util/ansi-print.cc

   1 /*
   2  * Copyright © 2012  Google, Inc.
   3  *
   4  *  This is part of HarfBuzz, a text shaping library.
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, without written agreement and without
   7  * license or royalty fees, to use, copy, modify, and distribute this
   8  * software and its documentation for any purpose, provided that the
   9  * above copyright notice and the following two paragraphs appear in
  10  * all copies of this software.
  11  *
  12  * IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER BE LIABLE TO ANY PARTY FOR
  13  * DIRECT, INDIRECT, SPECIAL, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  14  * ARISING OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE AND ITS DOCUMENTATION, EVEN
  15  * IF THE COPYRIGHT HOLDER HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  16  * DAMAGE.
  17  *
  18  * THE COPYRIGHT HOLDER SPECIFICALLY DISCLAIMS ANY WARRANTIES, INCLUDING,
  19  * BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND
  20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  THE SOFTWARE PROVIDED HEREUNDER IS
  21  * ON AN "AS IS" BASIS, AND THE COPYRIGHT HOLDER HAS NO OBLIGATION TO
  22  * PROVIDE MAINTENANCE, SUPPORT, UPDATES, ENHANCEMENTS, OR MODIFICATIONS.
  23  *
  24  * Google Author(s): Behdad Esfahbod
  25  */
  26
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include "ansi-print.hh"
  32
  33 #include <assert.h>
  34 #include <stdlib.h>
  35 #include <stddef.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <math.h>
  39 #include <fcntl.h>
  40 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  41 #include <unistd.h> /* for isatty() */
  42 #endif
  43
  44 #ifdef _MSC_VER
  45 static inline long int
  46 lround (double x)
  47 {
  48   if (x >= 0)
  49     return floor (x + 0.5);
  50   else
  51     return ceil (x - 0.5);
  52 }
  53 #endif
  54
  55 #define MIN(a,b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
  56
  57 #define CELL_W 8
  58 #define CELL_H (2 * CELL_W)
  59
  60 struct color_diff_t
  61 {
  62   int dot (const color_diff_t &o)
  63   { return v[0]*o.v[0] + v[1]*o.v[1] + v[2]*o.v[2] + v[3]*o.v[3]; }
  64
  65   int v[4];
  66 };
  67
  68 struct color_t
  69 {
  70   static color_t from_ansi (unsigned int x)
  71   {
  72     color_t c = {(0xFF<<24) | ((0xFF*(x&1))<<16) | ((0xFF*((x >> 1)&1))<<8) | (0xFF*((x >> 2)&1))};
  73     return c;
  74   }
  75   unsigned int to_ansi (void)
  76   {
  77     return ((v >> 23) & 1) | ((v >> 14)&2) | ((v >> 5)&4);
  78   }
  79
  80   color_diff_t diff (const color_t &o)
  81   {
  82     color_diff_t d;
  83     for (unsigned int i = 0; i < 4; i++)
  84       d.v[i] = (int) ((v >> (i*8))&0xFF) - (int) ((o.v >> (i*8))&0xFF);
  85     return d;
  86   }
  87
  88   uint32_t v;
  89 };
  90
  91 struct image_t
  92 {
  93   public:
  94
  95   image_t (unsigned int width_,
  96            unsigned int height_,
  97            const uint32_t *data_,
  98            unsigned int stride_) :
  99                 width (width_),
 100                 height (height_),
 101                 own_data (false),
 102                 data ((color_t *) data_),
 103                 stride (stride_) {}
 104   image_t (unsigned int width_,
 105            unsigned int height_) :
 106                 width (width_),
 107                 height (height_),
 108                 own_data (true),
 109                 data ((color_t *) malloc (sizeof (data[0]) * width * height)),
 110                 stride (width) {}
 111   ~image_t (void)
 112   { if (own_data) free (data); }
 113
 114   color_t &operator () (unsigned int x, unsigned int y)
 115   { return data[x + y * stride]; }
 116
 117   color_t operator () (unsigned int x, unsigned int y) const
 118   { return data[x + y * stride]; }
 119
 120   void
 121   copy_sub_image (const image_t &s,
 122                   unsigned int x, unsigned int y,
 123                   unsigned int w, unsigned int h)
 124   {
 125     assert (x < width);
 126     assert (y < height);
 127     for (unsigned int row = 0; row < h; row++) {
 128       color_t *p = data + x + MIN (y + row, height - 1) * stride;
 129       color_t *q = s.data + row * s.stride;
 130       if (x + w <= width)
 131         for (unsigned int col = 0; col < w; col++)
 132           *q++ = *p++;
 133       else {
 134         unsigned int limit = width - x;
 135         for (unsigned int col = 0; col < limit; col++)
 136           *q++ = *p++;
 137         p--;
 138         for (unsigned int col = limit; col < w; col++)
 139           *q++ = *p;
 140       }
 141     }
 142   }
 143
 144   const unsigned int width;
 145   const unsigned int height;
 146
 147   private:
 148   bool own_data;
 149   color_t * const data;
 150   const unsigned int stride;
 151 };
 152
 153 struct biimage_t
 154 {
 155   public:
 156
 157   biimage_t (unsigned int width, unsigned int height) :
 158                 width (width),
 159                 height (height),
 160                 bg (0), fg (0), unicolor (true),
 161                 data ((uint8_t *) malloc (sizeof (data[0]) * width * height)) {}
 162   ~biimage_t (void)
 163   { free (data); }
 164
 165   void set (const image_t &image)
 166   {
 167     assert (image.width == width);
 168     assert (image.height == height);
 169     int freq[8] = {0};
 170     for (unsigned int y = 0; y < height; y++)
 171       for (unsigned int x = 0; x < width; x++) {
 172         color_t c = image (x, y);
 173         freq[c.to_ansi ()]++;
 174       }
 175     bg = 0;
 176     for (unsigned int i = 1; i < 8; i++)
 177       if (freq[bg] < freq[i])
 178         bg = i;
 179     fg = 0;
 180     for (unsigned int i = 1; i < 8; i++)
 181       if (i != bg && freq[fg] < freq[i])
 182         fg = i;
 183     if (fg == bg || freq[fg] == 0) {
 184       fg = bg;
 185       unicolor = true;
 186     }
 187     else
 188       unicolor = false;
 189
 190     /* Set the data... */
 191
 192     if (unicolor) {
 193       memset (data, 0, sizeof (data[0]) * width * height);
 194       return;
 195     }
 196
 197     color_t bgc = color_t::from_ansi (bg);
 198     color_t fgc = color_t::from_ansi (fg);
 199     color_diff_t diff = fgc.diff (bgc);
 200     int dd = diff.dot (diff);
 201     for (unsigned int y = 0; y < height; y++)
 202       for (unsigned int x = 0; x < width; x++) {
 203         int d = diff.dot (image (x, y).diff (bgc));
 204         (*this)(x, y) = d < 0 ? 0 : d > dd ? 255 : lround (d * 255. / dd);
 205       }
 206   }
 207
 208   uint8_t &operator () (unsigned int x, unsigned int y)
 209   { return data[x + y * width]; }
 210
 211   uint8_t operator () (unsigned int x, unsigned int y) const
 212   { return data[x + y * width]; }
 213
 214   const unsigned int width;
 215   const unsigned int height;
 216   unsigned int bg;
 217   unsigned int fg;
 218   bool unicolor;
 219
 220   private:
 221   uint8_t * const data;
 222 };
 223
 224 const char *
 225 block_best (const biimage_t &bi, unsigned int *score, bool *inverse)
 226 {
 227   assert (bi.width  <= CELL_W);
 228   assert (bi.height <= CELL_H);
 229
 230   unsigned int row_sum[CELL_H] = {0};
 231   unsigned int col_sum[CELL_W] = {0};
 232   unsigned int row_sum_i[CELL_H] = {0};
 233   unsigned int col_sum_i[CELL_W] = {0};
 234   unsigned int quad[2][2] = {{0}};
 235   unsigned int quad_i[2][2] = {{0}};
 236   unsigned int total = 0;
 237   unsigned int total_i = 0;
 238   for (unsigned int y = 0; y < bi.height; y++)
 239     for (unsigned int x = 0; x < bi.width; x++) {
 240       unsigned int c = bi (x, y);
 241       unsigned int c_i = 255 - c;
 242       row_sum[y] += c;
 243       row_sum_i[y] += c_i;
 244       col_sum[x] += c;
 245       col_sum_i[x] += c_i;
 246       quad[2 * y / bi.height][2 * x / bi.width] += c;
 247       quad_i[2 * y / bi.height][2 * x / bi.width] += c_i;
 248       total += c;
 249       total_i += c_i;
 250     }
 251
 252   /* Make the sums cummulative */
 253   for (unsigned int i = 1; i < bi.height; i++) {
 254     row_sum[i] += row_sum[i - 1];
 255     row_sum_i[i] += row_sum_i[i - 1];
 256   }
 257   for (unsigned int i = 1; i < bi.width;  i++) {
 258     col_sum[i] += col_sum[i - 1];
 259     col_sum_i[i] += col_sum_i[i - 1];
 260   }
 261
 262   const char *best_c = " ";
 263
 264   /* Maybe empty is better! */
 265   if (total < *score) {
 266     *score = total;
 267     *inverse = false;
 268     best_c = " ";
 269   }
 270   /* Maybe full is better! */
 271   if (total_i < *score) {
 272     *score = total_i;
 273     *inverse = true;
 274     best_c = " ";
 275   }
 276
 277   /* Find best lower line */
 278   if (1) {
 279     unsigned int best_s = (unsigned int) -1;
 280     bool best_inv = false;
 281     int best_i = 0;
 282     for (unsigned int i = 0; i < bi.height - 1; i++)
 283     {
 284       unsigned int s;
 285       s = row_sum[i] + total_i - row_sum_i[i];
 286       if (s < best_s) {
 287         best_s = s;
 288         best_i = i;
 289         best_inv = false;
 290       }
 291       s = row_sum_i[i] + total - row_sum[i];
 292       if (s < best_s) {
 293         best_s = s;
 294         best_i = i;
 295         best_inv = true;
 296       }
 297     }
 298     if (best_s < *score) {
 299       static const char *lower[7] = {"▁", "▂", "▃", "▄", "▅", "▆", "▇"};
 300       unsigned int which = lround (((best_i + 1) * 8) / bi.height);
 301       if (1 <= which && which <= 7) {
 302         *score = best_s;
 303         *inverse = best_inv;
 304         best_c = lower[7 - which];
 305       }
 306     }
 307   }
 308
 309   /* Find best left line */
 310   if (1) {
 311     unsigned int best_s = (unsigned int) -1;
 312     bool best_inv = false;
 313     int best_i = 0;
 314     for (unsigned int i = 0; i < bi.width - 1; i++)
 315     {
 316       unsigned int s;
 317       s = col_sum[i] + total_i - col_sum_i[i];
 318       if (s < best_s) {
 319         best_s = s;
 320         best_i = i;
 321         best_inv = true;
 322       }
 323       s = col_sum_i[i] + total - col_sum[i];
 324       if (s < best_s) {
 325         best_s = s;
 326         best_i = i;
 327         best_inv = false;
 328       }
 329     }
 330     if (best_s < *score) {
 331       static const char *left [7] = {"▏", "▎", "▍", "▌", "▋", "▊", "▉"};
 332       unsigned int which = lround (((best_i + 1) * 8) / bi.width);
 333       if (1 <= which && which <= 7) {
 334         *score = best_s;
 335         *inverse = best_inv;
 336         best_c = left[which - 1];
 337       }
 338     }
 339   }
 340
 341   /* Find best quadrant */
 342   if (1) {
 343     unsigned int q = 0;
 344     unsigned int qs = 0;
 345     for (unsigned int i = 0; i < 2; i++)
 346       for (unsigned int j = 0; j < 2; j++)
 347         if (quad[i][j] > quad_i[i][j]) {
 348           q += 1 << (2 * i + j);
 349           qs += quad_i[i][j];
 350         } else
 351           qs += quad[i][j];
 352     if (qs < *score) {
 353       const char *c = NULL;
 354       bool inv = false;
 355       switch (q) {
 356         case 1:  c = "▟"; inv = true;  break;
 357         case 2:  c = "▙"; inv = true;  break;
 358         case 4:  c = "▖"; inv = false; break;
 359         case 8:  c = "▗"; inv = false; break;
 360         case 9:  c = "▚"; inv = false; break;
 361         case 6:  c = "▞"; inv = false; break;
 362         case 7:  c = "▜"; inv = true;  break;
 363         case 11: c = "▜"; inv = true;  break;
 364         case 13: c = "▙"; inv = true;  break;
 365         case 14: c = "▟"; inv = true;  break;
 366       }
 367       if (c) {
 368         *score = qs;
 369         *inverse = inv;
 370         best_c = c;
 371       }
 372     }
 373   }
 374
 375   return best_c;
 376 }
 377
 378 void
 379 ansi_print_image_rgb24 (const uint32_t *data,
 380                         unsigned int width,
 381                         unsigned int height,
 382                         unsigned int stride)
 383 {
 384   image_t image (width, height, data, stride);
 385
 386   unsigned int rows = (height + CELL_H - 1) / CELL_H;
 387   unsigned int cols = (width +  CELL_W - 1) / CELL_W;
 388   image_t cell (CELL_W, CELL_H);
 389   biimage_t bi (CELL_W, CELL_H);
 390   unsigned int last_bg = -1, last_fg = -1;
 391   for (unsigned int row = 0; row < rows; row++) {
 392     for (unsigned int col = 0; col < cols; col++) {
 393       image.copy_sub_image (cell, col * CELL_W, row * CELL_H, CELL_W, CELL_H);
 394       bi.set (cell);
 395       if (bi.unicolor) {
 396         if (last_bg != bi.bg) {
 397           printf ("\e[%dm", 40 + bi.bg);
 398           last_bg = bi.bg;
 399         }
 400         printf (" ");
 401       } else {
 402         /* Figure out the closest character to the biimage */
 403         unsigned int score = (unsigned int) -1;
 404         bool inverse = false;
 405         const char *c = block_best (bi, &score, &inverse);
 406         if (inverse) {
 407           if (last_bg != bi.fg || last_fg != bi.bg) {
 408             printf ("\e[%d;%dm", 30 + bi.bg, 40 + bi.fg);
 409             last_bg = bi.fg;
 410             last_fg = bi.bg;
 411           }
 412         } else {
 413           if (last_bg != bi.bg || last_fg != bi.fg) {
 414             printf ("\e[%d;%dm", 40 + bi.bg, 30 + bi.fg);
 415             last_bg = bi.bg;
 416             last_fg = bi.fg;
 417           }
 418         }
 419         printf ("%s", c);
 420       }
 421     }
 422     printf ("\e[0m\n"); /* Reset */
 423     last_bg = last_fg = -1;
 424   }
 425 }