git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/access/sdi.cpp

   1 /* BlackMagic SDI driver */
   2
   3 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   4 # include "config.h"
   5 #endif
   6
   7 #ifndef INT64_C
   8 #define INT64_C(c) c ## LL
   9 #endif
  10
  11 #include <vlc_common.h>
  12 #include <vlc_plugin.h>
  13 #include <vlc_input.h>
  14 #include <vlc_demux.h>
  15 #include <vlc_access.h>
  16 #include <vlc_picture.h>
  17 #include <vlc_charset.h>
  18 #include <vlc_fs.h>
  19
  20 #include <arpa/inet.h>
  21
  22 #include "DeckLinkAPI.h"
  23 #include "DeckLinkAPIDispatch.cpp"
  24
  25 static int  Open ( vlc_object_t * );
  26 static void Close( vlc_object_t * );
  27
  28 #define MODE_TEXT N_("Desired input video mode")
  29 #define MODE_LONGTEXT N_( \
  30     "Desired input video mode for SDI captures. " \
  31     "This value should be a FOURCC code in textual " \
  32     "form, e.g. \"ntsc\"." )
  33
  34 #define CACHING_TEXT N_("Caching value in ms")
  35 #define CACHING_LONGTEXT N_( \
  36     "Caching value for SDI captures. This " \
  37     "value should be set in milliseconds." )
  38
  39 #define RATE_TEXT N_("Audio sampling rate in Hz")
  40 #define RATE_LONGTEXT N_( \
  41     "Audio sampling rate (in hertz) for SDI captures. " \
  42     "0 disables audio input." )
  43
  44 #define CHANNELS_TEXT N_("Number of audio channels")
  45 #define CHANNELS_LONGTEXT N_( \
  46     "Number of input audio channels for SDI captures. " \
  47     "Must be 2, 8 or 16. 0 disables audio input." )
  48
  49 vlc_module_begin ()
  50     set_shortname( N_("SDI") )
  51     set_description( N_("BlackMagic SDI input") )
  52     set_category( CAT_INPUT )
  53     set_subcategory( SUBCAT_INPUT_ACCESS )
  54
  55     add_string( "sdi-mode", "pal ", NULL,
  56                  MODE_TEXT, MODE_LONGTEXT, true )
  57     add_integer( "sdi-caching", DEFAULT_PTS_DELAY / 1000, NULL,
  58                  CACHING_TEXT, CACHING_LONGTEXT, true )
  59     add_integer( "sdi-audio-rate", 48000, NULL,
  60                  RATE_TEXT, RATE_LONGTEXT, true )
  61     add_integer( "sdi-audio-channels", 2, NULL,
  62                  CHANNELS_TEXT, CHANNELS_LONGTEXT, true )
  63
  64     add_shortcut( "sdi" )
  65     set_capability( "access_demux", 10 )
  66     set_callbacks( Open, Close )
  67 vlc_module_end ()
  68
  69 static int Demux  ( demux_t * );
  70 static int Control( demux_t *, int, va_list );
  71
  72 class DeckLinkCaptureDelegate;
  73
  74 struct demux_sys_t
  75 {
  76     IDeckLink *p_card;
  77     IDeckLinkInput *p_input;
  78     DeckLinkCaptureDelegate *p_delegate;
  79
  80     es_out_id_t *p_video_es;
  81     es_out_id_t *p_audio_es;
  82     bool b_first_frame;
  83
  84     int i_width, i_height, i_fps_num, i_fps_den;
  85     // FIXME: field dominance
  86
  87     vlc_mutex_t frame_lock;
  88     block_t *p_video_frame;  // protected by <frame_lock>
  89     block_t *p_audio_frame;  // protected by <frame_lock>
  90     vlc_cond_t has_frame;  // related to <frame_lock>
  91 };
  92
  93 class DeckLinkCaptureDelegate : public IDeckLinkInputCallback
  94 {
  95 public:
  96     DeckLinkCaptureDelegate( demux_t *p_demux ) : p_demux_(p_demux) {}
  97
  98     // FIXME: These leak.
  99     virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryInterface(REFIID iid, LPVOID *ppv) { return E_NOINTERFACE; }
 100     virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef(void) { return 1; }
 101     virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE Release(void) { return 1; }
 102
 103     virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE VideoInputFormatChanged(BMDVideoInputFormatChangedEvents, IDeckLinkDisplayMode*, BMDDetectedVideoInputFormatFlags);
 104     virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE VideoInputFrameArrived(IDeckLinkVideoInputFrame*, IDeckLinkAudioInputPacket*);
 105
 106 private:
 107     demux_t *p_demux_;
 108 };
 109
 110 HRESULT DeckLinkCaptureDelegate::VideoInputFormatChanged(BMDVideoInputFormatChangedEvents events, IDeckLinkDisplayMode *mode, BMDDetectedVideoInputFormatFlags)
 111 {
 112     msg_Dbg( p_demux_, "Video input format changed" );
 113     return S_OK;
 114 }
 115
 116 HRESULT DeckLinkCaptureDelegate::VideoInputFrameArrived(IDeckLinkVideoInputFrame* videoFrame, IDeckLinkAudioInputPacket* audioFrame)
 117 {
 118     demux_sys_t *p_sys = p_demux_->p_sys;
 119     block_t *p_video_frame = NULL;
 120     block_t *p_audio_frame = NULL;
 121
 122     if( videoFrame )
 123     {
 124         if( videoFrame->GetFlags() & bmdFrameHasNoInputSource )
 125         {
 126             msg_Warn( p_demux_, "No input signal detected" );
 127             return S_OK;
 128         }
 129
 130         const int i_width = videoFrame->GetWidth();
 131         const int i_height = videoFrame->GetHeight();
 132         const int i_stride = videoFrame->GetRowBytes();
 133         const int i_bpp = 2;
 134
 135         p_video_frame = block_New( p_demux_, i_width * i_height * i_bpp );
 136         if( !p_video_frame )
 137         {
 138             msg_Err( p_demux_, "Could not allocate memory for video frame" );
 139             return S_OK;
 140         }
 141
 142         void *frame_bytes;
 143         videoFrame->GetBytes( &frame_bytes );
 144         for( int y = 0; y < i_height; ++y )
 145         {
 146             const uint8_t *src = (const uint8_t *)frame_bytes + i_stride * y;
 147             uint8_t *dst = (uint8_t *)p_video_frame->p_buffer + i_width * i_bpp * y;
 148             memcpy( dst, src, i_width * i_bpp );
 149         }
 150
 151         BMDTimeValue stream_time, frame_duration;
 152         videoFrame->GetStreamTime( &stream_time, &frame_duration, CLOCK_FREQ );
 153         p_video_frame->i_flags = BLOCK_FLAG_TYPE_I;
 154         if( p_sys->b_first_frame )
 155         {
 156             p_video_frame->i_flags |= BLOCK_FLAG_DISCONTINUITY;
 157             p_sys->b_first_frame = false;
 158         }
 159         p_video_frame->i_pts = VLC_TS_0 + stream_time;
 160     }
 161
 162     if( audioFrame )
 163     {
 164         const int i_bytes = audioFrame->GetSampleFrameCount() * sizeof(int16_t) * p_sys->i_channels;
 165
 166         p_audio_frame = block_New( p_demux_, i_bytes );
 167         if( !p_audio_frame )
 168         {
 169             msg_Err( p_demux_, "Could not allocate memory for audio frame" );
 170             return S_OK;
 171         }
 172
 173         void *frame_bytes;
 174         audioFrame->GetBytes( &frame_bytes );
 175         memcpy( p_audio_frame->p_buffer, frame_bytes, i_bytes );
 176
 177         BMDTimeValue packet_time;
 178         audioFrame->GetPacketTime( &packet_time, CLOCK_FREQ );
 179         p_audio_frame->i_pts = VLC_TS_0 + packet_time;
 180     }
 181
 182     if( p_video_frame || p_audio_frame )
 183     {
 184         vlc_mutex_lock( &p_sys->frame_lock );
 185         if( p_video_frame )
 186             p_sys->p_video_frame = p_video_frame;  // FIXME: leak
 187         if( p_audio_frame )
 188             p_sys->p_audio_frame = p_audio_frame;  // FIXME: leak
 189         vlc_cond_signal( &p_sys->has_frame );
 190         vlc_mutex_unlock( &p_sys->frame_lock );
 191     }
 192
 193     return S_OK;
 194 }
 195
 196 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 197 {
 198     demux_t     *p_demux = (demux_t*)p_this;
 199     demux_sys_t *p_sys;
 200
 201     /* Only when selected */
 202     if( *p_demux->psz_access == '\0' )
 203         return VLC_EGENERIC;
 204
 205     /* Set up p_demux */
 206     p_demux->pf_demux = Demux;
 207     p_demux->pf_control = Control;
 208     p_demux->info.i_update = 0;
 209     p_demux->info.i_title = 0;
 210     p_demux->info.i_seekpoint = 0;
 211     p_demux->p_sys = p_sys = (demux_sys_t*)calloc( 1, sizeof( demux_sys_t ) );
 212     if( !p_sys )
 213         return VLC_ENOMEM;
 214
 215     vlc_mutex_init( &p_sys->frame_lock );
 216     vlc_cond_init( &p_sys->has_frame );
 217     p_sys->p_video_frame = NULL;
 218
 219     IDeckLinkIterator *decklink_iterator = CreateDeckLinkIteratorInstance();
 220     if( !decklink_iterator )
 221     {
 222         msg_Err( p_demux, "DeckLink drivers not found." );
 223         // FIXME: Leak here and several other error paths.
 224         return VLC_EGENERIC;
 225     }
 226
 227     HRESULT result;
 228     result = decklink_iterator->Next( &p_sys->p_card );
 229
 230     if( result != S_OK )
 231     {
 232         msg_Err( p_demux, "No DeckLink PCI cards found" );
 233         return VLC_EGENERIC;
 234     }
 235
 236     if( p_sys->p_card->QueryInterface( IID_IDeckLinkInput, (void**)&p_sys->p_input) != S_OK )
 237     {
 238         msg_Err( p_demux, "Card has no inputs" );
 239         return VLC_EGENERIC;
 240     }
 241
 242     IDeckLinkDisplayModeIterator *p_display_iterator;
 243     result = p_sys->p_input->GetDisplayModeIterator( &p_display_iterator );
 244     if( result != S_OK )
 245     {
 246         msg_Err( p_demux, "Failed to enumerate display modes" );
 247         return VLC_EGENERIC;
 248     }
 249
 250     char *mode_string = var_CreateGetString( p_demux, "sdi-mode" );
 251     if( !mode_string || strlen( mode_string ) == 0 || strlen( mode_string ) > 4 ) {
 252         msg_Err( p_demux, "Missing or invalid --sdi-mode string" );
 253         return VLC_EGENERIC;
 254     }
 255
 256     // Pad the --sdi-mode string to four characters, so the user can specify e.g. "pal"
 257     // without having to add the trailing space.
 258     char mode_string_padded[5];
 259     strcpy(mode_string_padded, "    ");
 260     for( int i = 0; i < strlen(mode_string); ++i )
 261         mode_string_padded[i] = mode_string[i];
 262
 263     BMDDisplayMode wanted_mode_id;
 264     memcpy( &wanted_mode_id, &mode_string_padded, sizeof(wanted_mode_id) );
 265
 266     bool b_found_mode = false;
 267
 268     for (;;)
 269     {
 270         IDeckLinkDisplayMode *p_display_mode;
 271         result = p_display_iterator->Next( &p_display_mode );
 272         if( result != S_OK || !p_display_mode )
 273         {
 274             break;
 275         }
 276
 277         char mode_id_text[5] = {0};
 278         BMDDisplayMode mode_id = ntohl( p_display_mode->GetDisplayMode() );
 279         memcpy( mode_id_text, &mode_id, sizeof(mode_id) );
 280
 281         const char *mode_name;
 282         result = p_display_mode->GetName( &mode_name );
 283         if( result != S_OK )
 284         {
 285             msg_Err( p_demux, "Failed to get display mode name" );
 286             return VLC_EGENERIC;
 287         }
 288
 289         BMDTimeValue frame_duration, time_scale;
 290         result = p_display_mode->GetFrameRate( &frame_duration, &time_scale );
 291         if( result != S_OK )
 292         {
 293             msg_Err( p_demux, "Failed to get frame rate" );
 294             return VLC_EGENERIC;
 295         }
 296
 297         const char *field_dominance;
 298         switch( p_display_mode->GetFieldDominance() )
 299         {
 300         case bmdProgressiveFrame:
 301             field_dominance = "";
 302             break;
 303         case bmdProgressiveSegmentedFrame:
 304             field_dominance = ", segmented";
 305             break;
 306         case bmdLowerFieldFirst:
 307             field_dominance = ", interlaced [BFF]";
 308             break;
 309         case bmdUpperFieldFirst:
 310             field_dominance = ", interlaced [TFF]";
 311             break;
 312         case bmdUnknownFieldDominance:
 313         default:
 314             field_dominance = ", unknown field dominance";
 315             break;
 316         }
 317
 318         char buf[256];
 319         sprintf( buf, "Found mode '%s': %s (%dx%d, %.3f fps%s)",
 320                  mode_id_text, mode_name,
 321                  p_display_mode->GetWidth(), p_display_mode->GetHeight(),
 322                  double(time_scale) / frame_duration, field_dominance );
 323         msg_Dbg( p_demux, buf );
 324
 325         if( wanted_mode_id == mode_id )
 326         {
 327             b_found_mode = true;
 328             p_sys->i_width = p_display_mode->GetWidth();
 329             p_sys->i_height = p_display_mode->GetHeight();
 330             p_sys->i_fps_num = time_scale;
 331             p_sys->i_fps_den = frame_duration;
 332         }
 333     }
 334
 335     if( !b_found_mode )
 336     {
 337         msg_Err( p_demux, "Unknown SDI mode specified. " \
 338                           "Run VLC with -v --verbose-objects=-all,+sdi " \
 339                           "to get a list of supported modes." );
 340         return VLC_EGENERIC;
 341     }
 342
 343     result = p_sys->p_input->EnableVideoInput( htonl( wanted_mode_id ), bmdFormat8BitYUV, 0 );
 344     if( result != S_OK )
 345     {
 346         msg_Err( p_demux, "Failed to enable video input" );
 347         return VLC_EGENERIC;
 348     }
 349
 350     int i_rate = var_CreateGetInteger( p_demux, "sdi-audio-rate" );
 351     int i_channels = var_CreateGetInteger( p_demux, "sdi-audio-channels" );
 352     if( i_rate > 0 && i_channels > 0 )
 353     {
 354         result = p_sys->p_input->EnableAudioInput( i_rate, bmdAudioSampleType16bitInteger, i_channels );
 355         if( result != S_OK )
 356         {
 357             msg_Err( p_demux, "Failed to enable audio input" );
 358             return VLC_EGENERIC;
 359         }
 360     }
 361
 362     p_sys->p_delegate = new DeckLinkCaptureDelegate( p_demux );
 363     p_sys->p_input->SetCallback( p_sys->p_delegate );
 364
 365     result = p_sys->p_input->StartStreams();
 366     if( result != S_OK )
 367     {
 368         msg_Err( p_demux, "Failed to start streams" );
 369         return VLC_EGENERIC;
 370     }
 371
 372     /* Declare elementary streams */
 373     es_format_t video_fmt;
 374     es_format_Init( &video_fmt, VIDEO_ES, VLC_CODEC_UYVY );
 375     video_fmt.video.i_width = p_sys->i_width;
 376     video_fmt.video.i_height = p_sys->i_height;
 377     video_fmt.video.i_sar_num = 16 * video_fmt.video.i_height;
 378     video_fmt.video.i_sar_den = 9 * video_fmt.video.i_width;
 379     video_fmt.video.i_frame_rate = p_sys->i_fps_num;
 380     video_fmt.video.i_frame_rate_base = p_sys->i_fps_den;
 381     video_fmt.i_bitrate = video_fmt.video.i_width * video_fmt.video.i_height * video_fmt.video.i_frame_rate * 2;
 382
 383     msg_Dbg( p_demux, "added new video es %4.4s %dx%d",
 384              (char*)&video_fmt.i_codec, video_fmt.video.i_width, video_fmt.video.i_height );
 385     p_sys->p_video_es = es_out_Add( p_demux->out, &video_fmt );
 386
 387     es_format_t audio_fmt;
 388     es_format_Init( &audio_fmt, AUDIO_ES, VLC_CODEC_S16N );
 389     audio_fmt.audio.i_channels = i_channels;
 390     audio_fmt.audio.i_rate = i_rate;
 391     audio_fmt.audio.i_bitspersample = 16;
 392     audio_fmt.audio.i_blockalign = audio_fmt.audio.i_channels * audio_fmt.audio.i_bitspersample / 8;
 393     audio_fmt.i_bitrate = audio_fmt.audio.i_channels * audio_fmt.audio.i_rate * audio_fmt.audio.i_bitspersample;
 394
 395     msg_Dbg( p_demux, "added new audio es %4.4s %dHz %dbpp %dch",
 396              (char*)&audio_fmt.i_codec, audio_fmt.audio.i_rate, audio_fmt.audio.i_bitspersample, audio_fmt.audio.i_channels);
 397     p_sys->p_audio_es = es_out_Add( p_demux->out, &audio_fmt );
 398
 399     p_sys->b_first_frame = true;
 400
 401     /* Update default_pts to a suitable value for access */
 402     var_Create( p_demux, "sdi-caching", VLC_VAR_INTEGER | VLC_VAR_DOINHERIT );
 403
 404     return VLC_SUCCESS;
 405 }
 406
 407 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 408 {
 409     demux_t     *p_demux = (demux_t *)p_this;
 410     demux_sys_t *p_sys   = p_demux->p_sys;
 411
 412     free( p_sys );
 413 }
 414
 415 static int Control( demux_t *p_demux, int i_query, va_list args )
 416 {
 417     bool *pb;
 418     int64_t    *pi64;
 419
 420     switch( i_query )
 421     {
 422         /* Special for access_demux */
 423         case DEMUX_CAN_PAUSE:
 424         case DEMUX_CAN_SEEK:
 425         case DEMUX_CAN_CONTROL_PACE:
 426             pb = (bool*)va_arg( args, bool * );
 427             *pb = false;
 428             return VLC_SUCCESS;
 429
 430         case DEMUX_GET_PTS_DELAY:
 431             pi64 = (int64_t*)va_arg( args, int64_t * );
 432             *pi64 = var_GetInteger( p_demux, "sdi-caching" ) * 1000;
 433             return VLC_SUCCESS;
 434
 435         case DEMUX_GET_TIME:
 436             pi64 = (int64_t*)va_arg( args, int64_t * );
 437             *pi64 = mdate();  // FIXME
 438             return VLC_SUCCESS;
 439
 440         /* TODO implement others */
 441         default:
 442             return VLC_EGENERIC;
 443     }
 444
 445     return VLC_EGENERIC;
 446 }
 447
 448 static int Demux( demux_t *p_demux )
 449 {
 450     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 451     block_t *p_video_block = NULL;
 452     block_t *p_audio_block = NULL;
 453
 454     vlc_mutex_lock( &p_sys->frame_lock );
 455
 456     while( !p_sys->p_video_frame && !p_sys->p_audio_frame )
 457         vlc_cond_wait( &p_sys->has_frame, &p_sys->frame_lock );
 458
 459     p_video_block = p_sys->p_video_frame;
 460     p_sys->p_video_frame = NULL;
 461
 462     p_audio_block = p_sys->p_audio_frame;
 463     p_sys->p_audio_frame = NULL;
 464
 465     vlc_mutex_unlock( &p_sys->frame_lock );
 466
 467     if( p_video_block )
 468     {
 469         es_out_Control( p_demux->out, ES_OUT_SET_PCR, p_video_block->i_pts );
 470         es_out_Send( p_demux->out, p_sys->p_video_es, p_video_block );
 471     }
 472
 473     if( p_audio_block )
 474     {
 475         es_out_Control( p_demux->out, ES_OUT_SET_PCR, p_audio_block->i_pts );
 476         es_out_Send( p_demux->out, p_sys->p_audio_es, p_audio_block );
 477     }
 478
 479     return 1;
 480 }
 481