sys/v4l2/gstv4l2src.c

   1 /* GStreamer
   2  *
   3  * Copyright (C) 2001-2002 Ronald Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>
   4  *               2006 Edgard Lima <edgard.lima@indt.org.br>
   5  *
   6  * gstv4l2src.c: Video4Linux2 source element
   7  *
   8  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This library 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  * Library General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  19  * License along with this library; if not, write to the
  20  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  21  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  22  */
  23
  24 /**
  25  * SECTION:element-v4l2src
  26  *
  27  * v4l2src can be used to capture video from v4l2 devices, like webcams and tv
  28  * cards.
  29  *
  30  * <refsect2>
  31  * <title>Example launch lines</title>
  32  * |[
  33  * gst-launch-1.0 v4l2src ! xvimagesink
  34  * ]| This pipeline shows the video captured from /dev/video0 tv card and for
  35  * webcams.
  36  * |[
  37  * gst-launch-1.0 v4l2src ! jpegdec ! xvimagesink
  38  * ]| This pipeline shows the video captured from a webcam that delivers jpeg
  39  * images.
  40  * </refsect2>
  41  */
  42
  43 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  44 #include <config.h>
  45 #endif
  46
  47 #include <string.h>
  48 #include <sys/time.h>
  49 #include <unistd.h>
  50
  51 #include <gst/video/gstvideometa.h>
  52 #include <gst/video/gstvideopool.h>
  53
  54 #include "gstv4l2src.h"
  55
  56 #include "gstv4l2colorbalance.h"
  57 #include "gstv4l2tuner.h"
  58 #include "gstv4l2vidorient.h"
  59
  60 #include "gst/gst-i18n-plugin.h"
  61
  62 GST_DEBUG_CATEGORY (v4l2src_debug);
  63 #define GST_CAT_DEFAULT v4l2src_debug
  64
  65 #define DEFAULT_PROP_DEVICE   "/dev/video0"
  66
  67 enum
  68 {
  69   PROP_0,
  70   V4L2_STD_OBJECT_PROPS,
  71   PROP_LAST
  72 };
  73
  74 /* signals and args */
  75 enum
  76 {
  77   SIGNAL_PRE_SET_FORMAT,
  78   LAST_SIGNAL
  79 };
  80
  81 static guint gst_v4l2_signals[LAST_SIGNAL] = { 0 };
  82
  83 GST_IMPLEMENT_V4L2_COLOR_BALANCE_METHODS (GstV4l2Src, gst_v4l2src);
  84 GST_IMPLEMENT_V4L2_TUNER_METHODS (GstV4l2Src, gst_v4l2src);
  85 GST_IMPLEMENT_V4L2_VIDORIENT_METHODS (GstV4l2Src, gst_v4l2src);
  86
  87 static void gst_v4l2src_uri_handler_init (gpointer g_iface,
  88     gpointer iface_data);
  89
  90 #define gst_v4l2src_parent_class parent_class
  91 G_DEFINE_TYPE_WITH_CODE (GstV4l2Src, gst_v4l2src, GST_TYPE_PUSH_SRC,
  92     G_IMPLEMENT_INTERFACE (GST_TYPE_URI_HANDLER, gst_v4l2src_uri_handler_init);
  93     G_IMPLEMENT_INTERFACE (GST_TYPE_TUNER, gst_v4l2src_tuner_interface_init);
  94     G_IMPLEMENT_INTERFACE (GST_TYPE_COLOR_BALANCE,
  95         gst_v4l2src_color_balance_interface_init);
  96     G_IMPLEMENT_INTERFACE (GST_TYPE_VIDEO_ORIENTATION,
  97         gst_v4l2src_video_orientation_interface_init));
  98
  99 static void gst_v4l2src_finalize (GstV4l2Src * v4l2src);
 100
 101 /* element methods */
 102 static GstStateChangeReturn gst_v4l2src_change_state (GstElement * element,
 103     GstStateChange transition);
 104
 105 /* basesrc methods */
 106 static gboolean gst_v4l2src_start (GstBaseSrc * src);
 107 static gboolean gst_v4l2src_unlock (GstBaseSrc * src);
 108 static gboolean gst_v4l2src_unlock_stop (GstBaseSrc * src);
 109 static gboolean gst_v4l2src_stop (GstBaseSrc * src);
 110 static gboolean gst_v4l2src_set_caps (GstBaseSrc * src, GstCaps * caps);
 111 static GstCaps *gst_v4l2src_get_caps (GstBaseSrc * src, GstCaps * filter);
 112 static gboolean gst_v4l2src_query (GstBaseSrc * bsrc, GstQuery * query);
 113 static gboolean gst_v4l2src_decide_allocation (GstBaseSrc * src,
 114     GstQuery * query);
 115 static GstFlowReturn gst_v4l2src_create (GstPushSrc * src, GstBuffer ** out);
 116 static GstCaps *gst_v4l2src_fixate (GstBaseSrc * basesrc, GstCaps * caps);
 117 static gboolean gst_v4l2src_negotiate (GstBaseSrc * basesrc);
 118
 119 static void gst_v4l2src_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 120     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 121 static void gst_v4l2src_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 122     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 123
 124 static void
 125 gst_v4l2src_class_init (GstV4l2SrcClass * klass)
 126 {
 127   GObjectClass *gobject_class;
 128   GstElementClass *element_class;
 129   GstBaseSrcClass *basesrc_class;
 130   GstPushSrcClass *pushsrc_class;
 131
 132   gobject_class = G_OBJECT_CLASS (klass);
 133   element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 134   basesrc_class = GST_BASE_SRC_CLASS (klass);
 135   pushsrc_class = GST_PUSH_SRC_CLASS (klass);
 136
 137   gobject_class->finalize = (GObjectFinalizeFunc) gst_v4l2src_finalize;
 138   gobject_class->set_property = gst_v4l2src_set_property;
 139   gobject_class->get_property = gst_v4l2src_get_property;
 140
 141   element_class->change_state = gst_v4l2src_change_state;
 142
 143   gst_v4l2_object_install_properties_helper (gobject_class,
 144       DEFAULT_PROP_DEVICE);
 145
 146   /**
 147    * GstV4l2Src::prepare-format:
 148    * @v4l2src: the v4l2src instance
 149    * @fd: the file descriptor of the current device
 150    * @caps: the caps of the format being set
 151    *
 152    * This signal gets emitted before calling the v4l2 VIDIOC_S_FMT ioctl
 153    * (set format). This allows for any custom configuration of the device to
 154    * happen prior to the format being set.
 155    * This is mostly useful for UVC H264 encoding cameras which need the H264
 156    * Probe & Commit to happen prior to the normal Probe & Commit.
 157    *
 158    * Since: 0.10.32
 159    */
 160   gst_v4l2_signals[SIGNAL_PRE_SET_FORMAT] = g_signal_new ("prepare-format",
 161       G_TYPE_FROM_CLASS (klass),
 162       G_SIGNAL_RUN_LAST,
 163       0, NULL, NULL, NULL, G_TYPE_NONE, 2, G_TYPE_INT, GST_TYPE_CAPS);
 164
 165   gst_element_class_set_static_metadata (element_class,
 166       "Video (video4linux2) Source", "Source/Video",
 167       "Reads frames from a Video4Linux2 device",
 168       "Edgard Lima <edgard.lima@indt.org.br>, "
 169       "Stefan Kost <ensonic@users.sf.net>");
 170
 171   gst_element_class_add_pad_template
 172       (element_class,
 173       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
 174           gst_v4l2_object_get_all_caps ()));
 175
 176   basesrc_class->get_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_get_caps);
 177   basesrc_class->set_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_set_caps);
 178   basesrc_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_start);
 179   basesrc_class->unlock = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_unlock);
 180   basesrc_class->unlock_stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_unlock_stop);
 181   basesrc_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_stop);
 182   basesrc_class->query = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_query);
 183   basesrc_class->fixate = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_fixate);
 184   basesrc_class->negotiate = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_negotiate);
 185   basesrc_class->decide_allocation =
 186       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_decide_allocation);
 187
 188   pushsrc_class->create = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2src_create);
 189
 190   klass->v4l2_class_devices = NULL;
 191
 192   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (v4l2src_debug, "v4l2src", 0, "V4L2 source element");
 193 }
 194
 195 static void
 196 gst_v4l2src_init (GstV4l2Src * v4l2src)
 197 {
 198   /* fixme: give an update_fps_function */
 199   v4l2src->v4l2object = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (v4l2src),
 200       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, DEFAULT_PROP_DEVICE,
 201       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
 202
 203   gst_base_src_set_format (GST_BASE_SRC (v4l2src), GST_FORMAT_TIME);
 204   gst_base_src_set_live (GST_BASE_SRC (v4l2src), TRUE);
 205 }
 206
 207
 208 static void
 209 gst_v4l2src_finalize (GstV4l2Src * v4l2src)
 210 {
 211   gst_v4l2_object_destroy (v4l2src->v4l2object);
 212
 213   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize ((GObject *) (v4l2src));
 214 }
 215
 216
 217 static void
 218 gst_v4l2src_set_property (GObject * object,
 219     guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 220 {
 221   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (object);
 222
 223   if (!gst_v4l2_object_set_property_helper (v4l2src->v4l2object,
 224           prop_id, value, pspec)) {
 225     switch (prop_id) {
 226       default:
 227         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 228         break;
 229     }
 230   }
 231 }
 232
 233 static void
 234 gst_v4l2src_get_property (GObject * object,
 235     guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec)
 236 {
 237   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (object);
 238
 239   if (!gst_v4l2_object_get_property_helper (v4l2src->v4l2object,
 240           prop_id, value, pspec)) {
 241     switch (prop_id) {
 242       default:
 243         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 244         break;
 245     }
 246   }
 247 }
 248
 249 /* this function is a bit of a last resort */
 250 static GstCaps *
 251 gst_v4l2src_fixate (GstBaseSrc * basesrc, GstCaps * caps)
 252 {
 253   GstStructure *structure;
 254   gint i;
 255
 256   GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "fixating caps %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 257
 258   caps = gst_caps_make_writable (caps);
 259
 260   for (i = 0; i < gst_caps_get_size (caps); ++i) {
 261     structure = gst_caps_get_structure (caps, i);
 262
 263     /* We are fixating to a reasonable 320x200 resolution
 264        and the maximum framerate resolution for that size */
 265     if (gst_structure_has_field (structure, "width"))
 266       gst_structure_fixate_field_nearest_int (structure, "width", 320);
 267
 268     if (gst_structure_has_field (structure, "height"))
 269       gst_structure_fixate_field_nearest_int (structure, "height", 200);
 270
 271     if (gst_structure_has_field (structure, "framerate"))
 272       gst_structure_fixate_field_nearest_fraction (structure, "framerate",
 273           100, 1);
 274
 275     if (gst_structure_has_field (structure, "format"))
 276       gst_structure_fixate_field (structure, "format");
 277
 278     if (gst_structure_has_field (structure, "interlace-mode"))
 279       gst_structure_fixate_field (structure, "interlace-mode");
 280   }
 281
 282   GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "fixated caps %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 283
 284   caps = GST_BASE_SRC_CLASS (parent_class)->fixate (basesrc, caps);
 285
 286   return caps;
 287 }
 288
 289
 290 static gboolean
 291 gst_v4l2src_negotiate (GstBaseSrc * basesrc)
 292 {
 293   GstCaps *thiscaps;
 294   GstCaps *caps = NULL;
 295   GstCaps *peercaps = NULL;
 296   gboolean result = FALSE;
 297
 298   /* first see what is possible on our source pad */
 299   thiscaps = gst_pad_query_caps (GST_BASE_SRC_PAD (basesrc), NULL);
 300   GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "caps of src: %" GST_PTR_FORMAT, thiscaps);
 301   LOG_CAPS (basesrc, thiscaps);
 302
 303   /* nothing or anything is allowed, we're done */
 304   if (thiscaps == NULL || gst_caps_is_any (thiscaps))
 305     goto no_nego_needed;
 306
 307   /* get the peer caps without a filter as we'll filter ourselves later on */
 308   peercaps = gst_pad_peer_query_caps (GST_BASE_SRC_PAD (basesrc), NULL);
 309   GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "caps of peer: %" GST_PTR_FORMAT, peercaps);
 310   LOG_CAPS (basesrc, peercaps);
 311   if (peercaps && !gst_caps_is_any (peercaps)) {
 312     GstCaps *icaps = NULL;
 313     int i;
 314
 315     /* Prefer the first caps we are compatible with that the peer proposed */
 316     for (i = 0; i < gst_caps_get_size (peercaps); i++) {
 317       /* get intersection */
 318       GstCaps *ipcaps = gst_caps_copy_nth (peercaps, i);
 319
 320       GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "peer: %" GST_PTR_FORMAT, ipcaps);
 321       LOG_CAPS (basesrc, ipcaps);
 322
 323       icaps = gst_caps_intersect (thiscaps, ipcaps);
 324       gst_caps_unref (ipcaps);
 325
 326       if (!gst_caps_is_empty (icaps))
 327         break;
 328
 329       gst_caps_unref (icaps);
 330       icaps = NULL;
 331     }
 332
 333     GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "intersect: %" GST_PTR_FORMAT, icaps);
 334     LOG_CAPS (basesrc, icaps);
 335     if (icaps) {
 336       /* If there are multiple intersections pick the one with the smallest
 337        * resolution strictly bigger then the first peer caps */
 338       if (gst_caps_get_size (icaps) > 1) {
 339         GstStructure *s = gst_caps_get_structure (peercaps, 0);
 340         int best = 0;
 341         int twidth, theight;
 342         int width = G_MAXINT, height = G_MAXINT;
 343
 344         if (gst_structure_get_int (s, "width", &twidth)
 345             && gst_structure_get_int (s, "height", &theight)) {
 346
 347           /* Walk the structure backwards to get the first entry of the
 348            * smallest resolution bigger (or equal to) the preferred resolution)
 349            */
 350           for (i = gst_caps_get_size (icaps) - 1; i >= 0; i--) {
 351             GstStructure *is = gst_caps_get_structure (icaps, i);
 352             int w, h;
 353
 354             if (gst_structure_get_int (is, "width", &w)
 355                 && gst_structure_get_int (is, "height", &h)) {
 356               if (w >= twidth && w <= width && h >= theight && h <= height) {
 357                 width = w;
 358                 height = h;
 359                 best = i;
 360               }
 361             }
 362           }
 363         }
 364
 365         caps = gst_caps_copy_nth (icaps, best);
 366         gst_caps_unref (icaps);
 367       } else {
 368         caps = icaps;
 369       }
 370     }
 371     gst_caps_unref (thiscaps);
 372   } else {
 373     /* no peer or peer have ANY caps, work with our own caps then */
 374     caps = thiscaps;
 375   }
 376   if (peercaps)
 377     gst_caps_unref (peercaps);
 378   if (caps) {
 379     caps = gst_caps_truncate (caps);
 380
 381     /* now fixate */
 382     if (!gst_caps_is_empty (caps)) {
 383       caps = gst_v4l2src_fixate (basesrc, caps);
 384       GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "fixated to: %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 385       LOG_CAPS (basesrc, caps);
 386
 387       if (gst_caps_is_any (caps)) {
 388         /* hmm, still anything, so element can do anything and
 389          * nego is not needed */
 390         result = TRUE;
 391       } else if (gst_caps_is_fixed (caps)) {
 392         /* yay, fixed caps, use those then */
 393         result = gst_base_src_set_caps (basesrc, caps);
 394       }
 395     }
 396     gst_caps_unref (caps);
 397   }
 398   return result;
 399
 400 no_nego_needed:
 401   {
 402     GST_DEBUG_OBJECT (basesrc, "no negotiation needed");
 403     if (thiscaps)
 404       gst_caps_unref (thiscaps);
 405     return TRUE;
 406   }
 407 }
 408
 409 static GstCaps *
 410 gst_v4l2src_get_caps (GstBaseSrc * src, GstCaps * filter)
 411 {
 412   GstV4l2Src *v4l2src;
 413   GstV4l2Object *obj;
 414
 415   v4l2src = GST_V4L2SRC (src);
 416   obj = v4l2src->v4l2object;
 417
 418   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (obj)) {
 419     return gst_pad_get_pad_template_caps (GST_BASE_SRC_PAD (v4l2src));
 420   }
 421
 422   return gst_v4l2_object_get_caps (obj, filter);
 423 }
 424
 425 static gboolean
 426 gst_v4l2src_set_format (GstV4l2Src * v4l2src, GstCaps * caps)
 427 {
 428   GstV4l2Object *obj;
 429
 430   obj = v4l2src->v4l2object;
 431
 432   g_signal_emit (v4l2src, gst_v4l2_signals[SIGNAL_PRE_SET_FORMAT], 0,
 433       v4l2src->v4l2object->video_fd, caps);
 434
 435   if (!gst_v4l2_object_set_format (obj, caps))
 436     /* error already posted */
 437     return FALSE;
 438
 439   return TRUE;
 440 }
 441
 442 static gboolean
 443 gst_v4l2src_set_caps (GstBaseSrc * src, GstCaps * caps)
 444 {
 445   GstV4l2Src *v4l2src;
 446   GstV4l2Object *obj;
 447
 448   v4l2src = GST_V4L2SRC (src);
 449   obj = v4l2src->v4l2object;
 450
 451   /* make sure the caps changed before doing anything */
 452   if (gst_v4l2_object_caps_equal (obj, caps))
 453     return TRUE;
 454
 455   if (GST_V4L2_IS_ACTIVE (obj)) {
 456     /* Just check if the format is acceptable, once we know
 457      * no buffers should be outstanding we try S_FMT.
 458      *
 459      * Basesrc will do an allocation query that
 460      * should indirectly reclaim buffers, after that we can
 461      * set the format and then configure our pool */
 462     if (gst_v4l2_object_try_format (obj, caps)) {
 463       v4l2src->renegotiation_adjust = v4l2src->offset + 1;
 464       v4l2src->pending_set_fmt = TRUE;
 465     } else
 466       return FALSE;
 467   } else {
 468     /* make sure we stop capturing and dealloc buffers */
 469     if (!gst_v4l2_object_stop (obj))
 470       return FALSE;
 471
 472     return gst_v4l2src_set_format (v4l2src, caps);
 473   }
 474
 475   return TRUE;
 476 }
 477
 478 static gboolean
 479 gst_v4l2src_decide_allocation (GstBaseSrc * bsrc, GstQuery * query)
 480 {
 481   GstV4l2Src *src = GST_V4L2SRC (bsrc);
 482   gboolean ret = TRUE;
 483
 484   if (src->pending_set_fmt) {
 485     GstCaps *caps = gst_pad_get_current_caps (GST_BASE_SRC_PAD (bsrc));
 486
 487     if (!gst_v4l2_object_stop (src->v4l2object))
 488       return FALSE;
 489     ret = gst_v4l2src_set_format (src, caps);
 490     gst_caps_unref (caps);
 491     src->pending_set_fmt = FALSE;
 492   }
 493
 494   if (ret) {
 495     ret = gst_v4l2_object_decide_allocation (src->v4l2object, query);
 496     if (ret)
 497       ret = GST_BASE_SRC_CLASS (parent_class)->decide_allocation (bsrc, query);
 498   }
 499
 500   if (ret) {
 501     if (!gst_buffer_pool_set_active (src->v4l2object->pool, TRUE))
 502       goto activate_failed;
 503   }
 504
 505   return ret;
 506
 507 activate_failed:
 508   {
 509     GST_ELEMENT_ERROR (src, RESOURCE, SETTINGS,
 510         (_("Failed to allocate required memory.")),
 511         ("Buffer pool activation failed"));
 512     return FALSE;
 513   }
 514 }
 515
 516 static gboolean
 517 gst_v4l2src_query (GstBaseSrc * bsrc, GstQuery * query)
 518 {
 519   GstV4l2Src *src;
 520   GstV4l2Object *obj;
 521   gboolean res = FALSE;
 522
 523   src = GST_V4L2SRC (bsrc);
 524   obj = src->v4l2object;
 525
 526   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 527     case GST_QUERY_LATENCY:{
 528       GstClockTime min_latency, max_latency;
 529       guint32 fps_n, fps_d;
 530       guint num_buffers = 0;
 531
 532       /* device must be open */
 533       if (!GST_V4L2_IS_OPEN (obj)) {
 534         GST_WARNING_OBJECT (src,
 535             "Can't give latency since device isn't open !");
 536         goto done;
 537       }
 538
 539       fps_n = GST_V4L2_FPS_N (obj);
 540       fps_d = GST_V4L2_FPS_D (obj);
 541
 542       /* we must have a framerate */
 543       if (fps_n <= 0 || fps_d <= 0) {
 544         GST_WARNING_OBJECT (src,
 545             "Can't give latency since framerate isn't fixated !");
 546         goto done;
 547       }
 548
 549       /* min latency is the time to capture one frame */
 550       min_latency = gst_util_uint64_scale_int (GST_SECOND, fps_d, fps_n);
 551
 552       /* max latency is total duration of the frame buffer */
 553       if (obj->pool != NULL)
 554         num_buffers = GST_V4L2_BUFFER_POOL_CAST (obj->pool)->max_latency;
 555
 556       if (num_buffers == 0)
 557         max_latency = -1;
 558       else
 559         max_latency = num_buffers * min_latency;
 560
 561       GST_DEBUG_OBJECT (bsrc,
 562           "report latency min %" GST_TIME_FORMAT " max %" GST_TIME_FORMAT,
 563           GST_TIME_ARGS (min_latency), GST_TIME_ARGS (max_latency));
 564
 565       /* we are always live, the min latency is 1 frame and the max latency is
 566        * the complete buffer of frames. */
 567       gst_query_set_latency (query, TRUE, min_latency, max_latency);
 568
 569       res = TRUE;
 570       break;
 571     }
 572     default:
 573       res = GST_BASE_SRC_CLASS (parent_class)->query (bsrc, query);
 574       break;
 575   }
 576
 577 done:
 578
 579   return res;
 580 }
 581
 582 /* start and stop are not symmetric -- start will open the device, but not start
 583  * capture. it's setcaps that will start capture, which is called via basesrc's
 584  * negotiate method. stop will both stop capture and close the device.
 585  */
 586 static gboolean
 587 gst_v4l2src_start (GstBaseSrc * src)
 588 {
 589   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (src);
 590
 591   v4l2src->offset = 0;
 592   v4l2src->renegotiation_adjust = 0;
 593
 594   /* activate settings for first frame */
 595   v4l2src->ctrl_time = 0;
 596   gst_object_sync_values (GST_OBJECT (src), v4l2src->ctrl_time);
 597
 598   v4l2src->has_bad_timestamp = FALSE;
 599   v4l2src->last_timestamp = 0;
 600
 601   return TRUE;
 602 }
 603
 604 static gboolean
 605 gst_v4l2src_unlock (GstBaseSrc * src)
 606 {
 607   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (src);
 608   return gst_v4l2_object_unlock (v4l2src->v4l2object);
 609 }
 610
 611 static gboolean
 612 gst_v4l2src_unlock_stop (GstBaseSrc * src)
 613 {
 614   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (src);
 615
 616   v4l2src->last_timestamp = 0;
 617
 618   return gst_v4l2_object_unlock_stop (v4l2src->v4l2object);
 619 }
 620
 621 static gboolean
 622 gst_v4l2src_stop (GstBaseSrc * src)
 623 {
 624   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (src);
 625   GstV4l2Object *obj = v4l2src->v4l2object;
 626
 627   if (GST_V4L2_IS_ACTIVE (obj)) {
 628     if (!gst_v4l2_object_stop (obj))
 629       return FALSE;
 630   }
 631
 632   v4l2src->pending_set_fmt = FALSE;
 633
 634   return TRUE;
 635 }
 636
 637 static GstStateChangeReturn
 638 gst_v4l2src_change_state (GstElement * element, GstStateChange transition)
 639 {
 640   GstStateChangeReturn ret = GST_STATE_CHANGE_SUCCESS;
 641   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (element);
 642   GstV4l2Object *obj = v4l2src->v4l2object;
 643
 644   switch (transition) {
 645     case GST_STATE_CHANGE_NULL_TO_READY:
 646       /* open the device */
 647       if (!gst_v4l2_object_open (obj))
 648         return GST_STATE_CHANGE_FAILURE;
 649       break;
 650     default:
 651       break;
 652   }
 653
 654   ret = GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
 655
 656   switch (transition) {
 657     case GST_STATE_CHANGE_READY_TO_NULL:
 658       /* close the device */
 659       if (!gst_v4l2_object_close (obj))
 660         return GST_STATE_CHANGE_FAILURE;
 661
 662       break;
 663     default:
 664       break;
 665   }
 666
 667   return ret;
 668 }
 669
 670 static GstFlowReturn
 671 gst_v4l2src_create (GstPushSrc * src, GstBuffer ** buf)
 672 {
 673   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (src);
 674   GstV4l2Object *obj = v4l2src->v4l2object;
 675   GstV4l2BufferPool *pool = GST_V4L2_BUFFER_POOL_CAST (obj->pool);
 676   GstFlowReturn ret;
 677   GstClock *clock;
 678   GstClockTime abs_time, base_time, timestamp, duration;
 679   GstClockTime delay;
 680   GstMessage *qos_msg;
 681
 682   do {
 683     ret = GST_BASE_SRC_CLASS (parent_class)->alloc (GST_BASE_SRC (src), 0,
 684         obj->info.size, buf);
 685
 686     if (G_UNLIKELY (ret != GST_FLOW_OK))
 687       goto alloc_failed;
 688
 689     ret = gst_v4l2_buffer_pool_process (pool, buf);
 690
 691   } while (ret == GST_V4L2_FLOW_CORRUPTED_BUFFER);
 692
 693   if (G_UNLIKELY (ret != GST_FLOW_OK))
 694     goto error;
 695
 696   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (*buf);
 697   duration = obj->duration;
 698
 699   /* timestamps, LOCK to get clock and base time. */
 700   /* FIXME: element clock and base_time is rarely changing */
 701   GST_OBJECT_LOCK (v4l2src);
 702   if ((clock = GST_ELEMENT_CLOCK (v4l2src))) {
 703     /* we have a clock, get base time and ref clock */
 704     base_time = GST_ELEMENT (v4l2src)->base_time;
 705     gst_object_ref (clock);
 706   } else {
 707     /* no clock, can't set timestamps */
 708     base_time = GST_CLOCK_TIME_NONE;
 709   }
 710   GST_OBJECT_UNLOCK (v4l2src);
 711
 712   /* sample pipeline clock */
 713   if (clock) {
 714     abs_time = gst_clock_get_time (clock);
 715     gst_object_unref (clock);
 716   } else {
 717     abs_time = GST_CLOCK_TIME_NONE;
 718   }
 719
 720 retry:
 721   if (!v4l2src->has_bad_timestamp && timestamp != GST_CLOCK_TIME_NONE) {
 722     struct timespec now;
 723     GstClockTime gstnow;
 724
 725     /* v4l2 specs say to use the system time although many drivers switched to
 726      * the more desirable monotonic time. We first try to use the monotonic time
 727      * and see how that goes */
 728     clock_gettime (CLOCK_MONOTONIC, &now);
 729     gstnow = GST_TIMESPEC_TO_TIME (now);
 730
 731     if (timestamp > gstnow || (gstnow - timestamp) > (10 * GST_SECOND)) {
 732       GTimeVal now;
 733
 734       /* very large diff, fall back to system time */
 735       g_get_current_time (&now);
 736       gstnow = GST_TIMEVAL_TO_TIME (now);
 737     }
 738
 739     /* Detect buggy drivers here, and stop using their timestamp. Failing any
 740      * of these condition would imply a very buggy driver:
 741      *   - Timestamp in the future
 742      *   - Timestamp is going backward compare to last seen timestamp
 743      *   - Timestamp is jumping forward for less then a frame duration
 744      *   - Delay is bigger then the actual timestamp
 745      * */
 746     if (timestamp > gstnow) {
 747       GST_WARNING_OBJECT (v4l2src,
 748           "Timestamp in the future detected, ignoring driver timestamps");
 749       v4l2src->has_bad_timestamp = TRUE;
 750       goto retry;
 751     }
 752
 753     if (v4l2src->last_timestamp > timestamp) {
 754       GST_WARNING_OBJECT (v4l2src,
 755           "Timestamp going backward, ignoring driver timestamps");
 756       v4l2src->has_bad_timestamp = TRUE;
 757       goto retry;
 758     }
 759
 760     delay = gstnow - timestamp;
 761
 762     if (delay > timestamp) {
 763       GST_WARNING_OBJECT (v4l2src,
 764           "Timestamp does not correlate with any clock, ignoring driver timestamps");
 765       v4l2src->has_bad_timestamp = TRUE;
 766       goto retry;
 767     }
 768
 769     /* Save last timestamp for sanity checks */
 770     v4l2src->last_timestamp = timestamp;
 771
 772     GST_DEBUG_OBJECT (v4l2src, "ts: %" GST_TIME_FORMAT " now %" GST_TIME_FORMAT
 773         " delay %" GST_TIME_FORMAT, GST_TIME_ARGS (timestamp),
 774         GST_TIME_ARGS (gstnow), GST_TIME_ARGS (delay));
 775   } else {
 776     /* we assume 1 frame latency otherwise */
 777     if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (duration))
 778       delay = duration;
 779     else
 780       delay = 0;
 781   }
 782
 783   /* set buffer metadata */
 784
 785   if (G_LIKELY (abs_time != GST_CLOCK_TIME_NONE)) {
 786     /* the time now is the time of the clock minus the base time */
 787     timestamp = abs_time - base_time;
 788
 789     /* adjust for delay in the device */
 790     if (timestamp > delay)
 791       timestamp -= delay;
 792     else
 793       timestamp = 0;
 794   } else {
 795     timestamp = GST_CLOCK_TIME_NONE;
 796   }
 797
 798   /* activate settings for next frame */
 799   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (duration)) {
 800     v4l2src->ctrl_time += duration;
 801   } else {
 802     /* this is not very good (as it should be the next timestamp),
 803      * still good enough for linear fades (as long as it is not -1)
 804      */
 805     v4l2src->ctrl_time = timestamp;
 806   }
 807   gst_object_sync_values (GST_OBJECT (src), v4l2src->ctrl_time);
 808
 809   GST_INFO_OBJECT (src, "sync to %" GST_TIME_FORMAT " out ts %" GST_TIME_FORMAT,
 810       GST_TIME_ARGS (v4l2src->ctrl_time), GST_TIME_ARGS (timestamp));
 811
 812   /* use generated offset values only if there are not already valid ones
 813    * set by the v4l2 device */
 814   if (!GST_BUFFER_OFFSET_IS_VALID (*buf)
 815       || !GST_BUFFER_OFFSET_END_IS_VALID (*buf)) {
 816     GST_BUFFER_OFFSET (*buf) = v4l2src->offset++;
 817     GST_BUFFER_OFFSET_END (*buf) = v4l2src->offset;
 818   } else {
 819     /* adjust raw v4l2 device sequence, will restart at null in case of renegotiation
 820      * (streamoff/streamon) */
 821     GST_BUFFER_OFFSET (*buf) += v4l2src->renegotiation_adjust;
 822     GST_BUFFER_OFFSET_END (*buf) += v4l2src->renegotiation_adjust;
 823     /* check for frame loss with given (from v4l2 device) buffer offset */
 824     if ((v4l2src->offset != 0)
 825         && (GST_BUFFER_OFFSET (*buf) != (v4l2src->offset + 1))) {
 826       guint64 lost_frame_count = GST_BUFFER_OFFSET (*buf) - v4l2src->offset - 1;
 827       GST_WARNING_OBJECT (v4l2src,
 828           "lost frames detected: count = %" G_GUINT64_FORMAT " - ts: %"
 829           GST_TIME_FORMAT, lost_frame_count, GST_TIME_ARGS (timestamp));
 830
 831       qos_msg = gst_message_new_qos (GST_OBJECT_CAST (v4l2src), TRUE,
 832           GST_CLOCK_TIME_NONE, GST_CLOCK_TIME_NONE, timestamp,
 833           GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (duration) ? lost_frame_count *
 834           duration : GST_CLOCK_TIME_NONE);
 835       gst_element_post_message (GST_ELEMENT_CAST (v4l2src), qos_msg);
 836
 837     }
 838     v4l2src->offset = GST_BUFFER_OFFSET (*buf);
 839   }
 840
 841   GST_BUFFER_TIMESTAMP (*buf) = timestamp;
 842   GST_BUFFER_DURATION (*buf) = duration;
 843
 844   return ret;
 845
 846   /* ERROR */
 847 alloc_failed:
 848   {
 849     if (ret != GST_FLOW_FLUSHING)
 850       GST_ELEMENT_ERROR (src, RESOURCE, NO_SPACE_LEFT,
 851           ("Failed to allocate a buffer"), (NULL));
 852     return ret;
 853   }
 854 error:
 855   {
 856     if (ret == GST_V4L2_FLOW_LAST_BUFFER) {
 857       GST_ELEMENT_ERROR (src, RESOURCE, FAILED,
 858           ("Driver returned a buffer with no payload, this most likely "
 859               "indicate a bug in the driver."), (NULL));
 860       ret = GST_FLOW_ERROR;
 861     } else {
 862       GST_DEBUG_OBJECT (src, "error processing buffer %d (%s)", ret,
 863           gst_flow_get_name (ret));
 864     }
 865     return ret;
 866   }
 867 }
 868
 869
 870 /* GstURIHandler interface */
 871 static GstURIType
 872 gst_v4l2src_uri_get_type (GType type)
 873 {
 874   return GST_URI_SRC;
 875 }
 876
 877 static const gchar *const *
 878 gst_v4l2src_uri_get_protocols (GType type)
 879 {
 880   static const gchar *protocols[] = { "v4l2", NULL };
 881
 882   return protocols;
 883 }
 884
 885 static gchar *
 886 gst_v4l2src_uri_get_uri (GstURIHandler * handler)
 887 {
 888   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (handler);
 889
 890   if (v4l2src->v4l2object->videodev != NULL) {
 891     return g_strdup_printf ("v4l2://%s", v4l2src->v4l2object->videodev);
 892   }
 893
 894   return g_strdup ("v4l2://");
 895 }
 896
 897 static gboolean
 898 gst_v4l2src_uri_set_uri (GstURIHandler * handler, const gchar * uri,
 899     GError ** error)
 900 {
 901   GstV4l2Src *v4l2src = GST_V4L2SRC (handler);
 902   const gchar *device = DEFAULT_PROP_DEVICE;
 903
 904   if (strcmp (uri, "v4l2://") != 0) {
 905     device = uri + 7;
 906   }
 907   g_object_set (v4l2src, "device", device, NULL);
 908
 909   return TRUE;
 910 }
 911
 912
 913 static void
 914 gst_v4l2src_uri_handler_init (gpointer g_iface, gpointer iface_data)
 915 {
 916   GstURIHandlerInterface *iface = (GstURIHandlerInterface *) g_iface;
 917
 918   iface->get_type = gst_v4l2src_uri_get_type;
 919   iface->get_protocols = gst_v4l2src_uri_get_protocols;
 920   iface->get_uri = gst_v4l2src_uri_get_uri;
 921   iface->set_uri = gst_v4l2src_uri_set_uri;
 922 }