b99223c07b4a085c977d0c2da88723ff861a00ef
[ffmpeg.git] / 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 mostion 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 }