kinect.c

   1 /*
   2  * kinect sensor device camera, gspca driver
   3  *
   4  * Copyright (C) 2010  Antonio Ospite <ospite@studenti.unina.it>
   5  *
   6  * Based on the OpenKinect project and libfreenect by Ector Martin
   7  * http://openkinect.org/wiki/Init_Analysis
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
  22  */
  23
  24 #define MODULE_NAME "kinect"
  25
  26 #include "gspca.h"
  27
  28 #define CTRL_TIMEOUT 500
  29
  30 MODULE_AUTHOR("Antonio Ospite <ospite@studenti.unina.it>");
  31 MODULE_DESCRIPTION("GSPCA/Kinect Sensor Device USB Camera Driver");
  32 MODULE_LICENSE("GPL");
  33
  34 struct pkt_hdr {
  35         uint8_t magic[2];
  36         uint8_t pad;
  37         uint8_t flag;
  38         uint8_t unk1;
  39         uint8_t seq;
  40         uint8_t unk2;
  41         uint8_t unk3;
  42         uint32_t timestamp;
  43 };
  44
  45 typedef struct {
  46         uint8_t magic[2];
  47         uint16_t len;
  48         uint16_t cmd;
  49         uint16_t tag;
  50 } cam_hdr;
  51
  52 int gspca_debug = D_ERR | D_PROBE | D_CONF | D_STREAM | D_FRAM | D_PACK |
  53         D_USBI | D_USBO | D_V4L2;
  54
  55 /* specific webcam descriptor */
  56 struct sd {
  57         struct gspca_dev gspca_dev;     /* !! must be the first item */
  58         uint16_t cam_tag;
  59 };
  60
  61 /* V4L2 controls supported by the driver */
  62 /* controls prototypes here */
  63
  64 static const struct ctrl sd_ctrls[] = {
  65 };
  66
  67 #define MODE_640x480   0x0001
  68 #define MODE_1280x1024 0x0002
  69
  70 #define FORMAT_BAYER   0x0010
  71 #define FORMAT_UYUV    0x0020
  72
  73 #define FPS_HIGH       0x0100
  74
  75 static const struct v4l2_pix_format color_camera_mode[] = {
  76         {640, 480, V4L2_PIX_FMT_SGRBG8, V4L2_FIELD_NONE,
  77          .bytesperline = 640,
  78          .sizeimage = 640 * 480,
  79          .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  80          .priv = MODE_640x480 | FORMAT_BAYER | FPS_HIGH},
  81         {640, 480, V4L2_PIX_FMT_UYVY, V4L2_FIELD_NONE,
  82          .bytesperline = 640 * 2,
  83          .sizeimage = 640 * 480 * 2,
  84          .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  85          .priv = MODE_640x480 | FORMAT_UYUV},
  86         {1280, 1024, V4L2_PIX_FMT_SGRBG8, V4L2_FIELD_NONE,
  87          .bytesperline = 1280,
  88          .sizeimage = 1280 * 1024,
  89          .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  90          .priv = MODE_1280x1024 | FORMAT_BAYER},
  91 };
  92
  93 static int kinect_write(struct usb_device *udev, uint8_t *data, uint16_t wLength)
  94 {
  95         return usb_control_msg(udev,
  96                               usb_sndctrlpipe(udev, 0),
  97                               0x00,
  98                               USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
  99                               0, 0, data, wLength, CTRL_TIMEOUT);
 100 }
 101
 102 static int kinect_read(struct usb_device *udev, uint8_t *data, uint16_t wLength)
 103 {
 104         return usb_control_msg(udev,
 105                               usb_rcvctrlpipe(udev, 0),
 106                               0x00,
 107                               USB_DIR_IN | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
 108                               0, 0, data, wLength, CTRL_TIMEOUT);
 109 }
 110
 111 static int send_cmd(struct gspca_dev *gspca_dev, uint16_t cmd, void *cmdbuf,
 112                 unsigned int cmd_len, void *replybuf, unsigned int reply_len)
 113 {
 114         struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 115         struct usb_device *udev = gspca_dev->dev;
 116         int res, actual_len;
 117         uint8_t obuf[0x400];
 118         uint8_t ibuf[0x200];
 119         cam_hdr *chdr = (void*)obuf;
 120         cam_hdr *rhdr = (void*)ibuf;
 121
 122         if (cmd_len & 1 || cmd_len > (0x400 - sizeof(*chdr))) {
 123                 err("send_cmd: Invalid command length (0x%x)", cmd_len);
 124                 return -1;
 125         }
 126
 127         chdr->magic[0] = 0x47;
 128         chdr->magic[1] = 0x4d;
 129         chdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
 130         chdr->tag = cpu_to_le16(sd->cam_tag);
 131         chdr->len = cpu_to_le16(cmd_len / 2);
 132
 133         memcpy(obuf+sizeof(*chdr), cmdbuf, cmd_len);
 134
 135         res = kinect_write(udev, obuf, cmd_len + sizeof(*chdr));
 136         info("Control cmd=%04x tag=%04x len=%04x: %d", cmd, sd->cam_tag, cmd_len, res);
 137         if (res < 0) {
 138                 err("send_cmd: Output control transfer failed (%d)", res);
 139                 return res;
 140         }
 141
 142         do {
 143                 actual_len = kinect_read(udev, ibuf, 0x200);
 144         } while (actual_len == 0);
 145         info("Control reply: %d", res);
 146         if (actual_len < sizeof(*rhdr)) {
 147                 err("send_cmd: Input control transfer failed (%d)", res);
 148                 return res;
 149         }
 150         actual_len -= sizeof(*rhdr);
 151
 152         if (rhdr->magic[0] != 0x52 || rhdr->magic[1] != 0x42) {
 153                 err("send_cmd: Bad magic %02x %02x", rhdr->magic[0], rhdr->magic[1]);
 154                 return -1;
 155         }
 156         if (rhdr->cmd != chdr->cmd) {
 157                 err("send_cmd: Bad cmd %02x != %02x", rhdr->cmd, chdr->cmd);
 158                 return -1;
 159         }
 160         if (rhdr->tag != chdr->tag) {
 161                 err("send_cmd: Bad tag %04x != %04x", rhdr->tag, chdr->tag);
 162                 return -1;
 163         }
 164         if (cpu_to_le16(rhdr->len) != (actual_len/2)) {
 165                 err("send_cmd: Bad len %04x != %04x",
 166                                 cpu_to_le16(rhdr->len), (int)(actual_len/2));
 167                 return -1;
 168         }
 169
 170         if (actual_len > reply_len) {
 171                 warn("send_cmd: Data buffer is %d bytes long, but got %d bytes",
 172                                 reply_len, actual_len);
 173                 memcpy(replybuf, ibuf+sizeof(*rhdr), reply_len);
 174         } else {
 175                 memcpy(replybuf, ibuf+sizeof(*rhdr), actual_len);
 176         }
 177
 178         sd->cam_tag++;
 179
 180         return actual_len;
 181 }
 182
 183 static int write_register(struct gspca_dev *gspca_dev, uint16_t reg, uint16_t data)
 184 {
 185         uint16_t reply[2];
 186         uint16_t cmd[2];
 187         int res;
 188
 189         cmd[0] = cpu_to_le16(reg);
 190         cmd[1] = cpu_to_le16(data);
 191
 192         PDEBUG(D_USBO, "Write Reg 0x%04x <= 0x%02x", reg, data);
 193         res = send_cmd(gspca_dev, 0x03, cmd, 4, reply, 4);
 194         if (res < 0)
 195                 return res;
 196         if (res != 2) {
 197                 warn("send_cmd returned %d [%04x %04x], 0000 expected",
 198                                 res, reply[0], reply[1]);
 199         }
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 /* this function is called at probe time */
 204 static int sd_config(struct gspca_dev *gspca_dev,
 205                      const struct usb_device_id *id)
 206 {
 207         struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 208         struct cam *cam;
 209
 210         sd->cam_tag = 0;
 211
 212         cam = &gspca_dev->cam;
 213
 214         cam->cam_mode = color_camera_mode;
 215         cam->nmodes = ARRAY_SIZE(color_camera_mode);
 216
 217         //cam->npkt = 15;
 218         //gspca_dev->pkt_size = 960 * 2;
 219
 220         return 0;
 221 }
 222
 223 /* this function is called at probe and resume time */
 224 static int sd_init(struct gspca_dev *gspca_dev)
 225 {
 226         PDEBUG(D_PROBE, "Kinect Camera device.");
 227
 228         return 0;
 229 }
 230
 231 static int sd_start(struct gspca_dev *gspca_dev)
 232 {
 233         int mode;
 234         uint8_t fmt_reg, fmt_val;
 235         uint8_t res_reg, res_val;
 236         uint8_t fps_reg, fps_val;
 237
 238         mode = gspca_dev->cam.cam_mode[gspca_dev->curr_mode].priv;
 239
 240         fmt_reg = 0x0c;
 241         res_reg = 0x0d;
 242         fps_reg = 0x0e;
 243
 244         /* format */
 245         if (mode & FORMAT_UYUV)
 246                 fmt_val = 0x05;
 247         else
 248                 fmt_val = 0x00;
 249
 250         if (mode & MODE_1280x1024)
 251                 res_val = 0x02;
 252         else
 253                 res_val = 0x01;
 254
 255         if (mode & FPS_HIGH)
 256                 fps_val = 0x1e;
 257         else
 258                 fps_val = 0x0f;
 259
 260         /* Reset video stream */
 261         write_register(gspca_dev, 0x05, 0x00);
 262
 263         write_register(gspca_dev, fmt_reg, fmt_val);
 264         write_register(gspca_dev, res_reg, res_val);
 265         write_register(gspca_dev, fps_reg, fps_val);
 266
 267         /* Start video stream */
 268         write_register(gspca_dev, 0x05, 0x01);
 269
 270         /* disable Hflip */
 271         write_register(gspca_dev, 0x47, 0x00);
 272
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 static void sd_stopN(struct gspca_dev *gspca_dev)
 277 {
 278         write_register(gspca_dev, 0x05, 0x00); // reset video stream
 279 }
 280
 281 static void sd_pkt_scan(struct gspca_dev *gspca_dev, u8 *__data, int len)
 282 {
 283         //struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 284
 285         struct pkt_hdr *hdr = (void*)__data;
 286         uint8_t *data = __data + sizeof(*hdr);
 287         int datalen = len - sizeof(*hdr);
 288
 289         /* strm->flag == 0x80 for the color camera stream */
 290         uint8_t sof = 0x80 | 1;
 291         uint8_t mof = 0x80 | 2;
 292         uint8_t eof = 0x80 | 5;
 293
 294         if (len < 12)
 295                 return;
 296
 297         if (hdr->magic[0] != 'R' || hdr->magic[1] != 'B') {
 298                 warn("[Stream %02x] Invalid magic %02x%02x", 0x80, //strm->flag
 299                                 hdr->magic[0], hdr->magic[1]);
 300                 return;
 301         }
 302
 303         if (hdr->flag == sof)
 304                 gspca_frame_add(gspca_dev, FIRST_PACKET, data, datalen);
 305
 306         else if (hdr->flag == mof)
 307                 gspca_frame_add(gspca_dev, INTER_PACKET, data, datalen);
 308
 309         else if(hdr->flag == eof)
 310                 gspca_frame_add(gspca_dev, LAST_PACKET, data, datalen);
 311
 312         else
 313                 warn("Not recognized...");
 314 }
 315
 316 /* sub-driver description */
 317 static const struct sd_desc sd_desc = {
 318         .name      = MODULE_NAME,
 319         .ctrls     = sd_ctrls,
 320         .nctrls    = ARRAY_SIZE(sd_ctrls),
 321         .config    = sd_config,
 322         .init      = sd_init,
 323         .start     = sd_start,
 324         .stopN     = sd_stopN,
 325         .pkt_scan  = sd_pkt_scan,
 326         /*
 327         .querymenu = sd_querymenu,
 328         .get_streamparm = sd_get_streamparm,
 329         .set_streamparm = sd_set_streamparm,
 330         */
 331 };
 332
 333 /* -- module initialisation -- */
 334 static const __devinitdata struct usb_device_id device_table[] = {
 335         {USB_DEVICE(0x045e, 0x02ae)},
 336         {}
 337 };
 338
 339 MODULE_DEVICE_TABLE(usb, device_table);
 340
 341 /* -- device connect -- */
 342 static int sd_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)
 343 {
 344         return gspca_dev_probe(intf, id, &sd_desc, sizeof(struct sd),
 345                                 THIS_MODULE);
 346 }
 347
 348 static struct usb_driver sd_driver = {
 349         .name       = MODULE_NAME,
 350         .id_table   = device_table,
 351         .probe      = sd_probe,
 352         .disconnect = gspca_disconnect,
 353 #ifdef CONFIG_PM
 354         .suspend    = gspca_suspend,
 355         .resume     = gspca_resume,
 356 #endif
 357 };
 358
 359 /* -- module insert / remove -- */
 360 static int __init sd_mod_init(void)
 361 {
 362         return usb_register(&sd_driver);
 363 }
 364
 365 static void __exit sd_mod_exit(void)
 366 {
 367         usb_deregister(&sd_driver);
 368 }
 369
 370 module_init(sd_mod_init);
 371 module_exit(sd_mod_exit);