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 http://linux-fbdev.sourceforge.net/
  28  */
  29
  30 #include <unistd.h>
  31 #include <fcntl.h>
  32 #include <sys/ioctl.h>
  33 #include <sys/mman.h>
  34 #include <time.h>
  35 #include <linux/fb.h>
  36
  37 #include "libavutil/internal.h"
  38 #include "libavutil/log.h"
  39 #include "libavutil/mem.h"
  40 #include "libavutil/opt.h"
  41 #include "libavutil/time.h"
  42 #include "libavutil/parseutils.h"
  43 #include "libavutil/pixdesc.h"
  44 #include "libavformat/avformat.h"
  45 #include "libavformat/internal.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 AVPixelFormat 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,   AV_PIX_FMT_RGBA  },
  56     {  32,      16,           8,           0,           24,   AV_PIX_FMT_BGRA  },
  57     {  32,       8,          16,          24,            0,   AV_PIX_FMT_ARGB  },
  58     {  32,       3,           2,           8,            0,   AV_PIX_FMT_ABGR  },
  59     {  24,       0,           8,          16,            0,   AV_PIX_FMT_RGB24 },
  60     {  24,      16,           8,           0,            0,   AV_PIX_FMT_BGR24 },
  61 };
  62
  63 static enum AVPixelFormat 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 AV_PIX_FMT_NONE;
  77 }
  78
  79 typedef struct FBDevContext {
  80     AVClass *class;          ///< class for private options
  81     int frame_size;          ///< size in bytes of a grabbed frame
  82     AVRational framerate_q;  ///< 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, height;       ///< 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 static av_cold int fbdev_read_header(AVFormatContext *avctx)
  98 {
  99     FBDevContext *fbdev = avctx->priv_data;
 100     AVStream *st = NULL;
 101     enum AVPixelFormat pix_fmt;
 102     int ret, flags = O_RDONLY;
 103     char errbuf[128];
 104
 105     ret = av_parse_video_rate(&fbdev->framerate_q, fbdev->framerate);
 106     if (ret < 0) {
 107         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n", fbdev->framerate);
 108         return ret;
 109     }
 110
 111     if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 112         return AVERROR(ENOMEM);
 113     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in microseconds */
 114
 115     /* NONBLOCK is ignored by the fbdev driver, only set for consistency */
 116     if (avctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK)
 117         flags |= O_NONBLOCK;
 118
 119     if ((fbdev->fd = avpriv_open(avctx->filename, flags)) == -1) {
 120         ret = AVERROR(errno);
 121         av_strerror(ret, errbuf, sizeof(errbuf));
 122         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 123                "Could not open framebuffer device '%s': %s\n",
 124                avctx->filename, errbuf);
 125         return ret;
 126     }
 127
 128     if (ioctl(fbdev->fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &fbdev->varinfo) < 0) {
 129         ret = AVERROR(errno);
 130         av_strerror(ret, errbuf, sizeof(errbuf));
 131         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 132                "FBIOGET_VSCREENINFO: %s\n", errbuf);
 133         goto fail;
 134     }
 135
 136     if (ioctl(fbdev->fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &fbdev->fixinfo) < 0) {
 137         ret = AVERROR(errno);
 138         av_strerror(ret, errbuf, sizeof(errbuf));
 139         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 140                "FBIOGET_FSCREENINFO: %s\n", errbuf);
 141         goto fail;
 142     }
 143
 144     pix_fmt = get_pixfmt_from_fb_varinfo(&fbdev->varinfo);
 145     if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
 146         ret = AVERROR(EINVAL);
 147         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 148                "Framebuffer pixel format not supported.\n");
 149         goto fail;
 150     }
 151
 152     fbdev->width           = fbdev->varinfo.xres;
 153     fbdev->height          = fbdev->varinfo.yres;
 154     fbdev->bytes_per_pixel = (fbdev->varinfo.bits_per_pixel + 7) >> 3;
 155     fbdev->frame_linesize  = fbdev->width * fbdev->bytes_per_pixel;
 156     fbdev->frame_size      = fbdev->frame_linesize * fbdev->height;
 157     fbdev->time_frame      = AV_NOPTS_VALUE;
 158     fbdev->data = mmap(NULL, fbdev->fixinfo.smem_len, PROT_READ, MAP_SHARED, fbdev->fd, 0);
 159     if (fbdev->data == MAP_FAILED) {
 160         ret = AVERROR(errno);
 161         av_strerror(ret, errbuf, sizeof(errbuf));
 162         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in mmap(): %s\n", errbuf);
 163         goto fail;
 164     }
 165
 166     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 167     st->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 168     st->codec->width      = fbdev->width;
 169     st->codec->height     = fbdev->height;
 170     st->codec->pix_fmt    = pix_fmt;
 171     st->codec->time_base  = (AVRational){fbdev->framerate_q.den, fbdev->framerate_q.num};
 172     st->codec->bit_rate   =
 173         fbdev->width * fbdev->height * fbdev->bytes_per_pixel * av_q2d(fbdev->framerate_q) * 8;
 174
 175     av_log(avctx, AV_LOG_INFO,
 176            "w:%d h:%d bpp:%d pixfmt:%s fps:%d/%d bit_rate:%d\n",
 177            fbdev->width, fbdev->height, fbdev->varinfo.bits_per_pixel,
 178            av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
 179            fbdev->framerate_q.num, fbdev->framerate_q.den,
 180            st->codec->bit_rate);
 181     return 0;
 182
 183 fail:
 184     close(fbdev->fd);
 185     return ret;
 186 }
 187
 188 static int fbdev_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 189 {
 190     FBDevContext *fbdev = avctx->priv_data;
 191     int64_t curtime, delay;
 192     struct timespec ts;
 193     int i, ret;
 194     uint8_t *pin, *pout;
 195
 196     if (fbdev->time_frame == AV_NOPTS_VALUE)
 197         fbdev->time_frame = av_gettime();
 198
 199     /* wait based on the frame rate */
 200     curtime = av_gettime();
 201     delay = fbdev->time_frame - curtime;
 202     av_dlog(avctx,
 203             "time_frame:%"PRId64" curtime:%"PRId64" delay:%"PRId64"\n",
 204             fbdev->time_frame, curtime, delay);
 205     if (delay > 0) {
 206         if (avctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK)
 207             return AVERROR(EAGAIN);
 208         ts.tv_sec  =  delay / 1000000;
 209         ts.tv_nsec = (delay % 1000000) * 1000;
 210         while (nanosleep(&ts, &ts) < 0 && errno == EINTR);
 211     }
 212     /* compute the time of the next frame */
 213     fbdev->time_frame += INT64_C(1000000) / av_q2d(fbdev->framerate_q);
 214
 215     if ((ret = av_new_packet(pkt, fbdev->frame_size)) < 0)
 216         return ret;
 217
 218     /* refresh fbdev->varinfo, visible data position may change at each call */
 219     if (ioctl(fbdev->fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &fbdev->varinfo) < 0) {
 220         char errbuf[128];
 221         av_strerror(AVERROR(errno), errbuf, sizeof(errbuf));
 222         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 223                "Error refreshing variable info: %s\n", errbuf);
 224     }
 225
 226     pkt->pts = curtime;
 227
 228     /* compute visible data offset */
 229     pin = fbdev->data + fbdev->bytes_per_pixel * fbdev->varinfo.xoffset +
 230                         fbdev->varinfo.yoffset * fbdev->fixinfo.line_length;
 231     pout = pkt->data;
 232
 233     // TODO it'd be nice if the lines were aligned
 234     for (i = 0; i < fbdev->height; i++) {
 235         memcpy(pout, pin, fbdev->frame_linesize);
 236         pin  += fbdev->fixinfo.line_length;
 237         pout += fbdev->frame_linesize;
 238     }
 239
 240     return fbdev->frame_size;
 241 }
 242
 243 static av_cold int fbdev_read_close(AVFormatContext *avctx)
 244 {
 245     FBDevContext *fbdev = avctx->priv_data;
 246
 247     munmap(fbdev->data, fbdev->frame_size);
 248     close(fbdev->fd);
 249
 250     return 0;
 251 }
 252
 253 #define OFFSET(x) offsetof(FBDevContext, x)
 254 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 255 static const AVOption options[] = {
 256     { "framerate","", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"}, 0, 0, DEC },
 257     { NULL },
 258 };
 259
 260 static const AVClass fbdev_class = {
 261     .class_name = "fbdev indev",
 262     .item_name  = av_default_item_name,
 263     .option     = options,
 264     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 265 };
 266
 267 AVInputFormat ff_fbdev_demuxer = {
 268     .name           = "fbdev",
 269     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Linux framebuffer"),
 270     .priv_data_size = sizeof(FBDevContext),
 271     .read_header    = fbdev_read_header,
 272     .read_packet    = fbdev_read_packet,
 273     .read_close     = fbdev_read_close,
 274     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 275     .priv_class     = &fbdev_class,
 276 };