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 "formats.h"
  45 #include "video.h"
  46
  47 #undef time
  48
  49 #include <ft2build.h>
  50 #include <freetype/config/ftheader.h>
  51 #include FT_FREETYPE_H
  52 #include FT_GLYPH_H
  53
  54 static const char *const var_names[] = {
  55     "E",
  56     "PHI",
  57     "PI",
  58     "main_w",    "W", ///< width  of the main    video
  59     "main_h",    "H", ///< height of the main    video
  60     "text_w",    "w", ///< width  of the overlay text
  61     "text_h",    "h", ///< height of the overlay text
  62     "x",
  63     "y",
  64     "n",              ///< number of processed frames
  65     "t",              ///< timestamp expressed in seconds
  66     NULL
  67 };
  68
  69 static const char *const fun2_names[] = {
  70     "rand"
  71 };
  72
  73 static double drand(void *opaque, double min, double max)
  74 {
  75     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
  76 }
  77
  78 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
  79
  80 static const eval_func2 fun2[] = {
  81     drand,
  82     NULL
  83 };
  84
  85 enum var_name {
  86     VAR_E,
  87     VAR_PHI,
  88     VAR_PI,
  89     VAR_MAIN_W, VAR_MW,
  90     VAR_MAIN_H, VAR_MH,
  91     VAR_TEXT_W, VAR_TW,
  92     VAR_TEXT_H, VAR_TH,
  93     VAR_X,
  94     VAR_Y,
  95     VAR_N,
  96     VAR_T,
  97     VAR_VARS_NB
  98 };
  99
 100 typedef struct {
 101     const AVClass *class;
 102     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
 103     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
 104     uint8_t *expanded_text;         ///< used to contain the strftime()-expanded text
 105     size_t   expanded_text_size;    ///< size in bytes of the expanded_text buffer
 106     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
 107     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
 108     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
 109     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
 110     int x, y;                       ///< position to start drawing text
 111     int w, h;                       ///< dimension of the text block
 112     int shadowx, shadowy;
 113     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
 114     char *fontcolor_string;         ///< font color as string
 115     char *boxcolor_string;          ///< box color as string
 116     char *shadowcolor_string;       ///< shadow color as string
 117     uint8_t fontcolor[4];           ///< foreground color
 118     uint8_t boxcolor[4];            ///< background color
 119     uint8_t shadowcolor[4];         ///< shadow color
 120     uint8_t fontcolor_rgba[4];      ///< foreground color in RGBA
 121     uint8_t boxcolor_rgba[4];       ///< background color in RGBA
 122     uint8_t shadowcolor_rgba[4];    ///< shadow color in RGBA
 123
 124     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
 125     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
 126     int tabsize;                    ///< tab size
 127     int fix_bounds;                 ///< do we let it go out of frame bounds - t/f
 128
 129     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
 130     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
 131     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
 132     int hsub, vsub;                 ///< chroma subsampling values
 133     int is_packed_rgb;
 134     int pixel_step[4];              ///< distance in bytes between the component of each pixel
 135     uint8_t rgba_map[4];            ///< map RGBA offsets to the positions in the packed RGBA format
 136     uint8_t *box_line[4];           ///< line used for filling the box background
 137     char   *x_expr, *y_expr;
 138     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
 139     double var_values[VAR_VARS_NB];
 140     char   *d_expr;
 141     AVExpr *d_pexpr;
 142     int draw;                       ///< set to zero to prevent drawing
 143     AVLFG  prng;                    ///< random
 144 } DrawTextContext;
 145
 146 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
 147
 148 static const AVOption drawtext_options[]= {
 149 {"fontfile", "set font file",        OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 150 {"text",     "set text",             OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 151 {"textfile", "set text file",        OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 152 {"fontcolor","set foreground color", OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 153 {"boxcolor", "set box color",        OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 154 {"shadowcolor", "set shadow color",  OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 155 {"box",      "set box",              OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     0,        1        },
 156 {"fontsize", "set font size",        OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=16},    1,        72       },
 157 {"x",        "set x",                OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 158 {"y",        "set y",                OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 159 {"shadowx",  "set x",                OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 160 {"shadowy",  "set y",                OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 161 {"tabsize",  "set tab size",         OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=4},     0,        INT_MAX  },
 162 {"draw",     "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 163 {"fix_bounds", "if true, check and fix text coords to avoid clipping",
 164                                      OFFSET(fix_bounds),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=1},     0,        1        },
 165
 166 /* FT_LOAD_* flags */
 167 {"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" },
 168 {"default",                     "set default",                     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_DEFAULT},                     INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 169 {"no_scale",                    "set no_scale",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_SCALE},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 170 {"no_hinting",                  "set no_hinting",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_HINTING},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 171 {"render",                      "set render",                      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_RENDER},                      INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 172 {"no_bitmap",                   "set no_bitmap",                   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_BITMAP},                   INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 173 {"vertical_layout",             "set vertical_layout",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT},             INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 174 {"force_autohint",              "set force_autohint",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT},              INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 175 {"crop_bitmap",                 "set crop_bitmap",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_CROP_BITMAP},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 176 {"pedantic",                    "set pedantic",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_PEDANTIC},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 177 {"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" },
 178 {"no_recurse",                  "set no_recurse",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_RECURSE},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 179 {"ignore_transform",            "set ignore_transform",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM},            INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 180 {"monochrome",                  "set monochrome",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_MONOCHROME},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 181 {"linear_design",               "set linear_design",               0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_LINEAR_DESIGN},               INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 182 {"no_autohint",                 "set no_autohint",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {FT_LOAD_NO_AUTOHINT},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 183 {NULL},
 184 };
 185
 186 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
 187 {
 188     return "drawtext";
 189 }
 190
 191 static const AVClass drawtext_class = {
 192     "DrawTextContext",
 193     drawtext_get_name,
 194     drawtext_options
 195 };
 196
 197 #undef __FTERRORS_H__
 198 #define FT_ERROR_START_LIST {
 199 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
 200 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
 201
 202 struct ft_error
 203 {
 204     int err;
 205     const char *err_msg;
 206 } static ft_errors[] =
 207 #include FT_ERRORS_H
 208
 209 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
 210
 211 typedef struct {
 212     FT_Glyph *glyph;
 213     uint32_t code;
 214     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
 215     FT_BBox bbox;
 216     int advance;
 217     int bitmap_left;
 218     int bitmap_top;
 219 } Glyph;
 220
 221 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
 222 {
 223     const Glyph *a = key, *bb = b;
 224     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
 225     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
 226 }
 227
 228 /**
 229  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
 230  */
 231 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
 232 {
 233     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 234     Glyph *glyph;
 235     struct AVTreeNode *node = NULL;
 236     int ret;
 237
 238     /* load glyph into dtext->face->glyph */
 239     if (FT_Load_Char(dtext->face, code, dtext->ft_load_flags))
 240         return AVERROR(EINVAL);
 241
 242     /* save glyph */
 243     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
 244         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
 245         ret = AVERROR(ENOMEM);
 246         goto error;
 247     }
 248     glyph->code  = code;
 249
 250     if (FT_Get_Glyph(dtext->face->glyph, glyph->glyph)) {
 251         ret = AVERROR(EINVAL);
 252         goto error;
 253     }
 254
 255     glyph->bitmap      = dtext->face->glyph->bitmap;
 256     glyph->bitmap_left = dtext->face->glyph->bitmap_left;
 257     glyph->bitmap_top  = dtext->face->glyph->bitmap_top;
 258     glyph->advance     = dtext->face->glyph->advance.x >> 6;
 259
 260     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
 261     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
 262
 263     /* cache the newly created glyph */
 264     if (!(node = av_mallocz(av_tree_node_size))) {
 265         ret = AVERROR(ENOMEM);
 266         goto error;
 267     }
 268     av_tree_insert(&dtext->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
 269
 270     if (glyph_ptr)
 271         *glyph_ptr = glyph;
 272     return 0;
 273
 274 error:
 275     if (glyph)
 276         av_freep(&glyph->glyph);
 277     av_freep(&glyph);
 278     av_freep(&node);
 279     return ret;
 280 }
 281
 282 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 283 {
 284     int err;
 285     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 286     Glyph *glyph;
 287
 288     dtext->class = &drawtext_class;
 289     av_opt_set_defaults(dtext);
 290     dtext->fontcolor_string = av_strdup("black");
 291     dtext->boxcolor_string = av_strdup("white");
 292     dtext->shadowcolor_string = av_strdup("black");
 293
 294     if ((err = (av_set_options_string(dtext, args, "=", ":"))) < 0) {
 295         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
 296         return err;
 297     }
 298
 299     if (!dtext->fontfile) {
 300         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
 301         return AVERROR(EINVAL);
 302     }
 303
 304     if (dtext->textfile) {
 305         uint8_t *textbuf;
 306         size_t textbuf_size;
 307
 308         if (dtext->text) {
 309             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 310                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
 311             return AVERROR(EINVAL);
 312         }
 313         if ((err = av_file_map(dtext->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
 314             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 315                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
 316                    dtext->textfile);
 317             return err;
 318         }
 319
 320         if (!(dtext->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
 321             return AVERROR(ENOMEM);
 322         memcpy(dtext->text, textbuf, textbuf_size);
 323         dtext->text[textbuf_size] = 0;
 324         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
 325     }
 326
 327     if (!dtext->text) {
 328         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 329                "Either text or a valid file must be provided\n");
 330         return AVERROR(EINVAL);
 331     }
 332
 333     if ((err = av_parse_color(dtext->fontcolor_rgba, dtext->fontcolor_string, -1, ctx))) {
 334         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 335                "Invalid font color '%s'\n", dtext->fontcolor_string);
 336         return err;
 337     }
 338
 339     if ((err = av_parse_color(dtext->boxcolor_rgba, dtext->boxcolor_string, -1, ctx))) {
 340         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 341                "Invalid box color '%s'\n", dtext->boxcolor_string);
 342         return err;
 343     }
 344
 345     if ((err = av_parse_color(dtext->shadowcolor_rgba, dtext->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
 346         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 347                "Invalid shadow color '%s'\n", dtext->shadowcolor_string);
 348         return err;
 349     }
 350
 351     if ((err = FT_Init_FreeType(&(dtext->library)))) {
 352         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 353                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
 354         return AVERROR(EINVAL);
 355     }
 356
 357     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
 358     if ((err = FT_New_Face(dtext->library, dtext->fontfile, 0, &dtext->face))) {
 359         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
 360                dtext->fontfile, FT_ERRMSG(err));
 361         return AVERROR(EINVAL);
 362     }
 363     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(dtext->face, 0, dtext->fontsize))) {
 364         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
 365                dtext->fontsize, FT_ERRMSG(err));
 366         return AVERROR(EINVAL);
 367     }
 368
 369     dtext->use_kerning = FT_HAS_KERNING(dtext->face);
 370
 371     /* load the fallback glyph with code 0 */
 372     load_glyph(ctx, NULL, 0);
 373
 374     /* set the tabsize in pixels */
 375     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ') < 0)) {
 376         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
 377         return err;
 378     }
 379     dtext->tabsize *= glyph->advance;
 380
 381 #if !HAVE_LOCALTIME_R
 382     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "strftime() expansion unavailable!\n");
 383 #endif
 384
 385     return 0;
 386 }
 387
 388 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 389 {
 390     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 391         PIX_FMT_ARGB,    PIX_FMT_RGBA,
 392         PIX_FMT_ABGR,    PIX_FMT_BGRA,
 393         PIX_FMT_RGB24,   PIX_FMT_BGR24,
 394         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV444P,
 395         PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV411P,
 396         PIX_FMT_YUV410P, PIX_FMT_YUV440P,
 397         PIX_FMT_NONE
 398     };
 399
 400     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 401     return 0;
 402 }
 403
 404 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
 405 {
 406     av_free(elem);
 407     return 0;
 408 }
 409
 410 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 411 {
 412     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 413     int i;
 414
 415     av_freep(&dtext->fontfile);
 416     av_freep(&dtext->text);
 417     av_freep(&dtext->expanded_text);
 418     av_freep(&dtext->fontcolor_string);
 419     av_freep(&dtext->boxcolor_string);
 420     av_freep(&dtext->positions);
 421     av_freep(&dtext->shadowcolor_string);
 422     av_tree_enumerate(dtext->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
 423     av_tree_destroy(dtext->glyphs);
 424     dtext->glyphs = 0;
 425     FT_Done_Face(dtext->face);
 426     FT_Done_FreeType(dtext->library);
 427
 428     for (i = 0; i < 4; i++) {
 429         av_freep(&dtext->box_line[i]);
 430         dtext->pixel_step[i] = 0;
 431     }
 432
 433 }
 434
 435 static inline int is_newline(uint32_t c)
 436 {
 437     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
 438 }
 439
 440 static int dtext_prepare_text(AVFilterContext *ctx)
 441 {
 442     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 443     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
 444     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
 445     int text_height, baseline;
 446     char *text = dtext->text;
 447     uint8_t *p;
 448     int str_w = 0, len;
 449     int y_min = 32000, y_max = -32000;
 450     FT_Vector delta;
 451     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
 452     Glyph dummy = { 0 };
 453     int width  = ctx->inputs[0]->w;
 454     int height = ctx->inputs[0]->h;
 455
 456 #if HAVE_LOCALTIME_R
 457     time_t now = time(0);
 458     struct tm ltime;
 459     uint8_t *buf = dtext->expanded_text;
 460     int buf_size = dtext->expanded_text_size;
 461
 462     if (!buf)
 463         buf_size = 2*strlen(dtext->text)+1;
 464
 465     localtime_r(&now, &ltime);
 466
 467     while ((buf = av_realloc(buf, buf_size))) {
 468         *buf = 1;
 469         if (strftime(buf, buf_size, dtext->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
 470             break;
 471         buf_size *= 2;
 472     }
 473
 474     if (!buf)
 475         return AVERROR(ENOMEM);
 476     text = dtext->expanded_text = buf;
 477     dtext->expanded_text_size = buf_size;
 478 #endif
 479
 480     if ((len = strlen(text)) > dtext->nb_positions) {
 481         FT_Vector *p = av_realloc(dtext->positions,
 482                                   len * sizeof(*dtext->positions));
 483         if (!p) {
 484             av_freep(dtext->positions);
 485             dtext->nb_positions = 0;
 486             return AVERROR(ENOMEM);
 487         } else {
 488             dtext->positions = p;
 489             dtext->nb_positions = len;
 490         }
 491     }
 492
 493     /* load and cache glyphs */
 494     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 495         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 496
 497         /* get glyph */
 498         dummy.code = code;
 499         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 500         if (!glyph) {
 501             ret = load_glyph(ctx, &glyph, code);
 502             if (ret)
 503                 return ret;
 504         }
 505
 506         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
 507         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
 508     }
 509     text_height = y_max - y_min;
 510     baseline    = y_max;
 511
 512     /* compute and save position for each glyph */
 513     glyph = NULL;
 514     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 515         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 516
 517         /* skip the \n in the sequence \r\n */
 518         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
 519             continue;
 520
 521         prev_code = code;
 522         if (is_newline(code)) {
 523             str_w = FFMAX(str_w, x - dtext->x);
 524             y += text_height;
 525             x = 0;
 526             continue;
 527         }
 528
 529         /* get glyph */
 530         prev_glyph = glyph;
 531         dummy.code = code;
 532         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 533
 534         /* kerning */
 535         if (dtext->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
 536             FT_Get_Kerning(dtext->face, prev_glyph->code, glyph->code,
 537                            ft_kerning_default, &delta);
 538             x += delta.x >> 6;
 539         }
 540
 541         if (x + glyph->bbox.xMax >= width) {
 542             str_w = FFMAX(str_w, x);
 543             y += text_height;
 544             x = 0;
 545         }
 546
 547         /* save position */
 548         dtext->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
 549         dtext->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + baseline;
 550         if (code == '\t') x  = (x / dtext->tabsize + 1)*dtext->tabsize;
 551         else              x += glyph->advance;
 552     }
 553
 554     str_w = FFMIN(width - 1, FFMAX(str_w, x));
 555     y     = FFMIN(y + text_height, height - 1);
 556
 557     dtext->w = str_w;
 558     dtext->var_values[VAR_TEXT_W] = dtext->var_values[VAR_TW] = dtext->w;
 559     dtext->h = y;
 560     dtext->var_values[VAR_TEXT_H] = dtext->var_values[VAR_TH] = dtext->h;
 561
 562     return 0;
 563 }
 564
 565
 566 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 567 {
 568     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
 569     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 570     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
 571     int ret;
 572
 573     dtext->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 574     dtext->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 575
 576     dtext->var_values[VAR_E  ] = M_E;
 577     dtext->var_values[VAR_PHI] = M_PHI;
 578     dtext->var_values[VAR_PI ] = M_PI;
 579
 580     dtext->var_values[VAR_MAIN_W] =
 581         dtext->var_values[VAR_MW] = ctx->inputs[0]->w;
 582     dtext->var_values[VAR_MAIN_H] =
 583         dtext->var_values[VAR_MH] = ctx->inputs[0]->h;
 584
 585     dtext->var_values[VAR_X] = 0;
 586     dtext->var_values[VAR_Y] = 0;
 587     dtext->var_values[VAR_N] = 0;
 588     dtext->var_values[VAR_T] = NAN;
 589
 590     av_lfg_init(&dtext->prng, av_get_random_seed());
 591
 592     if ((ret = av_expr_parse(&dtext->x_pexpr, dtext->x_expr, var_names,
 593                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 594         (ret = av_expr_parse(&dtext->y_pexpr, dtext->y_expr, var_names,
 595                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 596         (ret = av_expr_parse(&dtext->d_pexpr, dtext->d_expr, var_names,
 597                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
 598         return AVERROR(EINVAL);
 599
 600     if ((ret =
 601          ff_fill_line_with_color(dtext->box_line, dtext->pixel_step,
 602                                  inlink->w, dtext->boxcolor,
 603                                  inlink->format, dtext->boxcolor_rgba,
 604                                  &dtext->is_packed_rgb, dtext->rgba_map)) < 0)
 605         return ret;
 606
 607     if (!dtext->is_packed_rgb) {
 608         uint8_t *rgba = dtext->fontcolor_rgba;
 609         dtext->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 610         dtext->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 611         dtext->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 612         dtext->fontcolor[3] = rgba[3];
 613         rgba = dtext->shadowcolor_rgba;
 614         dtext->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 615         dtext->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 616         dtext->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 617         dtext->shadowcolor[3] = rgba[3];
 618     }
 619
 620     dtext->draw = 1;
 621
 622     return dtext_prepare_text(ctx);
 623 }
 624
 625 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
 626     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
 627         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
 628          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
 629
 630 #define SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
 631     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * picref->linesize[0]; \
 632     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
 633     picref->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
 634     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
 635         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[1]; \
 636         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[2]; \
 637         picref->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
 638         picref->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
 639     }\
 640 }
 641
 642 static inline int draw_glyph_yuv(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap, unsigned int x,
 643                                  unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height,
 644                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
 645 {
 646     int r, c, alpha;
 647     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 648     uint8_t src_val;
 649
 650     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 651         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 652             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 653             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 654             if (!src_val)
 655                 continue;
 656
 657             SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
 658         }
 659     }
 660
 661     return 0;
 662 }
 663
 664 #define SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
 665     p   = picref->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * picref->linesize[0]); \
 666     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
 667     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
 668     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
 669     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
 670 }
 671
 672 static inline int draw_glyph_rgb(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap,
 673                                  unsigned int x, unsigned int y,
 674                                  unsigned int width, unsigned int height, int pixel_step,
 675                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
 676 {
 677     int r, c, alpha;
 678     uint8_t *p;
 679     uint8_t src_val;
 680
 681     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 682         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 683             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 684             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 685             if (!src_val)
 686                 continue;
 687
 688             SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
 689                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 690         }
 691     }
 692
 693     return 0;
 694 }
 695
 696 static inline void drawbox(AVFilterBufferRef *picref, unsigned int x, unsigned int y,
 697                            unsigned int width, unsigned int height,
 698                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
 699                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
 700 {
 701     int i, j, alpha;
 702
 703     if (color[3] != 0xFF) {
 704         if (is_rgba_packed) {
 705             uint8_t *p;
 706             for (j = 0; j < height; j++)
 707                 for (i = 0; i < width; i++)
 708                     SET_PIXEL_RGB(picref, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
 709                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 710         } else {
 711             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 712             for (j = 0; j < height; j++)
 713                 for (i = 0; i < width; i++)
 714                     SET_PIXEL_YUV(picref, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
 715         }
 716     } else {
 717         ff_draw_rectangle(picref->data, picref->linesize,
 718                           line, pixel_step, hsub, vsub,
 719                           x, y, width, height);
 720     }
 721 }
 722
 723 static int draw_glyphs(DrawTextContext *dtext, AVFilterBufferRef *picref,
 724                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
 725 {
 726     char *text = HAVE_LOCALTIME_R ? dtext->expanded_text : dtext->text;
 727     uint32_t code = 0;
 728     int i;
 729     uint8_t *p;
 730     Glyph *glyph = NULL;
 731
 732     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 733         Glyph dummy = { 0 };
 734         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 735
 736         /* skip new line chars, just go to new line */
 737         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
 738             continue;
 739
 740         dummy.code = code;
 741         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
 742
 743         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
 744             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
 745             return AVERROR(EINVAL);
 746
 747         if (dtext->is_packed_rgb) {
 748             draw_glyph_rgb(picref, &glyph->bitmap,
 749                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
 750                            dtext->pixel_step[0], rgbcolor, dtext->rgba_map);
 751         } else {
 752             draw_glyph_yuv(picref, &glyph->bitmap,
 753                            dtext->positions[i].x+x, dtext->positions[i].y+y, width, height,
 754                            yuvcolor, dtext->hsub, dtext->vsub);
 755         }
 756     }
 757
 758     return 0;
 759 }
 760
 761 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref,
 762                      int width, int height)
 763 {
 764     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 765     int ret;
 766
 767     /* draw box */
 768     if (dtext->draw_box)
 769         drawbox(picref, dtext->x, dtext->y, dtext->w, dtext->h,
 770                 dtext->box_line, dtext->pixel_step, dtext->boxcolor,
 771                 dtext->hsub, dtext->vsub, dtext->is_packed_rgb,
 772                 dtext->rgba_map);
 773
 774     if (dtext->shadowx || dtext->shadowy) {
 775         if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
 776                                dtext->shadowcolor_rgba,
 777                                dtext->shadowcolor,
 778                                dtext->x + dtext->shadowx,
 779                                dtext->y + dtext->shadowy)) < 0)
 780             return ret;
 781     }
 782
 783     if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height,
 784                            dtext->fontcolor_rgba,
 785                            dtext->fontcolor,
 786                            dtext->x,
 787                            dtext->y)) < 0)
 788         return ret;
 789
 790     return 0;
 791 }
 792
 793 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 794
 795 static inline int normalize_double(int *n, double d)
 796 {
 797     int ret = 0;
 798
 799     if (isnan(d)) {
 800         ret = AVERROR(EINVAL);
 801     } else if (d > INT_MAX || d < INT_MIN) {
 802         *n = d > INT_MAX ? INT_MAX : INT_MIN;
 803         ret = AVERROR(EINVAL);
 804     } else
 805         *n = round(d);
 806
 807     return ret;
 808 }
 809
 810 static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
 811 {
 812     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 813     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 814     int fail = 0;
 815
 816     if (dtext_prepare_text(ctx) < 0) {
 817         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't draw text\n");
 818         fail = 1;
 819     }
 820
 821     dtext->var_values[VAR_T] = inpicref->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
 822         NAN : inpicref->pts * av_q2d(inlink->time_base);
 823     dtext->var_values[VAR_X] =
 824         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 825     dtext->var_values[VAR_Y] =
 826         av_expr_eval(dtext->y_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 827     dtext->var_values[VAR_X] =
 828         av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 829
 830     dtext->draw = fail ? 0 :
 831         av_expr_eval(dtext->d_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 832
 833     normalize_double(&dtext->x, dtext->var_values[VAR_X]);
 834     normalize_double(&dtext->y, dtext->var_values[VAR_Y]);
 835
 836     if (dtext->fix_bounds) {
 837         if (dtext->x < 0) dtext->x = 0;
 838         if (dtext->y < 0) dtext->y = 0;
 839         if ((unsigned)dtext->x + (unsigned)dtext->w > inlink->w)
 840             dtext->x = inlink->w - dtext->w;
 841         if ((unsigned)dtext->y + (unsigned)dtext->h > inlink->h)
 842             dtext->y = inlink->h - dtext->h;
 843     }
 844
 845     dtext->x &= ~((1 << dtext->hsub) - 1);
 846     dtext->y &= ~((1 << dtext->vsub) - 1);
 847
 848     av_dlog(ctx, "n:%d t:%f x:%d y:%d x+w:%d y+h:%d\n",
 849             (int)dtext->var_values[VAR_N], dtext->var_values[VAR_T],
 850             dtext->x, dtext->y, dtext->x+dtext->w, dtext->y+dtext->h);
 851
 852     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], inpicref);
 853 }
 854
 855 static void end_frame(AVFilterLink *inlink)
 856 {
 857     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
 858     AVFilterBufferRef *picref = inlink->cur_buf;
 859     DrawTextContext *dtext = inlink->dst->priv;
 860
 861     if (dtext->draw)
 862         draw_text(inlink->dst, picref, picref->video->w, picref->video->h);
 863
 864     dtext->var_values[VAR_N] += 1.0;
 865
 866     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 867     avfilter_end_frame(outlink);
 868 }
 869
 870 AVFilter avfilter_vf_drawtext = {
 871     .name          = "drawtext",
 872     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
 873     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
 874     .init          = init,
 875     .uninit        = uninit,
 876     .query_formats = query_formats,
 877
 878     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 879                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 880                                     .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
 881                                     .start_frame      = start_frame,
 882                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 883                                     .end_frame        = end_frame,
 884                                     .config_props     = config_input,
 885                                     .min_perms        = AV_PERM_WRITE |
 886                                                         AV_PERM_READ,
 887                                     .rej_perms        = AV_PERM_PRESERVE },
 888                                   { .name = NULL}},
 889     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 890                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, },
 891                                   { .name = NULL}},
 892 };