cinelerra-5.1/plugins/motion/motion.h

   1
   2 /*
   3  * CINELERRA
   4  * Copyright (C) 2008 Adam Williams <broadcast at earthling dot net>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  */
  21
  22 #ifndef MOTION_H
  23 #define MOTION_H
  24
  25 #include <math.h>
  26 #include <stdint.h>
  27 #include <string.h>
  28
  29 #include "affine.inc"
  30 #include "bchash.inc"
  31 #include "filexml.inc"
  32 #include "keyframe.inc"
  33 #include "loadbalance.h"
  34 #include "motionscan.inc"
  35 #include "motionwindow.inc"
  36 #include "overlayframe.inc"
  37 #include "pluginvclient.h"
  38 #include "rotateframe.inc"
  39 #include "vframe.inc"
  40
  41 class MotionMain;
  42 class MotionWindow;
  43 class RotateScan;
  44
  45
  46 // Limits of global range in percent
  47 #define MIN_RADIUS 1
  48 #define MAX_RADIUS 100
  49
  50 // Limits of rotation range in degrees
  51 #define MIN_ROTATION 1
  52 #define MAX_ROTATION 25
  53
  54 // Limits of block size in percent.
  55 #define MIN_BLOCK 1
  56 #define MAX_BLOCK 100
  57
  58 // Limits of block count
  59 #define MIN_BLOCKS 1
  60 #define MAX_BLOCKS 200
  61
  62 // Precision of rotation
  63 #define MIN_ANGLE 0.0001
  64
  65 #define TRACKING_FILE "/tmp/motion"
  66
  67 class MotionConfig
  68 {
  69 public:
  70         MotionConfig();
  71
  72         int equivalent(MotionConfig &that);
  73         void copy_from(MotionConfig &that);
  74         void interpolate(MotionConfig &prev, MotionConfig &next,
  75                 int64_t prev_frame, int64_t next_frame, int64_t current_frame);
  76         void boundaries();
  77
  78         int block_count;
  79         int global_range_w;
  80         int global_range_h;
  81 // Range of angles above and below center rotation angle to search
  82         int rotation_range;
  83 // Center angle of rotation search
  84         int rotation_center;
  85         int magnitude;
  86         int rotate_magnitude;
  87         int return_speed;
  88         int rotate_return_speed;
  89         int draw_vectors;
  90 // Percent of image size
  91         int global_block_w;
  92         int global_block_h;
  93 //      int rotation_block_w;
  94 //      int rotation_block_h;
  95 // Number of search positions in each refinement of the log search
  96         int global_positions;
  97         int rotate_positions;
  98 // Block position in percentage 0 - 100
  99         double block_x;
 100         double block_y;
 101
 102         int horizontal_only;
 103         int vertical_only;
 104         int global;
 105         int rotate;
 106         int addtrackedframeoffset;
 107         char tracking_file[BCTEXTLEN];
 108 // Track or stabilize, single pixel, scan only, or nothing
 109         int action_type;
 110 // Recalculate, no calculate, save, or load coordinates from disk
 111         int tracking_type;
 112 // Track a single frame, previous frame, or previous frame same block
 113         int tracking_object;
 114
 115 // Number of single frame to track relative to timeline start
 116         int64_t track_frame;
 117 // Master layer
 118         int bottom_is_master;
 119 };
 120
 121
 122 class MotionMain : public PluginVClient
 123 {
 124 public:
 125         MotionMain(PluginServer *server);
 126         ~MotionMain();
 127
 128         int process_buffer(VFrame **frame, int64_t start_position, double frame_rate);
 129         void process_global();
 130         void process_rotation();
 131         void draw_vectors(VFrame *frame);
 132         int is_multichannel();
 133         int is_realtime();
 134         void save_data(KeyFrame *keyframe);
 135         void read_data(KeyFrame *keyframe);
 136         void update_gui();
 137 // Calculate frame to copy from and frame to move
 138         void calculate_pointers(VFrame **frame, VFrame **src, VFrame **dst);
 139         void allocate_temp(int w, int h, int color_model);
 140
 141         PLUGIN_CLASS_MEMBERS2(MotionConfig)
 142
 143         static void draw_pixel(VFrame *frame, int x, int y);
 144         static void draw_line(VFrame *frame, int x1, int y1, int x2, int y2);
 145         void draw_arrow(VFrame *frame, int x1, int y1, int x2, int y2);
 146
 147 // Number of the previous reference frame on the timeline.
 148         int64_t previous_frame_number;
 149 // The frame compared with the previous frame to get the motion.
 150 // It is moved to compensate for motion and copied to the previous_frame.
 151         VFrame *temp_frame;
 152         MotionScan *engine;
 153         RotateScan *motion_rotate;
 154         OverlayFrame *overlayer;
 155         AffineEngine *rotate_engine;
 156
 157 // Accumulation of all global tracks since the plugin start.
 158 // Multiplied by OVERSAMPLE.
 159         int total_dx;
 160         int total_dy;
 161
 162 // Rotation motion tracking
 163         float total_angle;
 164
 165 // Current motion vector for drawing vectors
 166         int current_dx;
 167         int current_dy;
 168         float current_angle;
 169
 170         char cache_file[BCTEXTLEN];
 171         FILE *cache_fp, *active_fp;
 172         void reset_cache_file();
 173         int open_cache_file();
 174         void close_cache_file();
 175         int load_cache_line();
 176         int locate_cache_line(int64_t key);
 177         int get_cache_line(int64_t key);
 178         int put_cache_line(const char *line);
 179         char cache_line[BCSTRLEN];
 180         int64_t cache_key, active_key;
 181 // add constant frame offset values
 182         int dx_offset, dy_offset;
 183         int64_t tracking_frame;
 184 // save/load result values
 185         int load_ok;
 186         int save_dx, load_dx;
 187         int save_dy, load_dy;
 188         float save_dt, load_dt;
 189
 190 // Oversampled current frame for motion estimation
 191         int32_t *search_area;
 192         int search_size;
 193
 194
 195 // The layer to track motion in.
 196         int reference_layer;
 197 // The layer to apply motion in.
 198         int target_layer;
 199
 200 // Pointer to the source and destination of each operation.
 201 // These are fully allocated buffers.
 202
 203 // The previous reference frame for global motion tracking
 204         VFrame *prev_global_ref;
 205 // The current reference frame for global motion tracking
 206         VFrame *current_global_ref;
 207 // The input target frame for global motion tracking
 208         VFrame *global_target_src;
 209 // The output target frame for global motion tracking
 210         VFrame *global_target_dst;
 211
 212 // The previous reference frame for rotation tracking
 213         VFrame *prev_rotate_ref;
 214 // The current reference frame for rotation tracking
 215         VFrame *current_rotate_ref;
 216 // The input target frame for rotation tracking.
 217         VFrame *rotate_target_src;
 218 // The output target frame for rotation tracking.
 219         VFrame *rotate_target_dst;
 220
 221 // The output of process_buffer
 222         VFrame *output_frame;
 223         int w;
 224         int h;
 225 };
 226
 227
 228 class RotateScanPackage : public LoadPackage
 229 {
 230 public:
 231         RotateScanPackage();
 232         float angle;
 233         int64_t difference;
 234 };
 235
 236 class RotateScanCache
 237 {
 238 public:
 239         RotateScanCache(float angle, int64_t difference);
 240         float angle;
 241         int64_t difference;
 242 };
 243
 244 class RotateScanUnit : public LoadClient
 245 {
 246 public:
 247         RotateScanUnit(RotateScan *server, MotionMain *plugin);
 248         ~RotateScanUnit();
 249
 250         void process_package(LoadPackage *package);
 251
 252         RotateScan *server;
 253         MotionMain *plugin;
 254         AffineEngine *rotater;
 255         VFrame *temp;
 256 };
 257
 258 class RotateScan : public LoadServer
 259 {
 260 public:
 261         RotateScan(MotionMain *plugin,
 262                 int total_clients,
 263                 int total_packages);
 264         ~RotateScan();
 265
 266         friend class RotateScanUnit;
 267
 268         void init_packages();
 269         LoadClient* new_client();
 270         LoadPackage* new_package();
 271
 272 // Invoke the motion engine for a search
 273 // Frame before rotation
 274         float scan_frame(VFrame *previous_frame,
 275 // Frame after rotation
 276                 VFrame *current_frame,
 277 // Pivot
 278                 int block_x,
 279                 int block_y);
 280         int64_t get_cache(float angle);
 281         void put_cache(float angle, int64_t difference);
 282
 283
 284 // Angle result
 285         float result;
 286
 287 private:
 288         VFrame *previous_frame;
 289 // Frame after motion
 290         VFrame *current_frame;
 291
 292         MotionMain *plugin;
 293         int skip;
 294
 295 // Pivot
 296         int block_x;
 297         int block_y;
 298 // Block to rotate
 299         int block_x1;
 300         int block_x2;
 301         int block_y1;
 302         int block_y2;
 303 // Area to compare
 304         int scan_x;
 305         int scan_y;
 306         int scan_w;
 307         int scan_h;
 308 // Range of angles to compare
 309         float scan_angle1, scan_angle2;
 310         int total_steps;
 311
 312         ArrayList<RotateScanCache*> cache;
 313         Mutex *cache_lock;
 314 };
 315
 316 class MotionVVFrame : public VFrame
 317 {
 318 public:
 319         MotionVVFrame(VFrame *vfrm, int n);
 320         int draw_pixel(int x, int y);
 321         int n;
 322 };
 323
 324 #endif