Merge tag 'mm-nonmm-stable-2022-08-06-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / Documentation / admin-guide / media / vivid.rst
1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 The Virtual Video Test Driver (vivid)
4 =====================================
5
6 This driver emulates video4linux hardware of various types: video capture, video
7 output, vbi capture and output, metadata capture and output, radio receivers and
8 transmitters, touch capture and a software defined radio receiver. In addition a
9 simple framebuffer device is available for testing capture and output overlays.
10
11 Up to 64 vivid instances can be created, each with up to 16 inputs and 16 outputs.
12
13 Each input can be a webcam, TV capture device, S-Video capture device or an HDMI
14 capture device. Each output can be an S-Video output device or an HDMI output
15 device.
16
17 These inputs and outputs act exactly as a real hardware device would behave. This
18 allows you to use this driver as a test input for application development, since
19 you can test the various features without requiring special hardware.
20
21 This document describes the features implemented by this driver:
22
23 - Support for read()/write(), MMAP, USERPTR and DMABUF streaming I/O.
24 - A large list of test patterns and variations thereof
25 - Working brightness, contrast, saturation and hue controls
26 - Support for the alpha color component
27 - Full colorspace support, including limited/full RGB range
28 - All possible control types are present
29 - Support for various pixel aspect ratios and video aspect ratios
30 - Error injection to test what happens if errors occur
31 - Supports crop/compose/scale in any combination for both input and output
32 - Can emulate up to 4K resolutions
33 - All Field settings are supported for testing interlaced capturing
34 - Supports all standard YUV and RGB formats, including two multiplanar YUV formats
35 - Raw and Sliced VBI capture and output support
36 - Radio receiver and transmitter support, including RDS support
37 - Software defined radio (SDR) support
38 - Capture and output overlay support
39 - Metadata capture and output support
40 - Touch capture support
41
42 These features will be described in more detail below.
43
44 Configuring the driver
45 ----------------------
46
47 By default the driver will create a single instance that has a video capture
48 device with webcam, TV, S-Video and HDMI inputs, a video output device with
49 S-Video and HDMI outputs, one vbi capture device, one vbi output device, one
50 radio receiver device, one radio transmitter device and one SDR device.
51
52 The number of instances, devices, video inputs and outputs and their types are
53 all configurable using the following module options:
54
55 - n_devs:
56
57         number of driver instances to create. By default set to 1. Up to 64
58         instances can be created.
59
60 - node_types:
61
62         which devices should each driver instance create. An array of
63         hexadecimal values, one for each instance. The default is 0x1d3d.
64         Each value is a bitmask with the following meaning:
65
66                 - bit 0: Video Capture node
67                 - bit 2-3: VBI Capture node: 0 = none, 1 = raw vbi, 2 = sliced vbi, 3 = both
68                 - bit 4: Radio Receiver node
69                 - bit 5: Software Defined Radio Receiver node
70                 - bit 8: Video Output node
71                 - bit 10-11: VBI Output node: 0 = none, 1 = raw vbi, 2 = sliced vbi, 3 = both
72                 - bit 12: Radio Transmitter node
73                 - bit 16: Framebuffer for testing overlays
74                 - bit 17: Metadata Capture node
75                 - bit 18: Metadata Output node
76                 - bit 19: Touch Capture node
77
78         So to create four instances, the first two with just one video capture
79         device, the second two with just one video output device you would pass
80         these module options to vivid:
81
82         .. code-block:: none
83
84                 n_devs=4 node_types=0x1,0x1,0x100,0x100
85
86 - num_inputs:
87
88         the number of inputs, one for each instance. By default 4 inputs
89         are created for each video capture device. At most 16 inputs can be created,
90         and there must be at least one.
91
92 - input_types:
93
94         the input types for each instance, the default is 0xe4. This defines
95         what the type of each input is when the inputs are created for each driver
96         instance. This is a hexadecimal value with up to 16 pairs of bits, each
97         pair gives the type and bits 0-1 map to input 0, bits 2-3 map to input 1,
98         30-31 map to input 15. Each pair of bits has the following meaning:
99
100                 - 00: this is a webcam input
101                 - 01: this is a TV tuner input
102                 - 10: this is an S-Video input
103                 - 11: this is an HDMI input
104
105         So to create a video capture device with 8 inputs where input 0 is a TV
106         tuner, inputs 1-3 are S-Video inputs and inputs 4-7 are HDMI inputs you
107         would use the following module options:
108
109         .. code-block:: none
110
111                 num_inputs=8 input_types=0xffa9
112
113 - num_outputs:
114
115         the number of outputs, one for each instance. By default 2 outputs
116         are created for each video output device. At most 16 outputs can be
117         created, and there must be at least one.
118
119 - output_types:
120
121         the output types for each instance, the default is 0x02. This defines
122         what the type of each output is when the outputs are created for each
123         driver instance. This is a hexadecimal value with up to 16 bits, each bit
124         gives the type and bit 0 maps to output 0, bit 1 maps to output 1, bit
125         15 maps to output 15. The meaning of each bit is as follows:
126
127                 - 0: this is an S-Video output
128                 - 1: this is an HDMI output
129
130         So to create a video output device with 8 outputs where outputs 0-3 are
131         S-Video outputs and outputs 4-7 are HDMI outputs you would use the
132         following module options:
133
134         .. code-block:: none
135
136                 num_outputs=8 output_types=0xf0
137
138 - vid_cap_nr:
139
140         give the desired videoX start number for each video capture device.
141         The default is -1 which will just take the first free number. This allows
142         you to map capture video nodes to specific videoX device nodes. Example:
143
144         .. code-block:: none
145
146                 n_devs=4 vid_cap_nr=2,4,6,8
147
148         This will attempt to assign /dev/video2 for the video capture device of
149         the first vivid instance, video4 for the next up to video8 for the last
150         instance. If it can't succeed, then it will just take the next free
151         number.
152
153 - vid_out_nr:
154
155         give the desired videoX start number for each video output device.
156         The default is -1 which will just take the first free number.
157
158 - vbi_cap_nr:
159
160         give the desired vbiX start number for each vbi capture device.
161         The default is -1 which will just take the first free number.
162
163 - vbi_out_nr:
164
165         give the desired vbiX start number for each vbi output device.
166         The default is -1 which will just take the first free number.
167
168 - radio_rx_nr:
169
170         give the desired radioX start number for each radio receiver device.
171         The default is -1 which will just take the first free number.
172
173 - radio_tx_nr:
174
175         give the desired radioX start number for each radio transmitter
176         device. The default is -1 which will just take the first free number.
177
178 - sdr_cap_nr:
179
180         give the desired swradioX start number for each SDR capture device.
181         The default is -1 which will just take the first free number.
182
183 - meta_cap_nr:
184
185         give the desired videoX start number for each metadata capture device.
186         The default is -1 which will just take the first free number.
187
188 - meta_out_nr:
189
190         give the desired videoX start number for each metadata output device.
191         The default is -1 which will just take the first free number.
192
193 - touch_cap_nr:
194
195         give the desired v4l-touchX start number for each touch capture device.
196         The default is -1 which will just take the first free number.
197
198 - ccs_cap_mode:
199
200         specify the allowed video capture crop/compose/scaling combination
201         for each driver instance. Video capture devices can have any combination
202         of cropping, composing and scaling capabilities and this will tell the
203         vivid driver which of those is should emulate. By default the user can
204         select this through controls.
205
206         The value is either -1 (controlled by the user) or a set of three bits,
207         each enabling (1) or disabling (0) one of the features:
208
209         - bit 0:
210
211                 Enable crop support. Cropping will take only part of the
212                 incoming picture.
213         - bit 1:
214
215                 Enable compose support. Composing will copy the incoming
216                 picture into a larger buffer.
217
218         - bit 2:
219
220                 Enable scaling support. Scaling can scale the incoming
221                 picture. The scaler of the vivid driver can enlarge up
222                 or down to four times the original size. The scaler is
223                 very simple and low-quality. Simplicity and speed were
224                 key, not quality.
225
226         Note that this value is ignored by webcam inputs: those enumerate
227         discrete framesizes and that is incompatible with cropping, composing
228         or scaling.
229
230 - ccs_out_mode:
231
232         specify the allowed video output crop/compose/scaling combination
233         for each driver instance. Video output devices can have any combination
234         of cropping, composing and scaling capabilities and this will tell the
235         vivid driver which of those is should emulate. By default the user can
236         select this through controls.
237
238         The value is either -1 (controlled by the user) or a set of three bits,
239         each enabling (1) or disabling (0) one of the features:
240
241         - bit 0:
242
243                 Enable crop support. Cropping will take only part of the
244                 outgoing buffer.
245
246         - bit 1:
247
248                 Enable compose support. Composing will copy the incoming
249                 buffer into a larger picture frame.
250
251         - bit 2:
252
253                 Enable scaling support. Scaling can scale the incoming
254                 buffer. The scaler of the vivid driver can enlarge up
255                 or down to four times the original size. The scaler is
256                 very simple and low-quality. Simplicity and speed were
257                 key, not quality.
258
259 - multiplanar:
260
261         select whether each device instance supports multi-planar formats,
262         and thus the V4L2 multi-planar API. By default device instances are
263         single-planar.
264
265         This module option can override that for each instance. Values are:
266
267                 - 1: this is a single-planar instance.
268                 - 2: this is a multi-planar instance.
269
270 - vivid_debug:
271
272         enable driver debugging info
273
274 - no_error_inj:
275
276         if set disable the error injecting controls. This option is
277         needed in order to run a tool like v4l2-compliance. Tools like that
278         exercise all controls including a control like 'Disconnect' which
279         emulates a USB disconnect, making the device inaccessible and so
280         all tests that v4l2-compliance is doing will fail afterwards.
281
282         There may be other situations as well where you want to disable the
283         error injection support of vivid. When this option is set, then the
284         controls that select crop, compose and scale behavior are also
285         removed. Unless overridden by ccs_cap_mode and/or ccs_out_mode the
286         will default to enabling crop, compose and scaling.
287
288 - allocators:
289
290         memory allocator selection, default is 0. It specifies the way buffers
291         will be allocated.
292
293                 - 0: vmalloc
294                 - 1: dma-contig
295
296 - cache_hints:
297
298         specifies if the device should set queues' user-space cache and memory
299         consistency hint capability (V4L2_BUF_CAP_SUPPORTS_MMAP_CACHE_HINTS).
300         The hints are valid only when using MMAP streaming I/O. Default is 0.
301
302                 - 0: forbid hints
303                 - 1: allow hints
304
305 Taken together, all these module options allow you to precisely customize
306 the driver behavior and test your application with all sorts of permutations.
307 It is also very suitable to emulate hardware that is not yet available, e.g.
308 when developing software for a new upcoming device.
309
310
311 Video Capture
312 -------------
313
314 This is probably the most frequently used feature. The video capture device
315 can be configured by using the module options num_inputs, input_types and
316 ccs_cap_mode (see section 1 for more detailed information), but by default
317 four inputs are configured: a webcam, a TV tuner, an S-Video and an HDMI
318 input, one input for each input type. Those are described in more detail
319 below.
320
321 Special attention has been given to the rate at which new frames become
322 available. The jitter will be around 1 jiffie (that depends on the HZ
323 configuration of your kernel, so usually 1/100, 1/250 or 1/1000 of a second),
324 but the long-term behavior is exactly following the framerate. So a
325 framerate of 59.94 Hz is really different from 60 Hz. If the framerate
326 exceeds your kernel's HZ value, then you will get dropped frames, but the
327 frame/field sequence counting will keep track of that so the sequence
328 count will skip whenever frames are dropped.
329
330
331 Webcam Input
332 ~~~~~~~~~~~~
333
334 The webcam input supports three framesizes: 320x180, 640x360 and 1280x720. It
335 supports frames per second settings of 10, 15, 25, 30, 50 and 60 fps. Which ones
336 are available depends on the chosen framesize: the larger the framesize, the
337 lower the maximum frames per second.
338
339 The initially selected colorspace when you switch to the webcam input will be
340 sRGB.
341
342
343 TV and S-Video Inputs
344 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
345
346 The only difference between the TV and S-Video input is that the TV has a
347 tuner. Otherwise they behave identically.
348
349 These inputs support audio inputs as well: one TV and one Line-In. They
350 both support all TV standards. If the standard is queried, then the Vivid
351 controls 'Standard Signal Mode' and 'Standard' determine what
352 the result will be.
353
354 These inputs support all combinations of the field setting. Special care has
355 been taken to faithfully reproduce how fields are handled for the different
356 TV standards. This is particularly noticeable when generating a horizontally
357 moving image so the temporal effect of using interlaced formats becomes clearly
358 visible. For 50 Hz standards the top field is the oldest and the bottom field
359 is the newest in time. For 60 Hz standards that is reversed: the bottom field
360 is the oldest and the top field is the newest in time.
361
362 When you start capturing in V4L2_FIELD_ALTERNATE mode the first buffer will
363 contain the top field for 50 Hz standards and the bottom field for 60 Hz
364 standards. This is what capture hardware does as well.
365
366 Finally, for PAL/SECAM standards the first half of the top line contains noise.
367 This simulates the Wide Screen Signal that is commonly placed there.
368
369 The initially selected colorspace when you switch to the TV or S-Video input
370 will be SMPTE-170M.
371
372 The pixel aspect ratio will depend on the TV standard. The video aspect ratio
373 can be selected through the 'Standard Aspect Ratio' Vivid control.
374 Choices are '4x3', '16x9' which will give letterboxed widescreen video and
375 '16x9 Anamorphic' which will give full screen squashed anamorphic widescreen
376 video that will need to be scaled accordingly.
377
378 The TV 'tuner' supports a frequency range of 44-958 MHz. Channels are available
379 every 6 MHz, starting from 49.25 MHz. For each channel the generated image
380 will be in color for the +/- 0.25 MHz around it, and in grayscale for
381 +/- 1 MHz around the channel. Beyond that it is just noise. The VIDIOC_G_TUNER
382 ioctl will return 100% signal strength for +/- 0.25 MHz and 50% for +/- 1 MHz.
383 It will also return correct afc values to show whether the frequency is too
384 low or too high.
385
386 The audio subchannels that are returned are MONO for the +/- 1 MHz range around
387 a valid channel frequency. When the frequency is within +/- 0.25 MHz of the
388 channel it will return either MONO, STEREO, either MONO | SAP (for NTSC) or
389 LANG1 | LANG2 (for others), or STEREO | SAP.
390
391 Which one is returned depends on the chosen channel, each next valid channel
392 will cycle through the possible audio subchannel combinations. This allows
393 you to test the various combinations by just switching channels..
394
395 Finally, for these inputs the v4l2_timecode struct is filled in in the
396 dequeued v4l2_buffer struct.
397
398
399 HDMI Input
400 ~~~~~~~~~~
401
402 The HDMI inputs supports all CEA-861 and DMT timings, both progressive and
403 interlaced, for pixelclock frequencies between 25 and 600 MHz. The field
404 mode for interlaced formats is always V4L2_FIELD_ALTERNATE. For HDMI the
405 field order is always top field first, and when you start capturing an
406 interlaced format you will receive the top field first.
407
408 The initially selected colorspace when you switch to the HDMI input or
409 select an HDMI timing is based on the format resolution: for resolutions
410 less than or equal to 720x576 the colorspace is set to SMPTE-170M, for
411 others it is set to REC-709 (CEA-861 timings) or sRGB (VESA DMT timings).
412
413 The pixel aspect ratio will depend on the HDMI timing: for 720x480 is it
414 set as for the NTSC TV standard, for 720x576 it is set as for the PAL TV
415 standard, and for all others a 1:1 pixel aspect ratio is returned.
416
417 The video aspect ratio can be selected through the 'DV Timings Aspect Ratio'
418 Vivid control. Choices are 'Source Width x Height' (just use the
419 same ratio as the chosen format), '4x3' or '16x9', either of which can
420 result in pillarboxed or letterboxed video.
421
422 For HDMI inputs it is possible to set the EDID. By default a simple EDID
423 is provided. You can only set the EDID for HDMI inputs. Internally, however,
424 the EDID is shared between all HDMI inputs.
425
426 No interpretation is done of the EDID data with the exception of the
427 physical address. See the CEC section for more details.
428
429 There is a maximum of 15 HDMI inputs (if there are more, then they will be
430 reduced to 15) since that's the limitation of the EDID physical address.
431
432
433 Video Output
434 ------------
435
436 The video output device can be configured by using the module options
437 num_outputs, output_types and ccs_out_mode (see section 1 for more detailed
438 information), but by default two outputs are configured: an S-Video and an
439 HDMI input, one output for each output type. Those are described in more detail
440 below.
441
442 Like with video capture the framerate is also exact in the long term.
443
444
445 S-Video Output
446 ~~~~~~~~~~~~~~
447
448 This output supports audio outputs as well: "Line-Out 1" and "Line-Out 2".
449 The S-Video output supports all TV standards.
450
451 This output supports all combinations of the field setting.
452
453 The initially selected colorspace when you switch to the TV or S-Video input
454 will be SMPTE-170M.
455
456
457 HDMI Output
458 ~~~~~~~~~~~
459
460 The HDMI output supports all CEA-861 and DMT timings, both progressive and
461 interlaced, for pixelclock frequencies between 25 and 600 MHz. The field
462 mode for interlaced formats is always V4L2_FIELD_ALTERNATE.
463
464 The initially selected colorspace when you switch to the HDMI output or
465 select an HDMI timing is based on the format resolution: for resolutions
466 less than or equal to 720x576 the colorspace is set to SMPTE-170M, for
467 others it is set to REC-709 (CEA-861 timings) or sRGB (VESA DMT timings).
468
469 The pixel aspect ratio will depend on the HDMI timing: for 720x480 is it
470 set as for the NTSC TV standard, for 720x576 it is set as for the PAL TV
471 standard, and for all others a 1:1 pixel aspect ratio is returned.
472
473 An HDMI output has a valid EDID which can be obtained through VIDIOC_G_EDID.
474
475 There is a maximum of 15 HDMI outputs (if there are more, then they will be
476 reduced to 15) since that's the limitation of the EDID physical address. See
477 also the CEC section for more details.
478
479 VBI Capture
480 -----------
481
482 There are three types of VBI capture devices: those that only support raw
483 (undecoded) VBI, those that only support sliced (decoded) VBI and those that
484 support both. This is determined by the node_types module option. In all
485 cases the driver will generate valid VBI data: for 60 Hz standards it will
486 generate Closed Caption and XDS data. The closed caption stream will
487 alternate between "Hello world!" and "Closed captions test" every second.
488 The XDS stream will give the current time once a minute. For 50 Hz standards
489 it will generate the Wide Screen Signal which is based on the actual Video
490 Aspect Ratio control setting and teletext pages 100-159, one page per frame.
491
492 The VBI device will only work for the S-Video and TV inputs, it will give
493 back an error if the current input is a webcam or HDMI.
494
495
496 VBI Output
497 ----------
498
499 There are three types of VBI output devices: those that only support raw
500 (undecoded) VBI, those that only support sliced (decoded) VBI and those that
501 support both. This is determined by the node_types module option.
502
503 The sliced VBI output supports the Wide Screen Signal and the teletext signal
504 for 50 Hz standards and Closed Captioning + XDS for 60 Hz standards.
505
506 The VBI device will only work for the S-Video output, it will give
507 back an error if the current output is HDMI.
508
509
510 Radio Receiver
511 --------------
512
513 The radio receiver emulates an FM/AM/SW receiver. The FM band also supports RDS.
514 The frequency ranges are:
515
516         - FM: 64 MHz - 108 MHz
517         - AM: 520 kHz - 1710 kHz
518         - SW: 2300 kHz - 26.1 MHz
519
520 Valid channels are emulated every 1 MHz for FM and every 100 kHz for AM and SW.
521 The signal strength decreases the further the frequency is from the valid
522 frequency until it becomes 0% at +/- 50 kHz (FM) or 5 kHz (AM/SW) from the
523 ideal frequency. The initial frequency when the driver is loaded is set to
524 95 MHz.
525
526 The FM receiver supports RDS as well, both using 'Block I/O' and 'Controls'
527 modes. In the 'Controls' mode the RDS information is stored in read-only
528 controls. These controls are updated every time the frequency is changed,
529 or when the tuner status is requested. The Block I/O method uses the read()
530 interface to pass the RDS blocks on to the application for decoding.
531
532 The RDS signal is 'detected' for +/- 12.5 kHz around the channel frequency,
533 and the further the frequency is away from the valid frequency the more RDS
534 errors are randomly introduced into the block I/O stream, up to 50% of all
535 blocks if you are +/- 12.5 kHz from the channel frequency. All four errors
536 can occur in equal proportions: blocks marked 'CORRECTED', blocks marked
537 'ERROR', blocks marked 'INVALID' and dropped blocks.
538
539 The generated RDS stream contains all the standard fields contained in a
540 0B group, and also radio text and the current time.
541
542 The receiver supports HW frequency seek, either in Bounded mode, Wrap Around
543 mode or both, which is configurable with the "Radio HW Seek Mode" control.
544
545
546 Radio Transmitter
547 -----------------
548
549 The radio transmitter emulates an FM/AM/SW transmitter. The FM band also supports RDS.
550 The frequency ranges are:
551
552         - FM: 64 MHz - 108 MHz
553         - AM: 520 kHz - 1710 kHz
554         - SW: 2300 kHz - 26.1 MHz
555
556 The initial frequency when the driver is loaded is 95.5 MHz.
557
558 The FM transmitter supports RDS as well, both using 'Block I/O' and 'Controls'
559 modes. In the 'Controls' mode the transmitted RDS information is configured
560 using controls, and in 'Block I/O' mode the blocks are passed to the driver
561 using write().
562
563
564 Software Defined Radio Receiver
565 -------------------------------
566
567 The SDR receiver has three frequency bands for the ADC tuner:
568
569         - 300 kHz
570         - 900 kHz - 2800 kHz
571         - 3200 kHz
572
573 The RF tuner supports 50 MHz - 2000 MHz.
574
575 The generated data contains the In-phase and Quadrature components of a
576 1 kHz tone that has an amplitude of sqrt(2).
577
578
579 Metadata Capture
580 ----------------
581
582 The Metadata capture generates UVC format metadata. The PTS and SCR are
583 transmitted based on the values set in vivid contols.
584
585 The Metadata device will only work for the Webcam input, it will give
586 back an error for all other inputs.
587
588
589 Metadata Output
590 ---------------
591
592 The Metadata output can be used to set brightness, contrast, saturation and hue.
593
594 The Metadata device will only work for the Webcam output, it will give
595 back an error for all other outputs.
596
597
598 Touch Capture
599 -------------
600
601 The Touch capture generates touch patterns simulating single tap, double tap,
602 triple tap, move from left to right, zoom in, zoom out, palm press (simulating
603 a large area being pressed on a touchpad), and simulating 16 simultaneous
604 touch points.
605
606 Controls
607 --------
608
609 Different devices support different controls. The sections below will describe
610 each control and which devices support them.
611
612
613 User Controls - Test Controls
614 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
615
616 The Button, Boolean, Integer 32 Bits, Integer 64 Bits, Menu, String, Bitmask and
617 Integer Menu are controls that represent all possible control types. The Menu
618 control and the Integer Menu control both have 'holes' in their menu list,
619 meaning that one or more menu items return EINVAL when VIDIOC_QUERYMENU is called.
620 Both menu controls also have a non-zero minimum control value.  These features
621 allow you to check if your application can handle such things correctly.
622 These controls are supported for every device type.
623
624
625 User Controls - Video Capture
626 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
627
628 The following controls are specific to video capture.
629
630 The Brightness, Contrast, Saturation and Hue controls actually work and are
631 standard. There is one special feature with the Brightness control: each
632 video input has its own brightness value, so changing input will restore
633 the brightness for that input. In addition, each video input uses a different
634 brightness range (minimum and maximum control values). Switching inputs will
635 cause a control event to be sent with the V4L2_EVENT_CTRL_CH_RANGE flag set.
636 This allows you to test controls that can change their range.
637
638 The 'Gain, Automatic' and Gain controls can be used to test volatile controls:
639 if 'Gain, Automatic' is set, then the Gain control is volatile and changes
640 constantly. If 'Gain, Automatic' is cleared, then the Gain control is a normal
641 control.
642
643 The 'Horizontal Flip' and 'Vertical Flip' controls can be used to flip the
644 image. These combine with the 'Sensor Flipped Horizontally/Vertically' Vivid
645 controls.
646
647 The 'Alpha Component' control can be used to set the alpha component for
648 formats containing an alpha channel.
649
650
651 User Controls - Audio
652 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
653
654 The following controls are specific to video capture and output and radio
655 receivers and transmitters.
656
657 The 'Volume' and 'Mute' audio controls are typical for such devices to
658 control the volume and mute the audio. They don't actually do anything in
659 the vivid driver.
660
661
662 Vivid Controls
663 ~~~~~~~~~~~~~~
664
665 These vivid custom controls control the image generation, error injection, etc.
666
667
668 Test Pattern Controls
669 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
670
671 The Test Pattern Controls are all specific to video capture.
672
673 - Test Pattern:
674
675         selects which test pattern to use. Use the CSC Colorbar for
676         testing colorspace conversions: the colors used in that test pattern
677         map to valid colors in all colorspaces. The colorspace conversion
678         is disabled for the other test patterns.
679
680 - OSD Text Mode:
681
682         selects whether the text superimposed on the
683         test pattern should be shown, and if so, whether only counters should
684         be displayed or the full text.
685
686 - Horizontal Movement:
687
688         selects whether the test pattern should
689         move to the left or right and at what speed.
690
691 - Vertical Movement:
692
693         does the same for the vertical direction.
694
695 - Show Border:
696
697         show a two-pixel wide border at the edge of the actual image,
698         excluding letter or pillarboxing.
699
700 - Show Square:
701
702         show a square in the middle of the image. If the image is
703         displayed with the correct pixel and image aspect ratio corrections,
704         then the width and height of the square on the monitor should be
705         the same.
706
707 - Insert SAV Code in Image:
708
709         adds a SAV (Start of Active Video) code to the image.
710         This can be used to check if such codes in the image are inadvertently
711         interpreted instead of being ignored.
712
713 - Insert EAV Code in Image:
714
715         does the same for the EAV (End of Active Video) code.
716
717 - Insert Video Guard Band
718
719         adds 4 columns of pixels with the HDMI Video Guard Band code at the
720         left hand side of the image. This only works with 3 or 4 byte RGB pixel
721         formats. The RGB pixel value 0xab/0x55/0xab turns out to be equivalent
722         to the HDMI Video Guard Band code that precedes each active video line
723         (see section 5.2.2.1 in the HDMI 1.3 Specification). To test if a video
724         receiver has correct HDMI Video Guard Band processing, enable this
725         control and then move the image to the left hand side of the screen.
726         That will result in video lines that start with multiple pixels that
727         have the same value as the Video Guard Band that precedes them.
728         Receivers that will just keep skipping Video Guard Band values will
729         now fail and either loose sync or these video lines will shift.
730
731
732 Capture Feature Selection Controls
733 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
734
735 These controls are all specific to video capture.
736
737 - Sensor Flipped Horizontally:
738
739         the image is flipped horizontally and the
740         V4L2_IN_ST_HFLIP input status flag is set. This emulates the case where
741         a sensor is for example mounted upside down.
742
743 - Sensor Flipped Vertically:
744
745         the image is flipped vertically and the
746         V4L2_IN_ST_VFLIP input status flag is set. This emulates the case where
747         a sensor is for example mounted upside down.
748
749 - Standard Aspect Ratio:
750
751         selects if the image aspect ratio as used for the TV or
752         S-Video input should be 4x3, 16x9 or anamorphic widescreen. This may
753         introduce letterboxing.
754
755 - DV Timings Aspect Ratio:
756
757         selects if the image aspect ratio as used for the HDMI
758         input should be the same as the source width and height ratio, or if
759         it should be 4x3 or 16x9. This may introduce letter or pillarboxing.
760
761 - Timestamp Source:
762
763         selects when the timestamp for each buffer is taken.
764
765 - Colorspace:
766
767         selects which colorspace should be used when generating the image.
768         This only applies if the CSC Colorbar test pattern is selected,
769         otherwise the test pattern will go through unconverted.
770         This behavior is also what you want, since a 75% Colorbar
771         should really have 75% signal intensity and should not be affected
772         by colorspace conversions.
773
774         Changing the colorspace will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
775         to be sent since it emulates a detected colorspace change.
776
777 - Transfer Function:
778
779         selects which colorspace transfer function should be used when
780         generating an image. This only applies if the CSC Colorbar test pattern is
781         selected, otherwise the test pattern will go through unconverted.
782         This behavior is also what you want, since a 75% Colorbar
783         should really have 75% signal intensity and should not be affected
784         by colorspace conversions.
785
786         Changing the transfer function will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
787         to be sent since it emulates a detected colorspace change.
788
789 - Y'CbCr Encoding:
790
791         selects which Y'CbCr encoding should be used when generating
792         a Y'CbCr image. This only applies if the format is set to a Y'CbCr format
793         as opposed to an RGB format.
794
795         Changing the Y'CbCr encoding will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
796         to be sent since it emulates a detected colorspace change.
797
798 - Quantization:
799
800         selects which quantization should be used for the RGB or Y'CbCr
801         encoding when generating the test pattern.
802
803         Changing the quantization will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
804         to be sent since it emulates a detected colorspace change.
805
806 - Limited RGB Range (16-235):
807
808         selects if the RGB range of the HDMI source should
809         be limited or full range. This combines with the Digital Video 'Rx RGB
810         Quantization Range' control and can be used to test what happens if
811         a source provides you with the wrong quantization range information.
812         See the description of that control for more details.
813
814 - Apply Alpha To Red Only:
815
816         apply the alpha channel as set by the 'Alpha Component'
817         user control to the red color of the test pattern only.
818
819 - Enable Capture Cropping:
820
821         enables crop support. This control is only present if
822         the ccs_cap_mode module option is set to the default value of -1 and if
823         the no_error_inj module option is set to 0 (the default).
824
825 - Enable Capture Composing:
826
827         enables composing support. This control is only
828         present if the ccs_cap_mode module option is set to the default value of
829         -1 and if the no_error_inj module option is set to 0 (the default).
830
831 - Enable Capture Scaler:
832
833         enables support for a scaler (maximum 4 times upscaling
834         and downscaling). This control is only present if the ccs_cap_mode
835         module option is set to the default value of -1 and if the no_error_inj
836         module option is set to 0 (the default).
837
838 - Maximum EDID Blocks:
839
840         determines how many EDID blocks the driver supports.
841         Note that the vivid driver does not actually interpret new EDID
842         data, it just stores it. It allows for up to 256 EDID blocks
843         which is the maximum supported by the standard.
844
845 - Fill Percentage of Frame:
846
847         can be used to draw only the top X percent
848         of the image. Since each frame has to be drawn by the driver, this
849         demands a lot of the CPU. For large resolutions this becomes
850         problematic. By drawing only part of the image this CPU load can
851         be reduced.
852
853
854 Output Feature Selection Controls
855 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
856
857 These controls are all specific to video output.
858
859 - Enable Output Cropping:
860
861         enables crop support. This control is only present if
862         the ccs_out_mode module option is set to the default value of -1 and if
863         the no_error_inj module option is set to 0 (the default).
864
865 - Enable Output Composing:
866
867         enables composing support. This control is only
868         present if the ccs_out_mode module option is set to the default value of
869         -1 and if the no_error_inj module option is set to 0 (the default).
870
871 - Enable Output Scaler:
872
873         enables support for a scaler (maximum 4 times upscaling
874         and downscaling). This control is only present if the ccs_out_mode
875         module option is set to the default value of -1 and if the no_error_inj
876         module option is set to 0 (the default).
877
878
879 Error Injection Controls
880 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
881
882 The following two controls are only valid for video and vbi capture.
883
884 - Standard Signal Mode:
885
886         selects the behavior of VIDIOC_QUERYSTD: what should it return?
887
888         Changing this control will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
889         to be sent since it emulates a changed input condition (e.g. a cable
890         was plugged in or out).
891
892 - Standard:
893
894         selects the standard that VIDIOC_QUERYSTD should return if the
895         previous control is set to "Selected Standard".
896
897         Changing this control will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
898         to be sent since it emulates a changed input standard.
899
900
901 The following two controls are only valid for video capture.
902
903 - DV Timings Signal Mode:
904
905         selects the behavior of VIDIOC_QUERY_DV_TIMINGS: what
906         should it return?
907
908         Changing this control will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
909         to be sent since it emulates a changed input condition (e.g. a cable
910         was plugged in or out).
911
912 - DV Timings:
913
914         selects the timings the VIDIOC_QUERY_DV_TIMINGS should return
915         if the previous control is set to "Selected DV Timings".
916
917         Changing this control will result in the V4L2_EVENT_SOURCE_CHANGE
918         to be sent since it emulates changed input timings.
919
920
921 The following controls are only present if the no_error_inj module option
922 is set to 0 (the default). These controls are valid for video and vbi
923 capture and output streams and for the SDR capture device except for the
924 Disconnect control which is valid for all devices.
925
926 - Wrap Sequence Number:
927
928         test what happens when you wrap the sequence number in
929         struct v4l2_buffer around.
930
931 - Wrap Timestamp:
932
933         test what happens when you wrap the timestamp in struct
934         v4l2_buffer around.
935
936 - Percentage of Dropped Buffers:
937
938         sets the percentage of buffers that
939         are never returned by the driver (i.e., they are dropped).
940
941 - Disconnect:
942
943         emulates a USB disconnect. The device will act as if it has
944         been disconnected. Only after all open filehandles to the device
945         node have been closed will the device become 'connected' again.
946
947 - Inject V4L2_BUF_FLAG_ERROR:
948
949         when pressed, the next frame returned by
950         the driver will have the error flag set (i.e. the frame is marked
951         corrupt).
952
953 - Inject VIDIOC_REQBUFS Error:
954
955         when pressed, the next REQBUFS or CREATE_BUFS
956         ioctl call will fail with an error. To be precise: the videobuf2
957         queue_setup() op will return -EINVAL.
958
959 - Inject VIDIOC_QBUF Error:
960
961         when pressed, the next VIDIOC_QBUF or
962         VIDIOC_PREPARE_BUFFER ioctl call will fail with an error. To be
963         precise: the videobuf2 buf_prepare() op will return -EINVAL.
964
965 - Inject VIDIOC_STREAMON Error:
966
967         when pressed, the next VIDIOC_STREAMON ioctl
968         call will fail with an error. To be precise: the videobuf2
969         start_streaming() op will return -EINVAL.
970
971 - Inject Fatal Streaming Error:
972
973         when pressed, the streaming core will be
974         marked as having suffered a fatal error, the only way to recover
975         from that is to stop streaming. To be precise: the videobuf2
976         vb2_queue_error() function is called.
977
978
979 VBI Raw Capture Controls
980 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
981
982 - Interlaced VBI Format:
983
984         if set, then the raw VBI data will be interlaced instead
985         of providing it grouped by field.
986
987
988 Digital Video Controls
989 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
990
991 - Rx RGB Quantization Range:
992
993         sets the RGB quantization detection of the HDMI
994         input. This combines with the Vivid 'Limited RGB Range (16-235)'
995         control and can be used to test what happens if a source provides
996         you with the wrong quantization range information. This can be tested
997         by selecting an HDMI input, setting this control to Full or Limited
998         range and selecting the opposite in the 'Limited RGB Range (16-235)'
999         control. The effect is easy to see if the 'Gray Ramp' test pattern
1000         is selected.
1001
1002 - Tx RGB Quantization Range:
1003
1004         sets the RGB quantization detection of the HDMI
1005         output. It is currently not used for anything in vivid, but most HDMI
1006         transmitters would typically have this control.
1007
1008 - Transmit Mode:
1009
1010         sets the transmit mode of the HDMI output to HDMI or DVI-D. This
1011         affects the reported colorspace since DVI_D outputs will always use
1012         sRGB.
1013
1014 - Display Present:
1015
1016         sets the presence of a "display" on the HDMI output. This affects
1017         the tx_edid_present, tx_hotplug and tx_rxsense controls.
1018
1019
1020 FM Radio Receiver Controls
1021 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1022
1023 - RDS Reception:
1024
1025         set if the RDS receiver should be enabled.
1026
1027 - RDS Program Type:
1028
1029
1030 - RDS PS Name:
1031
1032
1033 - RDS Radio Text:
1034
1035
1036 - RDS Traffic Announcement:
1037
1038
1039 - RDS Traffic Program:
1040
1041
1042 - RDS Music:
1043
1044         these are all read-only controls. If RDS Rx I/O Mode is set to
1045         "Block I/O", then they are inactive as well. If RDS Rx I/O Mode is set
1046         to "Controls", then these controls report the received RDS data.
1047
1048 .. note::
1049         The vivid implementation of this is pretty basic: they are only
1050         updated when you set a new frequency or when you get the tuner status
1051         (VIDIOC_G_TUNER).
1052
1053 - Radio HW Seek Mode:
1054
1055         can be one of "Bounded", "Wrap Around" or "Both". This
1056         determines if VIDIOC_S_HW_FREQ_SEEK will be bounded by the frequency
1057         range or wrap-around or if it is selectable by the user.
1058
1059 - Radio Programmable HW Seek:
1060
1061         if set, then the user can provide the lower and
1062         upper bound of the HW Seek. Otherwise the frequency range boundaries
1063         will be used.
1064
1065 - Generate RBDS Instead of RDS:
1066
1067         if set, then generate RBDS (the US variant of
1068         RDS) data instead of RDS (European-style RDS). This affects only the
1069         PICODE and PTY codes.
1070
1071 - RDS Rx I/O Mode:
1072
1073         this can be "Block I/O" where the RDS blocks have to be read()
1074         by the application, or "Controls" where the RDS data is provided by
1075         the RDS controls mentioned above.
1076
1077
1078 FM Radio Modulator Controls
1079 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1080
1081 - RDS Program ID:
1082
1083
1084 - RDS Program Type:
1085
1086
1087 - RDS PS Name:
1088
1089
1090 - RDS Radio Text:
1091
1092
1093 - RDS Stereo:
1094
1095
1096 - RDS Artificial Head:
1097
1098
1099 - RDS Compressed:
1100
1101
1102 - RDS Dynamic PTY:
1103
1104
1105 - RDS Traffic Announcement:
1106
1107
1108 - RDS Traffic Program:
1109
1110
1111 - RDS Music:
1112
1113         these are all controls that set the RDS data that is transmitted by
1114         the FM modulator.
1115
1116 - RDS Tx I/O Mode:
1117
1118         this can be "Block I/O" where the application has to use write()
1119         to pass the RDS blocks to the driver, or "Controls" where the RDS data
1120         is Provided by the RDS controls mentioned above.
1121
1122 Metadata Capture Controls
1123 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1124
1125 - Generate PTS
1126
1127         if set, then the generated metadata stream contains Presentation timestamp.
1128
1129 - Generate SCR
1130
1131         if set, then the generated metadata stream contains Source Clock information.
1132
1133 Video, VBI and RDS Looping
1134 --------------------------
1135
1136 The vivid driver supports looping of video output to video input, VBI output
1137 to VBI input and RDS output to RDS input. For video/VBI looping this emulates
1138 as if a cable was hooked up between the output and input connector. So video
1139 and VBI looping is only supported between S-Video and HDMI inputs and outputs.
1140 VBI is only valid for S-Video as it makes no sense for HDMI.
1141
1142 Since radio is wireless this looping always happens if the radio receiver
1143 frequency is close to the radio transmitter frequency. In that case the radio
1144 transmitter will 'override' the emulated radio stations.
1145
1146 Looping is currently supported only between devices created by the same
1147 vivid driver instance.
1148
1149
1150 Video and Sliced VBI looping
1151 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1152
1153 The way to enable video/VBI looping is currently fairly crude. A 'Loop Video'
1154 control is available in the "Vivid" control class of the video
1155 capture and VBI capture devices. When checked the video looping will be enabled.
1156 Once enabled any video S-Video or HDMI input will show a static test pattern
1157 until the video output has started. At that time the video output will be
1158 looped to the video input provided that:
1159
1160 - the input type matches the output type. So the HDMI input cannot receive
1161   video from the S-Video output.
1162
1163 - the video resolution of the video input must match that of the video output.
1164   So it is not possible to loop a 50 Hz (720x576) S-Video output to a 60 Hz
1165   (720x480) S-Video input, or a 720p60 HDMI output to a 1080p30 input.
1166
1167 - the pixel formats must be identical on both sides. Otherwise the driver would
1168   have to do pixel format conversion as well, and that's taking things too far.
1169
1170 - the field settings must be identical on both sides. Same reason as above:
1171   requiring the driver to convert from one field format to another complicated
1172   matters too much. This also prohibits capturing with 'Field Top' or 'Field
1173   Bottom' when the output video is set to 'Field Alternate'. This combination,
1174   while legal, became too complicated to support. Both sides have to be 'Field
1175   Alternate' for this to work. Also note that for this specific case the
1176   sequence and field counting in struct v4l2_buffer on the capture side may not
1177   be 100% accurate.
1178
1179 - field settings V4L2_FIELD_SEQ_TB/BT are not supported. While it is possible to
1180   implement this, it would mean a lot of work to get this right. Since these
1181   field values are rarely used the decision was made not to implement this for
1182   now.
1183
1184 - on the input side the "Standard Signal Mode" for the S-Video input or the
1185   "DV Timings Signal Mode" for the HDMI input should be configured so that a
1186   valid signal is passed to the video input.
1187
1188 The framerates do not have to match, although this might change in the future.
1189
1190 By default you will see the OSD text superimposed on top of the looped video.
1191 This can be turned off by changing the "OSD Text Mode" control of the video
1192 capture device.
1193
1194 For VBI looping to work all of the above must be valid and in addition the vbi
1195 output must be configured for sliced VBI. The VBI capture side can be configured
1196 for either raw or sliced VBI. Note that at the moment only CC/XDS (60 Hz formats)
1197 and WSS (50 Hz formats) VBI data is looped. Teletext VBI data is not looped.
1198
1199
1200 Radio & RDS Looping
1201 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1202
1203 As mentioned in section 6 the radio receiver emulates stations are regular
1204 frequency intervals. Depending on the frequency of the radio receiver a
1205 signal strength value is calculated (this is returned by VIDIOC_G_TUNER).
1206 However, it will also look at the frequency set by the radio transmitter and
1207 if that results in a higher signal strength than the settings of the radio
1208 transmitter will be used as if it was a valid station. This also includes
1209 the RDS data (if any) that the transmitter 'transmits'. This is received
1210 faithfully on the receiver side. Note that when the driver is loaded the
1211 frequencies of the radio receiver and transmitter are not identical, so
1212 initially no looping takes place.
1213
1214
1215 Cropping, Composing, Scaling
1216 ----------------------------
1217
1218 This driver supports cropping, composing and scaling in any combination. Normally
1219 which features are supported can be selected through the Vivid controls,
1220 but it is also possible to hardcode it when the module is loaded through the
1221 ccs_cap_mode and ccs_out_mode module options. See section 1 on the details of
1222 these module options.
1223
1224 This allows you to test your application for all these variations.
1225
1226 Note that the webcam input never supports cropping, composing or scaling. That
1227 only applies to the TV/S-Video/HDMI inputs and outputs. The reason is that
1228 webcams, including this virtual implementation, normally use
1229 VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES to list a set of discrete framesizes that it supports.
1230 And that does not combine with cropping, composing or scaling. This is
1231 primarily a limitation of the V4L2 API which is carefully reproduced here.
1232
1233 The minimum and maximum resolutions that the scaler can achieve are 16x16 and
1234 (4096 * 4) x (2160 x 4), but it can only scale up or down by a factor of 4 or
1235 less. So for a source resolution of 1280x720 the minimum the scaler can do is
1236 320x180 and the maximum is 5120x2880. You can play around with this using the
1237 qv4l2 test tool and you will see these dependencies.
1238
1239 This driver also supports larger 'bytesperline' settings, something that
1240 VIDIOC_S_FMT allows but that few drivers implement.
1241
1242 The scaler is a simple scaler that uses the Coarse Bresenham algorithm. It's
1243 designed for speed and simplicity, not quality.
1244
1245 If the combination of crop, compose and scaling allows it, then it is possible
1246 to change crop and compose rectangles on the fly.
1247
1248
1249 Formats
1250 -------
1251
1252 The driver supports all the regular packed and planar 4:4:4, 4:2:2 and 4:2:0
1253 YUYV formats, 8, 16, 24 and 32 RGB packed formats and various multiplanar
1254 formats.
1255
1256 The alpha component can be set through the 'Alpha Component' User control
1257 for those formats that support it. If the 'Apply Alpha To Red Only' control
1258 is set, then the alpha component is only used for the color red and set to
1259 0 otherwise.
1260
1261 The driver has to be configured to support the multiplanar formats. By default
1262 the driver instances are single-planar. This can be changed by setting the
1263 multiplanar module option, see section 1 for more details on that option.
1264
1265 If the driver instance is using the multiplanar formats/API, then the first
1266 single planar format (YUYV) and the multiplanar NV16M and NV61M formats the
1267 will have a plane that has a non-zero data_offset of 128 bytes. It is rare for
1268 data_offset to be non-zero, so this is a useful feature for testing applications.
1269
1270 Video output will also honor any data_offset that the application set.
1271
1272
1273 Capture Overlay
1274 ---------------
1275
1276 Note: capture overlay support is implemented primarily to test the existing
1277 V4L2 capture overlay API. In practice few if any GPUs support such overlays
1278 anymore, and neither are they generally needed anymore since modern hardware
1279 is so much more capable. By setting flag 0x10000 in the node_types module
1280 option the vivid driver will create a simple framebuffer device that can be
1281 used for testing this API. Whether this API should be used for new drivers is
1282 questionable.
1283
1284 This driver has support for a destructive capture overlay with bitmap clipping
1285 and list clipping (up to 16 rectangles) capabilities. Overlays are not
1286 supported for multiplanar formats. It also honors the struct v4l2_window field
1287 setting: if it is set to FIELD_TOP or FIELD_BOTTOM and the capture setting is
1288 FIELD_ALTERNATE, then only the top or bottom fields will be copied to the overlay.
1289
1290 The overlay only works if you are also capturing at that same time. This is a
1291 vivid limitation since it copies from a buffer to the overlay instead of
1292 filling the overlay directly. And if you are not capturing, then no buffers
1293 are available to fill.
1294
1295 In addition, the pixelformat of the capture format and that of the framebuffer
1296 must be the same for the overlay to work. Otherwise VIDIOC_OVERLAY will return
1297 an error.
1298
1299 In order to really see what it going on you will need to create two vivid
1300 instances: the first with a framebuffer enabled. You configure the capture
1301 overlay of the second instance to use the framebuffer of the first, then
1302 you start capturing in the second instance. For the first instance you setup
1303 the output overlay for the video output, turn on video looping and capture
1304 to see the blended framebuffer overlay that's being written to by the second
1305 instance. This setup would require the following commands:
1306
1307 .. code-block:: none
1308
1309         $ sudo modprobe vivid n_devs=2 node_types=0x10101,0x1
1310         $ v4l2-ctl -d1 --find-fb
1311         /dev/fb1 is the framebuffer associated with base address 0x12800000
1312         $ sudo v4l2-ctl -d2 --set-fbuf fb=1
1313         $ v4l2-ctl -d1 --set-fbuf fb=1
1314         $ v4l2-ctl -d0 --set-fmt-video=pixelformat='AR15'
1315         $ v4l2-ctl -d1 --set-fmt-video-out=pixelformat='AR15'
1316         $ v4l2-ctl -d2 --set-fmt-video=pixelformat='AR15'
1317         $ v4l2-ctl -d0 -i2
1318         $ v4l2-ctl -d2 -i2
1319         $ v4l2-ctl -d2 -c horizontal_movement=4
1320         $ v4l2-ctl -d1 --overlay=1
1321         $ v4l2-ctl -d1 -c loop_video=1
1322         $ v4l2-ctl -d2 --stream-mmap --overlay=1
1323
1324 And from another console:
1325
1326 .. code-block:: none
1327
1328         $ v4l2-ctl -d1 --stream-out-mmap
1329
1330 And yet another console:
1331
1332 .. code-block:: none
1333
1334         $ qv4l2
1335
1336 and start streaming.
1337
1338 As you can see, this is not for the faint of heart...
1339
1340
1341 Output Overlay
1342 --------------
1343
1344 Note: output overlays are primarily implemented in order to test the existing
1345 V4L2 output overlay API. Whether this API should be used for new drivers is
1346 questionable.
1347
1348 This driver has support for an output overlay and is capable of:
1349
1350         - bitmap clipping,
1351         - list clipping (up to 16 rectangles)
1352         - chromakey
1353         - source chromakey
1354         - global alpha
1355         - local alpha
1356         - local inverse alpha
1357
1358 Output overlays are not supported for multiplanar formats. In addition, the
1359 pixelformat of the capture format and that of the framebuffer must be the
1360 same for the overlay to work. Otherwise VIDIOC_OVERLAY will return an error.
1361
1362 Output overlays only work if the driver has been configured to create a
1363 framebuffer by setting flag 0x10000 in the node_types module option. The
1364 created framebuffer has a size of 720x576 and supports ARGB 1:5:5:5 and
1365 RGB 5:6:5.
1366
1367 In order to see the effects of the various clipping, chromakeying or alpha
1368 processing capabilities you need to turn on video looping and see the results
1369 on the capture side. The use of the clipping, chromakeying or alpha processing
1370 capabilities will slow down the video loop considerably as a lot of checks have
1371 to be done per pixel.
1372
1373
1374 CEC (Consumer Electronics Control)
1375 ----------------------------------
1376
1377 If there are HDMI inputs then a CEC adapter will be created that has
1378 the same number of input ports. This is the equivalent of e.g. a TV that
1379 has that number of inputs. Each HDMI output will also create a
1380 CEC adapter that is hooked up to the corresponding input port, or (if there
1381 are more outputs than inputs) is not hooked up at all. In other words,
1382 this is the equivalent of hooking up each output device to an input port of
1383 the TV. Any remaining output devices remain unconnected.
1384
1385 The EDID that each output reads reports a unique CEC physical address that is
1386 based on the physical address of the EDID of the input. So if the EDID of the
1387 receiver has physical address A.B.0.0, then each output will see an EDID
1388 containing physical address A.B.C.0 where C is 1 to the number of inputs. If
1389 there are more outputs than inputs then the remaining outputs have a CEC adapter
1390 that is disabled and reports an invalid physical address.
1391
1392
1393 Some Future Improvements
1394 ------------------------
1395
1396 Just as a reminder and in no particular order:
1397
1398 - Add a virtual alsa driver to test audio
1399 - Add virtual sub-devices and media controller support
1400 - Some support for testing compressed video
1401 - Add support to loop raw VBI output to raw VBI input
1402 - Add support to loop teletext sliced VBI output to VBI input
1403 - Fix sequence/field numbering when looping of video with alternate fields
1404 - Add support for V4L2_CID_BG_COLOR for video outputs
1405 - Add ARGB888 overlay support: better testing of the alpha channel
1406 - Improve pixel aspect support in the tpg code by passing a real v4l2_fract
1407 - Use per-queue locks and/or per-device locks to improve throughput
1408 - Add support to loop from a specific output to a specific input across
1409   vivid instances
1410 - The SDR radio should use the same 'frequencies' for stations as the normal
1411   radio receiver, and give back noise if the frequency doesn't match up with
1412   a station frequency
1413 - Make a thread for the RDS generation, that would help in particular for the
1414   "Controls" RDS Rx I/O Mode as the read-only RDS controls could be updated
1415   in real-time.
1416 - Changing the EDID should cause hotplug detect emulation to happen.