Quelle  tw5864-video.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 *  TW5864 driver - video encoding functions
 *
 *  Copyright (C) 2016 Bluecherry, LLC <maintainers@bluecherrydvr.com>
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <media/v4l2-common.h>
#include <media/v4l2-event.h>
#include <media/videobuf2-dma-contig.h>

#include "tw5864.h"
#include "tw5864-reg.h"

#define QUANTIZATION_TABLE_LEN 96
#define VLC_LOOKUP_TABLE_LEN 1024

static const u16 forward_quantization_table[QUANTIZATION_TABLE_LEN] = {
 0x3333, 0x1f82, 0x3333, 0x1f82, 0x1f82, 0x147b, 0x1f82, 0x147b,
 0x3333, 0x1f82, 0x3333, 0x1f82, 0x1f82, 0x147b, 0x1f82, 0x147b,
 0x2e8c, 0x1d42, 0x2e8c, 0x1d42, 0x1d42, 0x1234, 0x1d42, 0x1234,
 0x2e8c, 0x1d42, 0x2e8c, 0x1d42, 0x1d42, 0x1234, 0x1d42, 0x1234,
 0x2762, 0x199a, 0x2762, 0x199a, 0x199a, 0x1062, 0x199a, 0x1062,
 0x2762, 0x199a, 0x2762, 0x199a, 0x199a, 0x1062, 0x199a, 0x1062,
 0x2492, 0x16c1, 0x2492, 0x16c1, 0x16c1, 0x0e3f, 0x16c1, 0x0e3f,
 0x2492, 0x16c1, 0x2492, 0x16c1, 0x16c1, 0x0e3f, 0x16c1, 0x0e3f,
 0x2000, 0x147b, 0x2000, 0x147b, 0x147b, 0x0d1b, 0x147b, 0x0d1b,
 0x2000, 0x147b, 0x2000, 0x147b, 0x147b, 0x0d1b, 0x147b, 0x0d1b,
 0x1c72, 0x11cf, 0x1c72, 0x11cf, 0x11cf, 0x0b4d, 0x11cf, 0x0b4d,
 0x1c72, 0x11cf, 0x1c72, 0x11cf, 0x11cf, 0x0b4d, 0x11cf, 0x0b4d
};

static const u16 inverse_quantization_table[QUANTIZATION_TABLE_LEN] = {
 0x800a, 0x800d, 0x800a, 0x800d, 0x800d, 0x8010, 0x800d, 0x8010,
 0x800a, 0x800d, 0x800a, 0x800d, 0x800d, 0x8010, 0x800d, 0x8010,
 0x800b, 0x800e, 0x800b, 0x800e, 0x800e, 0x8012, 0x800e, 0x8012,
 0x800b, 0x800e, 0x800b, 0x800e, 0x800e, 0x8012, 0x800e, 0x8012,
 0x800d, 0x8010, 0x800d, 0x8010, 0x8010, 0x8014, 0x8010, 0x8014,
 0x800d, 0x8010, 0x800d, 0x8010, 0x8010, 0x8014, 0x8010, 0x8014,
 0x800e, 0x8012, 0x800e, 0x8012, 0x8012, 0x8017, 0x8012, 0x8017,
 0x800e, 0x8012, 0x800e, 0x8012, 0x8012, 0x8017, 0x8012, 0x8017,
 0x8010, 0x8014, 0x8010, 0x8014, 0x8014, 0x8019, 0x8014, 0x8019,
 0x8010, 0x8014, 0x8010, 0x8014, 0x8014, 0x8019, 0x8014, 0x8019,
 0x8012, 0x8017, 0x8012, 0x8017, 0x8017, 0x801d, 0x8017, 0x801d,
 0x8012, 0x8017, 0x8012, 0x8017, 0x8017, 0x801d, 0x8017, 0x801d
};

static const u16 encoder_vlc_lookup_table[VLC_LOOKUP_TABLE_LEN] = {
 0x011, 0x000, 0x000, 0x000, 0x065, 0x021, 0x000, 0x000, 0x087, 0x064,
 0x031, 0x000, 0x097, 0x086, 0x075, 0x053, 0x0a7, 0x096, 0x085, 0x063,
 0x0b7, 0x0a6, 0x095, 0x074, 0x0df, 0x0b6, 0x0a5, 0x084, 0x0db, 0x0de,
 0x0b5, 0x094, 0x0d8, 0x0da, 0x0dd, 0x0a4, 0x0ef, 0x0ee, 0x0d9, 0x0b4,
 0x0eb, 0x0ea, 0x0ed, 0x0dc, 0x0ff, 0x0fe, 0x0e9, 0x0ec, 0x0fb, 0x0fa,
 0x0fd, 0x0e8, 0x10f, 0x0f1, 0x0f9, 0x0fc, 0x10b, 0x10e, 0x10d, 0x0f8,
 0x107, 0x10a, 0x109, 0x10c, 0x104, 0x106, 0x105, 0x108, 0x023, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x06b, 0x022, 0x000, 0x000, 0x067, 0x057, 0x033, 0x000,
 0x077, 0x06a, 0x069, 0x045, 0x087, 0x066, 0x065, 0x044, 0x084, 0x076,
 0x075, 0x056, 0x097, 0x086, 0x085, 0x068, 0x0bf, 0x096, 0x095, 0x064,
 0x0bb, 0x0be, 0x0bd, 0x074, 0x0cf, 0x0ba, 0x0b9, 0x094, 0x0cb, 0x0ce,
 0x0cd, 0x0bc, 0x0c8, 0x0ca, 0x0c9, 0x0b8, 0x0df, 0x0de, 0x0dd, 0x0cc,
 0x0db, 0x0da, 0x0d9, 0x0dc, 0x0d7, 0x0eb, 0x0d6, 0x0d8, 0x0e9, 0x0e8,
 0x0ea, 0x0d1, 0x0e7, 0x0e6, 0x0e5, 0x0e4, 0x04f, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x06f, 0x04e, 0x000, 0x000, 0x06b, 0x05f, 0x04d, 0x000, 0x068, 0x05c,
 0x05e, 0x04c, 0x07f, 0x05a, 0x05b, 0x04b, 0x07b, 0x058, 0x059, 0x04a,
 0x079, 0x06e, 0x06d, 0x049, 0x078, 0x06a, 0x069, 0x048, 0x08f, 0x07e,
 0x07d, 0x05d, 0x08b, 0x08e, 0x07a, 0x06c, 0x09f, 0x08a, 0x08d, 0x07c,
 0x09b, 0x09e, 0x089, 0x08c, 0x098, 0x09a, 0x09d, 0x088, 0x0ad, 0x097,
 0x099, 0x09c, 0x0a9, 0x0ac, 0x0ab, 0x0aa, 0x0a5, 0x0a8, 0x0a7, 0x0a6,
 0x0a1, 0x0a4, 0x0a3, 0x0a2, 0x021, 0x000, 0x000, 0x000, 0x067, 0x011,
 0x000, 0x000, 0x064, 0x066, 0x031, 0x000, 0x063, 0x073, 0x072, 0x065,
 0x062, 0x083, 0x082, 0x070, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x011, 0x010,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x011, 0x021, 0x020, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x023, 0x022, 0x021, 0x020, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x023, 0x022, 0x021, 0x031,
 0x030, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x023, 0x022, 0x033, 0x032, 0x031, 0x030, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x023, 0x030,
 0x031, 0x033, 0x032, 0x035, 0x034, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x037, 0x036, 0x035, 0x034, 0x033, 0x032,
 0x031, 0x041, 0x051, 0x061, 0x071, 0x081, 0x091, 0x0a1, 0x0b1, 0x000,
 0x002, 0x000, 0x0e4, 0x011, 0x0f4, 0x002, 0x024, 0x003, 0x005, 0x012,
 0x034, 0x013, 0x065, 0x024, 0x013, 0x063, 0x015, 0x022, 0x075, 0x034,
 0x044, 0x023, 0x023, 0x073, 0x054, 0x033, 0x033, 0x004, 0x043, 0x014,
 0x011, 0x043, 0x014, 0x001, 0x025, 0x015, 0x035, 0x025, 0x064, 0x055,
 0x045, 0x035, 0x074, 0x065, 0x085, 0x0d5, 0x012, 0x095, 0x055, 0x045,
 0x095, 0x0e5, 0x084, 0x075, 0x022, 0x0a5, 0x094, 0x085, 0x032, 0x0b5,
 0x003, 0x0c5, 0x001, 0x044, 0x0a5, 0x032, 0x0b5, 0x094, 0x0c5, 0x0a4,
 0x0a4, 0x054, 0x0d5, 0x0b4, 0x0b4, 0x064, 0x0f5, 0x0f5, 0x053, 0x0d4,
 0x0e5, 0x0c4, 0x105, 0x105, 0x0c4, 0x074, 0x063, 0x0e4, 0x0d4, 0x084,
 0x073, 0x0f4, 0x004, 0x005, 0x000, 0x053, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x011, 0x021, 0x031, 0x030, 0x011, 0x021, 0x020, 0x000,
 0x011, 0x010, 0x000, 0x000, 0x011, 0x033, 0x032, 0x043, 0x042, 0x053,
 0x052, 0x063, 0x062, 0x073, 0x072, 0x083, 0x082, 0x093, 0x092, 0x091,
 0x037, 0x036, 0x035, 0x034, 0x033, 0x045, 0x044, 0x043, 0x042, 0x053,
 0x052, 0x063, 0x062, 0x061, 0x060, 0x000, 0x045, 0x037, 0x036, 0x035,
 0x044, 0x043, 0x034, 0x033, 0x042, 0x053, 0x052, 0x061, 0x051, 0x060,
 0x000, 0x000, 0x053, 0x037, 0x045, 0x044, 0x036, 0x035, 0x034, 0x043,
 0x033, 0x042, 0x052, 0x051, 0x050, 0x000, 0x000, 0x000, 0x045, 0x044,
 0x043, 0x037, 0x036, 0x035, 0x034, 0x033, 0x042, 0x051, 0x041, 0x050,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x061, 0x051, 0x037, 0x036, 0x035, 0x034,
 0x033, 0x032, 0x041, 0x031, 0x060, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x061, 0x051, 0x035, 0x034, 0x033, 0x023, 0x032, 0x041, 0x031, 0x060,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x061, 0x041, 0x051, 0x033,
 0x023, 0x022, 0x032, 0x031, 0x060, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x061, 0x060, 0x041, 0x023, 0x022, 0x031, 0x021, 0x051,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x051, 0x050,
 0x031, 0x023, 0x022, 0x021, 0x041, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x040, 0x041, 0x031, 0x032, 0x011, 0x033,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x040, 0x041, 0x021, 0x011, 0x031, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x030, 0x031, 0x011, 0x021,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x020, 0x021, 0x011, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x010, 0x011,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
 0x000, 0x000, 0x000, 0x000
};

static const unsigned int lambda_lookup_table[] = {
 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020,
 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020, 0x0020,
 0x0040, 0x0040, 0x0040, 0x0040, 0x0060, 0x0060, 0x0060, 0x0080,
 0x0080, 0x0080, 0x00a0, 0x00c0, 0x00c0, 0x00e0, 0x0100, 0x0120,
 0x0140, 0x0160, 0x01a0, 0x01c0, 0x0200, 0x0240, 0x0280, 0x02e0,
 0x0320, 0x03a0, 0x0400, 0x0480, 0x0500, 0x05a0, 0x0660, 0x0720,
 0x0800, 0x0900, 0x0a20, 0x0b60
};

static const unsigned int intra4x4_lambda3[] = {
 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4,
 4, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 9,
 10, 11, 13, 14, 16, 18, 20, 23,
 25, 29, 32, 36, 40, 45, 51, 57,
 64, 72, 81, 91
};

static v4l2_std_id tw5864_get_v4l2_std(enum tw5864_vid_std std);
static enum tw5864_vid_std tw5864_from_v4l2_std(v4l2_std_id v4l2_std);

static void tw5864_handle_frame_work(struct work_struct *t);
static void tw5864_handle_frame(struct tw5864_h264_frame *frame);
static void tw5864_frame_interval_set(struct tw5864_input *input);

static int tw5864_queue_setup(struct vb2_queue *q, unsigned int *num_buffers,
         unsigned int *num_planes, unsigned int sizes[],
         struct device *alloc_ctxs[])
{
 if (*num_planes)
  return sizes[0] < H264_VLC_BUF_SIZE ? -EINVAL : 0;

 sizes[0] = H264_VLC_BUF_SIZE;
 *num_planes = 1;

 return 0;
}

static void tw5864_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
{
 struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 struct vb2_queue *vq = vb->vb2_queue;
 struct tw5864_input *dev = vb2_get_drv_priv(vq);
 struct tw5864_buf *buf = container_of(vbuf, struct tw5864_buf, vb);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags);
 list_add_tail(&buf->list, &dev->active);
 spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags);
}

static int tw5864_input_std_get(struct tw5864_input *input,
    enum tw5864_vid_std *std)
{
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 u8 std_reg = tw_indir_readb(TW5864_INDIR_VIN_E(input->nr));

 *std = (std_reg & 0x70) >> 4;

 if (std_reg & 0x80) {
  dev_dbg(&dev->pci->dev,
   "Video format detection is in progress, please wait\n");
  return -EAGAIN;
 }

 return 0;
}

static int tw5864_enable_input(struct tw5864_input *input)
{
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 int nr = input->nr;
 unsigned long flags;
 int d1_width = 720;
 int d1_height;
 int frame_width_bus_value = 0;
 int frame_height_bus_value = 0;
 int reg_frame_bus = 0x1c;
 int fmt_reg_value = 0;
 int downscale_enabled = 0;

 dev_dbg(&dev->pci->dev, "Enabling channel %d\n", nr);

 input->frame_seqno = 0;
 input->frame_gop_seqno = 0;
 input->h264_idr_pic_id = 0;

 input->reg_dsp_qp = input->qp;
 input->reg_dsp_ref_mvp_lambda = lambda_lookup_table[input->qp];
 input->reg_dsp_i4x4_weight = intra4x4_lambda3[input->qp];
 input->reg_emu = TW5864_EMU_EN_LPF | TW5864_EMU_EN_BHOST
  | TW5864_EMU_EN_SEN | TW5864_EMU_EN_ME | TW5864_EMU_EN_DDR;
 input->reg_dsp = nr /* channel id */
  | TW5864_DSP_CHROM_SW
  | ((0xa << 8) & TW5864_DSP_MB_DELAY)
  ;

 input->resolution = D1;

 d1_height = (input->std == STD_NTSC) ? 480 : 576;

 input->width = d1_width;
 input->height = d1_height;

 input->reg_interlacing = 0x4;

 switch (input->resolution) {
 case D1:
  frame_width_bus_value = 0x2cf;
  frame_height_bus_value = input->height - 1;
  reg_frame_bus = 0x1c;
  fmt_reg_value = 0;
  downscale_enabled = 0;
  input->reg_dsp_codec |= TW5864_CIF_MAP_MD | TW5864_HD1_MAP_MD;
  input->reg_emu |= TW5864_DSP_FRAME_TYPE_D1;
  input->reg_interlacing = TW5864_DI_EN | TW5864_DSP_INTER_ST;

  tw_setl(TW5864_FULL_HALF_FLAG, 1 << nr);
  break;
 case HD1:
  input->height /= 2;
  input->width /= 2;
  frame_width_bus_value = 0x2cf;
  frame_height_bus_value = input->height * 2 - 1;
  reg_frame_bus = 0x1c;
  fmt_reg_value = 0;
  downscale_enabled = 0;
  input->reg_dsp_codec |= TW5864_HD1_MAP_MD;
  input->reg_emu |= TW5864_DSP_FRAME_TYPE_D1;

  tw_clearl(TW5864_FULL_HALF_FLAG, 1 << nr);

  break;
 case CIF:
  input->height /= 4;
  input->width /= 2;
  frame_width_bus_value = 0x15f;
  frame_height_bus_value = input->height * 2 - 1;
  reg_frame_bus = 0x07;
  fmt_reg_value = 1;
  downscale_enabled = 1;
  input->reg_dsp_codec |= TW5864_CIF_MAP_MD;

  tw_clearl(TW5864_FULL_HALF_FLAG, 1 << nr);
  break;
 case QCIF:
  input->height /= 4;
  input->width /= 4;
  frame_width_bus_value = 0x15f;
  frame_height_bus_value = input->height * 2 - 1;
  reg_frame_bus = 0x07;
  fmt_reg_value = 1;
  downscale_enabled = 1;
  input->reg_dsp_codec |= TW5864_CIF_MAP_MD;

  tw_clearl(TW5864_FULL_HALF_FLAG, 1 << nr);
  break;
 }

 /* analog input width / 4 */
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_IN_PIC_WIDTH(nr), d1_width / 4);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_IN_PIC_HEIGHT(nr), d1_height / 4);

 /* output width / 4 */
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_OUT_PIC_WIDTH(nr), input->width / 4);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_OUT_PIC_HEIGHT(nr), input->height / 4);

 /*
 * Crop width from 720 to 704.
 * Above register settings need value 720 involved.
 */
 input->width = 704;
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_CROP_ETC,
   tw_indir_readb(TW5864_INDIR_CROP_ETC) |
   TW5864_INDIR_CROP_ETC_CROP_EN);

 tw_writel(TW5864_DSP_PIC_MAX_MB,
    ((input->width / 16) << 8) | (input->height / 16));

 tw_writel(TW5864_FRAME_WIDTH_BUS_A(nr),
    frame_width_bus_value);
 tw_writel(TW5864_FRAME_WIDTH_BUS_B(nr),
    frame_width_bus_value);
 tw_writel(TW5864_FRAME_HEIGHT_BUS_A(nr),
    frame_height_bus_value);
 tw_writel(TW5864_FRAME_HEIGHT_BUS_B(nr),
    (frame_height_bus_value + 1) / 2 - 1);

 tw5864_frame_interval_set(input);

 if (downscale_enabled)
  tw_setl(TW5864_H264EN_CH_DNS, 1 << nr);

 tw_mask_shift_writel(TW5864_H264EN_CH_FMT_REG1, 0x3, 2 * nr,
        fmt_reg_value);

 tw_mask_shift_writel((nr < 2
         ? TW5864_H264EN_RATE_MAX_LINE_REG1
         : TW5864_H264EN_RATE_MAX_LINE_REG2),
        0x1f, 5 * (nr % 2),
        input->std == STD_NTSC ? 29 : 24);

 tw_mask_shift_writel((nr < 2) ? TW5864_FRAME_BUS1 :
        TW5864_FRAME_BUS2, 0xff, (nr % 2) * 8,
        reg_frame_bus);

 spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags);
 input->enabled = 1;
 spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags);

 return 0;
}

void tw5864_request_encoded_frame(struct tw5864_input *input)
{
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 u32 enc_buf_id_new;

 tw_setl(TW5864_DSP_CODEC, TW5864_CIF_MAP_MD | TW5864_HD1_MAP_MD);
 tw_writel(TW5864_EMU, input->reg_emu);
 tw_writel(TW5864_INTERLACING, input->reg_interlacing);
 tw_writel(TW5864_DSP, input->reg_dsp);

 tw_writel(TW5864_DSP_QP, input->reg_dsp_qp);
 tw_writel(TW5864_DSP_REF_MVP_LAMBDA, input->reg_dsp_ref_mvp_lambda);
 tw_writel(TW5864_DSP_I4x4_WEIGHT, input->reg_dsp_i4x4_weight);
 tw_mask_shift_writel(TW5864_DSP_INTRA_MODE, TW5864_DSP_INTRA_MODE_MASK,
        TW5864_DSP_INTRA_MODE_SHIFT,
        TW5864_DSP_INTRA_MODE_16x16);

 if (input->frame_gop_seqno == 0) {
  /* Produce I-frame */
  tw_writel(TW5864_MOTION_SEARCH_ETC, TW5864_INTRA_EN);
  input->h264_idr_pic_id++;
  input->h264_idr_pic_id &= TW5864_DSP_REF_FRM;
 } else {
  /* Produce P-frame */
  tw_writel(TW5864_MOTION_SEARCH_ETC, TW5864_INTRA_EN |
     TW5864_ME_EN | BIT(5) /* SRCH_OPT default */);
 }
 tw5864_prepare_frame_headers(input);
 tw_writel(TW5864_VLC,
    TW5864_VLC_PCI_SEL |
    ((input->tail_nb_bits + 24) << TW5864_VLC_BIT_ALIGN_SHIFT) |
    input->reg_dsp_qp);

 enc_buf_id_new = tw_mask_shift_readl(TW5864_ENC_BUF_PTR_REC1, 0x3,
          2 * input->nr);
 tw_writel(TW5864_DSP_ENC_ORG_PTR_REG,
    enc_buf_id_new << TW5864_DSP_ENC_ORG_PTR_SHIFT);
 tw_writel(TW5864_DSP_ENC_REC,
    enc_buf_id_new << 12 | ((enc_buf_id_new + 3) & 3));

 tw_writel(TW5864_SLICE, TW5864_START_NSLICE);
 tw_writel(TW5864_SLICE, 0);
}

static int tw5864_disable_input(struct tw5864_input *input)
{
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 unsigned long flags;

 dev_dbg(&dev->pci->dev, "Disabling channel %d\n", input->nr);

 spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags);
 input->enabled = 0;
 spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags);
 return 0;
}

static int tw5864_start_streaming(struct vb2_queue *q, unsigned int count)
{
 struct tw5864_input *input = vb2_get_drv_priv(q);
 int ret;

 ret = tw5864_enable_input(input);
 if (!ret)
  return 0;

 while (!list_empty(&input->active)) {
  struct tw5864_buf *buf = list_entry(input->active.next,
          struct tw5864_buf, list);

  list_del(&buf->list);
  vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_QUEUED);
 }
 return ret;
}

static void tw5864_stop_streaming(struct vb2_queue *q)
{
 unsigned long flags;
 struct tw5864_input *input = vb2_get_drv_priv(q);

 tw5864_disable_input(input);

 spin_lock_irqsave(&input->slock, flags);
 if (input->vb) {
  vb2_buffer_done(&input->vb->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
  input->vb = NULL;
 }
 while (!list_empty(&input->active)) {
  struct tw5864_buf *buf = list_entry(input->active.next,
          struct tw5864_buf, list);

  list_del(&buf->list);
  vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 }
 spin_unlock_irqrestore(&input->slock, flags);
}

static const struct vb2_ops tw5864_video_qops = {
 .queue_setup = tw5864_queue_setup,
 .buf_queue = tw5864_buf_queue,
 .start_streaming = tw5864_start_streaming,
 .stop_streaming = tw5864_stop_streaming,
};

static int tw5864_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
{
 struct tw5864_input *input =
  container_of(ctrl->handler, struct tw5864_input, hdl);
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 unsigned long flags;

 switch (ctrl->id) {
 case V4L2_CID_BRIGHTNESS:
  tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_A_BRIGHT(input->nr),
    (u8)ctrl->val);
  break;
 case V4L2_CID_HUE:
  tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_7_HUE(input->nr),
    (u8)ctrl->val);
  break;
 case V4L2_CID_CONTRAST:
  tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_9_CNTRST(input->nr),
    (u8)ctrl->val);
  break;
 case V4L2_CID_SATURATION:
  tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_B_SAT_U(input->nr),
    (u8)ctrl->val);
  tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_C_SAT_V(input->nr),
    (u8)ctrl->val);
  break;
 case V4L2_CID_MPEG_VIDEO_GOP_SIZE:
  input->gop = ctrl->val;
  return 0;
 case V4L2_CID_MPEG_VIDEO_H264_MIN_QP:
  spin_lock_irqsave(&input->slock, flags);
  input->qp = ctrl->val;
  input->reg_dsp_qp = input->qp;
  input->reg_dsp_ref_mvp_lambda = lambda_lookup_table[input->qp];
  input->reg_dsp_i4x4_weight = intra4x4_lambda3[input->qp];
  spin_unlock_irqrestore(&input->slock, flags);
  return 0;
 case V4L2_CID_DETECT_MD_GLOBAL_THRESHOLD:
  memset(input->md_threshold_grid_values, ctrl->val,
         sizeof(input->md_threshold_grid_values));
  return 0;
 case V4L2_CID_DETECT_MD_MODE:
  return 0;
 case V4L2_CID_DETECT_MD_THRESHOLD_GRID:
  /* input->md_threshold_grid_ctrl->p_new.p_u16 contains data */
  memcpy(input->md_threshold_grid_values,
         input->md_threshold_grid_ctrl->p_new.p_u16,
         sizeof(input->md_threshold_grid_values));
  return 0;
 }
 return 0;
}

static int tw5864_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
         struct v4l2_format *f)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);

 f->fmt.pix.width = 704;
 switch (input->std) {
 default:
  WARN_ON_ONCE(1);
  return -EINVAL;
 case STD_NTSC:
  f->fmt.pix.height = 480;
  break;
 case STD_PAL:
 case STD_SECAM:
  f->fmt.pix.height = 576;
  break;
 }
 f->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
 f->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_H264;
 f->fmt.pix.sizeimage = H264_VLC_BUF_SIZE;
 f->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M;
 return 0;
}

static int tw5864_enum_input(struct file *file, void *priv,
        struct v4l2_input *i)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 struct tw5864_dev *dev = input->root;

 u8 indir_0x000 = tw_indir_readb(TW5864_INDIR_VIN_0(input->nr));
 u8 indir_0x00d = tw_indir_readb(TW5864_INDIR_VIN_D(input->nr));
 u8 v1 = indir_0x000;
 u8 v2 = indir_0x00d;

 if (i->index)
  return -EINVAL;

 i->type = V4L2_INPUT_TYPE_CAMERA;
 snprintf(i->name, sizeof(i->name), "Encoder %d", input->nr);
 i->std = TW5864_NORMS;
 if (v1 & (1 << 7))
  i->status |= V4L2_IN_ST_NO_SYNC;
 if (!(v1 & (1 << 6)))
  i->status |= V4L2_IN_ST_NO_H_LOCK;
 if (v1 & (1 << 2))
  i->status |= V4L2_IN_ST_NO_SIGNAL;
 if (v1 & (1 << 1))
  i->status |= V4L2_IN_ST_NO_COLOR;
 if (v2 & (1 << 2))
  i->status |= V4L2_IN_ST_MACROVISION;

 return 0;
}

static int tw5864_g_input(struct file *file, void *priv, unsigned int *i)
{
 *i = 0;
 return 0;
}

static int tw5864_s_input(struct file *file, void *priv, unsigned int i)
{
 if (i)
  return -EINVAL;
 return 0;
}

static int tw5864_querycap(struct file *file, void *priv,
      struct v4l2_capability *cap)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);

 strscpy(cap->driver, "tw5864", sizeof(cap->driver));
 snprintf(cap->card, sizeof(cap->card), "TW5864 Encoder %d",
   input->nr);
 return 0;
}

static int tw5864_querystd(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id *std)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 enum tw5864_vid_std tw_std;
 int ret;

 ret = tw5864_input_std_get(input, &tw_std);
 if (ret)
  return ret;
 *std = tw5864_get_v4l2_std(tw_std);

 return 0;
}

static int tw5864_g_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id *std)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);

 *std = input->v4l2_std;
 return 0;
}

static int tw5864_s_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id std)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 struct tw5864_dev *dev = input->root;

 input->v4l2_std = std;
 input->std = tw5864_from_v4l2_std(std);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_E(input->nr), input->std);
 return 0;
}

static int tw5864_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
       struct v4l2_fmtdesc *f)
{
 if (f->index)
  return -EINVAL;

 f->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_H264;

 return 0;
}

static int tw5864_subscribe_event(struct v4l2_fh *fh,
      const struct v4l2_event_subscription *sub)
{
 switch (sub->type) {
 case V4L2_EVENT_MOTION_DET:
  /*
 * Allow for up to 30 events (1 second for NTSC) to be stored.
 */
  return v4l2_event_subscribe(fh, sub, 30, NULL);
 default:
  return v4l2_ctrl_subscribe_event(fh, sub);
 }
}

static void tw5864_frame_interval_set(struct tw5864_input *input)
{
 /*
 * This register value seems to follow such approach: In each second
 * interval, when processing Nth frame, it checks Nth bit of register
 * value and, if the bit is 1, it processes the frame, otherwise the
 * frame is discarded.
 * So unary representation would work, but more or less equal gaps
 * between the frames should be preserved.
 *
 * For 1 FPS - 0x00000001
 * 00000000 00000000 00000000 00000001
 *
 * For max FPS - set all 25/30 lower bits:
 * 00111111 11111111 11111111 11111111 (NTSC)
 * 00000001 11111111 11111111 11111111 (PAL)
 *
 * For half of max FPS - use such pattern:
 * 00010101 01010101 01010101 01010101 (NTSC)
 * 00000001 01010101 01010101 01010101 (PAL)
 *
 * Et cetera.
 *
 * The value supplied to hardware is capped by mask of 25/30 lower bits.
 */
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 u32 unary_framerate = 0;
 int shift = 0;
 int std_max_fps = input->std == STD_NTSC ? 30 : 25;

 for (shift = 0; shift < std_max_fps; shift += input->frame_interval)
  unary_framerate |= 0x00000001 << shift;

 tw_writel(TW5864_H264EN_RATE_CNTL_LO_WORD(input->nr, 0),
    unary_framerate >> 16);
 tw_writel(TW5864_H264EN_RATE_CNTL_HI_WORD(input->nr, 0),
    unary_framerate & 0xffff);
}

static int tw5864_frameinterval_get(struct tw5864_input *input,
        struct v4l2_fract *frameinterval)
{
 struct tw5864_dev *dev = input->root;

 switch (input->std) {
 case STD_NTSC:
  frameinterval->numerator = 1001;
  frameinterval->denominator = 30000;
  break;
 case STD_PAL:
 case STD_SECAM:
  frameinterval->numerator = 1;
  frameinterval->denominator = 25;
  break;
 default:
  dev_warn(&dev->pci->dev, "tw5864_frameinterval_get requested for unknown std %d\n",
    input->std);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int tw5864_enum_framesizes(struct file *file, void *priv,
      struct v4l2_frmsizeenum *fsize)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);

 if (fsize->index > 0)
  return -EINVAL;
 if (fsize->pixel_format != V4L2_PIX_FMT_H264)
  return -EINVAL;

 fsize->type = V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE;
 fsize->discrete.width = 704;
 fsize->discrete.height = input->std == STD_NTSC ? 480 : 576;

 return 0;
}

static int tw5864_enum_frameintervals(struct file *file, void *priv,
          struct v4l2_frmivalenum *fintv)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 struct v4l2_fract frameinterval;
 int std_max_fps = input->std == STD_NTSC ? 30 : 25;
 struct v4l2_frmsizeenum fsize = { .index = fintv->index,
  .pixel_format = fintv->pixel_format };
 int ret;

 ret = tw5864_enum_framesizes(file, priv, &fsize);
 if (ret)
  return ret;

 if (fintv->width != fsize.discrete.width ||
     fintv->height != fsize.discrete.height)
  return -EINVAL;

 fintv->type = V4L2_FRMIVAL_TYPE_STEPWISE;

 ret = tw5864_frameinterval_get(input, &frameinterval);
 if (ret)
  return ret;

 fintv->stepwise.step = frameinterval;
 fintv->stepwise.min = frameinterval;
 fintv->stepwise.max = frameinterval;
 fintv->stepwise.max.numerator *= std_max_fps;

 return ret;
}

static int tw5864_g_parm(struct file *file, void *priv,
    struct v4l2_streamparm *sp)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 struct v4l2_captureparm *cp = &sp->parm.capture;
 int ret;

 cp->capability = V4L2_CAP_TIMEPERFRAME;

 ret = tw5864_frameinterval_get(input, &cp->timeperframe);
 if (ret)
  return ret;

 cp->timeperframe.numerator *= input->frame_interval;
 cp->capturemode = 0;
 cp->readbuffers = 2;

 return ret;
}

static int tw5864_s_parm(struct file *file, void *priv,
    struct v4l2_streamparm *sp)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 struct v4l2_fract *t = &sp->parm.capture.timeperframe;
 struct v4l2_fract time_base;
 int ret;

 ret = tw5864_frameinterval_get(input, &time_base);
 if (ret)
  return ret;

 if (!t->numerator || !t->denominator) {
  t->numerator = time_base.numerator * input->frame_interval;
  t->denominator = time_base.denominator;
 } else if (t->denominator != time_base.denominator) {
  t->numerator = t->numerator * time_base.denominator /
   t->denominator;
  t->denominator = time_base.denominator;
 }

 input->frame_interval = t->numerator / time_base.numerator;
 if (input->frame_interval < 1)
  input->frame_interval = 1;
 tw5864_frame_interval_set(input);
 return tw5864_g_parm(file, priv, sp);
}

static const struct v4l2_ctrl_ops tw5864_ctrl_ops = {
 .s_ctrl = tw5864_s_ctrl,
};

static const struct v4l2_file_operations video_fops = {
 .owner = THIS_MODULE,
 .open = v4l2_fh_open,
 .release = vb2_fop_release,
 .read = vb2_fop_read,
 .poll = vb2_fop_poll,
 .mmap = vb2_fop_mmap,
 .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
};

#ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG

#define INDIR_SPACE_MAP_SHIFT 0x100000

static int tw5864_g_reg(struct file *file, void *fh,
   struct v4l2_dbg_register *reg)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 struct tw5864_dev *dev = input->root;

 if (reg->reg < INDIR_SPACE_MAP_SHIFT) {
  if (reg->reg > 0x87fff)
   return -EINVAL;
  reg->size = 4;
  reg->val = tw_readl(reg->reg);
 } else {
  __u64 indir_addr = reg->reg - INDIR_SPACE_MAP_SHIFT;

  if (indir_addr > 0xefe)
   return -EINVAL;
  reg->size = 1;
  reg->val = tw_indir_readb(reg->reg);
 }
 return 0;
}

static int tw5864_s_reg(struct file *file, void *fh,
   const struct v4l2_dbg_register *reg)
{
 struct tw5864_input *input = video_drvdata(file);
 struct tw5864_dev *dev = input->root;

 if (reg->reg < INDIR_SPACE_MAP_SHIFT) {
  if (reg->reg > 0x87fff)
   return -EINVAL;
  tw_writel(reg->reg, reg->val);
 } else {
  __u64 indir_addr = reg->reg - INDIR_SPACE_MAP_SHIFT;

  if (indir_addr > 0xefe)
   return -EINVAL;
  tw_indir_writeb(reg->reg, reg->val);
 }
 return 0;
}
#endif

static const struct v4l2_ioctl_ops video_ioctl_ops = {
 .vidioc_querycap = tw5864_querycap,
 .vidioc_enum_fmt_vid_cap = tw5864_enum_fmt_vid_cap,
 .vidioc_reqbufs = vb2_ioctl_reqbufs,
 .vidioc_create_bufs = vb2_ioctl_create_bufs,
 .vidioc_querybuf = vb2_ioctl_querybuf,
 .vidioc_qbuf = vb2_ioctl_qbuf,
 .vidioc_dqbuf = vb2_ioctl_dqbuf,
 .vidioc_expbuf = vb2_ioctl_expbuf,
 .vidioc_querystd = tw5864_querystd,
 .vidioc_s_std = tw5864_s_std,
 .vidioc_g_std = tw5864_g_std,
 .vidioc_enum_input = tw5864_enum_input,
 .vidioc_g_input = tw5864_g_input,
 .vidioc_s_input = tw5864_s_input,
 .vidioc_streamon = vb2_ioctl_streamon,
 .vidioc_streamoff = vb2_ioctl_streamoff,
 .vidioc_try_fmt_vid_cap = tw5864_fmt_vid_cap,
 .vidioc_s_fmt_vid_cap = tw5864_fmt_vid_cap,
 .vidioc_g_fmt_vid_cap = tw5864_fmt_vid_cap,
 .vidioc_log_status = v4l2_ctrl_log_status,
 .vidioc_subscribe_event = tw5864_subscribe_event,
 .vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe,
 .vidioc_enum_framesizes = tw5864_enum_framesizes,
 .vidioc_enum_frameintervals = tw5864_enum_frameintervals,
 .vidioc_s_parm = tw5864_s_parm,
 .vidioc_g_parm = tw5864_g_parm,
#ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
 .vidioc_g_register = tw5864_g_reg,
 .vidioc_s_register = tw5864_s_reg,
#endif
};

static const struct video_device tw5864_video_template = {
 .name = "tw5864_video",
 .fops = &video_fops,
 .ioctl_ops = &video_ioctl_ops,
 .release = video_device_release_empty,
 .tvnorms = TW5864_NORMS,
 .device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_READWRITE |
  V4L2_CAP_STREAMING,
};

/* Motion Detection Threshold matrix */
static const struct v4l2_ctrl_config tw5864_md_thresholds = {
 .ops = &tw5864_ctrl_ops,
 .id = V4L2_CID_DETECT_MD_THRESHOLD_GRID,
 .dims = {MD_CELLS_HOR, MD_CELLS_VERT},
 .def = 14,
 /* See tw5864_md_metric_from_mvd() */
 .max = 2 * 0x0f,
 .step = 1,
};

static int tw5864_video_input_init(struct tw5864_input *dev, int video_nr);
static void tw5864_video_input_fini(struct tw5864_input *dev);
static void tw5864_encoder_tables_upload(struct tw5864_dev *dev);

int tw5864_video_init(struct tw5864_dev *dev, int *video_nr)
{
 int i;
 int ret;
 unsigned long flags;
 int last_dma_allocated = -1;
 int last_input_nr_registered = -1;

 for (i = 0; i < H264_BUF_CNT; i++) {
  struct tw5864_h264_frame *frame = &dev->h264_buf[i];

  frame->vlc.addr = dma_alloc_coherent(&dev->pci->dev,
           H264_VLC_BUF_SIZE,
           &frame->vlc.dma_addr,
           GFP_KERNEL | GFP_DMA32);
  if (!frame->vlc.addr) {
   dev_err(&dev->pci->dev, "dma alloc fail\n");
   ret = -ENOMEM;
   goto free_dma;
  }
  frame->mv.addr = dma_alloc_coherent(&dev->pci->dev,
          H264_MV_BUF_SIZE,
          &frame->mv.dma_addr,
          GFP_KERNEL | GFP_DMA32);
  if (!frame->mv.addr) {
   dev_err(&dev->pci->dev, "dma alloc fail\n");
   ret = -ENOMEM;
   dma_free_coherent(&dev->pci->dev, H264_VLC_BUF_SIZE,
       frame->vlc.addr, frame->vlc.dma_addr);
   goto free_dma;
  }
  last_dma_allocated = i;
 }

 tw5864_encoder_tables_upload(dev);

 /* Picture is distorted without this block */
 /* use falling edge to sample 54M to 108M */
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VD_108_POL, TW5864_INDIR_VD_108_POL_BOTH);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_CLK0_SEL, 0x00);

 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_DDRA_DLL_DQS_SEL0, 0x02);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_DDRA_DLL_DQS_SEL1, 0x02);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_DDRA_DLL_CLK90_SEL, 0x02);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_DDRB_DLL_DQS_SEL0, 0x02);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_DDRB_DLL_DQS_SEL1, 0x02);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_DDRB_DLL_CLK90_SEL, 0x02);

 /* video input reset */
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_RESET, 0);
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_RESET, TW5864_INDIR_RESET_VD |
   TW5864_INDIR_RESET_DLL | TW5864_INDIR_RESET_MUX_CORE);
 msleep(20);

 /*
 * Select Part A mode for all channels.
 * tw_setl instead of tw_clearl for Part B mode.
 *
 * I guess "Part B" is primarily for downscaled version of same channel
 * which goes in Part A of same bus
 */
 tw_writel(TW5864_FULL_HALF_MODE_SEL, 0);

 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_PV_VD_CK_POL,
   TW5864_INDIR_PV_VD_CK_POL_VD(0) |
   TW5864_INDIR_PV_VD_CK_POL_VD(1) |
   TW5864_INDIR_PV_VD_CK_POL_VD(2) |
   TW5864_INDIR_PV_VD_CK_POL_VD(3));

 spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags);
 dev->encoder_busy = 0;
 dev->h264_buf_r_index = 0;
 dev->h264_buf_w_index = 0;
 tw_writel(TW5864_VLC_STREAM_BASE_ADDR,
    dev->h264_buf[dev->h264_buf_w_index].vlc.dma_addr);
 tw_writel(TW5864_MV_STREAM_BASE_ADDR,
    dev->h264_buf[dev->h264_buf_w_index].mv.dma_addr);
 spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags);

 tw_writel(TW5864_SEN_EN_CH, 0x000f);
 tw_writel(TW5864_H264EN_CH_EN, 0x000f);

 tw_writel(TW5864_H264EN_BUS0_MAP, 0x00000000);
 tw_writel(TW5864_H264EN_BUS1_MAP, 0x00001111);
 tw_writel(TW5864_H264EN_BUS2_MAP, 0x00002222);
 tw_writel(TW5864_H264EN_BUS3_MAP, 0x00003333);

 /*
 * Quote from Intersil (manufacturer):
 * 0x0038 is managed by HW, and by default it won't pass the pointer set
 * at 0x0010. So if you don't do encoding, 0x0038 should stay at '3'
 * (with 4 frames in buffer). If you encode one frame and then move
 * 0x0010 to '1' for example, HW will take one more frame and set it to
 * buffer #0, and then you should see 0x0038 is set to '0'.  There is
 * only one HW encoder engine, so 4 channels cannot get encoded
 * simultaneously. But each channel does have its own buffer (for
 * original frames and reconstructed frames). So there is no problem to
 * manage encoding for 4 channels at same time and no need to force
 * I-frames in switching channels.
 * End of quote.
 *
 * If we set 0x0010 (TW5864_ENC_BUF_PTR_REC1) to 0 (for any channel), we
 * have no "rolling" (until we change this value).
 * If we set 0x0010 (TW5864_ENC_BUF_PTR_REC1) to 0x3, it starts to roll
 * continuously together with 0x0038.
 */
 tw_writel(TW5864_ENC_BUF_PTR_REC1, 0x00ff);
 tw_writel(TW5864_PCI_INTTM_SCALE, 0);

 tw_writel(TW5864_INTERLACING, TW5864_DI_EN);
 tw_writel(TW5864_MASTER_ENB_REG, TW5864_PCI_VLC_INTR_ENB);
 tw_writel(TW5864_PCI_INTR_CTL,
    TW5864_TIMER_INTR_ENB | TW5864_PCI_MAST_ENB |
    TW5864_MVD_VLC_MAST_ENB);

 dev->irqmask |= TW5864_INTR_VLC_DONE | TW5864_INTR_TIMER;
 tw5864_irqmask_apply(dev);

 INIT_WORK(&dev->bh_work, tw5864_handle_frame_work);

 for (i = 0; i < TW5864_INPUTS; i++) {
  dev->inputs[i].root = dev;
  dev->inputs[i].nr = i;
  ret = tw5864_video_input_init(&dev->inputs[i], video_nr[i]);
  if (ret)
   goto fini_video_inputs;
  last_input_nr_registered = i;
 }

 return 0;

fini_video_inputs:
 for (i = last_input_nr_registered; i >= 0; i--)
  tw5864_video_input_fini(&dev->inputs[i]);

 cancel_work_sync(&dev->bh_work);

free_dma:
 for (i = last_dma_allocated; i >= 0; i--) {
  dma_free_coherent(&dev->pci->dev, H264_VLC_BUF_SIZE,
      dev->h264_buf[i].vlc.addr,
      dev->h264_buf[i].vlc.dma_addr);
  dma_free_coherent(&dev->pci->dev, H264_MV_BUF_SIZE,
      dev->h264_buf[i].mv.addr,
      dev->h264_buf[i].mv.dma_addr);
 }

 return ret;
}

static int tw5864_video_input_init(struct tw5864_input *input, int video_nr)
{
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 int ret;
 struct v4l2_ctrl_handler *hdl = &input->hdl;

 mutex_init(&input->lock);
 spin_lock_init(&input->slock);

 /* setup video buffers queue */
 INIT_LIST_HEAD(&input->active);
 input->vidq.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 input->vidq.timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
 input->vidq.io_modes = VB2_MMAP | VB2_READ | VB2_DMABUF;
 input->vidq.ops = &tw5864_video_qops;
 input->vidq.mem_ops = &vb2_dma_contig_memops;
 input->vidq.drv_priv = input;
 input->vidq.gfp_flags = 0;
 input->vidq.buf_struct_size = sizeof(struct tw5864_buf);
 input->vidq.lock = &input->lock;
 input->vidq.min_queued_buffers = 2;
 input->vidq.dev = &input->root->pci->dev;
 ret = vb2_queue_init(&input->vidq);
 if (ret)
  goto free_mutex;

 input->vdev = tw5864_video_template;
 input->vdev.v4l2_dev = &input->root->v4l2_dev;
 input->vdev.lock = &input->lock;
 input->vdev.queue = &input->vidq;
 video_set_drvdata(&input->vdev, input);

 /* Initialize the device control structures */
 v4l2_ctrl_handler_init(hdl, 6);
 v4l2_ctrl_new_std(hdl, &tw5864_ctrl_ops,
     V4L2_CID_BRIGHTNESS, -128, 127, 1, 0);
 v4l2_ctrl_new_std(hdl, &tw5864_ctrl_ops,
     V4L2_CID_CONTRAST, 0, 255, 1, 100);
 v4l2_ctrl_new_std(hdl, &tw5864_ctrl_ops,
     V4L2_CID_SATURATION, 0, 255, 1, 128);
 v4l2_ctrl_new_std(hdl, &tw5864_ctrl_ops, V4L2_CID_HUE, -128, 127, 1, 0);
 v4l2_ctrl_new_std(hdl, &tw5864_ctrl_ops, V4L2_CID_MPEG_VIDEO_GOP_SIZE,
     1, MAX_GOP_SIZE, 1, GOP_SIZE);
 v4l2_ctrl_new_std(hdl, &tw5864_ctrl_ops,
     V4L2_CID_MPEG_VIDEO_H264_MIN_QP, 28, 51, 1, QP_VALUE);
 v4l2_ctrl_new_std_menu(hdl, &tw5864_ctrl_ops,
          V4L2_CID_DETECT_MD_MODE,
          V4L2_DETECT_MD_MODE_THRESHOLD_GRID, 0,
          V4L2_DETECT_MD_MODE_DISABLED);
 v4l2_ctrl_new_std(hdl, &tw5864_ctrl_ops,
     V4L2_CID_DETECT_MD_GLOBAL_THRESHOLD,
     tw5864_md_thresholds.min, tw5864_md_thresholds.max,
     tw5864_md_thresholds.step, tw5864_md_thresholds.def);
 input->md_threshold_grid_ctrl =
  v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &tw5864_md_thresholds, NULL);
 if (hdl->error) {
  ret = hdl->error;
  goto free_v4l2_hdl;
 }
 input->vdev.ctrl_handler = hdl;
 v4l2_ctrl_handler_setup(hdl);

 input->qp = QP_VALUE;
 input->gop = GOP_SIZE;
 input->frame_interval = 1;

 ret = video_register_device(&input->vdev, VFL_TYPE_VIDEO, video_nr);
 if (ret)
  goto free_v4l2_hdl;

 dev_info(&input->root->pci->dev, "Registered video device %s\n",
   video_device_node_name(&input->vdev));

 /*
 * Set default video standard. Doesn't matter which, the detected value
 * will be found out by VIDIOC_QUERYSTD handler.
 */
 input->v4l2_std = V4L2_STD_NTSC_M;
 input->std = STD_NTSC;

 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_E(video_nr), 0x07);
 /* to initiate auto format recognition */
 tw_indir_writeb(TW5864_INDIR_VIN_F(video_nr), 0xff);

 return 0;

free_v4l2_hdl:
 v4l2_ctrl_handler_free(hdl);
free_mutex:
 mutex_destroy(&input->lock);

 return ret;
}

static void tw5864_video_input_fini(struct tw5864_input *dev)
{
 vb2_video_unregister_device(&dev->vdev);
 v4l2_ctrl_handler_free(&dev->hdl);
}

void tw5864_video_fini(struct tw5864_dev *dev)
{
 int i;

 cancel_work_sync(&dev->bh_work);

 for (i = 0; i < TW5864_INPUTS; i++)
  tw5864_video_input_fini(&dev->inputs[i]);

 for (i = 0; i < H264_BUF_CNT; i++) {
  dma_free_coherent(&dev->pci->dev, H264_VLC_BUF_SIZE,
      dev->h264_buf[i].vlc.addr,
      dev->h264_buf[i].vlc.dma_addr);
  dma_free_coherent(&dev->pci->dev, H264_MV_BUF_SIZE,
      dev->h264_buf[i].mv.addr,
      dev->h264_buf[i].mv.dma_addr);
 }
}

void tw5864_prepare_frame_headers(struct tw5864_input *input)
{
 struct tw5864_buf *vb = input->vb;
 u8 *dst;
 size_t dst_space;
 unsigned long flags;

 if (!vb) {
  spin_lock_irqsave(&input->slock, flags);
  if (list_empty(&input->active)) {
   spin_unlock_irqrestore(&input->slock, flags);
   input->vb = NULL;
   return;
  }
  vb = list_first_entry(&input->active, struct tw5864_buf, list);
  list_del(&vb->list);
  spin_unlock_irqrestore(&input->slock, flags);
 }

 dst = vb2_plane_vaddr(&vb->vb.vb2_buf, 0);
 dst_space = vb2_plane_size(&vb->vb.vb2_buf, 0);

 /*
 * Low-level bitstream writing functions don't have a fine way to say
 * correctly that supplied buffer is too small. So we just check there
 * and warn, and don't care at lower level.
 * Currently all headers take below 32 bytes.
 * The buffer is supposed to have plenty of free space at this point,
 * anyway.
 */
 if (WARN_ON_ONCE(dst_space < 128))
  return;

 /*
 * Generate H264 headers:
 * If this is first frame, put SPS and PPS
 */
 if (input->frame_gop_seqno == 0)
  tw5864_h264_put_stream_header(&dst, &dst_space, input->qp,
           input->width, input->height);

 /* Put slice header */
 tw5864_h264_put_slice_header(&dst, &dst_space, input->h264_idr_pic_id,
         input->frame_gop_seqno,
         &input->tail_nb_bits, &input->tail);
 input->vb = vb;
 input->buf_cur_ptr = dst;
 input->buf_cur_space_left = dst_space;
}

/*
 * Returns heuristic motion detection metric value from known components of
 * hardware-provided Motion Vector Data.
 */
static unsigned int tw5864_md_metric_from_mvd(u32 mvd)
{
 /*
 * Format of motion vector data exposed by tw5864, according to
 * manufacturer:
 * mv_x 10 bits
 * mv_y 10 bits
 * non_zero_members 8 bits
 * mb_type 3 bits
 * reserved 1 bit
 *
 * non_zero_members: number of non-zero residuals in each macro block
 * after quantization
 *
 * unsigned int reserved = mvd >> 31;
 * unsigned int mb_type = (mvd >> 28) & 0x7;
 * unsigned int non_zero_members = (mvd >> 20) & 0xff;
 */
 unsigned int mv_y = (mvd >> 10) & 0x3ff;
 unsigned int mv_x = mvd & 0x3ff;

 /* heuristic: */
 mv_x &= 0x0f;
 mv_y &= 0x0f;

 return mv_y + mv_x;
}

static int tw5864_is_motion_triggered(struct tw5864_h264_frame *frame)
{
 struct tw5864_input *input = frame->input;
 u32 *mv = (u32 *)frame->mv.addr;
 int i;
 int detected = 0;

 for (i = 0; i < MD_CELLS; i++) {
  const u16 thresh = input->md_threshold_grid_values[i];
  const unsigned int metric = tw5864_md_metric_from_mvd(mv[i]);

  if (metric > thresh)
   detected = 1;

  if (detected)
   break;
 }
 return detected;
}

static void tw5864_handle_frame_work(struct work_struct *t)
{
 struct tw5864_dev *dev = from_work(dev, t, bh_work);
 unsigned long flags;
 int batch_size = H264_BUF_CNT;

 spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags);
 while (dev->h264_buf_r_index != dev->h264_buf_w_index && batch_size--) {
  struct tw5864_h264_frame *frame =
   &dev->h264_buf[dev->h264_buf_r_index];

  spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags);
  dma_sync_single_for_cpu(&dev->pci->dev, frame->vlc.dma_addr,
     H264_VLC_BUF_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
  dma_sync_single_for_cpu(&dev->pci->dev, frame->mv.dma_addr,
     H264_MV_BUF_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
  tw5864_handle_frame(frame);
  dma_sync_single_for_device(&dev->pci->dev, frame->vlc.dma_addr,
        H264_VLC_BUF_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
  dma_sync_single_for_device(&dev->pci->dev, frame->mv.dma_addr,
        H264_MV_BUF_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
  spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags);

  dev->h264_buf_r_index++;
  dev->h264_buf_r_index %= H264_BUF_CNT;
 }
 spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags);
}

#ifdef DEBUG
static u32 tw5864_vlc_checksum(u32 *data, int len)
{
 u32 val, count_len = len;

 val = *data++;
 while (((count_len >> 2) - 1) > 0) {
  val ^= *data++;
  count_len -= 4;
 }
 val ^= htonl((len >> 2));
 return val;
}
#endif

static void tw5864_handle_frame(struct tw5864_h264_frame *frame)
{
#define SKIP_VLCBUF_BYTES 3
 struct tw5864_input *input = frame->input;
 struct tw5864_dev *dev = input->root;
 struct tw5864_buf *vb;
 struct vb2_v4l2_buffer *v4l2_buf;
 int frame_len = frame->vlc_len - SKIP_VLCBUF_BYTES;
 u8 *dst = input->buf_cur_ptr;
 u8 tail_mask, vlc_mask = 0;
 int i;
 u8 vlc_first_byte = ((u8 *)(frame->vlc.addr + SKIP_VLCBUF_BYTES))[0];
 unsigned long flags;
 int zero_run;
 u8 *src;
 u8 *src_end;

#ifdef DEBUG
 if (frame->checksum !=
     tw5864_vlc_checksum((u32 *)frame->vlc.addr, frame_len))
  dev_err(&dev->pci->dev,
   "Checksum of encoded frame doesn't match!\n");
#endif

 spin_lock_irqsave(&input->slock, flags);
 vb = input->vb;
 input->vb = NULL;
 spin_unlock_irqrestore(&input->slock, flags);

 if (!vb) { /* Gone because of disabling */
  dev_dbg(&dev->pci->dev, "vb is empty, dropping frame\n");
  return;
 }

 v4l2_buf = to_vb2_v4l2_buffer(&vb->vb.vb2_buf);

 /*
 * Check for space.
 * Mind the overhead of startcode emulation prevention.
 */
 if (input->buf_cur_space_left < frame_len * 5 / 4) {
  dev_err_once(&dev->pci->dev,
        "Left space in vb2 buffer, %d bytes, is less than considered safely enough to put frame of length %d. Dropping this frame.\n",
        input->buf_cur_space_left, frame_len);
  return;
 }

 for (i = 0; i < 8 - input->tail_nb_bits; i++)
  vlc_mask |= 1 << i;
 tail_mask = (~vlc_mask) & 0xff;

 dst[0] = (input->tail & tail_mask) | (vlc_first_byte & vlc_mask);
 frame_len--;
 dst++;

 /* H.264 startcode emulation prevention */
 src = frame->vlc.addr + SKIP_VLCBUF_BYTES + 1;
 src_end = src + frame_len;
 zero_run = 0;
 for (; src < src_end; src++) {
  if (zero_run < 2) {
   if (*src == 0)
    ++zero_run;
   else
    zero_run = 0;
  } else {
   if ((*src & ~0x03) == 0)
    *dst++ = 0x03;
   zero_run = *src == 0;
  }
  *dst++ = *src;
 }

 vb2_set_plane_payload(&vb->vb.vb2_buf, 0,
         dst - (u8 *)vb2_plane_vaddr(&vb->vb.vb2_buf, 0));

 vb->vb.vb2_buf.timestamp = frame->timestamp;
 v4l2_buf->field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
 v4l2_buf->sequence = frame->seqno;

 /* Check for motion flags */
 if (frame->gop_seqno /* P-frame */ &&
     tw5864_is_motion_triggered(frame)) {
  struct v4l2_event ev = {
   .type = V4L2_EVENT_MOTION_DET,
   .u.motion_det = {
    .flags = V4L2_EVENT_MD_FL_HAVE_FRAME_SEQ,
    .frame_sequence = v4l2_buf->sequence,
   },
  };

  v4l2_event_queue(&input->vdev, &ev);
 }

 vb2_buffer_done(&vb->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_DONE);
}

static v4l2_std_id tw5864_get_v4l2_std(enum tw5864_vid_std std)
{
 switch (std) {
 case STD_NTSC:    return V4L2_STD_NTSC_M;
 case STD_PAL:     return V4L2_STD_PAL_B;
 case STD_SECAM:   return V4L2_STD_SECAM_B;
 case STD_NTSC443: return V4L2_STD_NTSC_443;
 case STD_PAL_M:   return V4L2_STD_PAL_M;
 case STD_PAL_CN:  return V4L2_STD_PAL_Nc;
 case STD_PAL_60:  return V4L2_STD_PAL_60;
 case STD_INVALID: return V4L2_STD_UNKNOWN;
 }
 return 0;
}

static enum tw5864_vid_std tw5864_from_v4l2_std(v4l2_std_id v4l2_std)
{
 if (v4l2_std & V4L2_STD_NTSC_M)
  return STD_NTSC;
 if (v4l2_std & V4L2_STD_PAL_B)
  return STD_PAL;
 if (v4l2_std & V4L2_STD_SECAM_B)
  return STD_SECAM;
 if (v4l2_std & V4L2_STD_NTSC_443)
  return STD_NTSC443;
 if (v4l2_std & V4L2_STD_PAL_M)
  return STD_PAL_M;
 if (v4l2_std & V4L2_STD_PAL_Nc)
  return STD_PAL_CN;
 if (v4l2_std & V4L2_STD_PAL_60)
  return STD_PAL_60;

 return STD_INVALID;
}

static void tw5864_encoder_tables_upload(struct tw5864_dev *dev)
{
 int i;

 tw_writel(TW5864_VLC_RD, 0x1);
 for (i = 0; i < VLC_LOOKUP_TABLE_LEN; i++) {
  tw_writel((TW5864_VLC_STREAM_MEM_START + i * 4),
     encoder_vlc_lookup_table[i]);
 }
 tw_writel(TW5864_VLC_RD, 0x0);

 for (i = 0; i < QUANTIZATION_TABLE_LEN; i++) {
  tw_writel((TW5864_QUAN_TAB + i * 4),
     forward_quantization_table[i]);
 }

 for (i = 0; i < QUANTIZATION_TABLE_LEN; i++) {
  tw_writel((TW5864_QUAN_TAB + i * 4),
     inverse_quantization_table[i]);
 }
}