sys/v4l2/gstv4l2object.h

   1 /* GStreamer
   2  *
   3  * Copyright (C) 2001-2002 Ronald Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>
   4  *               2006 Edgard Lima <edgard.lima@gmail.com>
   5  *
   6  * gstv4l2object.h: base class for V4L2 elements
   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 #ifndef __GST_V4L2_OBJECT_H__
  25 #define __GST_V4L2_OBJECT_H__
  26
  27 #include "ext/videodev2.h"
  28 #ifdef HAVE_LIBV4L2
  29 #  include <libv4l2.h>
  30 #endif
  31
  32 #include "v4l2-utils.h"
  33
  34 #include <gst/gst.h>
  35 #include <gst/base/gstpushsrc.h>
  36
  37 #include <gst/video/video.h>
  38 #include <unistd.h>
  39
  40 typedef struct _GstV4l2Object GstV4l2Object;
  41 typedef struct _GstV4l2ObjectClassHelper GstV4l2ObjectClassHelper;
  42
  43 #include <gstv4l2bufferpool.h>
  44
  45 /* size of v4l2 buffer pool in streaming case */
  46 #define GST_V4L2_MIN_BUFFERS 2
  47
  48 /* max frame width/height */
  49 #define GST_V4L2_MAX_SIZE (1<<15) /* 2^15 == 32768 */
  50
  51 G_BEGIN_DECLS
  52
  53 #define GST_TYPE_V4L2_IO_MODE (gst_v4l2_io_mode_get_type ())
  54 GType gst_v4l2_io_mode_get_type (void);
  55
  56 #define GST_V4L2_OBJECT(obj) (GstV4l2Object *)(obj)
  57
  58 typedef enum {
  59   GST_V4L2_IO_AUTO          = 0,
  60   GST_V4L2_IO_RW            = 1,
  61   GST_V4L2_IO_MMAP          = 2,
  62   GST_V4L2_IO_USERPTR       = 3,
  63   GST_V4L2_IO_DMABUF        = 4,
  64   GST_V4L2_IO_DMABUF_IMPORT = 5
  65 } GstV4l2IOMode;
  66
  67 typedef gboolean  (*GstV4l2GetInOutFunction)  (GstV4l2Object * v4l2object, gint * input);
  68 typedef gboolean  (*GstV4l2SetInOutFunction)  (GstV4l2Object * v4l2object, gint input);
  69 typedef gboolean  (*GstV4l2UpdateFpsFunction) (GstV4l2Object * v4l2object);
  70
  71 /* On Android NDK r18b the ioctl() signature uses 'unsigned' instead of
  72  * 'unsigned long' for the 2nd parameter */
  73 #ifdef __ANDROID__
  74 typedef unsigned ioctl_req_t;
  75 #else
  76 typedef gulong ioctl_req_t;
  77 #endif
  78
  79 #define GST_V4L2_WIDTH(o)        (GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&(o)->info))
  80 #define GST_V4L2_HEIGHT(o)       (GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&(o)->info))
  81 #define GST_V4L2_PIXELFORMAT(o)  ((o)->fmtdesc->pixelformat)
  82 #define GST_V4L2_FPS_N(o)        (GST_VIDEO_INFO_FPS_N (&(o)->info))
  83 #define GST_V4L2_FPS_D(o)        (GST_VIDEO_INFO_FPS_D (&(o)->info))
  84
  85 /* simple check whether the device is open */
  86 #define GST_V4L2_IS_OPEN(o)      ((o)->video_fd > 0)
  87
  88 /* check whether the device is 'active' */
  89 #define GST_V4L2_IS_ACTIVE(o)    ((o)->active)
  90 #define GST_V4L2_SET_ACTIVE(o)   ((o)->active = TRUE)
  91 #define GST_V4L2_SET_INACTIVE(o) ((o)->active = FALSE)
  92
  93 /* checks whether the current v4lv4l2object has already been open()'ed or not */
  94 #define GST_V4L2_CHECK_OPEN(v4l2object)                         \
  95   if (!GST_V4L2_IS_OPEN(v4l2object))                            \
  96   {                                                             \
  97     GST_ELEMENT_ERROR (v4l2object->element, RESOURCE, SETTINGS, \
  98       (_("Device is not open.")), (NULL));                      \
  99     return FALSE;                                               \
 100   }
 101
 102 /* checks whether the current v4lv4l2object is close()'ed or whether it is still open */
 103 #define GST_V4L2_CHECK_NOT_OPEN(v4l2object)                     \
 104   if (GST_V4L2_IS_OPEN(v4l2object))                             \
 105   {                                                             \
 106     GST_ELEMENT_ERROR (v4l2object->element, RESOURCE, SETTINGS, \
 107       (_("Device is open.")), (NULL));                          \
 108     return FALSE;                                               \
 109   }
 110
 111 /* checks whether we're out of capture mode or not */
 112 #define GST_V4L2_CHECK_NOT_ACTIVE(v4l2object)                   \
 113   if (GST_V4L2_IS_ACTIVE(v4l2object))                           \
 114   {                                                             \
 115     GST_ELEMENT_ERROR (v4l2object->element, RESOURCE, SETTINGS, \
 116       (NULL), ("Device is in streaming mode"));                 \
 117     return FALSE;                                               \
 118   }
 119
 120
 121 struct _GstV4l2Object {
 122   GstElement * element;
 123   GstObject * dbg_obj;
 124
 125   enum v4l2_buf_type type;   /* V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT */
 126
 127   /* the video device */
 128   char *videodev;
 129
 130   /* the video-device's file descriptor */
 131   gint video_fd;
 132   GstV4l2IOMode mode;
 133
 134   gboolean active;
 135   gboolean streaming;
 136
 137   /* the current format */
 138   struct v4l2_fmtdesc *fmtdesc;
 139   struct v4l2_format format;
 140   GstVideoInfo info;
 141   GstVideoAlignment align;
 142
 143   /* Features */
 144   gboolean need_video_meta;
 145   gboolean has_alpha_component;
 146
 147   /* only used if the device supports MPLANE
 148    * nb planes is meaning of v4l2 planes
 149    * the gstreamer equivalent is gst_buffer_n_memory
 150    */
 151   gint n_v4l2_planes;
 152
 153   /* We cache the frame duration if known */
 154   GstClockTime duration;
 155
 156   /* if the MPLANE device support both contiguous and non contiguous
 157    * it allows to select which one we want. But we prefered_non_contiguous
 158    * non contiguous mode.
 159    */
 160   gboolean prefered_non_contiguous;
 161
 162   /* This will be set if supported in decide_allocation. It can be used to
 163    * calculate the minimum latency. */
 164   guint32 min_buffers;
 165
 166   /* wanted mode */
 167   GstV4l2IOMode req_mode;
 168
 169   /* optional pool */
 170   GstBufferPool *pool;
 171
 172   /* the video device's capabilities */
 173   struct v4l2_capability vcap;
 174   /* opened device specific capabilities */
 175   guint32 device_caps;
 176
 177   /* lists... */
 178   GSList *formats;              /* list of available capture formats */
 179   GstCaps *probed_caps;
 180
 181   GList *colors;
 182   GList *norms;
 183   GList *channels;
 184   GData *controls;
 185
 186   /* properties */
 187   v4l2_std_id tv_norm;
 188   gchar *channel;
 189   gulong frequency;
 190   GstStructure *extra_controls;
 191   gboolean keep_aspect;
 192   GValue *par;
 193
 194   /* funcs */
 195   GstV4l2GetInOutFunction  get_in_out_func;
 196   GstV4l2SetInOutFunction  set_in_out_func;
 197   GstV4l2UpdateFpsFunction update_fps_func;
 198
 199   /* syscalls */
 200   gint (*fd_open) (gint fd, gint v4l2_flags);
 201   gint (*close) (gint fd);
 202   gint (*dup) (gint fd);
 203   gint (*ioctl) (gint fd, ioctl_req_t request, ...);
 204   gssize (*read) (gint fd, gpointer buffer, gsize n);
 205   gpointer (*mmap) (gpointer start, gsize length, gint prot, gint flags,
 206       gint fd,  off_t offset);
 207   gint (*munmap) (gpointer _start, gsize length);
 208
 209   /* Quirks */
 210   /* Skips interlacing probes */
 211   gboolean never_interlaced;
 212   /* Allow to skip reading initial format through G_FMT. Some devices
 213    * just fails if you don't call S_FMT first. (ex: M2M decoders) */
 214   gboolean no_initial_format;
 215   /* Avoid any try_fmt probe. This is used by v4l2src to speedup start up time
 216    * on slow USB firmwares. When this is set, gst_v4l2_set_format() will modify
 217    * the caps to reflect what was negotiated during fixation */
 218   gboolean skip_try_fmt_probes;
 219 };
 220
 221 struct _GstV4l2ObjectClassHelper {
 222   /* probed devices */
 223   GList *devices;
 224 };
 225
 226 GType gst_v4l2_object_get_type (void);
 227
 228 #define V4L2_STD_OBJECT_PROPS \
 229     PROP_DEVICE,              \
 230     PROP_DEVICE_NAME,         \
 231     PROP_DEVICE_FD,           \
 232     PROP_FLAGS,               \
 233     PROP_BRIGHTNESS,          \
 234     PROP_CONTRAST,            \
 235     PROP_SATURATION,          \
 236     PROP_HUE,                 \
 237     PROP_TV_NORM,             \
 238     PROP_IO_MODE,             \
 239     PROP_OUTPUT_IO_MODE,      \
 240     PROP_CAPTURE_IO_MODE,     \
 241     PROP_EXTRA_CONTROLS,      \
 242     PROP_PIXEL_ASPECT_RATIO,  \
 243     PROP_FORCE_ASPECT_RATIO
 244
 245 /* create/destroy */
 246 GstV4l2Object*  gst_v4l2_object_new       (GstElement * element,
 247                                            GstObject * dbg_obj,
 248                                            enum v4l2_buf_type  type,
 249                                            const char * default_device,
 250                                            GstV4l2GetInOutFunction get_in_out_func,
 251                                            GstV4l2SetInOutFunction set_in_out_func,
 252                                            GstV4l2UpdateFpsFunction update_fps_func);
 253
 254 void         gst_v4l2_object_destroy   (GstV4l2Object * v4l2object);
 255
 256 /* properties */
 257
 258 void         gst_v4l2_object_install_properties_helper (GObjectClass * gobject_class,
 259                                                         const char * default_device);
 260
 261 void         gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (GObjectClass * gobject_class);
 262
 263 gboolean     gst_v4l2_object_set_property_helper       (GstV4l2Object * v4l2object,
 264                                                         guint prop_id,
 265                                                         const GValue * value,
 266                                                         GParamSpec * pspec);
 267 gboolean     gst_v4l2_object_get_property_helper       (GstV4l2Object *v4l2object,
 268                                                         guint prop_id, GValue * value,
 269                                                         GParamSpec * pspec);
 270 /* open/close */
 271 gboolean     gst_v4l2_object_open            (GstV4l2Object * v4l2object);
 272 gboolean     gst_v4l2_object_open_shared     (GstV4l2Object * v4l2object, GstV4l2Object * other);
 273 gboolean     gst_v4l2_object_close           (GstV4l2Object * v4l2object);
 274
 275 /* probing */
 276
 277 GstCaps*     gst_v4l2_object_get_all_caps (void);
 278
 279 GstCaps*     gst_v4l2_object_get_raw_caps (void);
 280
 281 GstCaps*     gst_v4l2_object_get_codec_caps (void);
 282
 283 gint         gst_v4l2_object_extrapolate_stride (const GstVideoFormatInfo * finfo,
 284                                                   gint plane, gint stride);
 285
 286 gboolean     gst_v4l2_object_set_format  (GstV4l2Object * v4l2object, GstCaps * caps, GstV4l2Error * error);
 287 gboolean     gst_v4l2_object_try_format  (GstV4l2Object * v4l2object, GstCaps * caps, GstV4l2Error * error);
 288 gboolean     gst_v4l2_object_try_import  (GstV4l2Object * v4l2object, GstBuffer * buffer);
 289
 290 gboolean     gst_v4l2_object_caps_equal       (GstV4l2Object * v4l2object, GstCaps * caps);
 291 gboolean     gst_v4l2_object_caps_is_subset   (GstV4l2Object * v4l2object, GstCaps * caps);
 292 GstCaps *    gst_v4l2_object_get_current_caps (GstV4l2Object * v4l2object);
 293
 294 gboolean     gst_v4l2_object_unlock      (GstV4l2Object * v4l2object);
 295 gboolean     gst_v4l2_object_unlock_stop (GstV4l2Object * v4l2object);
 296
 297 gboolean     gst_v4l2_object_stop        (GstV4l2Object * v4l2object);
 298
 299 GstCaps *    gst_v4l2_object_probe_caps  (GstV4l2Object * v4l2object, GstCaps * filter);
 300 GstCaps *    gst_v4l2_object_get_caps    (GstV4l2Object * v4l2object, GstCaps * filter);
 301
 302 gboolean     gst_v4l2_object_acquire_format (GstV4l2Object * v4l2object, GstVideoInfo * info);
 303
 304 gboolean     gst_v4l2_object_set_crop    (GstV4l2Object * obj);
 305
 306 gboolean     gst_v4l2_object_decide_allocation (GstV4l2Object * v4l2object, GstQuery * query);
 307
 308 gboolean     gst_v4l2_object_propose_allocation (GstV4l2Object * obj, GstQuery * query);
 309
 310 GstStructure * gst_v4l2_object_v4l2fourcc_to_structure (guint32 fourcc);
 311
 312 /* TODO Move to proper namespace */
 313 /* open/close the device */
 314 gboolean     gst_v4l2_open           (GstV4l2Object * v4l2object);
 315 gboolean     gst_v4l2_dup            (GstV4l2Object * v4l2object, GstV4l2Object * other);
 316 gboolean     gst_v4l2_close          (GstV4l2Object * v4l2object);
 317
 318 /* norm/input/output */
 319 gboolean     gst_v4l2_get_norm       (GstV4l2Object * v4l2object, v4l2_std_id * norm);
 320 gboolean     gst_v4l2_set_norm       (GstV4l2Object * v4l2object, v4l2_std_id norm);
 321 gboolean     gst_v4l2_get_input      (GstV4l2Object * v4l2object, gint * input);
 322 gboolean     gst_v4l2_set_input      (GstV4l2Object * v4l2object, gint input);
 323 gboolean     gst_v4l2_get_output     (GstV4l2Object * v4l2object, gint * output);
 324 gboolean     gst_v4l2_set_output     (GstV4l2Object * v4l2object, gint output);
 325
 326 /* frequency control */
 327 gboolean     gst_v4l2_get_frequency   (GstV4l2Object * v4l2object, gint tunernum, gulong * frequency);
 328 gboolean     gst_v4l2_set_frequency   (GstV4l2Object * v4l2object, gint tunernum, gulong frequency);
 329 gboolean     gst_v4l2_signal_strength (GstV4l2Object * v4l2object, gint tunernum, gulong * signal);
 330
 331 /* attribute control */
 332 gboolean     gst_v4l2_get_attribute   (GstV4l2Object * v4l2object, int attribute, int * value);
 333 gboolean     gst_v4l2_set_attribute   (GstV4l2Object * v4l2object, int attribute, const int value);
 334 gboolean     gst_v4l2_set_controls    (GstV4l2Object * v4l2object, GstStructure * controls);
 335
 336 G_END_DECLS
 337
 338 #endif /* __GST_V4L2_OBJECT_H__ */