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