cinelerra-5.1/plugins/motion/motionscan.h

   1
   2 /*
   3  * CINELERRA
   4  * Copyright (C) 2016 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 MOTIONSCAN_H
  23 #define MOTIONSCAN_H
  24
  25
  26 #include "affine.inc"
  27 #include "loadbalance.h"
  28 #include "vframe.inc"
  29 #include <stdint.h>
  30
  31 class MotionScan;
  32
  33 #define OVERSAMPLE 4
  34 #define MOTION_FILE "/tmp/m"
  35 #define ROTATION_FILE "/tmp/r"
  36
  37 class MotionScanPackage : public LoadPackage
  38 {
  39 public:
  40         MotionScanPackage();
  41
  42 // For multiple blocks
  43 // Position of stationary block after downsampling
  44         int block_x1, block_y1, block_x2, block_y2;
  45 // index of rotated frame
  46         int angle_step;
  47
  48         int dx;
  49         int dy;
  50         int64_t max_difference;
  51         int64_t min_difference;
  52         int64_t min_pixel;
  53         int is_border;
  54         int valid;
  55         int64_t difference1;
  56         int64_t difference2;
  57 // Search position of current package to nearest pixel with downsampling
  58         int search_x;
  59         int search_y;
  60 // Subpixel of search position
  61         int sub_x;
  62         int sub_y;
  63 };
  64
  65 class MotionScanUnit : public LoadClient
  66 {
  67 public:
  68         MotionScanUnit(MotionScan *server);
  69         ~MotionScanUnit();
  70
  71         void process_package(LoadPackage *package);
  72         void subpixel(MotionScanPackage *pkg);
  73         void single_pixel(MotionScanPackage *pkg);
  74
  75         MotionScan *server;
  76 };
  77
  78 class MotionScan : public LoadServer
  79 {
  80 public:
  81         MotionScan(int total_clients,
  82                 int total_packages);
  83         ~MotionScan();
  84
  85         friend class MotionScanUnit;
  86
  87         void init_packages();
  88         LoadClient* new_client();
  89         LoadPackage* new_package();
  90 // Test for identical frames before scanning
  91         void set_test_match(int value);
  92
  93 // Invoke the motion engine for a search
  94 // Frame before motion
  95         void scan_frame(VFrame *previous_frame,
  96                 VFrame *current_frame,
  97                 int global_range_w, // in pixels
  98                 int global_range_h,
  99                 int global_block_w, // in pixels
 100                 int global_block_h,
 101                 int block_x, // in pixels
 102                 int block_y,
 103                 int frame_type,
 104                 int tracking_type,
 105                 int action_type,
 106                 int horizontal_only,
 107                 int vertical_only,
 108                 int source_position,
 109                 int total_dx, // in pixels * OVERSAMPLE
 110                 int total_dy,
 111                 int global_origin_x, // in pixels
 112                 int global_origin_y,
 113                 int do_motion,
 114                 int do_rotate,
 115                 double rotation_center, // in deg
 116                 double rotation_range);
 117
 118         static int64_t abs_diff(unsigned char *prev_ptr,
 119                 unsigned char *current_ptr,
 120                 int row_bytes,
 121                 int w,
 122                 int h,
 123                 int color_model);
 124         static int64_t abs_diff_sub(unsigned char *prev_ptr,
 125                 unsigned char *current_ptr,
 126                 int row_bytes,
 127                 int w,
 128                 int h,
 129                 int color_model,
 130                 int sub_x,
 131                 int sub_y);
 132
 133
 134         static void clamp_scan(int w,
 135                 int h,
 136                 int *block_x1,
 137                 int *block_y1,
 138                 int *block_x2,
 139                 int *block_y2,
 140                 int *scan_x1,
 141                 int *scan_y1,
 142                 int *scan_x2,
 143                 int *scan_y2,
 144                 int use_absolute);
 145
 146 // Change between previous frame and current frame multiplied by
 147 // OVERSAMPLE
 148         int dx_result;
 149         int dy_result;
 150         float dr_result;
 151
 152         enum
 153         {
 154 // action_type
 155                 TRACK,
 156                 STABILIZE,
 157                 TRACK_PIXEL,
 158                 STABILIZE_PIXEL,
 159                 NOTHING
 160         };
 161
 162         enum
 163         {
 164 // tracking_type
 165                 CALCULATE,
 166                 SAVE,
 167                 LOAD,
 168                 NO_CALCULATE
 169         };
 170
 171         enum
 172         {
 173 // frame_type
 174                 TRACK_SINGLE,
 175                 TRACK_PREVIOUS,
 176                 PREVIOUS_SAME_BLOCK
 177         };
 178
 179 private:
 180         void downsample_frame(VFrame *dst,
 181                 VFrame *src,
 182                 int downsample);
 183         void pixel_search(int &x_result, int &y_result, double &r_result);
 184         void subpixel_search(int &x_result, int &y_result);
 185         double step_to_angle(int step, double center);
 186
 187 //      double calculate_variance(unsigned char *current_ptr,
 188 //              int row_bytes,
 189 //              int w,
 190 //              int h,
 191 //              int color_model);
 192         double calculate_range(unsigned char *current_ptr,
 193                 int row_bytes,
 194                 int w,
 195                 int h,
 196                 int color_model);
 197
 198
 199
 200         AffineEngine *rotater;
 201 // Pointer to downsampled frame before motion
 202         VFrame *previous_frame;
 203 // Pointer to downsampled frame after motion
 204         VFrame *current_frame;
 205 // Frames passed from user
 206         VFrame *previous_frame_arg;
 207         VFrame *current_frame_arg;
 208 // Downsampled frames
 209         VFrame *downsampled_previous;
 210         VFrame *downsampled_current;
 211 // rotated versions of current_frame
 212         VFrame **rotated_current;
 213 // allocation of rotated_current array, a copy of angle_steps
 214         int total_rotated;
 215 // Test for identical frames before processing
 216 // Faster to skip it if the frames are usually different
 217         int test_match;
 218         int skip;
 219 // macroblocks didn't have enough data
 220         int failed;
 221 // For single block
 222         int block_x1;
 223         int block_x2;
 224         int block_y1;
 225         int block_y2;
 226         int scan_w;
 227         int scan_h;
 228         int scan_x1;
 229         int scan_y1;
 230         int scan_x2;
 231         int scan_y2;
 232         double scan_angle1, scan_angle2;
 233         int y_steps;
 234         int x_steps;
 235         int angle_steps;
 236 // in deg
 237         double angle_step;
 238         int subpixel;
 239         int horizontal_only;
 240         int vertical_only;
 241         int global_origin_x;
 242         int global_origin_y;
 243         int action_type;
 244         int current_downsample;
 245         int downsampled_w;
 246         int downsampled_h;
 247         int total_steps;
 248         int do_motion;
 249         int do_rotate;
 250         int rotation_pass;
 251 // in deg
 252         double rotation_center;
 253         double rotation_range;
 254 };
 255
 256
 257
 258 #endif