git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/libdc1394.c

   1 /*
   2  * IIDC1394 grab interface (uses libdc1394 and libraw1394)
   3  * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik
   4  * Copyright (c) 2008 Alessandro Sappia
   5  * Copyright (c) 2011 Martin Lambers
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include "config.h"
  25 #include "libavformat/internal.h"
  26 #include "libavutil/log.h"
  27 #include "libavutil/mathematics.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "avdevice.h"
  30
  31 #include <stdlib.h>
  32 #include <string.h>
  33 #include "libavutil/parseutils.h"
  34 #include "libavutil/pixdesc.h"
  35
  36 #include <dc1394/dc1394.h>
  37
  38 #undef free
  39
  40 typedef struct dc1394_data {
  41     AVClass *class;
  42     dc1394_t *d;
  43     dc1394camera_t *camera;
  44     dc1394video_frame_t *frame;
  45     int current_frame;
  46     int  frame_rate;        /**< frames per 1000 seconds (fps * 1000) */
  47     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
  48     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
  49     char *framerate;        /**< Set by a private option. */
  50
  51     AVPacket packet;
  52 } dc1394_data;
  53
  54 /* The list of color codings that we support.
  55  * We assume big endian for the dc1394 16bit modes: libdc1394 never sets the
  56  * flag little_endian in dc1394video_frame_t. */
  57 struct dc1394_color_coding {
  58     int pix_fmt;
  59     int score;
  60     uint32_t coding;
  61 } dc1394_color_codings[] = {
  62     { PIX_FMT_GRAY16BE,  1000, DC1394_COLOR_CODING_MONO16 },
  63     { PIX_FMT_RGB48BE,   1100, DC1394_COLOR_CODING_RGB16  },
  64     { PIX_FMT_GRAY8,     1200, DC1394_COLOR_CODING_MONO8  },
  65     { PIX_FMT_RGB24,     1300, DC1394_COLOR_CODING_RGB8   },
  66     { PIX_FMT_UYYVYY411, 1400, DC1394_COLOR_CODING_YUV411 },
  67     { PIX_FMT_UYVY422,   1500, DC1394_COLOR_CODING_YUV422 },
  68     { PIX_FMT_NONE, 0, 0 } /* gotta be the last one */
  69 };
  70
  71 struct dc1394_frame_rate {
  72     int frame_rate;
  73     int frame_rate_id;
  74 } dc1394_frame_rates[] = {
  75     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
  76     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
  77     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
  78     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
  79     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
  80     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
  81     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
  82     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
  83     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
  84 };
  85
  86 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
  87 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
  88 static const AVOption options[] = {
  89     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
  90     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
  91     { "framerate", "", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "ntsc"}, 0, 0, DEC },
  92     { NULL },
  93 };
  94
  95 static const AVClass libdc1394_class = {
  96     .class_name = "libdc1394 indev",
  97     .item_name  = av_default_item_name,
  98     .option     = options,
  99     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 100 };
 101
 102 static int dc1394_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
 103 {
 104     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
 105     AVStream *vst;
 106     const struct dc1394_color_coding *cc;
 107     const struct dc1394_frame_rate *fr;
 108     dc1394camera_list_t *list;
 109     dc1394video_modes_t video_modes;
 110     dc1394video_mode_t video_mode;
 111     dc1394framerates_t frame_rates;
 112     dc1394framerate_t frame_rate;
 113     uint32_t dc1394_width, dc1394_height, dc1394_color_coding;
 114     int rate, best_rate;
 115     int score, max_score;
 116     int final_width, final_height, final_pix_fmt, final_frame_rate;
 117     int res, i, j;
 118     int ret=-1;
 119
 120     /* Now let us prep the hardware. */
 121     dc1394->d = dc1394_new();
 122     dc1394_camera_enumerate (dc1394->d, &list);
 123     if ( !list || list->num == 0) {
 124         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera\n\n");
 125         goto out;
 126     }
 127
 128     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
 129     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
 130     if (list->num > 1) {
 131         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
 132     }
 133
 134     /* Freeing list of cameras */
 135     dc1394_camera_free_list (list);
 136
 137     /* Get the list of video modes supported by the camera. */
 138     res = dc1394_video_get_supported_modes (dc1394->camera, &video_modes);
 139     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 140         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not get video formats.\n");
 141         goto out_camera;
 142     }
 143
 144     if (dc1394->pixel_format) {
 145         if ((ap->pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
 146             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
 147             ret = AVERROR(EINVAL);
 148             goto out;
 149         }
 150     }
 151
 152     if (dc1394->video_size) {
 153         if ((ret = av_parse_video_size(&ap->width, &ap->height, dc1394->video_size)) < 0) {
 154             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse video size.\n");
 155             goto out;
 156         }
 157     }
 158
 159     /* Choose the best mode. */
 160     rate = (ap->time_base.num ? av_rescale(1000, ap->time_base.den, ap->time_base.num) : -1);
 161     max_score = -1;
 162     for (i = 0; i < video_modes.num; i++) {
 163         if (video_modes.modes[i] == DC1394_VIDEO_MODE_EXIF
 164                 || (video_modes.modes[i] >= DC1394_VIDEO_MODE_FORMAT7_MIN
 165                     && video_modes.modes[i] <= DC1394_VIDEO_MODE_FORMAT7_MAX)) {
 166             /* These modes are currently not supported as they would require
 167              * much more work. For the remaining modes, the functions
 168              * dc1394_get_image_size_from_video_mode and
 169              * dc1394_get_color_coding_from_video_mode do not need to query the
 170              * camera, and thus cannot fail. */
 171             continue;
 172         }
 173         dc1394_get_color_coding_from_video_mode (NULL, video_modes.modes[i],
 174                 &dc1394_color_coding);
 175         for (cc = dc1394_color_codings; cc->pix_fmt != PIX_FMT_NONE; cc++)
 176             if (cc->coding == dc1394_color_coding)
 177                 break;
 178         if (cc->pix_fmt == PIX_FMT_NONE) {
 179             /* We currently cannot handle this color coding. */
 180             continue;
 181         }
 182         /* Here we know that the mode is supported. Get its frame size and the list
 183          * of frame rates supported by the camera for this mode. This list is sorted
 184          * in ascending order according to libdc1394 example programs. */
 185         dc1394_get_image_size_from_video_mode (NULL, video_modes.modes[i],
 186                 &dc1394_width, &dc1394_height);
 187         res = dc1394_video_get_supported_framerates (dc1394->camera, video_modes.modes[i],
 188                 &frame_rates);
 189         if (res != DC1394_SUCCESS || frame_rates.num == 0) {
 190             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot get frame rates for video mode.\n");
 191             goto out_camera;
 192         }
 193         /* Choose the best frame rate. */
 194         best_rate = -1;
 195         for (j = 0; j < frame_rates.num; j++) {
 196             for (fr = dc1394_frame_rates; fr->frame_rate; fr++) {
 197                 if (fr->frame_rate_id == frame_rates.framerates[j]) {
 198                     break;
 199                 }
 200             }
 201             if (!fr->frame_rate) {
 202                 /* This frame rate is not supported. */
 203                 continue;
 204             }
 205             best_rate = fr->frame_rate;
 206             frame_rate = fr->frame_rate_id;
 207             if (ap->time_base.num && rate == fr->frame_rate) {
 208                 /* This is the requested frame rate. */
 209                 break;
 210             }
 211         }
 212         if (best_rate == -1) {
 213             /* No supported rate found. */
 214             continue;
 215         }
 216         /* Here we know that both the mode and the rate are supported. Compute score. */
 217         if (ap->width && ap->height
 218                 && (dc1394_width == ap->width && dc1394_height == ap->height)) {
 219             score = 110000;
 220         } else {
 221             score = dc1394_width * 10;  // 1600 - 16000
 222         }
 223         if (ap->pix_fmt == cc->pix_fmt) {
 224             score += 90000;
 225         } else {
 226             score += cc->score;         // 1000 - 1500
 227         }
 228         if (ap->time_base.num && rate == best_rate) {
 229             score += 70000;
 230         } else {
 231             score += best_rate / 1000;  // 1 - 240
 232         }
 233         if (score > max_score) {
 234             video_mode = video_modes.modes[i];
 235             final_width = dc1394_width;
 236             final_height = dc1394_height;
 237             final_pix_fmt = cc->pix_fmt;
 238             final_frame_rate = best_rate;
 239             max_score = score;
 240         }
 241     }
 242     if (max_score == -1) {
 243         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No suitable video mode / frame rate available.\n");
 244         goto out_camera;
 245     }
 246     if (ap->width && ap->height && !(ap->width == final_width && ap->height == final_height)) {
 247         av_log(c, AV_LOG_WARNING, "Requested frame size is not available, using fallback.\n");
 248     }
 249     if (ap->pix_fmt != PIX_FMT_NONE && ap->pix_fmt != final_pix_fmt) {
 250         av_log(c, AV_LOG_WARNING, "Requested pixel format is not supported, using fallback.\n");
 251     }
 252     if (ap->time_base.num && rate != final_frame_rate) {
 253         av_log(c, AV_LOG_WARNING, "Requested frame rate is not available, using fallback.\n");
 254     }
 255
 256     /* create a video stream */
 257     vst = avformat_new_stream(c, NULL);
 258     if (!vst)
 259         goto out_camera;
 260     avpriv_set_pts_info(vst, 64, 1, 1000);
 261     vst->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 262     vst->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
 263     vst->codec->time_base.den = final_frame_rate;
 264     vst->codec->time_base.num = 1000;
 265     vst->codec->width = final_width;
 266     vst->codec->height = final_height;
 267     vst->codec->pix_fmt = final_pix_fmt;
 268
 269     /* packet init */
 270     av_init_packet(&dc1394->packet);
 271     dc1394->packet.size = avpicture_get_size(final_pix_fmt, final_width, final_height);
 272     dc1394->packet.stream_index = vst->index;
 273     dc1394->packet.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 274
 275     dc1394->current_frame = 0;
 276     dc1394->frame_rate = final_frame_rate;
 277
 278     vst->codec->bit_rate = av_rescale(dc1394->packet.size * 8, final_frame_rate, 1000);
 279
 280     /* Select MAX Speed possible from the cam */
 281     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
 282        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
 283        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
 284     } else {
 285        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
 286     }
 287
 288     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
 289             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
 290     }
 291     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 292         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
 293         goto out_camera;
 294     }
 295
 296     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, video_mode) != DC1394_SUCCESS) {
 297         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
 298         goto out_camera;
 299     }
 300
 301     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera, frame_rate) != DC1394_SUCCESS) {
 302         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not set framerate %d.\n", final_frame_rate);
 303         goto out_camera;
 304     }
 305     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
 306         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
 307         goto out_camera;
 308     }
 309
 310     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
 311         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
 312         goto out_camera;
 313     }
 314     return 0;
 315
 316 out_camera:
 317     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
 318     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
 319     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
 320 out:
 321     dc1394_free(dc1394->d);
 322     return ret;
 323 }
 324
 325 static int dc1394_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
 326 {
 327     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
 328     int res;
 329
 330     /* discard stale frame */
 331     if (dc1394->current_frame++) {
 332         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
 333             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
 334     }
 335
 336     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
 337     if (res == DC1394_SUCCESS) {
 338         dc1394->packet.data = (uint8_t *) dc1394->frame->image;
 339         dc1394->packet.pts  = dc1394->current_frame * 1000000 / dc1394->frame_rate;
 340         res = dc1394->frame->image_bytes;
 341     } else {
 342         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
 343         dc1394->packet.data = NULL;
 344         res = -1;
 345     }
 346
 347     *pkt = dc1394->packet;
 348     return res;
 349 }
 350
 351 static int dc1394_close(AVFormatContext * context)
 352 {
 353     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
 354
 355     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
 356     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
 357     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
 358     dc1394_free(dc1394->d);
 359
 360     return 0;
 361 }
 362
 363 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
 364     .name           = "libdc1394",
 365     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 A/V grab"),
 366     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
 367     .read_header    = dc1394_read_header,
 368     .read_packet    = dc1394_read_packet,
 369     .read_close     = dc1394_close,
 370     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 371     .priv_class     = &libdc1394_class,
 372 };