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 FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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->sps->log2_ctb_size) - 1);
  46     int y0b = y0 & ((1 << s->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->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->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->pps->min_tb_addr_zs[(y) * s->sps->min_tb_width + (x)]
  69     int Curr = MIN_TB_ADDR_ZS(xCurr >> s->sps->log2_min_tb_size,
  70                               yCurr >> s->sps->log2_min_tb_size);
  71     int N;
  72
  73     if (xN < 0 || yN < 0 ||
  74         xN >= s->sps->width ||
  75         yN >= s->sps->height)
  76         return 0;
  77
  78     N = MIN_TB_ADDR_ZS(xN >> s->sps->log2_min_tb_size,
  79                        yN >> s->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 mostion estimation region
 113 static int isDiffMER(HEVCContext *s, int xN, int yN, int xP, int yP)
 114 {
 115     uint8_t plevel = s->pps->log2_parallel_merge_level;
 116
 117     return xN >> plevel == xP >> plevel &&
 118            yN >> plevel == yP >> plevel;
 119 }
 120
 121 #define MATCH(x) (A.x == B.x)
 122
 123 // check if the mv's and refidx are the same between A and B
 124 static int compareMVrefidx(struct MvField A, struct MvField B)
 125 {
 126     if (A.pred_flag[0] && A.pred_flag[1] && B.pred_flag[0] && B.pred_flag[1])
 127         return MATCH(ref_idx[0]) && MATCH(mv[0].x) && MATCH(mv[0].y) &&
 128                MATCH(ref_idx[1]) && MATCH(mv[1].x) && MATCH(mv[1].y);
 129
 130     if (A.pred_flag[0] && !A.pred_flag[1] && B.pred_flag[0] && !B.pred_flag[1])
 131         return MATCH(ref_idx[0]) && MATCH(mv[0].x) && MATCH(mv[0].y);
 132
 133     if (!A.pred_flag[0] && A.pred_flag[1] && !B.pred_flag[0] && B.pred_flag[1])
 134         return MATCH(ref_idx[1]) && MATCH(mv[1].x) && MATCH(mv[1].y);
 135
 136     return 0;
 137 }
 138
 139 static av_always_inline void mv_scale(Mv *dst, Mv *src, int td, int tb)
 140 {
 141     int tx, scale_factor;
 142
 143     td = av_clip_int8_c(td);
 144     tb = av_clip_int8_c(tb);
 145     tx = (0x4000 + abs(td / 2)) / td;
 146     scale_factor = av_clip_c((tb * tx + 32) >> 6, -4096, 4095);
 147     dst->x = av_clip_int16_c((scale_factor * src->x + 127 +
 148                              (scale_factor * src->x < 0)) >> 8);
 149     dst->y = av_clip_int16_c((scale_factor * src->y + 127 +
 150                              (scale_factor * src->y < 0)) >> 8);
 151 }
 152
 153 static int check_mvset(Mv *mvLXCol, Mv *mvCol,
 154                        int colPic, int poc,
 155                        RefPicList *refPicList, int X, int refIdxLx,
 156                        RefPicList *refPicList_col, int listCol, int refidxCol)
 157 {
 158     int cur_lt = refPicList[X].isLongTerm[refIdxLx];
 159     int col_lt = refPicList_col[listCol].isLongTerm[refidxCol];
 160     int col_poc_diff, cur_poc_diff;
 161
 162     if (cur_lt != col_lt) {
 163         mvLXCol->x = 0;
 164         mvLXCol->y = 0;
 165         return 0;
 166     }
 167
 168     col_poc_diff = colPic - refPicList_col[listCol].list[refidxCol];
 169     cur_poc_diff = poc    - refPicList[X].list[refIdxLx];
 170
 171     if (!col_poc_diff)
 172         col_poc_diff = 1;  // error resilience
 173
 174     if (cur_lt || col_poc_diff == cur_poc_diff) {
 175         mvLXCol->x = mvCol->x;
 176         mvLXCol->y = mvCol->y;
 177     } else {
 178         mv_scale(mvLXCol, mvCol, col_poc_diff, cur_poc_diff);
 179     }
 180     return 1;
 181 }
 182
 183 #define CHECK_MVSET(l)                                          \
 184     check_mvset(mvLXCol, temp_col.mv + l,                       \
 185                 colPic, s->poc,                                 \
 186                 refPicList, X, refIdxLx,                        \
 187                 refPicList_col, L ## l, temp_col.ref_idx[l])
 188
 189 // derive the motion vectors section 8.5.3.1.8
 190 static int derive_temporal_colocated_mvs(HEVCContext *s, MvField temp_col,
 191                                          int refIdxLx, Mv *mvLXCol, int X,
 192                                          int colPic, RefPicList *refPicList_col)
 193 {
 194     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 195
 196     if (temp_col.is_intra) {
 197         mvLXCol->x = 0;
 198         mvLXCol->y = 0;
 199         return 0;
 200     }
 201
 202     if (temp_col.pred_flag[0] == 0)
 203         return CHECK_MVSET(1);
 204     else if (temp_col.pred_flag[0] == 1 && temp_col.pred_flag[1] == 0)
 205         return CHECK_MVSET(0);
 206     else if (temp_col.pred_flag[0] == 1 && temp_col.pred_flag[1] == 1) {
 207         int check_diffpicount = 0;
 208         int i = 0;
 209         for (i = 0; i < refPicList[0].nb_refs; i++) {
 210             if (refPicList[0].list[i] > s->poc)
 211                 check_diffpicount++;
 212         }
 213         for (i = 0; i < refPicList[1].nb_refs; i++) {
 214             if (refPicList[1].list[i] > s->poc)
 215                 check_diffpicount++;
 216         }
 217         if (check_diffpicount == 0 && X == 0)
 218             return CHECK_MVSET(0);
 219         else if (check_diffpicount == 0 && X == 1)
 220             return CHECK_MVSET(1);
 221         else {
 222             if (s->sh.collocated_list == L1)
 223                 return CHECK_MVSET(0);
 224             else
 225                 return CHECK_MVSET(1);
 226         }
 227     }
 228
 229     return 0;
 230 }
 231
 232 #define TAB_MVF(x, y)                                                   \
 233     tab_mvf[(y) * min_pu_width + x]
 234
 235 #define TAB_MVF_PU(v)                                                   \
 236     TAB_MVF(x ## v ## _pu, y ## v ## _pu)
 237
 238 #define DERIVE_TEMPORAL_COLOCATED_MVS                                   \
 239     derive_temporal_colocated_mvs(s, temp_col,                          \
 240                                   refIdxLx, mvLXCol, X, colPic,         \
 241                                   ff_hevc_get_ref_list(s, ref, x, y))
 242
 243 /*
 244  * 8.5.3.1.7  temporal luma motion vector prediction
 245  */
 246 static int temporal_luma_motion_vector(HEVCContext *s, int x0, int y0,
 247                                        int nPbW, int nPbH, int refIdxLx,
 248                                        Mv *mvLXCol, int X)
 249 {
 250     MvField *tab_mvf;
 251     MvField temp_col;
 252     int x, y, x_pu, y_pu;
 253     int min_pu_width = s->sps->min_pu_width;
 254     int availableFlagLXCol = 0;
 255     int colPic;
 256
 257     HEVCFrame *ref = s->ref->collocated_ref;
 258
 259     if (!ref)
 260         return 0;
 261
 262     tab_mvf = ref->tab_mvf;
 263     colPic  = ref->poc;
 264
 265     //bottom right collocated motion vector
 266     x = x0 + nPbW;
 267     y = y0 + nPbH;
 268
 269     if (s->threads_type == FF_THREAD_FRAME )
 270         ff_thread_await_progress(&ref->tf, y, 0);
 271     if (tab_mvf &&
 272         (y0 >> s->sps->log2_ctb_size) == (y >> s->sps->log2_ctb_size) &&
 273         y < s->sps->height &&
 274         x < s->sps->width) {
 275         x                  = ((x >> 4) << 4);
 276         y                  = ((y >> 4) << 4);
 277         x_pu               = x >> s->sps->log2_min_pu_size;
 278         y_pu               = y >> s->sps->log2_min_pu_size;
 279         temp_col           = TAB_MVF(x_pu, y_pu);
 280         availableFlagLXCol = DERIVE_TEMPORAL_COLOCATED_MVS;
 281     }
 282
 283     // derive center collocated motion vector
 284     if (tab_mvf && !availableFlagLXCol) {
 285         x                  = x0 + (nPbW >> 1);
 286         y                  = y0 + (nPbH >> 1);
 287         x                  = ((x >> 4) << 4);
 288         y                  = ((y >> 4) << 4);
 289         x_pu               = x >> s->sps->log2_min_pu_size;
 290         y_pu               = y >> s->sps->log2_min_pu_size;
 291         temp_col           = TAB_MVF(x_pu, y_pu);
 292         availableFlagLXCol = DERIVE_TEMPORAL_COLOCATED_MVS;
 293     }
 294     return availableFlagLXCol;
 295 }
 296
 297 #define AVAILABLE(cand, v)                                      \
 298     (cand && !TAB_MVF_PU(v).is_intra)
 299
 300 #define PRED_BLOCK_AVAILABLE(v)                                 \
 301     check_prediction_block_available(s, log2_cb_size,           \
 302                                      x0, y0, nPbW, nPbH,        \
 303                                      x ## v, y ## v, part_idx)
 304
 305 #define COMPARE_MV_REFIDX(a, b)                                 \
 306     compareMVrefidx(TAB_MVF_PU(a), TAB_MVF_PU(b))
 307
 308 /*
 309  * 8.5.3.1.2  Derivation process for spatial merging candidates
 310  */
 311 static void derive_spatial_merge_candidates(HEVCContext *s, int x0, int y0,
 312                                             int nPbW, int nPbH,
 313                                             int log2_cb_size,
 314                                             int singleMCLFlag, int part_idx,
 315                                             struct MvField mergecandlist[])
 316 {
 317     HEVCLocalContext *lc   = s->HEVClc;
 318     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 319     MvField *tab_mvf       = s->ref->tab_mvf;
 320
 321     const int min_pu_width = s->sps->min_pu_width;
 322
 323     const int cand_bottom_left = lc->na.cand_bottom_left;
 324     const int cand_left        = lc->na.cand_left;
 325     const int cand_up_left     = lc->na.cand_up_left;
 326     const int cand_up          = lc->na.cand_up;
 327     const int cand_up_right    = lc->na.cand_up_right_sap;
 328
 329     const int xA1    = x0 - 1;
 330     const int yA1    = y0 + nPbH - 1;
 331     const int xA1_pu = xA1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 332     const int yA1_pu = yA1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 333
 334     const int xB1    = x0 + nPbW - 1;
 335     const int yB1    = y0 - 1;
 336     const int xB1_pu = xB1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 337     const int yB1_pu = yB1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 338
 339     const int xB0    = x0 + nPbW;
 340     const int yB0    = y0 - 1;
 341     const int xB0_pu = xB0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 342     const int yB0_pu = yB0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 343
 344     const int xA0    = x0 - 1;
 345     const int yA0    = y0 + nPbH;
 346     const int xA0_pu = xA0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 347     const int yA0_pu = yA0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 348
 349     const int xB2    = x0 - 1;
 350     const int yB2    = y0 - 1;
 351     const int xB2_pu = xB2 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 352     const int yB2_pu = yB2 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 353
 354     const int nb_refs = (s->sh.slice_type == P_SLICE) ?
 355                         s->sh.nb_refs[0] : FFMIN(s->sh.nb_refs[0], s->sh.nb_refs[1]);
 356     int check_MER   = 1;
 357     int check_MER_1 = 1;
 358
 359     int zero_idx = 0;
 360
 361     int nb_merge_cand = 0;
 362     int nb_orig_merge_cand = 0;
 363
 364     int is_available_a0;
 365     int is_available_a1;
 366     int is_available_b0;
 367     int is_available_b1;
 368     int is_available_b2;
 369     int check_B0;
 370     int check_A0;
 371
 372     //first left spatial merge candidate
 373     is_available_a1 = AVAILABLE(cand_left, A1);
 374
 375     if (!singleMCLFlag && part_idx == 1 &&
 376         (lc->cu.part_mode == PART_Nx2N ||
 377          lc->cu.part_mode == PART_nLx2N ||
 378          lc->cu.part_mode == PART_nRx2N) ||
 379         isDiffMER(s, xA1, yA1, x0, y0)) {
 380         is_available_a1 = 0;
 381     }
 382
 383     if (is_available_a1)
 384         mergecandlist[nb_merge_cand++] = TAB_MVF_PU(A1);
 385
 386     // above spatial merge candidate
 387     is_available_b1 = AVAILABLE(cand_up, B1);
 388
 389     if (!singleMCLFlag && part_idx == 1 &&
 390         (lc->cu.part_mode == PART_2NxN ||
 391          lc->cu.part_mode == PART_2NxnU ||
 392          lc->cu.part_mode == PART_2NxnD) ||
 393         isDiffMER(s, xB1, yB1, x0, y0)) {
 394         is_available_b1 = 0;
 395     }
 396
 397     if (is_available_a1 && is_available_b1)
 398         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(B1, A1);
 399
 400     if (is_available_b1 && check_MER)
 401         mergecandlist[nb_merge_cand++] = TAB_MVF_PU(B1);
 402
 403     // above right spatial merge candidate
 404     check_MER = 1;
 405     check_B0  = PRED_BLOCK_AVAILABLE(B0);
 406
 407     is_available_b0 = check_B0 && AVAILABLE(cand_up_right, B0);
 408
 409     if (isDiffMER(s, xB0, yB0, x0, y0))
 410         is_available_b0 = 0;
 411
 412     if (is_available_b1 && is_available_b0)
 413         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(B0, B1);
 414
 415     if (is_available_b0 && check_MER)
 416         mergecandlist[nb_merge_cand++] = TAB_MVF_PU(B0);
 417
 418     // left bottom spatial merge candidate
 419     check_MER = 1;
 420     check_A0  = PRED_BLOCK_AVAILABLE(A0);
 421
 422     is_available_a0 = check_A0 && AVAILABLE(cand_bottom_left, A0);
 423
 424     if (isDiffMER(s, xA0, yA0, x0, y0))
 425         is_available_a0 = 0;
 426
 427     if (is_available_a1 && is_available_a0)
 428         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(A0, A1);
 429
 430     if (is_available_a0 && check_MER)
 431         mergecandlist[nb_merge_cand++] = TAB_MVF_PU(A0);
 432
 433     // above left spatial merge candidate
 434     check_MER = 1;
 435
 436     is_available_b2 = AVAILABLE(cand_up_left, B2);
 437
 438     if (isDiffMER(s, xB2, yB2, x0, y0))
 439         is_available_b2 = 0;
 440
 441     if (is_available_a1 && is_available_b2)
 442         check_MER = !COMPARE_MV_REFIDX(B2, A1);
 443
 444     if (is_available_b1 && is_available_b2)
 445         check_MER_1 = !COMPARE_MV_REFIDX(B2, B1);
 446
 447     if (is_available_b2 && check_MER && check_MER_1 && nb_merge_cand != 4)
 448         mergecandlist[nb_merge_cand++] = TAB_MVF_PU(B2);
 449
 450     // temporal motion vector candidate
 451     if (s->sh.slice_temporal_mvp_enabled_flag &&
 452         nb_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand) {
 453         Mv mv_l0_col, mv_l1_col;
 454         int available_l0 = temporal_luma_motion_vector(s, x0, y0, nPbW, nPbH,
 455                                                        0, &mv_l0_col, 0);
 456         int available_l1 = (s->sh.slice_type == B_SLICE) ?
 457                            temporal_luma_motion_vector(s, x0, y0, nPbW, nPbH,
 458                                                        0, &mv_l1_col, 1) : 0;
 459
 460         if (available_l0 || available_l1) {
 461             mergecandlist[nb_merge_cand].is_intra     = 0;
 462             mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[0] = available_l0;
 463             mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[1] = available_l1;
 464             if (available_l0) {
 465                 mergecandlist[nb_merge_cand].mv[0]      = mv_l0_col;
 466                 mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[0] = 0;
 467             }
 468             if (available_l1) {
 469                 mergecandlist[nb_merge_cand].mv[1]      = mv_l1_col;
 470                 mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[1] = 0;
 471             }
 472             nb_merge_cand++;
 473         }
 474     }
 475
 476     nb_orig_merge_cand = nb_merge_cand;
 477
 478     // combined bi-predictive merge candidates  (applies for B slices)
 479     if (s->sh.slice_type == B_SLICE && nb_orig_merge_cand > 1 &&
 480         nb_orig_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand) {
 481         int comb_idx = 0;
 482
 483         for (comb_idx = 0; nb_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand &&
 484                            comb_idx < nb_orig_merge_cand * (nb_orig_merge_cand - 1); comb_idx++) {
 485             int l0_cand_idx = l0_l1_cand_idx[comb_idx][0];
 486             int l1_cand_idx = l0_l1_cand_idx[comb_idx][1];
 487             MvField l0_cand = mergecandlist[l0_cand_idx];
 488             MvField l1_cand = mergecandlist[l1_cand_idx];
 489
 490             if (l0_cand.pred_flag[0] && l1_cand.pred_flag[1] &&
 491                 (refPicList[0].list[l0_cand.ref_idx[0]] !=
 492                  refPicList[1].list[l1_cand.ref_idx[1]] ||
 493                  l0_cand.mv[0].x != l1_cand.mv[1].x ||
 494                  l0_cand.mv[0].y != l1_cand.mv[1].y)) {
 495                 mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[0]   = l0_cand.ref_idx[0];
 496                 mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[1]   = l1_cand.ref_idx[1];
 497                 mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[0] = 1;
 498                 mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[1] = 1;
 499                 mergecandlist[nb_merge_cand].mv[0].x      = l0_cand.mv[0].x;
 500                 mergecandlist[nb_merge_cand].mv[0].y      = l0_cand.mv[0].y;
 501                 mergecandlist[nb_merge_cand].mv[1].x      = l1_cand.mv[1].x;
 502                 mergecandlist[nb_merge_cand].mv[1].y      = l1_cand.mv[1].y;
 503                 mergecandlist[nb_merge_cand].is_intra     = 0;
 504                 nb_merge_cand++;
 505             }
 506         }
 507     }
 508
 509     // append Zero motion vector candidates
 510     while (nb_merge_cand < s->sh.max_num_merge_cand) {
 511         mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[0] = 1;
 512         mergecandlist[nb_merge_cand].pred_flag[1] = s->sh.slice_type == B_SLICE;
 513         mergecandlist[nb_merge_cand].mv[0].x      = 0;
 514         mergecandlist[nb_merge_cand].mv[0].y      = 0;
 515         mergecandlist[nb_merge_cand].mv[1].x      = 0;
 516         mergecandlist[nb_merge_cand].mv[1].y      = 0;
 517         mergecandlist[nb_merge_cand].is_intra     = 0;
 518         mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[0]   = zero_idx < nb_refs ? zero_idx : 0;
 519         mergecandlist[nb_merge_cand].ref_idx[1]   = zero_idx < nb_refs ? zero_idx : 0;
 520
 521         nb_merge_cand++;
 522         zero_idx++;
 523     }
 524 }
 525
 526 /*
 527  * 8.5.3.1.1 Derivation process of luma Mvs for merge mode
 528  */
 529 void ff_hevc_luma_mv_merge_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0, int nPbW,
 530                                 int nPbH, int log2_cb_size, int part_idx,
 531                                 int merge_idx, MvField *mv)
 532 {
 533     int singleMCLFlag = 0;
 534     int nCS = 1 << log2_cb_size;
 535     struct MvField mergecand_list[MRG_MAX_NUM_CANDS] = { { { { 0 } } } };
 536     int nPbW2 = nPbW;
 537     int nPbH2 = nPbH;
 538     HEVCLocalContext *lc = s->HEVClc;
 539
 540     if (s->pps->log2_parallel_merge_level > 2 && nCS == 8) {
 541         singleMCLFlag = 1;
 542         x0            = lc->cu.x;
 543         y0            = lc->cu.y;
 544         nPbW          = nCS;
 545         nPbH          = nCS;
 546         part_idx      = 0;
 547     }
 548
 549     ff_hevc_set_neighbour_available(s, x0, y0, nPbW, nPbH);
 550     derive_spatial_merge_candidates(s, x0, y0, nPbW, nPbH, log2_cb_size,
 551                                     singleMCLFlag, part_idx, mergecand_list);
 552
 553     if (mergecand_list[merge_idx].pred_flag[0] == 1 &&
 554         mergecand_list[merge_idx].pred_flag[1] == 1 &&
 555         (nPbW2 + nPbH2) == 12) {
 556         mergecand_list[merge_idx].ref_idx[1]   = -1;
 557         mergecand_list[merge_idx].pred_flag[1] = 0;
 558     }
 559
 560     *mv = mergecand_list[merge_idx];
 561 }
 562
 563 static av_always_inline void dist_scale(HEVCContext *s, Mv *mv,
 564                                         int min_pu_width, int x, int y,
 565                                         int elist, int ref_idx_curr, int ref_idx)
 566 {
 567     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 568     MvField *tab_mvf       = s->ref->tab_mvf;
 569     int ref_pic_elist      = refPicList[elist].list[TAB_MVF(x, y).ref_idx[elist]];
 570     int ref_pic_curr       = refPicList[ref_idx_curr].list[ref_idx];
 571
 572     if (ref_pic_elist != ref_pic_curr) {
 573         int poc_diff = s->poc - ref_pic_elist;
 574         if (!poc_diff)
 575             poc_diff = 1;
 576         mv_scale(mv, mv, poc_diff, s->poc - ref_pic_curr);
 577     }
 578 }
 579
 580 static int mv_mp_mode_mx(HEVCContext *s, int x, int y, int pred_flag_index,
 581                          Mv *mv, int ref_idx_curr, int ref_idx)
 582 {
 583     MvField *tab_mvf = s->ref->tab_mvf;
 584     int min_pu_width = s->sps->min_pu_width;
 585
 586     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 587
 588     if (TAB_MVF(x, y).pred_flag[pred_flag_index] == 1 &&
 589         refPicList[pred_flag_index].list[TAB_MVF(x, y).ref_idx[pred_flag_index]] == refPicList[ref_idx_curr].list[ref_idx]) {
 590         *mv = TAB_MVF(x, y).mv[pred_flag_index];
 591         return 1;
 592     }
 593     return 0;
 594 }
 595
 596 static int mv_mp_mode_mx_lt(HEVCContext *s, int x, int y, int pred_flag_index,
 597                             Mv *mv, int ref_idx_curr, int ref_idx)
 598 {
 599     MvField *tab_mvf = s->ref->tab_mvf;
 600     int min_pu_width = s->sps->min_pu_width;
 601
 602     RefPicList *refPicList = s->ref->refPicList;
 603     int currIsLongTerm     = refPicList[ref_idx_curr].isLongTerm[ref_idx];
 604
 605     int colIsLongTerm =
 606         refPicList[pred_flag_index].isLongTerm[(TAB_MVF(x, y).ref_idx[pred_flag_index])];
 607
 608     if (TAB_MVF(x, y).pred_flag[pred_flag_index] &&
 609         colIsLongTerm == currIsLongTerm) {
 610         *mv = TAB_MVF(x, y).mv[pred_flag_index];
 611         if (!currIsLongTerm)
 612             dist_scale(s, mv, min_pu_width, x, y,
 613                        pred_flag_index, ref_idx_curr, ref_idx);
 614         return 1;
 615     }
 616     return 0;
 617 }
 618
 619 #define MP_MX(v, pred, mx)                                      \
 620     mv_mp_mode_mx(s, x ## v ## _pu, y ## v ## _pu, pred,        \
 621                   &mx, ref_idx_curr, ref_idx)
 622
 623 #define MP_MX_LT(v, pred, mx)                                   \
 624     mv_mp_mode_mx_lt(s, x ## v ## _pu, y ## v ## _pu, pred,     \
 625                      &mx, ref_idx_curr, ref_idx)
 626
 627 void ff_hevc_luma_mv_mvp_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0, int nPbW,
 628                               int nPbH, int log2_cb_size, int part_idx,
 629                               int merge_idx, MvField *mv,
 630                               int mvp_lx_flag, int LX)
 631 {
 632     HEVCLocalContext *lc = s->HEVClc;
 633     MvField *tab_mvf = s->ref->tab_mvf;
 634     int isScaledFlag_L0 = 0;
 635     int availableFlagLXA0 = 0;
 636     int availableFlagLXB0 = 0;
 637     int numMVPCandLX = 0;
 638     int min_pu_width = s->sps->min_pu_width;
 639
 640     int xA0, yA0;
 641     int xA0_pu, yA0_pu;
 642     int is_available_a0;
 643
 644     int xA1, yA1;
 645     int xA1_pu, yA1_pu;
 646     int is_available_a1;
 647
 648     int xB0, yB0;
 649     int xB0_pu, yB0_pu;
 650     int is_available_b0;
 651
 652     int xB1, yB1;
 653     int xB1_pu = 0, yB1_pu = 0;
 654     int is_available_b1 = 0;
 655
 656     int xB2, yB2;
 657     int xB2_pu = 0, yB2_pu = 0;
 658     int is_available_b2 = 0;
 659     Mv mvpcand_list[2] = { { 0 } };
 660     Mv mxA = { 0 };
 661     Mv mxB = { 0 };
 662     int ref_idx_curr = 0;
 663     int ref_idx = 0;
 664     int pred_flag_index_l0;
 665     int pred_flag_index_l1;
 666     int x0b = x0 & ((1 << s->sps->log2_ctb_size) - 1);
 667     int y0b = y0 & ((1 << s->sps->log2_ctb_size) - 1);
 668
 669     int cand_up = (lc->ctb_up_flag || y0b);
 670     int cand_left = (lc->ctb_left_flag || x0b);
 671     int cand_up_left =
 672             (!x0b && !y0b) ? lc->ctb_up_left_flag : cand_left && cand_up;
 673     int cand_up_right =
 674             (x0b + nPbW == (1 << s->sps->log2_ctb_size) ||
 675              x0  + nPbW >= lc->end_of_tiles_x) ? lc->ctb_up_right_flag && !y0b
 676                                                : cand_up;
 677     int cand_bottom_left = (y0 + nPbH >= lc->end_of_tiles_y) ? 0 : cand_left;
 678
 679     ref_idx_curr       = LX;
 680     ref_idx            = mv->ref_idx[LX];
 681     pred_flag_index_l0 = LX;
 682     pred_flag_index_l1 = !LX;
 683
 684     // left bottom spatial candidate
 685     xA0 = x0 - 1;
 686     yA0 = y0 + nPbH;
 687     xA0_pu = xA0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 688     yA0_pu = yA0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 689
 690     is_available_a0 = PRED_BLOCK_AVAILABLE(A0) && AVAILABLE(cand_bottom_left, A0);
 691
 692     //left spatial merge candidate
 693     xA1    = x0 - 1;
 694     yA1    = y0 + nPbH - 1;
 695     xA1_pu = xA1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 696     yA1_pu = yA1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 697
 698     is_available_a1 = AVAILABLE(cand_left, A1);
 699     if (is_available_a0 || is_available_a1)
 700         isScaledFlag_L0 = 1;
 701
 702     if (is_available_a0) {
 703         availableFlagLXA0 = MP_MX(A0, pred_flag_index_l0, mxA);
 704         if (!availableFlagLXA0)
 705             availableFlagLXA0 = MP_MX(A0, pred_flag_index_l1, mxA);
 706     }
 707
 708     if (is_available_a1 && !availableFlagLXA0) {
 709         availableFlagLXA0 = MP_MX(A1, pred_flag_index_l0, mxA);
 710         if (!availableFlagLXA0)
 711             availableFlagLXA0 = MP_MX(A1, pred_flag_index_l1, mxA);
 712     }
 713
 714     if (is_available_a0 && !availableFlagLXA0) {
 715         availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A0, pred_flag_index_l0, mxA);
 716         if (!availableFlagLXA0)
 717             availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A0, pred_flag_index_l1, mxA);
 718     }
 719
 720     if (is_available_a1 && !availableFlagLXA0) {
 721         availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A1, pred_flag_index_l0, mxA);
 722         if (!availableFlagLXA0)
 723             availableFlagLXA0 = MP_MX_LT(A1, pred_flag_index_l1, mxA);
 724     }
 725
 726     // B candidates
 727     // above right spatial merge candidate
 728     xB0    = x0 + nPbW;
 729     yB0    = y0 - 1;
 730     xB0_pu = xB0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 731     yB0_pu = yB0 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 732
 733     is_available_b0 = PRED_BLOCK_AVAILABLE(B0) && AVAILABLE(cand_up_right, B0);
 734
 735     if (is_available_b0) {
 736         availableFlagLXB0 = MP_MX(B0, pred_flag_index_l0, mxB);
 737         if (!availableFlagLXB0)
 738             availableFlagLXB0 = MP_MX(B0, pred_flag_index_l1, mxB);
 739     }
 740
 741     if (!availableFlagLXB0) {
 742         // above spatial merge candidate
 743         xB1    = x0 + nPbW - 1;
 744         yB1    = y0 - 1;
 745         xB1_pu = xB1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 746         yB1_pu = yB1 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 747
 748         is_available_b1 = AVAILABLE(cand_up, B1);
 749
 750         if (is_available_b1) {
 751             availableFlagLXB0 = MP_MX(B1, pred_flag_index_l0, mxB);
 752             if (!availableFlagLXB0)
 753                 availableFlagLXB0 = MP_MX(B1, pred_flag_index_l1, mxB);
 754         }
 755     }
 756
 757     if (!availableFlagLXB0) {
 758         // above left spatial merge candidate
 759         xB2 = x0 - 1;
 760         yB2 = y0 - 1;
 761         xB2_pu = xB2 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 762         yB2_pu = yB2 >> s->sps->log2_min_pu_size;
 763         is_available_b2 = AVAILABLE(cand_up_left, B2);
 764
 765         if (is_available_b2) {
 766             availableFlagLXB0 = MP_MX(B2, pred_flag_index_l0, mxB);
 767             if (!availableFlagLXB0)
 768                 availableFlagLXB0 = MP_MX(B2, pred_flag_index_l1, mxB);
 769         }
 770     }
 771
 772     if (isScaledFlag_L0 == 0) {
 773         if (availableFlagLXB0) {
 774             availableFlagLXA0 = 1;
 775             mxA = mxB;
 776         }
 777         availableFlagLXB0 = 0;
 778
 779         // XB0 and L1
 780         if (is_available_b0) {
 781             availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B0, pred_flag_index_l0, mxB);
 782             if (!availableFlagLXB0)
 783                 availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B0, pred_flag_index_l1, mxB);
 784         }
 785
 786         if (is_available_b1 && !availableFlagLXB0) {
 787             availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B1, pred_flag_index_l0, mxB);
 788             if (!availableFlagLXB0)
 789                 availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B1, pred_flag_index_l1, mxB);
 790         }
 791
 792         if (is_available_b2 && !availableFlagLXB0) {
 793             availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B2, pred_flag_index_l0, mxB);
 794             if (!availableFlagLXB0)
 795                 availableFlagLXB0 = MP_MX_LT(B2, pred_flag_index_l1, mxB);
 796         }
 797     }
 798
 799     if (availableFlagLXA0)
 800         mvpcand_list[numMVPCandLX++] = mxA;
 801
 802     if (availableFlagLXB0 && (!availableFlagLXA0 || mxA.x != mxB.x || mxA.y != mxB.y))
 803         mvpcand_list[numMVPCandLX++] = mxB;
 804
 805     //temporal motion vector prediction candidate
 806     if (numMVPCandLX < 2 && s->sh.slice_temporal_mvp_enabled_flag) {
 807         Mv mv_col;
 808         int available_col = temporal_luma_motion_vector(s, x0, y0, nPbW,
 809                                                         nPbH, ref_idx,
 810                                                         &mv_col, LX);
 811         if (available_col)
 812             mvpcand_list[numMVPCandLX++] = mv_col;
 813     }
 814
 815     // insert zero motion vectors when the number of available candidates are less than 2
 816     while (numMVPCandLX < 2)
 817         mvpcand_list[numMVPCandLX++] = (Mv){ 0, 0 };
 818
 819     mv->mv[LX].x = mvpcand_list[mvp_lx_flag].x;
 820     mv->mv[LX].y = mvpcand_list[mvp_lx_flag].y;
 821 }