usr.sbin/fwcontrol/fwmpegts.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005
   3  *      Petr Holub, Hidetoshi Shimokawa. All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *
  16  *      This product includes software developed by Hidetoshi Shimokawa.
  17  *
  18  * 4. Neither the name of the author nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * $FreeBSD$
  35  */
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/ioctl.h>
  38 #include <sys/time.h>
  39 #include <sys/types.h>
  40 #include <sys/uio.h>
  41
  42 #if __FreeBSD_version >= 500000
  43 #include <arpa/inet.h>
  44 #endif
  45
  46 #include <err.h>
  47 #include <errno.h>
  48 #include <unistd.h>
  49 #include <fcntl.h>
  50 #include <stdio.h>
  51 #include <stdlib.h>
  52 #include <string.h>
  53 #include <sysexits.h>
  54
  55 #if defined(__FreeBSD__)
  56 #include <dev/firewire/firewire.h>
  57 #include <dev/firewire/iec68113.h>
  58 #elif defined(__NetBSD__)
  59 #include <dev/ieee1394/firewire.h>
  60 #include <dev/ieee1394/iec68113.h>
  61 #else
  62 #warning "You need to add support for your OS"
  63 #endif
  64
  65
  66 #include "fwmethods.h"
  67
  68 #define DEBUG 0
  69
  70 /*****************************************************************************
  71
  72 MPEG-2 Transport Stream (MPEG TS) packet format according to IEC 61883:
  73
  74 31                              15                             0
  75 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  76 |           len                 |tag|  channel  | tcode |  sy   |
  77 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+    1394
  78 |                           header_CRC                          |
  79 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  80 |0|0|    sid    |      dbs      |fn | qpc |S|RSV|       dbc     |
  81 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+    CIP
  82 |1|0|    fmt    |      fdf      |          fdf/syt              |
  83 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  84 |   reserved  |        cycle_count      |      cycle_offset     |
  85 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  86 |                                                               |    N x
  87 .                                                               .    MPEG
  88 .                   MPEG TS payload 188 bytes                   .
  89 .                                                               .
  90 |                                                               |
  91 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  --------
  92 |                            data_CRC                           |
  93 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  94
  95 N.b. that CRCs are removed by firewire layer!
  96
  97 The following fields are fixed for IEEE-1394:
  98 tag = 01b
  99 tcode = 1010b
 100 The length is payload length, i.e. includes CIP header and data size.
 101
 102 The following fields are constant for MPEG TS:
 103 sph = 1 (denoted as S in CIP header above)
 104 dbs = 6
 105 fmt = (1<<5)
 106 fdf = reserved
 107 In the supported streams we also require
 108 qpc = 0
 109 fn = 3
 110 and thus the payload is divided in 8 blocks as follows:
 111
 112   +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
 113   | db0 | db1 | db2 | db3 | db4 | db5 | db6 | db7 |
 114   +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
 115
 116 We have several cases of payload distribution based on stream
 117 bandwidth (R):
 118 1) R < 1.5 Mbps: any of db0..db7 may be payload,
 119 2) 1.5 < R < 3 Mbps: db0/db1 or db2/db3 or db4/db5 or db6/db7 is payload,
 120 3) 3 < R < 6 Mbps: db0/db1/db2/db3 or db4/db5/db6/db7 is payload,
 121 4) R > 6 Mbps: all db0..db7 contain the payload.
 122 Curently, only case (4) is supported in fwmpegts.c
 123
 124 Each packet may contain N  MPEG TS data blocks with timestamp header,
 125 which are (4+188)B long. Experimentally, the N ranges from 0 through 3.
 126
 127 *****************************************************************************/
 128
 129
 130 typedef uint8_t mpeg_ts_pld[188];
 131
 132 struct mpeg_pldt {
 133 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
 134         uint32_t        :7,
 135                                 c_count:13,
 136                                 c_offset:12;
 137 #else /* BYTE_ORDER != BIG_ENDIAN */
 138         uint32_t        c_offset:12,
 139                                 c_count:13,
 140                                 :7;
 141 #endif /* BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN */
 142         mpeg_ts_pld payload;
 143 };
 144
 145
 146 #define NCHUNK 8
 147 #define PSIZE 596
 148 #define NPACKET_R 4096
 149 #define RBUFSIZE (PSIZE * NPACKET_R)
 150
 151 void
 152 mpegtsrecv(int d, const char *filename, char ich, int count)
 153 {
 154         struct ciphdr *ciph;
 155         struct fw_isochreq isoreq;
 156         struct fw_isobufreq bufreq;
 157         struct fw_pkt *pkt;
 158         struct mpeg_pldt *pld;
 159         uint32_t *ptr;
 160         int fd, k, len, m, pkt_size, startwr, tlen;
 161         char *buf;
 162
 163         startwr = 0;
 164
 165         if (strcmp(filename, "-") == 0)
 166                 fd = STDOUT_FILENO;
 167         else {
 168                 fd = open(filename, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, 0660);
 169                 if (fd == -1)
 170                         err(EX_NOINPUT, "%s", filename);
 171         }
 172         buf = malloc(RBUFSIZE);
 173
 174         bufreq.rx.nchunk = NCHUNK;
 175         bufreq.rx.npacket = NPACKET_R;
 176         bufreq.rx.psize = PSIZE;
 177         bufreq.tx.nchunk = 0;
 178         bufreq.tx.npacket = 0;
 179         bufreq.tx.psize = 0;
 180         if (ioctl(d, FW_SSTBUF, &bufreq) < 0)
 181                 err(1, "ioctl");
 182
 183         isoreq.ch = ich & 0x3f;
 184         isoreq.tag = (ich >> 6) & 3;
 185
 186         if (ioctl(d, FW_SRSTREAM, &isoreq) < 0)
 187                 err(1, "ioctl");
 188
 189         k = m = 0;
 190         while (count <= 0 || k <= count) {
 191                 len = tlen = read(d, buf, RBUFSIZE);
 192 #if DEBUG
 193                 fprintf(stderr, "Read %d bytes.\n", len);
 194 #endif /* DEBUG */
 195                 if (len < 0) {
 196                         if (errno == EAGAIN) {
 197                                 fprintf(stderr, "(EAGAIN) - push 'Play'?\n");
 198                                 continue;
 199                         }
 200                         err(1, "read failed");
 201                 }
 202                 ptr = (uint32_t *) buf;
 203
 204                 do {
 205                         pkt = (struct fw_pkt *) ptr;
 206 #if DEBUG
 207                         fprintf(stderr, "\nReading new packet.\n");
 208                         fprintf(stderr, "%08x %08x %08x %08x\n",
 209                                 htonl(ptr[0]), htonl(ptr[1]),
 210                                 htonl(ptr[2]), htonl(ptr[3]));
 211 #endif /* DEBUG */
 212                         /* there is no CRC in the 1394 header */
 213                         ciph = (struct ciphdr *)(ptr + 1);      /* skip iso header */
 214                         if (ciph->fmt != CIP_FMT_MPEG)
 215                                 errx(1, "unknown format 0x%x", ciph->fmt);
 216                         if (ciph->fn != 3) {
 217                                 errx(1,
 218                                                 "unsupported MPEG TS stream, fn=%d (only fn=3 is supported)",
 219                                                 ciph->fn);
 220                         }
 221                         ptr = (uint32_t *) (ciph + 1);          /* skip cip header */
 222
 223                         if (pkt->mode.stream.len <= sizeof(struct ciphdr)) {
 224                                 /* no payload */
 225                                 /* tlen needs to be decremented before end of the loop */
 226                                 goto next;
 227                         }
 228 #if DEBUG
 229                         else {
 230                                 fprintf(stderr,
 231                                                 "Packet net payload length (IEEE1394 header): %d\n",
 232                                                 pkt->mode.stream.len - sizeof(struct ciphdr));
 233                                 fprintf(stderr, "Data block size (CIP header): %d [q], %d [B]\n",
 234                                                 ciph->len, ciph->len * 4);
 235                                 fprintf(stderr,
 236                                                 "Data fraction number (CIP header): %d => DBC increments with %d\n",
 237                                                 ciph->fn, (1<<ciph->fn) );
 238                                 fprintf(stderr, "QCP (CIP header): %d\n", ciph->qpc );
 239                                 fprintf(stderr, "DBC counter (CIP header): %d\n", ciph->dbc );
 240                                 fprintf(stderr, "MPEG payload type size: %d\n",
 241                                                 sizeof(struct mpeg_pldt));
 242                         }
 243 #endif /* DEBUG */
 244
 245                         /* This is a condition that needs to be satisfied to start
 246                            writing the data */
 247                         if (ciph->dbc % (1<<ciph->fn) == 0)
 248                                 startwr = 1;
 249                         /* Read out all the MPEG TS data blocks from current packet */
 250                         for (pld = (struct mpeg_pldt *)ptr;
 251                             (intptr_t)pld < (intptr_t)((char *)ptr +
 252                             pkt->mode.stream.len - sizeof(struct ciphdr));
 253                             pld++) {
 254                                 if (startwr == 1)
 255                                         write(fd, pld->payload,
 256                                             sizeof(pld->payload));
 257                         }
 258
 259 next:
 260                         /* CRCs are removed from both header and trailer
 261                         so that only 4 bytes of 1394 header remains */
 262                         pkt_size = pkt->mode.stream.len + 4;
 263                         ptr = (uint32_t *)((intptr_t)pkt + pkt_size);
 264                         tlen -= pkt_size;
 265                 } while (tlen > 0);
 266 #if DEBUG
 267                 fprintf(stderr, "\nReading a data from firewire.\n");
 268 #endif /* DEBUG */
 269
 270         }
 271         if (fd != STDOUT_FILENO)
 272                 close(fd);
 273         fprintf(stderr, "\n");
 274 }