dshow_pin: dont return a value from a void function
[ffmpeg.git] / libavdevice / v4l2.c
index 0cd4f38..c041424 100644 (file)
@@ -1,35 +1,38 @@
 /*
- * Video4Linux2 grab interface
  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
  * Copyright (c) 2006 Luca Abeni
  *
- * Part of this file is based on the V4L2 video capture example
- * (http://v4l2spec.bytesex.org/v4l2spec/capture.c)
- *
- * Thanks to Michael Niedermayer for providing the mapping between
- * V4L2_PIX_FMT_* and PIX_FMT_*
- *
- *
- * This file is part of Libav.
+ * This file is part of FFmpeg.
  *
- * Libav is free software; you can redistribute it and/or
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with Libav; if not, write to the Free Software
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
+/**
+ * @file
+ * Video4Linux2 grab interface
+ *
+ * Part of this file is based on the V4L2 video capture example
+ * (http://linuxtv.org/downloads/v4l-dvb-apis/capture-example.html)
+ *
+ * Thanks to Michael Niedermayer for providing the mapping between
+ * V4L2_PIX_FMT_* and AV_PIX_FMT_*
+ */
+
 #undef __STRICT_ANSI__ //workaround due to broken kernel headers
 #include "config.h"
-#include "libavformat/avformat.h"
+#include "libavformat/internal.h"
 #include <unistd.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <sys/ioctl.h>
 #if HAVE_SYS_VIDEOIO_H
 #include <sys/videoio.h>
 #else
+#if HAVE_ASM_TYPES_H
 #include <asm/types.h>
+#endif
 #include <linux/videodev2.h>
 #endif
-#include <time.h>
-#include <strings.h>
+#include "libavutil/atomic.h"
+#include "libavutil/avassert.h"
 #include "libavutil/imgutils.h"
 #include "libavutil/log.h"
 #include "libavutil/opt.h"
+#include "avdevice.h"
+#include "timefilter.h"
 #include "libavutil/parseutils.h"
 #include "libavutil/pixdesc.h"
+#include "libavutil/time.h"
+#include "libavutil/avstring.h"
+
+#if CONFIG_LIBV4L2
+#include <libv4l2.h>
+#else
+#define v4l2_open   open
+#define v4l2_close  close
+#define v4l2_dup    dup
+#define v4l2_ioctl  ioctl
+#define v4l2_read   read
+#define v4l2_mmap   mmap
+#define v4l2_munmap munmap
+#endif
 
 static const int desired_video_buffers = 256;
 
-enum io_method {
-    io_read,
-    io_mmap,
-    io_userptr
-};
+#define V4L_ALLFORMATS  3
+#define V4L_RAWFORMATS  1
+#define V4L_COMPFORMATS 2
+
+/**
+ * Return timestamps to the user exactly as returned by the kernel
+ */
+#define V4L_TS_DEFAULT  0
+/**
+ * Autodetect the kind of timestamps returned by the kernel and convert to
+ * absolute (wall clock) timestamps.
+ */
+#define V4L_TS_ABS      1
+/**
+ * Assume kernel timestamps are from the monotonic clock and convert to
+ * absolute timestamps.
+ */
+#define V4L_TS_MONO2ABS 2
+
+/**
+ * Once the kind of timestamps returned by the kernel have been detected,
+ * the value of the timefilter (NULL or not) determines whether a conversion
+ * takes place.
+ */
+#define V4L_TS_CONVERT_READY V4L_TS_DEFAULT
 
 struct video_data {
     AVClass *class;
     int fd;
     int frame_format; /* V4L2_PIX_FMT_* */
-    enum io_method io_method;
     int width, height;
     int frame_size;
+    int interlaced;
     int top_field_first;
+    int ts_mode;
+    TimeFilter *timefilter;
+    int64_t last_time_m;
 
     int buffers;
+    volatile int buffers_queued;
     void **buf_start;
     unsigned int *buf_len;
     char *standard;
+    v4l2_std_id std_id;
     int channel;
-    char *video_size; /**< String describing video size, set by a private option. */
     char *pixel_format; /**< Set by a private option. */
+    int list_format;    /**< Set by a private option. */
+    int list_standard;  /**< Set by a private option. */
     char *framerate;    /**< Set by a private option. */
 };
 
 struct buff_data {
+    struct video_data *s;
     int index;
-    int fd;
 };
 
 struct fmt_map {
-    enum PixelFormat ff_fmt;
-    enum CodecID codec_id;
+    enum AVPixelFormat ff_fmt;
+    enum AVCodecID codec_id;
     uint32_t v4l2_fmt;
 };
 
 static struct fmt_map fmt_conversion_table[] = {
     //ff_fmt           codec_id           v4l2_fmt
-    { PIX_FMT_YUV420P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV420  },
-    { PIX_FMT_YUV422P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV422P },
-    { PIX_FMT_YUYV422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUYV    },
-    { PIX_FMT_UYVY422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_UYVY    },
-    { PIX_FMT_YUV411P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV411P },
-    { PIX_FMT_YUV410P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV410  },
-    { PIX_FMT_RGB555,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555  },
-    { PIX_FMT_RGB565,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565  },
-    { PIX_FMT_BGR24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR24   },
-    { PIX_FMT_RGB24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB24   },
-    { PIX_FMT_BGRA,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR32   },
-    { PIX_FMT_GRAY8,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_GREY    },
-    { PIX_FMT_NV12,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_NV12    },
-    { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_MJPEG   },
-    { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_JPEG    },
+    { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV420  },
+    { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YVU420  },
+    { AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV422P },
+    { AV_PIX_FMT_YUYV422, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUYV    },
+    { AV_PIX_FMT_UYVY422, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_UYVY    },
+    { AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV411P },
+    { AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV410  },
+    { AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YVU410  },
+    { AV_PIX_FMT_RGB555LE,AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555  },
+    { AV_PIX_FMT_RGB555BE,AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555X },
+    { AV_PIX_FMT_RGB565LE,AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565  },
+    { AV_PIX_FMT_RGB565BE,AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565X },
+    { AV_PIX_FMT_BGR24,   AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR24   },
+    { AV_PIX_FMT_RGB24,   AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB24   },
+    { AV_PIX_FMT_BGR0,    AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR32   },
+    { AV_PIX_FMT_0RGB,    AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB32   },
+    { AV_PIX_FMT_GRAY8,   AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_GREY    },
+#ifdef V4L2_PIX_FMT_Y16
+    { AV_PIX_FMT_GRAY16LE,AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_Y16     },
+#endif
+    { AV_PIX_FMT_NV12,    AV_CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_NV12    },
+    { AV_PIX_FMT_NONE,    AV_CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_MJPEG   },
+    { AV_PIX_FMT_NONE,    AV_CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_JPEG    },
+#ifdef V4L2_PIX_FMT_H264
+    { AV_PIX_FMT_NONE,    AV_CODEC_ID_H264,     V4L2_PIX_FMT_H264    },
+#endif
+#ifdef V4L2_PIX_FMT_CPIA1
+    { AV_PIX_FMT_NONE,    AV_CODEC_ID_CPIA,     V4L2_PIX_FMT_CPIA1   },
+#endif
 };
 
-static int device_open(AVFormatContext *ctx, uint32_t *capabilities)
+static int device_open(AVFormatContext *ctx)
 {
     struct v4l2_capability cap;
     int fd;
-    int res, err;
+    int ret;
     int flags = O_RDWR;
 
     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
         flags |= O_NONBLOCK;
     }
-    fd = open(ctx->filename, flags, 0);
-    if (fd < 0) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s : %s\n",
-                 ctx->filename, strerror(errno));
 
-        return AVERROR(errno);
+    fd = v4l2_open(ctx->filename, flags, 0);
+    if (fd < 0) {
+        ret = AVERROR(errno);
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s: %s\n",
+               ctx->filename, av_err2str(ret));
+        return ret;
     }
 
-    res = ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
-    // ENOIOCTLCMD definition only availble on __KERNEL__
-    if (res < 0 && ((err = errno) == 515)) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "QUERYCAP not implemented, probably V4L device but not supporting V4L2\n");
-        close(fd);
-
-        return AVERROR(515);
-    }
-    if (res < 0) {
+    if (v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap) < 0) {
+        ret = AVERROR(errno);
         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYCAP): %s\n",
-                 strerror(errno));
-        close(fd);
+               av_err2str(ret));
+        goto fail;
+    }
 
-        return AVERROR(err);
+    av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "fd:%d capabilities:%x\n",
+           fd, cap.capabilities);
+
+    if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE)) {
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device.\n");
+        ret = AVERROR(ENODEV);
+        goto fail;
     }
-    if ((cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE) == 0) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device\n");
-        close(fd);
 
-        return AVERROR(ENODEV);
+    if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_STREAMING)) {
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
+               "The device does not support the streaming I/O method.\n");
+        ret = AVERROR(ENOSYS);
+        goto fail;
     }
-    *capabilities = cap.capabilities;
 
     return fd;
+
+fail:
+    v4l2_close(fd);
+    return ret;
 }
 
-static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height, uint32_t pix_fmt)
+static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height,
+                       uint32_t pix_fmt)
 {
     struct video_data *s = ctx->priv_data;
     int fd = s->fd;
-    struct v4l2_format fmt;
-    int res;
+    struct v4l2_format fmt = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
+    struct v4l2_pix_format *pix = &fmt.fmt.pix;
+
+    int res = 0;
+
+    pix->width = *width;
+    pix->height = *height;
+    pix->pixelformat = pix_fmt;
+    pix->field = V4L2_FIELD_ANY;
+
+    if (v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt) < 0)
+        res = AVERROR(errno);
 
-    memset(&fmt, 0, sizeof(struct v4l2_format));
-    fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-    fmt.fmt.pix.width = *width;
-    fmt.fmt.pix.height = *height;
-    fmt.fmt.pix.pixelformat = pix_fmt;
-    fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
-    res = ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "The V4L2 driver changed the video from %dx%d to %dx%d\n", *width, *height, fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height);
+        av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
+               "The V4L2 driver changed the video from %dx%d to %dx%d\n",
+               *width, *height, fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height);
         *width = fmt.fmt.pix.width;
         *height = fmt.fmt.pix.height;
     }
 
     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver changed the pixel format from 0x%08X to 0x%08X\n", pix_fmt, fmt.fmt.pix.pixelformat);
-        res = -1;
+        av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG,
+               "The V4L2 driver changed the pixel format "
+               "from 0x%08X to 0x%08X\n",
+               pix_fmt, fmt.fmt.pix.pixelformat);
+        res = AVERROR(EINVAL);
+    }
+
+    if (fmt.fmt.pix.field == V4L2_FIELD_INTERLACED) {
+        av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG,
+               "The V4L2 driver is using the interlaced mode\n");
+        s->interlaced = 1;
     }
 
     return res;
@@ -183,7 +264,7 @@ static int first_field(int fd)
     int res;
     v4l2_std_id std;
 
-    res = ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
+    res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
     if (res < 0) {
         return 0;
     }
@@ -194,14 +275,14 @@ static int first_field(int fd)
     return 1;
 }
 
-static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
+static uint32_t fmt_ff2v4l(enum AVPixelFormat pix_fmt, enum AVCodecID codec_id)
 {
     int i;
 
     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
-        if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
+        if ((codec_id == AV_CODEC_ID_NONE ||
              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
-            (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
+            (pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE ||
              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
         }
@@ -210,7 +291,7 @@ static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
     return 0;
 }
 
-static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
+static enum AVPixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum AVCodecID codec_id)
 {
     int i;
 
@@ -221,10 +302,10 @@ static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
         }
     }
 
-    return PIX_FMT_NONE;
+    return AV_PIX_FMT_NONE;
 }
 
-static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
+static enum AVCodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 {
     int i;
 
@@ -234,169 +315,352 @@ static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
         }
     }
 
-    return CODEC_ID_NONE;
+    return AV_CODEC_ID_NONE;
 }
 
-static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
+#if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
+static void list_framesizes(AVFormatContext *ctx, int fd, uint32_t pixelformat)
 {
-    struct video_data *s = ctx->priv_data;
-    struct v4l2_requestbuffers req;
-    int i, res;
+    struct v4l2_frmsizeenum vfse = { .pixel_format = pixelformat };
+
+    while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES, &vfse)) {
+        switch (vfse.type) {
+        case V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE:
+            av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " %ux%u",
+                   vfse.discrete.width, vfse.discrete.height);
+        break;
+        case V4L2_FRMSIZE_TYPE_CONTINUOUS:
+        case V4L2_FRMSIZE_TYPE_STEPWISE:
+            av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " {%u-%u, %u}x{%u-%u, %u}",
+                   vfse.stepwise.min_width,
+                   vfse.stepwise.max_width,
+                   vfse.stepwise.step_width,
+                   vfse.stepwise.min_height,
+                   vfse.stepwise.max_height,
+                   vfse.stepwise.step_height);
+        }
+        vfse.index++;
+    }
+}
+#endif
 
-    memset(&req, 0, sizeof(struct v4l2_requestbuffers));
-    req.count = desired_video_buffers;
-    req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-    req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
-    res = ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
-    if (res < 0) {
-        if (errno == EINVAL) {
-            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
+static void list_formats(AVFormatContext *ctx, int fd, int type)
+{
+    struct v4l2_fmtdesc vfd = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
+
+    while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &vfd)) {
+        enum AVCodecID codec_id = fmt_v4l2codec(vfd.pixelformat);
+        enum AVPixelFormat pix_fmt = fmt_v4l2ff(vfd.pixelformat, codec_id);
+
+        vfd.index++;
+
+        if (!(vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED) &&
+            type & V4L_RAWFORMATS) {
+            const char *fmt_name = av_get_pix_fmt_name(pix_fmt);
+            av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Raw       : %9s : %20s :",
+                   fmt_name ? fmt_name : "Unsupported",
+                   vfd.description);
+        } else if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED &&
+                   type & V4L_COMPFORMATS) {
+            AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(codec_id);
+            av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Compressed: %9s : %20s :",
+                   codec ? codec->name : "Unsupported",
+                   vfd.description);
         } else {
-            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
+            continue;
+        }
+
+#ifdef V4L2_FMT_FLAG_EMULATED
+        if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_EMULATED) {
+            av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "%s", "Emulated");
+            continue;
+        }
+#endif
+#if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
+        list_framesizes(ctx, fd, vfd.pixelformat);
+#endif
+        av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "\n");
+    }
+}
+
+static void list_standards(AVFormatContext *ctx)
+{
+    int ret;
+    struct video_data *s = ctx->priv_data;
+    struct v4l2_standard standard;
+
+    if (s->std_id == 0)
+        return;
+
+    for (standard.index = 0; ; standard.index++) {
+        if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard) < 0) {
+            ret = AVERROR(errno);
+            if (ret == AVERROR(EINVAL)) {
+                break;
+            } else {
+                av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_ENUMSTD): %s\n", av_err2str(ret));
+                return;
+            }
         }
+        av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "%2d, %16llx, %s\n",
+               standard.index, standard.id, standard.name);
+    }
+}
 
-        return AVERROR(errno);
+static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
+{
+    int i, res;
+    struct video_data *s = ctx->priv_data;
+    struct v4l2_requestbuffers req = {
+        .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
+        .count  = desired_video_buffers,
+        .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
+    };
+
+    if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req) < 0) {
+        res = AVERROR(errno);
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS): %s\n", av_err2str(res));
+        return res;
     }
 
     if (req.count < 2) {
         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
-
         return AVERROR(ENOMEM);
     }
     s->buffers = req.count;
     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
     if (s->buf_start == NULL) {
         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
-
         return AVERROR(ENOMEM);
     }
     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
     if (s->buf_len == NULL) {
         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
         av_free(s->buf_start);
-
         return AVERROR(ENOMEM);
     }
 
     for (i = 0; i < req.count; i++) {
-        struct v4l2_buffer buf;
-
-        memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
-        buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-        buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
-        buf.index = i;
-        res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
-        if (res < 0) {
-            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
-
-            return AVERROR(errno);
+        struct v4l2_buffer buf = {
+            .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
+            .index  = i,
+            .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
+        };
+        if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf) < 0) {
+            res = AVERROR(errno);
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF): %s\n", av_err2str(res));
+            return res;
         }
 
         s->buf_len[i] = buf.length;
         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
-            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Buffer len [%d] = %d != %d\n", i, s->buf_len[i], s->frame_size);
-
-            return -1;
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
+                   "buf_len[%d] = %d < expected frame size %d\n",
+                   i, s->buf_len[i], s->frame_size);
+            return AVERROR(ENOMEM);
         }
-        s->buf_start[i] = mmap (NULL, buf.length,
-                        PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, s->fd, buf.m.offset);
-        if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
-            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
+        s->buf_start[i] = v4l2_mmap(NULL, buf.length,
+                               PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
+                               s->fd, buf.m.offset);
 
-            return AVERROR(errno);
+        if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
+            res = AVERROR(errno);
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", av_err2str(res));
+            return res;
         }
     }
 
     return 0;
 }
 
-static int read_init(AVFormatContext *ctx)
+#if FF_API_DESTRUCT_PACKET
+static void dummy_release_buffer(AVPacket *pkt)
 {
-    return -1;
+    av_assert0(0);
 }
+#endif
 
-static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
+static void mmap_release_buffer(void *opaque, uint8_t *data)
 {
-    struct v4l2_buffer buf;
-    int res, fd;
-    struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
-
-    if (pkt->data == NULL) {
-         return;
-    }
+    struct v4l2_buffer buf = { 0 };
+    int res;
+    struct buff_data *buf_descriptor = opaque;
+    struct video_data *s = buf_descriptor->s;
 
-    memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
     buf.index = buf_descriptor->index;
-    fd = buf_descriptor->fd;
     av_free(buf_descriptor);
 
-    res = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
-    if (res < 0) {
-        av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
+    if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf) < 0) {
+        res = AVERROR(errno);
+        av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
+               av_err2str(res));
     }
-    pkt->data = NULL;
-    pkt->size = 0;
+
+    avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&s->buffers_queued, 1);
+}
+
+#if HAVE_CLOCK_GETTIME && defined(CLOCK_MONOTONIC)
+static int64_t av_gettime_monotonic(void)
+{
+    struct timespec tv;
+
+    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tv);
+    return (int64_t)tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_nsec / 1000;
+}
+#endif
+
+static int init_convert_timestamp(AVFormatContext *ctx, int64_t ts)
+{
+    struct video_data *s = ctx->priv_data;
+    int64_t now;
+
+    now = av_gettime();
+    if (s->ts_mode == V4L_TS_ABS &&
+        ts <= now + 1 * AV_TIME_BASE && ts >= now - 10 * AV_TIME_BASE) {
+        av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Detected absolute timestamps\n");
+        s->ts_mode = V4L_TS_CONVERT_READY;
+        return 0;
+    }
+#if HAVE_CLOCK_GETTIME && defined(CLOCK_MONOTONIC)
+    now = av_gettime_monotonic();
+    if (s->ts_mode == V4L_TS_MONO2ABS ||
+        (ts <= now + 1 * AV_TIME_BASE && ts >= now - 10 * AV_TIME_BASE)) {
+        AVRational tb = {AV_TIME_BASE, 1};
+        int64_t period = av_rescale_q(1, tb, ctx->streams[0]->avg_frame_rate);
+        av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Detected monotonic timestamps, converting\n");
+        /* microseconds instead of seconds, MHz instead of Hz */
+        s->timefilter = ff_timefilter_new(1, period, 1.0E-6);
+        s->ts_mode = V4L_TS_CONVERT_READY;
+        return 0;
+    }
+#endif
+    av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown timestamps\n");
+    return AVERROR(EIO);
+}
+
+static int convert_timestamp(AVFormatContext *ctx, int64_t *ts)
+{
+    struct video_data *s = ctx->priv_data;
+
+    if (s->ts_mode) {
+        int r = init_convert_timestamp(ctx, *ts);
+        if (r < 0)
+            return r;
+    }
+#if HAVE_CLOCK_GETTIME && defined(CLOCK_MONOTONIC)
+    if (s->timefilter) {
+        int64_t nowa = av_gettime();
+        int64_t nowm = av_gettime_monotonic();
+        ff_timefilter_update(s->timefilter, nowa, nowm - s->last_time_m);
+        s->last_time_m = nowm;
+        *ts = ff_timefilter_eval(s->timefilter, *ts - nowm);
+    }
+#endif
+    return 0;
 }
 
 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 {
     struct video_data *s = ctx->priv_data;
-    struct v4l2_buffer buf;
-    struct buff_data *buf_descriptor;
+    struct v4l2_buffer buf = {
+        .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
+        .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
+    };
     int res;
 
-    memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
-    buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-    buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
-
     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
-    while ((res = ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
+    while ((res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
     if (res < 0) {
         if (errno == EAGAIN) {
             pkt->size = 0;
-
             return AVERROR(EAGAIN);
         }
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n", strerror(errno));
+        res = AVERROR(errno);
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n", av_err2str(res));
+        return res;
+    }
 
-        return AVERROR(errno);
+    if (buf.index >= s->buffers) {
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer index received.\n");
+        return AVERROR(EINVAL);
     }
-    assert (buf.index < s->buffers);
-    if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n", buf.bytesused, s->frame_size);
+    avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&s->buffers_queued, -1);
+    // always keep at least one buffer queued
+    av_assert0(avpriv_atomic_int_get(&s->buffers_queued) >= 1);
+
+    /* CPIA is a compressed format and we don't know the exact number of bytes
+     * used by a frame, so set it here as the driver announces it.
+     */
+    if (ctx->video_codec_id == AV_CODEC_ID_CPIA)
+        s->frame_size = buf.bytesused;
 
+    if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
+               "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n",
+               buf.bytesused, s->frame_size);
         return AVERROR_INVALIDDATA;
     }
 
     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
-    pkt->data= s->buf_start[buf.index];
-    pkt->size = buf.bytesused;
-    pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
-    pkt->destruct = mmap_release_buffer;
-    buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
-    if (buf_descriptor == NULL) {
-        /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
-         * allocate a buffer for memcopying into it
-         */
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
-        res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
+    if (avpriv_atomic_int_get(&s->buffers_queued) == FFMAX(s->buffers / 8, 1)) {
+        /* when we start getting low on queued buffers, fallback to copying data */
+        res = av_new_packet(pkt, buf.bytesused);
+        if (res < 0) {
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating a packet.\n");
+            if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf) == 0)
+                avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&s->buffers_queued, 1);
+            return res;
+        }
+        memcpy(pkt->data, s->buf_start[buf.index], buf.bytesused);
 
-        return AVERROR(ENOMEM);
+        if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf) < 0) {
+            res = AVERROR(errno);
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", av_err2str(res));
+            av_free_packet(pkt);
+            return res;
+        }
+        avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&s->buffers_queued, 1);
+    } else {
+        struct buff_data *buf_descriptor;
+
+        pkt->data     = s->buf_start[buf.index];
+        pkt->size     = buf.bytesused;
+#if FF_API_DESTRUCT_PACKET
+        pkt->destruct = dummy_release_buffer;
+#endif
+
+        buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
+        if (buf_descriptor == NULL) {
+            /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
+             * allocate a buffer for memcpying into it
+             */
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
+            if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf) == 0)
+                avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&s->buffers_queued, 1);
+
+            return AVERROR(ENOMEM);
+        }
+        buf_descriptor->index = buf.index;
+        buf_descriptor->s     = s;
+
+        pkt->buf = av_buffer_create(pkt->data, pkt->size, mmap_release_buffer,
+                                    buf_descriptor, 0);
+        if (!pkt->buf) {
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create a buffer\n");
+            if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf) == 0)
+                avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&s->buffers_queued, 1);
+            av_freep(&buf_descriptor);
+            return AVERROR(ENOMEM);
+        }
     }
-    buf_descriptor->fd = s->fd;
-    buf_descriptor->index = buf.index;
-    pkt->priv = buf_descriptor;
+    pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
+    convert_timestamp(ctx, &pkt->pts);
 
     return s->buf_len[buf.index];
 }
 
-static int read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
-{
-    return -1;
-}
-
 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 {
     struct video_data *s = ctx->priv_data;
@@ -404,27 +668,25 @@ static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
     int i, res;
 
     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
-        struct v4l2_buffer buf;
+        struct v4l2_buffer buf = {
+            .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
+            .index  = i,
+            .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
+        };
 
-        memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
-        buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-        buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
-        buf.index  = i;
-
-        res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
-        if (res < 0) {
-            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
-
-            return AVERROR(errno);
+        if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf) < 0) {
+            res = AVERROR(errno);
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", av_err2str(res));
+            return res;
         }
     }
+    s->buffers_queued = s->buffers;
 
     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-    res = ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
-    if (res < 0) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n", strerror(errno));
-
-        return AVERROR(errno);
+    if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type) < 0) {
+        res = AVERROR(errno);
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n", av_err2str(res));
+        return res;
     }
 
     return 0;
@@ -439,281 +701,336 @@ static void mmap_close(struct video_data *s)
     /* We do not check for the result, because we could
      * not do anything about it anyway...
      */
-    ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
+    v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
-        munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
+        v4l2_munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
     }
     av_free(s->buf_start);
     av_free(s->buf_len);
 }
 
-static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
+static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1)
 {
     struct video_data *s = s1->priv_data;
-    struct v4l2_input input;
-    struct v4l2_standard standard;
+    struct v4l2_standard standard = { 0 };
     struct v4l2_streamparm streamparm = { 0 };
-    struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
+    struct v4l2_fract *tpf;
+    AVRational framerate_q = { 0 };
     int i, ret;
-    AVRational fps;
 
-    streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-
-    if (s->framerate && (ret = av_parse_video_rate(&fps, s->framerate)) < 0) {
-        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse framerate.\n");
+    if (s->framerate &&
+        (ret = av_parse_video_rate(&framerate_q, s->framerate)) < 0) {
+        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n",
+               s->framerate);
         return ret;
     }
-#if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
-    if (ap->channel > 0)
-        s->channel = ap->channel;
-    if (ap->time_base.num)
-        fps = (AVRational){ap->time_base.den, ap->time_base.num};
-#endif
-
-    /* set tv video input */
-    memset (&input, 0, sizeof (input));
-    input.index = s->channel;
-    if (ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
-        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
-        return AVERROR(EIO);
-    }
 
-    av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
-            s->channel, input.name);
-    if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
-        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
-                s->channel);
-        return AVERROR(EIO);
-    }
+    if (s->standard) {
+        if (s->std_id) {
+            ret = 0;
+            av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting standard: %s\n", s->standard);
+            /* set tv standard */
+            for (i = 0; ; i++) {
+                standard.index = i;
+                if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard) < 0) {
+                    ret = AVERROR(errno);
+                    break;
+                }
+                if (!av_strcasecmp(standard.name, s->standard))
+                    break;
+            }
+            if (ret < 0) {
+                av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unknown or unsupported standard '%s'\n", s->standard);
+                return ret;
+            }
 
-#if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
-    if (ap->standard) {
-        av_freep(&s->standard);
-        s->standard = av_strdup(ap->standard);
+            if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
+                ret = AVERROR(errno);
+                av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_S_STD): %s\n", av_err2str(ret));
+                return ret;
+            }
+        } else {
+            av_log(s1, AV_LOG_WARNING,
+                   "This device does not support any standard\n");
+        }
     }
-#endif
 
-    if (s->standard) {
-        av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
-               s->standard);
-        /* set tv standard */
-        memset (&standard, 0, sizeof (standard));
-        for(i=0;;i++) {
+    /* get standard */
+    if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_STD, &s->std_id) == 0) {
+        tpf = &standard.frameperiod;
+        for (i = 0; ; i++) {
             standard.index = i;
-            if (ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard) < 0) {
-                av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
-                       s->standard);
-                return AVERROR(EIO);
+            if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard) < 0) {
+                ret = AVERROR(errno);
+                av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_ENUMSTD): %s\n", av_err2str(ret));
+                return ret;
             }
-
-            if (!strcasecmp(standard.name, s->standard)) {
+            if (standard.id == s->std_id) {
+                av_log(s1, AV_LOG_DEBUG,
+                       "Current standard: %s, id: %"PRIu64", frameperiod: %d/%d\n",
+                       standard.name, (uint64_t)standard.id, tpf->numerator, tpf->denominator);
                 break;
             }
         }
+    } else {
+        tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
+    }
 
-        av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s, id: %"PRIu64"\n",
-               s->standard, (uint64_t)standard.id);
-        if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
-            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
-                   s->standard);
-            return AVERROR(EIO);
-        }
+    streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
+    if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) < 0) {
+        ret = AVERROR(errno);
+        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n", av_err2str(ret));
+        return ret;
     }
 
-    if (fps.num && fps.den) {
-        av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
-               fps.den, fps.num);
-        tpf->numerator   = fps.den;
-        tpf->denominator = fps.num;
-        if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) != 0) {
-            av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
-                   "ioctl set time per frame(%d/%d) failed\n",
-                   fps.den, fps.num);
-            return AVERROR(EIO);
-        }
+    if (framerate_q.num && framerate_q.den) {
+        if (streamparm.parm.capture.capability & V4L2_CAP_TIMEPERFRAME) {
+            tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 
-        if (fps.num != tpf->denominator ||
-            fps.den != tpf->numerator) {
-            av_log(s1, AV_LOG_INFO,
-                   "The driver changed the time per frame from %d/%d to %d/%d\n",
-                   fps.den, fps.num,
-                   tpf->numerator, tpf->denominator);
-        }
-    } else {
-        /* if timebase value is not set, read the timebase value from the driver */
-        if (ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) != 0) {
-            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n", strerror(errno));
-            return AVERROR(errno);
+            av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
+                   framerate_q.den, framerate_q.num);
+            tpf->numerator   = framerate_q.den;
+            tpf->denominator = framerate_q.num;
+
+            if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) < 0) {
+                ret = AVERROR(errno);
+                av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_S_PARM): %s\n", av_err2str(ret));
+                return ret;
+            }
+
+            if (framerate_q.num != tpf->denominator ||
+                framerate_q.den != tpf->numerator) {
+                av_log(s1, AV_LOG_INFO,
+                       "The driver changed the time per frame from "
+                       "%d/%d to %d/%d\n",
+                       framerate_q.den, framerate_q.num,
+                       tpf->numerator, tpf->denominator);
+            }
+        } else {
+            av_log(s1, AV_LOG_WARNING,
+                   "The driver does not allow to change time per frame\n");
         }
     }
+    s1->streams[0]->avg_frame_rate.num = tpf->denominator;
+    s1->streams[0]->avg_frame_rate.den = tpf->numerator;
+    s1->streams[0]->r_frame_rate = s1->streams[0]->avg_frame_rate;
 
     return 0;
 }
 
-static uint32_t device_try_init(AVFormatContext *s1,
-                                enum PixelFormat pix_fmt,
-                                int *width,
-                                int *height,
-                                enum CodecID *codec_id)
+static int device_try_init(AVFormatContext *s1,
+                           enum AVPixelFormat pix_fmt,
+                           int *width,
+                           int *height,
+                           uint32_t *desired_format,
+                           enum AVCodecID *codec_id)
 {
-    uint32_t desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
+    int ret, i;
+
+    *desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
 
-    if (desired_format == 0 ||
-        device_init(s1, width, height, desired_format) < 0) {
-        int i;
+    if (*desired_format) {
+        ret = device_init(s1, width, height, *desired_format);
+        if (ret < 0) {
+            *desired_format = 0;
+            if (ret != AVERROR(EINVAL))
+                return ret;
+        }
+    }
 
-        desired_format = 0;
+    if (!*desired_format) {
         for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
-            if (s1->video_codec_id == CODEC_ID_NONE ||
+            if (s1->video_codec_id == AV_CODEC_ID_NONE ||
                 fmt_conversion_table[i].codec_id == s1->video_codec_id) {
-                desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
-                if (device_init(s1, width, height, desired_format) >= 0) {
+                av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Trying to set codec:%s pix_fmt:%s\n",
+                       avcodec_get_name(fmt_conversion_table[i].codec_id),
+                       (char *)av_x_if_null(av_get_pix_fmt_name(fmt_conversion_table[i].ff_fmt), "none"));
+
+                *desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
+                ret = device_init(s1, width, height, *desired_format);
+                if (ret >= 0)
                     break;
-                }
-                desired_format = 0;
+                else if (ret != AVERROR(EINVAL))
+                    return ret;
+                *desired_format = 0;
             }
         }
-    }
-    if (desired_format != 0) {
-        *codec_id = fmt_v4l2codec(desired_format);
-        assert(*codec_id != CODEC_ID_NONE);
+
+        if (*desired_format == 0) {
+            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
+                   "codec '%s' (id %d), pixel format '%s' (id %d)\n",
+                   avcodec_get_name(s1->video_codec_id), s1->video_codec_id,
+                   (char *)av_x_if_null(av_get_pix_fmt_name(pix_fmt), "none"), pix_fmt);
+            ret = AVERROR(EINVAL);
+        }
     }
 
-    return desired_format;
+    *codec_id = fmt_v4l2codec(*desired_format);
+    av_assert0(*codec_id != AV_CODEC_ID_NONE);
+    return ret;
 }
 
-static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
+static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1)
 {
     struct video_data *s = s1->priv_data;
     AVStream *st;
     int res = 0;
-    uint32_t desired_format, capabilities;
-    enum CodecID codec_id;
-    enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
+    uint32_t desired_format;
+    enum AVCodecID codec_id = AV_CODEC_ID_NONE;
+    enum AVPixelFormat pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
+    struct v4l2_input input = { 0 };
+
+    st = avformat_new_stream(s1, NULL);
+    if (!st)
+        return AVERROR(ENOMEM);
+
+#if CONFIG_LIBV4L2
+    /* silence libv4l2 logging. if fopen() fails v4l2_log_file will be NULL
+       and errors will get sent to stderr */
+    v4l2_log_file = fopen("/dev/null", "w");
+#endif
+
+    s->fd = device_open(s1);
+    if (s->fd < 0)
+        return s->fd;
+
+    if (s->channel != -1) {
+        /* set video input */
+        av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Selecting input_channel: %d\n", s->channel);
+        if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &s->channel) < 0) {
+            res = AVERROR(errno);
+            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_S_INPUT): %s\n", av_err2str(res));
+            return res;
+        }
+    } else {
+        /* get current video input */
+        if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_INPUT, &s->channel) < 0) {
+            res = AVERROR(errno);
+            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_INPUT): %s\n", av_err2str(res));
+            return res;
+        }
+    }
 
-    st = av_new_stream(s1, 0);
-    if (!st) {
-        res = AVERROR(ENOMEM);
-        goto out;
+    /* enum input */
+    input.index = s->channel;
+    if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
+        res = AVERROR(errno);
+        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_ENUMINPUT): %s\n", av_err2str(res));
+        return res;
     }
-    av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
+    s->std_id = input.std;
+    av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Current input_channel: %d, input_name: %s\n",
+           s->channel, input.name);
 
-    if (s->video_size && (res = av_parse_video_size(&s->width, &s->height, s->video_size)) < 0) {
-        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse video size.\n");
-        goto out;
+    if (s->list_format) {
+        list_formats(s1, s->fd, s->list_format);
+        return AVERROR_EXIT;
     }
-    if (s->pixel_format && (pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
-        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", s->pixel_format);
-        res = AVERROR(EINVAL);
-        goto out;
-    }
-#if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
-    if (ap->width > 0)
-        s->width  = ap->width;
-    if (ap->height > 0)
-        s->height = ap->height;
-    if (ap->pix_fmt)
-        pix_fmt = ap->pix_fmt;
-#endif
 
-    capabilities = 0;
-    s->fd = device_open(s1, &capabilities);
-    if (s->fd < 0) {
-        res = AVERROR(EIO);
-        goto out;
+    if (s->list_standard) {
+        list_standards(s1);
+        return AVERROR_EXIT;
+    }
+
+    avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
+
+    if (s->pixel_format) {
+        AVCodec *codec = avcodec_find_decoder_by_name(s->pixel_format);
+
+        if (codec)
+            s1->video_codec_id = codec->id;
+
+        pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format);
+
+        if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE && !codec) {
+            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such input format: %s.\n",
+                   s->pixel_format);
+
+            return AVERROR(EINVAL);
+        }
     }
-    av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "[%d]Capabilities: %x\n", s->fd, capabilities);
 
     if (!s->width && !s->height) {
         struct v4l2_format fmt;
 
-        av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Querying the device for the current frame size\n");
+        av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
+               "Querying the device for the current frame size\n");
         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
-        if (ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
-            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n", strerror(errno));
+        if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
             res = AVERROR(errno);
-            goto out;
+            av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n", av_err2str(res));
+            return res;
         }
+
         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
         s->height = fmt.fmt.pix.height;
-        av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
+        av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
+               "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
     }
 
-    desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height, &codec_id);
-    if (desired_format == 0) {
-        av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
-               "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, pix_fmt);
-        close(s->fd);
-
-        res = AVERROR(EIO);
-        goto out;
+    res = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height, &desired_format, &codec_id);
+    if (res < 0) {
+        v4l2_close(s->fd);
+        return res;
     }
-    if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1) < 0))
-        goto out;
+
+    /* If no pixel_format was specified, the codec_id was not known up
+     * until now. Set video_codec_id in the context, as codec_id will
+     * not be available outside this function
+     */
+    if (codec_id != AV_CODEC_ID_NONE && s1->video_codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
+        s1->video_codec_id = codec_id;
+
+    if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1)) < 0)
+        return res;
+
     s->frame_format = desired_format;
 
-    if ((res = v4l2_set_parameters(s1, ap) < 0))
-        goto out;
+    if ((res = v4l2_set_parameters(s1)) < 0)
+        return res;
 
     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
-    s->frame_size = avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
-    if (capabilities & V4L2_CAP_STREAMING) {
-        s->io_method = io_mmap;
-        res = mmap_init(s1);
-        if (res == 0) {
-            res = mmap_start(s1);
-        }
-    } else {
-        s->io_method = io_read;
-        res = read_init(s1);
-    }
-    if (res < 0) {
-        close(s->fd);
+    s->frame_size =
+        avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 
-        res = AVERROR(EIO);
-        goto out;
+    if ((res = mmap_init(s1)) ||
+        (res = mmap_start(s1)) < 0) {
+        v4l2_close(s->fd);
+        return res;
     }
+
     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 
     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
     st->codec->codec_id = codec_id;
+    if (codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO)
+        st->codec->codec_tag =
+            avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(st->codec->pix_fmt);
+    if (desired_format == V4L2_PIX_FMT_YVU420)
+        st->codec->codec_tag = MKTAG('Y', 'V', '1', '2');
+    else if (desired_format == V4L2_PIX_FMT_YVU410)
+        st->codec->codec_tag = MKTAG('Y', 'V', 'U', '9');
     st->codec->width = s->width;
     st->codec->height = s->height;
-    st->codec->time_base.den = ap->time_base.den;
-    st->codec->time_base.num = ap->time_base.num;
-    st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
-
-out:
-    av_freep(&s->video_size);
-    av_freep(&s->pixel_format);
-    av_freep(&s->standard);
-    av_freep(&s->framerate);
-    return res;
+    st->codec->bit_rate = s->frame_size * av_q2d(st->avg_frame_rate) * 8;
+
+    return 0;
 }
 
 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 {
     struct video_data *s = s1->priv_data;
+    AVFrame *frame = s1->streams[0]->codec->coded_frame;
     int res;
 
-    if (s->io_method == io_mmap) {
-        av_init_packet(pkt);
-        res = mmap_read_frame(s1, pkt);
-    } else if (s->io_method == io_read) {
-        if (av_new_packet(pkt, s->frame_size) < 0)
-            return AVERROR(EIO);
-
-        res = read_frame(s1, pkt);
-    } else {
-        return AVERROR(EIO);
-    }
-    if (res < 0) {
+    av_init_packet(pkt);
+    if ((res = mmap_read_frame(s1, pkt)) < 0) {
         return res;
     }
 
-    if (s1->streams[0]->codec->coded_frame) {
-        s1->streams[0]->codec->coded_frame->interlaced_frame = 1;
-        s1->streams[0]->codec->coded_frame->top_field_first = s->top_field_first;
+    if (frame && s->interlaced) {
+        frame->interlaced_frame = 1;
+        frame->top_field_first = s->top_field_first;
     }
 
     return pkt->size;
@@ -723,22 +1040,41 @@ static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 {
     struct video_data *s = s1->priv_data;
 
-    if (s->io_method == io_mmap) {
-        mmap_close(s);
-    }
+    if (avpriv_atomic_int_get(&s->buffers_queued) != s->buffers)
+        av_log(s1, AV_LOG_WARNING, "Some buffers are still owned by the caller on "
+               "close.\n");
 
-    close(s->fd);
+    mmap_close(s);
+
+    v4l2_close(s->fd);
     return 0;
 }
 
 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
+
 static const AVOption options[] = {
-    { "standard", "", offsetof(struct video_data, standard), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "NTSC" }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
-    { "channel",  "", offsetof(struct video_data, channel),  FF_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
-    { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
-    { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
-    { "framerate", "", OFFSET(framerate), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
+    { "standard",     "set TV standard, used only by analog frame grabber",       OFFSET(standard),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0, 0,       DEC },
+    { "channel",      "set TV channel, used only by frame grabber",               OFFSET(channel),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = -1 },  -1, INT_MAX, DEC },
+    { "video_size",   "set frame size",                                           OFFSET(width),        AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = NULL},  0, 0,   DEC },
+    { "pixel_format", "set preferred pixel format",                               OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
+    { "input_format", "set preferred pixel format (for raw video) or codec name", OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
+    { "framerate",    "set frame rate",                                           OFFSET(framerate),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
+
+    { "list_formats", "list available formats and exit",                          OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 0 },  0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
+    { "all",          "show all available formats",                               OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = V4L_ALLFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
+    { "raw",          "show only non-compressed formats",                         OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = V4L_RAWFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
+    { "compressed",   "show only compressed formats",                             OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = V4L_COMPFORMATS },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
+
+    { "list_standards", "list supported standards and exit",                      OFFSET(list_standard), AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = 0 },  0, 1, DEC, "list_standards" },
+    { "all",            "show all supported standards",                           OFFSET(list_standard), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1 },  0, 0, DEC, "list_standards" },
+
+    { "timestamps",   "set type of timestamps for grabbed frames",                OFFSET(ts_mode),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 0 }, 0, 2, DEC, "timestamps" },
+    { "ts",           "set type of timestamps for grabbed frames",                OFFSET(ts_mode),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 0 }, 0, 2, DEC, "timestamps" },
+    { "default",      "use timestamps from the kernel",                           OFFSET(ts_mode),      AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = V4L_TS_DEFAULT  }, 0, 2, DEC, "timestamps" },
+    { "abs",          "use absolute timestamps (wall clock)",                     OFFSET(ts_mode),      AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = V4L_TS_ABS      }, 0, 2, DEC, "timestamps" },
+    { "mono2abs",     "force conversion from monotonic to absolute timestamps",   OFFSET(ts_mode),      AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = V4L_TS_MONO2ABS }, 0, 2, DEC, "timestamps" },
+
     { NULL },
 };
 
@@ -750,13 +1086,12 @@ static const AVClass v4l2_class = {
 };
 
 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
-    "video4linux2",
-    NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
-    sizeof(struct video_data),
-    NULL,
-    v4l2_read_header,
-    v4l2_read_packet,
-    v4l2_read_close,
-    .flags = AVFMT_NOFILE,
-    .priv_class = &v4l2_class,
+    .name           = "video4linux2,v4l2",
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
+    .priv_data_size = sizeof(struct video_data),
+    .read_header    = v4l2_read_header,
+    .read_packet    = v4l2_read_packet,
+    .read_close     = v4l2_read_close,
+    .flags          = AVFMT_NOFILE,
+    .priv_class     = &v4l2_class,
 };