libavcodec/dvbsub.c

   1 /*
   2  * DVB subtitle encoding for ffmpeg
   3  * Copyright (c) 2005 Fabrice Bellard.
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21 #include "avcodec.h"
  22 #include "bytestream.h"
  23
  24 typedef struct DVBSubtitleContext {
  25     int hide_state;
  26     int object_version;
  27 } DVBSubtitleContext;
  28
  29 #define PUTBITS2(val)\
  30 {\
  31     bitbuf |= (val) << bitcnt;\
  32     bitcnt -= 2;\
  33     if (bitcnt < 0) {\
  34         bitcnt = 6;\
  35         *q++ = bitbuf;\
  36         bitbuf = 0;\
  37     }\
  38 }
  39
  40 static void dvb_encode_rle2(uint8_t **pq,
  41                             const uint8_t *bitmap, int linesize,
  42                             int w, int h)
  43 {
  44     uint8_t *q;
  45     unsigned int bitbuf;
  46     int bitcnt;
  47     int x, y, len, x1, v, color;
  48
  49     q = *pq;
  50
  51     for(y = 0; y < h; y++) {
  52         *q++ = 0x10;
  53         bitbuf = 0;
  54         bitcnt = 6;
  55
  56         x = 0;
  57         while (x < w) {
  58             x1 = x;
  59             color = bitmap[x1++];
  60             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
  61                 x1++;
  62             len = x1 - x;
  63             if (color == 0 && len == 2) {
  64                 PUTBITS2(0);
  65                 PUTBITS2(0);
  66                 PUTBITS2(1);
  67             } else if (len >= 3 && len <= 10) {
  68                 v = len - 3;
  69                 PUTBITS2(0);
  70                 PUTBITS2((v >> 2) | 2);
  71                 PUTBITS2(v & 3);
  72                 PUTBITS2(color);
  73             } else if (len >= 12 && len <= 27) {
  74                 v = len - 12;
  75                 PUTBITS2(0);
  76                 PUTBITS2(0);
  77                 PUTBITS2(2);
  78                 PUTBITS2(v >> 2);
  79                 PUTBITS2(v & 3);
  80                 PUTBITS2(color);
  81             } else if (len >= 29) {
  82                 /* length = 29 ... 284 */
  83                 if (len > 284)
  84                     len = 284;
  85                 v = len - 29;
  86                 PUTBITS2(0);
  87                 PUTBITS2(0);
  88                 PUTBITS2(3);
  89                 PUTBITS2((v >> 6));
  90                 PUTBITS2((v >> 4) & 3);
  91                 PUTBITS2((v >> 2) & 3);
  92                 PUTBITS2(v & 3);
  93                 PUTBITS2(color);
  94             } else {
  95                 PUTBITS2(color);
  96                 if (color == 0) {
  97                     PUTBITS2(1);
  98                 }
  99                 len = 1;
 100             }
 101             x += len;
 102         }
 103         /* end of line */
 104         PUTBITS2(0);
 105         PUTBITS2(0);
 106         PUTBITS2(0);
 107         if (bitcnt != 6) {
 108             *q++ = bitbuf;
 109         }
 110         *q++ = 0xf0;
 111         bitmap += linesize;
 112     }
 113     *pq = q;
 114 }
 115
 116 #define PUTBITS4(val)\
 117 {\
 118     bitbuf |= (val) << bitcnt;\
 119     bitcnt -= 4;\
 120     if (bitcnt < 0) {\
 121         bitcnt = 4;\
 122         *q++ = bitbuf;\
 123         bitbuf = 0;\
 124     }\
 125 }
 126
 127 /* some DVB decoders only implement 4 bits/pixel */
 128 static void dvb_encode_rle4(uint8_t **pq,
 129                             const uint8_t *bitmap, int linesize,
 130                             int w, int h)
 131 {
 132     uint8_t *q;
 133     unsigned int bitbuf;
 134     int bitcnt;
 135     int x, y, len, x1, v, color;
 136
 137     q = *pq;
 138
 139     for(y = 0; y < h; y++) {
 140         *q++ = 0x11;
 141         bitbuf = 0;
 142         bitcnt = 4;
 143
 144         x = 0;
 145         while (x < w) {
 146             x1 = x;
 147             color = bitmap[x1++];
 148             while (x1 < w && bitmap[x1] == color)
 149                 x1++;
 150             len = x1 - x;
 151             if (color == 0 && len == 2) {
 152                 PUTBITS4(0);
 153                 PUTBITS4(0xd);
 154             } else if (color == 0 && (len >= 3 && len <= 9)) {
 155                 PUTBITS4(0);
 156                 PUTBITS4(len - 2);
 157             } else if (len >= 4 && len <= 7) {
 158                 PUTBITS4(0);
 159                 PUTBITS4(8 + len - 4);
 160                 PUTBITS4(color);
 161             } else if (len >= 9 && len <= 24) {
 162                 PUTBITS4(0);
 163                 PUTBITS4(0xe);
 164                 PUTBITS4(len - 9);
 165                 PUTBITS4(color);
 166             } else if (len >= 25) {
 167                 if (len > 280)
 168                     len = 280;
 169                 v = len - 25;
 170                 PUTBITS4(0);
 171                 PUTBITS4(0xf);
 172                 PUTBITS4(v >> 4);
 173                 PUTBITS4(v & 0xf);
 174                 PUTBITS4(color);
 175             } else {
 176                 PUTBITS4(color);
 177                 if (color == 0) {
 178                     PUTBITS4(0xc);
 179                 }
 180                 len = 1;
 181             }
 182             x += len;
 183         }
 184         /* end of line */
 185         PUTBITS4(0);
 186         PUTBITS4(0);
 187         if (bitcnt != 4) {
 188             *q++ = bitbuf;
 189         }
 190         *q++ = 0xf0;
 191         bitmap += linesize;
 192     }
 193     *pq = q;
 194 }
 195
 196 #define SCALEBITS 10
 197 #define ONE_HALF  (1 << (SCALEBITS - 1))
 198 #define FIX(x)    ((int) ((x) * (1<<SCALEBITS) + 0.5))
 199
 200 #define RGB_TO_Y_CCIR(r, g, b) \
 201 ((FIX(0.29900*219.0/255.0) * (r) + FIX(0.58700*219.0/255.0) * (g) + \
 202   FIX(0.11400*219.0/255.0) * (b) + (ONE_HALF + (16 << SCALEBITS))) >> SCALEBITS)
 203
 204 #define RGB_TO_U_CCIR(r1, g1, b1, shift)\
 205 (((- FIX(0.16874*224.0/255.0) * r1 - FIX(0.33126*224.0/255.0) * g1 +         \
 206      FIX(0.50000*224.0/255.0) * b1 + (ONE_HALF << shift) - 1) >> (SCALEBITS + shift)) + 128)
 207
 208 #define RGB_TO_V_CCIR(r1, g1, b1, shift)\
 209 (((FIX(0.50000*224.0/255.0) * r1 - FIX(0.41869*224.0/255.0) * g1 -           \
 210    FIX(0.08131*224.0/255.0) * b1 + (ONE_HALF << shift) - 1) >> (SCALEBITS + shift)) + 128)
 211
 212 static int encode_dvb_subtitles(DVBSubtitleContext *s,
 213                                 uint8_t *outbuf, AVSubtitle *h)
 214 {
 215     uint8_t *q, *pseg_len;
 216     int page_id, region_id, clut_id, object_id, i, bpp_index, page_state;
 217
 218
 219     q = outbuf;
 220
 221     page_id = 1;
 222
 223     if (h->num_rects == 0 || h->rects == NULL)
 224         return -1;
 225
 226     *q++ = 0x00; /* subtitle_stream_id */
 227
 228     /* page composition segment */
 229
 230     *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
 231     *q++ = 0x10; /* segment_type */
 232     bytestream_put_be16(&q, page_id);
 233     pseg_len = q;
 234     q += 2; /* segment length */
 235     *q++ = 30; /* page_timeout (seconds) */
 236     if (s->hide_state)
 237         page_state = 0; /* normal case */
 238     else
 239         page_state = 2; /* mode change */
 240     /* page_version = 0 + page_state */
 241     *q++ = s->object_version | (page_state << 2) | 3;
 242
 243     for (region_id = 0; region_id < h->num_rects; region_id++) {
 244         *q++ = region_id;
 245         *q++ = 0xff; /* reserved */
 246         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id].x); /* left pos */
 247         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id].y); /* top pos */
 248     }
 249
 250     bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 251
 252     if (!s->hide_state) {
 253         for (clut_id = 0; clut_id < h->num_rects; clut_id++) {
 254
 255             /* CLUT segment */
 256
 257             if (h->rects[clut_id].nb_colors <= 4) {
 258                 /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
 259                 bpp_index = 0;
 260             } else if (h->rects[clut_id].nb_colors <= 16) {
 261                 /* 4 bpp, standard encoding */
 262                 bpp_index = 1;
 263             } else {
 264                 return -1;
 265             }
 266
 267             *q++ = 0x0f; /* sync byte */
 268             *q++ = 0x12; /* CLUT definition segment */
 269             bytestream_put_be16(&q, page_id);
 270             pseg_len = q;
 271             q += 2; /* segment length */
 272             *q++ = clut_id;
 273             *q++ = (0 << 4) | 0xf; /* version = 0 */
 274
 275             for(i = 0; i < h->rects[clut_id].nb_colors; i++) {
 276                 *q++ = i; /* clut_entry_id */
 277                 *q++ = (1 << (7 - bpp_index)) | (0xf << 1) | 1; /* 2 bits/pixel full range */
 278                 {
 279                     int a, r, g, b;
 280                     a = (h->rects[clut_id].rgba_palette[i] >> 24) & 0xff;
 281                     r = (h->rects[clut_id].rgba_palette[i] >> 16) & 0xff;
 282                     g = (h->rects[clut_id].rgba_palette[i] >> 8) & 0xff;
 283                     b = (h->rects[clut_id].rgba_palette[i] >> 0) & 0xff;
 284
 285                     *q++ = RGB_TO_Y_CCIR(r, g, b);
 286                     *q++ = RGB_TO_V_CCIR(r, g, b, 0);
 287                     *q++ = RGB_TO_U_CCIR(r, g, b, 0);
 288                     *q++ = 255 - a;
 289                 }
 290             }
 291
 292             bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 293         }
 294     }
 295
 296     for (region_id = 0; region_id < h->num_rects; region_id++) {
 297
 298         /* region composition segment */
 299
 300         if (h->rects[region_id].nb_colors <= 4) {
 301             /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
 302             bpp_index = 0;
 303         } else if (h->rects[region_id].nb_colors <= 16) {
 304             /* 4 bpp, standard encoding */
 305             bpp_index = 1;
 306         } else {
 307             return -1;
 308         }
 309
 310         *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
 311         *q++ = 0x11; /* segment_type */
 312         bytestream_put_be16(&q, page_id);
 313         pseg_len = q;
 314         q += 2; /* segment length */
 315         *q++ = region_id;
 316         *q++ = (s->object_version << 4) | (0 << 3) | 0x07; /* version , no fill */
 317         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id].w); /* region width */
 318         bytestream_put_be16(&q, h->rects[region_id].h); /* region height */
 319         *q++ = ((1 + bpp_index) << 5) | ((1 + bpp_index) << 2) | 0x03;
 320         *q++ = region_id; /* clut_id == region_id */
 321         *q++ = 0; /* 8 bit fill colors */
 322         *q++ = 0x03; /* 4 bit and 2 bit fill colors */
 323
 324         if (!s->hide_state) {
 325             bytestream_put_be16(&q, region_id); /* object_id == region_id */
 326             *q++ = (0 << 6) | (0 << 4);
 327             *q++ = 0;
 328             *q++ = 0xf0;
 329             *q++ = 0;
 330         }
 331
 332         bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 333     }
 334
 335     if (!s->hide_state) {
 336
 337         for (object_id = 0; object_id < h->num_rects; object_id++) {
 338             /* Object Data segment */
 339
 340             if (h->rects[object_id].nb_colors <= 4) {
 341                 /* 2 bpp, some decoders do not support it correctly */
 342                 bpp_index = 0;
 343             } else if (h->rects[object_id].nb_colors <= 16) {
 344                 /* 4 bpp, standard encoding */
 345                 bpp_index = 1;
 346             } else {
 347                 return -1;
 348             }
 349
 350             *q++ = 0x0f; /* sync byte */
 351             *q++ = 0x13;
 352             bytestream_put_be16(&q, page_id);
 353             pseg_len = q;
 354             q += 2; /* segment length */
 355
 356             bytestream_put_be16(&q, object_id);
 357             *q++ = (s->object_version << 4) | (0 << 2) | (0 << 1) | 1; /* version = 0,
 358                                                                        onject_coding_method,
 359                                                                        non_modifying_color_flag */
 360             {
 361                 uint8_t *ptop_field_len, *pbottom_field_len, *top_ptr, *bottom_ptr;
 362                 void (*dvb_encode_rle)(uint8_t **pq,
 363                                         const uint8_t *bitmap, int linesize,
 364                                         int w, int h);
 365                 ptop_field_len = q;
 366                 q += 2;
 367                 pbottom_field_len = q;
 368                 q += 2;
 369
 370                 if (bpp_index == 0)
 371                     dvb_encode_rle = dvb_encode_rle2;
 372                 else
 373                     dvb_encode_rle = dvb_encode_rle4;
 374
 375                 top_ptr = q;
 376                 dvb_encode_rle(&q, h->rects[object_id].bitmap, h->rects[object_id].w * 2,
 377                                     h->rects[object_id].w, h->rects[object_id].h >> 1);
 378                 bottom_ptr = q;
 379                 dvb_encode_rle(&q, h->rects[object_id].bitmap + h->rects[object_id].w,
 380                                     h->rects[object_id].w * 2, h->rects[object_id].w,
 381                                     h->rects[object_id].h >> 1);
 382
 383                 bytestream_put_be16(&ptop_field_len, bottom_ptr - top_ptr);
 384                 bytestream_put_be16(&pbottom_field_len, q - bottom_ptr);
 385             }
 386
 387             bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 388         }
 389     }
 390
 391     /* end of display set segment */
 392
 393     *q++ = 0x0f; /* sync_byte */
 394     *q++ = 0x80; /* segment_type */
 395     bytestream_put_be16(&q, page_id);
 396     pseg_len = q;
 397     q += 2; /* segment length */
 398
 399     bytestream_put_be16(&pseg_len, q - pseg_len - 2);
 400
 401     *q++ = 0xff; /* end of PES data */
 402
 403     s->object_version = (s->object_version + 1) & 0xf;
 404     s->hide_state = !s->hide_state;
 405     return q - outbuf;
 406 }
 407
 408 static int dvbsub_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 409 {
 410     return 0;
 411 }
 412
 413 static int dvbsub_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 414 {
 415     return 0;
 416 }
 417
 418 static int dvbsub_encode(AVCodecContext *avctx,
 419                        unsigned char *buf, int buf_size, void *data)
 420 {
 421     DVBSubtitleContext *s = avctx->priv_data;
 422     AVSubtitle *sub = data;
 423     int ret;
 424
 425     ret = encode_dvb_subtitles(s, buf, sub);
 426     return ret;
 427 }
 428
 429 AVCodec dvbsub_encoder = {
 430     "dvbsub",
 431     CODEC_TYPE_SUBTITLE,
 432     CODEC_ID_DVB_SUBTITLE,
 433     sizeof(DVBSubtitleContext),
 434     dvbsub_init_decoder,
 435     dvbsub_encode,
 436     dvbsub_close_decoder,
 437 };