Remove AIW support code, it is unfit for ffmpeg svn, doing usleep() and
[ffmpeg.git] / libavdevice / v4l.c
1 /*
2  * Linux video grab interface
3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21 #include "avformat.h"
22 #include "dsputil.h"
23 #include <unistd.h>
24 #include <fcntl.h>
25 #include <sys/ioctl.h>
26 #include <sys/mman.h>
27 #include <sys/time.h>
28 #define _LINUX_TIME_H 1
29 #include <linux/videodev.h>
30 #include <time.h>
31
32 typedef struct {
33     int fd;
34     int frame_format; /* see VIDEO_PALETTE_xxx */
35     int use_mmap;
36     int width, height;
37     int frame_rate;
38     int frame_rate_base;
39     int64_t time_frame;
40     int frame_size;
41     struct video_capability video_cap;
42     struct video_audio audio_saved;
43     uint8_t *video_buf;
44     struct video_mbuf gb_buffers;
45     struct video_mmap gb_buf;
46     int gb_frame;
47 } VideoData;
48
49 struct {
50     int palette;
51     int depth;
52     enum PixelFormat pix_fmt;
53 } video_formats [] = {
54     {.palette = VIDEO_PALETTE_YUV420P, .depth = 12, .pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P },
55     {.palette = VIDEO_PALETTE_YUV422,  .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_YUYV422 },
56     {.palette = VIDEO_PALETTE_UYVY,    .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_UYVY422 },
57     {.palette = VIDEO_PALETTE_YUYV,    .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_YUYV422 },
58     /* NOTE: v4l uses BGR24, not RGB24 */
59     {.palette = VIDEO_PALETTE_RGB24,   .depth = 24, .pix_fmt = PIX_FMT_BGR24   },
60     {.palette = VIDEO_PALETTE_RGB565,  .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_BGR565  },
61     {.palette = VIDEO_PALETTE_GREY,    .depth = 8,  .pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8   },
62 };
63
64
65 static int grab_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
66 {
67     VideoData *s = s1->priv_data;
68     AVStream *st;
69     int width, height;
70     int video_fd, frame_size;
71     int ret, frame_rate, frame_rate_base;
72     int desired_palette, desired_depth;
73     struct video_tuner tuner;
74     struct video_audio audio;
75     struct video_picture pict;
76     int j;
77     int vformat_num = sizeof(video_formats) / sizeof(video_formats[0]);
78
79     if (ap->width <= 0 || ap->height <= 0 || ap->time_base.den <= 0) {
80         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Bad capture size (%dx%d) or wrong time base (%d)\n",
81             ap->width, ap->height, ap->time_base.den);
82
83         return -1;
84     }
85
86     width = ap->width;
87     height = ap->height;
88     frame_rate      = ap->time_base.den;
89     frame_rate_base = ap->time_base.num;
90
91     if((unsigned)width > 32767 || (unsigned)height > 32767) {
92         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Capture size is out of range: %dx%d\n",
93             width, height);
94
95         return -1;
96     }
97
98     st = av_new_stream(s1, 0);
99     if (!st)
100         return AVERROR(ENOMEM);
101     av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
102
103     s->width = width;
104     s->height = height;
105     s->frame_rate      = frame_rate;
106     s->frame_rate_base = frame_rate_base;
107
108     video_fd = open(s1->filename, O_RDWR);
109     if (video_fd < 0) {
110         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", s1->filename, strerror(errno));
111         goto fail;
112     }
113
114     if (ioctl(video_fd,VIDIOCGCAP, &s->video_cap) < 0) {
115         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "VIDIOCGCAP: %s\n", strerror(errno));
116         goto fail;
117     }
118
119     if (!(s->video_cap.type & VID_TYPE_CAPTURE)) {
120         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Fatal: grab device does not handle capture\n");
121         goto fail;
122     }
123
124     desired_palette = -1;
125     desired_depth = -1;
126     for (j = 0; j < vformat_num; j++) {
127         if (ap->pix_fmt == video_formats[j].pix_fmt) {
128             desired_palette = video_formats[j].palette;
129             desired_depth = video_formats[j].depth;
130             break;
131         }
132     }
133
134     /* set tv standard */
135     if (ap->standard && !ioctl(video_fd, VIDIOCGTUNER, &tuner)) {
136         if (!strcasecmp(ap->standard, "pal"))
137             tuner.mode = VIDEO_MODE_PAL;
138         else if (!strcasecmp(ap->standard, "secam"))
139             tuner.mode = VIDEO_MODE_SECAM;
140         else
141             tuner.mode = VIDEO_MODE_NTSC;
142         ioctl(video_fd, VIDIOCSTUNER, &tuner);
143     }
144
145     /* unmute audio */
146     audio.audio = 0;
147     ioctl(video_fd, VIDIOCGAUDIO, &audio);
148     memcpy(&s->audio_saved, &audio, sizeof(audio));
149     audio.flags &= ~VIDEO_AUDIO_MUTE;
150     ioctl(video_fd, VIDIOCSAUDIO, &audio);
151
152     ioctl(video_fd, VIDIOCGPICT, &pict);
153 #if 0
154     printf("v4l: colour=%d hue=%d brightness=%d constrast=%d whiteness=%d\n",
155            pict.colour,
156            pict.hue,
157            pict.brightness,
158            pict.contrast,
159            pict.whiteness);
160 #endif
161     /* try to choose a suitable video format */
162     pict.palette = desired_palette;
163     pict.depth= desired_depth;
164     if (desired_palette == -1 || (ret = ioctl(video_fd, VIDIOCSPICT, &pict)) < 0) {
165         for (j = 0; j < vformat_num; j++) {
166             pict.palette = video_formats[j].palette;
167             pict.depth = video_formats[j].depth;
168             if (-1 != ioctl(video_fd, VIDIOCSPICT, &pict))
169                 break;
170         }
171         if (j >= vformat_num)
172             goto fail1;
173     }
174
175     ret = ioctl(video_fd,VIDIOCGMBUF,&s->gb_buffers);
176     if (ret < 0) {
177         /* try to use read based access */
178         struct video_window win;
179         int val;
180
181         win.x = 0;
182         win.y = 0;
183         win.width = width;
184         win.height = height;
185         win.chromakey = -1;
186         win.flags = 0;
187
188         ioctl(video_fd, VIDIOCSWIN, &win);
189
190         s->frame_format = pict.palette;
191
192         val = 1;
193         ioctl(video_fd, VIDIOCCAPTURE, &val);
194
195         s->time_frame = av_gettime() * s->frame_rate / s->frame_rate_base;
196         s->use_mmap = 0;
197     } else {
198         s->video_buf = mmap(0,s->gb_buffers.size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,video_fd,0);
199         if ((unsigned char*)-1 == s->video_buf) {
200             s->video_buf = mmap(0,s->gb_buffers.size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_PRIVATE,video_fd,0);
201             if ((unsigned char*)-1 == s->video_buf) {
202                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
203                 goto fail;
204             }
205         }
206         s->gb_frame = 0;
207         s->time_frame = av_gettime() * s->frame_rate / s->frame_rate_base;
208
209         /* start to grab the first frame */
210         s->gb_buf.frame = s->gb_frame % s->gb_buffers.frames;
211         s->gb_buf.height = height;
212         s->gb_buf.width = width;
213         s->gb_buf.format = pict.palette;
214
215         ret = ioctl(video_fd, VIDIOCMCAPTURE, &s->gb_buf);
216         if (ret < 0) {
217             if (errno != EAGAIN) {
218             fail1:
219                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Fatal: grab device does not support suitable format\n");
220             } else {
221                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR,"Fatal: grab device does not receive any video signal\n");
222             }
223             goto fail;
224         }
225         for (j = 1; j < s->gb_buffers.frames; j++) {
226           s->gb_buf.frame = j;
227           ioctl(video_fd, VIDIOCMCAPTURE, &s->gb_buf);
228         }
229         s->frame_format = s->gb_buf.format;
230         s->use_mmap = 1;
231     }
232
233     for (j = 0; j < vformat_num; j++) {
234         if (s->frame_format == video_formats[j].palette) {
235             frame_size = width * height * video_formats[j].depth / 8;
236             st->codec->pix_fmt = video_formats[j].pix_fmt;
237             break;
238         }
239     }
240
241     if (j >= vformat_num)
242         goto fail;
243
244     s->fd = video_fd;
245     s->frame_size = frame_size;
246
247     st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
248     st->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
249     st->codec->width = width;
250     st->codec->height = height;
251     st->codec->time_base.den      = frame_rate;
252     st->codec->time_base.num = frame_rate_base;
253     st->codec->bit_rate = frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
254
255     return 0;
256  fail:
257     if (video_fd >= 0)
258         close(video_fd);
259     av_free(st);
260     return AVERROR(EIO);
261 }
262
263 static int v4l_mm_read_picture(VideoData *s, uint8_t *buf)
264 {
265     uint8_t *ptr;
266
267     while (ioctl(s->fd, VIDIOCSYNC, &s->gb_frame) < 0 &&
268            (errno == EAGAIN || errno == EINTR));
269
270     ptr = s->video_buf + s->gb_buffers.offsets[s->gb_frame];
271     memcpy(buf, ptr, s->frame_size);
272
273     /* Setup to capture the next frame */
274     s->gb_buf.frame = s->gb_frame;
275     if (ioctl(s->fd, VIDIOCMCAPTURE, &s->gb_buf) < 0) {
276         if (errno == EAGAIN)
277             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot Sync\n");
278         else
279             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "VIDIOCMCAPTURE: %s\n", strerror(errno));
280         return AVERROR(EIO);
281     }
282
283     /* This is now the grabbing frame */
284     s->gb_frame = (s->gb_frame + 1) % s->gb_buffers.frames;
285
286     return s->frame_size;
287 }
288
289 static int grab_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
290 {
291     VideoData *s = s1->priv_data;
292     int64_t curtime, delay;
293     struct timespec ts;
294
295     /* Calculate the time of the next frame */
296     s->time_frame += INT64_C(1000000);
297
298     /* wait based on the frame rate */
299     for(;;) {
300         curtime = av_gettime();
301         delay = s->time_frame  * s->frame_rate_base / s->frame_rate - curtime;
302         if (delay <= 0) {
303             if (delay < INT64_C(-1000000) * s->frame_rate_base / s->frame_rate) {
304                 /* printf("grabbing is %d frames late (dropping)\n", (int) -(delay / 16666)); */
305                 s->time_frame += INT64_C(1000000);
306             }
307             break;
308         }
309         ts.tv_sec = delay / 1000000;
310         ts.tv_nsec = (delay % 1000000) * 1000;
311         nanosleep(&ts, NULL);
312     }
313
314     if (av_new_packet(pkt, s->frame_size) < 0)
315         return AVERROR(EIO);
316
317     pkt->pts = curtime;
318
319     /* read one frame */
320     if (s->use_mmap) {
321         return v4l_mm_read_picture(s, pkt->data);
322     } else {
323         if (read(s->fd, pkt->data, pkt->size) != pkt->size)
324             return AVERROR(EIO);
325         return s->frame_size;
326     }
327 }
328
329 static int grab_read_close(AVFormatContext *s1)
330 {
331     VideoData *s = s1->priv_data;
332
333     if (s->use_mmap)
334         munmap(s->video_buf, s->gb_buffers.size);
335
336     /* mute audio. we must force it because the BTTV driver does not
337        return its state correctly */
338     s->audio_saved.flags |= VIDEO_AUDIO_MUTE;
339     ioctl(s->fd, VIDIOCSAUDIO, &s->audio_saved);
340
341     close(s->fd);
342     return 0;
343 }
344
345 AVInputFormat v4l_demuxer = {
346     "video4linux",
347     "video grab",
348     sizeof(VideoData),
349     NULL,
350     grab_read_header,
351     grab_read_packet,
352     grab_read_close,
353     .flags = AVFMT_NOFILE,
354 };