2  * am7xxx-play - play stuff on an am7xxx device (e.g. Acer C110, PicoPix 1020)
 
   4  * Copyright (C) 2012  Antonio Ospite <ospite@studenti.unina.it>
 
   6  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
   8  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
 
   9  * (at your option) any later version.
 
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
  14  * GNU General Public License for more details.
 
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
 
  17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
  21  * @example examples/am7xxx-play.c
 
  22  * am7xxx-play uses libavdevice, libavformat, libavcodec and libswscale to
 
  23  * decode the input, encode it to jpeg and display it with libam7xxx.
 
  32 #include <libavdevice/avdevice.h>
 
  33 #include <libavformat/avformat.h>
 
  34 #include <libswscale/swscale.h>
 
  38 static unsigned int run = 1;
 
  40 struct video_input_ctx {
 
  41         AVFormatContext *format_ctx;
 
  42         AVCodecContext  *codec_ctx;
 
  43         int video_stream_index;
 
  46 static int video_input_init(struct video_input_ctx *input_ctx,
 
  47                             const char *input_format_string,
 
  48                             const char *input_path,
 
  49                             AVDictionary **input_options)
 
  51         AVInputFormat *input_format = NULL;
 
  52         AVFormatContext *input_format_ctx;
 
  53         AVCodecContext *input_codec_ctx;
 
  59         avdevice_register_all();
 
  60         avcodec_register_all();
 
  63         if (input_format_string) {
 
  64                 /* find the desired input format */
 
  65                 input_format = av_find_input_format(input_format_string);
 
  66                 if (input_format == NULL) {
 
  67                         fprintf(stderr, "cannot find input format\n");
 
  73         if (input_path == NULL) {
 
  74                 fprintf(stderr, "input_path must not be NULL!\n");
 
  79         /* open the input format/device */
 
  80         input_format_ctx = NULL;
 
  81         ret = avformat_open_input(&input_format_ctx,
 
  86                 fprintf(stderr, "cannot open input format/device\n");
 
  90         /* get information on the input stream (e.g. format, bitrate, framerate) */
 
  91         ret = avformat_find_stream_info(input_format_ctx, NULL);
 
  93                 fprintf(stderr, "cannot get information on the stream\n");
 
  97         /* dump what was found */
 
  98         av_dump_format(input_format_ctx, 0, input_path, 0);
 
 100         /* look for the first video_stream */
 
 102         for (i = 0; i < input_format_ctx->nb_streams; i++)
 
 103                 if (input_format_ctx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 
 107         if (video_index == -1) {
 
 108                 fprintf(stderr, "cannot find any video streams\n");
 
 113         /* get a pointer to the codec context for the video stream */
 
 114         input_codec_ctx = input_format_ctx->streams[video_index]->codec;
 
 115         if (input_codec_ctx == NULL) {
 
 116                 fprintf(stderr, "input codec context is not valid\n");
 
 121         /* find the decoder for the video stream */
 
 122         input_codec = avcodec_find_decoder(input_codec_ctx->codec_id);
 
 123         if (input_codec == NULL) {
 
 124                 fprintf(stderr, "input_codec is NULL!\n");
 
 129         /* open the decoder */
 
 130         ret = avcodec_open2(input_codec_ctx, input_codec, NULL);
 
 132                 fprintf(stderr, "cannot open input codec\n");
 
 137         input_ctx->format_ctx = input_format_ctx;
 
 138         input_ctx->codec_ctx = input_codec_ctx;
 
 139         input_ctx->video_stream_index = video_index;
 
 145         avformat_close_input(&input_format_ctx);
 
 147         av_dict_free(input_options);
 
 148         *input_options = NULL;
 
 153 struct video_output_ctx {
 
 154         AVCodecContext  *codec_ctx;
 
 158 static int video_output_init(struct video_output_ctx *output_ctx,
 
 159                              struct video_input_ctx *input_ctx,
 
 160                              unsigned int upscale,
 
 161                              unsigned int quality,
 
 162                              am7xxx_image_format image_format,
 
 165         AVCodecContext *output_codec_ctx;
 
 166         AVCodec *output_codec;
 
 167         unsigned int new_output_width;
 
 168         unsigned int new_output_height;
 
 171         if (input_ctx == NULL) {
 
 172                 fprintf(stderr, "input_ctx must not be NULL!\n");
 
 177         /* create the encoder context */
 
 178         output_codec_ctx = avcodec_alloc_context3(NULL);
 
 179         if (output_codec_ctx == NULL) {
 
 180                 fprintf(stderr, "cannot allocate output codec context!\n");
 
 185         /* Calculate the new output dimension so the original picture is shown
 
 187         ret = am7xxx_calc_scaled_image_dimensions(dev,
 
 189                                                   (input_ctx->codec_ctx)->width,
 
 190                                                   (input_ctx->codec_ctx)->height,
 
 194                 fprintf(stderr, "cannot calculate output dimension\n");
 
 198         /* put sample parameters */
 
 199         output_codec_ctx->bit_rate   = (input_ctx->codec_ctx)->bit_rate;
 
 200         output_codec_ctx->width      = new_output_width;
 
 201         output_codec_ctx->height     = new_output_height;
 
 202         output_codec_ctx->time_base.num  = (input_ctx->codec_ctx)->time_base.num;
 
 203         output_codec_ctx->time_base.den  = (input_ctx->codec_ctx)->time_base.den;
 
 205         /* When the raw format is requested we don't actually need to setup
 
 208         if (image_format == AM7XXX_IMAGE_FORMAT_NV12) {
 
 209                 fprintf(stdout, "using raw output format\n");
 
 210                 output_codec_ctx->pix_fmt    = PIX_FMT_NV12;
 
 211                 output_ctx->codec_ctx = output_codec_ctx;
 
 212                 output_ctx->raw_output = 1;
 
 217         output_codec_ctx->pix_fmt    = PIX_FMT_YUVJ420P;
 
 218         output_codec_ctx->codec_id   = CODEC_ID_MJPEG;
 
 219         output_codec_ctx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 
 221         /* Set quality and other VBR settings */
 
 223         /* @note: 'quality' is expected to be between 1 and 100, but a value
 
 224          * between 0 to 99 has to be passed when calculating qmin and qmax.
 
 225          * This way qmin and qmax will cover the range 1-FF_QUALITY_SCALE, and
 
 226          * in particular they won't be 0, this is needed because they are used
 
 227          * as divisor somewhere in the encoding process */
 
 228         output_codec_ctx->qmin       = output_codec_ctx->qmax = ((100 - (quality - 1)) * FF_QUALITY_SCALE) / 100;
 
 229         output_codec_ctx->mb_lmin    = output_codec_ctx->lmin = output_codec_ctx->qmin * FF_QP2LAMBDA;
 
 230         output_codec_ctx->mb_lmax    = output_codec_ctx->lmax = output_codec_ctx->qmax * FF_QP2LAMBDA;
 
 231         output_codec_ctx->flags      |= CODEC_FLAG_QSCALE;
 
 232         output_codec_ctx->global_quality = output_codec_ctx->qmin * FF_QP2LAMBDA;
 
 234         /* find the encoder */
 
 235         output_codec = avcodec_find_encoder(output_codec_ctx->codec_id);
 
 236         if (output_codec == NULL) {
 
 237                 fprintf(stderr, "cannot find output codec!\n");
 
 243         ret = avcodec_open2(output_codec_ctx, output_codec, NULL);
 
 245                 fprintf(stderr, "could not open output codec!\n");
 
 249         output_ctx->codec_ctx = output_codec_ctx;
 
 250         output_ctx->raw_output = 0;
 
 256         avcodec_close(output_codec_ctx);
 
 257         av_free(output_codec_ctx);
 
 263 static int am7xxx_play(const char *input_format_string,
 
 264                        AVDictionary **input_options,
 
 265                        const char *input_path,
 
 266                        unsigned int rescale_method,
 
 267                        unsigned int upscale,
 
 268                        unsigned int quality,
 
 269                        am7xxx_image_format image_format,
 
 272         struct video_input_ctx input_ctx;
 
 273         struct video_output_ctx output_ctx;
 
 274         AVFrame *picture_raw;
 
 275         AVFrame *picture_scaled;
 
 278         int out_picture_size;
 
 279         struct SwsContext *sw_scale_ctx;
 
 284         ret = video_input_init(&input_ctx, input_format_string, input_path, input_options);
 
 286                 fprintf(stderr, "cannot initialize input\n");
 
 290         ret = video_output_init(&output_ctx, &input_ctx, upscale, quality, image_format, dev);
 
 292                 fprintf(stderr, "cannot initialize input\n");
 
 296         /* allocate an input frame */
 
 297         picture_raw = avcodec_alloc_frame();
 
 298         if (picture_raw == NULL) {
 
 299                 fprintf(stderr, "cannot allocate the raw picture frame!\n");
 
 304         /* allocate output frame */
 
 305         picture_scaled = avcodec_alloc_frame();
 
 306         if (picture_scaled == NULL) {
 
 307                 fprintf(stderr, "cannot allocate the scaled picture!\n");
 
 309                 goto cleanup_picture_raw;
 
 312         /* calculate the bytes needed for the output image and create buffer for the output image */
 
 313         out_buf_size = avpicture_get_size((output_ctx.codec_ctx)->pix_fmt,
 
 314                                           (output_ctx.codec_ctx)->width,
 
 315                                           (output_ctx.codec_ctx)->height);
 
 316         out_buf = av_malloc(out_buf_size * sizeof(uint8_t));
 
 317         if (out_buf == NULL) {
 
 318                 fprintf(stderr, "cannot allocate output data buffer!\n");
 
 320                 goto cleanup_picture_scaled;
 
 323         /* assign appropriate parts of buffer to image planes in picture_scaled */
 
 324         avpicture_fill((AVPicture *)picture_scaled,
 
 326                        (output_ctx.codec_ctx)->pix_fmt,
 
 327                        (output_ctx.codec_ctx)->width,
 
 328                        (output_ctx.codec_ctx)->height);
 
 330         sw_scale_ctx = sws_getCachedContext(NULL,
 
 331                                             (input_ctx.codec_ctx)->width,
 
 332                                             (input_ctx.codec_ctx)->height,
 
 333                                             (input_ctx.codec_ctx)->pix_fmt,
 
 334                                             (output_ctx.codec_ctx)->width,
 
 335                                             (output_ctx.codec_ctx)->height,
 
 336                                             (output_ctx.codec_ctx)->pix_fmt,
 
 339         if (sw_scale_ctx == NULL) {
 
 340                 fprintf(stderr, "cannot set up the rescaling context!\n");
 
 342                 goto cleanup_out_buf;
 
 347                 ret = av_read_frame(input_ctx.format_ctx, &packet);
 
 349                         if (ret == (int)AVERROR_EOF || input_ctx.format_ctx->pb->eof_reached)
 
 352                                 fprintf(stderr, "av_read_frame failed, EOF?\n");
 
 357                 if (packet.stream_index != input_ctx.video_stream_index) {
 
 358                         /* that is more or less a "continue", but there is
 
 359                          * still the packet to free */
 
 365                 ret = avcodec_decode_video2(input_ctx.codec_ctx, picture_raw, &got_picture, &packet);
 
 367                         fprintf(stderr, "cannot decode video\n");
 
 372                 /* if we get the complete frame */
 
 374                         /* convert it to YUV */
 
 375                         sws_scale(sw_scale_ctx,
 
 376                                   (const uint8_t * const*)picture_raw->data,
 
 377                                   picture_raw->linesize,
 
 379                                   (input_ctx.codec_ctx)->height,
 
 380                                   picture_scaled->data,
 
 381                                   picture_scaled->linesize);
 
 383                         if (output_ctx.raw_output) {
 
 384                                 out_picture_size = out_buf_size;
 
 386                                 picture_scaled->quality = (output_ctx.codec_ctx)->global_quality;
 
 387                                 /* TODO: switch to avcodec_encode_video2() eventually */
 
 388                                 out_picture_size = avcodec_encode_video(output_ctx.codec_ctx,
 
 392                                 if (out_picture_size < 0) {
 
 393                                         fprintf(stderr, "cannot encode video\n");
 
 394                                         ret = out_picture_size;
 
 401                         char filename[NAME_MAX];
 
 403                         if (!output_ctx.raw_output)
 
 404                                 snprintf(filename, NAME_MAX, "out_q%03d.jpg", quality);
 
 406                                 snprintf(filename, NAME_MAX, "out.raw");
 
 407                         file = fopen(filename, "wb");
 
 408                         fwrite(out_buf, 1, out_picture_size, file);
 
 412                         ret = am7xxx_send_image(dev,
 
 414                                                 (output_ctx.codec_ctx)->width,
 
 415                                                 (output_ctx.codec_ctx)->height,
 
 419                                 perror("am7xxx_send_image");
 
 425                 av_free_packet(&packet);
 
 428         sws_freeContext(sw_scale_ctx);
 
 431 cleanup_picture_scaled:
 
 432         av_free(picture_scaled);
 
 434         av_free(picture_raw);
 
 437         /* av_free is needed as well,
 
 438          * see http://libav.org/doxygen/master/avcodec_8h.html#a5d7440cd7ea195bd0b14f21a00ef36dd
 
 440         avcodec_close(output_ctx.codec_ctx);
 
 441         av_free(output_ctx.codec_ctx);
 
 444         avcodec_close(input_ctx.codec_ctx);
 
 445         avformat_close_input(&(input_ctx.format_ctx));
 
 453 static int x_get_screen_dimensions(const char *displayname, int *width, int *height)
 
 455         int i, screen_number;
 
 456         xcb_connection_t *connection;
 
 457         const xcb_setup_t *setup;
 
 458         xcb_screen_iterator_t iter;
 
 460         connection = xcb_connect(displayname, &screen_number);
 
 461         if (xcb_connection_has_error(connection)) {
 
 462                 fprintf(stderr, "Cannot open a connection to %s\n", displayname);
 
 466         setup = xcb_get_setup(connection);
 
 468                 fprintf(stderr, "Cannot get setup for %s\n", displayname);
 
 469                 xcb_disconnect(connection);
 
 473         iter = xcb_setup_roots_iterator(setup);
 
 474         for (i = 0; i < screen_number; ++i) {
 
 475                 xcb_screen_next(&iter);
 
 478         xcb_screen_t *screen = iter.data;
 
 480         *width = screen->width_in_pixels;
 
 481         *height = screen->height_in_pixels;
 
 483         xcb_disconnect(connection);
 
 488 static char *get_x_screen_size(const char *input_path)
 
 496         ret = x_get_screen_dimensions(input_path, &width, &height);
 
 498                 fprintf(stderr, "Cannot get screen dimensions for %s\n", input_path);
 
 502         len = snprintf(NULL, 0, "%dx%d", width, height);
 
 504         screen_size = malloc((len + 1) * sizeof(char));
 
 505         if (screen_size == NULL) {
 
 510         len = snprintf(screen_size, len + 1, "%dx%d", width, height);
 
 519 static char *get_x_screen_size(const char *input_path)
 
 522         fprintf(stderr, "%s: fallback implementation\n", __func__);
 
 523         return strdup("vga");
 
 527 static void unset_run(int signo)
 
 533 static int set_signal_handler(void (*signal_handler)(int))
 
 535         struct sigaction new_action;
 
 536         struct sigaction old_action;
 
 539         new_action.sa_handler = signal_handler;
 
 540         sigemptyset(&new_action.sa_mask);
 
 541         new_action.sa_flags = 0;
 
 543         ret = sigaction(SIGINT, NULL, &old_action);
 
 545                 perror("sigaction on old_action");
 
 549         if (old_action.sa_handler != SIG_IGN) {
 
 550                 ret = sigaction(SIGINT, &new_action, NULL);
 
 552                         perror("sigaction on new_action");
 
 561 static void usage(char *name)
 
 563         printf("usage: %s [OPTIONS]\n\n", name);
 
 564         printf("OPTIONS:\n");
 
 565         printf("\t-f <input format>\tthe input device format\n");
 
 566         printf("\t-i <input path>\t\tthe input path\n");
 
 567         printf("\t-o <options>\t\ta comma separated list of input format options\n");
 
 568         printf("\t\t\t\tEXAMPLE:\n");
 
 569         printf("\t\t\t\t\t-o draw_mouse=1,framerate=100,video_size=800x480\n");
 
 570         printf("\t-s <scaling method>\tthe rescaling method (see swscale.h)\n");
 
 571         printf("\t-u \t\t\tupscale the image if smaller than the display dimensions\n");
 
 572         printf("\t-F <format>\t\tthe image format to use (default is JPEG)\n");
 
 573         printf("\t\t\t\tSUPPORTED FORMATS:\n");
 
 574         printf("\t\t\t\t\t1 - JPEG\n");
 
 575         printf("\t\t\t\t\t2 - NV12\n");
 
 576         printf("\t-q <quality>\t\tquality of jpeg sent to the device, between 1 and 100\n");
 
 577         printf("\t-l <log level>\t\tthe verbosity level of libam7xxx output (0-5)\n");
 
 578         printf("\t-p <power level>\tpower level of device, between %x (off) and %x (maximum)\n", AM7XXX_POWER_OFF, AM7XXX_POWER_TURBO);
 
 579         printf("\t\t\t\tWARNING: Level 2 and greater require the master AND\n\t\t\t\t\t the slave connector to be plugged in.\n");
 
 580         printf("\t-h \t\t\tthis help message\n");
 
 581         printf("\n\nEXAMPLES OF USE:\n");
 
 582         printf("\t%s -f x11grab -i :0.0 -o video_size=800x480\n", name);
 
 583         printf("\t%s -f fbdev -i /dev/fb0\n", name);
 
 584         printf("\t%s -f video4linux2 -i /dev/video0 -o video_size=320x240,frame_rate=100 -u -q 90\n", name);
 
 585         printf("\t%s -i http://download.blender.org/peach/bigbuckbunny_movies/BigBuckBunny_640x360.m4v\n", name);
 
 588 int main(int argc, char *argv[])
 
 595         char *input_format_string = NULL;
 
 596         AVDictionary *options = NULL;
 
 597         char *input_path = NULL;
 
 598         unsigned int rescale_method = SWS_BICUBIC;
 
 599         unsigned int upscale = 0;
 
 600         unsigned int quality = 95;
 
 601         int log_level = AM7XXX_LOG_INFO;
 
 602         am7xxx_power_mode power_mode = AM7XXX_POWER_LOW;
 
 603         int format = AM7XXX_IMAGE_FORMAT_JPEG;
 
 607         while ((opt = getopt(argc, argv, "f:i:o:s:uF:q:l:hp:")) != -1) {
 
 610                         input_format_string = strdup(optarg);
 
 613                         input_path = strdup(optarg);
 
 617                          * parse suboptions, the expected format is something
 
 619                          *   draw_mouse=1,framerate=100,video_size=800x480
 
 621                         subopts = subopts_saved = strdup(optarg);
 
 622                         while((subopt = strtok_r(subopts, ",", &subopts))) {
 
 623                                 char *subopt_name = strtok_r(subopt, "=", &subopt);
 
 624                                 char *subopt_value = strtok_r(NULL, "", &subopt);
 
 625                                 if (subopt_value == NULL) {
 
 626                                         fprintf(stderr, "invalid suboption: %s\n", subopt_name);
 
 629                                 av_dict_set(&options, subopt_name, subopt_value, 0);
 
 634                         rescale_method = atoi(optarg);
 
 635                         switch(rescale_method) {
 
 636                         case SWS_FAST_BILINEAR:
 
 649                                 fprintf(stderr, "Unsupported rescale method\n");
 
 658                         format = atoi(optarg);
 
 660                         case AM7XXX_IMAGE_FORMAT_JPEG:
 
 661                                 fprintf(stdout, "JPEG format\n");
 
 663                         case AM7XXX_IMAGE_FORMAT_NV12:
 
 664                                 fprintf(stdout, "NV12 format\n");
 
 667                                 fprintf(stderr, "Unsupported format\n");
 
 673                         quality = atoi(optarg);
 
 674                         if (quality < 1 || quality > 100) {
 
 675                                 fprintf(stderr, "Invalid quality value, must be between 1 and 100\n");
 
 681                         log_level = atoi(optarg);
 
 682                         if (log_level < AM7XXX_LOG_FATAL || log_level > AM7XXX_LOG_TRACE) {
 
 683                                 fprintf(stderr, "Unsupported log level, falling back to AM7XXX_LOG_ERROR\n");
 
 684                                 log_level = AM7XXX_LOG_ERROR;
 
 693                         power_mode = atoi(optarg);
 
 695                         case AM7XXX_POWER_OFF:
 
 696                         case AM7XXX_POWER_LOW:
 
 697                         case AM7XXX_POWER_MIDDLE:
 
 698                         case AM7XXX_POWER_HIGH:
 
 699                         case AM7XXX_POWER_TURBO:
 
 700                                 fprintf(stdout, "Power mode: %x\n", power_mode);
 
 703                                 fprintf(stderr, "Invalid power mode value, must be between %x and %x\n", AM7XXX_POWER_OFF, AM7XXX_POWER_TURBO);
 
 715         if (input_path == NULL) {
 
 716                 fprintf(stderr, "The -i option must always be passed\n");
 
 722          * When the input format is 'x11grab' set some useful fallback options
 
 723          * if not supplied by the user, in particular grab full screen
 
 725         if (input_format_string && strcmp(input_format_string, "x11grab") == 0) {
 
 728                 video_size = get_x_screen_size(input_path);
 
 730                 if (!av_dict_get(options, "video_size", NULL, 0))
 
 731                         av_dict_set(&options, "video_size", video_size, 0);
 
 733                 if (!av_dict_get(options, "framerate", NULL, 0))
 
 734                         av_dict_set(&options, "framerate", "60", 0);
 
 736                 if (!av_dict_get(options, "draw_mouse", NULL, 0))
 
 737                         av_dict_set(&options, "draw_mouse",  "1", 0);
 
 742         ret = set_signal_handler(unset_run);
 
 748         ret = am7xxx_init(&ctx);
 
 750                 perror("am7xxx_init");
 
 754         am7xxx_set_log_level(ctx, log_level);
 
 756         ret = am7xxx_open_device(ctx, &dev, 0);
 
 758                 perror("am7xxx_open_device");
 
 762         ret = am7xxx_set_power_mode(dev, power_mode);
 
 764                 perror("am7xxx_set_power_mode");
 
 768         ret = am7xxx_play(input_format_string,
 
 777                 fprintf(stderr, "am7xxx_play failed\n");
 
 782         am7xxx_shutdown(ctx);
 
 784         av_dict_free(&options);
 
 786         free(input_format_string);