libavdevice/libdc1394.c

   1 /*
   2  * IIDC1394 grab interface (uses libdc1394 and libraw1394)
   3  * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik
   4  * Copyright (c) 2008 Alessandro Sappia
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24 #include "libavformat/avformat.h"
  25 #include "libavutil/log.h"
  26 #include "libavutil/mathematics.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28 #include "libavutil/parseutils.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30
  31 #if HAVE_LIBDC1394_2
  32 #include <dc1394/dc1394.h>
  33 #elif HAVE_LIBDC1394_1
  34 #include <libraw1394/raw1394.h>
  35 #include <libdc1394/dc1394_control.h>
  36
  37 #define DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 MODE_320x240_YUV422
  38 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 MODE_640x480_YUV411
  39 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 MODE_640x480_YUV422
  40 #define DC1394_FRAMERATE_1_875 FRAMERATE_1_875
  41 #define DC1394_FRAMERATE_3_75  FRAMERATE_3_75
  42 #define DC1394_FRAMERATE_7_5   FRAMERATE_7_5
  43 #define DC1394_FRAMERATE_15    FRAMERATE_15
  44 #define DC1394_FRAMERATE_30    FRAMERATE_30
  45 #define DC1394_FRAMERATE_60    FRAMERATE_60
  46 #define DC1394_FRAMERATE_120   FRAMERATE_120
  47 #define DC1394_FRAMERATE_240   FRAMERATE_240
  48 #endif
  49
  50 #undef free
  51
  52 typedef struct dc1394_data {
  53     AVClass *class;
  54 #if HAVE_LIBDC1394_1
  55     raw1394handle_t handle;
  56     dc1394_cameracapture camera;
  57     int channel;
  58 #elif HAVE_LIBDC1394_2
  59     dc1394_t *d;
  60     dc1394camera_t *camera;
  61     dc1394video_frame_t *frame;
  62 #endif
  63     int current_frame;
  64     int  frame_rate;        /**< frames per 1000 seconds (fps * 1000) */
  65     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
  66     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
  67     char *framerate;        /**< Set by a private option. */
  68
  69     AVPacket packet;
  70 } dc1394_data;
  71
  72 struct dc1394_frame_format {
  73     int width;
  74     int height;
  75     enum PixelFormat pix_fmt;
  76     int frame_size_id;
  77 } dc1394_frame_formats[] = {
  78     { 320, 240, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 },
  79     { 640, 480, PIX_FMT_UYYVYY411, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 },
  80     { 640, 480, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 },
  81     { 0, 0, 0, 0 } /* gotta be the last one */
  82 };
  83
  84 struct dc1394_frame_rate {
  85     int frame_rate;
  86     int frame_rate_id;
  87 } dc1394_frame_rates[] = {
  88     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
  89     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
  90     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
  91     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
  92     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
  93     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
  94     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
  95     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
  96     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
  97 };
  98
  99 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
 100 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 101 static const AVOption options[] = {
 102 #if HAVE_LIBDC1394_1
 103     { "channel", "", offsetof(dc1394_data, channel), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 104 #endif
 105     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
 106     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
 107     { "framerate", "", OFFSET(framerate), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "ntsc"}, 0, 0, DEC },
 108     { NULL },
 109 };
 110
 111 static const AVClass libdc1394_class = {
 112     .class_name = "libdc1394 indev",
 113     .item_name  = av_default_item_name,
 114     .option     = options,
 115     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 116 };
 117
 118
 119 static inline int dc1394_read_common(AVFormatContext *c, AVFormatParameters *ap,
 120                                      struct dc1394_frame_format **select_fmt, struct dc1394_frame_rate **select_fps)
 121 {
 122     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
 123     AVStream* vst;
 124     struct dc1394_frame_format *fmt;
 125     struct dc1394_frame_rate *fps;
 126     enum PixelFormat pix_fmt;
 127     int width, height;
 128     AVRational framerate;
 129     int ret = 0;
 130
 131     if ((pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
 132         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
 133         ret = AVERROR(EINVAL);
 134         goto out;
 135     }
 136
 137     if ((ret = av_parse_video_size(&width, &height, dc1394->video_size)) < 0) {
 138         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse video size '%s'.\n", dc1394->video_size);
 139         goto out;
 140     }
 141     if ((ret = av_parse_video_rate(&framerate, dc1394->framerate)) < 0) {
 142         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Could not parse framerate '%s'.\n", dc1394->framerate);
 143         goto out;
 144     }
 145     dc1394->frame_rate = av_rescale(1000, framerate.num, framerate.den);
 146
 147     for (fmt = dc1394_frame_formats; fmt->width; fmt++)
 148          if (fmt->pix_fmt == pix_fmt && fmt->width == width && fmt->height == height)
 149              break;
 150
 151     for (fps = dc1394_frame_rates; fps->frame_rate; fps++)
 152          if (fps->frame_rate == dc1394->frame_rate)
 153              break;
 154
 155     if (!fps->frame_rate || !fmt->width) {
 156         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't find matching camera format for %s, %dx%d@%d:1000fps\n", av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
 157                                                                                                 width, height, dc1394->frame_rate);
 158         ret = AVERROR(EINVAL);
 159         goto out;
 160     }
 161
 162     /* create a video stream */
 163     vst = av_new_stream(c, 0);
 164     if (!vst) {
 165         ret = AVERROR(ENOMEM);
 166         goto out;
 167     }
 168     av_set_pts_info(vst, 64, 1, 1000);
 169     vst->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 170     vst->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
 171     vst->codec->time_base.den = framerate.num;
 172     vst->codec->time_base.num = framerate.den;
 173     vst->codec->width = fmt->width;
 174     vst->codec->height = fmt->height;
 175     vst->codec->pix_fmt = fmt->pix_fmt;
 176
 177     /* packet init */
 178     av_init_packet(&dc1394->packet);
 179     dc1394->packet.size = avpicture_get_size(fmt->pix_fmt, fmt->width, fmt->height);
 180     dc1394->packet.stream_index = vst->index;
 181     dc1394->packet.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 182
 183     dc1394->current_frame = 0;
 184
 185     vst->codec->bit_rate = av_rescale(dc1394->packet.size * 8, fps->frame_rate, 1000);
 186     *select_fps = fps;
 187     *select_fmt = fmt;
 188 out:
 189     return ret;
 190 }
 191
 192 #if HAVE_LIBDC1394_1
 193 static int dc1394_v1_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
 194 {
 195     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
 196     AVStream* vst;
 197     nodeid_t* camera_nodes;
 198     int res;
 199     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
 200     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
 201
 202     if (dc1394_read_common(c,ap,&fmt,&fps) != 0)
 203         return -1;
 204
 205     /* Now let us prep the hardware. */
 206     dc1394->handle = dc1394_create_handle(0); /* FIXME: gotta have ap->port */
 207     if (!dc1394->handle) {
 208         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't acquire dc1394 handle on port %d\n", 0 /* ap->port */);
 209         goto out;
 210     }
 211     camera_nodes = dc1394_get_camera_nodes(dc1394->handle, &res, 1);
 212     if (!camera_nodes || camera_nodes[dc1394->channel] == DC1394_NO_CAMERA) {
 213         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "There's no IIDC camera on the channel %d\n", dc1394->channel);
 214         goto out_handle;
 215     }
 216     res = dc1394_dma_setup_capture(dc1394->handle, camera_nodes[dc1394->channel],
 217                                    0,
 218                                    FORMAT_VGA_NONCOMPRESSED,
 219                                    fmt->frame_size_id,
 220                                    SPEED_400,
 221                                    fps->frame_rate_id, 8, 1,
 222                                    c->filename,
 223                                    &dc1394->camera);
 224     dc1394_free_camera_nodes(camera_nodes);
 225     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 226         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't prepare camera for the DMA capture\n");
 227         goto out_handle;
 228     }
 229
 230     res = dc1394_start_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
 231     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 232         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't start isochronous transmission\n");
 233         goto out_handle_dma;
 234     }
 235
 236     return 0;
 237
 238 out_handle_dma:
 239     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 240     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 241 out_handle:
 242     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
 243 out:
 244     return -1;
 245 }
 246
 247 static int dc1394_v1_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
 248 {
 249     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
 250     int res;
 251
 252     /* discard stale frame */
 253     if (dc1394->current_frame++) {
 254         if (dc1394_dma_done_with_buffer(&dc1394->camera) != DC1394_SUCCESS)
 255             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
 256     }
 257
 258     res = dc1394_dma_single_capture(&dc1394->camera);
 259
 260     if (res == DC1394_SUCCESS) {
 261         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->camera.capture_buffer);
 262         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame * 1000000) / dc1394->frame_rate;
 263         res = dc1394->packet.size;
 264     } else {
 265         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
 266         dc1394->packet.data = NULL;
 267         res = -1;
 268     }
 269
 270     *pkt = dc1394->packet;
 271     return res;
 272 }
 273
 274 static int dc1394_v1_close(AVFormatContext * context)
 275 {
 276     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
 277
 278     dc1394_stop_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
 279     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 280     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 281     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
 282
 283     return 0;
 284 }
 285
 286 #elif HAVE_LIBDC1394_2
 287 static int dc1394_v2_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
 288 {
 289     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
 290     dc1394camera_list_t *list;
 291     int res, i;
 292     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
 293     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
 294
 295     if (dc1394_read_common(c,ap,&fmt,&fps) != 0)
 296        return -1;
 297
 298     /* Now let us prep the hardware. */
 299     dc1394->d = dc1394_new();
 300     dc1394_camera_enumerate (dc1394->d, &list);
 301     if ( !list || list->num == 0) {
 302         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera\n\n");
 303         goto out;
 304     }
 305
 306     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
 307     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
 308     if (list->num > 1) {
 309         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
 310     }
 311
 312     /* Freeing list of cameras */
 313     dc1394_camera_free_list (list);
 314
 315     /* Select MAX Speed possible from the cam */
 316     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
 317        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
 318        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
 319     } else {
 320        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
 321     }
 322
 323     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
 324             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
 325     }
 326     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 327         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
 328         goto out_camera;
 329     }
 330
 331     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, fmt->frame_size_id) != DC1394_SUCCESS) {
 332         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
 333         goto out_camera;
 334     }
 335
 336     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera,fps->frame_rate_id) != DC1394_SUCCESS) {
 337         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set framerate %d \n",fps->frame_rate);
 338         goto out_camera;
 339     }
 340     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
 341         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
 342         goto out_camera;
 343     }
 344
 345     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
 346         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
 347         goto out_camera;
 348     }
 349     return 0;
 350
 351 out_camera:
 352     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
 353     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
 354     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
 355 out:
 356     dc1394_free(dc1394->d);
 357     return -1;
 358 }
 359
 360 static int dc1394_v2_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
 361 {
 362     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
 363     int res;
 364
 365     /* discard stale frame */
 366     if (dc1394->current_frame++) {
 367         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
 368             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
 369     }
 370
 371     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
 372     if (res == DC1394_SUCCESS) {
 373         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->frame->image);
 374         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame  * 1000000) / (dc1394->frame_rate);
 375         res = dc1394->frame->image_bytes;
 376     } else {
 377         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
 378         dc1394->packet.data = NULL;
 379         res = -1;
 380     }
 381
 382     *pkt = dc1394->packet;
 383     return res;
 384 }
 385
 386 static int dc1394_v2_close(AVFormatContext * context)
 387 {
 388     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
 389
 390     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
 391     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
 392     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
 393     dc1394_free(dc1394->d);
 394
 395     return 0;
 396 }
 397
 398 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
 399     .name           = "libdc1394",
 400     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.2 A/V grab"),
 401     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
 402     .read_header    = dc1394_v2_read_header,
 403     .read_packet    = dc1394_v2_read_packet,
 404     .read_close     = dc1394_v2_close,
 405     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 406     .priv_class     = &libdc1394_class,
 407 };
 408
 409 #endif
 410 #if HAVE_LIBDC1394_1
 411 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
 412     .name           = "libdc1394",
 413     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.1 A/V grab"),
 414     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
 415     .read_header    = dc1394_v1_read_header,
 416     .read_packet    = dc1394_v1_read_packet,
 417     .read_close     = dc1394_v1_close,
 418     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 419     .priv_class     = &libdc1394_class,
 420 };
 421 #endif