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 "config.h"
  30
  31 #include <sys/types.h>
  32 #include <sys/time.h>
  33 #include <sys/stat.h>
  34 #include <time.h>
  35 #include <unistd.h>
  36
  37 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
  38 #include <fontconfig/fontconfig.h>
  39 #endif
  40
  41 #include "libavutil/colorspace.h"
  42 #include "libavutil/common.h"
  43 #include "libavutil/file.h"
  44 #include "libavutil/eval.h"
  45 #include "libavutil/opt.h"
  46 #include "libavutil/mathematics.h"
  47 #include "libavutil/random_seed.h"
  48 #include "libavutil/parseutils.h"
  49 #include "libavutil/pixdesc.h"
  50 #include "libavutil/tree.h"
  51 #include "libavutil/lfg.h"
  52 #include "avfilter.h"
  53 #include "drawutils.h"
  54 #include "formats.h"
  55 #include "internal.h"
  56 #include "video.h"
  57
  58 #include <ft2build.h>
  59 #include FT_FREETYPE_H
  60 #include FT_GLYPH_H
  61
  62 static const char *const var_names[] = {
  63     "E",
  64     "PHI",
  65     "PI",
  66     "main_w",    "W", ///< width  of the main    video
  67     "main_h",    "H", ///< height of the main    video
  68     "text_w",    "w", ///< width  of the overlay text
  69     "text_h",    "h", ///< height of the overlay text
  70     "x",
  71     "y",
  72     "n",              ///< number of processed frames
  73     "t",              ///< timestamp expressed in seconds
  74     NULL
  75 };
  76
  77 static const char *const fun2_names[] = {
  78     "rand"
  79 };
  80
  81 static double drand(void *opaque, double min, double max)
  82 {
  83     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
  84 }
  85
  86 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
  87
  88 static const eval_func2 fun2[] = {
  89     drand,
  90     NULL
  91 };
  92
  93 enum var_name {
  94     VAR_E,
  95     VAR_PHI,
  96     VAR_PI,
  97     VAR_MAIN_W, VAR_MW,
  98     VAR_MAIN_H, VAR_MH,
  99     VAR_TEXT_W, VAR_TW,
 100     VAR_TEXT_H, VAR_TH,
 101     VAR_X,
 102     VAR_Y,
 103     VAR_N,
 104     VAR_T,
 105     VAR_VARS_NB
 106 };
 107
 108 typedef struct DrawTextContext {
 109     const AVClass *class;
 110 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
 111     uint8_t *font;              ///< font to be used
 112 #endif
 113     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
 114     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
 115     uint8_t *expanded_text;         ///< used to contain the strftime()-expanded text
 116     size_t   expanded_text_size;    ///< size in bytes of the expanded_text buffer
 117     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
 118     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
 119     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
 120     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
 121     int x, y;                       ///< position to start drawing text
 122     int w, h;                       ///< dimension of the text block
 123     int shadowx, shadowy;
 124     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
 125     char *fontcolor_string;         ///< font color as string
 126     char *boxcolor_string;          ///< box color as string
 127     char *shadowcolor_string;       ///< shadow color as string
 128     uint8_t fontcolor[4];           ///< foreground color
 129     uint8_t boxcolor[4];            ///< background color
 130     uint8_t shadowcolor[4];         ///< shadow color
 131     uint8_t fontcolor_rgba[4];      ///< foreground color in RGBA
 132     uint8_t boxcolor_rgba[4];       ///< background color in RGBA
 133     uint8_t shadowcolor_rgba[4];    ///< shadow color in RGBA
 134
 135     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
 136     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
 137     int tabsize;                    ///< tab size
 138     int fix_bounds;                 ///< do we let it go out of frame bounds - t/f
 139
 140     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
 141     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
 142     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
 143     int hsub, vsub;                 ///< chroma subsampling values
 144     int is_packed_rgb;
 145     int pixel_step[4];              ///< distance in bytes between the component of each pixel
 146     uint8_t rgba_map[4];            ///< map RGBA offsets to the positions in the packed RGBA format
 147     uint8_t *box_line[4];           ///< line used for filling the box background
 148     char   *x_expr, *y_expr;
 149     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
 150     double var_values[VAR_VARS_NB];
 151     char   *d_expr;
 152     AVExpr *d_pexpr;
 153     int draw;                       ///< set to zero to prevent drawing
 154     AVLFG  prng;                    ///< random
 155 } DrawTextContext;
 156
 157 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
 158 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 159
 160 static const AVOption drawtext_options[]= {
 161 #if CONFIG_LIBFONTCONFIG
 162     { "font",        "Font name",            OFFSET(font),               AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "Sans" },           .flags = FLAGS },
 163 #endif
 164     { "fontfile",    NULL,                   OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING,                              .flags = FLAGS },
 165     { "text",        NULL,                   OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING,                              .flags = FLAGS },
 166     { "textfile",    NULL,                   OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING,                              .flags = FLAGS },
 167     { "fontcolor",   NULL,                   OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "black" },          .flags = FLAGS },
 168     { "boxcolor",    NULL,                   OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "white" },          .flags = FLAGS },
 169     { "shadowcolor", NULL,                   OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "black" },          .flags = FLAGS },
 170     { "box",         NULL,                   OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0       }, 0,       1,       FLAGS },
 171     { "fontsize",    NULL,                   OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 16      }, 1,       72,      FLAGS },
 172     { "x",           NULL,                   OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "0"     },          .flags = FLAGS },
 173     { "y",           NULL,                   OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "0"     },          .flags = FLAGS },
 174     { "shadowx",     NULL,                   OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0       }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
 175     { "shadowy",     NULL,                   OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0       }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
 176     { "tabsize",     NULL,                   OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 4       }, 0,       INT_MAX, FLAGS },
 177     { "draw",        "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "1"     },          .flags = FLAGS },
 178     { "fix_bounds",  "if true, check and fix text coords to avoid clipping",
 179                                             OFFSET(fix_bounds),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1       }, 0,       1,       FLAGS },
 180
 181     /* FT_LOAD_* flags */
 182     { "ft_load_flags", "set font loading flags for libfreetype", OFFSET(ft_load_flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = FT_LOAD_DEFAULT | FT_LOAD_RENDER}, 0, INT_MAX, FLAGS, "ft_load_flags" },
 183         { "default",                     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_DEFAULT },                     .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 184         { "no_scale",                    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_SCALE },                    .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 185         { "no_hinting",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_HINTING },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 186         { "render",                      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_RENDER },                      .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 187         { "no_bitmap",                   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_BITMAP },                   .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 188         { "vertical_layout",             NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT },             .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 189         { "force_autohint",              NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT },              .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 190         { "crop_bitmap",                 NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_CROP_BITMAP },                 .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 191         { "pedantic",                    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_PEDANTIC },                    .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 192         { "ignore_global_advance_width", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_IGNORE_GLOBAL_ADVANCE_WIDTH }, .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 193         { "no_recurse",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_RECURSE },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 194         { "ignore_transform",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM },            .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 195         { "monochrome",                  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_MONOCHROME },                  .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 196         { "linear_design",               NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_LINEAR_DESIGN },               .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 197         { "no_autohint",                 NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FT_LOAD_NO_AUTOHINT },                 .flags = FLAGS, .unit = "ft_load_flags" },
 198     { NULL},
 199 };
 200
 201 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
 202 {
 203     return "drawtext";
 204 }
 205
 206 static const AVClass drawtext_class = {
 207     "DrawTextContext",
 208     drawtext_get_name,
 209     drawtext_options
 210 };
 211
 212 #undef __FTERRORS_H__
 213 #define FT_ERROR_START_LIST {
 214 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
 215 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
 216
 217 struct ft_error
 218 {
 219     int err;
 220     const char *err_msg;
 221 } static ft_errors[] =
 222 #include FT_ERRORS_H
 223
 224 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
 225
 226 typedef struct Glyph {
 227     FT_Glyph *glyph;
 228     uint32_t code;
 229     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
 230     FT_BBox bbox;
 231     int advance;
 232     int bitmap_left;
 233     int bitmap_top;
 234 } Glyph;
 235
 236 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
 237 {
 238     const Glyph *a = key, *bb = b;
 239     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
 240     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
 241 }
 242
 243 /**
 244  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
 245  */
 246 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
 247 {
 248     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 249     Glyph *glyph;
 250     struct AVTreeNode *node = NULL;
 251     int ret;
 252
 253     /* load glyph into s->face->glyph */
 254     if (FT_Load_Char(s->face, code, s->ft_load_flags))
 255         return AVERROR(EINVAL);
 256
 257     /* save glyph */
 258     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
 259         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
 260         ret = AVERROR(ENOMEM);
 261         goto error;
 262     }
 263     glyph->code  = code;
 264
 265     if (FT_Get_Glyph(s->face->glyph, glyph->glyph)) {
 266         ret = AVERROR(EINVAL);
 267         goto error;
 268     }
 269
 270     glyph->bitmap      = s->face->glyph->bitmap;
 271     glyph->bitmap_left = s->face->glyph->bitmap_left;
 272     glyph->bitmap_top  = s->face->glyph->bitmap_top;
 273     glyph->advance     = s->face->glyph->advance.x >> 6;
 274
 275     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
 276     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
 277
 278     /* cache the newly created glyph */
 279     if (!(node = av_tree_node_alloc())) {
 280         ret = AVERROR(ENOMEM);
 281         goto error;
 282     }
 283     av_tree_insert(&s->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
 284
 285     if (glyph_ptr)
 286         *glyph_ptr = glyph;
 287     return 0;
 288
 289 error:
 290     if (glyph)
 291         av_freep(&glyph->glyph);
 292     av_freep(&glyph);
 293     av_freep(&node);
 294     return ret;
 295 }
 296
 297 static int parse_font(AVFilterContext *ctx)
 298 {
 299     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 300 #if !CONFIG_LIBFONTCONFIG
 301     if (!s->fontfile) {
 302         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
 303         return AVERROR(EINVAL);
 304     }
 305
 306     return 0;
 307 #else
 308     FcPattern *pat, *best;
 309     FcResult result = FcResultMatch;
 310
 311     FcBool fc_bool;
 312     FcChar8* fc_string;
 313     int err = AVERROR(ENOENT);
 314
 315     if (s->fontfile)
 316         return 0;
 317
 318     if (!FcInit())
 319         return AVERROR_UNKNOWN;
 320
 321     if (!(pat = FcPatternCreate()))
 322         return AVERROR(ENOMEM);
 323
 324     FcPatternAddString(pat, FC_FAMILY, s->font);
 325     FcPatternAddBool(pat, FC_OUTLINE, FcTrue);
 326     FcPatternAddDouble(pat, FC_SIZE, (double)s->fontsize);
 327
 328     FcDefaultSubstitute(pat);
 329
 330     if (!FcConfigSubstitute(NULL, pat, FcMatchPattern)) {
 331         FcPatternDestroy(pat);
 332         return AVERROR(ENOMEM);
 333     }
 334
 335     best = FcFontMatch(NULL, pat, &result);
 336     FcPatternDestroy(pat);
 337
 338     if (!best || result == FcResultNoMatch) {
 339          av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 340                 "Cannot find a valid font for the family %s\n",
 341                 s->font);
 342         goto fail;
 343     }
 344
 345     if (FcPatternGetBool(best, FC_OUTLINE, 0, &fc_bool) != FcResultMatch ||
 346         !fc_bool) {
 347         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Outline not available for %s\n",
 348                s->font);
 349         goto fail;
 350     }
 351
 352     if (FcPatternGetString(best, FC_FAMILY, 0, &fc_string) != FcResultMatch) {
 353         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No matches for %s\n",
 354                s->font);
 355         goto fail;
 356     }
 357
 358     if (FcPatternGetString(best, FC_FILE, 0, &fc_string) != FcResultMatch) {
 359         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No file path for %s\n",
 360                s->font);
 361         goto fail;
 362     }
 363
 364     s->fontfile = av_strdup(fc_string);
 365     if (!s->fontfile)
 366         err = AVERROR(ENOMEM);
 367     else
 368         err = 0;
 369
 370 fail:
 371     FcPatternDestroy(best);
 372     return err;
 373 #endif
 374 }
 375
 376 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 377 {
 378     int err;
 379     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 380     Glyph *glyph;
 381
 382     if ((err = parse_font(ctx)) < 0)
 383         return err;
 384
 385     if (s->textfile) {
 386         uint8_t *textbuf;
 387         size_t textbuf_size;
 388
 389         if (s->text) {
 390             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 391                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
 392             return AVERROR(EINVAL);
 393         }
 394         if ((err = av_file_map(s->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
 395             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 396                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
 397                    s->textfile);
 398             return err;
 399         }
 400
 401         if (!(s->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
 402             return AVERROR(ENOMEM);
 403         memcpy(s->text, textbuf, textbuf_size);
 404         s->text[textbuf_size] = 0;
 405         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
 406     }
 407
 408     if (!s->text) {
 409         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 410                "Either text or a valid file must be provided\n");
 411         return AVERROR(EINVAL);
 412     }
 413
 414     if ((err = av_parse_color(s->fontcolor_rgba, s->fontcolor_string, -1, ctx))) {
 415         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 416                "Invalid font color '%s'\n", s->fontcolor_string);
 417         return err;
 418     }
 419
 420     if ((err = av_parse_color(s->boxcolor_rgba, s->boxcolor_string, -1, ctx))) {
 421         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 422                "Invalid box color '%s'\n", s->boxcolor_string);
 423         return err;
 424     }
 425
 426     if ((err = av_parse_color(s->shadowcolor_rgba, s->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
 427         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 428                "Invalid shadow color '%s'\n", s->shadowcolor_string);
 429         return err;
 430     }
 431
 432     if ((err = FT_Init_FreeType(&(s->library)))) {
 433         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 434                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
 435         return AVERROR(EINVAL);
 436     }
 437
 438     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
 439     if ((err = FT_New_Face(s->library, s->fontfile, 0, &s->face))) {
 440         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
 441                s->fontfile, FT_ERRMSG(err));
 442         return AVERROR(EINVAL);
 443     }
 444     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(s->face, 0, s->fontsize))) {
 445         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
 446                s->fontsize, FT_ERRMSG(err));
 447         return AVERROR(EINVAL);
 448     }
 449
 450     s->use_kerning = FT_HAS_KERNING(s->face);
 451
 452     /* load the fallback glyph with code 0 */
 453     load_glyph(ctx, NULL, 0);
 454
 455     /* set the tabsize in pixels */
 456     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ') < 0)) {
 457         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
 458         return err;
 459     }
 460     s->tabsize *= glyph->advance;
 461
 462 #if !HAVE_LOCALTIME_R
 463     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "strftime() expansion unavailable!\n");
 464 #endif
 465
 466     return 0;
 467 }
 468
 469 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 470 {
 471     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 472         AV_PIX_FMT_ARGB,    AV_PIX_FMT_RGBA,
 473         AV_PIX_FMT_ABGR,    AV_PIX_FMT_BGRA,
 474         AV_PIX_FMT_RGB24,   AV_PIX_FMT_BGR24,
 475         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
 476         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
 477         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
 478         AV_PIX_FMT_NONE
 479     };
 480
 481     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 482     return 0;
 483 }
 484
 485 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
 486 {
 487     av_free(elem);
 488     return 0;
 489 }
 490
 491 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 492 {
 493     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 494     int i;
 495
 496     av_expr_free(s->x_pexpr);
 497     av_expr_free(s->y_pexpr);
 498     av_expr_free(s->d_pexpr);
 499     s->x_pexpr = s->y_pexpr = s->d_pexpr = NULL;
 500     av_freep(&s->expanded_text);
 501     av_freep(&s->positions);
 502     av_tree_enumerate(s->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
 503     av_tree_destroy(s->glyphs);
 504     s->glyphs = 0;
 505     FT_Done_Face(s->face);
 506     FT_Done_FreeType(s->library);
 507
 508     for (i = 0; i < 4; i++) {
 509         av_freep(&s->box_line[i]);
 510         s->pixel_step[i] = 0;
 511     }
 512
 513 }
 514
 515 static inline int is_newline(uint32_t c)
 516 {
 517     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
 518 }
 519
 520 static int dtext_prepare_text(AVFilterContext *ctx)
 521 {
 522     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 523     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
 524     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
 525     int text_height, baseline;
 526     char *text = s->text;
 527     uint8_t *p;
 528     int str_w = 0, len;
 529     int y_min = 32000, y_max = -32000;
 530     FT_Vector delta;
 531     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
 532     Glyph dummy = { 0 };
 533     int width  = ctx->inputs[0]->w;
 534     int height = ctx->inputs[0]->h;
 535
 536 #if HAVE_LOCALTIME_R
 537     time_t now = time(0);
 538     struct tm ltime;
 539     uint8_t *buf = s->expanded_text;
 540     int buf_size = s->expanded_text_size;
 541
 542     if (!buf)
 543         buf_size = 2*strlen(s->text)+1;
 544
 545     localtime_r(&now, &ltime);
 546
 547     while ((buf = av_realloc(buf, buf_size))) {
 548         *buf = 1;
 549         if (strftime(buf, buf_size, s->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
 550             break;
 551         buf_size *= 2;
 552     }
 553
 554     if (!buf)
 555         return AVERROR(ENOMEM);
 556     text = s->expanded_text = buf;
 557     s->expanded_text_size = buf_size;
 558 #endif
 559
 560     if ((len = strlen(text)) > s->nb_positions) {
 561         FT_Vector *p = av_realloc(s->positions,
 562                                   len * sizeof(*s->positions));
 563         if (!p) {
 564             av_freep(s->positions);
 565             s->nb_positions = 0;
 566             return AVERROR(ENOMEM);
 567         } else {
 568             s->positions = p;
 569             s->nb_positions = len;
 570         }
 571     }
 572
 573     /* load and cache glyphs */
 574     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 575         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 576
 577         /* get glyph */
 578         dummy.code = code;
 579         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 580         if (!glyph) {
 581             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
 582             if (ret)
 583                 return ret;
 584         }
 585
 586         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
 587         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
 588     }
 589     text_height = y_max - y_min;
 590     baseline    = y_max;
 591
 592     /* compute and save position for each glyph */
 593     glyph = NULL;
 594     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 595         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 596
 597         /* skip the \n in the sequence \r\n */
 598         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
 599             continue;
 600
 601         prev_code = code;
 602         if (is_newline(code)) {
 603             str_w = FFMAX(str_w, x - s->x);
 604             y += text_height;
 605             x = 0;
 606             continue;
 607         }
 608
 609         /* get glyph */
 610         prev_glyph = glyph;
 611         dummy.code = code;
 612         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 613
 614         /* kerning */
 615         if (s->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
 616             FT_Get_Kerning(s->face, prev_glyph->code, glyph->code,
 617                            ft_kerning_default, &delta);
 618             x += delta.x >> 6;
 619         }
 620
 621         if (x + glyph->bbox.xMax >= width) {
 622             str_w = FFMAX(str_w, x);
 623             y += text_height;
 624             x = 0;
 625         }
 626
 627         /* save position */
 628         s->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
 629         s->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
 630         if (code == '\t') x  = (x / s->tabsize + 1)*s->tabsize;
 631         else              x += glyph->advance;
 632     }
 633
 634     str_w = FFMIN(width - 1, FFMAX(str_w, x));
 635     y     = FFMIN(y + text_height, height - 1);
 636
 637     s->w = str_w;
 638     s->var_values[VAR_TEXT_W] = s->var_values[VAR_TW] = s->w;
 639     s->h = y;
 640     s->var_values[VAR_TEXT_H] = s->var_values[VAR_TH] = s->h;
 641
 642     return 0;
 643 }
 644
 645
 646 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 647 {
 648     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
 649     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 650     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 651     int ret;
 652
 653     s->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 654     s->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 655
 656     s->var_values[VAR_E  ] = M_E;
 657     s->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
 658     s->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
 659
 660     s->var_values[VAR_MAIN_W] =
 661         s->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
 662     s->var_values[VAR_MAIN_H] =
 663         s->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
 664
 665     s->var_values[VAR_X] = 0;
 666     s->var_values[VAR_Y] = 0;
 667     s->var_values[VAR_T] = NAN;
 668
 669     av_lfg_init(&s->prng, av_get_random_seed());
 670
 671     av_expr_free(s->x_pexpr);
 672     av_expr_free(s->y_pexpr);
 673     av_expr_free(s->d_pexpr);
 674     s->x_pexpr = s->y_pexpr = s->d_pexpr = NULL;
 675     if ((ret = av_expr_parse(&s->x_pexpr, s->x_expr, var_names,
 676                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 677         (ret = av_expr_parse(&s->y_pexpr, s->y_expr, var_names,
 678                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 679         (ret = av_expr_parse(&s->d_pexpr, s->d_expr, var_names,
 680                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
 681         return AVERROR(EINVAL);
 682
 683     if ((ret =
 684          ff_fill_line_with_color(s->box_line, s->pixel_step,
 685                                  inlink->w, s->boxcolor,
 686                                  inlink->format, s->boxcolor_rgba,
 687                                  &s->is_packed_rgb, s->rgba_map)) < 0)
 688         return ret;
 689
 690     if (!s->is_packed_rgb) {
 691         uint8_t *rgba = s->fontcolor_rgba;
 692         s->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 693         s->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 694         s->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 695         s->fontcolor[3] = rgba[3];
 696         rgba = s->shadowcolor_rgba;
 697         s->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 698         s->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 699         s->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 700         s->shadowcolor[3] = rgba[3];
 701     }
 702
 703     s->draw = 1;
 704
 705     return dtext_prepare_text(ctx);
 706 }
 707
 708 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
 709     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
 710         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
 711          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
 712
 713 #define SET_PIXEL_YUV(frame, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
 714     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * frame->linesize[0]; \
 715     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
 716     frame->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
 717     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
 718         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * frame->linesize[1]; \
 719         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * frame->linesize[2]; \
 720         frame->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
 721         frame->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * frame->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
 722     }\
 723 }
 724
 725 static inline int draw_glyph_yuv(AVFrame *frame, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
 726                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
 727                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
 728 {
 729     int r, c, alpha;
 730     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 731     uint8_t src_val;
 732
 733     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 734         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 735             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 736             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 737             if (!src_val)
 738                 continue;
 739
 740             SET_PIXEL_YUV(frame, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
 741         }
 742     }
 743
 744     return 0;
 745 }
 746
 747 #define SET_PIXEL_RGB(frame, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
 748     p   = frame->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * frame->linesize[0]); \
 749     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
 750     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
 751     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
 752     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
 753 }
 754
 755 static inline int draw_glyph_rgb(AVFrame *frame, FT_Bitmap *bitmap,
 756                                  unsigned int x, unsigned int y,
 757                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
 758                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
 759 {
 760     int r, c, alpha;
 761     uint8_t *p;
 762     uint8_t src_val;
 763
 764     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 765         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 766             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 767             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 768             if (!src_val)
 769                 continue;
 770
 771             SET_PIXEL_RGB(frame, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
 772                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 773         }
 774     }
 775
 776     return 0;
 777 }
 778
 779 static inline void drawbox(AVFrame *frame, unsigned int x, unsigned int y,
 780                            unsigned int width, unsigned int height,
 781                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
 782                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
 783 {
 784     int i, j, alpha;
 785
 786     if (color[3] != 0xFF) {
 787         if (is_rgba_packed) {
 788             uint8_t *p;
 789             for (j = 0; j < height; j++)
 790                 for (i = 0; i < width; i++)
 791                     SET_PIXEL_RGB(frame, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
 792                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 793         } else {
 794             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 795             for (j = 0; j < height; j++)
 796                 for (i = 0; i < width; i++)
 797                     SET_PIXEL_YUV(frame, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
 798         }
 799     } else {
 800         ff_draw_rectangle(frame->data, frame->linesize,
 801                           line, pixel_step, hsub, vsub,
 802                           x, y, width, height);
 803     }
 804 }
 805
 806 static int draw_glyphs(DrawTextContext *s, AVFrame *frame,
 807                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
 808 {
 809     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? s->expanded_text : s->text;
 810     uint32_t code = 0;
 811     int i;
 812     uint8_t *p;
 813     Glyph *glyph = NULL;
 814
 815     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 816         Glyph dummy = { 0 };
 817         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 818
 819         /* skip new line chars, just go to new line */
 820         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
 821             continue;
 822
 823         dummy.code = code;
 824         glyph = av_tree_find(s->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
 825
 826         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
 827             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
 828             return AVERROR(EINVAL);
 829
 830         if (s->is_packed_rgb) {
 831             draw_glyph_rgb(frame, &glyph->bitmap,
 832                            s->positions[i].x+x, s->positions[i].y+y, width, height,
 833                            s->pixel_step[0], rgbcolor, s->rgba_map);
 834         } else {
 835             draw_glyph_yuv(frame, &glyph->bitmap,
 836                            s->positions[i].x+x, s->positions[i].y+y, width, height,
 837                            yuvcolor, s->hsub, s->vsub);
 838         }
 839     }
 840
 841     return 0;
 842 }
 843
 844 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame,
 845                      int width, int height)
 846 {
 847     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 848     int ret;
 849
 850     /* draw box */
 851     if (s->draw_box)
 852         drawbox(frame, s->x, s->y, s->w, s->h,
 853                 s->box_line, s->pixel_step, s->boxcolor,
 854                 s->hsub, s->vsub, s->is_packed_rgb,
 855                 s->rgba_map);
 856
 857     if (s->shadowx || s->shadowy) {
 858         if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
 859                                s->shadowcolor_rgba,
 860                                s->shadowcolor,
 861                                s->x + s->shadowx,
 862                                s->y + s->shadowy)) < 0)
 863             return ret;
 864     }
 865
 866     if ((ret = draw_glyphs(s, frame, width, height,
 867                            s->fontcolor_rgba,
 868                            s->fontcolor,
 869                            s->x,
 870                            s->y)) < 0)
 871         return ret;
 872
 873     return 0;
 874 }
 875
 876 static inline int normalize_double(int *n, double d)
 877 {
 878     int ret = 0;
 879
 880     if (isnan(d)) {
 881         ret = AVERROR(EINVAL);
 882     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
 883         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
 884         ret = AVERROR(EINVAL);
 885     } else
 886         *n = round(d);
 887
 888     return ret;
 889 }
 890
 891 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 892 {
 893     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 894     DrawTextContext *s = ctx->priv;
 895     int ret = 0;
 896
 897     if ((ret = dtext_prepare_text(ctx)) < 0) {
 898         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
 899         av_frame_free(&frame);
 900         return ret;
 901     }
 902
 903     s->var_values[VAR_T] = frame->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
 904         NAN : frame->pts * av_q2d(inlink->time_base);
 905     s->var_values[VAR_X] =
 906         av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
 907     s->var_values[VAR_Y] =
 908         av_expr_eval(s->y_pexpr, s->var_values, &s->prng);
 909     s->var_values[VAR_X] =
 910         av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, &s->prng);
 911
 912     s->draw = av_expr_eval(s->d_pexpr, s->var_values, &s->prng);
 913
 914     normalize_double(&s->x, s->var_values[VAR_X]);
 915     normalize_double(&s->y, s->var_values[VAR_Y]);
 916
 917     if (s->fix_bounds) {
 918         if (s->x < 0) s->x = 0;
 919         if (s->y < 0) s->y = 0;
 920         if ((unsigned)s->x + (unsigned)s->w > inlink->w)
 921             s->x = inlink->w - s->w;
 922         if ((unsigned)s->y + (unsigned)s->h > inlink->h)
 923             s->y = inlink->h - s->h;
 924     }
 925
 926     s->x &= ~((1 << s->hsub) - 1);
 927     s->y &= ~((1 << s->vsub) - 1);
 928
 929     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
 930             (int)s->var_values[VAR_N], s->var_values[VAR_T],
 931             s->x, s->y, s->x+s->w, s->y+s->h);
 932
 933     if (s->draw)
 934         draw_text(inlink->dst, frame, frame->width, frame->height);
 935
 936     s->var_values[VAR_N] += 1.0;
 937
 938     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
 939 }
 940
 941 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_inputs[] = {
 942     {
 943         .name             = "default",
 944         .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 945         .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
 946         .filter_frame     = filter_frame,
 947         .config_props     = config_input,
 948         .needs_writable   = 1,
 949     },
 950     { NULL }
 951 };
 952
 953 static const AVFilterPad avfilter_vf_drawtext_outputs[] = {
 954     {
 955         .name = "default",
 956         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 957     },
 958     { NULL }
 959 };
 960
 961 AVFilter ff_vf_drawtext = {
 962     .name          = "drawtext",
 963     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
 964     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
 965     .priv_class    = &drawtext_class,
 966     .init          = init,
 967     .uninit        = uninit,
 968     .query_formats = query_formats,
 969
 970     .inputs    = avfilter_vf_drawtext_inputs,
 971     .outputs   = avfilter_vf_drawtext_outputs,
 972 };