(57)【要約】【課題】復号対象ブロックと周辺ブロックの間で相関が低い場合、復号対象ブロックの本来の動きとは無関係な予測動きベクトルが導出される。【解決手段】動きベクトル復号部５５０は、復号対象予測ブロックの動きベクトルを、周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する。動き補償予測部５３０は、導出された動きベクトルを用いた動き補償予測を行う。動きベクトル復号部５５０は、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が同一であり、かつ第１のブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと第２のブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定する。【選択図】図７
2014147102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する動画像復号装置であって、
復号対象予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出部と、
前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測部と
を備え、
前記動き情報導出部は、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする動画像復号装置。
【請求項２】
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する動画像復号方法であって、
復号対象予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、
前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップと
を有し、
前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする動画像復号方法。
【請求項３】
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する動画像復号プログラムであって、
復号対象予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、
前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする動画像復号プログラム。
【請求項４】
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する受信装置であって、
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、
前記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予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出部と、
前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測部と
を備え、
前記動き情報導出部は、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする受信装置。
【請求項５】
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する受信方法であって、
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ステップと、
受信された符号化データをバッファするステップと、
前記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予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、
前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップと
を有し、
前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする受信方法。
【請求項６】
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する受信プログラムであって、
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ステップと、
受信された符号化データをバッファするステップと、
前記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予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、
前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする受信プログラム。
【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映像復号技術に関し、特に動き補償予測で利用する動
きベクトルの導出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像圧縮符号化では、一般に、ピクチャ間の時間方向の相関性を利用して圧縮効率を上
げるために動き補償予測が利用される。動き補償予測では、動きベクトルで示される動き
の方向と量を考慮して参照ピクチャから予測値を得る。動き補償予測で得られた予測値と
符号化対象ピクチャの画素値との差分値を符号化することで冗長度を取り除き、圧縮効率
を高めることができる。
【０００３】
最新の映像圧縮符号化であるＭＰＥＧ−４ＡＶＣなどでは、１つのピクチャを、ピクチ
ャ内符号化するＩピクチャ、単方向の動き補償予測が可能なＰピクチャ、単方向または双
方向の動き補償予測が可能なＢピクチャとして符号化する。
【０００４】
ある符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する場合、最初に周辺ブロックから予
測動きベクトルを導出する。そして、符号化対象ブロックの動きベクトルと予測動きベク
トルとの差分動きベクトルを算出し、差分動きベクトルをエントロピー符号化する。ここ
で、周辺ブロックから予測動きベクトルを導出するのは、符号化対象ブロックの動きベク
トルが周辺ブロックの動きベクトルと相関性を持つと考えられるためである。エントロピ
ー符号化ではこの相関性を利用して差分動きベクトルの絶対値が小さいほど動きベクトル
の圧縮効率が高くなるように圧縮する。
【０００５】
特許文献１に符号化対象ブロックの周辺ブロック用いた動きベクトルの予測方法が開示
されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−９６７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の従来の動きベクトル符号化方法では、予測動きベクトルを前方、後方などの予測
方向毎に導出しているため、符号化対象ブロックの動きとは異なる時間相関性を有するオ
ブジェクトの動きが周辺ブロック内に存在する場合、符号化対象ブロック内のオブジェク
トの本来の動きとは無関係な予測動きベクトルが導出され、動きベクトルの圧縮効率が向
上しないことがあった。
【０００８】
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、符号化側での動きベ
クトルの圧縮効率を向上させつつ、復号側での動きベクトル導出の正確性を向上させるこ
とができる動きベクトル符号化技術及び動きベクトル復号技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する動画像復号装置であって、復号対象予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出部と、前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測部とを備え、前記動き情報導出部は、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする動画像復号装置を提供する。
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する動画像復号方法であって、復号対象予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップとを有し、前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする動画像復号方法を提供する。
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する動画像復号プログラムであって、復号対象予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップとをコンピュータに実行させ、前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする動画像復号プログラムを提供する。
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する受信装置であって、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、前記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予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出部と、前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測部とを備え、前記動き情報導出部は、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする受信装置を提供する。
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する受信方法であって、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ステップと、受信された符号化データをバッファするステップと、前記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予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップとを有し、前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする受信方法を提供する。
動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償予測を用いて符号化された符号列を復号する受信プログラムであって、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ステップと、受信された符号化データをバッファするステップと、前記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予測ブロックの動きベクトルを、前記復号対象予測ブロックの周辺ブロックから選択される候補ブロックの内の何れかの候補ブロックの動きベクトルに基づき導出する動き情報導出ステップと、前記動き情報導出部により導出された動きベクトルを用いた動き補償予測により前記復号対象予測ブロックの予測信号を生成する動き補償予測ステップとをコンピュータに実行させ、前記動き情報導出ステップにおいて、第１のブロックの動きベクトル数と第２のブロックの動きベクトル数が２である場合、前記第１のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第１の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であり、かつ前記第１のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスと前記第２のブロックの第２の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す参照インデックスが同一であるか否かによって、前記第２のブロックを候補ブロックとするか否かを判定することを特徴とする受信プログラムを提供する。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、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】
【００１１】
本発明によれば、周辺ブロックの動きベクトルを考慮することにより、符号化側での動
きベクトルの圧縮効率を向上させつつ、動きベクトル導出の正確性を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】符号化対象ブロックと周辺ブロックの関係を説明する図である。
【図２】従来の動きベクトル予測方法を説明するフローチャートである。
【図３】従来の動きベクトル予測方法の具体例を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態の動画像符号化装置の構成を示す図である。
【図５】図４の動きベクトル数取得部および動きベクトル符号化部の詳細な構成を説明する図である。
【図６】第１の実施の形態の予測動きベクトルの導出方法の詳細を説明するフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態の動画像復号装置の構成を示す図である。
【図８】図７の動きベクトル数取得部および動きベクトル復号部の詳細な構成を説明する図である。
【図９】第２の実施の形態の動画像符号化装置の構成を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の予測動きベクトルの導出方法の詳細を説明するフローチャートである。
【図１１】マクロブロック境界と予測ブロックの関係を説明する図である。
【図１２】第２の実施の形態の動画像復号装置の構成を示す図である。
【図１３】従来の動きベクトル予測方法の別の具体例を説明する図である。
【図１４】第３の実施の形態の予測動きベクトルの導出方法の詳細を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本発明の実施の形態の前提となる技術を説明する。
【００１４】
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。
【００１５】
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（Digital Versatile Disk）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。
【００１６】
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（Ｉ
ＳＯ／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。
【００１７】
これらの符号化方式では、動き補償予測が利用される。動き補償予測では、動きベクト
ルで示される動きの方向と量を考慮して参照ピクチャから予測値を得る。動き補償予測で
得られた予測値と符号化対象ピクチャの画素値との差分値を符号化することで冗長度を取
り除き、圧縮効率を高めることができる。
【００１８】
動き補償予測の利用方法によって、ピクチャは３つのタイプに分けられる。動き補償予
測を利用しないＩピクチャ、単方向の動き補償予測が可能なＰピクチャ、単方向または双
方向の動き補償予測が可能なＢピクチャである。
【００１９】
ＭＰＥＧ−２のＰピクチャでは、表示順序で直前のＩピクチャまたはＰピクチャを参照
ピクチャとしてマクロブロック単位で動き補償予測を行う。これに対して、ＭＰＥＧ−４
ＡＶＣでは、複数の符号化済みピクチャを参照ピクチャとして用いることができ、この中
から予測ブロック（説明は後述）毎に最適なものを選択して動き補償予測を行うことがで
きる。なお、表示順序で先行するピクチャに加えて、表示順序で後続のピクチャも参照す
ることができる。
【００２０】
また、ＭＰＥＧ−２のＢピクチャでは、表示順序で前方１枚の参照ピクチャを利用して
の動き補償予測、後方１枚の参照ピクチャを利用しての動き補償予測、またはその２枚の
参照ピクチャを平均しての動き補償予測のいずれかを行うことができる。これに対して、
ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、表示順序で前方１枚、後方１枚という制約にとらわれず、前方
や後方に関係なく任意の参照ピクチャを動き補償予測のために利用することができる。さ
らに、Ｂピクチャを参照ピクチャとして参照することもできる。
【００２１】
このように、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは任意の符号化済みピクチャを参照することが可能
なため、復号したピクチャを参照フレームメモリに格納して管理する。
【００２２】
ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、参照フレームメモリに格納されているピクチャをあらかじめ
定められた方法で並べて参照ピクチャリストを作成し、その符号化ストリームにそのイン
デックスを記述することにより、参照ピクチャを指定している。ここで、「参照ピクチャ
リスト」とは、動き補償予測で利用する参照フレーム内の参照ピクチャを並び替えること
のできるリストである。参照ピクチャリストを用いて参照ピクチャを利用頻度に応じて並
び替えることで符号化効率を向上させることができる。
【００２３】
また、参照ピクチャリストはスライス毎に付加されるスライスヘッダ内で参照ピクチャ
リスト変更情報を送ることにより、上述したリストを並び替えることも可能である。
【００２４】
ＭＰＥＧ−４ＡＶＣの動き補償予測では、予測ブロック単位で、参照ピクチャリストに
登録された符号化済みのピクチャを参照ピクチャとし、動きベクトルで示される動きの方
向と量を考慮して参照ピクチャから予測値を算出する。
【００２５】
参照ピクチャリストは２方向用意されている。一般的に、符号化対象ピクチャの時間的
に前方向の符号化済みピクチャを登録する参照ピクチャリストＬ０と、一般的に、符号化
対象ピクチャの時間的に後方向の符号化済みピクチャを登録する参照ピクチャリストＬ１
である。Ｐピクチャでは参照ピクチャリストＬ０が利用され、Ｂピクチャでは参照ピクチ
ャリストＬ０及び参照ピクチャリストＬ１が利用される。
【００２６】
参照ピクチャリストＬ０による動き補償予測の方向を方向０、参照ピクチャリストＬ１
による動き補償予測の方向を方向１とする。
【００２７】
予測ブロックについて説明すると、ピクチャはまず、水平１６画素×垂直１６画素のマ
クロブロック（以下、ＭＢ）単位に分割され、ＭＢは更に、水平１６画素×垂直１６画素
、水平１６画素×垂直８画素、水平８画素×垂直１６画素、水平８画素×垂直８画素、水
平８画素×垂直４画素、水平４画素×垂直８画素、水平４画素×垂直４画素のいずれかの
予測ブロックに分割される。
【００２８】
Ｐピクチャの予測ブロックには、動き方向と動き量を示す動きベクトルと、参照ピクチ
ャリストの参照ピクチャを示す参照インデックスとが１つずつ割り当てられる。Ｂピクチ
ャの予測ブロックには、動き方向と動き量を示す動きベクトルと、参照ピクチャリストの
参照ピクチャを示す参照インデックスとが１つまたは２つずつ割り当てられる。
【００２９】
動きベクトルと参照インデックスが１つずつ割り当てられた予測ブロック（以下、単方
向予測）では、その動きベクトルと参照インデックスが指し示す参照ピクチャの画素値が
予測値となる。一方、動きベクトルと参照インデックスが２つずつ割り当てられた予測ブ
ロック（以下、双方向予測）では、それぞれの動きベクトルと参照インデックスが指し示
す参照ピクチャの画素値の平均値が予測値となる。
【００３０】
次に、従来の予測動きベクトル導出方法として、特許文献１やＭＰＥＧ−４ＡＶＣの予
測動きベクトルの導出方法を図１及び図２を参照して説明する。以降、特に断らない限り
、ブロックは予測ブロックのことを示すものとする。
【００３１】
図１（Ａ）のように、符号化対象ブロックＸの周辺ブロックであるブロックＡ、ブロッ
クＢ、およびブロックＣを決定する（ステップＳ５０００）。ここで、ブロックＡの方向
０の参照インデックスをｒｅｆＩｄｘＬ０Ａ、方向０の動きベクトルをｍｖＬ０Ａと定義
し、方向１の参照インデックスをｒｅｆＩｄｘＬ１Ａ、方向１の動きベクトルをｍｖＬ１
Ａと定義する。以下同様に、ブロックＢのｒｅｆＩｄｘＬ０Ｂ、ｍｖＬ０Ｂ、ｒｅｆＩｄ
ｘＬ１Ｂ、ｍｖＬ１Ｂ、ブロックＣのｒｅｆＩｄｘＬ０Ｃ、ｍｖＬ０Ｃ、ｒｅｆＩｄｘＬ
１Ｃ、ｍｖＬ１Ｃを定義する。
【００３２】
符号化対象ブロックＸにおいて方向０の動き補償予測が行われているかどうかを検査す
る（ステップＳ５０１０）。
【００３３】
方向０の動き補償予測が行われていない場合（ステップＳ５０１０のＮＯ）、符号化対
象ブロックＸの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｘを−１、動きベクトルｍｖ
Ｌ０Ｘを（０，０）とする（ステップＳ５０３０）。
【００３４】
方向０の動き補償予測が行われている場合（ステップＳ５０１０のＹＥＳ）、３つの周
辺ブロックＡ、Ｂ、Ｃの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ａ、ｒｅｆＩｄｘＬ
０Ｂ、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｃの内、いずれか一つだけが符号化対象ブロックＸの参照インデ
ックスであるｒｅｆＩｄｘＬ０Ｘと同じであるかどうかを検査し（ステップＳ５０２０）
、符号化対象ブロックＸと参照インデックスが一致する周辺ブロックが一つだけ存在する
場合（ステップＳ５０２０のＹＥＳ）、その周辺ブロックＮの動きベクトルｍｖＬ０Ｎを
符号化対象ブロックＸの予測動きベクトルｍｖｐＬ０Ｘとする（ステップＳ５０４０）。
【００３５】
符号化対象ブロックＸと参照インデックスが一致する周辺ブロックが存在しないか、２
つ以上存在する場合（ステップＳ５０２０のＮＯ）、式１に示すように、周辺ブロックＡ
、Ｂ、Ｃの方向０の動きベクトルｍｖＬ０Ａ、ｍｖＬ０Ｂ、ｍｖＬ０Ｃの各成分の中央値
を予測動きベクトルｍｖｐＬ０Ｘとする（ステップＳ５０５０）。
ｍｖｐＬ０Ｘ（ｘ）＝Ｍｅｄｉａｎ［ｍｖＬ０Ａ（ｘ），ｍｖＬ０Ｂ（ｘ），ｍｖＬ０
Ｃ（ｘ）］
ｍｖｐＬ０Ｘ（ｙ）＝Ｍｅｄｉａｎ［ｍｖＬ０Ａ（ｙ），ｍｖＬ０Ｂ（ｙ），ｍｖＬ０
Ｃ（ｙ）］                                                            （式１）
【００３６】
符号化対象ブロックＸにおいて方向１の動き補償予測についても方向０と同様の処理を
行う（ステップＳ５１１０〜ステップＳ５１５０）。
【００３７】
以上述べた従来方法の課題を説明する。従来の動きベクトル予測方法ではメディアンフ
ィルタを利用することによって予測動きベクトルが突発的な値を取るのを回避している。
しかし、メディアンフィルタでは最も効率的な動きベクトルを予測値として利用できない
という課題がある。
【００３８】
そのため、従来の動きベクトル予測方法ではメディアンフィルタの前段に、予測方向毎
に符号化対象ブロックの参照インデックスと同じ参照インデックスを持つ周辺ブロックが
一つだけ存在する場合には、その周辺ブロックの動きベクトルを優先して予測動きベクト
ルとする仕組みが導入されている。
【００３９】
一般的に、動きベクトルはオブジェクトの動きに依存するため、オブジェクトの動きは
時間方向の相関性を有している。ところが、従来の動きベクトル予測方法では、符号化対
象ブロックと周辺ブロックの参照インデックスが一致するかどうかの検証を予測方向毎に
独立して行うため、符号化対象ブロックの動きとは異なる時間相関性を有するオブジェク
トの動きが周辺ブロック内に存在する場合、符号化対象ブロックの本来の動きを正しく予
測できない課題があった。
【００４０】
図３を参照して、このような従来の動きベクトル予測方法の課題を具体例により説明す
る。
【００４１】
符号化対象ピクチャの符号化対象ブロックＸに対する周辺のブロックＡ、ブロックＢ、
ブロックＣの位置関係は図示される通りである。符号化対象ブロックＸとブロックＢには
同じオブジェクトが存在するため、符号化対象ブロックＸとブロックＢについては、前方
参照ピクチャＰ０と後方参照ピクチャＰ１を用いた双方向予測が用いられる。他方、ブロ
ックＣを含むオブジェクトは前方参照ピクチャＰ０との相関が強く、単方向予測が用いら
れ、ブロックＡを含むオブジェクトは後方参照ピクチャＰ１との相関が強く、単方向予測
が用いられる。
【００４２】
符号化対象ブロックＸは、参照ピクチャＰ０に対して動きベクトルが（−８，８）とな
る動き補償予測を行い、参照ピクチャＰ１に対して動きベクトルが（８，−８）となる動
き補償予測を行う。ブロックＡは、参照ピクチャＰ１に対して動きベクトルが（０，０）
となる動き補償予測を行う。ブロックＢは、参照ピクチャＰ０に対して動きベクトルが（
−８，８）となる動き補償予測を行い、参照ピクチャＰ１に対して動きベクトルが（８，
−８）となる動き補償予測を行う。ブロックＣは、参照ピクチャＰ０に対して動きベクト
ルが（０，０）となる動き補償予測を行う。
【００４３】
ここで、方向０の参照インデックスの'０'は参照ピクチャＰ０を示し、方向１の参照イ
ンデックスの'０'は参照ピクチャＰ１を示すとする。
【００４４】
符号化対象ブロックＸの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｘは０、動きベク
トルｍｖＬ０Ｘは（−８，８）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｘは０、動
きベクトルｍｖＬ１Ｂは（８，−８）である。
【００４５】
周辺ブロックＡの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ａは−１、動きベクトル
ｍｖＬ０Ａは（０，０）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ａは０、動きベク
トルｍｖＬ１Ａは（０，０）である。
【００４６】
周辺ブロックＢの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｂは０、動きベクトルｍ
ｖＬ０Ｂは（−８，８）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｂは０、動きベク
トルｍｖＬ１Ｂは（８，−８）である。
【００４７】
周辺ブロックＣの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｃは０、動きベクトルｍ
ｖＬ０Ｃは（０，０）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｃは−１、動きベク
トルｍｖＬ１Ｃは（０，０）である。
【００４８】
ここで、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ａが−１、ｍｖＬ０Ａが（０，０）、ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｃが
−１、ｍｖＬ１Ｃが（０，０）となるのはブロックＡとブロックＣが単方向予測のためで
ある。
【００４９】
上述の従来の動きベクトル予測方法では、符号化対象ブロックＸの方向０については、
符号化対象ブロックＸの参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｘに等しい値をもつ参照イン
デックスは、ブロックＢの参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０ＢとブロックＣの参照イン
デックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｃの２つが存在することから、予測動きベクトルｍｖｐＬ０Ｘ
は、式２のように周辺ブロックＡ、Ｂ、Ｃの方向０の動きベクトルｍｖＬ０Ａ、ｍｖＬ０
Ｂ、ｍｖＬ０Ｃの各成分の中央値を計算することにより、（０，０）となる。
ｍｖｐＬ０Ｘ＝（Ｍｅｄｉａｎ［０，−８，０］，Ｍｅｄｉａｎ［０，８，０］）＝（
０，０）                                                            （式２）
【００５０】
このとき、差分動きベクトルｄｍｖＬ０Ｘは、式３のように符号化対象ブロックＸの動
きベクトルｍｖＬ０Ｘと予測動きベクトルｍｖｐＬ０Ｘの差分を計算することにより、（
−８，８）となる。
ｄｍｖＬ０Ｘ＝ｍｖＬ０Ｘ−ｍｖｐＬ０Ｘ＝（−８−０，８−０）＝（−８，８）
（式３）
【００５１】
同様に、符号化対象ブロックＸの方向１については、符号化対象ブロックＸの参照イン
デックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｘに等しい値をもつ参照インデックスは、ブロックＡの参照イ
ンデックスｒｅｆＩｄｘＬ１ＡとブロックＢの参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｂの２
つが存在することから、予測動きベクトルｍｖｐＬ１Ｘは、式４のように周辺ブロックＡ
、Ｂ、Ｃの方向１の動きベクトルｍｖＬ１Ａ、ｍｖＬ１Ｂ、ｍｖＬ１Ｃの各成分の中央値
を計算することにより、（０，０）となる。
ｍｖｐＬ１Ｘ＝（Ｍｅｄｉａｎ［０，８，０］，Ｍｅｄｉａｎ［０，−８，０］）＝（
０，０）                                                            （式４）
【００５２】
このとき、差分動きベクトルｄｍｖＬ１Ｘ、式５のように符号化対象ブロックＸの動き
ベクトルｍｖＬ１Ｘと予測動きベクトルｍｖｐＬ１Ｘの差分を計算することにより、（８
，−８）となる。
ｄｍｖＬ１Ｘ＝ｍｖＬ１Ｘ−ｍｖｐＬ１Ｘ＝（８−０，−８−０）＝（８，−８）
（式５）
【００５３】
以上のように、本来は、双方向予測された符号化対象ブロックＸは、同じように双方向
予測された唯一の周辺ブロックＢと高い相関を持つが、予測方向毎に独立して参照インデ
ックスの同一性を判断した場合、周辺ブロックＢ以外にも同じ参照インデックスをもつ周
辺ブロックが存在する。そのため、従来の動きベクトル予測方法では、予測方向毎に予測
動きベクトルをすべての周辺ブロックの中間値によって求めることになってしまい、正確
な予測動きベクトルが得られず、符号化対象ブロックの動きベクトルの冗長度を削減した
符号化ができない。
【００５４】
以上述べた前提技術および従来技術を踏まえて、以下、本発明の第１の実施の形態を詳
細に説明する。
【００５５】
図４は、第１の実施の形態の動きベクトル予測方法を用いた動画像符号化装置の構成を
示す図である。動画像符号化装置は、減算部１００、予測誤差符号化部１１０、符号列生
成部１２０、予測誤差復号部１３０、加算部１４０、動き補償予測方法決定部１５０、フ
レームメモリ１６０、動きベクトル符号化部１７０、動き情報記憶部１８０、および動き
ベクトル数取得部１９０を含む。
【００５６】
まず、動画像符号化装置による動画像符号化処理の流れについて説明する。
【００５７】
符号化はマクロブロックを単位として行う。入力ピクチャ１０はマクロブロック単位に
分割され、減算部１００及び動き補償予測方法決定部１５０に供給される。
【００５８】
動き補償予測方法決定部１５０は、符号化対象マクロブロックとフレームメモリ１６０
より供給される参照ピクチャから、ブロックマッチングなどの手法によって各参照ピクチ
ャについて動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルの中からレート歪み最適化法な
どによって最適な動き補償予測方法を決定して予測ピクチャを生成する。
【００５９】
動き補償予測方法決定部１５０は、決定した動き補償予測方法から生成された予測ピク
チャを減算部１００及び加算部１４０に供給する。また、動き補償予測方法決定部１５０
は、決定した動き補償予測方法に対応する参照インデックスと動きベクトルを動き情報記
憶部１８０に送る。
【００６０】
ここで、動き補償予測方法の決定とは、マクロブロック内の予測ブロックの分割方法、
分割された予測ブロックの予測方法（単方向予測／双方向予測）、各予測方向の参照ピク
チャ（参照インデックス）を決めることである。
【００６１】
減算部１００は、符号化対象マクロブロックと動き補償予測方法決定部１５０から供給
される予測ピクチャの差分により予測誤差を求め、予測誤差符号化部１１０に供給する。
【００６２】
予測誤差符号化部１１０は、減算部１００から供給される予測誤差に対して直交変換や
量子化などの処理を行って予測誤差符号データに変換し、符号列生成部１２０及び予測誤
差復号部１３０に供給する。
【００６３】
予測誤差復号部１３０は、予測誤差符号化部１１０から供給される予測誤差符号データ
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に変換し、予測誤差を加算部
１４０に供給する。
【００６４】
加算部１４０は、予測誤差復号部１３０から供給される予測誤差と動き補償予測方法決
定部１５０から供給される予測ピクチャを加算することにより復号ピクチャを求め、フレ
ームメモリ１６０に供給する。
【００６５】
フレームメモリ１６０は、加算部１４０から供給される復号ピクチャを参照ピクチャと
して保持し、動き補償予測方法決定部１５０に供給する。
【００６６】
動き情報記憶部１８０は、動き補償予測方法決定部１５０から供給される動きベクトル
と参照インデックスを記憶し、その動きベクトルを動きベクトル符号化部１７０に供給す
る。動き情報記憶部１８０は、入力ピクチャの全てのマクロブロックに関する動きベクト
ルと参照インデックスを記憶しており、符号化対象マクロブロックの周辺マクロブロック
の動きベクトルと参照インデックスを動きベクトル符号化部１７０に供給する。
【００６７】
なお、第１の実施の形態では動き情報記憶部１８０は、入力ピクチャの全てのマクロブ
ロックに関する動きベクトルと参照インデックスを記憶するとしたが、動き情報記憶部１
８０の目的は、符号化対象マクロブロックの周辺ブロックの動きベクトルと参照インデッ
クスを動きベクトル符号化部１７０に供給することであり、それを実現することができれ
ば入力ピクチャの全てのマクロブロックに関する動きベクトルと参照インデックスを記憶
する必要はなく、必要とされる分だけ記憶すればよい。
【００６８】
動きベクトル符号化部１７０は、動き情報記憶部１８０から供給される符号化対象マク
ロブロックの動きベクトルと参照インデックス、周辺マクロブロックの動きベクトルと参
照インデックス、及び動きベクトル数取得部１９０から供給される符号化対象マクロブロ
ックと周辺マクロブロックの動きベクトル数から予測動きベクトルを求め、符号化対象マ
クロブロックの動きベクトルと予測動きベクトルから差分動きベクトルを求めて差分動き
ベクトル符号データに変換し、符号列生成部１２０に供給する。詳細な動きベクトルの予
測方法については後述する。
【００６９】
符号列生成部１２０は、予測誤差符号化部１１０から供給される予測誤差符号データ、
および動きベクトル符号化部１７０から供給される差分動きベクトル符号データをその他
の制御情報などと共に出力符号列に変換して出力する。
【００７０】
動きベクトル数取得部１９０は、動き情報記憶部１８０からマクロブロック毎の動きベ
クトル数を取得し、符号化対象マクロブロックと周辺マクロブロックの動きベクトル数を
動きベクトル符号化部１７０に供給する。
【００７１】
なお、動きベクトル数の取得に関しては、動き情報記憶部１８０からマクロブロック毎
の動きベクトル数を取得する方法以外にも、動き補償予測方法決定部１５０により決定さ
れた動き補償予測方法を示す情報などから取得することも可能である。
【００７２】
図５は、図４の動きベクトル数取得部１９０および動きベクトル符号化部１７０の詳細
な構成を説明する図である。
【００７３】
動きベクトル数取得部１９０は、符号化対象ブロック動きベクトル数取得部２１０、周
辺ブロック動きベクトル数取得部２２０、および周辺ブロック特定部２３０を含む。
【００７４】
動きベクトル符号化部１７０は、予測動きベクトル導出部２４０、差分動きベクトル算
出部２５０、および差分動きベクトル符号化部２６０を含む。
【００７５】
符号化対象ブロック動きベクトル数取得部２１０は、動き情報記憶部１８０から符号化
対象ブロックの動きベクトルの数を取得する。周辺ブロック特定部２３０は、動き情報記
憶部１８０を参照して、符号化対象ブロックの周辺にあって符号化済みの複数の周辺ブロ
ックを特定する。周辺ブロック動きベクトル数取得部２２０は、特定された各周辺ブロッ
クの動きベクトルの数を動き情報記憶部１８０から取得する。
【００７６】
予測動きベクトル導出部２４０は、周辺ブロック特定部２３０から複数の周辺ブロック
の参照インデックスと動きベクトルの情報を受け取り、符号化対象ブロック動きベクトル
数取得部２１０から符号化対象ブロックの動きベクトル数を、周辺ブロック動きベクトル
数取得部２２０から周辺ブロックの動きベクトル数を受け取る。
【００７７】
予測動きベクトル導出部２４０は、複数の周辺ブロックの内、符号化対象ブロックの動
きベクトル数と同一の動きベクトル数を有する周辺ブロックがただ一つ存在する場合、そ
の周辺ブロックを予測候補ブロックとして特定し、その予測候補ブロックの動きベクトル
を予測動きベクトルＭＶＰとして差分動きベクトル算出部２５０に供給する。
【００７８】
差分動きベクトル算出部２５０は、動き情報記憶部１８０から読み出した符号化対象ブ
ロックの動きベクトルＭＶと、予測動きベクトル導出部２４０から受け取った予測動きベ
クトルＭＶＰとの差分により差分動きベクトルＭＶＤを算出し、差分動きベクトル符号化
部２６０に供給する。
【００７９】
差分動きベクトル符号化部は、差分動きベクトルＭＶＤを符号化し、符号列生成部１２
０に供給する。
【００８０】
次に、図１、図２、および図６を参照して、第１の実施の形態の予測動きベクトルの導
出方法の詳細を説明する。予測動きベクトルの導出は、符号化対象マクロブロック中の予
測ブロック単位に処理を行う。第１の実施の形態の予測動きベクトルの導出方法では、前
段で第１の予測動きベクトル導出処理を行った後、後段で第２の予測動きベクトル導出処
理を行う。第２の予測動きベクトル導出処理は、図１で説明した従来の予測動きベクトル
の導出方法と同じである。
【００８１】
前段の第１の予測動きベクトル導出処理を説明する。
【００８２】
最初に、周辺ブロック特定部２３０は、図１（Ａ）のように符号化対象ブロックＸの周
辺ブロックであるブロックＡ、ブロックＢ、およびブロックＣを決定する（ステップＳ１
０００）。
【００８３】
次に、周辺ブロック動きベクトル数取得部２２０は、周辺ブロックであるブロックＡの
動きベクトル数、ブロックＢの動きベクトル数、ブロックＣの動きベクトル数を取得し、
予測動きベクトル導出部２４０は、周辺ブロックＡ、Ｂ、Ｃの内、符号化対象ブロックＸ
の動きベクトル数と同一の動きベクトル数を有する周辺ブロックＮがただ一つ存在するか
どうかを検査する（ステップＳ１１００）。
【００８４】
符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じ周辺ブロックＮがただ一つ存在する場合
（ステップＳ１１００のＹＥＳ）、予測動きベクトル導出部２４０は、その周辺ブロック
を予測候補ブロックとして特定し、符号化対象ブロックＸの動きベクトル数が２であるか
どうかを検査する（ステップＳ１２００）。
【００８５】
ただ一つの周辺ブロックＮが符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じで、且つ符
号化対象ブロックＸの動きベクトル数が２である場合（ステップＳ１２００のＹＥＳ）、
式６のように、双方向（前方Ｌ０および後方Ｌ１）共に周辺ブロックＮの動きベクトルを
符号化対象ブロックＸの予測動きベクトルとする（ステップＳ１３００）。
ｍｖｐＬ０Ｘ＝ｍｖＬ０Ｎ
ｍｖｐＬ１Ｘ＝ｍｖＬ１Ｎ                                            （式６）
【００８６】
ただ一つの周辺ブロックＮが符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じで、且つ符
号化対象ブロックＸの動きベクトル数が２でない場合（ステップ１２００のＮＯ）、式７
のように、ブロックＮの単予測方向Ｚ（前方Ｌ０または後方Ｌ１）の動きベクトルを符号
化対象ブロックＸの予測動きベクトルとする（ステップＳ１４００）。なお、単予測方向
Ｚは動きベクトルが存在する方向である。
ｍｖｐＬＺＸ＝ｍｖＬＺＮ                                            （式７）
【００８７】
いずれの周辺ブロックも符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じでないか、２つ
以上の周辺ブロックが符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じである場合（Ｓ１０
００のＮＯ）、第２の予測動きベクトル導出処理として、従来のステップ５０００以降の
処理を行う。
【００８８】
上記の説明では、周辺ブロックであるブロックＡ、ブロックＢ、およびブロックＣは、
図１（Ａ）に示した位置にあったが、周辺ブロックは図１（Ａ）に示した位置に限定する
ものではなく、符号化済みのブロックであれば任意の位置でよい。また、周辺ブロックは
３つである必要はなく、２つ以上であればよい。さらに、周辺ブロックは空間的に符号化
対象ブロックと隣接している同じピクチャ内にあるブロックのみならず、時間的に符号化
対象ブロックと隣接している直前に符号化した参照ピクチャの符号化対象ブロックと同一
位置のブロックまたはそれに隣接するブロックでもよい。
【００８９】
第１の実施の形態では、第２の予測動きベクトル導出処理として、ステップ５０００以
降の処理を行うとしたが、ステップ５０００以降の処理に限定するものではない。たとえ
ば、２つ以上の周辺ブロックが符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じである場合
、符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じである複数の周辺ブロックのいずれか一
つのブロックの動きベクトルを予測動きベクトルとしてもよく、符号化対象ブロックＸと
動きベクトル数が同じである複数の周辺ブロックの動きベクトルの加重平均を求めて、予
測動きベクトルとしてもよい。また、いずれの周辺ブロックも符号化対象ブロックＸと動
きベクトル数が同じでない場合も、同様に、いずれか一つの周辺ブロックの動きベクトル
を予測動きベクトルとしてもよく、複数の周辺ブロックの動きベクトルの加重平均を求め
て、予測動きベクトルとしてもよい。
【００９０】
次に、第１の実施の形態の予測動きベクトル導出方法による効果を説明する。
【００９１】
図３で説明した具体例に第１の実施の形態の予測動きベクトル導出方法を適用したとす
る。符号化対象ブロックＸの動きベクトル数２と同じ動きベクトル数を持つただ一つの周
辺ブロックはブロックＢであることから、符号化対象ブロックＸの予測動きベクトルｍｖ
ｐＬ０Ｘ、ｍｖｐＬ１Ｘは式８からそれぞれ（−８，８）、（８，−８）となる。
ｍｖｐＬ０Ｘ＝ｍｖＬ０Ｂ＝（−８，８）
ｍｖｐＬ１Ｘ＝ｍｖＬ１Ｂ＝（８，−８）                              （式８）
【００９２】
このとき、差分動きベクトルｄｍｖＬ０Ｘ、ｄｍｖＬ１Ｘは式９からそれぞれ（０，０
）、（０，０）となる。
ｄｍｖｐＬ０Ｘ＝ｍｖＬ０Ｘ−ｍｖｐＬ０Ｘ＝（−８，８）−（−８，８）＝（０，０
）
ｄｍｖｐＬ１Ｘ＝ｍｖＬ０Ｘ−ｍｖｐＬ０Ｘ＝（８，−８）−（８，−８）＝（０，０
）                                                                  （式９）
【００９３】
以上のように、第１の実施の形態の予測動きベクトルの導出方法によれば、符号化対象
ブロックの動きベクトル数と同じ動きベクトル数を有する周辺ブロックの動きベクトルを
予測動きベクトルにすることによって、符号化対象ブロックの動きとは異なる時間相関性
を有するオブジェクトの動きが周辺ブロックに存在する場合でも、本来の動きに則した予
測動きベクトルを導出し、符号化対象ブロックの動きベクトルの冗長度を削減して符号化
することができる。
【００９４】
図７は、第１の実施の形態の動きベクトル予測方法を用いた動画像復号装置の構成を示
す図である。動画像復号装置は、符号列解析部５００、予測誤差復号部５１０、加算部５
２０、動き補償予測部５３０、フレームメモリ５４０、動きベクトル復号部５５０、動き
情報記憶部５６０、および動きベクトル数取得部５７０を含む。
【００９５】
まず、動画像復号装置による動画像復号処理の流れについて説明する。
【００９６】
復号化はマクロブロックを単位として行う。入力符号列１０は符号列解析部５００に供
給される。
【００９７】
符号列解析部５００は、入力符号列１０から予測誤差符号化データ、差分動きベクトル
、参照インデックス、およびマクロブロックタイプを復号して取得する。符号列解析部５
００は、予測ブロック単位で、予測誤差符号化データを予測誤差復号部５１０に、差分動
きベクトルと参照インデックスを動きベクトル復号部５５０に、マクロブロックタイプを
動きベクトル数取得部５７０に供給する。
【００９８】
例えば、マクロブロック内が４つの予測ブロックで構成される場合には、以降の処理を
マクロブロック内で４回繰り返すことになる。
【００９９】
予測誤差復号部５１０は、符号列解析部５００から供給される予測誤差符号化データを
逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差に変換し、予測誤差を加算部５２０に
供給する。
【０１００】
動きベクトル復号部５５０は、符号列解析部５００から供給される復号対象マクロブロ
ックの差分動きベクトルと参照インデックス、動きベクトル数取得部５７０から供給され
る復号対象マクロブロックと周辺マクロブロックの動きベクトル数、動き情報記憶部５６
０から供給される周辺マクロブロックの動きベクトルと参照インデックスを用いて予測動
きベクトルを求め、復号対象マクロブロックの差分動きベクトルと予測動きベクトルから
動きベクトルを復号し、復号した動きベクトルおよび参照インデックスを動き補償予測部
５３０に供給すると共に動き情報記憶部５６０に供給する。詳細な動きベクトルの復号方
法については後述する。
【０１０１】
動き情報記憶部５６０は、動きベクトル復号部５５０から供給される動きベクトルと参
照インデックスを記憶し、必要に応じて記憶した動きベクトルおよび参照インデックスを
動きベクトル復号部５５０に供給する。
【０１０２】
動きベクトル数取得部５７０は、符号列解析部５００から供給されるマクロブロックタ
イプからマクロブロック毎の動きベクトル数を取得し、復号対象マクロブロックと周辺マ
クロブロックの動きベクトル数を動きベクトル復号部５５０に供給する。
【０１０３】
なお、動きベクトル数の取得に関しては、マクロブロックタイプから取得する以外にも
、差分動きベクトルの数や参照インデックスの数から判断することも可能である。
【０１０４】
動き補償予測部５３０は、動きベクトル復号部５５０より供給される動きベクトルと参
照インデックス、およびフレームメモリ５４０から供給される参照ピクチャを用いて予測
値を生成し、加算部５２０に供給する。
【０１０５】
加算部５２０は、予測誤差復号部５１０から供給される予測誤差と動き補償予測部５３
０から供給される予測値を加算して復号値を生成し、フレームメモリ５４０に供給すると
共に、画像出力６０として出力する。
【０１０６】
フレームメモリ５４０は加算部５２０から供給される復号ピクチャを記憶し、必要に応
じて記憶した復号ピクチャを参照ピクチャとして動き補償予測部５３０に供給する。
【０１０７】
図８は、図７の動きベクトル数取得部５７０および動きベクトル復号部５５０の詳細な
構成を説明する図である。
【０１０８】
動きベクトル数取得部５７０は、復号対象ブロック動きベクトル数取得部６１０、周辺
ブロック動きベクトル数取得部６２０、および周辺ブロック特定部６３０を含む。
【０１０９】
動きベクトル復号部５５０は、予測動きベクトル導出部６４０および動きベクトル算出
部６５０を含む。
【０１１０】
復号対象ブロック動きベクトル数取得部６１０は、符号列解析部５００から復号対象ブ
ロックの動きベクトルの数を取得する。周辺ブロック特定部２３０は、動き情報記憶部５
６０を参照して、復号対象ブロックの周辺にあって復号済みの複数の周辺ブロックを特定
する。周辺ブロック動きベクトル数取得部６２０は、特定された各周辺ブロックの動きベ
クトルの数を動き情報記憶部５６０から取得する。
【０１１１】
予測動きベクトル導出部６４０は、周辺ブロック特定部６３０から複数の周辺ブロック
の参照インデックスと動きベクトルの情報を受け取り、復号対象ブロック動きベクトル数
取得部６１０から復号対象ブロックの動きベクトル数を、周辺ブロック動きベクトル数取
得部６２０から周辺ブロックの動きベクトル数を受け取る。
【０１１２】
予測動きベクトル導出部６４０は、複数の周辺ブロックの内、復号対象ブロックの動き
ベクトル数と同一の動きベクトル数を有する周辺ブロックがただ一つ存在する場合、その
周辺ブロックを予測候補ブロックとして特定し、その予測候補ブロックの動きベクトルを
予測動きベクトルＭＶＰとして動きベクトル算出部６５０に供給する。
【０１１３】
動きベクトル算出部６５０は、符号列解析部５００から受け取った復号対象ブロックの
差分動きベクトルＭＶＤと、予測動きベクトル導出部６４０から受け取った予測動きベク
トルＭＶＰとを加算することにより動きベクトルＭＶを算出し、動き補償予測部５３０に
供給する。
【０１１４】
第１の実施の形態の動画像復号装置による予測動きベクトルの導出方法は、「符号化対
象ブロック」を「復号対象ブロック」と読み替えれば、第１の実施の形態の動画像符号化
装置による予測動きベクトルの導出方法と同じであるから詳細な説明を省略する。
【０１１５】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【０１１６】
図９は、第２の実施の形態の動きベクトル予測方法を用いた動画像符号化装置の構成を
示す図である。動画像符号化装置は、減算部１００、予測誤差符号化部１１０、符号列生
成部１２０、予測誤差復号部１３０、加算部１４０、動き補償予測方法決定部１５０、フ
レームメモリ１６０、動きベクトル符号化部１７０、動き情報記憶部１８０、動きベクト
ル数取得部１９０、およびマクロブロック境界判定部２００を含む。
【０１１７】
第２の実施の形態の減算部１００、予測誤差符号化部１１０、符号列生成部１２０、予
測誤差復号部１３０、加算部１４０、動き補償予測方法決定部１５０、フレームメモリ１
６０、動き情報記憶部１８０、および動きベクトル数取得部１９０は、第１の実施の形態
の同符号を付した構成と同じである。第１の実施の形態とは異なる動きベクトル符号化部
１７０およびマクロブロック境界判定部２００について、図９と図１０を参照して説明す
る。
【０１１８】
マクロブロック境界判定部２００は、符号化対象ブロックがマクロブロック境界に接す
るかどうかを判定し、符号化対象ブロックがマクロブロック境界に接する場合はマクロブ
ロック境界フラグを１にし、符号化対象ブロックがマクロブロック境界に接しない場合は
マクロブロック境界フラグを０にして、マクロブロック境界フラグを動きベクトル符号化
部１７０に供給する。
【０１１９】
マクロブロック境界に接するかどうかは、例えば予測ブロック番号を用いて行うことが
できる。予測ブロック番号については後述する。
【０１２０】
動きベクトル符号化部１７０は、動き情報記憶部１８０から供給される符号化対象マク
ロブロックの動きベクトルと参照インデックス、周辺マクロブロックの動きベクトルと参
照インデックス、動きベクトル数取得部１９０から供給される動きベクトル数、及びマク
ロブロック境界判定部２００から供給されるマクロブロック境界フラグから予測動きベク
トルを求め、符号化対象マクロブロックの動きベクトルと予測動きベクトルから差分動き
ベクトルを求めて差分動きベクトル符号データに変換し、符号列生成部１２０に供給する
。
【０１２１】
第２の実施の形態の詳細な動きベクトルの予測方法について、図１、図１０を用いて説
明する。
【０１２２】
最初に、周辺ブロック特定部２３０は、図１（Ｂ）のように、符号化対象ブロックＸの
周辺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Ｄを決定する
（ステップＳ２０００）。
【０１２３】
次に、マクロブロック境界判定部２００は、マクロブロック境界フラグの値を検査する
（ステップＳ２１００）。
【０１２４】
マクロブロック境界フラグが１であれば（ステップＳ２１００のＹＥＳ）、周辺ブロッ
ク動きベクトル数取得部２２０は、周辺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Ｄの動きベクトル数を取得し、予測動きベクトル導出部２４０は、
周辺ブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内、符号化対象ブロックＸの動きベクトル数と同一の動き
ベクトル数を有する周辺ブロックＮがただ一つ存在するかどうかを検査する（ステップＳ
２２００）。ステップＳ２２００以降は、第１の実施の形態のステップＳ１２００以降の
処理を行う。
【０１２５】
マクロブロック境界フラグが０であれば（ステップＳ２１００のＮＯ）、第２の予測動
きベクトル導出処理として、第１の実施の形態で説明したようにステップＳ５０００以降
の処理を行う。
【０１２６】
図１１を用いて第２の実施の形態の動きベクトルの予測方法の効果を説明する。
【０１２７】
最初に、予測ブロック番号について説明する。図１１（Ａ）はマクロブロック内が８ｘ
８の４つの予測ブロックに分割された場合の予測ブロック番号を示している。
【０１２８】
図１１（Ｂ）のようにマクロブロック境界に接しない予測ブロック番号が３のブロック
Ｅがある。ブロックＥがマクロブロック内の他のブロックと同一オブジェクトを含み、同
じ動きを示す場合、ブロックＥは図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）、または図１１（Ｅ）のよ
うに１つのブロックＸとして符号化される可能性が高い。そのため、ブロックＥが独立の
予測ブロックとして存在する場合は、ブロックＥとマクロブロック内の他のブロックが同
一オブジェクトを含んで同じ動きを示す可能性は低い。したがって、このような場合は、
あえて動きベクトル数による判定を行わないで、第２の予測動きベクトル導出処理に進む
ことが望ましく、これにより、突発的な動きベクトルを排除することができる。
【０１２９】
なお、ブロックＥのようにマクロブロック境界に接しない予測ブロックについては、周
辺ブロックが同じマクロブロック内に存在するから、マクロブロック境界に接しないとい
う条件は、「周辺ブロックが同じマクロブロック内にある」という条件に言い換えること
もできる。
【０１３０】
本実施形態の予測動きベクトルの導出方法によれば、符号化対象ブロックがマクロブロ
ック境界に接する場合に、符号化対象ブロックの動きベクトル数と周辺ブロックの動きベ
クトル数を考慮し、符号化対象ブロックがマクロブロック境界に接しない場合に、符号化
対象ブロックの動きベクトル数と周辺ブロックの動きベクトル数を考慮しないことによっ
て、予測動きベクトルの誤検出を低減し、本来の動きに則した予測動きベクトルを導出す
ることができる。
【０１３１】
図１２は、第２の実施の形態の動きベクトル予測方法を用いた動画像復号装置の構成を
示す図である。動画像復号装置は、符号列解析部５００、予測誤差復号部５１０、加算部
５２０、動き補償予測部５３０、フレームメモリ５４０、動きベクトル復号部５５０、動
き情報記憶部５６０、動きベクトル数取得部５７０、およびマクロブロック境界判定部５
８０を含む。
【０１３２】
第２の実施の形態の予測誤差復号部５１０、加算部５２０、動き補償予測部５３０、フ
レームメモリ５４０、動き情報記憶部５６０、および動きベクトル数取得部５７０は、第
１の実施形態の同符号を付した構成と同じである。第１の実施の形態とは異なる符号列解
析部５００、動きベクトル復号部５５０、およびマクロブロック境界判定部５８０につい
て説明する。
【０１３３】
符号列解析部５００は、入力符号列１０から予測誤差符号化データ、差分動きベクトル
、参照インデックス、およびマクロブロックタイプを復号して取得する。符号列解析部５
００は、予測ブロック単位で、予測誤差符号化データを予測誤差復号部５１０に、差分動
きベクトルと参照インデックスを動きベクトル復号部５５０に、マクロブロックタイプを
動きベクトル数取得部５７０に、予測ブロック番号をマクロブロック境界判定部５８０に
供給する。
【０１３４】
マクロブロック境界判定部５８０は、符号列解析部５００から供給される予測ブロック
番号から復号対象ブロックがマクロブロック境界に接するかどうかを判定し、復号対象ブ
ロックがマクロブロック境界に接する場合はマクロブロック境界フラグを１にし、復号対
象ブロックがマクロブロック境界に接しない場合はマクロブロック境界フラグを０にして
、マクロブロック境界フラグを動きベクトル復号部５５０に供給する。
【０１３５】
動きベクトル復号部５５０は、符号列解析部５００から供給される復号対象マクロブロ
ックの差分動きベクトルと参照インデックス、動きベクトル数取得部５７０から供給され
る復号対象マクロブロックと周辺マクロブロックの動きベクトル数、マクロブロック境界
判定部５８０から供給されるマクロブロック境界フラグ、動き情報記憶部５６０から供給
される周辺ブロックの動きベクトルと参照インデックスを用いて予測動きベクトルを求め
、復号対象マクロブロックの差分動きベクトルと予測動きベクトルから動きベクトルを復
号し、復号した動きベクトルおよび参照インデックスを動き補償予測部５３０に供給する
と共に動き情報記憶部５６０に供給する。
【０１３６】
第２の実施の形態の動画像復号装置による予測動きベクトルの導出方法は、「符号化対
象ブロック」を「復号対象ブロック」と読み替えれば、第２の実施の形態の動画像符号化
装置による予測動きベクトルの導出方法と同じであるから詳細な説明を省略する。
【０１３７】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する前に、図１３を参照して、従来の動きベク
トル予測方法の課題を別の具体例により説明する。
【０１３８】
符号化対象ブロックＸに対する周辺のブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣの位置関係
は図示される通りである。この例では、符号化対象ピクチャに対して、２枚の前方参照ピ
クチャＰ０、Ｐ１と１枚の後方参照ピクチャＰ２が用いられる。符号化対象ブロックＸと
ブロックＢには同じオブジェクトが存在するため、符号化対象ブロックＸとブロックＢに
ついては、前方参照ピクチャＰ１と後方参照ピクチャＰ２を用いた双方向予測が用いられ
る。他方、ブロックＡを含むオブジェクトは前方参照ピクチャＰ０、後方参照ピクチャＰ
２の双方向予測が用いられ、ブロックＣを含むオブジェクトは前方参照ピクチャＰ１の単
方向予測が用いられる。
【０１３９】
符号化対象ブロックＸは、参照ピクチャＰ１に対して動きベクトルが（−８，８）とな
る動き補償予測を行い、参照ピクチャＰ２に対して動きベクトルが（８，−８）となる動
き補償予測を行う。ブロックＡは、参照ピクチャＰ０に対して動きベクトルが（０，０）
となる動き補償予測を行い、参照ピクチャＰ２に対して動きベクトルが（０，０）となる
動き補償予測を行う。ブロックＢは、参照ピクチャＰ１に対して動きベクトルが（−８，
８）となる動き補償予測を行い、参照ピクチャＰ２に対して動きベクトルが（８，−８）
となる動き補償予測を行う。ブロックＣは、参照ピクチャＰ１に対して動きベクトルが（
０，０）となる動き補償予測を行う。
【０１４０】
ここで、方向０の参照インデックスの'０'は参照ピクチャＰ１を示し、方向０の参照イ
ンデックスの'１'は参照ピクチャＰ０を示し、方向１の参照インデックスの'０'は参照ピ
クチャＰ２を示すとする。
【０１４１】
符号化対象ブロックＸの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｘは０、動きベク
トルｍｖＬ０Ｘは（−８，８）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｘは０、動
きベクトルｍｖＬ１Ｂは（８，−８）である。
【０１４２】
周辺ブロックＡの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ａは１、動きベクトル動
きベクトルｍｖＬ０Ａは（０，０）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ａは０
、ｍｖＬ１Ａは（０，０）である。
【０１４３】
周辺ブロックＢの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｂは０、動きベクトルｍ
ｖＬ０Ｂは（−８，８）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｂは０、動きベク
トルｍｖＬ１Ｂは（８，−８）である。
【０１４４】
周辺ブロックＣの方向０の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｃは０、動きベクトルｍ
ｖＬ０Ｃは（０，０）、方向１の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｃは−１、動きベク
トルｍｖＬ１Ｃは（０，０）である。
【０１４５】
従来の動きベクトル予測方法では、符号化対象ブロックＸの方向０については、符号化
対象ブロックＸの参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｘに等しい値をもつ参照インデック
スは、ブロックＢの参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ０ＢとブロックＣの参照インデック
スｒｅｆＩｄｘＬ０Ｃの２つが存在することから、予測動きベクトルｍｖｐＬ０Ｘは、式
１０のように周辺ブロックＡ、Ｂ、Ｃの方向０の動きベクトルｍｖＬ０Ａ、ｍｖＬ０Ｂ、
ｍｖＬ０Ｃの各成分の中央値を計算することにより、（０，０）となる。
ｍｖｐＬ０Ｘ＝（Ｍｅｄｉａｎ［０，−８，０］，Ｍｅｄｉａｎ［０，８，０］）＝（
０，０）                                                          （式１０）
【０１４６】
このとき、差分動きベクトルであるｄｍｖＬ０Ｘは、式１１のように符号化対象ブロッ
クＸの動きベクトルｍｖＬ０Ｘと予測動きベクトルｍｖｐＬ０Ｘの差分を計算することに
より、（−８，８）となる。
ｄｍｖＬ０Ｘ＝ｍｖＬ０Ｘ−ｍｖｐＬ０Ｘ＝（−８−０，８−０）＝（−８，８）
（式１１）
【０１４７】
同様に、符号化対象ブロックＸの方向１については、符号化対象ブロックＸの参照イン
デックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｘに等しい値をもつ参照インデックスは、ブロックＡの参照イ
ンデックスｒｅｆＩｄｘＬ１ＡとブロックＢの参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｂの２
つが存在することから、予測動きベクトルｍｖｐＬ１Ｘは、式１２のように周辺ブロック
Ａ、Ｂ、Ｃの方向１の動きベクトルｍｖＬ１Ａ、ｍｖＬ１Ｂ、ｍｖＬ１Ｃの各成分の中央
値を計算することにより、（０，０）となる。
ｍｖｐＬ１Ｘ＝（Ｍｅｄｉａｎ［０，８，０］，Ｍｅｄｉａｎ［０，−８，０］）＝（
０，０）                                                          （式１２）
【０１４８】
このとき、差分動きベクトルｄｍｖＬ１Ｘ、式１２のように符号化対象ブロックＸの動
きベクトルｍｖＬ１Ｘと予測動きベクトルｍｖｐＬ１Ｘの差分を計算することにより、（
８，−８）となる。
ｄｍｖＬ１Ｘ＝ｍｖＬ１Ｘ−ｍｖｐＬ１Ｘ＝（８−０，−８−０）＝（８，−８）
（式１３）
【０１４９】
以上のように、本来は、双方向予測された符号化対象ブロックＸは、同じように双方向
予測された唯一の周辺ブロックＢと高い相関を持つが、予測方向毎に独立して参照インデ
ックスの同一性を判断した場合、周辺ブロックＢ以外にも同じ参照インデックスをもつ周
辺ブロックが存在する。そのため、従来の動きベクトル予測方法では、予測方向毎に予測
動きベクトルをすべての周辺ブロックの中間値によって求めることになってしまい、正確
な予測動きベクトルが得られず、符号化対象ブロックの動きベクトルの冗長度を削減した
符号化ができない。
【０１５０】
また、この場合、本発明の第１または第２の実施の形態の動きベクトル予測方法を用い
て符号化対象ブロックと周辺ブロックの動きベクトル数の同一性を評価したとしても、符
号化対象ブロックの動きベクトル数２に等しい周辺ブロックとしてブロックＡとブロック
Ｂの２つがあるため、やはり、第２の動きベクトル予測処理が実行されることになり、従
来の動きベクトル予測方法と同じ結果となり、符号化対象ブロックの動きベクトルの冗長
度を削減した符号化はできない。
【０１５１】
このようなさらなる課題に対処すべく、本発明の第３の実施の形態では、符号化対象ブ
ロックと周辺ブロックの間で動きベクトル数が同一であるだけでなく、参照ピクチャが同
一であることも評価に入れた動きベクトル予測方法を用いる。
【０１５２】
以下、本発明の第３の実施の形態を詳細に説明する。
【０１５３】
第３の実施の形態の動きベクトル予測方法を用いた動画像符号化装置および動画像復号
装置の構成は第１の実施の形態の動画像符号化装置および動画像復号装置と同じである。
第１の実施の形態とは動作が異なる動きベクトル符号化部１７０および動きベクトル復号
部５５０について図１４を用いて説明する。ただし、動きベクトル復号部５５０の場合は
、以下の説明で「符号化対象ブロック」を「復号対象ブロック」に読み替える。
【０１５４】
第１の実施の形態と異なるステップＳ１２００以降の処理について説明する。
【０１５５】
符号化対象ブロックＸと動きベクトル数が同じ周辺ブロックＮがただ一つ存在する場合
に、予測動きベクトル導出部２４０は、符号化対象ブロックＸの動きベクトル数が２であ
るかどうかを検査する（ステップＳ１２００）。
【０１５６】
符号化対象ブロックＸの動きベクトル数が２である場合（ステップＳ１２００のＹＥＳ
）、予測動きベクトル導出部２４０は、符号化対象ブロックＸのＬ０方向の参照インデッ
クスｒｅｆＩｄｘＬ０Ｘが周辺ブロックＮのＬ０方向の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ
０Ｎに等しく、且つ符号化対象ブロックＸのＬ１方向の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ
１Ｘが周辺ブロックＮのＬ１方向の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬ１Ｎに等しいかどう
かを検査する（ステップＳ３０００）。
【０１５７】
ステップＳ３０００の条件が満たされる場合、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ
１３００の処理を行い、双方向（前方Ｌ０および後方Ｌ１）共に周辺ブロックＮの動きベ
クトルを符号化対象ブロックＸの予測動きベクトルとする。ステップＳ３０００の条件が
満たされない場合、従来の動きベクトル予測方法であるステップＳ５０００以降の処理を
行う。
【０１５８】
符号化対象ブロックＸの動きベクトル数が２でない場合（ステップ１２００のＮＯ）、
予測動きベクトル導出部２４０は、符号化対象ブロックＸの単予測方向Ｚ（前方Ｌ０また
は後方Ｌ１）の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＺＸが、周辺ブロックＮのＬＺ方向の参
照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＺＮに等しいかどうかを検査する（ステップＳ３１００）
。
【０１５９】
ステップＳ３１００の条件が満たされる場合、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ
１４００の処理を行い、ブロックＮの単予測方向Ｚの動きベクトルを符号化対象ブロック
Ｘの予測動きベクトルとする。ステップＳ３１００の条件が満たされない場合、従来の動
きベクトル予測方法であるステップＳ５０００以降の処理を行う。
【０１６０】
第３の実施の形態の予測動きベクトル導出方法による効果を説明する。
【０１６１】
図１３で説明した具体例に第３の実施の形態の予測動きベクトル導出方法を適用したと
する。符号化対象ブロックＸの動きベクトル数２と同じ動きベクトル数を持つ周辺ブロッ
クとしてブロックＡとブロックＢの２つが存在するが、双方向ともに参照インデックスが
同じ周辺ブロックはブロックＢだけであることから、符号化対象ブロックＸの予測動きベ
クトルｍｖｐＬ０Ｘ、ｍｖｐＬ１Ｘは式１４からそれぞれ（−８，８）、（８，−８）と
なる。
ｍｖｐＬ０Ｘ＝ｍｖＬ０Ｂ＝（−８，８）
ｍｖｐＬ１Ｘ＝ｍｖＬ１Ｂ＝（８，−８）                            （式１４）
【０１６２】
このとき、差分動きベクトルｄｍｖＬ０Ｘ、ｄｍｖＬ１Ｘは式１５からそれぞれ（０，
０）、（０，０）となる。
ｄｍｖｐＬ０Ｘ＝ｍｖＬ０Ｘ−ｍｖｐＬ０Ｘ＝（−８，８）−（−８，８）＝（０，０
）
ｄｍｖｐＬ１Ｘ＝ｍｖＬ０Ｘ−ｍｖｐＬ０Ｘ＝（８，−８）−（８，−８）＝（０，０
）                                                                （式１５）
【０１６３】
以上のように、第３の実施の形態の予測動きベクトルの導出方法によれば、符号化対象
ブロックの動きベクトル数と同じ動きベクトル数を持つ周辺ブロックが複数ある場合でも
、各予測方向の参照インデックスが同じであるかどうか、すなわち符号化対象ブロックと
周辺ブロックの参照ピクチャが一致するかどうかを考慮することによって、本来の動きに
則した予測動きベクトルを導出し、符号化対象ブロックの動きベクトルの冗長度を削減し
て符号化することができる。
【０１６４】
いずれの実施の形態でも、周辺ブロックの数や位置は任意である。ブルーレイ（商標）
ディスクなどの一般的な記録媒体では、前方Ｌ０の参照ピクチャは多く、後方Ｌ１の参照
ピクチャは少なく符号化する。そのような場合は、例えば、前方Ｌ０の場合は４ブロック
を特定し、後方Ｌ１の場合は２ブロックを特定するなど、予測方向によって周辺ブロック
数を変えてもよい。
【０１６５】
また、いずれの実施の形態の予測動きベクトルの導出方法においても、前段の第１の予
測動きベクトル導出処理と、後段の第２の予測動きベクトル導出処理（従来の予測動きベ
クトルの導出方法）とで周辺ブロックの特定方法を変えることで、予測動きベクトルの導
出精度や処理量に応じて適応的に周辺ブロックの特定方法を選択することができる。
【０１６６】
以上述べた実施の形態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
ーマットを有しており、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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
以上の符号化及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（リード・オンリ・メモリ）やフラッ
シュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等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
コンピュータ等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。
【０１７０】
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。
【符号の説明】
【０１７１】
１００  減算部、  １１０  予測誤差符号化部、  １２０  符号列生成部、  １３０  
予測誤差復号部、  １４０  加算部、  １５０  補償予測方法決定部、  １６０  フレー
ムメモリ、  １７０  動きベクトル符号化部、  １８０  動き情報記憶部、  １９０  動
きベクトル数取得部、  ２００  マクロブロック境界判定部、  ２１０  符号化対象ブロ
ック動きベクトル数取得部、  ２２０  周辺ブロック動きベクトル数取得部、  ２３０  
周辺ブロック特定部、  ２４０  予測動きベクトル導出部、  ２５０  差分動きベクトル
算出部、  ２６０  差分動きベクトル符号化部、  ５００  符号列解析部、  ５１０  予
測誤差復号部、  ５２０  加算部、  ５３０  動き補償予測部、  ５４０  フレームメモ
リ、  ５５０  動きベクトル復号部、  ５６０  動き情報記憶部、  ５７０  動きベクト
ル数取得部、  ５８０  マクロブロック境界判定部、  ６１０  復号対象ブロック動きベ
クトル数取得部、  ６２０  周辺ブロック動きベクトル数取得部、  ６３０  周辺ブロッ
ク特定部、  ６４０  予測動きベクトル導出部、  ６５０  動きベクトル算出部。
【図１】
2014147102.tif 000003
【図２】
2014147102.tif 000004
【図３】
2014147102.tif 000005
【図４】
2014147102.tif 000006
【図５】
2014147102.tif 000007
【図６】
2014147102.tif 000008
【図７】
2014147102.tif 000009
【図８】
2014147102.tif 000010
【図９】
2014147102.tif 000011
【図１０】
2014147102.tif 000012
【図１１】
2014147102.tif 000013
【図１２】
2014147102.tif 000014
【図１３】
2014147102.tif 000015
【図１４】
2014147102.tif 000016