(57)【要約】  画像符号化方法は、符号化対象ブロックの符号化に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップ（Ｓ１１３）と、第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップ（Ｓ１１５）と、第１マージ候補および第２マージ候補の中から、符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する選択ステップ（Ｓ１２０）と、選択されたマージ候補を特定するためのインデックスをビットストリームに付加する付加ステップ（Ｓ１３０）とを含み、第１導出ステップ（Ｓ１１３）では、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行い、第２導出ステップ（Ｓ１１５）では、第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、第２導出処理を行う。
2013057877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像をブロック毎に符号化することでビットストリームを生成する画像符号化方法であって、
符号化対象ブロックの符号化に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップと、
前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップと、
前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する選択ステップと、
選択された前記マージ候補を特定するためのインデックスを前記ビットストリームに付加する付加ステップとを含み、
前記第１導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、
前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う、
画像符号化方法。
【請求項２】
前記画像符号化方法は、さらに、
前記第１導出処理および前記第２導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第３マージ候補として導出する第３導出処理を行う第３導出ステップを含み、
前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に前記第２導出処理を行い、
前記選択ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の中から、前記符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する、
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項３】
前記第３導出ステップでは、前記第３導出処理により複数の第３マージ候補を導出し、
前記第１導出ステップでは、前記複数の第３マージ候補にそれぞれ含まれる複数の予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを組み合わせて２方向予測のためのマージ候補を前記第１マージ候補として導出する処理を前記第１導出処理として行う、
請求項２に記載の画像符号化方法。
【請求項４】
前記第３導出ステップでは、前記符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて前記第３マージ候補を導出する処理を前記第３導出処理として行う、
請求項２または３に記載の画像符号化方法。
【請求項５】
前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、前記第２導出処理を繰り返す、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項６】
前記第２導出ステップでは、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を前記第２マージ候補として導出する処理を前記第２導出処理として行う、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項７】
前記所定数は、前記第１導出処理により導出可能な第１マージ候補の総数に依存する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項８】
前記画像符号化方法は、さらに、
第１規格に準拠する第１符号化処理、または第２規格に準拠する第２符号化処理に、符号化処理を切り替える切り替えステップと、
切り替えられた前記符号化処理が準拠する前記第１規格または前記第２規格を示す識別情報を前記ビットストリームに付加する識別情報付加ステップとを含み、
前記符号化処理が前記第１符号化処理に切り替えられた場合に、前記第１符号化処理として、前記第１導出ステップと、前記第２導出ステップと、前記選択ステップと、前記付加ステップとが行われる、
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項９】
画像をブロック毎に符号化することでビットストリームを生成する画像符号化装置であって、
符号化対象ブロックの符号化に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出部と、
前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出部と、
前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する予測制御部と、
選択された前記マージ候補を特定するためのインデックスを前記ビットストリームに付加する符号化部とを備え、
前記第１導出部は、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、
前記第２導出部は、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う、
画像符号化装置。
【請求項１０】
ビットストリームに含まれる符号化画像をブロック毎に復号する画像復号方法であって、
復号対象ブロックの復号に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップと、
前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップと、
前記ビットストリームからインデックスを取得する取得ステップと、
取得された前記インデックスを用いて、前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択する選択ステップとを含み、
前記第１導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、
前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う、
画像復号方法。
【請求項１１】
前記画像復号方法は、さらに、
前記第１導出処理および前記第２導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第３マージ候補として導出する第３導出処理を行う第３導出ステップを含み、
前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に前記第２導出処理を行い、
前記選択ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の中から、前記復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択する、
請求項１０に記載の画像復号方法。
【請求項１２】
前記第３導出ステップでは、前記第３導出処理により複数の第３マージ候補を導出し、
前記第１導出ステップでは、前記複数の第３マージ候補にそれぞれ含まれる複数の予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを組み合わせて２方向予測のためのマージ候補を前記第１マージ候補として導出する、
請求項１１に記載の画像復号方法。
【請求項１３】
前記第３導出ステップでは、前記復号対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの復号に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて前記第３マージ候補を導出する処理を前記第３導出処理として行う、
請求項１１または１２に記載の画像復号方法。
【請求項１４】
前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、前記第２導出処理を繰り返す、
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の画像復号方法。
【請求項１５】
前記第２導出ステップでは、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を前記第２マージ候補として導出する処理を前記第２導出処理として行う、
請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の画像復号方法。
【請求項１６】
前記所定数は、前記第１導出処理により導出可能な第１マージ候補の総数に依存する、
請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の画像復号方法。
【請求項１７】
前記画像復号方法は、さらに、
前記ビットストリームに付加された第１規格または第２規格を示す識別情報に応じて、前記第１規格に準拠する第１復号処理、または前記第２規格に準拠する第２復号処理に、復号処理を切り替える切り替えステップを含み、
前記復号処理が第１復号処理に切り替えられた場合に、前記第１復号処理として、前記第１導出ステップと、前記第２導出ステップと、前記取得ステップと、前記選択ステップとが行われる、
請求項１０に記載の画像復号方法。
【請求項１８】
ビットストリームに含まれる符号化画像をブロック毎に復号する画像復号装置であって、
復号対象ブロックの復号に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出部と、
前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出部と、
前記ビットストリームからインデックスを取得する復号部と、
取得された前記インデックスを用いて、前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択する予測制御部とを備え、
前記第１導出部は、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、
前記第２導出部は、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う、
画像復号装置。
【請求項１９】
請求項９に記載の画像符号化装置と、
請求項１８に記載の画像復号装置とを備える
画像符号化復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化方法および画像復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像符号化処理では、一般に、動画像が有する空間方向および時間方向の冗長性を利用して情報量の圧縮が行われる。ここで一般に、空間方向の冗長性を利用する方法としては、周波数領域への変換が用いられる。また、時間方向の冗長性を利用する方法としては、ピクチャ間予測（以降、「インター予測」と呼ぶ）符号化処理が用いられる。インター予測符号化処理では、あるピクチャを符号化する際に、符号化対象ピクチャに対して表示時間順で前方または後方にある符号化済みのピクチャが、参照ピクチャとして用いられる。そして、その参照ピクチャに対する符号化対象ピクチャの動き検出により、動きベクトルが導出される。そして、導出された動きベクトルに基づいて動き補償を行って得られた予測画像データと符号化対象ピクチャの画像データとの差分を算出することにより、時間方向の冗長性が取り除かれる（例えば、非特許文献１参照）。ここで、動き検出では、符号化ピクチャ内の符号化対象ブロックと、参照ピクチャ内のブロックとの差分値を算出し、最も差分値の小さい参照ピクチャ内のブロックが参照ブロックとして決定される。そして、符号化対象ブロックと、参照ブロックとを用いて、動きベクトルが検出される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６４「Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒｉｃ  ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ」、２０１０年３月
【非特許文献２】ＪＣＴ−ＶＣ，“ＷＤ３：Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｒａｆｔ  ３  ｏｆ  Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ”，ＪＣＴＶＣ−Ｅ６０３，Ｍａｒｃｈ  ２０１１．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、インター予測を用いた画像符号化及び復号において、符号化効率を向上させることが望まれている。【０００５】
そこで、本発明は、インター予測を用いた画像符号化及び復号において、符号化効率を向上させることができる画像符号化方法および画像復号方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像をブロック毎に符号化することでビットストリームを生成する画像符号化方法であって、符号化対象ブロックの符号化に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップと、前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップと、前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する選択ステップと、選択された前記マージ候補を特定するためのインデックスを前記ビットストリームに付加する付加ステップとを含み、前記第１導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う。【０００７】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る画像符号化方法は、インター予測を用いた画像符号化及び復号において、符号化効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、Ｂピクチャにおける参照ピクチャリストの一例を説明するための図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、Ｂピクチャにおける予測方向０の参照ピクチャリストの一例を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、Ｂピクチャにおける予測方向１の参照ピクチャリストの一例を示す図である。
【図２】図２は、時間予測動きベクトルモードにおける動きベクトルを説明するための図である。
【図３】図３は、マージモードにおいて用いられる隣接ブロックの動きベクトルの一例を示す図である。
【図４】図４は、マージ候補リストの一例を説明するための図である。
【図５】図５は、マージ候補サイズとマージインデックスに割り当てられるビット列との関係を示す図である。
【図６】図６は、マージモードを用いる場合の符号化処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、マージモードを用いる場合の復号処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、マージインデックスをビットストリームに付随させる際のシンタックスを表す図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施の形態１に係る画像符号化装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施の形態１に係るマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る画像符号化装置によって生成されたマージ候補リストの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、実施の形態２に係る画像復号装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、実施の形態２に係るマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態３に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施の形態３に係る画像符号化装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施の形態３におけるマージ候補の選択に関する処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、実施の形態４に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、実施の形態４に係る画像復号装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施の形態５におけるｚｅｒｏマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、実施の形態５において導出されたｚｅｒｏマージ候補の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態６におけるｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施の形態７におけるｓｃａｌｉｎｇマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、実施の形態７において算出される動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスの一例を示す図である。
【図２４】図２４は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。
【図２５】図２５は、デジタル放送用システムの全体構成図である。
【図２６】図２６は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。
【図２８】図２８は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。
【図２９Ａ】図２９Ａは、携帯電話の一例を示す図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図３０】図３０は、多重化データの構成を示す図である。
【図３１】図３１は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。
【図３２】図３２は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。
【図３３】図３３は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。
【図３４】図３４は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。
【図３５】図３５は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。
【図３６】図３６は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。
【図３７】図３７は、映像データを識別するステップを示す図である。
【図３８】図３８は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。
【図３９】図３９は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。
【図４０】図４０は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。
【図４１】図４１は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図４２Ａ】図４２Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。
【図４２Ｂ】図４２Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の基礎となった知見）
既に標準化されている、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式では、情報量の圧縮のために、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャという３種類のピクチャタイプを用いている。
【００１１】
Ｉピクチャは、インター予測符号化処理で符号化されない。すなわち、Ｉピクチャは、ピクチャ内予測（以降、「イントラ予測」と呼ぶ）符号化処理で符号化される。Ｐピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの１つのピクチャを参照してインター予測符号化される。Ｂピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの２つのピクチャを参照してインター予測符号化される。
【００１２】
インター予測符号化においては、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャリストが生成される。参照ピクチャリストは、インター予測で参照する符号化済みの参照ピクチャに参照ピクチャインデックスを割り当てたリストである。例えば、Ｂピクチャでは、２つのピクチャを参照して符号化を行えるため、２つの参照リスト（Ｌ０、Ｌ１）が生成される。
【００１３】
図１Ａは、Ｂピクチャにおける参照ピクチャリストの一例を説明するための図である。図１Ｂは、双方向予測における予測方向０の参照ピクチャリスト０（Ｌ０）の一例を示す。ここでは、参照ピクチャリスト０において、値０を有する参照ピクチャインデックス０は、表示順２の参照ピクチャ０に割り当てられている。また、値１を有する参照ピクチャインデックス０の値１は、表示順１の参照ピクチャ１に割り当てられている。また、値２を有する参照ピクチャインデックス０は、表示順０の参照ピクチャ２に割り当てられている。つまり、符号化対象ピクチャに対して表示順で時間的に近い参照ピクチャほど、小さい値を有する参照ピクチャインデックスが割り当てられている。
【００１４】
一方、図１Ｃは、双方向予測における予測方向１の参照ピクチャリスト１（Ｌ１）の一例を示す。ここでは、参照ピクチャリスト１において、値０を有する参照ピクチャインデックス１は、表示順１の参照ピクチャ１に割り当てられている。また、値１を有する参照ピクチャインデックス１は、表示順２の参照ピクチャ０に割り当てられている。また、値２を有する参照ピクチャインデックス１は、表示順０の参照ピクチャ２に割り当てられている。
【００１５】
このように、各参照ピクチャに対して、予測方向毎に異なる値を有する参照ピクチャインデックスを割り当てることや（図１Ａの参照ピクチャ０、１）、同じ値を有する参照ピクチャインデックスを割り当てること（図１Ａの参照ピクチャ２）が可能である。
【００１６】
また、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式（非特許文献１）では、Ｂピクチャにおける各符号化対象ブロックのインター予測の符号化モードとして、動きベクトル検出モードが用いられる。動きベクトル検出モードでは、予測画像データおよび符号化対象ブロックの画像データの差分値と、予測画像データ生成に用いた動きベクトルとが符号化される。また、動きベクトル検出モードでは、予測方向として、双方向予測と片方向予測とを選択することができる。双方向予測では、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの２つのピクチャを参照して予測画像が生成される。また、片方向予測では、前方または後方にある既に符号化済みの１つのピクチャを参照して予測画像が生成される。
【００１７】
また、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式では、Ｂピクチャの符号化において、動きベクトルを導出する際に、時間予測動きベクトルモードと呼ばれる符号化モードを選択することができる。時間予測動きベクトルモードにおけるインター予測符号化方法を、図２を用いて説明する。
【００１８】
図２は、時間予測動きベクトルモードにおける動きベクトルを説明するための図である。具体的には、図２は、ピクチャＢ２のブロックａを時間予測動きベクトルモードで符号化する場合を示している。
【００１９】
ここでは、ピクチャＢ２の後方にある参照ピクチャであるピクチャＰ３内の、ブロックａと同じ位置にあるブロックｂ（以下、「ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック」と呼ぶ）の符号化に用いられた動きベクトルｖｂが利用されている。動きベクトルｖｂは、ブロックｂがピクチャＰ１を参照して符号化された際に用いられた動きベクトルである。
【００２０】
動きベクトルｖｂと平行な動きベクトルを用いて、前方向参照ピクチャであるピクチャＰ１と、後方向参照ピクチャであるピクチャＰ３とから、ブロックａのための２つの参照ブロックが取得される。そして、取得された２つの参照ブロックに基づいて２方向予測を行うことにより、ブロックａが符号化される。すなわち、ブロックａを符号化する際に用いられる動きベクトルは、ピクチャＰ１に対しては動きベクトルｖａ１であり、ピクチャＰ３に対しては動きベクトルｖａ２である。
【００２１】
また、ＢピクチャやＰピクチャにおける各符号化対象ブロックのインター予測モードとして、マージモードが検討されている（非特許文献２）。マージモードでは、符号化対象ブロックの隣接ブロックの符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットをコピーして、符号化対象ブロックが符号化される。この際に、符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを表すインデックス等がビットストリームに付加される。これにより、符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを復号側で選択できるようにする。具体例を、図３を参照して説明する。
【００２２】
図３は、マージモードにおいて用いられる隣接ブロックの動きベクトルの一例を示す図である。図３において、隣接ブロックＡは、符号化対象ブロックの左隣接の符号化済みブロックである。隣接ブロックＢは、符号化対象ブロックの上隣接の符号化済みブロックである。隣接ブロックＣは、符号化対象ブロックの右上隣接の符号化済みブロックである。隣接ブロックＤは、符号化対象ブロックの左下隣接の符号化済みブロックである。
【００２３】
また、隣接ブロックＡは、予測方向０の片方向予測で符号化されたブロックである。隣接ブロックＡは、予測方向０の参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ａの示す参照ピクチャに対する動きベクトルとして、予測方向０の動きベクトルＭｖＬ０＿Ａを持つ。ここで、ＭｖＬ０とは、参照ピクチャリスト０（Ｌ０）により特定される参照ピクチャを参照する動きベクトルを示す。また、ＭｖＬ１とは、参照ピクチャリスト１（Ｌ１）により特定される参照ピクチャを参照する動きベクトルを示す。
【００２４】
また、隣接ブロックＢは、予測方向１の片方向予測で符号化されたブロックある。隣接ブロックＢは、予測方向１の参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ１＿Ｂが示す参照ピクチャに対する動きベクトルとして、予測方向１の動きベクトルＭｖＬ１＿Ｂを持つ。
【００２５】
また、隣接ブロックＣは、イントラ予測で符号化されたブロックである。
【００２６】
また、隣接ブロックＤは、予測方向０の片方向予測で符号化されたブロックである。隣接ブロックＤは、予測方向０の参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｄが示す参照ピクチャに対する動きベクトルとして、予測方向０の動きベクトルＭｖＬ０＿Ｄを持つ。
【００２７】
図３のような場合では、例えば、隣接ブロックＡ〜Ｄの予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセット、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを用いて求めた時間予測動きベクトルモードによる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの中から、符号化対象ブロックの予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットとして、最も符号化効率の良いものが選択される。ここで、選択の候補となる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットをマージ候補と呼ぶ。選択されたマージ候補を表すマージインデックスがビットストリームに付加される。
【００２８】
例えば、隣接ブロックＡのマージ候補が選択された場合、符号化対象ブロックは、予測方向０の動きベクトルＭｖＬ０＿Ａ、および参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ａを用いて符号化される。そして、図４に示すような隣接ブロックＡのマージ候補を用いたことを表すマージインデックスの値０のみがビットストリームに付加される。これにより、予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスの情報量を削減できる。
【００２９】
また、図４に示すように、マージモードでは、利用することが不可能なマージ候補（以下、「マージ不可能候補」と呼ぶ）、および、予測方向、動きベクトルおよび、参照ピクチャインデックスのセットが他のマージ候補と一致するマージ候補（以下、「重複候補」と呼ぶ）は、マージ候補リストから削除される。
【００３０】
このように、マージ候補数を削減することで、マージインデックスに割り当てる符号量が削減される。ここで、利用することが不可能なマージ候補とは、例えば、（１）イントラ予測で符号化されたブロックのマージ候補、（２）スライスあるいはピクチャ境界外に存在するブロックのマージ候補、または（３）まだ符号化されていないブロックのマージ候補である。
【００３１】
図４の例では、隣接ブロックＣがイントラ予測で符号化されている。そのため、隣接ブロックＣのマージ候補（マージインデックス＝３）は、マージ不可能候補であり、マージ候補リストから削除される。また、隣接ブロックＤのマージ候補は、隣接ブロックＡのマージ候補と、予測方向、動きベクトルおよび、参照ピクチャインデックスのセットが一致している。そのため、隣接ブロックＤのマージ候補（マージインデックス＝４）は、マージ候補リストから削除される。その結果、最終的に、マージ候補数は３となり、マージ候補リストのリストサイズは３に設定される。
【００３２】
マージインデックスは、マージ候補リストサイズの大きさに応じて、図５に示すように、ビット列が割り当てられ、可変長符号化される。このように、マージモードでは、マージインデックスに割り当てるビット列を、マージ候補リストサイズの大きさによって変化させることにより、符号量を削減している。
【００３３】
図６は、マージモードを用いる場合の符号化処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１００１では、隣接ブロックおよびｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、予測方向、動きベクトル、および参照ピクチャインデックスのセットがマージ候補として取得される。ステップＳ１００２では、マージ候補から重複候補およびマージ不可能候補が削除される。ステップＳ１００３では、削除処理後のマージ候補数が、マージ候補リストサイズに設定される。ステップＳ１００４では、符号化対象ブロックの符号化に用いるマージインデックスが決定される。ステップＳ１００５において、決定したマージインデックスが、マージ候補リストサイズによって決められたビット列を用いて可変長符号化される。
【００３４】
図７は、マージモードを用いる場合の復号処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２００１では、隣接ブロックおよびｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、予測方向、動きベクトル、および参照ピクチャインデックスのセットがマージ候補として取得される。ステップＳ２００２では、マージ候補から重複候補およびマージ不可能候補が削除される。ステップＳ２００３では、削除処理後のマージ候補数が、マージ候補リストサイズに設定される。ステップＳ２００４では、ビットストリームから復号対象ブロックの復号に用いるマージインデックスを、マージ候補リストサイズを用いて復号する。ステップＳ２００５において、復号したマージインデックスが示すマージ候補を用いて、予測画像が生成され、復号処理が行われる。
【００３５】
図８は、マージインデックスをビットストリームに付加する際のシンタックスを表す。図８において、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘは、マージインデックスを表す。ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇは、マージフラグを表す。ＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄは、マージ候補リストサイズを表す。このＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄには、マージ候補から、マージ不可能候補および重複候補が削除された後のマージ候補数が設定されている。
【００３６】
一方、マージモードにおいて、マージ候補から重複候補が削除されれば、画像符号化装置と画像復号装置との間でマージ候補数に不一致が発生した場合などに、マージインデックスに割り当てられるビット列に画像符号化装置と画像復号装置との間で不一致が生じ、マージインデックスを正しく復号できなくなる。
【００３７】
そこで、マージ候補リストサイズを固定サイズにすることが検討されている。
【００３８】
マージ候補数がマージ候補リストサイズと同数である場合には、マージ候補リストの中に、予測精度が高い動きベクトルを有するマージ候補が存在する可能性が高くなる。すなわち、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００３９】
しかしながら、マージ候補リストサイズを固定サイズとすると、重複候補が削除された場合に、マージ候補数がマージ候補リストサイズより小さくなる場合が生じる。このような場合には、予測精度が高い動きベクトルを有するマージ候補が存在する可能性が低くなる。すなわち、符号化効率が低下する場合がある。
【００４０】
そこで、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像をブロック毎に符号化することでビットストリームを生成する画像符号化方法であって、符号化対象ブロックの符号化に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップと、前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップと、前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する選択ステップと、選択された前記マージ候補を特定するためのインデックスを前記ビットストリームに付加する付加ステップとを含み、前記第１導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う。
【００４１】
これによれば、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行うことができる。したがって、第１マージ候補の総数を制御することができ、選択可能なマージ候補の種類を増加させることができる。その結果、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００４２】
例えば、前記画像符号化方法は、さらに、前記第１導出処理および前記第２導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第３マージ候補として導出する第３導出処理を行う第３導出ステップを含み、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に前記第２導出処理を行い、前記選択ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の中から、前記符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択してもよい。
【００４３】
これによれば、さらに第１導出処理および第２導出処理とは異なる方法により第３導出処理を行うことができる。したがって、選択可能なマージ候補の種類をさらに増加させることができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００４４】
例えば、前記第３導出ステップでは、前記第３導出処理により複数の第３マージ候補を導出し、前記第１導出ステップでは、前記複数の第３マージ候補にそれぞれ含まれる複数の予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを組み合わせて２方向予測のためのマージ候補を前記第１マージ候補として導出する処理を前記第１導出処理として行ってもよい。
【００４５】
これによれば、複数の第３マージ候補を組み合わせて、２方向予測のための第１マージ候補を導出することができる。したがって、複数の第３マージ候補の中に２方向予測のためのマージ候補が含まれていない場合であっても、２方向予測のためのマージ候補を第１マージ候補として新たに導出することができる。その結果、選択可能なマージ候補の種類を増加させることができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００４６】
例えば、前記第３導出ステップでは、前記符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて前記第３マージ候補を導出する処理を前記第３導出処理として行ってもよい。
【００４７】
これによれば、符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて第３マージ候補を導出することができる。したがって、信頼性が高いマージ候補を第３マージ候補として導出することができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００４８】
例えば、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、前記第２導出処理を繰り返してもよい。
【００４９】
これによれば、第２マージ候補および第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、第２導出処理を繰り返すことができる。したがって、マージ候補の最大数までマージ候補を導出することができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００５０】
例えば、前記第２導出ステップでは、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を前記第２マージ候補として導出する処理を前記第２導出処理として行ってもよい。
【００５１】
これによれば、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を第２マージ候補として導出することができる。したがって、符号化対象ブロックが静止領域である場合に、信頼性が高いマージ候補を導出することができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００５２】
例えば、前記所定数は、前記第１導出処理により導出可能な第１マージ候補の総数に依存してもよい。
【００５３】
これによれば、第１導出処理により導出可能な第１マージ候補の総数に依存する数を所定数として用いて、第１マージ候補を導出することができる。したがって、マージ候補の種類を増加させるために適切な所定数を用いて第１マージ候補を導出することができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００５４】
例えば、前記画像符号化方法は、さらに、第１規格に準拠する第１符号化処理、または第２規格に準拠する第２符号化処理に、符号化処理を切り替える切り替えステップと、切り替えられた前記符号化処理が準拠する前記第１規格または前記第２規格を示す識別情報を前記ビットストリームに付加する識別情報付加ステップとを含み、前記符号化処理が前記第１符号化処理に切り替えられた場合に、前記第１符号化処理として、前記第１導出ステップと、前記第２導出ステップと、前記選択ステップと、前記付加ステップとが行われてもよい。
【００５５】
これによれば、第１規格に準拠する第１符号化処理と第２規格に準拠する第２符号化処理とを切り替えることが可能となる。
【００５６】
また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、ビットストリームに含まれる符号化画像をブロック毎に復号する画像復号方法であって、復号対象ブロックの復号に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップと、前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップと、前記ビットストリームからインデックスを取得する取得ステップと、取得された前記インデックスを用いて、前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択する選択ステップとを含み、前記第１導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う。
【００５７】
これによれば、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行うことができる。したがって、第１マージ候補の総数を制御することができ、選択可能なマージ候補の種類を増加させることができる。その結果、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【００５８】
例えば、前記画像復号方法は、さらに、前記第１導出処理および前記第２導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第３マージ候補として導出する第３導出処理を行う第３導出ステップを含み、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に前記第２導出処理を行い、前記選択ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の中から、前記復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択してもよい。
【００５９】
これによれば、さらに第１導出処理および第２導出処理とは異なる方法により第３マージ候補を導出することができる。したがって、選択可能なマージ候補の種類をさらに増加させることができ、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【００６０】
例えば、前記第３導出ステップでは、前記第３導出処理により複数の第３マージ候補を導出し、前記第１導出ステップでは、前記複数の第３マージ候補にそれぞれ含まれる複数の予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを組み合わせて２方向予測のためのマージ候補を前記第１マージ候補として導出してもよい。
【００６１】
これによれば、複数の第３マージ候補を組み合わせて、２方向予測のための第１マージ候補を導出することができる。したがって、複数の第３マージ候補の中に２方向予測のためのマージ候補が含まれていない場合であっても、２方向予測のためのマージ候補を第１マージ候補として新たに導出することができる。その結果、選択可能なマージ候補の種類を増加させることができ、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【００６２】
例えば、前記第３導出ステップでは、前記復号対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの復号に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて前記第３マージ候補を導出する処理を前記第３導出処理として行ってもよい。
【００６３】
これによれば、符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて第３マージ候補を導出することができる。したがって、信頼性が高いマージ候補を第３マージ候補として導出することができ、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【００６４】
例えば、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補、前記第２マージ候補および前記第３マージ候補の総数が前記予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、前記第２導出処理を繰り返してもよい。
【００６５】
これによれば、第２マージ候補および第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、第２導出処理を繰り返すことができる。したがって、マージ候補の最大数までマージ候補を導出することができ、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【００６６】
例えば、前記第２導出ステップでは、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を前記第２マージ候補として導出する処理を前記第２導出処理として行ってもよい。
【００６７】
これによれば、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を第２マージ候補として導出することができる。したがって、符号化対象ブロックが静止領域である場合に、信頼性が高いマージ候補を導出することができ、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【００６８】
例えば、前記所定数は、前記第１導出処理により導出可能な第１マージ候補の総数に依存してもよい。
【００６９】
これによれば、第１導出処理により導出可能な第１マージ候補の総数に依存する数を所定数として用いて、第１マージ候補を導出することができる。したがって、マージ候補の種類を増加させるために適切な所定数を用いて第１マージ候補を導出することができ、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【００７０】
例えば、前記画像復号方法は、さらに、前記ビットストリームに付加された第１規格または第２規格を示す識別情報に応じて、前記第１規格に準拠する第１復号処理、または前記第２規格に準拠する第２復号処理に、復号処理を切り替える切り替えステップを含み、前記復号処理が第１復号処理に切り替えられた場合に、前記第１復号処理として、前記第１導出ステップと、前記第２導出ステップと、前記取得ステップと、前記選択ステップとが行われてもよい。
【００７１】
これによれば、第１規格に準拠する第１復号処理と第２規格に準拠する第２復号処理とを切り替えることが可能となる。
【００７２】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００７３】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００７４】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００７５】
（実施の形態１）
図９は、実施の形態１に係る画像符号化装置１００の構成を示すブロック図である。画像符号化装置１００は、画像をブロック毎に符号化することでビットストリームを生成する。図９に示すように、画像符号化装置１００は、マージ候補導出部１１０と、予測制御部１２０と、符号化部１３０とを備える。
【００７６】
マージ候補導出部１１０は、マージ候補を導出する。そして、マージ候補導出部１１０は、導出された各マージ候補に、当該マージ候補を特定するためのインデックス（以下、「マージインデックス」と呼ぶ）を対応付けてマージ候補リストを生成する。具体的には、マージ候補導出部１１０は、図９に示すように、第３導出部１１１と、第１導出部１１２と、第２導出部１１３とを備える。
【００７７】
第３導出部１１１は、第３導出方法によりマージ候補を導出する第３導出処理を行う。以下、第３導出処理によって導出されたマージ候補を第３マージ候補と呼ぶ。そして、第３導出部１１１は、第３マージ候補をマージインデックスに対応付けてマージ候補リストに登録する。
【００７８】
具体的には、第３導出部１１１は、例えば、符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの符号化に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて第３マージ候補を導出する処理を第３導出処理として行う。このようにして空間的および時間的に隣接するブロックから導出された第３マージ候補をそれぞれ空間マージ候補および時間マージ候補と呼ぶ。
【００７９】
空間的に隣接するブロックとは、符号化対象ブロックを含むピクチャ内のブロックであって、符号化対象ブロックに隣接するブロックである。具体的には、空間的に隣接するブロックは、例えば、図３に示す隣接ブロックＡ〜Ｄである。
【００８０】
なお、空間的に隣接するブロックは、図３に示す隣接ブロックＡ〜Ｄに限定されない。例えば、空間的に隣接するブロックは、隣接ブロックＡ〜Ｄのいずれかに隣接するブロックであってもよい。
【００８１】
時間的に隣接するブロックとは、符号化対象ブロックを含むピクチャと異なるピクチャに含まれるブロックであって、符号化対象ブロックに対応するブロックである。具体的には、時間的に隣接するブロックは、例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックである。
【００８２】
なお、時間的に隣接するブロックは、必ずしも符号化対象ブロックと同じ位置のブロック（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック）である必要はない。例えば、時間的に隣接するブロックは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックに隣接するブロックであってもよい。
【００８３】
また、第３導出部１１１は、他の導出方法によりマージ候補を導出する処理を第３導出処理として行ってもよい。つまり、第３導出部１１１は、空間マージ候補または時間マージ候補を導出する処理を第３導出処理として行わなくてもよい。
【００８４】
第１導出部１１２は、第３導出方法とは異なる第１導出方法によりマージ候補を導出する第１導出処理を行う。以下、この第１導出処理によって導出されるマージ候補を第１マージ候補と呼ぶ。ここで、第１導出部１１２は、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行う。そして、第１導出部１１２は、第１マージ候補をマージインデックスに対応付けてマージ候補リストに登録する。
【００８５】
所定数は、第１マージ候補の上限数である。所定数は、固定数であってもよいし、可変数であってもよい。例えば、所定数は、第１導出処理により導出可能なマージ候補の総数に依存して決定されてもよい。具体的には、第１導出部１１２は、例えば、第３マージ候補の総数、あるいは参照可能なピクチャの総数などに依存して所定値を決定してもよい。このように、第１導出処理により導出可能なマージ候補の総数に所定数を依存させることにより、マージ候補の種類を増加させるために適切な所定数を用いて第１マージ候補を導出することができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【００８６】
具体的には、第１導出部１１２は、例えば、複数の第３マージ候補にそれぞれ含まれる複数の予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを組み合わせて２方向予測のマージ候補を第１マージ候補として導出する処理を第１導出処理として行う。このように導出されるマージ候補を、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補と呼ぶ。なお、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の導出処理の詳細は、実施の形態６において詳細に説明する。
【００８７】
なお、第１導出部１１２は、他の導出方法によりマージ候補を導出する処理を第１導出処理として行ってもよい。つまり、第１導出部１１２は、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補を導出する処理とは異なる処理を第１導出処理として行ってもよい。
【００８８】
第２導出部１１３は、第１マージ候補および第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、第１導出方法および第３導出方法とは異なる第２導出方法によりマージ候補を導出する第２導出処理を行う。以下、第２導出処理によって導出されるマージ候補を第２マージ候補と呼ぶ。そして、第２導出部１１３は、第２マージ候補をマージインデックスに対応付けてマージ候補リストに登録する。
【００８９】
具体的には、第２導出部１１３は、例えば、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を導出する処理を第２導出処理として行う。このように導出されるマージ候補を、ｚｅｒｏマージ候補と呼ぶ。なお、ｚｅｒｏマージ候補の導出処理の詳細は、実施の形態５において詳細に説明する。
【００９０】
なお、第２導出部１１３は、他の導出方法によりマージ候補を導出する処理を第２導出処理として行ってもよい。つまり、第２導出部１１３は、ｚｅｒｏマージ候補を導出する処理を第１導出処理として行わなくてもよい。
【００９１】
また、予め定められたマージ候補の最大数は、例えば、標準化された規格において予め定められた数である。また例えば、予め定められたマージ候補の最大数は、例えば、符号化対象ピクチャの特徴などに従って決定されてもよい。この場合、決定された最大数は、ビットストリームに付加されてもよい。
【００９２】
予測制御部１２０は、第１〜第３マージ候補の中から、符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する。つまり、予測制御部１２０は、マージ候補リストから、符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いるマージ候補を選択する。
【００９３】
符号化部１３０は、選択されたマージ候補を特定するためのインデックス（マージインデックス）をビットストリームに付加する。例えば、符号化部１３０は、第１〜第３マージ候補の総数（マージ候補数）を用いてインデックスを符号化し、符号化されたインデックスをビットストリームに付加する。そして、符号化部１３０は、符号化されたインデックスをビットストリームに付加する。
【００９４】
また例えば、符号化部１３０は、第１〜第３マージ候補の総数ではなく、予め定められたマージ候補の最大数を用いてインデックスを符号化してもよい。具体的には、符号化部１３０は、例えば図５に示すように、予め定められたマージ候補の最大数を用いて、インデックスの値に割り当てられたビット列を決定し、決定されたビット列を可変長符号化してもよい。これにより、符号化部１３０は、実際に導出されるマージ候補の総数に依存せずに、インデックスを符号化することができる。したがって、マージ候補の導出に必要な情報（例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等の情報）がロスされた場合でも、復号側ではインデックスを復号することができ、エラー耐性を向上させることが可能となる。また、復号側では、実際に導出されるマージ候補の総数に依存せずにインデックスを復号できる。つまり、復号側では、マージ候補の導出処理を待たずにインデックスの復号処理を行うことができる。すなわち、マージ候補の導出処理とインデックスの復号処理とを並列に行うことが可能なビットストリームを生成することができる。
【００９５】
次に、以上のように構成された画像符号化装置１００の各種動作について説明する。
【００９６】
図１０Ａは、実施の形態１に係る画像符号化装置１００の処理動作を示すフローチャートである。
【００９７】
まず、マージ候補導出部１１０は、マージ候補を導出する（Ｓ１１０）。マージ候補導出部１１０は、導出されたマージ候補をマージ候補リストに登録する。
【００９８】
次に、予測制御部１２０は、第１〜第３マージ候補の中から符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する（Ｓ１２０）。例えば、予測制御部１２０は、導出されたマージ候補の中から、符号化対象ブロックの符号量などを示すコストが最小となるマージ候補を選択する。
【００９９】
そして、符号化部１３０は、選択されたマージ候補を特定するためのインデックスを、ビットストリームに付加する（Ｓ１３０）。また、符号化部１３０は、選択されたマージ候補を用いてインター予測を行うことにより、符号化対象ブロックのインター予測画像を生成する。このように生成されたインター予測画像を用いて、入力画像データが符号化される。
【０１００】
次に、図１０ＡのステップＳ１１０の詳細について図１０Ｂおよび図１１を用いて説明する。
【０１０１】
図１０Ｂは、実施の形態１に係るマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。図１１は、実施の形態１に係る画像符号化装置１００によって生成されたマージ候補リストの一例を示す図である。図１１において、予め定められたマージ候補の最大数は「５」とし、所定数は「２」としている。
【０１０２】
まず、第３導出部１１１は、第３導出処理を行う（Ｓ１１１）。なお、ステップＳ１１１において、第３マージ候補が導出されるとは限らない。例えば、今回の第３導出処理によって導出される予定の第３マージ候補が、すでに導出された第３マージ候補と重複する場合には、第３導出部１１１は、今回の第３導出処理によって第３マージ候補を導出しない。なお、２つのマージ候補が重複するとは、２つのマージ候補に含まれる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットがすべて一致することを意味する。また例えば、符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックからマージ候補を導出する場合に、符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックが、（１）イントラ予測で符号化されたブロック、（２）スライスあるいはピクチャ境界外に存在するブロック、または（３）まだ符号化されていないブロックであるときには、第３導出部１１１は、当該ブロックから第３マージ候補を導出しない。
【０１０３】
続いて、第３導出部１１１は、第３導出処理を終了するか否かを判定する（Ｓ１１２）。例えば、第３導出部１１１は、予め定められたすべての隣接ブロックから第３導出処理を終了したか否かを判定することにより、第３導出処理を終了するか否かを判定する。
【０１０４】
ここで、第３導出処理を終了しないと判定された場合（Ｓ１１２のＮｏ）、第３導出部１１１は、再度、第３導出処理を行う（Ｓ１１１）。
【０１０５】
図１１では、隣接ブロックＡ〜Ｄおよびｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから２つの第３マージ候補（空間マージ候補および時間マージ候補）が導出されている。そして、これらの第３マージ候補には、それぞれ、値が「０」および「１」のマージインデックスが割り当てられている。
【０１０６】
一方、第３導出処理を終了すると判定された場合（Ｓ１１２のＹｅｓ）、第１導出部１１２は、第１導出処理を行う（Ｓ１１３）。続いて、第１導出部１１２は、第１導出処理によって導出された第１マージ候補の総数が所定数未満か否かを判定する（Ｓ１１４）。
【０１０７】
ここで、第１マージ候補の総数が所定数未満である場合（Ｓ１１４のＹｅｓ）、第１導出部１１２は、再度、第１導出処理を行う（Ｓ１１３）。つまり、第１導出部１１２は、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行う。
【０１０８】
図１１では、２つの第３マージ候補を組み合わせることにより、２つの第１マージ候補（ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補）が導出されている。これらの第１マージ候補には、それぞれ、第３マージ候補よりも大きな値（「２」および「３」）のマージインデックスが割り当てられている。
【０１０９】
一方、第１マージ候補の総数が所定数未満でない場合（Ｓ１１４のＮｏ）、第２導出部１１３は、第２導出処理を行う（Ｓ１１５）。続いて、第２導出部１１３は、第１〜第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数未満か否かを判定する（Ｓ１１６）。
【０１１０】
ここで、第１〜第３マージ候補の総数が最大数未満である場合（Ｓ１１６のＹｅｓ）、第２導出部１１３は、再度、第２導出処理を行う（Ｓ１１５）。つまり、第２導出部１１３は、第１〜第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、第２導出処理を繰り返す。
【０１１１】
図１１では、第１マージ候補および第３マージ候補の総数が「４」であり、予め定められたマージ候補の最大数が「５」であるので、１つの第２マージ候補（ｚｅｒｏマージ候補）が導出されている。この第２マージ候補には、第３マージ候補および第１マージ候補よりも大きな値（「４」）のマージインデックスが割り当てられている。
【０１１２】
一方、第１〜第３マージ候補の総数が最大数未満でない場合（Ｓ１１６のＮｏ）、図１０ＡのステップＳ１２０に進む。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態に係る画像符号化装置１００によれば、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行うことができる。したがって、画像符号化装置１００は、第１マージ候補の総数を制御することができ、選択可能なマージ候補の種類を増加させることができる。その結果、画像符号化装置１００は、符号化効率を向上させることが可能となる。
【０１１４】
また、第２導出部１１３は、第２マージ候補および第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、第２導出処理を繰り返すことができる。したがって、第２導出部１１３は、マージ候補の最大数までマージ候補を導出することができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【０１１５】
また、図１１に示すように、第３マージ候補として空間／時間マージ候補が導出され、第１マージ候補としてｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補が導出され、第２マージ候補としてｚｅｒｏマージ候補が導出されれば、信頼性が高いマージ候補から順にマージ候補が導出されることとなり、信頼性が高いマージ候補が導出される可能性が高くなる。
【０１１６】
また、図１１に示すように、マージ候補導出部１１０は、空間／時間マージ候補（第３マージ候補）、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補（第１マージ候補）およびｚｅｒｏマージ候補（第２マージ候補）の順にマージインデックスの値が大きくなるように、マージ候補にマージインデックスが割り当ててもよい。これにより、マージ候補導出部１１０は、選択される可能性が高いマージ候補により小さな値のインデックスを割り当てることができ、インデックスのための符号量を抑制することが可能となる。
【０１１７】
なお、第１〜第３マージ候補は、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補、ｚｅｒｏマージ候補および空間／時間マージ候補に限定されない。また、第１〜第３マージ候補に割り当てられるインデックスの値も図１１に示すインデックスの値に限定されない。
【０１１８】
なお、本実施の形態において、画像符号化装置１００は、第３マージ候補を導出していたが、第３マージ候補を導出しなくてもよい。つまり、マージ候補導出部１１０は、図９に示す第３導出部１１１を備えなくてもよい。この場合、画像符号化装置１００は、図１０Ｂに示すステップＳ１１１およびステップＳ１１２の処理を行わなくてもよい。また、ステップＳ１１３〜ステップＳ１１６では、第３マージ候補を用いずに処理が行われればよい。例えば、ステップＳ１１５では、第２導出部１１３は、第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数未満か否かを判定すればよい。
【０１１９】
また、画像符号化装置１００は、さらに第４マージ候補を導出してもよい。例えば、第１〜第３マージ候補の総数がマージ候補の最大数と一致するまで第２マージ候補を導出できない場合には、マージ候補導出部１１０は、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補を第４マージ候補として導出してもよい。なお、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補については、実施の形態７において詳細に説明する。
【０１２０】
また、本実施の形態において、第２導出部１１３は、第１〜第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで第２導出処理を繰り返しているが、第１〜第３マージ候補の総数と予め定められたマージ候補の最大数とは必ずしも一致しなくてもよい。例えば、予め定められたマージ候補の最大数と第１マージ候補および第３マージ候補の総数と差分が、第２導出処理によって導出可能な第２マージ候補の総数よりも大きい場合には、第１〜第３マージ候補の総数と予め定められたマージ候補の最大数とは一致しない。
【０１２１】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
【０１２２】
図１２は、実施の形態２に係る画像復号装置２００の構成を示すブロック図である。この画像復号装置２００は、実施の形態１に係る画像符号化装置１００に対応する装置である。具体的には、画像復号装置２００は、例えば、実施の形態１に係る画像符号化装置１００によって生成されたビットストリームに含まれる符号化画像をブロック毎に復号する。図１２に示すように、画像復号装置２００は、マージ候補導出部２１０と、復号部２２０と、予測制御部２３０とを備える。
【０１２３】
マージ候補導出部２１０は、実施の形態１におけるマージ候補導出部１１０と同様に、マージ候補を導出する。そして、マージ候補導出部２１０は、導出された各マージ候補にマージインデックスを対応付けてマージ候補リストを生成する。具体的には、マージ候補導出部２１０は、図１２に示すように、第３導出部２１１と、第１導出部２１２と、第２導出部２１３とを備える。
【０１２４】
第３導出部２１１は、実施の形態１における第３導出部１１１と同様の処理を行う。つまり、第３導出部２１１は、第３導出方法により第３マージ候補を導出する第３導出処理を行う。そして、第３導出部１１１は、第３マージ候補をマージインデックスに対応付けてマージ候補リストに登録する。
【０１２５】
具体的には、第３導出部２１１は、例えば、復号対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの復号に用いられた予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを用いて第３マージ候補を導出する処理を第３導出処理として行う。
【０１２６】
第１導出部２１２は、実施の形態１における第１導出部１１２と同様の処理を行う。つまり、第１導出部２１２は、第１導出方法により第１マージ候補を導出する第１導出処理を行う。このとき、第１導出部２１２は、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行う。そして、第１導出部２１２は、第１マージ候補をマージインデックスに対応付けてマージ候補リストに登録する。
【０１２７】
具体的には、第１導出部２１２は、例えば、複数の第３マージ候補に含まれる複数の予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットを組み合わせて２方向予測のマージ候補を第１マージ候補として導出する処理を第１導出処理として行う。
【０１２８】
２方向予測とは、第１参照ピクチャリストおよび第２参照ピクチャリストの両方を参照する予測を意味する。なお、２方向予測は、必ずしも、時間的に前方向および後方向の参照ピクチャを参照する予測でなくてもよい。つまり、２方向予測は、２つの同一の方向（前方向または後方向）の参照ピクチャを参照する予測であってもよい。
【０１２９】
第２導出部２１３は、実施の形態１における第２導出部１１３と同様の処理を行う。つまり、第２導出部２１３は、第１マージ候補および第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、第２導出方法により第２マージ候補を導出する第２導出処理を行う。そして、第２導出部２１３は、第２マージ候補をマージインデックスに対応付けてマージ候補リストに登録する。
【０１３０】
具体的には、第２導出部２１３は、例えば、零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補（ｚｅｒｏマージ候補）を導出する処理を第２導出処理として行う。この場合、第２導出部２１３は、ｚｅｒｏマージ候補に含まれる参照ピクチャインデックスとして、参照可能な複数のピクチャのインデックスを順に用いて、第２導出処理を行えばよい。
【０１３１】
復号部２２０は、ビットストリームから、マージ候補を特定するためのインデックス（マージインデックス）を取得する。例えば、復号部２２０は、ビットストリームに付加された符号化されたマージインデックスを、第１〜第３マージ候補の総数または予め定められたマージ候補の最大数を用いて復号することにより、マージインデックスを取得する。
【０１３２】
予測制御部２３０は、復号部２２０によって取得されたインデックスを用いて、第１〜第３マージ候補の中から、復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択する。つまり、予測制御部２３０は、マージ候補リストから、復号対象ブロックの予測画像の生成に用いるマージ候補を選択する。
【０１３３】
次に、以上のように構成された画像復号装置２００の各種動作について説明する。
【０１３４】
図１３Ａは、実施の形態２に係る画像復号装置２００の処理動作を示すフローチャートである。
【０１３５】
まず、マージ候補導出部２１０は、図１０ＡのステップＳ１１０と同様にマージ候補を導出する（Ｓ２１０）。
【０１３６】
次に、復号部２２０は、ビットストリームからマージインデックスを取得する（Ｓ２２０）。例えば、復号部２２０は、第１〜第３マージ候補の総数（マージ候補数）を用いて、符号化されたマージインデックスを復号することにより、マージインデックスを取得する。
【０１３７】
なお、復号部２２０は、例えば、予め定められたマージ候補の最大数を用いて、符号化されたマージインデックスを復号することにより、マージインデックスを取得してもよい。この場合、復号部２２０は、マージ候補導出処理（Ｓ２１０）の前に、マージインデックスの取得処理（Ｓ２２０）を行ってもよい。あるいは、復号部２２０は、マージ候補導出処理（Ｓ２１０）と並行して、マージインデックスの取得処理（Ｓ２２０）を行ってもよい。
【０１３８】
次に、予測制御部２３０は、取得されたマージインデックスを用いて、第１〜第３マージ候補の中から復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択する（Ｓ２３０）。
【０１３９】
次に、図１３ＡのステップＳ２１０の詳細について図１３Ｂを用いて説明する。
【０１４０】
図１３Ｂは、実施の形態２に係るマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。
【０１４１】
まず、第３導出部２１１は、図１０ＢのステップＳ１１１と同様に、第３導出処理を行う（Ｓ２１１）。続いて、第３導出部２１１は、第３導出処理を終了するか否かを判定する（Ｓ２１２）。ここで、第３導出処理を終了しないと判定された場合（Ｓ２１２のＮｏ）、第３導出部２１１は、再度、第３導出処理を行う（Ｓ２１１）。
【０１４２】
一方、第３導出処理を終了すると判定された場合（Ｓ２１２のＹｅｓ）、第１導出部２１２は、図１０ＢのステップＳ１１３と同様に、第１導出処理を行う（Ｓ２１３）。続いて、第１導出部２１２は、第１マージ候補の総数が所定数未満か否かを判定する（Ｓ２１４）。
【０１４３】
一方、第１マージ候補の総数が所定数未満でない場合（Ｓ２１４のＮｏ）、第２導出部２１３は、図１０ＢのステップＳ１１５と同様に、第２導出処理を行う（Ｓ２１５）。続いて、第２導出部２１３は、第１〜第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数未満か否かを判定する（Ｓ２１６）。
【０１４４】
ここで、第１〜第３マージ候補の総数が最大数未満である場合（Ｓ２１６のＹｅｓ）、第２導出部２１３は、再度、第２導出処理を行う（Ｓ２１５）。つまり、第２導出部２１３は、第１〜第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、第２導出処理を繰り返す。
【０１４５】
一方、第１〜第３マージ候補の総数が最大数未満でない場合（Ｓ２１６のＮｏ）、図１３ＡのステップＳ２２０に進む。
【０１４６】
以上のように、本実施の形態に係る画像復号装置２００によれば、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように第１導出処理を行うことができる。したがって、画像復号装置２００は、第１マージ候補の総数を制御することができ、選択可能なマージ候補の種類を増加させることができる。その結果、画像復号装置２００は、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【０１４７】
また、第２導出部２１３は、第１〜第３マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数と一致するまで、第２導出処理を繰り返すことができる。したがって、第２導出部２１３は、マージ候補の最大数までマージ候補を導出することができる。その結果、画像復号装置２００は、符号化効率が向上されたビットストリームを適切に復号することが可能となる。
【０１４８】
なお、本実施の形態において、画像復号装置２００は、第３マージ候補を導出していたが、第３マージ候補を導出しなくてもよい。つまり、マージ候補導出部２１０は、図１２に示す第３導出部２１１を備えなくてもよい。この場合、画像復号装置２００は、図１３Ｂに示すステップＳ２１１およびステップＳ２１２の処理を行わなくてもよい。また、ステップＳ２１３〜ステップＳ２１６では、第３マージ候補を用いずに処理が行われればよい。例えば、ステップＳ２１５では、第２導出部２１３は、第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数未満か否かを判定すればよい。
【０１４９】
（実施の形態３）
次に、実施の形態１に係る画像符号化装置の応用例として、実施の形態３に係る画像符号化装置を、図面を用いて具体的に説明する。
【０１５０】
図１４は、実施の形態３に係る画像符号化装置３００の構成を示すブロック図である。画像符号化装置３００は、画像をブロック毎に符号化することでビットストリームを生成する。
【０１５１】
画像符号化装置３００は、図１４に示すように、減算部３０１と、直交変換部３０２と、量子化部３０３と、逆量子化部３０４と、逆直交変換部３０５と、加算部３０６と、ブロックメモリ３０７と、フレームメモリ３０８と、イントラ予測部３０９と、インター予測部３１０と、インター予測制御部３１１と、ピクチャタイプ決定部３１２と、スイッチ３１３と、マージ候補導出部３１４と、ｃｏｌＰｉｃメモリ３１５と、可変長符号化部３１６とを備える。
【０１５２】
減算部３０１は、ブロック毎に、入力画像列に含まれる入力画像データから予測画像データを減算することにより予測誤差データを生成する。
【０１５３】
直交変換部３０２は、生成された予測誤差データに対し、画像領域から周波数領域への変換を行う。
【０１５４】
量子化部３０３は、周波数領域に変換された予測誤差データに対し、量子化処理を行う。
【０１５５】
逆量子化部３０４は、量子化部３０３によって量子化処理された予測誤差データに対し、逆量子化処理を行う。
【０１５６】
逆直交変換部３０５は、逆量子化処理された予測誤差データに対し、周波数領域から画像領域への変換を行う。
【０１５７】
加算部３０６は、ブロック毎に、予測画像データと、逆直交変換部３０５によって逆量子化処理された予測誤差データとを加算することにより、再構成画像データを生成する。
【０１５８】
ブロックメモリ３０７には、再構成画像データがブロック単位で保存される。
【０１５９】
フレームメモリ３０８には、再構成画像データがフレーム単位で保存される。
【０１６０】
ピクチャタイプ決定部３１２は、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、およびＰピクチャのいずれのピクチャタイプで入力画像データを符号化するかを決定する。そして、ピクチャタイプ決定部３１２は、決定されたピクチャタイプを示すピクチャタイプ情報を生成する。
【０１６１】
イントラ予測部３０９は、ブロックメモリ３０７に保存されているブロック単位の再構成画像データを用いてイントラ予測を行うことにより、符号化対象ブロックのイントラ予測画像データを生成する。
【０１６２】
インター予測部３１０は、フレームメモリ３０８に保存されているフレーム単位の再構成画像データと、動き検出等により導出した動きベクトルとを用いてインター予測を行うことにより、符号化対象ブロックのインター予測画像データを生成する。例えば、インター予測部３１０は、予測モードとしてマージモードが選択された場合に、マージ候補を用いてインター予測を行うことにより、符号化対象ブロックの予測画像データを生成する。
【０１６３】
スイッチ３１３は、符号化対象ブロックがイントラ予測符号化される場合に、イントラ予測部３０９によって生成されたイントラ予測画像データを、符号化対象ブロックの予測画像データとして減算部３０１および加算部３０６に出力する。一方、スイッチ３１３は、符号化対象ブロックがインター予測符号化される場合に、インター予測部３１０によって生成されたインター予測画像データを、符号化対象ブロックの予測画像データとして減算部３０１および加算部３０６に出力する。
【０１６４】
マージ候補導出部３１４は、実施の形態１におけるマージ候補導出部１１０と同様にマージ候補を導出する。つまり、マージ候補導出部３１４は、互いに異なる少なくとも２つの導出方法（第１導出方法および第２導出方法）をそれぞれ用いて、マージ候補を導出する処理（第１導出処理および第２導出処理）を行う。例えば、マージ候補導出部３１４は、符号化対象ブロックの隣接ブロック、および、ｃｏｌＰｉｃメモリ３１５に格納されているｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル等を示すｃｏｌＰｉｃ情報を用いて、マージ候補を導出する。
【０１６５】
ここで、マージ候補導出部３１４は、第１導出方法で導出する第１マージ候補の総数には制限を設け、第２導出方法で導出する第２マージ候補の総数には制限を設けない。すなわち、マージ候補導出部３１４は、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように、第１マージ候補を導出する。一方、マージ候補導出部３１４は、第１マージ候補がマージ候補リストサイズに満たない場合に、第１マージ候補および第２マージ候補の総数がマージ候補リストサイズと同数になるまで、第２マージ候補を導出する。
【０１６６】
このように、第１マージ候補の総数には制限を設け、第２マージ候補の総数には制限を設けないことにより、マージ候補導出部３１４は、バリエーションの異なるマージ候補を導出することができる。また、マージ候補導出部３１４は、マージ候補リストサイズと同数になるまでマージ候補を導出する。そのため、精度の高い動きベクトルを有するマージ候補がマージ候補リストに存在する可能性が高くなる。すなわち、マージ候補導出部３１４は、符号化効率を向上させることが可能となる。
【０１６７】
また、マージ候補導出部３１４は、導出した各マージ候補に対して、マージインデックスを割り当てる。そして、マージ候補導出部３１４は、マージ候補と、マージインデックスとを、インター予測制御部３１１に送る。また、マージ候補導出部３１４は、導出したマージ候補の総数（マージ候補数）を可変長符号化部３１６に送信する。
【０１６８】
インター予測制御部３１１は、動き検出により導出された動きベクトルを用いる予測モード（動き検出モード）と、マージ候補を用いる予測モード（マージモード）とのうち、最も小さい予測誤差が得られる予測モードを選択する。また、インター予測制御部３１１は、予測モードがマージモードかどうかを表すマージフラグを可変長符号化部３１６に送信する。また、インター予測制御部３１１は、予測モードとしてマージモードが選択された場合に、選択されたマージ候補に対応するマージインデックスを、可変長符号化部３１６に送信する。さらに、インター予測制御部３１１は、符号化対象ブロックの動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報をｃｏｌＰｉｃメモリ３１５に転送する。
【０１６９】
可変長符号化部３１６は、量子化処理された予測誤差データと、マージフラグおよびピクチャタイプ情報とに対し、可変長符号化処理を行うことで、ビットストリームを生成する。また、可変長符号化部３１６は、マージ候補数をマージ候補リストサイズに設定する。そして、可変長符号化部３１６は、符号化に用いるマージインデックスに、マージ候補リストサイズに応じたビット列を割り当てて、割り当てられたビット列に対して可変長符号化を行う。
【０１７０】
次に、以上のように構成された画像符号化装置３００の各種動作について説明する。
【０１７１】
図１５は、実施の形態３に係る画像符号化装置３００の処理動作を示すフローチャートである。
【０１７２】
ステップＳ３１０では、マージ候補導出部３１４は、実施の形態１と同様にマージ候補を導出する。
【０１７３】
ステップＳ３２０では、インター予測制御部３１１は、動き検出により導出された動きベクトルを用いて生成した予測画像の予測誤差と、マージ候補を用いて生成した予測画像の予測誤差とを、後述する方法で比較し、予測モードを選択する。ここでは、選択された予測モードがマージモードであれば、インター予測制御部３１１は、マージフラグに「１」をセットし、そうでなければ、マージフラグに「０」をセットする。
【０１７４】
ステップＳ３３０では、マージフラグの値が「１」であるか否か（すなわち、予測モードがマージモードかどうか）が判定される。
【０１７５】
ここで、ステップＳ３３０の判定結果が真ならば（Ｓ３３０のＹｅｓ）、ステップＳ３４０において、可変長符号化部３１６は、マージフラグをビットストリームに付加する。さらに、ステップＳ３５０において、可変長符号化部３１６は、符号化に用いるマージ候補のマージインデックスに、図５に示すようなマージ候補リストサイズに応じたビット列を割り当てる。そして、可変長符号化部３１６は、割り当てられたビット列に対して可変長符号化を行う。
【０１７６】
一方、ステップＳ３３０の判定結果が偽ならば（Ｓ３３０のＮｏ）、ステップＳ３６０において、可変長符号化部３１６は、マージフラグおよび動き検出ベクトルモードの情報をビットストリームに付加する。
【０１７７】
なお、ステップＳ３５０において、可変長符号化部３１６は、マージインデックスをビットストリームに付加したが、例えばマージ候補リストサイズが「１」の場合は、マージインデックスをビットストリームに付加しなくてもよい。これにより、マージインデックスの情報量を削減できる。
【０１７８】
図１６は、図１５のステップＳ３２０の詳細な処理を示すフローチャートである。具体的には、図１６は、マージ候補の選択に関する処理を示す。以下、図１６について説明する。
【０１７９】
ステップＳ３２１では、インター予測制御部３１１は、処理の初期化を行う。具体的には、インター予測制御部３１１は、マージ候補インデックスに「０」をセットし、最小予測誤差に、動きベクトル検出モードの予測誤差（コスト）をセットし、マージフラグに「０」をセットする。ここで、コストは、例えば、Ｒ−Ｄ最適化モデルの以下の式で算出される。
【０１８０】
（式１）
Ｃｏｓｔ＝Ｄ＋λＲ
【０１８１】
式１において、Ｄは、符号化歪を表す。例えば、ある動きベクトルで生成した予測画像を用いて符号化対象ブロックを符号化および復号して得られた画素値と、符号化対象ブロックの元の画素値との差分絶対値和などがＤとして用いられる。また、Ｒは、発生符号量を表す。予測画像生成に用いた動きベクトルを符号化するために必要な符号量などがＲとして用いられる。また、λは、ラグランジュの未定乗数である。
【０１８２】
ステップＳ３２２では、インター予測制御部３１１は、マージ候補インデックスの値が、符号化対象ブロックのマージ候補数よりも小さいかどうかを判定する。つまり、インター予測制御部３１１は、まだ以下のステップＳ３２３〜ステップＳ３２５の処理が行われていないマージ候補が存在するかどうかを判定する。
【０１８３】
ここで、ステップＳ３２２の判定結果が真ならば（Ｓ３２２のＹｅｓ）、ステップＳ３２３において、インター予測制御部３１１は、マージ候補インデックスが割り振られたマージ候補のコストを算出する。そして、ステップＳ３２４では、インター予測制御部３１１は、算出したマージ候補のコストが、最小予測誤差よりも小さいかどうかを判定する。
【０１８４】
ここで、ステップＳ３２４の判定結果が真ならば（Ｓ３２４のＹｅｓ）、ステップＳ３２５において、インター予測制御部３１１は、最小予測誤差、マージインデックス、およびマージフラグの値を更新する。一方、ステップＳ３２４の判定結果が偽ならば（Ｓ３２４のＮｏ）、インター予測制御部３１１は、最小予測誤差、マージインデックス、およびマージフラグの値を更新しない。
【０１８５】
ステップＳ３２６では、インター予測制御部３１１は、マージ候補インデックスの値に１を加算し、ステップＳ３２２からステップＳ３２６を繰り返し行う。
【０１８６】
一方、ステップＳ３２２の判定結果が偽ならば（Ｓ３２２のＮｏ）、すなわち、未処理のマージ候補がなくなれば、ステップＳ３２７において、インター予測制御部３１１は、最終的に設定されているマージフラグおよびマージインデックスの値を確定する。
【０１８７】
なお、本実施の形態では、マージモードにおいて常にマージフラグがビットストリームに付加されていたが、必ずしもこれに限らない。例えば、符号化対象ブロックが所定の条件を満たす場合に、強制的にマージモードを選択するときには、マージフラグは、ビットストリームに付加させなくてもよい。これにより、情報量を削減することができ、符号化効率を向上させることができる。
【０１８８】
なお、本実施の形態では、符号化対象ブロックの隣接ブロックから予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをコピーして得られたマージ候補を用いて、符号化対象ブロックの符号化を行うマージモードの例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、スキップマージモードで符号化対象ブロック符号化されてもよい。スキップマージモードでは、マージモードと同様にマージ候補を用いて符号化対象ブロックの符号化を行う。その結果、符号化対象ブロックのすべての予測誤差データが「０」であれば、スキップフラグに「１」をセットし、スキップフラグおよびマージインデックスをビットストリームに付加する。また、予測誤差データが「０」でなければ、スキップフラグに「０」をセットして、スキップフラグ、マージフラグ、マージインデックス、および予測誤差データをビットストリームに付加する。
【０１８９】
なお、本実施の形態では、マージ候補を用いて符号化対象ブロックを符号化する例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、マージ候補を用いて動きベクトル検出モードの動きベクトルを符号化してもよい。つまり、動きベクトル検出モードの動きベクトルから、マージインデックスで指定したマージ候補の動きベクトルを減ずることにより差分を算出し、その差分およびマージインデックスをビットストリームに付加してもよい。また、動きベクトル検出モードの参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ＿ＭＥと、マージ候補の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ＿Ｍｅｒｇｅとを用いて、マージ候補の動きベクトルＭＶ＿Ｍｅｒｇｅを式２のようにスケーリングし、動きベクトル検出モードの動きベクトルからスケーリング後のマージ候補の動きベクトルｓｃａｌｅｄＭＶ＿Ｍｅｒｇｅを減ずることにより差分を算出してもよい。そして、算出された差分およびマージインデックスをビットストリームに付加しても構わない。
【０１９０】
（式２）
ｓｃａｌｅｄＭＶ＿Ｍｅｒｇｅ＝ＭＶ＿Ｍｅｒｇｅ×（ＰＯＣ（ＲｅｆＩｄｘ＿ＭＥ）−ｃｕｒＰＯＣ）／（ＰＯＣ（ＲｅｆＩｄｘ＿Ｍｅｒｇｅ）−ｃｕｒＰＯＣ）
【０１９１】
ここで、ＰＯＣ（ＲｅｆＩｄｘ＿ＭＥ）は、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ＿ＭＥが示す参照ピクチャの表示順を表す。ＰＯＣ（ＲｅｆＩｄｘ＿Ｍｅｒｇｅ）は、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ＿Ｍｅｒｇｅが示す参照ピクチャの表示順を表す。ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を表す。
【０１９２】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。
【０１９３】
図１７は、実施の形態４に係る画像復号装置４００の構成を示すブロック図である。この画像復号装置４００は、実施の形態３に係る画像符号化装置３００に対応する装置である。具体的には、画像復号装置４００は、例えば、実施の形態３に係る画像符号化装置３００によって生成されたビットストリームに含まれる符号化画像をブロック毎に復号する。
【０１９４】
画像復号装置４００は、図１７に示すように、可変長復号部４０１と、逆量子化部４０２と、逆直交変換部４０３と、加算部４０４と、ブロックメモリ４０５と、フレームメモリ４０６と、イントラ予測部４０７と、インター予測部４０８と、インター予測制御部４０９と、スイッチ４１０と、マージ候補導出部４１１と、ｃｏｌＰｉｃメモリ４１２とを備える。
【０１９５】
可変長復号部４０１は、入力されたビットストリームに対し、可変長復号処理を行い、ピクチャタイプ情報、マージフラグ、および量子化係数を生成する。また、可変長復号部４０１は、マージ候補リストサイズを用いて、マージインデックスの可変長復号処理を行う。
【０１９６】
逆量子化部４０２は、可変長復号処理によって得られた量子化係数に対し、逆量子化処理を行う。
【０１９７】
逆直交変換部４０３は、逆量子化処理によって得られた直交変換係数を、周波数領域から画像領域へ変換することにより、予測誤差データを生成する。
【０１９８】
ブロックメモリ４０５には、予測誤差と予測画像データとが加算されて生成された復号画像データが、ブロック単位で保存される。
【０１９９】
フレームメモリ４０６には、復号画像データがフレーム単位で保存される。
【０２００】
イントラ予測部４０７は、ブロックメモリ４０５に保存されているブロック単位の復号画像データを用いてイントラ予測を行うことにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。
【０２０１】
インター予測部４０８は、フレームメモリ４０６に保存されているフレーム単位の復号画像データを用いてインター予測を行うことにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。例えば、インター予測部４０８は、マージフラグに１が設定されている場合に、マージ候補を用いてインター予測を行うことにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。
【０２０２】
スイッチ４１０は、イントラ予測部４０７によって生成されたイントラ予測画像データ、またはインター予測部４０８によって生成されたインター予測画像データを、復号対象ブロックの予測画像データとして加算部４０４に出力する。
【０２０３】
マージ候補導出部４１１は、実施の形態３と同様に、互いに異なる少なくとも２つの導出方法（第１導出方法および第２導出方法）をそれぞれ用いて、マージ候補を導出する処理（第１導出処理および第２導出処理）を行う。例えば、マージ候補導出部４１１は、復号対象ブロックの隣接ブロック、および、ｃｏｌＰｉｃメモリ４１２に格納されているｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル等を示すｃｏｌＰｉｃ情報を用いて、マージ候補を導出する。
【０２０４】
ここで、マージ候補導出部４１１は、第１導出方法で導出する第１マージ候補の総数には制限を設け、第２導出方法で導出する第２マージ候補の総数には制限を設けない。すなわち、マージ候補導出部４１１は、第１マージ候補の総数が所定数を超えないように、第１マージ候補を導出する。一方、マージ候補導出部４１１は、第１マージ候補がマージ候補リストサイズに満たない場合に、第１マージ候補および第２マージ候補の総数がマージ候補リストサイズと同数になるまで、第２マージ候補を導出する。
【０２０５】
このように、第１マージ候補の総数には制限を設け、第２のマージ候補の総数には制限を設けないことにより、マージ候補導出部４１１は、バリエーションの異なるマージ候補を導出することができる。また、マージ候補導出部４１１は、マージ候補リストサイズと同数になるまでマージ候補を導出する。そのため、精度の高い動きベクトルを有するマージ候補がマージ候補リストに存在する可能性が高くなる。
【０２０６】
また、マージ候補導出部４１１は、導出した各マージ候補に対して、マージインデックスの値を割り当てる。そして、マージ候補導出部４１１は、マージ候補とマージインデックスとを、インター予測制御部４０９に送る。また、マージ候補導出部４１１は、導出したマージ候補の総数（マージ候補数）を可変長復号部４０１に送信する。
【０２０７】
インター予測制御部４０９は、復号されたマージフラグの値が「０」ならば、動きベクトル検出モードの情報を用いて、インター予測部４０８にインター予測画像を生成させる。一方、マージフラグの値が「１」ならば、インター予測制御部４０９は、復号されたマージインデックスに基づいて、導出された複数のマージ候補の中からインター予測に用いるマージ候補を選択する。そして、インター予測制御部４０９は、選択されたマージ候補を用いて、インター予測部４０８にインター予測画像を生成させる。また、インター予測制御部４０９は、復号対象ブロックの動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報をｃｏｌＰｉｃメモリ４１２に転送する。
【０２０８】
最後に、加算部４０４は、予測画像データと予測誤差データとを加算することにより、復号画像データを生成する。
【０２０９】
図１８は、実施の形態４に係る画像復号装置４００の処理動作を示すフローチャートである。
【０２１０】
ステップＳ４１０では、可変長復号部４０１は、マージフラグを復号する。
【０２１１】
ステップＳ４２０においてマージフラグの値が「１」ならば（Ｓ４２０のＹｅｓ）、ステップＳ４３０において、図１５のステップＳ３１０と同様の方法で、マージ候補を導出する。
【０２１２】
ステップＳ４４０では、可変長復号部４０１は、マージ候補リストサイズを用いて、ビットストリーム中のマージインデックスを可変長復号する。
【０２１３】
ステップＳ４５０では、インター予測制御部４０９は、復号されたマージインデックスが示すマージ候補に含まれる予測方向、動きベクトル、および参照ピクチャインデックスを用いてインター予測画像を生成する。
【０２１４】
ステップＳ４２０においてマージフラグの値が「０」ならば（Ｓ４２０のＮｏ）、ステップＳ４６０において、インター予測部４０８は、可変長復号部４０１によって復号された動きベクトル検出モードの情報を用いて、インター予測画像を生成する。
【０２１５】
なお、ステップＳ４３０で導出されたマージ候補の総数（マージ候補リストサイズ）が「１」の場合は、マージインデックスは、復号されずに、「０」と推定されても構わない。
【０２１６】
（実施の形態５）
実施の形態５では、第１導出処理または第２導出処理の一例として、ｚｅｒｏマージ候補の導出処理を、図面を用いて詳細に説明する。
【０２１７】
図１９は、実施の形態５におけるｚｅｒｏマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。具体的には、図１９は、実施の形態１〜４におけるマージ候補導出部１１０、２１０、３１４または４１１の処理動作の一部を示す。つまり、図１９は、第１導出部または第２導出部の処理動作を示す。
【０２１８】
ステップＳ５０１では、マージ候補導出部は、ｚｅｒｏマージ候補を導出する際に用いる、予測方向０の参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ０の値、および、予測方向１の参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ１の値を更新する。参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ０およびｒｅｆＩｄｘＬ１には、初期値として「−１」が設定されている。そして、ステップＳ５０１の処理が行われるたびに、参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ０およびｒｅｆＩｄｘＬ１の値が＋１だけ加算される。
【０２１９】
つまり、１回目のマージ候補の導出処理では、静止領域のためのｚｅｒｏマージ候補として、値０の動きベクトル（零ベクトル）と、値０の参照ピクチャインデックスとを持つｚｅｒｏマージ候補がマージ候補リストに追加される。そして、２回目のマージ候補の導出処理では、値０の動きベクトルと、値１の参照ピクチャインデックスとを持つｚｅｒｏマージ候補がマージ候補リストに追加される。
【０２２０】
ステップＳ５０２では、マージ候補導出部は、更新した予測方向０の参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ０の値が、予測方向０の参照ピクチャリスト０の最大参照枚数より小さい、かつ、更新した予測方向１の参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ１の値が、予測方向１の参照ピクチャリスト１の最大参照枚数より小さいかどうかを判定する。
【０２２１】
ここで、ステップＳ５０２の判定結果が真ならば（Ｓ５０２のＹｅｓ）、ステップＳ５０３において、マージ候補導出部は、動きベクトル（０，０）および参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ０を、ｚｅｒｏマージ候補の予測方向０に割り当てる。さらに、ステップＳ５０４において、マージ候補導出部は、動きベクトル（０，０）および参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ１を、ｚｅｒｏマージ候補の予測方向１に割り当てる。
【０２２２】
これらのステップＳ５０３およびステップＳ５０４の処理により、マージ候補導出部は、２方向予測のｚｅｒｏマージ候補を導出することができる。図２０は、導出されたｚｅｒｏマージ候補の一例を示す。
【０２２３】
ステップＳ５０５では、マージ候補導出部は、導出されたｚｅｒｏマージ候補と同一の予測方向、動きベクトル、および参照ピクチャインデックスを持つマージ候補が、既にマージ候補リスト内に存在するかどうかを判定する。つまり、マージ候補導出部は、導出されたｚｅｒｏマージ候補が重複候補であるかどうかを判定する。
【０２２４】
ここで、ステップＳ５０５の判定結果が偽であれば（Ｓ５０５のＮｏ）、ステップＳ５０６において、マージ候補導出部は、ｚｅｒｏマージ候補をマージ候補リストに登録する。
【０２２５】
一方、ステップＳ５０２の判定結果が偽（Ｓ５０２のＮｏ）、またはステップＳ５０５の判定結果が真であれば（Ｓ５０５のＹｅｓ）、ｚｅｒｏマージ候補をマージリストに登録しない。
【０２２６】
このように、マージ候補導出部は、参照可能な各参照ピクチャに対して値０の動きベクトルを持つｚｅｒｏマージ候補を導出する。そして、マージ候補導出部は、導出されたｚｅｒｏマージ候補を新たにマージ候補リストに追加する。これによって、画像符号化装置は、特に、符号化対象ブロックが静止領域の場合に、マージモードの符号化効率を向上することができる。
【０２２７】
なお、本実施の形態では、値０の動きベクトル、予測方向０の参照ピクチャインデックス、および予測方向１の参照ピクチャインデックスを用いて、２方向予測のｚｅｒｏマージ候補を導出する例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、マージ候補導出部は、値０の動きベクトルおよび予測方向０の参照ピクチャインデックスを用いて、予測方向０のｚｅｒｏマージ候補を導出してもよい。また、同様に、マージ候補導出部は、値０の動きベクトルおよび予測方向１の参照ピクチャインデックスを用いて、予測方向１のｚｅｒｏマージ候補を導出してもよい。
【０２２８】
なお、本実施の形態では、参照ピクチャインデックスを値０から順に＋１を加算しながら、ｚｅｒｏマージ候補を導出する例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、マージ候補導出部は、符号化対象ピクチャから表示順において最も距離が近い参照ピクチャに割り振られた参照ピクチャインデックスから順に、ｚｅｒｏマージ候補を導出しても構わない。
【０２２９】
なお、本実施の形態では、マージ候補導出部は、図１９のステップＳ５０５においてｚｅｒｏマージ候補が重複候補であるかどうかを判定したが、必ずしもこれに限らない。例えば、マージ候補導出部は、ステップＳ５０５の判定を省略してもよい。これにより、マージ候補導出部は、マージ候補導出処理量を削減することができる。
【０２３０】
このように、本実施の形態によれば、マージ候補導出部は、第１マージ候補または第２マージ候補として、静止領域用の零動きベクトルを持つマージ候補を導出することができ、符号化効率を向上することが可能になる。より具体的には、マージ候補導出部は、参照可能な各参照ピクチャに対して零ベクトルを動きベクトルとして持つマージ候補を導出し、導出したマージ候補を新たにマージ候補リストに登録することができる。これにより、符号化対象ブロックが静止領域の場合に、信頼性が高いマージ候補を導出することができ、符号化効率を向上させることができる。
【０２３１】
なお、本実施の形態は、静止領域用の動きベクトルとして、零ベクトルを持つマージ候補を導出する例を示したが、必ずしもこれには限らない。例えば、ビデオ撮影時の微小なカメラぶれ等を考慮するために、動きベクトル（０、１）など、零動きベクトル（０、０）よりもやや大きい、または、やや小さい値を有する動きベクトルを持つマージ候補を導出してもよい。また、シーケンス、ピクチャ、または、スライスのヘッダ等に、オフセットパラメータ（ＯｆｆｓｅｔＸ、ＯｆｆｓｅｔＹ）等を付加し、動きベクトル（ＯｆｆｓｅｔＸ、ＯｆｆｓｅｔＹ）を持つマージ候補を導出してもよい。
【０２３２】
（実施の形態６）
実施の形態６では、第１導出処理、または、第２導出処理の一例として、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の導出処理を、図面を用いて詳細に説明する。
【０２３３】
図２１は、実施の形態６におけるｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。具体的には、図２１は、実施の形態１〜４におけるマージ候補導出部１１０、２１０、３１４または４１１の処理動作の一部を示す。つまり、図２１は、第１導出部または第２導出部の処理動作を示す。
【０２３４】
ステップＳ６０１では、マージ候補導出部は、マージ候補インデックスｉｄｘ１、ｉｄｘ２を更新する。マージ候補インデックスｉｄｘ１、ｉｄｘ２は、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補を導出するために用いられる２つのマージ候補を決定するためのインデックスである。
【０２３５】
例えば、マージ候補導出部は、マージ候補インデックスｉｄｘ１、ｉｄｘ２を「０」、「１」に更新する。この場合、マージ候補導出部は、以下のステップＳ６０２〜ステップＳ６１０の処理を行うことにより、マージ候補リストにおいて値０のマージインデックスが割り当てられたマージ候補［０］に含まれる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスと、値１のマージインデックスが割り当てられたマージ候補［１］に含まれる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスとを組み合わせて、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補を導出する。マージ候補導出部は、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の導出処理を行うたびに、ステップＳ６０１において、マージ候補インデックスｉｄｘ１、ｉｄｘ２の値を順に更新する。なお、マージインデックスｉｄｘ１、ｉｄｘ２の更新手順は、特に限定される必要はない。ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の導出処理の前にすでに導出されているマージ候補の全ての組合せを用いてｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の導出処理ができるような手順であれば、どのような手順でも構わない。
【０２３６】
ステップＳ６０２では、マージ候補導出部は、（１）マージ候補インデックスｉｄｘ１、ｉｄｘ２の値が同一ではなく、かつ、（２）マージ候補［ｉｄｘ１］が、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補ではなく、かつ、（３）マージ候補［ｉｄｘ２］が、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補でないかどうかを判定する。
【０２３７】
ステップＳ６０２の判定結果が真ならば（Ｓ１４２のＹｅｓ）、ステップＳ６０３において、マージ候補導出部は、（１）マージ候補［ｉｄｘ１］およびマージ候補［ｉｄｘ２］の予測方向が異なる、または、（２）マージ候補［ｉｄｘ１］とマージ候補［ｉｄｘ２］がともに２方向予測であるかどうかを判定する。ここで、ステップＳ６０３の判定結果が真ならば（Ｓ６０３のＹｅｓ）、ステップＳ６０４において、マージ候補導出部は、（１）マージ候補［ｉｄｘ１］が予測方向０、または２方向予測であり、かつ、（２）マージ候補［ｉｄｘ２］が予測方向１、または２方向予測であるかどうかを判定する。つまり、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ１］が少なくとも予測方向０の動きベクトルを持ち、かつ、マージ候補［ｉｄｘ２］が少なくとも予測方向１の動きベクトルを持つかどうかを判定する。
【０２３８】
ここで、ステップＳ６０４の判定結果が真ならば（Ｓ６０４のＹｅｓ）、ステップＳ６０５において、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ１］の予測方向０の動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の予測方向０に割り当てる。さらに、ステップＳ６０６において、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ２］の予測方向１の動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の予測方向１に割り当てる。これにより、マージ候補導出部は、２方向予測のためのｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補を導出する。
【０２３９】
一方、ステップＳ６０４の判定結果が偽ならば（Ｓ６０４のＮｏ）、ステップＳ６０７において、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ２］の予測方向０の動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の予測方向０に割り当てる。さらに、ステップＳ６０８において、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ１］の予測方向１の動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補の予測方向１に割り当てる。これにより、マージ候補導出部は、２方向予測のためのｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補を導出する。
【０２４０】
ステップＳ６０９では、マージ候補導出部は、導出されたｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補と同一の予測方向、動きベクトル、および参照ピクチャインデックスを持つマージ候補が、既にマージ候補リスト内に存在するかどうかを判定する。つまり、マージ候補導出部は、導出されたｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補が重複候補であるかどうかを判定する。
【０２４１】
ここで、ステップＳ６０９の判定結果が偽であれば（Ｓ６０９のＮｏ）、ステップＳ６１０において、マージ候補導出部は、導出されたｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補をマージ候補リストに登録する。
【０２４２】
一方、ステップＳ６０２もしくはステップＳ６０３の判定結果が偽（Ｓ６０２またはＳ６０３のＮｏ）、またはステップＳ６０９の判定結果が真であれば（Ｓ６０９のＹｅｓ）であれば、マージ候補導出部は、導出されたｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補をマージ候補リストに登録しない。
【０２４３】
以上のように、マージ候補導出部は、ｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補を導出し、マージ候補リストに登録する。
【０２４４】
なお、本実施の形態では、マージ候補導出部は、ステップＳ６０９においてｃｏｍｂｉｎｅｄマージ候補が重複候補であるかどうかを判定したが、必ずしもこれに限らない。例えば、マージ候補導出部は、ステップＳ６０９の判定を省略してもよい。これにより、マージ候補導出部は、マージ候補導出処理量を削減することができる。
【０２４５】
以上のように、本実施の形態によれば、マージ候補導出部は、既に導出された複数のマージ候補を組み合わせて、２方向予測のためのマージ候補を導出することができる。したがって、既に導出された複数のマージ候補の中に２方向予測のためのマージ候補が含まれていない場合であっても、マージ候補導出部は、２方向予測のためのマージ候補を新たに導出することができる。その結果、マージ候補導出部は、選択可能なマージ候補の種類を増加させることができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【０２４６】
（実施の形態７）
実施の形態７では、第１導出処理または第２導出処理の一例として、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補の導出処理を、図面を用いて詳細に説明する。
【０２４７】
図２２は、実施の形態７におけるｓｃａｌｉｎｇマージ候補の導出処理を示すフローチャートである。具体的には、図２２は、実施の形態１〜４におけるマージ候補導出部１１０、２１０、３１４または４１１の処理動作の一部を示す。つまり、図２２は、第１導出部または第２導出部の処理動作を示す。
【０２４８】
ステップＳ７０１では、マージ候補導出部は、予測方向インデックスＸを更新する。そして、ステップＳ７０２では、マージ候補導出部は、マージ候補インデックスｉｄｘを更新する。予測方向インデックスＸおよびマージ候補インデックスｉｄｘは、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補を導出するために用いられる予測方向およびマージ候補を決定するためのインデックスである。
【０２４９】
例えば、マージ候補導出部は、予測方向インデックスＸを「０」に更新し、マージ候補インデックスｉｄｘを「０」に更新する。この場合、マージ候補導出部は、以下のステップＳ７０２〜ステップＳ７１１の処理を行うことにより、マージ候補リストにおいて値０のマージインデックスが割り当てられたマージ候補［０］の、予測方向０の動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスを用いて、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補を導出する。マージ候補導出部は、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補の導出処理を行うたびに、ステップＳ７０１およびステップＳ７０２において、予測方向Ｘおよびマージ候補インデックスｉｄｘの値を順に更新する。
【０２５０】
ステップＳ７０３では、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ］が、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補ではなく、かつ、マージ候補［ｉｄｘ］が予測方向Ｘの動きベクトルを持つかどうかを判定する。ここで、ステップＳ７０３の判定結果が真ならば（Ｓ７０３のＹｅｓ）、ステップＳ７０４において、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ］の予測方向Ｘの動きベクトルｍｖＬＸおよび参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬＸを用いて、予測方向（１−Ｘ）の動きベクトルｍｖＬ（１−Ｘ）および参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）を算出する。例えば、マージ候補導出部は、ｍｖＬ（１−Ｘ）およびｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）を、以下の式３および式４を用いて算出する。
【０２５１】
（式３）
ｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）＝ｒｅｆＩｄｘＬＸ
（式４）
ｍｖＬ（１−Ｘ）＝ｍｖＬＸ×（ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ））−ｃｕｒＰＯＣ）／（ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬＸ）−ｃｕｒＰＯＣ）
【０２５２】
ここで、ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬＸ）は、参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬＸが示す参照ピクチャの表示順を表す。また、ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ））は、参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）が示す参照ピクチャの表示順を表す。また、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を表す。
【０２５３】
図２３は、実施の形態７において算出される動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスの一例を示す。図２３に示すように、マージ候補導出部は、マージ候補に含まれる１つの予測方向（予測方向Ｘ）の動きベクトルｍｖＬＸおよび参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬＸを用いてスケーリング処理を行うことにより、他の予測方向（予測方向（１−Ｘ））の動きベクトルｍｖＬ（１−Ｘ）および参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）を算出する。
【０２５４】
ステップＳ７０５では、マージ候補導出部は、予測方向Ｘの値が「０」かどうかを判定する。ここで、ステップＳ７０５の判定結果が真ならば（Ｓ７０５のＹｅｓ）、ステップＳ７０６において、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ］の予測方向Ｘの動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをｓｃａｌｉｎｇマージ候補の予測方向０に割り当てる。さらに、ステップＳ７０７において、マージ候補導出部は、算出された予測方向（１−Ｘ）の動きベクトルｍｖＬ（１−Ｘ）および参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）をｓｃａｌｉｎｇマージ候補の予測方向１に割り当てる。これにより、マージ候補導出部は、２方向予測のためのｓｃａｌｉｎｇマージ候補を導出する。
【０２５５】
一方、ステップＳ７０５の判定結果が偽ならば（つまり予測方向Ｘの値が「１」ならば）（Ｓ７０５のＮｏ）、ステップＳ７０８において、マージ候補導出部は、算出された予測方向（１−Ｘ）の動きベクトルｍｖＬ（１−Ｘ）および参照ピクチャインデックスｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）をｓｃａｌｉｎｇマージ候補の予測方向０に割り当てる。さらに、ステップＳ７０９において、マージ候補導出部は、マージ候補［ｉｄｘ］の予測方向Ｘの動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをｓｃａｌｉｎｇマージ候補の予測方向１に割り当てる。これにより、マージ候補導出部は、２方向予測のためのｓｃａｌｉｎｇマージ候補を導出する。
【０２５６】
ステップＳ７１０では、マージ候補導出部は、導出されたｓｃａｌｉｎｇマージ候補と同一の予測方向、動きベクトル、および参照ピクチャインデックスを持つマージ候補が、既にマージ候補リスト内に存在するかどうかを判定する。つまり、マージ候補導出部は、導出されたｓｃａｌｉｎｇマージ候補が重複候補であるかどうかを判定する。
【０２５７】
ここで、ステップＳ７１０の判定結果が偽であれば（Ｓ７１０のＮｏ）、ステップＳ７１１において、マージ候補導出部は、導出されたｓｃａｌｉｎｇマージ候補をマージ候補リストに登録する。
【０２５８】
一方、ステップＳ７０３の判定結果が偽（Ｓ７０３のＮｏ）、またはステップＳ７１０の判定結果が真（Ｓ７１０のＹｅｓ）であれば、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補をマージ候補リストに登録しない。
【０２５９】
以上のように、マージ候補導出部は、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補を導出し、マージ候補リストに登録する。
【０２６０】
なお、ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬＸ）とＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ））とが同じ場合（つまり、ｒｅｆＩｄｘＬＸとｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）とが同一ピクチャを示す場合）は、ｍｖＬ（１−Ｘ）とｍｖＬＸとは同じ値となるので、マージ候補導出部は、導出されたｓｃａｌｉｎｇマージ候補を、マージ候補リストに追加しなくてもよい。また、算出されたｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）の値が、参照ピクチャリストＬ（１−Ｘ）に含まれない場合は、マージ候補導出部は、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補を、マージ候補リストに登録しなくてもよい。
【０２６１】
また、ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬＸ）とＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ））とが異なる値であり、かつ、（ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ））−ｃｕｒＰＯＣ）の絶対値と、（ＰＯＣ（ｒｅｆＩｄｘＬＸ）−ｃｕｒＰＯＣ）の絶対値とが同じ場合にのみ、マージ候補導出部は、ｍｖＬ（１−Ｘ）に−ｍｖＬＸを直接代入することにより、ｍｖＬ（１−Ｘ）を算出してもよい。これは、ｒｅｆＩｄｘＬＸとｒｅｆＩｄｘＬ（１−Ｘ）とで参照するピクチャが異なり、かつ、符号化対象ピクチャから、ｒｅｆＩｄｘＬＸが示すピクチャまでの表示順での距離と、符号化対象ピクチャから、ｒｅｆＩｄｘ（１−Ｘ）が示すピクチャまでの表示順での距離とが等しい場合には、ｍｖＬ（１−Ｘ）がｍｖＬＸの逆ベクトルとなることを示す。これにより、マージ候補導出部は、式４で示すスケーリング処理を省略して、ｓｃａｌｉｎｇマージ候補を導出することができるため、処理量増加を抑えつつ、符号化効率を向上させることができる。
【０２６２】
また、本実施の形態では、マージ候補導出部は、ステップＳ７１０においてｓｃａｌｉｎｇマージ候補が重複候補であるかどうかを判定したが、必ずしもこれに限らない。例えば、マージ候補導出部は、ステップＳ７１０の判定を省略してもよい。これにより、マージ候補導出部は、マージ候補導出処理量を削減することができる。
【０２６３】
以上、１つまたは複数の態様に係る画像符号化装置および画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０２６４】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の画像符号化装置または画像復号装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【０２６５】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、画像をブロック毎に符号化することでビットストリームを生成する画像符号化方法であって、符号化対象ブロックの符号化に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップと、前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップと、前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記符号化対象ブロックの符号化に用いるマージ候補を選択する選択ステップと、選択された前記マージ候補を特定するためのインデックスを前記ビットストリームに付加する付加ステップとを含み、前記第１導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う、画像符号化方法を実行させる。
【０２６６】
あるいは、このプログラムは、コンピュータに、ビットストリームに含まれる符号化画像をブロック毎に復号する画像復号方法であって、復号対象ブロックの復号に用いる予測方向、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスのセットの候補であるマージ候補を第１マージ候補として導出する第１導出処理を行う第１導出ステップと、前記第１導出処理とは異なる方法によりマージ候補を第２マージ候補として導出する第２導出処理を行う第２導出ステップと、前記ビットストリームからインデックスを取得する取得ステップと、取得された前記インデックスを用いて、前記第１マージ候補および前記第２マージ候補の中から、前記復号対象ブロックの復号に用いるマージ候補を選択する選択ステップとを含み、前記第１導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が所定数を超えないように前記第１導出処理を行い、前記第２導出ステップでは、前記第１マージ候補の総数が予め定められたマージ候補の最大数よりも小さい場合に、前記第２導出処理を行う、画像復号方法を実行させる。
【０２６７】
（実施の形態８）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
【０２６８】
さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
【０２６９】
図２４は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。
【０２７０】
このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。
【０２７１】
しかし、コンテンツ供給システムex１００は図２４のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
【０２７２】
カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。
【０２７３】
コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０２７４】
なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
【０２７５】
また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。
【０２７６】
また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。
【０２７７】
以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
【０２７８】
なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図２５に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０２７９】
また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。
【０２８０】
図２６は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。
【０２８１】
また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
【０２８２】
まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
【０２８３】
また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。
【０２８４】
また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。
【０２８５】
一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図２７に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
【０２８６】
以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
【０２８７】
図２８に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。
【０２８８】
以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
【０２８９】
また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図２６に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。
【０２９０】
図２９Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。
【０２９１】
さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２９Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。
【０２９２】
電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。
【０２９３】
携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。
【０２９４】
さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。
【０２９５】
データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。
【０２９６】
多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。
【０２９７】
データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。
【０２９８】
また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。
【０２９９】
このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。
【０３００】
また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【０３０１】
（実施の形態９）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
【０３０２】
ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
【０３０３】
この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
【０３０４】
図３０は、多重化データの構成を示す図である。図３０に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。
【０３０５】
多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。
【０３０６】
図３１は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。
【０３０７】
図３２は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図３２における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図３２の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ  Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。
【０３０８】
図３３は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図３３下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。
【０３０９】
また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｍａｐ  Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。
【０３１０】
図３４はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
【０３１１】
記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
【０３１２】
多重化データ情報ファイルは、図３５に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
【０３１３】
多重化データ情報は図３５に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
【０３１４】
ストリーム属性情報は図３６に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
【０３１５】
本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
【０３１６】
また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図３７に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
【０３１７】
このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
【０３１８】
（実施の形態１０）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３８に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
【０３１９】
例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ  Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。
【０３２０】
なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
【０３２１】
また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。
【０３２２】
なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０３２３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０３２４】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０３２５】
（実施の形態１１）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
【０３２６】
この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３９は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。
【０３２７】
より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３８のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図３８の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態９で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態９で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図４１のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
【０３２８】
図４０は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
【０３２９】
さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
【０３３０】
また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
【０３３１】
さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
【０３３２】
このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
【０３３３】
（実施の形態１２）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
【０３３４】
この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図４２Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明の一態様は、動き補償に特徴を有していることから、例えば、動き補償については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー復号、デブロッキング・フィルタ、逆量子化のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
【０３３５】
また、処理を一部共有化する他の例を図４２Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。
【０３３６】
このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０３３７】
本発明の一態様に係る画像符号化方法及び画像復号方法は、動画像の符号化方法及び復号方法に有利に利用される。
【符号の説明】
【０３３８】
１００、３００  画像符号化装置
１１０、２１０、３１４、４１１  マージ候補導出部
１１１、２１１  第３導出部
１１２、２１２  第１導出部
１１３、２１３  第２導出部
１２０、２３０  予測制御部
１３０  符号化部
２００、４００  画像復号装置
２２０  復号部
３０１  減算部
３０２  直交変換部
３０３  量子化部
３０４、４０２  逆量子化部
３０５、４０３  逆直交変換部
３０６、４０４  加算部
３０７、４０５  ブロックメモリ
３０８、４０６  フレームメモリ
３０９、４０７  イントラ予測部
３１０、４０８  インター予測部
３１１、４０９  インター予測制御部
３１２  ピクチャタイプ決定部
３１３、４１０  スイッチ
３１５、４１２  ｃｏｌＰｉｃメモリ
３１６  可変長符号化部
４０１  可変長復号部
【図１Ａ】
2013057877.tif 000003
【図１Ｂ】
2013057877.tif 000004
【図１Ｃ】
2013057877.tif 000005
【図２】
2013057877.tif 000006
【図３】
2013057877.tif 000007
【図４】
2013057877.tif 000008
【図５】
2013057877.tif 000009
【図６】
2013057877.tif 000010
【図７】
2013057877.tif 000011
【図８】
2013057877.tif 000012
【図９】
2013057877.tif 000013
【図１０Ａ】
2013057877.tif 000014
【図１０Ｂ】
2013057877.tif 000015
【図１１】
2013057877.tif 000016
【図１２】
2013057877.tif 000017
【図１３Ａ】
2013057877.tif 000018
【図１３Ｂ】
2013057877.tif 000019
【図１４】
2013057877.tif 000020
【図１５】
2013057877.tif 000021
【図１６】
2013057877.tif 000022
【図１７】
2013057877.tif 000023
【図１８】
2013057877.tif 000024
【図１９】
2013057877.tif 000025
【図２０】
2013057877.tif 000026
【図２１】
2013057877.tif 000027
【図２２】
2013057877.tif 000028
【図２３】
2013057877.tif 000029
【図２４】
2013057877.tif 000030
【図２５】
2013057877.tif 000031
【図２６】
2013057877.tif 000032
【図２７】
2013057877.tif 000033
【図２８】
2013057877.tif 000034
【図２９Ａ】
2013057877.tif 000035
【図２９Ｂ】
2013057877.tif 000036
【図３０】
2013057877.tif 000037
【図３１】
2013057877.tif 000038
【図３２】
2013057877.tif 000039
【図３３】
2013057877.tif 000040
【図３４】
2013057877.tif 000041
【図３５】
2013057877.tif 000042
【図３６】
2013057877.tif 000043
【図３７】
2013057877.tif 000044
【図３８】
2013057877.tif 000045
【図３９】
2013057877.tif 000046
【図４０】
2013057877.tif 000047
【図４１】
2013057877.tif 000048
【図４２Ａ】
2013057877.tif 000049
【図４２Ｂ】
2013057877.tif 000050
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月12日(2013.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化対象ブロックを符号化するための画像符号化方法であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３候補を導出し、
第１候補の総数が所定数を超えないように、前記複数の第３候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１候補を導出し、
前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数が予め定められた最大候補数よりも小さい場合に、零ベクトルである第２動きベクトルをそれぞれ有する１以上の第２候補を導出し、
前記符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルを有する候補に対応するインデックスを符号化し、
前記候補は、前記１以上の第１候補、前記１以上の第２候補および前記複数の第３候補を含む複数の候補のうちの１つであり、
前記第２候補の総数が、前記予め定められた最大候補数と前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数との差に一致するように、前記１以上の第２候補は導出される、
画像符号化方法。
【請求項２】
前記複数の第３動きベクトルの各々は、前記符号化対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの符号化に用いられた動きベクトルである、
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項３】
前記１以上の第１候補、前記１以上の第２候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数と一致するまで１つの第２候補を繰り返し導出することにより、前記１以上の第２候補は導出される、
請求項１または２に記載の画像符号化方法。
【請求項４】
前記所定数は、導出可能な第１候補の最大数に依存する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項５】
前記画像符号化方法は、さらに、
第１規格に準拠する第１符号化処理、または第２規格に準拠する第２符号化処理に、符号化処理を切り替え、
切り替えられた前記符号化処理が準拠する前記第１規格または前記第２規格を示す識別情報を前記ビットストリームに付加し、
前記符号化処理が前記第１符号化処理に切り替えられた場合に、前記第１符号化処理として、前記複数の第３候補の導出と、前記１以上の第１候補の導出と、前記１以上の第２候補の導出と、前記インデックスの符号化とが行われる、
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項６】
符号化対象ブロックを符号化する画像符号化装置であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３候補を導出する第３導出器と、
第１候補の総数が所定数を超えないように、前記複数の第３候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１候補を導出する第１導出器と、
前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数が予め定められた最大候補数よりも小さい場合に、零ベクトルである第２動きベクトルをそれぞれ有する１以上の第２候補を導出する第２導出器と、
前記符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルを有する候補に対応するインデックスを符号化する符号化器とを備え、
前記候補は、前記１以上の第１候補、前記１以上の第２候補および前記複数の第３候補を含む複数の候補のうちの１つであり、
前記第２候補の総数が、前記予め定められた最大候補数と前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数との差に一致するように、前記１以上の第２候補は導出される、
画像符号化装置。
【請求項７】
復号対象ブロックを復号するための画像復号方法であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３候補を導出し、
第１候補の総数が所定数を超えないように、前記複数の第３候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１候補を導出し、
前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数が予め定められた最大候補数よりも小さい場合に、零ベクトルである第２動きベクトルをそれぞれ有する１以上の第２候補を導出し、
前記復号対象ブロックの復号に用いられる動きベクトルを有する候補に対応する符号化インデックスを復号し、
前記候補は、前記１以上の第１候補、前記１以上の第２候補および前記複数の第３候補を含む複数の候補のうちの１つであり、
前記第２候補の総数が、前記予め定められた最大候補数と前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数との差に一致するように、前記１以上の第２候補は導出される、
画像復号方法。
【請求項８】
前記複数の第３動きベクトルの各々は、前記復号対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの復号に用いられた動きベクトルである、
請求項７に記載の画像復号方法。
【請求項９】
前記１以上の第１候補、前記１以上の第２候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数と一致するまで１つの第２候補を繰り返し導出することにより、前記１以上の第２候補は導出される、
請求項７または８に記載の画像復号方法。
【請求項１０】
前記所定数は、導出可能な第１候補の最大数に依存する、
請求項７〜９のいずれか１項に記載の画像復号方法。
【請求項１１】
前記画像復号方法は、さらに、
前記ビットストリームに付加された第１規格または第２規格を示す識別情報に応じて、前記第１規格に準拠する第１復号処理、または前記第２規格に準拠する第２復号処理に、復号処理を切り替え、
前記復号処理が第１復号処理に切り替えられた場合に、前記第１復号処理として、前記複数の第３候補の導出と、前記１以上の第１候補の導出と、前記１以上の第２候補の導出と、前記符号化インデックスの復号とが行われる、
請求項７に記載の画像復号方法。
【請求項１２】
復号対象ブロックを復号する画像復号装置であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３候補を導出する第３導出器と、
第１候補の総数が所定数を超えないように、前記複数の第３候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１候補を導出する第１導出器と、
前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数が予め定められた最大候補数よりも小さい場合に、零ベクトルである第２動きベクトルをそれぞれ有する１以上の第２候補を導出する第２導出器と、
前記復号対象ブロックの復号に用いられる動きベクトルを有する候補に対応する符号化インデックスを復号する復号器とを備え、
前記候補は、前記１以上の第１候補、前記１以上の第２候補および前記複数の第３候補を含む複数の候補のうちの１つであり、
前記第２候補の総数が、前記予め定められた最大候補数と前記１以上の第１候補および前記複数の第３候補を含む候補の総数との差に一致するように、前記１以上の第２候補は導出される、
画像復号装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の画像符号化装置と、
請求項１２に記載の画像復号装置とを備える
画像符号化復号装置。
【請求項１４】
符号化対象ブロックを符号化するための画像符号化方法であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３タイプ候補と、前記複数の第３タイプ候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１タイプ候補であって総数が所定数を超えない第１タイプ候補とを含む第１部分、および、第２部分を有する候補リストを生成し、
前記符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルを有する候補に対応するインデックスを符号化し、
（ｉ）前記第１部分内の前記複数の第３タイプ候補および前記１以上の第１タイプ候補と、（ｉｉ）前記第２部分に追加される１以上の第２タイプ候補とを含む候補の総数が、予め定められた最大候補数と一致するように、零ベクトルを有する第２タイプ候補は、前記第２部分に繰り返し追加される、
画像符号化方法。
【請求項１５】
前記複数の第３タイプ候補と前記１以上の第１タイプ候補とを含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数より小さい場合に、前記第２タイプ候補は繰り返し追加される、
請求項１４に記載の画像符号化方法。
【請求項１６】
復号対象ブロックを復号するための画像復号方法であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３タイプ候補と、前記複数の第３タイプ候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１タイプ候補であって総数が所定数を超えない第１タイプ候補とを含む第１部分、および、第２部分を有する候補リストを生成し、
前記復号対象ブロックの復号に用いられる動きベクトルを有する候補に対応する符号化インデックスを復号し、
（ｉ）前記第１部分内の前記複数の第３タイプ候補および前記１以上の第１タイプ候補と、（ｉｉ）前記第２部分に追加される１以上の第２タイプ候補とを含む候補の総数が、予め定められた最大候補数と一致するように、零ベクトルを有する第２タイプ候補は、前記第２部分に繰り返し追加される、
画像復号方法。
【請求項１７】
前記複数の第３タイプ候補と前記１以上の第１タイプ候補とを含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数より小さい場合に、前記第２タイプ候補は繰り返し追加される、
請求項１６に記載の画像復号方法。
【請求項１８】
候補リスト生成方法であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３タイプ候補と、前記複数の第３タイプ候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１タイプ候補であって総数が所定数を超えない第１タイプ候補とを含む第１部分、および、第２部分を有する候補リストを生成し、
前記候補リスト内の複数の候補のうちの１つは復号対象ブロックの復号に用いられ、
（ｉ）前記第１部分内の前記複数の第３タイプ候補および前記１以上の第１タイプ候補と、（ｉｉ）前記第２部分に追加される１以上の第２タイプ候補とを含む候補の総数が、予め定められた最大候補数と一致するように、零ベクトルを有する第２タイプ候補は、前記第２部分に繰り返し追加される、
候補リスト生成方法。
【請求項１９】
前記複数の第３タイプ候補と前記１以上の第１タイプ候補とを含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数より小さい場合に、前記第２タイプ候補は繰り返し追加される、
請求項１８に記載の候補リスト生成方法。
【請求項２０】
符号化対象ブロックを符号化するための画像符号化装置であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３タイプ候補と、前記複数の第３タイプ候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１タイプ候補であって総数が所定数を超えない第１タイプ候補とを含む第１部分、および、第２部分を有する候補リストを生成する生成器と、
前記符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルを有する候補に対応するインデックスを符号化する符号化器とを備え、
前記生成器は、（ｉ）前記第１部分内の前記複数の第３タイプ候補および前記１以上の第１タイプ候補と、（ｉｉ）前記第２部分に追加される１以上の第２タイプ候補とを含む候補の総数が、予め定められた最大候補数と一致するように、零ベクトルを有する第２タイプ候補を前記第２部分に繰り返し追加する、
画像符号化装置。
【請求項２１】
前記複数の第３タイプ候補と前記１以上の第１タイプ候補とを含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数より小さい場合に、前記第２タイプ候補は繰り返し追加される、
請求項２０に記載の画像符号化装置。
【請求項２２】
復号対象ブロックを復号するための画像復号装置であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３タイプ候補と、前記複数の第３タイプ候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１タイプ候補であって総数が所定数を超えない第１タイプ候補とを含む第１部分、および、第２部分を有する候補リストを生成する生成器と、
前記復号対象ブロックの復号に用いられる動きベクトルを有する候補に対応する符号化インデックスを復号する復号器とを備え、
前記生成器は、（ｉ）前記第１部分内の前記複数の第３タイプ候補および前記１以上の第１タイプ候補と、（ｉｉ）前記第２部分に追加される１以上の第２タイプ候補とを含む候補の総数が、予め定められた最大候補数と一致するように、零ベクトルを有する第２タイプ候補を前記第２部分に繰り返し追加する、
画像復号装置。
【請求項２３】
前記複数の第３タイプ候補と前記１以上の第１タイプ候補とを含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数より小さい場合に、前記第２タイプ候補は繰り返し追加される、
請求項２２に記載の画像復号装置。
【請求項２４】
候補リスト生成装置であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３タイプ候補と、前記複数の第３タイプ候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１タイプ候補であって総数が所定数を超えない第１タイプ候補とを含む第１部分、および、第２部分を有する候補リストを生成する生成器を備え、
前記候補リスト内の複数の候補のうちの１つは復号対象ブロックの復号に用いられ、
前記生成器は、（ｉ）前記第１部分内の前記複数の第３タイプ候補および前記１以上の第１タイプ候補と、（ｉｉ）前記第２部分に追加される１以上の第２タイプ候補とを含む候補の総数が、予め定められた最大候補数と一致するように、零ベクトルを有する第２タイプ候補を前記第２部分に繰り返し追加する、
候補リスト生成装置。
【請求項２５】
前記複数の第３タイプ候補と前記１以上の第１タイプ候補とを含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数より小さい場合に、前記第２タイプ候補は繰り返し追加される、
請求項２４に記載の候補リスト生成装置。
【請求項２６】
集積回路であって、
第３動きベクトルをそれぞれ有する複数の第３タイプ候補と、前記複数の第３タイプ候補の複数の第３動きベクトルのうちの２つをそれぞれ有する１以上の第１タイプ候補であって総数が所定数を超えない第１タイプ候補とを含む第１部分、および、第２部分を有する候補リストを生成する生成器と、
復号対象ブロックの復号に用いられる動きベクトルを有する候補に対応する符号化インデックスを復号する復号器とを備え、
前記生成器は、（ｉ）前記第１部分内の前記複数の第３タイプ候補および前記１以上の第１タイプ候補と、（ｉｉ）前記第２部分に追加される１以上の第２タイプ候補とを含む候補の総数が、予め定められた最大候補数と一致するように、零ベクトルを有する第２タイプ候補を前記第２部分に繰り返し追加する、
集積回路。
【請求項２７】
前記複数の第３タイプ候補と前記１以上の第１タイプ候補とを含む候補の総数が前記予め定められた最大候補数より小さい場合に、前記第２タイプ候補は繰り返し追加される、
請求項２６に記載の集積回路。
【国際調査報告】
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