avisynth: fix Planar RGB output
[ffmpeg.git] / libavdevice / libdc1394.c
1 /*
2  * IIDC1394 grab interface (uses libdc1394 and libraw1394)
3  * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik
4  * Copyright (c) 2008 Alessandro Sappia
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "config.h"
24
25 #if HAVE_LIBDC1394_2
26 #include <dc1394/dc1394.h>
27 #elif HAVE_LIBDC1394_1
28 #include <libraw1394/raw1394.h>
29 #include <libdc1394/dc1394_control.h>
30
31 #define DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 MODE_320x240_YUV422
32 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 MODE_640x480_YUV411
33 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 MODE_640x480_YUV422
34 #define DC1394_FRAMERATE_1_875 FRAMERATE_1_875
35 #define DC1394_FRAMERATE_3_75  FRAMERATE_3_75
36 #define DC1394_FRAMERATE_7_5   FRAMERATE_7_5
37 #define DC1394_FRAMERATE_15    FRAMERATE_15
38 #define DC1394_FRAMERATE_30    FRAMERATE_30
39 #define DC1394_FRAMERATE_60    FRAMERATE_60
40 #define DC1394_FRAMERATE_120   FRAMERATE_120
41 #define DC1394_FRAMERATE_240   FRAMERATE_240
42 #endif
43
44 #include "libavutil/imgutils.h"
45 #include "libavutil/internal.h"
46 #include "libavutil/log.h"
47 #include "libavutil/mathematics.h"
48 #include "libavutil/opt.h"
49 #include "libavutil/parseutils.h"
50 #include "libavutil/pixdesc.h"
51
52 #include "libavformat/avformat.h"
53 #include "libavformat/internal.h"
54
55 typedef struct dc1394_data {
56     AVClass *class;
57 #if HAVE_LIBDC1394_1
58     raw1394handle_t handle;
59     dc1394_cameracapture camera;
60     int channel;
61 #elif HAVE_LIBDC1394_2
62     dc1394_t *d;
63     dc1394camera_t *camera;
64     dc1394video_frame_t *frame;
65 #endif
66     int current_frame;
67     int  frame_rate;        /**< frames per 1000 seconds (fps * 1000) */
68     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
69     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
70     char *framerate;        /**< Set by a private option. */
71
72     AVPacket packet;
73 } dc1394_data;
74
75 static const struct dc1394_frame_format {
76     int width;
77     int height;
78     enum AVPixelFormat pix_fmt;
79     int frame_size_id;
80 } dc1394_frame_formats[] = {
81     { 320, 240, AV_PIX_FMT_UYVY422,   DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 },
82     { 640, 480, AV_PIX_FMT_GRAY8,     DC1394_VIDEO_MODE_640x480_MONO8 },
83     { 640, 480, AV_PIX_FMT_UYYVYY411, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 },
84     { 640, 480, AV_PIX_FMT_UYVY422,   DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 },
85     { 0, 0, 0, 0 } /* gotta be the last one */
86 };
87
88 static const struct dc1394_frame_rate {
89     int frame_rate;
90     int frame_rate_id;
91 } dc1394_frame_rates[] = {
92     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
93     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
94     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
95     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
96     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
97     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
98     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
99     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
100     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
101 };
102
103 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
104 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
105 static const AVOption options[] = {
106 #if HAVE_LIBDC1394_1
107     { "channel", "", offsetof(dc1394_data, channel), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
108 #endif
109     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
110     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
111     { "framerate", "", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "ntsc"}, 0, 0, DEC },
112     { NULL },
113 };
114
115 static const AVClass libdc1394_class = {
116     .class_name = "libdc1394 indev",
117     .item_name  = av_default_item_name,
118     .option     = options,
119     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
120     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_VIDEO_INPUT,
121 };
122
123
124 static inline int dc1394_read_common(AVFormatContext *c,
125                                      const struct dc1394_frame_format **select_fmt, const struct dc1394_frame_rate **select_fps)
126 {
127     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
128     AVStream* vst;
129     const struct dc1394_frame_format *fmt;
130     const struct dc1394_frame_rate *fps;
131     enum AVPixelFormat pix_fmt;
132     int width, height;
133     AVRational framerate;
134     int ret = 0;
135
136     if ((pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == AV_PIX_FMT_NONE) {
137         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
138         ret = AVERROR(EINVAL);
139         goto out;
140     }
141
142     if ((ret = av_parse_video_size(&width, &height, dc1394->video_size)) < 0) {
143         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n", dc1394->video_size);
144         goto out;
145     }
146     if ((ret = av_parse_video_rate(&framerate, dc1394->framerate)) < 0) {
147         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n", dc1394->framerate);
148         goto out;
149     }
150     dc1394->frame_rate = av_rescale(1000, framerate.num, framerate.den);
151
152     for (fmt = dc1394_frame_formats; fmt->width; fmt++)
153          if (fmt->pix_fmt == pix_fmt && fmt->width == width && fmt->height == height)
154              break;
155
156     for (fps = dc1394_frame_rates; fps->frame_rate; fps++)
157          if (fps->frame_rate == dc1394->frame_rate)
158              break;
159
160     if (!fps->frame_rate || !fmt->width) {
161         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't find matching camera format for %s, %dx%d@%d:1000fps\n", av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
162                                                                                                 width, height, dc1394->frame_rate);
163         ret = AVERROR(EINVAL);
164         goto out;
165     }
166
167     /* create a video stream */
168     vst = avformat_new_stream(c, NULL);
169     if (!vst) {
170         ret = AVERROR(ENOMEM);
171         goto out;
172     }
173     avpriv_set_pts_info(vst, 64, 1, 1000);
174     vst->codecpar->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
175     vst->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
176     vst->codecpar->width = fmt->width;
177     vst->codecpar->height = fmt->height;
178     vst->codecpar->format = fmt->pix_fmt;
179     vst->avg_frame_rate = framerate;
180
181     /* packet init */
182     av_init_packet(&dc1394->packet);
183     dc1394->packet.size = av_image_get_buffer_size(fmt->pix_fmt,
184                                                    fmt->width, fmt->height, 1);
185     dc1394->packet.stream_index = vst->index;
186     dc1394->packet.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
187
188     dc1394->current_frame = 0;
189
190     vst->codecpar->bit_rate = av_rescale(dc1394->packet.size * 8, fps->frame_rate, 1000);
191     *select_fps = fps;
192     *select_fmt = fmt;
193 out:
194     return ret;
195 }
196
197 #if HAVE_LIBDC1394_1
198 static int dc1394_v1_read_header(AVFormatContext *c)
199 {
200     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
201     AVStream* vst;
202     nodeid_t* camera_nodes;
203     int res;
204     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
205     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
206
207     if (dc1394_read_common(c, &fmt, &fps) != 0)
208         return -1;
209
210     /* Now let us prep the hardware. */
211     dc1394->handle = dc1394_create_handle(0); /* FIXME: gotta have ap->port */
212     if (!dc1394->handle) {
213         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't acquire dc1394 handle on port %d\n", 0 /* ap->port */);
214         goto out;
215     }
216     camera_nodes = dc1394_get_camera_nodes(dc1394->handle, &res, 1);
217     if (!camera_nodes || camera_nodes[dc1394->channel] == DC1394_NO_CAMERA) {
218         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "There's no IIDC camera on the channel %d\n", dc1394->channel);
219         goto out_handle;
220     }
221     res = dc1394_dma_setup_capture(dc1394->handle, camera_nodes[dc1394->channel],
222                                    0,
223                                    FORMAT_VGA_NONCOMPRESSED,
224                                    fmt->frame_size_id,
225                                    SPEED_400,
226                                    fps->frame_rate_id, 8, 1,
227                                    c->filename,
228                                    &dc1394->camera);
229     dc1394_free_camera_nodes(camera_nodes);
230     if (res != DC1394_SUCCESS) {
231         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't prepare camera for the DMA capture\n");
232         goto out_handle;
233     }
234
235     res = dc1394_start_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
236     if (res != DC1394_SUCCESS) {
237         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't start isochronous transmission\n");
238         goto out_handle_dma;
239     }
240
241     return 0;
242
243 out_handle_dma:
244     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
245     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
246 out_handle:
247     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
248 out:
249     return -1;
250 }
251
252 static int dc1394_v1_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
253 {
254     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
255     int res;
256
257     /* discard stale frame */
258     if (dc1394->current_frame++) {
259         if (dc1394_dma_done_with_buffer(&dc1394->camera) != DC1394_SUCCESS)
260             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
261     }
262
263     res = dc1394_dma_single_capture(&dc1394->camera);
264
265     if (res == DC1394_SUCCESS) {
266         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->camera.capture_buffer);
267         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame * 1000000) / dc1394->frame_rate;
268         res = dc1394->packet.size;
269     } else {
270         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
271         dc1394->packet.data = NULL;
272         res = -1;
273     }
274
275     *pkt = dc1394->packet;
276     return res;
277 }
278
279 static int dc1394_v1_close(AVFormatContext * context)
280 {
281     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
282
283     dc1394_stop_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
284     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
285     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
286     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
287
288     return 0;
289 }
290
291 #elif HAVE_LIBDC1394_2
292 static int dc1394_v2_read_header(AVFormatContext *c)
293 {
294     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
295     dc1394camera_list_t *list;
296     int res, i;
297     const struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
298     const struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
299
300     if (dc1394_read_common(c, &fmt, &fps) != 0)
301        return -1;
302
303     /* Now let us prep the hardware. */
304     dc1394->d = dc1394_new();
305     if (dc1394_camera_enumerate(dc1394->d, &list) != DC1394_SUCCESS || !list) {
306         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera.\n");
307         goto out;
308     }
309
310     if (list->num == 0) {
311         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No cameras found.\n");
312         dc1394_camera_free_list(list);
313         goto out;
314     }
315
316     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
317     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
318     if (list->num > 1) {
319         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
320     }
321
322     /* Freeing list of cameras */
323     dc1394_camera_free_list (list);
324
325     /* Select MAX Speed possible from the cam */
326     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
327        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
328        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
329     } else {
330        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
331     }
332
333     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
334             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
335     }
336     if (res != DC1394_SUCCESS) {
337         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
338         goto out_camera;
339     }
340
341     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, fmt->frame_size_id) != DC1394_SUCCESS) {
342         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
343         goto out_camera;
344     }
345
346     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera,fps->frame_rate_id) != DC1394_SUCCESS) {
347         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set framerate %d \n",fps->frame_rate);
348         goto out_camera;
349     }
350     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
351         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
352         goto out_camera;
353     }
354
355     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
356         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
357         goto out_camera;
358     }
359     return 0;
360
361 out_camera:
362     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
363     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
364     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
365 out:
366     dc1394_free(dc1394->d);
367     return -1;
368 }
369
370 static int dc1394_v2_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
371 {
372     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
373     int res;
374
375     /* discard stale frame */
376     if (dc1394->current_frame++) {
377         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
378             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
379     }
380
381     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
382     if (res == DC1394_SUCCESS) {
383         dc1394->packet.data = (uint8_t *) dc1394->frame->image;
384         dc1394->packet.pts  = dc1394->current_frame * 1000000 / dc1394->frame_rate;
385         res = dc1394->frame->image_bytes;
386     } else {
387         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
388         dc1394->packet.data = NULL;
389         res = -1;
390     }
391
392     *pkt = dc1394->packet;
393     return res;
394 }
395
396 static int dc1394_v2_close(AVFormatContext * context)
397 {
398     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
399
400     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
401     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
402     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
403     dc1394_free(dc1394->d);
404
405     return 0;
406 }
407
408 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
409     .name           = "libdc1394",
410     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.2 A/V grab"),
411     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
412     .read_header    = dc1394_v2_read_header,
413     .read_packet    = dc1394_v2_read_packet,
414     .read_close     = dc1394_v2_close,
415     .flags          = AVFMT_NOFILE,
416     .priv_class     = &libdc1394_class,
417 };
418
419 #endif
420 #if HAVE_LIBDC1394_1
421 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
422     .name           = "libdc1394",
423     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.1 A/V grab"),
424     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
425     .read_header    = dc1394_v1_read_header,
426     .read_packet    = dc1394_v1_read_packet,
427     .read_close     = dc1394_v1_close,
428     .flags          = AVFMT_NOFILE,
429     .priv_class     = &libdc1394_class,
430 };
431 #endif