add xvid/flv formats, add motion plugin varients + save file, fix build bug
[goodguy/history.git] / cinelerra-5.1 / plugins / motion-cv / motion-cv.h
diff --git a/cinelerra-5.1/plugins/motion-cv/motion-cv.h b/cinelerra-5.1/plugins/motion-cv/motion-cv.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c8788a0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,494 @@
+
+/*
+ * CINELERRA
+ * Copyright (C) 2008 Adam Williams <broadcast at earthling dot net>
+ * 
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ * 
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ * 
+ */
+
+#ifndef MOTION_H
+#define MOTION_H
+
+#include <math.h>
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
+
+#include "affine.inc"
+#include "bchash.inc"
+#include "filexml.inc"
+#include "keyframe.inc"
+#include "loadbalance.h"
+#include "overlayframe.inc"
+#include "pluginvclient.h"
+#include "rotateframe.inc"
+#include "vframe.inc"
+
+class MotionCVMain;
+class MotionCVWindow;
+class MotionCVScan;
+class RotateCVScan;
+
+
+#define OVERSAMPLE 4
+
+
+// Limits of global range in percent
+#define MIN_RADIUS 1
+#define MAX_RADIUS 50
+
+// Limits of rotation range in degrees
+#define MIN_ROTATION 1
+#define MAX_ROTATION 25
+
+// Limits of block size in percent.
+#define MIN_BLOCK 1
+#define MAX_BLOCK 100
+
+// Limits of block count
+#define MIN_BLOCKS 1
+#define MAX_BLOCKS 200
+
+// Precision of rotation
+#define MIN_ANGLE 0.0001
+
+#define TRACKING_FILE "/tmp/motion"
+
+class MotionCVConfig
+{
+public:
+       MotionCVConfig();
+
+       int equivalent(MotionCVConfig &that);
+       void copy_from(MotionCVConfig &that);
+       void interpolate(MotionCVConfig &prev, MotionCVConfig &next, 
+               int64_t prev_frame, int64_t next_frame, int64_t current_frame);
+       void boundaries();
+
+       int block_count;
+       int global_range_w;
+       int global_range_h;
+       int rotation_range;
+       int magnitude;
+       int return_speed;
+       int draw_vectors;
+// Percent of image size
+       int global_block_w;
+       int global_block_h;
+       int rotation_block_w;
+       int rotation_block_h;
+// Number of search positions in each refinement of the log search
+       int global_positions;
+       int rotate_positions;
+// Block position in percentage 0 - 100
+       double block_x;
+       double block_y;
+
+       int horizontal_only;
+       int vertical_only;
+       int global;
+       int rotate;
+       int addtrackedframeoffset;
+       char tracking_file[BCTEXTLEN];
+// Track or stabilize, single pixel, scan only, or nothing
+       int mode1;
+// Recalculate, no calculate, save, or load coordinates from disk
+       int mode2;
+// Track a single frame, previous frame, or previous frame same block
+       int mode3;
+       enum
+       {
+// mode1
+               TRACK,
+               STABILIZE,
+               TRACK_PIXEL,
+               STABILIZE_PIXEL,
+               NOTHING,
+// mode2
+               RECALCULATE,
+               SAVE,
+               LOAD,
+               NO_CALCULATE,
+// mode3
+               TRACK_SINGLE,
+               TRACK_PREVIOUS,
+               PREVIOUS_SAME_BLOCK
+       };
+// Number of single frame to track relative to timeline start
+       int64_t track_frame;
+// Master layer
+       int bottom_is_master;
+};
+
+
+
+
+class MotionCVMain : public PluginVClient
+{
+public:
+       MotionCVMain(PluginServer *server);
+       ~MotionCVMain();
+
+       int process_buffer(VFrame **frame,
+               int64_t start_position,
+               double frame_rate);
+       void process_global();
+       void process_rotation();
+       void draw_vectors(VFrame *frame);
+       int is_multichannel();
+       int is_realtime();
+       void save_data(KeyFrame *keyframe);
+       void read_data(KeyFrame *keyframe);
+       void update_gui();
+// Calculate frame to copy from and frame to move
+       void calculate_pointers(VFrame **frame, VFrame **src, VFrame **dst);
+       void allocate_temp(int w, int h, int color_model);
+
+       PLUGIN_CLASS_MEMBERS2(MotionCVConfig)
+
+
+       int64_t abs_diff(unsigned char *prev_ptr,
+               unsigned char *current_ptr,
+               int row_bytes,
+               int w,
+               int h,
+               int color_model);
+       int64_t abs_diff_sub(unsigned char *prev_ptr,
+               unsigned char *current_ptr,
+               int row_bytes,
+               int w,
+               int h,
+               int color_model,
+               int sub_x,
+               int sub_y);
+
+       static void clamp_scan(int w, 
+               int h, 
+               int *block_x1,
+               int *block_y1,
+               int *block_x2,
+               int *block_y2,
+               int *scan_x1,
+               int *scan_y1,
+               int *scan_x2,
+               int *scan_y2,
+               int use_absolute);
+       static void draw_pixel(VFrame *frame, int x, int y);
+       static void draw_line(VFrame *frame, int x1, int y1, int x2, int y2);
+       void draw_arrow(VFrame *frame, int x1, int y1, int x2, int y2);
+
+// Number of the previous reference frame on the timeline.
+       int64_t previous_frame_number;
+// The frame compared with the previous frame to get the motion.
+// It is moved to compensate for motion and copied to the previous_frame.
+       VFrame *temp_frame;
+       MotionCVScan *engine;
+       RotateCVScan *motion_rotate;
+       OverlayFrame *overlayer;
+       AffineEngine *rotate_engine;
+
+// Accumulation of all global tracks since the plugin start.
+// Multiplied by OVERSAMPLE.
+       int total_dx;
+       int total_dy;
+
+// Rotation motion tracking
+       float total_angle;
+
+// Current motion vector for drawing vectors
+       int current_dx;
+       int current_dy;
+       float current_angle;
+
+       FILE *active_fp;
+       char active_file[BCTEXTLEN];
+       int get_line_key(const char *filename, int64_t key, char *line, int len);
+// add constant frame offset values
+       int dx_offset, dy_offset;
+       int64_t tracking_frame;
+// save/load result values
+       int save_dx, load_dx;
+       int save_dy, load_dy;
+       float save_dt, load_dt;
+
+// Oversampled current frame for motion estimation
+       int32_t *search_area;
+       int search_size;
+
+
+// The layer to track motion in.
+       int reference_layer;
+// The layer to apply motion in.
+       int target_layer;
+
+// Pointer to the source and destination of each operation.
+// These are fully allocated buffers.
+
+// The previous reference frame for global motion tracking
+       VFrame *prev_global_ref;
+// The current reference frame for global motion tracking
+       VFrame *current_global_ref;
+// The input target frame for global motion tracking
+       VFrame *global_target_src;
+// The output target frame for global motion tracking
+       VFrame *global_target_dst;
+
+// The previous reference frame for rotation tracking
+       VFrame *prev_rotate_ref;
+// The current reference frame for rotation tracking
+       VFrame *current_rotate_ref;
+// The input target frame for rotation tracking.
+       VFrame *rotate_target_src;
+// The output target frame for rotation tracking.
+       VFrame *rotate_target_dst;
+
+// The output of process_buffer
+       VFrame *output_frame;
+       int w;
+       int h;
+};
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+class MotionCVScanPackage : public LoadPackage
+{
+public:
+       MotionCVScanPackage();
+
+// For multiple blocks
+       int block_x1, block_y1, block_x2, block_y2;
+       int scan_x1, scan_y1, scan_x2, scan_y2;
+       int dx;
+       int dy;
+       int64_t max_difference;
+       int64_t min_difference;
+       int64_t min_pixel;
+       int is_border;
+       int valid;
+// For single block
+       int pixel;
+       int64_t difference1;
+       int64_t difference2;
+};
+
+class MotionCVScanCache
+{
+public:
+       MotionCVScanCache(int x, int y, int64_t difference);
+       int x, y;
+       int64_t difference;
+};
+
+class MotionCVScanUnit : public LoadClient
+{
+public:
+       MotionCVScanUnit(MotionCVScan *server, MotionCVMain *plugin);
+       ~MotionCVScanUnit();
+
+       void process_package(LoadPackage *package);
+       int64_t get_cache(int x, int y);
+       void put_cache(int x, int y, int64_t difference);
+
+       MotionCVScan *server;
+       MotionCVMain *plugin;
+
+       ArrayList<MotionCVScanCache*> cache;
+       Mutex *cache_lock;
+};
+
+class MotionCVScan : public LoadServer
+{
+public:
+       MotionCVScan(MotionCVMain *plugin, 
+               int total_clients, 
+               int total_packages);
+       ~MotionCVScan();
+
+       friend class MotionCVScanUnit;
+
+       void init_packages();
+       LoadClient* new_client();
+       LoadPackage* new_package();
+
+// Invoke the motion engine for a search
+// Frame before motion
+       void scan_frame(VFrame *previous_frame,
+// Frame after motion
+               VFrame *current_frame);
+       int64_t get_cache(int x, int y);
+       void put_cache(int x, int y, int64_t difference);
+
+// Change between previous frame and current frame multiplied by 
+// OVERSAMPLE
+       int dx_result;
+       int dy_result;
+
+private:
+       VFrame *previous_frame;
+// Frame after motion
+       VFrame *current_frame;
+       MotionCVMain *plugin;
+
+       int skip;
+// For single block
+       int block_x1;
+       int block_x2;
+       int block_y1;
+       int block_y2;
+       int scan_x1;
+       int scan_y1;
+       int scan_x2;
+       int scan_y2;
+       int total_pixels;
+       int total_steps;
+       int subpixel;
+
+
+       ArrayList<MotionCVScanCache*> cache;
+       Mutex *cache_lock;
+};
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+class RotateCVScanPackage : public LoadPackage
+{
+public:
+       RotateCVScanPackage();
+       float angle;
+       int64_t difference;
+};
+
+class RotateCVScanCache
+{
+public:
+       RotateCVScanCache(float angle, int64_t difference);
+       float angle;
+       int64_t difference;
+};
+
+class RotateCVScanUnit : public LoadClient
+{
+public:
+       RotateCVScanUnit(RotateCVScan *server, MotionCVMain *plugin);
+       ~RotateCVScanUnit();
+
+       void process_package(LoadPackage *package);
+
+       RotateCVScan *server;
+       MotionCVMain *plugin;
+       AffineEngine *rotater;
+       VFrame *temp;
+};
+
+class RotateCVScan : public LoadServer
+{
+public:
+       RotateCVScan(MotionCVMain *plugin, 
+               int total_clients, 
+               int total_packages);
+       ~RotateCVScan();
+
+       friend class RotateCVScanUnit;
+
+       void init_packages();
+       LoadClient* new_client();
+       LoadPackage* new_package();
+
+// Invoke the motion engine for a search
+// Frame before rotation
+       float scan_frame(VFrame *previous_frame,
+// Frame after rotation
+               VFrame *current_frame,
+// Pivot
+               int block_x,
+               int block_y);
+       int64_t get_cache(float angle);
+       void put_cache(float angle, int64_t difference);
+
+
+// Angle result
+       float result;
+
+private:
+       VFrame *previous_frame;
+// Frame after motion
+       VFrame *current_frame;
+
+       MotionCVMain *plugin;
+       int skip;
+
+// Pivot
+       int block_x;
+       int block_y;
+// Block to rotate
+       int block_x1;
+       int block_x2;
+       int block_y1;
+       int block_y2;
+// Area to compare
+       int scan_x;
+       int scan_y;
+       int scan_w;
+       int scan_h;
+// Range of angles to compare
+       float scan_angle1, scan_angle2;
+       int total_steps;
+
+       ArrayList<RotateCVScanCache*> cache;
+       Mutex *cache_lock;
+};
+
+
+
+
+#endif
+
+
+
+
+
+