git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/hevc_mvs.c

   1 /*
   2  * HEVC video decoder
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
   5  * Copyright (C) 2013 Anand Meher Kotra
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include "hevc.h"
  25
  26 static const uint8_t l0_l1_cand_idx[12][2] = {
  27     { 0, 1, },
  28     { 1, 0, },
  29     { 0, 2, },
  30     { 2, 0, },
  31     { 1, 2, },
  32     { 2, 1, },
  33     { 0, 3, },
  34     { 3, 0, },
  35     { 1, 3, },
  36     { 3, 1, },
  37     { 2, 3, },
  38     { 3, 2, },
  39 };
  40
  41 void ff_hevc_set_neighbour_available(HEVCContext *s, int x0, int y0,
  42                                      int nPbW, int nPbH)
  43 {
  44     HEVCLocalContext *lc = &s->HEVClc;
  45     int x0b = x0 & ((1 << s->ps.sps->log2_ctb_size) - 1);
  46     int y0b = y0 & ((1 << s->ps.sps->log2_ctb_size) - 1);
  47
  48     lc->na.cand_up       = (lc->ctb_up_flag   || y0b);
  49     lc->na.cand_left     = (lc->ctb_left_flag || x0b);
  50     lc->na.cand_up_left  = (!x0b && !y0b) ? lc->ctb_up_left_flag : lc->na.cand_left && lc->na.cand_up;
  51     lc->na.cand_up_right_sap =
  52             ((x0b + nPbW) == (1 << s->ps.sps->log2_ctb_size)) ?
  53                     lc->ctb_up_right_flag && !y0b : lc->na.cand_up;
  54     lc->na.cand_up_right =
  55             ((x0b + nPbW) == (1 << s->ps.sps->log2_ctb_size) ?
  56                     lc->ctb_up_right_flag && !y0b : lc->na.cand_up )
  57                      && (x0 + nPbW) < lc->end_of_tiles_x;
  58     lc->na.cand_bottom_left = ((y0 + nPbH) >= lc->end_of_tiles_y) ? 0 : lc->na.cand_left;
  59 }
  60
  61 /*
  62  * 6.4.1 Derivation process for z-scan order block availability
  63  */
  64 static int z_scan_block_avail(HEVCContext *s, int xCurr, int yCurr,
  65                               int xN, int yN)
  66 {
  67 #define MIN_TB_ADDR_ZS(x, y)                                            \
  68     s->ps.pps->min_tb_addr_zs[(y) * s->ps.sps->min_tb_width + (x)]
  69     int Curr = MIN_TB_ADDR_ZS(xCurr >> s->ps.sps->log2_min_tb_size,
  70                               yCurr >> s->ps.sps->log2_min_tb_size);
  71     int N;
  72
  73     if (xN < 0 || yN < 0 ||
  74         xN >= s->ps.sps->width ||
  75         yN >= s->ps.sps->height)
  76         return 0;
  77
  78     N = MIN_TB_ADDR_ZS(xN >> s->ps.sps->log2_min_tb_size,
  79                        yN >> s->ps.sps->log2_min_tb_size);
  80
  81     return N <= Curr;
  82 }
  83
  84 static int same_prediction_block(HEVCLocalContext *lc, int log2_cb_size,
  85                                  int x0, int y0, int nPbW, int nPbH,
  86                                  int xA1, int yA1, int partIdx)
  87 {
  88     return !(nPbW << 1 == 1 << log2_cb_size &&
  89              nPbH << 1 == 1 << log2_cb_size && partIdx == 1 &&
  90              lc->cu.x + nPbW > xA1 &&
  91              lc->cu.y + nPbH <= yA1);
  92 }
  93
  94 /*
  95  * 6.4.2 Derivation process for prediction block availability
  96  */
  97 static int check_prediction_block_available(HEVCContext *s, int log2_cb_size,
  98                                             int x0, int y0, int nPbW, int nPbH,
  99                                             int xA1, int yA1, int partIdx)
 100 {
 101     HEVCLocalContext *lc = &s->HEVClc;
 102
 103     if (lc->cu.x < xA1 && lc->cu.y < yA1 &&
 104         (lc->cu.x + (1 << log2_cb_size)) > xA1 &&
 105         (lc->cu.y + (1 << log2_cb_size)) > yA1)
 106         return same_prediction_block(lc, log2_cb_size, x0, y0,
 107                                      nPbW, nPbH, xA1, yA1, partIdx);
 108     else
 109         return z_scan_block_avail(s, x0, y0, xA1, yA1);
 110 }
 111
 112 //check if the two luma locations belong to the same motion estimation region
 113 static int isDiffMER(HEVCContext *s, int xN, int yN, int xP, int yP)
 114 {
 115     uint8_t plevel = s->ps.pps->log2_parallel_merge_level;
 116
 117     return xN >> plevel == xP >> plevel &&
 118            yN >> plevel == yP >> plevel;
 119 }
 120
 121 #define MATCH_MV(x) (AV_RN32A(&A.x) == AV_RN32A(&B.x))
 122 #define MATCH(x) (A.x == B.x)
 123
 124 // check if the mv's and refidx are the same between A and B
 125 static int compareMVrefidx(struct MvField A, struct MvField B)
 126 {
 127     if (A.pred_flag[0] && A.pred_flag[1] && B.pred_flag[0] && B.pred_flag[1])
 128         return MATCH(ref_idx[0]) && MATCH_MV(mv[0]) &&
 129                MATCH(ref_idx[1]) && MATCH_MV(mv[1]);
 130
 131     if (A.pred_flag[0] && !A.pred_flag[1] && B.pred_flag[0] && !B.pred_flag[1])
 132         return MATCH(ref_idx[0]) && MATCH_MV(mv[0]);
 133
 134     if (!A.pred_flag[0] && A.pred_flag[1] && !B.pred_flag[0] && B.pred_flag[1])
 135         return MATCH(ref_idx[1]) && MATCH_MV(mv[1]);
 136
 137     return 0;
 138 }
 139
 140 static av_always_inline void mv_scale(Mv *dst, Mv *src, int td, int tb)
 141 {
 142     int tx, scale_factor;
 143
 144     td = av_clip_int8(td);
 145     tb = av_clip_int8(tb);
 146     tx = (0x4000 + abs(td / 2)) / td;
 147     scale_factor = av_clip((tb * tx + 32) >> 6, -4096, 4095);
 148     dst->x = av_clip_int16((scale_factor * src->x + 127 +
 149                              (scale_factor * src->x < 0)) >> 8);
 150     dst->y = av_clip_int16((scale_factor * src->y + 127 +
 151                              (scale_factor * src->y < 0)) >> 8);
 152 }
 153
 154 static int check_mvset(Mv *mvLXCol, Mv *mvCol,
 155                        int colPic, int poc,
 156                        RefPicList *refPicList, int X, int refIdxLx,
 157                        RefPicList *refPicList_col, int listCol, int refidxCol)
 158 {
 159     int cur_lt = refPicList[X].isLongTerm[refIdxLx];
 160     int col_lt = refPicList_col[listCol].isLongTerm[refidxCol];
 161     int col_poc_diff, cur_poc_diff;
 162
 163     if (cur_lt != col_lt) {
 164         mvLXCol->x = 0;
 165         mvLXCol->y = 0;
 166         return 0;
 167     }
 168
 169     col_poc_diff = colPic - refPicList_col[listCol].list[refidxCol];
 170     cur_poc_diff = poc    - refPicList[X].list[refIdxLx];
 171
 172     if (!col_poc_diff)
 173         col_poc_diff = 1;  // error resilience
 174
 175     if (cur_lt || col_poc_diff == cur_poc_diff) {
 176         mvLXCol->x = mvCol->x;
 177         mvLXCol->y = mvCol->y;
 178     } else {
 179         mv_scale(mvLXCol, mvCol, col_poc_diff, cur_poc_diff);
 180     }
 181     return 1;
 182 }
 183
 184 #define CHECK_MVSET(l)                                          \
 185     check_mvset(mvLXCol, temp_col.mv + l,                       \
 186                 colPic, s->poc,                                 \
 187                 refPicList, X, refIdxLx,                        \
 188                 refPicList_col, L ## l, temp_col.ref_idx[l])
 189
 190 // derive the motion vectors section 8.5.3.1.8
 191 static int derive_temporal_colocated_mvs(HEVCContext *s, MvField temp_col,
 192                                          int refIdxLx, Mv *mvLXCol, int X,
 193                                          int colPic, RefPicList *refPicList_col)
 194 {
 195     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 196
 197     if (temp_col.is_intra) {
 198         mvLXCol->x = 0;
 199         mvLXCol->y = 0;
 200         return 0;
 201     }
 202
 203     if (temp_col.pred_flag[0] == 0)
 204         return CHECK_MVSET(1);
 205     else if (temp_col.pred_flag[0] == 1 && temp_col.pred_flag[1] == 0)
 206         return CHECK_MVSET(0);
 207     else if (temp_col.pred_flag[0] == 1 && temp_col.pred_flag[1] == 1) {
 208         int check_diffpicount = 0;
 209         int i = 0;
 210         for (i = 0; i < refPicList[0].nb_refs; i++) {
 211             if (refPicList[0].list[i] > s->poc)
 212                 check_diffpicount++;
 213         }
 214         for (i = 0; i < refPicList[1].nb_refs; i++) {
 215             if (refPicList[1].list[i] > s->poc)
 216                 check_diffpicount++;
 217         }
 218         if (check_diffpicount == 0 && X == 0)
 219             return CHECK_MVSET(0);
 220         else if (check_diffpicount == 0 && X == 1)
 221             return CHECK_MVSET(1);
 222         else {
 223             if (s->sh.collocated_list == L1)
 224                 return CHECK_MVSET(0);
 225             else
 226                 return CHECK_MVSET(1);
 227         }
 228     }
 229
 230     return 0;
 231 }
 232
 233 #define TAB_MVF(x, y)                                                   \
 234     tab_mvf[(y) * min_pu_width + x]
 235
 236 #define TAB_MVF_PU(v)                                                   \
 237     TAB_MVF(x ## v ## _pu, y ## v ## _pu)
 238
 239 #define DERIVE_TEMPORAL_COLOCATED_MVS                                   \
 240     derive_temporal_colocated_mvs(s, temp_col,                          \
 241                                   refIdxLx, mvLXCol, X, colPic,         \
 242                                   ff_hevc_get_ref_list(s, ref, x, y))
 243
 244 /*
 245  * 8.5.3.1.7  temporal luma motion vector prediction
 246  */
 247 static int temporal_luma_motion_vector(HEVCContext *s, int x0, int y0,
 248                                        int nPbW, int nPbH, int refIdxLx,
 249                                        Mv *mvLXCol, int X)
 250 {
 251     MvField *tab_mvf;
 252     MvField temp_col;
 253     int x, y, x_pu, y_pu;
 254     int min_pu_width = s->ps.sps->min_pu_width;
 255     int availableFlagLXCol = 0;
 256     int colPic;
 257
 258     HEVCFrame *ref = s->ref->collocated_ref;
 259
 260     if (!ref) {
 261         memset(mvLXCol, 0, sizeof(*mvLXCol));
 262         return 0;
 263     }
 264
 265     tab_mvf = ref->tab_mvf;
 266     colPic  = ref->poc;
 267
 268     //bottom right collocated motion vector
 269     x = x0 + nPbW;
 270     y = y0 + nPbH;
 271
 272     if (tab_mvf &&
 273         (y0 >> s->ps.sps->log2_ctb_size) == (y >> s->ps.sps->log2_ctb_size) &&
 274         y < s->ps.sps->height &&
 275         x < s->ps.sps->width) {
 276         x                 &= ~15;
 277         y                 &= ~15;
 278         ff_thread_await_progress(&ref->tf, y, 0);
 279         x_pu               = x >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 280         y_pu               = y >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 281         temp_col           = TAB_MVF(x_pu, y_pu);
 282         availableFlagLXCol = DERIVE_TEMPORAL_COLOCATED_MVS;
 283     }
 284
 285     // derive center collocated motion vector
 286     if (tab_mvf && !availableFlagLXCol) {
 287         x                  = x0 + (nPbW >> 1);
 288         y                  = y0 + (nPbH >> 1);
 289         x                 &= ~15;
 290         y                 &= ~15;
 291         ff_thread_await_progress(&ref->tf, y, 0);
 292         x_pu               = x >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 293         y_pu               = y >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 294         temp_col           = TAB_MVF(x_pu, y_pu);
 295         availableFlagLXCol = DERIVE_TEMPORAL_COLOCATED_MVS;
 296     }
 297     return availableFlagLXCol;
 298 }
 299
 300 #define AVAILABLE(cand, v)                                      \
 301     (cand && !TAB_MVF_PU(v).is_intra)
 302
 303 #define PRED_BLOCK_AVAILABLE(v)                                 \
 304     check_prediction_block_available(s, log2_cb_size,           \
 305                                      x0, y0, nPbW, nPbH,        \
 306                                      x ## v, y ## v, part_idx)
 307
 308 #define COMPARE_MV_REFIDX(a, b)                                 \
 309     compareMVrefidx(TAB_MVF_PU(a), TAB_MVF_PU(b))
 310
 311 /*
 312  * 8.5.3.1.2  Derivation process for spatial merging candidates
 313  */
 314 static void derive_spatial_merge_candidates(HEVCContext *s, int x0, int y0,
 315                                             int nPbW, int nPbH,
 316                                             int log2_cb_size,
 317                                             int singleMCLFlag, int part_idx,
 318                                             int merge_idx,
 319                                             struct MvField mergecandlist[])
 320 {
 321     HEVCLocalContext *lc   = &s->HEVClc;
 322     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 323     MvField *tab_mvf       = s->ref->tab_mvf;
 324
 325     const int min_pu_width = s->ps.sps->min_pu_width;
 326
 327     const int cand_bottom_left = lc->na.cand_bottom_left;
 328     const int cand_left        = lc->na.cand_left;
 329     const int cand_up_left     = lc->na.cand_up_left;
 330     const int cand_up          = lc->na.cand_up;
 331     const int cand_up_right    = lc->na.cand_up_right_sap;
 332
 333     const int xA1    = x0 - 1;
 334     const int yA1    = y0 + nPbH - 1;
 335     const int xA1_pu = xA1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 336     const int yA1_pu = yA1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 337
 338     const int xB1    = x0 + nPbW - 1;
 339     const int yB1    = y0 - 1;
 340     const int xB1_pu = xB1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 341     const int yB1_pu = yB1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 342
 343     const int xB0    = x0 + nPbW;
 344     const int yB0    = y0 - 1;
 345     const int xB0_pu = xB0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 346     const int yB0_pu = yB0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 347
 348     const int xA0    = x0 - 1;
 349     const int yA0    = y0 + nPbH;
 350     const int xA0_pu = xA0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 351     const int yA0_pu = yA0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 352
 353     const int xB2    = x0 - 1;
 354     const int yB2    = y0 - 1;
 355     const int xB2_pu = xB2 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 356     const int yB2_pu = yB2 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 357
 358     const int nb_refs = (s->sh.slice_type == P_SLICE) ?
 359                         s->sh.nb_refs[0] : FFMIN(s->sh.nb_refs[0], s->sh.nb_refs[1]);
 360     int check_MER   = 1;
 361     int check_MER_1 = 1;
 362
 363     int zero_idx = 0;
 364
 365     int nb_merge_cand = 0;
 366     int nb_orig_merge_cand = 0;
 367
 368     int is_available_a0;
 369     int is_available_a1;
 370     int is_available_b0;
 371     int is_available_b1;
 372     int is_available_b2;
 373     int check_B0;
 374     int check_A0;
 375
 376     //first left spatial merge candidate
 377     is_available_a1 = AVAILABLE(cand_left, A1);
 378
 379     if (!singleMCLFlag && part_idx == 1 &&
 380         (lc->cu.part_mode == PART_Nx2N ||
 381          lc->cu.part_mode == PART_nLx2N ||
 382          lc->cu.part_mode == PART_nRx2N) ||
 383         isDiffMER(s, xA1, yA1, x0, y0)) {
 384         is_available_a1 = 0;
 385     }
 386
 387     if (is_available_a1) {
 388         mergecandlist[0] = TAB_MVF_PU(A1);
 389         if (merge_idx == 0)
 390             return;
 391         nb_merge_cand++;
 392     }
 393
 394     // above spatial merge candidate
 395     is_available_b1 = AVAILABLE(cand_up, B1);
 396
 397     if (!singleMCLFlag && part_idx == 1 &&
 398         (lc->cu.part_mode == PART_2NxN ||
 399          lc->cu.part_mode == PART_2NxnU ||
 400          lc->cu.part_mode == PART_2NxnD) ||
 401         isDiffMER(s, xB1, yB1, x0, y0)) {
 402         is_available_b1 = 0;
 403     }
 404
 405     if (is_available_a1 && is_available_b1)
 406         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(B1, A1);
 407
 408     if (is_available_b1 && check_MER)
 409         mergecandlist[nb_merge_cand++] = TAB_MVF_PU(B1);
 410
 411     // above right spatial merge candidate
 412     check_MER = 1;
 413     check_B0  = PRED_BLOCK_AVAILABLE(B0);
 414
 415     is_available_b0 = check_B0 && AVAILABLE(cand_up_right, B0);
 416
 417     if (isDiffMER(s, xB0, yB0, x0, y0))
 418         is_available_b0 = 0;
 419
 420     if (is_available_b1 && is_available_b0)
 421         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(B0, B1);
 422
 423     if (is_available_b0 && check_MER) {
 424         mergecandlist[nb_merge_cand] = TAB_MVF_PU(B0);
 425         if (merge_idx == nb_merge_cand)
 426             return;
 427         nb_merge_cand++;
 428     }
 429
 430     // left bottom spatial merge candidate
 431     check_MER = 1;
 432     check_A0  = PRED_BLOCK_AVAILABLE(A0);
 433
 434     is_available_a0 = check_A0 && AVAILABLE(cand_bottom_left, A0);
 435
 436     if (isDiffMER(s, xA0, yA0, x0, y0))
 437         is_available_a0 = 0;
 438
 439     if (is_available_a1 && is_available_a0)
 440         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(A0, A1);
 441
 442     if (is_available_a0 && check_MER) {
 443         mergecandlist[nb_merge_cand] = TAB_MVF_PU(A0);
 444         if (merge_idx == nb_merge_cand)
 445             return;
 446         nb_merge_cand++;
 447     }
 448
 449     // above left spatial merge candidate
 450     check_MER = 1;
 451
 452     is_available_b2 = AVAILABLE(cand_up_left, B2);
 453
 454     if (isDiffMER(s, xB2, yB2, x0, y0))
 455         is_available_b2 = 0;
 456
 457     if (is_available_a1 && is_available_b2)
 458         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(B2, A1);
 459
 460     if (is_available_b1 && is_available_b2)
 461         check_MER_1 = !COMPARE_MV_REFIDX(B2, B1);
 462
 463     if (is_available_b2 && check_MER && check_MER_1 && nb_merge_cand != 4) {
 464         mergecandlist[nb_merge_cand] = TAB_MVF_PU(B2);
 465         if (merge_idx == nb_merge_cand)
 466             return;
 467         nb_merge_cand++;
 468     }
 469
 470     // temporal motion vector candidate
 471     if (s->sh.slice_temporal_mvp_enabled_flag &&
 472         nb_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand) {
 473         Mv mv_l0_col = { 0 }, mv_l1_col = { 0 };
 474         int available_l0 = temporal_luma_motion_vector(s, x0, y0, nPbW, nPbH,
 475                                                        0, &mv_l0_col, 0);
 476         int available_l1 = (s->sh.slice_type == B_SLICE) ?
 477                            temporal_luma_motion_vector(s, x0, y0, nPbW, nPbH,
 478                                                        0, &mv_l1_col, 1) : 0;
 479
 480         if (available_l0 || available_l1) {
 481             mergecandlist[nb_merge_cand].is_intra     = 0;
 482             mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[0] = available_l0;
 483             mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[1] = available_l1;
 484             AV_ZERO16(mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx);
 485             mergecandlist[nb_merge_cand].mv[0]      = mv_l0_col;
 486             mergecandlist[nb_merge_cand].mv[1]      = mv_l1_col;
 487
 488             if (merge_idx == nb_merge_cand)
 489                 return;
 490             nb_merge_cand++;
 491         }
 492     }
 493
 494     nb_orig_merge_cand = nb_merge_cand;
 495
 496     // combined bi-predictive merge candidates  (applies for B slices)
 497     if (s->sh.slice_type == B_SLICE && nb_orig_merge_cand > 1 &&
 498         nb_orig_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand) {
 499         int comb_idx;
 500
 501         for (comb_idx = 0; nb_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand &&
 502                            comb_idx < nb_orig_merge_cand * (nb_orig_merge_cand - 1); comb_idx++) {
 503             int l0_cand_idx = l0_l1_cand_idx[comb_idx][0];
 504             int l1_cand_idx = l0_l1_cand_idx[comb_idx][1];
 505             MvField l0_cand = mergecandlist[l0_cand_idx];
 506             MvField l1_cand = mergecandlist[l1_cand_idx];
 507
 508             if (l0_cand.pred_flag[0] && l1_cand.pred_flag[1] &&
 509                 (refPicList[0].list[l0_cand.ref_idx[0]] !=
 510                  refPicList[1].list[l1_cand.ref_idx[1]] ||
 511                  AV_RN32A(&l0_cand.mv[0]) != AV_RN32A(&l1_cand.mv[1]))) {
 512                 mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[0]   = l0_cand.ref_idx[0];
 513                 mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[1]   = l1_cand.ref_idx[1];
 514                 mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[0] = 1;
 515                 mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[1] = 1;
 516                 AV_COPY32(&mergecandlist[nb_merge_cand].mv[0], &l0_cand.mv[0]);
 517                 AV_COPY32(&mergecandlist[nb_merge_cand].mv[1], &l1_cand.mv[1]);
 518                 mergecandlist[nb_merge_cand].is_intra     = 0;
 519                 if (merge_idx == nb_merge_cand)
 520                     return;
 521                 nb_merge_cand++;
 522             }
 523         }
 524     }
 525
 526     // append Zero motion vector candidates
 527     while (nb_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand) {
 528         mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[0] = 1;
 529         mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[1] = s->sh.slice_type == B_SLICE;
 530         AV_ZERO32(mergecandlist[nb_merge_cand].mv + 0);
 531         AV_ZERO32(mergecandlist[nb_merge_cand].mv + 1);
 532         mergecandlist[nb_merge_cand].is_intra     = 0;
 533         mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[0]   = zero_idx < nb_refs ? zero_idx : 0;
 534         mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[1]   = zero_idx < nb_refs ? zero_idx : 0;
 535
 536         if (merge_idx == nb_merge_cand)
 537             return;
 538         nb_merge_cand++;
 539         zero_idx++;
 540     }
 541 }
 542
 543 /*
 544  * 8.5.3.1.1 Derivation process of luma Mvs for merge mode
 545  */
 546 void ff_hevc_luma_mv_merge_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0, int nPbW,
 547                                 int nPbH, int log2_cb_size, int part_idx,
 548                                 int merge_idx, MvField *mv)
 549 {
 550     int singleMCLFlag = 0;
 551     int nCS = 1 << log2_cb_size;
 552     LOCAL_ALIGNED(4, MvField, mergecand_list, [MRG_MAX_NUM_CANDS]);
 553     int nPbW2 = nPbW;
 554     int nPbH2 = nPbH;
 555     HEVCLocalContext *lc = &s->HEVClc;
 556
 557     if (s->ps.pps->log2_parallel_merge_level > 2 && nCS == 8) {
 558         singleMCLFlag = 1;
 559         x0            = lc->cu.x;
 560         y0            = lc->cu.y;
 561         nPbW          = nCS;
 562         nPbH          = nCS;
 563         part_idx      = 0;
 564     }
 565
 566     ff_hevc_set_neighbour_available(s, x0, y0, nPbW, nPbH);
 567     derive_spatial_merge_candidates(s, x0, y0, nPbW, nPbH, log2_cb_size,
 568                                     singleMCLFlag, part_idx,
 569                                     merge_idx, mergecand_list);
 570
 571     if (mergecand_list[merge_idx].pred_flag[0] == 1 &&
 572         mergecand_list[merge_idx].pred_flag[1] == 1 &&
 573         (nPbW2 + nPbH2) == 12) {
 574         mergecand_list[merge_idx].ref_idx[1]   = -1;
 575         mergecand_list[merge_idx].pred_flag[1] = 0;
 576     }
 577
 578     *mv = mergecand_list[merge_idx];
 579 }
 580
 581 static av_always_inline void dist_scale(HEVCContext *s, Mv *mv,
 582                                         int min_pu_width, int x, int y,
 583                                         int elist, int ref_idx_curr, int ref_idx)
 584 {
 585     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 586     MvField *tab_mvf       = s->ref->tab_mvf;
 587     int ref_pic_elist      = refPicList[elist].list[TAB_MVF(x, y).ref_idx[elist]];
 588     int ref_pic_curr       = refPicList[ref_idx_curr].list[ref_idx];
 589
 590     if (ref_pic_elist != ref_pic_curr) {
 591         int poc_diff = s->poc - ref_pic_elist;
 592         if (!poc_diff)
 593             poc_diff = 1;
 594         mv_scale(mv, mv, poc_diff, s->poc - ref_pic_curr);
 595     }
 596 }
 597
 598 static int mv_mp_mode_mx(HEVCContext *s, int x, int y, int pred_flag_index,
 599                          Mv *mv, int ref_idx_curr, int ref_idx)
 600 {
 601     MvField *tab_mvf = s->ref->tab_mvf;
 602     int min_pu_width = s->ps.sps->min_pu_width;
 603
 604     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 605
 606     if (TAB_MVF(x, y).pred_flag[pred_flag_index] == 1 &&
 607         refPicList[pred_flag_index].list[TAB_MVF(x, y).ref_idx[pred_flag_index]] == refPicList[ref_idx_curr].list[ref_idx]) {
 608         *mv = TAB_MVF(x, y).mv[pred_flag_index];
 609         return 1;
 610     }
 611     return 0;
 612 }
 613
 614 static int mv_mp_mode_mx_lt(HEVCContext *s, int x, int y, int pred_flag_index,
 615                             Mv *mv, int ref_idx_curr, int ref_idx)
 616 {
 617     MvField *tab_mvf = s->ref->tab_mvf;
 618     int min_pu_width = s->ps.sps->min_pu_width;
 619
 620     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 621     int currIsLongTerm     = refPicList[ref_idx_curr].isLongTerm[ref_idx];
 622
 623     int colIsLongTerm =
 624         refPicList[pred_flag_index].isLongTerm[(TAB_MVF(x, y).ref_idx[pred_flag_index])];
 625
 626     if (TAB_MVF(x, y).pred_flag[pred_flag_index] &&
 627         colIsLongTerm == currIsLongTerm) {
 628         *mv = TAB_MVF(x, y).mv[pred_flag_index];
 629         if (!currIsLongTerm)
 630             dist_scale(s, mv, min_pu_width, x, y,
 631                        pred_flag_index, ref_idx_curr, ref_idx);
 632         return 1;
 633     }
 634     return 0;
 635 }
 636
 637 #define MP_MX(v, pred, mx)                                      \
 638     mv_mp_mode_mx(s, x ## v ## _pu, y ## v ## _pu, pred,        \
 639                   &mx, ref_idx_curr, ref_idx)
 640
 641 #define MP_MX_LT(v, pred, mx)                                   \
 642     mv_mp_mode_mx_lt(s, x ## v ## _pu, y ## v ## _pu, pred,     \
 643                      &mx, ref_idx_curr, ref_idx)
 644
 645 void ff_hevc_luma_mv_mvp_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0, int nPbW,
 646                               int nPbH, int log2_cb_size, int part_idx,
 647                               int merge_idx, MvField *mv,
 648                               int mvp_lx_flag, int LX)
 649 {
 650     HEVCLocalContext *lc = &s->HEVClc;
 651     MvField *tab_mvf = s->ref->tab_mvf;
 652     int isScaledFlag_L0 = 0;
 653     int availableFlagLXA0 = 0;
 654     int availableFlagLXB0 = 0;
 655     int numMVPCandLX = 0;
 656     int min_pu_width = s->ps.sps->min_pu_width;
 657
 658     int xA0, yA0;
 659     int xA0_pu, yA0_pu;
 660     int is_available_a0;
 661
 662     int xA1, yA1;
 663     int xA1_pu, yA1_pu;
 664     int is_available_a1;
 665
 666     int xB0, yB0;
 667     int xB0_pu, yB0_pu;
 668     int is_available_b0;
 669
 670     int xB1, yB1;
 671     int xB1_pu = 0, yB1_pu = 0;
 672     int is_available_b1 = 0;
 673
 674     int xB2, yB2;
 675     int xB2_pu = 0, yB2_pu = 0;
 676     int is_available_b2 = 0;
 677     Mv mvpcand_list[2] = { { 0 } };
 678     Mv mxA = { 0 };
 679     Mv mxB = { 0 };
 680     int ref_idx_curr = 0;
 681     int ref_idx = 0;
 682     int pred_flag_index_l0;
 683     int pred_flag_index_l1;
 684     int x0b = x0 & ((1 << s->ps.sps->log2_ctb_size) - 1);
 685     int y0b = y0 & ((1 << s->ps.sps->log2_ctb_size) - 1);
 686
 687     int cand_up = (lc->ctb_up_flag || y0b);
 688     int cand_left = (lc->ctb_left_flag || x0b);
 689     int cand_up_left =
 690             (!x0b && !y0b) ? lc->ctb_up_left_flag : cand_left && cand_up;
 691     int cand_up_right =
 692             (x0b + nPbW == (1 << s->ps.sps->log2_ctb_size) ||
 693              x0  + nPbW >= lc->end_of_tiles_x) ? lc->ctb_up_right_flag && !y0b
 694                                                : cand_up;
 695     int cand_bottom_left = (y0 + nPbH >= lc->end_of_tiles_y) ? 0 : cand_left;
 696
 697     ref_idx_curr       = LX;
 698     ref_idx            = mv->ref_idx[LX];
 699     pred_flag_index_l0 = LX;
 700     pred_flag_index_l1 = !LX;
 701
 702     // left bottom spatial candidate
 703     xA0 = x0 - 1;
 704     yA0 = y0 + nPbH;
 705     xA0_pu = xA0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 706     yA0_pu = yA0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 707
 708     is_available_a0 = PRED_BLOCK_AVAILABLE(A0) && AVAILABLE(cand_bottom_left, A0);
 709
 710     //left spatial merge candidate
 711     xA1    = x0 - 1;
 712     yA1    = y0 + nPbH - 1;
 713     xA1_pu = xA1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 714     yA1_pu = yA1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 715
 716     is_available_a1 = AVAILABLE(cand_left, A1);
 717     if (is_available_a0 || is_available_a1)
 718         isScaledFlag_L0 = 1;
 719
 720     if (is_available_a0) {
 721         availableFlagLXA0 = MP_MX(A0, pred_flag_index_l0, mxA);
 722         if (!availableFlagLXA0)
 723             availableFlagLXA0 = MP_MX(A0, pred_flag_index_l1, mxA);
 724     }
 725
 726     if (is_available_a1 && !availableFlagLXA0) {
 727         availableFlagLXA0 = MP_MX(A1, pred_flag_index_l0, mxA);
 728         if (!availableFlagLXA0)
 729             availableFlagLXA0 = MP_MX(A1, pred_flag_index_l1, mxA);
 730     }
 731
 732     if (is_available_a0 && !availableFlagLXA0) {
 733         availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A0, pred_flag_index_l0, mxA);
 734         if (!availableFlagLXA0)
 735             availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A0, pred_flag_index_l1, mxA);
 736     }
 737
 738     if (is_available_a1 && !availableFlagLXA0) {
 739         availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A1, pred_flag_index_l0, mxA);
 740         if (!availableFlagLXA0)
 741             availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A1, pred_flag_index_l1, mxA);
 742     }
 743
 744     if (availableFlagLXA0 && !mvp_lx_flag) {
 745         mv->mv[LX] = mxA;
 746         return;
 747     }
 748
 749     // B candidates
 750     // above right spatial merge candidate
 751     xB0    = x0 + nPbW;
 752     yB0    = y0 - 1;
 753     xB0_pu = xB0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 754     yB0_pu = yB0 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 755
 756     is_available_b0 = PRED_BLOCK_AVAILABLE(B0) && AVAILABLE(cand_up_right, B0);
 757
 758     if (is_available_b0) {
 759         availableFlagLXB0 = MP_MX(B0, pred_flag_index_l0, mxB);
 760         if (!availableFlagLXB0)
 761             availableFlagLXB0 = MP_MX(B0, pred_flag_index_l1, mxB);
 762     }
 763
 764     if (!availableFlagLXB0) {
 765         // above spatial merge candidate
 766         xB1    = x0 + nPbW - 1;
 767         yB1    = y0 - 1;
 768         xB1_pu = xB1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 769         yB1_pu = yB1 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 770
 771         is_available_b1 = AVAILABLE(cand_up, B1);
 772
 773         if (is_available_b1) {
 774             availableFlagLXB0 = MP_MX(B1, pred_flag_index_l0, mxB);
 775             if (!availableFlagLXB0)
 776                 availableFlagLXB0 = MP_MX(B1, pred_flag_index_l1, mxB);
 777         }
 778     }
 779
 780     if (!availableFlagLXB0) {
 781         // above left spatial merge candidate
 782         xB2 = x0 - 1;
 783         yB2 = y0 - 1;
 784         xB2_pu = xB2 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 785         yB2_pu = yB2 >> s->ps.sps->log2_min_pu_size;
 786         is_available_b2 = AVAILABLE(cand_up_left, B2);
 787
 788         if (is_available_b2) {
 789             availableFlagLXB0 = MP_MX(B2, pred_flag_index_l0, mxB);
 790             if (!availableFlagLXB0)
 791                 availableFlagLXB0 = MP_MX(B2, pred_flag_index_l1, mxB);
 792         }
 793     }
 794
 795     if (isScaledFlag_L0 == 0) {
 796         if (availableFlagLXB0) {
 797             availableFlagLXA0 = 1;
 798             mxA = mxB;
 799         }
 800         availableFlagLXB0 = 0;
 801
 802         // XB0 and L1
 803         if (is_available_b0) {
 804             availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B0, pred_flag_index_l0, mxB);
 805             if (!availableFlagLXB0)
 806                 availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B0, pred_flag_index_l1, mxB);
 807         }
 808
 809         if (is_available_b1 && !availableFlagLXB0) {
 810             availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B1, pred_flag_index_l0, mxB);
 811             if (!availableFlagLXB0)
 812                 availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B1, pred_flag_index_l1, mxB);
 813         }
 814
 815         if (is_available_b2 && !availableFlagLXB0) {
 816             availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B2, pred_flag_index_l0, mxB);
 817             if (!availableFlagLXB0)
 818                 availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B2, pred_flag_index_l1, mxB);
 819         }
 820     }
 821
 822     if (availableFlagLXA0)
 823         mvpcand_list[numMVPCandLX++] = mxA;
 824
 825     if (availableFlagLXB0 && (!availableFlagLXA0 || mxA.x != mxB.x || mxA.y != mxB.y))
 826         mvpcand_list[numMVPCandLX++] = mxB;
 827
 828     //temporal motion vector prediction candidate
 829     if (numMVPCandLX < 2 && s->sh.slice_temporal_mvp_enabled_flag &&
 830         mvp_lx_flag == numMVPCandLX) {
 831         Mv mv_col;
 832         int available_col = temporal_luma_motion_vector(s, x0, y0, nPbW,
 833                                                         nPbH, ref_idx,
 834                                                         &mv_col, LX);
 835         if (available_col)
 836             mvpcand_list[numMVPCandLX++] = mv_col;
 837     }
 838
 839     // insert zero motion vectors when the number of available candidates are less than 2
 840     while (numMVPCandLX < 2)
 841         mvpcand_list[numMVPCandLX++] = (Mv){ 0, 0 };
 842
 843     mv->mv[LX].x = mvpcand_list[mvp_lx_flag].x;
 844     mv->mv[LX].y = mvpcand_list[mvp_lx_flag].y;
 845 }