(57)【要約】  本開示は、動きベクトルの符号化または復号において、画像劣化を抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができるようにする画像処理装置および方法に関する。時間予測制御部は、図示せぬ操作入力部を介して入力されるユーザの操作に対応して、予測動きベクトルのうち、時間予測動きベクトルの使用の可否を、List0およびList1の予測方向毎に設定する。時間予測制御部は、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否の設定に基づき、動きベクトル符号化部による時間予測動きベクトルの使用（生成）を制御する。本開示は、例えば、画像処理装置に適用することができる。
2013058363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像のカレント領域の動きベクトルを復号する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグと符号化ストリームとを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られたフラグに示された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記予測動きベクトル生成部により生成された予測動きベクトルを用いて、前記カレント領域の動きベクトルを復号する動きベクトル復号部と、
前記動きベクトル復号部により復号された動きベクトルを用いて、前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する復号部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記受け取り部は、ピクチャ単位のパラメータにおいて設定されている前記時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを受け取る
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記時間予測ベクトルは、前記予測方向の一方に対して使用可能に設定されており、前記予測方向の他方に対して使用不可に設定されている
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
カレントピクチャが並び替えのあるピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List0方向であり、前記カレントピクチャが並び替えのないピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List1方向である
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
カレントピクチャからのList0方向の参照ピクチャの距離と、前記カレントピクチャからのList1方向の参照ピクチャとの距離が異なる場合、前記予測方向の一方は、前記カレントピクチャから時間軸上で近い参照ピクチャに対する方向である
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグは、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）とマージモードとで独立に生成されている
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項７】
画像処理装置が、
画像のカレント領域の動きベクトルを復号する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグと符号化ストリームとを受け取り、
受け取られたフラグに示された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成し、
生成された予測動きベクトルを用いて、前記カレント領域の動きベクトルを復号し、
復号された動きベクトルを用いて、受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する
画像処理方法。
【請求項８】
画像のカレント領域の動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を予測方向毎に設定する時間予測制御部と、
前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを設定するフラグ設定部と、
前記フラグ設定部により設定されたフラグと、前記画像を符号化した符号化ストリームとを伝送する伝送部と
を備える画像処理装置。
【請求項９】
前記フラグ設定部は、前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグをピクチャ単位のパラメータにおいて設定する
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記時間予測制御部は、前記予測方向の一方に対して、前記時間予測ベクトルを使用可能に設定し、前記予測方向の他方に対して、前記時間予測ベクトルを使用不可に設定する
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
カレントピクチャが並び替えのあるピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List0方向であり、前記カレントピクチャが並び替えのないピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List1方向である
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
カレントピクチャからのList0方向の参照ピクチャの距離と、前記カレントピクチャからのList1方向の参照ピクチャとの距離が異なる場合、前記予測方向の一方は、前記カレントピクチャから時間軸上で近い参照ピクチャに対する方向である
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記時間予測制御部は、前記時間予測ベクトルの使用の可否を、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）とマージモードとで独立に設定する
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
画像のカレント領域の動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を予測方向毎に設定し、
設定された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成し、
設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを設定し、
設定されたフラグと、前記画像を符号化した符号化ストリームとを伝送する
画像処理方法。
【請求項１５】
画像を符号化する際に用いられるパラメータの符号化データと、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の前記パラメータとを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報を受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成する予測パラメータ生成部と、
前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測パラメータを用いて、前記受け取り部により受け取られた前記パラメータの符号化データを復号し、前記パラメータを再構築するパラメータ復号部と
を備える画像処理装置。
【請求項１６】
前記パターンは、複数のピクチャについて、前記時間予測を用いるか否かをピクチャ毎に指定するパターンである
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記パターンは、前記複数のピクチャにより形成される階層構造の階層によって、前記時間予測を用いるか否かを分ける
請求項１６に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記パターンは、前記複数のピクチャにおける並び順によって、前記時間予測を用いるか否かを分ける
請求項１６に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記パラメータは、動きベクトルであり、前記予測パラメータは、予測動きベクトルであり、
前記受け取り部は、前記動きベクトルの符号化データと、前記時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報とを受け取り、
前記予測パラメータ生成部は、前記受け取り部により受け取られた前記パターンに従って、前記動きベクトルの符号化データにおいて指定される予測方法により前記予測動きベクトルを生成し、
前記パラメータ復号部は、前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測動きベクトルを用いて、前記受け取り部により受け取られた前記動きベクトルの符号化データを復号し、前記動きベクトルを再構築する
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記パラメータは、１つ前に処理されたブロックの量子化パラメータと、カレントブロックの量子化パラメータとの差分である
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
前記パラメータは、コンテキストを用いた算術符号化のパラメータである
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項２２】
前記受け取り部は、前記画像の符号化データをさらに受け取り、
前記受け取り部により受け取られた前記画像の符号化データを、前記パラメータ復号部により再構築された前記パラメータを用いて復号する画像復号部をさらに備える
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項２３】
画像処理装置の画像処理方法において、
前記画像処理装置が、
画像を符号化する際に用いられるパラメータの符号化データと、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の前記パラメータとを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報を受け取り、
受け取られた前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成し、
生成された前記予測パラメータを用いて、受け取られた前記パラメータの符号化データを復号し、前記パラメータを再構築する
画像処理方法。
【請求項２４】
カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを設定する設定部と、
前記設定部により設定された前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成する予測パラメータ生成部と、
前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測パラメータを用いて、前記パラメータを符号化するパラメータ符号化部と、
前記パラメータ符号化部により生成された前記パラメータの符号化データと、前記設定部により設定された前記パターンを示す情報とを伝送する伝送部と
を備える画像処理装置。
【請求項２５】
前記パラメータを生成するパラメータ生成部と、
前記パラメータ生成部により生成された前記パラメータを用いて、前記画像を符号化する画像符号化部と
をさらに備え、
前記設定部は、前記時間予測を用いるか否かのパターンを設定し、
前記パラメータ符号化部は、前記予測パラメータを用いて、前記パラメータ生成部により生成された前記パラメータを符号化し、
前記伝送部は、前記画像符号化部により生成された前記画像の符号化データを伝送する
請求項２４に記載の画像処理装置。
【請求項２６】
画像処理装置の画像処理方法において、
前記画像処理装置が、
カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを設定し、
設定された前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成し、
生成された前記予測パラメータを用いて、前記パラメータを符号化し、
生成された前記パラメータの符号化データと、設定された前記パターンを示す情報とを伝送する
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、画像劣化を抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現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符号化方式を採用して画像を圧縮符号する装置が普及しつつある。この符号化方式には、例えば、MPEG（Moving Picture Experts Group）などがある。【０００３】
特に、MPEG2（ISO/IEC 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ある。例えば、MPEG2は、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乃至8Mbpsの符号量（ビットレート）が割り当てられる。また、MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば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乃至22 Mbpsの符号量（ビットレート）が割り当てられる。これにより、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】
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H．264/AVCと記す）という国際標準となっている。【０００６】
さらに、このH．264/AVCの拡張として、RGBや4:2:2、4:4:4といった、業務用に必要な符号化ツールや、MPEG-2で規定されていた8x8DCTや量子化マトリクスをも含んだFRExt（Fidelity Range Extension）の標準化が2005年2月に完了した。これにより、H．264/AVCを用いて、映画に含まれるフィルムノイズをも良好に表現することが可能な符号化方式となって、Blu-Ray Disc（商標）等の幅広いアプリケーションに用いられる運びとなった。【０００７】
しかしながら、昨今、ハイビジョン画像の4倍の、4000×2000画素程度の画像を圧縮したい、あるいは、インターネットのような、限られた伝送容量の環境において、ハイビジョン画像を配信したいといった、更なる高圧縮率符号化に対するニーズが高まっている。このため、先述の、ITU-T傘下のVCEG（Video Coding Expert Group）において、符号化効率の改善に関する検討が継続され行なわれている。【０００８】
かかる符号化効率改善の１つとして、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１参照）。【０００９】
なお、AVCにおいて、予測動きベクトル情報を選択する際には、JM（Joint Model）と呼ばれるAVCの参照ソフトウエアに実装されているHigh Complexity ModeまたはLow Complexity Modeによるコスト関数値が用いられている。【００１０】
すなわち、予測動きベクトル情報を用いた場合のコスト関数値が算出され、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。【００１１】
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、最適ではない恐れがあった。【００１２】
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２参照）。【００１３】
このHEVC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。このコーディングユニット（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。また、それぞれのシーケンスにおいては、コーディングユニットの最大サイズ（LCU（Largest Coding Unit））と最小サイズ（SCU（Smallest Coding Unit））も規定されている。【００１４】
さらに、また、非特許文献２においては、量子化パラメータ（QP）を、サブLCU（Sub-LCU）単位で伝送することが可能である。どの大きさのコーディングユニットまで量子化パラメータを伝送するかについては、ピクチャ毎に画像圧縮情報中において指定される。また、画像圧縮情報中に含まれる、量子化パラメータに関する情報は、それぞれのコーディングユニット単位で伝送される。【００１５】
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。【００１６】
さらに、HEVC方式においては、AVCにおいて規定されていたシーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））およびピクチャパラメータセット（PPS（Picture Parameter Set））に加え、非特許文献４において提案されているような、アダプテーションパラメータセット（APS（Adaptation Parameter Set）が規定されている。【００１７】
アダプテーションパラメータセット（APS）は、ピクチャ単位のパラメータセット（Parameter Set）であり、アダプティブループフィルタ（Adaptive Loop Filter）などのピクチャ単位で適応的に更新される符号化パラメータを伝送するためのシンタクスである。【００１８】
ところで、上述のMVコンペティション（MVCompetition）若しくはマージモード（Merge mode）において、空間予測動きベクトル（Spatial predicor）を適用するのに必要な空間隣接PU（Prediction Unit）に関する動きベクトル情報は、ラインバッファに格納される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】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２】Thomas Wiegand, Woo-Jin Han, Benjamin Bross, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, "Working Draft 4 of High-Efficiency Video Coding ", JCTVC-F803, Joint Collaborative Team on Video Coding（JCT-VC）of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011
【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
【非特許文献４】Stephan Wenger, Jill Boyce, Yu-Wen Huang, Chia-Yang Tsai, Ping Wu, and  Ming Li，”Adaptation Parameter Set（APS）”, JCTVC-F747r3, Joint Collaborative Team on Video Coding（JCT-VC）of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6th Meeting: Torino, IT,14-22 July,2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上述のMVコンペティション（MVCompetition）若しくはマージモード（Merge mode）において、時間予測動きベクトル（Temporal predicor）を適用するのに必要な時間隣接PU（Prediction Unit）に関する動きベクトル情報は、メモリに格納される。このため、メモリに格納された情報を抽出する必要があり、メモリアクセスを増大させてしまう恐れがあった。【００２１】
一方、MVコンペティション（MVCompetition）若しくはマージモード（Merge mode）において、時間予測動きベクトル（Temporal predicor）を用いず、空間予測動きベクトル（Spatial predicor）のみにより符号化処理を行ってしまうと、符号化効率が低下してしまう恐れがあった。【００２２】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、動きベクトルの符号化または復号において、画像劣化を抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させるものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本開示の一側面の画像処理装置は、画像のカレント領域の動きベクトルを復号する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグと符号化ストリームとを受け取る受け取り部と、前記受け取り部により受け取られたフラグに示された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、前記予測動きベクトル生成部により生成された予測動きベクトルを用いて、前記カレント領域の動きベクトルを復号する動きベクトル復号部と、前記動きベクトル復号部により復号された動きベクトルを用いて、前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する復号部とを備える。【００２４】
前記受け取り部は、ピクチャ単位のパラメータにおいて設定されている前記時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを受け取ることができる。【００２５】
前記時間予測ベクトルは、前記予測方向の一方に対して使用可能に設定されており、前記予測方向の他方に対して使用不可に設定されている。【００２６】
カレントピクチャが並び替えのあるピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List0方向であり、前記カレントピクチャが並び替えのないピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List1方向である。【００２７】
カレントピクチャからのList0方向の参照ピクチャの距離と、前記カレントピクチャからのList1方向の参照ピクチャとの距離が異なる場合、前記予測方向の一方は、前記カレントピクチャから時間軸上で近い参照ピクチャに対する方向である。【００２８】
前記時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグは、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）とマージモードとで独立に生成されている。【００２９】
本開示の一側面の画像処理方法は、画像処理装置が、画像のカレント領域の動きベクトルを復号する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグと符号化ストリームとを受け取り、受け取られたフラグに示された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成し、生成された予測動きベクトルを用いて、前記カレント領域の動きベクトルを復号し、復号された動きベクトルを用いて、受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する。【００３０】
本開示の他の側面の画像処理装置は、画像のカレント領域の動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を予測方向毎に設定する時間予測制御部と、前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを設定するフラグ設定部と、前記フラグ設定部により設定されたフラグと、前記画像を符号化した符号化ストリームとを伝送する伝送部とを備える。【００３１】
前記フラグ設定部は、前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグをピクチャ単位のパラメータにおいて設定することができる。【００３２】
前記時間予測制御部は、前記予測方向の一方に対して、前記時間予測ベクトルを使用可能に設定し、前記予測方向の他方に対して、前記時間予測ベクトルを使用不可に設定することができる。【００３３】
カレントピクチャが並び替えのあるピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List0方向であり、前記カレントピクチャが並び替えのないピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List1方向である。【００３４】
カレントピクチャからのList0方向の参照ピクチャの距離と、前記カレントピクチャからのList1方向の参照ピクチャとの距離が異なる場合、前記予測方向の一方は、前記カレントピクチャから時間軸上で近い参照ピクチャに対する方向である。【００３５】
前記時間予測制御部は、前記時間予測ベクトルの使用の可否を、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）とマージモードとで独立に設定することができる。【００３６】
本開示の他の側面の画像処理方法は、画像のカレント領域の動きベクトルを符号化する際にに用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を予測方向毎に設定し、設定された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成し、設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを設定し、設定されたフラグと、前記画像を符号化した符号化ストリームとを伝送する。【００３７】
本開示のさらに他の側面の画像処理装置は、画像を符号化する際に用いられるパラメータの符号化データと、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の前記パラメータとを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報を受け取る受け取り部と、前記受け取り部により受け取られた前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成する予測パラメータ生成部と、前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測パラメータを用いて、前記受け取り部により受け取られた前記パラメータの符号化データを復号し、前記パラメータを再構築するパラメータ復号部とを備える。【００３８】
前記パターンは、複数のピクチャについて、前記時間予測を用いるか否かをピクチャ毎に指定するパターンであるようにすることができる。【００３９】
前記パターンは、前記複数のピクチャにより形成される階層構造の階層によって、前記時間予測を用いるか否かを分けることができる。【００４０】
前記パターンは、前記複数のピクチャにおける並び順によって、前記時間予測を用いるか否かを分けることができる。【００４１】
前記パラメータは、動きベクトルであり、前記予測パラメータは、予測動きベクトルであるようにし、前記受け取り部は、前記動きベクトルの符号化データと、前記時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報とを受け取り、前記予測パラメータ生成部は、前記受け取り部により受け取られた前記パターンに従って、前記動きベクトルの符号化データにおいて指定される予測方法により前記予測動きベクトルを生成し、前記パラメータ復号部は、前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測動きベクトルを用いて、前記受け取り部により受け取られた前記動きベクトルの符号化データを復号し、前記動きベクトルを再構築することができる。【００４２】
前記パラメータは、１つ前に処理されたブロックの量子化パラメータと、カレントブロックの量子化パラメータとの差分であるようにすることができる。【００４３】
前記パラメータは、前記画像の符号化に用いられるCABAC（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code）のパラメータであるようにすることができる。【００４４】
前記受け取り部は、前記画像の符号化データをさらに受け取り、前記受け取り部により受け取られた前記画像の符号化データを、前記パラメータ復号部により再構築された前記パラメータを用いて復号する画像復号部をさらに備えることができる。【００４５】
本開示のさらに他の側面の画像処理方法は、画像を符号化する際に用いられるパラメータの符号化データと、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の前記パラメータとを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報を受け取り、受け取られた前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成し、生成された前記予測パラメータを用いて、受け取られた前記パラメータの符号化データを復号し、前記パラメータを再構築する。【００４６】
本開示のさらに他の側面の画像処理装置は、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを設定する設定部と、前記設定部により設定された前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成する予測パラメータ生成部と、前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測パラメータを用いて、前記パラメータを符号化するパラメータ符号化部と、前記パラメータ符号化部により生成された前記パラメータの符号化データと、前記設定部により設定された前記パターンを示す情報とを伝送する伝送部とを備える。【００４７】
前記パラメータを生成するパラメータ生成部と、前記パラメータ生成部により生成された前記パラメータを用いて、前記画像を符号化する画像符号化部とをさらに備え、前記設定部は、前記時間予測を用いるか否かのパターンを設定し、前記パラメータ符号化部は、前記予測パラメータを用いて、前記パラメータ生成部により生成された前記パラメータを符号化し、前記伝送部は、前記画像符号化部により生成された前記画像の符号化データをさらに伝送することができる。【００４８】
本開示のさらに他の側面の画像処理方法は、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを設定し、設定された前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成し、生成された前記予測パラメータを用いて、前記パラメータを符号化し、生成された前記パラメータの符号化データと、設定された前記パターンを示す情報とを伝送する。【００４９】
本開示の一側面においては、画像のカレント領域の動きベクトルを復号する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグと符号化ストリームとが受け取られ、受け取られたフラグに示された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルが生成される。そして、生成された予測動きベクトルを用いて、前記カレント領域の動きベクトルが復号され、復号された動きベクトルを用いて、受け取られた符号化ストリームが復号され、前記画像が生成される。【００５０】
本開示の他の側面においては、画像のカレント領域の動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否が予測方向毎に設定され、設定された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルが生成される。そして、設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグが設定され、設定されたフラグと、前記画像を符号化した符号化ストリームとが伝送される。【００５１】
本開示のさらに他の側面においては、画像を符号化する際に用いられるパラメータの符号化データと、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータとを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報が受け取られ、受け取られたパターンに従って、パラメータの予測値である予測パラメータが生成され、生成された予測パラメータを用いて、受け取られたパラメータの符号化データが復号され、パラメータが再構築される。【００５２】
本開示のさらに他の側面においては、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンが設定され、設定されたパターンに従って、パラメータの予測値である予測パラメータが生成され、生成された予測パラメータを用いて、パラメータが符号化され、生成されたパラメータの符号化データと、設定されたパターンを示す情報とが伝送される。【００５３】
なお、上述の画像処理装置は、独立した装置であっても良いし、１つの画像符号化装置または画像復号装置を構成している内部ブロックであってもよい。
【発明の効果】
【００５４】
本開示の一側面によれば、画像を復号することができる。特に、画像劣化を抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができる。【００５５】
本開示の他の側面によれば、画像を符号化することができる。特に、画像劣化を抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【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について説明する図である。
【図５】マルチ参照フレームについて説明する図である。
【図６】テンポラルダイレクトモードについて説明する図である。
【図７】動きベクトル符号化方法について説明する図である。
【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について説明する図である。
【図１０】双予測の場合の時間予測動きベクトルを用いた動きベクトルの符号化について説明する図である。
【図１１】双予測の場合の時間予測動きベクトルを用いた動きベクトルの符号化について説明する図である。
【図１２】動きベクトル符号化部、時間予測制御部、および可逆符号化部の主な構成例を示すブロック図である。
【図１３】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１４】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１５】画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図１６】可逆復号部、動きベクトル復号部、および時間予測制御部の主な構成例を示すブロック図である。
【図１７】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１８】動きベクトル再構築処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１９】画像符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図２０】動きベクトル情報の符号化の様子の例を説明する図である。
【図２１】ピクチャパラメータセットの例を示す図である。
【図２２】時間予測制御の例を説明する図である。
【図２３】シーケンスパラメータセットの例を説明する図である。
【図２４】シーケンスパラメータセットの例を説明する、図２３に続く図である。
【図２５】時間予測制御の例を説明する図である。
【図２６】時間予測制御の例を説明する図である。
【図２７】時間予測制御部および動きベクトル符号化部の他の構成例を示すブロック図である。
【図２８】インター動き予測処理の流れの他の例を説明するフローチャートである。
【図２９】時間予測階層指定処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図３０】候補予測動きベクトル生成処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図３１】画像復号装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図３２】動きベクトル復号部および時間予測制御部の他の構成例を示すブロック図である。
【図３３】復号処理の流れの他の例を説明するフローチャートである。
【図３４】時間予測制御処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図３５】動きベクトル再構築処理の流れの他の例を説明するフローチャートである。
【図３６】ビデオパラメータセットのシンタクスの例を示す図である。
【図３７】buffering period SEIのシンタクスの例を示す図である。
【図３８】buffering period SEIのシンタクスの他の例を示す図である。
【図３９】多視点画像符号化方式の例を示す図である。
【図４０】本技術を適用した多視点画像符号化装置の主な構成例を示す図である。
【図４１】本技術を適用した多視点画像復号装置の主な構成例を示す図である。
【図４２】階層画像符号化方式の例を示す図である。
【図４３】本技術を適用した階層画像符号化装置の主な構成例を示す図である。
【図４４】本技術を適用した階層画像復号装置の主な構成例を示す図である。
【図４５】コンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
【図４６】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４７】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４８】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４９】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】
【００５７】
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（画像符号化装置）
４．第４の実施の形態（画像復号装置）
５．第５の実施の形態（シンタクス）
６．第６の実施の形態（多視点画像符号化・多視点画像復号装置）
７．第７の実施の形態（階層画像符号化・階層画像復号装置）
８．第８の実施の形態（コンピュータ）
９．応用例
【００５８】
＜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。
【００５９】
図１に示される画像符号化装置１００は、例えば、HEVC（High Efficiency Video Coding）に準ずる方式の予測処理を用いて画像データを符号化する。
【００６０】
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、蓄積バッファ１０７、逆量子化部１０８、および逆直交変換部１０９を有する。また、画像符号化装置１００は、演算部１１０、デブロックフィルタ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。
【００６１】
画像符号化装置１００は、さらに、動きベクトル符号化部１２１および時間予測制御部１２２を有する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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）。
【００６８】
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差分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。
【００６９】
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（符号化ストリームとも称する）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。
【００７０】
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 Code）などが挙げられる。算術符号化としては、例えば、CABAC（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code）などが挙げられる。
【００７１】
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。すなわち、蓄積バッファ１０７は、符号化データを伝送する伝送部でもある。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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である、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からの予測画像を加算し、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、デブロックフィルタ１１１またはフレームメモリ１１２に供給される。
【００７５】
デブロックフィルタ１１１は、演算部１１０から供給される復号画像に対して適宜デブロックフィルタ処理を行う。例えば、デブロックフィルタ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。
【００７６】
デブロックフィルタ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、デブロックフィルタ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、デブロックフィルタ１１１によるフィルタ処理は省略することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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（カレントピクチャとも称する）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（Prediction Unit））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イントラ予測モードでこのイントラ予測を行う。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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、基本的にプレディクションユニット（PU）を処理単位として、動き予測（インター予測）を行う。動き予測・補償部１１５は、検出された動きベクトルを動きベクトル符号化部１２１に供給するとともに、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インター予測モードでこのようなインター予測を行う。
【００８３】
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する。動き予測・補償部１１５は、対象領域（カレント領域とも称する）の動きベクトルと、動きベクトル符号化部１２１からの対象領域の予測動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを生成する。また、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、生成した差分動きベクトルの情報などを用いて、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。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。
【００８４】
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。必要な情報としては、例えば、生成された差分動きベクトルの情報や、予測動きベクトル情報として、予測動きベクトルのインデックスを示すフラグなどがある。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
動きベクトル符号化部１２１は、動き予測・補償部１１５により求められた動きベクトルを記憶している。動きベクトル符号化部１２１は、対象領域の動きベクトルを予測する。すなわち、動きベクトル符号化部１２１は、動きベクトルの符号化または復号のために用いられる予測動きベクトルを生成する。
【００８８】
具体的には、動きベクトル符号化部１２１は、時間予測制御部１２２の制御のもと、対象領域の予測動きベクトル（predictor)を、対象領域に時間的または空間的に隣接する隣接領域の動きベクトルを用いて生成する。動きベクトル符号化部１２１は、生成した予測動きベクトルのうち最適とされる最適予測動きベクトルを動き予測・補償部１１５および時間予測制御部１２２に供給する。
【００８９】
ここで、予測動きベクトルの種類としては、時間予測動きベクトル（temporal predictor）と、空間予測動きベクトル（spacial predictor）とがある。時間予測動きベクトルは、対象領域に時間的に隣接する隣接領域の動きベクトルを用いて生成される予測動きベクトルである。空間予測動きベクトルは、対象領域に空間的に隣接する隣接領域の動きベクトルを用いて生成される予測動きベクトルである。
【００９０】
時間予測制御部１２２は、図示せぬ操作入力部を介して入力されるユーザの操作に対応して、予測動きベクトルのうち、時間予測動きベクトルの使用の可否を、List0およびList1の予測方向毎に設定する。時間予測制御部１２２は、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否の設定に基づき、動きベクトル符号化部１２１による時間予測動きベクトルの使用（生成）を制御する。また、時間予測制御部１２２は、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグを生成し、可逆符号化部１０６に供給する。
【００９１】
時間予測制御部１２２から供給された時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグは、可逆符号化部１０６により、符号化データのヘッダ情報の一部とされる（多重化される）。
【００９２】
なお、本実施の形態において、動きベクトルの予測とは、予測動きベクトルを生成する処理を表し、動きベクトルの符号化とは、予測動きベクトルを生成して、生成した予測動きベクトルを用いて、差分動きベクトルを求める処理を表すものとして説明する。すなわち、動きベクトルの符号化処理に、動きベクトルの予測処理が含まれている。同様に、動きベクトルの復号とは、予測動きベクトルを生成して、生成した予測動きベクトルを用いて、動きベクトルを再構築する処理を表すものとして説明する。すなわち、動きベクトルの復号処理に、動きベクトルの予測処理が含まれている。
【００９３】
また、上述した対象領域に隣接する隣接領域は、対象領域の周辺に位置する周辺領域でもあり、以下、両者の文言は、同じ領域を意味するものとして説明していく。
【００９４】
［１／４画素精度動き予測］
図２は、AVC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。
【００９５】
以下においては、関数Clip1（）を以下の式（１）のように定義する。
【００９６】
【数１】
2013058363.tif 000003
・・・（１）
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
【数２】
2013058363.tif 000004
・・・（２）
【数３】
2013058363.tif 000005
・・・（３）
【０１００】
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。
【０１０１】
【数４】
2013058363.tif 000006
・・・（４）
もしくは、
【数５】
2013058363.tif 000007
・・・（５）
【数６】
2013058363.tif 000008
・・・（６）
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
【数７】
2013058363.tif 000009
・・・（７）
【数８】
2013058363.tif 000010
・・・（８）
【数９】
2013058363.tif 000011
・・・（９）
【０１０５】
［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画素を単位として動き予測・補償処理が行なわれる。また、フィールド動き補償モードの場合には第１フィールド、第２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。
【０１０６】
これに対し、AVC方式においては、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。
【０１０７】
しかしながら、AVC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。
【０１０８】
［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方式においては、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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
【数１０】
2013058363.tif 000012
・・・（１０）
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
【数１１】
2013058363.tif 000013
・・・（１１）
【０１１６】
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。
【０１１７】
［マルチ参照フレーム］
また、AVC方式においては、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。
【０１１８】
図５を用いて、AVC方式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。
【０１１９】
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。これに対して、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。
【０１２０】
［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方式においては、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。
【０１２１】
このダイレクトモードにおいて、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（カレントブロックとも称する）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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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（カレント）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。
【０１２４】
mvE = pmvE  ・・・（１２）
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
【数１２】
2013058363.tif 000014
・・・（１３）
【数１３】
2013058363.tif 000015
・・・（１４）
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
［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。
【０１３３】
かかる選択方式の例として、JM（Joint Model）と呼ばれるAVC方式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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
Cost（Mode∈Ω）＝D＋λ＊R  ・・・（１５）
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
Cost（Mode∈Ω）＝D＋QP2Quant（QP）＊HeaderBit  ・・・（１６）
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
［動きベクトルのMV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。
【０１４４】
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（空間予測動きベクトル）”に加え、以下に述べる”Temporal Predictor（時間予測動きベクトル）”及び”Spatio-Temporal Predictor（時間と空間の予測動きベクトル）”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。この提案の方法は、AVCにおいてMVコンペティション（MVCompetition）と呼ばれている。これに対して、HEVCにおいては、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）と呼ばれており、以下、この提案の方法を、AMVPと称して説明する。
【０１４５】
図７において、”mvcol”を、当該ブロックに対するCo-Locatedブロックに対する動きベクトル情報とする。また、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。なお、当該ブロックに対するCo-Locatedブロックとは、当該ピクチャが参照する参照ピクチャにおいて、xy座標が、当該ブロックと同じであるブロックのことである。
【０１４６】
Temporal Predictor：
【数１４】
2013058363.tif 000016
・・・（１７）
【数１５】
2013058363.tif 000017
・・・（１８）
Spatio-Temporal Predictor：
【数１６】
2013058363.tif 000018
・・・（１９）
【０１４７】
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値が算出され、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（インデックス）を示すフラグが伝送される。
【０１４８】
［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。
【０１４９】
そこで、AVC方式においては、図３で上述した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方式においては、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。
【０１５０】
CUは、Coding Tree Block（CTB）とも呼ばれ、AVC方式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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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方式においては、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。
【０１５４】
以上のHEVC方式のように、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方式におけるマクロブロックはLCUに相当し、ブロック（サブブロック）はCUに相当すると考えることができる。また、AVC方式における動き補償ブロックは、PUに相当すると考えることができる。ただし、CUは、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方式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。
【０１５５】
よって、以下、LCUは、AVC方式におけるマクロブロックをも含むものとし、CUは、AVC方式におけるブロック（サブブロック）をも含むものとする。
【０１５６】
［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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
［時間予測動きベクトル（temporal predictor）］
図７を参照して上述したAMVP もしくは図９を参照して上述したマージモードにおいて、予測動きベクトル（predictor）の候補として、空間予測動きベクトル（spacial predictor）と時間予測動きベクトル（temporal predictor）とが生成される。
【０１６０】
空間予測動きベクトルを生成するために必要である、当該PUに空間的に隣接する空間隣接PUに関する動きベクトルの情報は、ラインバッファに格納される。これに対して、時間予測動きベクトルを生成するために必要である、当該PUに時間的に隣接する時間隣接PUに関する動きベクトルの情報はメモリに格納される。したがって、時間予測動きベクトルの場合、メモリに格納された情報を読み出す必要があるため、メモリアクセスを増大させる恐れがあった。
【０１６１】
一方、AMVP若しくはマージモードにおいて、時間予測動きベクトルを使用せず、空間予測動きベクトルのみにより動きベクトルの符号化処理を行ってしまうと、符号化効率が低下してしまう恐れがあった。
【０１６２】
そこで、画像符号化装置１００においては、List0およびList1の各予測方向に対して、時間予測動きベクトルを使用するか否かを設定し、その設定情報を示すフラグを生成し、符号化ストリームに付加して復号側に送る。
【０１６３】
これにより、一方の予測方向の時間予測動きベクトルの使用などができるので、メモリアクセス量および演算量を増大させることなく、符号化効率の低下を最小限に抑えることが可能である。
【０１６４】
なお、HEVCにおいては、図１０に示されるように、当該PUにおいて、List0の動きベクトルCurMV（List0）の符号化を行うのに、List0の時間予測動きベクトルTMV（List0）とList1の時間予測動きベクトルTMV（List1）とのいずれでも使うことが可能である。また、当該PUにおいて、List1の動きベクトルCurMV（List1）の符号化を行うのに、List0の時間予測動きベクトルTMV（List0）とList1の時間予測動きベクトルTMV（List1）とのいずれでも使うことが可能である。
【０１６５】
よって、本実施の形態においては、List1の時間予測動きベクトルTMV（List1）を使用不可（disable）に設定するとは、点線に示されるように、TMV（List1）を、CurMV（List0）とCurMV（List1）のどちらの符号化にも使用できないことを意味する。
【０１６６】
List0およびList1の各予測方向に対して、時間予測動きベクトルを使用するか否かを示すフラグ（例えば、L0_temp_prediction_flag, L1_temp_prediction_flag）は、符号化ストリームに付加されて、復号側へ送信される。
【０１６７】
具体的には、このフラグは、例えば、ピクチャパラメータセット（PPS（Picture Parameter Set））やアダプテーションパラメータセット（APS（Adaptation Parameter Set））などのピクチャ単位のパラメータにおいて設定されて復号側へ送信される。あるいは、このフラグは、例えば、シーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））や、スライスヘッダ（Slice Header）において設定されて復号側へ送信されてもよい。
【０１６８】
また、画像符号化装置１００においては、例えば、常にL0予測の時間予測動きベクトルだけが用いられるようにしてもよい。すなわち、このとき、L1予測の時間予測動きベクトルは使用不可に設定されている。また、常にL1予測の時間予測動きベクトルだけが用いられるようにしてもよい。すなわち、このとき、L0予測の時間予測動きベクトルは使用不可に設定されている。あるいは、どちらの予測方向のみが用いられるかをピクチャ単位で切り替えるようにしてもよい。
【０１６９】
さらに、フラグが、上述したSequence Parameter Set以外において送信される場合、GOP構造に応じて、ピクチャの並び替え（reorder）のあるピクチャのときは、L1予測の時間予測動きベクトルだけが用いられるようにしてもよい。一方、ピクチャの並び替えのないピクチャのときは、L0予測の時間予測動きベクトルだけが用いられるようにしてもよい。
【０１７０】
また、フラグが、上述したSequence Parameter Setにおいて送信される場合には、フラグによる情報の増大量は少なくて済む。一方、フラグが、それ以外で設定される場合には、フラグによる情報の増大量があるが、回路規模に応じた演算量の削減を、より細かい粒度で行うことが可能である。
【０１７１】
さらに、図１１の例においては、ｍ＝３の場合のＰ（１）ピクチャ、第１のＢ（１）ピクチャ、第２のＢ（２）ピクチャ、Ｐ（２）ピクチャが時間順に示されている。ｍは、Ｂピクチャ以外のピクチャ間隔を表すパラメータである。図１１に示される例の場合、第１のＢ（１）ピクチャの処理の際には、時間的に近いList0予測に関するＰ（１）ピクチャの予測動きベクトル（Predictor）情報が用いられる。一方、第２のＢ（２）ピクチャの処理の際には、時間的に近いList1予測に関するＰ（２）ピクチャの予測動きベクトル（Predictor）情報が用いられる。
【０１７２】
このように、参照ピクチャとの時間軸上の距離を考慮して、予測方向毎のenable/disable（on/off）を設定するようにしてもよい。
【０１７３】
以上のように、画像符号化装置１００においては、List0/List1それぞれの予測方向に独立に時間予測動きベクトルの使用のon/offが設定される。これにより、画像符号化装置１００を使用するユーザは、画質劣化を最小限に抑えながら、演算量およびメモリアクセス量を所望の値に調整することが可能となる。
【０１７４】
なお、上述した時間予測動きベクトルを使用するか否かを示すフラグは、List0およびList1の各予測方向に対してだけでなく、さらに、図７および図９を参照して上述したAMVPおよびマージモードのそれぞれに対して独立に生成するようにしてもよい。すなわち、時間予測動きベクトルを使用するか否かを、AMVPおよびマージモードのそれぞれに対して独立に設定するようにしてもよい。
【０１７５】
この場合、例えば、AMVPに対しては、AMVP_L0_temp_prediction_flag, AMVP_ L1_temp_prediction_flagが生成される。また、例えば、マージモードについては、merge_ L0_temp_prediction_flag, merge_L1_temp_prediction_flagが生成される。
【０１７６】
また、マージモードの方が、AMVPよりも時間予測動きベクトルを使用するメリットがあるので、AMVPおよびマージモードのそれぞれに対してフラグを独立に生成することで、候補予測動きベクトルをAMVPおよびマージモード毎に少なくすることが可能となる。この結果、候補予測動きベクトルを評価する際の演算量を減らすことができる。
【０１７７】
なお、AMVPよりもマージモードの方が、処理が容易なこともあり、AMVPのフラグがonの場合、マージモードのフラグがoffになることは殆どない。したがって、AMVPのフラグがonの場合、マージモードのフラグは送らないようにすることも可能である。
【０１７８】
［動きベクトル符号化部、時間予測制御部、および可逆符号化部の構成例］
図１２は、動きベクトル符号化部１２１、時間予測制御部１２２、および可逆符号化部１０６の主な構成例を示すブロック図である。
【０１７９】
図１２の例の動きベクトル符号化部１２１は、空間隣接動きベクトルバッファ１５１、時間隣接動きベクトルバッファ１５２、候補予測動きベクトル生成部１５３、コスト関数値算出部１５４、および最適予測動きベクトル決定部１５５を含むように構成される。
【０１８０】
時間予測制御部１２２は、List0時間予測制御部１６１およびList1時間予測制御部１６２を含むように構成される。
【０１８１】
可逆符号化部１０６は、パラメータ設定部１７１を含むように構成される。
【０１８２】
動き予測・補償部１１５により探索された動きベクトルの情報が、空間隣接動きベクトルバッファ１５１、時間隣接動きベクトルバッファ１５２、およびコスト関数値算出部１５４に供給される。空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、上述したように、ラインバッファで構成される。空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、動き予測・補償部１１５からの動きベクトル情報を、空間的に隣接する空間隣接領域の動きベクトルの情報として蓄積する。空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、当該PUに空間的に隣接する空間隣接PUに対して求められた動きベクトルを示す情報を読み出し、読み出した情報（空間隣接動きベクトル情報）を、候補予測動きベクトル生成部１５３に供給する。
【０１８３】
時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、上述したように、メモリで構成される。時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、動き予測・補償部１１５からの動きベクトル情報を、時間的に隣接する時間隣接領域の動きベクトルの情報として蓄積する。なお、時間的に隣接する領域とは、時間軸上異なるピクチャにおいて、当該領域と同じ空間上のアドレスにある領域のことである。
【０１８４】
時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、当該PUに時間的に隣接する時間隣接PUに対して求められた動きベクトルを示す情報を読み出し、読み出した情報（時間隣接動きベクトル情報）を、候補予測動きベクトル生成部１５３に供給する。その際、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、List0時間予測制御部１６１の制御のもと、List0方向の時間隣接動きベクトル情報の読み出しを行う、または読み出しを禁止する。時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、List1時間予測制御部１６２の制御のもと、List1方向の時間隣接動きベクトル情報の読み出しを行う、または読み出しを禁止する。
【０１８５】
候補予測動きベクトル生成部１５３は、図７または図９を参照して上述したAMVPまたはマージモードによる方法に基づき、空間隣接動きベクトルバッファ１５１からの空間隣接動きベクトル情報を参照して、当該PUの候補となる空間予測動きベクトルを生成する。候補予測動きベクトル生成部１５３は、生成した候補空間予測動きベクトルを示す情報を、コスト関数値算出部１５４に供給する。
【０１８６】
候補予測動きベクトル生成部１５３は、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、時間隣接動きベクトルバッファ１５２からの時間隣接動きベクトル情報を参照して、当該PUの候補となる時間予測動きベクトルを生成する。候補予測動きベクトル生成部１５３は、生成した候補時間予測動きベクトルを示す情報を、コスト関数値算出部１５４に供給する。
【０１８７】
コスト関数値算出部１５４は、各候補予測動きベクトルに関するコスト関数値を算出し、算出したコスト関数値を、候補予測動きベクトルの情報とともに最適予測動きベクトル決定部１５５に供給する。
【０１８８】
最適予測動きベクトル決定部１５５は、コスト関数値算出部１５４からのコスト関数値を最小とする候補予測動きベクトルを、当該PUに対する最適予測動きベクトルであるとして、その情報を、動き予測・補償部１１５に供給する。
【０１８９】
なお、動き予測・補償部１１５は、最適予測動きベクトル決定部１５５からの最適予測動きベクトルの情報を用い、動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを生成して、各予測モードについてコスト関数値を算出する。動き予測・補償部１１５は、そのうち、コスト関数値を最小とする予測モードを、インター最適予測モードに決定する。
【０１９０】
動き予測・補償部１１５は、インター最適予測モードの予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。また、動き予測・補償部１１５は、生成した差分動きベクトル情報を、パラメータ設定部１７１に供給する。
【０１９１】
List0時間予測制御部１６１は、図示せぬ操作入力部を介して入力されるユーザの操作に対応して、予測動きベクトルのうち、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。List0時間予測制御部１６１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ１５２に対して、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行わせる。List0時間予測制御部１６１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が不可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ１５２に対して、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行わせる。
【０１９２】
List0時間予測制御部１６１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグを生成し、生成したフラグの情報を、パラメータ設定部１７１に供給する。
【０１９３】
List1時間予測制御部１６２は、図示せぬ操作入力部を介して入力されるユーザの操作に対応して、予測動きベクトルのうち、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。List1時間予測制御部１６２は、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ１５２に対して、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行わせる。List1時間予測制御部１６２は、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が不可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ１５２に対して、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行わせる。
【０１９４】
List1時間予測制御部１６２は、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグを生成し、生成したフラグの情報を、パラメータ設定部１７１に供給する。
【０１９５】
なお、List0時間予測制御部１６１およびList1時間予測制御部１６２において、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグは、シーケンス単位、ピクチャ単位、またはスライス単位で設定される。
【０１９６】
パラメータ設定部１７１は、List0時間予測制御部１６１およびList1時間予測制御部１６２からのフラグの情報、動き予測・補償部１１５からの予測動きベクトルの情報や差分動きベクトルの情報、予測モード情報などを受け取る。パラメータ設定部１７１は、受け取った情報を、符号化データ（符号化ストリーム）のヘッダ情報の一部に設定する。
【０１９７】
例えば、パラメータ設定部１７１は、符号化データのPicture Parameter Setにおいて、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグを設定することにより、符号化データに付加する。
【０１９８】
［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１３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。
【０１９９】
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。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。
【０２００】
ステップＳ１０４において、動き予測・補償部１１５、動きベクトル符号化部１２１、および時間予測制御部１２２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。このインター動き予測処理についての詳細は、図１４を参照して後述する。
【０２０１】
ステップＳ１０４の処理により、当該PUの動きベクトルが探索され、予測方向毎の時間予測ベクトル使用の可否に基づいて、当該PUの各予測動きベクトルが生成され、そのうち、当該PUに最適な予測動きベクトルが決定される。そして、最適インター予測モードが決定され、最適インター予測モードの予測画像が生成される。また、予測方向毎の時間予測ベクトル使用の可否を示すフラグが生成され、生成されたフラグの情報は、可逆符号化部１０６に供給され、後述するステップＳ１１４において、可逆符号化される。
【０２０２】
決定された最適インター予測モードの予測画像とコスト関数値は、動き予測・補償部１１５から予測画像選択部１１６に供給される。また、決定された最適インター予測モードの情報や最適とされた予測動きベクトルのインデックスを示す情報、予測動きベクトルと動きベクトルの差分を示す情報も、可逆符号化部１０６に供給され、後述するステップＳ１１４において、可逆符号化される。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
ステップＳ１０８において、量子化部１０５は、レート制御部１１７からの量子化パラメータを用いて、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。
【０２０７】
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Ｓ１０９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。
【０２０８】
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においてデブロックフィルタ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を適宜行う。
【０２０９】
ステップＳ１１３において、フレームメモリ１１２は、ステップＳ１１２の処理によりデブロック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にはデブロックフィルタ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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
また、このとき、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。
【０２１２】
なお、ステップＳ１０６の処理によりインター予測モードの予測画像が選択された場合には、ステップＳ１０５において算出された差分動きベクトルの情報や予測動きベクトルのインデックスを示すフラグも符号化される。また、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０４において生成された予測方向毎の時間予測ベクトル使用の可否を示すフラグの情報も符号化し、符号化データに付加する。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。また、レート制御部１１７は、量子化パラメータに関する情報を、量子化部１０５に供給する。
【０２１５】
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。
【０２１６】
［インター動き予測処理の流れ］
次に、図１４のフローチャートを参照して、図１３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。
【０２１７】
時間予測制御部１２２は、ステップＳ１５１において、図示せぬ操作入力部を介して入力されるユーザの操作に対応して、予測動きベクトルのうち、時間予測動きベクトルの使用の可否の設定を、List0およびList1の予測方向毎に決定する。
【０２１８】
すなわち、List0時間予測制御部１６１は、図示せぬ操作入力部を介して入力されるユーザの操作に対応して、予測動きベクトルのうち、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。List0時間予測制御部１６１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否の設定に基づき、時間隣接動きベクトルバッファ１５２に対して、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを制御する。
【０２１９】
List1時間予測制御部１６２は、図示せぬ操作入力部を介して入力されるユーザの操作に対応して、予測動きベクトルのうち、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。List1時間予測制御部１６２は、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否の設定に基づき、時間隣接動きベクトルバッファ１５２に対して、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを制御する。
【０２２０】
また、List0時間予測制御部１６１およびList1時間予測制御部１６２は、List0予測方向およびList1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグをそれぞれ生成する。
【０２２１】
ステップＳ１５２において、動き予測・補償部１１５は、各インター予測モードについて動き探索を行う。動き予測・補償部１１５により探索された動きベクトル情報が、空間隣接動きベクトルバッファ１５１、時間隣接動きベクトルバッファ１５２、およびコスト関数値算出部１５４に供給される。
【０２２２】
ステップＳ１５３において、候補予測動きベクトル生成部１５３は、図７または図９を参照して上述したAMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該PUの候補となる候補予測動きベクトルを生成する。
【０２２３】
すなわち、候補予測動きベクトル生成部１５３は、空間隣接動きベクトルバッファ１５１からの隣接動きベクトル情報を参照して、当該PUの候補となる空間候補予測動きベクトルを生成する。
【０２２４】
このとき、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、ステップＳ１５１で上述したように、List0時間予測制御部１６１によりList0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しが制御されている。また、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、ステップＳ１５１で上述したように、List1時間予測制御部１６２によりList1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しが制御されている。
【０２２５】
List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能である場合、List0時間予測制御部１６１の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行う。これに対応して、候補予測動きベクトル生成部１５３は、List0予測方向の時間隣接動きベクトルを用いて、時間予測動きベクトルを生成する。
【０２２６】
List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能である場合、List1時間予測制御部１６２の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行う。これに対応して、候補予測動きベクトル生成部１５３は、List1予測方向の時間隣接動きベクトルを用いて、時間予測動きベクトルを生成する。
【０２２７】
List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が不可能である場合、List0時間予測制御部１６１の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを禁止する。よって、List0予測方向の時間予測動きベクトルは生成されない。
【０２２８】
List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が不可能である場合、List1時間予測制御部１６２の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを禁止する。よって、List1予測方向の時間予測動きベクトルは生成されない。
【０２２９】
生成された予測動きベクトルの情報は、候補予測動きベクトル情報として、コスト関数値算出部１５４に供給される。
【０２３０】
ステップＳ１５４において、コスト関数値算出部１５４は、候補予測動きベクトル生成部１５３により生成された候補予測動きベクトルに関するコスト関数値を算出する。算出されたコスト関数値と、対応する候補予測動きベクトル情報は、最適予測動きベクトル決定部１５５に供給される。
【０２３１】
ステップＳ１５５において、最適予測動きベクトル決定部１５５は、コスト関数値算出部１５４からのコスト関数値を最小とする候補予測動きベクトルを、当該PUに対する最適予測動きベクトルであるとして、その情報を、動き予測・補償部１１５に供給する。
【０２３２】
動き予測・補償部１１５は、ステップＳ１５６において、最適予測動きベクトル決定部１５５からの最適予測動きベクトル情報を用い、動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを生成して、各インター予測モードに関するコスト関数値を算出する。
【０２３３】
ステップＳ１５７において、動き予測・補償部１１５は、各予測モードのうち、コスト関数値を最小とする予測モードを、最適インター予測モードに決定する。動き予測・補償部１１５は、ステップＳ１５８において、最適インター予測モードの予測画像を生成し、予測画像選択部１１６に供給する。
【０２３４】
ステップＳ１５９において、動き予測・補償部１１５は、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のパラメータ設定部１７１に供給し、最適インター予測モードに関する情報を符号化させる。また、このとき、List0時間予測制御部１６１およびList1時間予測制御部１６２も、ステップＳ１５１において生成したList0予測方向およびList1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を、パラメータ設定部１７１にそれぞれ供給する。
【０２３５】
なお、最適インター予測モードに関する情報は、例えば、最適インター予測モードの情報、最適インター予測モードの差分動きベクトル情報、最適インター予測モードの参照ピクチャ情報、および予測動きベクトルのインデックスを示すフラグなどである。
【０２３６】
ステップＳ１５９の処理に対応して、供給されたこれらの情報は、図１３のステップＳ１１４において、符号化される。
【０２３７】
以上のように、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定するようにしたので、画像符号化装置１００を使用するユーザは、画質劣化を最小限に抑えながら、演算量およびメモリアクセス量を所望の値に調整することが可能となる。
【０２３８】
＜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（符号化ストリーム）の復号について説明する。図１５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。
【０２３９】
図１５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。
【０２４０】
図１５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、デブロックフィルタ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。
【０２４１】
さらに、画像復号装置２００は、動きベクトル復号部２２１、および時間予測制御部２２２を有する。
【０２４２】
蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを受け取る受け取り部でもある。蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを受け取って、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。符号化データには、予測モード情報、動きベクトル差分情報、予測動きベクトルのインデックス、時間予測ベクトルの使用の可否を示すフラグ情報などの復号に必要な情報が付加されている。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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
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デブロックフィルタ２０６に供給する。
【０２４８】
デブロックフィルタ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を適宜施し、それを画面並べ替えバッファ２０７に供給する。デブロックフィルタ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。
【０２４９】
デブロックフィルタ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、デブロックフィルタ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、デブロックフィルタ２０６によるフィルタ処理は省略することができる。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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、参照画像情報等）を可逆復号部２０２から取得する。
【０２５５】
動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から取得された最適予測モード情報が示す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。なお、このとき、動き予測・補償部２１２は、動きベクトル復号部２２１により再構築された動きベクトル情報を用いて、インター予測を行う。
【０２５６】
選択部２１３は、イントラ予測部２１１からの予測画像または動き予測・補償部２１２からの予測画像を、演算部２０５に供給する。そして、演算部２０５においては、動きベクトルが用いられて生成された予測画像と逆直交変換部２０４からの復号残差データ（差分画像情報）とが加算されて元の画像が復号される。すなわち、動き予測・補償部２１２、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５は、動きベクトルを用いて、符号化データを復号し、元の画像を生成する復号部でもある。
【０２５７】
動きベクトル復号部２２１は、ヘッダ情報を復号して得られた情報のうち、予測動きベクトルのインデックスの情報と差分動きベクトルの情報を可逆復号部２０２から取得する。ここで、予測動きベクトルのインデックスとは、それぞれのPUに対して、時空間に隣接する隣接領域のうち、どの隣接領域の動きベクトルにより動きベクトルの予測処理（予測動きベクトルの生成）が行われているかを示す情報である。差分動きベクトルに関する情報は、差分動きベクトルの値を示す情報である。
【０２５８】
動きベクトル復号部２２１は、時間予測制御部２２２の制御のもと、予測動きベクトルのインデックスが示すPUの動きベクトルを用いて、予測動きベクトルを再構築する。動きベクトル復号部２２１は、また、再構築した予測動きベクトルと、可逆復号部２０２からの差分動きベクトルを加算することで、動きベクトルを再構築し、再構築した動きベクトルの情報を、動き予測・補償部２１２に供給する。
【０２５９】
時間予測制御部２２２は、ヘッダ情報を復号して得られた情報のうち、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を取得する。時間予測制御部２２２は、フラグに示された予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否に基づき、動きベクトル復号部２２１による時間予測動きベクトルの使用（生成）を制御する。
【０２６０】
なお、動きベクトル復号部２２１および時間予測制御部２２２における、本技術に関連する基本的な動作原理は、図１の動きベクトル符号化部１２１および時間予測制御部１２２と同様である。ただし、図１に示された画像符号化装置１００においては、ユーザの操作に対応して、List0およびList1の予測方向毎について、時間予測動きベクトルを使用／未使用（on/off）どちらで処理を行うかが設定されて、制御された。
【０２６１】
一方、図１５に示される画像復号装置２００においては、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報が符号化側から送られている。したがって、画像復号装置２００においては、このフラグの情報を復号した結果に基づいて、List0およびList1の予測方向毎について、時間予測動きベクトルを使用／未使用（on/off）どちらで処理を行うかが設定されて、制御される。
【０２６２】
［動きベクトル復号部、領域判定部、可逆復号部の構成例］
図１６は、動きベクトル復号部２２１、時間予測制御部２２２、および可逆復号部２０２の主な構成例を示すブロック図である。
【０２６３】
図１６の例において、動きベクトル復号部２２１は、予測動きベクトル情報バッファ２５１、差分動きベクトル情報バッファ２５２、予測動きベクトル再構築部２５３、および動きベクトル再構築部２５４を含むように構成される。動きベクトル復号部２２１は、さらに、空間隣接動きベクトルバッファ２５５、および時間隣接動きベクトルバッファ２５６も含むように構成される。
【０２６４】
時間予測制御部２２２は、List0時間予測制御部２６１およびList1時間予測制御部２６２を含むように構成される。
【０２６５】
可逆復号部２０２は、パラメータ取得部２７１を含むように構成される。
【０２６６】
予測動きベクトル情報バッファ２５１は、可逆復号部２０２により復号された対象（カレント）領域（PU）の予測動きベクトルのインデックスを示す情報（以下、予測動きベクトルの情報と称する）を蓄積する。予測動きベクトル情報バッファ２５１は、当該PUの予測動きベクトルの情報を読み出し、予測動きベクトル再構築部２５３に供給する。
【０２６７】
差分動きベクトル情報バッファ２５２は、可逆復号部２０２により復号された対象領域（PU）の差分動きベクトルの情報を蓄積する。差分動きベクトル情報バッファ２５２は、対象PU（カレントPU）の差分動きベクトルの情報を読み出し、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０２６８】
予測動きベクトル再構築部２５３は、空間隣接動きベクトルバッファ２５５から、対象PUに空間的に隣接する空間隣接動きベクトル情報を読み出し、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該PUの空間予測動きベクトルを生成する。予測動きベクトル再構築部２５３は、時間隣接動きベクトルバッファ２５６から、対象PUに時間的に隣接する時間隣接動きベクトル情報を読み出し、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該PUの時間予測動きベクトルを生成する。
【０２６９】
予測動きベクトル再構築部２５３は、生成した当該PUの空間予測動きベクトルと時間予測動きベクトルのうち、予測動きベクトル情報バッファ２５１からの対象PUの予測動きベクトルのインデックスが示すものを、当該PUの予測動きベクトルとして再構築する。予測動きベクトル再構築部２５３は、再構築した予測動きベクトルの情報を、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０２７０】
動きベクトル再構築部２５４は、差分動きベクトル情報バッファ２５２からの情報が示す対象PUの差分動きベクトルと、再構築された対象PUの予測動きベクトルとを加算することで、動きベクトルを再構築する。動きベクトル再構築部２５４は、再構築された動きベクトルを示す情報を、動き予測・補償部２１２、空間隣接動きベクトルバッファ２５５、および時間隣接動きベクトルバッファ２５６に供給する。
【０２７１】
空間隣接動きベクトルバッファ２５５は、図１２の空間隣接動きベクトルバッファ１５１と同様に、ラインバッファで構成されている。空間隣接動きベクトルバッファ２５５は、動きベクトル再構築部２５４により再構築された動きベクトル情報を、同じピクチャ内の以降のPUの予測動きベクトル情報のための空間隣接動きベクトル情報として蓄積する。
【０２７２】
時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、図１２の時間隣接動きベクトルバッファ１５２と同様に、メモリで構成されている。時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、動きベクトル再構築部２５４により再構築された動きベクトル情報を、異なるピクチャのPUの予測動きベクトル情報のための時間隣接動きベクトル情報として蓄積する。
【０２７３】
なお、動き予測・補償部２１２は、この動きベクトル再構築部２５４により再構築された動きベクトルを用いて、可逆復号部２０２から取得された最適予測モード情報が示すインター予測モードで、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。
【０２７４】
List0時間予測制御部２６１は、パラメータ取得部２７１からのList0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を取得する。List0時間予測制御部２６１は、取得したフラグの情報に対応して、予測動きベクトルのうち、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。
【０２７５】
List0時間予測制御部２６１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ２５６に対して、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行わせる。List0時間予測制御部２６１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が不可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ２５６に対して、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを禁止する。
【０２７６】
List1時間予測制御部２６２は、パラメータ取得部２７１からのList1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を取得する。List1時間予測制御部２６２は、取得したフラグの情報に対応して、予測動きベクトルのうち、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。
【０２７７】
List1時間予測制御部２６２は、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ２５６に対して、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行わせる。List1時間予測制御部２６２は、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が不可能であると設定した場合、時間隣接動きベクトルバッファ２５６に対して、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを禁止する。
【０２７８】
パラメータ取得部２７１は、復号したデータに付加されたヘッダ情報（パラメータ）を取得し、対応する部へ供給する。例えば、パラメータ取得部２７１は、予測動きベクトルのインデックスを示す情報を、予測動きベクトル情報バッファ２５１に供給する。パラメータ取得部２７１は、差分動きベクトルを示す情報を、差分動きベクトル情報バッファ２５２に供給する。パラメータ取得部２７１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を、List0時間予測制御部２６１に供給する。パラメータ取得部２７１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を、List0時間予測制御部２６１に供給する。
【０２７９】
［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１７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。
【０２８０】
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。
【０２８１】
このとき、ヘッダ情報などの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。パラメータ取得部２７１は、例えば、予測モード情報、差分動きベクトルの情報、予測動きベクトルのインデックスを示すフラグ、差分量子化パラメータの情報、および予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグなどを取得する。パラメータ取得部２７１は、取得した情報を、対応する部に供給する。なお、予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグは、例えば、Picture Parameter Setなどから取得される。
【０２８２】
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。なお、この逆量子化処理には、後述するステップＳ２０８の処理により得られる量子化パラメータが用いられる。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。
【０２８３】
ステップＳ２０５において、可逆復号部２０２は、ステップＳ２０２において復号し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、処理は、ステップＳ２０６に進む。
【０２８４】
ステップＳ２０６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Ｓ２０７において、イントラ予測部２１１は、ステップＳ２０６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。
【０２８５】
また、ステップＳ２０６において、処理対象の符号化データがイントラ符号化されていない、すなわち、インター符号化されていると判定された場合、処理は、ステップＳ２０８に進む。
【０２８６】
ステップＳ２０８において、動きベクトル復号部２２１、および時間予測制御部２２２は、動きベクトル再構築処理を行う。この動きベクトル再構築処理についての詳細は、図１８を参照して後述する。
【０２８７】
ステップＳ２０８の処理により、復号された予測動きベクトルに関する情報が参照されて、当該PUの予測動きベクトルが再構築される。その際、フラグが示す予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否に基づいて、時間予測動きベクトルの生成が制御される。また、再構築された当該PUの予測動きベクトルが用いられて、動きベクトルが再構築され、再構築された動きベクトルは、動き予測・補償部２１２に供給される。
【０２８８】
ステップＳ２０９において、動き予測・補償部２１２は、ステップＳ２０８の処理により再構築された動きベクトルを用いて、インター動き予測処理を行い、予測画像を生成する。生成した予測画像は、選択部２１３に供給される。
【０２８９】
ステップＳ２１０において、選択部２１３は、ステップＳ２０７またはステップＳ２０９において生成された予測画像を選択する。ステップＳ２１１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Ｓ２１０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。すなわち、動きベクトルが用いられて、予測画像が生成され、生成された予測画像と逆直交変換部２０４からの差分画像情報とが加算されて元の画像が復号される。
【０２９０】
ステップＳ２１２において、デブロックフィルタ２０６は、ステップＳ２１１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を適宜行う。
【０２９１】
ステップＳ２１３において、画面並べ替えバッファ２０７は、ステップＳ２１２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。
【０２９２】
ステップＳ２１４において、D/A変換部２０８は、ステップＳ２１３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。
【０２９３】
ステップＳ２１５において、フレームメモリ２０９は、ステップＳ２１２においてフィルタ処理された画像を記憶する。
【０２９４】
ステップＳ２１５の処理が終了すると、復号処理が終了される。
【０２９５】
［動きベクトル再構築処理の流れ］
次に、図１８のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２０８において実行される動きベクトル再構築処理の流れの例を説明する。なお、この動きベクトル再構築処理は、符号化側から送信されて可逆復号部２０２により復号された情報を用いて、動きベクトルを復号する処理である。
【０２９６】
図１７のステップＳ２０２において、可逆復号部２０２のパラメータ取得部２７１は、復号されたパラメータの情報などを取得し、取得した情報を、対応する部に供給してくる。
【０２９７】
ステップＳ２５１において、List0時間予測制御部２６１およびList1時間予測制御部２６２は、パラメータ取得部２７１からの予測方向毎の時間予測動きベクトルのon/off情報を取得する。
【０２９８】
すなわち、List0時間予測制御部２６１は、パラメータ取得部２７１からのList0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を取得する。List0時間予測制御部２６１は、取得したフラグの情報に対応して、予測動きベクトルのうち、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。List0時間予測制御部２６１は、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否の設定に基づき、時間隣接動きベクトルバッファ２５６に対して、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを制御する。
【０２９９】
また、List1時間予測制御部２６２は、パラメータ取得部２７１からのList1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグの情報を取得する。List1時間予測制御部２６２は、取得したフラグの情報に対応して、予測動きベクトルのうち、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。List1時間予測制御部２６２は、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用の可否の設定に基づき、時間隣接動きベクトルバッファ２５６に対して、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを制御する。
【０３００】
ステップＳ２５２において、予測動きベクトル情報バッファ２５１および差分動きベクトル情報バッファ２５２は、パラメータ取得部２７１からの動きベクトルに関する情報を取得する。すなわち、予測動きベクトル情報バッファ２５１は、動きベクトルに関する情報として、予測動きベクトルのインデックスを示す情報を取得し、取得した情報を、予測動きベクトル再構築部２５３に供給する。また、差分動きベクトル情報バッファ２５２は、動きベクトルに関する情報として、差分動きベクトルの情報を取得し、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０３０１】
ステップＳ２５３において、予測動きベクトル再構築部２５３は、図７または図９を参照して上述したMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該PUの予測動きベクトルを再構築する。すなわち、予測動きベクトル再構築部２５３は、空間隣接動きベクトルバッファ２５５から、対象PUに空間的に隣接する空間隣接動きベクトル情報を読み出し、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該PUの空間予測動きベクトルを生成する。
【０３０２】
このとき、時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、ステップＳ２５１で上述したように、List0時間予測制御部２６１によりList0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しが制御されている。また、時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、ステップＳ２５１で上述したように、List1時間予測制御部２６２によりList1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しが制御されている。
【０３０３】
List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能である場合、List0時間予測制御部２６１の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行う。これに対応して、予測動きベクトル再構築部２５３は、AMVPまたはマージモードによる方法に基づき、List0予測方向の時間隣接動きベクトルを用いて、当該PUの時間予測動きベクトルを生成する。
【０３０４】
List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能である場合、List1時間予測制御部１６２の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを行う。これに対応して、予測動きベクトル再構築部２５３は、AMVPまたはマージモードによる方法に基づき、List1予測方向の時間隣接動きベクトルを用いて、当該PUの時間予測動きベクトルを生成する。
【０３０５】
なお、List0予測方向の時間予測動きベクトルの使用が不可能である場合、List0時間予測制御部２６１の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、List0予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを禁止する。よって、List0予測方向の時間予測動きベクトルは生成されない。
【０３０６】
同様に、List1予測方向の時間予測動きベクトルの使用が可能である場合、List1時間予測制御部２６２の制御のもと、時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、List1予測方向の時間隣接動きベクトルの読み出しを禁止する。よって、List1予測方向の時間予測動きベクトルは生成されない。
【０３０７】
予測動きベクトル再構築部２５３は、生成した当該PUの空間予測動きベクトルと時間予測動きベクトルの中から、予測動きベクトル情報バッファ２５１からの対象PUの予測動きベクトルのインデックスが示すものを、当該PUの予測動きベクトルとして再構築する。予測動きベクトル再構築部２５３は、再構築した予測動きベクトルの情報を、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０３０８】
ステップＳ２５４において、動きベクトル再構築部２５４は、差分動きベクトル情報バッファ２５２からの情報が示す対象PUの差分動きベクトルと、再構築された対象PUの予測動きベクトルとを加算することで、動きベクトルを再構築する。動きベクトル再構築部２５４は、再構築された動きベクトルを示す情報を、動き予測・補償部２１２、空間隣接動きベクトルバッファ２５５、および時間隣接動きベクトルバッファ２５６に供給する。
【０３０９】
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。
【０３１０】
すなわち、画像復号装置２００においては、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用の可否を示すフラグが符号化ストリームから取得され、取得されたフラグに基づいて、予測方向毎の時間予測動きベクトルの使用が制御される。
【０３１１】
これにより、画質劣化を最小限に抑えながら、演算量およびメモリアクセス量を削減することができる。
【０３１２】
すなわち、MVコンペティションやマージモードで生成される時間予測動きベクトルを使用するか否かを調整できるようにしたので、ユーザは、画質劣化を最小限に抑えながら、演算量およびメモリアクセス量を所望の値に調整することが可能となる。
【０３１３】
＜３．第３の実施の形態＞
［画像符号化装置］
図１９は、画像符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。図１９に示される画像符号化装置３００は、基本的に図１の画像符号化装置１００と同様の装置であり、同様の構成を有し、同様の処理を行う。ただし、画像符号化装置３００は、画像符号化装置１００の動きベクトル符号化部１２１の代わりに動きベクトル符号化部３２１を有し、画像符号化装置１００の時間予測制御部１２２の代わりに時間予測制御部３２２を有する。
【０３１４】
動きベクトル符号化部３２１は、時間予測制御部３２２の制御のもと、動き予測・補償部１１５において求められるカレントブロック（処理対象領域）の動きベクトルを予測する。すなわち、動きベクトル符号化部３２１は、時間予測動きベクトル（temporal predictor）や、空間予測動きベクトル（spacial predictor）を候補として生成し、その中から最適なものを、予測動きベクトル（predictor）として選択する。
【０３１５】
時間予測制御部３２２は、動きベクトル符号化部３２１における時間予測動きベクトルの使用の可否を設定する。
【０３１６】
ここで、図２０を用いて、HEVCにおける動きベクトル情報の符号化方式を説明する。
【０３１７】
上述したように、HEVCにおいては、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）と、Merge（マージ）という、２つの動きベクトル情報符号化方式が規定されている。
【０３１８】
どちらも、周辺ブロックにおける動きベクトル情報から、カレントブロックにおける動きベクトル情報の予測値を生成する。AMVPにおいては、その予測動きベクトル情報とカレントブロックの動きベクトル情報との差分値（差分動きベクトル）を伝送する。例えば、画像符号化装置３００は、その差分動きベクトルを、生成した画像圧縮情報（符号化データ）中に含めて伝送する。これに対して、Mergeにおいては、周辺ブロックから生成された予測動きベクトル情報を、カレントブロックに関する動きベクトル情報とする。
【０３１９】
周辺動きベクトル情報は、カレントブロックの、時間方向隣接動きベクトル情報、及び、空間方向動きベクトル情報を用いて生成される。
【０３２０】
図２０の例の場合、空間動きベクトル情報候補として、A0及びEから１つと、C、B0、及びDから１つとが選択される。
【０３２１】
以下では、VEC1を、処理対象であるカレントPUと、参照インデックス（ref_idx）も、リスト（list）も同じ動きベクトル情報とし、VEC2を、カレントPUと、ref_idxは同じであるが、listが異なる動きベクトル情報とし、VEC3を、カレントPUと、ref_idxは異なるが、listが同一である動きベクトル情報とし、VEC4を、カレントPUと、ref_idxも、listも異なる動きベクトル情報とする。
【０３２２】
まず、E及びA0のVEC1のスキャンを行う。
【０３２３】
次に、E及びA0のVEC2,3,4のスキャンを行う。
【０３２４】
次に、C、B0、及びDのVEC1のスキャンを行う。
【０３２５】
次に、C、B0及びDのVEC2,3,4のスキャンを行う。
【０３２６】
以上のスキャン処理は、該当する動きベクトル情報が検出された時点で終了となる。
【０３２７】
また、VEC3,4に関しては、以下の式（２０）に示されるような、スケーリング（scaling）処理が施される。
【０３２８】
mvLXZ = ClipMv（Sign（DistScaleFactor * mvLZ）*（（Abs（DistScaleFactor * mvLXZ）＋127）>> 8））
・・・（２０）
【０３２９】
時間方向の予測動きベクトル情報に関しては、Hがunavailable（利用不可）ならCRに関する動きベクトル情報を用いる。
【０３３０】
なお、空間方向隣接動きベクトル情報は、ラインバッファに逐次格納、逐次抽出することが可能であるが、時間方向隣接動きベクトル情報は、メモリに格納、抽出を行うため、メモリバンド幅を圧迫する恐れがあった。
【０３３１】
そのため、HEVCにおいては、図２１に示されるように、PPS（Picture Parameter Set）に、処理対象であるカレントピクチャにおける時間軸方向の動きベクトル情報を用いた動きベクトル予測の利用可否（on/off）を制御するパラメータenable_temporal_mvp_flagが設けられている。
【０３３２】
例えば、enable_temporal_mvp_flagの値として「１」がセットされたピクチャにおいては、動きベクトルの予測において、空間方向の予測だけでなく、時間方向の予測も利用することができる。つまり、このピクチャにおいては、空間予測動きベクトルと時間予測動きベクトルとの両方を生成することができ、それらを予測動きベクトルの候補とすることができる。
【０３３３】
逆に、例えば、enable_temporal_mvp_flagの値として「０」がセットされたピクチャにおいては、動きベクトルの予測において、時間方向の予測を利用することができない。つまり、このピクチャにおいては、空間予測動きベクトルのみが生成され、予測動きベクトルの候補とされる。
【０３３４】
ところで、HEVCにおいては、CRA（Clean Random Access）ピクチャが規定されている。CRAピクチャは、Iスライスのみを含むピクチャで、それぞれのスライスのnal_unit_typeは４である。復号順、若しくは、出力順で、CRAピクチャに後続するピクチャは、復号順、若しくは、出力順で、CRAピクチャに先行するピクチャを参照することは出来ない。また、CRAピクチャに復号順で先行するピクチャは、出力順でも先行しなければならない。
【０３３５】
また、HEVCにおいては、TLA（temporal layer access）ピクチャが規定されている。TLAピクチャに含まれるスライスは、全て、nal_unit_typeが３である。TLAピクチャ、並びに、TLAピクチャとtemporal_idが同等若しくはそれ以上の値であり、復号順でTLAピクチャに後続するピクチャは、TLAピクチャとtemporal_idが同等若しくはそれ以上の値であり、復号順でTLAピクチャに先行するピクチャを参照することが出来ない。
【０３３６】
ところで、出力となる画像圧縮情報における画質と、メモリバンド幅への負荷との両方を考慮し、一部のピクチャのみにおいて時間予測動きベクトル（temporal mv prefdiction）の利用を許可するとする。例えば、HEVCにおいては、動画像データの複数のピクチャが、図２２に示されるような階層構造を形成して符号化される。図２２において矢印は参照方向を示している。つまり、図中、より下の階層のピクチャ程、より多くのピクチャに直接的若しくは間接的に参照されるので、より重要である。換言するに、より下の階層のピクチャの画質を向上させることにより、より多くのピクチャの画質を向上させることができ、逆に、より下の階層のピクチャの画質を低減させることにより、より多くのピクチャの画質が低減してしまう。
【０３３７】
上述したように、一般的に、動きベクトルの予測において、候補とする予測方向が多いほど、画質の低減を抑制させることができる。しかしながら、時間方向の予測は、メモリバンド幅への負荷を増大させる。
【０３３８】
そこで、より重要な、図２２において下の階層のピクチャについてのみ時間方向の予測を許可し、上の階層のピクチャにおいては、時間方向の予測を禁止するとする。
【０３３９】
上述したHEVCのシンタクスの場合、このような制御は、enable_temporal_mvp_flagの値によって行われる。つまり、１ピクチャ毎に、時間方向の予測の利用を許可するか否かを制御する必要がある。そのため、例えば、当該シーケンスに10000ピクチャ含まれているとすると、最大、enable_temporal_mvp_flagを10000ビット伝送しなければならず、符号化効率を大幅に低減させてしまう恐れがあった。
【０３４０】
そこで、複数のピクチャを所定の規則に従ってグループ分けし、そのグループ毎に、時間方向の予測（temporal mv prediction）の利用可否（on/off）を制御するようにする。例えば、GOPの階層構造に応じて時間方向の予測（temporal mv prediction）の利用可否（on/off）を制御するようにする。この階層構造は既知であるため、例えば、どの階層のピクチャにおいて、時間方向の予測の利用を許可するか（若しくは禁止するか）を指定すればよい。
【０３４１】
例えば、この階層構造のように重要度によってピクチャが分類されている場合、より下の階層のピクチャ（より重要なピクチャ）において時間方向の予測の利用を許可するのが望ましい。つまり、この場合、時間方向の予測の利用を許可する階層と、禁止する階層とが１つの境界により分離されるので、その境界を指定すればよい。
【０３４２】
以上のように、時間方向の予測の利用可否制御のための情報量（符号量）を大幅に低減させることができる。そして、より重要なピクチャにおいては時間方向の予測が適用されるので、画質の劣化を抑制することもできる。
【０３４３】
換言するに、以上の制御においては、時間方向の予測の利用可否の制御パターンを指定している。したがって、このような指定は、同様の制御パターンを適用する範囲内において１度だけすればよい。
【０３４４】
つまり、動きベクトルの予測方法の１つとして、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを設定することにより、画質の劣化を抑制しながら、時間方向の予測（時間予測）の利用可否制御のための情報量（符号量）を大幅に低減させることができる。
【０３４５】
なお、このような制御情報は、例えば、シーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））に含めて伝送する。
【０３４６】
［時間予測制御］
以上のような制御を実現するために、図２１において説明したピクチャパラメータセットのenable_temporal_mvp_flagに代え、図２３および図２４に示されるように、例えばシーケンスパラメータセット（SPS）において、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagをセットする。このenable_temporal_mvp_hierarchy_flagは、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の前記パラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報である。
【０３４７】
なお、HEVCのシンタクス（syntax）において、max_temporal_layers_minus1の値が0の時、temporal_id_nesting_flagは冗長な情報となる。
【０３４８】
そこで、図２４に示されるように、max_temporal_layers_minus1の値が0以外の時のみ、出力となる画像圧縮情報に、temporal_id_nesting_flagを伝送するものとする。
【０３４９】
enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの値に関するセマンティクスを、図２５に示す。
【０３５０】
すなわち、その値が0である時、図に示されるように、全ての階層のピクチャに対して、temporal mv predictionが適用される。その値が１増えるごとに、図に示されるように、それぞれの階層に対するtemporal mv predictionがoff（利用不可）になる。
【０３５１】
なお、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの上限値は、max_temporal_layers_minus1の値により規定される。
【０３５２】
以上のように、カレントシーケンスが、10000フレームを含む場合、HEVCによる方式では、ワーストケースで、on/offのためのflagを10000ビット伝送する必要がある。
【０３５３】
これに対し、本技術による方法では、max_temporal_layers_minus1の上限値は7であるため、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの伝送に必要な情報量は、worst caseでも8ビットで済む。したがって、画像符号化装置３００は、on/off_flagに要する情報量の増大を抑制しながら、出力となる画像圧縮情報における、符号化効率と、メモリアクセスのtrade-offを実現することを可能とする。
【０３５４】
なお、以上に説明した時間予測の利用可否の制御がピクチャより大きな単位で行われるようにすれば、少なくとも、HEVCの方式よりも情報量を低減させることができる。したがって、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの伝送は、SPS（シーケンス毎）に限らない。例えば、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagを、IDRピクチャ、CRAピクチャ、或いは、TLAピクチャにおいて伝送するようにしても良い。つまり、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの伝送単位は、ピクチャより大きい単位であれば、任意である。
【０３５５】
また、このように時間予測の利用可否を制御する階層構造の階層数は、当然任意である。さらに、このような時間予測の利用可否の制御は、複数のピクチャを、時間予測を適用するピクチャと、時間予測を適用しないピクチャとに分類することができればよい。つまり、パラメータの予測方法の１つとして、時間予測を用いるか否かのパターンは、ピクチャの階層構造に基づかなければならないわけではない（必須条件では無い）。そのため、ピクチャは、上述したような階層構造を有していなくても良いし、時間予測を用いるか否かのパターンは、ピクチャの階層構造以外の条件に基づいて決定されるようにしてもよい。
【０３５６】
例えば、IPPP…構造のシーケンスにも適用することが可能である。このようなシーケンスに対して、例えば、複数のピクチャの並び順によって時間予測を用いるか否かを分けるようにしてもよい。例えば、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの値が１である場合、２枚に１枚のＰピクチャに関して、temporal mv predictionがオフ（off）、すなわち、時間予測が利用不可になるようにしてもよい。
【０３５７】
もちろん、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの値に対して、どのような、時間予測が利用不可（若しくは利用可）となるピクチャの選択パターンが割り当てられるようにしても良い。
【０３５８】
また、複数のピクチャが階層構造を形成する場合であっても、その階層構造は任意である。例えば、参照元のピクチャ間に存在する、参照されるピクチャの数が、図２５に示されるように２の冪乗である必要はなく、例えば、図２６に示されるようなGOP構造であってもよい。
【０３５９】
なお、以上においては、動きベクトルの予測における時間予測の利用可否制御（temporal motion vector prediction）を例に説明したが、本技術は、任意のパラメータの予測に対して適用することができる。
【０３６０】
例えば、文献 “CE4 Subtest 2: QP prediction based on intra/inter prediction（test 2.4b）”，JCTVC-F103，2011年7月においては、量子化パラメータQPの予測値を、動きベクトル情報を用いて、時間軸方向で生成する手法が提案されているが、本技術は、このように、時間軸方向の予測を用いた、あらゆるパラメータの予測処理に適用することが可能である。例えば、CABACの符号化パラメータにも適用することができる。
【０３６１】
［動きベクトル符号化部および時間予測制御部］
図２７は、図１９の時間予測制御部３２２および動きベクトル符号化部３２１の主な構成例を示すブロック図である。
【０３６２】
図２７に示されるように、時間予測制御部３２２は、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１、階層検出部３４２、およびtmvp on/off決定部３４３を有する。
【０３６３】
enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、ユーザ入力等の外部からの指示に基づいて、パラメータの予測方法の１つとして時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報であるenable_temporal_mvp_hierarchy_flagの値を決定する。つまり、時間予測の利用可否のパターンがパラメータの予測方法の１つとして、時間予測を用いるか否かのパターンが決定される。この処理は、パラメータ（例えば動きベクトル）の予測が行われる前に行われる。enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、決定されたenable_temporal_mvp_hierarchy_flagをtmvp on/off決定部３４３に供給する。また、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、その、時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報であるenable_temporal_mvp_hierarchy_flagを可逆符号化部１０６にも供給し、符号化させる。（例えば、SPSに含める等して復号側に伝送させる）。
【０３６４】
階層検出部３４２は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される、GOP構造や、処理対象であるカレントピクチャのピクチャタイプ（当該ピクチャタイプ）等の情報を取得し、それらの情報に基づいて、カレントピクチャの階層を検出する。階層検出部３４２は、検出したカレントピクチャの階層を示す階層情報をtmvp on/off決定部３４３に供給する。
【０３６５】
tmvp on/off決定部３４３は、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１から供給されたenable_temporal_mvp_hierarchy_flagと、階層検出部３４２から供給された階層情報とに基づいて、カレントピクチャにおいて時間予測を利用可とするか否かを決定する。つまり、tmvp on/off決定部３４３は、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagの設定において、カレントピクチャの階層が、時間予測を利用可とされているのか否かを判定する。tmvp on/off決定部３４３は、その判定に従って（つまり、設定にしたがって）、カレントピクチャにおいて時間予測を利用可とするか否かを決定し、その旨を実現する制御信号を動きベクトル符号化部３２１（時間予測動きベクトル生成部３５５）に供給する。
【０３６６】
動きベクトル符号化部３２１は、空間隣接動きベクトルバッファ３５１、空間予測動きベクトル生成部３５２、最適predictor決定部３５３、時間隣接動きベクトルバッファ３５４、および時間予測動きベクトル生成部３５５を有する。
【０３６７】
空間隣接動きベクトルバッファ３５１は、動き予測・補償部１１５から供給される動きベクトル情報を取得し、カレントブロックの空間的に周辺に位置する空間周辺ブロックの動きベクトルとして記憶する。すなわち、空間隣接動きベクトルバッファ３５１は、カレントブロックの空間的に周辺に位置しなくなったブロックの動きベクトルを適宜破棄する。空間隣接動きベクトルバッファ３５１は、要求に基づいて、記憶している動きベクトルを、空間周辺ブロックの動きベクトル（空間隣接動きベクトル情報）として、空間予測動きベクトル生成部３５２に供給する。
【０３６８】
空間予測動きベクトル生成部３５２は、空間隣接動きベクトルバッファ３５１に対して、カレントブロックに対する空間隣接動きベクトル情報を要求し、その要求に対して得られた空間隣接動きベクトル情報を用いて、カレントブロックの動きベクトルを予測する（空間予測動きベクトル情報を生成する）。空間予測動きベクトル生成部３５２は、生成した空間予測動きベクトル情報を、最適predictor決定部３５３に供給する。
【０３６９】
時間隣接動きベクトルバッファ３５４は、動き予測・補償部１１５から供給される動きベクトル情報を取得し、カレントブロックの時間的に周辺に位置する時間周辺ブロックの動きベクトルとして記憶する。すなわち、時間隣接動きベクトルバッファ３５４は、カレントブロックの時間的に周辺に位置しなくなったブロックの動きベクトルを適宜破棄する。時間隣接動きベクトルバッファ３５４は、要求に基づいて、記憶している動きベクトルを、時間周辺ブロックの動きベクトル（時間隣接動きベクトル情報）として、時間予測動きベクトル生成部３５５に供給する。
【０３７０】
時間予測動きベクトル生成部３５５は、tmvp on/off決定部３４３から供給される制御信号により、処理対象であるカレントピクチャにおいて時間予測が利用可能とされている場合、時間隣接動きベクトルバッファ３５４に対して、カレントブロックに対する時間隣接動きベクトル情報を要求し、その要求に対して得られた時間隣接動きベクトル情報を用いて、カレントブロックの動きベクトルを予測する（時間予測動きベクトル情報を生成する）。時間予測動きベクトル生成部３５５は、生成した時間予測動きベクトル情報を、最適predictor決定部３５３に供給する。
【０３７１】
なお、tmvp on/off決定部３４３から供給される制御信号により、カレントピクチャにおいて時間予測が利用不可とされている場合、時間予測動きベクトル生成部３５５は、カレントブロックの動きベクトルの予測を行わない。
【０３７２】
最適predictor決定部３５３には、さらに、動き予測・補償部１１５から、カレントブロックの動きベクトル情報（当該動きベクトル情報）が供給される。
【０３７３】
最適predictor決定部３５３は、カレントピクチャにおいて時間予測が利用可能とされている場合、空間予測動きベクトル生成部３５２から供給される空間予測動きベクトル情報と、時間予測動きベクトル生成部３５５から供給される時間予測動きベクトル情報とを候補とし、カレントブロックの動きベクトル情報を用いて、それらのコスト関数値を求め、そのコスト関数値に基づいて、候補の中からカレントブロックに対する最適predictorを決定する。
【０３７４】
また、カレントピクチャにおいて時間予測が利用不可とされている場合、最適predictor決定部３５３は、空間予測動きベクトル生成部３５２から供給される空間予測動きベクトル情報を候補とし、カレントブロックの動きベクトル情報を用いてコスト関数値を求め、そのコスト関数値に基づいて、候補の中からカレントブロックに対する最適predictorを決定する。
【０３７５】
最適predictor決定部３５３は、以上のように決定した最適predictorを示す最適predictor情報を、動き予測・補償部１１５に供給する。動き予測・補償部１１５は、その最適predictor情報を用いて、カレントブロックの動きベクトルの予測モードを決定する。
【０３７６】
このようにカレントブロックの動きベクトルの予測を行うことにより、画像符号化装置３００は、時間方向の予測の利用可否制御のための情報量（符号量）を大幅に低減させることができる。
【０３７７】
［処理の流れ］
このような画像符号化装置３００において、符号化処理は、図１３のフローチャートを参照して説明した場合と同様に行われる。
【０３７８】
ただし、インター動き予測処理は、図２８のフローチャートのように実行される。図２８のフローチャートを参照して、インター動き予測処理の流れの例を説明する。
【０３７９】
インター動き予測処理が開始されると、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、ステップＳ３０１において、時間予測の利用可否のパターン（例えば階層指定）を設定済みであるか否かを判定する。未設定であると判定された場合、処理は、ステップＳ３０２に進む。
【０３８０】
ステップＳ３０２において、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、時間予測の利用可否のパターンを設定する時間予測階層指定処理を実行する。時間予測の利用可否のパターンが設定されると、処理は、ステップＳ３０３に進む。
【０３８１】
また、ステップＳ３０１において、時間予測の利用可否のパターンが設定済みであると判定された場合、ステップＳ３０２の処理は省略され、処理はステップＳ３０３に進む。
【０３８２】
ステップＳ３０３において、階層検出部３４２は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される情報に基づいて、カレントピクチャの階層を検出する。
【０３８３】
ステップＳ３０４において、tmvp on/off決定部３４３は、ステップＳ３０２の処理により設定される時間予測利用可否のパターンと、ステップＳ３０３において検出されたカレントピクチャの階層に基づいて、カレントピクチャにおいて時間予測を行うか否かを決定する。
【０３８４】
なお、このステップＳ３０３およびステップＳ３０４の処理は、１ピクチャに１回行えばよく、カレントピクチャにおいて時間予測を行うか否かが決定済みであれば、省略することもできる。
【０３８５】
ステップＳ３０５において、動き予測・補償部１１５は、各インター予測モードについて動き探索を行う。
【０３８６】
ステップＳ３０６において、空間予測動きベクトル生成部３５２、または、空間予測動きベクトル生成部３５２および時間予測動きベクトル生成部３５５は、候補予測動きベクトル生成処理を実行し、候補予測動きベクトルを生成する。
【０３８７】
ステップＳ３０７において、最適predictor決定部３５３は、ステップＳ３０６の処理により得られた候補予測動きベクトルの中から最適予測動きベクトルを決定する。
【０３８８】
ステップＳ３０８において、動き予測・補償部１１５は、ステップＳ３０７において生成された最適予測動きベクトルも用いて、最適インター予測モードを決定する。
【０３８９】
ステップＳ３０９において、動き予測・補償部１１５は、ステップＳ３０８において決定された最適インター予測モードの予測画像を生成する。生成された予測画像は、図１３のステップＳ１０５以降の処理において利用される。
【０３９０】
ステップＳ３１０において、動き予測・補償部１１５は、予測モードとしてインター予測が選択された場合、ステップＳ３０８において決定された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。
【０３９１】
ステップＳ３１０の処理が終了すると、インター動き予測処理が終了し、処理は、図１３に戻る。
【０３９２】
次に、図２９のフローチャートを参照して、図２８のステップＳ３０２において実行される時間予測階層指定処理の流れの例を説明する。
【０３９３】
時間予測階層指定処理が開始されると、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、ステップＳ３３１において、ユーザ指示等に基づいて、時間予測を行うパターン（階層）を設定する。
【０３９４】
ステップＳ３３２において、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、その設定に基づいて、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagを生成する。
【０３９５】
ステップＳ３３３において、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、ステップＳ３３２において生成されたenable_temporal_mvp_hierarchy_flagを、可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる（復号側に伝送させる）。
【０３９６】
ステップＳ３３３の処理が終了すると、時間予測階層指定処理が終了し、処理は、図２８に戻る。
【０３９７】
次に、図３０のフローチャートを参照して、図２８のステップＳ３０６において実行される候補予測動きベクトル生成処理の流れの例を説明する。
【０３９８】
候補予測動きベクトル生成処理が開始されると、空間予測動きベクトル生成部３５２は、ステップＳ３５１において、空間隣接動きベクトルバッファ３５１から、カレントブロックに対応する空間隣接動きベクトル情報を取得し、その空間隣接動きベクトル情報を用いて空間方向の予測（空間予測）を行い、空間予測動きベクトルを生成する。生成された空間予測動きベクトルは、図２８のステップＳ３０７において利用される。
【０３９９】
ステップＳ３５２において、時間予測動きベクトル生成部３５５は、図２８のステップＳ３０４の決定に従って、カレントピクチャにおいて時間予測が許可されているか否かを判定する。時間予測を行うピクチャであると判定された場合、処理は、ステップＳ３５３に進む。
【０４００】
ステップＳ３５３において、時間予測動きベクトル生成部３５５は、時間隣接動きベクトルバッファ３５４から、カレントブロックに対応する時間隣接動きベクトル情報を取得し、その時間隣接動きベクトル情報を用いて時間方向の予測（時間予測）を行い、時間予測動きベクトルを生成する。生成された時間予測動きベクトルは、図２８のステップＳ３０７において利用される。
【０４０１】
ステップＳ３５３の処理が終了すると、候補予測動きベクトル生成処理が終了し、処理は図２８に戻る。また、ステップＳ３５２において、カレントピクチャが時間予測を行うピクチャでないと判定された場合も、候補予測動きベクトル生成処理が終了し、処理は、図２８に戻る。
【０４０２】
以上のように、各処理を実行することにより、画像符号化装置３００は、on/off_flagに要する情報量の増大を抑制しながら、出力となる画像圧縮情報における、符号化効率と、メモリアクセスのトレードオフ（trade-off）を実現することができる。
【０４０３】
＜４．第４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（符号化ストリーム）の復号について説明する。図３１は、図１９の画像符号化装置３００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。
【０４０４】
図３１に示される画像復号装置４００は、画像符号化装置３００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４００は、画像符号化装置３００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。
【０４０５】
図３１に示される画像復号装置４００は、基本的に図１５の画像復号装置２００と同様の装置であり、同様の構成を有し、同様の処理を行う。ただし、画像復号装置４００は、画像復号装置２００の動きベクトル復号部２２１の代わりに動きベクトル復号部２２１を有し、画像復号装置２００の時間予測制御部２２２の代わりに時間予測制御部４２２を有する。
【０４０６】
動きベクトル復号部４２１は、時間予測制御部４２２の制御のもと、動き予測・補償部２１２において予測画像の生成に使用されるカレントブロックの動きベクトルを予測する。すなわち、動きベクトル復号部４２１は、画像符号化装置３００から供給される情報に基づいて、画像符号化装置３００において行われたのと同じ予測方法で、動きベクトルの予測（例えば空間予測若しくは時間予測）を行い、カレントブロックの予測動きベクトル情報を生成し、その予測動きベクトル情報を用いてカレントブロックの動きベクトルを再構築する。
【０４０７】
時間予測制御部４２２は、カレントピクチャについて、動きベクトル復号部４２１における時間予測の可否を設定する。
【０４０８】
［動きベクトル復号部および時間予測制御部］
図３２は、図３１の時間予測制御部４２２および動きベクトル復号部４２１の主な構成例を示すブロック図である。
【０４０９】
図３２に示されるように、時間予測制御部４２２は、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag受信部４４１、階層情報受信部４４２、およびtmvp on/off決定部４４３を有する。
【０４１０】
enable_temporal_mvp_hierarchy_flag受信部４４１は、可逆復号部２０２から供給される、パラメータの予測方法の１つとして時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報であるenable_temporal_mvp_hierarchy_flagを取得する。この情報は、例えば、ビットストリームのSPSに含められて、画像符号化装置３００から画像復号装置４００に伝送される。可逆復号部２０２は、例えばSPSから、そのenable_temporal_mvp_hierarchy_flagを抽出し、それをenable_temporal_mvp_hierarchy_flag受信部４４１に供給する。
【０４１１】
enable_temporal_mvp_hierarchy_flag受信部４４１は、このように可逆復号部２０２から取得したenable_temporal_mvp_hierarchy_flagの値に基づいて、時間予測の利用可否のパターンをtmvp on/off決定部４４３に通知する。
【０４１２】
階層情報受信部４４２は、可逆復号部２０２から供給されるGOP構造や、処理対象であるカレントピクチャのピクチャタイプ（当該ピクチャタイプ）等の情報を取得し、それらの情報に基づいて、カレントピクチャの階層を検出する。階層情報受信部４４２は、検出したカレントピクチャの階層を示す階層情報をtmvp on/off決定部４４３に供給する。
【０４１３】
tmvp on/off決定部４４３は、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部４４１から通知された時間予測の利用可否のパターンと、階層情報受信部４４２から供給された階層情報とに基づいて、カレントピクチャにおいて時間予測を利用可とするか否かを決定する。tmvp on/off決定部４４３は、その決定に従って動きベクトル復号部４２１を制御する制御信号を、動きベクトル復号部４２１（時間予測動きベクトル生成部４５４）に供給する。
【０４１４】
動きベクトル復号部４２１は、動きベクトル再構築部４５１、空間予測動きベクトル生成部４５２、空間隣接動きベクトルバッファ４５３、時間予測動きベクトル生成部４５４、および時間隣接動きベクトルバッファ４５５を有する。
【０４１５】
動きベクトル再構築部４５１は、動き予測・補償部２１２から供給されるpredictor情報や差分動きベクトルを取得する。これらの情報は、ビットストリームに含められて画像符号化装置３００から供給される。動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２からこの情報を取得し、動きベクトル再構築部４５１に供給する。
【０４１６】
動きベクトル再構築部４５１は、画像符号化装置３００において適用された予測方法を示すpredictor情報が空間予測を示す場合、空間予測動きベクトル生成部４５２に制御信号を供給し、空間予測動きベクトルを生成させる。
【０４１７】
また、動きベクトル再構築部４５１は、predictor情報により示される予測方法が時間予測であり、また、tmvp on/off決定部４４３から供給される制御信号によりカレントピクチャの時間予測が許可されている場合、時間予測動きベクトル生成部４５４に制御信号を供給し、時間予測動きベクトルを生成させる。
【０４１８】
動きベクトル再構築部４５１は、空間予測動きベクトル生成部４５２若しくは時間予測動きベクトル生成部４５４から供給された予測動きベクトル（空間予測動きベクトル若しくは時間予測動きベクトル）を取得し、その予測動きベクトルを差分動きベクトルに加算して、カレントブロックの動きベクトル情報を再構築する。動きベクトル再構築部４５１は、再構築した動きベクトル情報を動き予測・補償部２１２に供給する。
【０４１９】
なお、動きベクトル再構築部４５１は、再構築した動きベクトル情報を、空間隣接動きベクトルバッファ４５３および時間隣接動きベクトルバッファ４５５に供給し、記憶させる。
【０４２０】
空間予測動きベクトル生成部４５２は、動きベクトル再構築部４５１により制御され、空間予測動きベクトルを生成する。空間予測動きベクトル生成部４５２は、カレントブロックに対応する空間隣接ブロックの動きベクトル（空間隣接動きベクトル情報）を空間隣接動きベクトルバッファ４５３に要求し、取得する。空間予測動きベクトル生成部４５２は、その空間隣接動きベクトル情報を用いて、カレントブロックの動きベクトルを予測する。空間予測動きベクトル生成部４５２は、生成した空間予測動きベクトルを動きベクトル再構築部４５１に供給する。
【０４２１】
空間予測動きベクトル生成部４５２は、図２７の空間予測動きベクトル生成部３５２の空間予測と同様の空間予測を行うことができる、したがって、動きベクトル再構築部４５１は、差分動きベクトルに、その空間予測動きベクトルを加算することにより、カレントブロックの動きベクトルを正しく再構築することができる。
【０４２２】
空間隣接動きベクトルバッファ４５３は、動きベクトル再構築部４５１から供給される動きベクトル情報を取得し、カレントブロックの空間的に周辺に位置する空間周辺ブロックの動きベクトルとして記憶する。すなわち、空間隣接動きベクトルバッファ４５３は、カレントブロックの空間的に周辺に位置しなくなったブロックの動きベクトルを適宜破棄する。空間隣接動きベクトルバッファ４５３は、要求に基づいて、記憶している動きベクトルを、空間周辺ブロックの動きベクトル（空間隣接動きベクトル情報）として、空間予測動きベクトル生成部４５２に供給する。
【０４２３】
時間予測動きベクトル生成部４５４は、動きベクトル再構築部４５１により制御され、時間予測動きベクトルを生成する。時間予測動きベクトル生成部４５４は、カレントブロックに対応する時間隣接ブロックの動きベクトル（時間隣接動きベクトル情報）を時間隣接動きベクトルバッファ４５５に要求し、取得する。時間予測動きベクトル生成部４５４は、その時間隣接動きベクトル情報を用いて、カレントブロックの動きベクトルを予測する。時間予測動きベクトル生成部４５４は、生成した空間予測動きベクトルを動きベクトル再構築部４５１に供給する。
【０４２４】
時間隣接動きベクトルバッファ４５５は、動きベクトル再構築部４５１から供給される動きベクトル情報を取得し、カレントブロックの時間的に周辺に位置する時間周辺ブロックの動きベクトルとして記憶する。すなわち、時間隣接動きベクトルバッファ４５５は、カレントブロックの時間的に周辺に位置しなくなったブロックの動きベクトルを適宜破棄する。時間隣接動きベクトルバッファ４５５は、要求に基づいて、記憶している動きベクトルを、時間周辺ブロックの動きベクトル（時間隣接動きベクトル情報）として、時間予測動きベクトル生成部４５４に供給する。
【０４２５】
このようにカレントブロックの動きベクトルの予測を行うことにより、画像復号装置４００は、時間方向の予測の利用可否制御のための情報量（符号量）の低減を実現させることができる。
【０４２６】
［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３３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。
【０４２７】
復号処理が開始されると、ステップＳ４０１およびステップＳ４０２の各処理が、図１７のステップＳ２０１およびステップＳ２０２各処理と同様に実行される。
【０４２８】
ステップＳ４０３において、時間予測制御部４２２は、時間予測制御処理を行う。
【０４２９】
ステップＳ４０４乃至ステップＳ４１６の各処理は、図１７のステップＳ２０３乃至ステップＳ２１５の各処理と同様に実行される。
【０４３０】
次に、図３４のフローチャートを参照して、図３３のステップＳ４０３において実行される時間予測制御処理の流れの例を説明する。
【０４３１】
時間予測制御処理が開始されると、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部４４１は、ステップＳ４３１においてenable_temporal_mvp_hierarchy_flagが供給されたか否かを判定する。供給されたと判定した場合、処理をステップＳ４３２に進める。
【０４３２】
ステップＳ４３２において、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部３４１は、可逆復号部２０２から供給されるenable_temporal_mvp_hierarchy_flagを取得する。
【０４３３】
ステップＳ４３３において、enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部４４１は、ステップＳ４３２において取得したenable_temporal_mvp_hierarchy_flagを用いて、時間予測を行う階層を設定する。設定が完了すると処理はステップＳ４３４に進む。また、ステップＳ４３１において、enable_temporal_mvp_hierarchy_flagが供給されていないと判定された場合、処理は、ステップＳ４３４に進む。
【０４３４】
ステップＳ４３４において、階層情報受信部４４２は、可逆復号部２０２から供給される情報に基づいてカレントピクチャの階層を検出する。
【０４３５】
ステップＳ４３５において、tmvp on/off決定部４４３は、カレントピクチャにおいて時間予測を行うか否かを決定し、その決定に従って制御を行う制御信号を動きベクトル再構築部４５１に供給する。
【０４３６】
ステップＳ４３５の処理が終了すると、時間予測制御処理が終了し、処理は、図３３に戻る。
【０４３７】
次に、図３５のフローチャートを参照して、図３３のステップＳ４０９において実行される動きベクトル再構築処理の流れの例を説明する。
【０４３８】
動きベクトル再構築処理が開始されると、動きベクトル再構築部４５１は、ステップＳ４５１において、動きベクトルに関する情報を取得する。
【０４３９】
ステップＳ４５２において、動きベクトル再構築部４５１は、predictor情報が示す予測方法が空間予測であるか否かを判定する。空間予測であると判定された場合、処理は、ステップＳ４５３に進む。
【０４４０】
ステップＳ４５３において、空間予測動きベクトル生成部４５２は、空間隣接動きベクトルバッファ４５３から空間隣接動きベクトル情報を取得する。
【０４４１】
ステップＳ４５４において、空間予測動きベクトル生成部４５２は、ステップＳ４５３において取得した空間隣接動きベクトル情報を用いて、カレントブロックの動きベクトルを空間予測し、空間予測動きベクトルを生成する。ステップＳ４５４の処理が終了すると、処理は、ステップＳ４５８に進む。
【０４４２】
また、ステップＳ４５２において、predictor情報が示す予測方法が時間予測であると判定され、また、カレントピクチャにおいて時間予測が許可されている場合、処理は、ステップＳ４５５に進む。
【０４４３】
ステップＳ４５６において、時間予測動きベクトル生成部４５４は、時間隣接動きベクトルバッファ４５５から時間隣接動きベクトル情報を取得する。
【０４４４】
ステップＳ４５７において、時間予測動きベクトル生成部４５４は、ステップＳ４５６において取得した時間隣接動きベクトル情報を用いて、カレントブロックの動きベクトルを時間予測し、時間予測動きベクトルを生成する。ステップＳ４５７の処理が終了すると、処理は、ステップＳ４５８に進む。
【０４４５】
ステップＳ４５８において、動きベクトル再構築部４５１は、ステップＳ４５４において生成された空間予測動きベクトル、若しくは、ステップＳ４５７において生成された時間予測動きベクトルを差分動きベクトルに加算し、カレントブロックの動きベクトルを再構築する。この動きベクトルは、図３３のステップＳ４１０等において利用される。
【０４４６】
また、動きベクトル再構築部４５１は、再構築したカレントブロックの動きベクトルを空間隣接動きベクトルバッファ４５３および時間隣接動きベクトルバッファ４５５に供給し、記憶させる。
【０４４７】
ステップＳ４５８の処理が終了すると、動きベクトル再構築処理が終了し、処理は図３３に戻る。
【０４４８】
以上のように、各処理を実行することにより、画像復号装置４００は、on/off_flagに要する情報量の増大を抑制しながら、出力となる画像圧縮情報における、符号化効率と、メモリアクセスのトレードオフ（trade-off）を実現することができる。
【０４４９】
なお、上記説明においては、HEVCに準ずる場合を例に説明してきたが、本技術は、MVコンペティションやマージモードによる動きベクトル情報の符号化処理および復号処理を行う装置であれば、他の符号化方式を用いる装置でも適用することができる。
【０４５０】
また、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。
【０４５１】
＜５．第５の実施の形態＞
［シンタクス］
ところで、文献Ye-Kui Wang, Miska M. Hannuksela, "HRD parameters in VPS", JCTVC-J0562, Joint Collaborative Team on Video Coding（JCT-VC）of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 1110th Meeting: Stockholm, SE, 11 - 20 July 2012においては、ビデオパラメータセット（VPS（Video Parameter Set））のシンタクスの例と、バッファリングピリオドSEI（buffering period SEI（Supplemental Enhancement Information））のシンタクスの例が示されている。図３６は、そのビデオパラメータセット（VPS）のシンタクスの例を示す図である。図３７は、そのバッファリングピリオドSEIのシンタクスの例を示す図である。
【０４５２】
図３６に示されるように、上述した文献（JCTVC-J0562）に記載のシンタクスでは、HRDパラメータ（HRD（Hypothetical Reference Decoder） parameter）は、シーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））において伝送されず、ビデオパラメータセット（VPS）において伝送される。
【０４５３】
しかしながら、図３７の上から２行目に示されるように、バッファリングピリオドSEIは、シーケンスパラメータセット（SPS）に関連づけられているため（seq_parameter_set_id）、シンタクス（パース処理）において処理の整合性がとれていない恐れがあった。
【０４５４】
そこで、バッファリングピリオドSEIのシンタクスを図３８に示されるように変更し、バッファリングピリオドSEIがビデオパラメータセット（VPS）に関連づけられるようにしてもよい。
【０４５５】
＜６．第６の実施の形態＞
［多視画像点符号化・多視点画像復号への適用］
上述した一連の処理は、多視点画像符号化・多視点画像復号に適用することができる。図３９は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
【０４５６】
図３９に示されるように、多視点画像は、複数の視点の画像を含み、その複数の視点のうちの所定の１つの視点の画像が、ベースビューの画像に指定されている。ベースビューの画像以外の各視点の画像は、ノンベースビューの画像として扱われる。
【０４５７】
図３９のような多視点画像を符号化・復号する場合、各ビューの画像を符号化・復号するが、この各ビューの符号化・復号に対して、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態において上述した方法を適用するようにしてもよい。このようにすることにより、画像劣化を抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができる。
【０４５８】
さらに、各ビューの符号化・復号において、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態において上述した方法において使用されるフラグやパラメータを共有するようにしてもよい。
【０４５９】
より具体的には、例えば、第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した、List0およびList1の各予測方向に対して時間予測動きベクトルを使用するか否かを示すフラグ（L0_temp_prediction_flagやL1_temp_prediction_flag）を、各ビューの符号化・復号において共有するようにしてもよい。また、例えば、第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した、AMVPおよびマージモードのそれぞれに対する時間予測動きベクトルを使用するか否かを示すフラグ（AMVP_L0_temp_prediction_flagやmerge_temp_prediction_flag）を、各ビューの符号化・復号において共有するようにしてもよい。
【０４６０】
さらに、例えば、第３の実施の形態や第４の実施の形態において説明した、時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報（enable_temporal_mvp_hierarchy_flag）やその他の関連情報（例えば、max_temporal_layers_minus1やtemporal_id_nesting_flag）を、各ビューの符号化・復号において共有するようにしてもよい。
【０４６１】
もちろん、これら以外の必要な情報も、各ビューの符号化・復号において共有するようにしてもよい。
【０４６２】
［多視点画像符号化装置］
図４０は、上述した多視点画像符号化を行う多視点画像符号化装置を示す図である。図４０に示されるように、多視点画像符号化装置６００は、符号化部６０１、符号化部６０２、および多重化部６０３を有する。
【０４６３】
符号化部６０１は、ベースビュー画像を符号化し、ベースビュー画像符号化ストリームを生成する。符号化部６０２は、ノンベースビュー画像を符号化し、ノンベースビュー画像符号化ストリームを生成する。多重化部６０３は、符号化部６０１において生成されたベースビュー画像符号化ストリームと、符号化部６０２において生成されたノンベースビュー画像符号化ストリームとを多重化し、多視点画像符号化ストリームを生成する。
【０４６４】
この多視点画像符号化装置６００の符号化部６０１および符号化部６０２に対して、画像符号化装置１００（図１）や画像符号化装置３００（図１９）を適用することができる。上述したように、符号化部６０１および符号化部６０２は、互いに同一のフラグやパラメータを用いて、動きベクトルの予測における時間予測の利用可否制御等を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）。
【０４６５】
［多視点画像復号装置］
図４１は、上述した多視点画像復号を行う多視点画像復号装置を示す図である。図４１に示されるように、多視点画像復号装置６１０は、逆多重化部６１１、復号部６１２、および復号部６１３を有する。
【０４６６】
逆多重化部６１１は、ベースビュー画像符号化ストリームとノンベースビュー画像符号化ストリームとが多重化された多視点画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースビュー画像符号化ストリームと、ノンベースビュー画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６１２は、逆多重化部６１１により抽出されたベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ベースビュー画像を得る。復号部６１３は、逆多重化部６１１により抽出されたノンベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ノンベースビュー画像を得る。
【０４６７】
この多視点画像復号装置６１０の復号部６１２および復号部６１３に対して、画像復号装置２００（図１５）や画像復号装置４００（図３１）を適用することができる。上述したように、復号部６１２および復号部６１３は、互いに同一のフラグやパラメータを用いて、動きベクトルの予測における時間予測の利用可否制御等を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）。
【０４６８】
＜７．第７の実施の形態＞
［階層画像点符号化・階層画像復号への適用］
上述した一連の処理は、階層画像符号化・階層画像復号に適用することができる。図４２は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
【０４６９】
図４２に示されるように、階層画像は、複数の階層（解像度）の画像を含み、その複数の解像度のうちの所定の１つの階層の画像が、ベースレイヤの画像に指定されている。ベースレイヤの画像以外の各階層の画像は、ノンベースレイヤの画像として扱われる。
【０４７０】
図４２のような階層画像を符号化・復号する場合、各階層の画像を符号化・復号するが、この各階層の符号化・復号に対して、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態において上述した方法を適用するようにしてもよい。このようにすることにより、画像劣化を抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができる。
【０４７１】
さらに、各階層の符号化・復号において、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態において上述した方法において使用されるフラグやパラメータを共有するようにしてもよい。
【０４７２】
より具体的には、例えば、第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した、List0およびList1の各予測方向に対して時間予測動きベクトルを使用するか否かを示すフラグ（L0_temp_prediction_flagやL1_temp_prediction_flag）を、各階層の符号化・復号において共有するようにしてもよい。また、例えば、第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した、AMVPおよびマージモードのそれぞれに対する時間予測動きベクトルを使用するか否かを示すフラグ（AMVP_L0_temp_prediction_flagやmerge_temp_prediction_flag）を、各階層の符号化・復号において共有するようにしてもよい。
【０４７３】
さらに、例えば、第３の実施の形態や第４の実施の形態において説明した、時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報（enable_temporal_mvp_hierarchy_flag）やその他の関連情報（例えば、max_temporal_layers_minus1やtemporal_id_nesting_flag）を、各階層の符号化・復号において共有するようにしてもよい。
【０４７４】
もちろん、これら以外の必要な情報も、各階層の符号化・復号において共有するようにしてもよい。
【０４７５】
［階層画像符号化装置］
図４３は、上述した階層画像符号化を行う階層画像符号化装置を示す図である。図４３に示されるように、階層画像符号化装置６２０は、符号化部６２１、符号化部６２２、および多重化部６２３を有する。
【０４７６】
符号化部６２１は、ベースレイヤ画像を符号化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。符号化部６２２は、ノンベースレイヤ画像を符号化し、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。多重化部６２３は、符号化部６２１において生成されたベースレイヤ画像符号化ストリームと、符号化部６２２において生成されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを多重化し、階層画像符号化ストリームを生成する。
【０４７７】
この階層画像符号化装置６２０の符号化部６２１および符号化部６２２に対して、画像符号化装置１００（図１）や画像符号化装置３００（図１９）を適用することができる。上述したように、符号化部６２１および符号化部６２２は、互いに同一のフラグやパラメータを用いて、動きベクトルの予測における時間予測の利用可否制御等を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）。
【０４７８】
［階層画像復号装置］
図４４は、上述した階層画像復号を行う階層画像復号装置を示す図である。図４４に示されるように、階層画像復号装置６３０は、逆多重化部６３１、復号部６３２、および復号部６３３を有する。
【０４７９】
逆多重化部６３１は、ベースレイヤ画像符号化ストリームとノンベースレイヤ画像符号化ストリームとが多重化された階層画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームと、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６３２は、逆多重化部６３１により抽出されたベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ベースレイヤ画像を得る。復号部６３３は、逆多重化部６３１により抽出されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ノンベースレイヤ画像を得る。
【０４８０】
この階層画像復号装置６３０の復号部６３２および復号部６３３に対して、画像復号装置２００（図１５）や画像復号装置４００（図３１）を適用することができる。上述したように、復号部６３２および復号部６３３は、互いに同一のフラグやパラメータを用いて、動きベクトルの予測における時間予測の利用可否制御等を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）。
【０４８１】
＜８．第８の実施の形態＞
［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。
【０４８２】
図４５において、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０４８３】
コンピュータ７００において、CPU（Central Processing Unit）７０１，ROM（Read Only Memory）７０２，RAM（Random Access Memory）７０３は、バス７０４により相互に接続されている。
【０４８４】
バス７０４には、さらに、入出力インタフェース７１０が接続されている。入出力インタフェース７１０には、入力部７１１、出力部７１２、記憶部７１３、通信部７１４、及びドライブ７１５が接続されている。
【０４８５】
入力部７１１は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部７１２は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部７１３は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部７１４は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ７１５は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア７１６を駆動する。
【０４８６】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU７０１が、例えば、記憶部７１３に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース７１０及びバス７０４を介して、RAM７０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０４８７】
コンピュータ７００（CPU７０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア７１６に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０４８８】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア７１６をドライブ７１５に装着することにより、入出力インタフェース７１０を介して、記憶部７１３にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部７１４で受信し、記憶部７１３にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM７０２や記憶部７１３に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０４８９】
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。
【０４９０】
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。
【０４９１】
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。
【０４９２】
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。
【０４９３】
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、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、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。
【０４９４】
例えば、本技術は、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
【０４９５】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０４９６】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０４９７】
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。
【０４９８】
＜９．応用例＞
［第１の応用例：テレビジョン受像機］
図４６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。
【０４９９】
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。
【０５００】
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。
【０５０１】
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。
【０５０２】
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。
【０５０３】
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。
【０５０４】
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。
【０５０５】
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。
【０５０６】
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。
【０５０７】
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。
【０５０８】
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。
【０５０９】
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、画像劣化を最小限に抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができることができる。
【０５１０】
［第２の応用例：携帯電話機］
図４７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。
【０５１１】
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。
【０５１２】
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。
【０５１３】
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。
【０５１４】
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。
【０５１５】
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。
【０５１６】
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。
【０５１７】
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。
【０５１８】
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、画像劣化を最小限に抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができる。
【０５１９】
［第３の応用例：記録再生装置］
図４８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。
【０５２０】
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。
【０５２１】
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。
【０５２２】
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。
【０５２３】
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。
【０５２４】
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、各種プログラムおよ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。
【０５２５】
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。
【０５２６】
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。
【０５２７】
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。
【０５２８】
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。
【０５２９】
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。
【０５３０】
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。
【０５３１】
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、画像劣化を最小限に抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができる。
【０５３２】
［第４の応用例：撮像装置］
図４９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。
【０５３３】
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。
【０５３４】
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。
【０５３５】
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。
【０５３６】
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。
【０５３７】
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。
【０５３８】
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。
【０５３９】
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。
【０５４０】
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。
【０５４１】
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。
【０５４２】
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。
【０５４３】
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、画像劣化を最小限に抑えながら、メモリアクセス量および演算量の削減を実現させることができる。
【０５４４】
なお、本明細書では、予測動きベクトルのコードナンバ、差分動きベクトル情報、および予測方向毎の時間予測動きベクトルのon/offを示すフラグ情報などの各種情報が、符号化ストリームに多重化されて、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。
【０５４５】
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、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。
【０５４６】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）  画像のカレント領域の動きベクトルを復号する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグと符号化ストリームとを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られたフラグに示された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記予測動きベクトル生成部により生成された予測動きベクトルを用いて、前記カレント領域の動きベクトルを復号する動きベクトル復号部と、
前記動きベクトル復号部により復号された動きベクトルを用いて、前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する復号部と
を備える画像処理装置。
（２）  前記受け取り部は、ピクチャ単位のパラメータにおいて設定されている前記時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを受け取る
前記（１）に記載の画像処理装置。
（３）  前記時間予測ベクトルは、前記予測方向の一方に対して使用可能に設定されており、前記予測方向の他方に対して使用不可に設定されている
前記（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（４）  カレントピクチャが並び替えのあるピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List0方向であり、前記カレントピクチャが並び替えのないピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List1方向である
前記（３）に記載の画像処理装置。
（５）  カレントピクチャからのList0方向の参照ピクチャの距離と、前記カレントピクチャからのList1方向の参照ピクチャとの距離が異なる場合、前記予測方向の一方は、前記カレントピクチャから時間軸上で近い参照ピクチャに対する方向である
前記（３）に記載の画像処理装置。
（６）  前記時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグは、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）とマージモードとで独立に生成されている
前記（２）乃至（５）のいずれかに記載の画像処理装置。
（７）  画像処理装置が、
画像のカレント領域の動きベクトルを復号する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグと符号化ストリームとを受け取り、
受け取られたフラグに示された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成し、
生成された予測動きベクトルを用いて、前記カレント領域の動きベクトルを復号し、
復号された動きベクトルを用いて、受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する
画像処理方法。
（８）  画像のカレント領域の動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を予測方向毎に設定する時間予測制御部と、
前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを設定するフラグ設定部と、
前記フラグ設定部により設定されたフラグと、前記画像を符号化した符号化ストリームとを伝送する伝送部と
を備える画像処理装置。
（９）  前記フラグ設定部は、前記時間予測制御部により設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグをピクチャ単位のパラメータにおいて設定して、前記符号化ストリームに付加する
前記（８）に記載の画像処理装置。
（１０）  前記時間予測制御部は、前記予測方向の一方に対して、前記時間予測ベクトルを使用可能に設定し、前記予測方向の他方に対して、前記時間予測ベクトルを使用不可に設定する
前記（８）または（９）に記載の画像処理装置。
（１１）  カレントピクチャが並び替えのあるピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List0方向であり、前記カレントピクチャが並び替えのないピクチャの場合、前記予測方向の一方は、List1方向である
前記（１０）に記載の画像処理装置。
（１２）  カレントピクチャからのList0方向の参照ピクチャの距離と、前記カレントピクチャからのList1方向の参照ピクチャとの距離が異なる場合、前記予測方向の一方は、前記カレントピクチャから時間軸上で近い参照ピクチャに対する方向である
前記（１０）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１３）  前記時間予測制御部は、前記時間予測ベクトルの使用の可否を、AMVP（Advanced Motion Vector Prediction）とマージモードとで独立に設定する
前記（９）乃至（１２）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１４）  画像のカレント領域の動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトルを対象として、前記カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の動きベクトルを用いて生成される時間予測ベクトルの使用の可否を予測方向毎に設定し、
設定された時間予測ベクトルの使用の可否に基づき、前記カレント領域の周辺に位置する周辺領域の動きベクトルを用いて、前記カレント領域の予測動きベクトルを生成し、
設定された時間予測ベクトルの使用の可否を示す予測方向毎のフラグを設定し、
設定されたフラグと、前記画像を符号化した符号化ストリームとを伝送する
画像処理方法。
（１５）  画像を符号化する際に用いられるパラメータの符号化データと、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の前記パラメータとを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報を受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成する予測パラメータ生成部と、
前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測パラメータを用いて、前記受け取り部により受け取られた前記パラメータの符号化データを復号し、前記パラメータを再構築するパラメータ復号部と
を備える画像処理装置。
（１６）  前記パターンは、複数のピクチャについて、前記時間予測を用いるか否かをピクチャ毎に指定するパターンである
前記（１５）に記載の画像処理装置。
（１７）  前記パターンは、前記複数のピクチャにより形成される階層構造の階層によって、前記時間予測を用いるか否かを分ける
前記（１６）に記載の画像処理装置。
（１８）  前記パターンは、前記複数のピクチャにおける並び順によって、前記時間予測を用いるか否かを分ける
前記（１６）に記載の画像処理装置。
（１９）  前記パラメータは、動きベクトルであり、前記予測パラメータは、予測動きベクトルであり、
前記受け取り部は、前記動きベクトルの符号化データと、前記時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報とを受け取り、
前記予測パラメータ生成部は、前記受け取り部により受け取られた前記パターンに従って、前記動きベクトルの符号化データにおいて指定される予測方法により前記予測動きベクトルを生成し、
前記パラメータ復号部は、前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測動きベクトルを用いて、前記受け取り部により受け取られた前記動きベクトルの符号化データを復号し、前記動きベクトルを再構築する
前記（１５）乃至（１８）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２０）  前記パラメータは、１つ前に処理されたブロックの量子化パラメータと、カレントブロックの量子化パラメータとの差分である
前記（１５）乃至（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２１）  前記パラメータは、コンテキストを用いた算術符号化のパラメータである
前記（１５）乃至（２０）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２２）  前記受け取り部は、前記画像の符号化データをさらに受け取り、
前記受け取り部により受け取られた前記画像の符号化データを、前記パラメータ復号部により再構築された前記パラメータを用いて復号する画像復号部をさらに備える
前記（１５）乃至（２１）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２３）  画像処理装置の画像処理方法において、
前記画像処理装置が、
画像を符号化する際に用いられるパラメータの符号化データと、カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域の前記パラメータとを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを示す情報を受け取り、
受け取られた前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成し、
生成された前記予測パラメータを用いて、受け取られた前記パラメータの符号化データを復号し、前記パラメータを再構築する
画像処理方法。
（２４）  カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを設定する設定部と、
前記設定部により設定された前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成する予測パラメータ生成部と、
前記予測パラメータ生成部により生成された前記予測パラメータを用いて、前記パラメータを符号化するパラメータ符号化部と、
前記パラメータ符号化部により生成された前記パラメータの符号化データと、前記設定部により設定された前記パターンを示す情報とを伝送する伝送部と
を備える画像処理装置。
（２５）  前記パラメータを生成するパラメータ生成部と、
前記パラメータ生成部により生成された前記パラメータを用いて、前記画像を符号化する画像符号化部と
をさらに備え、
前記設定部は、前記時間予測を用いるか否かのパターンを設定し、
前記パラメータ符号化部は、前記予測パラメータを用いて、前記パラメータ生成部により生成された前記パラメータを符号化し、
前記伝送部は、前記画像符号化部により生成された前記画像の符号化データを伝送する
前記（２４）に記載の画像処理装置。
（２６）  画像処理装置の画像処理方法において、
前記画像処理装置が、
カレント領域の時間的に周辺に位置する時間周辺領域のパラメータを用いて予測を行う時間予測を用いるか否かのパターンを設定し、
設定された前記パターンに従って、前記パラメータの予測値である予測パラメータを生成し、
生成された前記予測パラメータを用いて、前記パラメータを符号化し、
生成された前記パラメータの符号化データと、設定された前記パターンを示す情報とを伝送する
画像処理方法。
【符号の説明】
【０５４７】
１００  画像符号化装置，  １０６  可逆符号化部，  １１５  動き予測・補償部，  １２１  動きベクトル符号化部，  １２２  時間予測制御部，  １５１  空間隣接動きベクトルバッファ，  １５２  時間隣接動きベクトルバッファ，  １５３  候補予測動きベクトル生成部，  １５４  コスト関数値算出部，  １５５  最適予測動きベクトル決定部，  １６１  List0時間予測制御部，  １６２  List1時間予測制御部，  １７１  パラメータ設定部，  ２００  画像復号装置，  ２０２  可逆復号部，  ２１２  動き予測・補償部，  ２２１  動きベクトル復号部，  ２２２  時間予測制御部，  ２５１  予測動きベクトル情報バッファ，  ２５２  差分動きベクトル情報バッファ，  ２５３  予測動きベクトル再構築部，  ２５４  動きベクトル再構築部，  ２５５  空間隣接動きベクトルバッファ，  ２５６  時間隣接動きベクトルバッファ，  ２６１  List0時間予測制御部，  ２６２  List1時間予測制御部，２７１  パラメータ取得部，  ３００  画像符号化装置，  ３２１  動きベクトル符号化部，  ３２２  時間予測制御部，  ３４１  enable_temporal_mvp_hierarchy_flag設定部，  ３４２  階層検出部，  ３４３  tmvp on/off決定部，  ３５１  空間隣接動きベクトルバッファ，  ３５２  空間予測動きベクトル生成部，  ３５３  最適predictor決定部，  ３５４  時間隣接動きベクトルバッファ，  ３５５  時間予測動きベクトル生成部，  ４００  画像復号装置，  ４２１  動きベクトル復号部，  ４２２  時間予測制御部，  ４４１  enable_temporal_mvp_hierarchy_flag受信部，  ４４２  階層情報受信部，  ４４３  tmvp on/off決定部，  ４５１動きベクトル再構築部，  ４５２  空間予測動きベクトル生成部，  ４５３  空間隣接動きベクトルバッファ，  ４５４  時間予測動きベクトル生成部，  ４５５  時間隣接動きベクトルバッファ
【図１】
2013058363.tif 000019
【図２】
2013058363.tif 000020
【図３】
2013058363.tif 000021
【図４】
2013058363.tif 000022
【図５】
2013058363.tif 000023
【図６】
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【図７】
2013058363.tif 000025
【図８】
2013058363.tif 000026
【図９】
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【図１０】
2013058363.tif 000028
【図１１】
2013058363.tif 000029
【図１２】
2013058363.tif 000030
【図１３】
2013058363.tif 000031
【図１４】
2013058363.tif 000032
【図１５】
2013058363.tif 000033
【図１６】
2013058363.tif 000034
【図１７】
2013058363.tif 000035
【図１８】
2013058363.tif 000036
【図１９】
2013058363.tif 000037
【図２０】
2013058363.tif 000038
【図２１】
2013058363.tif 000039
【図２２】
2013058363.tif 000040
【図２３】
2013058363.tif 000041
【図２４】
2013058363.tif 000042
【図２５】
2013058363.tif 000043
【図２６】
2013058363.tif 000044
【図２７】
2013058363.tif 000045
【図２８】
2013058363.tif 000046
【図２９】
2013058363.tif 000047
【図３０】
2013058363.tif 000048
【図３１】
2013058363.tif 000049
【図３２】
2013058363.tif 000050
【図３３】
2013058363.tif 000051
【図３４】
2013058363.tif 000052
【図３５】
2013058363.tif 000053
【図３６】
2013058363.tif 000054
【図３７】
2013058363.tif 000055
【図３８】
2013058363.tif 000056
【図３９】
2013058363.tif 000057
【図４０】
2013058363.tif 000058
【図４１】
2013058363.tif 000059
【図４２】
2013058363.tif 000060
【図４３】
2013058363.tif 000061
【図４４】
2013058363.tif 000062
【図４５】
2013058363.tif 000063
【図４６】
2013058363.tif 000064
【図４７】
2013058363.tif 000065
【図４８】
2013058363.tif 000066
【図４９】
2013058363.tif 000067
【国際調査報告】
2013058363.tif 000068
2013058363.tif 000069
2013058363.tif 000070
2013058363.tif 000071