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 #include <poll.h>
  42 #if HAVE_SYS_VIDEOIO_H
  43 #include <sys/videoio.h>
  44 #else
  45 #if HAVE_ASM_TYPES_H
  46 #include <asm/types.h>
  47 #endif
  48 #include <linux/videodev2.h>
  49 #endif
  50 #include <time.h>
  51 #include "libavutil/imgutils.h"
  52 #include "libavutil/log.h"
  53 #include "libavutil/opt.h"
  54 #include "avdevice.h"
  55 #include "libavutil/parseutils.h"
  56 #include "libavutil/pixdesc.h"
  57 #include "libavutil/avstring.h"
  58 #include "libavutil/mathematics.h"
  59
  60 #if CONFIG_LIBV4L2
  61 #include <libv4l2.h>
  62 #else
  63 #define v4l2_open   open
  64 #define v4l2_close  close
  65 #define v4l2_dup    dup
  66 #define v4l2_ioctl  ioctl
  67 #define v4l2_read   read
  68 #define v4l2_mmap   mmap
  69 #define v4l2_munmap munmap
  70 #endif
  71
  72 static const int desired_video_buffers = 256;
  73
  74 #define V4L_ALLFORMATS  3
  75 #define V4L_RAWFORMATS  1
  76 #define V4L_COMPFORMATS 2
  77
  78 struct video_data {
  79     AVClass *class;
  80     int fd;
  81     int frame_format; /* V4L2_PIX_FMT_* */
  82     int width, height;
  83     int frame_size;
  84     int timeout;
  85     int interlaced;
  86     int top_field_first;
  87
  88     int buffers;
  89     void **buf_start;
  90     unsigned int *buf_len;
  91     char *standard;
  92     int channel;
  93     char *video_size;   /**< String describing video size,
  94                              set by a private option. */
  95     char *pixel_format; /**< Set by a private option. */
  96     int list_format;    /**< Set by a private option. */
  97     char *framerate;    /**< Set by a private option. */
  98 };
  99
 100 struct buff_data {
 101     int index;
 102     int fd;
 103 };
 104
 105 struct fmt_map {
 106     enum PixelFormat ff_fmt;
 107     enum CodecID codec_id;
 108     uint32_t v4l2_fmt;
 109 };
 110
 111 static struct fmt_map fmt_conversion_table[] = {
 112     //ff_fmt           codec_id           v4l2_fmt
 113     { PIX_FMT_YUV420P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV420  },
 114     { PIX_FMT_YUV422P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV422P },
 115     { PIX_FMT_YUYV422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUYV    },
 116     { PIX_FMT_UYVY422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_UYVY    },
 117     { PIX_FMT_YUV411P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV411P },
 118     { PIX_FMT_YUV410P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV410  },
 119     { PIX_FMT_RGB555,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555  },
 120     { PIX_FMT_RGB565,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565  },
 121     { PIX_FMT_BGR24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR24   },
 122     { PIX_FMT_RGB24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB24   },
 123     { PIX_FMT_BGRA,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR32   },
 124     { PIX_FMT_GRAY8,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_GREY    },
 125     { PIX_FMT_NV12,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_NV12    },
 126     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_MJPEG   },
 127     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_JPEG    },
 128 };
 129
 130 static int device_open(AVFormatContext *ctx)
 131 {
 132     struct v4l2_capability cap;
 133     int fd;
 134 #if CONFIG_LIBV4L2
 135     int fd_libv4l;
 136 #endif
 137     int res, err;
 138     int flags = O_RDWR;
 139
 140     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
 141         flags |= O_NONBLOCK;
 142     }
 143
 144     fd = v4l2_open(ctx->filename, flags, 0);
 145     if (fd < 0) {
 146         err = errno;
 147
 148         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s : %s\n",
 149                ctx->filename, strerror(err));
 150
 151         return AVERROR(err);
 152     }
 153 #if CONFIG_LIBV4L2
 154     fd_libv4l = v4l2_fd_open(fd, 0);
 155     if (fd < 0) {
 156         err = AVERROR(errno);
 157         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device with libv4l neither %s : %s\n",
 158                ctx->filename, strerror(errno));
 159         return err;
 160     }
 161     fd = fd_libv4l;
 162 #endif
 163
 164     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
 165     if (res < 0) {
 166         err = errno;
 167         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYCAP): %s\n",
 168                strerror(err));
 169
 170         goto fail;
 171     }
 172
 173     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "[%d]Capabilities: %x\n",
 174            fd, cap.capabilities);
 175
 176     if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE)) {
 177         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device.\n");
 178         err = ENODEV;
 179
 180         goto fail;
 181     }
 182
 183     if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_STREAMING)) {
 184         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 185                "The device does not support the streaming I/O method.\n");
 186         err = ENOSYS;
 187
 188         goto fail;
 189     }
 190
 191     return fd;
 192
 193 fail:
 194     v4l2_close(fd);
 195     return AVERROR(err);
 196 }
 197
 198 static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height,
 199                        uint32_t pix_fmt)
 200 {
 201     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 202     int fd = s->fd;
 203     struct v4l2_format fmt = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
 204     struct v4l2_pix_format *pix = &fmt.fmt.pix;
 205
 206     int res;
 207
 208     pix->width = *width;
 209     pix->height = *height;
 210     pix->pixelformat = pix_fmt;
 211     pix->field = V4L2_FIELD_ANY;
 212
 213     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
 214
 215     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
 216         av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
 217                "The V4L2 driver changed the video from %dx%d to %dx%d\n",
 218                *width, *height, fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height);
 219         *width = fmt.fmt.pix.width;
 220         *height = fmt.fmt.pix.height;
 221     }
 222
 223     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
 224         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG,
 225                "The V4L2 driver changed the pixel format "
 226                "from 0x%08X to 0x%08X\n",
 227                pix_fmt, fmt.fmt.pix.pixelformat);
 228         res = -1;
 229     }
 230
 231     if (fmt.fmt.pix.field == V4L2_FIELD_INTERLACED) {
 232         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver using the interlaced mode");
 233         s->interlaced = 1;
 234     }
 235
 236     return res;
 237 }
 238
 239 static int first_field(int fd)
 240 {
 241     int res;
 242     v4l2_std_id std;
 243
 244     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
 245     if (res < 0) {
 246         return 0;
 247     }
 248     if (std & V4L2_STD_NTSC) {
 249         return 0;
 250     }
 251
 252     return 1;
 253 }
 254
 255 static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
 256 {
 257     int i;
 258
 259     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 260         if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 261              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
 262             (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
 263              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
 264             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 265         }
 266     }
 267
 268     return 0;
 269 }
 270
 271 static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
 272 {
 273     int i;
 274
 275     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 276         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt &&
 277             fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) {
 278             return fmt_conversion_table[i].ff_fmt;
 279         }
 280     }
 281
 282     return PIX_FMT_NONE;
 283 }
 284
 285 static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 286 {
 287     int i;
 288
 289     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 290         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt) {
 291             return fmt_conversion_table[i].codec_id;
 292         }
 293     }
 294
 295     return CODEC_ID_NONE;
 296 }
 297
 298 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 299 static void list_framesizes(AVFormatContext *ctx, int fd, uint32_t pixelformat)
 300 {
 301     struct v4l2_frmsizeenum vfse = { .pixel_format = pixelformat };
 302
 303     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES, &vfse)) {
 304         switch (vfse.type) {
 305         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE:
 306             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " %ux%u",
 307                    vfse.discrete.width, vfse.discrete.height);
 308         break;
 309         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_CONTINUOUS:
 310         case V4L2_FRMSIZE_TYPE_STEPWISE:
 311             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, " {%u-%u, %u}x{%u-%u, %u}",
 312                    vfse.stepwise.min_width,
 313                    vfse.stepwise.max_width,
 314                    vfse.stepwise.step_width,
 315                    vfse.stepwise.min_height,
 316                    vfse.stepwise.max_height,
 317                    vfse.stepwise.step_height);
 318         }
 319         vfse.index++;
 320     }
 321 }
 322 #endif
 323
 324 static void list_formats(AVFormatContext *ctx, int fd, int type)
 325 {
 326     struct v4l2_fmtdesc vfd = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE };
 327
 328     while(!ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &vfd)) {
 329         enum CodecID codec_id = fmt_v4l2codec(vfd.pixelformat);
 330         enum PixelFormat pix_fmt = fmt_v4l2ff(vfd.pixelformat, codec_id);
 331
 332         vfd.index++;
 333
 334         if (!(vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED) &&
 335             type & V4L_RAWFORMATS) {
 336             const char *fmt_name = av_get_pix_fmt_name(pix_fmt);
 337             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "R : %9s : %20s :",
 338                    fmt_name ? fmt_name : "Unsupported",
 339                    vfd.description);
 340         } else if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED &&
 341                    type & V4L_COMPFORMATS) {
 342             AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
 343             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "C : %9s : %20s :",
 344                    codec ? codec->name : "Unsupported",
 345                    vfd.description);
 346         } else {
 347             continue;
 348         }
 349
 350 #ifdef V4L2_FMT_FLAG_EMULATED
 351         if (vfd.flags & V4L2_FMT_FLAG_EMULATED) {
 352             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "%s", "Emulated");
 353             continue;
 354         }
 355 #endif
 356 #if HAVE_STRUCT_V4L2_FRMIVALENUM_DISCRETE
 357         list_framesizes(ctx, fd, vfd.pixelformat);
 358 #endif
 359         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "\n");
 360     }
 361 }
 362
 363 static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
 364 {
 365     int i, res;
 366     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 367     struct v4l2_requestbuffers req = {
 368         .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 369         .count  = desired_video_buffers,
 370         .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 371     };
 372
 373     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
 374     if (res < 0) {
 375         if (errno == EINVAL) {
 376             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
 377         } else {
 378             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
 379         }
 380         return AVERROR(errno);
 381     }
 382
 383     if (req.count < 2) {
 384         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
 385         return AVERROR(ENOMEM);
 386     }
 387     s->buffers = req.count;
 388     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
 389     if (s->buf_start == NULL) {
 390         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
 391         return AVERROR(ENOMEM);
 392     }
 393     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
 394     if (s->buf_len == NULL) {
 395         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
 396         av_free(s->buf_start);
 397         return AVERROR(ENOMEM);
 398     }
 399
 400     for (i = 0; i < req.count; i++) {
 401         struct v4l2_buffer buf = {
 402             .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 403             .index  = i,
 404             .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 405         };
 406         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
 407         if (res < 0) {
 408             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
 409             return AVERROR(errno);
 410         }
 411
 412         s->buf_len[i] = buf.length;
 413         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
 414             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 415                    "Buffer len [%d] = %d != %d\n",
 416                    i, s->buf_len[i], s->frame_size);
 417
 418             return -1;
 419         }
 420         s->buf_start[i] = v4l2_mmap(NULL, buf.length,
 421                                PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 422                                s->fd, buf.m.offset);
 423
 424         if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
 425             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
 426             return AVERROR(errno);
 427         }
 428     }
 429
 430     return 0;
 431 }
 432
 433 static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
 434 {
 435     struct v4l2_buffer buf = { 0 };
 436     int res, fd;
 437     struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
 438
 439     if (pkt->data == NULL)
 440         return;
 441
 442     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 443     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 444     buf.index = buf_descriptor->index;
 445     fd = buf_descriptor->fd;
 446     av_free(buf_descriptor);
 447
 448     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 449     if (res < 0)
 450         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 451                strerror(errno));
 452
 453     pkt->data = NULL;
 454     pkt->size = 0;
 455 }
 456
 457 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 458 {
 459     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 460     struct v4l2_buffer buf = {
 461         .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 462         .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 463     };
 464     struct buff_data *buf_descriptor;
 465     struct pollfd p = { .fd = s->fd, .events = POLLIN };
 466     int res;
 467
 468     res = poll(&p, 1, s->timeout);
 469     if (res < 0)
 470         return AVERROR(errno);
 471
 472     if (!(p.revents & (POLLIN | POLLERR | POLLHUP)))
 473         return AVERROR(EAGAIN);
 474
 475     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
 476     while ((res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
 477     if (res < 0) {
 478         if (errno == EAGAIN) {
 479             pkt->size = 0;
 480             return AVERROR(EAGAIN);
 481         }
 482         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n",
 483                strerror(errno));
 484
 485         return AVERROR(errno);
 486     }
 487     assert(buf.index < s->buffers);
 488     if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
 489         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 490                "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n",
 491                buf.bytesused, s->frame_size);
 492
 493         return AVERROR_INVALIDDATA;
 494     }
 495
 496     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
 497     pkt->data= s->buf_start[buf.index];
 498     pkt->size = buf.bytesused;
 499     pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
 500     pkt->destruct = mmap_release_buffer;
 501     buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
 502     if (buf_descriptor == NULL) {
 503         /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
 504          * allocate a buffer for memcopying into it
 505          */
 506         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
 507         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 508
 509         return AVERROR(ENOMEM);
 510     }
 511     buf_descriptor->fd = s->fd;
 512     buf_descriptor->index = buf.index;
 513     pkt->priv = buf_descriptor;
 514
 515     return s->buf_len[buf.index];
 516 }
 517
 518 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 519 {
 520     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 521     enum v4l2_buf_type type;
 522     int i, res;
 523
 524     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 525         struct v4l2_buffer buf = {
 526             .type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE,
 527             .index  = i,
 528             .memory = V4L2_MEMORY_MMAP
 529         };
 530
 531         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 532         if (res < 0) {
 533             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n",
 534                    strerror(errno));
 535
 536             return AVERROR(errno);
 537         }
 538     }
 539
 540     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 541     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
 542     if (res < 0) {
 543         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n",
 544                strerror(errno));
 545
 546         return AVERROR(errno);
 547     }
 548
 549     return 0;
 550 }
 551
 552 static void mmap_close(struct video_data *s)
 553 {
 554     enum v4l2_buf_type type;
 555     int i;
 556
 557     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 558     /* We do not check for the result, because we could
 559      * not do anything about it anyway...
 560      */
 561     v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
 562     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 563         v4l2_munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
 564     }
 565     av_free(s->buf_start);
 566     av_free(s->buf_len);
 567 }
 568
 569 static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 570 {
 571     struct video_data *s = s1->priv_data;
 572     struct v4l2_input input = { 0 };
 573     struct v4l2_standard standard = { 0 };
 574     struct v4l2_streamparm streamparm = { 0 };
 575     struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 576     AVRational framerate_q = { 0 };
 577     int i, ret;
 578
 579     streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 580
 581     if (s->framerate &&
 582         (ret = av_parse_video_rate(&framerate_q, s->framerate)) < 0) {
 583         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n",
 584                s->framerate);
 585         return ret;
 586     }
 587
 588     /* set tv video input */
 589     input.index = s->channel;
 590     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
 591         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
 592         return AVERROR(EIO);
 593     }
 594
 595     av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
 596             s->channel, input.name);
 597     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
 598         av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 599                "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
 600                 s->channel);
 601         return AVERROR(EIO);
 602     }
 603
 604     if (s->standard) {
 605         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
 606                s->standard);
 607         /* set tv standard */
 608         for(i=0;;i++) {
 609             standard.index = i;
 610             ret = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard);
 611             if (ret < 0 || !av_strcasecmp(standard.name, s->standard))
 612                 break;
 613         }
 614         if (ret < 0) {
 615             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unknown standard '%s'\n", s->standard);
 616             return ret;
 617         }
 618
 619         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG,
 620                "The V4L2 driver set standard: %s, id: %"PRIu64"\n",
 621                s->standard, (uint64_t)standard.id);
 622         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_STD, &standard.id) < 0) {
 623             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 624                    "The V4L2 driver ioctl set standard(%s) failed\n",
 625                    s->standard);
 626             return AVERROR(EIO);
 627         }
 628     }
 629
 630     if (framerate_q.num && framerate_q.den) {
 631         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
 632                framerate_q.den, framerate_q.num);
 633         tpf->numerator   = framerate_q.den;
 634         tpf->denominator = framerate_q.num;
 635
 636         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_PARM, &streamparm) != 0) {
 637             av_log(s1, AV_LOG_ERROR,
 638                    "ioctl set time per frame(%d/%d) failed\n",
 639                    framerate_q.den, framerate_q.num);
 640             return AVERROR(EIO);
 641         }
 642
 643         if (framerate_q.num != tpf->denominator ||
 644             framerate_q.den != tpf->numerator) {
 645             av_log(s1, AV_LOG_INFO,
 646                    "The driver changed the time per frame from "
 647                    "%d/%d to %d/%d\n",
 648                    framerate_q.den, framerate_q.num,
 649                    tpf->numerator, tpf->denominator);
 650         }
 651     } else {
 652         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_PARM, &streamparm) != 0) {
 653             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_PARM): %s\n",
 654                    strerror(errno));
 655             return AVERROR(errno);
 656         }
 657     }
 658     s1->streams[0]->codec->time_base.den = tpf->denominator;
 659     s1->streams[0]->codec->time_base.num = tpf->numerator;
 660
 661     s->timeout = 100 +
 662         av_rescale_q(1, s1->streams[0]->codec->time_base,
 663                         (AVRational){1, 1000});
 664
 665     return 0;
 666 }
 667
 668 static uint32_t device_try_init(AVFormatContext *s1,
 669                                 enum PixelFormat pix_fmt,
 670                                 int *width,
 671                                 int *height,
 672                                 enum CodecID *codec_id)
 673 {
 674     uint32_t desired_format = fmt_ff2v4l(pix_fmt, s1->video_codec_id);
 675
 676     if (desired_format == 0 ||
 677         device_init(s1, width, height, desired_format) < 0) {
 678         int i;
 679
 680         desired_format = 0;
 681         for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 682             if (s1->video_codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 683                 fmt_conversion_table[i].codec_id == s1->video_codec_id) {
 684                 desired_format = fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 685                 if (device_init(s1, width, height, desired_format) >= 0) {
 686                     break;
 687                 }
 688                 desired_format = 0;
 689             }
 690         }
 691     }
 692
 693     if (desired_format != 0) {
 694         *codec_id = fmt_v4l2codec(desired_format);
 695         assert(*codec_id != CODEC_ID_NONE);
 696     }
 697
 698     return desired_format;
 699 }
 700
 701 static int v4l2_read_header(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 702 {
 703     struct video_data *s = s1->priv_data;
 704     AVStream *st;
 705     int res = 0;
 706     uint32_t desired_format;
 707     enum CodecID codec_id;
 708     enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
 709
 710     st = avformat_new_stream(s1, NULL);
 711     if (!st) {
 712         res = AVERROR(ENOMEM);
 713         goto out;
 714     }
 715
 716     s->fd = device_open(s1);
 717     if (s->fd < 0) {
 718         res = s->fd;
 719         goto out;
 720     }
 721
 722     if (s->list_format) {
 723         list_formats(s1, s->fd, s->list_format);
 724         res = AVERROR_EXIT;
 725         goto out;
 726     }
 727
 728     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000); /* 64 bits pts in us */
 729
 730     if (s->video_size &&
 731         (res = av_parse_video_size(&s->width, &s->height, s->video_size)) < 0) {
 732         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n",
 733                s->video_size);
 734         goto out;
 735     }
 736
 737     if (s->pixel_format) {
 738         AVCodec *codec = avcodec_find_decoder_by_name(s->pixel_format);
 739
 740         if (codec)
 741             s1->video_codec_id = codec->id;
 742
 743         pix_fmt = av_get_pix_fmt(s->pixel_format);
 744
 745         if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE && !codec) {
 746             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "No such input format: %s.\n",
 747                    s->pixel_format);
 748
 749             res = AVERROR(EINVAL);
 750             goto out;
 751         }
 752     }
 753
 754     if (!s->width && !s->height) {
 755         struct v4l2_format fmt;
 756
 757         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 758                "Querying the device for the current frame size\n");
 759         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 760         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
 761             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n",
 762                    strerror(errno));
 763             res = AVERROR(errno);
 764             goto out;
 765         }
 766
 767         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
 768         s->height = fmt.fmt.pix.height;
 769         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE,
 770                "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
 771     }
 772
 773     desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height,
 774                                      &codec_id);
 775     if (desired_format == 0) {
 776         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
 777                "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, pix_fmt);
 778         v4l2_close(s->fd);
 779
 780         res = AVERROR(EIO);
 781         goto out;
 782     }
 783     if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1)) < 0)
 784         goto out;
 785
 786     s->frame_format = desired_format;
 787
 788     if ((res = v4l2_set_parameters(s1, ap)) < 0)
 789         goto out;
 790
 791     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
 792     s->frame_size =
 793         avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 794
 795     if ((res = mmap_init(s1)) ||
 796         (res = mmap_start(s1)) < 0) {
 797         v4l2_close(s->fd);
 798         goto out;
 799     }
 800
 801     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 802
 803     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 804     st->codec->codec_id = codec_id;
 805     if (codec_id == CODEC_ID_RAWVIDEO)
 806         st->codec->codec_tag =
 807             avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(st->codec->pix_fmt);
 808     st->codec->width = s->width;
 809     st->codec->height = s->height;
 810     st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
 811
 812 out:
 813     return res;
 814 }
 815
 816 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 817 {
 818     struct video_data *s = s1->priv_data;
 819     AVFrame *frame = s1->streams[0]->codec->coded_frame;
 820     int res;
 821
 822     av_init_packet(pkt);
 823     if ((res = mmap_read_frame(s1, pkt)) < 0) {
 824         return res;
 825     }
 826
 827     if (frame && s->interlaced) {
 828         frame->interlaced_frame = 1;
 829         frame->top_field_first = s->top_field_first;
 830     }
 831
 832     return pkt->size;
 833 }
 834
 835 static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 836 {
 837     struct video_data *s = s1->priv_data;
 838
 839     mmap_close(s);
 840
 841     v4l2_close(s->fd);
 842     return 0;
 843 }
 844
 845 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 846 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 847
 848 static const AVOption options[] = {
 849     { "standard",     "TV standard, used only by analog frame grabber",            OFFSET(standard),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0, 0,       DEC },
 850     { "channel",      "TV channel, used only by frame grabber",                    OFFSET(channel),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },    0, INT_MAX, DEC },
 851     { "video_size",   "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 852     { "pixel_format", "Preferred pixel format",                                    OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 853     { "input_format", "Preferred pixel format (for raw video) or codec name",      OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 854     { "framerate",    "",                                                          OFFSET(framerate),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},  0, 0,       DEC },
 855     { "list_formats", "List available formats and exit",                           OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 },  0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 856     { "all",          "Show all available formats",                                OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_ALLFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 857     { "raw",          "Show only non-compressed formats",                          OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_RAWFORMATS  },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 858     { "compressed",   "Show only compressed formats",                              OFFSET(list_format),  AV_OPT_TYPE_CONST,  {.dbl = V4L_COMPFORMATS },    0, INT_MAX, DEC, "list_formats" },
 859     { NULL },
 860 };
 861
 862 static const AVClass v4l2_class = {
 863     .class_name = "V4L2 indev",
 864     .item_name  = av_default_item_name,
 865     .option     = options,
 866     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 867 };
 868
 869 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
 870     .name           = "video4linux2,v4l2",
 871     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
 872     .priv_data_size = sizeof(struct video_data),
 873     .read_header    = v4l2_read_header,
 874     .read_packet    = v4l2_read_packet,
 875     .read_close     = v4l2_read_close,
 876     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 877     .priv_class     = &v4l2_class,
 878 };