroma subsampling values
 132     int is_packed_rgb;
 133     int pixel_step[4];              ///< distance in bytes between the component of each pixel
 134     uint8_t rgba_map[4];            ///< map RGBA offsets to the positions in the packed RGBA format
 135     uint8_t *box_line[4];           ///< line used for filling the box background
 136     char   *x_expr, *y_expr;
 137     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
 138     double var_values[VAR_VARS_NB];
 139     char   *d_expr;
 140     AVExpr *d_pexpr;
 141     int draw;                       ///< set to zero to prevent drawing
 142     AVLFG  prng;                    ///< random
 143 } DrawTextContext;
 144
 145 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
 146
 147 static const AVOption drawtext_options[]= {
 148 {"fontfile", "set font file",        OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 149 {"text",     "set text",             OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 150 {"textfile", "set text file",        OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 151 {"fontcolor","set foreground color", OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 152 {"boxcolor", "set box color",        OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 153 {"shadowcolor", "set shadow color",  OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 154 {"box",      "set box",              OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     0,        1        },
 155 {"fontsize", "set font size",        OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=16},    1,        72       },
 156 {"x",        "set x",                OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 157 {"y",        "set y",                OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 158 {"shadowx",  "set x",                OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 159 {"shadowy",  "set y",                OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 160 {"tabsize",  "set tab size",         OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=4},     0,        INT_MAX  },
 161 {"draw",     "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 162 {"fix_bounds", "if true, check and fix text coords to avoid clipping",
 163                                      OFFSET(fix_bounds),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=1},     0,        1        },
 164
 165 /* FT_LOAD_* flags */
 166 {"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" },
 167 {"default",                     "set default",                     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_DEFAULT},                     INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 168 {"no_scale",                    "set no_scale",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_SCALE},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 169 {"no_hinting",                  "set no_hinting",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_HINTING},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 170 {"render",                      "set render",                      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_RENDER},                      INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 171 {"no_bitmap",                   "set no_bitmap",                   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_BITMAP},                   INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 172 {"vertical_layout",             "set vertical_layout",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT},             INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 173 {"force_autohint",              "set force_autohint",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT},              INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 174 {"crop_bitmap",                 "set crop_bitmap",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_CROP_BITMAP},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 175 {"pedantic",                    "set pedantic",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_PEDANTIC},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 176 {"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" },
 177 {"no_recurse",                  "set no_recurse",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_RECURSE},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 178 {"ignore_transform",            "set ignore_transform",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM},            INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 179 {"monochrome",                  "set monochrome",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_MONOCHROME},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 180 {"linear_design",               "set linear_design",               0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_LINEAR_DESIGN},               INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 181 {"no_autohint",                 "set no_autohint",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_AUTOHINT},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 182 {NULL},
 183 };
 184
 185 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
 186 {
 187     return "drawtext";
 188 }
 189
 190 static const AVClass drawtext_class = {
 191     "DrawTextContext",
 192     drawtext_get_name,
 193     drawtext_options
 194 };
 195
 196 #undef __FTERRORS_H__
 197 #define FT_ERROR_START_LIST {
 198 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
 199 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
 200
 201 struct ft_error
 202 {
 203     int err;
 204     const char *err_msg;
 205 } static ft_errors[] =
 206 #include FT_ERRORS_H
 207
 208 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
 209
 210 typedef struct {
 211     FT_Glyph *glyph;
 212     uint32_t code;
 213     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
 214     FT_BBox bbox;
 215     int advance;
 216     int bitmap_left;
 217     int bitmap_top;
 218 } Glyph;
 219
 220 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
 221 {
 222     const Glyph *a = key, *bb = b;
 223     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
 224     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
 225 }
 226
 227 /**
 228  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
 229  */
 230 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
 231 {
 232     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 233     Glyph *glyph;
 234     struct AVTreeNode *node = NULL;
 235     int ret;
 236
 237     /* load glyph into dtext->face->glyph */
 238     if (FT_Load_Char(dtext->face, code, dtext->ft_load_flags))
 239         return AVERROR(EINVAL);
 240
 241     /* save glyph */
 242     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
 243         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
 244         ret = AVERROR(ENOMEM);
 245         goto error;
 246     }
 247     glyph->code  = code;
 248
 249     if (FT_Get_Glyph(dtext->face->glyph, glyph->glyph)) {
 250         ret = AVERROR(EINVAL);
 251         goto error;
 252     }
 253
 254     glyph->bitmap      = dtext->face->glyph->bitmap;
 255     glyph->bitmap_left = dtext->face->glyph->bitmap_left;
 256     glyph->bitmap_top  = dtext->face->glyph->bitmap_top;
 257     glyph->advance     = dtext->face->glyph->advance.x >> 6;
 258
 259     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
 260     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
 261
 262     /* cache the newly created glyph */
 263     if (!(node = av_mallocz(av_tree_node_size))) {
 264         ret = AVERROR(ENOMEM);
 265         goto error;
 266     }
 267     av_tree_insert(&dtext->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
 268
 269     if (glyph_ptr)
 270         *glyph_ptr = glyph;
 271     return 0;
 272
 273 error:
 274     if (glyph)
 275         av_freep(&glyph->glyph);
 276     av_freep(&glyph);
 277     av_freep(&node);
 278     return ret;
 279 }
 280
 281 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 282 {
 283     int err;
 284     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 285     Glyph *glyph;
 286
 287     dtext->class = &drawtext_class;
 288     av_opt_set_defaults(dtext);
 289     dtext->fontcolor_string = av_strdup("black");
 290     dtext->boxcolor_string = av_strdup("white");
 291     dtext->shadowcolor_string = av_strdup("black");
 292
 293     if ((err = (av_set_options_string(dtext, args, "=", ":"))) < 0) {
 294         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
 295         return err;
 296     }
 297
 298     if (!dtext->fontfile) {
 299         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
 300         return AVERROR(EINVAL);
 301     }
 302
 303     if (dtext->textfile) {
 304         uint8_t *textbuf;
 305         size_t textbuf_size;
 306
 307         if (dtext->text) {
 308             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 309                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
 310             return AVERROR(EINVAL);
 311         }
 312         if ((err = av_file_map(dtext->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
 313             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 314                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
 315                    dtext->textfile);
 316             return err;
 317         }
 318
 319         if (!(dtext->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
 320             return AVERROR(ENOMEM);
 321         memcpy(dtext->text, textbuf, textbuf_size);
 322         dtext->text[textbuf_size] = 0;
 323         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
 324     }
 325
 326     if (!dtext->text) {
 327         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 328                "Either text or a valid file must be provided\n");
 329         return AVERROR(EINVAL);
 330     }
 331
 332     if ((err = av_parse_color(dtext->fontcolor_rgba, dtext->fontcolor_string, -1, ctx))) {
 333         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 334                "Invalid font color '%s'\n", dtext->fontcolor_string);
 335         return err;
 336     }
 337
 338     if ((err = av_parse_color(dtext->boxcolor_rgba, dtext->boxcolor_string, -1, ctx))) {
 339         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 340                "Invalid box color '%s'\n", dtext->boxcolor_string);
 341         return err;
 342     }
 343
 344     if ((err = av_parse_color(dtext->shadowcolor_rgba, dtext->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
 345         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 346                "Invalid shadow color '%s'\n", dtext->shadowcolor_string);
 347         return err;
 348     }
 349
 350     if ((err = FT_Init_FreeType(&(dtext->library)))) {
 351         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 352                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
 353         return AVERROR(EINVAL);
 354     }
 355
 356     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
 357     if ((err = FT_New_Face(dtext->library, dtext->fontfile, 0, &dtext->face))) {
 358         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
 359                dtext->fontfile, FT_ERRMSG(err));
 360         return AVERROR(EINVAL);
 361     }
 362     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(dtext->face, 0, dtext->fontsize))) {
 363         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
 364                dtext->fontsize, FT_ERRMSG(err));
 365         return AVERROR(EINVAL);
 366     }
 367
 368     dtext->use_kerning = FT_HAS_KERNING(dtext->face);
 369
 370     /* load the fallback glyph with code 0 */
 371     load_glyph(ctx, NULL, 0);
 372
 373     /* set the tabsize in pixels */
 374     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ') < 0)) {
 375         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
 376         return err;
 377     }
 378     dtext->tabsize *= glyph->advance;
 379
 380 #if !HAVE_LOCALTIME_R
 381     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "strftime() expansion unavailable!\n");
 382 #endif
 383
 384     return 0;
 385 }
 386
 387 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 388 {
 389     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 390         PIX_FMT_ARGB,    PIX_FMT_RGBA,
 391         PIX_FMT_ABGR,    PIX_FMT_BGRA,
 392         PIX_FMT_RGB24,   PIX_FMT_BGR24,
 393         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV444P,
 394         PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV411P,
 395         PIX_FMT_YUV410P, PIX_FMT_YUV440P,
 396         PIX_FMT_NONE
 397     };
 398
 399     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 400     return 0;
 401 }
 402
 403 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
 404 {
 405     av_free(elem);
 406     return 0;
 407 }
 408
 409 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 410 {
 411     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 412     int i;
 413
 414     av_freep(&dtext->fontfile);
 415     av_freep(&dtext->text);
 416     av_freep(&dtext->expanded_text);
 417     av_freep(&dtext->fontcolor_string);
 418     av_freep(&dtext->boxcolor_string);
 419     av_freep(&dtext->positions);
 420     av_freep(&dtext->shadowcolor_string);
 421     av_tree_enumerate(dtext->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
 422     av_tree_destroy(dtext->glyphs);
 423     dtext->glyphs = 0;
 424     FT_Done_Face(dtext->face);
 425     FT_Done_FreeType(dtext->library);
 426
 427     for (i = 0; i < 4; i++) {
 428         av_freep(&dtext->box_line[i]);
 429         dtext->pixel_step[i] = 0;
 430     }
 431
 432 }
 433
 434 static inline int is_newline(uint32_t c)
 435 {
 436     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
 437 }
 438
 439 static int dtext_prepare_text(AVFilterContext *ctx)
 440 {
 441     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 442     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
 443     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
 444     int text_height, baseline;
 445     char *text = dtext->text;
 446     uint8_t *p;
 447     int str_w = 0, len;
 448     int y_min = 32000, y_max = -32000;
 449     FT_Vector delta;
 450     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
 451     Glyph dummy = { 0 };
 452     int width  = ctx->inputs[0]->w;
 453     int height = ctx->inputs[0]->h;
 454
 455 #if HAVE_LOCALTIME_R
 456     time_t now = time(0);
 457     struct tm ltime;
 458     uint8_t *buf = dtext->expanded_text;
 459     int buf_size = dtext->expanded_text_size;
 460
 461     if (!buf)
 462         buf_size = 2*strlen(dtext->text)+1;
 463
 464     localtime_r(&now, &ltime);
 465
 466     while ((buf = av_realloc(buf, buf_size))) {
 467         *buf = 1;
 468         if (strftime(buf, buf_size, dtext->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
 469             break;
 470         buf_size *= 2;
 471     }
 472
 473     if (!buf)
 474         return AVERROR(ENOMEM);
 475     text = dtext->expanded_text = buf;
 476     dtext->expanded_text_size = buf_size;
 477 #endif
 478
 479     if ((len = strlen(text)) > dtext->nb_positions) {
 480         FT_Vector *p = av_realloc(dtext->positions,
 481                                   len * sizeof(*dtext->positions));
 482         if (!p) {
 483             av_freep(dtext->positions);
 484             dtext->nb_positions = 0;
 485             return AVERROR(ENOMEM);
 486         } else {
 487             dtext->positions = p;
 488             dtext->nb_positions = len;
 489         }
 490     }
 491
 492     /* load and cache glyphs */
 493     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 494         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 495
 496         /* get glyph */
 497         dummy.code = code;
 498         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 499         if (!glyph) {
 500             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
 501             if (ret)
 502                 return ret;
 503         }
 504
 505         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
 506         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
 507     }
 508     text_height = y_max - y_min;
 509     baseline    = y_max;
 510
 511     /* compute and save position for each glyph */
 512     glyph = NULL;
 513     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 514         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 515
 516         /* skip the \n in the sequence \r\n */
 517         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
 518             continue;
 519
 520         prev_code = code;
 521         if (is_newline(code)) {
 522             str_w = FFMAX(str_w, x - dtext->x);
 523             y += text_height;
 524             x = 0;
 525             continue;
 526         }
 527
 528         /* get glyph */
 529         prev_glyph = glyph;
 530         dummy.code = code;
 531         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 532
 533         /* kerning */
 534         if (dtext->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
 535             FT_Get_Kerning(dtext->face, prev_glyph->code, glyph->code,
 536                            ft_kerning_default, &delta);
 537             x += delta.x >> 6;
 538         }
 539
 540         if (x + glyph->bbox.xMax >= width) {
 541             str_w = FFMAX(str_w, x);
 542             y += text_height;
 543             x = 0;
 544         }
 545
 546         /* save position */
 547         dtext->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
 548         dtext->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
 549         if (code == '\t') x  = (x / dtext->tabsize + 1)*dtext->tabsize;
 550         else              x += glyph->advance;
 551     }
 552
 553     str_w = FFMIN(width - 1, FFMAX(str_w, x));
 554     y     = FFMIN(y + text_height, height - 1);
 555
 556     dtext->w = str_w;
 557     dtext->var_values[VAR_TEXT_W] = dtext->var_values[VAR_TW] = dtext->w;
 558     dtext->h = y;
 559     dtext->var_values[VAR_TEXT_H] = dtext->var_values[VAR_TH] = dtext->h;
 560
 561     return 0;
 562 }
 563
 564
 565 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 566 {
 567     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
 568     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 569     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
 570     int ret;
 571
 572     dtext->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 573     dtext->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 574
 575     dtext->var_values[VAR_E  ] = M_E;
 576     dtext->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
 577     dtext->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
 578
 579     dtext->var_values[VAR_MAIN_W] =
 580         dtext->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
 581     dtext->var_values[VAR_MAIN_H] =
 582         dtext->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
 583
 584     dtext->var_values[VAR_X] = 0;
 585     dtext->var_values[VAR_Y] = 0;
 586     dtext->var_values[VAR_N] = 0;
 587     dtext->var_values[VAR_T] = NAN;
 588
 589     av_lfg_init(&dtext->prng, av_get_random_seed());
 590
 591     if ((ret = av_expr_parse(&dtext->x_pexpr, dtext->x_expr, var_names,
 592                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 593         (ret = av_expr_parse(&dtext->y_pexpr, dtext->y_expr, var_names,
 594                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 595         (ret = av_expr_parse(&dtext->d_pexpr, dtext->d_expr, var_names,
 596                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
 597         return AVERROR(EINVAL);
 598
 599     if ((ret =
 600          ff_fill_line_with_color(dtext->box_line, dtext->pixel_step,
 601                                  inlink->w, dtext->boxcolor,
 602                                  inlink->format, dtext->boxcolor_rgba,
 603                                  &dtext->is_packed_rgb, dtext->rgba_map)) < 0)
 604         return ret;
 605
 606     if (!dtext->is_packed_rgb) {
 607         uint8_t *rgba = dtext->fontcolor_rgba;
 608         dtext->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 609         dtext->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 610         dtext->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 611         dtext->fontcolor[3] = rgba[3];
 612         rgba = dtext->shadowcolor_rgba;
 613         dtext->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 614         dtext->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 615         dtext->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 616         dtext->shadowcolor[3] = rgba[3];
 617     }
 618
 619     dtext->draw = 1;
 620
 621     return dtext_prepare_text(ctx);
 622 }
 623
 624 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
 625     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
 626         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
 627          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
 628
 629 #define SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
 630     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * picref->linesize[0]; \
 631     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
 632     picref->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
 633     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
 634         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[1]; \
 635         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[2]; \
 636         picref->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
 637         picref->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
 638     }\
 639 }
 640
 641 static inline int draw_glyph_yuv(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
 642                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
 643                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
 644 {
 645     int r, c, alpha;
 646     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 647     uint8_t src_val;
 648
 649     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 650         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 651             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 652             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 653             if (!src_val)
 654                 continue;
 655
 656             SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
 657         }
 658     }
 659
 660     return 0;
 661 }
 662
 663 #define SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
 664     p   = picref->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * picref->linesize[0]); \
 665     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
 666     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
 667     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
 668     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
 669 }
 670
 671 static inline int draw_glyph_rgb(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap,
 672                                  unsigned int x, unsigned int y,
 673                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
 674                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
 675 {
 676     int r, c, alpha;
 677     uint8_t *p;
 678     uint8_t src_val;
 679
 680     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 681         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 682             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 683             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 684             if (!src_val)
 685                 continue;
 686
 687             SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
 688                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 689         }
 690     }
 691
 692     return 0;
 693 }
 694
 695 static inline void drawbox(AVFilterBufferRef *picref, unsigned int x, unsigned int y,
 696                            unsigned int width, unsigned int height,
 697                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
 698                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
 699 {
 700     int i, j, alpha;
 701
 702     if (color[3] != 0xFF) {
 703         if (is_rgba_packed) {
 704             uint8_t *p;
 705             for (j = 0; j < height; j++)
 706                 for (i = 0; i < width; i++)
 707                     SET_PIXEL_RGB(picref, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
 708                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 709         } else {
 710             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 711             for (j = 0; j < height; j++)
 712                 for (i = 0; i < width; i++)
 713                     SET_PIXEL_YUV(picref, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
 714         }
 715     } else {
 716         ff_draw_rectangle(picref->data, picref->linesize,
 717                           line, pixel_step, hsub, vsub,
 718                           x, y, width, height);
 719     }
 720 }
 721
 722 static int draw_glyphs(DrawTextContext *dtext, AVFilterBufferRef *picref,
 723                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
 724 {
 725     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? dtext->expanded_text : dtext->text;
 726     uint32_t code = 0;
 727     int i;
 728     uint8_t *p;
 729     Glyph *glyph = NULL;
 730
 731     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 732         Glyph dummy = { 0 };
 733         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 734
 735         /* skip new line chars, just go to new line */
 736         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
 737             continue;
 738
 739         dummy.code = code;
 740         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
 741
 742         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
 743             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
 744             return AVERROR(EINVAL);
 745
 746         if (dtext->is_packed_rgb) {
 747             draw_glyph_rgb(picref, &glyph->bitmap,
 748                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
 749                            dtext->pixel_step[0], rgbcolor, dtext->rgba_map);
 750         } else {
 751             draw_glyph_yuv(picref, &glyph->bitmap,
 752                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
 753                            yuvcolor, dtext->hsub, dtext->vsub);
 754         }
 755     }
 756
 757     return 0;
 758 }
 759
 760 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref,
 761                      int width, int height)
 762 {
 763     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 764     int ret;
 765
 766     /* draw box */
 767     if (dtext->draw_box)
 768         drawbox(picref, dtext->x, dtext->y, dtext->w, dtext->h,
 769                 dtext->box_line, dtext->pixel_step, dtext->boxcolor,
 770                 dtext->hsub, dtext->vsub, dtext->is_packed_rgb,
 771                 dtext->rgba_map);
 772
 773     if (dtext->shadowx || dtext->shadowy) {
 774         if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
 775                                dtext->shadowcolor_rgba,
 776                                dtext->shadowcolor,
 777                                dtext->x + dtext->shadowx,
 778                                dtext->y + dtext->shadowy)) < 0)
 779             return ret;
 780     }
 781
 782     if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
 783                            dtext->fontcolor_rgba,
 784                            dtext->fontcolor,
 785                            dtext->x,
 786                            dtext->y)) < 0)
 787         return ret;
 788
 789     return 0;
 790 }
 791
 792 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 793
 794 static inline int normalize_double(int *n, double d)
 795 {
 796     int ret = 0;
 797
 798     if (isnan(d)) {
 799         ret = AVERROR(EINVAL);
 800     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
 801         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
 802         ret = AVERROR(EINVAL);
 803     } else
 804         *n = round(d);
 805
 806     return ret;
 807 }
 808
 809 static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
 810 {
 811     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 812     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 813     int fail = 0;
 814
 815     if (dtext_prepare_text(ctx) < 0) {
 816         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
 817         fail = 1;
 818     }
 819
 820     dtext->var_values[VAR_T] = inpicref->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
 821         NAN : inpicref->pts * av_q2d(inlink->time_base);
 822     dtext->var_values[VAR_X] =
 823         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 824     dtext->var_values[VAR_Y] =
 825         av_expr_eval(dtext->y_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 826     dtext->var_values[VAR_X] =
 827         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 828
 829     dtext->draw = fail ? 0 :
 830         av_expr_eval(dtext->d_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 831
 832     normalize_double(&dtext->x, dtext->var_values[VAR_X]);
 833     normalize_double(&dtext->y, dtext->var_values[VAR_Y]);
 834
 835     if (dtext->fix_bounds) {
 836         if (dtext->x < 0) dtext->x = 0;
 837         if (dtext->y < 0) dtext->y = 0;
 838         if ((unsigned)dtext->x + (unsigned)dtext->w > inlink->w)
 839             dtext->x = inlink->w - dtext->w;
 840         if ((unsigned)dtext->y + (unsigned)dtext->h > inlink->h)
 841             dtext->y = inlink->h - dtext->h;
 842     }
 843
 844     dtext->x &= ~((1 << dtext->hsub) - 1);
 845     dtext->y &= ~((1 << dtext->vsub) - 1);
 846
 847     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
 848             (int)dtext->var_values[VAR_N], dtext->var_values[VAR_T],
 849             dtext->x, dtext->y, dtext->x+dtext->w, dtext->y+dtext->h);
 850
 851     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], inpicref);
 852 }
 853
 854 static void end_frame(AVFilterLink *inlink)
 855 {
 856     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
 857     AVFilterBufferRef *picref = inlink->cur_buf;
 858     DrawTextContext *dtext = inlink->dst->priv;
 859
 860     if (dtext->draw)
 861         draw_text(inlink->dst, picref, picref->video->w, picref->video->h);
 862
 863     dtext->var_values[VAR_N] += 1.0;
 864
 865     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 866     avfilter_end_frame(outlink);
 867 }
 868
 869 AVFilter avfilter_vf_drawtext = {
 870     .name          = "drawtext",
 871     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
 872     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
 873     .init          = init,
 874     .uninit        = uninit,
 875     .query_formats = query_formats,
 876
 877     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 878                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 879                                     .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
 880                                     .start_frame      = start_frame,
 881                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 882                                     .end_frame        = end_frame,
 883                                     .config_props     = config_input,
 884                                     .min_perms        = AV_PERM_WRITE |
 885                                                         AV_PERM_READ,
 886                                     .rej_perms        = AV_PERM_PRESERVE },
 887                                   { .name = NULL}},
 888     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 889                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, },
 890                                   { .name = NULL}},
 891 };