Merge remote-tracking branch 'qatar/master' into master
[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  * Copyright (c) 2011 Martin Lambers
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include "config.h"
25 #include "libavutil/log.h"
26 #include "libavutil/opt.h"
27 #include "avdevice.h"
28
29 #include <stdlib.h>
30 #include <string.h>
31 #include "libavutil/parseutils.h"
32 #include "libavutil/pixdesc.h"
33
34 #include <dc1394/dc1394.h>
35
36 #undef free
37
38 typedef struct dc1394_data {
39     AVClass *class;
40     dc1394_t *d;
41     dc1394camera_t *camera;
42     dc1394video_frame_t *frame;
43     int current_frame;
44     int fps;
45     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
46     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
47
48     AVPacket packet;
49 } dc1394_data;
50
51 /* The list of color codings that we support.
52  * We assume big endian for the dc1394 16bit modes: libdc1394 never sets the
53  * flag little_endian in dc1394video_frame_t. */
54 struct dc1394_color_coding {
55     int pix_fmt;
56     int score;
57     uint32_t coding;
58 } dc1394_color_codings[] = {
59     { PIX_FMT_GRAY16BE,  1000, DC1394_COLOR_CODING_MONO16 },
60     { PIX_FMT_RGB48BE,   1100, DC1394_COLOR_CODING_RGB16  },
61     { PIX_FMT_GRAY8,     1200, DC1394_COLOR_CODING_MONO8  },
62     { PIX_FMT_RGB24,     1300, DC1394_COLOR_CODING_RGB8   },
63     { PIX_FMT_UYYVYY411, 1400, DC1394_COLOR_CODING_YUV411 },
64     { PIX_FMT_UYVY422,   1500, DC1394_COLOR_CODING_YUV422 },
65     { PIX_FMT_NONE, 0, 0 } /* gotta be the last one */
66 };
67
68 struct dc1394_frame_rate {
69     int frame_rate;
70     int frame_rate_id;
71 } dc1394_frame_rates[] = {
72     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
73     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
74     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
75     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
76     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
77     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
78     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
79     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
80     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
81 };
82
83 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
84 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
85 static const AVOption options[] = {
86     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
87     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
88     { NULL },
89 };
90
91 static const AVClass libdc1394_class = {
92     .class_name = "libdc1394 indev",
93     .item_name  = av_default_item_name,
94     .option     = options,
95     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
96 };
97
98 static int dc1394_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
99 {
100     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
101     AVStream *vst;
102     const struct dc1394_color_coding *cc;
103     const struct dc1394_frame_rate *fr;
104     dc1394camera_list_t *list;
105     dc1394video_modes_t video_modes;
106     dc1394video_mode_t video_mode;
107     dc1394framerates_t frame_rates;
108     dc1394framerate_t frame_rate;
109     uint32_t dc1394_width, dc1394_height, dc1394_color_coding;
110     int rate, best_rate;
111     int score, max_score;
112     int final_width, final_height, final_pix_fmt, final_frame_rate;
113     int res, i, j;
114     int ret=-1;
115
116     /* Now let us prep the hardware. */
117     dc1394->d = dc1394_new();
118     dc1394_camera_enumerate (dc1394->d, &list);
119     if ( !list || list->num == 0) {
120         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera\n\n");
121         goto out;
122     }
123
124     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
125     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
126     if (list->num > 1) {
127         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
128     }
129
130     /* Freeing list of cameras */
131     dc1394_camera_free_list (list);
132
133     /* Get the list of video modes supported by the camera. */
134     res = dc1394_video_get_supported_modes (dc1394->camera, &video_modes);
135     if (res != DC1394_SUCCESS) {
136         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not get video formats.\n");
137         goto out_camera;
138     }
139
140     if (dc1394->pixel_format) {
141         if ((ap->pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
142             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
143             ret = AVERROR(EINVAL);
144             goto out;
145         }
146     }
147
148     if (dc1394->video_size) {
149         if ((ret = av_parse_video_size(&ap->width, &ap->height, dc1394->video_size)) < 0) {
150             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse video size.\n");
151             goto out;
152         }
153     }
154     
155     /* Choose the best mode. */
156     rate = (ap->time_base.num ? av_rescale(1000, ap->time_base.den, ap->time_base.num) : -1);
157     max_score = -1;
158     for (i = 0; i < video_modes.num; i++) {
159         if (video_modes.modes[i] == DC1394_VIDEO_MODE_EXIF
160                 || (video_modes.modes[i] >= DC1394_VIDEO_MODE_FORMAT7_MIN
161                     && video_modes.modes[i] <= DC1394_VIDEO_MODE_FORMAT7_MAX)) {
162             /* These modes are currently not supported as they would require
163              * much more work. For the remaining modes, the functions
164              * dc1394_get_image_size_from_video_mode and
165              * dc1394_get_color_coding_from_video_mode do not need to query the
166              * camera, and thus cannot fail. */
167             continue;
168         }
169         dc1394_get_color_coding_from_video_mode (NULL, video_modes.modes[i],
170                 &dc1394_color_coding);
171         for (cc = dc1394_color_codings; cc->pix_fmt != PIX_FMT_NONE; cc++)
172             if (cc->coding == dc1394_color_coding)
173                 break;
174         if (cc->pix_fmt == PIX_FMT_NONE) {
175             /* We currently cannot handle this color coding. */
176             continue;
177         }
178         /* Here we know that the mode is supported. Get its frame size and the list
179          * of frame rates supported by the camera for this mode. This list is sorted
180          * in ascending order according to libdc1394 example programs. */
181         dc1394_get_image_size_from_video_mode (NULL, video_modes.modes[i],
182                 &dc1394_width, &dc1394_height);
183         res = dc1394_video_get_supported_framerates (dc1394->camera, video_modes.modes[i],
184                 &frame_rates);
185         if (res != DC1394_SUCCESS || frame_rates.num == 0) {
186             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot get frame rates for video mode.\n");
187             goto out_camera;
188         }
189         /* Choose the best frame rate. */
190         best_rate = -1;
191         for (j = 0; j < frame_rates.num; j++) {
192             for (fr = dc1394_frame_rates; fr->frame_rate; fr++) {
193                 if (fr->frame_rate_id == frame_rates.framerates[j]) {
194                     break;
195                 }
196             }
197             if (!fr->frame_rate) {
198                 /* This frame rate is not supported. */
199                 continue;
200             }
201             best_rate = fr->frame_rate;
202             frame_rate = fr->frame_rate_id;
203             if (ap->time_base.num && rate == fr->frame_rate) {
204                 /* This is the requested frame rate. */
205                 break;
206             }
207         }
208         if (best_rate == -1) {
209             /* No supported rate found. */
210             continue;
211         }
212         /* Here we know that both the mode and the rate are supported. Compute score. */
213         if (ap->width && ap->height
214                 && (dc1394_width == ap->width && dc1394_height == ap->height)) {
215             score = 110000;
216         } else {
217             score = dc1394_width * 10;  // 1600 - 16000
218         }
219         if (ap->pix_fmt == cc->pix_fmt) {
220             score += 90000;
221         } else {
222             score += cc->score;         // 1000 - 1500
223         }
224         if (ap->time_base.num && rate == best_rate) {
225             score += 70000;
226         } else {
227             score += best_rate / 1000;  // 1 - 240
228         }
229         if (score > max_score) {
230             video_mode = video_modes.modes[i];
231             final_width = dc1394_width;
232             final_height = dc1394_height;
233             final_pix_fmt = cc->pix_fmt;
234             final_frame_rate = best_rate;
235             max_score = score;
236         }
237     }
238     if (max_score == -1) {
239         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No suitable video mode / frame rate available.\n");
240         goto out_camera;
241     }
242     if (ap->width && ap->height && !(ap->width == final_width && ap->height == final_height)) {
243         av_log(c, AV_LOG_WARNING, "Requested frame size is not available, using fallback.\n");
244     }
245     if (ap->pix_fmt != PIX_FMT_NONE && ap->pix_fmt != final_pix_fmt) {
246         av_log(c, AV_LOG_WARNING, "Requested pixel format is not supported, using fallback.\n");
247     }
248     if (ap->time_base.num && rate != final_frame_rate) {
249         av_log(c, AV_LOG_WARNING, "Requested frame rate is not available, using fallback.\n");
250     }
251
252     /* create a video stream */
253     vst = av_new_stream(c, 0);
254     if (!vst)
255         goto out_camera;
256     av_set_pts_info(vst, 64, 1, 1000);
257     vst->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
258     vst->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
259     vst->codec->time_base.den = final_frame_rate;
260     vst->codec->time_base.num = 1000;
261     vst->codec->width = final_width;
262     vst->codec->height = final_height;
263     vst->codec->pix_fmt = final_pix_fmt;
264
265     /* packet init */
266     av_init_packet(&dc1394->packet);
267     dc1394->packet.size = avpicture_get_size(final_pix_fmt, final_width, final_height);
268     dc1394->packet.stream_index = vst->index;
269     dc1394->packet.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
270
271     dc1394->current_frame = 0;
272     dc1394->fps = final_frame_rate;
273
274     vst->codec->bit_rate = av_rescale(dc1394->packet.size * 8, final_frame_rate, 1000);
275
276     /* Select MAX Speed possible from the cam */
277     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
278        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
279        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
280     } else {
281        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
282     }
283
284     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
285             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
286     }
287     if (res != DC1394_SUCCESS) {
288         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
289         goto out_camera;
290     }
291
292     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, video_mode) != DC1394_SUCCESS) {
293         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
294         goto out_camera;
295     }
296
297     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera, frame_rate) != DC1394_SUCCESS) {
298         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not set framerate %d.\n", final_frame_rate);
299         goto out_camera;
300     }
301     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
302         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
303         goto out_camera;
304     }
305
306     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
307         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
308         goto out_camera;
309     }
310     return 0;
311
312 out_camera:
313     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
314     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
315     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
316 out:
317     av_freep(&dc1394->video_size);
318     av_freep(&dc1394->pixel_format);
319     dc1394_free(dc1394->d);
320     return ret;
321 }
322
323 static int dc1394_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
324 {
325     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
326     int res;
327
328     /* discard stale frame */
329     if (dc1394->current_frame++) {
330         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
331             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
332     }
333
334     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
335     if (res == DC1394_SUCCESS) {
336         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->frame->image);
337         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame  * 1000000) / (dc1394->fps);
338         res = dc1394->frame->image_bytes;
339     } else {
340         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
341         dc1394->packet.data = NULL;
342         res = -1;
343     }
344
345     *pkt = dc1394->packet;
346     return res;
347 }
348
349 static int dc1394_close(AVFormatContext * context)
350 {
351     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
352
353     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
354     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
355     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
356     dc1394_free(dc1394->d);
357
358     return 0;
359 }
360
361 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
362     .name           = "libdc1394",
363     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 A/V grab"),
364     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
365     .read_header    = dc1394_read_header,
366     .read_packet    = dc1394_read_packet,
367     .read_close     = dc1394_close,
368     .flags          = AVFMT_NOFILE,
369     .priv_class     = &libdc1394_class,
370 };