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 <unistd.h>
  34 #include <fcntl.h>
  35 #include <sys/ioctl.h>
  36 #include <sys/mman.h>
  37 #include <sys/time.h>
  38 #if HAVE_SYS_VIDEOIO_H
  39 #include <sys/videoio.h>
  40 #else
  41 #include <asm/types.h>
  42 #include <linux/videodev2.h>
  43 #endif
  44 #include <time.h>
  45 #include <strings.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
  52 static const int desired_video_buffers = 256;
  53
  54 enum io_method {
  55     io_read,
  56     io_mmap,
  57     io_userptr
  58 };
  59
  60 struct video_data {
  61     AVClass *class;
  62     int fd;
  63     int frame_format; /* V4L2_PIX_FMT_* */
  64     enum io_method io_method;
  65     int width, height;
  66     int frame_size;
  67     int top_field_first;
  68
  69     int buffers;
  70     void **buf_start;
  71     unsigned int *buf_len;
  72     char *standard;
  73     int channel;
  74     char *video_size; /**< String describing video size, set by a private option. */
  75     char *pixel_format; /**< Set by a private option. */
  76 };
  77
  78 struct buff_data {
  79     int index;
  80     int fd;
  81 };
  82
  83 struct fmt_map {
  84     enum PixelFormat ff_fmt;
  85     enum CodecID codec_id;
  86     uint32_t v4l2_fmt;
  87 };
  88
  89 static struct fmt_map fmt_conversion_table[] = {
  90     //ff_fmt           codec_id           v4l2_fmt
  91     { PIX_FMT_YUV420P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV420  },
  92     { PIX_FMT_YUV422P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV422P },
  93     { PIX_FMT_YUYV422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUYV    },
  94     { PIX_FMT_UYVY422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_UYVY    },
  95     { PIX_FMT_YUV411P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV411P },
  96     { PIX_FMT_YUV410P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV410  },
  97     { PIX_FMT_RGB555,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555  },
  98     { PIX_FMT_RGB565,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565  },
  99     { PIX_FMT_BGR24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR24   },
 100     { PIX_FMT_RGB24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB24   },
 101     { PIX_FMT_BGRA,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR32   },
 102     { PIX_FMT_GRAY8,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_GREY    },
 103     { PIX_FMT_NV12,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_NV12    },
 104     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_MJPEG   },
 105     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_JPEG    },
 106 };
 107
 108 static int device_open(AVFormatContext *ctx, uint32_t *capabilities)
 109 {
 110     struct v4l2_capability cap;
 111     int fd;
 112     int res, err;
 113     int flags = O_RDWR;
 114
 115     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
 116         flags |= O_NONBLOCK;
 117     }
 118     fd = open(ctx->filename, flags, 0);
 119     if (fd < 0) {
 120         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s : %s\n",
 121                  ctx->filename, strerror(errno));
 122
 123         return AVERROR(errno);
 124     }
 125
 126     res = ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
 127     // ENOIOCTLCMD definition only availble on __KERNEL__
 128     if (res < 0 && ((err = errno) == 515)) {
 129         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "QUERYCAP not implemented, probably V4L device but not supporting V4L2\n");
 130         close(fd);
 131
 132         return AVERROR(515);
 133     }
 134     if (res < 0) {
 135         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYCAP): %s\n",
 136                  strerror(errno));
 137         close(fd);
 138
 139         return AVERROR(err);
 140     }
 141     if ((cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE) == 0) {
 142         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device\n");
 143         close(fd);
 144
 145         return AVERROR(ENODEV);
 146     }
 147     *capabilities = cap.capabilities;
 148
 149     return fd;
 150 }
 151
 152 static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height, uint32_t pix_fmt)
 153 {
 154     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 155     int fd = s->fd;
 156     struct v4l2_format fmt;
 157     int res;
 158
 159     memset(&fmt, 0, sizeof(struct v4l2_format));
 160     fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 161     fmt.fmt.pix.width = *width;
 162     fmt.fmt.pix.height = *height;
 163     fmt.fmt.pix.pixelformat = pix_fmt;
 164     fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
 165     res = ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
 166     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
 167         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);
 168         *width = fmt.fmt.pix.width;
 169         *height = fmt.fmt.pix.height;
 170     }
 171
 172     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
 173         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);
 174         res = -1;
 175     }
 176
 177     return res;
 178 }
 179
 180 static int first_field(int fd)
 181 {
 182     int res;
 183     v4l2_std_id std;
 184
 185     res = ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
 186     if (res < 0) {
 187         return 0;
 188     }
 189     if (std & V4L2_STD_NTSC) {
 190         return 0;
 191     }
 192
 193     return 1;
 194 }
 195
 196 static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
 197 {
 198     int i;
 199
 200     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 201         if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 202              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
 203             (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
 204              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
 205             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 206         }
 207     }
 208
 209     return 0;
 210 }
 211
 212 static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
 213 {
 214     int i;
 215
 216     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 217         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt &&
 218             fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) {
 219             return fmt_conversion_table[i].ff_fmt;
 220         }
 221     }
 222
 223     return PIX_FMT_NONE;
 224 }
 225
 226 static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 227 {
 228     int i;
 229
 230     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 231         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt) {
 232             return fmt_conversion_table[i].codec_id;
 233         }
 234     }
 235
 236     return CODEC_ID_NONE;
 237 }
 238
 239 static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
 240 {
 241     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 242     struct v4l2_requestbuffers req;
 243     int i, res;
 244
 245     memset(&req, 0, sizeof(struct v4l2_requestbuffers));
 246     req.count = desired_video_buffers;
 247     req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 248     req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 249     res = ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
 250     if (res < 0) {
 251         if (errno == EINVAL) {
 252             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
 253         } else {
 254             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
 255         }
 256
 257         return AVERROR(errno);
 258     }
 259
 260     if (req.count < 2) {
 261         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
 262
 263         return AVERROR(ENOMEM);
 264     }
 265     s->buffers = req.count;
 266     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
 267     if (s->buf_start == NULL) {
 268         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
 269
 270         return AVERROR(ENOMEM);
 271     }
 272     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
 273     if (s->buf_len == NULL) {
 274         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
 275         av_free(s->buf_start);
 276
 277         return AVERROR(ENOMEM);
 278     }
 279
 280     for (i = 0; i < req.count; i++) {
 281         struct v4l2_buffer buf;
 282
 283         memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 284         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 285         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 286         buf.index = i;
 287         res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
 288         if (res < 0) {
 289             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
 290
 291             return AVERROR(errno);
 292         }
 293
 294         s->buf_len[i] = buf.length;
 295         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
 296             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Buffer len [%d] = %d != %d\n", i, s->buf_len[i], s->frame_size);
 297
 298             return -1;
 299         }
 300         s->buf_start[i] = mmap (NULL, buf.length,
 301                         PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, s->fd, buf.m.offset);
 302         if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
 303             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
 304
 305             return AVERROR(errno);
 306         }
 307     }
 308
 309     return 0;
 310 }
 311
 312 static int read_init(AVFormatContext *ctx)
 313 {
 314     return -1;
 315 }
 316
 317 static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
 318 {
 319     struct v4l2_buffer buf;
 320     int res, fd;
 321     struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
 322
 323     if (pkt->data == NULL) {
 324          return;
 325     }
 326
 327     memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 328     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 329     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 330     buf.index = buf_descriptor->index;
 331     fd = buf_descriptor->fd;
 332     av_free(buf_descriptor);
 333
 334     res = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 335     if (res < 0) {
 336         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
 337     }
 338     pkt->data = NULL;
 339     pkt->size = 0;
 340 }
 341
 342 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 343 {
 344     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 345     struct v4l2_buffer buf;
 346     struct buff_data *buf_descriptor;
 347     int res;
 348
 349     memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 350     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 351     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 352
 353     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
 354     while ((res = ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
 355     if (res < 0) {
 356         if (errno == EAGAIN) {
 357             pkt->size = 0;
 358
 359             return AVERROR(EAGAIN);
 360         }
 361         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n", strerror(errno));
 362
 363         return AVERROR(errno);
 364     }
 365     assert (buf.index < s->buffers);
 366     if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
 367         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n", buf.bytesused, s->frame_size);
 368
 369         return AVERROR_INVALIDDATA;
 370     }
 371
 372     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
 373     pkt->data= s->buf_start[buf.index];
 374     pkt->size = buf.bytesused;
 375     pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
 376     pkt->destruct = mmap_release_buffer;
 377     buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
 378     if (buf_descriptor == NULL) {
 379         /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
 380          * allocate a buffer for memcopying into it
 381          */
 382         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
 383         res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 384
 385         return AVERROR(ENOMEM);
 386     }
 387     buf_descriptor->fd = s->fd;
 388     buf_descriptor->index = buf.index;
 389     pkt->priv = buf_descriptor;
 390
 391     return s->buf_len[buf.index];
 392 }
 393
 394 static int read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 395 {
 396     return -1;
 397 }
 398
 399 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 400 {
 401     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 402     enum v4l2_buf_type type;
 403     int i, res;
 404
 405     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 406         struct v4l2_buffer buf;
 407
 408         memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
 409         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 410         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 411         buf.index  = i;
 412
 413         res = ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 414         if (res < 0) {
 415             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
 416
 417             return AVERROR(errno);
 418         }
 419     }
 420
 421     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 422     res = ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
 423     if (res < 0) {
 424         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n", strerror(errno));
 425
 426         return AVERROR(errno);
 427     }
 428
 429     return 0;
 430 }
 431
 432 static void mmap_close(struct video_data *s)
 433 {
 434     enum v4l2_buf_type type;
 435     int i;
 436
 437     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 438     /* We do not check for the result, because we could
 439      * not do anything about it anyway...
 440      */
 441     ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
 442     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 443         munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
 444     }
 445     av_free(s->buf_start);
 446     av_free(s->buf_len);
 447 }
 448
 449 static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 450 {
 451     struct video_data *s = s1->priv_data;
 452     struct v4l2_input input;
 453     struct v4l2_standard standard;
 454     struct v4l2_streamparm streamparm = { 0 };
 455     struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 456     int i;
 457
 458     streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 459
 460 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
 461     if (ap->channel > 0)
 462         s->channel = ap->channel;
 463 #endif
 464
 465     /* set tv video input */
 466     memset (&input, 0, sizeof (input));
 467     input.index = s->channel;
 468     if (ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
 469         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
 470         return AVERROR(EIO);
 471     }
 472
 473     av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
 474             s->channel, input.name);
 475     if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
 476         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
 477                 s->channel);
 478         return AVERROR(EIO);
 479     }
 480
 481 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
 482     if (ap->standard) {
 483         av_freep(&s->standard);
 484         s->standard = av_strdup(ap->standard);
 485     }
 486 #endif
 487
 488     if (s->standard) {
 489         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
 490                s->standard);
 491         /* set tv standard */
 492         memset (&standard, 0, sizeof (standard));
 493         for(i=0;;i++) {
 494             standard.index = i;
 495             if (ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard) < 0) {
 496                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 497                        s->standard);
 498                 return AVERROR(EIO);
 499             }
 500
 501             if (!strcasecmp(standard.name, s->standard)) {
 502                 break;
 503             }
 504         }
 505
 506         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s, id: %"PRIu64"\n",
 507                s->standard, (uint64_t)standard.id);
 508         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
 509             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 510                    s->standard);
 511             return AVERROR(EIO);
 512         }
 513     }
 514
 515     if (ap->time_base.num && ap->time_base.den) {
 516         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
 517                ap->time_base.num, ap->time_base.den);
 518         tpf->numerator = ap->time_base.num;
 519         tpf->denominator = ap->time_base.den;
 520         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) != 0) {
 521             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 522                    "ioctl set time per frame(%d/%d) failed\n",
 523                    ap->time_base.num, ap->time_base.den);
 524             return AVERROR(EIO);
 525         }
 526
 527         if (ap->time_base.den != tpf->denominator ||
 528             ap->time_base.num != tpf->numerator) {
 529             av_log(s1, AV_LOG_INFO,
 530                    "The driver changed the time per frame from %d/%d to %d/%d\n",
 531                    ap->time_base.num, ap->time_base.den,
 532                    tpf->numerator, tpf->denominator);
 533         }
 534     } else {
 535         /* if timebase value is not set in ap, read the timebase value from the driver */
 536         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) != 0) {
 537             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n", strerror(errno));
 538             return AVERROR(errno);
 539         }
 540     }
 541     ap->time_base.num = tpf->numerator;
 542     ap->time_base.den = tpf->denominator;
 543
 544     return 0;
 545 }
 546
 547 static uint32_t device_try_init(AVFormatContext *s1,
 548                                 enum PixelFormat pix_fmt,
 549                                 int *width,
 550                                 int *height,
 551                                 enum CodecID *codec_id)
 552 {
 553     uint32_t desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
 554
 555     if (desired_format == 0 ||
 556         device_init(s1, width, height, desired_format) < 0) {
 557         int i;
 558
 559         desired_format = 0;
 560         for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 561             if (s1->video_codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 562                 fmt_conversion_table[i].codec_id == s1->video_codec_id) {
 563                 desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 564                 if (device_init(s1, width, height, desired_format) >= 0) {
 565                     break;
 566                 }
 567                 desired_format = 0;
 568             }
 569         }
 570     }
 571     if (desired_format != 0) {
 572         *codec_id = fmt_v4l2codec(desired_format);
 573         assert(*codec_id != CODEC_ID_NONE);
 574     }
 575
 576     return desired_format;
 577 }
 578
 579 static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 580 {
 581     struct video_data *s = s1->priv_data;
 582     AVStream *st;
 583     int res = 0;
 584     uint32_t desired_format, capabilities;
 585     enum CodecID codec_id;
 586     enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
 587
 588     st = av_new_stream(s1, 0);
 589     if (!st) {
 590         res = AVERROR(ENOMEM);
 591         goto out;
 592     }
 593     av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
 594
 595     if (s->video_size && (res = av_parse_video_size(&s->width, &s->height, s->video_size)) < 0) {
 596         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse video size.\n");
 597         goto out;
 598     }
 599     if (s->pixel_format && (pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
 600         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", s->pixel_format);
 601         res = AVERROR(EINVAL);
 602         goto out;
 603     }
 604 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
 605     if (ap->width > 0)
 606         s->width  = ap->width;
 607     if (ap->height > 0)
 608         s->height = ap->height;
 609     if (ap->pix_fmt)
 610         pix_fmt = ap->pix_fmt;
 611 #endif
 612
 613     capabilities = 0;
 614     s->fd = device_open(s1, &capabilities);
 615     if (s->fd < 0) {
 616         res = AVERROR(EIO);
 617         goto out;
 618     }
 619     av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "[%d]Capabilities: %x\n", s->fd, capabilities);
 620
 621     if (!s->width && !s->height) {
 622         struct v4l2_format fmt;
 623
 624         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Querying the device for the current frame size\n");
 625         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 626         if (ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
 627             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n", strerror(errno));
 628             res = AVERROR(errno);
 629             goto out;
 630         }
 631         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
 632         s->height = fmt.fmt.pix.height;
 633         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
 634     }
 635
 636     desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height, &codec_id);
 637     if (desired_format == 0) {
 638         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
 639                "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, ap->pix_fmt);
 640         close(s->fd);
 641
 642         res = AVERROR(EIO);
 643         goto out;
 644     }
 645     if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1) < 0))
 646         goto out;
 647     s->frame_format = desired_format;
 648
 649     if ((res = v4l2_set_parameters(s1, ap) < 0))
 650         goto out;
 651
 652     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
 653     s->frame_size = avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 654     if (capabilities & V4L2_CAP_STREAMING) {
 655         s->io_method = io_mmap;
 656         res = mmap_init(s1);
 657         if (res == 0) {
 658             res = mmap_start(s1);
 659         }
 660     } else {
 661         s->io_method = io_read;
 662         res = read_init(s1);
 663     }
 664     if (res < 0) {
 665         close(s->fd);
 666
 667         res = AVERROR(EIO);
 668         goto out;
 669     }
 670     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 671
 672     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 673     st->codec->codec_id = codec_id;
 674     st->codec->width = s->width;
 675     st->codec->height = s->height;
 676     st->codec->time_base.den = ap->time_base.den;
 677     st->codec->time_base.num = ap->time_base.num;
 678     st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
 679
 680 out:
 681     av_freep(&s->video_size);
 682     av_freep(&s->pixel_format);
 683     av_freep(&s->standard);
 684     return res;
 685 }
 686
 687 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 688 {
 689     struct video_data *s = s1->priv_data;
 690     int res;
 691
 692     if (s->io_method == io_mmap) {
 693         av_init_packet(pkt);
 694         res = mmap_read_frame(s1, pkt);
 695     } else if (s->io_method == io_read) {
 696         if (av_new_packet(pkt, s->frame_size) < 0)
 697             return AVERROR(EIO);
 698
 699         res = read_frame(s1, pkt);
 700     } else {
 701         return AVERROR(EIO);
 702     }
 703     if (res < 0) {
 704         return res;
 705     }
 706
 707     if (s1->streams[0]->codec->coded_frame) {
 708         s1->streams[0]->codec->coded_frame->interlaced_frame = 1;
 709         s1->streams[0]->codec->coded_frame->top_field_first = s->top_field_first;
 710     }
 711
 712     return pkt->size;
 713 }
 714
 715 static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 716 {
 717     struct video_data *s = s1->priv_data;
 718
 719     if (s->io_method == io_mmap) {
 720         mmap_close(s);
 721     }
 722
 723     close(s->fd);
 724     return 0;
 725 }
 726
 727 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 728 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 729 static const AVOption options[] = {
 730     { "standard", "", offsetof(struct video_data, standard), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "NTSC" }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 731     { "channel",  "", offsetof(struct video_data, channel),  FF_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 732     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 733     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 734     { NULL },
 735 };
 736
 737 static const AVClass v4l2_class = {
 738     .class_name = "V4L2 indev",
 739     .item_name  = av_default_item_name,
 740     .option     = options,
 741     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 742 };
 743
 744 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
 745     "video4linux2",
 746     NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
 747     sizeof(struct video_data),
 748     NULL,
 749     v4l2_read_header,
 750     v4l2_read_packet,
 751     v4l2_read_close,
 752     .flags = AVFMT_NOFILE,
 753     .priv_class = &v4l2_class,
 754 };