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