usr.sbin/fwcontrol/fwmpegts.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005
   5  *      Petr Holub, Hidetoshi Shimokawa. All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  16  *    must display the following acknowledgement:
  17  *
  18  *      This product includes software developed by Hidetoshi Shimokawa.
  19  *
  20  * 4. Neither the name of the author nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  * $FreeBSD$
  37  */
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/ioctl.h>
  40 #include <sys/time.h>
  41 #include <sys/types.h>
  42 #include <sys/uio.h>
  43 #include <arpa/inet.h>
  44 #include <err.h>
  45 #include <errno.h>
  46 #include <unistd.h>
  47 #include <fcntl.h>
  48 #include <stdio.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <string.h>
  51 #include <sysexits.h>
  52
  53 #if defined(__FreeBSD__)
  54 #include <dev/firewire/firewire.h>
  55 #include <dev/firewire/iec68113.h>
  56 #elif defined(__NetBSD__)
  57 #include <dev/ieee1394/firewire.h>
  58 #include <dev/ieee1394/iec68113.h>
  59 #else
  60 #warning "You need to add support for your OS"
  61 #endif
  62
  63
  64 #include "fwmethods.h"
  65
  66 #define DEBUG 0
  67
  68 /*****************************************************************************
  69
  70 MPEG-2 Transport Stream (MPEG TS) packet format according to IEC 61883:
  71
  72 31                              15                             0
  73 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  74 |           len                 |tag|  channel  | tcode |  sy   |
  75 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+    1394
  76 |                           header_CRC                          |
  77 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  78 |0|0|    sid    |      dbs      |fn | qpc |S|RSV|       dbc     |
  79 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+    CIP
  80 |1|0|    fmt    |      fdf      |          fdf/syt              |
  81 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  82 |   reserved  |        cycle_count      |      cycle_offset     |
  83 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  84 |                                                               |    N x
  85 .                                                               .    MPEG
  86 .                   MPEG TS payload 188 bytes                   .
  87 .                                                               .
  88 |                                                               |
  89 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  90 |                            data_CRC                           |
  91 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  92
  93 N.b. that CRCs are removed by firewire layer!
  94
  95 The following fields are fixed for IEEE-1394:
  96 tag = 01b
  97 tcode = 1010b
  98 The length is payload length, i.e. includes CIP header and data size.
  99
 100 The following fields are constant for MPEG TS:
 101 sph = 1 (denoted as S in CIP header above)
 102 dbs = 6
 103 fmt = (1<<5)
 104 fdf = reserved
 105 In the supported streams we also require
 106 qpc = 0
 107 fn = 3
 108 and thus the payload is divided in 8 blocks as follows:
 109
 110   +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
 111   | db0 | db1 | db2 | db3 | db4 | db5 | db6 | db7 |
 112   +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
 113
 114 We have several cases of payload distribution based on stream
 115 bandwidth (R):
 116 1) R < 1.5 Mbps: any of db0..db7 may be payload,
 117 2) 1.5 < R < 3 Mbps: db0/db1 or db2/db3 or db4/db5 or db6/db7 is payload,
 118 3) 3 < R < 6 Mbps: db0/db1/db2/db3 or db4/db5/db6/db7 is payload,
 119 4) R > 6 Mbps: all db0..db7 contain the payload.
 120 Currently, only case (4) is supported in fwmpegts.c
 121
 122 Each packet may contain N  MPEG TS data blocks with timestamp header,
 123 which are (4+188)B long. Experimentally, the N ranges from 0 through 3.
 124
 125 *****************************************************************************/
 126
 127
 128 typedef uint8_t mpeg_ts_pld[188];
 129
 130 struct mpeg_pldt {
 131 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
 132         uint32_t        :7,
 133                                 c_count:13,
 134                                 c_offset:12;
 135 #else /* BYTE_ORDER != BIG_ENDIAN */
 136         uint32_t        c_offset:12,
 137                                 c_count:13,
 138                                 :7;
 139 #endif /* BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN */
 140         mpeg_ts_pld payload;
 141 };
 142
 143
 144 #define NCHUNK 8
 145 #define PSIZE 596
 146 #define NPACKET_R 4096
 147 #define RBUFSIZE (PSIZE * NPACKET_R)
 148
 149 void
 150 mpegtsrecv(int d, const char *filename, char ich, int count)
 151 {
 152         struct ciphdr *ciph;
 153         struct fw_isochreq isoreq;
 154         struct fw_isobufreq bufreq;
 155         struct fw_pkt *pkt;
 156         struct mpeg_pldt *pld;
 157         uint32_t *ptr;
 158         int fd, k, len, m, pkt_size, startwr, tlen;
 159         char *buf;
 160
 161         startwr = 0;
 162
 163         if (strcmp(filename, "-") == 0)
 164                 fd = STDOUT_FILENO;
 165         else {
 166                 fd = open(filename, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, 0660);
 167                 if (fd == -1)
 168                         err(EX_NOINPUT, "%s", filename);
 169         }
 170         buf = malloc(RBUFSIZE);
 171
 172         bufreq.rx.nchunk = NCHUNK;
 173         bufreq.rx.npacket = NPACKET_R;
 174         bufreq.rx.psize = PSIZE;
 175         bufreq.tx.nchunk = 0;
 176         bufreq.tx.npacket = 0;
 177         bufreq.tx.psize = 0;
 178         if (ioctl(d, FW_SSTBUF, &bufreq) < 0)
 179                 err(1, "ioctl");
 180
 181         isoreq.ch = ich & 0x3f;
 182         isoreq.tag = (ich >> 6) & 3;
 183
 184         if (ioctl(d, FW_SRSTREAM, &isoreq) < 0)
 185                 err(1, "ioctl");
 186
 187         k = m = 0;
 188         while (count <= 0 || k <= count) {
 189                 len = tlen = read(d, buf, RBUFSIZE);
 190 #if DEBUG
 191                 fprintf(stderr, "Read %d bytes.\n", len);
 192 #endif /* DEBUG */
 193                 if (len < 0) {
 194                         if (errno == EAGAIN) {
 195                                 fprintf(stderr, "(EAGAIN) - push 'Play'?\n");
 196                                 continue;
 197                         }
 198                         err(1, "read failed");
 199                 }
 200                 ptr = (uint32_t *) buf;
 201
 202                 do {
 203                         pkt = (struct fw_pkt *) ptr;
 204 #if DEBUG
 205                         fprintf(stderr, "\nReading new packet.\n");
 206                         fprintf(stderr, "%08x %08x %08x %08x\n",
 207                                 htonl(ptr[0]), htonl(ptr[1]),
 208                                 htonl(ptr[2]), htonl(ptr[3]));
 209 #endif /* DEBUG */
 210                         /* there is no CRC in the 1394 header */
 211                         ciph = (struct ciphdr *)(ptr + 1);      /* skip iso header */
 212                         if (ciph->fmt != CIP_FMT_MPEG)
 213                                 errx(1, "unknown format 0x%x", ciph->fmt);
 214                         if (ciph->fn != 3) {
 215                                 errx(1,
 216                                                 "unsupported MPEG TS stream, fn=%d (only fn=3 is supported)",
 217                                                 ciph->fn);
 218                         }
 219                         ptr = (uint32_t *) (ciph + 1);          /* skip cip header */
 220
 221                         if (pkt->mode.stream.len <= sizeof(struct ciphdr)) {
 222                                 /* no payload */
 223                                 /* tlen needs to be decremented before end of the loop */
 224                                 goto next;
 225                         }
 226 #if DEBUG
 227                         else {
 228                                 fprintf(stderr,
 229                                                 "Packet net payload length (IEEE1394 header): %d\n",
 230                                                 pkt->mode.stream.len - sizeof(struct ciphdr));
 231                                 fprintf(stderr, "Data block size (CIP header): %d [q], %d [B]\n",
 232                                                 ciph->len, ciph->len * 4);
 233                                 fprintf(stderr,
 234                                                 "Data fraction number (CIP header): %d => DBC increments with %d\n",
 235                                                 ciph->fn, (1<<ciph->fn) );
 236                                 fprintf(stderr, "QCP (CIP header): %d\n", ciph->qpc );
 237                                 fprintf(stderr, "DBC counter (CIP header): %d\n", ciph->dbc );
 238                                 fprintf(stderr, "MPEG payload type size: %d\n",
 239                                                 sizeof(struct mpeg_pldt));
 240                         }
 241 #endif /* DEBUG */
 242
 243                         /* This is a condition that needs to be satisfied to start
 244                            writing the data */
 245                         if (ciph->dbc % (1<<ciph->fn) == 0)
 246                                 startwr = 1;
 247                         /* Read out all the MPEG TS data blocks from current packet */
 248                         for (pld = (struct mpeg_pldt *)ptr;
 249                             (intptr_t)pld < (intptr_t)((char *)ptr +
 250                             pkt->mode.stream.len - sizeof(struct ciphdr));
 251                             pld++) {
 252                                 if (startwr == 1)
 253                                         write(fd, pld->payload,
 254                                             sizeof(pld->payload));
 255                         }
 256
 257 next:
 258                         /* CRCs are removed from both header and trailer
 259                         so that only 4 bytes of 1394 header remains */
 260                         pkt_size = pkt->mode.stream.len + 4;
 261                         ptr = (uint32_t *)((intptr_t)pkt + pkt_size);
 262                         tlen -= pkt_size;
 263                 } while (tlen > 0);
 264 #if DEBUG
 265                 fprintf(stderr, "\nReading a data from firewire.\n");
 266 #endif /* DEBUG */
 267
 268         }
 269         if (fd != STDOUT_FILENO)
 270                 close(fd);
 271         fprintf(stderr, "\n");
 272 }