(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象である当該領域の動き情報の復号に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により利用不可能であると判定された前記周辺領域の前記動き情報の代わりに、前記周辺領域以外の周辺領域の、動き情報が利用可能なCo-Located領域の動き情報を候補の動き情報として用いて、符号化された当該領域の動き情報を復号する復号部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記判定部は、フレームを複数に分割するスライスであって、当該領域を含む当該スライスの境界のアドレスと、当該領域のアドレスとに基づいて、前記周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記周辺領域が、処理対象である当該フレームの、当該スライスの外に位置する場合、前記周辺領域の動き情報が利用不可能であると判定する
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記復号部は、
当該領域とマージする領域の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記周辺領域の代わりに、動き情報が利用可能な前記Co-Located領域を前記候補とする候補設定部と、
前記候補設定部により設定された候補の動き情報を用いて当該領域にマージさせる領域を決定し、その決定に従ってマージ情報を復号するマージ情報復号部と
を備える請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記候補設定部は、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する、当該領域の周辺領域のCo-Located領域を前記候補とする
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記復号部は、
当該領域の予測動きベクトル情報の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記動き情報の代わりに、前記Co-Located領域の動き情報を前記候補とする候補設定部と、
前記候補設定部により設定された候補の動き情報を用いて、当該領域の予測動きベクトル情報を再構築する予測動きベクトル再構築部と
を備える請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記候補設定部は、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する前記Co-Located領域の動き情報を前記候補とする
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記復号部は、前記判定部により利用不可能であると判定された、当該領域の左、上、若しくは右上の周辺領域の動き情報の代わりに、当該領域の下、右、若しくは右下の周辺領域の、動き情報が利用可能なCo-Located領域の動き情報を候補の動き情報として用いて、符号化された当該領域の動き情報を復号する
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
画像処理装置の画像処理方法であって、
判定部が、処理対象である当該領域の動き情報の復号に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定し、
復号部が、利用不可能であると判定された前記周辺領域の前記動き情報の代わりに、前記周辺領域以外の周辺領域の、動き情報が利用可能なCo-Located領域の動き情報を候補の動き情報として用いて、符号化された当該領域の動き情報を復号する
画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理装置および方法に関し、特に、符号化効率を向上させることができるようにした画像処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG（Moving Picture Experts Group）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及しつつある。
【０００３】
特に、MPEG2（ISO（International Organization for Standardization）/IEC（International Electrotechnical Commission） 13818-2）は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準で、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば７２０×４８０画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば４〜８Ｍｂｐｓ、１９２０×１０８８画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば１８〜２２Ｍｂｐｓの符号量（ビットレート）を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。
【０００４】
MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、１９９８年１２月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準に承認された。
【０００５】
更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H.26L （ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） Q6/16 VCEG（Video Coding Expert Group））という標準の規格化が進んでいる。H.26LはMPEG2やMPEG4といった従来の符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。また、現在、MPEG4の活動の一環として、このH.26Lをベースに、H.26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われている。
【０００６】
標準化のスケジュールとしては、２００３年３月にはH.264及びMPEG-4 Part10 （Advanced Video Coding、以下AVCと記す）という名の元に国際標準となった。
【０００７】
しかしながら、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；4000画素×2000画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない恐れがあった。
【０００８】
そこで、現在、AVCより更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-Tと、ISO/IECの共同の標準化団体であるJCTVC（Joint Collaboration Team - Video Coding）により、HEVC（High Efficiency Video Coding）と呼ばれる符号化方式の標準化が進められている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００９】
このHEVC符号化方式においては、AVCにおけるマクロブロックと同様の処理単位としてコーディングユニット（CU（Coding Unit））が定義されている。このCUは、AVCのマクロブロックのようにサイズが16×16画素に固定されず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定される。
【００１０】
ところで、AVCにおけるメディアン予測を用いた動きベクトルの符号化を改善するため、AVCにおいて定義されている、メディアン予測により求められる”Spatial Predictor”に加え、”Temporal Predictor”及び”Spatio-Temporal Predictor”のどれかを、予測動きベクトル情報として、適応的に用いること（以下、MVコンペティション（MVCompetition）とも称する）が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【００１１】
画像情報符号化装置においては、それぞれのブロックに関して、それぞれの予測動きベクトル情報を用いた場合のコスト関数が算出され、最適な予測動きベクトル情報の選択が行われる。画像圧縮情報においては、それぞれのブロックに対し、どの予測動きベクトル情報が用いられたかに関する情報を示すフラグ情報が伝送される。
【００１２】
また、動き情報の符号化方式の１つとして、Motion Partition Mergingと呼ばれる手法（以下、マージモード（merge mode）とも称する）が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。この手法においては、当該ブロックの動き情報が周辺のブロックの動き情報と同一である場合、フラグ情報のみが伝送され、復号の際には、その周辺ブロックの動き情報を用いて当該ブロックの動き情報が再構築される。
【００１３】
ところで、上述したAVCやHEVCのような画像符号化方式においては、例えば処理を並列化させるために、ピクチャを複数のスライスに分割し、スライス毎に処理を行う方法が用意されている。また、このようなスライスの他にエントロピスライスも提案されている。エントロピスライスは、エントロピ符号化処理やエントロピ復号処理のための処理単位である。つまり、エントロピ符号化処理やエントロピ復号処理においては、ピクチャは、複数のエントロピスライスに分割され、エントロピスライス毎に処理されるが、予測処理においては、このスライス分割を適用せずに、ピクチャ毎に処理される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Thomas Wiegand, Woo-Jin Han, Benjamin Bross, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, "Working Draft 1 of High-Efficiency Video Coding ", JCTVC-C403, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG113rd Meeting: Guangzhou, CN, 7-15 October, 2010
【非特許文献２】Joel Jung,Guillaume Laroche,"Competition-Based Scheme for Motion Vector Selection and Coding", VCEG-AC06,ITU - Telecommunications Standardization SectorSTUDY GROUP 16 Question 6Video Coding Experts Group (VCEG)29th Meeting: Klagenfurt, Austria, 17-18 July, 2006
【非特許文献３】Martin Winken, Sebastian Bosse, Benjamin Bross, Philipp Helle, Tobias Hinz, Heiner Kirchhoffer, Haricharan Lakshman, Detlev Marpe, Simon Oudin, Matthias Preiss, Heiko Schwarz, Mischa Siekmann, Karsten Suehring, and Thomas Wiegand，”Description of video coding technology proposed by Fraunhofer HHI”，JCTVC-A116,April,2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上述したように、MVコンペティションやマージモードの場合、処理対象である当該領域の動き情報の処理に、その当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報を参照する必要がある。したがって、ピクチャを複数のスライス（エントロピスライスも含む）に分割し、そのスライス毎に処理を行う場合、当該領域の位置によっては、周辺領域が当該領域のスライスの外に位置し、利用不可能（unavailable）となる可能性があった。そのため、MVコンペティションやマージモードの際に、候補数が低減し、結果として符号化効率が低減する恐れがあった。
【００１６】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ピクチャを複数のスライスに分割し、そのスライス毎に並列に処理を行う画像の符号化において、MVコンペティションやマージモードによる符号化効率の低減を抑制することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本開示の一側面は、処理対象である当該領域の動き情報の復号に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により利用不可能であると判定された前記周辺領域の前記動き情報の代わりに、前記周辺領域以外の周辺領域の、動き情報が利用可能なCo-Located領域の動き情報を候補の動き情報として用いて、符号化された当該領域の動き情報を復号する復号部とを備える画像処理装置である。
【００３０】
前記判定部は、フレームを複数に分割するスライスであって、当該領域を含む当該スライスの境界のアドレスと、当該領域のアドレスとに基づいて、前記周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定することができる。
【００３１】
前記判定部は、前記周辺領域が、処理対象である当該フレームの、当該スライスの外に位置する場合、前記周辺領域の動き情報が利用不可能であると判定することができる。
【００３２】
前記復号部は、当該領域とマージする領域の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記周辺領域の代わりに、動き情報が利用可能な前記Co-Located領域を前記候補とする候補設定部と、前記候補設定部により設定された候補の動き情報を用いて当該領域にマージさせる領域を決定し、その決定に従ってマージ情報を復号するマージ情報復号部とを備えることができる。
【００３４】
前記候補設定部は、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する、当該領域の周辺領域のCo-Located領域を前記候補とすることができる。
【００３６】
前記復号部は、当該領域の予測動きベクトル情報の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記動き情報の代わりに、前記Co-Located領域の動き情報を前記候補とする候補設定部と、前記候補設定部により設定された候補の動き情報を用いて、当該領域の予測動きベクトル情報を再構築する予測動きベクトル再構築部とを備えることができる。
【００３８】
前記候補設定部は、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する前記Co-Located領域の動き情報を前記候補とすることができる。
前記復号部は、前記判定部により利用不可能であると判定された、当該領域の左、上、若しくは右上の周辺領域の動き情報の代わりに、当該領域の下、右、若しくは右下の周辺領域の、動き情報が利用可能なCo-Located領域の動き情報を候補の動き情報として用いて、符号化された当該領域の動き情報を復号することができる。
【００４０】
本開示の一側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、判定部が、処理対象である当該領域の動き情報の復号に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定し、復号部が、利用不可能であると判定された前記周辺領域の前記動き情報の代わりに、前記周辺領域以外の周辺領域の、動き情報が利用可能なCo-Located領域の動き情報を候補の動き情報として用いて、符号化された当該領域の動き情報を復号する画像処理方法である。
【００４２】
本開示の一側面においては、処理対象である当該領域の動き情報の復号に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かが判定され、利用不可能であると判定されたその周辺領域のその動き情報の代わりに、その周辺領域以外の周辺領域の、動き情報が利用可能なCo-Located領域の動き情報が候補の動き情報として用いられて、符号化された当該領域の動き情報が復号される。
【発明の効果】
【００４３】
本開示によれば、画像を処理することができる。特に、符号化効率の低減を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図２】小数点画素精度の動き予測・補償処理の例を示す図である。
【図３】マクロブロックの例を示す図である。
【図４】メディアンオペレーションの様子の例を説明する図である。
【図５】マルチ参照フレームの例を説明する図である。
【図６】テンポラルダイレクトモードの様子の例を説明する図である。
【図７】動きベクトル符号化方法の様子の例を説明する図である。
【図８】コーディングユニットの構成例を説明する図である。
【図９】Motion Partition Mergingの様子の例を説明する図である。
【図１０】スライス分割の例を示す図である。
【図１１】スライス種類の例を示す図である。
【図１２】スライス境界の例を説明する図である。
【図１３】スライス端におけるMVコンペティションの処理の例を説明する図である。
【図１４】並列処理の例を説明する図である。
【図１５】スライス端におけるMVコンペティションの処理の、他の例を説明する図である。
【図１６】ピクチャ端におけるMVコンペティションの処理の例を説明する図である。
【図１７】スライス端におけるマージモードの処理の例を説明する図である。
【図１８】動き予測・補償部、スライス境界判定部、および動きベクトル符号化部の主な構成例を示すブロック図である。
【図１９】符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２０】インター動き予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２１】画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図２２】動き予測・補償部、スライス境界判定部、および動きベクトル復号部の主な構成例を示すブロック図である。
【図２３】復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２４】予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２５】インター動き予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２６】パーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
【図２７】テレビジョン装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２８】携帯電話機の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２９】記録再生装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３０】撮像装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（画像符号化装置）
２．第２の実施の形態（画像復号装置）
３．第３の実施の形態（パーソナルコンピュータ）
４．第４の実施の形態（テレビジョン受像機）
５．第５の実施の形態（携帯電話機）
６．第６の実施の形態（記録再生装置）
７．第７の実施の形態（撮像装置）
【００４６】
＜１．第１の実施の形態＞
［画像符号化装置］
図１は、画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。
【００４７】
図１に示される画像符号化装置１００は、H．264及びMPEG（Moving Picture Experts Group）4 Part10（AVC（Advanced Video Coding））符号化方式のように、予測処理を用いて画像データを符号化する。
【００４８】
図１に示されるように画像符号化装置１００は、A/D変換部１０１、画面並べ替えバッファ１０２、演算部１０３、直交変換部１０４、量子化部１０５、可逆符号化部１０６、および蓄積バッファ１０７を有する。また、画像符号化装置１００は、逆量子化部１０８、逆直交変換部１０９、演算部１１０、ループフィルタ１１１、フレームメモリ１１２、選択部１１３、イントラ予測部１１４、動き予測・補償部１１５、予測画像選択部１１６、およびレート制御部１１７を有する。
【００４９】
画像符号化装置１００は、さらに、スライス境界判定部１２１および動きベクトル符号化部１２２を有する。
【００５０】
A/D変換部１０１は、入力された画像データをA/D変換し、変換後の画像データ（デジタルデータ）を、画面並べ替えバッファ１０２に供給し、記憶させる。画面並べ替えバッファ１０２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP（Group Of Picture）に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替え、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部１０３に供給する。また、画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５にも供給する。
【００５１】
演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部１０４に出力する。
【００５２】
例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算する。
【００５３】
直交変換部１０４は、演算部１０３から供給される差分情報に対して、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施す。なお、この直交変換の方法は任意である。直交変換部１０４は、その変換係数を量子化部１０５に供給する。
【００５４】
量子化部１０５は、直交変換部１０４から供給される変換係数を量子化する。量子化部１０５は、レート制御部１１７から供給される符号量の目標値に関する情報に基づいて量子化パラメータを設定し、その量子化を行う。なお、この量子化の方法は任意である。量子化部１０５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１０６に供給する。
【００５５】
可逆符号化部１０６は、量子化部１０５において量子化された変換係数を任意の符号化方式で符号化する。係数データは、レート制御部１１７の制御の下で量子化されているので、この符号量は、レート制御部１１７が設定した目標値となる（若しくは目標値に近似する）。
【００５６】
また、可逆符号化部１０６は、イントラ予測のモードを示す情報などをイントラ予測部１１４から取得し、インター予測のモードを示す情報や動きベクトル情報などを動き予測・補償部１１５から取得する。さらに、可逆符号化部１０６は、ループフィルタ１１１において使用されたフィルタ係数等を取得する。
【００５７】
可逆符号化部１０６は、これらの各種情報を任意の符号化方式で符号化し、符号化データのヘッダ情報の一部とする（多重化する）。可逆符号化部１０６は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ１０７に供給して蓄積させる。
【００５８】
可逆符号化部１０６の符号化方式としては、例えば、可変長符号化または算術符号化等が挙げられる。可変長符号化としては、例えば、H．264/AVC方式で定められているCAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）などが挙げられる。算術符号化としては、例えば、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）などが挙げられる。
【００５９】
蓄積バッファ１０７は、可逆符号化部１０６から供給された符号化データを、一時的に保持する。蓄積バッファ１０７は、所定のタイミングにおいて、保持している符号化データを、例えば、後段の図示せぬ記録装置（記録媒体）や伝送路などに出力する。
【００６０】
また、量子化部１０５において量子化された変換係数は、逆量子化部１０８にも供給される。逆量子化部１０８は、その量子化された変換係数を、量子化部１０５による量子化に対応する方法で逆量子化する。この逆量子化の方法は、量子化部１０５による量子化処理に対応する方法であればどのような方法であってもよい。逆量子化部１０８は、得られた変換係数を、逆直交変換部１０９に供給する。
【００６１】
逆直交変換部１０９は、逆量子化部１０８から供給された変換係数を、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。この逆直交変換の方法は、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法であればどのようなものであってもよい。逆直交変換された出力（復元された差分情報）は、演算部１１０に供給される。
【００６２】
演算部１１０は、逆直交変換部１０９から供給された逆直交変換結果、すなわち、復元された差分情報に、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を加算し、局部的に復号された画像（復号画像）を得る。その復号画像は、ループフィルタ１１１またはフレームメモリ１１２に供給される。
【００６３】
ループフィルタ１１１は、デブロックフィルタや適応ループフィルタ等を含み、演算部１１０から供給される復号画像に対して適宜フィルタ処理を行う。例えば、ループフィルタ１１１は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ１１１は、そのデブロックフィルタ処理結果（ブロック歪みの除去が行われた復号画像）に対して、ウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。
【００６４】
なお、ループフィルタ１１１が、復号画像に対して任意のフィルタ処理を行うようにしてもよい。また、ループフィルタ１１１は、必要に応じて、フィルタ処理に用いたフィルタ係数等の情報を可逆符号化部１０６に供給し、それを符号化させるようにすることもできる。
【００６５】
ループフィルタ１１１は、フィルタ処理結果（フィルタ処理後の復号画像）をフレームメモリ１１２に供給する。なお、上述したように、演算部１１０から出力される復号画像は、ループフィルタ１１１を介さずにフレームメモリ１１２に供給することができる。つまり、ループフィルタ１１１によるフィルタ処理は省略することができる。
【００６６】
フレームメモリ１１２は、供給される復号画像を記憶し、所定のタイミングにおいて、記憶している復号画像を参照画像として、選択部１１３に供給する。
【００６７】
選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像の供給先を選択する。例えば、インター予測の場合、選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像を動き予測・補償部１１５に供給する。
【００６８】
イントラ予測部１１４は、選択部１１３を介してフレームメモリ１１２から供給される参照画像である処理対象ピクチャ内の画素値を用いて、基本的にプレディクションユニット（PU）を処理単位として予測画像を生成するイントラ予測（画面内予測）を行う。イントラ予測部１１４は、予め用意された複数のモード（イントラ予測モード）でこのイントラ予測を行う。
【００６９】
イントラ予測部１１４は、候補となる全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像を用いて各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。
【００７０】
また、上述したように、イントラ予測部１１４は、採用されたイントラ予測モードを示すイントラ予測モード情報等を、適宜可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
【００７１】
動き予測・補償部１１５は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、選択部１１３を介してフレームメモリ１１２から供給される参照画像とを用いて、基本的にPUを処理単位として、動き予測（インター予測）を行い、検出された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像（インター予測画像情報）を生成する。動き予測・補償部１１５は、予め用意された複数のモード（インター予測モード）でこのようなインター予測を行う。
【００７２】
動き予測・補償部１１５は、候補となる全てのインター予測モードで予測画像を生成し、各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。動き予測・補償部１１５は、最適なインター予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。
【００７３】
また、動き予測・補償部１１５は、採用されたインター予測モードを示す情報や、符号化データを復号する際に、そのインター予測モードで処理を行うために必要な情報等を可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
【００７４】
予測画像選択部１１６は、演算部１０３や演算部１１０に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部１１６は、予測画像の供給元として動き予測・補償部１１５を選択し、その動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を演算部１０３や演算部１１０に供給する。
【００７５】
レート制御部１１７は、蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
【００７６】
スライス境界判定部１２１は、処理対象である当該領域がスライス境界の近傍に位置するか否かを判定し、その判定結果を動きベクトル符号化部１２２に供給する。動きベクトル符号化部１２２は、スライス境界に対する当該領域の位置に応じて周辺領域を定義する。
【００７７】
動き予測・補償部１１５は、その動きベクトル符号化部１２２により定義された周辺領域の情報を用いて、MVコンペティションやマージモード等の処理を行う。
【００７８】
［１／４画素精度動き予測］
図２は、AVC符号化方式において規定されている、１／４画素精度の動き予測・補償処理の様子の例を説明する図である。図２において、各四角は、画素を示している。その内、Ａはフレームメモリ１１２に格納されている整数精度画素の位置を示し、b,c,dは、１／２画素精度の位置を示し、e1,e2,e3は１／４画素精度の位置を示している。
【００７９】
以下においては、関数Clip1()を以下の式（１）のように定義する。
【００８０】
【数１】
0005979405.tif 000002
・・・（１）
【００８１】
例えば、入力画像が８ビット精度である場合、式（１）のmax_pixの値は２５５となる。
【００８２】
b及びdの位置における画素値は、６tapのFIRフィルタを用いて、以下の式（２）および式（３）のように生成される。
【００８３】
【数２】
0005979405.tif 000003
・・・（２）
【数３】
0005979405.tif 000004
・・・（３）
【００８４】
cの位置における画素値は、水平方向及び垂直方向に６tapのFIRフィルタを適用し、以下の式（４）乃至式（６）のように生成される。
【００８５】
【数４】
0005979405.tif 000005
・・・（４）
もしくは、
【数５】
0005979405.tif 000006
・・・（５）
【数６】
0005979405.tif 000007
・・・（６）
【００８６】
なお、Clip処理は、水平方向及び垂直方向の積和処理の両方を行った後、最後に１度のみ行われる。
【００８７】
e1乃至e3は、以下の式（７）乃至式（９）のように、線形内挿により生成される。
【００８８】
【数７】
0005979405.tif 000008
・・・（７）
【数８】
0005979405.tif 000009
・・・（８）
【数９】
0005979405.tif 000010
・・・（９）
【００８９】
［マクロブロック］
また、MPEG2においては、動き予測・補償処理の単位は、フレーム動き補償モードの場合には１６×１６画素、フィールド動き補償モードの場合には第一フィールド、第二フィールドのそれぞれに対し、１６×８画素を単位として動き予測・補償処理が行なわれる。
【００９０】
これに対し、AVCにおいては、図３に示されるように、１６×１６画素により構成される１つのマクロブロックを、１６×１６、１６×８、８×１６若しくは８×８のいずれかのパーティションに分割し、サブマクロブロック毎に、互いに独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。更に、８×８パーティションに関しては、図３に示されるとおり、８×８、８×４、４×８、４×４のいずれかのサブマクロブロックに分割し、それぞれ独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。
【００９１】
しかしながら、AVC画像符号化方式において、MPEG2の場合と同様に、かかるような動き予測・補償処理が行なわれるようにすると、膨大な動きベクトル情報が生成されてしまう恐れがあった。そして、その生成された動きベクトル情報をこのまま符号化することは、符号化効率の低下を招く恐れがあった。
【００９２】
［動きベクトルのメディアン予測］
かかる問題を解決する手法として、AVC画像符号化においては、以下のような手法により、動きベクトルの符号化情報の低減が実現されている。
【００９３】
図４に示される各直線は、動き補償ブロックの境界を示している。また、図４において、Ｅはこれから符号化されようとしている当該動き補償ブロックを示し、Ａ乃至Ｄは、それぞれ、既に符号化済の、Ｅに隣接する動き補償ブロックを示す。
【００９４】
今、Ｘ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとして、Ｘに対する動きベクトル情報を、mvxとする。
【００９５】
まず、動き補償ブロックＡ，Ｂ、およびＣに関する動きベクトル情報を用い、動き補償ブロックＥに対する予測動きベクトル情報pmvEを、メディアンオペレーションにより、以下の式（１０）のように生成する。
【００９６】
【数１０】
0005979405.tif 000011
・・・（１０）
【００９７】
動き補償ブロックＣに関する情報が、画枠の端である等の理由により利用不可能（unavailable）である場合、動き補償ブロックＤに関する情報で代用される。
【００９８】
画像圧縮情報に、動き補償ブロックＥに対する動きベクトル情報として符号化されるデータmvdEは、pmvEを用いて、以下の式（１１）のように生成される。
【００９９】
【数１１】
0005979405.tif 000012
・・・（１１）
【０１００】
なお、実際の処理は、動きベクトル情報の水平方向および垂直方向のそれぞれの成分に対して、独立に処理が行なわれる。
【０１０１】
［マルチ参照フレーム］
また、AVCにおいては、Multi-Reference Frame（マルチ（複数）参照フレーム）という、MPEG2やH.263等、従来の画像符号化方式では規定されていなかった方式が規定されている。
【０１０２】
図５を用いて、AVCにおいて規定されている、マルチ参照フレーム（Multi-Reference Frame）を説明する。
【０１０３】
すなわち、MPEG-2やH.263においては、Ｐピクチャの場合、フレームメモリに格納された参照フレーム１枚のみを参照することにより動き予測・補償処理が行われていたが、AVCにおいては、図５に示されるように、複数の参照フレームがメモリに格納され、マクロブロック毎に、異なるメモリを参照することが可能である。
【０１０４】
［ダイレクトモード］
ところで、Ｂピクチャにおける動きベクトル情報における情報量は膨大であるが、AVCにおいては、Direct Mode（ダイレクトモード）と称されるモードが用意されている。
【０１０５】
このダイレクトモード（Direct Mode）において、動きベクトル情報は、画像圧縮情報中には格納されない。画像復号装置においては、周辺ブロックの動きベクトル情報、若しくは、参照フレームにおける処理対象ブロックと同じ位置のブロックであるCo-Locatedブロックの動きベクトル情報から、当該ブロックの動きベクトル情報が算出される。
【０１０６】
ダイレクトモード（Direct Mode）には、Spatial Direct Mode（空間ダイレクトモード）と、Temporal Direct Mode（時間ダイレクトモード）の２種類が存在し、スライス毎に切り替えることが可能である。
【０１０７】
空間ダイレクトモード（Spatial Direct Mode）においては、以下の式（１２）に示されるように、処理対象動き補償ブロックＥの動きベクトル情報mvEが算出される。
【０１０８】
mvE = pmvE  ・・・（１２）
【０１０９】
すなわち、Median（メディアン）予測により生成された動きベクトル情報が、当該ブロックに適用される。
【０１１０】
以下においては、図６を用いて、時間ダイレクトモード（Temporal Direct Mode）を説明する。
【０１１１】
図６において、L0参照ピクチャにおける、当該ブロックと同じ空間上のアドレスにあるブロックを、Co-Locatedブロックとし、Co-Locatedブロックにおける動きベクトル情報を、mvcolとする。また、当該ピクチャとL0参照ピクチャの時間軸上の距離をTDBとし、L0参照ピクチャとL1参照ピクチャの時間軸上の距離をTDDとする。
【０１１２】
この時、当該ピクチャにおける、L0の動きベクトル情報mvL0及びL1の動きベクトル情報mvL1は、以下の式（１３）および式（１４）のように算出される。
【０１１３】
【数１２】
0005979405.tif 000013
・・・（１３）
【数１３】
0005979405.tif 000014
・・・（１４）
【０１１４】
なお、AVC画像圧縮情報においては、時間軸上の距離を表す情報TDが存在しないため、POC（Picture Order Count）を用いて、上述した式（１２）および式（１３）の演算が行われるものとする。
【０１１５】
また、AVC画像圧縮情報においては、ダイレクトモード（Direct Mode）は、16×16画素マクロブロック単位、若しくは、8×8画素ブロック単位で定義することが可能である。
【０１１６】
［予測モードの選択］
ところで、AVC符号化方式において、より高い符号化効率を達成するには、適切な予測モードの選択が重要である。
【０１１７】
かかる選択方式の例として、JM（Joint Model）と呼ばれるH.264/MPEG-4 AVCの参照ソフトウエア（http://iphome.hhi.de/suehring/tml/index.htm において公開されている）に実装されている方法を挙げることが出来る。
【０１１８】
JMにおいては、以下に述べる、High Complexity Modeと、Low Complexity Modeの２通りのモード判定方法を選択することができる。どちらも、それぞれの予測モードに関するコスト関数値を算出し、これを最小にする予測モードを当該サブマクロブロック、または、当該マクロブロックに対する最適モードとして選択する。
【０１１９】
High Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（１５）のように示される。
【０１２０】
Cost(Mode∈Ω) = D + λ＊R  ・・・（１５）
【０１２１】
ここで、Ωは、当該ブロック乃至マクロブロックを符号化するための候補モードの全体集合、Ｄは、当該予測モードで符号化した場合の、復号画像と入力画像の差分エネルギーである。λは、量子化パラメータの関数として与えられるLagrange未定乗数である。Ｒは、直交変換係数を含んだ、当該モードで符号化した場合の総符号量である。
【０１２２】
つまり、High Complexity Modeでの符号化を行うには、上記パラメータＤ及びＲを算出するため、全ての候補モードにより、一度、仮エンコード処理を行う必要があり、より高い演算量を要する。
【０１２３】
Low Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（１６）のように示される。
【０１２４】
Cost(Mode∈Ω) = D + QP2Quant(QP) ＊ HeaderBit  ・・・（１６）
【０１２５】
ここで、Ｄは、High Complexity Modeの場合と異なり、予測画像と入力画像の差分エネルギーとなる。QP2Quant(QP)は、量子化パラメータQPの関数として与えられ、HeaderBitは、直交変換係数を含まない、動きベクトルや、モードといった、Headerに属する情報に関する符号量である。
【０１２６】
すなわち、Low Complexity Modeにおいては、それぞれの候補モードに関して、予測処理を行う必要があるが、復号画像までは必要ないため、符号化処理まで行う必要はない。このため、High Complexity Modeより低い演算量での実現が可能である。
【０１２７】
［動きベクトルのコンペティション］
ところで、図４を参照して説明したような、メディアン予測を用いた動きベクトルの符号化を改善するため、非特許文献１では、以下に述べるような方法が提案されている。
【０１２８】
すなわち、AVCにおいて定義されている、メディアン予測により求められる”Spatial Predictor（空間予測）”に加え、以下に述べる”Temporal Predictor（時間予測）”及び”Spatio-Temporal Predictor（時間と空間の予測）”のどれかを、予測動きベクトル情報として、適応的に用いることが可能にするものである。
【０１２９】
すなわち、図７において、”mvcol”を、当該ブロックに対するCo-Locatedブロック（参照画像において、xy座標が、当該ブロックと同じであるブロック）に対する動きベクトル情報、mvtk（ｋ＝０乃至８）をその周辺ブロックの動きベクトル情報であるとして、それぞれの予測動きベクトル情報(Predictor)は、以下の式（１７）乃至（１９）により定義される。
【０１３０】
Temporal Predictor：
【数１４】
0005979405.tif 000015
・・・（１７）
【数１５】
0005979405.tif 000016
・・・（１８）Spatio-Temporal Predictor：
【数１６】
0005979405.tif 000017
・・・（１９）
【０１３１】
画像符号化装置１００においては、それぞれのブロックに関して、それぞれの予測動きベクトル情報を用いた場合のコスト関数が算出され、最適な予測動きベクトル情報の選択が行われる。画像圧縮情報においては、それぞれのブロックに対し、どの予測動きベクトル情報が用いられたかに関する情報を示すflagが伝送される。
【０１３２】
［コーディングユニット］
ところで、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；４０００画素×２０００画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない。
【０１３３】
そこで、AVCにおいては、図３に示されるように、マクロブロックとサブマクロブロックによる階層構造が規定されているが、例えば、HEVC（High Efficiency Video Coding）においては、図８に示されるように、コーディングユニット（CU（Coding Unit））が規定されている。
【０１３４】
CUは、Coding Tree Block（CTB）とも呼ばれ、AVCにおけるマクロブロックと同様の役割を果たす、ピクチャ単位の画像の部分領域である。後者は、１６×１６画素の大きさに固定されているのに対し、前者の大きさは固定されておらず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定されることになる。
【０１３５】
例えば、出力となる符号化データに含まれるシーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））において、CUの最大サイズ（LCU（Largest Coding Unit））と最小サイズ（（SCU（Smallest Coding Unit））が規定される。
【０１３６】
それぞれのLCU内においては、SCUのサイズを下回らない範囲で、split-flag=1とすることにより、より小さなサイズのCUに分割することができる。図８の例では、LCUの大きさが１２８であり、最大階層深度が５となる。２Ｎ×２Ｎの大きさのCUは、split_flagの値が「１」である時、１つ下の階層となる、Ｎ×Ｎの大きさのCUに分割される。
【０１３７】
更に、CUは、イントラ若しくはインター予測の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）であるプレディクションユニット（Prediction Unit（PU））に分割され、また、直交変換の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）である、トランスフォームユニット（Transform Unit（TU））に分割される。現在、HEVCにおいては、４×４及び８×８に加え、１６×１６及び３２×３２直交変換を用いることが可能である。
【０１３８】
以上のHEVCのように、CUを定義し、そのCUを単位として各種処理を行うような符号化方式の場合、AVCにおけるマクロブロックはLCUに相当すると考えることができる。ただし、CUは図８に示されるように階層構造を有するので、その最上位階層のLCUのサイズは、例えば128×128画素のように、AVCのマクロブロックより大きく設定されることが一般的である。
【０１３９】
［動きパーティションのマージ］
ところで、動き情報の符号化方式の１つとして、図９に示されるような、Motion Partition Mergingと呼ばれる手法（マージモード）が提案されている。この手法においては、MergeFlagと、MergeLeftFlagという、２つのflagが、マージモードに関する情報であるマージ情報として伝送される。MergeFlag=1は、当該領域Ｘの動き情報が、当該領域の上に隣接する周辺領域Ｔ、若しくは、当該領域の左に隣接する周辺領域Ｌの動き情報と同一であることを示す。この時、マージ情報には、MergeLeftFlagが含められ、伝送される。MergeFlag=0は、当該領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｔおよび周辺領域Ｌのいずれの動き情報とも異なることを示す。この場合、当該領域Ｘの動き情報が伝送される。
【０１４０】
当該領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｌの動き情報と同一である場合、MergeFlag=1、かつ、MergeLeftFlag=1となる。当該領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｔの動き情報と同一である場合、MergeFlag=1、かつ、MergeLeftFlag=0となる。
【０１４１】
［AVCのスライス］
MPEG2やAVC等の画像符号化方式においては、１ピクチャを複数のスライスに分割し、各スライスを並行して処理することができる。
【０１４２】
MPEG2の場合、図１０Ａに示されるように、スライスの最大の大きさは１マクロブロックラインであり、また、Ｂピクチャを構成するスライスは全てＢスライスでなければならない。
【０１４３】
これに対してAVCの場合、図１０Ｂに示されるように、スライスは１マクロブロックラインより大きくてもよく、スライスの境界はマクロブロックラインの右端（画面右端）でなくてもよく、また、単一のピクチャが異なる種類のスライスにより構成されていても良い。
【０１４４】
AVCの場合、例えば図１１に示されるような種類のスライスが規定されている。
【０１４５】
なお、AVCの場合、デブロックフィルタ処理はスライス境界を跨って実行することができる。ただし、イントラ予測、CABAC、CAVLC、および動きベクトルの予測等のような隣接情報を用いた処理は、スライス境界を跨って実行することが出来ない。
【０１４６】
換言するに、各スライスの符号化処理は互いに独立して実行することができるので、１ピクチャを複数のスライスに分割し、各スライスを並列に符号化することが可能になる。つまり、このようなスライス分割により、符号化処理時間の低減（符号化処理の高速化）を実現することができる。
【０１４７】
［スライス境界］
AVCの場合、スライスを区切る位置は、マクロブロックを単位とする。すなわち、隣接するスライスの境界であるスライス境界は、いずれかのマクロブロック境界（隣接するマクロブロックの境界）と一致する。換言するに、スライスは複数のマクロブロックにより構成される。
【０１４８】
これに対して、HEVCの場合、LCUの内部でスライスを区切ることもできる。つまり、スライスを区切る位置はLCUではなくCUを単位とする。したがって、スライス境界は、いずれかのCU境界（隣接するCUの境界）と一致する。CUの大きさは任意である。
【０１４９】
図１２にスライス境界の例を示す。図１２に示される一番大きな四角は、LCUを示し、その内部の四角は、LCU内部に構成されるCUを示す。また、太線がスライス境界を示す。図１２の例の場合、スライスがLCU内部のCU間で区切られている。このようにスライス境界の制御単位が小さくなることにより、スライス境界の形状はより複雑になる。
【０１５０】
本技術においては、処理対象の当該領域がこのようなスライス境界に隣接し、その周辺領域が他のスライスに位置してしまったり、存在しなかったりする場合に、MVコンペティションやマージモードにおける候補の数を低減させないように、動きベクトル符号化部１２２が、利用不可能（unavailable）な周辺領域の代わりに新たな候補（availableな候補）を選択する。
【０１５１】
［MVコンペティションの候補選択制御］
図１３を用いて、MVコンペティション（MVCompetition）におけるスライス境界の候補選択制御の様子を説明する。
【０１５２】
図１３において、各四角は、予測処理の単位となる領域（例えば、CUやサブマクロブロック等）を示す。
【０１５３】
図１３の右側が、処理対象である当該フレームの領域の様子の例を示す。MVcurrの四角は、処理対象である当該領域であり、MVcurrは、その当該領域の動きベクトルである。MVaの四角は、当該領域の左に隣接する周辺領域Ａを示し、MVaは、その周辺領域Ａの動きベクトルを示す。
【０１５４】
MVbの四角は、当該領域の上に隣接する周辺領域Ｂを示し、MVbは、その周辺領域Ｂの動きベクトルを示す。MVcの四角は、当該領域の右上に隣接する周辺領域Ｃを示し、MVcは、その周辺領域Ｃの動きベクトルを示す。
【０１５５】
また、図１３の左側が、当該領域が参照する参照フレームの領域の様子の例を示す。MVcolの四角は、当該領域と同じ位置にあるCo-Located領域（すなわち、当該領域の時間的な周辺領域col）であり、MVcolは、そのCo-Located領域の動きベクトルである。MVcolaの四角は、周辺領域Ａと同じ位置にあるCo-Located領域を示し、MVcolaは、そのCo-Located領域の動きベクトルを示す。
【０１５６】
MVcolbの四角は、周辺領域Ｂと同じ位置にあるCo-Located領域を示し、MVcolbは、そのCo-Located領域の動きベクトルを示す。MVcolcの四角は、周辺領域Ｃと同じ位置にあるCo-Located領域を示し、MVcolcは、そのCo-Located領域の動きベクトルを示す。
【０１５７】
当該領域がスライス境界に接していない場合、MVa，MVb，MVc、およびMVcolが当該領域に対する予測動きベクトル情報の候補となる。
【０１５８】
しかしながら、図１３の例のように、周辺領域Ａ乃至周辺領域Ｃが当該スライス（処理対象の当該領域が存在する処理対象のスライス）の外に位置すると、それらの動きベクトル（MVa，MVb、およびMVc）が利用不可能（unavailable）になり、予測動きベクトル情報の候補から外されてしまう。したがって、候補の数が低減するので、予測動きベクトル情報の予測精度が低減し、当該領域の動き情報の符号化効率が低減する恐れがある。
【０１５９】
図１３においては、周辺領域Ａ乃至周辺領域Ｃの全てが当該スライスの外部に位置する（MVa，MVb、およびMVcの全てが利用不可能（unavailable）になる）例を示しているが、スライス境界がどのように存在するかに応じて、MVa，MVb、およびMVcの一部が利用不可能（unavailable）になる場合もあり得る。
【０１６０】
例えば、周辺領域Ａのみが当該スライスの外部に位置する（MVaのみが利用不可能（unavailable）になる）場合、周辺領域Ｂのみが当該スライスの外部に位置する（MVbのみが利用不可能（unavailable）になる）場合、周辺領域Ｃのみが当該スライスの外部に位置する（MVcのみが利用不可能（unavailable）になる）場合、周辺領域Ａと周辺領域Ｂが当該スライスの外部に位置する（MVaおよびMVbが利用不可能（unavailable）になる）場合、周辺領域Ａと周辺領域Ｃが当該スライスの外部に位置する（MVaおよびMVcが利用不可能（unavailable）になる）場合、並びに、周辺領域Ｂと周辺領域Ｃが当該スライスの外部に位置する（MVbおよびMVcが利用不可能（unavailable）になる）場合が考えられる。
【０１６１】
いずれの場合も予測動きベクトル情報の候補の数が低減するので、予測動きベクトル情報の予測精度が低減し、当該領域の動き情報の符号化効率が低減する恐れがある。
【０１６２】
そこで動きベクトル符号化部１２２は、予測動きベクトル情報の候補である周辺領域の動き情報が利用不可能（unavailable）な場合、その動き情報の代わりに、他の利用可能（available）な周辺領域の動き情報を予測動きベクトル情報の候補とする。
【０１６３】
例えば、利用不可能（unavailable）な動き情報の代わりに、その領域のCo-Located領域の動き情報を候補とする。参照フレームの各領域は、一般的に、当該フレームが処理される時点で処理済みである。つまり、参照フレームの各領域の動き情報は利用可能（available）である。したがって、動きベクトル符号化部１２２は、予測精度をできるだけ低減させないように、動き情報の相関性が高いCo-Located領域の動き情報を代わりの候補とする。
【０１６４】
例えば、周辺領域Ａが当該スライスの外に位置し、MVaが利用不可能（unavailable）な場合、動きベクトル符号化部１２２は、MVaに代えて、その周辺領域ＡのCo-Located領域の、利用可能（available）なMVcolaを予測動きベクトル情報の候補とする。
【０１６５】
また、例えば、周辺領域Ｂが当該スライスの外に位置し、MVbが利用不可能（unavailable）な場合、動きベクトル符号化部１２２は、MVbに代えて、その周辺領域ＢのCo-Located領域の、利用可能（available）なMVcolbを予測動きベクトル情報の候補とする。
【０１６６】
さらに、例えば、周辺領域Ｃが当該スライスの外に位置し、MVcが利用不可能（unavailable）な場合、動きベクトル符号化部１２２は、MVcに代えて、その周辺領域ＣのCo-Located領域の、利用可能（available）なMVcolcを予測動きベクトル情報の候補とする。
【０１６７】
このようにすることにより、動きベクトル符号化部１２２は、予測動きベクトル情報の候補の数を低減させずに、MVコンペティションを行うことができる。これにより、画像符号化装置１００は、スライス境界における符号化効率の低減を抑制することができる。
【０１６８】
なお、図１４に示されるように、複数のプロセッサを用いて、複数のスライスのそれぞれを互いに異なるプロセッサで処理する場合であっても、処理後の各スライスのデータは、共有メモリ（互いに同じメモリ空間）に格納され、いずれのプロセッサからも参照することができる。したがって、そのような場合であっても、問題なく、上述したように参照フレームの動き情報を利用することができる。
【０１６９】
例えば、候補の置き換えを行わずに、候補の動き情報が得られるまで待機するようにすると、スライス間で処理の並列化が困難になり、不要な遅延が発生し、処理時間が増大する恐れがある。また、当該フレームの当該スライス外にある処理済みの周辺領域の動き情報で置き換えるようにすると、図１４の例のように各スライスを互いに異なるプロセッサで処理する場合、その動き情報がまだ各プロセッサ専用のメモリ領域に格納されており、その動き情報を他のプロセッサから参照することが困難であることも考えられる。
【０１７０】
上述したように、当該フレームと異なる参照フレーム（当該フレームより前のタイミングにおいて処理されるフレーム）の動き情報を利用することで、画像符号化装置１００は、このような懸念無しに、スライス境界における符号化効率の低減を抑制することができる。
【０１７１】
なお、以上においては、利用不可能（unavailable）な動き情報の代用とする動き情報は、その周辺領域のCo-Located領域以外の動き情報であってもよい。もちろん、代用する動き情報は、元の動き情報と相関性がより高いものであることが望ましい。しかしながら、少なくとも利用可能（available）な動き情報であれば、代わりの候補とすることはできる。例えば、参照フレームのCo-Located領域以外の動き情報を利用するようにしてもよい。また、参照フレームおよび当該フレーム以外の処理済みのフレームの動き情報を用いるようにしてもよい。
【０１７２】
さらに、当該フレームの処理済みの動き情報を用いるようにしてもよい。さらに、上述した複数プロセッサの場合の懸念を回避するために、当該スライス内の処理済みの動き情報を用いるようにしてもよい。
【０１７３】
例えば、図１５に示される例のように、利用不可能（unavailable）なMVbに代えて、当該スライス内の処理済みの周辺領域の（利用可能（available）な）MVdを用いるようにしても良い。
【０１７４】
なお、予測動きベクトル情報の候補とする動き情報の領域（周辺領域）は、当該領域に（空間的若しくは時間的に）隣接するものでなくてもよい。例えば、周辺領域Ａの左に隣接する領域（図示せず）を周辺領域としてもよい（その領域の動き情報を予測動きベクトル情報の候補としても良い）。ただし、一般的には、当該領域から遠くなるほど、当該領域との動き情報の相関性が低減するので、当該領域に対してより近い領域の動き情報を予測動きベクトル情報の候補とする方が望ましい。
【０１７５】
なお、上述したスライス境界には、画枠も含まれる。つまり、当該領域がピクチャ（フレーム）の上端や左端にある場合も、予測動きベクトル情報の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能（unavailable）となることが考えられる。この場合も上述したのと同様に、利用可能（available）な動き情報を代わりに候補とするようにしてもよい。
【０１７６】
ただし、スライス境界が画枠の場合、図１６に示されるように、当該フレームにおいて周辺領域が存在しない場合、その周辺領域のCo-Located領域も存在しない。図１６の例の場合、当該フレームにおいて、周辺領域Ａ乃至周辺領域Ｃが全て画枠の外に位置し、存在しない。この場合、参照フレームにおいて、それらのCo-Located領域も画枠の外に位置し、存在しない。つまり、MVa,MVb、およびMVcが全て利用不可能（unavailable）であるとともに、MVcola,MVcolb、およびMVcolcも全て利用不可能（unavailable）である。
【０１７７】
そこでこのような場合、例えば、MVcold,MVcole、およびMVcolfのように、参照フレームの利用可能（available）な動き情報を、代わりの候補として用いるようにしても良い。もちろん、参照フレーム以外のフレームの利用可能（available）な動き情報を利用するようにしてもよい。どの利用可能（available）な動き情報を利用するかは任意であるが、上述したように、当該領域に対してより近い領域の動き情報を利用する方が望ましい。
【０１７８】
［マージモードの候補選択制御］
このような候補の代用方法は、マージモードにおける当該領域にマージさせる領域の候補の選択にも適用することができる。
【０１７９】
マージモードにおいては、図１８に示されるように、当該領域の左に隣接する周辺領域Ｌと、当該領域の上に隣接する領域Ｔとが、当該領域にマージされる領域の候補（以下、マージの候補とも称する）とされる。図１７において、各四角は、予測処理の単位となる領域（例えば、CUやサブマクロブロック等）を示す。
【０１８０】
図１７の右側が、処理対象である当該フレームの領域の様子の例を示す。MVcurrの四角は、処理対象である当該領域であり、MVcurrは、その当該領域の動きベクトルである。MVLの四角は、当該領域の左に隣接する周辺領域Ｌを示し、MVLは、その周辺領域Ｌの動きベクトルを示す。
【０１８１】
MVTの四角は、当該領域の上に隣接する周辺領域Ｔを示し、MVTは、その周辺領域Ｔの動きベクトルを示す。
【０１８２】
また、図１７の左側が、当該領域が参照する参照フレームの領域の様子の例を示す。MVcolの四角は、当該領域と同じ位置にあるCo-Located領域（すなわち、当該領域の時間的な周辺領域col）であり、MVcolは、そのCo-Located領域の動きベクトルである。MVcolLの四角は、周辺領域Ｌと同じ位置にあるCo-Located領域を示し、MVcolLは、そのCo-Located領域の動きベクトルを示す。
【０１８３】
MVcolTの四角は、周辺領域Ｔと同じ位置にあるCo-Located領域を示し、MVcolTは、そのCo-Located領域の動きベクトルを示す。
【０１８４】
このマージモードの場合も、上述したMVコンペティションの場合と同様に、図１７の例のように、周辺領域Ｌおよび周辺領域Ｔが当該スライス（処理対象の当該領域が存在する処理対象のスライス）の外に位置すると、それらの動きベクトル（MVLおよびMVT）が利用不可能（unavailable）になり、マージの候補から外されてしまう。したがって、マージの候補の数が低減するので、マージモードが選択されにくくなり、当該領域の動き情報の符号化効率が低減する恐れがある。
【０１８５】
図１７においては、周辺領域Ｌおよび周辺領域Ｔの両方が当該スライスの外部に位置する（MVLおよびMVTが利用不可能（unavailable）になる）例を示しているが、スライス境界がどのように存在するかに応じて、MVLおよびMVTのいずれか一方のみが利用不可能（unavailable）になる場合もあり得る。もちろんその場合もマージの候補の数が低減するので、マージモードが選択されにくくなり、当該領域の動き情報の符号化効率が低減する恐れがある。
【０１８６】
そこで、動きベクトル符号化部１２２は、上述したMVコンペティションの場合と同様に、マージの候補である周辺領域の動き情報が利用不可能（unavailable）な場合、その動き情報の代わりに、他の利用可能（available）な周辺領域をマージの候補とし、その動き情報を利用する。
【０１８７】
例えば、利用不可能（unavailable）な動き情報の代わりに、その領域と動き情報の相関性が高い、その領域のCo-Located領域の動き情報を候補とする。
【０１８８】
例えば、周辺領域Lが当該スライスの外に位置し、MVLが利用不可能（unavailable）な場合、動きベクトル符号化部１２２は、MVLに代えて、その周辺領域ＬのCo-Located領域の、利用可能（available）なMVcolLを予測動きベクトル情報の候補とする。
【０１８９】
また例えば、周辺領域Tが当該スライスの外に位置し、MVTが利用不可能（unavailable）な場合、動きベクトル符号化部１２２は、MVTに代えて、その周辺領域ＴのCo-Located領域の、利用可能（available）なMVcolTを予測動きベクトル情報の候補とする。
【０１９０】
このようにすることにより、動きベクトル符号化部１２２は、マージの候補の数を低減させずに、マージモードを選択するか否かの判定を行うことができる。これにより、画像符号化装置１００は、スライス境界における符号化効率の低減を抑制することができる。
【０１９１】
なお、このマージモードの場合も、上述したMVコンペティションの場合と同様に、利用不可能（unavailable）な動き情報の領域のCo-Located領域を、代わりのマージの候補とするようにすることができる。つまり、少なくとも、利用可能（available）な動き情報の領域であれば、代わりのマージの候補とすることができる。
【０１９２】
［動き予測・補償部、スライス境界判定部、および動きベクトル符号化部］
図１８は、動き予測・補償部１１５、スライス境界判定部１２１、および動きベクトル符号化部１２２の主な構成例を示すブロック図である。
【０１９３】
図１８に示されるように、動き予測・補償部１１５は、動き探索部１３１、コスト関数算出部１３２、モード判定部１３３、動き補償部１３４、および動き情報バッファ１３５を有する。
【０１９４】
また、動きベクトル符号化部１２２は、マージ候補設定部１４１、マージ情報生成部１４２、候補プレディクタ設定部１４３、予測動きベクトル生成部１４４、および差分動きベクトル生成部１４５を有する。
【０１９５】
動き探索部１３１には、画面並べ替えバッファ１０２からの入力画像画素値と、フレームメモリ１１２からの参照画像画素値が入力される。動き探索部１３１は、全てのインター予測モードについて動き探索処理を行い、動きベクトルと参照インデックスを含む動き情報を生成する。動き探索部１３１は、その動き情報を動きベクトル符号化部１２２のマージ情報生成部１４２と予測動きベクトル生成部１４４に供給する。
【０１９６】
スライス境界判定部１２１には、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、およびスライスヘッダ等の情報に含まれる、スライスの境界の位置を、処理単位となる領域（例えばCUやサブマクロブロック等）のアドレス（識別情報）で示すスライス境界領域アドレスや、処理対象の当該領域の位置を示す当該領域アドレス等が可逆符号化部１０６から供給される。
【０１９７】
スライス境界判定部１２１は、これらの情報に基づいて、当該領域とスライス境界の位置関係から、当該領域の動き予測ベクトル情報の候補とする動き情報の領域や、マージの候補とする領域が、当該スライス内に存在するか否か（動き情報が利用可能（available）であるか否か）を判定する。スライス境界判定部１２１は、その判定結果（スライス境界判定結果）を、動きベクトル符号化部１２２のマージ候補設定部１４１および候補プレディクタ設定部１４３に供給する。
【０１９８】
動きベクトル符号化部１２２のマージ候補設定部１４１は、スライス境界判定部１２１からスライス境界判定結果を取得すると、そのスライス境界判定結果に従って、マージの候補とする周辺領域を決定する。マージ候補設定部１４１は、動き情報バッファ１３５から周辺動き情報を取得可能な周辺領域を利用可能（available）な動き情報とする。例えば、マージ候補設定部１４１は、スライス判定境界判定結果において、マージの候補の中に動き情報が利用不可能（unavailable）な領域が存在すると判定された場合、動き情報バッファ１３５から周辺動き情報を取得可能な周辺領域をその領域に代えてマージの候補とする。マージの候補が決定すると、マージ候補設定部１４１は、その候補に決定された周辺領域を指定する情報およびその動き情報（周辺動き情報）を含む候補情報をマージ情報生成部１４２に供給する。
【０１９９】
マージ情報生成部１４２は、動き探索部１３１から当該領域の動き情報を取得し、その動き情報と、マージ候補設定部１４１から供給される候補情報に含まれる周辺う語彙情報とを比較し、当該領域に周辺領域をマージするか否かを判定し、さらにマージする場合はどの候補とマージさせるかを判定する。マージ情報生成部１４２は、それらの判定結果を示すMergeFlagおよびMergeLeftFlagを適宜生成し、それらのフラグ情報を含むマージ情報を生成する。マージ情報生成部１４２は、生成したマージ情報をコスト関数算出部１３２に供給する。また、当該領域の動き情報が周辺動き情報と一致せず、マージモードが選択されなかった場合、マージ情報生成部１４２は、予測動きベクトル生成部１４４に対して、予測動きベクトルを生成するように指示する制御信号を供給する。
【０２００】
マージモードが選択されなかった場合、候補プレディクタ設定部１４３は、スライス境界判定部１２１からスライス境界判定結果を取得すると、そのスライス判定境界判定結果に従って、予測動きベクトル情報の候補とする動き情報を決定する。候補プレディクタ設定部１４３は、動き情報バッファ１３５から周辺動き情報を取得可能な周辺領域を利用可能（available）な動き情報とする。例えば、候補プレディクタ設定部１４３は、スライス判定境界判定結果において、予測動きベクトル情報の候補の中に利用不可能（unavailable）な動き情報が存在すると判定された場合、動き情報バッファ１３５から取得可能な周辺動き情報を代わりの候補とする。候補が決定すると、候補プレディクタ設定部１４３は、その候補に決定された周辺動き情報を含む候補情報を予測動きベクトル生成部１４４に供給する。
【０２０１】
予測動きベクトル生成部１４４は、マージ情報生成部１４２から供給される制御信号に従って、動き探索部１３１から当該領域の各インター予測モードの動き情報を取得し、候補プレディクタ設定部１４３から候補情報を取得する。予測動きベクトル生成部１４４は、それらの情報を用いて、候補となる複数の予測動きベクトル情報を生成する。予測動きベクトル情報の生成方法は任意であり、例えば、非特許文献２に記載の方法でもよい。
【０２０２】
そして、予測動きベクトル生成部１４４は、当該領域の動き情報、生成された候補となる各予測動きベクトル情報、並びに、それらに対してそれぞれ割り付けられたコードナンバを差分動きベクトル生成部１４５に供給する。
【０２０３】
差分動きベクトル生成部１４５は、各インター予測モードについて、供給された予測動きベクトル情報の候補の中から最適なものを選択し、動き情報とその予測動きベクトル情報との差分値を含む差分動きベクトル情報を生成する。差分動きベクトル生成部１４５は、生成した各インター予測モードの差分動きベクトル情報、選択した各インター予測モードの予測動きベクトル情報、およびそのコードナンバを動き予測・補償部１１５のコスト関数算出部１３２に供給する。
【０２０４】
また、動き探索部１３１は、探索した動きベクトル情報を用いて、参照画像に補償処理を行い、予測画像を生成する。さらに、動き探索部１３１は、その予測画像と入力画像の差分（差分画素値）を算出し、その差分画素値をコスト関数算出部１３２に供給する。
【０２０５】
コスト関数算出部１３２は、動き探索部１３１から供給された各インター予測モードの差分画素値を用いて、各インター予測モードのコスト関数値を算出する。コスト関数算出部１３２は、算出した各インター予測モードのコスト関数値とマージ情報をモード判定部１３３に供給する。また、コスト関数算出部１３２は、必要に応じて、各インター予測モードの差分動き情報、各インター予測モードの予測動きベクトル情報、およびそのコードナンバもモード判定部１３３に供給する。
【０２０６】
モード判定部１３３は、各インター予測モードのうち、どのモードを用いるのが最適かを、各インター予測モードに対するコスト関数値を用いて判定し、最も小さいコスト関数値のインター予測モードを、最適予測モードとする。そして、モード判定部１３３は、その最適予測モードに関する情報である最適予測モード情報とマージ情報を動き補償部１３４に供給する。また、モード判定部１３３は、必要に応じて、最適予測モードに選択されたインター予測モードの、差分動き情報、予測動きベクトル情報、およびそのコードナンバも動き補償部１３４に供給する。
【０２０７】
動き補償部１３４は、供給された情報を用いて最適予測モードの動きベクトルを求める。例えば、マージモードが選択された場合、動き補償部１３４は、マージ情報により指定される周辺領域の動き情報を動き情報バッファ１３５から取得し、その動きベクトルを最適予測モードの動きベクトルとする。また、マージモードが選択されていない場合、動き補償部１３４は、モード判定部１３３から供給された、差分動き情報や予測動きベクトル情報等を用いて、最適予測モードの動きベクトルを生成する。動き補償部１３４は、その動きベクトルを用いてフレームメモリ１１２からの参照画像に補償を行うことで、最適予測モードの予測画像を生成する。
【０２０８】
予測画像選択部１１６によりインター予測が選択された場合、それを示す信号が予測画像選択部１１６から供給される。これに対応して、動き補償部１３４は、最適予測モード情報とマージ情報を可逆符号化部１０６に供給する。また、動き補償部１３４は、必要に応じて、最適予測モードの差分動きベクトル情報と予測動きベクトル情報のコードナンバも、可逆符号化部１０６に供給する。
【０２０９】
また、動き補償部１３４は、最適予測モードの動き情報を、動き情報バッファ１３５に格納する。なお、予測画像選択部１１６によりインター予測が選択されなかった場合（すなわち、イントラ予測画像が選択された場合）、動きベクトル情報として、０ベクトルが、動き情報バッファ１３５に格納される。
【０２１０】
動き情報バッファ１３５には、過去に処理された領域の最適予測モードの動き情報が格納されている。格納されている動き情報は、その領域より時間的に後に処理される領域に対する処理において、周辺動き情報として、各部に供給される。
【０２１１】
以上のように、動きベクトル符号化部１２２は、スライス境界判定部１２１のスライス境界判定結果に基づいて、予測動きベクトル情報の候補を決定したり、マージの候補を決定したりする。したがって、動きベクトル符号化部１２２は、MVコンペティションやマージモードにおける候補の数の低減を抑制することができる。これにより、画像符号化装置１００は、符号化効率を向上させることができる。
【０２１２】
［符号化処理の流れ］
次に、以上のような画像符号化装置１００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図１９のフローチャートを参照して、符号化処理の流れの例を説明する。
【０２１３】
ステップＳ１０１において、A/D変換部１０１は入力された画像をA/D変換する。ステップＳ１０２において、画面並べ替えバッファ１０２は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。
【０２１４】
ステップＳ１０３において、イントラ予測部１１４は、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。ステップＳ１０４において、動き予測・補償部１１５は、インター予測モードでの動き予測や動き補償を行うインター動き予測処理を行う。
【０２１５】
ステップＳ１０５において、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５から出力された各コスト関数値に基づいて、最適なモードを決定する。つまり、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４により生成された予測画像と、動き予測・補償部１１５により生成された予測画像のいずれか一方を選択する。
【０２１６】
ステップＳ１０６において、演算部１０３は、ステップＳ１０２の処理により並び替えられた画像と、ステップＳ１０５の処理により選択された予測画像との差分を演算する。差分データは元の画像データに較べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に較べて、データ量を圧縮することができる。
【０２１７】
ステップＳ１０７において、直交変換部１０４は、ステップＳ１０６の処理により生成された差分情報を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、変換係数が出力される。
【０２１８】
ステップＳ１０８において、量子化部１０５は、ステップＳ１０７の処理により得られた直交変換係数を量子化する。
【０２１９】
ステップＳ１０８の処理により量子化された差分情報は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップＳ１０９において、逆量子化部１０８は、ステップＳ１０８の処理により生成された量子化された直交変換係数（量子化係数とも称する）を量子化部１０５の特性に対応する特性で逆量子化する。ステップＳ１１０において、逆直交変換部１０９は、ステップＳ１０７の処理により得られた直交変換係数を、直交変換部１０４の特性に対応する特性で逆直交変換する。
【０２２０】
ステップＳ１１１において、演算部１１０は、予測画像を局部的に復号された差分情報に加算し、局部的に復号された画像（演算部１０３への入力に対応する画像）を生成する。ステップＳ１１２においてループフィルタ１１１は、ステップＳ１１１の処理により得られた局部的な復号画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜行う。
【０２２１】
ステップＳ１１３において、フレームメモリ１１２は、ステップＳ１１２の処理によりループフィルタ処理が施された復号画像を記憶する。なお、フレームメモリ１１２にはループフィルタ１１１によりフィルタ処理されていない画像も演算部１１０から供給され、記憶される。
【０２２２】
ステップＳ１１４において、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０８の処理により量子化された変換係数を符号化する。すなわち、差分画像に対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。
【０２２３】
なお、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０８において算出された量子化パラメータを符号化し、符号化データに付加する。また、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０５の処理により選択された予測画像の予測モードに関する情報を符号化し、差分画像を符号化して得られる符号化データに付加する。つまり、可逆符号化部１０６は、イントラ予測部１１４から供給される最適イントラ予測モード情報、または、動き予測・補償部１１５から供給される最適インター予測モードに応じた情報なども符号化し、符号化データに付加する。
【０２２４】
ステップＳ１１５において蓄積バッファ１０７は、ステップＳ１１４の処理により得られた符号化データを蓄積する。蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、伝送路や記録媒体を介して復号側に伝送される。
【０２２５】
ステップＳ１１６においてレート制御部１１７は、ステップＳ１１５の処理により蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量（発生符号量）に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
【０２２６】
ステップＳ１１６の処理が終了すると、符号化処理が終了される。
【０２２７】
［インター動き予測処理の流れ］
次に、図２０のフローチャートを参照して、図１９のステップＳ１０４において実行されるインター動き予測処理の流れの例を説明する。
【０２２８】
インター動き予測処理が開始されると、動き探索部１３１は、ステップＳ１３１において、各インター予測モードに対して動き探索を行い、動き情報と差分画素値を生成する。
【０２２９】
ステップＳ１３２において、スライス境界判定部１２１は、可逆符号化部１０６から、スライス境界領域アドレスや当該領域アドレス等のアドレス情報を取得する。
【０２３０】
ステップＳ１３３において、スライス境界判定部１２１は、ステップＳ１３２において取得した各種アドレス情報に基づいて、当該領域がスライス境界に接し、予測動きベクトル情報の各候補やマージの各候補の動き情報が利用可能（available）であるか否かを判定する。
【０２３１】
ステップＳ１３４において、マージ候補設定部１４１は、ステップＳ１３３のスライス境界判定結果に応じて、マージの候補を設定する。例えば、マージの候補の中に利用不可能（unavailable）な動き情報の領域が存在する場合、マージ候補設定部１４１は、代わりの領域をマージの候補に設定する。
【０２３２】
ステップＳ１３５において、マージ情報生成部１４２は、マージモードを選択するか否かを決定したり、ステップＳ１３４において設定されたマージの候補の中からマージする領域を選択したりし、マージ情報を生成する。
【０２３３】
ステップＳ１３６において、マージモードを選択しなかったと判定した場合、マージ情報生成部１４２は、処理をステップＳ１３７に進める。
【０２３４】
ステップＳ１３７において、候補プレディクタ設定部１４３は、ステップＳ１３３のスライス境界判定結果に応じて予測動きベクトル情報の候補（候補プレディクタ）を設定する。例えば、候補の中に利用不可能（unavailable）な動き情報が存在する場合、候補プレディクタ設定部１４３は、代わりの動き情報を予測動きベクトル情報の候補に設定する。
【０２３５】
ステップＳ１３８において、予測動きベクトル生成部１４４は、ステップＳ１３７において設定された予測動きベクトル情報の候補を用いて、候補となる全ての予測動きベクトル情報を生成する。
【０２３６】
ステップＳ１３９において、差分動きベクトル生成部１４５は、各インター予測モードに対する最適な予測動きベクトル情報を決定し、その予測動きベクトル情報と当該領域の動き情報との差分動きベクトルを生成する。差分動きベクトル生成部１４５は、ステップＳ１３９の処理後、ステップＳ１４０に処理を進める。
【０２３７】
また、ステップＳ１３６において、マージモードが選択されたと判定された場合、マージ情報生成部１４２は、処理をステップＳ１４０に進める。
【０２３８】
ステップＳ１４０において、コスト関数算出部１３２は、各インター予測モードのコスト関数値を算出する。
【０２３９】
ステップＳ１４１において、モード判定部１３３は、ステップＳ１４０において算出されたコスト関数値を用いて、最適なインター予測モードである最適インター予測モード（最適予測モードとも称する）を決定する。
【０２４０】
ステップＳ１４２において、動き補償部１３４は、最適インター予測モードで動き補償を行う。ステップＳ１４３において、動き補償部１３４は、ステップＳ１４２の動き補償により得られた予測画像を、予測画像選択部１１６を介して演算部１０３および演算部１１０に供給し、差分画像情報および復号画像を生成させる。また、ステップＳ１４４において、動き補償部１３４は、最適予測モード情報、マージ情報、差分動き情報、および予測動きベクトル情報のコードナンバ等、最適インター予測モードに関する情報を可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
【０２４１】
ステップＳ１４５において、動き情報バッファ１３５は、最適インター予測モードに選択された動き情報を記憶する。動き情報を記憶すると、動き情報バッファ１３５は、インター動き予測処理を終了する。
【０２４２】
以上のように、各処理を行うことにより、動きベクトル符号化部１２２は、MVコンペティションやマージモードにおける候補の数の低減を抑制することができる。これにより、画像符号化装置１００は、符号化効率を向上させることができる。
【０２４３】
＜２．第２の実施の形態＞
［画像復号装置］
次に、以上のように符号化された符号化データの復号について説明する。図２１は、図１の画像符号化装置１００に対応する画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。
【０２４４】
図２１に示される画像復号装置２００は、画像符号化装置１００が生成した符号化データを、その符号化方法に対応する復号方法で復号する。なお、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００と同様に、プレディクションユニット（PU）毎にインター予測を行うものとする。
【０２４５】
図２１に示されるように画像復号装置２００は、蓄積バッファ２０１、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５、ループフィルタ２０６、画面並べ替えバッファ２０７、およびD/A変換部２０８を有する。また、画像復号装置２００は、フレームメモリ２０９、選択部２１０、イントラ予測部２１１、動き予測・補償部２１２、および選択部２１３を有する。
【０２４６】
さらに、画像復号装置２００は、スライス境界判定部２２１、および動きベクトル復号部２２２を有する。
【０２４７】
蓄積バッファ２０１は伝送されてきた符号化データを蓄積し、所定のタイミングにおいてその符号化データを可逆復号部２０２に供給する。可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１より供給された、図１の可逆符号化部１０６により符号化された情報を、可逆符号化部１０６の符号化方式に対応する方式で復号する。可逆復号部２０２は、復号して得られた差分画像の量子化された係数データを、逆量子化部２０３に供給する。
【０２４８】
また、可逆復号部２０２は、最適な予測モードにイントラ予測モードが選択されたかインター予測モードが選択されたかを判定し、その最適な予測モードに関する情報を、イントラ予測部２１１および動き予測・補償部２１２の内、選択されたと判定したモードの方に供給する。つまり、例えば、画像符号化装置１００において最適な予測モードとしてインター予測モードが選択された場合、その最適な予測モードに関する情報が動き予測・補償部２１２に供給される。
【０２４９】
逆量子化部２０３は、可逆復号部２０２により復号されて得られた量子化された係数データを、図１の量子化部１０５の量子化方式に対応する方式で逆量子化し、得られた係数データを逆直交変換部２０４に供給する。
【０２５０】
逆直交変換部２０４は、図１の直交変換部１０４の直交変換方式に対応する方式で逆量子化部２０３から供給される係数データを逆直交変換する。逆直交変換部２０４は、この逆直交変換処理により、画像符号化装置１００において直交変換される前の残差データに対応する復号残差データを得る。
【０２５１】
逆直交変換されて得られた復号残差データは、演算部２０５に供給される。また、演算部２０５には、選択部２１３を介して、イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２から予測画像が供給される。
【０２５２】
演算部２０５は、その復号残差データと予測画像とを加算し、画像符号化装置１００の演算部１０３により予測画像が減算される前の画像データに対応する復号画像データを得る。演算部２０５は、その復号画像データをループフィルタ２０６に供給する。
【０２５３】
ループフィルタ２０６は、供給された復号画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜施し、それを画面並べ替えバッファ２０７に供給する。
【０２５４】
ループフィルタ２０６は、デブロックフィルタや適応ループフィルタ等を含み、演算部２０５から供給される復号画像に対して適宜フィルタ処理を行う。例えば、ループフィルタ２０６は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ２０６は、そのデブロックフィルタ処理結果（ブロック歪みの除去が行われた復号画像）に対して、ウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。
【０２５５】
なお、ループフィルタ２０６が、復号画像に対して任意のフィルタ処理を行うようにしてもよい。また、ループフィルタ２０６が、図１の画像符号化装置１００から供給されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うようにしてもよい。
【０２５６】
ループフィルタ２０６は、フィルタ処理結果（フィルタ処理後の復号画像）を画面並べ替えバッファ２０７およびフレームメモリ２０９に供給する。なお、演算部２０５から出力される復号画像は、ループフィルタ２０６を介さずに画面並べ替えバッファ２０７やフレームメモリ２０９に供給することができる。つまり、ループフィルタ２０６によるフィルタ処理は省略することができる。
【０２５７】
画面並べ替えバッファ２０７は、画像の並べ替えを行う。すなわち、図１の画面並べ替えバッファ１０２により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部２０８は、画面並べ替えバッファ２０７から供給された画像をD/A変換し、図示せぬディスプレイに出力し、表示させる。
【０２５８】
フレームメモリ２０９は、供給される復号画像を記憶し、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部２１１や動き予測・補償部２１２等の外部の要求に基づいて、記憶している復号画像を参照画像として、選択部２１０に供給する。
【０２５９】
選択部２１０は、フレームメモリ２０９から供給される参照画像の供給先を選択する。選択部２１０は、イントラ符号化された画像を復号する場合、フレームメモリ２０９から供給される参照画像をイントラ予測部２１１に供給する。また、選択部２１０は、インター符号化された画像を復号する場合、フレームメモリ２０９から供給される参照画像を動き予測・補償部２１２に供給する。
【０２６０】
イントラ予測部２１１には、ヘッダ情報を復号して得られたイントラ予測モードを示す情報等が可逆復号部２０２から適宜供給される。イントラ予測部２１１は、図１のイントラ予測部１１４において用いられたイントラ予測モードで、フレームメモリ２０９から取得した参照画像を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成する。イントラ予測部２１１は、生成した予測画像を選択部２１３に供給する。
【０２６１】
動き予測・補償部２１２は、ヘッダ情報を復号して得られた情報（最適予測モード情報、差分情報、および予測動きベクトル情報のコードナンバ等）を可逆復号部２０２から取得する。
【０２６２】
動き予測・補償部２１２は、図１の動き予測・補償部１１５において用いられたインター予測モードで、フレームメモリ２０９から取得した参照画像を用いてインター予測を行い、予測画像を生成する。
【０２６３】
スライス境界判定部２２１は、基本的にスライス境界判定部１２１と同様の処理を行い、当該領域がスライス境界に接し、予測動きベクトル情報の候補やマージの候補の動き情報が利用不可能（unavailable）であるか否かを判定する。スライス境界判定部２２１は、このようなスライス境界判定結果を動きベクトル復号部２２２に供給する。
【０２６４】
動きベクトル復号部２２２は、スライス境界判定部２２１から供給されるスライス境界判定結果に基づいて、マージの候補や予測動きベクトル情報の候補を設定する。また、動きベクトル復号部２２２は、その候補を用いて、マージ情報を解読（復号）する。つまり、動きベクトル復号部２２２は、符号化の際に、当該領域の予測においてマージモードが選択されたか否かを判定したり、マージモード選択された場合、どの周辺領域がマージされたか等を判定したりする。
【０２６５】
そして、動きベクトル復号部２２２は、その判定結果に従って、当該領域に周辺領域をマージし、その周辺領域を指定する情報を動き予測・補償部２１２に供給する。動き予測・補償部２１２は、その指定された周辺領域の動き情報を用いて当該領域の動き情報を再構築する。
【０２６６】
また、マージモードが選択されていないと判定された場合、動きベクトル復号部２２２は、設定した予測動きベクトル情報の候補を用いて予測動きベクトル情報を再構築する。つまり、画像符号化装置１００により生成された予測動きベクトル情報は、置き換えられた候補によって生成されている可能性がある。つまり、画像符号化装置１００から伝送されたコードナンバを正しく解読するためには、動きベクトル復号部２２２は、その候補の置き換えが行われたか否かを把握し、行われた場合は、どの周辺領域の動き情報が用いられたかを把握しなければならない。
【０２６７】
そこで動きベクトル復号部２２２は、スライス境界判定結果に従って予測動きベクトル情報の候補の置き換えを再現し、その結果を用いて、コードナンバから予測動きベクトル情報を再構築する。
【０２６８】
このように、スライス境界判定部２２１によるスライス境界の判定結果に基づいてマージの候補や予測動きベクトル情報の候補を設定し、その候補を用いてマージを行ったり、予測動きベクトル情報を再構築したりすることにより、動きベクトル復号部２２２は、画像符号化装置１００から供給される情報を正しく解読し、当該領域の動きベクトル情報を正しく再構築することができる。
【０２６９】
したがって、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００が符号化した符号化データを正しく復号することができ、符号化効率の向上を実現させることができる。
【０２７０】
［動き予測・補償部、スライス領域判定部、動きベクトル復号部］
図２２は、動き予測・補償部２１２、スライス境界判定部２２１、および動きベクトル復号部２２２の主な構成例を示すブロック図である。
【０２７１】
図２２に示されるように、動き予測・補償部２１２は、差分動き情報バッファ２３１、マージ情報バッファ２３２、予測動きベクトル情報バッファ２３３、動き情報バッファ２３４、動き情報再構築部２３５、および動き補償部２３６を有する。
【０２７２】
また、動きベクトル復号部２２２は、マージ候補設定部２４１、マージ情報復号部２４２、候補プレディクタ設定部２４３、および予測動きベクトル再構築部２４４を有する。
【０２７３】
差分動き情報バッファ２３１は、可逆復号部２０２から供給される差分動き情報を記憶する。この差分動き情報は、画像符号化装置１００から供給された、最適な予測モードとして選択されたインター予測モードの差分動き情報である。差分動き情報バッファ２３１は、所定のタイミングにおいて、若しくは、動き情報再構築部２３５からの要求に基づいて、記憶している差分動き情報を動き情報再構築部２３５に供給する。
【０２７４】
マージ情報バッファ２３２は、可逆復号部２０２から供給されるマージ情報を記憶する。このマージ情報は、画像符号化装置１００から供給された、最適な予測モードとして選択されたインター予測モードのマージ動き情報である。マージ情報バッファ２３２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、マージ情報復号部２４２からの要求に基づいて、記憶しているマージ情報を、動きベクトル復号部２２２のマージ情報復号部２４２に供給する。
【０２７５】
予測動きベクトル情報バッファ２３３は、可逆復号部２０２から供給される予測動きベクトル情報のコードナンバを記憶する。この予測動きベクトル情報のコードナンバは、画像符号化装置１００から供給されたものであり、最適な予測モードとして選択されたインター予測モードの予測動きベクトル情報に割り当てられたコードナンバである。予測動きベクトル情報バッファ２３３は、所定のタイミングにおいて、若しくは、予測動きベクトル再構築部２４４からの要求に基づいて、記憶している予測動きベクトル情報のコードナンバを、予測動きベクトル再構築部２４４に供給する。
【０２７６】
また、スライス境界判定部２２１は、可逆復号部２０２から、符号化側から供給されたスライス境界領域アドレスおよび当該領域アドレス取得し、スライス境界判定を行う。これらの情報は、例えば、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、若しくはスライスヘッダ等、画像の符号化データを含むコードストリームの所定の位置に格納されて伝送される。また、このコードストリームとは別途伝送されるようにしてもよい。
【０２７７】
スライス境界判定部２２１は、その判定結果（スライス境界判定結果）を動きベクトル復号部２２２のマージ候補設定部２４１および候補プレディクタ設定部２４３に供給する。
【０２７８】
動きベクトル復号部２２２のマージ候補設定部２４１は、動き情報バッファ２３４から必要な周辺領域の周辺動き情報を適宜取得し、スライス境界判定部２２１から供給されるスライス境界判定結果に従って、適宜、利用不可能（unavailable）な動き情報の候補は、利用可能（available）な動き情報の領域に置き換える等して、マージの候補を設定する。マージ候補設定部２４１は、マージの候補を指定する候補情報をマージ情報復号部２４２に供給する。
【０２７９】
マージ情報復号部２４２は、マージ情報バッファ２３２から、画像符号化装置１００から供給されたマージ情報を取得する。マージ情報復号部２４２は、そのマージ情報に含まれるMergeFlagおよびMergeLeftFlag等の各フラグの値を解読する。その際、マージ情報復号部２４２は、マージ候補設定部２４１から供給された候補情報に基づいて、符号化側において候補の置き換えが行われていた場合、それを再現する。
【０２８０】
つまり、伝送されてきたフラグ情報のみでは、従来のように、周辺領域Ｌおよび周辺領域Ｔしか指定できないが、実際には、符号化側において置き換えが行われ、その他の周辺領域が候補とされている可能性もある。マージ情報復号部２４２は、マージ候補設定部２４１から供給される候補情報に基づいて、その実際に候補とされた周辺領域を正確に特定する。
【０２８１】
マージ情報を解読した結果、マージモードであり、かつ、当該領域にマージする周辺領域を特定すると、マージ情報復号部２４２は、その周辺領域を指定する周辺領域指定情報を、動き情報再構築部２３５に供給する。
【０２８２】
なお、マージ情報の解読の結果、マージモードでなかった場合、マージ情報復号部２４２は、予測動きベクトル再構築部２４４に対して、予測動きベクトル情報を再構築するように指示する制御信号を供給する。
【０２８３】
候補プレディクタ設定部２４３は、動き情報バッファ２３４から必要な周辺領域の周辺動き情報を適宜取得し、スライス境界判定部２２１から供給されるスライス境界判定結果に従って、適宜、利用不可能（unavailable）な動き情報の候補は、利用可能（available）な動き情報の領域に置き換える等して、予測動きベクトル情報の候補を設定する。候補プレディクタ設定部２４３は、設定した予測動きベクトル情報の候補を指定する候補情報を予測動きベクトル再構築部２４４に供給する。
【０２８４】
予測動きベクトル再構築部２４４は、マージ情報復号部２４２から予測動きベクトル情報を再構築するように指示されると（制御信号が供給されると）、予測動きベクトル情報バッファ２３３から、画像符号化装置１００から供給された予測動きベクトル情報のコードナンバを取得し、そのコードナンバを解読する。
【０２８５】
その際、予測動きベクトル再構築部２４４は、マージ情報復号部２４２の場合と同様に、候補プレディクタ設定部２４３から供給された候補情報に基づいて、符号化側で候補の置き換えが行われた場合、それを再現し、予測動きベクトル情報に選ばれた動き情報の周辺領域を正しく特定する。予測動きベクトル再構築部２４４は、その周辺領域の周辺動き情報を動き情報バッファ２３４から取得し、その周辺動き情報を予測動きベクトル情報とする。予測動きベクトル再構築部２４４は、再構築した予測動きベクトル情報を、動き予測・補償部２１２の動き情報再構築部２３５に供給する。
【０２８６】
マージモードの場合、動き情報再構築部２３５は、マージ情報復号部２４２から供給された周辺領域指定情報により指定される周辺領域の動き情報を動き情報バッファ２３４から取得し、それを当該領域の動き情報とする（動き情報を再構築する）。
【０２８７】
これに対して、MVコンペティションの場合、動き情報再構築部２３５は、差分動き情報バッファ２３１から、画像符号化装置１００から供給された差分動き情報を取得する。動き情報再構築部２３５は、その差分動き情報に、予測動きベクトル再構築部２４４から取得した予測動きベクトル情報を加算し、当該領域（当該PU）の動き情報を再構築する。動き情報再構築部２３５は、再構築した当該領域の動き情報を動き補償部２３６に供給する。
【０２８８】
動き補償部２３６は、以上のように動き情報再構築部２３５により再構築された当該領域の動き情報を用いて、フレームメモリ２０９から取得した参照画像画素値に対して動き補償を行い、予測画像を生成する。動き補償部２３６は、その予測画像画素値を、選択部２１３を介して演算部２０５に供給する。
【０２８９】
また、動き情報再構築部２３５は、再構築した当該領域の動き情報を動き情報バッファ２３４にも供給する。
【０２９０】
動き情報バッファ２３４は、その動き情報再構築部２３５から供給される当該領域の動き情報を記憶する。動き情報バッファ２３４は、当該領域よりも時間的に後に処理される他の領域に対する処理において、その動き情報を周辺動き情報として、マージ候補設定部２４１、候補プレディクタ設定部２４３、および予測動きベクトル再構築部２４４に供給する。
【０２９１】
以上のように各部が処理を行うことにより、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００が符号化した符号化データを正しく復号することができ、符号化効率の向上を実現させることができる。
【０２９２】
［復号処理の流れ］
次に、以上のような画像復号装置２００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図２３のフローチャートを参照して、復号処理の流れの例を説明する。
【０２９３】
復号処理が開始されると、ステップＳ２０１において、蓄積バッファ２０１は、伝送されてきたコードストリームを蓄積する。ステップＳ２０２において、可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１から供給されるコードストリーム（符号化された差分画像情報）を復号する。すなわち、図１の可逆符号化部１０６により符号化されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、並びにＢピクチャが復号される。
【０２９４】
このとき、差分動き情報、予測動きベクトル情報のコードナンバ、およびマージ情報など、コードストリームに含められた差分画像情報以外の各種情報も復号される。
【０２９５】
ステップＳ２０３において、逆量子化部２０３は、ステップＳ２０２の処理により得られた、量子化された直交変換係数を逆量子化する。ステップＳ２０４において逆直交変換部２０４は、ステップＳ２０３において逆量子化された直交変換係数を逆直交変換する。
【０２９６】
ステップＳ２０５において、イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２は、供給された情報を用いて予測処理を行う。ステップＳ２０６において、選択部２１３は、ステップＳ２０５において生成された予測画像を選択する。ステップＳ２０７において、演算部２０５は、ステップＳ２０４において逆直交変換されて得られた差分画像情報に、ステップＳ２０６において選択された予測画像を加算する。これにより元の画像が復号される。
【０２９７】
ステップＳ２０８において、ループフィルタ２０６は、ステップＳ２０７において得られた復号画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜行う。
【０２９８】
ステップＳ２０９において、画面並べ替えバッファ２０７は、ステップＳ２０８においてフィルタ処理された画像の並べ替えを行う。すなわち画像符号化装置１００の画面並べ替えバッファ１０２により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。
【０２９９】
ステップＳ２１０において、D/A変換部２０８は、ステップＳ２０９においてフレームの順序が並べ替えられた画像をD/A変換する。この画像が図示せぬディスプレイに出力され、画像が表示される。
【０３００】
ステップＳ２１１において、フレームメモリ２０９は、ステップＳ２０８においてフィルタ処理された画像を記憶する。
【０３０１】
ステップＳ２１１の処理が終了すると、復号処理が終了される。
【０３０２】
［予測処理の流れ］
次に、図２４のフローチャートを参照して、図２３のステップＳ２０５において実行される予測処理の流れの例を説明する。
【０３０３】
予測処理が開始されると、可逆復号部２０２は、ステップＳ２３１において、画像符号化装置１００から供給された最適な予測モードに関する情報に基づいて、処理対象の符号化データがイントラ符号化されているか否かを判定する。イントラ符号化されていると判定された場合、可逆復号部２０２は、処理をステップＳ２３２に進める。
【０３０４】
ステップＳ２３２において、イントラ予測部２１１は、イントラ予測モード情報を取得する。ステップＳ２３３において、イントラ予測部２１１は、ステップＳ２３２において取得したイントラ予測モード情報を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成する。予測画像を生成すると、イントラ予測部２１１は、予測処理を終了し、処理を図２３に戻す。
【０３０５】
また、ステップＳ２３１において、インター符号化されていると判定された場合、可逆復号部２０２は、処理をステップＳ２３４に進める。
【０３０６】
ステップＳ２３４において、動き予測・補償部２１２は、インター動き予測処理を行う。インター動き予測処理が終了すると、動き予測・補償部２１２は、予測処理を終了し、処理を図２３に戻す。
【０３０７】
［インター動き予測処理の流れ］
次に、図２５のフローチャートを参照して、図２４のステップＳ２３４において実行されるインター動き予測処理の流れの例を説明する。
【０３０８】
インター動き予測処理が開始されると、ステップＳ２５１において、動き予測・補償部２１２は、当該領域に対する動き予測に関する情報を取得する。例えば、差分動き情報バッファ２３１は、差分動き情報を取得し、マージ情報バッファ２３２は、マージ情報を取得し、予測動きベクトル情報バッファ２３３は、予測動きベクトル情報のコードナンバを取得する。
【０３０９】
ステップＳ２５２において、スライス境界判定部２２１は、スライス境界領域アドレスや当該領域アドレス等のアドレス情報を取得する。ステップＳ２５３において、スライス境界判定部２２１は、ステップＳ２５２において取得したアドレス情報に基づいて、当該領域がスライス境界に接し、マージの候補となる周辺領域の動き情報や予測動きベクトル情報の候補が利用可能であるか否かを判定する。
【０３１０】
ステップＳ２５４において、マージ候補設定部２４１は、ステップＳ２５３において行われたスライス境界判定結果に応じてマージ候補を設定する。ステップＳ２５５において、マージ情報復号部２４２は、ステップＳ２５３において設定されたマージ候補を用いて、マージ情報を復号（解読）し、マージモードが選択された場合、マージする周辺領域を特定する。
【０３１１】
ステップＳ２５６において、マージ情報復号部２４２は、マージモードであるか否かを判定し、マージモードであると判定した場合、処理をステップＳ２５７に進める。
【０３１２】
ステップＳ２５７において、候補プレディクタ設定部２４３は、ステップＳ２５３において得られたスライス境界判定結果に応じて予測動きベクトル情報の候補（候補プレディクタ）を設定する。
【０３１３】
ステップＳ２５８において、予測動きベクトル再構築部２４４は、候補プレディクタを用いて、予測動きベクトル情報のコードナンバから、予測動きベクトル情報を再構築する。予測動きベクトル情報を再構築すると、予測動きベクトル再構築部２４４は、処理をステップＳ２５９に進める。また、ステップＳ２５６において、マージモードであると判定した場合、マージ情報復号部２４２は、処理をステップＳ２５９に進める。
【０３１４】
ステップＳ２５９において、動き情報再構築部２３５は、ステップＳ２５５におけるマージ情報の復号結果、若しくは、ステップＳ２５８において再構築された予測動きベクトル情報を用いて、当該領域の動き情報を再構築する。
【０３１５】
ステップＳ２６０において、動き補償部２３６は、ステップＳ２５９において再構築された動き情報を用いて動き補償を行い、予測画像を生成する。
【０３１６】
ステップＳ２６１において、動き補償部２３６は、ステップＳ２６０において生成した予測画像を、選択部２１３を介して演算部２０５に供給し、復号画像を生成させる。
【０３１７】
ステップＳ２６２において、動き情報バッファ２３４は、ステップＳ２５９において再構築された動き情報を記憶する。
【０３１８】
ステップＳ２６２の処理が終了すると、動き情報バッファ２３４は、インター動き予測処理を終了し、処理を図２４に戻す。
【０３１９】
以上のように各処理を行うことにより、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００が符号化した符号化データを正しく復号することができ、符号化効率の向上を実現させることができる。
【０３２０】
なお、本技術は、例えば、MPEG、H．26x等の様に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報（ビットストリーム）を、衛星放送、ケーブルテレビジョン、インターネット、または携帯電話機などのネットワークメディアを介して受信する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。また、本技術は、光、磁気ディスク、およびフラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。さらに、本技術は、それらの画像符号化装置および画像復号装置などに含まれる動き予測補償装置にも適用することができる。
【０３２１】
＜３．第３の実施の形態＞
［パーソナルコンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０３２２】
図２６において、パーソナルコンピュータ５００のCPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５１３からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０３２３】
CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５１０も接続されている。
【０３２４】
入出力インタフェース５１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１１、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５１２、ハードディスクなどより構成される記憶部５１３、モデムなどより構成される通信部５１４が接続されている。通信部５１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０３２５】
入出力インタフェース５１０にはまた、必要に応じてドライブ５１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５１３にインストールされる。
【０３２６】
上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０３２７】
この記録媒体は、例えば、図２６に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）,DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、若しくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５１３に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０３２８】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０３２９】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０３３０】
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
【０３３１】
また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０３３２】
上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置は、衛星放送、ケーブルＴＶなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、４つの応用例について説明する。
【０３３３】
＜４．第４の実施の形態＞
［第１の応用例：テレビジョン受像機］
図２７は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置９００は、アンテナ９０１、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、表示部９０６、音声信号処理部９０７、スピーカ９０８、外部インタフェース９０９、制御部９１０、ユーザインタフェース９１１、及びバス９１２を備える。
【０３３４】
チューナ９０２は、アンテナ９０１を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９０２は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ９０３へ出力する。即ち、チューナ９０２は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送手段としての役割を有する。
【０３３５】
デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ９０４へ出力する。また、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームからEPG（Electronic Program Guide）などの補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部９１０に供給する。なお、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。
【０３３６】
デコーダ９０４は、デマルチプレクサ９０３から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ９０４は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部９０５へ出力する。また、デコーダ９０４は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部９０７へ出力する。
【０３３７】
映像信号処理部９０５は、デコーダ９０４から入力される映像データを再生し、表示部９０６に映像を表示させる。また、映像信号処理部９０５は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部９０６に表示させてもよい。また、映像信号処理部９０５は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部９０５は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUI（Graphical User Interface）の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。
【０３３８】
表示部９０６は、映像信号処理部９０５から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD（Organic ElectroLuminescence Display）（有機ELディスプレイ）など）の映像面上に映像又は画像を表示する。
【０３３９】
音声信号処理部９０７は、デコーダ９０４から入力される音声データについてD/A変換及び増幅などの再生処理を行い、スピーカ９０８から音声を出力させる。また、音声信号処理部９０７は、音声データについてノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。
【０３４０】
外部インタフェース９０９は、テレビジョン装置９００と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース９０９を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ９０４により復号されてもよい。即ち、外部インタフェース９０９もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送手段としての役割を有する。
【０３４１】
制御部９１０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、テレビジョン装置９００の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９１１から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置９００の動作を制御する。
【０３４２】
ユーザインタフェース９１１は、制御部９１０と接続される。ユーザインタフェース９１１は、例えば、ユーザがテレビジョン装置９００を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９１１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９１０へ出力する。
【０３４３】
バス９１２は、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、音声信号処理部９０７、外部インタフェース９０９及び制御部９１０を相互に接続する。
【０３４４】
このように構成されたテレビジョン装置９００において、デコーダ９０４は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、テレビジョン装置９００での画像の復号に際して、MVコンペティションやマージモードにおける候補の数の低減を抑制することができ、符号化効率の向上を実現させることができる。
【０３４５】
＜５．第５の実施の形態＞
［第２の応用例：携帯電話機］
図２８は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機９２０は、アンテナ９２１、通信部９２２、音声コーデック９２３、スピーカ９２４、マイクロホン９２５、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、制御部９３１、操作部９３２、及びバス９３３を備える。
【０３４６】
アンテナ９２１は、通信部９２２に接続される。スピーカ９２４及びマイクロホン９２５は、音声コーデック９２３に接続される。操作部９３２は、制御部９３１に接続される。バス９３３は、通信部９２２、音声コーデック９２３、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、及び制御部９３１を相互に接続する。
【０３４７】
携帯電話機９２０は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録などの動作を行う。
【０３４８】
音声通話モードにおいて、マイクロホン９２５により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック９２３に供給される。音声コーデック９２３は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック９２３は、圧縮後の音声データを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック９２３へ出力する。音声コーデック９２３は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。
【０３４９】
また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部９３１は、文字を表示部９３０に表示させる。また、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部９３１へ出力する。制御部９３１は、表示部９３０に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。
【０３５０】
記録再生部９２９は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、ＲＡＭ又はフラッシュメモリなどの内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB（Unallocated Space Bitmap）メモリ、又はメモリカードなどの外部装着型の記憶媒体であってもよい。
【０３５１】
また、撮影モードにおいて、例えば、カメラ部９２６は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成した画像データを画像処理部９２７へ出力する。画像処理部９２７は、カメラ部９２６から入力される画像データを符号化し、符号化ストリームを記憶再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。
【０３５２】
また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部９２８は、画像処理部９２７により符号化された映像ストリームと、音声コーデック９２３から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部９２８へ出力する。多重分離部９２８は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部９２７、音声ストリームを音声コーデック９２３へ出力する。画像処理部９２７は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部９３０に供給され、表示部９３０により一連の画像が表示される。音声コーデック９２３は、音声ストリームを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。
【０３５３】
このように構成された携帯電話機９２０において、画像処理部９２７は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、携帯電話機９２０での画像の符号化及び復号に際して、MVコンペティションやマージモードにおける候補の数の低減を抑制することができ、符号化効率を向上させることができる。
【０３５４】
＜６．第６の実施の形態＞
［第３の応用例：記録再生装置］
図２９は、上述した実施形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示している。記録再生装置９４０は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置９４０は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置９４０は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置９４０は、音声データ及び映像データを復号する。
【０３５５】
記録再生装置９４０は、チューナ９４１、外部インタフェース９４２、エンコーダ９４３、HDD（Hard Disk Drive）９４４、ディスクドライブ９４５、セレクタ９４６、デコーダ９４７、OSD（On-Screen Display）９４８、制御部９４９、及びユーザインタフェース９５０を備える。
【０３５６】
チューナ９４１は、アンテナ（図示せず）を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９４１は、復調により得られた符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。即ち、チューナ９４１は、記録再生装置９４０における伝送手段としての役割を有する。
【０３５７】
外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。外部インタフェース９４２は、例えば、IEEE1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェースなどであってよい。例えば、外部インタフェース９４２を介して受信される映像データ及び音声データは、エンコーダ９４３へ入力される。即ち、外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０における伝送手段としての役割を有する。
【０３５８】
エンコーダ９４３は、外部インタフェース９４２から入力される映像データ及び音声データが符号化されていない場合に、映像データ及び音声データを符号化する。そして、エンコーダ９４３は、符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。
【０３５９】
HDD９４４は、映像及び音声などのコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラム及びその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD９４４は、映像及び音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。
【０３６０】
ディスクドライブ９４５は、装着されている記録媒体へのデータの記録及び読み出しを行う。ディスクドライブ９４５に装着される記録媒体は、例えばDVDディスク（DVD-Video、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等）又はBlu-ray（登録商標）ディスクなどであってよい。
【０３６１】
セレクタ９４６は、映像及び音声の記録時には、チューナ９４１又はエンコーダ９４３から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD９４４又はディスクドライブ９４５へ出力する。また、セレクタ９４６は、映像及び音声の再生時には、HDD９４４又はディスクドライブ９４５から入力される符号化ビットストリームをデコーダ９４７へ出力する。
【０３６２】
デコーダ９４７は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ９４７は、生成した映像データをOSD９４８へ出力する。また、デコーダ９０４は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。
【０３６３】
OSD９４８は、デコーダ９４７から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD９４８は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。
【０３６４】
制御部９４９は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置９４０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９５０から入力される操作信号に応じて、記録再生装置９４０の動作を制御する。
【０３６５】
ユーザインタフェース９５０は、制御部９４９と接続される。ユーザインタフェース９５０は、例えば、ユーザが記録再生装置９４０を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９５０は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９４９へ出力する。
【０３６６】
このように構成された記録再生装置９４０において、エンコーダ９４３は、上述した実施形態に係る画像符号化装置の機能を有する。また、デコーダ９４７は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、記録再生装置９４０での画像の符号化及び復号に際して、MVコンペティションやマージモードにおける候補の数の低減を抑制することができ、符号化効率を向上させることができる。
【０３６７】
＜７．第７の実施の形態＞
［第４の応用例：撮像装置］
図３０は、上述した実施形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示している。撮像装置９６０は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。
【０３６８】
撮像装置９６０は、光学ブロック９６１、撮像部９６２、信号処理部９６３、画像処理部９６４、表示部９６５、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、制御部９７０、ユーザインタフェース９７１、及びバス９７２を備える。
【０３６９】
光学ブロック９６１は、撮像部９６２に接続される。撮像部９６２は、信号処理部９６３に接続される。表示部９６５は、画像処理部９６４に接続される。ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０に接続される。バス９７２は、画像処理部９６４、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、及び制御部９７０を相互に接続する。
【０３７０】
光学ブロック９６１は、フォーカスレンズ及び絞り機構などを有する。光学ブロック９６１は、被写体の光学像を撮像部９６２の撮像面に結像させる。撮像部９６２は、CCD（Charge Coupled Device）又はCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを有し、撮像面に結像した光学像を光電変換によって電気信号としての画像信号に変換する。そして、撮像部９６２は、画像信号を信号処理部９６３へ出力する。
【０３７１】
信号処理部９６３は、撮像部９６２から入力される画像信号に対してニー補正、ガンマ補正、色補正などの種々のカメラ信号処理を行う。信号処理部９６３は、カメラ信号処理後の画像データを画像処理部９６４へ出力する。
【０３７２】
画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを符号化し、符号化データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した符号化データを外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８へ出力する。また、画像処理部９６４は、外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８から入力される符号化データを復号し、画像データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した画像データを表示部９６５へ出力する。また、画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを表示部９６５へ出力して画像を表示させてもよい。また、画像処理部９６４は、OSD９６９から取得される表示用データを、表示部９６５へ出力する画像に重畳してもよい。
【０３７３】
OSD９６９は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を生成して、生成した画像を画像処理部９６４へ出力する。
【０３７４】
外部インタフェース９６６は、例えばUSB入出力端子として構成される。外部インタフェース９６６は、例えば、画像の印刷時に、撮像装置９６０とプリンタとを接続する。また、外部インタフェース９６６には、必要に応じてドライブが接続される。ドライブには、例えば、磁気ディスク又は光ディスクなどのリムーバブルメディアが装着され、リムーバブルメディアから読み出されるプログラムが、撮像装置９６０にインストールされ得る。さらに、外部インタフェース９６６は、LAN又はインターネットなどのネットワークに接続されるネットワークインタフェースとして構成されてもよい。即ち、外部インタフェース９６６は、撮像装置９６０における伝送手段としての役割を有する。
【０３７５】
メディアドライブ９６８に装着される記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、又は半導体メモリなどの、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアであってよい。また、メディアドライブ９６８に記録媒体が固定的に装着され、例えば、内蔵型ハードディスクドライブ又はSSD（Solid State Drive）のような非可搬性の記憶部が構成されてもよい。
【０３７６】
制御部９７０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、撮像装置９６０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９７１から入力される操作信号に応じて、撮像装置９６０の動作を制御する。
【０３７７】
ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０と接続される。ユーザインタフェース９７１は、例えば、ユーザが撮像装置９６０を操作するためのボタン及びスイッチなどを有する。ユーザインタフェース９７１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９７０へ出力する。
【０３７８】
このように構成された撮像装置９６０において、画像処理部９６４は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、撮像装置９６０での画像の符号化及び復号に際して、MVコンペティションやマージモードにおける候補の数の低減を抑制することができ、符号化効率を向上させることができる。
【０３７９】
なお、本明細書では、予測モード情報及びマージ情報などの様々な情報が、符号化ストリームのヘッダに多重化されて、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。しかしながら、これら情報を伝送する手法はかかる例に限定されない。例えば、これら情報は、符号化ビットストリームに多重化されることなく、符号化ビットストリームと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像（スライス若しくはブロックなど、画像の一部であってもよい）と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の記録媒体（又は同一の記録媒体の別の記録エリア）に記録されてもよい。さらに、情報と画像（又はビットストリーム）とは、例えば、複数フレーム、１フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。
【０３８０】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０３８１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）  処理対象である当該領域の動き情報の符号化に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域の動き情報の代わりに、利用可能な他の周辺領域の動き情報を用いて当該領域の動き情報を符号化する符号化部と
を備える画像処理装置。
（２）  前記判定部は、フレームを複数に分割するスライスであって、当該領域を含む当該スライスの境界のアドレスと、当該領域のアドレスとに基づいて、前記周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定する
前記（１）に記載の画像処理装置。
（３）  前記判定部は、前記周辺領域が、処理対象である当該フレームの、当該スライスの外に位置する場合、前記周辺領域の動き情報が利用不可能であると判定する
前記（２）に記載の画像処理装置。
（４）  前記符号化部は、
当該領域とマージする領域の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記周辺領域の代わりに、動き情報が利用可能な他の周辺領域を前記候補とする候補設定部と、
前記候補設定部により設定された候補の中から、当該領域にマージさせる周辺領域を決定し、マージ情報を生成するマージ情報生成部と
を備える前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像処理装置。
（５）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域のCo-Located領域が利用可能である場合、前記Co-Located領域を前記候補とする
前記（４）に記載の画像処理装置。
（６）    前記候補設定部は、処理対象である当該フレームの、フレームを複数に分割するスライスであって、処理対象の当該スライスの内部に位置する他の周辺領域を前記候補とする
前記（４）に記載の画像処理装置。
（７）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域が当該フレームの外部に位置する場合、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する周辺領域を前記候補とする
前記（４）に記載の画像処理装置。
（８）  前記符号化部は、
当該領域の予測動きベクトル情報の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記動き情報の代わりに、他の周辺領域の利用可能な動き情報を前記候補に設定する候補設定部と、
前記候補設定部により設定された候補のいずれかを用いて、当該領域の予測動きベクトル情報を生成する予測動きベクトル生成部と
を備える前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の画像処理装置。
（９）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域のCo-Located領域が利用可能である場合、前記Co-Located領域を前記候補とする
前記（８）に記載の画像処理装置。
（１０）    前記候補設定部は、処理対象である当該フレームの、フレームを複数に分割するスライスであって、処理対象の当該スライスの内部に位置する他の周辺領域を前記候補とする
前記（８）に記載の画像処理装置。
（１１）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域が当該フレームの外部に位置する場合、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する周辺領域を前記候補とする
前記（８）に記載の画像処理装置。
（１２）  画像処理装置の画像処理方法であって、
判定部が、処理対象である当該領域の動き情報の符号化に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定し、
符号化部が、利用不可能であると判定された周辺領域の動き情報の代わりに、利用可能な他の周辺領域の動き情報を用いて当該領域の動き情報を符号化する
画像処理方法。
（１３）  処理対象である当該領域の動き情報の復号に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域の動き情報の代わりに、利用可能な他の周辺領域の動き情報を用いて、符号化された当該領域の動き情報を復号する復号部と
を備える画像処理装置。
（１４）  前記判定部は、フレームを複数に分割するスライスであって、当該領域を含む当該スライスの境界のアドレスと、当該領域のアドレスとに基づいて、前記周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定する
前記（１３）に記載の画像処理装置。
（１５）  前記判定部は、前記周辺領域が、処理対象である当該フレームの、当該スライスの外に位置する場合、前記周辺領域の動き情報が利用不可能であると判定する
前記（１３）または（１４）に記載の画像処理装置。
（１６）  前記復号部は、
当該領域とマージする領域の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記周辺領域の代わりに、動き情報が利用可能な他の周辺領域を前記候補とする候補設定部と、
前記候補設定部により設定された候補の中から、当該領域にマージさせる周辺領域を決定し、その決定に従ってマージ情報を復号するマージ情報復号部と
を備える前記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１７）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域のCo-Located領域が利用可能である場合、前記Co-Located領域を前記候補とする
前記（１６）に記載の画像処理装置。
（１８）    前記候補設定部は、処理対象である当該フレームの、フレームを複数に分割するスライスであって、処理対象の当該スライスの内部に位置する他の周辺領域を前記候補とする
前記（１６）に記載の画像処理装置。
（１９）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域が当該フレームの外部に位置する場合、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する周辺領域を前記候補とする
前記（１６）に記載の画像処理装置。
（２０）  前記復号部は、
当該領域の予測動きベクトル情報の候補とする周辺領域の動き情報が利用不可能である場合、前記動き情報の代わりに、他の周辺領域の利用可能な動き情報を前記候補とする候補設定部と、
前記候補設定部により設定された候補のいずれかを用いて、当該領域の予測動きベクトル情報を再構築する予測動きベクトル再構築部と
を備える前記（１３）乃至（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２１）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域のCo-Located領域が利用可能である場合、前記Co-Located領域を前記候補とする
前記（２０）に記載の画像処理装置。
（２２）    前記候補設定部は、処理対象である当該フレームの、フレームを複数に分割するスライスであって、処理対象の当該スライスの内部に位置する他の周辺領域を前記候補とする
前記（２０）に記載の画像処理装置。
（２３）    前記候補設定部は、前記判定部により利用不可能であると判定された周辺領域が当該フレームの外部に位置する場合、処理対象である当該フレームから参照される参照フレームの内部に位置する周辺領域を前記候補とする
前記（２０）に記載の画像処理装置。
（２４）  画像処理装置の画像処理方法であって、
判定部が、処理対象である当該領域の動き情報の復号に用いる、当該領域の周辺に位置する周辺領域の動き情報が利用可能であるか否かを判定し、
復号部が、利用不可能であると判定された周辺領域の動き情報の代わりに、利用可能な他の周辺領域の動き情報を用いて当該領域の動き情報を復号する
画像処理方法。
【符号の説明】
【０３８２】
１００  画像符号化装置，  １１５  動き予測・補償部，  １２１  スライス境界判定部，  １２２  動きベクトル符号化部，  １４１  マージ候補設定部，  １４２  マージ情報生成部，  １４３  候補プレディクタ設定部，  １４４  予測動きベクトル生成部，  １４５  差分動きベクトル生成部，  ２００  画像復号装置，  ２１２  動き予測・補償部，  ２２１  スライス境界判定部，  ２２２  動きベクトル復号部，  ２４１  マージ候補設定部，  ２４２  マージ情報復号部，  ２４３  候補プレディクタ設定部，  ２４４  予測動きベクトル再構築部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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