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 = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
 201     struct v4l2_pix_format *pix = &fmt.fmt.pix;
 202
 203     int res;
 204
 205     pix->width = *width;
 206     pix->height = *height;
 207     pix->pixelformat = pix_fmt;
 208     pix->field = V4L2_FIELD_ANY;
 209
 210     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
 211
 212     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
 213         av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
 214                "The V4L2 driver changed the video from %dx%d to %dx%d\n",
 215                *width, *height, fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height);
 216         *width = fmt.fmt.pix.width;
 217         *height = fmt.fmt.pix.height;
 218     }
 219
 220     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
 221         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG,
 222                "The V4L2 driver changed the pixel format "
 223                "from 0x%08X to 0x%08X\n",
 224                pix_fmt, fmt.fmt.pix.pixelformat);
 225         res = -1;
 226     }
 227
 228     if (fmt.fmt.pix.field == V4L2_FIELD_INTERLACED) {
 229         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver using the interlaced mode");
 230         s->interlaced = 1;
 231     }
 232
 233     return res;
 234 }
 235
 236 static int first_field(int fd)
 237 {
 238     int res;
 239     v4l2_std_id std;
 240
 241     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
 242     if (res < 0) {
 243         return 0;
 244     }
 245     if (std & V4L2_STD_NTSC) {
 246         return 0;
 247     }
 248
 249     return 1;
 250 }
 251
 252 static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
 253 {
 254     int i;
 255
 256     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 257         if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 258              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
 259             (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
 260              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
 261             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 262         }
 263     }
 264
 265     return 0;
 266 }
 267
 268 static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
 269 {
 270     int i;
 271
 272     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 273         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt &&
 274             fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) {
 275             return fmt_conversion_table[i].ff_fmt;
 276         }
 277     }
 278
 279     return PIX_FMT_NONE;
 280 }
 281
 282 static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 283 {
 284     int i;
 285
 286     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 287         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt) {
 288             return fmt_conversion_table[i].codec_id;
 289         }
 290     }
 291
 292     return CODEC_ID_NONE;
 293 }
 294
 295 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 296 static void list_framesizes(AVFormatContext *ctx, int fd, uint32_t pixelformat)
 297 {
 298     struct v4l2_frmsizeenum vfse = { .pixel_format = pixelformat };
 299
 300     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES, &vfse)) {
 301         switch (vfse.type) {
 302         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE:
 303             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " %ux%u",
 304                    vfse.discrete.width, vfse.discrete.height);
 305         break;
 306         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_CONTINUOUS:
 307         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_STEPWISE:
 308             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " {%u-%u, %u}x{%u-%u, %u}",
 309                    vfse.stepwise.min_width,
 310                    vfse.stepwise.max_width,
 311                    vfse.stepwise.step_width,
 312                    vfse.stepwise.min_height,
 313                    vfse.stepwise.max_height,
 314                    vfse.stepwise.step_height);
 315         }
 316         vfse.index++;
 317     }
 318 }
 319 #endif
 320
 321 static void list_formats(AVFormatContext *ctx, int fd, int type)
 322 {
 323     struct v4l2_fmtdesc vfd = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
 324
 325     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &vfd)) {
 326         enum CodecID codec_id = fmt_v4l2codec(vfd.pixelformat);
 327         enum PixelFormat pix_fmt = fmt_v4l2ff(vfd.pixelformat, codec_id);
 328
 329         vfd.index++;
 330
 331         if (!(vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED) &&
 332             type & V4L_RAWFORMATS) {
 333             const char *fmt_name = av_get_pix_fmt_name(pix_fmt);
 334             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "R : %9s : %20s :",
 335                    fmt_name ? fmt_name : "Unsupported",
 336                    vfd.description);
 337         } else if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED &&
 338                    type & V4L_COMPFORMATS) {
 339             AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
 340             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "C : %9s : %20s :",
 341                    codec ? codec->name : "Unsupported",
 342                    vfd.description);
 343         } else {
 344             continue;
 345         }
 346
 347 #ifdef V4L2_FMT_FLAG_EMULATED
 348         if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_EMULATED) {
 349             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "%s", "Emulated");
 350             continue;
 351         }
 352 #endif
 353 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 354         list_framesizes(ctx, fd, vfd.pixelformat);
 355 #endif
 356         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "\n");
 357     }
 358 }
 359
 360 static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
 361 {
 362     int i, res;
 363     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 364     struct v4l2_requestbuffers req = {
 365         .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 366         .count  = desired_video_buffers,
 367         .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 368     };
 369
 370     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
 371     if (res < 0) {
 372         if (errno == EINVAL) {
 373             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
 374         } else {
 375             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
 376         }
 377         return AVERROR(errno);
 378     }
 379
 380     if (req.count < 2) {
 381         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
 382         return AVERROR(ENOMEM);
 383     }
 384     s->buffers = req.count;
 385     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
 386     if (s->buf_start == NULL) {
 387         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
 388         return AVERROR(ENOMEM);
 389     }
 390     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
 391     if (s->buf_len == NULL) {
 392         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
 393         av_free(s->buf_start);
 394         return AVERROR(ENOMEM);
 395     }
 396
 397     for (i = 0; i < req.count; i++) {
 398         struct v4l2_buffer buf = {
 399             .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 400             .index  = i,
 401             .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 402         };
 403         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
 404         if (res < 0) {
 405             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
 406             return AVERROR(errno);
 407         }
 408
 409         s->buf_len[i] = buf.length;
 410         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
 411             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 412                    "Buffer len [%d] = %d != %d\n",
 413                    i, s->buf_len[i], s->frame_size);
 414
 415             return -1;
 416         }
 417         s->buf_start[i] = v4l2_mmap(NULL, buf.length,
 418                                PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 419                                s->fd, buf.m.offset);
 420
 421         if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
 422             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
 423             return AVERROR(errno);
 424         }
 425     }
 426
 427     return 0;
 428 }
 429
 430 static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
 431 {
 432     struct v4l2_buffer buf = { 0 };
 433     int res, fd;
 434     struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
 435
 436     if (pkt->data == NULL)
 437         return;
 438
 439     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 440     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 441     buf.index = buf_descriptor->index;
 442     fd = buf_descriptor->fd;
 443     av_free(buf_descriptor);
 444
 445     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 446     if (res < 0)
 447         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 448                strerror(errno));
 449
 450     pkt->data = NULL;
 451     pkt->size = 0;
 452 }
 453
 454 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 455 {
 456     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 457     struct v4l2_buffer buf = {
 458         .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 459         .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 460     };
 461     struct buff_data *buf_descriptor;
 462     int res;
 463
 464     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
 465     while ((res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
 466     if (res < 0) {
 467         if (errno == EAGAIN) {
 468             pkt->size = 0;
 469             return AVERROR(EAGAIN);
 470         }
 471         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n",
 472                strerror(errno));
 473
 474         return AVERROR(errno);
 475     }
 476     assert(buf.index < s->buffers);
 477     if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
 478         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 479                "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n",
 480                buf.bytesused, s->frame_size);
 481
 482         return AVERROR_INVALIDDATA;
 483     }
 484
 485     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
 486     pkt->data= s->buf_start[buf.index];
 487     pkt->size = buf.bytesused;
 488     pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
 489     pkt->destruct = mmap_release_buffer;
 490     buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
 491     if (buf_descriptor == NULL) {
 492         /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
 493          * allocate a buffer for memcopying into it
 494          */
 495         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
 496         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 497
 498         return AVERROR(ENOMEM);
 499     }
 500     buf_descriptor->fd = s->fd;
 501     buf_descriptor->index = buf.index;
 502     pkt->priv = buf_descriptor;
 503
 504     return s->buf_len[buf.index];
 505 }
 506
 507 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 508 {
 509     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 510     enum v4l2_buf_type type;
 511     int i, res;
 512
 513     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 514         struct v4l2_buffer buf = {
 515             .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 516             .index  = i,
 517             .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 518         };
 519
 520         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 521         if (res < 0) {
 522             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 523                    strerror(errno));
 524
 525             return AVERROR(errno);
 526         }
 527     }
 528
 529     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 530     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
 531     if (res < 0) {
 532         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n",
 533                strerror(errno));
 534
 535         return AVERROR(errno);
 536     }
 537
 538     return 0;
 539 }
 540
 541 static void mmap_close(struct video_data *s)
 542 {
 543     enum v4l2_buf_type type;
 544     int i;
 545
 546     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 547     /* We do not check for the result, because we could
 548      * not do anything about it anyway...
 549      */
 550     v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
 551     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 552         v4l2_munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
 553     }
 554     av_free(s->buf_start);
 555     av_free(s->buf_len);
 556 }
 557
 558 static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1)
 559 {
 560     struct video_data *s = s1->priv_data;
 561     struct v4l2_input input = { 0 };
 562     struct v4l2_standard standard = { 0 };
 563     struct v4l2_streamparm streamparm = { 0 };
 564     struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 565     AVRational framerate_q = { 0 };
 566     int i, ret;
 567
 568     streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 569
 570     if (s->framerate &&
 571         (ret = av_parse_video_rate(&framerate_q, s->framerate)) < 0) {
 572         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n",
 573                s->framerate);
 574         return ret;
 575     }
 576
 577     /* set tv video input */
 578     input.index = s->channel;
 579     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
 580         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
 581         return AVERROR(EIO);
 582     }
 583
 584     av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
 585             s->channel, input.name);
 586     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
 587         av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 588                "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
 589                 s->channel);
 590         return AVERROR(EIO);
 591     }
 592
 593     if (s->standard) {
 594         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
 595                s->standard);
 596         /* set tv standard */
 597         for(i=0;;i++) {
 598             standard.index = i;
 599             ret = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard);
 600             if (ret < 0 || !av_strcasecmp(standard.name, s->standard))
 601                 break;
 602         }
 603         if (ret < 0) {
 604             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unknown standard '%s'\n", s->standard);
 605             return ret;
 606         }
 607
 608         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG,
 609                "The V4L2 driver set standard: %s, id: %"PRIu64"\n",
 610                s->standard, (uint64_t)standard.id);
 611         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
 612             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 613                    "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 614                    s->standard);
 615             return AVERROR(EIO);
 616         }
 617     }
 618
 619     if (framerate_q.num && framerate_q.den) {
 620         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
 621                framerate_q.den, framerate_q.num);
 622         tpf->numerator   = framerate_q.den;
 623         tpf->denominator = framerate_q.num;
 624
 625         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) != 0) {
 626             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 627                    "ioctl set time per frame(%d/%d) failed\n",
 628                    framerate_q.den, framerate_q.num);
 629             return AVERROR(EIO);
 630         }
 631
 632         if (framerate_q.num != tpf->denominator ||
 633             framerate_q.den != tpf->numerator) {
 634             av_log(s1, AV_LOG_INFO,
 635                    "The driver changed the time per frame from "
 636                    "%d/%d to %d/%d\n",
 637                    framerate_q.den, framerate_q.num,
 638                    tpf->numerator, tpf->denominator);
 639         }
 640     } else {
 641         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) != 0) {
 642             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n",
 643                    strerror(errno));
 644             return AVERROR(errno);
 645         }
 646     }
 647     s1->streams[0]->codec->time_base.den = tpf->denominator;
 648     s1->streams[0]->codec->time_base.num = tpf->numerator;
 649
 650     return 0;
 651 }
 652
 653 static uint32_t device_try_init(AVFormatContext *s1,
 654                                 enum PixelFormat pix_fmt,
 655                                 int *width,
 656                                 int *height,
 657                                 enum CodecID *codec_id)
 658 {
 659     uint32_t desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
 660
 661     if (desired_format == 0 ||
 662         device_init(s1, width, height, desired_format) < 0) {
 663         int i;
 664
 665         desired_format = 0;
 666         for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 667             if (s1->video_codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 668                 fmt_conversion_table[i].codec_id == s1->video_codec_id) {
 669                 desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 670                 if (device_init(s1, width, height, desired_format) >= 0) {
 671                     break;
 672                 }
 673                 desired_format = 0;
 674             }
 675         }
 676     }
 677
 678     if (desired_format != 0) {
 679         *codec_id = fmt_v4l2codec(desired_format);
 680         assert(*codec_id != CODEC_ID_NONE);
 681     }
 682
 683     return desired_format;
 684 }
 685
 686 static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1)
 687 {
 688     struct video_data *s = s1->priv_data;
 689     AVStream *st;
 690     int res = 0;
 691     uint32_t desired_format;
 692     enum CodecID codec_id;
 693     enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
 694
 695     st = avformat_new_stream(s1, NULL);
 696     if (!st) {
 697         res = AVERROR(ENOMEM);
 698         goto out;
 699     }
 700
 701     s->fd = device_open(s1);
 702     if (s->fd < 0) {
 703         res = s->fd;
 704         goto out;
 705     }
 706
 707     if (s->list_format) {
 708         list_formats(s1, s->fd, s->list_format);
 709         res = AVERROR_EXIT;
 710         goto out;
 711     }
 712
 713     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
 714
 715     if (s->video_size &&
 716         (res = av_parse_video_size(&s->width, &s->height, s->video_size)) < 0) {
 717         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n",
 718                s->video_size);
 719         goto out;
 720     }
 721
 722     if (s->pixel_format) {
 723         AVCodec *codec = avcodec_find_decoder_by_name(s->pixel_format);
 724
 725         if (codec)
 726             s1->video_codec_id = codec->id;
 727
 728         pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format);
 729
 730         if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE && !codec) {
 731             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such input format: %s.\n",
 732                    s->pixel_format);
 733
 734             res = AVERROR(EINVAL);
 735             goto out;
 736         }
 737     }
 738
 739     if (!s->width && !s->height) {
 740         struct v4l2_format fmt;
 741
 742         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 743                "Querying the device for the current frame size\n");
 744         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 745         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
 746             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n",
 747                    strerror(errno));
 748             res = AVERROR(errno);
 749             goto out;
 750         }
 751
 752         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
 753         s->height = fmt.fmt.pix.height;
 754         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 755                "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
 756     }
 757
 758     desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height,
 759                                      &codec_id);
 760     if (desired_format == 0) {
 761         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
 762                "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, pix_fmt);
 763         v4l2_close(s->fd);
 764
 765         res = AVERROR(EIO);
 766         goto out;
 767     }
 768     if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1)) < 0)
 769         goto out;
 770
 771     s->frame_format = desired_format;
 772
 773     if ((res = v4l2_set_parameters(s1)) < 0)
 774         goto out;
 775
 776     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
 777     s->frame_size =
 778         avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 779
 780     if ((res = mmap_init(s1)) ||
 781         (res = mmap_start(s1)) < 0) {
 782         v4l2_close(s->fd);
 783         goto out;
 784     }
 785
 786     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 787
 788     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 789     st->codec->codec_id = codec_id;
 790     if (codec_id == CODEC_ID_RAWVIDEO)
 791         st->codec->codec_tag =
 792             avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(st->codec->pix_fmt);
 793     st->codec->width = s->width;
 794     st->codec->height = s->height;
 795     st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
 796
 797 out:
 798     return res;
 799 }
 800
 801 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 802 {
 803     struct video_data *s = s1->priv_data;
 804     AVFrame *frame = s1->streams[0]->codec->coded_frame;
 805     int res;
 806
 807     av_init_packet(pkt);
 808     if ((res = mmap_read_frame(s1, pkt)) < 0) {
 809         return res;
 810     }
 811
 812     if (frame && s->interlaced) {
 813         frame->interlaced_frame = 1;
 814         frame->top_field_first = s->top_field_first;
 815     }
 816
 817     return pkt->size;
 818 }
 819
 820 static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 821 {
 822     struct video_data *s = s1->priv_data;
 823
 824     mmap_close(s);
 825
 826     v4l2_close(s->fd);
 827     return 0;
 828 }
 829
 830 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 831 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 832
 833 static const AVOption options[] = {
 834     { "standard",     "TV standard, used only by analog frame grabber",            OFFSET(standard),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0, 0,       DEC },
 835     { "channel",      "TV channel, used only by frame grabber",                    OFFSET(channel),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },    0, INT_MAX, DEC },
 836     { "video_size",   "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 837     { "pixel_format", "Preferred pixel format",                                    OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 838     { "input_format", "Preferred pixel format (for raw video) or codec name",      OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 839     { "framerate",    "",                                                          OFFSET(framerate),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 840     { "list_formats", "List available formats and exit",                           OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },  0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 841     { "all",          "Show all available formats",                                OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_ALLFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 842     { "raw",          "Show only non-compressed formats",                          OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_RAWFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 843     { "compressed",   "Show only compressed formats",                              OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_COMPFORMATS },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 844     { NULL },
 845 };
 846
 847 static const AVClass v4l2_class = {
 848     .class_name = "V4L2 indev",
 849     .item_name  = av_default_item_name,
 850     .option     = options,
 851     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 852 };
 853
 854 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
 855     .name           = "video4linux2,v4l2",
 856     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
 857     .priv_data_size = sizeof(struct video_data),
 858     .read_header    = v4l2_read_header,
 859     .read_packet    = v4l2_read_packet,
 860     .read_close     = v4l2_read_close,
 861     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 862     .priv_class     = &v4l2_class,
 863 };