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

   1 /*
   2  * Video4Linux2 grab interface
   3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2006 Luca Abeni
   5  *
   6  * Part of this file is based on the V4L2 video capture example
   7  * (http://v4l2spec.bytesex.org/v4l2spec/capture.c)
   8  *
   9  * Thanks to Michael Niedermayer for providing the mapping between
  10  * V4L2_PIX_FMT_* and PIX_FMT_*
  11  *
  12  *
  13  * This file is part of Libav.
  14  *
  15  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  17  * License as published by the Free Software Foundation; either
  18  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  21  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  22  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  23  * Lesser General Public License for more details.
  24  *
  25  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  26  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  27  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  28  */
  29
  30 #undef __STRICT_ANSI__ //workaround due to broken kernel headers
  31 #include "config.h"
  32 #include "libavformat/avformat.h"
  33 #include "libavformat/internal.h"
  34 #include <unistd.h>
  35 #include <fcntl.h>
  36 #include <sys/ioctl.h>
  37 #include <sys/mman.h>
  38 #include <sys/time.h>
  39 #include <poll.h>
  40 #if HAVE_SYS_VIDEOIO_H
  41 #include <sys/videoio.h>
  42 #else
  43 #include <linux/videodev2.h>
  44 #endif
  45 #include <time.h>
  46 #include "libavutil/imgutils.h"
  47 #include "libavutil/log.h"
  48 #include "libavutil/opt.h"
  49 #include "libavutil/parseutils.h"
  50 #include "libavutil/pixdesc.h"
  51 #include "libavutil/avstring.h"
  52 #include "libavutil/mathematics.h"
  53
  54 static const int desired_video_buffers = 256;
  55
  56 #define V4L_ALLFORMATS  3
  57 #define V4L_RAWFORMATS  1
  58 #define V4L_COMPFORMATS 2
  59
  60 struct video_data {
  61     AVClass *class;
  62     int fd;
  63     int frame_format; /* V4L2_PIX_FMT_* */
  64     int width, height;
  65     int frame_size;
  66     int timeout;
  67     int interlaced;
  68     int top_field_first;
  69
  70     int buffers;
  71     void **buf_start;
  72     unsigned int *buf_len;
  73     char *standard;
  74     int channel;
  75     char *video_size;   /**< String describing video size,
  76                              set by a private option. */
  77     char *pixel_format; /**< Set by a private option. */
  78     int list_format;    /**< Set by a private option. */
  79     char *framerate;    /**< Set by a private option. */
  80 };
  81
  82 struct buff_data {
  83     int index;
  84     int fd;
  85 };
  86
  87 struct fmt_map {
  88     enum PixelFormat ff_fmt;
  89     enum CodecID codec_id;
  90     uint32_t v4l2_fmt;
  91 };
  92
  93 static struct fmt_map fmt_conversion_table[] = {
  94     //ff_fmt           codec_id           v4l2_fmt
  95     { PIX_FMT_YUV420P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV420  },
  96     { PIX_FMT_YUV422P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV422P },
  97     { PIX_FMT_YUYV422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUYV    },
  98     { PIX_FMT_UYVY422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_UYVY    },
  99     { PIX_FMT_YUV411P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV411P },
 100     { PIX_FMT_YUV410P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV410  },
 101     { PIX_FMT_RGB555,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555  },
 102     { PIX_FMT_RGB565,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565  },
 103     { PIX_FMT_BGR24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR24   },
 104     { PIX_FMT_RGB24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB24   },
 105     { PIX_FMT_BGRA,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR32   },
 106     { PIX_FMT_GRAY8,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_GREY    },
 107     { PIX_FMT_NV12,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_NV12    },
 108     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_MJPEG   },
 109     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_JPEG    },
 110 };
 111
 112 static int device_open(AVFormatContext *ctx)
 113 {
 114     struct v4l2_capability cap;
 115     int fd;
 116     int res, err;
 117     int flags = O_RDWR;
 118
 119     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
 120         flags |= O_NONBLOCK;
 121     }
 122
 123     fd = open(ctx->filename, flags, 0);
 124     if (fd < 0) {
 125         err = errno;
 126
 127         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s : %s\n",
 128                ctx->filename, strerror(err));
 129
 130         return AVERROR(err);
 131     }
 132
 133     res = ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
 134     if (res < 0) {
 135         err = errno;
 136         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYCAP): %s\n",
 137                strerror(err));
 138
 139         goto fail;
 140     }
 141
 142     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "[%d]Capabilities: %x\n",
 143            fd, cap.capabilities);
 144
 145     if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE)) {
 146         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device.\n");
 147         err = ENODEV;
 148
 149         goto fail;
 150     }
 151
 152     if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_STREAMING)) {
 153         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 154                "The device does not support the streaming I/O method.\n");
 155         err = ENOSYS;
 156
 157         goto fail;
 158     }
 159
 160     return fd;
 161
 162 fail:
 163     close(fd);
 164     return AVERROR(err);
 165 }
 166
 167 static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height,
 168                        uint32_t pix_fmt)
 169 {
 170     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 171     int fd = s->fd;
 172     struct v4l2_format fmt;
 173     struct v4l2_pix_format *pix = &fmt.fmt.pix;
 174
 175     int res;
 176
 177     memset(&fmt, 0, sizeof(struct v4l2_format));
 178
 179     fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 180     pix->width = *width;
 181     pix->height = *height;
 182     pix->pixelformat = pix_fmt;
 183     pix->field = V4L2_FIELD_ANY;
 184
 185     res = ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
 186
 187     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
 188         av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
 189                "The V4L2 driver changed the video from %dx%d to %dx%d\n",
 190                *width, *height, fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height);
 191         *width = fmt.fmt.pix.width;
 192         *height = fmt.fmt.pix.height;
 193     }
 194
 195     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
 196         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG,
 197                "The V4L2 driver changed the pixel format "
 198                "from 0x%08X to 0x%08X\n",
 199                pix_fmt, fmt.fmt.pix.pixelformat);
 200         res = -1;
 201     }
 202
 203     if (fmt.fmt.pix.field == V4L2_FIELD_INTERLACED) {
 204         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver using the interlaced mode");
 205         s->interlaced = 1;
 206     }
 207
 208     return res;
 209 }
 210
 211 static int first_field(int fd)
 212 {
 213     int res;
 214     v4l2_std_id std;
 215
 216     res = ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
 217     if (res < 0) {
 218         return 0;
 219     }
 220     if (std & V4L2_STD_NTSC) {
 221         return 0;
 222     }
 223
 224     return 1;
 225 }
 226
 227 static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
 228 {
 229     int i;
 230
 231     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 232         if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 233              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
 234             (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
 235              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
 236             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 237         }
 238     }
 239
 240     return 0;
 241 }
 242
 243 static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
 244 {
 245     int i;
 246
 247     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 248         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt &&
 249             fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) {
 250             return fmt_conversion_table[i].ff_fmt;
 251         }
 252     }
 253
 254     return PIX_FMT_NONE;
 255 }
 256
 257 static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 258 {
 259     int i;
 260
 261     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 262         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt) {
 263             return fmt_conversion_table[i].codec_id;
 264         }
 265     }
 266
 267     return CODEC_ID_NONE;
 268 }
 269
 270 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 271 static void list_framesizes(AVFormatContext *ctx, int fd, uint32_t pixelformat)
 272 {
 273     struct v4l2_frmsizeenum vfse = { .pixel_format = pixelformat };
 274
 275     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES, &vfse)) {
 276         switch (vfse.type) {
 277         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE:
 278             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " %ux%u",
 279                    vfse.discrete.width, vfse.discrete.height);
 280         break;
 281         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_CONTINUOUS:
 282         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_STEPWISE:
 283             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " {%u-%u, %u}x{%u-%u, %u}",
 284                    vfse.stepwise.min_width,
 285                    vfse.stepwise.max_width,
 286                    vfse.stepwise.step_width,
 287                    vfse.stepwise.min_height,
 288                    vfse.stepwise.max_height,
 289                    vfse.stepwise.step_height);
 290         }
 291         vfse.index++;
 292     }
 293 }
 294 #endif
 295
 296 static void list_formats(AVFormatContext *ctx, int fd, int type)
 297 {
 298     struct v4l2_fmtdesc vfd = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
 299
 300     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &vfd)) {
 301         enum CodecID codec_id = fmt_v4l2codec(vfd.pixelformat);
 302         enum PixelFormat pix_fmt = fmt_v4l2ff(vfd.pixelformat, codec_id);
 303
 304         vfd.index++;
 305
 306         if (!(vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED) &&
 307             type & V4L_RAWFORMATS) {
 308             const char *fmt_name = av_get_pix_fmt_name(pix_fmt);
 309             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "R : %9s : %20s :",
 310                    fmt_name ? fmt_name : "Unsupported",
 311                    vfd.description);
 312         } else if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED &&
 313                    type & V4L_COMPFORMATS) {
 314             AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
 315             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "C : %9s : %20s :",
 316                    codec ? codec->name : "Unsupported",
 317                    vfd.description);
 318         } else {
 319             continue;
 320         }
 321
 322 #ifdef V4L2_FMT_FLAG_EMULATED
 323         if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_EMULATED) {
 324             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "%s", "Emulated");
 325             continue;
 326         }
 327 #endif
 328 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 329         list_framesizes(ctx, fd, vfd.pixelformat);
 330 #endif
 331         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "\n");
 332     }
 333 }
 334
 335 static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
 336 {
 337     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 338     struct v4l2_requestbuffers req;
 339     int i, res;
 340
 341     memset(&req, 0, sizeof(struct v4l2_requestbuffers));
 342     req.count = desired_video_buffers;
 343     req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 344     req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 345     res = ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
 346     if (res < 0) {
 347         if (errno == EINVAL) {
 348             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
 349         } else {
 350             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
 351         }
 352
 353         return AVERROR(errno);
 354     }
 355
 356     if (req.count < 2) {
 357         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
 358
 359         return AVERROR(ENOMEM);
 360     }
 361     s->buffers = req.count;
 362     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
 363     if (s->buf_start == NULL) {
 364         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
 365
 366         return AVERROR(ENOMEM);
 367     }
 368     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
 369     if (s->buf_len == NULL) {
 370         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
 371         av_free(s->buf_start);
 372
 373         return AVERROR(ENOMEM);
 374     }
 375
 376     for (i = 0; i < req.count; i++) {
 377         struct v4l2_buffer buf;
 378
 379         memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 380         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 381         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 382         buf.index = i;
 383         res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
 384         if (res < 0) {
 385             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
 386
 387             return AVERROR(errno);
 388         }
 389
 390         s->buf_len[i] = buf.length;
 391         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
 392             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 393                    "Buffer len [%d] = %d != %d\n",
 394                    i, s->buf_len[i], s->frame_size);
 395
 396             return -1;
 397         }
 398         s->buf_start[i] = mmap(NULL, buf.length,
 399                                PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 400                                s->fd, buf.m.offset);
 401
 402         if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
 403             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
 404
 405             return AVERROR(errno);
 406         }
 407     }
 408
 409     return 0;
 410 }
 411
 412 static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
 413 {
 414     struct v4l2_buffer buf;
 415     int res, fd;
 416     struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
 417
 418     if (pkt->data == NULL)
 419         return;
 420
 421     memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 422     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 423     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 424     buf.index = buf_descriptor->index;
 425     fd = buf_descriptor->fd;
 426     av_free(buf_descriptor);
 427
 428     res = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 429     if (res < 0)
 430         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 431                strerror(errno));
 432
 433     pkt->data = NULL;
 434     pkt->size = 0;
 435 }
 436
 437 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 438 {
 439     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 440     struct v4l2_buffer buf;
 441     struct buff_data *buf_descriptor;
 442     struct pollfd p = { .fd = s->fd, .events = POLLIN };
 443     int res;
 444
 445     memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 446     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 447     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 448
 449     res = poll(&p, 1, s->timeout);
 450     if (res < 0)
 451         return AVERROR(errno);
 452
 453     if (!(p.revents & (POLLIN | POLLERR | POLLHUP)))
 454         return AVERROR(EAGAIN);
 455
 456     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
 457     while ((res = ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
 458     if (res < 0) {
 459         if (errno == EAGAIN) {
 460             pkt->size = 0;
 461
 462             return AVERROR(EAGAIN);
 463         }
 464         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n",
 465                strerror(errno));
 466
 467         return AVERROR(errno);
 468     }
 469     assert (buf.index < s->buffers);
 470     if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
 471         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 472                "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n",
 473                buf.bytesused, s->frame_size);
 474
 475         return AVERROR_INVALIDDATA;
 476     }
 477
 478     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
 479     pkt->data= s->buf_start[buf.index];
 480     pkt->size = buf.bytesused;
 481     pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
 482     pkt->destruct = mmap_release_buffer;
 483     buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
 484     if (buf_descriptor == NULL) {
 485         /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
 486          * allocate a buffer for memcopying into it
 487          */
 488         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
 489         res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 490
 491         return AVERROR(ENOMEM);
 492     }
 493     buf_descriptor->fd = s->fd;
 494     buf_descriptor->index = buf.index;
 495     pkt->priv = buf_descriptor;
 496
 497     return s->buf_len[buf.index];
 498 }
 499
 500 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 501 {
 502     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 503     enum v4l2_buf_type type;
 504     int i, res;
 505
 506     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 507         struct v4l2_buffer buf;
 508
 509         memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 510         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 511         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 512         buf.index  = i;
 513
 514         res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 515         if (res < 0) {
 516             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 517                    strerror(errno));
 518
 519             return AVERROR(errno);
 520         }
 521     }
 522
 523     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 524     res = ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
 525     if (res < 0) {
 526         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n",
 527                strerror(errno));
 528
 529         return AVERROR(errno);
 530     }
 531
 532     return 0;
 533 }
 534
 535 static void mmap_close(struct video_data *s)
 536 {
 537     enum v4l2_buf_type type;
 538     int i;
 539
 540     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 541     /* We do not check for the result, because we could
 542      * not do anything about it anyway...
 543      */
 544     ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
 545     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 546         munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
 547     }
 548     av_free(s->buf_start);
 549     av_free(s->buf_len);
 550 }
 551
 552 static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 553 {
 554     struct video_data *s = s1->priv_data;
 555     struct v4l2_input input;
 556     struct v4l2_standard standard;
 557     struct v4l2_streamparm streamparm = { 0 };
 558     struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 559     int i, ret;
 560     AVRational framerate_q;
 561
 562     streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 563
 564     if (s->framerate &&
 565         (ret = av_parse_video_rate(&framerate_q, s->framerate)) < 0) {
 566         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n",
 567                s->framerate);
 568         return ret;
 569     }
 570
 571     /* set tv video input */
 572     memset (&input, 0, sizeof (input));
 573     input.index = s->channel;
 574     if (ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
 575         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
 576         return AVERROR(EIO);
 577     }
 578
 579     av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
 580             s->channel, input.name);
 581     if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
 582         av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 583                "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
 584                 s->channel);
 585         return AVERROR(EIO);
 586     }
 587
 588     if (s->standard) {
 589         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
 590                s->standard);
 591         /* set tv standard */
 592         memset (&standard, 0, sizeof (standard));
 593         for(i=0;;i++) {
 594             standard.index = i;
 595             if (ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard) < 0) {
 596                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 597                        "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 598                        s->standard);
 599                 return AVERROR(EIO);
 600             }
 601
 602             if (!av_strcasecmp(standard.name, s->standard)) {
 603                 break;
 604             }
 605         }
 606
 607         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG,
 608                "The V4L2 driver set standard: %s, id: %"PRIu64"\n",
 609                s->standard, (uint64_t)standard.id);
 610         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
 611             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 612                    "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 613                    s->standard);
 614             return AVERROR(EIO);
 615         }
 616     }
 617
 618     if (framerate_q.num && framerate_q.den) {
 619         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
 620                framerate_q.den, framerate_q.num);
 621         tpf->numerator   = framerate_q.den;
 622         tpf->denominator = framerate_q.num;
 623
 624         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) != 0) {
 625             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 626                    "ioctl set time per frame(%d/%d) failed\n",
 627                    framerate_q.den, framerate_q.num);
 628             return AVERROR(EIO);
 629         }
 630
 631         if (framerate_q.num != tpf->denominator ||
 632             framerate_q.den != tpf->numerator) {
 633             av_log(s1, AV_LOG_INFO,
 634                    "The driver changed the time per frame from "
 635                    "%d/%d to %d/%d\n",
 636                    framerate_q.den, framerate_q.num,
 637                    tpf->numerator, tpf->denominator);
 638         }
 639     } else {
 640         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) != 0) {
 641             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n",
 642                    strerror(errno));
 643             return AVERROR(errno);
 644         }
 645     }
 646     s1->streams[0]->codec->time_base.den = tpf->denominator;
 647     s1->streams[0]->codec->time_base.num = tpf->numerator;
 648
 649     s->timeout = 100 +
 650         av_rescale_q(1, s1->streams[0]->codec->time_base,
 651                         (AVRational){1, 1000});
 652
 653     return 0;
 654 }
 655
 656 static uint32_t device_try_init(AVFormatContext *s1,
 657                                 enum PixelFormat pix_fmt,
 658                                 int *width,
 659                                 int *height,
 660                                 enum CodecID *codec_id)
 661 {
 662     uint32_t desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
 663
 664     if (desired_format == 0 ||
 665         device_init(s1, width, height, desired_format) < 0) {
 666         int i;
 667
 668         desired_format = 0;
 669         for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 670             if (s1->video_codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 671                 fmt_conversion_table[i].codec_id == s1->video_codec_id) {
 672                 desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 673                 if (device_init(s1, width, height, desired_format) >= 0) {
 674                     break;
 675                 }
 676                 desired_format = 0;
 677             }
 678         }
 679     }
 680
 681     if (desired_format != 0) {
 682         *codec_id = fmt_v4l2codec(desired_format);
 683         assert(*codec_id != CODEC_ID_NONE);
 684     }
 685
 686     return desired_format;
 687 }
 688
 689 static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 690 {
 691     struct video_data *s = s1->priv_data;
 692     AVStream *st;
 693     int res = 0;
 694     uint32_t desired_format;
 695     enum CodecID codec_id;
 696     enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
 697
 698     st = avformat_new_stream(s1, NULL);
 699     if (!st) {
 700         res = AVERROR(ENOMEM);
 701         goto out;
 702     }
 703
 704     s->fd = device_open(s1);
 705     if (s->fd < 0) {
 706         res = s->fd;
 707         goto out;
 708     }
 709
 710     if (s->list_format) {
 711         list_formats(s1, s->fd, s->list_format);
 712         res = AVERROR_EXIT;
 713         goto out;
 714     }
 715
 716     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
 717
 718     if (s->video_size &&
 719         (res = av_parse_video_size(&s->width, &s->height, s->video_size)) < 0) {
 720         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n",
 721                s->video_size);
 722         goto out;
 723     }
 724
 725     if (s->pixel_format) {
 726         AVCodec *codec = avcodec_find_decoder_by_name(s->pixel_format);
 727
 728         if (codec)
 729             s1->video_codec_id = codec->id;
 730
 731         pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format);
 732
 733         if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE && !codec) {
 734             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such input format: %s.\n",
 735                    s->pixel_format);
 736
 737             res = AVERROR(EINVAL);
 738             goto out;
 739         }
 740     }
 741
 742     if (!s->width && !s->height) {
 743         struct v4l2_format fmt;
 744
 745         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 746                "Querying the device for the current frame size\n");
 747         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 748         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
 749             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n",
 750                    strerror(errno));
 751             res = AVERROR(errno);
 752             goto out;
 753         }
 754
 755         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
 756         s->height = fmt.fmt.pix.height;
 757         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 758                "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
 759     }
 760
 761     desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height,
 762                                      &codec_id);
 763     if (desired_format == 0) {
 764         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
 765                "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, pix_fmt);
 766         close(s->fd);
 767
 768         res = AVERROR(EIO);
 769         goto out;
 770     }
 771
 772     if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1) < 0))
 773         goto out;
 774
 775     s->frame_format = desired_format;
 776
 777     if ((res = v4l2_set_parameters(s1, ap) < 0))
 778         goto out;
 779
 780     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
 781     s->frame_size =
 782         avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 783
 784     if ((res = mmap_init(s1)) ||
 785         (res = mmap_start(s1)) < 0) {
 786         close(s->fd);
 787         goto out;
 788     }
 789
 790     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 791
 792     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 793     st->codec->codec_id = codec_id;
 794     if (codec_id == CODEC_ID_RAWVIDEO)
 795         st->codec->codec_tag =
 796             avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(st->codec->pix_fmt);
 797     st->codec->width = s->width;
 798     st->codec->height = s->height;
 799     st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
 800
 801 out:
 802     return res;
 803 }
 804
 805 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 806 {
 807     struct video_data *s = s1->priv_data;
 808     AVFrame *frame = s1->streams[0]->codec->coded_frame;
 809     int res;
 810
 811     av_init_packet(pkt);
 812     if ((res = mmap_read_frame(s1, pkt)) < 0) {
 813         return res;
 814     }
 815
 816     if (frame && s->interlaced) {
 817         frame->interlaced_frame = 1;
 818         frame->top_field_first = s->top_field_first;
 819     }
 820
 821     return pkt->size;
 822 }
 823
 824 static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 825 {
 826     struct video_data *s = s1->priv_data;
 827
 828     mmap_close(s);
 829
 830     close(s->fd);
 831     return 0;
 832 }
 833
 834 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 835 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 836 static const AVOption options[] = {
 837     { "standard",     "TV standard, used only by analog frame grabber",            OFFSET(standard),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0, 0,       DEC },
 838     { "channel",      "TV channel, used only by frame grabber",                    OFFSET(channel),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },    0, INT_MAX, DEC },
 839     { "video_size",   "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 840     { "pixel_format", "Preferred pixel format",                                    OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 841     { "input_format", "Preferred pixel format (for raw video) or codec name",      OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 842     { "framerate",    "",                                                          OFFSET(framerate),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 843     { "list_formats", "List available formats and exit",                           OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },  0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 844     { "all",          "Show all available formats",                                OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_ALLFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 845     { "raw",          "Show only non-compressed formats",                          OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_RAWFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 846     { "compressed",   "Show only compressed formats",                              OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_COMPFORMATS },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 847     { NULL },
 848 };
 849
 850 static const AVClass v4l2_class = {
 851     .class_name = "V4L2 indev",
 852     .item_name  = av_default_item_name,
 853     .option     = options,
 854     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 855 };
 856
 857 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
 858     .name           = "video4linux2",
 859     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
 860     .priv_data_size = sizeof(struct video_data),
 861     .read_header    = v4l2_read_header,
 862     .read_packet    = v4l2_read_packet,
 863     .read_close     = v4l2_read_close,
 864     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 865     .priv_class     = &v4l2_class,
 866 };