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 FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 "config.h"
  33 #include "libavutil/avstring.h"
  34 #include "libavutil/colorspace.h"
  35 #include "libavutil/file.h"
  36 #include "libavutil/eval.h"
  37 #include "libavutil/opt.h"
  38 #include "libavutil/random_seed.h"
  39 #include "libavutil/parseutils.h"
  40 #include "libavutil/pixdesc.h"
  41 #include "libavutil/timecode.h"
  42 #include "libavutil/tree.h"
  43 #include "libavutil/lfg.h"
  44 #include "avfilter.h"
  45 #include "drawutils.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     "main_w", "w", "W",       ///< width  of the input video
  56     "main_h", "h", "H",       ///< height of the input video
  57     "tw", "text_w",           ///< width  of the rendered text
  58     "th", "text_h",           ///< height of the rendered text
  59     "max_glyph_w",            ///< max glyph width
  60     "max_glyph_h",            ///< max glyph height
  61     "max_glyph_a", "ascent",  ///< max glyph ascent
  62     "max_glyph_d", "descent", ///< min glyph descent
  63     "line_h", "lh",           ///< line height, same as max_glyph_h
  64     "sar",
  65     "dar",
  66     "hsub",
  67     "vsub",
  68     "x",
  69     "y",
  70     "n",                      ///< number of frame
  71     "t",                      ///< timestamp expressed in seconds
  72     NULL
  73 };
  74
  75 static const char *const fun2_names[] = {
  76     "rand"
  77 };
  78
  79 static double drand(void *opaque, double min, double max)
  80 {
  81     return min + (max-min) / UINT_MAX * av_lfg_get(opaque);
  82 }
  83
  84 typedef double (*eval_func2)(void *, double a, double b);
  85
  86 static const eval_func2 fun2[] = {
  87     drand,
  88     NULL
  89 };
  90
  91 enum var_name {
  92     VAR_MAIN_W, VAR_w, VAR_W,
  93     VAR_MAIN_H, VAR_h, VAR_H,
  94     VAR_TW, VAR_TEXT_W,
  95     VAR_TH, VAR_TEXT_H,
  96     VAR_MAX_GLYPH_W,
  97     VAR_MAX_GLYPH_H,
  98     VAR_MAX_GLYPH_A, VAR_ASCENT,
  99     VAR_MAX_GLYPH_D, VAR_DESCENT,
 100     VAR_LINE_H, VAR_LH,
 101     VAR_SAR,
 102     VAR_DAR,
 103     VAR_HSUB,
 104     VAR_VSUB,
 105     VAR_X,
 106     VAR_Y,
 107     VAR_N,
 108     VAR_T,
 109     VAR_VARS_NB
 110 };
 111
 112 typedef struct {
 113     const AVClass *class;
 114     int reinit;                     ///< tells if the filter is being reinited
 115     uint8_t *fontfile;              ///< font to be used
 116     uint8_t *text;                  ///< text to be drawn
 117     uint8_t *expanded_text;         ///< used to contain the strftime()-expanded text
 118     size_t   expanded_text_size;    ///< size in bytes of the expanded_text buffer
 119     int ft_load_flags;              ///< flags used for loading fonts, see FT_LOAD_*
 120     FT_Vector *positions;           ///< positions for each element in the text
 121     size_t nb_positions;            ///< number of elements of positions array
 122     char *textfile;                 ///< file with text to be drawn
 123     int x;                          ///< x position to start drawing text
 124     int y;                          ///< y position to start drawing text
 125     int max_glyph_w;                ///< max glyph width
 126     int max_glyph_h;                ///< max glyph height
 127     int shadowx, shadowy;
 128     unsigned int fontsize;          ///< font size to use
 129     char *fontcolor_string;         ///< font color as string
 130     char *boxcolor_string;          ///< box color as string
 131     char *shadowcolor_string;       ///< shadow color as string
 132     uint8_t fontcolor[4];           ///< foreground color
 133     uint8_t boxcolor[4];            ///< background color
 134     uint8_t shadowcolor[4];         ///< shadow color
 135     uint8_t fontcolor_rgba[4];      ///< foreground color in RGBA
 136     uint8_t boxcolor_rgba[4];       ///< background color in RGBA
 137     uint8_t shadowcolor_rgba[4];    ///< shadow color in RGBA
 138
 139     short int draw_box;             ///< draw box around text - true or false
 140     int use_kerning;                ///< font kerning is used - true/false
 141     int tabsize;                    ///< tab size
 142     int fix_bounds;                 ///< do we let it go out of frame bounds - t/f
 143
 144     FT_Library library;             ///< freetype font library handle
 145     FT_Face face;                   ///< freetype font face handle
 146     struct AVTreeNode *glyphs;      ///< rendered glyphs, stored using the UTF-32 char code
 147     int hsub, vsub;                 ///< chroma subsampling values
 148     int is_packed_rgb;
 149     int pixel_step[4];              ///< distance in bytes between the component of each pixel
 150     uint8_t rgba_map[4];            ///< map RGBA offsets to the positions in the packed RGBA format
 151     uint8_t *box_line[4];           ///< line used for filling the box background
 152     char *x_expr;                   ///< expression for x position
 153     char *y_expr;                   ///< expression for y position
 154     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr;      ///< parsed expressions for x and y
 155     int64_t basetime;               ///< base pts time in the real world for display
 156     double var_values[VAR_VARS_NB];
 157     char   *d_expr;
 158     AVExpr *d_pexpr;
 159     int draw;                       ///< set to zero to prevent drawing
 160     AVLFG  prng;                    ///< random
 161     char       *tc_opt_string;      ///< specified timecode option string
 162     AVRational  tc_rate;            ///< frame rate for timecode
 163     AVTimecode  tc;                 ///< timecode context
 164     int tc24hmax;                   ///< 1 if timecode is wrapped to 24 hours, 0 otherwise
 165     int frame_id;
 166 } DrawTextContext;
 167
 168 #define OFFSET(x) offsetof(DrawTextContext, x)
 169
 170 static const AVOption drawtext_options[]= {
 171 {"fontfile", "set font file",        OFFSET(fontfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 172 {"text",     "set text",             OFFSET(text),               AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 173 {"textfile", "set text file",        OFFSET(textfile),           AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 174 {"fontcolor",   "set foreground color", OFFSET(fontcolor_string),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 175 {"boxcolor",    "set box color",        OFFSET(boxcolor_string),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="white"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 176 {"shadowcolor", "set shadow color",     OFFSET(shadowcolor_string), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 177 {"box",      "set box",              OFFSET(draw_box),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     0,        1        },
 178 {"fontsize", "set font size",        OFFSET(fontsize),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=16},    1,        INT_MAX  },
 179 {"x",        "set x expression",     OFFSET(x_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 180 {"y",        "set y expression",     OFFSET(y_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 181 {"shadowx",  "set x",                OFFSET(shadowx),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 182 {"shadowy",  "set y",                OFFSET(shadowy),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=0},     INT_MIN,  INT_MAX  },
 183 {"tabsize",  "set tab size",         OFFSET(tabsize),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=4},     0,        INT_MAX  },
 184 {"basetime", "set base time",        OFFSET(basetime),           AV_OPT_TYPE_INT64,  {.dbl=AV_NOPTS_VALUE},     INT64_MIN,        INT64_MAX  },
 185 {"draw",     "if false do not draw", OFFSET(d_expr),             AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1"},   CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 186 {"timecode", "set initial timecode", OFFSET(tc_opt_string),      AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},  CHAR_MIN, CHAR_MAX },
 187 {"tc24hmax", "set 24 hours max (timecode only)", OFFSET(tc24hmax), AV_OPT_TYPE_INT,  {.dbl=0},            0,        1 },
 188 {"r",        "set rate (timecode only)", OFFSET(tc_rate),        AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl=0},          0,  INT_MAX },
 189 {"rate",     "set rate (timecode only)", OFFSET(tc_rate),        AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl=0},          0,  INT_MAX },
 190 {"fix_bounds", "if true, check and fix text coords to avoid clipping",
 191                                      OFFSET(fix_bounds),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl=1},     0,        1        },
 192
 193 /* FT_LOAD_* flags */
 194 {"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" },
 195 {"default",                     "set default",                     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_DEFAULT},                     INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 196 {"no_scale",                    "set no_scale",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_NO_SCALE},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 197 {"no_hinting",                  "set no_hinting",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_NO_HINTING},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 198 {"render",                      "set render",                      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_RENDER},                      INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 199 {"no_bitmap",                   "set no_bitmap",                   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_NO_BITMAP},                   INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 200 {"vertical_layout",             "set vertical_layout",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT},             INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 201 {"force_autohint",              "set force_autohint",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT},              INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 202 {"crop_bitmap",                 "set crop_bitmap",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_CROP_BITMAP},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 203 {"pedantic",                    "set pedantic",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_PEDANTIC},                    INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 204 {"ignore_global_advance_width", "set ignore_global_advance_width", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_IGNORE_GLOBAL_ADVANCE_WIDTH}, INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 205 {"no_recurse",                  "set no_recurse",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_NO_RECURSE},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 206 {"ignore_transform",            "set ignore_transform",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_IGNORE_TRANSFORM},            INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 207 {"monochrome",                  "set monochrome",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_MONOCHROME},                  INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 208 {"linear_design",               "set linear_design",               0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_LINEAR_DESIGN},               INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 209 {"no_autohint",                 "set no_autohint",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=FT_LOAD_NO_AUTOHINT},                 INT_MIN, INT_MAX, 0, "ft_load_flags" },
 210 {NULL},
 211 };
 212
 213 static const char *drawtext_get_name(void *ctx)
 214 {
 215     return "drawtext";
 216 }
 217
 218 static const AVClass drawtext_class = {
 219     "DrawTextContext",
 220     drawtext_get_name,
 221     drawtext_options
 222 };
 223
 224 #undef __FTERRORS_H__
 225 #define FT_ERROR_START_LIST {
 226 #define FT_ERRORDEF(e, v, s) { (e), (s) },
 227 #define FT_ERROR_END_LIST { 0, NULL } };
 228
 229 struct ft_error
 230 {
 231     int err;
 232     const char *err_msg;
 233 } static ft_errors[] =
 234 #include FT_ERRORS_H
 235
 236 #define FT_ERRMSG(e) ft_errors[e].err_msg
 237
 238 typedef struct {
 239     FT_Glyph *glyph;
 240     uint32_t code;
 241     FT_Bitmap bitmap; ///< array holding bitmaps of font
 242     FT_BBox bbox;
 243     int advance;
 244     int bitmap_left;
 245     int bitmap_top;
 246 } Glyph;
 247
 248 static int glyph_cmp(void *key, const void *b)
 249 {
 250     const Glyph *a = key, *bb = b;
 251     int64_t diff = (int64_t)a->code - (int64_t)bb->code;
 252     return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
 253 }
 254
 255 /**
 256  * Load glyphs corresponding to the UTF-32 codepoint code.
 257  */
 258 static int load_glyph(AVFilterContext *ctx, Glyph **glyph_ptr, uint32_t code)
 259 {
 260     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 261     Glyph *glyph;
 262     struct AVTreeNode *node = NULL;
 263     int ret;
 264
 265     /* load glyph into dtext->face->glyph */
 266     if (FT_Load_Char(dtext->face, code, dtext->ft_load_flags))
 267         return AVERROR(EINVAL);
 268
 269     /* save glyph */
 270     if (!(glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph))) ||
 271         !(glyph->glyph = av_mallocz(sizeof(*glyph->glyph)))) {
 272         ret = AVERROR(ENOMEM);
 273         goto error;
 274     }
 275     glyph->code  = code;
 276
 277     if (FT_Get_Glyph(dtext->face->glyph, glyph->glyph)) {
 278         ret = AVERROR(EINVAL);
 279         goto error;
 280     }
 281
 282     glyph->bitmap      = dtext->face->glyph->bitmap;
 283     glyph->bitmap_left = dtext->face->glyph->bitmap_left;
 284     glyph->bitmap_top  = dtext->face->glyph->bitmap_top;
 285     glyph->advance     = dtext->face->glyph->advance.x >> 6;
 286
 287     /* measure text height to calculate text_height (or the maximum text height) */
 288     FT_Glyph_Get_CBox(*glyph->glyph, ft_glyph_bbox_pixels, &glyph->bbox);
 289
 290     /* cache the newly created glyph */
 291     if (!(node = av_mallocz(av_tree_node_size))) {
 292         ret = AVERROR(ENOMEM);
 293         goto error;
 294     }
 295     av_tree_insert(&dtext->glyphs, glyph, glyph_cmp, &node);
 296
 297     if (glyph_ptr)
 298         *glyph_ptr = glyph;
 299     return 0;
 300
 301 error:
 302     if (glyph)
 303         av_freep(&glyph->glyph);
 304     av_freep(&glyph);
 305     av_freep(&node);
 306     return ret;
 307 }
 308
 309 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 310 {
 311     int err;
 312     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 313     Glyph *glyph;
 314
 315     dtext->class = &drawtext_class;
 316     av_opt_set_defaults(dtext);
 317
 318     if ((err = (av_set_options_string(dtext, args, "=", ":"))) < 0) {
 319         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
 320         return err;
 321     }
 322
 323     if (!dtext->fontfile) {
 324         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No font filename provided\n");
 325         return AVERROR(EINVAL);
 326     }
 327
 328     if (dtext->textfile) {
 329         uint8_t *textbuf;
 330         size_t textbuf_size;
 331
 332         if (dtext->text) {
 333             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 334                    "Both text and text file provided. Please provide only one\n");
 335             return AVERROR(EINVAL);
 336         }
 337         if ((err = av_file_map(dtext->textfile, &textbuf, &textbuf_size, 0, ctx)) < 0) {
 338             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 339                    "The text file '%s' could not be read or is empty\n",
 340                    dtext->textfile);
 341             return err;
 342         }
 343
 344         if (!(dtext->text = av_malloc(textbuf_size+1)))
 345             return AVERROR(ENOMEM);
 346         memcpy(dtext->text, textbuf, textbuf_size);
 347         dtext->text[textbuf_size] = 0;
 348         av_file_unmap(textbuf, textbuf_size);
 349     }
 350
 351     if (dtext->tc_opt_string) {
 352         int ret = av_timecode_init_from_string(&dtext->tc, dtext->tc_rate,
 353                                                dtext->tc_opt_string, ctx);
 354         if (ret < 0)
 355             return ret;
 356         if (dtext->tc24hmax)
 357             dtext->tc.flags |= AV_TIMECODE_FLAG_24HOURSMAX;
 358         if (!dtext->text)
 359             dtext->text = av_strdup("");
 360     }
 361
 362     if (!dtext->text) {
 363         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 364                "Either text, a valid file or a timecode must be provided\n");
 365         return AVERROR(EINVAL);
 366     }
 367
 368     if ((err = av_parse_color(dtext->fontcolor_rgba, dtext->fontcolor_string, -1, ctx))) {
 369         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 370                "Invalid font color '%s'\n", dtext->fontcolor_string);
 371         return err;
 372     }
 373
 374     if ((err = av_parse_color(dtext->boxcolor_rgba, dtext->boxcolor_string, -1, ctx))) {
 375         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 376                "Invalid box color '%s'\n", dtext->boxcolor_string);
 377         return err;
 378     }
 379
 380     if ((err = av_parse_color(dtext->shadowcolor_rgba, dtext->shadowcolor_string, -1, ctx))) {
 381         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 382                "Invalid shadow color '%s'\n", dtext->shadowcolor_string);
 383         return err;
 384     }
 385
 386     if ((err = FT_Init_FreeType(&(dtext->library)))) {
 387         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 388                "Could not load FreeType: %s\n", FT_ERRMSG(err));
 389         return AVERROR(EINVAL);
 390     }
 391
 392     /* load the face, and set up the encoding, which is by default UTF-8 */
 393     if ((err = FT_New_Face(dtext->library, dtext->fontfile, 0, &dtext->face))) {
 394         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not load fontface from file '%s': %s\n",
 395                dtext->fontfile, FT_ERRMSG(err));
 396         return AVERROR(EINVAL);
 397     }
 398     if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(dtext->face, 0, dtext->fontsize))) {
 399         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set font size to %d pixels: %s\n",
 400                dtext->fontsize, FT_ERRMSG(err));
 401         return AVERROR(EINVAL);
 402     }
 403
 404     dtext->use_kerning = FT_HAS_KERNING(dtext->face);
 405
 406     /* load the fallback glyph with code 0 */
 407     load_glyph(ctx, NULL, 0);
 408
 409     /* set the tabsize in pixels */
 410     if ((err = load_glyph(ctx, &glyph, ' ')) < 0) {
 411         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set tabsize.\n");
 412         return err;
 413     }
 414     dtext->tabsize *= glyph->advance;
 415
 416     return 0;
 417 }
 418
 419 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 420 {
 421     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 422         PIX_FMT_ARGB,    PIX_FMT_RGBA,
 423         PIX_FMT_ABGR,    PIX_FMT_BGRA,
 424         PIX_FMT_RGB24,   PIX_FMT_BGR24,
 425         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV444P,
 426         PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV411P,
 427         PIX_FMT_YUV410P, PIX_FMT_YUV440P,
 428         PIX_FMT_NONE
 429     };
 430
 431     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 432     return 0;
 433 }
 434
 435 static int glyph_enu_free(void *opaque, void *elem)
 436 {
 437     av_free(elem);
 438     return 0;
 439 }
 440
 441 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 442 {
 443     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 444     int i;
 445
 446     av_expr_free(dtext->x_pexpr); dtext->x_pexpr = NULL;
 447     av_expr_free(dtext->y_pexpr); dtext->y_pexpr = NULL;
 448
 449     av_freep(&dtext->boxcolor_string);
 450     av_freep(&dtext->expanded_text);
 451     av_freep(&dtext->fontcolor_string);
 452     av_freep(&dtext->fontfile);
 453     av_freep(&dtext->shadowcolor_string);
 454     av_freep(&dtext->text);
 455     av_freep(&dtext->x_expr);
 456     av_freep(&dtext->y_expr);
 457
 458     av_freep(&dtext->positions);
 459     dtext->nb_positions = 0;
 460
 461     av_tree_enumerate(dtext->glyphs, NULL, NULL, glyph_enu_free);
 462     av_tree_destroy(dtext->glyphs);
 463     dtext->glyphs = NULL;
 464
 465     FT_Done_Face(dtext->face);
 466     FT_Done_FreeType(dtext->library);
 467
 468     for (i = 0; i < 4; i++) {
 469         av_freep(&dtext->box_line[i]);
 470         dtext->pixel_step[i] = 0;
 471     }
 472 }
 473
 474 static inline int is_newline(uint32_t c)
 475 {
 476     return c == '\n' || c == '\r' || c == '\f' || c == '\v';
 477 }
 478
 479 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 480 {
 481     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 482     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 483     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
 484     int ret;
 485
 486     dtext->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 487     dtext->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 488
 489     if ((ret =
 490          ff_fill_line_with_color(dtext->box_line, dtext->pixel_step,
 491                                  inlink->w, dtext->boxcolor,
 492                                  inlink->format, dtext->boxcolor_rgba,
 493                                  &dtext->is_packed_rgb, dtext->rgba_map)) < 0)
 494         return ret;
 495
 496     if (!dtext->is_packed_rgb) {
 497         uint8_t *rgba = dtext->fontcolor_rgba;
 498         dtext->fontcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 499         dtext->fontcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 500         dtext->fontcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 501         dtext->fontcolor[3] = rgba[3];
 502         rgba = dtext->shadowcolor_rgba;
 503         dtext->shadowcolor[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
 504         dtext->shadowcolor[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 505         dtext->shadowcolor[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
 506         dtext->shadowcolor[3] = rgba[3];
 507     }
 508
 509     dtext->var_values[VAR_w]     = dtext->var_values[VAR_W]     = dtext->var_values[VAR_MAIN_W] = inlink->w;
 510     dtext->var_values[VAR_h]     = dtext->var_values[VAR_H]     = dtext->var_values[VAR_MAIN_H] = inlink->h;
 511     dtext->var_values[VAR_SAR]   = inlink->sample_aspect_ratio.num ? av_q2d(inlink->sample_aspect_ratio) : 1;
 512     dtext->var_values[VAR_DAR]   = (double)inlink->w / inlink->h * dtext->var_values[VAR_SAR];
 513     dtext->var_values[VAR_HSUB]  = 1<<pix_desc->log2_chroma_w;
 514     dtext->var_values[VAR_VSUB]  = 1<<pix_desc->log2_chroma_h;
 515     dtext->var_values[VAR_X]     = NAN;
 516     dtext->var_values[VAR_Y]     = NAN;
 517     if (!dtext->reinit)
 518         dtext->var_values[VAR_N] = 0;
 519     dtext->var_values[VAR_T]     = NAN;
 520
 521     av_lfg_init(&dtext->prng, av_get_random_seed());
 522
 523     if ((ret = av_expr_parse(&dtext->x_pexpr, dtext->x_expr, var_names,
 524                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 525         (ret = av_expr_parse(&dtext->y_pexpr, dtext->y_expr, var_names,
 526                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0 ||
 527         (ret = av_expr_parse(&dtext->d_pexpr, dtext->d_expr, var_names,
 528                              NULL, NULL, fun2_names, fun2, 0, ctx)) < 0)
 529
 530         return AVERROR(EINVAL);
 531
 532     return 0;
 533 }
 534
 535 static int command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *arg, char *res, int res_len, int flags)
 536 {
 537     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 538
 539     if (!strcmp(cmd, "reinit")) {
 540         int ret;
 541         uninit(ctx);
 542         dtext->reinit = 1;
 543         if ((ret = init(ctx, arg, NULL)) < 0)
 544             return ret;
 545         return config_input(ctx->inputs[0]);
 546     }
 547
 548     return AVERROR(ENOSYS);
 549 }
 550
 551 #define GET_BITMAP_VAL(r, c)                                            \
 552     bitmap->pixel_mode == FT_PIXEL_MODE_MONO ?                          \
 553         (bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch + ((c)>>3)] & (0x80 >> ((c)&7))) * 255 : \
 554          bitmap->buffer[(r) * bitmap->pitch +  (c)]
 555
 556 #define SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, val, x, y, hsub, vsub) {           \
 557     luma_pos    = ((x)          ) + ((y)          ) * picref->linesize[0]; \
 558     alpha = yuva_color[3] * (val) * 129;                               \
 559     picref->data[0][luma_pos]    = (alpha * yuva_color[0] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[0][luma_pos]   ) >> 23; \
 560     if (((x) & ((1<<(hsub)) - 1)) == 0 && ((y) & ((1<<(vsub)) - 1)) == 0) {\
 561         chroma_pos1 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[1]; \
 562         chroma_pos2 = ((x) >> (hsub)) + ((y) >> (vsub)) * picref->linesize[2]; \
 563         picref->data[1][chroma_pos1] = (alpha * yuva_color[1] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[1][chroma_pos1]) >> 23; \
 564         picref->data[2][chroma_pos2] = (alpha * yuva_color[2] + (255*255*129 - alpha) * picref->data[2][chroma_pos2]) >> 23; \
 565     }\
 566 }
 567
 568 static inline int draw_glyph_yuv(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap,
 569                                  int x, int y, int width, int height,
 570                                  const uint8_t yuva_color[4], int hsub, int vsub)
 571 {
 572     int r, c, alpha;
 573     unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 574     uint8_t src_val;
 575
 576     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 577         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 578             if (c+x < 0 || r+y < 0)
 579                 continue;
 580
 581             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 582             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 583             if (!src_val)
 584                 continue;
 585
 586             SET_PIXEL_YUV(picref, yuva_color, src_val, c+x, y+r, hsub, vsub);
 587         }
 588     }
 589
 590     return 0;
 591 }
 592
 593 #define SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, val, x, y, pixel_step, r_off, g_off, b_off, a_off) { \
 594     p   = picref->data[0] + (x) * pixel_step + ((y) * picref->linesize[0]); \
 595     alpha = rgba_color[3] * (val) * 129;                              \
 596     *(p+r_off) = (alpha * rgba_color[0] + (255*255*129 - alpha) * *(p+r_off)) >> 23; \
 597     *(p+g_off) = (alpha * rgba_color[1] + (255*255*129 - alpha) * *(p+g_off)) >> 23; \
 598     *(p+b_off) = (alpha * rgba_color[2] + (255*255*129 - alpha) * *(p+b_off)) >> 23; \
 599 }
 600
 601 static inline int draw_glyph_rgb(AVFilterBufferRef *picref, FT_Bitmap *bitmap,
 602                                  int x, int y, int width, int height, int pixel_step,
 603                                  const uint8_t rgba_color[4], const uint8_t rgba_map[4])
 604 {
 605     int r, c, alpha;
 606     uint8_t *p;
 607     uint8_t src_val;
 608
 609     for (r = 0; r < bitmap->rows && r+y < height; r++) {
 610         for (c = 0; c < bitmap->width && c+x < width; c++) {
 611             if (c+x < 0 || r+y < 0)
 612                 continue;
 613             /* get intensity value in the glyph bitmap (source) */
 614             src_val = GET_BITMAP_VAL(r, c);
 615             if (!src_val)
 616                 continue;
 617
 618             SET_PIXEL_RGB(picref, rgba_color, src_val, c+x, y+r, pixel_step,
 619                           rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 620         }
 621     }
 622
 623     return 0;
 624 }
 625
 626 static inline void drawbox(AVFilterBufferRef *picref, int x, int y,
 627                            int width, int height,
 628                            uint8_t *line[4], int pixel_step[4], uint8_t color[4],
 629                            int hsub, int vsub, int is_rgba_packed, uint8_t rgba_map[4])
 630 {
 631     int i, j, alpha;
 632
 633     if (color[3] != 0xFF) {
 634         if (is_rgba_packed) {
 635             uint8_t *p;
 636             for (j = 0; j < height; j++)
 637                 for (i = 0; i < width; i++)
 638                     SET_PIXEL_RGB(picref, color, 255, i+x, y+j, pixel_step[0],
 639                                   rgba_map[0], rgba_map[1], rgba_map[2], rgba_map[3]);
 640         } else {
 641             unsigned int luma_pos, chroma_pos1, chroma_pos2;
 642             for (j = 0; j < height; j++)
 643                 for (i = 0; i < width; i++)
 644                     SET_PIXEL_YUV(picref, color, 255, i+x, y+j, hsub, vsub);
 645         }
 646     } else {
 647         ff_draw_rectangle(picref->data, picref->linesize,
 648                           line, pixel_step, hsub, vsub,
 649                           x, y, width, height);
 650     }
 651 }
 652
 653 static int draw_glyphs(DrawTextContext *dtext, AVFilterBufferRef *picref,
 654                        int width, int height, const uint8_t rgbcolor[4], const uint8_t yuvcolor[4], int x, int y)
 655 {
 656     char *text = dtext->expanded_text;
 657     uint32_t code = 0;
 658     int i, x1, y1;
 659     uint8_t *p;
 660     Glyph *glyph = NULL;
 661
 662     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 663         Glyph dummy = { 0 };
 664         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 665
 666         /* skip new line chars, just go to new line */
 667         if (code == '\n' || code == '\r' || code == '\t')
 668             continue;
 669
 670         dummy.code = code;
 671         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, (void *)glyph_cmp, NULL);
 672
 673         if (glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_MONO &&
 674             glyph->bitmap.pixel_mode != FT_PIXEL_MODE_GRAY)
 675             return AVERROR(EINVAL);
 676
 677         x1 = dtext->positions[i].x+dtext->x+x;
 678         y1 = dtext->positions[i].y+dtext->y+y;
 679
 680         if (dtext->is_packed_rgb) {
 681             draw_glyph_rgb(picref, &glyph->bitmap,
 682                            x1, y1, width, height,
 683                            dtext->pixel_step[0], rgbcolor, dtext->rgba_map);
 684         } else {
 685             draw_glyph_yuv(picref, &glyph->bitmap,
 686                            x1, y1, width, height,
 687                            yuvcolor, dtext->hsub, dtext->vsub);
 688         }
 689     }
 690
 691     return 0;
 692 }
 693
 694 static int draw_text(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref,
 695                      int width, int height)
 696 {
 697     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 698     uint32_t code = 0, prev_code = 0;
 699     int x = 0, y = 0, i = 0, ret;
 700     int max_text_line_w = 0, len;
 701     int box_w, box_h;
 702     char *text = dtext->text;
 703     uint8_t *p;
 704     int y_min = 32000, y_max = -32000;
 705     int x_min = 32000, x_max = -32000;
 706     FT_Vector delta;
 707     Glyph *glyph = NULL, *prev_glyph = NULL;
 708     Glyph dummy = { 0 };
 709
 710     time_t now = time(0);
 711     struct tm ltime;
 712     uint8_t *buf = dtext->expanded_text;
 713     int buf_size = dtext->expanded_text_size;
 714
 715     if(dtext->basetime != AV_NOPTS_VALUE)
 716         now= picref->pts*av_q2d(ctx->inputs[0]->time_base) + dtext->basetime/1000000;
 717
 718     if (!buf) {
 719         buf_size = 2*strlen(dtext->text)+1;
 720         buf = av_malloc(buf_size);
 721     }
 722
 723 #if HAVE_LOCALTIME_R
 724     localtime_r(&now, &ltime);
 725 #else
 726     if(strchr(dtext->text, '%'))
 727         ltime= *localtime(&now);
 728 #endif
 729
 730     do {
 731         *buf = 1;
 732         if (strftime(buf, buf_size, dtext->text, &ltime) != 0 || *buf == 0)
 733             break;
 734         buf_size *= 2;
 735     } while ((buf = av_realloc(buf, buf_size)));
 736
 737     if (dtext->tc_opt_string) {
 738         char tcbuf[AV_TIMECODE_STR_SIZE];
 739         av_timecode_make_string(&dtext->tc, tcbuf, dtext->frame_id++);
 740         buf = av_asprintf("%s%s", dtext->text, tcbuf);
 741     }
 742
 743     if (!buf)
 744         return AVERROR(ENOMEM);
 745     text = dtext->expanded_text = buf;
 746     dtext->expanded_text_size = buf_size;
 747     if ((len = strlen(text)) > dtext->nb_positions) {
 748         if (!(dtext->positions =
 749               av_realloc(dtext->positions, len*sizeof(*dtext->positions))))
 750             return AVERROR(ENOMEM);
 751         dtext->nb_positions = len;
 752     }
 753
 754     x = 0;
 755     y = 0;
 756
 757     /* load and cache glyphs */
 758     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 759         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 760
 761         /* get glyph */
 762         dummy.code = code;
 763         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 764         if (!glyph) {
 765             load_glyph(ctx, &glyph, code);
 766         }
 767
 768         y_min = FFMIN(glyph->bbox.yMin, y_min);
 769         y_max = FFMAX(glyph->bbox.yMax, y_max);
 770         x_min = FFMIN(glyph->bbox.xMin, x_min);
 771         x_max = FFMAX(glyph->bbox.xMax, x_max);
 772     }
 773     dtext->max_glyph_h = y_max - y_min;
 774     dtext->max_glyph_w = x_max - x_min;
 775
 776     /* compute and save position for each glyph */
 777     glyph = NULL;
 778     for (i = 0, p = text; *p; i++) {
 779         GET_UTF8(code, *p++, continue;);
 780
 781         /* skip the \n in the sequence \r\n */
 782         if (prev_code == '\r' && code == '\n')
 783             continue;
 784
 785         prev_code = code;
 786         if (is_newline(code)) {
 787             max_text_line_w = FFMAX(max_text_line_w, x);
 788             y += dtext->max_glyph_h;
 789             x = 0;
 790             continue;
 791         }
 792
 793         /* get glyph */
 794         prev_glyph = glyph;
 795         dummy.code = code;
 796         glyph = av_tree_find(dtext->glyphs, &dummy, glyph_cmp, NULL);
 797
 798         /* kerning */
 799         if (dtext->use_kerning && prev_glyph && glyph->code) {
 800             FT_Get_Kerning(dtext->face, prev_glyph->code, glyph->code,
 801                            ft_kerning_default, &delta);
 802             x += delta.x >> 6;
 803         }
 804
 805         /* save position */
 806         dtext->positions[i].x = x + glyph->bitmap_left;
 807         dtext->positions[i].y = y - glyph->bitmap_top + y_max;
 808         if (code == '\t') x  = (x / dtext->tabsize + 1)*dtext->tabsize;
 809         else              x += glyph->advance;
 810     }
 811
 812     max_text_line_w = FFMAX(x, max_text_line_w);
 813
 814     dtext->var_values[VAR_TW] = dtext->var_values[VAR_TEXT_W] = max_text_line_w;
 815     dtext->var_values[VAR_TH] = dtext->var_values[VAR_TEXT_H] = y + dtext->max_glyph_h;
 816
 817     dtext->var_values[VAR_MAX_GLYPH_W] = dtext->max_glyph_w;
 818     dtext->var_values[VAR_MAX_GLYPH_H] = dtext->max_glyph_h;
 819     dtext->var_values[VAR_MAX_GLYPH_A] = dtext->var_values[VAR_ASCENT ] = y_max;
 820     dtext->var_values[VAR_MAX_GLYPH_D] = dtext->var_values[VAR_DESCENT] = y_min;
 821
 822     dtext->var_values[VAR_LINE_H] = dtext->var_values[VAR_LH] = dtext->max_glyph_h;
 823
 824     dtext->x = dtext->var_values[VAR_X] = av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 825     dtext->y = dtext->var_values[VAR_Y] = av_expr_eval(dtext->y_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 826     dtext->x = dtext->var_values[VAR_X] = av_expr_eval(dtext->x_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 827     dtext->draw = av_expr_eval(dtext->d_pexpr, dtext->var_values, &dtext->prng);
 828
 829     if(!dtext->draw)
 830         return 0;
 831
 832     dtext->x &= ~((1 << dtext->hsub) - 1);
 833     dtext->y &= ~((1 << dtext->vsub) - 1);
 834
 835     box_w = FFMIN(width - 1 , max_text_line_w);
 836     box_h = FFMIN(height - 1, y + dtext->max_glyph_h);
 837
 838     /* draw box */
 839     if (dtext->draw_box)
 840         drawbox(picref, dtext->x, dtext->y, box_w, box_h,
 841                 dtext->box_line, dtext->pixel_step, dtext->is_packed_rgb ? dtext->boxcolor_rgba : dtext->boxcolor,
 842                 dtext->hsub, dtext->vsub, dtext->is_packed_rgb, dtext->rgba_map);
 843
 844     if (dtext->shadowx || dtext->shadowy) {
 845         if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height, dtext->shadowcolor_rgba,
 846                                dtext->shadowcolor, dtext->shadowx, dtext->shadowy)) < 0)
 847             return ret;
 848     }
 849
 850     if ((ret = draw_glyphs(dtext, picref, width, height, dtext->fontcolor_rgba,
 851                            dtext->fontcolor, 0, 0)) < 0)
 852         return ret;
 853
 854     return 0;
 855 }
 856
 857 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 858
 859 static void end_frame(AVFilterLink *inlink)
 860 {
 861     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 862     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 863     DrawTextContext *dtext = ctx->priv;
 864     AVFilterBufferRef *picref = inlink->cur_buf;
 865
 866     dtext->var_values[VAR_T] = picref->pts == AV_NOPTS_VALUE ?
 867         NAN : picref->pts * av_q2d(inlink->time_base);
 868
 869     draw_text(ctx, picref, picref->video->w, picref->video->h);
 870
 871     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "n:%d t:%f text_w:%d text_h:%d x:%d y:%d\n",
 872            (int)dtext->var_values[VAR_N], dtext->var_values[VAR_T],
 873            (int)dtext->var_values[VAR_TEXT_W], (int)dtext->var_values[VAR_TEXT_H],
 874            dtext->x, dtext->y);
 875
 876     dtext->var_values[VAR_N] += 1.0;
 877
 878     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 879     avfilter_end_frame(outlink);
 880 }
 881
 882 AVFilter avfilter_vf_drawtext = {
 883     .name          = "drawtext",
 884     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw text on top of video frames using libfreetype library."),
 885     .priv_size     = sizeof(DrawTextContext),
 886     .init          = init,
 887     .uninit        = uninit,
 888     .query_formats = query_formats,
 889
 890     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name       = "default",
 891                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 892                                     .get_video_buffer = avfilter_null_get_video_buffer,
 893                                     .start_frame      = avfilter_null_start_frame,
 894                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 895                                     .end_frame        = end_frame,
 896                                     .config_props     = config_input,
 897                                     .min_perms        = AV_PERM_WRITE |
 898                                                         AV_PERM_READ,
 899                                     .rej_perms        = AV_PERM_PRESERVE },
 900                                   { .name = NULL}},
 901     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name       = "default",
 902                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, },
 903                                   { .name = NULL}},
 904     .process_command = command,
 905 };