git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/fbdev.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   3  * Copyright (c) 2009 Giliard B. de Freitas <giliarde@gmail.com>
   4  * Copyright (C) 2002 Gunnar Monell <gmo@linux.nu>
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * Linux framebuffer input device,
  26  * inspired by code from fbgrab.c by Gunnar Monell.
  27  * See also http://linux-fbdev.sourceforge.net/.
  28  */
  29
  30 /* #define DEBUG */
  31
  32 #include <unistd.h>
  33 #include <fcntl.h>
  34 #include <sys/ioctl.h>
  35 #include <sys/time.h>
  36 #include <sys/mman.h>
  37 #include <time.h>
  38 #include <linux/fb.h>
  39
  40 #include "libavutil/log.h"
  41 #include "libavutil/mem.h"
  42 #include "libavutil/opt.h"
  43 #include "libavutil/parseutils.h"
  44 #include "libavutil/pixdesc.h"
  45 #include "libavformat/avformat.h"
  46
  47 struct rgb_pixfmt_map_entry {
  48     int bits_per_pixel;
  49     int red_offset, green_offset, blue_offset, alpha_offset;
  50     enum PixelFormat pixfmt;
  51 };
  52
  53 static struct rgb_pixfmt_map_entry rgb_pixfmt_map[] = {
  54     // bpp, red_offset,  green_offset, blue_offset, alpha_offset, pixfmt
  55     {  32,       0,           8,          16,           24,   PIX_FMT_RGBA  },
  56     {  32,      16,           8,           0,           24,   PIX_FMT_BGRA  },
  57     {  32,       8,          16,          24,            0,   PIX_FMT_ARGB  },
  58     {  32,       3,           2,           8,            0,   PIX_FMT_ABGR  },
  59     {  24,       0,           8,          16,            0,   PIX_FMT_RGB24 },
  60     {  24,      16,           8,           0,            0,   PIX_FMT_BGR24 },
  61 };
  62
  63 static enum PixelFormat get_pixfmt_from_fb_varinfo(struct fb_var_screeninfo *varinfo)
  64 {
  65     int i;
  66
  67     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rgb_pixfmt_map); i++) {
  68         struct rgb_pixfmt_map_entry *entry = &rgb_pixfmt_map[i];
  69         if (entry->bits_per_pixel == varinfo->bits_per_pixel &&
  70             entry->red_offset     == varinfo->red.offset     &&
  71             entry->green_offset   == varinfo->green.offset   &&
  72             entry->blue_offset    == varinfo->blue.offset)
  73             return entry->pixfmt;
  74     }
  75
  76     return PIX_FMT_NONE;
  77 }
  78
  79 typedef struct {
  80     AVClass *class;          ///< class for private options
  81     int frame_size;          ///< size in bytes of a grabbed frame
  82     AVRational fps;          ///< framerate
  83     char *framerate;         ///< framerate string set by a private option
  84     int64_t time_frame;      ///< time for the next frame to output (in 1/1000000 units)
  85
  86     int fd;                  ///< framebuffer device file descriptor
  87     int width, heigth;       ///< assumed frame resolution
  88     int frame_linesize;      ///< linesize of the output frame, it is assumed to be constant
  89     int bytes_per_pixel;
  90
  91     struct fb_var_screeninfo varinfo; ///< variable info;
  92     struct fb_fix_screeninfo fixinfo; ///< fixed    info;
  93
  94     uint8_t *data;           ///< framebuffer data
  95 } FBDevContext;
  96
  97 av_cold static int fbdev_read_header(AVFormatContext *avctx,
  98                                      AVFormatParameters *ap)
  99 {
 100     FBDevContext *fbdev = avctx->priv_data;
 101     AVStream *st = NULL;
 102     enum PixelFormat pix_fmt;
 103     int ret, flags = O_RDONLY;
 104
 105     ret = av_parse_video_rate(&fbdev->fps, fbdev->framerate);
 106     av_freep(&fbdev->framerate);
 107     if (ret < 0) {
 108         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse framerate.\n");
 109         return ret;
 110     }
 111 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
 112     if (ap->time_base.num)
 113         fbdev->fps = (AVRational){ap->time_base.den, ap->time_base.num};
 114 #endif
 115
 116     if (!(st = av_new_stream(avctx, 0)))
 117         return AVERROR(ENOMEM);
 118     av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in microseconds */
 119
 120     /* NONBLOCK is ignored by the fbdev driver, only set for consistency */
 121     if (avctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK)
 122         flags |= O_NONBLOCK;
 123
 124     if ((fbdev->fd = open(avctx->filename, flags)) == -1) {
 125         ret = AVERROR(errno);
 126         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 127                "Could not open framebuffer device '%s': %s\n",
 128                avctx->filename, strerror(ret));
 129         return ret;
 130     }
 131
 132     if (ioctl(fbdev->fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &fbdev->varinfo) < 0) {
 133         ret = AVERROR(errno);
 134         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 135                "FBIOGET_VSCREENINFO: %s\n", strerror(errno));
 136         goto fail;
 137     }
 138
 139     if (ioctl(fbdev->fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &fbdev->fixinfo) < 0) {
 140         ret = AVERROR(errno);
 141         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 142                "FBIOGET_FSCREENINFO: %s\n", strerror(errno));
 143         goto fail;
 144     }
 145
 146     pix_fmt = get_pixfmt_from_fb_varinfo(&fbdev->varinfo);
 147     if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE) {
 148         ret = AVERROR(EINVAL);
 149         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 150                "Framebuffer pixel format not supported.\n");
 151         goto fail;
 152     }
 153
 154     fbdev->width           = fbdev->varinfo.xres;
 155     fbdev->heigth          = fbdev->varinfo.yres;
 156     fbdev->bytes_per_pixel = (fbdev->varinfo.bits_per_pixel + 7) >> 3;
 157     fbdev->frame_linesize  = fbdev->width * fbdev->bytes_per_pixel;
 158     fbdev->frame_size      = fbdev->frame_linesize * fbdev->heigth;
 159     fbdev->time_frame      = AV_NOPTS_VALUE;
 160     fbdev->data = mmap(NULL, fbdev->fixinfo.smem_len, PROT_READ, MAP_SHARED, fbdev->fd, 0);
 161     if (fbdev->data == MAP_FAILED) {
 162         ret = AVERROR(errno);
 163         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in mmap(): %s\n", strerror(errno));
 164         goto fail;
 165     }
 166
 167     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 168     st->codec->codec_id   = CODEC_ID_RAWVIDEO;
 169     st->codec->width      = fbdev->width;
 170     st->codec->height     = fbdev->heigth;
 171     st->codec->pix_fmt    = pix_fmt;
 172     st->codec->time_base  = (AVRational){fbdev->fps.den, fbdev->fps.num};
 173     st->codec->bit_rate   =
 174         fbdev->width * fbdev->heigth * fbdev->bytes_per_pixel * av_q2d(fbdev->fps) * 8;
 175
 176     av_log(avctx, AV_LOG_INFO,
 177            "w:%d h:%d bpp:%d pixfmt:%s fps:%d/%d bit_rate:%d\n",
 178            fbdev->width, fbdev->heigth, fbdev->varinfo.bits_per_pixel,
 179            av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt].name,
 180            fbdev->fps.num, fbdev->fps.den,
 181            st->codec->bit_rate);
 182     return 0;
 183
 184 fail:
 185     close(fbdev->fd);
 186     return ret;
 187 }
 188
 189 static int fbdev_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 190 {
 191     FBDevContext *fbdev = avctx->priv_data;
 192     int64_t curtime, delay;
 193     struct timespec ts;
 194     int i, ret;
 195     uint8_t *pin, *pout;
 196
 197     if (fbdev->time_frame == AV_NOPTS_VALUE)
 198         fbdev->time_frame = av_gettime();
 199
 200     /* wait based on the frame rate */
 201     curtime = av_gettime();
 202     delay = fbdev->time_frame - curtime;
 203     av_dlog(avctx,
 204             "time_frame:%"PRId64" curtime:%"PRId64" delay:%"PRId64"\n",
 205             fbdev->time_frame, curtime, delay);
 206     if (delay > 0) {
 207         if (avctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK)
 208             return AVERROR(EAGAIN);
 209         ts.tv_sec  =  delay / 1000000;
 210         ts.tv_nsec = (delay % 1000000) * 1000;
 211         while (nanosleep(&ts, &ts) < 0 && errno == EINTR);
 212     }
 213     /* compute the time of the next frame */
 214     fbdev->time_frame += INT64_C(1000000) / av_q2d(fbdev->fps);
 215
 216     if ((ret = av_new_packet(pkt, fbdev->frame_size)) < 0)
 217         return ret;
 218
 219     /* refresh fbdev->varinfo, visible data position may change at each call */
 220     if (ioctl(fbdev->fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &fbdev->varinfo) < 0)
 221         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 222                "Error refreshing variable info: %s\n", strerror(errno));
 223
 224     pkt->pts = curtime;
 225
 226     /* compute visible data offset */
 227     pin = fbdev->data + fbdev->bytes_per_pixel * fbdev->varinfo.xoffset +
 228                         fbdev->varinfo.yoffset * fbdev->fixinfo.line_length;
 229     pout = pkt->data;
 230
 231     // TODO it'd be nice if the lines were aligned
 232     for (i = 0; i < fbdev->heigth; i++) {
 233         memcpy(pout, pin, fbdev->frame_linesize);
 234         pin  += fbdev->fixinfo.line_length;
 235         pout += fbdev->frame_linesize;
 236     }
 237
 238     return fbdev->frame_size;
 239 }
 240
 241 av_cold static int fbdev_read_close(AVFormatContext *avctx)
 242 {
 243     FBDevContext *fbdev = avctx->priv_data;
 244
 245     munmap(fbdev->data, fbdev->frame_size);
 246     close(fbdev->fd);
 247
 248     return 0;
 249 }
 250
 251 #define OFFSET(x) offsetof(FBDevContext, x)
 252 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 253 static const AVOption options[] = {
 254     { "framerate","", OFFSET(framerate), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"}, 0, 0, DEC },
 255     { NULL },
 256 };
 257
 258 static const AVClass fbdev_class = {
 259     .class_name = "fbdev indev",
 260     .item_name  = av_default_item_name,
 261     .option     = options,
 262     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 263 };
 264
 265 AVInputFormat ff_fbdev_demuxer = {
 266     .name           = "fbdev",
 267     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Linux framebuffer"),
 268     .priv_data_size = sizeof(FBDevContext),
 269     .read_header    = fbdev_read_header,
 270     .read_packet    = fbdev_read_packet,
 271     .read_close     = fbdev_read_close,
 272     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 273     .priv_class     = &fbdev_class,
 274 };