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/opt.h"
  27 #include "libavutil/parseutils.h"
  28 #include "libavutil/pixdesc.h"
  29
  30 #if HAVE_LIBDC1394_2
  31 #include <dc1394/dc1394.h>
  32 #elif HAVE_LIBDC1394_1
  33 #include <libraw1394/raw1394.h>
  34 #include <libdc1394/dc1394_control.h>
  35
  36 #define DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 MODE_320x240_YUV422
  37 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 MODE_640x480_YUV411
  38 #define DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 MODE_640x480_YUV422
  39 #define DC1394_FRAMERATE_1_875 FRAMERATE_1_875
  40 #define DC1394_FRAMERATE_3_75  FRAMERATE_3_75
  41 #define DC1394_FRAMERATE_7_5   FRAMERATE_7_5
  42 #define DC1394_FRAMERATE_15    FRAMERATE_15
  43 #define DC1394_FRAMERATE_30    FRAMERATE_30
  44 #define DC1394_FRAMERATE_60    FRAMERATE_60
  45 #define DC1394_FRAMERATE_120   FRAMERATE_120
  46 #define DC1394_FRAMERATE_240   FRAMERATE_240
  47 #endif
  48
  49 #undef free
  50
  51 typedef struct dc1394_data {
  52     AVClass *class;
  53 #if HAVE_LIBDC1394_1
  54     raw1394handle_t handle;
  55     dc1394_cameracapture camera;
  56     int channel;
  57 #elif HAVE_LIBDC1394_2
  58     dc1394_t *d;
  59     dc1394camera_t *camera;
  60     dc1394video_frame_t *frame;
  61 #endif
  62     int current_frame;
  63     int fps;
  64     char *video_size;       /**< String describing video size, set by a private option. */
  65     char *pixel_format;     /**< Set by a private option. */
  66
  67     AVPacket packet;
  68 } dc1394_data;
  69
  70 struct dc1394_frame_format {
  71     int width;
  72     int height;
  73     enum PixelFormat pix_fmt;
  74     int frame_size_id;
  75 } dc1394_frame_formats[] = {
  76     { 320, 240, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_320x240_YUV422 },
  77     { 640, 480, PIX_FMT_UYYVYY411, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV411 },
  78     { 640, 480, PIX_FMT_UYVY422, DC1394_VIDEO_MODE_640x480_YUV422 },
  79     { 0, 0, 0, 0 } /* gotta be the last one */
  80 };
  81
  82 struct dc1394_frame_rate {
  83     int frame_rate;
  84     int frame_rate_id;
  85 } dc1394_frame_rates[] = {
  86     {  1875, DC1394_FRAMERATE_1_875 },
  87     {  3750, DC1394_FRAMERATE_3_75  },
  88     {  7500, DC1394_FRAMERATE_7_5   },
  89     { 15000, DC1394_FRAMERATE_15    },
  90     { 30000, DC1394_FRAMERATE_30    },
  91     { 60000, DC1394_FRAMERATE_60    },
  92     {120000, DC1394_FRAMERATE_120   },
  93     {240000, DC1394_FRAMERATE_240    },
  94     { 0, 0 } /* gotta be the last one */
  95 };
  96
  97 #define OFFSET(x) offsetof(dc1394_data, x)
  98 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
  99 static const AVOption options[] = {
 100 #if HAVE_LIBDC1394_1
 101     { "channel", "", offsetof(dc1394_data, channel), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 102 #endif
 103     { "video_size", "A string describing frame size, such as 640x480 or hd720.", OFFSET(video_size), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "qvga"}, 0, 0, DEC },
 104     { "pixel_format", "", OFFSET(pixel_format), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "uyvy422"}, 0, 0, DEC },
 105     { NULL },
 106 };
 107
 108 static const AVClass libdc1394_class = {
 109     .class_name = "libdc1394 indev",
 110     .item_name  = av_default_item_name,
 111     .option     = options,
 112     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 113 };
 114
 115
 116 static inline int dc1394_read_common(AVFormatContext *c, AVFormatParameters *ap,
 117                                      struct dc1394_frame_format **select_fmt, struct dc1394_frame_rate **select_fps)
 118 {
 119     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
 120     AVStream* vst;
 121     struct dc1394_frame_format *fmt;
 122     struct dc1394_frame_rate *fps;
 123     enum PixelFormat pix_fmt;
 124     int width, height;
 125     int frame_rate           = !ap->time_base.num ? 30000 : av_rescale(1000, ap->time_base.den, ap->time_base.num);
 126     int ret = 0;
 127
 128     if ((pix_fmt = av_get_pix_fmt(dc1394->pixel_format)) == PIX_FMT_NONE) {
 129         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "No such pixel format: %s.\n", dc1394->pixel_format);
 130         ret = AVERROR(EINVAL);
 131         goto out;
 132     }
 133
 134     if ((ret = av_parse_video_size(&width, &height, dc1394->video_size)) < 0) {
 135         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't parse video size.\n");
 136         goto out;
 137     }
 138 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
 139     if (ap->width > 0)
 140         width = ap->width;
 141     if (ap->height > 0)
 142         height = ap->height;
 143     if (ap->pix_fmt)
 144         pix_fmt = ap->pix_fmt;
 145 #endif
 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 == 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", avcodec_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
 157                                                                                                 width, height, 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 = fps->frame_rate;
 172     vst->codec->time_base.num = 1000;
 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     dc1394->fps = fps->frame_rate;
 185
 186     vst->codec->bit_rate = av_rescale(dc1394->packet.size * 8, fps->frame_rate, 1000);
 187     *select_fps = fps;
 188     *select_fmt = fmt;
 189 out:
 190     av_freep(&dc1394->video_size);
 191     av_freep(&dc1394->pixel_format);
 192     return ret;
 193 }
 194
 195 #if HAVE_LIBDC1394_1
 196 static int dc1394_v1_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
 197 {
 198     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
 199     AVStream* vst;
 200     nodeid_t* camera_nodes;
 201     int res;
 202     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
 203     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
 204
 205     if (dc1394_read_common(c,ap,&fmt,&fps) != 0)
 206         return -1;
 207
 208 #if FF_API_FORMAT_PARAMETERS
 209     if (ap->channel)
 210         dc1394->channel = ap->channel;
 211 #endif
 212
 213     /* Now let us prep the hardware. */
 214     dc1394->handle = dc1394_create_handle(0); /* FIXME: gotta have ap->port */
 215     if (!dc1394->handle) {
 216         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't acquire dc1394 handle on port %d\n", 0 /* ap->port */);
 217         goto out;
 218     }
 219     camera_nodes = dc1394_get_camera_nodes(dc1394->handle, &res, 1);
 220     if (!camera_nodes || camera_nodes[dc1394->channel] == DC1394_NO_CAMERA) {
 221         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "There's no IIDC camera on the channel %d\n", dc1394->channel);
 222         goto out_handle;
 223     }
 224     res = dc1394_dma_setup_capture(dc1394->handle, camera_nodes[dc1394->channel],
 225                                    0,
 226                                    FORMAT_VGA_NONCOMPRESSED,
 227                                    fmt->frame_size_id,
 228                                    SPEED_400,
 229                                    fps->frame_rate_id, 8, 1,
 230                                    c->filename,
 231                                    &dc1394->camera);
 232     dc1394_free_camera_nodes(camera_nodes);
 233     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 234         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't prepare camera for the DMA capture\n");
 235         goto out_handle;
 236     }
 237
 238     res = dc1394_start_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
 239     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 240         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Can't start isochronous transmission\n");
 241         goto out_handle_dma;
 242     }
 243
 244     return 0;
 245
 246 out_handle_dma:
 247     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 248     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 249 out_handle:
 250     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
 251 out:
 252     return -1;
 253 }
 254
 255 static int dc1394_v1_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
 256 {
 257     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
 258     int res;
 259
 260     /* discard stale frame */
 261     if (dc1394->current_frame++) {
 262         if (dc1394_dma_done_with_buffer(&dc1394->camera) != DC1394_SUCCESS)
 263             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
 264     }
 265
 266     res = dc1394_dma_single_capture(&dc1394->camera);
 267
 268     if (res == DC1394_SUCCESS) {
 269         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->camera.capture_buffer);
 270         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame * 1000000) / dc1394->fps;
 271         res = dc1394->packet.size;
 272     } else {
 273         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
 274         dc1394->packet.data = NULL;
 275         res = -1;
 276     }
 277
 278     *pkt = dc1394->packet;
 279     return res;
 280 }
 281
 282 static int dc1394_v1_close(AVFormatContext * context)
 283 {
 284     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
 285
 286     dc1394_stop_iso_transmission(dc1394->handle, dc1394->camera.node);
 287     dc1394_dma_unlisten(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 288     dc1394_dma_release_camera(dc1394->handle, &dc1394->camera);
 289     dc1394_destroy_handle(dc1394->handle);
 290
 291     return 0;
 292 }
 293
 294 #elif HAVE_LIBDC1394_2
 295 static int dc1394_v2_read_header(AVFormatContext *c, AVFormatParameters * ap)
 296 {
 297     dc1394_data* dc1394 = c->priv_data;
 298     dc1394camera_list_t *list;
 299     int res, i;
 300     struct dc1394_frame_format *fmt = NULL;
 301     struct dc1394_frame_rate *fps = NULL;
 302
 303     if (dc1394_read_common(c,ap,&fmt,&fps) != 0)
 304        return -1;
 305
 306     /* Now let us prep the hardware. */
 307     dc1394->d = dc1394_new();
 308     dc1394_camera_enumerate (dc1394->d, &list);
 309     if ( !list || list->num == 0) {
 310         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Unable to look for an IIDC camera\n\n");
 311         goto out;
 312     }
 313
 314     /* FIXME: To select a specific camera I need to search in list its guid */
 315     dc1394->camera = dc1394_camera_new (dc1394->d, list->ids[0].guid);
 316     if (list->num > 1) {
 317         av_log(c, AV_LOG_INFO, "Working with the first camera found\n");
 318     }
 319
 320     /* Freeing list of cameras */
 321     dc1394_camera_free_list (list);
 322
 323     /* Select MAX Speed possible from the cam */
 324     if (dc1394->camera->bmode_capable>0) {
 325        dc1394_video_set_operation_mode(dc1394->camera, DC1394_OPERATION_MODE_1394B);
 326        i = DC1394_ISO_SPEED_800;
 327     } else {
 328        i = DC1394_ISO_SPEED_400;
 329     }
 330
 331     for (res = DC1394_FAILURE; i >= DC1394_ISO_SPEED_MIN && res != DC1394_SUCCESS; i--) {
 332             res=dc1394_video_set_iso_speed(dc1394->camera, i);
 333     }
 334     if (res != DC1394_SUCCESS) {
 335         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set ISO Speed\n");
 336         goto out_camera;
 337     }
 338
 339     if (dc1394_video_set_mode(dc1394->camera, fmt->frame_size_id) != DC1394_SUCCESS) {
 340         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set video format\n");
 341         goto out_camera;
 342     }
 343
 344     if (dc1394_video_set_framerate(dc1394->camera,fps->frame_rate_id) != DC1394_SUCCESS) {
 345         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Couldn't set framerate %d \n",fps->frame_rate);
 346         goto out_camera;
 347     }
 348     if (dc1394_capture_setup(dc1394->camera, 10, DC1394_CAPTURE_FLAGS_DEFAULT)!=DC1394_SUCCESS) {
 349         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot setup camera \n");
 350         goto out_camera;
 351     }
 352
 353     if (dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_ON) !=DC1394_SUCCESS) {
 354         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Cannot start capture\n");
 355         goto out_camera;
 356     }
 357     return 0;
 358
 359 out_camera:
 360     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
 361     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
 362     dc1394_camera_free (dc1394->camera);
 363 out:
 364     dc1394_free(dc1394->d);
 365     return -1;
 366 }
 367
 368 static int dc1394_v2_read_packet(AVFormatContext *c, AVPacket *pkt)
 369 {
 370     struct dc1394_data *dc1394 = c->priv_data;
 371     int res;
 372
 373     /* discard stale frame */
 374     if (dc1394->current_frame++) {
 375         if (dc1394_capture_enqueue(dc1394->camera, dc1394->frame) != DC1394_SUCCESS)
 376             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "failed to release %d frame\n", dc1394->current_frame);
 377     }
 378
 379     res = dc1394_capture_dequeue(dc1394->camera, DC1394_CAPTURE_POLICY_WAIT, &dc1394->frame);
 380     if (res == DC1394_SUCCESS) {
 381         dc1394->packet.data = (uint8_t *)(dc1394->frame->image);
 382         dc1394->packet.pts = (dc1394->current_frame  * 1000000) / (dc1394->fps);
 383         res = dc1394->frame->image_bytes;
 384     } else {
 385         av_log(c, AV_LOG_ERROR, "DMA capture failed\n");
 386         dc1394->packet.data = NULL;
 387         res = -1;
 388     }
 389
 390     *pkt = dc1394->packet;
 391     return res;
 392 }
 393
 394 static int dc1394_v2_close(AVFormatContext * context)
 395 {
 396     struct dc1394_data *dc1394 = context->priv_data;
 397
 398     dc1394_video_set_transmission(dc1394->camera, DC1394_OFF);
 399     dc1394_capture_stop(dc1394->camera);
 400     dc1394_camera_free(dc1394->camera);
 401     dc1394_free(dc1394->d);
 402
 403     return 0;
 404 }
 405
 406 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
 407     .name           = "libdc1394",
 408     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.2 A/V grab"),
 409     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
 410     .read_header    = dc1394_v2_read_header,
 411     .read_packet    = dc1394_v2_read_packet,
 412     .read_close     = dc1394_v2_close,
 413     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 414     .priv_class     = &libdc1394_class,
 415 };
 416
 417 #endif
 418 #if HAVE_LIBDC1394_1
 419 AVInputFormat ff_libdc1394_demuxer = {
 420     .name           = "libdc1394",
 421     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dc1394 v.1 A/V grab"),
 422     .priv_data_size = sizeof(struct dc1394_data),
 423     .read_header    = dc1394_v1_read_header,
 424     .read_packet    = dc1394_v1_read_packet,
 425     .read_close     = dc1394_v1_close,
 426     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 427     .priv_class     = &libdc1394_class,
 428 };
 429 #endif