Quelle  kinect.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * kinect sensor device camera, gspca driver
 *
 * Copyright (C) 2011  Antonio Ospite <ospite@studenti.unina.it>
 *
 * Based on the OpenKinect project and libfreenect
 * http://openkinect.org/wiki/Init_Analysis
 *
 * Special thanks to Steven Toth and kernellabs.com for sponsoring a Kinect
 * sensor device which I tested the driver on.
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#define MODULE_NAME "kinect"

#include "gspca.h"

#define CTRL_TIMEOUT 500

MODULE_AUTHOR("Antonio Ospite <ospite@studenti.unina.it>");
MODULE_DESCRIPTION("GSPCA/Kinect Sensor Device USB Camera Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

static bool depth_mode;

struct pkt_hdr {
 uint8_t magic[2];
 uint8_t pad;
 uint8_t flag;
 uint8_t unk1;
 uint8_t seq;
 uint8_t unk2;
 uint8_t unk3;
 uint32_t timestamp;
};

struct cam_hdr {
 uint8_t magic[2];
 __le16 len;
 __le16 cmd;
 __le16 tag;
};

/* specific webcam descriptor */
struct sd {
 struct gspca_dev gspca_dev; /* !! must be the first item */
 uint16_t cam_tag;           /* a sequence number for packets */
 uint8_t stream_flag;        /* to identify different stream types */
 uint8_t obuf[0x400];        /* output buffer for control commands */
 uint8_t ibuf[0x200];        /* input buffer for control commands */
};

#define MODE_640x480   0x0001
#define MODE_640x488   0x0002
#define MODE_1280x1024 0x0004

#define FORMAT_BAYER   0x0010
#define FORMAT_UYVY    0x0020
#define FORMAT_Y10B    0x0040

#define FPS_HIGH       0x0100

static const struct v4l2_pix_format depth_camera_mode[] = {
 {640, 480, V4L2_PIX_FMT_Y10BPACK, V4L2_FIELD_NONE,
  .bytesperline = 640 * 10 / 8,
  .sizeimage =  640 * 480 * 10 / 8,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = MODE_640x488 | FORMAT_Y10B},
};

static const struct v4l2_pix_format video_camera_mode[] = {
 {640, 480, V4L2_PIX_FMT_SGRBG8, V4L2_FIELD_NONE,
  .bytesperline = 640,
  .sizeimage = 640 * 480,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = MODE_640x480 | FORMAT_BAYER | FPS_HIGH},
 {640, 480, V4L2_PIX_FMT_UYVY, V4L2_FIELD_NONE,
  .bytesperline = 640 * 2,
  .sizeimage = 640 * 480 * 2,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = MODE_640x480 | FORMAT_UYVY},
 {1280, 1024, V4L2_PIX_FMT_SGRBG8, V4L2_FIELD_NONE,
  .bytesperline = 1280,
  .sizeimage = 1280 * 1024,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = MODE_1280x1024 | FORMAT_BAYER},
 {640, 488, V4L2_PIX_FMT_Y10BPACK, V4L2_FIELD_NONE,
  .bytesperline = 640 * 10 / 8,
  .sizeimage =  640 * 488 * 10 / 8,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = MODE_640x488 | FORMAT_Y10B | FPS_HIGH},
 {1280, 1024, V4L2_PIX_FMT_Y10BPACK, V4L2_FIELD_NONE,
  .bytesperline = 1280 * 10 / 8,
  .sizeimage =  1280 * 1024 * 10 / 8,
  .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
  .priv = MODE_1280x1024 | FORMAT_Y10B},
};

static int kinect_write(struct usb_device *udev, uint8_t *data,
   uint16_t wLength)
{
 return usb_control_msg(udev,
         usb_sndctrlpipe(udev, 0),
         0x00,
         USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
         0, 0, data, wLength, CTRL_TIMEOUT);
}

static int kinect_read(struct usb_device *udev, uint8_t *data, uint16_t wLength)
{
 return usb_control_msg(udev,
         usb_rcvctrlpipe(udev, 0),
         0x00,
         USB_DIR_IN | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
         0, 0, data, wLength, CTRL_TIMEOUT);
}

static int send_cmd(struct gspca_dev *gspca_dev, uint16_t cmd, void *cmdbuf,
  unsigned int cmd_len, void *replybuf, unsigned int reply_len)
{
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 struct usb_device *udev = gspca_dev->dev;
 int res, actual_len;
 uint8_t *obuf = sd->obuf;
 uint8_t *ibuf = sd->ibuf;
 struct cam_hdr *chdr = (void *)obuf;
 struct cam_hdr *rhdr = (void *)ibuf;

 if (cmd_len & 1 || cmd_len > (0x400 - sizeof(*chdr))) {
  pr_err("send_cmd: Invalid command length (0x%x)\n", cmd_len);
  return -1;
 }

 chdr->magic[0] = 0x47;
 chdr->magic[1] = 0x4d;
 chdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
 chdr->tag = cpu_to_le16(sd->cam_tag);
 chdr->len = cpu_to_le16(cmd_len / 2);

 memcpy(obuf+sizeof(*chdr), cmdbuf, cmd_len);

 res = kinect_write(udev, obuf, cmd_len + sizeof(*chdr));
 gspca_dbg(gspca_dev, D_USBO, "Control cmd=%04x tag=%04x len=%04x: %d\n",
    cmd,
    sd->cam_tag, cmd_len, res);
 if (res < 0) {
  pr_err("send_cmd: Output control transfer failed (%d)\n", res);
  return res;
 }

 do {
  actual_len = kinect_read(udev, ibuf, 0x200);
 } while (actual_len == 0);
 gspca_dbg(gspca_dev, D_USBO, "Control reply: %d\n", actual_len);
 if (actual_len < (int)sizeof(*rhdr)) {
  pr_err("send_cmd: Input control transfer failed (%d)\n",
         actual_len);
  return actual_len < 0 ? actual_len : -EREMOTEIO;
 }
 actual_len -= sizeof(*rhdr);

 if (rhdr->magic[0] != 0x52 || rhdr->magic[1] != 0x42) {
  pr_err("send_cmd: Bad magic %02x %02x\n",
         rhdr->magic[0], rhdr->magic[1]);
  return -1;
 }
 if (rhdr->cmd != chdr->cmd) {
  pr_err("send_cmd: Bad cmd %02x != %02x\n",
         rhdr->cmd, chdr->cmd);
  return -1;
 }
 if (rhdr->tag != chdr->tag) {
  pr_err("send_cmd: Bad tag %04x != %04x\n",
         rhdr->tag, chdr->tag);
  return -1;
 }
 if (le16_to_cpu(rhdr->len) != (actual_len/2)) {
  pr_err("send_cmd: Bad len %04x != %04x\n",
         le16_to_cpu(rhdr->len), (int)(actual_len/2));
  return -1;
 }

 if (actual_len > reply_len) {
  pr_warn("send_cmd: Data buffer is %d bytes long, but got %d bytes\n",
   reply_len, actual_len);
  memcpy(replybuf, ibuf+sizeof(*rhdr), reply_len);
 } else {
  memcpy(replybuf, ibuf+sizeof(*rhdr), actual_len);
 }

 sd->cam_tag++;

 return actual_len;
}

static int write_register(struct gspca_dev *gspca_dev, uint16_t reg,
   uint16_t data)
{
 uint16_t reply[2];
 __le16 cmd[2];
 int res;

 cmd[0] = cpu_to_le16(reg);
 cmd[1] = cpu_to_le16(data);

 gspca_dbg(gspca_dev, D_USBO, "Write Reg 0x%04x <= 0x%02x\n", reg, data);
 res = send_cmd(gspca_dev, 0x03, cmd, 4, reply, 4);
 if (res < 0)
  return res;
 if (res != 2) {
  pr_warn("send_cmd returned %d [%04x %04x], 0000 expected\n",
   res, reply[0], reply[1]);
 }
 return 0;
}

/* this function is called at probe time */
static int sd_config_video(struct gspca_dev *gspca_dev,
       const struct usb_device_id *id)
{
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 struct cam *cam;

 sd->cam_tag = 0;

 sd->stream_flag = 0x80;

 cam = &gspca_dev->cam;

 cam->cam_mode = video_camera_mode;
 cam->nmodes = ARRAY_SIZE(video_camera_mode);

 gspca_dev->xfer_ep = 0x81;

#if 0
 /* Setting those values is not needed for video stream */
 cam->npkt = 15;
 gspca_dev->pkt_size = 960 * 2;
#endif

 return 0;
}

static int sd_config_depth(struct gspca_dev *gspca_dev,
       const struct usb_device_id *id)
{
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;
 struct cam *cam;

 sd->cam_tag = 0;

 sd->stream_flag = 0x70;

 cam = &gspca_dev->cam;

 cam->cam_mode = depth_camera_mode;
 cam->nmodes = ARRAY_SIZE(depth_camera_mode);

 gspca_dev->xfer_ep = 0x82;

 return 0;
}

/* this function is called at probe and resume time */
static int sd_init(struct gspca_dev *gspca_dev)
{
 gspca_dbg(gspca_dev, D_PROBE, "Kinect Camera device.\n");

 return 0;
}

static int sd_start_video(struct gspca_dev *gspca_dev)
{
 int mode;
 uint8_t fmt_reg, fmt_val;
 uint8_t res_reg, res_val;
 uint8_t fps_reg, fps_val;
 uint8_t mode_val;

 mode = gspca_dev->cam.cam_mode[gspca_dev->curr_mode].priv;

 if (mode & FORMAT_Y10B) {
  fmt_reg = 0x19;
  res_reg = 0x1a;
  fps_reg = 0x1b;
  mode_val = 0x03;
 } else {
  fmt_reg = 0x0c;
  res_reg = 0x0d;
  fps_reg = 0x0e;
  mode_val = 0x01;
 }

 /* format */
 if (mode & FORMAT_UYVY)
  fmt_val = 0x05;
 else
  fmt_val = 0x00;

 if (mode & MODE_1280x1024)
  res_val = 0x02;
 else
  res_val = 0x01;

 if (mode & FPS_HIGH)
  fps_val = 0x1e;
 else
  fps_val = 0x0f;


 /* turn off IR-reset function */
 write_register(gspca_dev, 0x105, 0x00);

 /* Reset video stream */
 write_register(gspca_dev, 0x05, 0x00);

 /* Due to some ridiculous condition in the firmware, we have to start
 * and stop the depth stream before the camera will hand us 1280x1024
 * IR.  This is a stupid workaround, but we've yet to find a better
 * solution.
 *
 * Thanks to Drew Fisher for figuring this out.
 */
 if (mode & (FORMAT_Y10B | MODE_1280x1024)) {
  write_register(gspca_dev, 0x13, 0x01);
  write_register(gspca_dev, 0x14, 0x1e);
  write_register(gspca_dev, 0x06, 0x02);
  write_register(gspca_dev, 0x06, 0x00);
 }

 write_register(gspca_dev, fmt_reg, fmt_val);
 write_register(gspca_dev, res_reg, res_val);
 write_register(gspca_dev, fps_reg, fps_val);

 /* Start video stream */
 write_register(gspca_dev, 0x05, mode_val);

 /* disable Hflip */
 write_register(gspca_dev, 0x47, 0x00);

 return 0;
}

static int sd_start_depth(struct gspca_dev *gspca_dev)
{
 /* turn off IR-reset function */
 write_register(gspca_dev, 0x105, 0x00);

 /* reset depth stream */
 write_register(gspca_dev, 0x06, 0x00);
 /* Depth Stream Format 0x03: 11 bit stream | 0x02: 10 bit */
 write_register(gspca_dev, 0x12, 0x02);
 /* Depth Stream Resolution 1: standard (640x480) */
 write_register(gspca_dev, 0x13, 0x01);
 /* Depth Framerate / 0x1e (30): 30 fps */
 write_register(gspca_dev, 0x14, 0x1e);
 /* Depth Stream Control  / 2: Open Depth Stream */
 write_register(gspca_dev, 0x06, 0x02);
 /* disable depth hflip / LSB = 0: Smoothing Disabled */
 write_register(gspca_dev, 0x17, 0x00);

 return 0;
}

static void sd_stopN_video(struct gspca_dev *gspca_dev)
{
 /* reset video stream */
 write_register(gspca_dev, 0x05, 0x00);
}

static void sd_stopN_depth(struct gspca_dev *gspca_dev)
{
 /* reset depth stream */
 write_register(gspca_dev, 0x06, 0x00);
}

static void sd_pkt_scan(struct gspca_dev *gspca_dev, u8 *__data, int len)
{
 struct sd *sd = (struct sd *) gspca_dev;

 struct pkt_hdr *hdr = (void *)__data;
 uint8_t *data = __data + sizeof(*hdr);
 int datalen = len - sizeof(*hdr);

 uint8_t sof = sd->stream_flag | 1;
 uint8_t mof = sd->stream_flag | 2;
 uint8_t eof = sd->stream_flag | 5;

 if (len < 12)
  return;

 if (hdr->magic[0] != 'R' || hdr->magic[1] != 'B') {
  pr_warn("[Stream %02x] Invalid magic %02x%02x\n",
   sd->stream_flag, hdr->magic[0], hdr->magic[1]);
  return;
 }

 if (hdr->flag == sof)
  gspca_frame_add(gspca_dev, FIRST_PACKET, data, datalen);

 else if (hdr->flag == mof)
  gspca_frame_add(gspca_dev, INTER_PACKET, data, datalen);

 else if (hdr->flag == eof)
  gspca_frame_add(gspca_dev, LAST_PACKET, data, datalen);

 else
  pr_warn("Packet type not recognized...\n");
}

/* sub-driver description */
static const struct sd_desc sd_desc_video = {
 .name      = MODULE_NAME,
 .config    = sd_config_video,
 .init      = sd_init,
 .start     = sd_start_video,
 .stopN     = sd_stopN_video,
 .pkt_scan  = sd_pkt_scan,
 /*
.get_streamparm = sd_get_streamparm,
.set_streamparm = sd_set_streamparm,
*/
};
static const struct sd_desc sd_desc_depth = {
 .name      = MODULE_NAME,
 .config    = sd_config_depth,
 .init      = sd_init,
 .start     = sd_start_depth,
 .stopN     = sd_stopN_depth,
 .pkt_scan  = sd_pkt_scan,
 /*
.get_streamparm = sd_get_streamparm,
.set_streamparm = sd_set_streamparm,
*/
};

/* -- module initialisation -- */
static const struct usb_device_id device_table[] = {
 {USB_DEVICE(0x045e, 0x02ae)},
 {USB_DEVICE(0x045e, 0x02bf)},
 {}
};

MODULE_DEVICE_TABLE(usb, device_table);

/* -- device connect -- */
static int sd_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)
{
 if (depth_mode)
  return gspca_dev_probe(intf, id, &sd_desc_depth,
           sizeof(struct sd), THIS_MODULE);
 else
  return gspca_dev_probe(intf, id, &sd_desc_video,
           sizeof(struct sd), THIS_MODULE);
}

static struct usb_driver sd_driver = {
 .name       = MODULE_NAME,
 .id_table   = device_table,
 .probe      = sd_probe,
 .disconnect = gspca_disconnect,
#ifdef CONFIG_PM
 .suspend    = gspca_suspend,
 .resume     = gspca_resume,
 .reset_resume = gspca_resume,
#endif
};

module_usb_driver(sd_driver);

module_param(depth_mode, bool, 0644);
MODULE_PARM_DESC(depth_mode, "0=video 1=depth");