(57)【要約】      （修正有）【課題】動きベクトルを含む動き情報の符号化効率を、より向上させる技術を提供する。【解決手段】候補リスト生成部は、符号化対象ブロックに隣接する複数の符号化済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する。第１の動き情報取得部は、前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する。第２の動き情報取得部は、前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する。選択候補生成部は、第１の動き情報取得部により取得された第１の予測リストの動き情報と、前記第２の動き情報取得部により取得された第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する。【選択図】図９
2014039306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動き補償予測を行う画像復号装置であって、
復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、
前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、
前記第１の動き情報取得部により取得された前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の動き情報取得部により取得された前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成部と
を備え、
前記候補リスト生成部は、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成部により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
動き補償予測を行う画像復号方法であって、
復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成ステップと、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得するステップと、
前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得するステップと、
前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成ステップと
を有し、
前記候補リスト生成ステップにて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成ステップにより生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする画像復号方法。
【請求項３】
動き補償予測を行う画像復号プログラムであって、
復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成処理と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する処理と、
前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する処理と、
前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成処理と
をコンピュータに実行させ、
前記候補リスト生成処理にて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成処理により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ることを特徴とする画像復号プログラム。
【請求項４】
動き補償予測を行う受信装置であって、
動画像が符号化された符号化データを受信する受信部と、
前記符号化データをパケット処理して前記符号化ストリームを生成するパケット処理部と、
前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、
前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、
前記第１の動き情報取得部により取得された前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の動き情報取得部により取得された前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成部と
を備え、
前記候補リスト生成部は、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成部により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項５】
動き補償予測を行う受信装置であって、
動画像が符号化された符号化データを受信するステップと、
前記符号化データをパケット処理して前記符号化ストリームを生成するパケット処理ステップと、
前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成ステップと、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得するステップと、
前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得するステップと、
前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成ステップと
を有し、
前記候補リスト生成ステップにて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成ステップにより生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする受信方法。
【請求項６】
動き補償予測を行う受信プログラムであって、
動画像が符号化された符号化データを受信する処理と、
前記符号化データをパケット処理して前記符号化ストリームを生成するパケット処理と、
前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成処理と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する処理と、
前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する処理と、
前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成処理と
をコンピュータに実行させ、
前記候補リスト生成処理にて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成処理により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする画像復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動き補償予測を用いた動画像符号化技術に関し、特に動き補償予測で利用す
る動き情報を復号する画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラム、並びに、受信装置、受信方法、及び受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な動画像圧縮符号化では動き補償予測が利用される。動き補償予測は、対象画像
を細かいブロックに分割し、復号済みの画像を参照画像として、動きベクトルで示される
動き量に基いて、対象画像の対象ブロックから参照画像の参照ブロックに移動した位置の
信号を予測信号として生成する技術である。動き補償予測には１本の動きベクトルを利用
して単方向に行うものと、２本の動きベクトルを利用して双方向に行うものがある。
【０００３】
また、動きベクトルについても、処理対象ブロックに隣接する符号化済みのブロックの
動きベクトルを予測動きベクトル（単に「予測ベクトル」ともいう）とし、処理対象ブロ
ックの動きベクトルと予測ベクトルとの差分を求め、差分ベクトルを符号化ベクトルとし
て伝送することで圧縮効率を向上させている。
【０００４】
ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、ＭＰＥＧ−２よりも動き補償予測のブロックサイズを細かく
且つ多様にすることで動き補償予測の効率を向上させている。一方、ブロックサイズを細
かくしたことで動きベクトル数が増加するため、符号化ベクトルの符号量が問題となる。
【０００５】
そのため、ＭＰＥＧ−２では単純に処理対象ブロックの左に隣接するブロックの動きベ
クトルを予測ベクトルとしていたが、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは複数の隣接ブロックの動き
ベクトルの中央値を予測ベクトルとすることで予測ベクトルの精度を向上させ、符号化ベ
クトルの符号量の増加を抑制している。さらに、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣにおいてダイレクト
動き補償予測が知られている。ダイレクト動き補償予測は、符号化済みの別の画像の処理
対象ブロックと同一位置にあるブロックの動きベクトルを、対象画像と２つの参照画像の
距離でスケーリングして新たな動きベクトルを生成し、符号化ベクトルを伝送することな
く、動き補償予測を実現するものである。
【０００６】
また、処理対象ブロックに隣接するブロックの動き情報を利用して、符号化ベクトルを
伝送することなく動き補償予測を実現する動き補償予測が知られている（例えば、特許文
献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７６４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、符号化ベクトルを伝送しないダイレクト動き補償予測は、処理対象ブ
ロックと符号化済みの別の画像の処理対象ブロックと同一位置にあるブロックの動きの連
続性に着目している。また、特許文献１は処理対象ブロックと処理対象ブロックに隣接す
るブロックの動きの連続性に着目している。それにより、他のブロックの動き情報を利用
することで差分ベクトルを含む動き情報を符号化ベクトルとして符号化せずに符号化効率
を向上させている。
【０００９】
ところが従来の動き補償予測では、処理対象ブロックの動きが、処理対象ブロックと隣
接するブロックとの動きや、符号化済みの別の画像の処理対象ブロックと同一位置周辺に
あるブロックとの動きにずれがある場合、差分ベクトルを含む動き情報を符号化しなけれ
ばならず、符号化効率の向上が十分に発揮されないという難しい面がある。
【００１０】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、動きベクトルを含む
動き情報の符号化効率を、より向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
動き補償予測を行う画像復号装置であって、復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、前記第１の動き情報取得部により取得された前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の動き情報取得部により取得された前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成部とを備え、前記候補リスト生成部は、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成部により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする画像復号装置を提供する。
動き補償予測を行う画像復号方法であって、復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成ステップと、前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得するステップと、前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得するステップと、前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成ステップとを有し、前記候補リスト生成ステップにて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成ステップにより生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする画像復号方法を提供する。
動き補償予測を行う画像復号プログラムであって、復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成処理と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する処理と、前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する処理と、前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成処理とをコンピュータに実行させ、前記候補リスト生成処理にて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成処理により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする画像復号プログラムを提供する。
動き補償予測を行う受信装置であって、動画像が符号化された符号化データを受信する受信部と、前記符号化データをパケット処理して前記符号化ストリームを生成するパケット処理部と、前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、前記第１の動き情報取得部により取得された前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の動き情報取得部により取得された前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成部とを備え、前記候補リスト生成部は、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成部により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする受信装置を提供する。
動き補償予測を行う受信装置であって、動画像が符号化された符号化データを受信するステップと、前記符号化データをパケット処理して前記符号化ストリームを生成するパケット処理ステップと、前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成ステップと、前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得するステップと、前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得するステップと、前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成ステップとを有し、前記候補リスト生成ステップにて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成ステップにより生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする受信方法を提供する。
動き補償予測を行う受信プログラムであって、動画像が符号化された符号化データを受信する処理と、前記符号化データをパケット処理して前記符号化ストリームを生成するパケット処理と、前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成処理と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の予測リストの動き情報を取得する処理と、前記候補に含まれる第２の候補から第２の予測リストの動き情報を取得する処理と、前記第１の予測リストの動き情報と、前記第２の予測リストの動き情報を組み合わせて、動き情報の新たな候補を生成する選択候補生成処理とをコンピュータに実行させ、前記候補リスト生成処理にて、前記候補の数が、設定された最大数に満たない場合、前記選択候補生成処理により生成された新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする画像復号プログラムを提供する。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記
録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有
効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、動きベクトルを含む動き情報の符号化効率を、より向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像を最大符号化ブロックに分割する例を説明するための図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、符号化ブロックを説明するための図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、予測ブロックを説明するための図である。
【図４】予測ブロックサイズを説明するための図である。
【図５】予測符号化モードを説明するための図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、動き補償予測の予測方向を説明するための図である。
【図７】予測ブロックのシンタックスの一例を説明するための図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は、マージインデックスのＴｒｕｎｃａｔｅｄ  Ｕｎａｒｙ符号列を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の構成を説明するための図である。
【図１０】図９の動き情報メモリにおける動き情報の管理方法を説明するための図である。
【図１１】図９の動き情報生成部の構成を説明するための図である。
【図１２】図９の差分ベクトル算出部の構成を説明するための図である。
【図１３】空間候補ブロック群を説明するための図である。
【図１４】時間候補ブロック群を説明するための図である。
【図１５】図１１の結合動き情報決定部の構成を説明するための図である。
【図１６】図１５の結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。
【図１７】図１６の双方向結合動き情報候補リスト生成部の構成を説明するための図である。
【図１８】候補番号管理テーブルを説明するための図である。
【図１９】図１９（ａ）、（ｂ）は、マージ候補番号からマージインデックスへの変換を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の符号化の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図９の動き情報生成部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２２】図１１の差分ベクトル算出部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２３】図１１の結合動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２４】図１６の双方向結合動き情報候補リスト生成部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２５】空間結合動き情報候補リストの生成の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２６】時間結合動き情報候補リストの生成の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２７】双方向結合動き情報候補リストの生成の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２８】図１７の基準方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２９】図１７の逆方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３０】双方向結合動き情報候補の予測方向の決定を説明するための図である。
【図３１】図３１（ａ）〜（ｃ）は、双方向結合動き情報候補の予測方向の決定の拡張例を説明するための図である。
【図３２】本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置の構成を説明するための図である。
【図３３】図３２の動き情報再生部の構成を説明するための図である。
【図３４】図３３の動きベクトル再生部の構成を説明するための図である。
【図３５】図３３の結合動き情報再生部の構成を説明するための図である。
【図３６】本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置の復号の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３７】図３２の動き情報再生部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３８】図３３の動きベクトル再生部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３９】図３３の結合動き情報再生部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４０】図４０（ａ）、（ｂ）は変形例１に係る候補番号管理テーブルを説明するための図である。
【図４１】実施の形態１の変形例１に係る別の候補番号管理テーブルの説明するための図である。
【図４２】双方向結合動き情報候補（ＢＤ２）の導出を説明するためのフローチャートである。
【図４３】双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）の導出を説明するためのフローチャートである。
【図４４】実施の形態１の変形例２に係る逆方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４５】実施の形態１の変形例３に係る逆方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４６】実施の形態１の変形例４に係る結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。
【図４７】実施の形態１の変形例４に係る基準方向動き情報決定部の動作と逆方向動き情報決定部の動作を説明するための図である。
【図４８】実施の形態１の変形例５に係る２つの予測方向が同一の動き情報の組み合わせを説明するための図である。
【図４９】図４９（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１の変形例６に係るＢＤ０およびＢＤ１の予め定められた組み合わせを説明するための図である。
【図５０】実施の形態１の効果を説明するための図（その１）である。
【図５１】実施の形態１の効果を説明するための図（その２）である。
【図５２】実施の形態１の効果を説明するための図（その３）である。
【図５３】図５３（ａ）、（ｂ）は、実施の形態２の候補番号管理テーブルを符号化ストリーム中に符号化するシンタックスを説明するための図である。
【図５４】実施の形態３の候補番号管理テーブルを説明するための図である。
【図５５】実施の形態３の結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。
【図５６】実施の形態３の結合動き情報候補生成部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５７】実施の形態３の候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５８】図５８（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態３の候補番号管理テーブル変更部の候補番号管理テーブルの変更例を説明するための図である。
【図５９】実施の形態３の変形例１に係る候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６０】図６０（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３の変形例１に係る候補番号管理テーブル変更部の候補番号管理テーブルを説明するための図である。
【図６１】実施の形態３の変形例２に係る候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６２】実施の形態３の変形例３に係る候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６３】実施の形態４の基準方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６４】実施の形態５の結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。
【図６５】実施の形態６の候補番号管理テーブルを説明するための図である。
【図６６】実施の形態６の基準方向決定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６７】時間結合動き情報候補の動きベクトルｍｖＬ０ｔ、ｍｖＬ１ｔの算出手法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明の実施の形態の前提となる技術を説明する。
【００１６】
現在、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）など
の符号化方式に準拠した装置およびシステムが普及している。そのような符号化方式では
、時間軸上に連続する複数の画像をデジタル信号の情報として取り扱う。その際、効率の
高い情報の放送、伝送または蓄積などを目的とし、時間方向の冗長性を利用した動き補償
予測、および空間方向の冗長性を利用した離散コサイン変換などの直交変換を用いて圧縮
符号化する。
【００１７】
１９９５年にはＭＰＥＧ−２ビデオ（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−２）符号化方式が
、汎用の映像圧縮符号化方式として制定され、ＤＶＤおよびＤ−ＶＨＳ（登録商標）規格
のデジタルＶＴＲによる磁気テープなどの蓄積メディア、ならびにデジタル放送などのア
プリケーションとして広く用いられている。
【００１８】
さらに、２００３年に、国際標準化機構（ＩＳＯ）と国際電気標準会議（ＩＥＣ）のジ
ョイント技術委員会（ＩＳＯ／ＩＥＣ）と、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴ
Ｕ−Ｔ）の共同作業によってＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４と呼ばれる符号化方式（
ＩＳＯ／ＩＥＣでは１４４９６−１０、ＩＴＵ−ＴではＨ．２６４の規格番号がつけられ
ている。以下、これをＭＰＥＧ−４ＡＶＣと呼ぶ）が国際標準として制定された。
【００１９】
現在、国際標準化機構（ＩＳＯ）と国際電気標準会議（ＩＥＣ）のジョイント技術委員
会（ＩＳＯ／ＩＥＣ）と、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）の共同作
業によってＨＥＶＣと呼ばれる符号化方式の標準化が検討されている。
【００２０】
（符号化ブロック）
本発明の実施の形態では、入力された画像信号を図１のように最大符号化ブロック単位
に分割し、分割した符号化ブロックをラスタースキャン順序で処理する。符号化ブロック
は階層構造となっており、符号化効率などを考慮して順次均等に４分割することでより小
さい符号化ブロックにすることができる。なお、４分割された符号化ブロックはジグザグ
スキャン順で符号化される。これ以上小さくすることのできない符号化ブロックを最小符
号化ブロックと呼ぶ。符号化ブロックは符号化の単位となり、最大符号化ブロックも分割
数が０である場合は符号化ブロックとなる。本実施の形態では、最大符号化ブロックを６
４画素×６４画素、最小符号化ブロックを８画素×８画素とする。
【００２１】
図２（ａ）、（ｂ）に最大符号化ブロックの分割の一例を示す。図２（ａ）の例では、
符号化ブロックが１０個に分割されている。ＣＵ０、ＣＵ１およびＣＵ９は３２画素×３
２画素の符号化ブロック、ＣＵ２、ＣＵ３およびＣＵ８は１６画素×１６画素の符号化ブ
ロック、ならびにＣＵ４、ＣＵ５、ＣＵ６およびＣＵ７は８画素×８画素の符号化ブロッ
クとなっている。
【００２２】
（予測ブロック）
本発明の実施の形態では、符号化ブロックはさらに予測ブロックに分割される。予測ブ
ロックの分割のパターンを図３（ａ）〜（ｄ）に示す。図３（ａ）は符号化ブロックを分
割しない２Ｎ×２Ｎ、図３（ｂ）は水平に分割する２Ｎ×Ｎ、図３（ｃ）は垂直に分割す
るＮ×２Ｎ、および図３（ｄ）は水平と垂直に分割するＮ×Ｎを示す。つまり、予測ブロ
ックサイズには、図４に示すように、ＣＵ分割数が０であって最大の予測ブロックサイズ
である６４画素×６４画素からＣＵ分割数が３であって最小の予測ブロックサイズである
４画素×４画素までの１３の予測ブロックサイズが存在することになる。
【００２３】
本発明の実施の形態では、最大符号化ブロックを６４画素×６４画素、最小符号化ブロ
ックを８画素×８画素とするが、この組み合わせに限定されない。また、予測ブロックの
分割のパターンを図３（ａ）〜（ｄ）としたが、１以上に分割されればよくこれに限定さ
れない。
【００２４】
（予測符号化モード）
本発明の実施の形態では、動き補償予測の予測方向や符号化ベクトル数を予測ブロック
のブロックサイズで切り替えることが可能となっている。ここで、動き補償予測の予測方
向と符号化ベクトル数を関連付けた予測符号化モードの一例について図５を用いて簡単に
説明する。
【００２５】
図５に示す予測符号化モードには、動き補償予測の予測方向が単方向であって符号化ベ
クトル数が１である単方向モード（ＵｎｉＰｒｅｄ）、動き補償予測の予測方向が双方向
であって符号化ベクトル数が２である双方向モード（ＢｉＰｒｅｄ）、および動き補償予
測の予測方向が単方向または双方向であって符号化ベクトル数が０であるマージモード（
ＭＥＲＧＥ）がある。また、動き補償予測を実施しない予測符号化モードであるイントラ
モード（Ｉｎｔｒａ）もある。
【００２６】
（参照画像インデックス）
本発明の実施の形態では、動き補償予測の精度向上のために、動き補償予測において複
数の参照画像の中から最適な参照画像を選択することを可能とする。そのため、動き補償
予測で利用した参照画像を参照画像インデックスとして符号化ベクトルとともに符号化ス
トリーム中に符号化する。動き補償予測で利用される参照画像インデックスは０以上の数
値となる。参照画像インデックスで選択できる複数の参照画像は参照インデックスリスト
で管理される。動き補償予測の予測方向が単方向であれば、参照画像インデックスは１つ
符号化され、動き補償予測の予測方向が双方向であれば、それぞれの予測方向の参照画像
を示す参照画像インデックスが符号化される（図５参照）。
【００２７】
（予測ベクトルインデックス）
ＨＥＶＣでは、予測ベクトルの精度を向上させるために、複数の予測ベクトルの候補の
中から最適な予測ベクトルを選択し、選択した予測ベクトルを示すための予測ベクトルイ
ンデックスを符号化することが検討されている。本発明の実施の形態では、上記の予測ベ
クトルインデックスを導入する。動き補償予測の予測方向が単方向であれば、予測ベクト
ルインデックスは１つ符号化され、動き補償予測の予測方向が双方向であれば、それぞれ
の予測方向の予測ベクトルを示す予測ベクトルインデックスが符号化される（図５参照）
。
【００２８】
（マージインデックス）
ＨＥＶＣでは、さらに符号化効率を向上させるために、複数の隣接ブロックの候補及び
符号化済みの別の画像の処理対象ブロックと同一位置にあるブロックの中から最適なブロ
ックを選択し、選択したブロックを示すマージインデックスを符号化および復号すること
が検討されている。これは、選択されたマージインデックスの示すブロックの動き補償予
測の予測方向、動きベクトル情報、参照画像情報から成る動き情報を処理対象ブロックで
利用する動き補償予測技術（マージ技術）である。本発明の実施の形態では、上記のマー
ジインデックス（マージ技術）を導入する。図５に示すように、マージインデックスは予
測符号化モードがマージモードの場合に、１つ符号化される。なお、動き情報が双方向で
あれば、動き情報には各予測方向の動きベクトル情報と参照画像情報が含まれる。
【００２９】
以降、マージインデックスによって示される可能性のあるブロックの持つ動き情報を結
合動き情報候補と呼び、結合動き情報候補の集合体を結合動き情報候補リストと呼ぶ。
【００３０】
（予測方向）
本発明の実施の形態では、動き補償予測の予測方向としてＬ０方向とＬ１方向の２つを
設定する。ここで、動き補償予測の予測方向について図６（ａ）〜（ｄ）を用いて簡単に
説明する。動き補償予測の予測方向が単方向の場合はＬ０方向またはＬ１方向のいずれか
を利用する。図６（ａ）は単方向であってＬ０方向の参照画像（ＲｅｆＬ０Ｐｉｃ）が符
号化対象画像（ＣｕｒＰｉｃ）より前の時刻にある場合を示している。図６（ｂ）は単方
向であってＬ０方向の参照画像が符号化対象画像より後の時刻にある場合を示している。
図６（ａ）および図６（ｂ）のＬ０方向の参照画像をＬ１方向の参照画像（ＲｅｆＬ１Ｐ
ｉｃ）に置き換えることもできる。
【００３１】
双方向の場合はＬ０方向とＬ１方向の２つを利用してＢＩ方向と表現する。図６（ｃ）
は双方向であってＬ０方向の参照画像が符号化対象画像より前の時刻にあって、Ｌ１方向
の参照画像が符号化対象画像より後の時刻にある場合を示している。図６（ｄ）は双方向
であってＬ０方向の参照画像とＬ１方向の参照画像が符号化対象画像より前の時刻にある
場合を示している。図６（ｃ）および図６（ｄ）のＬ０方向の参照画像をＬ１方向の参照
画像（ＲｅｆＬ１Ｐｉｃ）に、Ｌ１方向の参照画像をＬ０方向の参照画像に置き換えるこ
ともできる。以上で説明したように、動き補償予測の予測方向であるＬ０方向とＬ１方向
はそれぞれ時間的に前方向と後方向のいずれでも示すことができる。また、Ｌ０方向とＬ
１方向はそれぞれに複数の参照画像が存在することが可能であって、Ｌ０方向の参照画像
は参照画像リストＬ０にＬ１方向の参照画像は参照画像リストＬ１に登録されて、それぞ
れの予測方向の参照画像インデックスによって参照画像リスト中の参照画像の位置が指定
されて、参照画像が確定する。以降、予測方向がＬ０方向であるとは参照画像リストＬ０
に登録された参照画像と関連づけられた動き情報を利用する予測方向であり、予測方向が
Ｌ１方向であるとは参照画像リストＬ１に登録された参照画像と関連づけられた動き情報
を利用する予測方向である。
【００３２】
（シンタックス）
本発明の実施の形態による予測ブロックのシンタックスの一例について図７を用いて説
明する。予測ブロックがイントラであるかインターであるかは上位の符号化ブロックによ
って指定されており、図７は予測ブロックがインターの場合のシンタックスを示す。予測
ブロックには、マージフラグ（ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ）、マージインデックス（ｍｅｒｇ
ｅ＿ｉｄｘ）、動き補償予測の方向（ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅ）、参照インデッ
クス（ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ０とｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ１）、差分ベクトル（ｍｖｄ＿ｌ０［
０］、ｍｖｄ＿ｌ０［１］、ｍｖｄ＿ｌ１［０］、ｍｖｄ＿ｌ１［１］）および予測ベク
トルインデックス（ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌ０およびｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌ１）が設置されてい
る。差分ベクトルの［０］は水平成分、［１］は垂直成分を示す。
【００３３】
ここで、ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ０とｍｖｄ＿ｌ０［０］、ｍｖｄ＿ｌ０［１］、ｍｖｐ＿
ｉｄｘ＿ｌ０はＬ０方向に関する情報であって、ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ１とｍｖｄ＿ｌ１［
０］、ｍｖｄ＿ｌ１［１］、ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌ１はＬ１方向に関する情報である。ｉｎ
ｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅにはＰｒｅｄ＿Ｌ０（Ｌ０方向の単方向）、Ｐｒｅｄ＿Ｌ１
（Ｌ１方向の単方向）およびＰｒｅｄ＿ＢＩ（ＢＩの双方向）の３種類がある。
【００３４】
（動き情報の符号量）
図７のシンタックスからもわかるように、マージモードはマージインデックス１つで動
き情報を伝送できる。したがって、マージモード（マージフラグが１）と非マージモード
（マージフラグが０）の予測誤差が同程度であれば、マージモードの方が動き情報を効率
よく符号化できる。すなわち、マージモードの選択率を高くすることで動き情報の符号化
効率を向上させることができる。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態による予測ブロックのシンタックスを図７のように設定した
が、本発明の実施の形態によればマージモードの方が非マージモードより少ない情報で動
き情報を符号化できればよく、これに限定されない。例えば、動き情報が差分ベクトルだ
けでもよい。
【００３６】
（マージインデックスの特性）
図７ではマージインデックスの復号（符号化）の前段にマージの候補数を算出する関数
であるＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄｓ（）が、予測ベクトルインデックスの復号（符号化）
の前段に予測ベクトルの候補数を算出する関数であるＮｕｍＭｖｐＣａｎｄｓ（）が設置
されている。これらは隣接ブロックの動き情報の有効性によって、マージの候補数や予測
ベクトルの候補数が予測ブロック毎に変化するために、その候補数を取得するために必要
な関数である。なお、隣接ブロックの動き情報が有効であるとは、その隣接ブロックが領
域外のブロックやイントラモードでないことであって、隣接ブロックの動き情報が無効で
あるとは、その隣接ブロックが領域外のブロックやイントラモードであることである。
【００３７】
なお、マージの候補数が１である場合はマージインデックスを復号（符号化）しない。
マージの候補数が１である場合は指定しなくとも一意に決定できるためである。予測ベク
トルインデックスの場合も同様である。
【００３８】
また、マージインデックスの符号列について図８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。本
発明の実施の形態では、マージインデックスの符号列としてＴｒｕｎｃａｔｅｄ  Ｕｎａ
ｒｙ符号列を用いる。図８（ａ）はマージの候補数が２個の場合のＴｒｕｎｃａｔｅｄ  
Ｕｎａｒｙ符号列によるマージインデックスの符号列を、図８（ｂ）はマージの候補数が
３個の場合のＴｒｕｎｃａｔｅｄ  Ｕｎａｒｙ符号列によるマージインデックスの符号列
を、図８（ｃ）はマージの候補数が４個の場合のＴｒｕｎｃａｔｅｄ  Ｕｎａｒｙ符号列
によるマージインデックスの符号列を示す。
【００３９】
図８（ａ）〜（ｃ）から同じマージインデックスの値を符号化する場合でもマージの候
補数が少ないほどマージインデックスに割り当てられる符号ビット数が小さくなることが
わかる。例えば、マージインデックスが１である場合、マージの候補数が２個であれば‘
１’の１ビットであるが、マージの候補数が３個であれば‘１０’の２ビットとなる。
【００４０】
以上のように、マージの候補数は少ないほどマージインデックスの符号化効率は向上す
る。すなわち、選択率の高い候補を残し、選択率の低い候補を削減することでマージイン
デックスの符号化効率は向上させることができる。また、候補数が同じである場合には、
小さいマージインデックスの方が符号量は少なくなるため、選択率の高い候補に小さなマ
ージインデックスを割り当てることで符号化効率を向上させることができる。
【００４１】
（ＰＯＣ）
本発明の実施の形態では、画像の時間情報（距離情報）としてＰＯＣ（Ｐｉｃｔｕｒｅ
Ｏｒｄｅｒ  Ｃｏｕｎｔ）を用いる。ＰＯＣはＭＰＥＧ−４ＡＶＣで定義された画像の
表示順序を示すカウンタである。画像の表示順序が１増加するとＰＯＣも１増加する。し
たがって、画像間のＰＯＣ差から画像間の時間差（距離）を取得できる。
【００４２】
（隣接ブロックの動き情報の特性）
一般的に処理対象ブロックの動き情報と処理対象ブロックに隣接するブロック（以下、
隣接ブロックという）の動き情報の相関度が高いのは、処理対象ブロックと隣接ブロック
が同じ動きをしている場合、例えば、処理対象ブロックと隣接ブロックを含めた領域が平
行移動している場合である。また、一般的に処理対象ブロックの動き情報と隣接ブロック
の動き情報の相関度は、処理対象ブロックと隣接ブロックの接している長さにも依存する
。
【００４３】
（別の画像の動き情報の特性）
一方、一般的に時間ダイレクトモードや空間ダイレクトモードで利用されている復号済
みの別の画像上で処理対象ブロックと同一位置にあるブロック（以下、同一位置ブロック
という）と、当該処理対象ブロックとの相関度が高いのは、当該同一位置ブロックおよび
当該処理対象ブロックが静止状態にある場合である。
【００４４】
以下、図面とともに本発明に係る動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化
プログラムの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明には同一要素
には同一符号を付与して重複する説明を省略する。
【００４５】
［実施の形態１］
（動画像符号化装置１００の構成）
図９は本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置１００の構成を示す。動画像符号
化装置１００は、動画像信号を動き補償予測を実施する予測ブロック単位で符号化する装
置である。符号化ブロックの分割、予測ブロックサイズの決定、予測符号化モードの決定
は上位の符号化制御部で決定されているものとする。
【００４６】
動画像符号化装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉ
ｔ）、フレームメモリ、ハードディスクなどを備える情報処理装置などのハードウェアに
より実現される。動画像符号化装置１００は、上記の構成要素が動作することにより、以
下に説明する機能的な構成要素を実現する。なお、処理対象の予測ブロックの位置情報、
予測ブロックサイズおよび動き補償予測の予測方向に関しては動画像符号化装置１００内
で共有していることとし、図示しない。
【００４７】
実施の形態１の動画像符号化装置１００は、予測ブロック画像取得部１０１、減算部１
０２、予測誤差符号化部１０３、符号列生成部１０４、予測誤差復号部１０５、動き補償
部１０６、加算部１０７、動きベクトル検出部１０８、動き情報生成部１０９、フレーム
メモリ１１０、および動き情報メモリ１１１を含む。
【００４８】
（動画像符号化装置１００の機能）
以下、各部の機能について説明する。予測ブロック画像取得部１０１は、予測ブロック
の位置情報と予測ブロックサイズに基づいて、端子１０より供給される画像信号から処理
対象の予測ブロックの画像信号を取得し、予測ブロックの画像信号を減算部１０２、動き
ベクトル検出部１０８および動き情報生成部１０９に供給する。
【００４９】
減算部１０２は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号と動き補償部
１０６より供給される予測信号を減算して予測誤差信号を算出し、当該予測誤差信号を予
測誤差符号化部１０３に供給する。
【００５０】
予測誤差符号化部１０３は、減算部１０２より供給される予測誤差信号に対して、量子
化や直交変換などの処理を行って予測誤差符号化データを生成し、当該予測誤差符号化デ
ータを符号列生成部１０４および予測誤差復号部１０５に供給する。
【００５１】
符号列生成部１０４は、予測誤差符号化部１０３より供給される予測誤差符号化データ
、ならびに動き情報生成部１０９より供給されるマージフラグ、マージ候補番号、動き補
償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデック
スを、動き補償予測の予測方向とともにシンタックスに従ってエントロピー符号化して符
号列を生成し、当該符号列を端子１１に供給する。
【００５２】
ここで、マージ候補番号はマージインデックスに変換されて符号列を生成する。ここで
、マージ候補番号は選択された結合動き情報候補を示す番号である。マージ候補番号から
マージインデックスへの変換については後述する。なお、実施の形態１では上記のように
マージインデックスや予測ベクトルインデックスの符号化にＴｒｕｎｃａｔｅｄ  Ｕｎａ
ｒｙ符号列を利用したが、候補数が小さいほど少ないビットで符号化できる符号列であれ
ばこれに限定されない。
【００５３】
予測誤差復号部１０５は、予測誤差符号化部１０３より供給される予測誤差符号化デー
タに対して、逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差信号を生成し、当該予測
誤差信号を加算部１０７に供給する。
【００５４】
動き補償部１０６は、動き情報生成部１０９より供給される参照画像インデックスで示
されるフレームメモリ１１０内の参照画像を、動き情報生成部１０９より供給される動き
ベクトルに基づき動き補償して予測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方
向とＬ１方向の予測信号を平均したものを予測信号とする。
【００５５】
加算部１０７は、予測誤差復号部１０５より供給される予測誤差信号と、動き補償部１
０６より供給される予測信号を加算して復号画像信号を生成し、当該復号画像信号をフレ
ームメモリ１１０に供給する。
【００５６】
動きベクトル検出部１０８は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号
および複数の参照画像に相当する画像信号から、動きベクトルおよび参照画像を示す参照
画像インデックスを検出し、当該動きベクトルおよび当該参照画像インデックスを動き情
報生成部１０９に供給する。なお、予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の動
きベクトルと参照画像インデックスを検出する。
【００５７】
一般的な動きベクトルの検出方法は、対象画像の画像信号と同一位置より所定の移動量
だけ移動させた参照画像に相当する画像信号について誤差評価値を算出し、誤差評価値が
最小となる移動量を動きベクトルとする。誤差評価値としては、絶対差分和を示すＳＡＤ
（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）や二乗誤差平均を示すＭＳ
Ｅ（Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）などを利用することが可能である。
【００５８】
動き情報生成部１０９は、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルと参
照画像インデックス、動き情報メモリ１１１より供給される候補ブロック群、およびフレ
ームメモリ１１０内の参照画像インデックスで示される参照画像から、マージ候補番号、
または差分ベクトルおよび予測ベクトルインデックスを生成し、マージフラグ、マージ候
補番号、参照画像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデックスを必要に
応じて、符号列生成部１０４、動き補償部１０６および動き情報メモリ１１１に供給する
。動き情報生成部１０９の詳細な構成については後述する。
【００５９】
フレームメモリ１１０は、加算部１０７より供給される復号画像信号を記憶する。また
、画像全体の復号が完了した復号画像については参照画像として、１以上の所定の画像数
を記憶する。フレームメモリ１１０は、記憶した参照画像信号を動き補償部１０６および
動き情報生成部１０９に供給する。参照画像を記憶する記憶領域はＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ
Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）方式で制御される。
【００６０】
動き情報メモリ１１１は、動き情報生成部１０９より供給される動き情報を最小の予測
ブロックサイズ単位で所定の画像数、記憶する。処理対象の予測ブロックの隣接ブロック
の動き情報を空間候補ブロック群とする。
【００６１】
また、動き情報メモリ１１１は、処理対象の予測ブロックと同一位置にあるＣｏｌＰｉ
ｃ上のブロックとその周辺ブロックの動き情報を時間候補ブロック群とする。動き情報メ
モリ１１１は、空間候補ブロック群と時間候補ブロック群を候補ブロック群として動き情
報生成部１０９に供給する。動き情報メモリ１１１は、フレームメモリ１１０と同期して
おり、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）方式で制御される。
【００６２】
ここで、ＣｏｌＰｉｃとは、処理対象の予測ブロックとは別の復号済みの画像であって
、フレームメモリ１１０に参照画像として記憶されている画像を指す。実施の形態１では
、ＣｏｌＰｉｃは直前に復号した参照画像とする。なお、実施の形態１では、ＣｏｌＰｉ
ｃは直前に復号した参照画像としたが、符号化済みの画像であればよく、例えば、表示順
で直前の参照画像や表示順で直後の参照画像でもよく、符号化ストリーム中で指定するこ
とも可能である。
【００６３】
ここで、動き情報メモリ１１１における動き情報の管理方法について図１０を用いて説
明する。動き情報は最小の予測ブロック単位で各メモリエリアに記憶される。図１０は処
理対象の予測ブロックサイズが１６画素×１６画素である場合の様子を示している。この
場合、この予測ブロックの動き情報は図１０の斜線部の１６個のメモリエリアに格納され
る。
【００６４】
なお、予測符号化モードがイントラモードである場合、Ｌ０方向とＬ１方向の動きベク
トルとして（０，０）が記憶され、Ｌ０方向とＬ１方向の参照画像インデックスとして「
−１」が記憶される。なお、参照画像インデックスの「−１」は動き補償予測を実施しな
いモードであることが判定できればどのような値でもよい。これ以降は特に断らない限り
単にブロックと表現する場合には、最小の予測ブロック単位のことを示すこととする。ま
た、領域外のブロックである場合もイントラモードと同様に、Ｌ０方向とＬ１方向の動き
ベクトルとして（０，０）、Ｌ０方向とＬ１方向の参照画像インデックスとして「−１」
が記憶されている。ＬＸ方向（Ｘは０または１）が有効であるとはＬＸ方向の参照画像イ
ンデックスが０以上であることで、ＬＸ方向が無効である（有効でない）とはＬＸ方向の
参照画像インデックスが「−１」であることである。
【００６５】
続いて、動き情報生成部１０９の詳細な構成について図１１を用いて説明する。図１１
は動き情報生成部１０９の構成を示す。動き情報生成部１０９は、差分ベクトル算出部１
２０、結合動き情報決定部１２１および予測符号化モード決定部１２２を含む。端子１２
は動き情報メモリ１１１に、端子１３は動きベクトル検出部１０８に、端子１４はフレー
ムメモリ１１０に、端子１５は予測ブロック画像取得部１０１に、端子１６は符号列生成
部１０４に、端子５０は動き補償部１０６に、および端子５１は動き情報メモリ１１１に
それぞれ接続されている。
【００６６】
以下、各部の機能について説明する。差分ベクトル算出部１２０は、端子１２より供給
される候補ブロック群、端子１３より供給される動きベクトルと参照画像インデックス、
端子１４より供給される参照画像、および端子１５より供給される画像信号から予測ベク
トルインデックスを決定して、差分ベクトルおよびレート歪み評価値を算出する。そして
、当該参照画像インデックス、当該動きベクトル、当該差分ベクトル、当該予測ベクトル
インデックス、および当該レート歪み評価値を予測符号化モード決定部１２２に供給する
。差分ベクトル算出部１２０の詳細な構成については後述する。
【００６７】
結合動き情報決定部１２１は、端子１２より供給される候補ブロック群、端子１４より
供給される参照画像、および端子１５より供給される画像信号から結合動き情報候補リス
トを生成する。そして、結合動き情報決定部１２１は、生成した結合動き情報候補リスト
の中から結合動き情報候補を選択してマージ候補番号を決定すると共に、レート歪み評価
値を算出して、当該結合動き情報候補の動き情報、当該マージ候補番号および当該レート
歪み評価値を予測符号化モード決定部１２２に供給する。結合動き情報決定部１２１の詳
細な構成については後述する。
【００６８】
予測符号化モード決定部１２２は、差分ベクトル算出部１２０より供給されるレート歪
み評価値と、結合動き情報決定部１２１より供給されるレート歪み評価値とを比較する。
前者の方が後者未満の場合は、マージフラグを「０」に設定する。予測符号化モード決定
部１２２は、マージフラグ、および差分ベクトル算出部１２０より供給される参照画像イ
ンデックスと差分ベクトルと予測ベクトルインデックスを端子１６に供給し、差分ベクト
ル算出部１２０より供給される動きベクトルと参照画像インデックスを端子５０および端
子５１に供給する。
【００６９】
前者が後者以上の場合は、マージフラグを１に設定する。予測符号化モード決定部１２
２は、マージフラグおよび結合動き情報決定部１２１より供給されるマージ候補番号を端
子１６に供給し、結合動き情報決定部１２１より供給される動き情報の動きベクトルと参
照画像インデックスを端子５０および端子５１に供給する。なお、レート歪み評価値の具
体的な算出方法は本発明の主眼ではないため詳細は省略するが、レート歪み評価値が小さ
いほど符号化効率は高くなる特性を持つ評価値である。
【００７０】
続いて、差分ベクトル算出部１２０の詳細な構成について図１２を用いて説明する。図
１２は差分ベクトル算出部１２０の構成を示す。差分ベクトル算出部１２０は、予測ベク
トル候補リスト生成部１３０、予測ベクトル決定部１３１および減算部１３２とを含む。
端子１７は予測符号化モード決定部１２２に接続されている。
【００７１】
予測ベクトル候補リスト生成部１３０は、実施の形態１による動画像符号化装置１００
により生成された符号列を復号する動画像復号装置２００にも同様に設置されて、動画像
符号化装置１００と動画像復号装置２００にて矛盾のない予測ベクトル候補リストが生成
される。
【００７２】
以下、各部の機能について説明する。予測ベクトル候補リスト生成部１３０は、端子１
２より供給される候補ブロック群から領域外である候補ブロックや、イントラモードであ
る候補ブロックを削除する。さらに重複している動きベクトルを持つ候補ブロックが複数
存在する場合には１つの候補ブロックを残して削除する。予測ベクトル候補リスト生成部
１３０は、これら削除後の候補ブロックから予測ベクトル候補リストを生成し、予測ベク
トル候補リストを予測ベクトル決定部１３１に供給する。このようにして生成された予測
ベクトル候補リストには重複のない予測ベクトル候補が１つ以上含まれるとする。例えば
、動きベクトルを持つ候補ブロックが1つもない場合には、ベクトル（０，０）が予測ベ
クトル候補リストに追加される。なお、予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向
について予測ベクトル候補リストを生成して供給する。
【００７３】
予測ベクトル決定部１３１は、予測ベクトル候補リスト生成部１３０より供給される予
測ベクトル候補リストの中から、端子１３より供給される動きベクトルに最適な予測ベク
トルを選択する。予測ベクトル決定部１３１は、選択した予測ベクトルを減算部１３２に
供給するとともに、参照画像インデックスおよび選択された予測ベクトルを示す情報であ
る予測ベクトルインデックスを端子１７に供給する。なお、予測方向が双方向であれば、
Ｌ０方向とＬ１方向について最適な予測ベクトルを選択して供給する。
【００７４】
ここで、最適な予測ベクトルとして、予測ベクトル候補が持つ動きベクトルに基づいて
、端子１４より供給される参照画像と端子１５より供給される画像信号から予測誤差量が
算出される。そして、参照画像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデッ
クスの符号量と、上述の予測誤差量とからレート歪み評価値が算出されて、レート歪み評
価値が最小となる予測ベクトル候補が選択される。
【００７５】
減算部１３２は、端子１３より供給される動きベクトルから予測ベクトル決定部１３１
より供給される予測ベクトルを減算して差分ベクトルを算出し、当該差分ベクトルを端子
１７に供給する。なお、予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について差分ベ
クトルを算出して供給する。
【００７６】
（予測ベクトル候補リスト生成部１３０に供給される候補ブロック群）
ここで、予測ベクトル候補リスト生成部１３０に供給される候補ブロック群について図
１３と図１４を用いて説明する。候補ブロック群には空間候補ブロック群と時間候補ブロ
ック群が含まれる。
【００７７】
図１３は処理対象の予測ブロックサイズが１６画素×１６画素である場合の処理対象の
予測ブロックの隣接ブロックを示す。実施の形態１では、空間候補ブロック群として、図
１３に示すブロックＡ１、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＢ１およびブロックＥの５
ブロックとする。ここでは、空間候補ブロック群をブロックＡ１、ブロックＣ、ブロック
Ｄ、ブロックＢ１およびブロックＥの５ブロックとしたが、空間候補ブロック群は、処理
対象の予測ブロックに隣接する少なくとも１以上の処理済みのブロックであればよく、こ
れらに限定されない。例えば、ブロックＡ１、ブロックＡ２、ブロックＡ３、ブロックＡ
４、ブロックＢ１、ブロックＢ２、ブロックＢ３、ブロックＢ４、ブロックＣ、ブロック
ＤおよびブロックＥの全てを空間候補ブロックとしてもよい。
【００７８】
次に、時間候補ブロック群について図１４を用いて説明する。図１４は処理対象の予測
ブロックサイズが１６画素×１６画素である場合の処理対象の予測ブロックと同一位置に
あるＣｏｌＰｉｃ上の予測ブロック内のブロックとその周辺ブロックを示す。実施の形態
１では、時間候補ブロック群として、図６に示すブロックＨとブロックＩ６の２ブロック
とする。
【００７９】
ここでは、時間候補ブロック群をＣｏｌＰｉｃ上のブロックＨとブロックＩ６の２ブロ
ックとしたが、時間候補ブロック群は、処理対象の予測ブロックとは別の復号済みの画像
上の少なくとも１以上のブロックであればよく、これらに限定されない。例えば、Ｃｏｌ
Ｐｉｃ上のブロックＩ１からブロックＩ１６、ブロックＡ１からブロックＡ４、ブロック
Ｂ１からブロックＢ４、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＥ、ブロックＦ１からブロッ
クＦ４、ブロックＧ１からブロックＧ４およびブロックＨの全てを時間候補ブロックとし
てもよい。以降特に断らない限り、ブロックＡ４をブロックＡ、ブロックＢ４をブロック
Ｂと表記する。以降特に断らない限り、ブロックＨとブロックＩ６のブロックを時間ブロ
ックと表記する。
【００８０】
（結合動き情報決定部１２１の構成）
続いて、結合動き情報決定部１２１の詳細な構成について図１５を用いて説明する。図
１５は結合動き情報決定部１２１の構成を示す。結合動き情報決定部１２１は、結合動き
情報候補生成部１４０および結合動き情報選択部１４１を含む。結合動き情報候補生成部
１４０は、実施の形態１による動画像符号化装置１００により生成された符号列を復号す
る動画像復号装置２００にも同様に設置されて、動画像符号化装置１００と動画像復号装
置２００にて矛盾のない同一の結合動き情報リストが生成される。
【００８１】
以下、各部の機能について説明する。結合動き情報候補生成部１４０は、端子１２より
供給される候補ブロック群から結合動き情報候補リストを生成し、当該結合動き情報候補
リストを結合動き情報選択部１４１に供給する。結合動き情報候補生成部１４０の詳細な
構成については後述する。
【００８２】
結合動き情報選択部１４１は、結合動き情報候補生成部１４０より供給される結合動き
情報候補リストの中から、最適な結合動き情報候補を選択し、選択された結合動き情報候
補を示す情報であるマージ候補番号を端子１７に供給する。
【００８３】
ここで、最適な結合動き情報候補として、結合動き情報候補の予測方向、動きベクトル
と参照画像インデックスに基づいて得られる端子１４より供給される参照画像と、端子１
５より供給される画像信号とから予測誤差量が算出される。マージ候補番号の符号量と、
当該予測誤差量とからレート歪み評価値が算出されて、レート歪み評価値が最小となる結
合動き情報候補が選択される。
【００８４】
（結合動き情報候補生成部１４０に供給される候補ブロック群）
ここで、結合動き情報候補生成部１４０に供給される候補ブロック群について図１３と
図１４を用いて説明する。候補ブロック群には空間候補ブロック群と時間候補ブロック群
が含まれる。実施の形態１では、空間候補ブロック群を図１３に示すブロックＡ４、ブロ
ックＢ４、ブロックＣおよびブロックＥの４ブロックとする。ここでは、空間候補ブロッ
ク群をブロックＡ４、ブロックＢ４、ブロックＣおよびブロックＥの４ブロックとしたが
、空間候補ブロック群は、処理対象の予測ブロックに隣接する少なくとも１以上の処理済
みのブロックであればよく、これらに限定されない。
【００８５】
次に、時間候補ブロック群について図１４を用いて説明する。実施の形態１では、時間
候補ブロック群として、図１４に示すブロックＨとブロックＩ６の２ブロックとする。こ
こでは、時間候補ブロック群を予測ベクトル候補リスト生成部１３０に供給される時間候
補ブロック群と同じとしたが、時間候補ブロック群は、処理対象の予測ブロックとは別の
復号済みの画像上の少なくとも０以上のブロックであればよく、これらに限定されない。
【００８６】
（結合動き情報候補生成部１４０の構成）
続いて、実施の形態１の特徴をなす結合動き情報候補生成部１４０の詳細な構成につい
て図１６を用いて説明する。図１６は結合動き情報候補生成部１４０の構成を示す。端子
１８は結合動き情報選択部１４１に接続されている。結合動き情報候補生成部１４０は、
単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０、第１結合動き情報候補リスト削減部１５１
、双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２および第２結合動き情報候補リスト削減部
１５３を含む。
【００８７】
以下、各部の機能について説明する。単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、
端子１２より供給される候補ブロック群から第１結合動き情報候補リストを生成し、当該
第１結合動き情報候補リストを第１結合動き情報候補リスト削減部１５１に供給する。
【００８８】
第１結合動き情報候補リスト削減部１５１は、単方向結合動き情報候補リスト生成部１
５０より供給される第１結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には１つの結合動き情報候補を残して削除して第２結合動
き情報候補リストを生成し、当該第２結合動き情報候補リストを双方向結合動き情報候補
リスト生成部１５２に供給する。
【００８９】
双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、第１結合動き情報候補リスト削減部１
５１より供給される第２結合動き情報候補リストから双方向結合動き情報候補リストを生
成し、当該双方向結合動き情報候補リストを上述の第２結合動き情報候補リストと結合し
て第３結合動き情報候補リストを生成し、当該第３結合動き情報候補リストを第２結合動
き情報候補リスト削減部１５３に供給する。双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２
の詳細な構成については後述する。
【００９０】
実施の形態１では、双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、基準方向がＬ０の
双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１
）を生成するものとする。そのため、上述の双方向結合動き情報候補リストには、ＢＤ０
とＢＤ１が含まれる可能性がある。
【００９１】
第２結合動き情報候補リスト削減部１５３は、双方向結合動き情報候補リスト生成部１
５２より供給される第３結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には１つの結合動き情報候補を残して削除して結合動き情
報候補リストを生成し、当該結合動き情報候補リストを端子１８に供給する。
【００９２】
ここで、単方向結合動き情報候補は、所謂マージ技術で利用される候補ブロックの動き
情報候補のことであって１つの候補ブロックから得られる動き情報である。一方、双方向
結合動き情報は、実施の形態１の特徴となる技術であって２つの候補ブロックから２つの
動き情報を利用して得られる動き情報である。本実施の形態では２つの動き情報としてＬ
０方向とＬ１方向をそれぞれ１つずつ利用する。
【００９３】
（双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２）
続いて、双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２の詳細な構成について図１７を用
いて説明する。図１７は双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２の構成を示す。端子
１９は第１結合動き情報候補リスト削減部１５１に、端子２０は第２結合動き情報候補リ
スト削減部１５３にそれぞれ接続されている。双方向結合動き情報候補リスト生成部１５
２は、基準方向決定部１６０、基準方向動き情報決定部１６１、逆方向動き情報決定部１
６２および双方向動き情報決定部１６３を含む。
【００９４】
以下、各部の機能について説明する。基準方向決定部１６０は、第２結合動き情報候補
リストから双方向結合動き情報候補の基準方向を決定し、当該基準方向および端子１９よ
り供給される第２結合動き情報候補リストを基準方向動き情報決定部１６１に送る。基準
方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）の場合の基準方向はＬ０方向となり、基
準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）の場合の基準方向はＬ１方向となる。
【００９５】
基準方向動き情報決定部１６１は、基準方向決定部１６０より供給される基準方向およ
び第２結合動き情報候補リストから、双方向結合動き情報候補の基準方向の動きベクトル
と参照画像インデックスを決定し、当該基準方向、当該基準方向の動きベクトルと当該参
照画像インデックス、および当該第２結合動き情報候補リストを逆方向動き情報決定部１
６２に送る。
【００９６】
逆方向動き情報決定部１６２は、基準方向動き情報決定部１６１より供給される基準方
向、基準方向の動きベクトルと参照画像インデックス、および第２結合動き情報候補リス
トから、双方向結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照画像インデックスを決定
する。逆方向動き情報決定部１６２は、当該基準方向の動きベクトルと参照画像インデッ
クス、当該逆方向の動きベクトルと参照画像インデックス、および第２結合動き情報候補
リストを双方向動き情報決定部１６３に送る。なお、実施の形態１では、基準方向がＬ０
方向であれば、逆方向はＬ１方向とし、基準方向がＬ１方向であれば、逆方向はＬ０方向
とする。
【００９７】
双方向動き情報決定部１６３は、逆方向動き情報決定部１６２より供給される基準方向
の動きベクトルと参照画像インデックス、および逆方向の動きベクトルと参照画像インデ
ックスから双方向結合動き情報候補を決定する。また、双方向動き情報決定部１６３は、
第２結合動き情報候補リストから第３結合動き情報候補リストを生成し、当該第３結合動
き情報候補リストを端子２０に送る。
【００９８】
（候補番号管理テーブル）
ここで、実施の形態１で利用するマージ候補番号と結合動き情報候補の関係を示す候補
番号管理テーブルについて図１８を用いて説明する。マージ候補番号の０から６は、それ
ぞれ結合動き情報候補リストに含まれるブロックＡの結合動き情報候補（Ａ）、ブロック
Ｂの結合動き情報候補（Ｂ）、時間ブロックの結合動き情報候補（ＣＯＬ）、ブロックＣ
の結合動き情報候補（Ｃ）、ブロックＥの結合動き情報候補（Ｅ）、基準方向がＬ０の双
方向結合動き情報候補（ＢＤ０）、および基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（Ｂ
Ｄ１）を示す。また、結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の最大数は７
（マージインデックスの最大値は６）であるとする。以上のように、ここでは基準方向が
Ｌ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（
ＢＤ１）のマージ候補番号が単方向結合動き情報候補のマージ候補番号よりも大きくなる
ように割り当てられる。なお、実施の形態１で利用する候補番号管理テーブルを図１８と
したが、選択率の高い結合動き情報候補ほど小さいマージ候補番号が割り当てられていれ
ばよくこれに限定されない。
【００９９】
ここで、候補番号管理テーブル、および結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情
報候補の最大数は動画像符号化装置１００内で共有していることとし、図示しない。以下
、マージ候補番号からマージインデックスへの変換について図１９（ａ）、（ｂ）を用い
て説明する。
【０１００】
図１９（ａ）は、ブロックＡの結合動き情報候補、ブロックＢの結合動き情報候補、時
間ブロックの結合動き情報候補、ブロックＣの結合動き情報候補，ブロックＥの結合動き
情報候補、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補、および基準方向がＬ１の双方向結
合動き情報候補が全て有効である場合に、マージ候補番号はそのままマージインデックス
となることを示している。
【０１０１】
図１９（ｂ）は、結合動き情報候補に無効なブロックが含まれている場合、無効である
マージ候補番号を詰めてからマージ候補番号の小さい順序にマージインデックスが割り当
てられる場合を示している。図１９（ｂ）のようにマージ候補番号が１のブロックＢとマ
ージ候補番号が４のブロックＥの結合動き情報候補が無効である場合、マージインデック
スの０はマージ候補番号０に、マージインデックスの１はマージ候補番号２に、マージイ
ンデックスの２はマージ候補番号３に、マージインデックスの３はマージ候補番号５に、
およびマージインデックスの４はマージ候補番号６にそれぞれ変換される。以上のように
、ここでは基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方
向結合動き情報候補（ＢＤ１）のマージインデックスは単方向結合動き情報候補のマージ
インデックスよりも大きくなるように割り当てられる。
【０１０２】
実施の形態１による動画像符号化装置１００により生成された符号列を復号する動画像
復号装置２００ではマージインデックスからマージ候補番号に上記とは逆の変換が行われ
て、動画像符号化装置１００と動画像復号装置２００にて矛盾のない同一の候補番号管理
テーブルが生成される。
【０１０３】
（動画像符号化装置１００の動作）
続いて、図２０のフローチャートを用いて、実施の形態１の動画像符号化装置１００に
おける符号化の動作を説明する。予測ブロック画像取得部１０１は、予測ブロックの位置
情報と予測ブロックサイズに基づいて、端子１０より供給される画像信号から処理対象の
予測ブロックの画像信号を取得する（Ｓ１００）。
【０１０４】
動きベクトル検出部１０８は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号
と複数の参照画像に相当する画像信号から、動きベクトルおよび参照画像を示す参照画像
インデックスを検出する（Ｓ１０１）。
【０１０５】
動き情報生成部１０９は、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルと参
照画像インデックス、および動き情報メモリ１１１より供給される候補ブロック群から、
マージ候補番号、または差分ベクトルと予測ベクトルインデックスを生成する（Ｓ１０２
）。
【０１０６】
動き補償部１０６は、フレームメモリ１１０内の参照画像インデックスで示される参照
画像を、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルに基づき動き補償して予
測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の予測信号を平均し
たものを予測信号として生成する（Ｓ１０３）。
【０１０７】
減算部１０２は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号と、動き補償
部１０６より供給される予測信号との差分を算出して予測誤差信号を算出する（Ｓ１０４
）。予測誤差符号化部１０３は、減算部１０２より供給される予測誤差信号に対して、量
子化や直交変換などの処理を行って予測誤差符号化データを生成する（Ｓ１０５）。
【０１０８】
符号列生成部１０４は、予測誤差符号化部１０３より供給される予測誤差符号化データ
、ならびに動き情報生成部１０９より供給されるマージフラグ、マージ候補番号、参照画
像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデックスを、予測方向とともにシ
ンタックスに従ってエントロピー符号化して符号列を生成する（Ｓ１０６）。
【０１０９】
加算部１０７は、予測誤差復号部１０５より供給される予測誤差信号と、動き補償部１
０６より供給される予測信号とを加算して復号画像信号を生成する（Ｓ１０７）。フレー
ムメモリ１１０は、加算部１０７より供給される復号画像信号を記憶する（Ｓ１０８）。
動き情報メモリ１１１は、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルを、最
小の予測ブロックサイズ単位で１画像分記憶する（Ｓ１０９）。
【０１１０】
引き続いて、図２１のフローチャートを用いて、動き情報生成部１０９の動作を説明す
る。差分ベクトル算出部１２０は、端子１２より供給される候補ブロック群、端子１３よ
り供給される動きベクトルと参照画像インデックス、端子１４より供給される参照画像、
および端子１５より供給される画像信号から、予測ベクトルインデックスを決定して差分
ベクトルとレート歪み評価値を算出する（Ｓ１１０）。
【０１１１】
結合動き情報決定部１２１は、端子１２より供給される候補ブロック群、端子１４より
供給される参照画像、および端子１５より供給される画像信号から、マージ候補番号を決
定してレート歪み評価値を算出する（Ｓ１１１）。
【０１１２】
予測符号化モード決定部１２２は、差分ベクトル算出部１２０より供給されるレート歪
み評価値と、結合動き情報決定部１２１より供給されるレート歪み評価値を比較し、前者
が後者より小さい場合はマージフラグを「０」に設定し、そうでない場合は、マージフラ
グを「１」に設定する（Ｓ１１２）。
【０１１３】
引き続いて、図２２のフローチャートを用いて、差分ベクトル算出部１２０の動作を説
明する。予測ベクトル候補リスト生成部１３０は、端子１２より供給される候補ブロック
群から領域外である候補ブロック、イントラモードである候補ブロック、および重複して
いる動きベクトルを持つ候補ブロックを除いた候補ブロックから、予測ベクトル候補リス
トを生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について予測ベクトル候
補リストを生成する（Ｓ１２０）。
【０１１４】
予測ベクトル決定部１３１は、予測ベクトル候補リスト生成部１３０より供給される予
測ベクトル候補リストの中から、端子１３より供給される動きベクトルに最適な予測ベク
トルを選択する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について最適な予測ベ
クトルを選択する（Ｓ１２１）。減算部１３２は、端子１３より供給される動きベクトル
から、予測ベクトル決定部１３１より供給される予測ベクトルを減算して差分ベクトルを
算出する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について差分ベクトルを算出
する（Ｓ１２２）。
【０１１５】
（結合動き情報決定部１２１の動作）
引き続いて、図２３のフローチャートを用いて、結合動き情報決定部１２１の動作を詳
細に説明する。結合動き情報候補生成部１４０は、端子１２より供給される候補ブロック
群から結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ１３０）。結合動き情報選択部１４１は、
結合動き情報候補生成部１４０より供給される結合動き情報候補リストの中から、端子１
３より供給される動きベクトルと参照画像インデックス、および予測方向に最適な結合動
き情報を決定する（Ｓ１３１）。
【０１１６】
（結合動き情報候補生成部１４０の動作）
引き続いて、図２４のフローチャートを用いて、結合動き情報候補生成部１４０の動作
を詳細に説明する。単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、端子１２より供給さ
れる空間候補ブロック群から領域外である候補ブロックおよびイントラモードである候補
ブロックを除いた候補ブロックから空間結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ１４０）
。空間結合動き情報候補リストの生成の詳細な動作は後述する。
【０１１７】
単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、端子１２より供給される時間候補ブロ
ック群から領域外である候補ブロックおよびイントラモードである候補ブロックを除いた
候補ブロックから、時間結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ１４１）。時間結合動き
情報候補リストの生成の詳細な動作は後述する。
【０１１８】
単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、空間結合動き情報候補リストと時間結
合動き情報候補リストをマージ候補番号の順序で結合して第１結合動き情報候補リストを
生成する（Ｓ１４２）。
【０１１９】
第１結合動き情報候補リスト削減部１５１は、単方向結合動き情報候補リスト生成部１
５０より供給される第１結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には１つの結合動き情報候補を残して削除して第２結合動
き情報候補リストを生成する（Ｓ１４３）。
【０１２０】
双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、第１結合動き情報候補リスト削減部１
５１より供給される第２結合動き情報候補リストから双方向結合動き情報候補リストを生
成する（Ｓ１４４）。双方向結合動き情報候補リストの生成の詳細な動作は後述する。
【０１２１】
双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、第２結合動き情報候補リストと双方向
結合動き情報候補リストを、マージ候補番号の順序で結合して第３結合動き情報候補リス
トを生成する（Ｓ１４５）。
【０１２２】
第２結合動き情報候補リスト削減部１５３は、双方向結合動き情報候補リスト生成部１
５２より供給される第３結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には、１つの結合動き情報候補を残して削除して結合動き
情報候補リストを生成する（Ｓ１４６）。
【０１２３】
引き続いて、図２５のフローチャートを用いて、空間結合動き情報候補リストの生成の
詳細な動作を説明する。実施の形態１では、空間結合動き情報候補リストには４以下の候
補ブロックの動き情報が含まれるとする。
【０１２４】
空間候補ブロック群に含まれる４つの候補ブロックであるブロックＡ、ブロックＢ、ブ
ロックＣおよびブロックＥについて以下の処理を繰り返し行う（Ｓ１５０からＳ１５３）
。候補ブロックの有効性を検査する（Ｓ１５１）。候補ブロックが領域外でなくイントラ
モードでもない場合に候補ブロックは有効となる。候補ブロックが有効であれば（Ｓ１５
１のＹＥＳ）、候補ブロックの動き情報を空間結合動き情報候補リストに追加する（Ｓ１
５２）。候補ブロックが有効でなければ（Ｓ１５１のＮＯ）、ステップＳ１５２はスキッ
プされる。
【０１２５】
実施の形態１では空間結合動き情報候補リストには４以下の候補ブロックの動き情報が
含まれるとしたが、候補ブロックの有効性によって空間結合動き情報候補リストの数が変
動すればよく、これに限定されない。
【０１２６】
引き続いて、図２６のフローチャートを用いて、時間結合動き情報候補リストの生成の
詳細な動作を説明する。実施の形態１では、時間結合動き情報候補リストには１以下の候
補ブロックの動き情報が含まれるとする。
【０１２７】
時間候補ブロック群に含まれる２つの候補ブロックである時間ブロックについて以下の
処理を繰り返し行う（Ｓ１６０からＳ１６６）。候補ブロックの有効性を検査する（Ｓ１
６１）。候補ブロックが領域外でなくイントラモードでもない場合に候補ブロックは有効
となる。候補ブロックが有効であれば（Ｓ１６１のＹＥＳ）、時間結合動き情報候補が生
成され、時間結合動き情報候補が時間結合動き情報候補がリストに追加され（ステップＳ
１６２からステップＳ１６５）、処理を終了する。候補ブロックが有効でなければ（Ｓ１
６１のＮＯ）、次の候補ブロックを検査する（Ｓ１６６）。
【０１２８】
候補ブロックが有効であれば、時間結合動き情報候補の予測方向の決定を行う（Ｓ１６
２）。実施の形態１では結合動き情報候補の予測方向を双方向とする。次に、時間結合動
き情報候補のＬ０方向、Ｌ１方向の参照画像の決定を行う（Ｓ１６３）。実施の形態１で
はＬ０方向の参照画像を、Ｌ０方向の参照画像のうち処理対象画像に最も近い距離にある
参照画像とし、Ｌ１方向の参照画像を、Ｌ１方向の参照画像のうち処理対象画像に最も近
い距離にある参照画像とする。ここでは、Ｌ０方向の参照画像を、Ｌ０方向の参照画像の
うち処理対象画像に最も近い距離にある参照画像とし、Ｌ１方向の参照画像を、Ｌ１方向
の参照画像のうち処理対象画像に最も近い距離にある参照画像としたが、Ｌ０方向の参照
画像とＬ１方向の参照画像が決定できればよく、これに限定されない。例えば、符号化ス
トリーム中にＬ０方向及びＬ１方向の参照画像を符号化してもよく、Ｌ０方向及びＬ１方
向の参照画像インデックスを０にしてもよく、処理対象ブロックの隣接ブロックが使用し
ているＬ０方向の参照画像及びＬ１方向の参照画像で、最も多く使用されている参照画像
をＬ０方向、Ｌ１方向ぞれぞれの参照する参照画像としてもよい。
【０１２９】
次に、時間結合動き情報候補の動きベクトルを算出する（Ｓ１６４）。本実施の形態に
おける、時間結合動き情報候補は、候補ブロックの動き情報で有効な予測方向である参照
画像ＣｏｌＲｅｆＰｉｃと動きベクトルｍｖＣｏｌを基準に、双方向の動き情報を算出す
る。候補ブロックの予測方向がＬ０方向もしくはＬ１方向の単方向の場合には、その予測
方向の参照画像と動きベクトルを基準として選択する。候補ブロックの予測方向が双方向
である場合には、Ｌ０方向或いはＬ１方向のいずれか一方の参照画像と動きベクトルを基
準として選択する。例えば、ＣｏｌＰｉｃと同じ時間方向に存在する参照画像と動きベク
トルを基準として選択する、候補ブロックのＬ０方向或いはＬ１方向の参照画像のいずれ
かＣｏｌＰｉｃと画像間距離が近い方を基準として選択する、候補ブロックのＬ０方向或
いはＬ１方向のいずれか動きベクトルが処理対象画像と交差する方を基準として選択する
等が挙げられる。双方向動き情報生成の基準とする参照画像と動きベクトルが選択された
ら、時間結合動き情報候補の動きベクトルを算出する。
【０１３０】
ここでは上記のようにして時間結合動き情報候補を生成したが、符号化済みの別の画像
の動き情報を利用して双方向の動き情報が決定できればよく、これに限定されない。例え
ば、ダイレクト動き補償で行われているように各方向の参照画像と処理対象画像の距離に
応じてスケーリングした動きベクトルを双方向の動きベクトルとしてもよい。候補ブロッ
クが無効であれば（Ｓ１６３のＮＯ）、次の候補ブロックを検査する（Ｓ１６５）。
【０１３１】
ここでは時間結合動き情報候補リストには１以下の候補ブロックの動き情報が含まれる
としたが、候補ブロックの有効性によって時間結合動き情報候補リストの数が変動すれば
よく、これに限定されない。予測方向、参照画像および動きベクトルの決定方法について
も同様に、これらに限定されない。
【０１３２】
（双方向結合動き情報候補リストの生成）
引き続いて、図２７のフローチャートを用いて、双方向結合動き情報候補リストの生成
の詳細な動作を説明する。双方向結合動き情報候補リストは空であるとする。基準方向決
定部１６０は、第２結合動き情報候補リストから双方向結合動き情報候補の基準方向を決
定する（Ｓ１７０）。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）の場合の基準
方向はＬ０方向となり、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）の場合の基
準方向はＬ１方向となる。
【０１３３】
基準方向動き情報決定部１６１は、基準方向決定部１６０より供給される基準方向およ
び第２結合動き情報候補リストから、双方向結合動き情報候補の基準方向の動きベクトル
と参照画像インデックスを決定する（Ｓ１７１）。基準方向動き情報決定部１６１の詳細
な動作は後述する。
【０１３４】
逆方向動き情報決定部１６２は、基準方向動き情報決定部１６１より供給される基準方
向、基準方向の動きベクトル、参照画像インデックスおよび第２結合動き情報候補リスト
から、双方向結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照画像インデックスを決定す
る（Ｓ１７２）。逆方向動き情報決定部１６２の詳細な動作は後述する。
【０１３５】
双方向動き情報決定部１６３は、逆方向動き情報決定部１６２より供給される基準方向
、基準方向の動きベクトルと参照画像インデックス、および逆方向の動きベクトルと参照
画像インデックスから、双方向結合動き情報候補の予測方向を決定する（Ｓ１７３）。双
方向結合動き情報候補の予測方向の決定の詳細な動作は後述する。
【０１３６】
双方向動き情報決定部１６３は、双方向結合動き情報候補の予測方向の有効性を検査す
る（Ｓ１７４）。双方向動き情報決定部１６３は、双方向結合動き情報候補の予測方向が
有効であれば（Ｓ１７４のＹＥＳ）、双方向結合動き情報候補リストに双方向結合動き情
報候補を追加する（Ｓ１７５）。双方向結合動き情報候補の予測方向が無効であれば（Ｓ
１７４のＮＯ）、ステップＳ１７５はスキップされる。
【０１３７】
引き続いて、図２８のフローチャートを用いて、基準方向動き情報決定部１６１の詳細
な動作を説明する。双方向結合動き情報候補の基準方向としてＬＸ方向（Ｘは０または１
）が選ばれたとする。基準方向であるＬＸの有効性を「０」に設定する（Ｓ１９０）。第
２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処
理を繰り返す（Ｓ１９１からＳ１９４）。結合動き情報候補のＬＸ方向の有効性を検査す
る（Ｓ１９２）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であれば（Ｓ１９２のＹＥＳ）、基
準方向であるＬＸの有効性を「１」に設定し、基準方向の動きベクトルと参照インデック
スを結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと参照インデックスとして処理を終了す
る（Ｓ１９３）。結合動き情報候補のＬＸ方向が無効であれば（Ｓ１９２のＮＯ）、次の
候補を検査する（Ｓ１９４）。
【０１３８】
ここでは第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ
）だけ検査するとしたが、双方向結合動き情報候補の基準方向の動き情報が決定できれば
よく、これに限定されない。例えば、選択率の高い結合動き情報候補だけから双方向結合
動き情報候補を生成する場合には検査数を２や３のような所定数に固定して処理量を削減
するとともに冗長な双方向結合動き情報候補の生成可能性を低下させてマージインデック
スの符号量を削減することもできる。
【０１３９】
引き続いて、図２９のフローチャートを用いて、逆方向動き情報決定部１６２の詳細な
動作を説明する。双方向結合動き情報候補の逆方向として基準方向の逆方向が設定される
。逆方向としてＬＹ方向（Ｙは０または１）が選ばれたとする。逆方向であるＬＹの有効
性を「０」に設定する（Ｓ２００）。第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情
報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処理を繰り返す（Ｓ２０１からＳ２０５）。
【０１４０】
基準方向で選択された結合動き情報候補でないことを検査する（Ｓ２０２）。基準方向
で選択された結合動き情報候補でないならば（Ｓ２０２のＹＥＳ）、結合動き情報候補の
ＬＹ方向の有効性を検査する（Ｓ２０３）。結合動き情報候補のＬＹ方向が有効であれば
（Ｓ２０３のＹＥＳ）、逆方向であるＬＹの有効性を「１」に設定し、逆方向の動きベク
トルと参照インデックスを結合動き情報候補のＬＹ方向の動きベクトルと参照インデック
スとして処理を終了する（Ｓ２０４）。基準方向で選択された結合動き情報候補であるな
らば（Ｓ２０２のＮＯ）、または結合動き情報候補のＬＹ方向が無効であれば（Ｓ２０３
のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ２０５）。
【０１４１】
ここでは第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ
）だけ検査するとしたが、双方向結合動き情報候補の逆方向の動き情報が決定できればよ
く、これに限定されない。例えば、選択率の高い結合動き情報候補だけから双方向結合動
き情報候補を生成する場合には検査数を２や３のような所定数に固定して処理量を削減す
るとともに冗長な双方向結合動き情報候補の生成可能性を低下させてマージインデックス
の符号量を削減することもできる。また、検査を開始するブロックを基準方向で選択され
た結合動き情報候補の次の結合動き情報候補とすることで、ＢＤ０とＢＤ１が同一になる
可能性をなくし、ステップＳ２０２を削減することができる。
【０１４２】
引き続いて、図３０の表を用いて、双方向結合動き情報候補の予測方向の決定の詳細な
動作を説明する。ＬＸ方向とＬＹ方向がともに有効であれば予測方向は双方向のＢＩとな
り、ＬＸ方向のみが有効であれば予測方向は単方向のＬＸ方向となり、ＬＹ方向のみが有
効であれば予測方向は単方向のＬＹ方向となり、およびＬＸ方向とＬＹ方向がともに無効
であれば予測方向は無効となる。つまり、ＬＸ方向とＬＹ方向がともに有効である場合、
当該ＬＸ方向の動き情報を有する結合動き情報候補と、当該ＬＹ方向の動き情報を有する
当該ＬＸ方向の動き情報を有する結合動き情報候補とは別の結合動き情報候補とが組み合
わされて新たな双方向結合動き情報候補が生成される。また、ＬＸ方向のみが有効である
場合、当該有効であるＬＸ予測を有する結合動き情報候補の予測方向が双予測であれば、
当該結合動き情報候補の予測方向が単予測に変換されることになる。同様に、ＬＹ方向の
みが有効である場合、当該有効であるＬＹ予測を有する結合動き情報候補の予測方向が双
予測であれば、当該結合動き情報候補の予測方向が単予測に変換されることになる。
【０１４３】
ここでは双方向結合動き情報候補の予測方向の決定を図３０としたが、予測方向が決定
できればよく、これに限定されない。図３１（ａ）〜（ｃ）に双方向結合動き情報候補の
予測方向の決定の拡張例を示す。例えば、図３１（ａ）のようにＬＸ方向とＬＹ方向の少
なくとも一方が無効であれば予測方向を無効にすることや、図３１（ｂ）や図３１（ｃ）
のように予測方向を強制的に双方向にしてもよい。
【０１４４】
一般的には動きベクトルの精度が比較的高い場合には単方向予測よりも双方向予測の予
測効率が高くなる。そのため、図３１（ａ）では、ＬＸ方向とＬＹ方向が共に有効でない
場合には、双方向結合動き情報候補の予測方向を無効として、結合動き情報候補の数を減
らすことでマージインデックスの符号量を削減することができる。ここで、例えば、単方
向結合動き情報候補の中に双方向予測の候補がいる場合に双方向結合動き情報候補の予測
方向を無効とするような適応処理とすることもできる。
【０１４５】
また、図３１（ｂ）は無効な予測方向の動きベクトルを（０，０）、参照インデックス
を「０」とする。このように、最短距離の参照画像を予測信号として双方向結合動き情報
候補を強制的に双方向とすることもできる。これは、参照インデックスの「０」は一般的
に処理対象画像と最も距離の近い参照画像となるためであって、最短距離の予測信号の信
頼度が最も高いためである。
【０１４６】
（動画像復号装置２００の構成）
次に、実施の形態１の動画像復号装置を説明する。図３２に実施の形態１の動画像復号
装置２００を示す。動画像復号装置２００は、動画像符号化装置１００により符号化され
た符号列を復号して再生画像を生成する装置である。
【０１４７】
動画像復号装置２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ
）、フレームメモリ、ハードディスクなどを備える情報処理装置などのハードウェアによ
り実現される。動画像復号装置２００は、上記の構成要素が動作することにより、以下に
説明する機能的な構成要素を実現する。なお、復号対象の予測ブロックの位置情報、予測
ブロックサイズに関しては動画像復号装置２００内で共有していることとし、図示しない
。また、候補番号管理テーブル、および結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報
候補の最大数は動画像復号装置２００内で共有していることとし、図示しない。
【０１４８】
実施の形態１の動画像復号装置２００は、符号列解析部２０１、予測誤差復号部２０２
、加算部２０３、動き情報再生部２０４、動き補償部２０５、フレームメモリ２０６およ
び動き情報メモリ２０７を備える。
【０１４９】
（動画像復号装置２００の機能）
以下、各部の機能について説明する。符号列解析部２０１は、端子３０より供給された
符号列を復号して予測誤差符号化データ、マージフラグ、マージ候補番号、動き補償予測
の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックスを
シンタックスに従って復号する。そして、当該予測誤差符号化データを予測誤差復号部２
０２に、当該マージフラグ、当該マージ候補番号、当該動き補償予測の予測方向、当該参
照画像インデックス、当該差分ベクトル、および当該予測ベクトルインデックスを動き情
報再生部２０４に供給する。なお、マージ候補番号はマージインデックスより変換されて
得られる。
【０１５０】
予測誤差復号部２０２は、符号列解析部２０１より供給される予測誤差符号化データに
対して、逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差信号を生成し、当該予測誤差
信号を加算部２０３に供給する。
【０１５１】
加算部２０３は、予測誤差復号部２０２より供給される予測誤差信号と、動き補償部２
０５より供給される予測信号とを加算して復号画像信号を生成し、当該復号画像信号をフ
レームメモリ２０６および端子３１に供給する。
【０１５２】
動き情報再生部２０４は、符号列解析部２０１より供給されるマージフラグ、マージ候
補番号、動き補償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベ
クトルインデックスと、動き情報メモリ２０７より供給される候補ブロック群から、動き
情報を再生し、当該動き情報を動き補償部２０５に供給する。動き情報再生部２０４の詳
細な構成については後述する。
【０１５３】
動き補償部２０５は、動き情報再生部２０４より供給される動き情報に基づいて、フレ
ームメモリ２０６内の参照画像インデックスが示す参照画像を、動きベクトルに基づき動
き補償して予測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の予測
信号を平均したものを予測信号として生成し、当該予測信号を加算部２０３に供給する。
【０１５４】
フレームメモリ２０６および動き情報メモリ２０７は、動画像符号化装置１００のフレ
ームメモリ１１０および動き情報メモリ１１１と同一の機能を有する。
【０１５５】
（動き情報再生部２０４の詳細な構成）
続いて、実施の形態１の特徴をなす動き情報再生部２０４の詳細な構成について図３３
を用いて説明する。図３３は動き情報再生部２０４の構成を示す。動き情報再生部２０４
は、符号化モード判定部２１０、動きベクトル再生部２１１および結合動き情報再生部２
１２を含む。端子３２は符号列解析部２０１に、端子３３は動き情報メモリ２０７に、端
子３４は動き補償部２０５にそれぞれ接続されている。
【０１５６】
以下、各部の機能について説明する。符号化モード判定部２１０は、符号列解析部２０
１より供給されるマージフラグが「０」であれば、符号列解析部２０１より供給される動
き補償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルイン
デックスを動きベクトル再生部２１１に供給する。マージフラグが「１」であれば、符号
列解析部２０１より供給されるマージ候補番号を結合動き情報再生部２１２に供給する。
【０１５７】
動きベクトル再生部２１１は、符号化モード判定部２１０より供給される動き補償予測
の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックスと
、端子３３より供給される候補ブロック群から、動き情報を再生して端子３４に供給する
。動きベクトル再生部２１１の詳細な構成については後述する。
【０１５８】
結合動き情報再生部２１２は、符号化モード判定部２１０より供給されるマージ候補番
号と、端子３３より供給される候補ブロック群から、動き情報を再生して端子３４に供給
する。結合動き情報再生部２１２の詳細な構成については後述する。
【０１５９】
続いて、動きベクトル再生部２１１の詳細な構成について図３４を用いて説明する。図
３４は動きベクトル再生部２１１の構成を示す。動きベクトル再生部２１１は、予測ベク
トル候補リスト生成部２２０、予測ベクトル決定部２２１および加算部２２２を含む。端
子３５は符号化モード判定部２１０に接続されている。
【０１６０】
以下、各部の機能について説明する。予測ベクトル候補リスト生成部２２０は、動画像
符号化装置１００の予測ベクトル候補リスト生成部１３０と同一の機能を有する。予測ベ
クトル決定部２２１は、予測ベクトル候補リスト生成部２２０より供給される予測ベクト
ル候補リスト、および端子３５より供給される予測ベクトルインデックスから、予測ベク
トルを決定して加算部２２２に供給する。
【０１６１】
加算部２２２は、端子３５より供給される差分ベクトルと、予測ベクトル決定部２２１
より供給される予測ベクトルとを加算して動きベクトルを算出し、当該動きベクトルを端
子３４に供給する。
【０１６２】
続いて、結合動き情報再生部２１２の詳細な構成について図３５を用いて説明する。図
３５は結合動き情報再生部２１２の構成を示す。結合動き情報再生部２１２は、結合動き
情報候補生成部２３０および結合動き情報選択部２３１を含む。
【０１６３】
以下、各部の機能について説明する。結合動き情報候補生成部２３０は図１５に示す結
合動き情報候補生成部１４０と同一の機能を有する。結合動き情報選択部２３１は、結合
動き情報候補生成部２３０より供給される結合動き情報候補リスト、および端子３５より
供給されるマージ候補番号に基づいて、結合動き情報候補リストの中から動き情報を選択
し、当該動き情報を端子３４に供給する。
【０１６４】
（動画像復号装置２００の動作）
続いて、図３６のフローチャートを用いて、実施の形態１の動画像復号装置２００にお
ける復号の動作を説明する。符号列解析部２０１は、端子３０より供給される符号列を復
号して予測誤差符号化データ、マージフラグ、マージ候補番号、動き補償予測の予測方向
、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックスをシンタック
スに従って復号する（Ｓ２１０）。
【０１６５】
動き情報再生部２０４は、符号列解析部２０１より供給されるマージフラグ、マージ候
補番号、動き補償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベ
クトルインデックスと、動き情報メモリ２０７より供給される候補ブロック群から、動き
情報を再生する（Ｓ２１１）。
【０１６６】
動き補償部２０５は、動き情報再生部２０４より供給される動き情報に基づいて、フレ
ームメモリ２０６内の参照画像インデックスが示す参照画像を、動きベクトルに基づき動
き補償して予測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の予測
信号を平均したものを予測信号として生成する（Ｓ２１２）。
【０１６７】
予測誤差復号部２０２は、符号列解析部２０１より供給される予測誤差符号化データに
対して、逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差信号を生成する（Ｓ２１３）
。加算部２０３は、予測誤差復号部２０２より供給される予測誤差信号と、動き補償部２
０５より供給される予測信号とを加算して復号画像信号を生成する（Ｓ２１４）。
【０１６８】
フレームメモリ２０６は、加算部２０３より供給される復号画像信号を記憶する（Ｓ２
１５）。動き情報メモリ２０７は、動き情報再生部２０４より供給される動きベクトルを
最小の予測ブロックサイズ単位で１画像分記憶する（Ｓ２１６）。
【０１６９】
引き続いて、図３７のフローチャートを用いて、動き情報再生部２０４の動作を説明す
る。符号化モード判定部２１０は、符号列解析部２０１より供給されるマージフラグが「
０」であるか「１」であるか判定する（Ｓ２２０）。マージフラグが「１」であれば（Ｓ
２２０の１）、結合動き情報再生部２１２は、符号化モード判定部２１０より供給される
マージ候補番号、および端子３３より供給される候補ブロック群から、動き情報を再生す
る（Ｓ２２１）。
【０１７０】
マージフラグが「０」であれば、（Ｓ２２０の０）、動きベクトル再生部２１１は、符
号化モード判定部２１０より供給される動き補償予測の予測方向、参照画像インデックス
、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックス、ならびに端子３３より供給される候
補ブロック群から、動き情報を再生する（Ｓ２２２）。
【０１７１】
引き続いて、図３８のフローチャートを用いて、動きベクトル再生部２１１の動作を説
明する。予測ベクトル候補リスト生成部２２０は、動画像符号化装置１００の予測ベクト
ル候補リスト生成部１３０と同一の動作によって予測ベクトル候補リストを生成する（Ｓ
３００）。
【０１７２】
予測ベクトル決定部２２１は、予測ベクトル候補リスト生成部２２０より供給される予
測ベクトル候補リストの中から、端子３５より供給される予測ベクトルインデックスで示
される予測ベクトル候補を選択して、予測ベクトルを決定する（Ｓ３０１）。加算部２２
２は、端子３５より供給される差分ベクトルと、予測ベクトル決定部２２１より供給され
る予測ベクトルとを加算して動きベクトルを算出する（Ｓ３０２）。
【０１７３】
引き続いて、図３９のフローチャートを用いて、結合動き情報再生部２１２の動作を説
明する。結合動き情報候補生成部２３０は、動画像符号化装置１００の結合動き情報候補
生成部１４０と同一の動作によって結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ３１０）。結
合動き情報選択部２３１は、結合動き情報候補生成部２３０より供給される結合動き情報
候補リストの中から、端子３５より供給されるマージ候補番号で示される結合動き情報候
補を選択して、結合動き情報を決定する（Ｓ３１１）。
【０１７４】
（実施の形態１の変形例）
なお、実施の形態１は以下のように変形できる。
【０１７５】
（変形例１：マージ候補番号の順序）
【０１７６】
上述の実施の形態１では、候補番号管理テーブルの一例として図１８を挙げたが、結合
動き情報候補の最大数は１以上であればよく、選択率の高い結合動き情報候補ほど小さい
マージ候補番号が割り当てられていればよく、図１８に限定されない。また、結合動き情
報候補リストに含まれる結合動き情報候補の最大数は７（マージインデックスの最大値は
６）としたが、２以上であればよい。例えば、双方向結合動き情報候補の選択率が、ブロ
ックＣとブロックＥの結合動き情報候補の選択率よりも高い場合には、図４０（ａ）や図
４０（ｂ）のようにしてもよい。
【０１７７】
また、図４１のように双方向結合動き情報候補を増加させることもできる。各双方向結
合動き情報候補（ＢＤ０〜ＢＤ３）について説明する。双方向結合動き情報候補（ＢＤ０
）と双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）は実施の形態１と同一であるとする。双方向結合
動き情報候補（ＢＤ２）と双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）は、基準方向の双方向結合
動き情報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスと、逆方向の双方向結合動き
情報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスの決定方法が、双方向結合動き情
報候補（ＢＤ０）と双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）とは異なる。
【０１７８】
図４２は双方向結合動き情報候補（ＢＤ２）の導出を説明するフローチャートである。
図４２は、図２８のフローチャートのステップＳ１９３をステップＳ１９５からステップ
Ｓ１９７に置き換えたものである。以下、ステップＳ１９５からステップＳ１９７につい
て説明する。ＬＸの有効性が「１」であるか検査する（Ｓ１９５）。ＬＸの有効性が「１
」でなければ（Ｓ１９５のＮＯ）、ＬＸの有効性を「１」として（Ｓ１９６）、次の候補
を検査する（Ｓ１９４）。ＬＸの有効性が「１」であれば（Ｓ１９５のＹＥＳ）、基準方
向の動きベクトルと参照インデックスを、結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと
参照インデックスとして（Ｓ１９７）、処理を終了する。
【０１７９】
図４３は双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）の導出を説明するフローチャートである。
図４３は、図２９のフローチャートのステップＳ２０４をステップＳ２０６からステップ
Ｓ２０８に置き換えたものである。以下、ステップＳ２０６からステップＳ２０８につい
て説明する。ＬＹの有効性が「１」であるか検査する（Ｓ２０６）。ＬＹの有効性が「１
」でなければ（Ｓ２０６のＮＯ）、ＬＹの有効性を「１」として（Ｓ２０７）、次の候補
を検査する（Ｓ２０５）。ＬＹの有効性が「１」であれば（Ｓ２０６のＹＥＳ）、基準方
向の動きベクトルと参照インデックスを、結合動き情報候補のＬＹ方向の動きベクトルと
参照インデックスとして（Ｓ２０８）、処理を終了する。
【０１８０】
つまり、双方向結合動き情報候補（ＢＤ２）は、基準方向で２番目に有効となる結合動
き情報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスと、逆方向で基準方向と同じ候
補でない最初に有効となる結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照インデックス
とを利用した双方向結合動き情報候補となる。
【０１８１】
また、双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）は、基準方向で最初に有効となる結合動き情
報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスと、逆方向で基準方向と同じ候補で
ない２番目に有効となる結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照インデックスと
を組み合わせた双方向結合動き情報候補となる。
【０１８２】
このように双方向結合動き情報候補の組み合わせを増加させて、結合動き情報候補の選
択率を高めて動き情報の符号化効率を向上させることができる。
【０１８３】
（変形例２：双方向結合動き情報候補の同一判定）
上述の実施の形態１では、逆方向動き情報決定部１６２の動作例として図２９を挙げた
が、双方向結合動き情報候補が生成されればよく、これに限定されない。例えば、双方向
結合動き情報候補の有効性を高める、つまり第２結合動き情報候補リスト削減部１５３に
よって削除されないようにする目的で、図４４のようにステップＳ２４０を追加してもよ
い。
【０１８４】
基準方向の動きベクトルおよび参照インデックスと、検査対象の結合動き情報候補の逆
方向の動きベクトルおよび参照インデックスを利用した双方向結合動き情報候補と同一の
動き情報を持つ結合動き情報候補が、第２結合動き情報候補リストの中にないことを検査
する（Ｓ２４０）。同一の結合動き情報候補が存在しない場合に（Ｓ２４０のＹＥＳ）、
ステップＳ２０５を実施する。同一の結合動き情報候補が存在する場合に（Ｓ２４０のＮ
Ｏ）、次の候補を検査する（Ｓ２０６）。この場合、図１６の第２結合動き情報候補リス
ト削減部１５３および図２４のステップＳ１４６を省略することも可能である。
【０１８５】
これにより、第２結合動き情報候補リスト削減部１５３によって双方向結合動き情報候
補が削減されることはなくなり、結合動き情報候補の選択率を高めて動き情報の符号化効
率を向上させることができる。
【０１８６】
（変形例３：双方向結合動き情報候補の基準方向との同一判定）
上述の実施の形態１では、逆方向動き情報決定部１６２の動作例として図２９を挙げた
が、図４５のようにステップＳ２５０を追加してもよい。
【０１８７】
基準方向で選択された結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルおよび参照インデック
スと、検査対象の結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルおよび参照インデックスとが
同一でないことを検査する（Ｓ２５０）。同一でない場合に（Ｓ２５０のＹＥＳ）、ステ
ップＳ２０５を実施する。同一の場合に（Ｓ２５０のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ２
０６）。
【０１８８】
これにより、双方向結合動き情報候補が、基準方向で選択された結合動き情報候補と同
一になることはなくなり、双方向結合動き情報候補の有効性を高め、結合動き情報候補の
選択率を高めることで動き情報の符号化効率を向上させることができる。
【０１８９】
（変形例４：削除プロセスの一本化）
上述の実施の形態１では、結合動き情報候補生成部１４０の構成の一例として図１６を
挙げたが、より簡易的な構成として、図４６のように第１結合動き情報候補リスト削減部
１５１をなくして第２結合動き情報候補リスト削減部１５３だけとして削除部を１つにま
とめることもできる。
【０１９０】
ただし、この場合の課題として双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２に冗長な結
合動き情報候補が供給されるため、最初の２つの単方向結合動き情報候補が同一であった
場合には、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方
向結合動き情報候補（ＢＤ１）が同じ動き情報となる。そのため、図４７（ｂ）のように
、基準方向がＬ０であるかＬ１であるかによって、図２８および図２９の検査順序を変化
させることで同一の双方向結合動き情報候補を生成する確率を低下させることができる。
【０１９１】
（変形例５：同一方向の利用）
上述の実施の形態１では、逆方向動き情報決定部１６２の逆方向について、基準方向が
Ｌ０方向であれば逆方向はＬ１方向となり、基準方向がＬ１方向であれば逆方向はＬ０方
向となる例を挙げた。この点、基準方向がＬ０方向であれば逆方向をＬ０方向とし、基準
方向がＬ１方向であれば逆方向をＬ１方向としてもよい。これは、図４８のように第２結
合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補に同一の予測方向の動き情報のみ存在
する場合に、双方向結合動き情報候補の生成確率を高め、結合動き情報候補の選択率を高
めることで動き情報の符号化効率を向上させることができる。
【０１９２】
（変形例６：予め定められた組み合わせ）
上述の実施の形態１では、双方向結合動き情報候補を、基準方向と逆方向において有効
である結合動き情報候補ブロックを検索して、基準方向と逆方向の動き情報を利用するこ
とで生成した。基準方向と逆方向に検索することで双方向結合動き情報候補の有効性を向
上させることができるが、処理量が増加する。
【０１９３】
そこで、図４９（ａ）、（ｂ）のように双方向結合動き情報候補を予め定められたより
信頼度の高い結合動き情報候補ブロックの組み合わせとして定義しておくことで、検索処
理を省き、双方向結合動き情報候補の選択率を向上させて、符号化効率を向上させること
ができる。
【０１９４】
図４９（ａ）は基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を最も信頼度の高
い候補ブロックＡのＬ０方向の動き情報と２番目に信頼度の高い候補ブロックＢのＬ１方
向の動き情報を組み合わせて、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）を最
も信頼度の高い候補ブロックＡのＬ１方向の動き情報と２番目に信頼度の高い候補ブロッ
クＢのＬ０方向の動き情報を組み合わせて、予測方向を双方向予測として定義した例であ
る。
【０１９５】
図４９（ｂ）は基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を最も信頼度の高
い候補ブロックＡのＬ０方向の動き情報として、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候
補（ＢＤ１）を最も信頼度の高い候補ブロックＡのＬ１方向の動き情報として、予測方向
を単方向予測として定義した例である。なお、より信頼度の高い候補ブロックの組み合わ
せであれば、これ以外の組み合わせでもよい。
【０１９６】
（変形例７：ＢＤ０、ＢＤ１適応）
上述の実施の形態１では基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）に小さい
マージ候補番号を割り当てるとしたが、これに限定されない。例えば、予測方向が双方向
である双方向結合動き情報候補に優先的に小さいマージ候補番号を割り当てることで、予
測効率の高い双方向予測の双方向結合動き情報候補に小さいマージ候補番号を割り当てる
ことで符号化効率を改善することもできる。さらに、ＢＤ０とＢＤ１がともに双方向予測
である場合には、基準方向の動き情報が単方向である双方向結合動き情報候補に優先的に
小さいマージ候補番号を割り当てることもできる。これは、一般的には単方向予測よりも
双方向予測の方が予測効率が高いにも関わらず単方向予測が選択されている場合、その動
き情報の信頼度は高いためである。
【０１９７】
（実施の形態１の効果）
（双方向予測の双方向結合動き情報の効果例）
実施の形態１による効果について図５０を用いて説明する。以下、ブロックＮのＬ０方
向の動きベクトルをｍｖＬ０Ｎ、Ｌ１方向の動きベクトルをｍｖＬ１Ｎ、Ｌ０方向の参照
画像インデックスをｒｅｆＩｄｘＬ０Ｎ、Ｌ１方向の参照画像インデックスをｒｅｆＩｄ
ｘＬ１Ｎ、Ｌ０方向の差分ベクトルをｄｍｖＬ０Ｎ、Ｌ１方向の差分ベクトルをｄｍｖＬ
１Ｎ、Ｌ０方向の参照画像インデックスの差分をｄｒｅｆＩｄｘＬ０Ｎ、およびＬ１方向
の参照画像インデックスをｄｒｅｆＩｄｘＬ１Ｎと表す。
【０１９８】
処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報は、予測方向が双方向
（ＢＩ）で、ｍｖＬ０Ｚ＝（２，８）、ｍｖＬ１Ｚ＝（４，２）、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｚ＝
０、ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｎ＝０であるとする。
【０１９９】
このとき、単方向結合動き情報候補が図５０のＡ、Ｂ、ＣＯＬ、Ｃ、Ｅであるとする。
これら単方向結合動き情報候補の中には処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小
となる動き情報と同一の動き情報はない。したがって、これら単方向結合動き情報候補の
中からレート歪み評価値が最小となる単方向結合動き情報候補を選択することになる。そ
して、その候補のレート歪み評価値と、差分ベクトル算出部１２０で算出されたレート歪
み評価値とを比較して、前者が後者より小さくなる場合のみ符号化モードとしてマージモ
ードが利用されることになる。
【０２００】
符号化モードとしてマージモードが選択された場合、それは動き情報の符号化効率と予
測誤差のバランスが最適なためであって、予測誤差は最適とはならない。一方、符号化モ
ードとして非マージモードが選択された場合には、動き情報の符号化効率は最適とはなら
ない。
【０２０１】
ここで、実施の形態１によって生成された双方向結合動き情報候補は、図５０のＢＤ０
、ＢＤ１となる。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は、ブロックＡの
Ｌ０方向の動き情報とブロックＢのＬ１方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補
である。基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）は、ブロックＡのＬ１方向
の動き情報とブロックＢのＬ０方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補である。
このとき、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は処理対象ブロック（Ｚ
）にとって予測誤差が最小となる動き情報と同じ動き情報を持つことがわかる。つまり、
基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を選択することで、予測誤差を最小
化し、動き情報の符号化効率を最適化することができる。
【０２０２】
（単方向予測の双方向結合動き情報の効果例）
また、実施の形態１による単方向予測の効果について図５１を用いて説明する。処理対
象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報は、予測方向が単方向（ＵＮＩ
）で、ｍｖＬ０Ｚ＝（０，８）、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｚ＝２であるとする。
【０２０３】
単方向結合動き情報候補のＢ、Ｃ、ＣＯＬが無効（×）であるとし、有効な単方向結合
動き情報候補のＡ、Ｅは図５１のような動き情報を持つとする。この場合も単方向結合動
き情報候補の中には、処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報は
ない。
【０２０４】
ここでも、実施の形態１によって生成された双方向結合動き情報候補は図５１のＢＤ０
、ＢＤ１となる。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は、ブロックＡの
Ｌ０方向の動き情報よりなる予測方向が単方向の双方向結合動き情報候補である。基準方
向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）は、ブロックＥのＬ０方向の動き情報とブ
ロックＡのＬ１方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補である。基準方向がＬ０
の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は、処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最
小となる動き情報と同じ動き情報を持つことがわかる。つまり、基準方向がＬ０の双方向
結合動き情報候補（ＢＤ０）を選択することで、予測誤差を最小化し、動き情報の符号化
効率を最適化することができる。
【０２０５】
（単方向予測の組み合わせによる双方向結合動き情報の効果例）
また、実施の形態１による予測方向が単方向の動き情報の組み合わせによる効果につい
て図５２を用いて説明する。処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き
情報は、予測方向が単方向（ＢＩ）で、ｍｖＬ０Ｚ＝（２，２）、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｚ＝
０、ｍｖＬ１Ｚ＝（―２，２）、ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｚ＝０であるとする。
【０２０６】
単方向結合動き情報候補のＡ、ＣＯＬ、Ｃが無効（×）であるとし、有効な単方向結合
動き情報候補のＢ、Ｅは図５２のような動き情報を持つとする。この場合も単方向結合動
き情報候補の中には処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報はな
い。
【０２０７】
ここでも、実施の形態１によって生成された双方向結合動き情報候補は図５２のＢＤ０
、ＢＤ１となる。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）はブロックＢのＬ
０方向の動き情報とブロックＥのＬ１方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補で
あり、ＢＤ１は生成されない。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は処
理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報と同じ動き情報を持つこと
がわかる。つまり、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を選択すること
で、予測誤差を最小化し、動き情報の符号化効率を最適化することができる。
【０２０８】
（双方向結合動き情報候補）
以上のように、単方向結合動き情報候補のＬ０方向とＬ１方向の動き情報を利用して双
方向結合動き情報候補を生成することで、処理対象ブロックの動きが、符号化済みの別の
画像の同一位置ブロックや当該処理対象ブロックの隣接ブロックの動きとずれがある場合
でも、動き情報を符号化することなくインデックスのみで符号化することができる。した
がって、符号化効率と予測効率を最適化できる動画像符号化装置および動画像復号装置を
実現できる。
【０２０９】
（単方向の結合動き情報候補）
また、単方向結合動き情報候補のＬ０方向とＬ１方向の動き情報を利用して新たな単方
向の結合動き情報候補を生成する場合についても、単方向結合動き情報候補のＬ０方向と
Ｌ１方向の動き情報を利用して双方向結合動き情報候補を生成する場合と、同様の効果を
奏する。
【０２１０】
（同一方向の利用による双方向結合動き情報）
また、単方向結合動き情報候補の同一の予測方向の動き情報を利用して双方向結合動き
情報候補を生成する場合についても、単方向結合動き情報候補のＬ０方向とＬ１方向の動
き情報を利用して双方向結合動き情報候補を生成する場合と、同様の効果を奏する。
【０２１１】
（動画像復号処理の簡易化）
以上のように、単方向結合動き情報候補の各方向の動き情報を利用して双方向結合動き
情報候補を生成することで、処理対象ブロックの動きが、符号化済みの別の画像の同一位
置ブロックや当該処理対象ブロックの隣接ブロックの動きとずれがある場合でも、予測方
向、参照インデックスおよび差分ベクトルの復号、予測ベクトルと差分ベクトルとの加算
処理などが不要となり、動画像復号装置の処理を削減することができる。
【０２１２】
（削除プロセス）
以上のように、第１結合動き情報候補リスト削減部１５１を設置することで、双方向結
合動き情報候補リスト生成部１５２において、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補
（ＢＤ０）と、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）が同一の動き情報を
持つことを回避することができ、双方向結合動き情報候補の有効性を高めて符号化効率を
向上させることができる。
【０２１３】
（選択率順のマージ候補番号割り当て）
以上のように、選択率の高い結合動き情報候補ほど小さいマージ候補番号を割り当てて
おくことで、各方向においてより確からしい動き情報の選択率を高め、各方向において精
度の高い動き情報を利用して高精度な双方向結合動き情報候補を生成することができる。
また、検索の処理を単純化することができ、検索の処理数を制限しても符号化効率の低下
を抑制できる。
【０２１４】
（メモリリードタイム）
以上のように、単方向結合動き情報候補の各方向の動き情報を利用して双方向結合動き
情報候補を生成することで、単方向結合動き情報候補の数を増加させることなく結合動き
情報候補の数を増加させることができる。したがって、単方向結合動き情報候補数の増加
によってメモリリード時間が長くなるような一般的なＬＳＩを使用している動画像符号化
装置および動画像復号装置において、単方向結合動き情報候補数の増加によるメモリリー
ド時間の増大を抑制できる。
【０２１５】
（適応切り替え）
以上のように、予測方向が双方向である双方向結合動き情報候補に優先的に小さいマー
ジ候補番号を割り当てることで、予測効率の高い、予測方向が双方向である双方向結合動
き情報候補の選択率を高め、基準方向の動き情報が単方向である双方向結合動き情報候補
に優先的に小さいマージ候補番号を割り当てることで、信頼度の高い動き情報を利用した
双方向結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させることができる。
【０２１６】
［実施の形態２］
（シンタックス）
実施の形態２の動画像符号化装置の構成は、当該動画像符号化装置の上位機能と符号列
生成部１０４の機能を除いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である
。以下、実施の形態２における動画像符号化装置の上位機能と符号列生成部１０４の機能
について実施の形態１との相違を説明する。
【０２１７】
実施の形態２の動画像符号化装置の上位機能は、符号化ストリーム単位または符号化ス
トリームの一部であるスライス毎に、候補番号管理テーブルを変更する機能を有する。符
号列生成部１０４は、候補番号管理テーブルを図５３（ａ）、（ｂ）のように符号化スト
リーム中に符号化して伝送する。図５３（ａ）、（ｂ）では、符号化ストリーム単位での
制御のためのＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）、およびスライス
単位での制御のためのＳｌｉｃｅ＿ｈｅａｄｅｒで候補番号管理テーブルを符号化するシ
ンタックスの例を示している。
【０２１８】
"modified_merge_index_flag"でマージ候補番号と結合動き情報候補の標準の関係を変
更するかどうかを指定し、"max_no_of_merge_index_minus1"で再定義する個数を指定し、
"merge_mode[i]" で結合動き情報候補リストに含まれる候補ブロックの順序を指定する。
また、双方向結合動き情報候補の基準方向を指定するための情報である"bd_merge_base_d
irection"を設置することもできる。
【０２１９】
例えば、マージ候補番号と結合動き情報候補の標準の関係が図１８であり、再定義したい
候補番号管理テーブルが図４０（ａ）であったとすると、"modified_merge_index_flag"
を「１」に設定し、"max_no_of_merge_index_minus1"を「６」に設定し、"merge_mode[i]
"をそれぞれ「０」、「１」、「２」、「５」、「６」、「３」、「４」とする。
【０２２０】
図５３（ａ）、（ｂ）はシンタックスの一例であって、双方向結合動き情報候補に割り
当てるマージ候補番号を符号化ストリーム中で指定でき、双方向結合動き情報候補の基準
方向を定められればよく、これに限定されない。
【０２２１】
実施の形態２の動画像復号装置の構成は、符号列解析部２０１の機能を除いて実施の形
態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。以下、実施の形態２における動画像復
号装置の符号列解析部２０１の機能について実施の形態１との相違を説明する。符号列解
析部２０１は、候補番号管理テーブルを図５３（ａ）、（ｂ）のシンタックスにしたがっ
て復号する。
【０２２２】
（実施の形態２の効果）
マージ候補番号と結合動き情報候補の最適な関係を、実施の形態２による動画像符号化
装置と動画像復号装置でストリーム単位またはスライス単位で共有することで、ストリー
ム単位やスライス単位で動きの特性が変化するような場合にマージインデックスの符号化
効率を向上させることができる。
【０２２３】
［実施の形態３］
（結合動き情報候補の置換）
実施の形態３の動画像符号化装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除
いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。最初に、実施の形態３
における候補番号管理テーブルを図５４とし、結合動き情報候補リストに含まれる結合動
き情報候補の最大数は５であるとする。結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報
候補の最大数が５であること、双方向結合動き情報候補にマージ候補番号が割り当てられ
ていないことが異なる。以下、実施の形態３における結合動き情報候補生成部１４０につ
いて図５５を用いて実施の形態１との相違を説明する。
【０２２４】
図５５の結合動き情報候補生成部１４０は、図１６の結合動き情報候補生成部１４０に
候補番号管理テーブル変更部１５４が追加された構成である。以下、候補番号管理テーブ
ル変更部１５４の機能について説明する。候補番号管理テーブル変更部１５４は、第１結
合動き情報候補リスト削減部１５１より供給される第２結合動き情報候補リストから、双
方向結合動き情報候補の有効数を算出する。双方向結合動き情報候補の有効数が１以上で
あれば、候補番号管理テーブルを変更し、第２結合動き情報候補リストを双方向結合動き
情報候補リスト生成部１５２に供給する。双方向結合動き情報候補の有効数が０であれば
、第２結合動き情報候補リストを結合動き情報候補リストとして端子１８に供給する。
【０２２５】
引き続いて、実施の形態３の結合動き情報候補生成部１４０の動作について図５６を用
いて実施の形態１との相違を説明する。図５６のフローチャートは、図２４のフローチャ
ートに以下の２つのステップが追加されている。候補番号管理テーブル変更部１５４は、
候補番号管理テーブルを変更する（Ｓ２６０）。候補番号管理テーブルが変更されたかを
検査する（Ｓ２６１）。候補番号管理テーブルが変更されたならば（Ｓ２６１のＹＥＳ）
、ステップＳ１４４を実施する。候補番号管理テーブルが変更されていないならば（Ｓ２
６１のＮＯ）、ステップＳ１４４はスキップされる。
【０２２６】
以下、候補番号管理テーブル変更部１５４の動作について図５７を用いて説明する。最
初に、候補番号管理テーブル変更部１５４は、第２結合動き情報候補リストに含まれない
無効な結合動き情報候補の数をカウントし、結合動き情報候補の無効数を算出する（Ｓ２
７０）。なお、実施の形態３では、結合動き情報候補の無効数の算出を第２結合動き情報
候補リストに含まれない無効な結合動き情報候補の数としたが、無効な結合動き情報候補
の数が算出できればよく、これに限定されない。例えば、空間結合動き情報候補の最大数
である４と時間結合動き情報候補の最大数である１を合計した５から第２結合動き情報候
補リストに含まれる有効な結合動き情報候補の数を減算して無効な結合動き情報候補の数
を求めてもよい。また、選択率の高い結合動き情報が無効である場合には双方向結合動き
情報候補も選択率が低下することが考えられるため、マージ候補番号が２以上の無効な結
合動き情報候補の数をカウントしてもよい。
【０２２７】
候補番号管理テーブル変更部１５４は、結合動き情報候補の無効数が１以上であるか調
査する（Ｓ２７１）。結合動き情報候補の無効数が１以上であれば（Ｓ２７１のＹＥＳ）
、候補番号管理テーブルを変更するため以降の処理を行う。結合動き情報候補の無効数が
０であれば（Ｓ２７１のＮＯ）、処理を終了する。
【０２２８】
候補番号管理テーブル変更部１５４は、有効な双方向結合動き情報候補の数をカウント
し、双方向結合動き情報候補の有効数を算出する（Ｓ２７２）。つまり、ＢＤ０とＢＤ１
がともに有効であれば双方向結合動き情報候補の有効数は２となり、ＢＤ０とＢＤ１のい
ずれか一方が有効であれば双方向結合動き情報候補の有効数は１となり、ＢＤ０とＢＤ１
がともに無効であれば双方向結合動き情報候補の有効数は０となる。
【０２２９】
候補番号管理テーブル変更部１５４は、結合動き情報候補の無効数と双方向結合動き情
報候補の有効数のいずれか小さい方を双方向結合動き情報候補の追加数とする（Ｓ２７３
）。候補番号管理テーブル変更部１５４は、双方向結合動き情報候補の追加数分の双方向
結合動き情報候補に無効なマージ候補番号を割り当てる（Ｓ２７４）。
【０２３０】
以下、候補番号管理テーブル変更部１５４の候補番号管理テーブルの変更例について図
５８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図５８（ａ）は結合動き情報候補の無効数が１で
双方向結合動き情報候補の有効数が１以上の場合の例を示している。最初の無効なマージ
候補番号１にＢＤ０が割り当られる。なお、ＢＤ１が有効であればＢＤ１を割り当てても
よい。図５８（ｂ）は結合動き情報候補の無効数が２で双方向結合動き情報候補の有効数
が２の場合の例を示している。最初に無効なマージ候補番号２にＢＤ０が、２番目に無効
なマージ候補番号４にＢＤ１が割り当られる。図５８（ｃ）は結合動き情報候補の無効数
が２で双方向結合動き情報候補の有効数が１（ＢＤ１が有効）の場合の例を示している。
最初に無効なマージ候補番号２にＢＤ１が割り当られる。
【０２３１】
実施の形態３の動画像復号装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除い
て実施の形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態３の動画像復号
装置の結合動き情報候補生成部１４０は実施の形態３の動画像符号化装置の結合動き情報
候補生成部１４０と同一である。
【０２３２】
（実施の形態３の変形例）
なお、実施の形態３は以下のように変形できる。
【０２３３】
（変形例１：単方向結合動き情報候補優先）
上述の実施の形態３では、候補番号管理テーブル変更部１５４の動作例として図５７を
挙げたが、変更された候補番号管理テーブルが選択率の高い結合動き情報候補ほど小さい
マージ候補番号が割り当てられていればよく、これに限定されない。
【０２３４】
例えば、既存の単向結合動き情報候補の信頼度が十分に高い場合には、候補番号管理テ
ーブル変更部１５４の動作に図５９のように以下のステップＳ２７５を追加してもよい。
図５９のフローチャートは、図５７のフローチャートにステップＳ２７５を追加したもの
である。候補番号管理テーブル変更部１５４は、無効な結合動き情報候補のマージ候補番
号を詰める（Ｓ２７４）。
【０２３５】
以下、候補番号管理テーブル変更部１５４の候補番号管理テーブルの変更例について図
６０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図６０（ａ）は結合動き情報候補の無効数が１で
双方向結合動き情報候補の有効数が１以上の場合の例を示している。無効なマージ候補番
号（マージ候補番号１）が詰められた後、最初に無効なマージ候補番号４にＢＤ０が割り
当てられる。なお、ＢＤ１が有効であればＢＤ１を割り当ててもよい。図６０（ｂ）は結
合動き情報候補の無効数が２で双方向結合動き情報候補の有効数が２の場合の例を示して
いる。無効なマージ候補番号（マージ候補番号２）が詰められた後、最初に無効なマージ
候補番号３にＢＤ０が、２番目に無効なマージ候補番号４にＢＤ１が割り当てられる。こ
のようにすることで、双方向結合動き情報候補には単方向結合動き情報候補よりも大きな
マージ候補番号が割り当てられる。
【０２３６】
（変形例２：所定ブロック依存）
候補番号管理テーブル変更部１５４の動作はさらに変形することもできる。最初に、本
変形例では、所定のブロックに所定の双方向結合動き情報候補が関連付けられているとし
、ブロックＣにＢＤ０が、ブロックＤにＢＤ１が関連付けられているものとする。以下、
候補番号管理テーブル変更部１５４の動作の別の変形例について図６１を用いて説明する
。関連付けられたブロックの個数だけ以下の処理が繰り返される（Ｓ２８０からＳ２８４
）。ｉ番目の所定のブロックが無効であるか検査する（Ｓ２８１）。ｉ番目の所定のブロ
ックが無効であれば（Ｓ２８１のＹＥＳ）、候補番号管理テーブルを変更するため以降の
処理を行う。ｉ番目の所定のブロックが無効でなければ（Ｓ２８１のＮＯ）、次の所定ブ
ロックを検査する。
【０２３７】
変形例２では、所定の結合動き情報候補を、マージ候補番号３のブロックＣとマージ候
補番号４のブロックＥの２つであるとしている。そのため、候補番号管理テーブル変更部
１５４は、第１の所定の無効なマージ候補番号に双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を割
り当て、候補番号管理テーブル変更部１５４は、第２の所定の無効なマージ候補番号に双
方向結合動き情報候補（ＢＤ１）を割り当てる（Ｓ２８２）。
【０２３８】
以上のように、変形例２による双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、所定の
結合動き情報候補が無効である場合に双方向結合動き情報候補が有効となる。ここでは、
所定の結合動き情報候補をブロックＣとブロックＥとしたが、より大きいマージ候補番号
を持つ選択率の低い結合動き情報候補が無効である場合に双方向結合動き情報候補が生成
されればよく、これに限定されない。
【０２３９】
（変形例３：単方向予測の結合動き情報候補の置換）
候補番号管理テーブル変更部１５４の動作はさらに変形することもできる。以下、候補
番号管理テーブル変更部１５４の動作の変形例について図６２を用いて説明する。結合動
き情報候補の無効数が０であれば（Ｓ２７１のＮＯ）、候補番号管理テーブル変更部１５
４は、第２結合動き情報候補リストに含まれる予測方向が単方向（Ｌ０方向またはＬ１方
向）である結合動き情報候補の数をカウントし、単方向予測数を算出する（Ｓ２９０）。
単方向予測数が１以上であるか調査する（Ｓ２９１）。双方向結合動き情報候補の有効数
が１以上であれば（Ｓ２９１のＹＥＳ）、候補番号管理テーブルを変更するため以降の処
理を行う。単方向予測数が０であれば（Ｓ２９１のＮＯ）、処理を終了する。候補番号管
理テーブル変更部１５４は、予測方向が双方向である双方向結合動き情報候補の数をカウ
ントし、双方向結合動き情報候補の有効数を算出する（Ｓ２９２）。候補番号管理テーブ
ル変更部１５４は、双方向結合動き情報候補の追加数分の双方向結合動き情報候補に予測
方向が単方向である結合動き情報候補のマージ候補番号を割り当てる（Ｓ２９４）。
【０２４０】
具体例として、候補番号管理テーブル変更部１５４は、双方向結合動き情報候補（ＢＤ
０）の予測方向が双方向であれば、最後の予測方向が単方向であるマージ候補番号を、双
方向結合動き情報候補（ＢＤ０）に割り当てる。また、候補番号管理テーブル変更部１５
４は、双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）の動き補償予測の方向が双方向であれば、最後
から２番目の予測方向が単方向であるマージ候補番号を、双方向結合動き情報候補（ＢＤ
１）に割り当てる。なお、実施の形態３の変形例３では、単方向予測数の算出を第２結合
動き情報候補リストに含まれる予測方向が単方向である結合動き情報候補の数としたが、
単方向予測数の算出ができればよく、これに限定されない。例えば、選択率の高い結合動
き情報は予測方向が単方向であっても信頼度は高いと考えられるため、マージ候補番号が
３以上の予測方向が単方向である結合動き情報候補の数をカウントしてもよい。また、結
合動き情報候補の無効数が０であれば、予測方向が単方向である結合動き情報候補の数を
カウントするとしたが、結合動き情報候補の無効数と単方向予測数の合計数を上限として
双方向結合動き情報候補にマージ候補番号を割り当てることができればよく、これに限定
されない。
【０２４１】
以上のように、変形例３による双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、予測方
向が単方向である結合動き情報候補を、予測方向が双方向の双方向結合動き情報候補に置
換する。
【０２４２】
（実施の形態３の効果）
以上のように、無効となるマージインデックスを双方向結合動き情報候補のマージ候補
番号として利用することで、マージ候補番号の増加によるマージインデックスの符号量の
増加を抑制し、結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させることができる
。
【０２４３】
以上のように、時間方向や空間方向の動き情報の信頼度が高い場合には、双方向結合動
き情報候補のマージ候補番号が単方向結合動き情報候補のマージ候補番号よりも大きくな
るようにマージ候補番号を利用することで、マージインデックスの符号化効率を向上させ
ることができる。
【０２４４】
以上のように、大きなマージ候補番号を持つ結合動き情報候補を、双方向結合動き情報
候補と関連付けることで、信頼度が高く選択率の高いブロックの結合動き情報候補を残し
ながら、選択率の低いブロックの結合動き情報候補と双方向結合動き情報候補とを適応的
に切り替えることができる。したがって、マージ候補番号の増加によるマージインデック
スの符号量の増加を抑制し、結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させる
ことができる。
【０２４５】
以上のように、予測方向が単方向である結合動き情報候補を、予測方向が双方向の双方
向結合動き情報候補に置換し、予測効率の高い、予測方向が双方向の双方向結合動き情報
候補の数を増加させて、結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させること
ができる。
【０２４６】
［実施の形態４］
（単方向予測の動き情報を優先）
実施の形態４の動画像符号化装置の構成は、基準方向動き情報決定部１６１の機能を除
いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。以下、実施の形態４に
おける基準方向動き情報決定部１６１について実施の形態１との相違を説明する。実施の
形態４の基準方向動き情報決定部１６１の動作について図６３を用いて説明する。
【０２４７】
図６３のフローチャートは、図２８のフローチャートにステップＳ３２０からステップ
Ｓ３２３が追加されたものであり、ステップＳ３２１に特徴がある。まず、基準方向であ
るＬＸの有効性を「０」に設定する（Ｓ１９０）。第２結合動き情報候補リストに含まれ
る結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処理を繰り返す（Ｓ３２０からＳ３２
３）。結合動き情報候補のＬＸ方向の有効性および単方向予測であるかを検査する（Ｓ３
２１）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であり、且つ単方向予測であれば（Ｓ３２１
のＹＥＳ）、基準方向であるＬＸの有効性を「１」に設定し、基準方向の動きベクトルと
参照インデックスを結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと参照インデックスとし
て処理を終了する（Ｓ３２２）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であり、且つ単方向
予測でないならば（Ｓ３２１のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ３２３）。
【０２４８】
結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であり、且つ単方向予測の動き情報候補が存在しな
い場合、第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）
、以下の処理を繰り返す（Ｓ１９１からＳ１９４）。結合動き情報候補のＬＸ方向の有効
性を検査する（Ｓ１９２）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であれば（Ｓ１９２のＹ
ＥＳ）、基準方向であるＬＸの有効性を「１」に設定し、基準方向の動きベクトルと参照
インデックスを結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと参照インデックスとして処
理を終了する（Ｓ１９３）。結合動き情報候補のＬＸ方向が無効であれば（Ｓ１９２のＮ
Ｏ）、次の候補を検査する（Ｓ１９４）。このように、実施の形態４の基準方向動き情報
決定部１６１は、基準方向の動き情報の決定において単方向である動き情報を優先してい
る点が、実施の形態１と異なる。
【０２４９】
実施の形態４の動画像復号装置の構成は、基準方向動き情報決定部１６１の機能を除い
て実施の形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態４の動画像復号
装置の結合動き情報候補生成部１４０は実施の形態４の動画像符号化装置の結合動き情報
候補生成部１４０と同一である。
【０２５０】
（実施の形態４の変形例）
なお、実施の形態４は以下のように変形できる。
【０２５１】
（変形例１：単方向限定）
上述の実施の形態４では、基準方向動き情報決定部１６１の動作例として図６３を挙げ
たが、動き情報の決定において単方向である動き情報が優先されればよく、これに限定さ
れない。例えば、図６３のステップＳ１９１からステップＳ１９４を削除して基準方向の
動き情報を単方向である動き情報に限定して選択してもよい。
【０２５２】
（変形例２：逆方向の単方向の優先）
上述の実施の形態４では、基準方向動き情報決定部１６１の動作例として図６３を挙げ
たが、動き情報の決定において単方向である動き情報が優先されればよく、これに限定さ
れない。例えば、逆方向動き情報決定部１６２の逆方向の動き情報の決定においても、実
施の形態４の基準方向動き情報決定部１６１と同様に単方向である動き情報を優先しても
よい。また、逆方向動き情報決定部１６２の逆方向の動き情報の決定において、実施の形
態４の変形例１の基準方向動き情報決定部１６１と同様に単方向である動き情報に限定し
て選択してもよい。
【０２５３】
（実施の形態４の効果）
実施の形態４では、基準方向の動き情報の決定において単方向である動き情報を優先す
ることで、信頼度の高い動き情報を基準方向の動き情報として利用することができ、双方
向結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させることができる。
【０２５４】
［実施の形態５］
（各方向削除プロセス）
実施の形態５の動画像符号化装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除
いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。以下、実施の形態５に
おける結合動き情報候補生成部１４０について実施の形態１との相違を説明する。
【０２５５】
実施の形態５の結合動き情報候補生成部１４０の構成について図６４を用いて実施の形
態１との相違を説明する。図６４では、図１６の第１結合動き情報候補リスト削減部１５
１の代わりにＬ０方向動き情報候補リスト生成部１５５とＬ１方向動き情報候補リスト生
成部１５６が設置されている。
【０２５６】
実施の形態５の結合動き情報候補生成部１４０の機能について説明する。Ｌ０方向動き
情報候補リスト生成部１５５は、第１結合動き情報候補リストに含まれる動き情報候補に
ついて、Ｌ０方向の動き情報が重複している動き情報を持つ結合動き情報候補が複数存在
する場合には、１つの結合動き情報候補を残して削除してＬ０方向動き情報候補リストを
生成し、当該Ｌ０方向動き情報候補リストを双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２
に供給する。
【０２５７】
Ｌ１方向動き情報候補リスト生成部１５６は、第１結合動き情報候補リストに含まれる
動き情報候補について、Ｌ１方向の動き情報が重複している動き情報を持つ結合動き情報
候補が複数存在する場合には、１つの結合動き情報候補を残して削除してＬ１方向動き情
報候補リストを生成し、当該Ｌ１方向動き情報候補リストを双方向結合動き情報候補リス
ト生成部１５２に供給する。
【０２５８】
双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、Ｌ０方向動き情報候補リスト生成部１
５５より供給されるＬ０方向動き情報候補リストと、Ｌ１方向動き情報候補リスト生成部
１５６より供給されるＬ１方向動き情報候補リストから、双方向結合動き情報候補リスト
を生成する。
【０２５９】
実施の形態５の動画像復号装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除い
て実施の形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態５の動画像復号
装置の結合動き情報候補生成部１４０は実施の形態５の動画像符号化装置の結合動き情報
候補生成部１４０と同一である。
【０２６０】
（実施の形態５の効果）
実施の形態５では、Ｌ０方向とＬ１方向の動き情報の冗長度を削減しておくことで同一
の双方向結合動き情報の生成を抑制し、双方向結合動き情報候補の有効性を高めて符号化
効率を向上させることができる。
【０２６１】
［実施の形態６］
（双方向結合動き情報候補の選択的利用）
実施の形態６の動画像符号化装置の構成は、基準方向決定部１６０の機能を除いて実施
の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。最初に、実施の形態６における
候補番号管理テーブルを図６５とし、結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候
補の最大数は６であるとする。結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の最
大数が６であること、双方向結合動き情報候補にマージ候補番号が１つしか割り当てられ
ていないことが異なる。以下、実施の形態６における基準方向決定部１６０について実施
の形態１との相違を説明する。実施の形態６の基準方向決定部１６０の動作について図６
６を用いて説明する。
【０２６２】
基準方向決定部１６０は、第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の
数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処理を繰り返す（Ｓ３００からＳ３０５）。結合動き情報候
補のＬ０方向の有効性を検査する（Ｓ３０１）。結合動き情報候補のＬ０方向が有効であ
れば（Ｓ３０１のＹＥＳ）、基準方向をＬ０に設定して処理を終了する（Ｓ３０２）。結
合動き情報候補のＬ０方向が無効であれば（Ｓ３０１のＮＯ）、結合動き情報候補のＬ１
方向の有効性を検査する（Ｓ３０３）。結合動き情報候補のＬ１方向が有効であれば（Ｓ
３０３のＹＥＳ）、基準方向をＬ１に設定して処理を終了する（Ｓ３０４）。結合動き情
報候補のＬ１方向が無効であれば（Ｓ３０３のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ３０５）
。なお、基準方向が設定できなければ、双方向結合動き情報候補は生成しない（Ｓ３０６
）。
【０２６３】
実施の形態６の動画像復号装置の構成は、基準方向決定部１６０の機能を除いて実施の
形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態６の動画像復号装置の基
準方向決定部１６０は実施の形態６の動画像符号化装置の基準方向決定部１６０と同一で
ある。
【０２６４】
（実施の形態６の効果）
実施の形態６では、結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の予測方向に
よって基準方向をＬ０方向とするかＬ１方向するかを判定することで、双方向結合動き情
報候補が１つだけ有効である場合に、双方向結合動き情報候補の有効性を高め、双方向結
合動き情報候補の選択性を高めて符号化効率を向上させることができる。
【０２６５】
以上述べた実施の形態１から６の動画像符号化装置が出力する動画像の符号化ストリー
ムは、実施の形態１から６で用いられた符号化方法に応じて復号することができるように
特定のデータフォーマットを有している。当該動画像符号化装置に対応する動画像復号装
置がこの特定のデータフォーマットの符号化ストリームを復号することができる。
【０２６６】
具体的には、双方向結合動き情報候補を示すマージインデックスや、候補番号管理テー
ブルを符号化ストリーム中に符号化している。また、双方向結合動き情報候補を示すマー
ジインデックスのみを符号化ストリーム中に符号化し、候補番号管理テーブルを動画像符
号装置と動画像復号装置で共有することで候補番号管理テーブルを符号化ストリーム中に
符号化しなくてもよい。
【０２６７】
動画像符号化装置と動画像復号装置の間で符号化ストリームをやりとりするために、有
線または無線のネットワークが用いられる場合、符号化ストリームを通信路の伝送形態に
適したデータ形式に変換して伝送してもよい。その場合、動画像符号化装置が出力する符
号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネット
ワークに送信する動画像送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ス
トリームに復元して動画像復号装置に供給する動画像受信装置とが設けられる。
【０２６８】
動画像送信装置は、動画像符号化装置が出力する符号化ストリームをバッファするメモ
リと、符号化ストリームをパケット化するパケット処理部と、パケット化された符号化デ
ータをネットワークを介して送信する送信部とを含む。動画像受信装置は、パケット化さ
れた符号化データをネットワークを介して受信する受信部と、受信された符号化データを
バッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成し、動
画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。
【０２６９】
以上の符号化および復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置
として実現することができるのは勿論のこと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒ
ｙ）やフラッシュメモリなどに記憶されているファームウェアや、コンピュータなどのソ
フトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウ
ェアプログラムをコンピュータなどで読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも
、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは
衛星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。
【０２７０】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構
成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例
も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０２７１】
上述した実施の形態１において、図２６のフローチャートを用いて、時間結合動き情報
候補リストの生成の動作を説明した。そのフローチャートでは、時間結合動き情報候補の
動きベクトルを算出する処理がある（Ｓ１６４）。時間結合動き情報候補は、候補ブロッ
クの動き情報で有効な予測方向である参照画像ＣｏｌＲｅｆＰｉｃと動きベクトルｍｖＣ
ｏｌを基準に、双方向の動き情報を算出する。候補ブロックの予測方向がＬ０方向もしく
はＬ１方向の単方向の場合には、その予測方向の参照画像と動きベクトルを基準として選
択する。候補ブロックの予測方向が双方向である場合には、Ｌ０方向或いはＬ１方向のい
ずれか一方の参照画像と動きベクトルを基準として選択する。双方向動き情報生成の基準
とする参照画像と動きベクトルが選択されたら、時間結合動き情報候補の動きベクトルを
算出する。
【０２７２】
ここで、双方向動き情報生成の基準とする動きベクトルＣｏｌＭｖと参照画像ＣｏｌＲ
ｅｆＰｉｃからの時間結合動き情報候補の動きベクトルｍｖＬ０ｔ、ｍｖＬ１ｔの算出手
法について図６７を用いて説明する。
【０２７３】
ＣｏｌＰｉｃとＣｏｌＲｅｆＰｉｃの画像間距離をＣｏｌＤｉｓｔとし、時間結合動き
情報候補のＬ０方向の参照画像ＣｏｌＬ０Ｐｉｃと処理対象画像ＣｕｒＰｉｃの画像間距
離をＣｕｒＬ０Ｄｉｓｔ、時間結合動き情報候補のＬ１方向の参照画像ＣｏｌＬ１Ｐｉｃ
と処理対象画像ＣｕｒＰｉｃの画像間距離をＣｕｒＬ１Ｄｉｓｔとすると、ＣｏｌＭｖを
ＣｏｌＤｉｓｔとＣｕｒＬ０Ｄｉｓｔ、ＣｕｒＬ１Ｄｉｓｔの距離比率でスケーリングし
た下記式１の動きベクトルを、時間結合動き情報候補の動きベクトルとする。なお、画像
間距離の算出はＰＯＣを用いて行われ、正負の符号を有する。
ｍｖＬ０ｔ＝ｍｖＣｏｌ×ＣｕｒｒＬ０Ｄｉｓｔ／ＣｏｌＤｉｓｔ
ｍｖＬ１ｔ＝ｍｖＣｏｌ×ＣｕｒｒＬ１Ｄｉｓｔ／ＣｏｌＤｉｓｔ    ・・・（式１）
なお、図６７のＣｏｌＰｉｃ、ＣｏｌＲｅｆＰｉｃ、ＣｏｌＬ０Ｐｉｃ、ＣｏｌＬ１Ｐ
ｉｃは一例であってこれ以外の関係であってもよい。
【符号の説明】
【０２７４】
１００  動画像符号化装置、  １０１  予測ブロック画像取得部、  １０２  減算部、
１０３  予測誤差符号化部、  １０４  符号列生成部、  １０５  予測誤差復号部、  
１０６  動き補償部、  １０７  加算部、  １０８  動きベクトル検出部、  １０９  動
き情報生成部、  １１０  フレームメモリ、  １１１  動き情報メモリ、  １２０  差分
ベクトル算出部、  １２１  結合動き情報決定部、  １２２  予測符号化モード決定部、
１３０  予測ベクトル候補リスト生成部、  １３１  予測ベクトル決定部、  １３２  
減算部、  １４０  結合動き情報候補生成部、  １４１  結合動き情報選択部、  １５０
単方向動き情報候補リスト生成部、  １５１  第１結合動き情報候補リスト削減部、  
１５２  双方向結合動き情報候補リスト生成部、  １５３  第２結合動き情報候補リスト
削減部、  １５４  候補番号管理テーブル変更部、  １５５  Ｌ０方向動き情報候補リス
ト生成部、  １５６  Ｌ１方向動き情報候補リスト生成部、  １６０  基準方向決定部、
１６１  基準方向動き情報決定部、  １６２  逆方向動き情報決定部、  １６３  双方
向動き情報決定部、  ２００  動画像復号装置、  ２０１  符号列解析部、  ２０２  予
測誤差復号部、  ２０３  加算部、  ２０４  動き情報再生部、  ２０５  動き補償部、
２０６  フレームメモリ、  ２０７  動き情報メモリ、  ２１０  符号化モード判定部
、  ２１１  動きベクトル再生部、  ２１２  結合動き情報再生部、  ２２０  予測ベク
トル候補リスト生成部、  ２２１  予測ベクトル決定部、  ２２２  加算部、  ２３０  
結合動き情報候補生成部、  ２３１  結合動き情報選択部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014039306.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014039306.tif 000009
【図８】
2014039306.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014039306.tif 000012
【図１１】
2014039306.tif 000013
【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】
2014039306.tif 000023
【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】
2014039306.tif 000030
【図２９】
2014039306.tif 000031
【図３０】
2014039306.tif 000032
【図３１】
2014039306.tif 000033
【図３２】
2014039306.tif 000034
【図３３】
2014039306.tif 000035
【図３４】
2014039306.tif 000036
【図３５】
2014039306.tif 000037
【図３６】
2014039306.tif 000038
【図３７】
2014039306.tif 000039
【図３８】
2014039306.tif 000040
【図３９】
2014039306.tif 000041
【図４０】
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【図４１】
2014039306.tif 000043
【図４２】
2014039306.tif 000044
【図４３】
2014039306.tif 000045
【図４４】
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【図４５】
2014039306.tif 000047
【図４６】
2014039306.tif 000048
【図４７】
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【図４８】
2014039306.tif 000050
【図４９】
2014039306.tif 000051
【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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