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