git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/access/jack.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * jack.c: JACK audio input module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2007-2008 the VideoLAN team
   5  * Copyright (C) 2007 Société des arts technologiques
   6  * Copyright (C) 2007 Savoir-faire Linux
   7  *
   8  * Authors: Arnaud Sala <arnaud.sala at savoirfairelinux.com>
   9  *          Julien Plissonneau Duquene <... at savoirfairelinux.com>
  10  *          Pierre-Luc Beaudoin <pierre-luc.beaudoin at savoirfairelinux.com>
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
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  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  21  *
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  23  * along with this program; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  25  *****************************************************************************/
  26
  27 /**
  28  * \file modules/access/jack.c
  29  * \brief JACK audio input functions
  30  */
  31
  32 /*****************************************************************************
  33  * Preamble
  34  *****************************************************************************/
  35
  36 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  37 # include "config.h"
  38 #endif
  39
  40 #include <vlc_common.h>
  41 #include <vlc_plugin.h>
  42 #include <vlc_input.h>
  43 #include <vlc_demux.h>
  44 #include <vlc_codecs.h>
  45 #include <vlc_url.h>
  46 #include <vlc_strings.h>
  47
  48 #include <jack/jack.h>
  49 #include <jack/ringbuffer.h>
  50
  51 #include <errno.h>
  52 #include <sys/types.h>
  53 #include <unistd.h>
  54
  55 /*****************************************************************************
  56  * Module descriptor
  57  *****************************************************************************/
  58 static int  Open ( vlc_object_t * );
  59 static void Close( vlc_object_t * );
  60
  61 #define CACHING_TEXT N_("Caching value in ms")
  62 #define CACHING_LONGTEXT N_( \
  63     "Make VLC buffer audio data captured from jack for the specified " \
  64     "length in milliseconds." )
  65 #define PACE_TEXT N_( "Pace" )
  66 #define PACE_LONGTEXT N_( \
  67     "Read the audio stream at VLC pace rather than Jack pace." )
  68 #define AUTO_CONNECT_TEXT N_( "Auto Connection" )
  69 #define AUTO_CONNECT_LONGTEXT N_( \
  70     "Automatically connect VLC input ports to available output ports." )
  71
  72 vlc_module_begin ()
  73      set_description( N_("JACK audio input") )
  74      set_capability( "access_demux", 0 )
  75      set_shortname( N_( "JACK Input" ) )
  76      set_category( CAT_INPUT )
  77      set_subcategory( SUBCAT_INPUT_ACCESS )
  78
  79      add_integer( "jack-input-caching", DEFAULT_PTS_DELAY / 1000, NULL,
  80          CACHING_TEXT, CACHING_LONGTEXT, true )
  81      add_bool( "jack-input-use-vlc-pace", false, NULL,
  82          PACE_TEXT, PACE_LONGTEXT, true )
  83      add_bool( "jack-input-auto-connect", false, NULL,
  84          AUTO_CONNECT_TEXT, AUTO_CONNECT_LONGTEXT, true )
  85
  86      add_shortcut( "jack" )
  87      set_callbacks( Open, Close )
  88 vlc_module_end ()
  89
  90 /*****************************************************************************
  91  * Local prototypes
  92  *****************************************************************************/
  93
  94 struct demux_sys_t
  95 {
  96     /* Audio properties */
  97     vlc_fourcc_t                i_acodec_raw;
  98     unsigned int                i_channels;
  99     int                         i_sample_rate;
 100     int                         i_audio_max_frame_size;
 101     int                         i_frequency;
 102     block_t                     *p_block_audio;
 103     es_out_id_t                 *p_es_audio;
 104     date_t                      pts;
 105
 106     /* Jack properties */
 107     jack_client_t               *p_jack_client;
 108     jack_port_t                 **pp_jack_port_input;
 109     jack_default_audio_sample_t **pp_jack_buffer;
 110     jack_ringbuffer_t           *p_jack_ringbuffer;
 111     jack_nframes_t              jack_buffer_size;
 112     jack_nframes_t              jack_sample_rate;
 113     size_t                      jack_sample_size;
 114     char                        *psz_ports;
 115     char                        **pp_jack_port_table;
 116     char                        i_match_ports;
 117 };
 118
 119 static int Demux( demux_t * );
 120 static int Control( demux_t *p_demux, int i_query, va_list args );
 121
 122 static void Parse ( demux_t * );
 123 static void Port_finder( demux_t * );
 124 static int Process( jack_nframes_t i_frames, void *p_arg );
 125
 126 static block_t *GrabJack( demux_t * );
 127
 128 /*****************************************************************************
 129  * Open: Connect to the JACK server
 130  *****************************************************************************/
 131 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 132 {
 133     unsigned int i;
 134     demux_t             *p_demux = ( demux_t* )p_this;
 135     demux_sys_t         *p_sys;
 136     es_format_t         fmt;
 137     int i_out_ports = 0;
 138
 139     p_demux->pf_demux = Demux;
 140     p_demux->pf_control = Control;
 141
 142     /* Allocate structure */
 143     p_demux->p_sys = p_sys = calloc( 1, sizeof( demux_sys_t ) );
 144     if( !p_sys )
 145         return VLC_ENOMEM;
 146
 147     /* Parse MRL */
 148     Parse( p_demux );
 149
 150     /* Create var */
 151     var_Create( p_demux, "jack-input-caching",
 152         VLC_VAR_INTEGER | VLC_VAR_DOINHERIT );
 153     var_Create( p_demux, "jack-input-use-vlc-pace",
 154         VLC_VAR_BOOL | VLC_VAR_DOINHERIT );
 155     var_Create( p_demux, "jack-input-auto-connect",
 156         VLC_VAR_BOOL | VLC_VAR_DOINHERIT );
 157
 158     /* JACK connexions */
 159     /* define name and connect to jack server */
 160     char p_vlc_client_name[32];
 161     sprintf( p_vlc_client_name, "vlc-input-%d", getpid() );
 162     p_sys->p_jack_client = jack_client_new( p_vlc_client_name );
 163     if( p_sys->p_jack_client == NULL )
 164     {
 165         msg_Err( p_demux, "failed to connect to JACK server" );
 166         free( p_sys );
 167         return VLC_EGENERIC;
 168     }
 169
 170     /* find some specifics ports if user entered a regexp */
 171     if( p_sys->psz_ports )
 172     {
 173         Port_finder( p_demux );
 174         if( p_sys->i_channels == 0 )
 175         {
 176             p_sys->i_channels = p_sys->i_match_ports;
 177         }
 178     }
 179
 180     /* allocate input ports */
 181     if( p_sys->i_channels == 0 ) p_sys->i_channels = 2 ; /* default number of port */
 182     p_sys->pp_jack_port_input = malloc(
 183         p_sys->i_channels * sizeof( jack_port_t* ) );
 184     if( p_sys->pp_jack_port_input == NULL )
 185     {
 186         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 187         free( p_sys );
 188         return VLC_ENOMEM;
 189     }
 190
 191     /* allocate ringbuffer */
 192     /* The length of the ringbuffer is critical, it must be large enought
 193        to keep all data between 2 GrabJack() calls.  We assume 1 sec is ok */
 194     p_sys->p_jack_ringbuffer = jack_ringbuffer_create( p_sys->i_channels
 195          * jack_get_sample_rate( p_sys->p_jack_client )
 196          * sizeof( jack_default_audio_sample_t ) );
 197     if( p_sys->p_jack_ringbuffer == NULL )
 198     {
 199         free( p_sys->pp_jack_port_input );
 200         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 201         free( p_sys );
 202         return VLC_ENOMEM;
 203     }
 204
 205     /* register input ports */
 206     for( i = 0; i <  p_sys->i_channels; i++ )
 207     {
 208         char p_input_name[32];
 209         snprintf( p_input_name, 32, "vlc_in_%d", i+1 );
 210         p_sys->pp_jack_port_input[i] = jack_port_register(
 211             p_sys->p_jack_client, p_input_name, JACK_DEFAULT_AUDIO_TYPE,
 212             JackPortIsInput, 0 );
 213         if( p_sys->pp_jack_port_input[i] == NULL )
 214         {
 215             msg_Err( p_demux, "failed to register a JACK port" );
 216             jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 217             free( p_sys->pp_jack_port_input );
 218             jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 219             free( p_sys );
 220             return VLC_EGENERIC;
 221         }
 222     }
 223
 224     /* allocate buffer for input ports */
 225     p_sys->pp_jack_buffer = malloc ( p_sys->i_channels
 226         * sizeof( jack_default_audio_sample_t * ) );
 227     if( p_sys->pp_jack_buffer == NULL )
 228     {
 229         for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 230             jack_port_unregister( p_sys->p_jack_client, p_sys->pp_jack_port_input[i] );
 231         jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 232         free( p_sys->pp_jack_port_input );
 233         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 234         free( p_sys );
 235         return VLC_ENOMEM;
 236     }
 237
 238     /* set process callback */
 239     jack_set_process_callback( p_sys->p_jack_client, Process, p_demux );
 240
 241     /* tell jack server we are ready */
 242     if ( jack_activate( p_sys->p_jack_client ) )
 243     {
 244         msg_Err( p_demux, "failed to activate JACK client" );
 245         free( p_sys->pp_jack_buffer );
 246         for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 247             jack_port_unregister( p_sys->p_jack_client, p_sys->pp_jack_port_input[i] );
 248         jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 249         free( p_sys->pp_jack_port_input );
 250         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 251         free( p_sys );
 252         return VLC_EGENERIC;
 253     }
 254
 255     /* connect vlc input to specifics jack output ports if requested */
 256    /*  if( var_GetBool( p_demux, "jack-input-auto-connect" ) && p_sys->psz_ports ) */
 257     if( p_sys->psz_ports )
 258     {
 259         int        i_input_ports;
 260         int        j;
 261
 262     if( p_sys->i_match_ports > 0 )
 263         {
 264             for( j = 0; j < p_sys->i_match_ports; j++ )
 265             {
 266                 i_input_ports = j % p_sys->i_channels;
 267                 jack_connect( p_sys->p_jack_client, p_sys->pp_jack_port_table[j],
 268                     jack_port_name( p_sys->pp_jack_port_input[i_input_ports] ) );
 269             }
 270         }
 271     }
 272
 273     /* connect vlc input to all jack output ports if requested */
 274     if( var_GetBool( p_demux, "jack-input-auto-connect" ) && !p_sys->psz_ports )
 275     {
 276         int        i_input_ports;
 277         int        j;
 278         const char **pp_jack_port_output;
 279
 280         pp_jack_port_output = jack_get_ports( p_sys->p_jack_client, NULL, NULL, JackPortIsOutput );
 281
 282         while( pp_jack_port_output && pp_jack_port_output[i_out_ports] )
 283         {
 284             i_out_ports++;
 285         }
 286         if( i_out_ports > 0 )
 287         {
 288             for( j = 0; j < i_out_ports; j++ )
 289             {
 290                 i_input_ports = j % p_sys->i_channels;
 291                 jack_connect( p_sys->p_jack_client, pp_jack_port_output[j],
 292                     jack_port_name( p_sys->pp_jack_port_input[i_input_ports] ) );
 293             }
 294         }
 295         free( pp_jack_port_output );
 296     }
 297
 298     /* info about jack server */
 299     /* get buffers size */
 300     p_sys->jack_buffer_size = jack_get_buffer_size( p_sys->p_jack_client );
 301     /* get sample rate */
 302     p_sys->jack_sample_rate = jack_get_sample_rate( p_sys->p_jack_client );
 303     /* get sample size */
 304     p_sys->jack_sample_size = sizeof( jack_default_audio_sample_t );
 305
 306     /* Define output format */
 307     es_format_Init( &fmt, AUDIO_ES, VLC_CODEC_FL32 );
 308     fmt.audio.i_channels =  p_sys->i_channels;
 309     fmt.audio.i_rate =  p_sys->jack_sample_rate;
 310     fmt.audio.i_bitspersample =  p_sys->jack_sample_size * 8;
 311     fmt.audio.i_blockalign = fmt.audio.i_bitspersample / 8;
 312     fmt.i_bitrate = fmt.audio.i_rate * fmt.audio.i_bitspersample
 313         * fmt.audio.i_channels;
 314
 315     p_sys->p_es_audio = es_out_Add( p_demux->out, &fmt );
 316     date_Init( &p_sys->pts, fmt.audio.i_rate, 1 );
 317     date_Set( &p_sys->pts, 1 );
 318
 319     return VLC_SUCCESS;
 320 }
 321
 322
 323 /*****************************************************************************
 324  * Close: Disconnect from jack server and release associated resources
 325  *****************************************************************************/
 326 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 327 {
 328     demux_t    *p_demux = ( demux_t* )p_this;
 329     demux_sys_t    *p_sys = p_demux->p_sys;
 330
 331     msg_Dbg( p_demux,"Module unloaded" );
 332     if( p_sys->p_block_audio ) block_Release( p_sys->p_block_audio );
 333     if( p_sys->p_jack_client ) jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 334     if( p_sys->p_jack_ringbuffer ) jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 335     free( p_sys->pp_jack_port_input );
 336     free( p_sys->pp_jack_buffer );
 337     free( p_sys->pp_jack_port_table );
 338     free( p_sys );
 339 }
 340
 341
 342 /*****************************************************************************
 343  * Control
 344  *****************************************************************************/
 345 static int Control( demux_t *p_demux, int i_query, va_list args )
 346 {
 347     bool  *pb;
 348     int64_t     *pi64;
 349     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 350
 351     switch( i_query )
 352     {
 353     /* Special for access_demux */
 354     case DEMUX_CAN_PAUSE:
 355     case DEMUX_CAN_SEEK:
 356         pb = (bool *)va_arg( args, bool * );
 357         *pb = true;
 358         return VLC_SUCCESS;
 359
 360     case DEMUX_SET_PAUSE_STATE:
 361         return VLC_SUCCESS;
 362     case DEMUX_CAN_CONTROL_PACE:
 363         pb = ( bool* )va_arg( args, bool * );
 364         *pb = var_GetBool( p_demux, "jack-input-use-vlc-pace" );
 365         return VLC_SUCCESS;
 366
 367     case DEMUX_GET_PTS_DELAY:
 368         pi64 = ( int64_t* )va_arg( args, int64_t * );
 369         *pi64 = ( int64_t )var_GetInteger( p_demux, "jack-input-caching" )
 370             * 1000;
 371         return VLC_SUCCESS;
 372
 373     case DEMUX_GET_TIME:
 374         pi64 = ( int64_t* )va_arg( args, int64_t * );
 375         *pi64 =  date_Get(&p_sys->pts);
 376             return VLC_SUCCESS;
 377
 378     /* TODO implement others */
 379     default:
 380         return VLC_EGENERIC;
 381     }
 382
 383     return VLC_EGENERIC;
 384 }
 385
 386
 387 /*****************************************************************************
 388  * Demux
 389  *****************************************************************************/
 390 static int Demux( demux_t *p_demux )
 391 {
 392
 393     demux_sys_t *p_sys;
 394     es_out_id_t  *p_es;
 395     block_t *p_block;
 396
 397     p_sys = p_demux->p_sys;
 398     p_es = p_sys->p_es_audio;
 399     p_block = GrabJack( p_demux );
 400
 401     if( p_block )
 402     {
 403         es_out_Control( p_demux->out, ES_OUT_SET_PCR, p_block->i_pts );
 404         es_out_Send( p_demux->out, p_es, p_block );
 405     }
 406
 407     return 1;
 408 }
 409
 410
 411 /*****************************************************************************
 412  * Process Callback : fill ringbuffer with Jack audio data
 413  *****************************************************************************/
 414 int Process( jack_nframes_t i_frames, void *p_arg )
 415 {
 416     demux_t            *p_demux = ( demux_t* )p_arg;
 417     demux_sys_t        *p_sys = p_demux->p_sys;
 418     unsigned int        i, j;
 419     size_t              i_write;
 420
 421     /* Get and interlace buffers */
 422     for ( i = 0; i < p_sys->i_channels ; i++ )
 423     {
 424         p_sys->pp_jack_buffer[i] = jack_port_get_buffer(
 425             p_sys->pp_jack_port_input[i], i_frames );
 426     }
 427
 428     /* fill ring buffer with signal */
 429     for( j = 0; j < i_frames; j++ )
 430     {
 431         for( i = 0; i <p_sys->i_channels; i++ )
 432         {
 433             if( jack_ringbuffer_write_space( p_sys->p_jack_ringbuffer ) <
 434                 p_sys->jack_sample_size ) {
 435                 msg_Err( p_demux, "buffer overflow");
 436                 return 0; // buffer overflow
 437             }
 438             i_write = jack_ringbuffer_write( p_sys->p_jack_ringbuffer,
 439                                              ( char * ) (p_sys->pp_jack_buffer[i]+j),
 440                                              p_sys->jack_sample_size );
 441             if (i_write != p_sys->jack_sample_size ) {
 442                 msg_Warn( p_demux, "error writing on ring buffer");
 443             }
 444         }
 445     }
 446
 447     return 1;
 448 }
 449
 450
 451 /*****************************************************************************
 452  * GrabJack: grab audio data in the Jack buffer
 453  *****************************************************************************/
 454 static block_t *GrabJack( demux_t *p_demux )
 455 {
 456     size_t      i_read;
 457     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 458     block_t     *p_block;
 459
 460     /* read signal from ring buffer */
 461     i_read = jack_ringbuffer_read_space( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 462
 463     if( i_read < 100 ) /* avoid small read */
 464     {   /* vlc has too much free time on its hands? */
 465 #undef msleep
 466 #warning Hmm.... looks wrong
 467         msleep(1000);
 468         return NULL;
 469     }
 470
 471     if( p_sys->p_block_audio )
 472     {
 473         p_block = p_sys->p_block_audio;
 474     }
 475     else
 476     {
 477         p_block = block_New( p_demux, i_read );
 478     }
 479     if( !p_block )
 480     {
 481         msg_Warn( p_demux, "cannot get block" );
 482         return 0;
 483     }
 484
 485     //Find the previous power of 2, this algo assumes size_t has the same size on all arch
 486     i_read >>= 1;
 487     i_read--;
 488     i_read |= i_read >> 1;
 489     i_read |= i_read >> 2;
 490     i_read |= i_read >> 4;
 491     i_read |= i_read >> 8;
 492     i_read |= i_read >> 16;
 493     i_read++;
 494
 495     i_read = jack_ringbuffer_read( p_sys->p_jack_ringbuffer, ( char * ) p_block->p_buffer, i_read );
 496
 497     p_block->i_dts = p_block->i_pts =    date_Increment( &p_sys->pts,
 498          i_read/(p_sys->i_channels * p_sys->jack_sample_size) );
 499
 500     p_sys->p_block_audio = p_block;
 501     p_block->i_buffer = i_read;
 502     p_sys->p_block_audio = 0;
 503
 504     return p_block;
 505 }
 506
 507
 508 /*****************************************************************************
 509  * Port_finder: compare ports with the regexp entered
 510  *****************************************************************************/
 511 static void Port_finder( demux_t *p_demux )
 512 {
 513
 514     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 515     char *psz_expr = p_sys->psz_ports;
 516     char *token = NULL;
 517     char *state = NULL;
 518     char *psz_uri = NULL;
 519     const char **pp_jack_port_output = NULL;
 520     int i_out_ports = 0;
 521     int i_total_out_ports =0;
 522     p_sys->pp_jack_port_table = NULL;
 523
 524     /* parse the ports part of the MRL */
 525     for( token = strtok_r( psz_expr, ",", &state ); token;
 526             token = strtok_r( NULL, ",", &state ) )
 527     {
 528         psz_uri = decode_URI_duplicate( token );
 529         /* get the ports which match the regexp */
 530         pp_jack_port_output = jack_get_ports( p_sys->p_jack_client,
 531            psz_uri, NULL, JackPortIsOutput );
 532         if( pp_jack_port_output == NULL )
 533         {
 534             msg_Err( p_demux, "port(s) asked not found:%s", psz_uri );
 535             free( pp_jack_port_output );
 536         }
 537         else
 538         {
 539             while( pp_jack_port_output && pp_jack_port_output[i_out_ports] )
 540             {
 541                 i_out_ports++;
 542             }
 543             /* alloc an array to store all the matched ports */
 544             p_sys->pp_jack_port_table = xrealloc( p_sys->pp_jack_port_table,
 545                 (i_out_ports * sizeof( char * ) + i_total_out_ports * sizeof( char * ) ) );
 546
 547             for(int i=0; i<i_out_ports;i++)
 548             {
 549                 p_sys->pp_jack_port_table[i_total_out_ports+i] = ( char * ) pp_jack_port_output[i];
 550             }
 551
 552             i_total_out_ports += i_out_ports;
 553         }
 554     }
 555
 556     free( pp_jack_port_output );
 557     p_sys->i_match_ports = i_total_out_ports;
 558 }
 559
 560
 561 /*****************************************************************************
 562  * Parse: Parse the MRL
 563  *****************************************************************************/
 564 static void Parse( demux_t *p_demux )
 565 {
 566     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 567     char *psz_dup = strdup( p_demux->psz_path );
 568     char *psz_parser = psz_dup;
 569
 570     if( !strncmp( psz_parser, "channels=", strlen( "channels=" ) ) )
 571     {
 572         p_sys->i_channels = abs( strtol( psz_parser + strlen( "channels=" ),
 573             &psz_parser, 0 ) );
 574     }
 575     else if( !strncmp( psz_parser, "ports=", strlen( "ports=" ) ) )
 576     {
 577         int i_len;
 578         psz_parser += strlen( "ports=" );
 579         if( strchr( psz_parser, ':' ) )
 580         {
 581             i_len = strchr( psz_parser, ':' ) - psz_parser;
 582         }
 583         else
 584         {
 585             i_len = strlen( psz_parser );
 586         }
 587         p_sys->psz_ports = strndup( psz_parser, i_len );
 588         psz_parser += i_len;
 589     }
 590     else
 591     {
 592         msg_Warn( p_demux, "unknown option" );
 593     }
 594
 595     while( *psz_parser && *psz_parser != ':' )
 596     {
 597         psz_parser++;
 598     }
 599
 600     if( *psz_parser == ':' )
 601     {
 602         for( ;; )
 603         {
 604             *psz_parser++ = '\0';
 605             if( !strncmp( psz_parser, "channels=", strlen( "channels=" ) ) )
 606             {
 607                 p_sys->i_channels = abs( strtol(
 608                     psz_parser + strlen( "channels=" ), &psz_parser, 0 ) );
 609             }
 610             else if( !strncmp( psz_parser, "ports=", strlen( "ports=" ) ) )
 611             {
 612                 int i_len;
 613                 psz_parser += strlen( "ports=" );
 614                 if( strchr( psz_parser, ':' ) )
 615                 {
 616                     i_len = strchr( psz_parser, ':' ) - psz_parser;
 617                 }
 618                 else
 619                 {
 620                     i_len = strlen( psz_parser );
 621                 }
 622                 p_sys->psz_ports = strndup( psz_parser, i_len );
 623                 psz_parser += i_len;
 624             }
 625             else
 626             {
 627                 msg_Warn( p_demux, "unknown option" );
 628             }
 629             while( *psz_parser && *psz_parser != ':' )
 630             {
 631                 psz_parser++;
 632             }
 633
 634             if( *psz_parser == '\0' )
 635             {
 636                 break;
 637             }
 638         }
 639     }
 640 }
 641