git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/v4l2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
   3  * Copyright (c) 2006 Luca Abeni
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * Video4Linux2 grab interface
  25  *
  26  * Part of this file is based on the V4L2 video capture example
  27  * (http://v4l2spec.bytesex.org/v4l2spec/capture.c)
  28  *
  29  * Thanks to Michael Niedermayer for providing the mapping between
  30  * V4L2_PIX_FMT_* and PIX_FMT_*
  31  */
  32
  33 #undef __STRICT_ANSI__ //workaround due to broken kernel headers
  34 #include "config.h"
  35 #include "libavformat/internal.h"
  36 #include <unistd.h>
  37 #include <fcntl.h>
  38 #include <sys/ioctl.h>
  39 #include <sys/mman.h>
  40 #include <sys/time.h>
  41 #if HAVE_SYS_VIDEOIO_H
  42 #include <sys/videoio.h>
  43 #else
  44 #if HAVE_ASM_TYPES_H
  45 #include <asm/types.h>
  46 #endif
  47 #include <linux/videodev2.h>
  48 #endif
  49 #include <time.h>
  50 #include "libavutil/imgutils.h"
  51 #include "libavutil/log.h"
  52 #include "libavutil/opt.h"
  53 #include "avdevice.h"
  54 #include "libavutil/parseutils.h"
  55 #include "libavutil/pixdesc.h"
  56 #include "libavutil/avstring.h"
  57
  58 #if CONFIG_LIBV4L2
  59 #include <libv4l2.h>
  60 #else
  61 #define v4l2_open   open
  62 #define v4l2_close  close
  63 #define v4l2_dup    dup
  64 #define v4l2_ioctl  ioctl
  65 #define v4l2_read   read
  66 #define v4l2_mmap   mmap
  67 #define v4l2_munmap munmap
  68 #endif
  69
  70 static const int desired_video_buffers = 256;
  71
  72 #define V4L_ALLFORMATS  3
  73 #define V4L_RAWFORMATS  1
  74 #define V4L_COMPFORMATS 2
  75
  76 struct video_data {
  77     AVClass *class;
  78     int fd;
  79     int frame_format; /* V4L2_PIX_FMT_* */
  80     int width, height;
  81     int frame_size;
  82     int interlaced;
  83     int top_field_first;
  84
  85     int buffers;
  86     void **buf_start;
  87     unsigned int *buf_len;
  88     char *standard;
  89     int channel;
  90     char *video_size;   /**< String describing video size,
  91                              set by a private option. */
  92     char *pixel_format; /**< Set by a private option. */
  93     int list_format;    /**< Set by a private option. */
  94     char *framerate;    /**< Set by a private option. */
  95 };
  96
  97 struct buff_data {
  98     int index;
  99     int fd;
 100 };
 101
 102 struct fmt_map {
 103     enum PixelFormat ff_fmt;
 104     enum CodecID codec_id;
 105     uint32_t v4l2_fmt;
 106 };
 107
 108 static struct fmt_map fmt_conversion_table[] = {
 109     //ff_fmt           codec_id           v4l2_fmt
 110     { PIX_FMT_YUV420P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV420  },
 111     { PIX_FMT_YUV422P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV422P },
 112     { PIX_FMT_YUYV422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUYV    },
 113     { PIX_FMT_UYVY422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_UYVY    },
 114     { PIX_FMT_YUV411P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV411P },
 115     { PIX_FMT_YUV410P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV410  },
 116     { PIX_FMT_RGB555,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555  },
 117     { PIX_FMT_RGB565,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565  },
 118     { PIX_FMT_BGR24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR24   },
 119     { PIX_FMT_RGB24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB24   },
 120     { PIX_FMT_BGRA,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR32   },
 121     { PIX_FMT_GRAY8,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_GREY    },
 122     { PIX_FMT_NV12,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_NV12    },
 123     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_MJPEG   },
 124     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_JPEG    },
 125 };
 126
 127 static int device_open(AVFormatContext *ctx)
 128 {
 129     struct v4l2_capability cap;
 130     int fd;
 131 #if CONFIG_LIBV4L2
 132     int fd_libv4l;
 133 #endif
 134     int res, err;
 135     int flags = O_RDWR;
 136
 137     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
 138         flags |= O_NONBLOCK;
 139     }
 140
 141     fd = v4l2_open(ctx->filename, flags, 0);
 142     if (fd < 0) {
 143         err = errno;
 144
 145         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s : %s\n",
 146                ctx->filename, strerror(err));
 147
 148         return AVERROR(err);
 149     }
 150 #if CONFIG_LIBV4L2
 151     fd_libv4l = v4l2_fd_open(fd, 0);
 152     if (fd < 0) {
 153         err = AVERROR(errno);
 154         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device with libv4l neither %s : %s\n",
 155                ctx->filename, strerror(errno));
 156         return err;
 157     }
 158     fd = fd_libv4l;
 159 #endif
 160
 161     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
 162     if (res < 0) {
 163         err = errno;
 164         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYCAP): %s\n",
 165                strerror(err));
 166
 167         goto fail;
 168     }
 169
 170     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "[%d]Capabilities: %x\n",
 171            fd, cap.capabilities);
 172
 173     if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE)) {
 174         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device.\n");
 175         err = ENODEV;
 176
 177         goto fail;
 178     }
 179
 180     if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_STREAMING)) {
 181         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 182                "The device does not support the streaming I/O method.\n");
 183         err = ENOSYS;
 184
 185         goto fail;
 186     }
 187
 188     return fd;
 189
 190 fail:
 191     v4l2_close(fd);
 192     return AVERROR(err);
 193 }
 194
 195 static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height,
 196                        uint32_t pix_fmt)
 197 {
 198     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 199     int fd = s->fd;
 200     struct v4l2_format fmt;
 201     struct v4l2_pix_format *pix = &fmt.fmt.pix;
 202
 203     int res;
 204
 205     memset(&fmt, 0, sizeof(struct v4l2_format));
 206
 207     fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 208     pix->width = *width;
 209     pix->height = *height;
 210     pix->pixelformat = pix_fmt;
 211     pix->field = V4L2_FIELD_ANY;
 212
 213     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
 214
 215     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
 216         av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
 217                "The V4L2 driver changed the video from %dx%d to %dx%d\n",
 218                *width, *height, fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height);
 219         *width = fmt.fmt.pix.width;
 220         *height = fmt.fmt.pix.height;
 221     }
 222
 223     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
 224         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG,
 225                "The V4L2 driver changed the pixel format "
 226                "from 0x%08X to 0x%08X\n",
 227                pix_fmt, fmt.fmt.pix.pixelformat);
 228         res = -1;
 229     }
 230
 231     if (fmt.fmt.pix.field == V4L2_FIELD_INTERLACED) {
 232         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver using the interlaced mode");
 233         s->interlaced = 1;
 234     }
 235
 236     return res;
 237 }
 238
 239 static int first_field(int fd)
 240 {
 241     int res;
 242     v4l2_std_id std;
 243
 244     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
 245     if (res < 0) {
 246         return 0;
 247     }
 248     if (std & V4L2_STD_NTSC) {
 249         return 0;
 250     }
 251
 252     return 1;
 253 }
 254
 255 static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
 256 {
 257     int i;
 258
 259     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 260         if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 261              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
 262             (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
 263              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
 264             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 265         }
 266     }
 267
 268     return 0;
 269 }
 270
 271 static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
 272 {
 273     int i;
 274
 275     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 276         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt &&
 277             fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) {
 278             return fmt_conversion_table[i].ff_fmt;
 279         }
 280     }
 281
 282     return PIX_FMT_NONE;
 283 }
 284
 285 static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 286 {
 287     int i;
 288
 289     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 290         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt) {
 291             return fmt_conversion_table[i].codec_id;
 292         }
 293     }
 294
 295     return CODEC_ID_NONE;
 296 }
 297
 298 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 299 static void list_framesizes(AVFormatContext *ctx, int fd, uint32_t pixelformat)
 300 {
 301     struct v4l2_frmsizeenum vfse = { .pixel_format = pixelformat };
 302
 303     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES, &vfse)) {
 304         switch (vfse.type) {
 305         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE:
 306             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " %ux%u",
 307                    vfse.discrete.width, vfse.discrete.height);
 308         break;
 309         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_CONTINUOUS:
 310         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_STEPWISE:
 311             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " {%u-%u, %u}x{%u-%u, %u}",
 312                    vfse.stepwise.min_width,
 313                    vfse.stepwise.max_width,
 314                    vfse.stepwise.step_width,
 315                    vfse.stepwise.min_height,
 316                    vfse.stepwise.max_height,
 317                    vfse.stepwise.step_height);
 318         }
 319         vfse.index++;
 320     }
 321 }
 322 #endif
 323
 324 static void list_formats(AVFormatContext *ctx, int fd, int type)
 325 {
 326     struct v4l2_fmtdesc vfd = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
 327
 328     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &vfd)) {
 329         enum CodecID codec_id = fmt_v4l2codec(vfd.pixelformat);
 330         enum PixelFormat pix_fmt = fmt_v4l2ff(vfd.pixelformat, codec_id);
 331
 332         vfd.index++;
 333
 334         if (!(vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED) &&
 335             type & V4L_RAWFORMATS) {
 336             const char *fmt_name = av_get_pix_fmt_name(pix_fmt);
 337             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "R : %9s : %20s :",
 338                    fmt_name ? fmt_name : "Unsupported",
 339                    vfd.description);
 340         } else if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED &&
 341                    type & V4L_COMPFORMATS) {
 342             AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
 343             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "C : %9s : %20s :",
 344                    codec ? codec->name : "Unsupported",
 345                    vfd.description);
 346         } else {
 347             continue;
 348         }
 349
 350 #ifdef V4L2_FMT_FLAG_EMULATED
 351         if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_EMULATED) {
 352             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "%s", "Emulated");
 353             continue;
 354         }
 355 #endif
 356 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 357         list_framesizes(ctx, fd, vfd.pixelformat);
 358 #endif
 359         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "\n");
 360     }
 361 }
 362
 363 static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
 364 {
 365     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 366     struct v4l2_requestbuffers req = {0};
 367     int i, res;
 368
 369     req.count = desired_video_buffers;
 370     req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 371     req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 372     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
 373     if (res < 0) {
 374         if (errno == EINVAL) {
 375             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
 376         } else {
 377             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
 378         }
 379         return AVERROR(errno);
 380     }
 381
 382     if (req.count < 2) {
 383         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
 384         return AVERROR(ENOMEM);
 385     }
 386     s->buffers = req.count;
 387     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
 388     if (s->buf_start == NULL) {
 389         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
 390         return AVERROR(ENOMEM);
 391     }
 392     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
 393     if (s->buf_len == NULL) {
 394         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
 395         av_free(s->buf_start);
 396         return AVERROR(ENOMEM);
 397     }
 398
 399     for (i = 0; i < req.count; i++) {
 400         struct v4l2_buffer buf = {0};
 401
 402         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 403         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 404         buf.index = i;
 405         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
 406         if (res < 0) {
 407             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
 408             return AVERROR(errno);
 409         }
 410
 411         s->buf_len[i] = buf.length;
 412         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
 413             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 414                    "Buffer len [%d] = %d != %d\n",
 415                    i, s->buf_len[i], s->frame_size);
 416
 417             return -1;
 418         }
 419         s->buf_start[i] = v4l2_mmap(NULL, buf.length,
 420                                PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 421                                s->fd, buf.m.offset);
 422
 423         if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
 424             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
 425             return AVERROR(errno);
 426         }
 427     }
 428
 429     return 0;
 430 }
 431
 432 static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
 433 {
 434     struct v4l2_buffer buf = {0};
 435     int res, fd;
 436     struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
 437
 438     if (pkt->data == NULL)
 439         return;
 440
 441     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 442     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 443     buf.index = buf_descriptor->index;
 444     fd = buf_descriptor->fd;
 445     av_free(buf_descriptor);
 446
 447     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 448     if (res < 0)
 449         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 450                strerror(errno));
 451
 452     pkt->data = NULL;
 453     pkt->size = 0;
 454 }
 455
 456 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 457 {
 458     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 459     struct v4l2_buffer buf = {0};
 460     struct buff_data *buf_descriptor;
 461     int res;
 462
 463     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 464     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 465
 466     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
 467     while ((res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
 468     if (res < 0) {
 469         if (errno == EAGAIN) {
 470             pkt->size = 0;
 471             return AVERROR(EAGAIN);
 472         }
 473         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n",
 474                strerror(errno));
 475
 476         return AVERROR(errno);
 477     }
 478     assert(buf.index < s->buffers);
 479     if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
 480         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 481                "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n",
 482                buf.bytesused, s->frame_size);
 483
 484         return AVERROR_INVALIDDATA;
 485     }
 486
 487     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
 488     pkt->data= s->buf_start[buf.index];
 489     pkt->size = buf.bytesused;
 490     pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
 491     pkt->destruct = mmap_release_buffer;
 492     buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
 493     if (buf_descriptor == NULL) {
 494         /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
 495          * allocate a buffer for memcopying into it
 496          */
 497         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
 498         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 499
 500         return AVERROR(ENOMEM);
 501     }
 502     buf_descriptor->fd = s->fd;
 503     buf_descriptor->index = buf.index;
 504     pkt->priv = buf_descriptor;
 505
 506     return s->buf_len[buf.index];
 507 }
 508
 509 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 510 {
 511     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 512     enum v4l2_buf_type type;
 513     int i, res;
 514
 515     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 516         struct v4l2_buffer buf = {0};
 517
 518         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 519         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 520         buf.index  = i;
 521
 522         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 523         if (res < 0) {
 524             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 525                    strerror(errno));
 526
 527             return AVERROR(errno);
 528         }
 529     }
 530
 531     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 532     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
 533     if (res < 0) {
 534         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n",
 535                strerror(errno));
 536
 537         return AVERROR(errno);
 538     }
 539
 540     return 0;
 541 }
 542
 543 static void mmap_close(struct video_data *s)
 544 {
 545     enum v4l2_buf_type type;
 546     int i;
 547
 548     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 549     /* We do not check for the result, because we could
 550      * not do anything about it anyway...
 551      */
 552     v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
 553     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 554         v4l2_munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
 555     }
 556     av_free(s->buf_start);
 557     av_free(s->buf_len);
 558 }
 559
 560 static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 561 {
 562     struct video_data *s = s1->priv_data;
 563     struct v4l2_input input = {0};
 564     struct v4l2_standard standard = {0};
 565     struct v4l2_streamparm streamparm = {0};
 566     struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 567     int i, ret;
 568     AVRational framerate_q={0};
 569
 570     streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 571
 572     if (s->framerate &&
 573         (ret = av_parse_video_rate(&framerate_q, s->framerate)) < 0) {
 574         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n",
 575                s->framerate);
 576         return ret;
 577     }
 578
 579     /* set tv video input */
 580     input.index = s->channel;
 581     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
 582         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
 583         return AVERROR(EIO);
 584     }
 585
 586     av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
 587             s->channel, input.name);
 588     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
 589         av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 590                "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
 591                 s->channel);
 592         return AVERROR(EIO);
 593     }
 594
 595     if (s->standard) {
 596         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
 597                s->standard);
 598         /* set tv standard */
 599         for (i = 0;; i++) {
 600             standard.index = i;
 601             ret = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard);
 602             if (ret < 0 || !av_strcasecmp(standard.name, s->standard))
 603                 break;
 604         }
 605         if (ret < 0) {
 606             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unknown standard '%s'\n", s->standard);
 607             return ret;
 608         }
 609
 610         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG,
 611                "The V4L2 driver set standard: %s, id: %"PRIu64"\n",
 612                s->standard, (uint64_t)standard.id);
 613         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
 614             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 615                    "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 616                    s->standard);
 617             return AVERROR(EIO);
 618         }
 619     }
 620
 621     if (framerate_q.num && framerate_q.den) {
 622         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
 623                framerate_q.den, framerate_q.num);
 624         tpf->numerator   = framerate_q.den;
 625         tpf->denominator = framerate_q.num;
 626
 627         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) != 0) {
 628             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 629                    "ioctl set time per frame(%d/%d) failed\n",
 630                    framerate_q.den, framerate_q.num);
 631             return AVERROR(EIO);
 632         }
 633
 634         if (framerate_q.num != tpf->denominator ||
 635             framerate_q.den != tpf->numerator) {
 636             av_log(s1, AV_LOG_INFO,
 637                    "The driver changed the time per frame from "
 638                    "%d/%d to %d/%d\n",
 639                    framerate_q.den, framerate_q.num,
 640                    tpf->numerator, tpf->denominator);
 641         }
 642     } else {
 643         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) != 0) {
 644             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n",
 645                    strerror(errno));
 646             return AVERROR(errno);
 647         }
 648     }
 649     s1->streams[0]->codec->time_base.den = tpf->denominator;
 650     s1->streams[0]->codec->time_base.num = tpf->numerator;
 651
 652     return 0;
 653 }
 654
 655 static uint32_t device_try_init(AVFormatContext *s1,
 656                                 enum PixelFormat pix_fmt,
 657                                 int *width,
 658                                 int *height,
 659                                 enum CodecID *codec_id)
 660 {
 661     uint32_t desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
 662
 663     if (desired_format == 0 ||
 664         device_init(s1, width, height, desired_format) < 0) {
 665         int i;
 666
 667         desired_format = 0;
 668         for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 669             if (s1->video_codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 670                 fmt_conversion_table[i].codec_id == s1->video_codec_id) {
 671                 desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 672                 if (device_init(s1, width, height, desired_format) >= 0) {
 673                     break;
 674                 }
 675                 desired_format = 0;
 676             }
 677         }
 678     }
 679
 680     if (desired_format != 0) {
 681         *codec_id = fmt_v4l2codec(desired_format);
 682         assert(*codec_id != CODEC_ID_NONE);
 683     }
 684
 685     return desired_format;
 686 }
 687
 688 static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 689 {
 690     struct video_data *s = s1->priv_data;
 691     AVStream *st;
 692     int res = 0;
 693     uint32_t desired_format;
 694     enum CodecID codec_id;
 695     enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
 696
 697     st = avformat_new_stream(s1, NULL);
 698     if (!st) {
 699         res = AVERROR(ENOMEM);
 700         goto out;
 701     }
 702
 703     s->fd = device_open(s1);
 704     if (s->fd < 0) {
 705         res = s->fd;
 706         goto out;
 707     }
 708
 709     if (s->list_format) {
 710         list_formats(s1, s->fd, s->list_format);
 711         res = AVERROR_EXIT;
 712         goto out;
 713     }
 714
 715     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
 716
 717     if (s->video_size &&
 718         (res = av_parse_video_size(&s->width, &s->height, s->video_size)) < 0) {
 719         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n",
 720                s->video_size);
 721         goto out;
 722     }
 723
 724     if (s->pixel_format) {
 725
 726         pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format);
 727
 728         if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE) {
 729             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n",
 730                    s->pixel_format);
 731
 732             res = AVERROR(EINVAL);
 733             goto out;
 734         }
 735     }
 736
 737     if (!s->width && !s->height) {
 738         struct v4l2_format fmt;
 739
 740         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 741                "Querying the device for the current frame size\n");
 742         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 743         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
 744             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n",
 745                    strerror(errno));
 746             res = AVERROR(errno);
 747             goto out;
 748         }
 749
 750         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
 751         s->height = fmt.fmt.pix.height;
 752         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 753                "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
 754     }
 755
 756     desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height,
 757                                      &codec_id);
 758     if (desired_format == 0) {
 759         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
 760                "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, pix_fmt);
 761         v4l2_close(s->fd);
 762
 763         res = AVERROR(EIO);
 764         goto out;
 765     }
 766     if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1)) < 0)
 767         goto out;
 768
 769     s->frame_format = desired_format;
 770
 771     if ((res = v4l2_set_parameters(s1, ap)) < 0)
 772         goto out;
 773
 774     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
 775     s->frame_size =
 776         avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 777
 778     if ((res = mmap_init(s1)) ||
 779         (res = mmap_start(s1)) < 0) {
 780         v4l2_close(s->fd);
 781         goto out;
 782     }
 783
 784     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 785
 786     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 787     st->codec->codec_id = codec_id;
 788     if (codec_id == CODEC_ID_RAWVIDEO)
 789         st->codec->codec_tag =
 790             avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(st->codec->pix_fmt);
 791     st->codec->width = s->width;
 792     st->codec->height = s->height;
 793     st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
 794
 795 out:
 796     return res;
 797 }
 798
 799 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 800 {
 801     struct video_data *s = s1->priv_data;
 802     AVFrame *frame = s1->streams[0]->codec->coded_frame;
 803     int res;
 804
 805     av_init_packet(pkt);
 806     if ((res = mmap_read_frame(s1, pkt)) < 0) {
 807         return res;
 808     }
 809
 810     if (frame && s->interlaced) {
 811         frame->interlaced_frame = 1;
 812         frame->top_field_first = s->top_field_first;
 813     }
 814
 815     return pkt->size;
 816 }
 817
 818 static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 819 {
 820     struct video_data *s = s1->priv_data;
 821
 822     mmap_close(s);
 823
 824     v4l2_close(s->fd);
 825     return 0;
 826 }
 827
 828 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 829 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 830
 831 static const AVOption options[] = {
 832     { "standard",     "TV standard, used only by analog frame grabber",            OFFSET(standard),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0, 0,       DEC },
 833     { "channel",      "TV channel, used only by frame grabber",                    OFFSET(channel),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },    0, INT_MAX, DEC },
 834     { "video_size",   "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 835     { "pixel_format", "",                                                          OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 836     { "framerate",    "",                                                          OFFSET(framerate),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 837     { "list_formats", "List available formats and exit",                           OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },  0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 838     { "all",          "Show all available formats",                                OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_ALLFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 839     { "raw",          "Show only non-compressed formats",                          OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_RAWFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 840     { "compressed",   "Show only compressed formats",                              OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_COMPFORMATS },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 841     { NULL },
 842 };
 843
 844 static const AVClass v4l2_class = {
 845     .class_name = "V4L2 indev",
 846     .item_name  = av_default_item_name,
 847     .option     = options,
 848     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 849 };
 850
 851 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
 852     .name           = "video4linux2,v4l2",
 853     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
 854     .priv_data_size = sizeof(struct video_data),
 855     .read_header    = v4l2_read_header,
 856     .read_packet    = v4l2_read_packet,
 857     .read_close     = v4l2_read_close,
 858     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 859     .priv_class     = &v4l2_class,
 860 };