b17d0fb441cede289720055e127dab43a499df93
[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 #include "libavformat/avformat.h"
25 #include "libavutil/log.h"
26 #include "libavutil/opt.h"
27 #include "libavutil/parseutils.h"
28 #include "libavutil/pixdesc.h"
29
30 #if HAVE_LIBDC1394_2
31 #include <dc1394/dc1394.h>
32 #elif HAVE_LIBDC1394_1
33 #include <libraw1394/raw1394.h>
34 #include <libdc1394/dc1394_control.h>
35
36 #define DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 MODE_320x240_YUV422
37 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 MODE_640x480_YUV411
38 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 MODE_640x480_YUV422
39 #define DC1394_FRAMERATE_1_875 FRAMERATE_1_875
40 #define DC1394_FRAMERATE_3_75  FRAMERATE_3_75
41 #define DC1394_FRAMERATE_7_5   FRAMERATE_7_5
42 #define DC1394_FRAMERATE_15    FRAMERATE_15
43 #define DC1394_FRAMERATE_30    FRAMERATE_30
44 #define DC1394_FRAMERATE_60    FRAMERATE_60
45 #define DC1394_FRAMERATE_120   FRAMERATE_120
46 #define DC1394_FRAMERATE_240   FRAMERATE_240
47 #endif
48
49 #undef free
50
51 typedef struct dc1394_data {
52     AVClass *class;
53 #if HAVE_LIBDC1394_1
54     raw1394handle_t handle;
55     dc1394_cameracapture camera;
56     int channel;
57 #elif HAVE_LIBDC1394_2
58     dc1394_t *d;
59     dc1394camera_t *camera;
60     dc1394video_frame_t *frame;
61 #endif
62     int current_frame;
63     int  frame_rate;        /**< frames per 1000 seconds (fps * 1000) */
64     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
65     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
66     char *framerate;        /**< Set by a private option. */
67
68     AVPacket packet;
69 } dc1394_data;
70
71 struct dc1394_frame_format {
72     int width;
73     int height;
74     enum PixelFormat pix_fmt;
75     int frame_size_id;
76 } dc1394_frame_formats[] = {
77     { 320, 240, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 },
78     { 640, 480, PIX_FMT_UYYVYY411, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 },
79     { 640, 480, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 },
80     { 0, 0, 0, 0 } /* gotta be the last one */
81 };
82
83 struct dc1394_frame_rate {
84     int frame_rate;
85     int frame_rate_id;
86 } dc1394_frame_rates[] = {
87     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
88     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
89     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
90     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
91     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
92     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
93     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
94     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
95     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
96 };
97
98 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
99 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
100 static const AVOption options[] = {
101 #if HAVE_LIBDC1394_1
102     { "channel", "", offsetof(dc1394_data, channel), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
103 #endif
104     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
105     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
106     { "framerate", "", OFFSET(framerate), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "ntsc"}, 0, 0, DEC },
107     { NULL },
108 };
109
110 static const AVClass libdc1394_class = {
111     .class_name = "libdc1394 indev",
112     .item_name  = av_default_item_name,
113     .option     = options,
114     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
115 };
116
117
118 static inline int dc1394_read_common(AVFormatContext *c, AVFormatParameters *ap,
119                                      struct dc1394_frame_format **select_fmt, struct dc1394_frame_rate **select_fps)
120 {
121     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
122     AVStream* vst;
123     struct dc1394_frame_format *fmt;
124     struct dc1394_frame_rate *fps;
125     enum PixelFormat pix_fmt;
126     int width, height;
127     AVRational framerate;
128     int ret = 0;
129
130     if ((pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
131         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
132         ret = AVERROR(EINVAL);
133         goto out;
134     }
135
136     if ((ret = av_parse_video_size(&width, &height, dc1394->video_size)) < 0) {
137         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse video size.\n");
138         goto out;
139     }
140     if ((ret = av_parse_video_rate(&framerate, dc1394->framerate)) < 0) {
141         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse framerate.\n");
142         goto out;
143     }
144 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
145     if (ap->width > 0)
146         width = ap->width;
147     if (ap->height > 0)
148         height = ap->height;
149     if (ap->pix_fmt)
150         pix_fmt = ap->pix_fmt;
151     if (ap->time_base.num)
152         framerate = (AVRational){ap->time_base.den, ap->time_base.num};
153 #endif
154     dc1394->frame_rate = av_rescale(1000, framerate.num, framerate.den);
155
156     for (fmt = dc1394_frame_formats; fmt->width; fmt++)
157          if (fmt->pix_fmt == pix_fmt && fmt->width == width && fmt->height == height)
158              break;
159
160     for (fps = dc1394_frame_rates; fps->frame_rate; fps++)
161          if (fps->frame_rate == dc1394->frame_rate)
162              break;
163
164     if (!fps->frame_rate || !fmt->width) {
165         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),
166                                                                                                 width, height, dc1394->frame_rate);
167         ret = AVERROR(EINVAL);
168         goto out;
169     }
170
171     /* create a video stream */
172     vst = av_new_stream(c, 0);
173     if (!vst) {
174         ret = AVERROR(ENOMEM);
175         goto out;
176     }
177     av_set_pts_info(vst, 64, 1, 1000);
178     vst->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
179     vst->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
180     vst->codec->time_base.den = framerate.num;
181     vst->codec->time_base.num = framerate.den;
182     vst->codec->width = fmt->width;
183     vst->codec->height = fmt->height;
184     vst->codec->pix_fmt = fmt->pix_fmt;
185
186     /* packet init */
187     av_init_packet(&dc1394->packet);
188     dc1394->packet.size = avpicture_get_size(fmt->pix_fmt, fmt->width, fmt->height);
189     dc1394->packet.stream_index = vst->index;
190     dc1394->packet.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
191
192     dc1394->current_frame = 0;
193
194     vst->codec->bit_rate = av_rescale(dc1394->packet.size * 8, fps->frame_rate, 1000);
195     *select_fps = fps;
196     *select_fmt = fmt;
197 out:
198     av_freep(&dc1394->video_size);
199     av_freep(&dc1394->pixel_format);
200     av_freep(&dc1394->framerate);
201     return ret;
202 }
203
204 #if HAVE_LIBDC1394_1
205 static int dc1394_v1_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
206 {
207     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
208     AVStream* vst;
209     nodeid_t* camera_nodes;
210     int res;
211     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
212     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
213
214     if (dc1394_read_common(c,ap,&fmt,&fps) != 0)
215         return -1;
216
217 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
218     if (ap->channel)
219         dc1394->channel = ap->channel;
220 #endif
221
222     /* Now let us prep the hardware. */
223     dc1394->handle = dc1394_create_handle(0); /* FIXME: gotta have ap->port */
224     if (!dc1394->handle) {
225         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't acquire dc1394 handle on port %d\n", 0 /* ap->port */);
226         goto out;
227     }
228     camera_nodes = dc1394_get_camera_nodes(dc1394->handle, &res, 1);
229     if (!camera_nodes || camera_nodes[dc1394->channel] == DC1394_NO_CAMERA) {
230         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "There's no IIDC camera on the channel %d\n", dc1394->channel);
231         goto out_handle;
232     }
233     res = dc1394_dma_setup_capture(dc1394->handle, camera_nodes[dc1394->channel],
234                                    0,
235                                    FORMAT_VGA_NONCOMPRESSED,
236                                    fmt->frame_size_id,
237                                    SPEED_400,
238                                    fps->frame_rate_id, 8, 1,
239                                    c->filename,
240                                    &dc1394->camera);
241     dc1394_free_camera_nodes(camera_nodes);
242     if (res != DC1394_SUCCESS) {
243         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't prepare camera for the DMA capture\n");
244         goto out_handle;
245     }
246
247     res = dc1394_start_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
248     if (res != DC1394_SUCCESS) {
249         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't start isochronous transmission\n");
250         goto out_handle_dma;
251     }
252
253     return 0;
254
255 out_handle_dma:
256     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
257     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
258 out_handle:
259     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
260 out:
261     return -1;
262 }
263
264 static int dc1394_v1_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
265 {
266     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
267     int res;
268
269     /* discard stale frame */
270     if (dc1394->current_frame++) {
271         if (dc1394_dma_done_with_buffer(&dc1394->camera) != DC1394_SUCCESS)
272             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
273     }
274
275     res = dc1394_dma_single_capture(&dc1394->camera);
276
277     if (res == DC1394_SUCCESS) {
278         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->camera.capture_buffer);
279         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame * 1000000) / dc1394->frame_rate;
280         res = dc1394->packet.size;
281     } else {
282         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
283         dc1394->packet.data = NULL;
284         res = -1;
285     }
286
287     *pkt = dc1394->packet;
288     return res;
289 }
290
291 static int dc1394_v1_close(AVFormatContext * context)
292 {
293     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
294
295     dc1394_stop_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
296     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
297     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
298     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
299
300     return 0;
301 }
302
303 #elif HAVE_LIBDC1394_2
304 static int dc1394_v2_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
305 {
306     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
307     dc1394camera_list_t *list;
308     int res, i;
309     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
310     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
311
312     if (dc1394_read_common(c,ap,&fmt,&fps) != 0)
313        return -1;
314
315     /* Now let us prep the hardware. */
316     dc1394->d = dc1394_new();
317     dc1394_camera_enumerate (dc1394->d, &list);
318     if ( !list || list->num == 0) {
319         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera\n\n");
320         goto out;
321     }
322
323     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
324     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
325     if (list->num > 1) {
326         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
327     }
328
329     /* Freeing list of cameras */
330     dc1394_camera_free_list (list);
331
332     /* Select MAX Speed possible from the cam */
333     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
334        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
335        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
336     } else {
337        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
338     }
339
340     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
341             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
342     }
343     if (res != DC1394_SUCCESS) {
344         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
345         goto out_camera;
346     }
347
348     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, fmt->frame_size_id) != DC1394_SUCCESS) {
349         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
350         goto out_camera;
351     }
352
353     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera,fps->frame_rate_id) != DC1394_SUCCESS) {
354         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set framerate %d \n",fps->frame_rate);
355         goto out_camera;
356     }
357     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
358         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
359         goto out_camera;
360     }
361
362     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
363         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
364         goto out_camera;
365     }
366     return 0;
367
368 out_camera:
369     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
370     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
371     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
372 out:
373     dc1394_free(dc1394->d);
374     return -1;
375 }
376
377 static int dc1394_v2_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
378 {
379     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
380     int res;
381
382     /* discard stale frame */
383     if (dc1394->current_frame++) {
384         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
385             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
386     }
387
388     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
389     if (res == DC1394_SUCCESS) {
390         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->frame->image);
391         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame  * 1000000) / (dc1394->frame_rate);
392         res = dc1394->frame->image_bytes;
393     } else {
394         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
395         dc1394->packet.data = NULL;
396         res = -1;
397     }
398
399     *pkt = dc1394->packet;
400     return res;
401 }
402
403 static int dc1394_v2_close(AVFormatContext * context)
404 {
405     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
406
407     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
408     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
409     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
410     dc1394_free(dc1394->d);
411
412     return 0;
413 }
414
415 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
416     .name           = "libdc1394",
417     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.2 A/V grab"),
418     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
419     .read_header    = dc1394_v2_read_header,
420     .read_packet    = dc1394_v2_read_packet,
421     .read_close     = dc1394_v2_close,
422     .flags          = AVFMT_NOFILE,
423     .priv_class     = &libdc1394_class,
424 };
425
426 #endif
427 #if HAVE_LIBDC1394_1
428 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
429     .name           = "libdc1394",
430     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.1 A/V grab"),
431     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
432     .read_header    = dc1394_v1_read_header,
433     .read_packet    = dc1394_v1_read_packet,
434     .read_close     = dc1394_v1_close,
435     .flags          = AVFMT_NOFILE,
436     .priv_class     = &libdc1394_class,
437 };
438 #endif