grab.c

   1 /*
   2  * Linux audio/video grab interface
   3  * Copyright (c) 2000 Gerard Lantau.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  */
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <netinet/in.h>
  22 #include <linux/videodev.h>
  23 #include <linux/soundcard.h>
  24 #include <unistd.h>
  25 #include <fcntl.h>
  26 #include <sys/ioctl.h>
  27 #include <sys/mman.h>
  28 #include <errno.h>
  29 #include <sys/time.h>
  30 #include <getopt.h>
  31
  32 #include "mpegenc.h"
  33 #include "mpegvideo.h"
  34
  35 long long gettime(void)
  36 {
  37     struct timeval tv;
  38     gettimeofday(&tv,NULL);
  39     return (long long)tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec;
  40 }
  41
  42 /* v4l capture */
  43
  44 const char *v4l_device = "/dev/video";
  45
  46 static struct video_capability  video_cap;
  47 int video_fd = -1;
  48 UINT8 *video_buf, *picture_buf;
  49 struct video_mbuf gb_buffers;
  50 struct video_mmap gb_buf;
  51 struct video_audio audio;
  52 int gb_frame = 0;
  53 long long time_frame;
  54 int frame_rate;
  55 int use_mmap = 0;
  56
  57 int v4l_init(int rate, int width, int height)
  58 {
  59     frame_rate = rate;
  60
  61     video_fd = open(v4l_device, O_RDWR);
  62
  63     if (ioctl(video_fd,VIDIOCGCAP,&video_cap) < 0) {
  64         perror("VIDIOCGCAP");
  65         return -1;
  66     }
  67
  68     /* unmute audio */
  69     ioctl(video_fd, VIDIOCGAUDIO, &audio);
  70     audio.flags &= ~VIDEO_AUDIO_MUTE;
  71     ioctl(video_fd, VIDIOCSAUDIO, &audio);
  72
  73     if (!(video_cap.type & VID_TYPE_CAPTURE)) {
  74         /* try to use read based access */
  75         struct video_window win;
  76         int val;
  77
  78         win.x = 0;
  79         win.y = 0;
  80         win.width = width;
  81         win.height = height;
  82         win.chromakey = -1;
  83         win.flags = 0;
  84
  85         ioctl(video_fd, VIDIOCSWIN, &win);
  86
  87         val = 1;
  88         ioctl(video_fd, VIDIOCCAPTURE, &val);
  89         video_buf = malloc( width * height * 2);
  90         picture_buf = malloc( (width * height * 3) / 2);
  91         use_mmap = 0;
  92         return 0;
  93     }
  94
  95     if (ioctl(video_fd,VIDIOCGMBUF,&gb_buffers) < 0) {
  96         perror("ioctl VIDIOCGMBUF");
  97     }
  98
  99     video_buf = mmap(0,gb_buffers.size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,video_fd,0);
 100     if ((unsigned char*)-1 == video_buf) {
 101         perror("mmap");
 102         return -1;
 103     }
 104     gb_frame = 0;
 105     time_frame = gettime();
 106
 107     /* start to grab the first frame */
 108     gb_buf.frame = 1 - gb_frame;
 109     gb_buf.height = height;
 110     gb_buf.width = width;
 111     gb_buf.format = VIDEO_PALETTE_YUV420P;
 112
 113     if (ioctl(video_fd, VIDIOCMCAPTURE, &gb_buf) < 0) {
 114         if (errno == EAGAIN)
 115             fprintf(stderr,"Cannot Sync\n");
 116         else
 117             perror("VIDIOCMCAPTURE");
 118         return -1;
 119     }
 120     use_mmap = 1;
 121     return 0;
 122 }
 123
 124 /* test with read call and YUV422 stream */
 125 static int v4l_basic_read_picture(UINT8 *picture[3],
 126                                   int width, int height,
 127                                   int picture_number)
 128 {
 129     int x, y;
 130     UINT8 *p, *lum, *cb, *cr;
 131
 132     if (read(video_fd, video_buf, width * height * 2) < 0)
 133         perror("read");
 134
 135     picture[0] = picture_buf;
 136     picture[1] = picture_buf + width * height;
 137     picture[2] = picture_buf + (width * height) + (width * height) / 4;
 138
 139     /* XXX: optimize */
 140     lum = picture[0];
 141     cb = picture[1];
 142     cr = picture[2];
 143     p = video_buf;
 144     for(y=0;y<height;y+=2) {
 145         for(x=0;x<width;x+=2) {
 146             lum[0] = p[0];
 147             cb[0] = p[1];
 148             lum[1] = p[2];
 149             cr[0] = p[3];
 150             p += 4;
 151             lum += 2;
 152             cb++;
 153             cr++;
 154         }
 155         for(x=0;x<width;x+=2) {
 156             lum[0] = p[0];
 157             lum[1] = p[2];
 158             p += 4;
 159             lum += 2;
 160         }
 161     }
 162     return 0;
 163 }
 164
 165 static int v4l_mm_read_picture(UINT8 *picture[3],
 166                                int width, int height,
 167                                int picture_number)
 168 {
 169     UINT8 *ptr;
 170     int size;
 171     long long curtime;
 172
 173     /* wait based on the frame rate */
 174     time_frame += 1000000 / frame_rate;
 175     do {
 176         curtime = gettime();
 177     } while (curtime < time_frame);
 178
 179     gb_buf.frame = gb_frame;
 180     if (ioctl(video_fd, VIDIOCMCAPTURE, &gb_buf) < 0) {
 181         if (errno == EAGAIN)
 182             fprintf(stderr,"Cannot Sync\n");
 183         else
 184             perror("VIDIOCMCAPTURE");
 185         return -1;
 186     }
 187     gb_frame = 1 - gb_frame;
 188
 189     if (ioctl(video_fd, VIDIOCSYNC, &gb_frame) < 0) {
 190         if (errno != EAGAIN) {
 191             perror("VIDIOCSYNC");
 192         }
 193     }
 194
 195     size = width * height;
 196     ptr = video_buf + gb_buffers.offsets[gb_frame];
 197     picture[0] = ptr;
 198     picture[1] = ptr + size;
 199     picture[2] = ptr + size + (size / 4);
 200
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 int v4l_read_picture(UINT8 *picture[3],
 205                      int width, int height,
 206                      int picture_number)
 207 {
 208     if (use_mmap) {
 209         return v4l_mm_read_picture(picture, width, height, picture_number);
 210     } else {
 211         return v4l_basic_read_picture(picture, width, height, picture_number);
 212     }
 213 }
 214
 215 /* open audio device */
 216 int audio_open(int freq, int channels)
 217 {
 218     int audio_fd, tmp, err;
 219
 220     audio_fd = open("/dev/dsp",O_RDONLY);
 221     if (audio_fd == -1) {
 222         perror("/dev/dsp");
 223         return -1;
 224     }
 225     /* non blocking mode */
 226     fcntl(audio_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
 227
 228 #if 0
 229     tmp=(NB_FRAGMENTS << 16) | FRAGMENT_BITS;
 230     err=ioctl(audio_fd, SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT, &tmp);
 231     if (err < 0) {
 232         perror("SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT");
 233     }
 234 #endif
 235
 236     /* always set to this size */
 237     /* XXX: incorrect if big endian */
 238     tmp=AFMT_S16_LE;
 239     err=ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_SETFMT,&tmp);
 240     if (err < 0) {
 241         perror("SNDCTL_DSP_SETFMT");
 242     }
 243
 244     tmp= (channels == 2);
 245     err=ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_STEREO,&tmp);
 246     if (err < 0) {
 247         perror("SNDCTL_DSP_STEREO");
 248     }
 249
 250     /* should be last */
 251     tmp = freq;
 252     err=ioctl(audio_fd, SNDCTL_DSP_SPEED, &tmp);
 253     if (err < 0) {
 254         perror("SNDCTL_DSP_SPEED");
 255     }
 256     return audio_fd;
 257 }
 258