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Introduce bitmap runs
[libass] / libass / ass_render.h
1 /*
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3  * Copyright (C) 2009 Grigori Goronzy <greg@geekmind.org>
4  *
5  * This file is part of libass.
6  *
7  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
8  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
9  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
10  *
11  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
12  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
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14  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
18  */
19
20 #ifndef LIBASS_RENDER_H
21 #define LIBASS_RENDER_H
22
23 #include <inttypes.h>
24 #include <ft2build.h>
25 #include FT_FREETYPE_H
26 #include FT_STROKER_H
27 #include FT_GLYPH_H
28 #include FT_SYNTHESIS_H
29
30 #include "ass.h"
31 #include "ass_font.h"
32 #include "ass_bitmap.h"
33 #include "ass_cache.h"
34 #include "ass_utils.h"
35 #include "ass_fontconfig.h"
36 #include "ass_library.h"
37 #include "ass_drawing.h"
38
39 #define GLYPH_CACHE_MAX 1000
40 #define BITMAP_CACHE_MAX_SIZE 30 * 1048576
41
42 #define PARSED_FADE (1<<0)
43 #define PARSED_A    (1<<1)
44
45 typedef struct {
46     double xMin;
47     double xMax;
48     double yMin;
49     double yMax;
50 } DBBox;
51
52 typedef struct {
53     double x;
54     double y;
55 } DVector;
56
57 typedef struct free_list {
58     void *object;
59     struct free_list *next;
60 } FreeList;
61
62 typedef struct {
63     int frame_width;
64     int frame_height;
65     double font_size_coeff;     // font size multiplier
66     double line_spacing;        // additional line spacing (in frame pixels)
67     int top_margin;             // height of top margin. Everything except toptitles is shifted down by top_margin.
68     int bottom_margin;          // height of bottom margin. (frame_height - top_margin - bottom_margin) is original video height.
69     int left_margin;
70     int right_margin;
71     int use_margins;            // 0 - place all subtitles inside original frame
72     // 1 - use margins for placing toptitles and subtitles
73     double aspect;              // frame aspect ratio, d_width / d_height.
74     double storage_aspect;      // pixel ratio of the source image
75     ASS_Hinting hinting;
76
77     char *default_font;
78     char *default_family;
79 } ASS_Settings;
80
81 // a rendered event
82 typedef struct {
83     ASS_Image *imgs;
84     int top, height, left, width;
85     int detect_collisions;
86     int shift_direction;
87     ASS_Event *event;
88 } EventImages;
89
90 typedef enum {
91     EF_NONE = 0,
92     EF_KARAOKE,
93     EF_KARAOKE_KF,
94     EF_KARAOKE_KO
95 } Effect;
96
97 // describes a glyph
98 // GlyphInfo and TextInfo are used for text centering and word-wrapping operations
99 typedef struct {
100     unsigned symbol;
101     unsigned skip;              // skip glyph when layouting text
102     FT_Outline *outline;
103     FT_Outline *border;
104     Bitmap *bm;                 // glyph bitmap
105     Bitmap *bm_o;               // outline bitmap
106     Bitmap *bm_s;               // shadow bitmap
107     FT_BBox bbox;
108     FT_Vector pos;
109     char linebreak;             // the first (leading) glyph of some line ?
110     uint32_t c[4];              // colors
111     FT_Vector advance;          // 26.6
112     Effect effect_type;
113     int effect_timing;          // time duration of current karaoke word
114     // after process_karaoke_effects: distance in pixels from the glyph origin.
115     // part of the glyph to the left of it is displayed in a different color.
116     int effect_skip_timing;     // delay after the end of last karaoke word
117     int asc, desc;              // font max ascender and descender
118     int be;                     // blur edges
119     double blur;                // gaussian blur
120     double shadow_x;
121     double shadow_y;
122     double frx, fry, frz;       // rotation
123     double fax, fay;            // text shearing
124     unsigned italic;
125
126     int bm_run_id;
127
128     BitmapHashKey hash_key;
129 } GlyphInfo;
130
131 typedef struct {
132     double asc, desc;
133 } LineInfo;
134
135 typedef struct {
136     GlyphInfo *glyphs;
137     int length;
138     LineInfo *lines;
139     int n_lines;
140     double height;
141     int max_glyphs;
142     int max_lines;
143 } TextInfo;
144
145 // Renderer state.
146 // Values like current font face, color, screen position, clipping and so on are stored here.
147 typedef struct {
148     ASS_Event *event;
149     ASS_Style *style;
150     int parsed_tags;
151
152     ASS_Font *font;
153     char *font_path;
154     double font_size;
155     int flags;                  // decoration flags (underline/strike-through)
156
157     FT_Stroker stroker;
158     int alignment;              // alignment overrides go here; if zero, style value will be used
159     double frx, fry, frz;
160     double fax, fay;            // text shearing
161     enum {
162         EVENT_NORMAL,           // "normal" top-, sub- or mid- title
163         EVENT_POSITIONED,       // happens after pos(,), margins are ignored
164         EVENT_HSCROLL,          // "Banner" transition effect, text_width is unlimited
165         EVENT_VSCROLL           // "Scroll up", "Scroll down" transition effects
166     } evt_type;
167     double pos_x, pos_y;        // position
168     double org_x, org_y;        // origin
169     char have_origin;           // origin is explicitly defined; if 0, get_base_point() is used
170     double scale_x, scale_y;
171     double hspacing;            // distance between letters, in pixels
172     double border_x;            // outline width
173     double border_y;
174     uint32_t c[4];              // colors(Primary, Secondary, so on) in RGBA
175     int clip_x0, clip_y0, clip_x1, clip_y1;
176     char clip_mode;             // 1 = iclip
177     char detect_collisions;
178     uint32_t fade;              // alpha from \fad
179     char be;                    // blur edges
180     double blur;                // gaussian blur
181     double shadow_x;
182     double shadow_y;
183     int drawing_mode;           // not implemented; when != 0 text is discarded, except for style override tags
184     ASS_Drawing *drawing;       // current drawing
185     ASS_Drawing *clip_drawing;  // clip vector
186     int clip_drawing_mode;      // 0 = regular clip, 1 = inverse clip
187
188     Effect effect_type;
189     int effect_timing;
190     int effect_skip_timing;
191
192     // bitmap run id (used for final bitmap rendering)
193     int bm_run_id;
194
195     enum {
196         SCROLL_LR,              // left-to-right
197         SCROLL_RL,
198         SCROLL_TB,              // top-to-bottom
199         SCROLL_BT
200     } scroll_direction;         // for EVENT_HSCROLL, EVENT_VSCROLL
201     int scroll_shift;
202
203     // face properties
204     char *family;
205     unsigned bold;
206     unsigned italic;
207     int treat_family_as_pattern;
208     int wrap_style;
209 } RenderContext;
210
211 typedef struct {
212     Cache *font_cache;
213     Cache *outline_cache;
214     Cache *bitmap_cache;
215     Cache *composite_cache;
216     size_t glyph_max;
217     size_t bitmap_max_size;
218 } CacheStore;
219
220 struct ass_renderer {
221     ASS_Library *library;
222     FT_Library ftlibrary;
223     FCInstance *fontconfig_priv;
224     ASS_Settings settings;
225     int render_id;
226     ASS_SynthPriv *synth_priv;
227
228     ASS_Image *images_root;     // rendering result is stored here
229     ASS_Image *prev_images_root;
230
231     EventImages *eimg;          // temporary buffer for sorting rendered events
232     int eimg_size;              // allocated buffer size
233
234     // frame-global data
235     int width, height;          // screen dimensions
236     int orig_height;            // frame height ( = screen height - margins )
237     int orig_width;             // frame width ( = screen width - margins )
238     int orig_height_nocrop;     // frame height ( = screen height - margins + cropheight)
239     int orig_width_nocrop;      // frame width ( = screen width - margins + cropwidth)
240     ASS_Track *track;
241     long long time;             // frame's timestamp, ms
242     double font_scale;
243     double font_scale_x;        // x scale applied to all glyphs to preserve text aspect ratio
244     double border_scale;
245
246     RenderContext state;
247     TextInfo text_info;
248     CacheStore cache;
249
250     FreeList *free_head;
251     FreeList *free_tail;
252 };
253
254 typedef struct render_priv {
255     int top, height, left, width;
256     int render_id;
257 } RenderPriv;
258
259 typedef struct {
260     int x0;
261     int y0;
262     int x1;
263     int y1;
264 } Rect;
265
266 typedef struct {
267     int a, b;                   // top and height
268     int ha, hb;                 // left and width
269 } Segment;
270
271 void reset_render_context(ASS_Renderer *render_priv);
272 void ass_free_images(ASS_Image *img);
273
274 // XXX: this is actually in ass.c, includes should be fixed later on
275 void ass_lazy_track_init(ASS_Library *lib, ASS_Track *track);
276
277 #endif /* LIBASS_RENDER_H */