Make v4l_read_header() don't free a stream in case of failure when
[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
22 #include "config.h"
23 #include "libavformat/avformat.h"
24 #include "libavcodec/dsputil.h"
25 #include <unistd.h>
26 #include <fcntl.h>
27 #include <sys/ioctl.h>
28 #include <sys/mman.h>
29 #include <sys/time.h>
30 #define _LINUX_TIME_H 1
31 #include <linux/videodev.h>
32 #include <time.h>
33
34 typedef struct {
35     int fd;
36     int frame_format; /* see VIDEO_PALETTE_xxx */
37     int use_mmap;
38     int width, height;
39     int frame_rate;
40     int frame_rate_base;
41     int64_t time_frame;
42     int frame_size;
43     struct video_capability video_cap;
44     struct video_audio audio_saved;
45     uint8_t *video_buf;
46     struct video_mbuf gb_buffers;
47     struct video_mmap gb_buf;
48     int gb_frame;
49 } VideoData;
50
51 static const struct {
52     int palette;
53     int depth;
54     enum PixelFormat pix_fmt;
55 } video_formats [] = {
56     {.palette = VIDEO_PALETTE_YUV420P, .depth = 12, .pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P },
57     {.palette = VIDEO_PALETTE_YUV422,  .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_YUYV422 },
58     {.palette = VIDEO_PALETTE_UYVY,    .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_UYVY422 },
59     {.palette = VIDEO_PALETTE_YUYV,    .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_YUYV422 },
60     /* NOTE: v4l uses BGR24, not RGB24 */
61     {.palette = VIDEO_PALETTE_RGB24,   .depth = 24, .pix_fmt = PIX_FMT_BGR24   },
62     {.palette = VIDEO_PALETTE_RGB565,  .depth = 16, .pix_fmt = PIX_FMT_BGR565  },
63     {.palette = VIDEO_PALETTE_GREY,    .depth = 8,  .pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8   },
64 };
65
66
67 static int grab_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
68 {
69     VideoData *s = s1->priv_data;
70     AVStream *st;
71     int width, height;
72     int video_fd, frame_size;
73     int ret, frame_rate, frame_rate_base;
74     int desired_palette, desired_depth;
75     struct video_tuner tuner;
76     struct video_audio audio;
77     struct video_picture pict;
78     int j;
79     int vformat_num = sizeof(video_formats) / sizeof(video_formats[0]);
80
81     if (ap->width <= 0 || ap->height <= 0 || ap->time_base.den <= 0) {
82         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Bad capture size (%dx%d) or wrong time base (%d)\n",
83             ap->width, ap->height, ap->time_base.den);
84
85         return -1;
86     }
87
88     width = ap->width;
89     height = ap->height;
90     frame_rate      = ap->time_base.den;
91     frame_rate_base = ap->time_base.num;
92
93     if((unsigned)width > 32767 || (unsigned)height > 32767) {
94         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Capture size is out of range: %dx%d\n",
95             width, height);
96
97         return -1;
98     }
99
100     st = av_new_stream(s1, 0);
101     if (!st)
102         return AVERROR(ENOMEM);
103     av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
104
105     s->width = width;
106     s->height = height;
107     s->frame_rate      = frame_rate;
108     s->frame_rate_base = frame_rate_base;
109
110     video_fd = open(s1->filename, O_RDWR);
111     if (video_fd < 0) {
112         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", s1->filename, strerror(errno));
113         goto fail;
114     }
115
116     if (ioctl(video_fd,VIDIOCGCAP, &s->video_cap) < 0) {
117         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "VIDIOCGCAP: %s\n", strerror(errno));
118         goto fail;
119     }
120
121     if (!(s->video_cap.type & VID_TYPE_CAPTURE)) {
122         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Fatal: grab device does not handle capture\n");
123         goto fail;
124     }
125
126     desired_palette = -1;
127     desired_depth = -1;
128     for (j = 0; j < vformat_num; j++) {
129         if (ap->pix_fmt == video_formats[j].pix_fmt) {
130             desired_palette = video_formats[j].palette;
131             desired_depth = video_formats[j].depth;
132             break;
133         }
134     }
135
136     /* set tv standard */
137     if (ap->standard && !ioctl(video_fd, VIDIOCGTUNER, &tuner)) {
138         if (!strcasecmp(ap->standard, "pal"))
139             tuner.mode = VIDEO_MODE_PAL;
140         else if (!strcasecmp(ap->standard, "secam"))
141             tuner.mode = VIDEO_MODE_SECAM;
142         else
143             tuner.mode = VIDEO_MODE_NTSC;
144         ioctl(video_fd, VIDIOCSTUNER, &tuner);
145     }
146
147     /* unmute audio */
148     audio.audio = 0;
149     ioctl(video_fd, VIDIOCGAUDIO, &audio);
150     memcpy(&s->audio_saved, &audio, sizeof(audio));
151     audio.flags &= ~VIDEO_AUDIO_MUTE;
152     ioctl(video_fd, VIDIOCSAUDIO, &audio);
153
154     ioctl(video_fd, VIDIOCGPICT, &pict);
155 #if 0
156     printf("v4l: colour=%d hue=%d brightness=%d constrast=%d whiteness=%d\n",
157            pict.colour,
158            pict.hue,
159            pict.brightness,
160            pict.contrast,
161            pict.whiteness);
162 #endif
163     /* try to choose a suitable video format */
164     pict.palette = desired_palette;
165     pict.depth= desired_depth;
166     if (desired_palette == -1 || (ret = ioctl(video_fd, VIDIOCSPICT, &pict)) < 0) {
167         for (j = 0; j < vformat_num; j++) {
168             pict.palette = video_formats[j].palette;
169             pict.depth = video_formats[j].depth;
170             if (-1 != ioctl(video_fd, VIDIOCSPICT, &pict))
171                 break;
172         }
173         if (j >= vformat_num)
174             goto fail1;
175     }
176
177     ret = ioctl(video_fd,VIDIOCGMBUF,&s->gb_buffers);
178     if (ret < 0) {
179         /* try to use read based access */
180         struct video_window win;
181         int val;
182
183         win.x = 0;
184         win.y = 0;
185         win.width = width;
186         win.height = height;
187         win.chromakey = -1;
188         win.flags = 0;
189
190         ioctl(video_fd, VIDIOCSWIN, &win);
191
192         s->frame_format = pict.palette;
193
194         val = 1;
195         ioctl(video_fd, VIDIOCCAPTURE, &val);
196
197         s->time_frame = av_gettime() * s->frame_rate / s->frame_rate_base;
198         s->use_mmap = 0;
199     } else {
200         s->video_buf = mmap(0,s->gb_buffers.size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,video_fd,0);
201         if ((unsigned char*)-1 == s->video_buf) {
202             s->video_buf = mmap(0,s->gb_buffers.size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_PRIVATE,video_fd,0);
203             if ((unsigned char*)-1 == s->video_buf) {
204                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
205                 goto fail;
206             }
207         }
208         s->gb_frame = 0;
209         s->time_frame = av_gettime() * s->frame_rate / s->frame_rate_base;
210
211         /* start to grab the first frame */
212         s->gb_buf.frame = s->gb_frame % s->gb_buffers.frames;
213         s->gb_buf.height = height;
214         s->gb_buf.width = width;
215         s->gb_buf.format = pict.palette;
216
217         ret = ioctl(video_fd, VIDIOCMCAPTURE, &s->gb_buf);
218         if (ret < 0) {
219             if (errno != EAGAIN) {
220             fail1:
221                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Fatal: grab device does not support suitable format\n");
222             } else {
223                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR,"Fatal: grab device does not receive any video signal\n");
224             }
225             goto fail;
226         }
227         for (j = 1; j < s->gb_buffers.frames; j++) {
228           s->gb_buf.frame = j;
229           ioctl(video_fd, VIDIOCMCAPTURE, &s->gb_buf);
230         }
231         s->frame_format = s->gb_buf.format;
232         s->use_mmap = 1;
233     }
234
235     for (j = 0; j < vformat_num; j++) {
236         if (s->frame_format == video_formats[j].palette) {
237             frame_size = width * height * video_formats[j].depth / 8;
238             st->codec->pix_fmt = video_formats[j].pix_fmt;
239             break;
240         }
241     }
242
243     if (j >= vformat_num)
244         goto fail;
245
246     s->fd = video_fd;
247     s->frame_size = frame_size;
248
249     st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
250     st->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
251     st->codec->width = width;
252     st->codec->height = height;
253     st->codec->time_base.den      = frame_rate;
254     st->codec->time_base.num = frame_rate_base;
255     st->codec->bit_rate = frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
256
257     return 0;
258  fail:
259     if (video_fd >= 0)
260         close(video_fd);
261     return AVERROR(EIO);
262 }
263
264 static int v4l_mm_read_picture(VideoData *s, uint8_t *buf)
265 {
266     uint8_t *ptr;
267
268     while (ioctl(s->fd, VIDIOCSYNC, &s->gb_frame) < 0 &&
269            (errno == EAGAIN || errno == EINTR));
270
271     ptr = s->video_buf + s->gb_buffers.offsets[s->gb_frame];
272     memcpy(buf, ptr, s->frame_size);
273
274     /* Setup to capture the next frame */
275     s->gb_buf.frame = s->gb_frame;
276     if (ioctl(s->fd, VIDIOCMCAPTURE, &s->gb_buf) < 0) {
277         if (errno == EAGAIN)
278             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot Sync\n");
279         else
280             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "VIDIOCMCAPTURE: %s\n", strerror(errno));
281         return AVERROR(EIO);
282     }
283
284     /* This is now the grabbing frame */
285     s->gb_frame = (s->gb_frame + 1) % s->gb_buffers.frames;
286
287     return s->frame_size;
288 }
289
290 static int grab_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
291 {
292     VideoData *s = s1->priv_data;
293     int64_t curtime, delay;
294     struct timespec ts;
295
296     /* Calculate the time of the next frame */
297     s->time_frame += INT64_C(1000000);
298
299     /* wait based on the frame rate */
300     for(;;) {
301         curtime = av_gettime();
302         delay = s->time_frame  * s->frame_rate_base / s->frame_rate - curtime;
303         if (delay <= 0) {
304             if (delay < INT64_C(-1000000) * s->frame_rate_base / s->frame_rate) {
305                 /* printf("grabbing is %d frames late (dropping)\n", (int) -(delay / 16666)); */
306                 s->time_frame += INT64_C(1000000);
307             }
308             break;
309         }
310         ts.tv_sec = delay / 1000000;
311         ts.tv_nsec = (delay % 1000000) * 1000;
312         nanosleep(&ts, NULL);
313     }
314
315     if (av_new_packet(pkt, s->frame_size) < 0)
316         return AVERROR(EIO);
317
318     pkt->pts = curtime;
319
320     /* read one frame */
321     if (s->use_mmap) {
322         return v4l_mm_read_picture(s, pkt->data);
323     } else {
324         if (read(s->fd, pkt->data, pkt->size) != pkt->size)
325             return AVERROR(EIO);
326         return s->frame_size;
327     }
328 }
329
330 static int grab_read_close(AVFormatContext *s1)
331 {
332     VideoData *s = s1->priv_data;
333
334     if (s->use_mmap)
335         munmap(s->video_buf, s->gb_buffers.size);
336
337     /* mute audio. we must force it because the BTTV driver does not
338        return its state correctly */
339     s->audio_saved.flags |= VIDEO_AUDIO_MUTE;
340     ioctl(s->fd, VIDIOCSAUDIO, &s->audio_saved);
341
342     close(s->fd);
343     return 0;
344 }
345
346 AVInputFormat v4l_demuxer = {
347     "video4linux",
348     NULL_IF_CONFIG_SMALL("video grab"),
349     sizeof(VideoData),
350     NULL,
351     grab_read_header,
352     grab_read_packet,
353     grab_read_close,
354     .flags = AVFMT_NOFILE,
355 };