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 <unistd.h>
  36 #include <fcntl.h>
  37 #include <sys/ioctl.h>
  38 #include <sys/mman.h>
  39 #include <sys/time.h>
  40 #if HAVE_SYS_VIDEOIO_H
  41 #include <sys/videoio.h>
  42 #else
  43 #include <asm/types.h>
  44 #include <linux/videodev2.h>
  45 #endif
  46 #include <time.h>
  47 #include "libavutil/imgutils.h"
  48 #include "libavutil/log.h"
  49 #include "libavutil/opt.h"
  50 #include "avdevice.h"
  51 #include "libavutil/parseutils.h"
  52 #include "libavutil/pixdesc.h"
  53 #include "libavutil/avstring.h"
  54
  55 #if CONFIG_LIBV4L2
  56 #include <libv4l2.h>
  57 #else
  58 #define v4l2_open   open
  59 #define v4l2_close  close
  60 #define v4l2_dup    dup
  61 #define v4l2_ioctl  ioctl
  62 #define v4l2_read   read
  63 #define v4l2_mmap   mmap
  64 #define v4l2_munmap munmap
  65 #endif
  66
  67 static const int desired_video_buffers = 256;
  68
  69 enum io_method {
  70     io_read,
  71     io_mmap,
  72     io_userptr
  73 };
  74
  75 struct video_data {
  76     AVClass *class;
  77     int fd;
  78     int frame_format; /* V4L2_PIX_FMT_* */
  79     enum io_method io_method;
  80     int width, height;
  81     int frame_size;
  82     int top_field_first;
  83
  84     int buffers;
  85     void **buf_start;
  86     unsigned int *buf_len;
  87     char *standard;
  88     int channel;
  89     char *video_size; /**< String describing video size, set by a private option. */
  90     char *pixel_format; /**< Set by a private option. */
  91     char *framerate;    /**< Set by a private option. */
  92 };
  93
  94 struct buff_data {
  95     int index;
  96     int fd;
  97 };
  98
  99 struct fmt_map {
 100     enum PixelFormat ff_fmt;
 101     enum CodecID codec_id;
 102     uint32_t v4l2_fmt;
 103 };
 104
 105 static struct fmt_map fmt_conversion_table[] = {
 106     //ff_fmt           codec_id           v4l2_fmt
 107     { PIX_FMT_YUV420P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV420  },
 108     { PIX_FMT_YUV422P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV422P },
 109     { PIX_FMT_YUYV422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUYV    },
 110     { PIX_FMT_UYVY422, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_UYVY    },
 111     { PIX_FMT_YUV411P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV411P },
 112     { PIX_FMT_YUV410P, CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_YUV410  },
 113     { PIX_FMT_RGB555,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB555  },
 114     { PIX_FMT_RGB565,  CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB565  },
 115     { PIX_FMT_BGR24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR24   },
 116     { PIX_FMT_RGB24,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_RGB24   },
 117     { PIX_FMT_BGRA,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_BGR32   },
 118     { PIX_FMT_GRAY8,   CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_GREY    },
 119     { PIX_FMT_NV12,    CODEC_ID_RAWVIDEO, V4L2_PIX_FMT_NV12    },
 120     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_MJPEG   },
 121     { PIX_FMT_NONE,    CODEC_ID_MJPEG,    V4L2_PIX_FMT_JPEG    },
 122 };
 123
 124 static int device_open(AVFormatContext *ctx, uint32_t *capabilities)
 125 {
 126     struct v4l2_capability cap;
 127     int fd;
 128 #if CONFIG_LIBV4L2
 129     int fd_libv4l;
 130 #endif
 131     int res, err;
 132     int flags = O_RDWR;
 133
 134     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
 135         flags |= O_NONBLOCK;
 136     }
 137     fd = v4l2_open(ctx->filename, flags, 0);
 138     if (fd < 0) {
 139         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device %s : %s\n",
 140                  ctx->filename, strerror(errno));
 141         return AVERROR(errno);
 142     }
 143 #if CONFIG_LIBV4L2
 144     fd_libv4l = v4l2_fd_open(fd, 0);
 145     if (fd < 0) {
 146         err = AVERROR(errno);
 147         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video device with libv4l neither %s : %s\n",
 148                ctx->filename, strerror(errno));
 149         return err;
 150     }
 151     fd = fd_libv4l;
 152 #endif
 153
 154     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
 155     // ENOIOCTLCMD definition only availble on __KERNEL__
 156     if (res < 0 && ((err = errno) == 515)) {
 157         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "QUERYCAP not implemented, probably V4L device but not supporting V4L2\n");
 158         v4l2_close(fd);
 159
 160         return AVERROR(515);
 161     }
 162     if (res < 0) {
 163         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYCAP): %s\n",
 164                  strerror(errno));
 165         v4l2_close(fd);
 166         return AVERROR(err);
 167     }
 168     if ((cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE) == 0) {
 169         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a video capture device\n");
 170         v4l2_close(fd);
 171         return AVERROR(ENODEV);
 172     }
 173     *capabilities = cap.capabilities;
 174
 175     return fd;
 176 }
 177
 178 static int device_init(AVFormatContext *ctx, int *width, int *height, uint32_t pix_fmt)
 179 {
 180     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 181     int fd = s->fd;
 182     struct v4l2_format fmt = {0};
 183     int res;
 184
 185     fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 186     fmt.fmt.pix.width = *width;
 187     fmt.fmt.pix.height = *height;
 188     fmt.fmt.pix.pixelformat = pix_fmt;
 189     fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
 190     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);
 191     if ((*width != fmt.fmt.pix.width) || (*height != fmt.fmt.pix.height)) {
 192         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);
 193         *width = fmt.fmt.pix.width;
 194         *height = fmt.fmt.pix.height;
 195     }
 196
 197     if (pix_fmt != fmt.fmt.pix.pixelformat) {
 198         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);
 199         res = -1;
 200     }
 201
 202     return res;
 203 }
 204
 205 static int first_field(int fd)
 206 {
 207     int res;
 208     v4l2_std_id std;
 209
 210     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_G_STD, &std);
 211     if (res < 0) {
 212         return 0;
 213     }
 214     if (std & V4L2_STD_NTSC) {
 215         return 0;
 216     }
 217
 218     return 1;
 219 }
 220
 221 static uint32_t fmt_ff2v4l(enum PixelFormat pix_fmt, enum CodecID codec_id)
 222 {
 223     int i;
 224
 225     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 226         if ((codec_id == CODEC_ID_NONE ||
 227              fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) &&
 228             (pix_fmt == PIX_FMT_NONE ||
 229              fmt_conversion_table[i].ff_fmt == pix_fmt)) {
 230             return fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt;
 231         }
 232     }
 233
 234     return 0;
 235 }
 236
 237 static enum PixelFormat fmt_v4l2ff(uint32_t v4l2_fmt, enum CodecID codec_id)
 238 {
 239     int i;
 240
 241     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 242         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt &&
 243             fmt_conversion_table[i].codec_id == codec_id) {
 244             return fmt_conversion_table[i].ff_fmt;
 245         }
 246     }
 247
 248     return PIX_FMT_NONE;
 249 }
 250
 251 static enum CodecID fmt_v4l2codec(uint32_t v4l2_fmt)
 252 {
 253     int i;
 254
 255     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(fmt_conversion_table); i++) {
 256         if (fmt_conversion_table[i].v4l2_fmt == v4l2_fmt) {
 257             return fmt_conversion_table[i].codec_id;
 258         }
 259     }
 260
 261     return CODEC_ID_NONE;
 262 }
 263
 264 static int mmap_init(AVFormatContext *ctx)
 265 {
 266     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 267     struct v4l2_requestbuffers req = {0};
 268     int i, res;
 269
 270     req.count = desired_video_buffers;
 271     req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 272     req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 273     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);
 274     if (res < 0) {
 275         if (errno == EINVAL) {
 276             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Device does not support mmap\n");
 277         } else {
 278             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_REQBUFS)\n");
 279         }
 280         return AVERROR(errno);
 281     }
 282
 283     if (req.count < 2) {
 284         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient buffer memory\n");
 285         return AVERROR(ENOMEM);
 286     }
 287     s->buffers = req.count;
 288     s->buf_start = av_malloc(sizeof(void *) * s->buffers);
 289     if (s->buf_start == NULL) {
 290         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer pointers\n");
 291         return AVERROR(ENOMEM);
 292     }
 293     s->buf_len = av_malloc(sizeof(unsigned int) * s->buffers);
 294     if (s->buf_len == NULL) {
 295         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate buffer sizes\n");
 296         av_free(s->buf_start);
 297         return AVERROR(ENOMEM);
 298     }
 299
 300     for (i = 0; i < req.count; i++) {
 301         struct v4l2_buffer buf = {0};
 302
 303         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 304         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 305         buf.index = i;
 306         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
 307         if (res < 0) {
 308             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QUERYBUF)\n");
 309             return AVERROR(errno);
 310         }
 311
 312         s->buf_len[i] = buf.length;
 313         if (s->frame_size > 0 && s->buf_len[i] < s->frame_size) {
 314             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Buffer len [%d] = %d != %d\n", i, s->buf_len[i], s->frame_size);
 315
 316             return -1;
 317         }
 318         s->buf_start[i] = v4l2_mmap(NULL, buf.length,
 319                         PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, s->fd, buf.m.offset);
 320         if (s->buf_start[i] == MAP_FAILED) {
 321             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "mmap: %s\n", strerror(errno));
 322             return AVERROR(errno);
 323         }
 324     }
 325
 326     return 0;
 327 }
 328
 329 static int read_init(AVFormatContext *ctx)
 330 {
 331     return -1;
 332 }
 333
 334 static void mmap_release_buffer(AVPacket *pkt)
 335 {
 336     struct v4l2_buffer buf = {0};
 337     int res, fd;
 338     struct buff_data *buf_descriptor = pkt->priv;
 339
 340     if (pkt->data == NULL) {
 341          return;
 342     }
 343
 344     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 345     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 346     buf.index = buf_descriptor->index;
 347     fd = buf_descriptor->fd;
 348     av_free(buf_descriptor);
 349
 350     res = v4l2_ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 351     if (res < 0) {
 352         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
 353     }
 354     pkt->data = NULL;
 355     pkt->size = 0;
 356 }
 357
 358 static int mmap_read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 359 {
 360     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 361     struct v4l2_buffer buf = {0};
 362     struct buff_data *buf_descriptor;
 363     int res;
 364
 365     buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 366     buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 367
 368     /* FIXME: Some special treatment might be needed in case of loss of signal... */
 369     while ((res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) < 0 && (errno == EINTR));
 370     if (res < 0) {
 371         if (errno == EAGAIN) {
 372             pkt->size = 0;
 373             return AVERROR(EAGAIN);
 374         }
 375         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_DQBUF): %s\n", strerror(errno));
 376
 377         return AVERROR(errno);
 378     }
 379     assert(buf.index < s->buffers);
 380     if (s->frame_size > 0 && buf.bytesused != s->frame_size) {
 381         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "The v4l2 frame is %d bytes, but %d bytes are expected\n", buf.bytesused, s->frame_size);
 382         return AVERROR_INVALIDDATA;
 383     }
 384
 385     /* Image is at s->buff_start[buf.index] */
 386     pkt->data= s->buf_start[buf.index];
 387     pkt->size = buf.bytesused;
 388     pkt->pts = buf.timestamp.tv_sec * INT64_C(1000000) + buf.timestamp.tv_usec;
 389     pkt->destruct = mmap_release_buffer;
 390     buf_descriptor = av_malloc(sizeof(struct buff_data));
 391     if (buf_descriptor == NULL) {
 392         /* Something went wrong... Since av_malloc() failed, we cannot even
 393          * allocate a buffer for memcopying into it
 394          */
 395         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate a buffer descriptor\n");
 396         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 397
 398         return AVERROR(ENOMEM);
 399     }
 400     buf_descriptor->fd = s->fd;
 401     buf_descriptor->index = buf.index;
 402     pkt->priv = buf_descriptor;
 403
 404     return s->buf_len[buf.index];
 405 }
 406
 407 static int read_frame(AVFormatContext *ctx, AVPacket *pkt)
 408 {
 409     return -1;
 410 }
 411
 412 static int mmap_start(AVFormatContext *ctx)
 413 {
 414     struct video_data *s = ctx->priv_data;
 415     enum v4l2_buf_type type;
 416     int i, res;
 417
 418     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 419         struct v4l2_buffer buf = {0};
 420
 421         buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 422         buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 423         buf.index  = i;
 424
 425         res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
 426         if (res < 0) {
 427             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_QBUF): %s\n", strerror(errno));
 428             return AVERROR(errno);
 429         }
 430     }
 431
 432     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 433     res = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
 434     if (res < 0) {
 435         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_STREAMON): %s\n", strerror(errno));
 436         return AVERROR(errno);
 437     }
 438
 439     return 0;
 440 }
 441
 442 static void mmap_close(struct video_data *s)
 443 {
 444     enum v4l2_buf_type type;
 445     int i;
 446
 447     type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 448     /* We do not check for the result, because we could
 449      * not do anything about it anyway...
 450      */
 451     v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
 452     for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
 453         v4l2_munmap(s->buf_start[i], s->buf_len[i]);
 454     }
 455     av_free(s->buf_start);
 456     av_free(s->buf_len);
 457 }
 458
 459 static int v4l2_set_parameters(AVFormatContext *s1, AVFormatParameters *ap)
 460 {
 461     struct video_data *s = s1->priv_data;
 462     struct v4l2_input input = {0};
 463     struct v4l2_standard standard = {0};
 464     struct v4l2_streamparm streamparm = {0};
 465     struct v4l2_fract *tpf = &streamparm.parm.capture.timeperframe;
 466     int i, ret;
 467     AVRational framerate_q={0};
 468
 469     streamparm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 470
 471     if (s->framerate && (ret = av_parse_video_rate(&framerate_q, s->framerate)) < 0) {
 472         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n", s->framerate);
 473         return ret;
 474     }
 475
 476     /* set tv video input */
 477     input.index = s->channel;
 478     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input) < 0) {
 479         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl enum input failed:\n");
 480         return AVERROR(EIO);
 481     }
 482
 483     av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set input_id: %d, input: %s\n",
 484             s->channel, input.name);
 485     if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_S_INPUT, &input.index) < 0) {
 486         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "The V4L2 driver ioctl set input(%d) failed\n",
 487                 s->channel);
 488         return AVERROR(EIO);
 489     }
 490
 491     if (s->standard) {
 492         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "The V4L2 driver set standard: %s\n",
 493                s->standard);
 494         /* set tv standard */
 495         for (i = 0;; i++) {
 496             standard.index = i;
 497             ret = v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard);
 498             if (ret < 0 || !av_strcasecmp(standard.name, s->standard))
 499                 break;
 500         }
 501         if (ret < 0) {
 502             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unknown standard '%s'\n", s->standard);
 503             return ret;
 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 (v4l2_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 (framerate_q.num && framerate_q.den) {
 516         av_log(s1, AV_LOG_DEBUG, "Setting time per frame to %d/%d\n",
 517                framerate_q.den, framerate_q.num);
 518         tpf->numerator   = framerate_q.den;
 519         tpf->denominator = framerate_q.num;
 520         if (v4l2_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                    framerate_q.den, framerate_q.num);
 524             return AVERROR(EIO);
 525         }
 526
 527         if (framerate_q.num != tpf->denominator ||
 528             framerate_q.den != 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                    framerate_q.den, framerate_q.num,
 532                    tpf->numerator, tpf->denominator);
 533         }
 534     } else {
 535         /* if timebase value is not set, read the timebase value from the driver */
 536         if (v4l2_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     s1->streams[0]->codec->time_base.den = tpf->denominator;
 542     s1->streams[0]->codec->time_base.num = tpf->numerator;
 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 = avformat_new_stream(s1, NULL);
 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, "Could not parse video size '%s'.\n", s->video_size);
 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
 605     capabilities = 0;
 606     s->fd = device_open(s1, &capabilities);
 607     if (s->fd < 0) {
 608         res = AVERROR(EIO);
 609         goto out;
 610     }
 611     av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "[%d]Capabilities: %x\n", s->fd, capabilities);
 612
 613     if (!s->width && !s->height) {
 614         struct v4l2_format fmt;
 615
 616         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Querying the device for the current frame size\n");
 617         fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 618         if (v4l2_ioctl(s->fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt) < 0) {
 619             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "ioctl(VIDIOC_G_FMT): %s\n", strerror(errno));
 620             res = AVERROR(errno);
 621             goto out;
 622         }
 623         s->width  = fmt.fmt.pix.width;
 624         s->height = fmt.fmt.pix.height;
 625         av_log(s1, AV_LOG_VERBOSE, "Setting frame size to %dx%d\n", s->width, s->height);
 626     }
 627
 628     desired_format = device_try_init(s1, pix_fmt, &s->width, &s->height, &codec_id);
 629     if (desired_format == 0) {
 630         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a proper format for "
 631                "codec_id %d, pix_fmt %d.\n", s1->video_codec_id, pix_fmt);
 632         v4l2_close(s->fd);
 633
 634         res = AVERROR(EIO);
 635         goto out;
 636     }
 637     if ((res = av_image_check_size(s->width, s->height, 0, s1)) < 0)
 638         goto out;
 639     s->frame_format = desired_format;
 640
 641     if ((res = v4l2_set_parameters(s1, ap)) < 0)
 642         goto out;
 643
 644     st->codec->pix_fmt = fmt_v4l2ff(desired_format, codec_id);
 645     s->frame_size = avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, s->width, s->height);
 646     if (capabilities & V4L2_CAP_STREAMING) {
 647         s->io_method = io_mmap;
 648         res = mmap_init(s1);
 649         if (res == 0) {
 650             res = mmap_start(s1);
 651         }
 652     } else {
 653         s->io_method = io_read;
 654         res = read_init(s1);
 655     }
 656     if (res < 0) {
 657         v4l2_close(s->fd);
 658         res = AVERROR(EIO);
 659         goto out;
 660     }
 661     s->top_field_first = first_field(s->fd);
 662
 663     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 664     st->codec->codec_id = codec_id;
 665     st->codec->width = s->width;
 666     st->codec->height = s->height;
 667     st->codec->bit_rate = s->frame_size * 1/av_q2d(st->codec->time_base) * 8;
 668
 669 out:
 670     return res;
 671 }
 672
 673 static int v4l2_read_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 674 {
 675     struct video_data *s = s1->priv_data;
 676     int res;
 677
 678     if (s->io_method == io_mmap) {
 679         av_init_packet(pkt);
 680         res = mmap_read_frame(s1, pkt);
 681     } else if (s->io_method == io_read) {
 682         if (av_new_packet(pkt, s->frame_size) < 0)
 683             return AVERROR(EIO);
 684
 685         res = read_frame(s1, pkt);
 686     } else {
 687         return AVERROR(EIO);
 688     }
 689     if (res < 0) {
 690         return res;
 691     }
 692
 693     if (s1->streams[0]->codec->coded_frame) {
 694         s1->streams[0]->codec->coded_frame->interlaced_frame = 1;
 695         s1->streams[0]->codec->coded_frame->top_field_first = s->top_field_first;
 696     }
 697
 698     return pkt->size;
 699 }
 700
 701 static int v4l2_read_close(AVFormatContext *s1)
 702 {
 703     struct video_data *s = s1->priv_data;
 704
 705     if (s->io_method == io_mmap) {
 706         mmap_close(s);
 707     }
 708
 709     v4l2_close(s->fd);
 710     return 0;
 711 }
 712
 713 #define OFFSET(x) offsetof(struct video_data, x)
 714 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 715
 716 static const AVOption options[] = {
 717     { "standard", "", OFFSET(standard), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 718     { "channel",  "", OFFSET(channel),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.dbl = 0 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 719     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 720     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 721     { "framerate", "", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 722     { NULL },
 723 };
 724
 725 static const AVClass v4l2_class = {
 726     .class_name = "V4L2 indev",
 727     .item_name  = av_default_item_name,
 728     .option     = options,
 729     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 730 };
 731
 732 AVInputFormat ff_v4l2_demuxer = {
 733     .name           = "video4linux2,v4l2",
 734     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video4Linux2 device grab"),
 735     .priv_data_size = sizeof(struct video_data),
 736     .read_header    = v4l2_read_header,
 737     .read_packet    = v4l2_read_packet,
 738     .read_close     = v4l2_read_close,
 739     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 740     .priv_class     = &v4l2_class,
 741 };