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 enum io_method {
  73     io_read,
  74     io_mmap,
  75     io_userptr
  76 };
  77
  78 struct video_data {
  79     AVClass *class;
  80     int fd;
  81     int frame_format; /* V4L2_PIX_FMT_* */
  82     enum io_method io_method;
  83     int width, height;
  84     int frame_size;
  85     int top_field_first;
  86
  87     int buffers;
  88     void **buf_start;
  89     unsigned int *buf_len;
  90     char *standard;
  91     int channel;
  92     char *video_size; /**< String describing video size, set by a private option. */
  93     char *pixel_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, uint32_t *capabilities)
 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     fd = v4l2_open(ctx->filename, flags, 0);
 141     if (fd < 0) {
 142         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s : %s\n",
 143                  ctx->filename, strerror(errno));
 144         return AVERROR(errno);
 145     }
 146 #if CONFIG_LIBV4L2
 147     fd_libv4l = v4l2_fd_open(fd, 0);
 148     if (fd < 0) {
 149         err = AVERROR(errno);
 150         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device with libv4l neither %s : %s\n",
 151                ctx->filename, strerror(errno));
 152         return err;
 153     }
 154     fd = fd_libv4l;
 155 #endif
 156
 157     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
 158     // ENOIOCTLCMD definition only availble on __KERNEL__
 159     if (res < 0 && ((err = errno) == 515)) {
 160         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "QUERYCAP not implemented, probably V4L device but not supporting V4L2\n");
 161         v4l2_close(fd);
 162
 163         return AVERROR(515);
 164     }
 165     if (res < 0) {
 166         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYCAP): %s\n",
 167                  strerror(errno));
 168         v4l2_close(fd);
 169         return AVERROR(err);
 170     }
 171     if ((cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE) == 0) {
 172         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device\n");
 173         v4l2_close(fd);
 174         return AVERROR(ENODEV);
 175     }
 176     *capabilities = cap.capabilities;
 177
 178     return fd;
 179 }
 180
 181 static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height, uint32_t pix_fmt)
 182 {
 183     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 184     int fd = s->fd;
 185     struct v4l2_format fmt = {0};
 186     int res;
 187
 188     fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 189     fmt.fmt.pix.width = *width;
 190     fmt.fmt.pix.height = *height;
 191     fmt.fmt.pix.pixelformat = pix_fmt;
 192     fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
 193     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
 194     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
 195         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "The V4L2 driver changed the video from %dx%d to %dx%d\n", *width, *height, fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height);
 196         *width = fmt.fmt.pix.width;
 197         *height = fmt.fmt.pix.height;
 198     }
 199
 200     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
 201         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver changed the pixel format from 0x%08X to 0x%08X\n", pix_fmt, fmt.fmt.pix.pixelformat);
 202         res = -1;
 203     }
 204
 205     return res;
 206 }
 207
 208 static int first_field(int fd)
 209 {
 210     int res;
 211     v4l2_std_id std;
 212
 213     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
 214     if (res < 0) {
 215         return 0;
 216     }
 217     if (std & V4L2_STD_NTSC) {
 218         return 0;
 219     }
 220
 221     return 1;
 222 }
 223
 224 static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
 225 {
 226     int i;
 227
 228     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 229         if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 230              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
 231             (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
 232              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
 233             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 234         }
 235     }
 236
 237     return 0;
 238 }
 239
 240 static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
 241 {
 242     int i;
 243
 244     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 245         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt &&
 246             fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) {
 247             return fmt_conversion_table[i].ff_fmt;
 248         }
 249     }
 250
 251     return PIX_FMT_NONE;
 252 }
 253
 254 static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 255 {
 256     int i;
 257
 258     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 259         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt) {
 260             return fmt_conversion_table[i].codec_id;
 261         }
 262     }
 263
 264     return CODEC_ID_NONE;
 265 }
 266
 267 static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
 268 {
 269     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 270     struct v4l2_requestbuffers req = {0};
 271     int i, res;
 272
 273     req.count = desired_video_buffers;
 274     req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 275     req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 276     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
 277     if (res < 0) {
 278         if (errno == EINVAL) {
 279             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
 280         } else {
 281             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
 282         }
 283         return AVERROR(errno);
 284     }
 285
 286     if (req.count < 2) {
 287         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
 288         return AVERROR(ENOMEM);
 289     }
 290     s->buffers = req.count;
 291     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
 292     if (s->buf_start == NULL) {
 293         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
 294         return AVERROR(ENOMEM);
 295     }
 296     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
 297     if (s->buf_len == NULL) {
 298         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
 299         av_free(s->buf_start);
 300         return AVERROR(ENOMEM);
 301     }
 302
 303     for (i = 0; i < req.count; i++) {
 304         struct v4l2_buffer buf = {0};
 305
 306         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 307         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 308         buf.index = i;
 309         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
 310         if (res < 0) {
 311             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
 312             return AVERROR(errno);
 313         }
 314
 315         s->buf_len[i] = buf.length;
 316         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
 317             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Buffer len [%d] = %d != %d\n", i, s->buf_len[i], s->frame_size);
 318
 319             return -1;
 320         }
 321         s->buf_start[i] = v4l2_mmap(NULL, buf.length,
 322                         PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, s->fd, buf.m.offset);
 323         if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
 324             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
 325             return AVERROR(errno);
 326         }
 327     }
 328
 329     return 0;
 330 }
 331
 332 static int read_init(AVFormatContext *ctx)
 333 {
 334     return -1;
 335 }
 336
 337 static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
 338 {
 339     struct v4l2_buffer buf = {0};
 340     int res, fd;
 341     struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
 342
 343     if (pkt->data == NULL) {
 344          return;
 345     }
 346
 347     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 348     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 349     buf.index = buf_descriptor->index;
 350     fd = buf_descriptor->fd;
 351     av_free(buf_descriptor);
 352
 353     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 354     if (res < 0) {
 355         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
 356     }
 357     pkt->data = NULL;
 358     pkt->size = 0;
 359 }
 360
 361 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 362 {
 363     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 364     struct v4l2_buffer buf = {0};
 365     struct buff_data *buf_descriptor;
 366     int res;
 367
 368     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 369     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 370
 371     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
 372     while ((res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
 373     if (res < 0) {
 374         if (errno == EAGAIN) {
 375             pkt->size = 0;
 376             return AVERROR(EAGAIN);
 377         }
 378         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n", strerror(errno));
 379
 380         return AVERROR(errno);
 381     }
 382     assert(buf.index < s->buffers);
 383     if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
 384         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n", buf.bytesused, s->frame_size);
 385         return AVERROR_INVALIDDATA;
 386     }
 387
 388     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
 389     pkt->data= s->buf_start[buf.index];
 390     pkt->size = buf.bytesused;
 391     pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
 392     pkt->destruct = mmap_release_buffer;
 393     buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
 394     if (buf_descriptor == NULL) {
 395         /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
 396          * allocate a buffer for memcopying into it
 397          */
 398         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
 399         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 400
 401         return AVERROR(ENOMEM);
 402     }
 403     buf_descriptor->fd = s->fd;
 404     buf_descriptor->index = buf.index;
 405     pkt->priv = buf_descriptor;
 406
 407     return s->buf_len[buf.index];
 408 }
 409
 410 static int read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 411 {
 412     return -1;
 413 }
 414
 415 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 416 {
 417     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 418     enum v4l2_buf_type type;
 419     int i, res;
 420
 421     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 422         struct v4l2_buffer buf = {0};
 423
 424         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 425         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 426         buf.index  = i;
 427
 428         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 429         if (res < 0) {
 430             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
 431             return AVERROR(errno);
 432         }
 433     }
 434
 435     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 436     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
 437     if (res < 0) {
 438         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n", strerror(errno));
 439         return AVERROR(errno);
 440     }
 441
 442     return 0;
 443 }
 444
 445 static void mmap_close(struct video_data *s)
 446 {
 447     enum v4l2_buf_type type;
 448     int i;
 449
 450     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 451     /* We do not check for the result, because we could
 452      * not do anything about it anyway...
 453      */
 454     v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
 455     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 456         v4l2_munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
 457     }
 458     av_free(s->buf_start);
 459     av_free(s->buf_len);
 460 }
 461
 462 static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 463 {
 464     struct video_data *s = s1->priv_data;
 465     struct v4l2_input input = {0};
 466     struct v4l2_standard standard = {0};
 467     struct v4l2_streamparm streamparm = {0};
 468     struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 469     int i, ret;
 470     AVRational framerate_q={0};
 471
 472     streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 473
 474     if (s->framerate && (ret = av_parse_video_rate(&framerate_q, s->framerate)) < 0) {
 475         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n", s->framerate);
 476         return ret;
 477     }
 478
 479     /* set tv video input */
 480     input.index = s->channel;
 481     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
 482         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
 483         return AVERROR(EIO);
 484     }
 485
 486     av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
 487             s->channel, input.name);
 488     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
 489         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
 490                 s->channel);
 491         return AVERROR(EIO);
 492     }
 493
 494     if (s->standard) {
 495         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
 496                s->standard);
 497         /* set tv standard */
 498         for (i = 0;; i++) {
 499             standard.index = i;
 500             ret = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard);
 501             if (ret < 0 || !av_strcasecmp(standard.name, s->standard))
 502                 break;
 503         }
 504         if (ret < 0) {
 505             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unknown standard '%s'\n", s->standard);
 506             return ret;
 507         }
 508
 509         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s, id: %"PRIu64"\n",
 510                s->standard, (uint64_t)standard.id);
 511         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
 512             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 513                    s->standard);
 514             return AVERROR(EIO);
 515         }
 516     }
 517
 518     if (framerate_q.num && framerate_q.den) {
 519         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
 520                framerate_q.den, framerate_q.num);
 521         tpf->numerator   = framerate_q.den;
 522         tpf->denominator = framerate_q.num;
 523         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) != 0) {
 524             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 525                    "ioctl set time per frame(%d/%d) failed\n",
 526                    framerate_q.den, framerate_q.num);
 527             return AVERROR(EIO);
 528         }
 529
 530         if (framerate_q.num != tpf->denominator ||
 531             framerate_q.den != tpf->numerator) {
 532             av_log(s1, AV_LOG_INFO,
 533                    "The driver changed the time per frame from %d/%d to %d/%d\n",
 534                    framerate_q.den, framerate_q.num,
 535                    tpf->numerator, tpf->denominator);
 536         }
 537     } else {
 538         /* if timebase value is not set, read the timebase value from the driver */
 539         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) != 0) {
 540             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n", strerror(errno));
 541             return AVERROR(errno);
 542         }
 543     }
 544     s1->streams[0]->codec->time_base.den = tpf->denominator;
 545     s1->streams[0]->codec->time_base.num = tpf->numerator;
 546
 547     return 0;
 548 }
 549
 550 static uint32_t device_try_init(AVFormatContext *s1,
 551                                 enum PixelFormat pix_fmt,
 552                                 int *width,
 553                                 int *height,
 554                                 enum CodecID *codec_id)
 555 {
 556     uint32_t desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
 557
 558     if (desired_format == 0 ||
 559         device_init(s1, width, height, desired_format) < 0) {
 560         int i;
 561
 562         desired_format = 0;
 563         for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 564             if (s1->video_codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 565                 fmt_conversion_table[i].codec_id == s1->video_codec_id) {
 566                 desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 567                 if (device_init(s1, width, height, desired_format) >= 0) {
 568                     break;
 569                 }
 570                 desired_format = 0;
 571             }
 572         }
 573     }
 574     if (desired_format != 0) {
 575         *codec_id = fmt_v4l2codec(desired_format);
 576         assert(*codec_id != CODEC_ID_NONE);
 577     }
 578
 579     return desired_format;
 580 }
 581
 582 static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 583 {
 584     struct video_data *s = s1->priv_data;
 585     AVStream *st;
 586     int res = 0;
 587     uint32_t desired_format, capabilities;
 588     enum CodecID codec_id;
 589     enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
 590
 591     st = avformat_new_stream(s1, NULL);
 592     if (!st) {
 593         res = AVERROR(ENOMEM);
 594         goto out;
 595     }
 596     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
 597
 598     if (s->video_size && (res = av_parse_video_size(&s->width, &s->height, s->video_size)) < 0) {
 599         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n", s->video_size);
 600         goto out;
 601     }
 602     if (s->pixel_format && (pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
 603         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", s->pixel_format);
 604         res = AVERROR(EINVAL);
 605         goto out;
 606     }
 607
 608     capabilities = 0;
 609     s->fd = device_open(s1, &capabilities);
 610     if (s->fd < 0) {
 611         res = AVERROR(EIO);
 612         goto out;
 613     }
 614     av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "[%d]Capabilities: %x\n", s->fd, capabilities);
 615
 616     if (!s->width && !s->height) {
 617         struct v4l2_format fmt;
 618
 619         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Querying the device for the current frame size\n");
 620         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 621         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
 622             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n", strerror(errno));
 623             res = AVERROR(errno);
 624             goto out;
 625         }
 626         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
 627         s->height = fmt.fmt.pix.height;
 628         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
 629     }
 630
 631     desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height, &codec_id);
 632     if (desired_format == 0) {
 633         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
 634                "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, pix_fmt);
 635         v4l2_close(s->fd);
 636
 637         res = AVERROR(EIO);
 638         goto out;
 639     }
 640     if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1)) < 0)
 641         goto out;
 642     s->frame_format = desired_format;
 643
 644     if ((res = v4l2_set_parameters(s1, ap)) < 0)
 645         goto out;
 646
 647     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
 648     s->frame_size = avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 649     if (capabilities & V4L2_CAP_STREAMING) {
 650         s->io_method = io_mmap;
 651         res = mmap_init(s1);
 652         if (res == 0) {
 653             res = mmap_start(s1);
 654         }
 655     } else {
 656         s->io_method = io_read;
 657         res = read_init(s1);
 658     }
 659     if (res < 0) {
 660         v4l2_close(s->fd);
 661         res = AVERROR(EIO);
 662         goto out;
 663     }
 664     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 665
 666     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 667     st->codec->codec_id = codec_id;
 668     st->codec->width = s->width;
 669     st->codec->height = s->height;
 670     st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
 671
 672 out:
 673     return res;
 674 }
 675
 676 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 677 {
 678     struct video_data *s = s1->priv_data;
 679     int res;
 680
 681     if (s->io_method == io_mmap) {
 682         av_init_packet(pkt);
 683         res = mmap_read_frame(s1, pkt);
 684     } else if (s->io_method == io_read) {
 685         if (av_new_packet(pkt, s->frame_size) < 0)
 686             return AVERROR(EIO);
 687
 688         res = read_frame(s1, pkt);
 689     } else {
 690         return AVERROR(EIO);
 691     }
 692     if (res < 0) {
 693         return res;
 694     }
 695
 696     if (s1->streams[0]->codec->coded_frame) {
 697         s1->streams[0]->codec->coded_frame->interlaced_frame = 1;
 698         s1->streams[0]->codec->coded_frame->top_field_first = s->top_field_first;
 699     }
 700
 701     return pkt->size;
 702 }
 703
 704 static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 705 {
 706     struct video_data *s = s1->priv_data;
 707
 708     if (s->io_method == io_mmap) {
 709         mmap_close(s);
 710     }
 711
 712     v4l2_close(s->fd);
 713     return 0;
 714 }
 715
 716 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 717 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 718
 719 static const AVOption options[] = {
 720     { "standard", "", OFFSET(standard), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 721     { "channel",  "", OFFSET(channel),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 722     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 723     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 724     { "framerate", "", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 725     { NULL },
 726 };
 727
 728 static const AVClass v4l2_class = {
 729     .class_name = "V4L2 indev",
 730     .item_name  = av_default_item_name,
 731     .option     = options,
 732     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 733 };
 734
 735 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
 736     .name           = "video4linux2,v4l2",
 737     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
 738     .priv_data_size = sizeof(struct video_data),
 739     .read_header    = v4l2_read_header,
 740     .read_packet    = v4l2_read_packet,
 741     .read_close     = v4l2_read_close,
 742     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 743     .priv_class     = &v4l2_class,
 744 };