libdc1394: Fill in packet data directly
[ffmpeg.git] / libavdevice / libdc1394.c
1 /*
2  * IIDC1394 grab interface (uses libdc1394 and libraw1394)
3  * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik
4  * Copyright (c) 2008 Alessandro Sappia
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 #include "config.h"
24
25 #if HAVE_LIBDC1394_2
26 #include <dc1394/dc1394.h>
27 #elif HAVE_LIBDC1394_1
28 #include <libraw1394/raw1394.h>
29 #include <libdc1394/dc1394_control.h>
30
31 #define DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 MODE_320x240_YUV422
32 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 MODE_640x480_YUV411
33 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 MODE_640x480_YUV422
34 #define DC1394_FRAMERATE_1_875 FRAMERATE_1_875
35 #define DC1394_FRAMERATE_3_75  FRAMERATE_3_75
36 #define DC1394_FRAMERATE_7_5   FRAMERATE_7_5
37 #define DC1394_FRAMERATE_15    FRAMERATE_15
38 #define DC1394_FRAMERATE_30    FRAMERATE_30
39 #define DC1394_FRAMERATE_60    FRAMERATE_60
40 #define DC1394_FRAMERATE_120   FRAMERATE_120
41 #define DC1394_FRAMERATE_240   FRAMERATE_240
42 #endif
43
44 #include "libavutil/imgutils.h"
45 #include "libavutil/internal.h"
46 #include "libavutil/log.h"
47 #include "libavutil/mathematics.h"
48 #include "libavutil/opt.h"
49 #include "libavutil/parseutils.h"
50 #include "libavutil/pixdesc.h"
51
52 #include "libavformat/avformat.h"
53 #include "libavformat/internal.h"
54
55 typedef struct dc1394_data {
56     AVClass *class;
57 #if HAVE_LIBDC1394_1
58     raw1394handle_t handle;
59     dc1394_cameracapture camera;
60     int channel;
61 #elif HAVE_LIBDC1394_2
62     dc1394_t *d;
63     dc1394camera_t *camera;
64     dc1394video_frame_t *frame;
65 #endif
66     int current_frame;
67     int  frame_rate;        /**< frames per 1000 seconds (fps * 1000) */
68     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
69     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
70     char *framerate;        /**< Set by a private option. */
71
72     int size;
73     int stream_index;
74 } dc1394_data;
75
76 struct dc1394_frame_format {
77     int width;
78     int height;
79     enum AVPixelFormat pix_fmt;
80     int frame_size_id;
81 } dc1394_frame_formats[] = {
82     { 320, 240, AV_PIX_FMT_UYVY422,   DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 },
83     { 640, 480, AV_PIX_FMT_GRAY8,     DC1394_VIDEO_MODE_640x480_MONO8 },
84     { 640, 480, AV_PIX_FMT_UYYVYY411, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 },
85     { 640, 480, AV_PIX_FMT_UYVY422,   DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 },
86     { 0, 0, 0, 0 } /* gotta be the last one */
87 };
88
89 struct dc1394_frame_rate {
90     int frame_rate;
91     int frame_rate_id;
92 } dc1394_frame_rates[] = {
93     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
94     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
95     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
96     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
97     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
98     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
99     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
100     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
101     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
102 };
103
104 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
105 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
106 static const AVOption options[] = {
107 #if HAVE_LIBDC1394_1
108     { "channel", "", offsetof(dc1394_data, channel), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
109 #endif
110     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
111     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
112     { "framerate", "", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "ntsc"}, 0, 0, DEC },
113     { NULL },
114 };
115
116 static const AVClass libdc1394_class = {
117     .class_name = "libdc1394 indev",
118     .item_name  = av_default_item_name,
119     .option     = options,
120     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
121 };
122
123
124 static inline int dc1394_read_common(AVFormatContext *c,
125                                      struct dc1394_frame_format **select_fmt, struct dc1394_frame_rate **select_fps)
126 {
127     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
128     AVStream* vst;
129     struct dc1394_frame_format *fmt;
130     struct dc1394_frame_rate *fps;
131     enum AVPixelFormat pix_fmt;
132     int width, height;
133     AVRational framerate;
134     int ret = 0;
135
136     if ((pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == AV_PIX_FMT_NONE) {
137         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
138         ret = AVERROR(EINVAL);
139         goto out;
140     }
141
142     if ((ret = av_parse_video_size(&width, &height, dc1394->video_size)) < 0) {
143         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n", dc1394->video_size);
144         goto out;
145     }
146     if ((ret = av_parse_video_rate(&framerate, dc1394->framerate)) < 0) {
147         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n", dc1394->framerate);
148         goto out;
149     }
150     dc1394->frame_rate = av_rescale(1000, framerate.num, framerate.den);
151
152     for (fmt = dc1394_frame_formats; fmt->width; fmt++)
153          if (fmt->pix_fmt == pix_fmt && fmt->width == width && fmt->height == height)
154              break;
155
156     for (fps = dc1394_frame_rates; fps->frame_rate; fps++)
157          if (fps->frame_rate == dc1394->frame_rate)
158              break;
159
160     if (!fps->frame_rate || !fmt->width) {
161         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't find matching camera format for %s, %dx%d@%d:1000fps\n", av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
162                                                                                                 width, height, dc1394->frame_rate);
163         ret = AVERROR(EINVAL);
164         goto out;
165     }
166
167     /* create a video stream */
168     vst = avformat_new_stream(c, NULL);
169     if (!vst) {
170         ret = AVERROR(ENOMEM);
171         goto out;
172     }
173     avpriv_set_pts_info(vst, 64, 1, 1000);
174     vst->codecpar->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
175     vst->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
176     vst->codecpar->width = fmt->width;
177     vst->codecpar->height = fmt->height;
178     vst->codecpar->format = fmt->pix_fmt;
179     vst->avg_frame_rate = framerate;
180
181     dc1394->current_frame = 0;
182     dc1394->stream_index = vst->index;
183     dc1394->size = av_image_get_buffer_size(fmt->pix_fmt,
184                                             fmt->width, fmt->height, 1);
185
186     vst->codecpar->bit_rate = av_rescale(dc1394->size * 8,
187                                          fps->frame_rate, 1000);
188     *select_fps = fps;
189     *select_fmt = fmt;
190 out:
191     return ret;
192 }
193
194 #if HAVE_LIBDC1394_1
195 static int dc1394_v1_read_header(AVFormatContext *c)
196 {
197     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
198     AVStream* vst;
199     nodeid_t* camera_nodes;
200     int res;
201     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
202     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
203
204     if (dc1394_read_common(c, &fmt, &fps) != 0)
205         return -1;
206
207     /* Now let us prep the hardware. */
208     dc1394->handle = dc1394_create_handle(0); /* FIXME: gotta have ap->port */
209     if (!dc1394->handle) {
210         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't acquire dc1394 handle on port %d\n", 0 /* ap->port */);
211         goto out;
212     }
213     camera_nodes = dc1394_get_camera_nodes(dc1394->handle, &res, 1);
214     if (!camera_nodes || camera_nodes[dc1394->channel] == DC1394_NO_CAMERA) {
215         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "There's no IIDC camera on the channel %d\n", dc1394->channel);
216         goto out_handle;
217     }
218     res = dc1394_dma_setup_capture(dc1394->handle, camera_nodes[dc1394->channel],
219                                    0,
220                                    FORMAT_VGA_NONCOMPRESSED,
221                                    fmt->frame_size_id,
222                                    SPEED_400,
223                                    fps->frame_rate_id, 8, 1,
224                                    c->filename,
225                                    &dc1394->camera);
226     dc1394_free_camera_nodes(camera_nodes);
227     if (res != DC1394_SUCCESS) {
228         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't prepare camera for the DMA capture\n");
229         goto out_handle;
230     }
231
232     res = dc1394_start_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
233     if (res != DC1394_SUCCESS) {
234         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't start isochronous transmission\n");
235         goto out_handle_dma;
236     }
237
238     return 0;
239
240 out_handle_dma:
241     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
242     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
243 out_handle:
244     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
245 out:
246     return -1;
247 }
248
249 static int dc1394_v1_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
250 {
251     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
252     int res;
253
254     /* discard stale frame */
255     if (dc1394->current_frame++) {
256         if (dc1394_dma_done_with_buffer(&dc1394->camera) != DC1394_SUCCESS)
257             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
258     }
259
260     res = dc1394_dma_single_capture(&dc1394->camera);
261
262     if (res == DC1394_SUCCESS) {
263         pkt->data = (uint8_t *)dc1394->camera.capture_buffer;
264         pkt->size = dc1394->size;
265         pkt->pts = (dc1394->current_frame * 1000000) / dc1394->frame_rate;
266         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
267         pkt->stream_index = dc1394->stream_index;
268     } else {
269         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
270         return AVERROR_INVALIDDATA;
271     }
272
273     return pkt->size;
274 }
275
276 static int dc1394_v1_close(AVFormatContext * context)
277 {
278     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
279
280     dc1394_stop_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
281     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
282     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
283     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
284
285     return 0;
286 }
287
288 #elif HAVE_LIBDC1394_2
289 static int dc1394_v2_read_header(AVFormatContext *c)
290 {
291     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
292     dc1394camera_list_t *list;
293     int res, i;
294     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
295     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
296
297     if (dc1394_read_common(c, &fmt, &fps) != 0)
298        return -1;
299
300     /* Now let us prep the hardware. */
301     dc1394->d = dc1394_new();
302     dc1394_camera_enumerate (dc1394->d, &list);
303     if ( !list || list->num == 0) {
304         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera\n\n");
305         goto out;
306     }
307
308     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
309     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
310     if (list->num > 1) {
311         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
312     }
313
314     /* Freeing list of cameras */
315     dc1394_camera_free_list (list);
316
317     /* Select MAX Speed possible from the cam */
318     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
319        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
320        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
321     } else {
322        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
323     }
324
325     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
326             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
327     }
328     if (res != DC1394_SUCCESS) {
329         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
330         goto out_camera;
331     }
332
333     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, fmt->frame_size_id) != DC1394_SUCCESS) {
334         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
335         goto out_camera;
336     }
337
338     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera,fps->frame_rate_id) != DC1394_SUCCESS) {
339         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set framerate %d \n",fps->frame_rate);
340         goto out_camera;
341     }
342     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
343         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
344         goto out_camera;
345     }
346
347     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
348         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
349         goto out_camera;
350     }
351     return 0;
352
353 out_camera:
354     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
355     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
356     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
357 out:
358     dc1394_free(dc1394->d);
359     return -1;
360 }
361
362 static int dc1394_v2_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
363 {
364     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
365     int res;
366
367     /* discard stale frame */
368     if (dc1394->current_frame++) {
369         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
370             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
371     }
372
373     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
374     if (res == DC1394_SUCCESS) {
375         pkt->data = (uint8_t *)dc1394->frame->image;
376         pkt->size = dc1394->frame->image_bytes;
377         pkt->pts = dc1394->current_frame * 1000000 / dc1394->frame_rate;
378         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
379         pkt->stream_index = dc1394->stream_index;
380     } else {
381         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
382         return AVERROR_INVALIDDATA;
383     }
384
385     return pkt->size;
386 }
387
388 static int dc1394_v2_close(AVFormatContext * context)
389 {
390     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
391
392     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
393     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
394     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
395     dc1394_free(dc1394->d);
396
397     return 0;
398 }
399
400 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
401     .name           = "libdc1394",
402     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.2 A/V grab"),
403     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
404     .read_header    = dc1394_v2_read_header,
405     .read_packet    = dc1394_v2_read_packet,
406     .read_close     = dc1394_v2_close,
407     .flags          = AVFMT_NOFILE,
408     .priv_class     = &libdc1394_class,
409 };
410
411 #endif
412 #if HAVE_LIBDC1394_1
413 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
414     .name           = "libdc1394",
415     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.1 A/V grab"),
416     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
417     .read_header    = dc1394_v1_read_header,
418     .read_packet    = dc1394_v1_read_packet,
419     .read_close     = dc1394_v1_close,
420     .flags          = AVFMT_NOFILE,
421     .priv_class     = &libdc1394_class,
422 };
423 #endif