(57)【要約】      （修正有）【課題】ＯＢＭＣ処理によってメモリバンドが大きくなる、あるいは処理が複雑になり処理が重くなる課題の解決を図る、画像復号装置及び画像符号化装置を提供する。【解決手段】画像復号装置の予測画像生成部は、イントラ予測画像生成部と、サブブロック毎に予測画像を生成するインター予測画像生成部３０９を備える。予測画像生成部は、対象サブブロックの動きベクトルと、対象ブサブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、ＯＢＭＣ処理を用いた予測画像生成処理を行う。また、予測画像生成部は、対象サブブロックが所定のサイズ以下のサブブロックであって、対象サブブロックが双方向予測サブブロックである場合に、当該対象サブブロックに対して、当該対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動き情報と同じ動き情報を割り当てて、上記予測画像を生成する。【選択図】図２２
2020005200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象画像を符号化して得られた符号化データを復号する画像復号装置であって、
サブブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う
ことを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、０ではなく、且つ、所定の値よりも小さい場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックを含むブロックに含まれるサブブロックであって当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとが同じである場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行い、
上記OBMC処理は、該対象サブブロックと該対象サブブロックに隣接するサブブロックとを結合したサブブロックに対して行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項４】
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックを含むブロックに含まれるサブブロックであって当該対象サブブロックに対して水平方向に隣接するサブブロックの動きベクトルとが同じである場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行い、
上記OBMC処理は、該対象サブブロックと該対象サブブロックに対して水平方向に隣接するサブブロックとを結合したサブブロックに対して行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の画像復号装置。
【請求項５】
対象画像を符号化して得られた符号化データを復号する画像復号装置であって、
ブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックが所定のサイズ以下のサブブロックであって、対象サブブロックが双方向予測サブブロックである場合に、当該対象サブブロックに対して、当該対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動き情報と同じ動き情報を割り当てて、上記予測画像を生成する
ことを特徴とする画像復号装置。
【請求項６】
上記予測画像生成部は、
上記対象サブブロックに対して、上記対象サブブロックの動きベクトルと、上記隣接サブブロックの動きベクトルとの平均ベクトルを割り当てて、上記予測画像を生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像復号装置。
【請求項７】
予測画像と符号化対象画像との残差を符号化する画像符号化装置であって、
サブブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う
ことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項８】
上記予測画像生成部は、
対象ブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、０ではなく、且つ、所定の値以下である場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の画像符号化装置。
【請求項９】
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックを含むブロックに含まれるサブブロックであって当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとが同じである場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の画像符号化装置。
【請求項１０】
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックを含むブロックに含まれるサブブロックであって当該対象サブブロックに対して水平方向に隣接するサブブロックの動きベクトルとが同じである場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う
ことを特徴とする請求項９に記載の画像符号化装置。
【請求項１１】
予測画像と符号化対象画像との残差を符号化する画像符号化装置であって、
サブブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、
上記予測画像生成部は、
対象サブブロックが所定のサイズ以下のブロックであって、対象サブブロックが双方向予測サブブロックである場合に、当該対象サブブロックに対して、当該対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動き情報と同じ動き情報を割り当てて、上記予測画像を生成する
ことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１２】
上記予測画像生成部は、
上記対象サブブロックに対して、上記対象サブブロックの動きベクトルと、上記隣接サブブロックの動きベクトルとの平均ベクトルを割り当てて、上記予測画像を生成する
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、動画像復号装置、および動画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。
【０００３】
具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている方式などが挙げられる。
【０００４】
このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像（ピクチャ）は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化ツリーユニット（CTU：Coding Tree Unit）、符号化ツリーユニットを分割することで得られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、及び、符号化単位を分割することより得られるブロックである予測ユニット（PU）、変換ユニット（TU）からなる階層構造により管理され、CUごとに符号化／復号される。
【０００５】
また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
【０００６】
また、近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5", JVET-E1001, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12-20 January 2017
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年の動画像符号化及び復号技術においては、予測画像を生成する際の動き補償処理にOBMC（Overlapped block motion compensation）処理が適用される場合がある。OBMC処理は、対象サブブロック（例えば、ＰＵ）に付加されたインター予測パラメータを用いて生成される補間画像と、対象サブブロックの隣接サブブロックの動きパラメータを用いて生成される補間画像とを用いて、対象サブブロックの補間画像を生成する処理である。一方で、OBMC処理は、画像データにアクセスするためのメモリバンドが大きくなるという第１の課題が生じていた。
【０００９】
また、２つの参照ピクチャを用いて予測画像を生成する双方向予測をサイズの小さい対象サブブロックに対して行う場合、予測画像生成の処理が複雑になり当該処理は重くなるという第２の課題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号装置は、対象画像を符号化して得られた符号化データを復号する画像復号装置であって、サブブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、上記予測画像生成部は、対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号装置は対象画像を符号化して得られた符号化データを復号する画像復号装置であって、ブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、上記予測画像生成部は、対象サブブロックが所定のサイズ以下のサブブロックであって、対象サブブロックが双方向予測サブブロックである場合に、当該対象サブブロックに対して、当該対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動き情報と同じ動き情報を割り当てて、上記予測画像を生成する。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、予測画像と符号化対象画像との残差を符号化する画像符号化装置であって、サブブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、上記予測画像生成部は、対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象ブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、OBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、予測画像と符号化対象画像との残差を符号化する画像符号化装置であって、サブブロック毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、上記予測画像生成部は、対象サブブロックが所定のサイズ以下のブロックであって、対象サブブロックが双方向予測サブブロックである場合に、当該対象サブブロックに対して、当該対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動き情報と同じ動き情報を割り当てて、上記予測画像を生成する。
【発明の効果】
【００１４】
以上の構成によれば、上記の第１及び第２の課題の少なくとも何れかの解決を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。
【図２】参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。
【図３】本実施形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る画像復号装置の構成を示す概略図である。
【図５】本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である。
【図６】本実施形態に係るAMVP予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係る画像符号化装置のインター予測パラメータ符号化部の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態に係るインター予測画像生成部の構成を示す概略図である。
【図９】本実施形態に係るインター予測パラメータ復号部の構成を示す概略図である。
【図１０】動きベクトルを予測する対象であるPU（横幅nPbＷ）を構成する各サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yi]を導出する例を示す図である。
【図１１】（ａ）は、バイラテラルマッチング（Bilateral matching）について説明するための図である。（ｂ）は、テンプレートマッチング（Template matching）について説明するための図である。
【図１２】本変形例に係るサブブロック予測パラメータ導出部が行うサブブロックマージ処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【図１３】本変形例に係るサブブロック予測パラメータ導出部が行う、双方向予測を行うか否かを判定する処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【図１４】本変形例に係るサブブロック予測パラメータ導出部が行う、双方向予測を行うか否かを判定する処理を表す疑似コードの他の一例を示す図である。
【図１５】本変形例に係るサブブロック予測パラメータ導出部が行うサブブロックマージ処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【図１６】本変形例に係るサブブロック予測パラメータ導出部が行うサブブロックマージ処理を表す疑似コードの他の一例を示す図である。
【図１７】本実施形態に係る隣接ＰＵの動きパラメータを利用して予測画像生成を行う領域の一例を示す図である。
【図１８】本実施形態に係るOBMC処理を行う動き補償部の要部構成を示すブロック図である。
【図１９】本実施形態に係るOBMC処理に係る動き補償部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２０】本実施形態に係るOBMC処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【図２１】隣接サブブロックの動きパラメータが未知であるか否かを説明する図である。
【図２２】本変形例に係るOBMC処理を行う動き補償部の要部構成を示すブロック図である。
【図２３】本変形例に係る対象サブブロックと該対象サブロックに隣接する同じPU内のサブブロックとをマージしたブロックの一例を示す図である。
【図２４】本変形例に係るマージの対象となる対象サブブロックに隣接する同じPU内のサブブロックの一例を示す図である。
【図２５】本変形例に係るOBMC処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【図２６】本変形例に係るOBMC処理実施判定部がmergeBlkFlagを導出するための判定式の一例を示す図である。
【図２７】本変形例に係るOBMC処理を表す疑似コードの他の一例を示す図である。
【図２８】本変形例に係るOBMC処理実施判定部がmergeBlkFlagを導出するための判定式の他の一例を示す図である。
【図２９】本変形例に係る対象サブブロックに隣接するサブブロックの一例を示す図である。
【図３０】本変形例に係るOBMC処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【図３１】本変形例に係るOBMC処理実施判定部がsmallMVFlagを導出するための判定式の一例を示している。
【図３２】本変形例に係るOBMC処理実施判定部がsmallMVFlagを導出するための判定式の他の一例を示している。
【図３３】本変形例に係るOBMC処理を表す疑似コードの他の一例を示す図である。
【図３４】本変形例に係るOBMC処理実施判定部がsmallMVFlagを導出するための判定式の一例を示す図である。
【図３５】本実施形態に係る画像符号化装置を搭載した送信装置、および、画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した受信装置を示している。
【図３６】本実施形態に係る画像符号化装置を搭載した記録装置、および、画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した再生装置を示している。
【図３７】本実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図３７は、本実施形態に係る画像伝送システム１の構成を示す概略図である。
【００１８】
画像伝送システム１は、符号化対象画像を符号化した符号を伝送し、伝送された符号を復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム１は、画像符号化装置（動画像符号化装置）１１、ネットワーク２１、画像復号装置（動画像復号装置）３１及び画像表示装置４１を含んで構成される。
【００１９】
画像符号化装置１１には、画像Ｔが入力される。
【００２０】
ネットワーク２１は、画像符号化装置１１が生成した符号化ストリームＴｅを画像復号装置３１に伝送する。ネットワーク２１は、インターネット（internet）、広域ネットワーク（WAN:Wide Area Network）、小規模ネットワーク（LAN:Local Area Network）またはこれらの組み合わせである。ネットワーク２１は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク２１は、DVD（Digital Versatile Disc）、BD（Blue-ray Disc）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。
【００２１】
画像復号装置３１は、ネットワーク２１が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、それぞれ復号した１または複数の復号画像Tdを生成する。
【００２２】
画像表示装置４１は、画像復号装置３１が生成した１または複数の復号画像Tdの全部または一部を表示する。画像表示装置４１は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-luminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを備える。また、画像復号装置３１が高い処理能力を有する場合には、画質の高い画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、画質の低い画像を表示する。
【００２３】
＜演算子＞
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
【００２４】
>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR、|=はOR代入演算子である。
【００２５】
x ? y : zは、xが真（0以外）の場合にy、xが偽（0）の場合にzをとる３項演算子である。
【００２６】
Clip3(a, b, c) は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である（ただし、a<=b）。
【００２７】
＜符号化ストリームTeの構造＞
本実施形態に係る画像符号化装置１１および画像復号装置３１の詳細な説明に先立って、画像符号化装置１１によって生成され、画像復号装置３１によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
【００２８】
図１は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図１の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニット（Coding Unit；CU）を示す図である。
【００２９】
（符号化ビデオシーケンス）
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図１の（ａ）に示すように、ビデオパラメータセット（Video Parameter Set）、シーケンスパラメータセットSPS（Sequence Parameter Set）、ピクチャパラメータセットPPS（Picture Parameter Set）、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。
【００３０】
ビデオパラメータセットVPSは、複数のレイヤから構成されている動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合および動画像に含まれる複数のレイヤおよび個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。
【００３１】
シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの幅や高さが規定される。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れかを選択する。
【００３２】
ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値（pic_init_qp_minus26）や重み付き予測の適用を示すフラグ（weighted_pred_flag）が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。
【００３３】
（符号化ピクチャ）
符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図１の（ｂ）に示すように、スライスS0〜SNS-1を含んでいる（ＮＳはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。
【００３４】
なお、以下、スライスS0〜SNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化ストリームTeに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
【００３５】
（符号化スライス）
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスSは、図１の（ｃ）に示すように、スライスヘッダSH、および、スライスデータSDATAを含んでいる。
【００３６】
スライスヘッダSHには、対象スライスの復号方法を決定するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダSHに含まれる符号化パラメータの一例である。
【００３７】
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、または、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、または、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
【００３８】
なお、スライスヘッダSHには、上記符号化ビデオシーケンスに含まれる、ピクチャパラメータセットPPSへの参照（pic_parameter_set_id）を含んでいても良い。
【００３９】
（符号化スライスデータ）
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータSDATAを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータSDATAは、図１の（ｄ）に示すように、符号化ツリーユニット（CTU:Coding Tree Unit）を含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ（例えば64x64）のブロックであり、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）と呼ぶこともある。
【００４０】
（符号化ツリーユニット）
図１の（ｅ）に示すように、処理対象の符号化ツリーユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。符号化ツリーユニットは、再帰的な４分木分割により分割される。再帰的な４分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード（CN:Coding Node）と称する。４分木の中間ノードは、符号化ノードであり、符号化ツリーユニット自身も最上位の符号化ノードとして規定される。CTUは、分割フラグ（cu_split_flag）を含み、cu_split_flagが１の場合には、４つの符号化ノードCNに分割される。cu_split_flagが０の場合には、符号化ノードCNは分割されず、１つの符号化ユニット（CU:Coding Unit）をノードとして持つ。符号化ユニットCUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。符号化ユニットCUは、符号化処理の基本的な単位となる。
【００４１】
また、符号化ツリーユニットCTUのサイズが64x64画素の場合には、符号化ユニットのサイズは、64x64画素、32x32画素、16x16画素、および、8x8画素の何れかをとり得る。
【００４２】
（符号化ユニット）
図１の（ｆ）に示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、符号化ユニットは、予測ツリー、変換ツリー、CUヘッダCUHから構成される。CUヘッダでは予測モード、分割方法（PU分割モード）等が規定される。
【００４３】
予測ツリーでは、符号化ユニットを１または複数に分割した各予測ユニット（PU）の予測情報（参照ピクチャインデックス、動きベクトル等）が規定される。別の表現でいえば、予測ユニットは、符号化ユニットを構成する１または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた１または複数の予測ユニットを含む。なお、以下では、予測ユニットをさらに分割した予測単位を「サブブロック」と呼ぶ。サブブロックは、複数の画素によって構成されている。予測ユニットとサブブロックのサイズが等しい場合には、予測ユニット中のサブブロックは１つである。予測ユニットがサブブロックのサイズよりも大きい場合には、予測ユニットは、サブブロックに分割される。たとえば予測ユニットが8x8、サブブロックが4x4の場合には、予測ユニットは水平に２分割、垂直に２分割からなる、４つのサブブロックに分割される。
【００４４】
予測処理は、この予測ユニット（サブブロック）ごとに行ってもよい。
【００４５】
予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。イントラ予測とは、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測とは、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。
【００４６】
イントラ予測の場合、分割方法は、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）と、NxNとがある。
【００４７】
また、インター予測の場合、分割方法は、符号化データのPU分割モード（part_mode）により符号化され、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、および、NxNなどがある。なお、2NxN、Nx2Nは1:1の対称分割を示し、
2NxnU、2NxnDおよびnLx2N、nRx2Nは、1:3、3:1の非対称分割を示す。CUに含まれるPUを順にPU0、PU1、PU2、PU3と表現する。
【００４８】
また、変換ツリーにおいては、符号化ユニットが１または複数の変換ユニットに分割され、各変換ユニットの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ユニットは、符号化ユニットを構成する１または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた１または複数の変換ユニットを含む。
【００４９】
変換ツリーにおける分割には、符号化ユニットと同一のサイズの領域を変換ユニットとして割り付けるものと、上述したCUの分割と同様、再帰的な４分木分割によるものがある。
【００５０】
変換処理は、この変換ユニットごとに行われる。
【００５１】
（予測パラメータ）
予測ユニット（PU：Prediction Unit）の予測画像は、PUに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測の予測パラメータもしくはインター予測の予測パラメータがある。以下、インター予測の予測パラメータ（インター予測パラメータ）について説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、動きベクトルmvL0、mvL1から構成される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、各々L0リスト、L1リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が１の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「ＸＸであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが０以外（たとえば１）をＸＸである場合、０をＸＸではない場合とし、論理否定、論理積などでは１を真、０を偽と扱う（以下同様）。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
【００５２】
符号化データに含まれるインター予測パラメータを導出するためのシンタックス要素には、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。
【００５３】
（参照ピクチャリスト）
参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ３０６に記憶された参照ピクチャからなるリストである。図２は、参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。図２（ａ）において、矩形はピクチャ、矢印はピクチャの参照関係、横軸は時間、矩形中のI、P、Bは各々イントラピクチャ、単予測ピクチャ、双予測ピクチャ、矩形中の数字は復号順を示す。図に示すように、ピクチャの復号順は、I0、P1、B2、B3、B4であり、表示順は、I0、B3、B2、B4、P1である。図２（ｂ）に、参照ピクチャリストの例を示す。参照ピクチャリストは、参照ピクチャの候補を表すリストであり、１つのピクチャ（スライス）が１つ以上の参照ピクチャリストを有してもよい。図の例では、対象ピクチャB3は、L0リストRefPicList0およびL1リストRefPicList1の２つの参照ピクチャリストを持つ。対象ピクチャがB3の場合の参照ピクチャは、I0、P1、B2であり、参照ピクチャはこれらのピクチャを要素として持つ。個々の予測ユニットでは、参照ピクチャリストRefPicListX中のどのピクチャを実際に参照するかを参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定する。図では、refIdxL0およびrefIdxL1により参照ピクチャP1とB2が参照される例を示す。
【００５４】
（マージ予測とAMVP予測）
予測パラメータの復号（符号化）方法には、マージ予測（merge）モードとAMVP（Adaptive Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測）モードがある、マージフラグmerge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX（またはインター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍PUの予測パラメータから導出するモードであり、AMVPモードは、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めるモードである。なお、動きベクトルmvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別する予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。
【００５５】
インター予測識別子inter_pred_idcは、参照ピクチャの種類および数を示す値であり、PRED_L0、PRED_L1、PRED_BIの何れかの値をとる。PRED_L0、PRED_L1は、各々L0リスト、L1リストの参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを用いることを示し、１枚の参照ピクチャを用いること（単予測）を示す。PRED_BIは２枚の参照ピクチャを用いること（双予測BiPred）を示し、L0リストとL1リストで管理された参照ピクチャを用いる。予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxは予測ベクトルを示すインデックスであり、参照ピクチャインデックスrefIdxLXは、参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを示すインデックスである。なお、LXは、L0予測とL1予測を区別しない場合に用いられる記述方法であり、LXをL0、L1に置き換えることでL0リストに対するパラメータとL1リストに対するパラメータを区別する。
【００５６】
マージインデックスmerge_idxは、処理が完了したPUから導出される予測パラメータ候補（マージ候補）のうち、いずれかの予測パラメータを復号対象PUの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。
【００５７】
（動きベクトル）
動きベクトルmvLXは、異なる２つのピクチャ上のブロック間のずれ量を示す。動きベクトルmvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれ予測ベクトルmvpLX、差分ベクトルmvdLXと呼ぶ。
【００５８】
（インター予測識別子inter_pred_idcと予測リスト利用フラグpredFlagLX）
インター予測識別子inter_pred_idcと、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
【００５９】
inter_pred_idc = （predFlagL1<<１） + predFlagL0
predFlagL0 = inter_pred_idc & １
predFlagL1 = inter_pred_idc >> １
なお、インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグを用いても良いし、インター予測識別子を用いてもよい。また、予測リスト利用フラグを用いた判定は、インター予測識別子を用いた判定に置き替えてもよい。逆に、インター予測識別子を用いた判定は、予測リスト利用フラグを用いた判定に置き替えてもよい。
【００６０】
（双予測biPredの判定）
双予測BiPredであるかのフラグbiPredは、２つの予測リスト利用フラグがともに１であるかによって導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
【００６１】
biPred = (predFlagL0 == 1 && predFlagL1 == 1)
フラグbiPredは、インター予測識別子が２つの予測リスト（参照ピクチャ）を使うことを示す値であるか否かによっても導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
【００６２】
biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI) ? 1 : 0
上記式は、以下の式でも表現できる。
【００６３】
biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI)
なお、PRED_BIはたとえば3の値を用いることができる。
【００６４】
（画像復号装置の構成）
次に、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成を示す概略図である。画像復号装置３１は、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部（予測画像復号装置）３０２、ループフィルタ３０５、参照ピクチャメモリ３０６、予測パラメータメモリ３０７、予測画像生成部（予測画像生成装置）３０８、逆量子化・逆変換部３１１、及び加算部３１２を含んで構成される。
【００６５】
また、予測パラメータ復号部３０２は、インター予測パラメータ復号部３０３及びイントラ予測パラメータ復号部３０４を含んで構成される。予測画像生成部３０８は、インター予測画像生成部３０９及びイントラ予測画像生成部３１０を含んで構成される。
【００６６】
エントロピー復号部３０１は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を分離し復号する。分離された符号には、予測画像を生成するための予測情報および、差分画像を生成するための残差情報などがある。
【００６７】
エントロピー復号部３０１は、分離した符号の一部を予測パラメータ復号部３０２に出力する。分離した符号の一部とは、例えば、予測モードpredMode、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXである。どの符号を復号するかの制御は、予測パラメータ復号部３０２の指示に基づいて行われる。エントロピー復号部３０１は、量子化係数を逆量子化・逆変換部３１１に出力する。この量子化係数は、符号化処理において、残差信号に対してDCT（Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換）、DST（Discrete Sine Transform、離散サイン変換）、KLT（Karyhnen Loeve Transform、カルーネンレーベ変換）等の周波数変換を行い量子化して得られる係数である。
【００６８】
インター予測パラメータ復号部３０３は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号する。
【００６９】
インター予測パラメータ復号部３０３は、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。インター予測パラメータ復号部３０３の詳細については後述する。
【００７０】
イントラ予測パラメータ復号部３０４は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、復号したイントラ予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。
【００７１】
ループフィルタ３０５は、加算部３１２が生成したCUの復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）等のフィルタを施す。
【００７２】
参照ピクチャメモリ３０６は、加算部３１２が生成したCUの復号画像を、復号対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【００７３】
予測パラメータメモリ３０７は、予測パラメータを、復号対象のピクチャ及び予測ユニット（もしくはサブブロック、固定サイズブロック、ピクセル）毎に予め定めた位置に記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ３０７は、インター予測パラメータ復号部３０３が復号したインター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ復号部３０４が復号したイントラ予測パラメータ及びエントロピー復号部３０１が分離した予測モードpredModeを記憶する。記憶されるインター予測パラメータには、例えば、予測リスト利用フラグpredFlagLX（インター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXがある。
【００７４】
予測画像生成部３０８には、エントロピー復号部３０１から入力された予測モードpredModeが入力され、また予測パラメータ復号部３０２から予測パラメータが入力される。また、予測画像生成部３０８は、参照ピクチャメモリ３０６から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部３０８は、予測モードpredModeが示す予測モードで、入力された予測パラメータと読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）を用いてPUもしくはサブブロックの予測画像を生成する。
【００７５】
ここで、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）を用いてインター予測によりPUもしくはサブブロックの予測画像を生成する。
【００７６】
インター予測画像生成部３０９は、予測リスト利用フラグpredFlagLXが１である参照ピクチャリスト（L0リスト、もしくはL1リスト）に対し、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャから、復号対象PUを基準として動きベクトルmvLXが示す位置にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。インター予測画像生成部３０９は、読み出した参照ピクチャブロックをもとに予測を行ってPUの予測画像を生成する。インター予測画像生成部３０９は、生成したPUの予測画像を加算部３１２に出力する。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合（通常矩形であるのでブロックと呼ぶ）であり、PUもしくはサブブロックの予測画像を生成するために参照する領域である。
【００７７】
予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部３１０は、イントラ予測パラメータ復号部３０４から入力されたイントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてイントラ予測を行う。
【００７８】
逆量子化・逆変換部３１１は、エントロピー復号部３０１から入力された量子化係数を逆量子化して変換係数を求める。逆量子化・逆変換部３１１は、求めた変換係数について逆DCT、逆DST、逆KLT等の逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部３１１は、算出した残差信号を加算部３１２に出力する。
【００７９】
加算部３１２は、インター予測画像生成部３０９またはイントラ予測画像生成部３１０から入力されたPUの予測画像と逆量子化・逆変換部３１１から入力された残差信号を画素毎に加算して、PUの復号画像を生成する。加算部３１２は、生成したPUの復号画像を参照ピクチャメモリ３０６に記憶し、生成したPUの復号画像をピクチャ毎に統合した復号画像Tdを外部に出力する。
【００８０】
（インター予測パラメータ復号部の構成）
次に、インター予測パラメータ復号部３０３の構成について説明する。
【００８１】
図９は、本実施形態に係るインター予測パラメータ復号部３０３の構成を示す概略図である。インター予測パラメータ復号部３０３は、インター予測パラメータ復号制御部３０３１、AMVP予測パラメータ導出部３０３２、加算部３０３８、マージ予測パラメータ導出部３０３６およびサブブロック予測パラメータ導出部３０３７を含んで構成される。
【００８２】
インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、インター予測に関連する符号（シンタックス要素）の復号をエントロピー復号部３０１に指示し、符号化データに含まれる符号（シンタックス要素）、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXを抽出する。
【００８３】
インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、まず、マージフラグmerge_flagを抽出する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１が、あるシンタックス要素を抽出すると表現する場合は、あるシンタックス要素の復号をエントロピー復号部３０１に指示し、該当のシンタックス要素を符号化データから読み出すことを意味する。
【００８４】
マージフラグmerge_flagが０、すなわち、AMVP予測モードを示す場合、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、エントロピー復号部３０１を用いて符号化データからAMVP予測パラメータを抽出する。AMVP予測パラメータとして、例えば、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。AMVP予測パラメータ導出部３０３２は予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxから予測ベクトルmvpLXを導出する。詳細は後述する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、差分ベクトルmvdLXを加算部３０３８に出力する。加算部３０３８では、予測ベクトルmvpLXと差分ベクトルmvdLXを加算し、動きベクトルを導出する。
【００８５】
マージフラグmerge_flagが１、すなわち、マージ予測モードを示す場合、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、マージ予測に係る予測パラメータとして、マージインデックスmerge_idxを抽出する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、抽出したマージインデックスmerge_idxをマージ予測パラメータ導出部３０３６（詳細は後述する）に出力し、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagをサブブロック予測パラメータ導出部３０３７に出力する。サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagの値に応じて、PUを複数のサブブロックに分割し、サブブロック単位で動きベクトルを導出する。すなわち、サブブロック予測モードでは、予測ブロックは4x4もしくは8x8という小さいブロック単位で予測される。後述の画像符号化装置１１においては、CUを複数のパーティション（2NxN、Nx2N、NxNなどのPU）に分割し、パーティション単位で予測パラメータのシンタックスを符号化する方法に対して、サブブロック予測モードでは複数のサブブロックを集合（セット）にまとめ、当該集合毎に予測パラメータのシンタックスを符号化するため、少ない符号量で多くのサブブロックの動き情報を符号化することができる。
【００８６】
詳細に説明すると、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、サブブロック予測モードにてサブブロック予測を行う、時空間サブブロック予測部３０３７１、アフィン予測部３０３７２、マッチング動き導出部３０３７３、の少なくとも一つを備える。
【００８７】
（サブブロック予測モードフラグ）
ここで、画像復号装置３１、画像符号化装置１１（詳細は後述する）における、あるPUの予測モードがサブブロック予測モードであるか否かを示すサブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagの導出方法について説明する。画像復号装置３１、画像符号化装置１１は、後述する空間サブブロック予測SSUB、時間サブブロック予測TSUB、アフィン予測AFFINE、マッチング動き導出MATのいずれを用いたかに基づいて、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagを導出する。たとえば、あるPUで選択された予測モードをN（たとえばNは選択されたマージ候補を示すラベル）とした場合には、以下の式によりサブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagを導出してもよい。
【００８８】
subPbMotionFlag = (N == TSUB) || (N == SSUB) || (N == AFFINE) || (N == MAT)
ここで||は、論理和を示す（以下同様）。
【００８９】
（サブブロック予測部）
次に、サブブロック予測部について説明する。
【００９０】
（時空間サブブロック予測部３０３７１）
時空間サブブロック予測部３０３７１は、時間的に対象PUに隣接する参照画像上（たとえば直前のピクチャ）のPUの動きベクトル、もしくは、空間的に対象PUに隣接するPUの動きベクトルから、対象PUを分割して得られるサブブロックの動きベクトルを導出する。具体的には、参照画像上のPUの動きベクトルを対象PUが参照する参照ピクチャに合わせてスケーリングすることにより、対象PU中の各サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yi] (xi = xPb + nSbW * i, yj = yPb + nSbH * j, i=0, 1, 2,・・・,nPbW / nSbW - 1、j=0, 1, 2,・・・,nPbH / nSbH - 1)を導出する（時間サブブロック予測）。ここで、(xPb, yPb)は対象PUの左上座標、nPbW, nPbHは対象PUのサイズ、nSbW, nSbHはサブブロックのサイズである。
【００９１】
また、対象PUに隣接するPUの動きベクトルと、対象PUを分割して得られるサブブロックとの距離に応じて、加重平均を計算することで、対象PU中の各サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yi] (xi = xPb + nSbW * i, yj = yPb  + nSbH * j, i=0, 1, 2,・・・,nPbW / nSbW - 1、j=0, 1, 2,・・・,nPbH / nSbH - 1)を導出してもよい（空間サブブロック予測）。
【００９２】
上記、時間サブブロック予測の候補TSUB、空間サブブロック予測の候補SSUBを、マージモードの一つのモード（マージ候補）として選択する。
【００９３】
（アフィン予測部）
アフィン予測部３０３７２は、対象PUのアフィン予測パラメータを導出する。本実施形態では、アフィン予測パラメータとして、対象PUの２つの制御点（V0、V1）の動きベクトル（mv0_x, mv0_y）（mv1_x, mv1_y）を導出する。具体的には、対象PUの隣接PUの動きベクトルから予測することにより、各制御点の動きベクトルを導出してもよいし、さらに、制御点の動きベクトルとして導出された予測ベクトルと符号化データから導出される差分ベクトルの和により、各制御点の動きベクトルを導出してもよい。
【００９４】
図１０は、対象PU（nPbW×nPbH）を構成する各サブブロックの動きベクトルspMvLXを、制御点Ｖ０の動きベクトル(mv0_x, mv0_y)およびＶ１の動きベクトル(mv1_x, mv1_y)から導出する例を示す図である。各サブブロックの動きベクトルspMvLXは、図１０に示すように、各サブブロックの中心に位置する点毎の動きベクトルとして導出する。
【００９５】
（マッチング動き導出部３０３７３）
マッチング動き導出部３０３７３は、バイラテラルマッチングまたはテンプレートマッチングの何れかのマッチング処理を行うことにより、PUを構成するブロック又はサブブロックの動きベクトルspMvLXを導出する。図１１は、（a）バイラテラルマッチング（Bilateral matching）、(b)テンプレートマッチング（Template matching）を説明するための図である。マッチング動き導出モードは、マージモードの一つのマージ候補（マッチング候補）として選択される。
【００９６】
マッチング動き導出部では、対象PUを複数のサブブロックに分割し、分割したサブブロック単位で後述のバイラテラルマッチングもしくはテンプレートマッチングを行うことにより、サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yi] (xi = xPb + nSbW * i, yj = yPb + nSbH * j, i=0, 1, 2,・・・,nPbW / nSbW - 1、j=0, 1, 2,・・・,nPbH / nSbH - 1)を導出する。
【００９７】
（サブブロック予測パラメータ導出部３０３７の変形例）
次に、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７の変形例について、図１２から図１６を参照して、説明する。
【００９８】
本変形例に係るサブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、対象サブブロックが所定のサイズ以下のサブブロックであって、対象サブブロックが双方向予測サブブロックである場合に以下の処理を行う。サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、当該対象サブブロックに対して、当該対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動き情報と同じ動き情報を割り当てる。
【００９９】
上記の構成によれば、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は所定のサイズ以下の対象サブブロックに、当該対象サブブロックに隣接サブブロックと同じ動き情報を割り当てる。そのため、インター予測画像生成部３０９は所定のサイズ以下の対象サブブロックと隣接サブブロックとを同一のブロックとして双方向予測することができる。換言すると、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は所定のサイズ以下の対象サブブロックと隣接サブブロックとをマージ（結合）すると表現することができる。例えば、本変形例は、ATMVP等のような4×4単位のサブブロック毎に動きベクトルを導出するような構成において対象サブブロックを双方向予測する場合、4×4単位の対象サブブロックと4×4単位の隣接サブブロックとをマージする。
【０１００】
そのため、双方向予測を用いた予測画像生成における処理を軽減することができるという効果を奏する。
【０１０１】
（サブブロック予測パラメータ導出部３０３７の処理例１）
次に、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７が行う処理例について、図１２から図１４を参照して説明する。図１２は、本例に係るサブブロック予測パラメータ導出部３０３７が行うサブブロックマージ処理を表す疑似コードの一例を示す図である。図１２において、(nPbW, nPbH)は対象サブブロックを含むブロックのブロックサイズ（対象PUのサイズ）を示している。また、図１２において、(subX, subY)は、対象ブロック（対象PU）内における対象サブブロックの位置（サブブロック単位）を示している。。図１２に示すように、対象サブブロックが4×4単位より小さいサブブロックであり、かつ、対象サブブロックに双方向予測（双予測）が指定されている場合、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、対象サブブロックと隣接サブブロックとをマージする。例えば、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は対象サブブロックに双方向予測を適用することを示す双方向予測フラグBiPredを以下の式により導出してもよい（双方向予測を行うか否かを判定してもよい）。なお、(xSb, ySb)は対象サブブロック（例えば、対象PU）の左上座標を画素単位で示している。
【０１０２】
bipred = (predFlagL0[xSb][ySb] == 1 && predFlagL1[xSb][ySb] == 1) ? 1 : 0
ここで、(xSb, ySb)は対象サブブロックの位置を画素単位で示している。
【０１０３】
また、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、サブブロックのスキャン順に沿って、１つおきのサブブロックについて双方向予測を行うか否かを判定してもよい。この場合、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は対象サブブロックに双方向予測を適用することを示す双方向予測フラグBiPredを以下の式により導出してもよい。なお、nSbW, nSbHはサブブロックのサイズを示している。
【０１０４】
((xSb % (2*nSbW)) && predFlagL0[xSb][ySb] == 1 && predFlagL1[xSb][ySb] == 1)
図１３は、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７が行う、双方向予測を行うか否かを１つおきのサブブロックについて判定する処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【０１０５】
図１４は、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７が行う、双方向予測を行うか否かを１つおきのサブブロックについて判定する処理を表す疑似コードの他の一例を示す図である。図１４に示す例では、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、双方向予測が対象サブブロックに適用され、かつ、対象サブブロックの動きベクトルと隣接サブブロックの動きベクトルが異なる場合の処理の一例が示されている。本例においては、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、対象サブブロックおよび隣接サブブロックに同じ動きベクトルを割り当てることによって、対象サブブロックと隣接サブブロックとをマージする。また、図１４に示すように、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、１つおきのサブブロック(8x4単位)毎に、右の隣接サブブロックを参照し、マージを行うか否かを判定する。
【０１０６】
（マージされたサブブロックに割り当てられる動きベクトルの例１）
次に、マージされたサブブロックに割り当てられる動きベクトルの例について、図１５および図１６を参照して説明する。図１５および図１６は本例に係るサブブロック予測パラメータ導出部３０３７が行うサブブロックマージ処理を表す疑似コードの一例を示す図である。
【０１０７】
図１５に示す例では、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は隣接サブブロックに対象サブブロックに付加された動きベクトルを割り当てる。なお、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は対象サブブロックに隣接サブブロックに付加された動きベクトルを割り当ててもよい。本例における、対象サブブロックおよび隣接サブブロックに割り当てられる共通の動きベクトルcMvL0およびcMvL1は、以下の式によって表すことができる。
【０１０８】
mvL0[xSb][ySb] = mvL0[xSb+nSbW][ySb] = cMvL0
mvL1[xSb][ySb] = mvL1[xSb+nSbW][ySb] = cMvL1
predFlagL0[xSb+1][ySb] = 1
predFlagL1[xSb+1][ySb] = 1
図１６に示す例では、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、対象サブブロックと隣接サブブロックとに同じ動きベクトルを割り当てる。例えば、対象サブブロックの動きベクトルと隣接サブブロックの動きベクトルとの平均ベクトルを、対象サブブロックのおよび隣接サブブロックに割り当てる。
【０１０９】
上記の構成によれば、所定のサイズ以下の対象サブブロックおよび隣接サブブロックに対して、所定のサイズ以下の対象サブブロックに、対象サブブロックの動きベクトルと、隣接サブブロックの動きベクトルとの平均ベクトルを割り当てる。すなわち、所定のサイズ以下の対象サブブロックと隣接サブブロックとを同一のサブブロックとして双方向予測することができる。そのため、双方向予測を用いた予測画像生成の処理を軽減することができるという効果を奏する。
【０１１０】
本例における、対象サブブロックおよび隣接サブブロックに割り当てられる共通の動きベクトルcMvL0およびcMvL1は、以下の式によって表すことができる。
【０１１１】
cMvL0 = (mvL0[xSb][ySb] + mvL0[xSb+nSbW][ySb] + 1) >>1
cMvL1 = (mvL1[xSb][ySb] + mvL1[xSb+nSbW][ySb] + 1) >>1
図５は、本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部３０３６の構成を示す概略図である。マージ予測パラメータ導出部３０３６は、マージ候補導出部３０３６１とマージ候補選択部３０３６２、マージ候補格納部３０３６３を備える。マージ候補格納部３０３６３は、マージ候補導出部３０３６１から入力されたマージ候補を格納する。なお、マージ候補は、予測リスト利用フラグpredFlagLX、動きベクトルmvLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLXを含んで構成されている。マージ候補格納部３０３６３において、格納されたマージ候補には、所定の規則に従ってインデックスが割り当てられる。
【０１１２】
マージ候補導出部３０３６１は、すでに復号処理が行われた隣接PUの動きベクトルと参照ピクチャインデックスrefIdxLXをそのまま用いてマージ候補を導出する。
【０１１３】
（空間マージ候補導出処理）
空間マージ候補導出処理として、マージ候補導出部３０３６１は、所定の規則に従って、予測パラメータメモリ３０７が記憶している予測パラメータ（予測リスト利用フラグpredFlagLX、動きベクトルmvLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX）を読み出し、読み出した予測パラメータをマージ候補として導出する。読み出される予測パラメータは、復号対象PUから予め定めた範囲内にあるPU（例えば、復号対象PUの左下端、左上端、右上端にそれぞれ接するPUの全部または一部）のそれぞれに係る予測パラメータである。
【０１１４】
（時間マージ候補導出処理）
時間マージ導出処理として、マージ候補導出部３０３６１は、復号対象PUの右下の座標を含む参照画像中のPUの予測パラメータを予測パラメータメモリ３０７から読みだしマージ候補とする。参照画像の指定方法は、例えば、スライスヘッダにおいて指定された参照ピクチャインデックスrefIdxLXでも良いし、復号対象PUに隣接するPUの参照ピクチャインデックスrefIdxLXのうち最小のものを用いて指定しても良い。
【０１１５】
マージ候補導出部３０３６１によって導出された上記マージ候補はマージ候補格納部３０３６３に格納される。
【０１１６】
マージ候補選択部３０３６２は、マージ候補格納部３０３６３に格納されているマージ候補のうち、インター予測パラメータ復号制御部３０３１から入力されたマージインデックスmerge_idxに対応するインデックスが割り当てられたマージ候補を、対象PUのインター予測パラメータとして選択する。マージ候補選択部３０３６２は選択したマージ候補を予測パラメータメモリ３０７に記憶するとともに、予測画像生成部３０８に出力する。
【０１１７】
図６は、本実施形態に係るAMVP予測パラメータ導出部３０３２の構成を示す概略図である。AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、ベクトル候補導出部３０３３とベクトル候補選択部３０３４、およびベクトル候補格納部３０３５を備える。ベクトル候補導出部３０３３は、参照ピクチャインデックスrefIdxに基づいて予測パラメータメモリ３０７が記憶する既に処理済みのPUの動きベクトルmvLXから予測ベクトル候補を導出し、ベクトル候補格納部３０３５予測ベクトル候補リストmvpListLX[]に格納する。
【０１１８】
ベクトル候補選択部３０３４は、予測ベクトル候補リストmvpListLX[]の予測ベクトル候補のうち予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxが示す動きベクトルmvpListLX[mvp_LX_idx]を予測ベクトルmvpLXとして選択する。ベクトル候補選択部３０３４は、選択した予測ベクトルmvpLXを加算部３０３８に出力する。
【０１１９】
なお、予測ベクトル候補は、復号処理が完了したPUであって、復号対象PUから予め定めた範囲のPU（例えば、隣接PU）の動きベクトルをスケーリングすることで導出する。なお、隣接PUは、復号対象PUに空間的に隣接するPU、例えば、左PU、上PUの他、復号対象PUに時間的に隣接する領域、例えば、復号対象PUと同じ位置を含み、表示時刻が異なるPUの予測パラメータから得られた領域を含む。
【０１２０】
加算部３０３８は、AMVP予測パラメータ導出部３０３２から入力された予測ベクトルmvpLXとインター予測パラメータ復号制御部３０３１から入力された差分ベクトルmvdLXを加算して動きベクトルmvLXを算出する。加算部３０３８は、算出した動きベクトルmvLXを予測画像生成部３０８および予測パラメータメモリ３０７に出力する。
【０１２１】
（インター予測画像生成部３０９）
図８は、本実施形態に係る予測画像生成部３０８に含まれるインター予測画像生成部３０９の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部３０９は、動き補償部（予測画像生成装置）３０９１、重み予測部３０９４を含んで構成される。
【０１２２】
（動き補償）
動き補償部３０９１は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力された、インター予測パラメータ（予測リスト利用フラグpredFlagLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLX）に基づいて、参照ピクチャメモリ３０６から、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定された参照ピクチャRefXにおいて、復号対象PUの位置を起点として、動きベクトルmvLXだけずれた位置にあるブロックを読み出すことによって補間画像（動き補償画像predSamplesLX）を生成する。ここで、動きベクトルmvLXの精度が整数精度でない場合には、動き補償フィルタと呼ばれる小数位置の画素を生成するためのフィルタを施して、動き補償画像を生成する。
【０１２３】
（OBMC処理）
図１７〜図２１を参照して、一般的なOBMC処理について説明する。
【０１２４】
（OBMC処理概要）
本実施形態に係る動き補償部３０９１はOBMC（Overlapped block motion compensation）処理を用いて予測画像を生成してもよい。ここで、OBMC処理について説明する。OBMC処理とは、対象サブブロック（対象ＰＵ）に付加されたインター予測パラメータ（以下、動きパラメータ）を用いて生成される補間画像（ＰＵ補間画像）と、対象サブブロックの隣接サブブロックの動きパラメータを用いて生成される補間画像（OBMC補間画像）とを用いて、対象サブブロックの補間画像（動き補償画像）を生成する処理である。OBMCは、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagが０の場合（ブロック単位で予測する場合）と、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagが1（サブブロック単位で予測する場合）の場合との双方に対応する。以降の記載において、予測がサブブロック単位の場合、PUはサブブロックと読み替える。
【０１２５】
特に、ＰＵ間の境界との距離が近い対象ＰＵ内の画素（境界画素）において、隣接ＰＵの動きパラメータに基づくOBMC補間画像により、対象ＰＵの補間画像を補正する処理が行われてもよい。
【０１２６】
図１７は、本実施形態に係る隣接ＰＵの動きパラメータを利用して予測画像生成を行う領域の一例を示す図である。図１７に示すように、予測画像生成にOBMC処理が適用される場合、黒色で塗りつぶしたＰＵ境界から所定の距離内にある画素がOBMC処理の適用対象となる。
【０１２７】
なお、対象ＰＵと隣接ＰＵの形状は必ずしも同じではないので、OBMC処理はＰＵを分割したサブブロック単位で実施するのが望ましい。サブブロックのサイズは4x4,8x8〜ＰＵサイズまで様々な値をとることができる。このとき、サブブロックの境界画素において、隣接サブブロックの動きパラメータを利用したOBMC補間画像生成および補正処理をOBMC処理と呼ぶ。
【０１２８】
（補間画像生成）
図１８は本実施形態に係るOBMC処理を行うインター予測画像生成部３０９が備えている動き補償部３０９１の要部構成を示すブロック図である。図１８に示すように、動き補償部３０９１は、補間画像生成部３０９２（PU補間画像生成部３０９１１およびOBMC補間画像生成部３０９１２）とOBMC補正部３０９３とを備えている。
【０１２９】
補間画像生成部３０９２は、インター予測パラメータ（予測リスト利用フラグpredFlagLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLX、OBMCフラグOBMC_flag）に基づいて、補間画像を導出する。
【０１３０】
PU補間画像生成部３０９１１は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力された予測リスト利用フラグpredFlagLX[xPb][yPb]、参照ピクチャインデックスrefIdxLX[xPb][yPb]、動きベクトルmvLX[xPb][yPb]に基づいて、PU補間画像Pred_C[x][y]（x=0..nPbW-1, y=0..nPbH-1）を生成する。PU補間画像生成部３０９１１は、生成したPU補間画像Pred_C[x][y]をOBMC補正部３０９３に送信する。なお、（xPb、yPb）はＰＵの左上座標、nPbW、nPbHは、ＰＵの幅および高さである。なお、ここでは、サフィックスのCはcurrentを意味する。
【０１３１】
換言すると、対象予測ユニット（ＰＵ）の動き情報を対象サブブロックに対応する参照画像上のサブブロックに適用することにより補間画像を生成する。
【０１３２】
また、OBMC補間画像生成部３０９１２は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力された、OBMC_flag、予測リスト利用フラグpredFlagLXN[xNb][yNb]、隣接参照ブロックの参照ピクチャインデックスrefIdxLXN[xNb][yNb]、隣接参照ブロックの動きベクトルmvLXN[xNb][yNb]に基づいて、OBMC補間画像Pred_N[x][y]（x=0..nPbW-1, y=0..nPbH-1）を生成する。
【０１３３】
換言すると、対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動き情報を、対象サブブロックに対応する参照画像上のサブブロックに適用することにより追加補間画像を生成する。OBMC補間画像生成部３０９１２は生成したOBMC補間画像Pred_N[x][y]をOBMC補正部３０９３に送信する。なお、（xNb、yNb）はＰＵの隣接サブブロックの位置である。なお、ここでは、サフィックスのNはneighbourを意味する。
【０１３４】
なお、以上の説明では、PU補間画像生成部３０９１１、OBMC補間画像生成部３０９１２を区別しているが、どちらも動きパラメータから補間画像を生成する処理を行うことから、２つの処理を行う手段を一つ用意して、この手段で実行してもよい。
【０１３５】
補間画像生成部３０９２に入力される動きベクトルmvLXまたは動きベクトルmvLXNが整数精度ではなく１／Ｍ画素精度（Ｍは２以上の自然数）である場合、補間画像生成部３０９２（PU補間画像生成部３０９１１、OBMC補間画像生成部３０９１２）は、補間フィルタにより、整数画素位置の参照画像の画素値から、補間画像を生成する。
【０１３６】
動きベクトルmvLXが整数精度でない場合、補間画像生成部３０９２は、位相nFracに対応するNTAPタップのフィルタ係数mcFilter[nFrac][k](k=0..NTAP-1)と、参照画像の画素の積和演算とから、上述したPU補間画像Pred_C[x][y]、または、OBMC補間画像Pred_N[x][y]を生成する。
【０１３７】
具体的には、補間画像生成部３０９２は、予測ブロック（ＰＵもしくはサブブロック）の左上座標(xb, yb)、サイズ(nW, nH)、動きベクトルmvLX、参照画像refImg（参照ピクチャインデクスrefIdxLXの指す参照ピクチャ）、補間フィルタ係数mcFilter[]、補間フィルタのタップ数NTAPを入力パラメータとして補間画像を生成する。
【０１３８】
PU補間画像Pred_C[x][y]の導出において、補間画像生成部３０９２は、(xb,yb)=(xPb,yPb)、(nW,nH)=(nPbW,nPbH)、mvLX=対象PU（対象サブブロック）の動きベクトルmvLX[xb][yb]、参照画像refImg=refIdxLX[xb][yb]の示す参照ピクチャ、動きベクトル精度M、タップ数NTAPを入力パラメータとして用いる。なお、ＰＵをサブブロックに分割して処理する場合は、(xb,yb)=(xPb+nSbW*i,yPb+nSbH*j)(ここでi=0,1,2,…nPbW/nSbW-1,j=0,1,2,…nPbH/nSbH-1)、(nW,nH)=(nSbW,nSbH)をセットする。OBMC補間画像Pred_N[x][y]の導出においては、補間画像生成部３０９２は、(xb,yb)=(xPb+nSbW*i,yPb+nSbH*j)(ここでi=0,1,2,…nPbW/nSbW-1,j=0,1,2,…nPbH/nSbH-1)、(nW,nH)=(nSbW,nSbH)、mvLX=mvLXN[xNb][yNb]、参照画像refImg=refIdxLXN[xb][yb]の示す参照ピクチャ、動きベクトル精度M、タップ数NTAPを入力パラメータとして用いる。
【０１３９】
補間画像生成部３０９２は、まず、予測ブロック内座標(x, y)に対応する整数位置(xInt, yInt)および位相(xFrac, yFrac)を以下の式で導出する。
【０１４０】
xInt = xb + (mvLX[0] >> (log2(M))) + x
xFrac = mvLX[0] & (M-1)
yInt = yb + (mvLX[1] >> (log2(M))) + y
yFrac = mvLX[1] & (M-1)
ここで、x=0..nW-1、y=0..nH-1、Mは動きベクトルmvLXの精度（1/M画素精度）を示す。
【０１４１】
すなわち、上記式で示すように、補間画像生成部３０９２は、対象サブブロック、あるいは、隣接サブブロックの動き情報を適用した参照画像上のサブブロック位置を導出する。
【０１４２】
補間画像生成部３０９２は、参照画像refImgに補間フィルタを用いて垂直補間処理を行うことで、一時的画像temp[][]を導出する（以下のΣはk = 0..NTAP-1のkに関する和、shift1は値のレンジを調整する正規化パラメータ）。
【０１４３】
temp[x][y] = (ΣmcFilter [ yFrac ][ k ] * refImg[ xInt ][ yInt + k - NTAP/2 + 1 ] + offset1) >> shift1
続いて、補間画像生成部３０９２は、一時的画像temp[][]の水平補間処理により、補間画像Pred[][]を導出する（以下のΣはk = 0..NTAP-1のkに関する和、shift2は値のレンジを調整する正規化パラメータ）。
【０１４４】
Pred[x][y] = (ΣmcFilter[ xFrac ][ k ] * temp[ xInt + k - NTAP/2 + 1 ][ yInt ] + offset2) >> shift2
（フィルタ係数の例）
次に、動きベクトル精度M=4において、NTAP= 2, 4, 6, 8の各タップ数に対応する補間フィルタmcFilterN2, mcFilterN4, mcFilterN6, mcFilterN8の例を示す。なお、フィルタ係数はこれに限定されない。
mcFilterN8[] = {
{  0, 0,   0, 64,  0,   0, 0,  0 },
{ -1, 4, -10, 58, 17,  -5, 1,  0 },
{ -1, 4, -11, 40, 40, -11, 4, -1 },
{  0, 1,  -5, 17, 58, -10, 4, -1 }
}
mcFilterN6[] = {
{ 0, 0, 64, 0, 0, 0 },
{ 2, -8, 56, 18, -6, 2 },
{ 2, -10, 40, 40, -10, 2 },
{ 2, -6, 18, 56, -8, 2 },
}
mcFilterN4[] = {
{  0, 64,  0,  0 },
{ -4, 54, 16, -2 },
{ -4, 36, 36, -4 },
{ -2, 16, 54, -4 }
}
mcFilterN2[] = {
{ 64, 0 },
{ 48, 16},
{ 32, 32},
{ 16, 48}
}
なお、OBMC処理を行わない場合は、PU補間画像生成部３０９１１のみが処理を実行する構成としてもよい。
【０１４５】
（加重平均）
OBMC処理を行う構成においては、上述のOBMC補正部３０９３は受信したOBMC補間画像Pred_N[x][y]およびPU補間画像Pred_C[x][y]に対して加重平均処理を行うことにより、予測画像Pred_[x][y]を生成または更新する。詳細に説明すると、OBMC補正部３０９３は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力されたOBMCフラグOBMC_flagが１（OBMC処理が有効）の場合、以下の式で示す加重平均処理を行う。
【０１４６】
予測画像Pred_[x][y]＝((w1*ＰＵ補間画像Pred_C[x][y]＋w2*OBMC補間画像Pred_N[x][y])+o)>>shift
ここで、加重平均処理における重みw1、w2について説明する。加重平均処理における重みw1、w2は、PU境界からの対象画素の距離（画素数）に応じて決定する。シフト値shiftは、距離に応じて変更してもよいし、固定してもよい。
【０１４７】
以下に、OBMC処理サイズであるnOBMCWおよびnOBMCHが４画素の場合の予測画像Pred_[x][y]の生成について説明する。
【０１４８】
シフト値を距離に応じて変更する場合、例えば、{w1, w2, o, shift} = {3, 1, 2, 2}, {7, 1 , 4, 3}, {15, 1 , 8, 4}, {31, 1 , 16, 5}としてもよい。この場合、予測画像Pred_[x][y]は以下の式で生成される。
【０１４９】
Pred_[x][y]=(3*Pred_C[x][y]+1*Pred_N[x][y]+2)>>2      距離=0画素
Pred_[x][y]=(7*Pred_C[x][y]+1*Pred_N[x][y]+4)>>3      距離=1画素
Pred_[x][y]=(15*Pred_C[x][y]+1*Pred_N[x][y]+8)>>4      距離=2画素
Pred_[x][y]=(31*Pred_C[x][y]+1*Pred_N[x][y]+16)>>5      距離=3画素
また、シフト値を距離に応じず固定する場合、例えば、{w1, w2} = {24, 8}, {28, 4}, {30, 2}, {31, 1}, o = 16, shift = 5としてもよい。この場合、予測画像Pred_[x][y]は以下の式で生成される。
【０１５０】
Pred_[x][y]=(24*Pred_C[x][y]+8*Pred_N[x][y]+16)>>5      距離=0画素
Pred_[x][y]=(28*Pred_C[x][y]+4*Pred_N[x][y]+16)>>5      距離=1画素
Pred_[x][y]=(30*Pred_C[x][y]+2*Pred_N[x][y]+16)>>5      距離=2画素
Pred_[x][y]=(31*Pred_C[x][y]+1*Pred_N[x][y]+16)>>5      距離=3画素
なお、シフト値を距離に応じて変更する場合の上記式から生成されるPred_[x][y]と、シフト値を距離に応じず固定する場合の上記式から生成されるPred_[x][y]は等価となる。
【０１５１】
また、OBMC処理サイズであるnOBMCWおよびnOBMCHが２画素の場合の予測画像Pred_[x][y]の生成は以下の通りである。
【０１５２】
シフト値を距離に応じて変更する場合、例えば、{w1, w2, o, shift} = {3, 1, 2, 2}, {7, 1 , 4, 3}としてもよい。この場合、予測画像Pred_[x][y]は以下の式で生成される。
【０１５３】
Pred_[x][y]=(3*Pred_C[x][y]+1*Pred_N[x][y]+2)>>2      距離=0画素
Pred_[x][y]=(7*Pred_C[x][y]+1*Pred_N[x][y]+4)>>3      距離=1画素
また、シフト値を距離に応じず固定する場合、例えば、{w1, w2} = {24, 8}, {28, 4}, o = 16, shift = 5としてもよい。この場合、予測画像Pred_[X][Y]は以下の式で生成される。
【０１５４】
Pred_[x][y]=(24*Pred_C[x][y]+8*Pred_N[x][y]+16)>>5      距離=0画素
Pred_[x][y]=(28*Pred_C[x][y]+4*Pred_N[x][y]+16)>>5      距離=1画素
OBMC処理では、複数の隣接ＰＵ（対象ＰＵの上左下右に隣接するＰＵ）の動きパラメータを用いて予測画像が生成される。ここで、複数の隣接ＰＵの動きパラメータから、Pred_[x][y]を生成する方法の概要を説明する。
【０１５５】
はじめに、OBMC補正部３０９３は、PU補間画像Pred_C[x][y]、および、対象ＰＵの上側に隣接するＰＵの動きパラメータを用いて作成したOBMC補間画像Pred_N[x][y]を上記式に適用して予測画像Pred_[x][y]を生成する。
【０１５６】
予測画像Pred_[x][y]＝((w1*予測画像Pred_C[x][y]＋w2*OBMC補間画像Pred_N[x][y])+o)>>shift
次に、OBMC補正部３０９３は、対象ＰＵの左側に隣接するＰＵの動きパラメータを用いて作成したOBMC補間画像Pred_N[x][y]、および、先に生成した予測画像Pred[x][y]を用いて予測画像Pred_[x][y]を更新する。すなわち、以下の式により更新する。
【０１５７】
予測画像Pred_[x][y]＝((w1*予測画像Pred_[x][y]＋w2*OBMC補間画像Pred_N[x][y])+o)>>shift
OBMC補正部３０９３は、Pred_N[x][y]を対象ＰＵの下側に隣接するＰＵの動きパラメータを用いて作成したOBMC補間画像とし、以下の式により予測画像Pred_[x][y]を更新する。
【０１５８】
予測画像Pred_[x][y]＝((w1*予測画像Pred_[x][y]＋w2*OBMC補間画像Pred_N[x][y])+o)>>shift
OBMC補正部３０９３は、Pred_N[x][y]を対象ＰＵの右側に隣接するＰＵの動きパラメータを用いて作成したOBMC補間画像とし、以下の式により予測画像Pred_[x][y]を更新する。
【０１５９】
予測画像Pred_[x][y]＝((w1*予測画像Pred_[x][y]＋w2*OBMC補間画像Pred_N[x][y])+o)>>shift
上記の構成によれば、動き補償部３０９１は対象ＰＵに隣接するＰＵの動きパラメータを用いて追加の補間画像を生成する。そして、動き補償部３０９１は生成した補間画像を用いて予測画像を生成することができる。そのため、予測精度の高い予測画像を生成することができる。
【０１６０】
また、OBMC処理の対象となるサブブロックのサイズは任意のサイズで良い（４×４〜ＰＵサイズ）。また、OBMC処理の対象となるサブブロックを含むPUの分割様式についても、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ等の任意の分割様式で良い。
【０１６１】
（OBMC処理の流れ）
次に、本実施形態に係るOBMC処理の流れについて説明する。
【０１６２】
図１９は、本実施形態に係る動き補償部３０９１の処理の流れを示すフローチャートである。また、図２０はOBMC処理を表す疑似コードの一例を示す図である。図２０において、(xSb, ySb)は対象サブブロック（例えば、対象PU）の左上座標を画素単位で示している。また、図２０において、(nPbW, nPbH)はブロックサイズ（対象PUのサイズ）を示している。また、図２０において、(subX, subY)は、対象ブロック（対象PU）内における対象サブブロックの位置（サブブロック単位）を示している。また、図２０において、dirは、OBMC処理での隣接参照ブロックの方向を示している。また、nSbW、nSbHは、サブブロックの幅と高さである。
【０１６３】
補間画像生成部３０９２はPU補間画像Pred_C[x][y]を導出する（Ｓ１）。
【０１６４】
動き補償部３０９１は、OBMCフラグOBMC_flagを受信し、OBMCフラグOBMC_flagが１であるか否かを判断する（Ｓ１１）。OBMC_flagが１である、すなわち、OBMCがオンである場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３は以下のサブブロックループ処理および方向ループ処理を行う（Ｓ２）。
【０１６５】
詳細には、補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３はＰＵを構成する各サブブロックについて、ループ処理を行う。すなわち、OBMC処理を行うサブブロックが定められる。サブブロックループのループ変数は座標(subX, subY)とし、補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３はＰＵ内のサブブロックの座標を順に設定することでループ処理を行う（ループの終端はＳ７）。
【０１６６】
さらに、補間画像生成部３０９２および、OBMC補正部３０９３は上above、左left、下bottom、右rightの各方向dirについて、ループ処理を行う。方向ループのループ変数dirに対し、方向セットdirSet(dirSet = {above、left、bottom、right})に含まれる方向の値を順に設定することでループ処理を行う（ループの終端はＳ７）。なお、above, left, bottom, rightに0, 1, 2, 3の値を割り当て、dirSet = {0, 1, 2, 3}に対して処理を行ってもよい。
【０１６７】
なお、対象ＣＵが２Ｎ×２Ｎのパーティションであって、かつ、予測モードがマージモード（スキップモードを含む）の場合、エントロピー復号部３０１はOBMCフラグOBMC_flagを符号化データから復号せず、OBMCが有効であることを示す値（１）を導出する。すなわち、対象PUが２Ｎ×２Ｎかつマージモードの場合には常にOBMC処理をオンとする。
【０１６８】
以下、ループ中では、Ｓ２で定められた隣接サブブロックの方向dirおよびＳ２で定められた座標のサブブロックについて、Ｓ３、Ｓ４の条件を満たす場合に、補間画像生成部３０９２は、OBMC補間画像Pred_N[x][y]を生成し（Ｓ５）、OBMC補正部３０９３において予測画像を補正する（Ｓ６）。
【０１６９】
サブブロックループ処理の詳細について説明する。OBMC補間画像生成部３０９１２は、対象サブブロックの方向dirに位置する隣接サブブロックの予測パラメータがvalidであるか否かを判断する（Ｓ３）。なお、方向dirが上、左、下、右の場合の動きパラメータを参照する隣接サブブロックの位置(xNb, yNb)は各々、(xSb, ySb-1)、(xSb-1, ySb)、(xSb, ySb+nSbH)、(xSb+nSbW, ySb)とする。
【０１７０】
Ｓ３を詳細に説明すると、OBMC補間画像生成部３０９１２は、当該方向の隣接サブブロックの動きパラメータが利用可能（valid）であるか否かを判断する。例えば、隣接サブブロックの予測モードがイントラ予測の場合、隣接サブブロックが画面外である場合、又は、隣接サブブロックの動きパラメータが未知の場合に、OBMC補間画像生成部３０９１２は隣接サブブロックの動きパラメータは利用できないと判断する。換言すると、隣接サブブロック(xNb, yNb)の予測モードがイントラ予測以外のモードであり、かつ、隣接サブブロックの位置(xNb, yNb)が画面内であり、かつ、隣接サブブロック(xNb, yNb)の動きパラメータが既知を示すパラメータ（たとえば、参照ピクチャインデックスが-1以外）の場合、OBMC補間画像生成部３０９１２は隣接サブブロックの動きパラメータを利用できると判断する。また、隣接サブブロックがイントラブロックコピーのＰＵである場合、隣接サブブロックは動きパラメータを保持するが、OBMC補間画像生成部３０９１２は動きパラメータを利用できないと判断してもよい。
【０１７１】
隣接サブブロックの動きパラメータが未知の場合について、図２１を用いて詳細に説明する。図２１は、隣接サブブロックの動きパラメータが未知であるか否かを説明する図である。例えば、Ｚスキャンオーダで走査されると、すでに処理された隣接ＣＵ（上および左の隣接ＣＵ）に含まれるＰＵの動きパラメータは既知となる。しかし、処理前ＣＵ（下および右の隣接ＣＵ）に含まれるＰＵの動きパラメータは未知となる。なお、同一ＣＵ内のＰＵの動きパラメータは同時に導出されるため、左、上、右、下に隣接するＰＵの動きパラメータは既知となる。換言すると、ＣＵ境界（図２１の太線で示す）においては、左および上に隣接しているＰＵの動きパラメータのみを用いてOBMC処理が実行される。一方で、ＰＵ境界（図２１の破線で示す）においては、左、上、右、下に隣接しているＰＵの動きパラメータを用いてOBMC処理が実行される。
【０１７２】
以下、本発明では、サブブロック（ＰＵ）の境界を以下のようにＣＵ境界とＰＵ境界に区別する。
【０１７３】
ＣＵ境界：対象サブブロックと隣接サブブロックとの境界のうち、対象サブブロックを含むＣＵと隣接サブブロックを含むＣＵとが異なるＣＵに属するとき、この境界をＣＵ境界と呼ぶ。たとえば図２１では、対象ＰＵと上隣接ＣＵとの境界、対象ＰＵと左隣接ＣＵとの境界、対象ＰＵと下隣接ＣＵとの境界はＣＵ境界である。
【０１７４】
ＰＵ境界：対象サブブロックと隣接サブブロックとの境界のうち、ＣＵ境界以外の境界（対象サブブロックを含むＣＵと隣接サブブロックを含むＣＵが同一のＣＵに属する）をＰＵ境界と呼ぶ。たとえば図２１では、対象ＰＵと対象ＰＵの右側のＰＵとの境界はＰＵ境界である。
【０１７５】
隣接サブブロックがvalidである場合（Ｓ３でＹＥＳ）、OBMC補間画像生成部３０９１２は隣接サブブロック(xNb, yNb)の動きパラメータが、対象サブブロックの動きパラメータと等しいかどうかを判定する（Ｓ４）。ここでは、動きパラメータが異なる場合にDiffMotionAvailを１、等しい場合にDiffMotionAvailを０に設定する。逆に隣接サブブロックがvalidではない場合（Ｓ３でＮＯの場合）には、同一性判定処理（Ｓ４）、OBMC補間画像生成（Ｓ５）と、予測画像の補正（Ｓ６）を省略し、次のサブブロックの処理に遷移する（Ｓ７）
Ｓ４を詳細に説明すると、たとえば、OBMC補間画像生成部３０９１２は、同一性判定に用いる動きパラメータとして、動きベクトルを用いてもよい。この場合、隣接サブブロック(xNb, yNb)の動きベクトルmvLXNが、対象サブブロックの動きベクトルmvLXと等しいかどうかを判断する。
【０１７６】
OBMC補間画像生成部３０９１２は、同一性判定に用いる動きパラメータとして、動きベクトルに加えてさらに参照ピクチャインデックスに基づいて判断してもよい。
【０１７７】
対象サブブロックの動きベクトルを（mvLX[0], mvLX[1]）、参照ピクチャインデックスを（refIdxLX）、隣接サブブロックの動きベクトルを（mvLXN[0], mvLXN[1]）、参照ピクチャインデックスを（refIdxLXN）とすると、動きベクトルまたは参照ピクチャインデックスが、対象サブブロックと隣接サブブロックとで異なる場合、OBMC補間画像生成部３０９１２はDiffMotionAvail=１に設定し、OBMC補間画像生成部３０９１２は動きパラメータが異なると判断する（Ｓ４でＮＯ）。
【０１７８】
動きパラメータの同一性の判断を式で表すと、
DiffMotionAvail = (mvLX[0] != mvLXN[0]) || (mvLX[1] != mvLXN[1]) || (refIdxLX!= refIdxLXN)
であり、動きパラメータが異なる場合、DiffMotionAvail=１となる。
【０１７９】
また、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスが、対象サブブロックと隣接サブブロックとで等しい場合、DiffMotionAvail=0となる。この場合、OBMC補間画像生成部３０９１２は動きパラメータが等しいと判断する（Ｓ４でＹＥＳ）。
【０１８０】
同一性判定に用いる動きパラメータとして、参照ピクチャインデックスの代わりにPOC(Picture Order Countを用いてもよい。この場合、動きベクトルまたはPOCが、対象サブブロックと隣接サブブロックとで異なる場合、OBMC補間画像生成部３０９１２は、DiffMotionAvail=１に設定し、OBMC補間画像生成部３０９１２は動きパラメータが異なると判断する（Ｓ４でＮＯ）
動きパラメータの同一性の判断を式で表すと、
DiffMotionAvail = (mvLX[0] != mvLXN[0]) || (mvLX[1] != mvLXN[1]) || (refPOC!= refPOCN)
ここでrefPOCおよびrefPOCNは、対象サブブロックおよび隣接サブブロックの参照画像のPOCである。
【０１８１】
隣接サブブロックの動きパラメータが、対象サブブロックの動きパラメータと等しくない場合（Ｓ４でＮＯ）、OBMC補間画像生成部３０９１２は対象サブブロックのOBMC補間画像Pred_N[x][y]を生成（導出）し（Ｓ５）、OBMC補正部３０９３は、対象サブブロックのOBMC補間画像Pred_N[x][y]およびPU補間画像Pred_C[x][y]を用いて予測画像Pred_[x][y]を生成または更新する（Ｓ６）。
【０１８２】
Ｓ５を詳細に説明すると、OBMC補間画像生成部３０９１２は、隣接サブブロックの動きパラメータを用いてOBMC補間画像Pred_N[x][y]を生成（導出）する。予測モードがサブブロック予測でない（ＰＵを分割しないで処理する）場合、OBMC補間画像生成部３０９１２はOBMC処理サイズの幅を示すnOBMCWおよび高さを示すnOBMCHを４画素に設定する。また、予測モードがサブブロック予測である場合、OBMC補間画像生成部３０９１２はOBMC処理サイズであるnOBMCWおよびnOBMCHを２画素に設定する。
【０１８３】
OBMC補間画像生成部３０９１２は、dir == aboveのとき、対象サブブロックの上に隣接するサブブロック(xNb, yNb)=(xSb, ySb-1)の動きパラメータを参照し、(xSb, ySb)を左上座標とするサイズ(nSbW, nOBMCH)の領域の補間画像を導出する。
【０１８４】
また、OBMC補間画像生成部３０９１２は、dir == leftのとき、対象サブブロックの左に隣接するサブブロック(xNb, yNb)= (xSb-1, ySb)の動きパラメータを参照し、(xSb, ySb)を左上座標とするサイズ(nOBMCW, nSbH)の領域の補間画像を導出する。
【０１８５】
また、OBMC補間画像生成部３０９１２は、dir == bottomのとき、対象サブブロックの下に隣接するサブブロック(xNb, yNb)= (xSb, ySb+nSbH)の動きパラメータを参照し、(xSb, ySb+nSbH-nOBMCH)を左上座標とするサイズ(nSbW, nOBMCH)の領域の補間画像を導出する。
【０１８６】
また、OBMC補間画像生成部３０９１２は、dir == rightのとき、対象サブブロックの右に隣接するサブブロック(xNb, yNb)= (xSb+nSbW, ySb)の動きパラメータを参照し、(xSb+nSbW-nOBMCW, ySb)を左上座標とするサイズ(nOBMCW, nSbH)の領域の補間画像を導出する。
【０１８７】
上記の処理は疑似コードで以下のように示すことができる。疑似コードでは、参照画像refPic、左上座標(xb, yb)、サイズnW, nH、動きベクトルmvRefの補間画像生成処理をInterpolation(refPic, xb, yb, nW, nH, mvRef)で表す。ここでは座標(x, y)の動きパラメータをmvLX[x][y]、refIdxLX[x][y]で表す。
nOBMCW = nOBMCH = (PUがサブブロックでない) ? 4 : 2
if ( dir == above )
mvRef = mvLXN[xSb][ySb-1]、refPic=refIdxLXN[xSb][ySb-1]
predN = Interpolation (refPic, xSb, ySb, nSbW, nOBMCH, mvRef )
else if ( dir == left )
mvRef = mvLXN[xSb-1][ySb]、refPic=refIdxLXN[xSb-1][ySb]
predN = Interpolation (refPic, xSb, ySb, nOBMCW, nSbH, mvRef )
else if ( dir == bottom )
mvRef = mvLXN[xSb][ySb+nSbH]、refPic=refIdxLXN[xSb][ySb+nSbH]
predN = Interpolation (refPic, xSb , ySb+nSbH-nOBMCH, nSbW, nOBMCH, mvRef )
else if ( dir == right )
mvRef = mvLXN[xSb+nSbW][ySb]、refPic=refIdxLXN[xSb+nSbW][ySb]
predN = Interpolation (refPic, xSb+nSbW-nOBMCW, ySb, nOBMCW, nSbH, mvRef )
次に、OBMC補正部３０９３は、対象サブブロックOBMC補間画像Pred_N[x][y]およびPU補間画像Pred_C[x][y]を参照して加重平均処理を行い、予測画像Pred_[x][y]を生成または更新する（Ｓ６）。
【０１８８】
Ｓ６を詳細に説明すると、OBMC補正部３０９３は、隣接サブブロックとの境界からの距離に応じて、OBMC補間画像Pred_N[x][y]およびPU補間画像Pred_C[x][y]を参照して加重平均処理を行う。加重平均処理については以下の通りである。
【０１８９】
Pred_[x][y] = Pred_C[x][y]
dir == aboveのとき、OBMC補正部３０９３は、i = 0.. nSbW-1、j = 0.. nOBMCH-1として、予測画像Pred_[x][y]を下記の式から導出する。
【０１９０】
x = xSb + i, y = ySb + j
Pred_[x][y] = (w1 * Pred_[x][y] + w2 * Pred_N[i][j] + o) >> shift
w1 = weightOBMC [ j ], w2 = (1<<shift) - w1, o = (1<<(shift-1))
また、dir == leftのとき、OBMC補正部３０９３は、i = 0.. nOBMCW-1, j = 0.. nSbH-1として、予測画像Pred_[x][y]を下記の式から導出する。
【０１９１】
x = xSb + i, y = ySb + j
Pred_[x][y] = (w1 * Pred_[x][y] + w2 * Pred_N[i][j] + o) >> shift
w1 = weightOBMC [ i ] , w2 = (1<<shift) - w1, o = (1<<(shift-1))
また、dir == bottomのとき、OBMC補正部３０９３は、i = 0.. nSbW-1, j = 0.. nOBMCH-1として、予測画像Pred_[x][y]を下記の式から導出する。
【０１９２】
x = xSb + i, y = ySb + nSbH - nOBMCH + j
Pred_[x][y] = (w1 * Pred_[x][y] + w2 * Pred_N[i][j] + o) >> shift
w1 = weightOBMC [ nOBMCH-1 - j ] , w2 = (1<<shift) - w1, o = (1<<(shift-1))
また、dir == rightのとき、OBMC補正部３０９３は、i = 0.. nOBMCW-1, j = 0.. nSbH-1として、予測画像Pred_[x][y]を下記の式から導出する。
【０１９３】
x = xSb + nSbW - nOBMCW + i, y = ySbH + j
Pred_[x][y] = (w1 * Pred_[x][y] + w2 * Pred_N[i][j] + o) >> shift
w1 = weightOBMC [ nOBMCW-1 - i ] , w2 = (1<<shift) - w1, o = (1<<(shift-1))
上述のように重みは、境界からの距離（画素数）に応じて設定されており、重みテーブルweightOBMCは、以下の通りとしてもよい。
【０１９４】
weightOBMC[] = {24, 28, 30, 31}, shift = 5
あるいは、
weightOBMC[] = {8, 4, 2, 1}, shift = 5
次に、動き補償部３０９１は、OBMC処理対象のサブブロックのうち、未処理のサブブロックがあるか否かおよび全ての方向の隣接サブブロックの動きパラメータを用いてＳ３〜Ｓ６のOBMC処理が行われたか否かを判断する（Ｓ７）。
【０１９５】
未処理のサブブロックがなく、全ての方向の隣接サブブロックの動きパラメータを用いてOBMC処理が行われた場合（Ｓ７でＮＯ）、処理は終了する。
【０１９６】
なお、未処理のサブブロックがある場合または全ての方向の隣接サブブロックの動きパラメータを用いてOBMC処理が行われていない場合（Ｓ７でＹＥＳ）、Ｓ２に移行し、次の方向の処理を行う。
【０１９７】
なお、OBMC_flag=0の場合、PRED_[][]=PRED_C[][]である。
【０１９８】
（動き補償の変形例）
（動き補償部３０９１）
次に、動き補償部３０９１が行う動き補償の変形例について説明する。図２２は本変形例に係るOBMC処理を行うインター予測画像生成部３０９が備えている動き補償部３０９１の要部構成を示すブロック図である。図２２に示すように、動き補償部３０９１は、補間画像生成部３０９２（PU補間画像生成部３０９１１およびOBMC補間画像生成部３０９１２）とOBMC補正部３０９３とOBMC処理実施判定部３０９５を備えている。なお、本変形例に係る補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３が行う処理については、既に説明した補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３が行う処理と異なる点のみを説明する。
【０１９９】
（OBMC処理実施判定部３０９５）
本変形例に係るOBMC処理実施判定部３０９５は、対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接するサブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３におけるOBMC処理を実行すると判定する。
【０２００】
（OBMC処理実施判定部３０９５の判定例１）
次に、OBMC処理実施判定部３０９５が行う判定の一例について説明する。本例においては、OBMC処理実施判定部３０９５は、対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接する同じPU（対象サブブロックを含むブロック）内のサブブロック（隣接サブブロック）の動きベクトルとが同じである否かを判定する。すなわち、本例においては対象ブロックの動きベクトルと、隣接サブブロックの動きベクトルとの差分が０である場合に、OBMC処理が実行される。対象サブブロックの動きベクトルと、該隣接サブブロックの動きベクトルとが同じである場合に、動き補償部３０９１はOBMC処理を用いた予測画像生成処理を行う。また、上記OBMC処理は、該対象サブブロックと該隣接サブブロックとをマージ（結合）したサブブロックに対して行われる。換言すると、OBMC処理実施判定部３０９５は、対象サブブロックの動きベクトルと、該隣接サブブロックの動きベクトルとが同じである否かを判定することによって、対象サブブロックと該隣接サブブロックとがマージ可能であるか否かを判定する。対象サブブロックと該隣接サブブロックとがマージ可能である場合、補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３は当該マージを行ったサブブロックに対してOBMC処理を行う。
【０２０１】
図２３は、対象サブブロックと該対象サブロックに隣接する同じPU内のサブブロックとをマージしたサブブロックの一例を示す図である。図２３に記載された細い枠線は各サブブロックを示している。また、図２３に記載された矢印は各サブブロックの動きベクトルを示している。また、図２３に記載された太い枠線はサブブロックがマージ可能な場合、マージされたサブブロックを示している。図２３に示すように、対象サブブロックの動きベクトルと、該隣接サブブロックの動きベクトルとが同じである場合に、OBMC補間画像生成部３０９１２は、これらのサブブロックをマージする。
【０２０２】
上記記載は、隣接するサブブロックSiとサブブロックSjとが同じ動きベクトルを有する場合（マージ可能な場合）に、サブブロックSiとサブブロックSjとの間でＯＢＭＣ処理が実行されることを意味するものではない。
【０２０３】
具体的には、OBMC補間画像生成部３０９１２は、対象サブブロックStのある方向dirA（例えば右）にあるサブブロックSa（隣接サブブロック）が対象サブブロックStと同じ動きベクトルを有し、対象サブブロックStとサブブロックSaとがマージ可能であると判断する場合に以下のOBMC処理を行う。OBMC補間画像生成部３０９１２は方向dirAとは異なる方向のdirB（例えば上）に接するサブブロックSb（隣接参照サブブロック）と対象サブブロックStとの間で加重平均などのOBMC処理（補正処理）を行う。
【０２０４】
この場合、OBMC補間画像生成部３０９１２は、隣接参照サブブロックSbの動きベクトルMVbを用いて導出された対象サブブロックStの予測画像PredBを用いて、対象サブブロックStの予測画像Predを補正する。なお、対象サブブロックStと上記のdirAに隣接するサブブロックSa（隣接サブブロック）との間ではOBMCの補正処理は行う必要はない。サブブロックSaの動きベクトルMVaは、対象サブブロックStの動きベクトルMVtと等しいので、サブブロックSaの動きベクトルMVaを用いて導出された対象サブブロックStの予測画像PredAは、対象サブブロックStの予測画像Predと同一となる。したがって、OBMCの補正処理を行わなくてもよい。同じ予測画像同士で補正処理を行っても予測画像に変化がないためOBMCの補正処理を行ってもよい。
【０２０５】
ここで、本判定例における、マージの対象となる対象サブブロックに隣接する同じPU内のサブブロックについて、図２４を参照して説明する。図２４は、対象サブブロックに隣接する同じPU内のサブブロックの一例を示す図である。図２４に示すように、サブブロックＴは対象PUに含まれるサブブロックである。また、図２４に示すように、サブブロックＴのマージ対象になるサブブロックＴＮは対象PUに含まれているサブブロックであり、サブブロックＴの後に処理されるサブブロックである。また、本例ではOBMC処理において、サブブロックＴＮの動きベクトルとサブブロックＴの動きベクトルとが同じ場合、これらのサブブロックをマージして１つのサブブロックとする。
【０２０６】
図２５は、本例に係るOBMC処理を表す疑似コードの一例を示す図である。図２５に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックが対象ブロック（例えば、対象PU）内の隣接サブブロックとマージ可能であるかを判定してもよい。OBMC処理実施判定部3095がマージ可能であると判定した場合に、補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093はマージしたサブブロックに対してOBMC処理を行う。OBMC処理実施判定部3095がマージ不可と判定した場合、補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093は対象サブブロックに対しOBMC処理を行わず、次のサブブロックに移行する。
【０２０７】
より詳細には、OBMC処理実施判定部3095は、対象サブブロックが対象ブロック内の隣接サブブロックとマージ可能であるか否かを示すmergeBlkFlagを導出する。図２６は、OBMC処理実施判定部3095がmergeBlkFlagを導出するための判定式の一例を示している。なお、図２６においては、対象サブブロックに隣接する同じPU内のサブブロックの位置を（xNbC, yNbC）としている。
【０２０８】
図２６に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接する同じPU内のサブブロックの動きベクトルとが同じである否かに応じて、mergeBlkFlagを導出する。OBMC処理実施判定部3095は、導出したmergeBlkFlagを補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093に出力する。補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093は、mergeBlkFlagを参照し、対象サブブロックがマージ可能である場合にOBMC処理を行う。
【０２０９】
上記の構成によれば、対象サブブロックの動きベクトルと当該対象サブブロックに隣接する同じPU内のサブブロックの動きベクトルとが同じである場合、すなわち、対象サブブロックと隣接サブブロックとがマージ可能である場合に、OBMC処理が行われる。
【０２１０】
例えば、4×4単位の対象サブブロックと4×4単位の隣接サブブロックとをマージした8×4単位のブロックに対してOBMC処理が行われる。
【０２１１】
そのため、小さいサイズの対象サブブロックに対するOBMC処理を回避することができる。よって、OBMC処理における処理量を減らすことができ、画像データにアクセスするためのメモリバンドが大きくなることを抑制することができるという効果を奏する。
【０２１２】
図２７は、本例に係るOBMC処理を表す疑似コードの他の一例を示す図である。図２７に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックが対象ブロック内の水平方向に隣接する同じPU（対象サブブロックを含むブロック）内のサブブロックとマージ可能であるかを判定してもよい。OBMC処理実施判定部3095がマージ可能と判定した場合に、補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093は対象サブブロックと、対象ブロックに対して水平方向に隣接する同じPU内のサブブロックとをマージしたサブブロックに対してOBMC処理を行う。
【０２１３】
より詳細には、OBMC処理実施判定部3095は、対象サブブロックが対象ブロック内の水平方向に隣接する同じPU内のサブブロックとマージ可能であるか否かを示すmergeBlkFlagを導出する。図２８は、OBMC処理実施判定部3095がmergeBlkFlagを導出するための判定式の一例を示している。なお、隣接サブブロックが対象サブブロックに水平方向に隣接している場合、対象サブブロックの位置は（xSb = subX*nSbW, ySb=subY*nSbH）となり、対象サブブロックに隣接するサブブロックの位置は（xNbC=(subX+1)*nSbW, yNb=subY*nSbH）となる。図２８に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックの動きベクトルと、該隣接サブブロックの動きベクトルとが同じである否かに応じて、mergeBlkFlagを導出する。
【０２１４】
既に説明したように、対象サブブロックStのある方向dirA（例えば右）にあるサブブロックSaが対象サブブロックStと同じ動きベクトルを有し、サブブロックStとサブブロックSaとがマージ可能であると判断された場合に、以下のOBMC処理が行われる。すなわち、OBMC補間画像生成部３０９１２は方向dirAとは異なる方向のdirB（例えば上）に接するサブブロックSb（隣接参照サブブロック）とサブブロックStとの間でOBMC処理を行う。この場合、OBMC補間画像生成部３０９１２は、サブブロックSbの動きベクトルを用いて導出された対象サブブロックStの予測画像PredBを用いて、対象サブブロックStの予測画像Predを補正する。
【０２１５】
なお、「水平方向に隣接する」とは、対象サブブロックに対して同じブロック内で右側に位置することを意味する。または、「水平方向に隣接する」とは、対象サブブロックに対して同じブロック内で左側もしくは右側に位置することを意味する。
【０２１６】
上記の構成によれば、対象サブブロックと対象サブブロックに対して水平方向に隣接する同じPU内のサブブロックとがマージ可能である場合に、マージしたサブブロックに対してOBMC処理が行われる。そのため、OBMC処理における処理量を減らすことができ、画像データにアクセスするためのメモリバンドが大きくなることを抑制することができるという効果を奏する。
【０２１７】
また、本例は、サブブロックの処理が水平方向優先であるラスタースキャン順に行われる構成に適している。
【０２１８】
（OBMC処理実施判定部３０９５の判定例２）
次に、OBMC処理実施判定部３０９５が行う判定の他の一例について説明する。本例においては、OBMC処理実施判定部３０９５は、対象サブブロックの動きベクトルと、当該対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、補間画像生成部３０９２およびOBMC補正部３０９３におけるOBMC処理を実行すると判定する。本例における対象サブブロックに隣接する隣接サブブロックとは、対象サブブロックのOBMC処理に利用され得る動きベクトルを有するサブブロックである。ここで、本判定例における、対象サブブロックに隣接するサブブロック（隣接参照サブブロック）の具体例について、図２９を参照して説明する。図２９は、隣接参照サブブロックの一例を示す図である。
【０２１９】
図２９に示すように、対象サブブロックＴは対象ＣＵに含まれる対象サブブロックである。例えば、OBMC処理実施判定部３０９５は対象サブブロックＴの上、左、右、下に隣接するサブブロックについて、対象サブブロックＴのOBMC処理に利用され得る動きベクトルを有するか否かを判定する。図２９に示す例では、対象サブブロックＴの隣接サブブロックTA、隣接サブブロックTL、隣接サブブロックTRおよび隣接サブブロックTBは、対象サブブロックＴのOBMC処理に利用され得る動きベクトルを有するブロックである。すなわち、図２９に示す例では、OBMC処理実施判定部３０９５は対象サブブロックＴの上、左、右、下に隣接するサブブロックの動きベクトルについて、対象サブブロックの動きベクトルとの差分が所定の値以下であるか否かの判定が行われる。
【０２２０】
換言すると、対象サブブロックＴの隣接サブブロックTA、隣接サブブロックTL、隣接サブブロックTRおよび隣接サブブロックTBは、対象サブブロックＴのOBMC処理に利用され得る動きベクトルを有するサブブロックである。すなわち、動きベクトルの判定が行われる該隣接サブブロックは、OBMC処理の参照サブブロックになりうるサブブロック（隣接参照サブブロック）である。隣接参照サブブロックは、例えば、dirによって指定されるサブブロックである（図２０、図３０等参照）。
【０２２１】
図３０は、本例に係るOBMC処理を表す疑似コードの一例を示す図である。図３０に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が所定の値よりも小さいか否かを判定する。対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が所定の値よりも小さい場合、補間画像生成部生成部3092およびOBMC補正部3093は当該隣接参照サブブロックの動きベクトルを用いてOBMC処理を行う。
【０２２２】
より詳細には、OBMC処理実施判定部3095は、対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が所定の値よりも小さいかを示すsmallMVFlagを導出する。図３１は、OBMC処理実施判定部3095がsmallMVFlagを導出するための判定式の一例を示している。図３１に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分mvdiffが、所定の値THよりも小さいか否かに応じた値を示すsmallMVFlagを導出する。なお、図３１において、(xSb, ySb)は対象サブブロック（例えば、対象PU）の左上座標を画素単位で示している。また、隣接参照サブブロックの左上座標を（xNb,yNb）としている。
【０２２３】
また、図３２は、OBMC処理実施判定部3095がsmallMVFlagを導出するための判定式の他の一例を示している。図３２に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとのx方向の差分およびｙ方向の差分の何れかが所定の値THよりも小さいか否かに応じた値を示すsmallMVFlagを導出してもよい。図３２においては、mvL0diffHおよびmvL1diffHは対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとのx方向の差分を示している。また、mvL0diffVおよびmvL1diffVは対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとのｙ方向の差分を示している。
【０２２４】
また、(xSb, ySb)は対象サブブロック（例えば、対象PU）の左上座標を画素単位で示している。また、対象サブブロックに隣接するサブブロックの左上座標を（xNb,yNb）としている。例えば、対象サブブロックの左上座標(xSb, ySb)および隣接参照サブブロックの左上座標(xNb,yNb)を以下の示すように導出しても良い。
【０２２５】
(xSb, ySb) = (subX*4, subY*4)                       // T
(xNb, yNb) = (xSb, ySb-1) = (subX*4, subY*4-1)      // TA
(xNb, yNb) = (xSb-1, ySb) = (subX*4-1, subY*4)      // TL
(xNb, yNb) = (xSb+nSbW, ySb) = (subX*4+nSbW, subY*4)      // TB
(xNb, yNb) = (xSb, ySb+nSbH) = (subX*4, subY*4+nSbH)      // TR
OBMC処理実施判定部3095は、導出したsmallMVFlagを補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093に出力する。補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093は、smallMVFlagを参照し、対象サブブロックのOBMC処理を行う。
【０２２６】
上記の構成によれば、当該対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が、所定の値以下である場合に、補間画像生成部3092およびOBMC補正部3093はOBMC処理を行う。
【０２２７】
例えば、対象サブブロックの動きベクトルと、該隣接参照サブブロックのOBMC処理に用いる動きベクトルとの差分が小さい場合、OBMC処理に用いる参照画像は以下のようになる。すなわち、対象サブブロックに付加された動きベクトルを用いて参照される参照画像と該隣接参照サブブロックの動きベクトルを用いて参照される参照画像の重複領域は大きくなる。
【０２２８】
そのため、対象サブブロックの動きベクトルと、OBMC処理に用いる該隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が小さい場合、OBMC処理を行ってもメモリバンドが大きくなることを抑制することができる。なお、上記対象サブブロックは、ＰＵ等のブロックであってもよい。
【０２２９】
図３３は、本例に係るOBMC処理を表す疑似コードの他の一例を示す図である。図３３に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックの動きベクトルと、対象サブブロックに隣接する隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が、０ではなく、且つ、所定の値より小さいか否かを判定する。当該差分が０ではなく、且つ、所定の値より小さい場合に、補間画像生成部生成部3092およびOBMC補正部3093は隣接参照サブブロックの動きベクトルを用いてOBMC処理を行う。
【０２３０】
図３４は、OBMC処理実施判定部3095がsmallMVFlagを導出するための判定式の一例を示している。図３４に示すように、OBMC処理実施判定部3095は対象サブブロックの動きベクトルと隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分mvdiffが、0ではなく、かつ、所定の値THよりも小さいか否かに応じた値を示すsmallMVFlagを導出する。
【０２３１】
対象サブブロックの動きベクトルと、OBMC処理に用いられる隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が０である場合、補間画像は以下のようになる。すなわち、対象サブブロックに付加された動きベクトルを用いて生成される補間画像と該隣接参照サブブロックの動きベクトルを用いて生成される補間画像とは同じになる。
【０２３２】
そのため、対象サブブロックの動きベクトルと、OBMC処理に用いられる該隣接参照サブブロックの動きベクトルとの差分が０である場合、OBMC処理は不要となる。上記の構成によれば、不要なOBMC処理を行うことを抑制することができるという効果を奏する。
【０２３３】
（重み予測）
重み予測部３０９４は、入力される動き補償画像predSamplesLXに重み係数を乗算することによりPUの予測画像を生成する。予測リスト利用フラグの一方（predFlagL0もしくはpredFlagL1）が１の場合（単予測の場合）で、重み予測を用いない場合には入力された動き補償画像predSamplesLX（ＬＸはL0もしくはL1）を画素ビット数bitDepthに合わせる以下の式の処理を行う。
【０２３４】
predSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesLX[x][y] + offset1 ) >> shift1 )
ここで、shift1 = 14 - bitDepth、offset1=1<<(shift1-1)である。
また、参照リスト利用フラグの両者（predFlagL0とpredFlagL1）が１の場合（双予測BiPredの場合）で、重み予測を用いない場合には、入力された動き補償画像predSamplesL0、predSamplesL1を平均し画素ビット数に合わせる以下の式の処理を行う。
【０２３５】
predSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0[x][y] + predSamplesL1[x][y] + offset2 ) >> shift2 )
ここで、shift2=15-bitDepth、offset2=1<<(shift2-1)である。
【０２３６】
さらに、単予測の場合で、重み予測を行う場合には、重み予測部３０９４は、重み予測係数w0とオフセットo0を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
【０２３７】
predSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( (predSamplesLX[x][y] * w0 + 2^(log2WD - 1)) >> log2WD ) + o0 )
ここで、log2WDは所定のシフト量を示す変数である。
【０２３８】
さらに、双予測BiPredの場合で、重み予測を行う場合には、重み予測部３０９４は、重み予測係数w0、w1、o0、o1を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
【０２３９】
predSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0 [x][y] * w0 + predSamplesL1[x][y] * w1 + ((o0 + o1 + 1) << log2WD) ) >> (log2WD + 1) )
（画像符号化装置の構成）
次に、本実施形態に係る画像符号化装置１１の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る画像符号化装置１１の構成を示すブロック図である。画像符号化装置１１は、予測画像生成部１０１、減算部１０２、変換・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆変換部１０５、加算部１０６、ループフィルタ１０７、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）１０８、参照ピクチャメモリ（参照画像記憶部、フレームメモリ）１０９、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１を含んで構成される。予測パラメータ符号化部１１１は、インター予測パラメータ符号化部１１２及びイントラ予測パラメータ符号化部１１３を含んで構成される。
【０２４０】
予測画像生成部１０１は画像Ｔの各ピクチャについて、そのピクチャを分割した領域である符号化ユニットCU毎に予測ユニットPUの予測画像Ｐを生成する。ここで、予測画像生成部１０１は、予測パラメータ符号化部１１１から入力された予測パラメータに基づいて参照ピクチャメモリ１０９から復号済のブロックを読み出す。予測画像生成部１０１は、読み出した参照ピクチャブロックについて複数の予測方式のうちの１つの予測方式を用いてPUの予測画像Ｐを生成する。予測画像生成部１０１は、生成したPUの予測画像Ｐを減算部１０２に出力する。
【０２４１】
なお、予測画像生成部１０１は、既に説明した予測画像生成部３０８と同じ動作であるためここでの説明を省略する。
【０２４２】
予測画像生成部１０１で生成した予測画像は減算部１０２、加算部１０６に出力される。
【０２４３】
減算部１０２は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値を、画像Ｔの対応するPUの画素値から減算して、残差信号を生成する。減算部１０２は、生成した残差信号を変換・量子化部１０３に出力する。
【０２４４】
変換・量子化部１０３は、減算部１０２から入力された残差信号について周波数変換を行い、変換係数を算出する。変換・量子化部１０３は、算出した変換係数を量子化して量子化係数を求める。変換・量子化部１０３は、求めた量子化係数をエントロピー符号化部１０４及び逆量子化・逆変換部１０５に出力する。
【０２４５】
エントロピー符号化部１０４には、変換・量子化部１０３から量子化係数が入力され、予測パラメータ符号化部１１１から符号化パラメータが入力される。入力される符号化パラメータには、例えば、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、予測モードpredMode、及びマージインデックスmerge_idx等の符号がある。
【０２４６】
エントロピー符号化部１０４は、入力された量子化係数と符号化パラメータをエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、生成した符号化ストリームTeを外部に出力する。
【０２４７】
逆量子化・逆変換部１０５は、変換・量子化部１０３から入力された量子化係数を逆量子化して変換係数を求める。逆量子化・逆変換部１０５は、求めた変換係数について逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部１０５は、算出した残差信号を加算部１０６に出力する。
【０２４８】
加算部１０６は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値と逆量子化・逆変換部１０５から入力された残差信号の信号値を画素毎に加算して、復号画像を生成する。加算部１０６は、生成した復号画像を参照ピクチャメモリ１０９に記憶する。
【０２４９】
ループフィルタ１０７は加算部１０６が生成した復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）を施す。
【０２５０】
予測パラメータメモリ１０８は、符号化パラメータ決定部１１０が生成した予測パラメータを、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【０２５１】
参照ピクチャメモリ１０９は、ループフィルタ１０７が生成した復号画像を、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【０２５２】
符号化パラメータ決定部１１０は、符号化パラメータの複数のセットのうち、１つのセットを選択する。符号化パラメータとは、上述した予測パラメータやこの予測パラメータに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。
【０２５３】
符号化パラメータ決定部１１０は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すコスト値を算出する。符号化パラメータ決定部１１０は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択する。これにより、エントロピー符号化部１０４は、選択した符号化パラメータのセットを符号化ストリームTeとして外部に出力し、選択されなかった符号化パラメータのセットを出力しない。符号化パラメータ決定部１１０は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ１０８に記憶する。
【０２５４】
予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから、符号化するための形式を導出し、エントロピー符号化部１０４に出力する。符号化するための形式の導出とは、例えば動きベクトルと予測ベクトルから差分ベクトルを導出することである。また予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから予測画像を生成するために必要なパラメータを導出し、予測画像生成部１０１に出力する。予測画像を生成するために必要なパラメータとは、例えばサブブロック単位の動きベクトルである。
【０２５５】
インター予測パラメータ符号化部１１２は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された予測パラメータに基づいて、差分ベクトルのようなインター予測パラメータを導出する。インター予測パラメータ符号化部１１２は、予測画像生成部１０１に出力する予測画像の生成に必要なパラメータを導出する構成として、インター予測パラメータ復号部３０３（図４等、参照）がインター予測パラメータを導出する構成と一部同一の構成を含む。インター予測パラメータ符号化部１１２の構成については、後述する。
【０２５６】
イントラ予測パラメータ符号化部１１３は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたイントラ予測モードIntraPredModeから、符号化するための形式（例えばmpm_idx、rem_intra_luma_pred_mode等）を導出する。
【０２５７】
（インター予測パラメータ符号化部の構成）
次に、インター予測パラメータ符号化部１１２の構成について説明する。インター予測パラメータ符号化部１１２は、図９のインター予測パラメータ復号部３０３に対応する手段であり、図７に構成を示す。
【０２５８】
インター予測パラメータ符号化部１１２は、インター予測パラメータ符号化制御部１１２１、AMVP予測パラメータ導出部１１２２、減算部１１２３、サブブロック予測パラメータ導出部１１２５などを含んで構成される。インター予測パラメータ符号化部１１２は、動きベクトル（mvLX、subMvLX）と参照ピクチャインデックスrefIdxLX、PU分割モードpart_mode、インター予測識別子inter_pred_idc、あるいはこれらを示す情報を予測画像生成部１０１に出力する。またインター予測パラメータ符号化部１１２は、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagをエントロピー符号化部１０４に出力する。
【０２５９】
インター予測パラメータ符号化制御部１１２１は、マージインデックス導出部１１２１１とベクトル候補インデックス導出部１１２１２を含む。マージインデックス導出部１１２１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された動きベクトルと参照ピクチャインデックスを、予測パラメータメモリ１０８から読み出したマージ候補のPUが持つ動きベクトルと参照ピクチャインデックスと比較して、マージインデックスmerge_idxを導出し、エントロピー符号化部１０４に出力する。マージ候補とは、符号化対象となる符号化対象CUから予め定めた範囲にある参照PU（例えば、符号化対象ブロックの左下端、左上端、右上端に接する参照PU）であって、符号化処理が完了したPUである。ベクトル候補インデックス導出部１１２１２は予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxを導出する。
【０２６０】
サブブロック予測パラメータ導出部１１２５には、符号化パラメータ決定部１１０がサブブロック予測モードの使用を決定した場合、subPbMotionFlagの値に従って、空間サブブロック予測、時間サブブロック予測、アフィン予測、マッチング動き導出のいずれかのサブブロック予測の動きベクトルと参照ピクチャインデックスを導出する。動きベクトルと参照ピクチャインデックスは、画像復号装置の説明で述べたように、隣接PU、参照ピクチャブロック等の動きベクトルや参照ピクチャインデックスを予測パラメータメモリ１０８から読み出し、導出する。なお、サブブロック予測パラメータ導出部１１２５は、上述のサブブロック予測パラメータ導出部３０３７が行う処理と同様の処理を行ってもよい。
【０２６１】
AMVP予測パラメータ導出部１１２２は、上述のAMVP予測パラメータ導出部３０３２（図９参照）と同様な構成を有する。
【０２６２】
すなわち、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、AMVP予測パラメータ導出部１１２２には符号化パラメータ決定部１１０から動きベクトルmvLXが入力される。AMVP予測パラメータ導出部１１２２は、入力された動きベクトルmvLXに基づいて予測ベクトルmvpLXを導出する。AMVP予測パラメータ導出部１１２２は、導出した予測ベクトルmvpLXを減算部１１２３に出力する。なお、参照ピクチャインデックスrefIdx及び予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxは、エントロピー符号化部１０４に出力される。
【０２６３】
減算部１１２３は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された動きベクトルmvLXから、AMVP予測パラメータ導出部１１２２から入力された予測ベクトルmvpLXを減算して差分ベクトルmvdLXを生成する。差分ベクトルmvdLXはエントロピー符号化部１０４に出力される。
【０２６４】
なお、上述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、例えば、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部３０２、ループフィルタ３０５、予測画像生成部３０８、逆量子化・逆変換部３１１、加算部３１２、予測画像生成部１０１、減算部１０２、変換・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆変換部１０５、ループフィルタ１０７、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像符号化装置１１、画像復号装置３１のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０２６５】
また、上述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、または全部を、LSI（Large Scale Integration）等の集積回路として実現しても良い。画像符号化装置１１、画像復号装置３１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【０２６６】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【０２６７】
〔応用例〕
上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（CGおよびGUIを含む）であってもよい。
【０２６８】
まず、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図３５を参照して説明する。
【０２６９】
図３５の（ａ）は、画像符号化装置１１を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図である。図３５の（ａ）に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。上述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_A1として利用される。
【０２７０】
送信装置PROD_Aは、符号化部PROD_A1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_A6、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図３５の（ａ）においては、これら全てを送信装置PROD_Aが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２７１】
なお、記録媒体PROD_A5は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体PROD_A5と符号化部PROD_A1との間に、記録媒体PROD_A5から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０２７２】
図３５の（ｂ）は、画像復号装置３１を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック図である。図３５の（ｂ）に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_B3と、を備えている。上述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_B3として利用される。
【０２７３】
受信装置PROD_Bは、復号部PROD_B3が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_B4、動画像を記録するための記録媒体PROD_B5、及び、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_B6を更に備えていてもよい。図３５の（ｂ）においては、これら全てを受信装置PROD_Bが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２７４】
なお、記録媒体PROD_B5は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_B3と記録媒体PROD_B5との間に、復号部PROD_B3から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０２７５】
なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
【０２７６】
例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。
【０２７７】
また、インターネットを用いたVOD（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線または有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型PC、ラップトップ型PC、及びタブレット型PCが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
【０２７８】
なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置PROD_A及び受信装置PROD_Bの双方として機能する。
【０２７９】
次に、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図３６を参照して説明する。
【０２８０】
図３６の（ａ）は、上述した画像符号化装置１１を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図である。図３６の（ａ）に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。上述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_C1として利用される。
【０２８１】
なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDD（Hard Disk Drive）やSSD(Solid State Drive)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSB（Universal Serial Bus）フラッシュメモリなどのように、記録装置PROD_Cに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVD（Digital Versatile Disc）やBD（Blu-ray Disc:登録商標）などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０２８２】
また、記録装置PROD_Cは、符号化部PROD_C1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_C3、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_C4、動画像を受信するための受信部PROD_C5、及び、画像を生成または加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図３６の（ａ）においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２８３】
なお、受信部PROD_C5は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部PROD_C5と符号化部PROD_C1との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０２８４】
このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子PROD_C4または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラPROD_C3が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部PROD_C5または画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラPROD_C3または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置PROD_Cの一例である。
【０２８５】
図３６の（ｂ）は、上述した画像復号装置３１を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロックである。図３６の（ｂ）に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。上述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_D2として利用される。
【０２８６】
なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDDやSSDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSBフラッシュメモリなどのように、再生装置PROD_Dに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVDやBDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０２８７】
また、再生装置PROD_Dは、復号部PROD_D2が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_D3、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_D4、及び、動画像を送信する送信部PROD_D5を更に備えていてもよい。図３６の（ｂ）においては、これら全てを再生装置PROD_Dが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２８８】
なお、送信部PROD_D5は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_D2と送信部PROD_D5との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０２８９】
このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子PROD_D4が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイPROD_D3が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型PC（この場合、出力端子PROD_D4または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型またはタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置PROD_Dの一例である。
【０２９０】
（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現）
また、上述した画像復号装置３１および画像符号化装置１１の各ブロックは、集積回路（ICチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【０２９１】
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するRAM（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の実施形態の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（またはCPUやMPU）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０２９２】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM（Compact Disc Read-Only Memory）／MOディスク（Magneto-Optical disc）／MD（Mini Disc）／DVD（Digital Versatile Disc）／CD-R（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）等の光ディスクを含むディスク類、ICカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクROM／EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）／EEPROM（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory：登録商標）／フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD（Programmable logic device）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【０２９３】
また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN（Local Area Network）、ISDN（Integrated Services Digital Network）、VAN（Value-Added Network）、CATV（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）1394、USB、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、IrDA（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、BlueTooth（登録商標）、IEEE802.11無線、HDR（High Data Rate）、NFC（Near Field Communication）、DLNA（Digital Living Network Alliance：登録商標）、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０２９４】
本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２９５】
本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０２９６】
１１・・・画像符号化装置（動画像符号化装置）
３１・・・画像復号装置（動画像復号装置）
３０２・・・予測パラメータ復号部（予測画像生成装置）
３０９・・・インター予測画像生成部（予測画像生成部）
【図１】
2020005200.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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