Replace various inlined inverse AVRational with av_inv_q().
[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 FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 "libavformat/internal.h"
26 #include "libavutil/log.h"
27 #include "libavutil/mathematics.h"
28 #include "libavutil/opt.h"
29 #include "libavutil/parseutils.h"
30 #include "libavutil/pixdesc.h"
31
32 #if HAVE_LIBDC1394_2
33 #include <dc1394/dc1394.h>
34 #elif HAVE_LIBDC1394_1
35 #include <libraw1394/raw1394.h>
36 #include <libdc1394/dc1394_control.h>
37
38 #define DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 MODE_320x240_YUV422
39 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 MODE_640x480_YUV411
40 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 MODE_640x480_YUV422
41 #define DC1394_FRAMERATE_1_875 FRAMERATE_1_875
42 #define DC1394_FRAMERATE_3_75  FRAMERATE_3_75
43 #define DC1394_FRAMERATE_7_5   FRAMERATE_7_5
44 #define DC1394_FRAMERATE_15    FRAMERATE_15
45 #define DC1394_FRAMERATE_30    FRAMERATE_30
46 #define DC1394_FRAMERATE_60    FRAMERATE_60
47 #define DC1394_FRAMERATE_120   FRAMERATE_120
48 #define DC1394_FRAMERATE_240   FRAMERATE_240
49 #endif
50
51 #undef free
52
53 typedef struct dc1394_data {
54     AVClass *class;
55 #if HAVE_LIBDC1394_1
56     raw1394handle_t handle;
57     dc1394_cameracapture camera;
58     int channel;
59 #elif HAVE_LIBDC1394_2
60     dc1394_t *d;
61     dc1394camera_t *camera;
62     dc1394video_frame_t *frame;
63 #endif
64     int current_frame;
65     int  frame_rate;        /**< frames per 1000 seconds (fps * 1000) */
66     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
67     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
68     char *framerate;        /**< Set by a private option. */
69
70     AVPacket packet;
71 } dc1394_data;
72
73 struct dc1394_frame_format {
74     int width;
75     int height;
76     enum PixelFormat pix_fmt;
77     int frame_size_id;
78 } dc1394_frame_formats[] = {
79     { 320, 240, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 },
80     { 640, 480, PIX_FMT_UYYVYY411, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 },
81     { 640, 480, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 },
82     { 0, 0, 0, 0 } /* gotta be the last one */
83 };
84
85 struct dc1394_frame_rate {
86     int frame_rate;
87     int frame_rate_id;
88 } dc1394_frame_rates[] = {
89     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
90     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
91     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
92     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
93     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
94     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
95     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
96     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
97     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
98 };
99
100 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
101 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
102 static const AVOption options[] = {
103 #if HAVE_LIBDC1394_1
104     { "channel", "", offsetof(dc1394_data, channel), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
105 #endif
106     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
107     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
108     { "framerate", "", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "ntsc"}, 0, 0, DEC },
109     { NULL },
110 };
111
112 static const AVClass libdc1394_class = {
113     .class_name = "libdc1394 indev",
114     .item_name  = av_default_item_name,
115     .option     = options,
116     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
117 };
118
119
120 static inline int dc1394_read_common(AVFormatContext *c,
121                                      struct dc1394_frame_format **select_fmt, struct dc1394_frame_rate **select_fps)
122 {
123     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
124     AVStream* vst;
125     struct dc1394_frame_format *fmt;
126     struct dc1394_frame_rate *fps;
127     enum PixelFormat pix_fmt;
128     int width, height;
129     AVRational framerate;
130     int ret = 0;
131
132     if ((pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
133         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
134         ret = AVERROR(EINVAL);
135         goto out;
136     }
137
138     if ((ret = av_parse_video_size(&width, &height, dc1394->video_size)) < 0) {
139         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n", dc1394->video_size);
140         goto out;
141     }
142     if ((ret = av_parse_video_rate(&framerate, dc1394->framerate)) < 0) {
143         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n", dc1394->framerate);
144         goto out;
145     }
146     dc1394->frame_rate = av_rescale(1000, framerate.num, framerate.den);
147
148     for (fmt = dc1394_frame_formats; fmt->width; fmt++)
149          if (fmt->pix_fmt == pix_fmt && fmt->width == width && fmt->height == height)
150              break;
151
152     for (fps = dc1394_frame_rates; fps->frame_rate; fps++)
153          if (fps->frame_rate == dc1394->frame_rate)
154              break;
155
156     if (!fps->frame_rate || !fmt->width) {
157         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),
158                                                                                                 width, height, dc1394->frame_rate);
159         ret = AVERROR(EINVAL);
160         goto out;
161     }
162
163     /* create a video stream */
164     vst = avformat_new_stream(c, NULL);
165     if (!vst) {
166         ret = AVERROR(ENOMEM);
167         goto out;
168     }
169     avpriv_set_pts_info(vst, 64, 1, 1000);
170     vst->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
171     vst->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
172     vst->codec->time_base.den = framerate.num;
173     vst->codec->time_base.num = framerate.den;
174     vst->codec->width = fmt->width;
175     vst->codec->height = fmt->height;
176     vst->codec->pix_fmt = fmt->pix_fmt;
177
178     /* packet init */
179     av_init_packet(&dc1394->packet);
180     dc1394->packet.size = avpicture_get_size(fmt->pix_fmt, fmt->width, fmt->height);
181     dc1394->packet.stream_index = vst->index;
182     dc1394->packet.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
183
184     dc1394->current_frame = 0;
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     return ret;
191 }
192
193 #if HAVE_LIBDC1394_1
194 static int dc1394_v1_read_header(AVFormatContext *c)
195 {
196     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
197     AVStream* vst;
198     nodeid_t* camera_nodes;
199     int res;
200     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
201     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
202
203     if (dc1394_read_common(c, &fmt, &fps) != 0)
204         return -1;
205
206     /* Now let us prep the hardware. */
207     dc1394->handle = dc1394_create_handle(0); /* FIXME: gotta have ap->port */
208     if (!dc1394->handle) {
209         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't acquire dc1394 handle on port %d\n", 0 /* ap->port */);
210         goto out;
211     }
212     camera_nodes = dc1394_get_camera_nodes(dc1394->handle, &res, 1);
213     if (!camera_nodes || camera_nodes[dc1394->channel] == DC1394_NO_CAMERA) {
214         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "There's no IIDC camera on the channel %d\n", dc1394->channel);
215         goto out_handle;
216     }
217     res = dc1394_dma_setup_capture(dc1394->handle, camera_nodes[dc1394->channel],
218                                    0,
219                                    FORMAT_VGA_NONCOMPRESSED,
220                                    fmt->frame_size_id,
221                                    SPEED_400,
222                                    fps->frame_rate_id, 8, 1,
223                                    c->filename,
224                                    &dc1394->camera);
225     dc1394_free_camera_nodes(camera_nodes);
226     if (res != DC1394_SUCCESS) {
227         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't prepare camera for the DMA capture\n");
228         goto out_handle;
229     }
230
231     res = dc1394_start_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
232     if (res != DC1394_SUCCESS) {
233         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't start isochronous transmission\n");
234         goto out_handle_dma;
235     }
236
237     return 0;
238
239 out_handle_dma:
240     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
241     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
242 out_handle:
243     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
244 out:
245     return -1;
246 }
247
248 static int dc1394_v1_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
249 {
250     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
251     int res;
252
253     /* discard stale frame */
254     if (dc1394->current_frame++) {
255         if (dc1394_dma_done_with_buffer(&dc1394->camera) != DC1394_SUCCESS)
256             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
257     }
258
259     res = dc1394_dma_single_capture(&dc1394->camera);
260
261     if (res == DC1394_SUCCESS) {
262         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->camera.capture_buffer);
263         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame * 1000000) / dc1394->frame_rate;
264         res = dc1394->packet.size;
265     } else {
266         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
267         dc1394->packet.data = NULL;
268         res = -1;
269     }
270
271     *pkt = dc1394->packet;
272     return res;
273 }
274
275 static int dc1394_v1_close(AVFormatContext * context)
276 {
277     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
278
279     dc1394_stop_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
280     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
281     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
282     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
283
284     return 0;
285 }
286
287 #elif HAVE_LIBDC1394_2
288 static int dc1394_v2_read_header(AVFormatContext *c)
289 {
290     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
291     dc1394camera_list_t *list;
292     int res, i;
293     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
294     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
295
296     if (dc1394_read_common(c, &fmt, &fps) != 0)
297        return -1;
298
299     /* Now let us prep the hardware. */
300     dc1394->d = dc1394_new();
301     dc1394_camera_enumerate (dc1394->d, &list);
302     if ( !list || list->num == 0) {
303         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera\n\n");
304         goto out;
305     }
306
307     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
308     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
309     if (list->num > 1) {
310         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
311     }
312
313     /* Freeing list of cameras */
314     dc1394_camera_free_list (list);
315
316     /* Select MAX Speed possible from the cam */
317     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
318        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
319        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
320     } else {
321        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
322     }
323
324     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
325             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
326     }
327     if (res != DC1394_SUCCESS) {
328         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
329         goto out_camera;
330     }
331
332     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, fmt->frame_size_id) != DC1394_SUCCESS) {
333         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
334         goto out_camera;
335     }
336
337     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera,fps->frame_rate_id) != DC1394_SUCCESS) {
338         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set framerate %d \n",fps->frame_rate);
339         goto out_camera;
340     }
341     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
342         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
343         goto out_camera;
344     }
345
346     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
347         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
348         goto out_camera;
349     }
350     return 0;
351
352 out_camera:
353     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
354     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
355     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
356 out:
357     dc1394_free(dc1394->d);
358     return -1;
359 }
360
361 static int dc1394_v2_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
362 {
363     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
364     int res;
365
366     /* discard stale frame */
367     if (dc1394->current_frame++) {
368         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
369             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
370     }
371
372     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
373     if (res == DC1394_SUCCESS) {
374         dc1394->packet.data = (uint8_t *) dc1394->frame->image;
375         dc1394->packet.pts  = dc1394->current_frame * 1000000 / dc1394->frame_rate;
376         res = dc1394->frame->image_bytes;
377     } else {
378         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
379         dc1394->packet.data = NULL;
380         res = -1;
381     }
382
383     *pkt = dc1394->packet;
384     return res;
385 }
386
387 static int dc1394_v2_close(AVFormatContext * context)
388 {
389     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
390
391     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
392     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
393     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
394     dc1394_free(dc1394->d);
395
396     return 0;
397 }
398
399 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
400     .name           = "libdc1394",
401     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.2 A/V grab"),
402     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
403     .read_header    = dc1394_v2_read_header,
404     .read_packet    = dc1394_v2_read_packet,
405     .read_close     = dc1394_v2_close,
406     .flags          = AVFMT_NOFILE,
407     .priv_class     = &libdc1394_class,
408 };
409
410 #endif
411 #if HAVE_LIBDC1394_1
412 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
413     .name           = "libdc1394",
414     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.1 A/V grab"),
415     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
416     .read_header    = dc1394_v1_read_header,
417     .read_packet    = dc1394_v1_read_packet,
418     .read_close     = dc1394_v1_close,
419     .flags          = AVFMT_NOFILE,
420     .priv_class     = &libdc1394_class,
421 };
422 #endif