(57)【要約】【課題】符号化データの符号量を低減する。【解決手段】階層動画像復号装置（１）は、復号画素が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む第一のサブRPSと、復号画素が参照される可能性のないレイヤ間参照ピクチャを含む第二のサブRPSを導出するRPS導出部（１４２）を備えている。また、コロケート情報を変換するコロケート情報変換部を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階層符号化された符号化データに含まれる上位レイヤの符号化データを復号し、上位レイヤの復号ピクチャを復元する画像復号装置であって、
コロケート参照ピクチャインデックスを復号する可変長復号部と、
参照ピクチャリストを導出する参照ピクチャリスト導出部と、
上記参照ピクチャリストと上記コロケート参照ピクチャインデックスからコロケートピクチャを導出するコロケートピクチャ導出部と、
レイヤ間ピクチャから構成される代替参照ピクチャリストを導出する代替参照ピクチャリスト導出部と、上記コロケート参照ピクチャインデックスを置き替えるコロケート情報変換部を備えることを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
上記コロケート情報変換部は、コロケート参照ピクチャインデックスが示す上記代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤと等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャを、上記参照ピクチャリストから探索し、上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、該参照ピクチャの上記参照ピクチャリストにおけるインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスとして置き替えることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
上記可変長復号部は、collocated_from_l0_flagを復号し、上記代替参照ピクチャリスト導出部は、collocated_from_l0_flagが１の場合には、第１の参照ピクチャリストRefPicList0を走査し、collocated_from_l0_flagが０の場合には、第２の参照ピクチャリストを走査RefPicList1し、上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、上記第１の参照ピクチャリストRefPicList0又は上記第２の参照ピクチャリストRefPicList1における当該参照ピクチャのインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスとするコロケート情報導出部を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項４】
上記代替参照ピクチャリスト導出部は、第１の参照ピクチャリストRefPicList0を走査し、上記第１の参照ピクチャリストRefPicList0において上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合にcollocated_from_l0_flagを１とし、上記第１の参照ピクチャリストRefPicList0に上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在しない場合は第２の参照ピクチャリストRefPicList1を走査し、上記第２の参照ピクチャリストRefPicList1に上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合にcollocated_from_l0_flagを０とすることを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項５】
上記コロケート情報変換部は、上記コロケート参照ピクチャインデックスが示す値と同じ値のレイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャを上記参照ピクチャリストから走査し、上記レイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャが上記参照ピクチャリストに存在する場合には、上記レイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャの参照ピクチャリスト上のインデックスを、上記コロケート参照ピクチャインデックスとすることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項６】
上記代替参照ピクチャリスト導出部は、対象レイヤに対してサンプル依存がなく、動き依存がある参照レイヤを要素とするリストを、上記対象レイヤに対する代替参照ピクチャリストとして導出することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項７】
上記代替参照ピクチャリスト導出部は、対象レイヤがデプスでありかつ参照レイヤがテクスチャである場合又は対象レイヤがテクスチャでありかつ参照レイヤがテクスチャである場合に、上記参照レイヤを上記対象レイヤに対する代替参照ピクチャリストとして導出することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項８】
階層符号化された符号化データに含まれる上位レイヤの符号化データを復号し、上位レイヤの復号ピクチャを復元する画像復号装置であって、第１の参照ピクチャリスト長を復号する手段と、上記第１の参照ピクチャリスト長に応じて、少なくとも重み付予測係数情報、動きベクトル差分の一つを復号する手段と、上記第１の参照ピクチャリスト長と等しいかより大きい第２の参照ピクチャリスト長を設定する手段と、上記第２の参照ピクチャリスト長を備える参照ピクチャリストからコロケートピクチャインデックスに基づいて、コロケートピクチャを選択することを特徴とする画像復号装置。
【請求項９】
参照ピクチャセットを導出するＲＰＳ導出部と、参照ピクチャリストを導出するＲＰＬ導出部を備え、上記ＲＰＳ導出部は、上記参照ピクチャセットを構成するサブＲＰＳとして、少なくとも、前方短期ＲＰＳ、後方短期ＲＰＳ、長期ＲＰＳ、第一のサブＲＰＳと、第二のサブＲＰＳを導出し、上記第二のサブＲＰＳは、画素非依存のレイヤ間参照ピクチャ、もしくは、デプスフラグの値が復号対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含み、上記第一のサブＲＰＳは、上記第二のサブＲＰＳ以外のレイヤ間参照ピクチャを含み、上記ＲＰＬ導出部は、上記第二のサブＲＰＳが、それ以外のサブＲＰＳよりも後方に位置する暫定参照リストを少なくとも一つ生成し、該暫定参照リストに基づいて上記参照ピクチャリストを導出することを特徴とする請求項８に記載の画像復号装置。
【請求項１０】
上記第二のサブＲＰＳの要素を含まない参照ピクチャ総数の２の対数から導出されるビット数を有する参照リスト並べ替え順序を復号する可変長復号部をさらに備え、
上記ＲＰＬ導出部は、上記参照リスト並べ替え順序に基づいて、上記第１の参照ピクチャリスト長の上記参照ピクチャリストを導出し、さらに、上記第２の参照ピクチャリスト長になるまで、上記参照ピクチャリストを延長することを特徴とする請求項９に記載の画像復号装置。
【請求項１１】
上記ＲＰＬ導出部は、上記参照ピクチャリストに上記第二のサブＲＰＳの要素を追加することにより、上記参照ピクチャリストを延長することを特徴とする請求項９に記載の画像復号装置。
【請求項１２】
階層符号化された符号化データに含まれる上位レイヤの符号化データを復号し、上位レイヤの復号ピクチャを復元する画像復号装置であって、参照ピクチャセットを導出するＲＰＳ導出部と、参照ピクチャリストを導出するＲＰＬ導出部を備え、上記ＲＰＳ導出部は、上記参照ピクチャセットを構成するサブＲＰＳとして、少なくとも、前方短期ＲＰＳ、後方短期ＲＰＳ、長期ＲＰＳ、レイヤ間参照ピクチャを導出し、上記ＲＰＬ導出部は、デプスフラグの値が対象ピクチャと等しいレイヤ間参照ピクチャのみを暫定参照リストに含めることを特徴とする画像復号装置。
【請求項１３】
上記レイヤ間参照ピクチャは、第一のサブＲＰＳ及び第二のサブＲＰＳを含み、上記第二のサブＲＰＳは、デプスフラグの値が対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含み、上記第一のサブＲＰＳは、上記第二のサブＲＰＳ以外のレイヤ間参照ピクチャを含み、上記ＲＰＬ導出部は、上記第二のサブＲＰＳを含まない暫定参照リストを少なくとも一つ生成し、該暫定参照リストに基づいて上記参照ピクチャリストを導出することを特徴とする請求項１２に記載の画像復号装置。
【請求項１４】
階層符号化された符号化データを符号化する画像符号化装置であって、参照ピクチャセットを導出するＲＰＳ導出部と、参照ピクチャリストを導出するＲＰＬ導出部を備え、上記ＲＰＳ導出部は、上記参照ピクチャセットを構成するサブＲＰＳとして、少なくとも、前方短期ＲＰＳ、後方短期ＲＰＳ、長期ＲＰＳ、レイヤ間参照ピクチャを導出し、上記ＲＰＬ導出部は、デプスフラグの値が対象ピクチャと等しいレイヤ間参照ピクチャのみを暫定参照リストに含めることを特徴とする画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像が階層的に符号化された階層符号化データを復号する画像復号装置、および画像を階層的に符号化することによって階層符号化データを生成する画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムで伝送される情報、あるいは蓄積装置に記録される情報の１つに画像あるいは動画像がある。従来、これらの画像（以降、動画像を含む）の伝送・蓄積のため、画像を符号化する技術が知られている。
【０００３】
動画像符号化方式としては、AVC（H.264/MPEG-4 Advanced Video Coding）や、その後継コーデックであるHEVC（High-Efficiency Video Coding）が知られている（非特許文献１）。
【０００４】
これらの動画像符号化方式では、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。また、予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
【０００５】
イントラ予測では、同一ピクチャ内の局所復号画像に基づいて、当該ピクチャにおける予測画像が順次生成される。
【０００６】
インター予測では、ピクチャ間の動き補償により予測画像が生成される。インター予測で予測画像生成に用いられる復号済のピクチャは参照ピクチャと呼ばれる。
【０００７】
また、複数の相互に関連性のある動画像をレイヤ（階層）に分けて符号化することで、複数の動画像から符号化データを生成する技術も知られており、階層符号化技術と呼ばれる。階層符号化技術により生成される符号化データは階層符号化データとも呼ばれる。
【０００８】
代表的な階層符号化技術としてHEVCを基礎とするSHVC（Scalable HEVC）が知られている（非特許文献２）。
【０００９】
SHVCでは、空間スケーラビリティ、時間スケーラビリティ、SNRスケーラビリティをサポートする。例えば空間スケーラビリティの場合、複数の異なる解像度の動画像をレイヤに分けて符号化して階層符号化データを生成する。例えば、原画像から所望の解像度にダウンサンプリングした画像を下位レイヤとして符号化する。次に原画像をレイヤ間の冗長性を除去するためにレイヤ間予測を適用した上で、上位レイヤとして符号化する。
【００１０】
別の代表的な階層符号化技術としてHEVCを基礎とするMV-HEVC（Multi View HEVC）が知られている（非特許文献３）。
【００１１】
MV-HEVCではビュースケーラビリティをサポートする。ビュースケーラビリティでは、複数の異なる視点（ビュー）に対応する動画像をレイヤに分けて符号化して階層符号化データを生成する。例えば、基本となる視点（ベースビュー）に対応する動画像を下位レイヤとして符号化する。次に、異なる視点に対応する動画像を、レイヤ間予測を適用した上で、上位レイヤとして符号化する。
【００１２】
SHVCやMV-HEVCにおけるレイヤ間予測には、レイヤ間画像予測とレイヤ間動き予測がある。レイヤ間画像予測では、下位レイヤの復号画像を利用して、予測画像を生成する。レイヤ間動き予測では、下位レイヤの動き情報を利用して、動き情報の予測値を導出する。レイヤ間予測において予測に用いられるピクチャはレイヤ間参照ピクチャと呼ばれる。また、レイヤ間参照ピクチャを含むレイヤは参照レイヤと呼ばれる。なお、以下では、インター予測に用いられる参照ピクチャと、レイヤ間予測に用いられる参照ピクチャを総称して単に参照ピクチャと呼称する。
【００１３】
SHVCやMV-HEVCでは、予測画像の生成に、インター予測、イントラ予測、レイヤ間画像予測のいずれかを利用できる。
【００１４】
SHVCやMV-HEVCにおけるインター予測やレイヤ間予測では、複数の参照ピクチャを所定の順序で並べて構成される参照ピクチャリストを生成し、当該参照ピクチャリスト内の特定参照ピクチャを示す識別子である参照ピクチャインデックスにより、インター予測やレイヤ間予測に用いる参照ピクチャを特定する。参照ピクチャインデックスは、小さい値ほど（参照ピクチャリストの先頭に対応する値ほど）より少ない符号量で符号化データに含まれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】JCT3V-E1004_v6 「MV-HEVC Draft Text 5」, Joint Collaborative Team on 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 115th Meeting: Vienna, AT, 27 Jul. -2 Aug. 2013 (２０１３年８月７日公開)
【非特許文献２】JCTVC-N1008_v1 「SHVC Draft 3」, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 14th Meeting: Vienna, AT, 25 July - 2 Aug. 2013 （２０１３年８月２０日公開）
【非特許文献３】JCTVC-M0205_v1 「MV-HEVC/SHVC HLS: On inter-layer sample and syntax prediction indications」, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 4th Meeting: Incheon, KR, 20-26 Apr. 2013 （２０１３年４月０８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来技術として挙げたSHVCやMV-HEVCでは、全てのレイヤ間ピクチャはその種別によらず、参照ピクチャリストを用いて管理される。予測画像生成において、リサンプリングもしくは変位補償前の画像として用いられないレイヤ間ピクチャ（以下、非予測画像生成ピクチャ）は、動きベクトルなどのシンタックス予測に有効である（テンポラル動きベクトルに有効である）が、予測画像に用いるピクチャの選択に用いるシンタックスの符号量を低減させるために参照ピクチャリストの後方に位置させる。そのため、従来技術では、動き依存のみピクチャをテンポラル動きベクトル用の参照ピクチャであるコロケートピクチャ（colPic）として指定する場合、その指定するための符号の符号量が大きくなるという課題があった。また、非特許文献４では、レイヤ間予測ピクチャのために、レイヤ間予測ピクチャリストをベースとした方式があるが、これらは、新たなシンタックスが必要であるだけでなく、予測ユニットで行われる低レベルなテンポラル動きベクトル導出処理を変更が必要になる可能性が有るという課題が有った。
【００１７】
本発明は、上記問題に鑑みてされたものであり、その目的は、階層符号化方式において、従来の参照ピクチャリストベースのコロケートピクチャ（colPic）指定シンタックスを利用しながら、短い符号量で、非予測画像生成ピクチャを、テンポラル動きベクトル導出用のコロケートピクチャとして指定可能とすることである。コロケートピクチャを指定する符号量の符号量を低減し、結果としてより少ない符号量で符号化データを符号化／復号する画像符号化装置および画像復号装置を実現する効果を奏する。
【００１８】
また、従来技術では、コロケートピクチャの指定において、コロケートピクチャを指定するインデックスの符号量を低減するために代替参照ピクチャリストを使う場合には低レベル変更が必要となるという課題があった。本発明では、復号したコロケートピクチャを示すインデックスを、通常の参照ピクチャリストの要素を示すインデックスに変換することで、低レベル変更を伴わずに、コロケートピクチャを示すインデックスの符号量を低減する効果を奏する。
【００１９】
また、従来技術では、重み付予測係数情報、差分動きベクトルの復号に関わる参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1）として、これらの処理に必要としない、画素依存のないレイヤ間参照ピクチャやデプスフラグが異なるレイヤ間参照ピクチャも含む参照レイヤリストの長さを用いており、重み付予測係数情報、差分動きベクトルの符号長が大きくなるという課題があった。本発明では、参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1）を、これら不要なレイヤ間参照ピクチャを含まない参照ピクチャリスト長にすることで、符号量を低減する効果を奏する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一形態の画像復号装置は、階層符号化された符号化データに含まれる上位レイヤの符号化データを復号し、上位レイヤの復号ピクチャを復元する画像復号装置であって、コロケート参照ピクチャインデックスを復号する可変長復号部と、参照ピクチャリストを導出する参照ピクチャリスト導出部と、上記参照ピクチャリストと上記コロケート参照ピクチャインデックスからコロケートピクチャを導出するコロケートピクチャ導出部と、レイヤ間ピクチャから構成される代替参照ピクチャリストを導出する代替参照ピクチャリスト導出部と、上記コロケート参照ピクチャインデックスを置き替えるコロケート情報変換部を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記コロケート情報変換部は、コロケート参照ピクチャインデックスが示す上記代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤと等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャを、上記参照ピクチャリストから探索し、上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、該参照ピクチャの上記参照ピクチャリストにおけるインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスとして置き替えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記可変長復号部は、collocated_from_l0_flagを復号し、上記代替参照ピクチャリスト導出部は、collocated_from_l0_flagが１の場合には、第１の参照ピクチャリストRefPicList0を走査し、collocated_from_l0_flagが０の場合には、第２の参照ピクチャリストを走査RefPicList1し、上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、上記第１の参照ピクチャリストRefPicList0又は上記第２の参照ピクチャリストRefPicList1における当該参照ピクチャのインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスとするコロケート情報導出部を備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記代替参照ピクチャリスト導出部は、第１の参照ピクチャリストRefPicList0を走査し、上記第１の参照ピクチャリストRefPicList0において上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合にcollocated_from_l0_flagを１とし、上記第１の参照ピクチャリストRefPicList0に上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在しない場合は第２の参照ピクチャリストRefPicList1を走査し、上記第２の参照ピクチャリストRefPicList1に上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合にcollocated_from_l0_flagを０とすることを特徴とする。
【００２４】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記コロケート情報変換部は、上記コロケート参照ピクチャインデックスが示す値と同じ値のレイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャを上記参照ピクチャリストから走査し、上記レイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャが上記参照ピクチャリストに存在する場合には、上記レイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャの参照ピクチャリスト上のインデックスを、上記コロケート参照ピクチャインデックスとすることを特徴とする。
【００２５】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記代替参照ピクチャリスト導出部は、対象レイヤに対してサンプル依存がなく、動き依存がある参照レイヤを要素とするリストを、上記対象レイヤに対する代替参照ピクチャリストとして導出することを特徴とする。
【００２６】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記代替参照ピクチャリスト導出部は、対象レイヤがデプスでありかつ参照レイヤがテクスチャである場合又は対象レイヤがテクスチャでありかつ参照レイヤがテクスチャである場合に、上記参照レイヤを上記対象レイヤに対する代替参照ピクチャリストとして導出することを特徴とする。
【００２７】
本発明の一形態の画像復号装置は、階層符号化された符号化データに含まれる上位レイヤの符号化データを復号し、上位レイヤの復号ピクチャを復元する画像復号装置であって、第１の参照ピクチャリスト長を復号する手段と、前記第１の参照ピクチャリスト長に応じて、少なくとも重み付予測係数情報、動きベクトル差分の一つを復号する手段と、前記第１の参照ピクチャリスト長と等しいかより大きい第２の参照ピクチャリスト長を設定する手段と、前記第２の参照ピクチャ長を備える参照ピクチャリストからコロケートピクチャインデックスに基づいて、コロケートピクチャを選択することを特徴とする。
【００２８】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、参照ピクチャセットを導出するＲＰＳ導出部と、参照ピクチャリストを導出するＲＰＬ導出部を備え、上記ＲＰＳ導出部は、上記参照ピクチャセットを構成するサブＲＰＳとして、少なくとも、前方短期ＲＰＳ、後方短期ＲＰＳ、長期ＲＰＳ、第一のサブＲＰＳと、第二のサブＲＰＳを導出し、上記第二のサブＲＰＳは、画素非依存のレイヤ間参照ピクチャ、もしくは、デプスフラグの値が復号対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含み、上記第一のサブＲＰＳは、上記第二のサブＲＰＳ以外のレイヤ間参照ピクチャを含み、上記ＲＰＬ導出部は、上記第二のサブＲＰＳが、それ以外のサブＲＰＳよりも後方に位置する暫定参照リストを少なくとも一つ生成し、該暫定参照リストに基づいて上記参照ピクチャリストを導出することを特徴とする。
【００２９】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記ＲＰＬ導出部は、上記参照リスト並べ替え順序に基づいて、上記第１の参照ピクチャリスト長の上記参照ピクチャリストを導出し、さらに、上記第２の参照ピクチャリスト長になるまで、上記参照ピクチャリストを延長することを特徴とする。
【００３０】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記ＲＰＬ導出部は、上記参照ピクチャリストに上記第二のサブＲＰＳの要素を追加することにより、上記参照ピクチャリストを延長することを特徴とする。
【００３１】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、第二のサブＲＰＳの要素を含まない参照ピクチャ総数の２の対数から導出されるビット数を有する参照リスト並べ替え順序を復号する可変長復号部をさらに備え、上記ＲＰＬ導出部は、上記参照リスト並べ替え順序に基づいて、上記第１の参照ピクチャリスト長の上記参照ピクチャリストを導出し、さらに、上記第２の参照ピクチャリスト長になるまで、上記参照ピクチャリストを延長することを特徴とする。
【００３２】
本発明の一形態の画像復号装置は、階層符号化された符号化データに含まれる上位レイヤの符号化データを復号し、上位レイヤの復号ピクチャを復元する画像復号装置であって、参照ピクチャセットを導出するＲＰＳ導出部と、参照ピクチャリストを導出するＲＰＬ導出部を備え、上記ＲＰＳ導出部は、上記参照ピクチャセットを構成するサブＲＰＳとして、少なくとも、前方短期ＲＰＳ、後方短期ＲＰＳ、長期ＲＰＳ、レイヤ間参照ピクチャを導出し、上記ＲＰＬ導出部は、デプスフラグの値が対象ピクチャと等しいレイヤ間参照ピクチャのみを暫定参照リストに含めることを特徴とする画像復号装置。
【００３３】
本発明の一形態の画像復号装置は、さらに、上記レイヤ間参照ピクチャは、第一のサブＲＰＳ及び第二サブＲＰＳを含み、上記第二のサブＲＰＳは、デプスフラグの値が対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含み、上記第一のサブＲＰＳは、上記第二のサブＲＰＳ以外のレイヤ間参照ピクチャを含み、上記ＲＰＬ導出部は、上記第二のサブＲＰＳを含まない暫定参照リストを少なくとも一つ生成し、該暫定参照リストに基づいて上記参照ピクチャリストを導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る画像復号装置はRPS導出部を備えており、前記RPS導出部は、復号画素が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む第一のサブRPSと、復号画素が参照される可能性のないレイヤ間参照ピクチャを含む第二のサブRPSを導出する。また、本発明に係る階層動画像復号装置は、RPL導出部を備えており、前記RPL導出部は、前記第一のサブRPSが前記第二のサブRPSに較べてリスト先頭に近い位置にある暫定参照リストを生成し、当該暫定参照リストに基づいて参照リストを生成する。したがって、本発明に係る画像復号装置は、レイヤ間予測における選択頻度の高いレイヤ間参照ピクチャである上記第一のRPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャを指定する参照ピクチャインデックスが少ない符号量で符号化された符号化データを復号できる。
【００３５】
本発明に係る画像復号装置は、復号したコロケートピクチャを示すインデックスを、通常の参照ピクチャリストの要素を示すインデックスに変換することで、低レベル変更を伴わずに、コロケートピクチャを示すインデックスの符号量を低減する効果を奏する。
【００３６】
本発明に係る画像復号装置は、重み付予測係数情報、差分動きベクトルの復号に関わる参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1）を、画素依存のないレイヤ間参照ピクチャやデプスフラグが異なるレイヤ間参照ピクチャを含まない参照ピクチャリスト長にすることで、符号量を低減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る階層動画像復号装置において生成されるレイヤ間RPSに含まれるサブRPS（レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPS）と依存タイプの関係を例示する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る階層符号化データのレイヤ構造を説明するための図であって、（ａ）は、階層動画像符号化装置側について示しており、（ｂ）は、階層動画像復号装置側について示している。
【図３】本発明の実施形態に係る階層符号化データの構成を説明するための図であって、（ａ）は、シーケンスＳＥＱを規定するシーケンスレイヤを示しており、（ｂ）は、ピクチャＰＩＣＴを規定するピクチャレイヤを示しており、（ｃ）は、スライスＳを規定するスライスレイヤを示しており、（ｄ）は、符号化ツリーユニットＣＴＵを規定するＣＴＵレイヤを示しており、（ｅ）は、符号化ツリーユニットＣＴＵに含まれる符号化単位（Coding Unit；ＣＵ）を規定するＣＵレイヤを示している。
【図４】上記階層動画像復号装置の概略的構成を示す機能ブロック図である。
【図５】上記階層動画像復号装置に含まれる復号ピクチャ管理部の構成を例示した機能ブロック図である。
【図６】上記階層動画像復号装置の可変長復号部からＳＰＳ復号時に利用されるシンタックス表の一部であって、参照ピクチャセットおよび参照ピクチャリストに係る部分を示す図である。
【図７】上記階層動画像復号装置の可変長復号部から短期参照ピクチャセット情報の復号時に利用されるシンタックス表を示す図である。
【図８】上記階層動画像復号装置の可変長復号部からスライスヘッダ復号時に利用されるシンタックス表の一部であって、参照ピクチャセットに係る部分を示す図である。
【図９】VPSに含まれるVPS拡張（vps_extension）の復号時に参照されるシンタックス表の一部であって、IL-RPS情報に相当する部分を示す図である。
【図１０】スライス復号時に参照されるシンタックス表の一部であって、IL-RPS情報に相当する部分を示す図である。
【図１１】レイヤ間予測の種類にレイヤ間画像予測とレイヤ間動き予測がある場合の依存タイプと各レイヤ間予測の使用可否の関係を示す図である。
【図１２】レイヤ間RPSに含まれるサブRPS（レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPS）の導出処理を表わすフロー図である。
【図１３】上記階層動画像復号装置の可変長復号部からスライスヘッダ復号時に利用されるシンタックス表の一部であって、参照ピクチャリストに係る部分を示す図である。
【図１４】上記階層動画像復号装置の可変長復号部から参照ピクチャリスト修正情報の復号時に利用されるシンタックス表を示す図である。
【図１５】上記階層動画像復号装置のRPL導出部におけるＬ０参照リストとＬ１参照リスト導出の中間過程で生成される暫定Ｌ０参照リストと暫定Ｌ１参照リストの概略を示す図である。
【図１６】上記階層動画像復号装置に含まれるベース復号部の構成を例示する機能ブロック図である。
【図１７】レイヤ間画素動きRPSとレイヤ間限定RPSを例示する図である。
【図１８】レイヤ間画素動きRPSとレイヤ間画素限定RPSとレイヤ間動き限定RPSを例示する図である。
【図１９】参照レイヤに対応する視点位置と対象レイヤに対する視点位置の相対関係によるサブRPSの分類と、依存タイプに基づくサブRPSの分類を組み合わせる場合のサブRPSを例示する図である。
【図２０】レイヤ間サブRPS先頭フラグが「１」の場合に生成される暫定参照リストを例示する図である。
【図２１】レイヤ間サブRPS順序交換フラグが「１」の場合に生成される暫定参照リストを例示する図である。
【図２２】レイヤ間サブRPS順序情報の復号に係るシンタックス表の一部を示す図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係る階層動画像符号化装置の概略的構成を示す機能ブロック図である。
【図２４】上記階層動画像符号化装置を搭載した送信装置、および、上記階層動画像復号装置を搭載した受信装置の構成を示した図である。（ａ）は、階層動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、（ｂ）は、階層動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。
【図２５】上記階層動画像符号化装置を搭載した記録装置、および、上記階層動画像復号装置を搭載した再生装置の構成を示した図である。（ａ）は、階層動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、（ｂ）は、階層動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。
【図２６】本実施形態に係る画像復号装置の構成を示す概略図である。
【図２７】本実施形態に係るインター予測パラメータ復号部の構成を示す概略図である。
【図２８】本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である。
【図２９】対象ブロックと空間動きベクトルの対象ブロックおよび時間動きベクトルの対象ブロックの位置関係を示す概念図である。
【図３０】本実施形態に係るＡＭＶＰ予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である
【図３１】重み付予測係数情報の復号に係るシンタックス表を示す図である。
【図３２】コロケート情報の復号に係るシンタックス表を示す図である。
【図３３】本実施形態に係るコロケート情報導出部３０３８の構成を示す機能ブロック図である
【図３４】本実施形態に係る代替参照ピクチャリストを導出する動作を示す図である。
【図３５】本実施形態に係る代替参照ピクチャリストを導出する別の動作例を示す図である。
【図３６】本実施形態に係るインデックスの変換処理を示す図である。
【図３７】本実施形態に係るレイヤ間RPS導出処理を示す図である。
【図３８】本実施形態に係るレイヤ間RPS導出処理を示す図である。RefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1の導出方法が異なる例である。
【図３９】本実施形態に係る参照ピクチャ総数NumPicTotalCurrの導出処理を示す図である。
【図４０】本実施形態に係るRPL導出処理を示す図である。
【図４１】本実施形態の符号化データにおける（ａ）list_entry_l0[i]とlist_entry_l1[i]のビット長を示す図である。（ｂ）list_entry_l0[i]とlist_entry_l1[i]の値の範囲を示す図である。
【図４２】本実施形態に係るRPL導出部１４５における、参照ピクチャリストRefPicList0、RefPicList1の導出処理を示す図。
【図４３】本実施形態の符号化データにおけるcollocated_ref_idxの範囲を示す図である。
【図４４】本実施形態に係るRPS導出部１４２における、デプスフラグが異なるレイヤ間ピクチャから構成されるサブRPSの導出処理を示す図である。
【図４５】本実施形態に係るRPL導出部１４５における、暫定参照ピクチャリストの導出処理を示す図である。
【図４６】本実施形態に係るRPS導出部１４２における、レイヤ間ピクチャから構成されるサブRPSを導出処理を示す図である。
【図４７】本実施形態に係るRPL導出部１４５における参照ピクチャリストの導出処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１〜図４７に基づいて、本発明の一実施形態に係る階層動画像復号装置１および階層動画像符号化装置２を説明すれば以下のとおりである。
【００３９】
〔概要〕
本実施の形態に係る階層動画像復号装置（画像復号装置）１は、階層動画像符号化装置（画像符号化装置）２によって階層符号化された符号化データを復号する。階層符号化とは、動画像を低品質のものから高品質のものにかけて階層的に符号化する符号化方式のことである。階層符号化は、例えば、SVCやSHVCにおいて標準化されている。なお、ここでいう動画像の品質とは、主観的および客観的な動画像の見栄えに影響する要素のことを広く意味する。動画像の品質には、例えば、“解像度”、“フレームレート”、“画質”、および、“画素の表現精度”が含まれる。よって、以下、動画像の品質が異なるといえば、例示的には、“解像度”等が異なることを指すが、これに限られない。例えば、異なる量子化ステップで量子化された動画像の場合（すなわち、異なる符号化雑音により符号化された動画像の場合）も互いに動画像の品質が異なるといえる。
【００４０】
また、階層符号化技術は、階層化される情報の種類の観点から、（１）空間スケーラビリティ、（２）時間スケーラビリティ、（３）ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）スケーラビリティ、および（４）ビュースケーラビリティに分類されることもある。空間スケーラビリティとは、解像度や画像のサイズにおいて階層化する技術である。時間スケーラビリティとは、フレームレート（単位時間のフレーム数）において階層化する技術である。ＳＮＲスケーラビリティは、符号化雑音において階層化する技術である。また、ビュースケーラビリティは、各画像に対応付けられた視点位置において階層化する技術である。
【００４１】
本実施形態に係る階層動画像符号化装置２及び階層動画像復号装置１の詳細な説明に先立って、まず（１）階層動画像符号化装置２によって生成され、階層動画像復号装置１によって復号される階層符号化データのレイヤ構造を説明し、次いで（２）各レイヤで採用できるデータ構造の具体例について説明を行う。
【００４２】
〔階層符号化データのレイヤ構造〕
ここで、図２を用いて、階層符号化データの符号化および復号について説明すると次のとおりである。図２は、動画像を、下位階層Ｌ３、中位階層Ｌ２、および上位階層Ｌ１の３階層により階層的に符号化／復号する場合について模式的に表す図である。つまり、図２（ａ）および（ｂ）に示す例では、３階層のうち、上位階層Ｌ１が最上位層となり、下位階層Ｌ３が最下位層となる。
【００４３】
以下において、階層符号化データから復号され得る特定の品質に対応する復号画像は、特定の階層の復号画像（または、特定の階層に対応する復号画像）と称される（例えば、上位階層Ｌ１の復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ）。
【００４４】
図２（ａ）は、入力画像ＰＩＮ＃Ａ〜ＰＩＮ＃Ｃをそれぞれ階層的に符号化して符号化データＤＡＴＡ＃Ａ〜ＤＡＴＡ＃Ｃを生成する階層動画像符号化装置２＃Ａ〜２＃Ｃを示している。図２（ｂ）は、階層的に符号化された符号化データＤＡＴＡ＃Ａ〜ＤＡＴＡ＃Ｃをそれぞれ復号して復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ〜ＰＯＵＴ＃Ｃを生成する階層動画像復号装置１＃Ａ〜１＃Ｃを示している。
【００４５】
まず、図２（ａ）を用いて、符号化装置側について説明する。符号化装置側の入力となる入力画像ＰＩＮ＃Ａ、ＰＩＮ＃Ｂ、およびＰＩＮ＃Ｃは、原画は同じだが、画像の品質（解像度、フレームレート、および画質等）が異なる。画像の品質は、入力画像ＰＩＮ＃Ａ、ＰＩＮ＃Ｂ、およびＰＩＮ＃Ｃの順に低くなる。
【００４６】
下位階層Ｌ３の階層動画像符号化装置２＃Ｃは、下位階層Ｌ３の入力画像ＰＩＮ＃Ｃを符号化して下位階層Ｌ３の符号化データＤＡＴＡ＃Ｃを生成する。下位階層Ｌ３の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｃを復号するのに必要な基本情報が含まれる（図２において“Ｃ”にて示している）。下位階層Ｌ３は、最下層の階層であるため、下位階層Ｌ３の符号化データＤＡＴＡ＃Ｃは、基本符号化データとも称される。
【００４７】
また、中位階層Ｌ２の階層動画像符号化装置２＃Ｂは、中位階層Ｌ２の入力画像ＰＩＮ＃Ｂを、下位階層の符号化データＤＡＴＡ＃Ｃを参照しながら符号化して中位階層Ｌ２の符号化データＤＡＴＡ＃Ｂを生成する。中位階層Ｌ２の符号化データＤＡＴＡ＃Ｂには、符号化データＤＡＴＡ＃Ｃに含まれる基本情報“Ｃ”に加えて、中位階層の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号するのに必要な付加的情報（図２において“Ｂ”にて示している）が含まれる。
【００４８】
また、上位階層Ｌ１の階層動画像符号化装置２＃Ａは、上位階層Ｌ１の入力画像ＰＩＮ＃Ａを、中位階層Ｌ２の符号化データＤＡＴＡ＃Ｂを参照しながら符号化して上位階層Ｌ１の符号化データＤＡＴＡ＃Ａを生成する。上位階層Ｌ１の符号化データＤＡＴＡ＃Ａには、下位階層Ｌ３の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｃを復号するのに必要な基本情報“Ｃ”および中位階層Ｌ２の復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号するのに必要な付加的情報“Ｂ”に加えて、上位階層の復号画像ＰＯＵＴ＃Ａを復号するのに必要な付加的情報（図２において“Ａ”にて示している）が含まれる。
【００４９】
このように上位階層Ｌ１の符号化データＤＡＴＡ＃Ａは、異なる複数の品質の復号画像に関する情報を含む。
【００５０】
次に、図２（ｂ）を参照しながら復号装置側について説明する。復号装置側では、上位階層Ｌ１、中位階層Ｌ２、および下位階層Ｌ３それぞれの階層に応じた復号装置１＃Ａ、１＃Ｂ、および１＃Ｃが、符号化データＤＡＴＡ＃Ａ、ＤＡＴＡ＃Ｂ、およびＤＡＴＡ＃Ｃを復号して復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ、ＰＯＵＴ＃Ｂ、およびＰＯＵＴ＃Ｃを出力する。
【００５１】
なお、上位の階層符号化データの一部の情報を抽出して、より下位の特定の復号装置において、当該抽出した情報を復号することで特定の品質の動画像を再生することもできる。
【００５２】
例えば、中位階層Ｌ２の階層復号装置１＃Ｂは、上位階層Ｌ１の階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａから、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号するのに必要な情報（すなわち、階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａに含まれる“Ｂ”および“Ｃ”）を抽出して、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂを復号してもよい。言い換えれば、復号装置側では、上位階層Ｌ１の階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａに含まれる情報に基づいて、復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ、ＰＯＵＴ＃Ｂ、およびＰＯＵＴ＃Ｃを復号できる。
【００５３】
なお、以上の３階層の階層符号化データに限られず、階層符号化データは、２階層で階層符号化されていてもよいし、３階層よりも多い階層数にて階層符号化されていてもよい。
【００５４】
また、特定の階層の復号画像に関する符号化データの一部または全部を他の階層とは独立して符号化し、特定の階層の復号の際に、他の階層の情報を参照しなくても済むように階層符号化データを構成してもよい。例えば、図２（ａ）および（ｂ）を用いて上述した例では、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂの復号に“Ｃ”および“Ｂ”を参照すると説明したが、これに限られない。復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂが“Ｂ”だけを用いて復号できるように階層符号化データを構成することも可能である。例えば、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｂの復号に、“Ｂ”だけから構成される階層符号化データと、復号画像ＰＯＵＴ＃Ｃを入力とする階層動画像復号装置も構成できる。
【００５５】
なお、ＳＮＲスケーラビリティを実現する場合、入力画像ＰＩＮ＃Ａ、ＰＩＮ＃Ｂ、およびＰＩＮ＃Ｃとして同一の原画を用いた上で、復号画像ＰＯＵＴ＃Ａ、ＰＯＵＴ＃Ｂ、およびＰＯＵＴ＃Ｃが異なる画質となるよう階層符号化データを生成することもできる。その場合、下位階層の階層動画像符号化装置が、上位階層の階層動画像符号化装置に較べて、より大きい量子化幅を用いて予測残差を量子化することで階層符号化データを生成する。
【００５６】
本書では、説明の便宜上、次のとおり用語を定義する。以下の用語は、特に断りがなければ、下記の技術的事項のことを表わすのに用いる。
【００５７】
上位レイヤ  ：  ある階層よりも上位に位置する階層のことを、上位レイヤと称する。例えば、図２において、下位階層Ｌ３の上位レイヤは、中位階層Ｌ２および上位階層Ｌ１である。また、上位レイヤの復号画像とは、より品質の高い（例えば、解像度が高い、フレームレートが高い、画質が高い等）復号画像のことをいう。
【００５８】
下位レイヤ  ：  ある階層よりも下位に位置する階層のことを、下位レイヤと称する。例えば、図２において、上位階層Ｌ１の下位レイヤは、中位階層Ｌ２および下位階層Ｌ３である。また、下位レイヤの復号画像とは、より品質の低い復号画像のことをいう。
【００５９】
対象レイヤ  ：  復号または符号化の対象となっている階層のことをいう。
【００６０】
参照レイヤ（reference layer）  ：  対象レイヤに対応する復号画像を復号するのに参照される特定の下位レイヤのことを参照レイヤと称する。
【００６１】
図２（ａ）および（ｂ）に示した例では、上位階層Ｌ１の参照レイヤは、中位階層Ｌ２および下位階層Ｌ３である。しかしながら、これに限られず、特定の上記レイヤの復号において、下位レイヤのすべてを参照しなくてもよいように階層符号化データを構成することもできる。例えば、上位階層Ｌ１の参照レイヤが、中位階層Ｌ２および下位階層Ｌ３のいずれか一方となるように階層符号化データを構成することも可能である。
【００６２】
基本レイヤ（base layer）  ：  最下層に位置する階層のことを基本レイヤと称する。基本レイヤの復号画像は、符号化データから復号され得るもっとも低い品質の復号画像であり、基本復号画像と呼称される。別の言い方をすれば、基本復号画像は、最下層の階層に対応する復号画像のことである。基本復号画像の復号に必要な階層符号化データの部分符号化データは基本符号化データと呼称される。例えば、上位階層Ｌ１の階層符号化データＤＡＴＡ＃Ａに含まれる基本情報“Ｃ”が基本符号化データである。
【００６３】
拡張レイヤ  ：  基本レイヤの上位レイヤは、拡張レイヤと称される。
【００６４】
レイヤ識別子  ：  レイヤ識別子は、階層を識別するためのものであり、階層と１対１に対応する。階層符号化データには特定の階層の復号画像の復号に必要な部分符号化データを選択するために用いられる階層識別子が含まれる。特定のレイヤに対応するレイヤ識別子に関連付けられた階層符号化データの部分集合は、レイヤ表現とも呼称される。
【００６５】
一般に、特定の階層の復号画像の復号には、当該階層のレイヤ表現、および／または、当該階層の下位レイヤに対応するレイヤ表現が用いられる。すなわち、対象レイヤの復号画像の復号においては、対象レイヤのレイヤ表現、および／または、対象レイヤの下位レイヤに含まれる１つ以上階層のレイヤ表現が用いられる。
【００６６】
レイヤ間予測  ：  レイヤ間予測とは、対象レイヤのレイヤ表現と異なる階層（参照レイヤ）のレイヤ表現に含まれるシンタックス要素値、シンタックス要素値より導出される値、および復号画像に基づいて、対象レイヤのシンタックス要素値や対象レイヤの復号に用いられる符号化パラメータ等を予測することである。動き予測に関する情報を参照レイヤの情報から予測するレイヤ間予測のことを動き情報予測と称することもある。また、下位レイヤの復号画像から予測するレイヤ間予測のことをレイヤ間画像予測（あるいはレイヤ間テクスチャ予測）と称することもある。なお、レイヤ間予測に用いられる階層は、例示的には、対象レイヤの下位レイヤである。また、参照レイヤを用いず対象レイヤ内で予測を行うことをレイヤ内予測と称することもある。
【００６７】
なお、以上の用語は、飽くまで説明の便宜上のものであり、上記の技術的事項を別の用語にて表現してもかまわない。
【００６８】
〔階層符号化データのデータ構造について〕
以下、各階層の符号化データを生成する符号化方式として、HEVCおよびその拡張方式を用いる場合について例示する。しかしながら、これに限られず、各階層の符号化データを、MPEG-2や、H.264/AVCなどの符号化方式により生成してもよい。
【００６９】
また、下位レイヤと上位レイヤとが異なる符号化方式によって符号化されていてもよい。また、各階層の符号化データは、互いに異なる伝送路を介して階層動画像復号装置１に供給されてもよいし、同一の伝送路を介して階層動画像復号装置１に供給されてもよい。
【００７０】
例えば、超高精細映像（動画像、４Ｋ映像データ）を基本レイヤおよび１つの拡張レイヤによりスケーラブル符号化して伝送する場合、基本レイヤは、４Ｋ映像データをダウンスケーリングし、インタレース化した映像データをMPEG-2またはH.264/AVCにより符号化してテレビ放送網で伝送し、拡張レイヤは、４Ｋ映像（プログレッシブ）をHEVCにより符号化して、インターネットで伝送してもよい。
【００７１】
（基本レイヤ）
図３は、基本レイヤにおいて採用できる符号化データ（図２の例でいえば、階層符号化データＤＡＴＡ＃Ｃ）のデータ構造を例示する図である。階層符号化データＤＡＴＡ＃Ｃは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。
【００７２】
階層符号化データＤＡＴＡ＃Ｃにおけるデータの階層構造を図３に示す。図３の（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、シーケンスＳＥＱを規定するシーケンスレイヤ、ピクチャＰＩＣＴを規定するピクチャレイヤ、スライスＳを規定するスライスレイヤ、符号化ツリーユニット（Coding Tree Unit；ＣＴＵ）を規定するＣＴＵレイヤ、符号化ツリーユニットＣＴＵに含まれる符号化単位（Coding Unit；ＣＵ）を規定するＣＵレイヤを示す図である。
【００７３】
（シーケンスレイヤ）
シーケンスレイヤでは、処理対象のシーケンスＳＥＱ（以下、対象シーケンスとも称する）を復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスＳＥＱは、図３の（ａ）に示すように、ビデオパラメータセットＶＰＳ（Video Parameter Set）、シーケンスパラメータセットＳＰＳ（Sequence Parameter Set）、ピクチャパラメータセットＰＰＳ（Picture Parameter Set）、ピクチャＰＩＣＴ１〜ＰＩＣＴNP（ＮＰはシーケンスＳＥＱに含まれるピクチャの総数）、及び、付加拡張情報ＳＥＩ（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。
【００７４】
ビデオパラメータセットＶＰＳでは、符号化データに含まれるレイヤ数、レイヤ間の依存関係が規定されている。
【００７５】
シーケンスパラメータセットＳＰＳでは、対象シーケンスを復号するために階層動画像復号装置１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。ＳＰＳは符号化データ内に複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス毎に復号に用いられるＳＰＳが複数の候補から選択される。特定シーケンスの復号に使用されるＳＰＳは、アクティブＳＰＳとも呼ばれる。以下では、特に断りがなければ、対象シーケンスに対するアクティブＳＰＳを意味する。
【００７６】
ピクチャパラメータセットＰＰＳでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために階層動画像復号装置１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。なお、ＰＰＳは符号化データ内に複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のＰＰＳの何れかを選択する。特定ピクチャの復号に使用されるＰＰＳはアクティブＰＰＳとも呼ばれる。以下では、特に断りがなければ、ＰＰＳは対象ピクチャに対するアクティブＰＰＳを意味する。
【００７７】
（ピクチャレイヤ）
ピクチャレイヤでは、処理対象のピクチャＰＩＣＴ（以下、対象ピクチャとも称する）を復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャＰＩＣＴは、図３の（ｂ）に示すように、スライスヘッダＳＨ1〜ＳＨNS、及び、スライスＳ1〜ＳNSを含んでいる（ＮＳはピクチャＰＩＣＴに含まれるスライスの総数）。
【００７８】
なお、以下、スライスヘッダＳＨ1〜ＳＨNSやスライスＳ1〜ＳNSのそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する階層符号化データＤＡＴＡ＃Ｃに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータも同様である。
【００７９】
スライスヘッダＳＨkには、対応するスライスＳkの復号方法を決定するために階層動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれている。例えば、ＳＰＳを指定するＳＰＳ識別子（seq_parameter_set_id）や、ＰＰＳを指定するＰＰＳ識別子（pic_parameter_set_id）が含まれる。また、スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダＳＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
【００８０】
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、又は、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、又は、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
【００８１】
（スライスレイヤ）
スライスレイヤでは、処理対象のスライスＳ（対象スライスとも称する）を復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。スライスＳは、図３の（ｃ）に示すように、符号化ツリーユニットＣＴＵ1〜ＣＴＵNC（ＮＣはスライスＳに含まれるＣＴＵの総数）を含んでいる。
【００８２】
（ＣＴＵレイヤ）
ＣＴＵレイヤでは、処理対象の符号化ツリーユニットＣＴＵ（以下、対象ＣＴＵとも称する）を復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。なお、符号化ツリーユニットのことを符号化ツリーブロック（CTB: Coding Tree block）、または、最大符号化単位（LCU:Largest Cording Unit）と呼ぶこともある。
【００８３】
符号化ツリーユニットＣＴＵは、ＣＴＵヘッダＣＴＵＨと、符号化単位情報ＣＵ１〜ＣＵＮＬ（ＮＬはＣＴＵに含まれる符号化単位情報の総数）とを含む。ここで、まず、符号化ツリーユニットＣＴＵと、符号化単位情報ＣＵとの関係について説明すると次のとおりである。
【００８４】
符号化ツリーユニットＣＴＵは、イントラ予測またはインター予測、および、変換の各処理ためのブロックサイズを特定するための単位に分割される。
【００８５】
符号化ツリーユニットＣＴＵの上記単位は、再帰的な４分木分割により分割されている。この再帰的な４分木分割により得られる木構造のことを以下、符号化ツリー（coding tree）と称する。
【００８６】
以下、符号化ツリーの末端のノードであるリーフ（leaf）に対応する単位を、符号化ノード（coding node）として参照する。また、符号化ノードは、符号化処理の基本的な単位となるため、以下、符号化ノードのことを、符号化単位（ＣＵ）とも称する。
【００８７】
つまり、符号化単位情報（以下、ＣＵ情報と称する）ＣＵ１〜ＣＵＮＬは、符号化ツリーユニットＣＴＵを再帰的に４分木分割して得られる各符号化ノード（符号化単位）に対応する情報である。
【００８８】
また、符号化ツリーのルート（root）は、符号化ツリーユニットＣＴＵに対応付けられる。換言すれば、符号化ツリーユニットＣＴＵは、複数の符号化ノードを再帰的に含む４分木分割の木構造の最上位ノードに対応付けられる。
【００８９】
なお、各符号化ノードのサイズは、当該符号化ノードの親ノードとなる符号化ノード（すなわち、当該符号化ノードの１階層上位のノード）のサイズの縦横とも半分である。
【００９０】
また、符号化ツリーユニットＣＴＵのサイズ、および、各符号化ユニットのとり得るサイズは、シーケンスパラメータセットＳＰＳに含まれる、最小符号化ノードのサイズ指定情報、および最大符号化ノードと最小符号化ノードの階層深度の差分に依存する。例えば、最小符号化ノードのサイズが８×８画素であって、最大符号化ノードと最小符号化ノードの階層深度の差分が３である場合、符号化ツリーユニットＣＴＵのサイズが６４×６４画素であって、符号化ノードのサイズは、４種類のサイズ、すなわち、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、および、８×８画素の何れかをとり得る。
【００９１】
（ＣＴＵヘッダ）
ＣＴＵヘッダＣＴＵＨには、対象ＣＴＵの復号方法を決定するために階層動画像復号装置１が参照する符号化パラメータが含まれる。具体的には、図３の（ｄ）に示すように、対象ＣＴＵの各ＣＵへの分割パターンを指定するＣＴＵ分割情報ＳＰ＿ＣＴＵ、および、量子化ステップの大きさを指定する量子化パラメータ差分Δｑｐ（qp_delta）が含まれる。
【００９２】
ＣＴＵ分割情報ＳＰ＿ＣＴＵは、ＣＴＵを分割するための符号化ツリーを表す情報であり、具体的には、対象ＣＴＵに含まれる各ＣＵの形状、サイズ、および、対象ＣＴＵ内での位置を指定する情報である。
【００９３】
なお、ＣＴＵ分割情報ＳＰ＿ＣＴＵは、ＣＵの形状やサイズを明示的に含んでいなくてもよい。例えばＣＴＵ分割情報ＳＰ＿ＣＴＵは、対象ＣＴＵ全体またはＣＴＵの部分領域を四分割するか否かを示すフラグの集合であってもよい。その場合、ＣＴＵの形状やサイズを併用することで各ＣＵの形状やサイズを特定できる。
【００９４】
また、量子化パラメータ差分Δｑｐは、対象ＣＴＵにおける量子化パラメータｑｐと、当該対象ＣＴＵの直前に符号化されたＣＴＵにおける量子化パラメータｑｐ’との差分ｑｐ−ｑｐ’である。
【００９５】
（ＣＵレイヤ）
ＣＵレイヤでは、処理対象のＣＵ（以下、対象ＣＵとも称する）を復号するために階層動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
【００９６】
ここで、ＣＵ情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容の説明をする前に、ＣＵに含まれるデータの木構造について説明する。符号化ノードは、予測ツリー（prediction tree；ＰＴ）および変換ツリー（transform tree；ＴＴ）のルートのノードとなる。予測ツリーおよび変換ツリーについて説明すると次のとおりである。
【００９７】
予測ツリーにおいては、符号化ノードが１または複数の予測ブロックに分割され、各予測ブロックの位置とサイズとが規定される。換言すれば、予測ブロックは、符号化ノードを構成する１または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた１または複数の予測ブロックを含む。
【００９８】
予測処理は、この予測ブロックごとに行われる。以下、予測の単位である予測ブロックのことを、予測単位（prediction unit；ＰＵ）とも称する。
【００９９】
予測ツリーにおける分割（以下、ＰＵ分割と略称する）の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。
【０１００】
イントラ予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）と、Ｎ×Ｎとがある。
【０１０１】
また、インター予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）、２Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、Ｎ×２Ｎ、ｎＬ×２Ｎ、および、ｎＲ×２Ｎなどがある。
【０１０２】
また、変換ツリーにおいては、符号化ノードが１または複数の変換ブロックに分割され、各変換ブロックの位置とサイズとが規定される。換言すれば、変換ブロックは、符号化ノードを構成する１または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた１または複数の変換ブロックを含む。
【０１０３】
変換ツリーにおける分割には、符号化ノードと同一のサイズの領域を変換ブロックとして割り付けるものと、上述したツリーブロックの分割と同様、再帰的な４分木分割によるものがある。
【０１０４】
変換処理は、この変換ブロックごとに行われる。以下、変換の単位である変換ブロックのことを、変換単位（transform unit；ＴＵ）とも称する。
【０１０５】
（ＣＵ情報のデータ構造）
続いて、図３（ｅ）を参照しながらＣＵ情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容を説明する。図３（ｅ）に示すように、ＣＵ情報ＣＵは、具体的には、スキップフラグＳＫＩＰ、予測ツリー情報（以下、ＰＴ情報と略称する）ＰＴＩ、および、変換ツリー情報（以下、ＴＴ情報と略称する）ＴＴＩを含む。
【０１０６】
スキップフラグＳＫＩＰは、対象のＰＵについて、スキップモードが適用されているか否かを示すフラグであり、スキップフラグＳＫＩＰの値が１の場合、すなわち、対象ＣＵにスキップモードが適用されている場合、そのＣＵ情報ＣＵにおけるＰＴ情報ＰＴＩの一部、および、ＴＴ情報ＴＴＩは省略される。なお、スキップフラグＳＫＩＰは、Ｉスライスでは省略される。
【０１０７】
［ＰＴ情報］
ＰＴ情報ＰＴＩは、ＣＵに含まれる予測ツリー（以下、ＰＴと略称する）に関する情報である。言い換えれば、ＰＴ情報ＰＴＩは、ＰＴに含まれる１または複数のＰＵそれぞれに関する情報の集合であり、階層動画像復号装置１により予測画像を生成する際に参照される。ＰＴ情報ＰＴＩは、図３（ｅ）に示すように、予測タイプ情報ＰＴｙｐｅ、および、予測情報ＰＩｎｆｏを含んでいる。
【０１０８】
予測タイプ情報ＰＴｙｐｅは、対象ＰＵについての予測画像生成方法を指定する情報である。ベースレイヤにおいては、イントラ予測を用いるのか、または、インター予測を用いるのかを指定する情報である。
【０１０９】
予測情報ＰＩｎｆｏは、予測タイプ情報ＰＴｙｐｅで指定される予測方法において用いられる予測情報である。ベースレイヤにおいては、イントラ予測の場合にイントラ予測情報PP_Intraが含まれる。また、インター予測の場合にはインター予測情報PP_Interを含む。
【０１１０】
インター予測情報PP_Interは、階層動画像復号装置１が、インター予測によってインター予測画像を生成する際に参照される予測情報を含む。より具体的には、インター予測情報PP_Interは、対象ＣＵの各インターＰＵへの分割パターンを指定するインターＰＵ分割情報、および、各インターＰＵについてのインター予測パラメータ（動き補償パラメータ）を含む。インター予測パラメータとしては、例えば、マージフラグ（merge_flag）、マージインデックス（merge_idx）、推定動きベクトルインデックス（mvp_idx）、参照ピクチャインデックス（ref_idx）、インター予測フラグ（inter_pred_flag）、および動きベクトル残差（mvd）を含む。
【０１１１】
イントラ予測情報PP_Intraは、階層動画像復号装置１が、イントラ予測によってイントラ予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータを含む。より具体的には、イントラ予測情報PP_Intraには、対象ＣＵの各イントラＰＵへの分割パターンを指定するイントラＰＵ分割情報、および、各イントラＰＵについてのイントラ予測パラメータが含まれる。イントラ予測パラメータは、各イントラＰＵについてのイントラ予測方法（予測モード）を指定するためのパラメータである。
【０１１２】
ここで、イントラ予測パラメータは、各イントラＰＵについてのイントラ予測（予測モード）を復元するためのパラメータである。予測モードを復元するためのパラメータには、ＭＰＭ（Most Probable Mode、以下同様）に関するフラグであるmpm_flag、ＭＰＭを選択するためのインデックスであるmpm_idx、および、ＭＰＭ以外の予測モードを指定するためのインデックスであるrem_idxが含まれる。ここで、ＭＰＭとは、対象パーティションで選択される可能性が高い推定予測モードである。例えば、対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードに基づいて推定された推定予測モードや、一般的に発生確率の高いＤＣモードやＰｌａｎａｒモードがＭＰＭに含まれ得る。
【０１１３】
また、以下において、単に“予測モード”と表記する場合、特にことわりのない限り、輝度予測モードのことを指すものとする。色差予測モードについては、“色差予測モード”と表記し、輝度予測モードと区別する。また、予測モードを復元するパラメータには、色差予測モードを指定するためのパラメータであるchroma_modeが含まれる。
【０１１４】
［ＴＴ情報］
ＴＴ情報ＴＴＩは、ＣＵに含まれる変換ツリー（以下、ＴＴと略称する）に関する情報である。言い換えれば、ＴＴ情報ＴＴＩは、ＴＴに含まれる１または複数の変換ブロックそれぞれに関する情報の集合であり、階層動画像復号装置１により残差データを復号する際に参照される。
【０１１５】
ＴＴ情報ＴＴＩは、図３（ｅ）に示すように、対象ＣＵの各変換ブロックへの分割パターンを指定するＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＴ、および、量子化予測残差ＱＤ1〜ＱＤNT（ＮＴは、対象ＣＵに含まれるブロックの総数）を含んでいる。
【０１１６】
ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＴは、具体的には、対象ＣＵに含まれる各変換ブロックの形状、および、対象ＣＵ内での位置を決定するための情報である。例えば、ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＴは、対象ノードの分割を行うのか否かを示す情報（split_transform_unit_flag）と、その分割の深度を示す情報（trafoDepth）とから実現できる。
【０１１７】
また、例えば、ＣＵサイズが、６４×６４の場合、分割により得られる各変換ブロックは、３２×３２画素から４×４画素までのサイズをとり得る。
【０１１８】
各量子化予測残差ＱＤは、階層動画像符号化装置２が以下の処理１〜３を、処理対象の変換ブロックである対象ブロックに施すことによって生成した符号化データである。
【０１１９】
処理１：符号化対象画像から予測画像を減算した予測残差を周波数変換（例えば、ＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）およびＤＳＴ変換（Discrete Sine Transform）等）する；
処理２：処理１にて得られた変換係数を量子化する；
処理３：処理２にて量子化された変換係数を可変長符号化する；
なお、上述した量子化パラメータｑｐは、階層動画像符号化装置２が変換係数を量子化する際に用いた量子化ステップＱＰの大きさを表す（ＱＰ＝２qp/6）。
【０１２０】
（ＰＵ分割情報）
ＰＵ分割情報によって指定されるＰＵ分割タイプには、対象ＣＵのサイズを２Ｎ×２Ｎ画素とすると、次の合計８種類のパターンがある。すなわち、２Ｎ×２Ｎ画素、２Ｎ×Ｎ画素、Ｎ×２Ｎ画素、およびＮ×Ｎ画素の４つの対称的分割（symmetric splittings）、並びに、２Ｎ×ｎＵ画素、２Ｎ×ｎＤ画素、ｎＬ×２Ｎ画素、およびｎＲ×２Ｎ画素の４つの非対称的分割（asymmetric splittings）である。なお、Ｎ＝２ｍ（ｍは１以上の任意の整数）を意味している。以下、対象ＣＵを分割して得られる予測単位のことを予測ブロック、または、パーティションと称する。
【０１２１】
（拡張レイヤ）
拡張レイヤのレイヤ表現に含まれる符号化データ（以下、拡張レイヤ符号化データ）についても、例えば、図３に示すデータ構造とほぼ同様のデータ構造を採用できる。ただし、拡張レイヤ符号化データでは、以下のとおり、付加的な情報を追加したり、パラメータを省略できる。
【０１２２】
スライスレイヤでは、空間スケーラビリティ、時間スケーラビリティ、および、ＳＮＲスケーラビリティ、ビュースケーラビリティの階層の識別情報（それぞれ、dependency_id、temporal_id、quality_id、および、view_id）が符号化されていてもよい。
【０１２３】
また、ＣＵ情報ＣＵに含まれる予測タイプ情報ＰＴｙｐｅは、対象ＣＵについての予測画像生成方法がイントラ予測、インター予測、または、レイヤ間画像予測のいずれかを指定する情報である。予測タイプ情報ＰＴｙｐｅには、レイヤ間画像予測モードの適用有無を指定するフラグ（レイヤ間画像予測フラグ）を含む。なお、レイヤ間画像予測フラグは、texture_rl_flag、inter_layer_pred_flag、または、base_mode_flagと呼ばれることもある。
【０１２４】
拡張レイヤにおいて、対象ＣＵのＣＵタイプが、イントラＣＵ、レイヤ間ＣＵ、インターＣＵ、スキップＣＵのいずれであるかが指定されていてもよい。
【０１２５】
イントラＣＵは、ベースレイヤにおけるイントラＣＵと同様に定義できる。イントラＣＵでは、レイヤ間画像予測フラグが“０”に、予測モードフラグが“０”に設定される。
【０１２６】
レイヤ間ＣＵは、参照レイヤのピクチャの復号画像を予測画像生成に用いるＣＵと定義できる。レイヤ間ＣＵでは、レイヤ間画像予測フラグが“１”に、予測モードフラグが“０”に設定される。
【０１２７】
スキップＣＵは、上述のHEVC方式の場合と同様に定義できる。例えば、スキップＣＵでは、スキップフラグに“１”が設定される。
【０１２８】
インターＣＵは、非スキップかつ動き補償（MC；Motion Compensation）を適用するＣＵと定義されていてもよい。インターＣＵでは、例えば、スキップフラグに“０”が設定され、予測モードフラグに“１”が設定される。
【０１２９】
また、上述のとおり拡張レイヤの符号化データを、下位レイヤの符号化方式と異なる符号化方式により生成しても構わない。すなわち、拡張レイヤの符号化・復号処理は、下位レイヤのコーデックの種類に依存しない。
【０１３０】
下位レイヤが、例えば、MPEG-2や、H.264/AVC方式によって符号化されていてもよい。
【０１３１】
拡張レイヤ符号化データでは、VPSが拡張されて、レイヤ間の参照構造を表すパラメータが含まれていてもよい。
【０１３２】
また、拡張レイヤ符号化データでは、SPS、PPS、スライスヘッダが拡張されて、レイヤ間画像予測に用いる参照レイヤの復号画像に係る情報（例えば、後述のレイヤ間参照ピクチャセット、レイヤ間参照ピクチャリスト、ベース制御情報等を直接、または、間接的に導出するためのシンタックス）が含まれていてもよい。
【０１３３】
なお、以上に説明したパラメータは、単独で符号化されていてもよいし、複数のパラメータが複合的に符号化されていてもよい。複数のパラメータが複合的に符号化される場合は、そのパラメータの値の組み合わせに対してインデックスが割り当てられ、割り当てられた当該インデックスが符号化される。また、パラメータが、別のパラメータや、復号済みの情報から導出可能であれば、当該パラメータの符号化を省略できる。
【０１３４】
〔階層動画像復号装置〕
以下では、本実施形態に係る階層動画像復号装置１の構成について、図１〜図２２を参照して説明する。
【０１３５】
（階層動画像復号装置の構成）
図４を用いて、階層動画像復号装置１の概略的構成を説明すると次のとおりである。図４は、階層動画像復号装置１の概略的構成を示した機能ブロック図である。階層動画像復号装置１は、階層動画像符号化装置２から供給される階層符号化データＤＡＴＡを復号して、対象レイヤの復号画像ＰＯＵＴ＃Ｔを生成する。なお、以下では、対象レイヤは拡張レイヤであるとして説明する。そのため、対象レイヤは、参照レイヤに対する上位レイヤでもある。逆に、参照レイヤは、対象レイヤに対する下位レイヤでもある。
【０１３６】
図４に示すように階層動画像復号装置１は、ＮＡＬ逆多重化部１１、可変長復号部１２、ピクチャ復号部１３、復号ピクチャ管理部１４、および、ベース復号部１５を備える。
【０１３７】
ＮＡＬ逆多重化部１１は、ＮＡＬ（Network Abstraction Layer）におけるＮＡＬユニット単位で伝送される階層符号化データＤＡＴＡを逆多重化する。
【０１３８】
ＮＡＬは、ＶＣＬ（Video Coding Layer）と、符号化データを伝送・蓄積する下位システムとの間における通信を抽象化するために設けられる層である。
【０１３９】
ＶＣＬは、動画像符号化処理を行う層のことであり、ＶＣＬにおいて符号化が行われる。一方、ここでいう、下位システムは、H.264/AVCおよびHEVCのファイルフォーマットや、MPEG-2システムに対応する。
【０１４０】
なお、ＮＡＬでは、ＶＣＬで生成されたビットストリームが、ＮＡＬユニットという単位で区切られて、宛先となる下位システムへ伝送される。ＮＡＬユニットには、ＶＣＬで符号化された符号化データ、および、当該符号化データが宛先の下位システムに適切に届けられるためのヘッダが含まれる。また、各階層における符号化データは、ＮＡＬユニット格納されることでＮＡＬ多重化されて階層動画像復号装置１に伝送される。
【０１４１】
ＮＡＬ逆多重化部１１は、階層符号化データＤＡＴＡを逆多重化して、対象レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｔおよび参照レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｒを取り出す。また、ＮＡＬ逆多重化部１１は、対象レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｔを可変長復号部１２に供給するとともに、参照レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｒをベース復号部１５に供給する。
【０１４２】
可変長復号部１２は、対象レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｔに含まれるバイナリから各種のシンタックス値を復号して出力する。
【０１４３】
可変長復号部１２で復号されるシンタックス値には、変換係数や予測情報に係るシンタックス値が含まれる。
【０１４４】
また、可変長復号部１２で復号されるシンタックス値には、対象レイヤの復号に用いるパラメータセット、すなわち、VPS、SPS、PPSに含まれるシンタックス値が含まれる。また、スライスヘッダに含まれるシンタックス値も含まれる。
【０１４５】
可変長復号部１２は、スライスヘッダ、予測情報、および、変換係数に係るシンタックス値をピクチャ復号部１３に供給する。また、可変長復号部１２は、パラメータセット、および、スライスヘッダに係るシンタックス値を復号ピクチャ管理部１４に供給する。
【０１４６】
ピクチャ復号部１３は、対象ピクチャに関するスライスヘッダ、予測情報、および、変換係数に係るシンタックス値に基づいて、対象ピクチャの復号ピクチャを復号する。復号ピクチャは復号ピクチャ管理部１４に出力される。
【０１４７】
なお、ピクチャ復号部１３におけるインター予測による予測画像生成には、復号ピクチャ管理部１４内のDPBに記録されている復号ピクチャであって、入力される参照ピクチャリストに含まれるピクチャが参照ピクチャとして利用される。また、ピクチャ復号部１３におけるレイヤ間画像予測による予測画像生成には、復号ピクチャ管理部１４内のDPBに記録されているレイヤ間参照ピクチャであって、入力される参照ピクチャリストに含まれるピクチャが参照ピクチャとして利用される。
【０１４８】
復号ピクチャ管理部１４は、入力される復号ピクチャやベース復号ピクチャを内部のDPBに記録するとともに、入力されるシンタックス値に基づいて参照ピクチャリスト生成や出力ピクチャ決定を行う。なお、復号ピクチャ管理部１４は本実施形態における重要な構成要素であるため、詳細を後述する。
【０１４９】
ベース復号部１５は、参照レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｒからベース復号ピクチャを復号する。ベース復号ピクチャは、対象レイヤの復号ピクチャ復号時に利用される参照レイヤの復号ピクチャである。ベース復号部１５は、復号したベース復号ピクチャを復号ピクチャ管理部１４に供給する。なお、ベース復号部１５の詳細は後述する。
【０１５０】
以下では、復号ピクチャ管理部１４とベース復号部１５の詳細を説明する。
【０１５１】
（復号ピクチャ管理部）
図５を用いて、復号ピクチャ管理部１４の詳細構成を説明する。図５は、復号ピクチャ管理部１４の構成を例示した機能ブロック図である。
【０１５２】
図５に示すように、復号ピクチャ管理部１４は、DPB１４１、RPS導出部１４２、参照ピクチャ制御部１４３、ベース参照ピクチャ制御部１４４、RPL導出部１４５、出力制御部１４６を備える。
【０１５３】
＜DPB１４１＞
DPB１４１は、復号ピクチャバッファ（Decoded Picture Buffer）とも呼ばれ、ピクチャ復号部１３で復号された対象レイヤの各ピクチャの復号ピクチャを記録する。DPBには、対象レイヤの各ピクチャに対応する復号ピクチャが出力順（POC: Picture Order Count）に関連付けて記録されている。加えて、DPBの各ピクチャに対しては、参照マークおよび出力マークを設定できる。
【０１５４】
参照マークは、DPB上のピクチャが対象ピクチャ以降の復号処理における予測画像生成処理（例えば、インター予測やレイヤ間画像予測）への利用可否を示す情報である。参照マークは、具体的には、「短期参照使用」（「used for short-term reference」）、「長期参照使用」（「used for long-term reference」）、「参照不使用」（「not used for reference」）のいずれかの値を取る。
【０１５５】
なお、参照マークの取り得る値を上記とするがそれに限らない。例えば、「レイヤ間参照使用」（「used for inter-layer reference」）の値に参照マークを設定できてもよい。また、「短期参照使用」と「長期参照使用」の区別をせず、両者の和集合を「参照使用」（「used for reference」）と定義してもよい。
【０１５６】
出力マークは、DPB上のピクチャを外部へ出力する必要性の有無を示す情報である。出力マークは、具体的には、「出力要」（「needed for output」）、「出力不要」（「not needed for output」）のいずれかの値を取る。
【０１５７】
なお、参照マークや出力マークは復号処理や符号化処理の特定のタイミングで明示的に設定されていなくてもよく、その場合、参照マークまたは出力マークは「未定義」と判定する。
【０１５８】
＜RPS導出部１４２＞
RPS導出部１４２は、入力されるシンタックス値に基づいて対象ピクチャの復号処理に用いるRPS（Reference Picture Set；参照ピクチャセット）を導出してベース参照ピクチャ制御部１４４、参照ピクチャ制御部１４３、および、RPL導出部１４５に出力する。
【０１５９】
RPSは、概略的には、対象ピクチャの復号処理、または、復号順で対象ピクチャに後続するピクチャの復号処理において利用されうる参照ピクチャの集合を表わす。
【０１６０】
（サブRPSの定義）
RPSは、参照ピクチャの性質に基づいて複数のサブRPSに分割できる。本実施形態では、RPSは以下の５種類のサブRPSから構成される。
【０１６１】
（１）前方短期RPS：対象ピクチャを基準とする表示順の相対位置により指定される参照ピクチャであって、対象ピクチャと同一レイヤに属し、かつ、表示順が対象ピクチャより前の参照ピクチャを含むサブRPS。
【０１６２】
（２）後方短期RPS：対象ピクチャを基準とする表示順の相対位置により指定される参照ピクチャであって、対象ピクチャと同一レイヤに属し、かつ、表示順が対象ピクチャより後の参照ピクチャを含むサブRPS。
【０１６３】
（３）長期RPS：表示順の絶対位置により指定される参照ピクチャであって、対象ピクチャと同一レイヤに属する参照ピクチャを含むサブRPS。
【０１６４】
（４）レイヤ間画素RPS：対象ピクチャと異なるレイヤに属し、かつ、レイヤ間予測で画素値が参照される参照ピクチャを含むサブRPS。
【０１６５】
（５）レイヤ間動き限定RPS：対象ピクチャと異なるレイヤに属し、かつ、レイヤ間予測で動き情報が参照されて画素値が参照されない参照ピクチャを含むサブRPS。
【０１６６】
なお、以下では、前方短期RPSと後方短期RPSの和集合を短期RPSとも称する。つまり、短期RPSは、対象ピクチャを基準とする表示順の相対位置により指定される参照ピクチャであって、対象ピクチャと同一レイヤに属するピクチャを含む。また、レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSの和集合をレイヤ間RPSとも称する。つまり、レイヤ間RPSは、対象ピクチャと異なるレイヤに属する参照ピクチャ（レイヤ間参照ピクチャ）を含む。
【０１６７】
（サブRPSの導出）
サブRPS導出部１４２におけるRPS導出はサブRPS毎に実行される。以下では、前述のサブRPS毎に関連シンタックスを説明するとともに、当該シンタックスからサブRPSを導出する処理を説明する。
【０１６８】
（短期RPS）
短期RPS（前方短期RPSと後方短期RPS）に係るシンタックスに、SPSに含まれる短期参照ピクチャセット情報であるSPS短期RPS情報と、スライスヘッダに含まれる短期参照ピクチャセット情報であるSH短期RPS情報がある。
【０１６９】
（SPS短期RPS情報）
SPS短期RPS情報は、SPSを参照する各ピクチャにおいて短期SPSとして選択され得る複数の短期RPS候補の情報を含む。なお、短期RPSは、対象ピクチャに対する相対的な位置（例えば対象ピクチャとのPOC差分）により指定される参照ピクチャ（短期参照ピクチャ）となり得るピクチャの集合である。
【０１７０】
SPS短期RPS情報を、図６を参照して説明する。図６は、SPS復号時に利用されるSPSシンタックス表の一部を例示している。図６の（Ａ）の部分がSPS短期RPS情報に相当する。SPS短期RPS情報には、SPSに含まれる短期RPS数（num_short_term_ref_pic_sets）、および、各短期RPSの定義（short_term_ref_pic_set(i)）が含まれる。
【０１７１】
短期RPS情報について、図７を参照して説明する。図７は、SPS復号時、および、スライスヘッダ復号時に利用される短期RPSのシンタックス表を例示している。なお、シンタックス表中、Descriptorの欄は、シンタックスの復号方法を示す。u(n)は、nビットで符号化されている非負(unsinged)の値を示す。nにvが指定されている場合には、ビット長がシンタックスが復号される時点で可変に定まることを示す。ue(v)は非負(unsignged)の指数ゴロム（Exp-Golomb）符号で２値化されたシンタックスを示す。短期RPS情報には、対象ピクチャより表示順が早い短期参照ピクチャ数（num_negative_pics）、および、対象ピクチャより表示順が遅い短期参照ピクチャ数（num_positive_pics）が含まれる。なお、以下では、対象ピクチャより表示順が早い短期参照ピクチャを前方短期参照ピクチャ、対象ピクチャより表示順が遅い短期参照ピクチャを後方短期参照ピクチャと呼ぶ。
【０１７２】
また、短期RPS情報には、各前方短期参照ピクチャに対して、対象ピクチャに対するPOC差分の絶対値（delta_poc_s0_minus1[i]）、および、対象ピクチャの参照ピクチャとして使用される可能性の有無（used_by_curr_pic_s0_flag[i]）が含まれる。加えて、各後方短期参照ピクチャに対して、対象ピクチャに対するPOC差分の絶対値（delta_poc_s1_minus1[i]）、および、対象ピクチャの参照ピクチャとして使用される可能性の有無（used_by_curr_pic_s1_flag[i]）が含まれる。
【０１７３】
（SH短期RPS情報）
SH短期RPS情報は、スライスヘッダを参照するピクチャから利用され得る単一の短期RPSの情報を含む。
【０１７４】
SPS短期RPS情報の復号について、図８を参照して説明する。図８は、スライスヘッダ復号時に利用されるスライスヘッダシンタックス表の一部を例示している。図８の（Ａ）の部分がSH短期RPS情報に相当する。SH短期RPS情報は、短期RPSをSPSで復号済みの短期RPS候補の中から選択するか、スライスヘッダに明示的に含めるかを示すフラグ（short_term_ref_pic_set_sps_flag）を含む。短期RPS候補から選択する場合、何れか一つの短期RPS候補を選択する識別子（short_term_ref_pic_set_idx）が含まれる。スライスヘッダに明示的に含める場合は、前述の図７を参照して説明したシンタックス表（short_term_ref_pic_set(idx)）に相当する情報が、SPS短期RPS情報に含まれる。
【０１７５】
（短期RPS導出処理）
短期RPS情報から短期RPS、すなわち、前方短期RPSと後方短期RPSが導出される。また、後続参照短期RPSも導出される。
・前方短期RPS：SPS短期RPS情報またはSH短期RPS情報により指定される現ピクチャ参照可能ピクチャであって、表示順が対象ピクチャより早いピクチャを含む。
・後方短期RPS：SPS短期RPS情報またはSH短期RPS情報により指定される現ピクチャ参照可能ピクチャであって、表示順が対象ピクチャより遅いピクチャを含む。
・後続参照短期RPS：現ピクチャでは参照されないが、復号順で現ピクチャに後続するピクチャにおいて参照されえるピクチャを含む。
【０１７６】
前方短期RPS（ListStCurrBefore）、後方短期RPS（ListStCurrAfter）、後続参照短期RPS（ListStFoll）を以下の手順で導出する。なお、前方短期RPS、後方短期RPS、および、後続参照短期RPSは、以下の処理の開始前に空に設定されている。
（Ｓ１０１）SPS短期RPS情報、および、SH短期RPS情報に基づいて、対象ピクチャの復号に用いる短期RPS情報を特定する。具体的には、SH短期RPS情報に含まれるshort_term_ref_pic_set_spsの値が０である場合、SH短期RPS情報に含まれるスライスヘッダで明示的に伝送された短期RPSを選択する。それ以外（short_term_ref_pic_set_spsの値が１の場合、ＳＨ短期RPS情報に含まれるshort_term_ref_pic_set_idxが示す短期RPSを、SPS短期RPS情報に含まれる複数の短期RPS候補から選択する。
（Ｓ１０２）選択された短期RPSに含まれる参照ピクチャ各々のPOCを導出する。参照ピクチャのPOCは、参照ピクチャが前方短期RPSに属する場合、対象ピクチャのPOCから「delta_poc_s0_minus1[i]+1」の値を減算して導出する。一方、参照ピクチャが後方短期RPSに属する場合、対象ピクチャのPOCに「delta_poc_s1_minus1[i]+1」の値を加算して導出する。
（Ｓ１０３）短期RPSに含まれる前方参照ピクチャを伝送された順に確認し、関連付けられているused_by_curr_pic_s0_flag[i]の値が1である場合、当該前方参照ピクチャをListStCurrBeforeに追加する。それ以外（used_by_curr_pic_s0_flag[i]の値が0）の場合、当該前方参照ピクチャをListStFollに追加する。
（Ｓ１０４）短期RPSに含まれる後方参照ピクチャを伝送された順に確認し、関連付けられているused_by_curr_pic_s1_flag[i]の値が1である場合、当該後方参照ピクチャをListStCurrAfterに追加する。それ以外（used_by_curr_pic_s1_flag[i]の値が０）の場合、当該後方参照ピクチャをListStFollに追加する。
【０１７７】
（長期RPS）
長期RPSに係るシンタックスに、SPSに含まれる長期参照ピクチャ情報であるSPS長期RPS情報と、スライスヘッダに含まれる長期参照ピクチャ情報であるSH長期RPS情報がある。
【０１７８】
（SPS長期RPS情報）
SPS長期RPS情報は、SPSを参照する各ピクチャから利用され得る複数の長期参照ピクチャの情報を含む。なお、長期参照ピクチャとは、シーケンス内の絶対的な位置（例えばPOC）により指定される参照ピクチャである。
【０１７９】
SPS長期RPS情報の復号について、図６を再び参照して説明する。図６の（Ｂ）の部分がSPS長期RPS情報に相当する。SPS長期RPS情報には、SPSでの長期参照ピクチャ伝送有無を示すフラグ（long_term_ref_pics_present_flag）、SPSで伝送される長期参照ピクチャ数（num_long_term_ref_pics_sps）、および、各長期参照ピクチャの情報が含まれる。長期参照ピクチャの情報には、参照ピクチャのPOC（lt_ref_pic_poc_lsb_sps[i]）、および、長期参照ピクチャが対象ピクチャにおいて参照される可能性の有無（used_by_curr_pic_lt_sps_flag[i]）が含まれる。
【０１８０】
なお、上記参照ピクチャのPOCは、参照ピクチャに関連付けられたPOCの値自体であってもよいし、POCのLSB（Least Significant Bit）、すなわち、POCを既定の２の冪乗の数で割った余りの値を用いてもよい。
【０１８１】
（SH長期RPS情報）
SH長期RPS情報は、スライスヘッダを参照するピクチャから利用され得る長期参照ピクチャの情報を含む。
【０１８２】
SH長期RPS情報の復号について、図８を再び参照して説明する。図８の（Ｂ）の部分がSH長期RPS情報に相当する。SH長期RPS情報は、長期参照ピクチャを利用することがフラグ（long_term_ref_pic_present_flag）で示されている場合にスライスヘッダに含まれる。SPS長期RPS情報が１以上の長期参照ピクチャを含む場合（num_long_term_ref_pics_sps>0）、SPSで復号済の長期参照ピクチャの中で対象ピクチャで参照され得る参照ピクチャの数（num_long_term_sps）がSH長期RPS情報に含まれる。また、スライスヘッダで明示的に伝送される長期参照ピクチャ数（num_long_term_pics）がSH長期RPS情報に含まれる。加えて、上記num_long_term_spsの数の長期参照ピクチャをSPS長期RPS情報に含まれる長期参照ピクチャから選択する情報（lt_idx_sps[i]）がSH長期RPS情報に含まれる。さらに、スライスヘッダに明示的に含める長期参照ピクチャの情報として、上記num_long_term_picsの数だけ、参照ピクチャのPOC（poc_lsb_lt [i]）、および、対象ピクチャの参照ピクチャとして使用される可能性の有無（used_by_curr_pic_lt_flag[i]）が含まれる。
【０１８３】
（長期RPS導出処理）
長期RPS情報から長期RPSが導出される。また、後続参照長期RPSも導出される。
・長期RPS：SPS長期RPS情報またはSH長期RPS情報により指定される現ピクチャ参照可能ピクチャを含む。
・後続参照長期RPS：現ピクチャでは参照されないが、復号順で現ピクチャに後続するピクチャにおいて参照されえる参照ピクチャを含む。
【０１８４】
長期RPS（ListLtCurr）、後続参照長期RPS（ListLtFoll）を以下の手順で導出する。なお、長期RPS、および、後続参照長期RPSは、以下の処理の開始前に空に設定されている。
（Ｓ２０１）      SPS長期RPS情報、および、SH長期RP情報に基づいて、対象ピクチャの復号に用いる長期参照ピクチャを特定する。具体的には、num_long_term_spsの数の参照ピクチャをSPS長期RPS情報に含まれる参照ピクチャの中から選択して、長期RPSに追加すする。選択される参照ピクチャは、lt_idx_sps[i]の示す参照ピクチャである。
（Ｓ２０２）続いて、num_long_term_picsの数のSH長期RPS情報に含まれる参照ピクチャを順に長期RPSに追加する。
（Ｓ２０３）長期RPSに含まれる参照ピクチャ各々のPOCを導出する。長期参照ピクチャのPOCは、関連付けて復号されたpoc_lst_lt[i]、または、lt_ref_pic_poc_lsb_sps[i]の値から直接導出される。
（Ｓ２０４）長期RPSに含まれる参照ピクチャを順に確認し、関連付けられているused_by_curr_pic_lt_flag[i]、または、used_by_curr_pic_lt_sps_flag[i]の値が1である場合、当該長期参照ピクチャをListLtCurrに追加する。それ以外（used_by_curr_pic_lt_flag[i]、または、used_by_curr_pic_lt_sps_flag[i]の値が0）の場合、当該長期参照ピクチャを後続参照長期RPS（ListLtFoll）に追加する。
【０１８５】
（レイヤ間RPS）
レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSに係るシンタックスに、IL-RPS情報（レイヤ間RPS情報、レイヤ間参照ピクチャセット情報）がある。
【０１８６】
（IL-RPS情報）
IL-RPS情報は、スライスヘッダを含むピクチャからレイヤ間予測で参照され得るレイヤ間参照ピクチャの情報を含む。
【０１８７】
IL-RPS情報について、図９と図１０を参照して説明する。
【０１８８】
図９はVPSに含まれるVPS拡張（vps_extension）の復号時に参照されるシンタックス表の一部であって、IL-RPS情報に相当する部分である。図９に示すように、VPSには、IL-RPS情報に含まれるシンタックスであるmax_one_active_ref_layer_flag、direct_dep_type_len_minus2、direct_dependency_type[i][j]が含まれる。
【０１８９】
シンタックスmax_one_active_ref_layer_flagは、任意レイヤの任意ピクチャの復号時に参照されるレイヤの最大値が１以下であるかを示すフラグである。最大値が１以下の場合に当該フラグの値に１、それ以外（最大値が２以上）の場合に当該フラグの値に０が設定される。
【０１９０】
シンタックスdirect_dep_type_len_minus2は、シンタックスdirect_dependency_type[i][j]のビット数を表わす値である。direct_dependency_type[i][j]のビット数は（direct_dep_type_len_minus2+2）となる。
【０１９１】
シンタックスdirect_dependency_type[i][j]は、“i”で示されるレイヤから“j”で示されるレイヤを参照する際に使用可能なレイヤ間予測の種類を示す値である。以降の説明では、direct_dependency_type[i][j]のことを、対象レイヤ（レイヤi）から参照レイヤ（レイヤj）参照時の依存タイプ、とも称する。また、レイヤiとレイヤjを省略して、依存タイプ（direct_dependency_type）とも称する。
【０１９２】
レイヤ間予測の種類にレイヤ間画像予測とレイヤ間動き予測がある場合の依存タイプと各レイヤ間予測の使用可否の関係を図１１に示す。依存タイプが「０」の場合、画素依存であり、かつ、動き依存である。依存タイプが「１」の場合、画素依存であり、かつ、動き依存ではない。依存タイプが「２」の場合、動き依存であり、かつ、画素依存ではない。
【０１９３】
ここで、依存タイプが画素依存を示す場合には、対象レイヤiは、参照レイヤjの画素を予測に用いることができる。例えば、レイヤ間画像予測に用いることができる。依存タイプが動き依存を示す場合には、対象レイヤiは、参照レイヤjの動き情報（動きベクトルおよび参照ピクチャインデックス）を予測に用いることができる。例えば、レイヤ間動き予測に用いることができる。レイヤ間画像予測は、参照レイヤの復号画像の画素値を用いて対象ピクチャの予測画像を生成する処理である。また、レイヤ間動き予測は、参照レイヤの動き情報（動きベクトル、参照ピクチャインデックス、インター予測タイプ）を直接または間接的に用いて対象ピクチャの予測画像を生成する処理である。
【０１９４】
したがって、依存タイプが「０」の場合は、参照レイヤの復号画素（復号画像の画素値）と動き情報のいずれも対象ピクチャの復号処理で利用される可能性があることを意味する。依存タイプが「１」の場合は、参照レイヤの復号画素は利用される可能性があるが、動き情報は利用される可能性がないことを意味する。依存タイプが「２」の場合は、参照レイヤの動き情報は利用される可能性があるが、復号画素は利用される可能性がないことを意味する。
【０１９５】
依存タイプが参照レイヤの復号画素を参照することを示す場合（上記の定義でいえば、依存タイプが「０」または「１」）の場合、依存タイプが画素依存を示すと表現できる。一方、依存タイプが参照レイヤの復号画素を参照しないことを示す場合（上記の定義でいえば、依存タイプが「２」）の場合、依存タイプが画素非依存を示すと表現できる。
【０１９６】
同様に、依存タイプが参照レイヤの動き情報を参照することを示す場合（上記の定義でいえば、依存タイプが「０」または「２」）の場合、依存タイプが動き依存を示すと表現できる。一方、依存タイプが参照レイヤの復号画素を参照しないことを示す場合（上記の定義でいえば、依存タイプが「２」）の場合、依存タイプが動き非依存を示すと表現できる。
【０１９７】
例えば、対象レイヤiが参照レイヤjの復号画素を用いるか否か（画素依存）を示す画素依存フラグSampleEnableFlag[i][j]、対象レイヤiが参照レイヤjの動き情報を用いるか否か（動き依存）を示す動き依存フラグMotionEnableFlag[i][j]は、以下の式において導出することができる。
【０１９８】
SampleEnableFlag[i][j] = (3 - direct_dependency_type[i][j]) & 2) >> 1
MotionEnableFlag[i][j] = (3 - direct_dependency_type[i][j]) & 1)
なお、依存タイプの値の意味は必ずしも上記に限らない。例えば、依存タイプが「０」の場合に画素依存かつ動き非依存を示し、依存タイプが「１」の場合に動き依存かつ画素非依存を示し、依存タイプが「２」の場合に画素依存かつ動き依存を示していてもよい。      
【０１９９】
この例では、上記、画素依存フラグSampleEnableFlag[i][j]、動き依存フラグMotionEnableFlag[i][j]は以下の式から導出される。
【０２００】
SampleEnableFlag[i][j] = (direct_dependency_type[i][j] + 1) & 1)
MotionEnableFlag[i][j] = (direct_dependency_type[i][j] + 1) & 2) >> 1
また、対象レイヤが、参照レイヤの復号画素および動き情報以外を参照することを示すために、依存タイプによって、画素依存および動き依存以外の依存の種類を示しても良い。例えば、依存の種類には、ブロック分割情報、変換係数情報（変換係数の有無など）、ループフィルタ情報などが可能である。この場合も、画素依存フラグ、動き依存フラグは、上述の式などにより、導出することが可能であり、追加の依存があるか否かを示すフラグ（例えば、ＸＸＸ依存フラグXXXEnableFlag、ＸＸＸは、ブロック分割情報、変換係数情報、ループフィルタ情報など）は以下の式により導出することができる。
【０２０１】
XXXEnableFlag[i][j] = (direct_dependency_type[i][j] + 1) & 4) >> 2  図１０はスライスヘッダ復号時に参照されるシンタックス表の一部であって、IL-RPS情報に相当する部分である。
【０２０２】
IL-RPS情報は、レイヤ間予測有効フラグ（inter_layer_pred_enabled_flag）を含む。さらに、レイヤ間予測有効フラグが１であり（レイヤ間予測が有効であり）、かつ、対象ピクチャから参照可能な参照レイヤ数（NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]）が１より大きい場合、レイヤ間参照ピクチャ数を表すシンタックス（num_inter_layr_ref_pics_minus1）がIL-RPS情報に含まれる。アクティブレイヤ間参照ピクチャ数（NumActiveRefLayerPics）は“num_inter_layer_ref_pics_minus1 + 1”の値に設定される。アクティブレイヤ間参照ピクチャ数は、対象ピクチャにおいてレイヤ間予測により参照可能なレイヤ間参照ピクチャ数に相当する。加えて、各レイヤ間参照ピクチャの属するレイヤを示すレイヤ識別子（inter_layer_pred_layer_idc[i]）がIL-RPS情報に含まれる。
【０２０３】
なお、IL-RPS情報に含まれる上記の各シンタックスは、自明である場合は省略されてもよい。例えば、１つのピクチャから参照可能なレイヤ間参照ピクチャ数が１枚に制限されている場合、レイヤ間参照ピクチャ数に係るシンタックスは不要である。
【０２０４】
（レイヤ間RPS導出処理）
IL-RPS情報からレイヤ間RPS、すなわちレイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSが導出される。
【０２０５】
導出処理の説明に先立って、本実施形態のRPS導出部１４２により導出されるレイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSと依存タイプの関係について図１を用いて説明する。図１はレイヤ間RPSに含まれるサブRPS（レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPS）と依存タイプの関係を例示する図である。
【０２０６】
図１に示すように、レイヤ間RPSはレイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSの２つのサブRPSを含む。以下、レイヤ識別子がx、依存タイプがyであるレイヤ間参照ピクチャを「LID=x,DT=y」と表記する。図１の例では、レイヤ間RPSは3枚のレイヤ間参照ピクチャ（「LID=0,DT=0」、「LID=1,DT=1」、「LID=3,DT=0」）を含む。レイヤ間動き限定RPSは2枚のレイヤ間参照ピクチャ（「LID=2,DT=2」、「LID=4,DT=2」）を含む。
【０２０７】
すなわち、レイヤ間画素RPSは依存タイプが「０」の参照ピクチャと依存タイプが「１」のレイヤ間参照ピクチャを含む。一方、レイヤ間動き限定RPSは依存タイプが「２」のレイヤ間参照ピクチャを含む。換言すると、レイヤ間画素RPSは、復号画素が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む。一方、レイヤ間動き限定RPSは、復号画素が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含まず、動き情報が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む。
【０２０８】
レイヤ間画素RPS（IL-RPS0）、レイヤ間動き限定RPS（IL-RPS1）の導出手順を図１２を用いて説明する。図１２は、レイヤ間RPSに含まれるサブRPS（レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPS）の導出処理を表わすフロー図である。
【０２０９】
（Ｓ３０１）レイヤ間画素RPSを表わすリストIL-RPS0、および、レイヤ間動き限定RPSを表わすリストIL-RPS1をそれぞれ空に設定する。
【０２１０】
（Ｓ３０２）変数iを「０」に設定する。Ｓ３０３に進む。
【０２１１】
（Ｓ３０３）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャの依存タイプが「０」または「１」の場合（YESの場合）、Ｓ３０４に進む。それ以外の場合（NOの場合）、Ｓ３０５に進む。
【０２１２】
（Ｓ３０４）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャをIL-RPS0（レイヤ間画素RPS）の末尾に追加して、Ｓ３０７に進む。
【０２１３】
（Ｓ３０５）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャの依存タイプが「２」の場合（YESの場合）、Ｓ３０６に進む。それ以外の場合（NOの場合）、Ｓ３０７に進む。
【０２１４】
（Ｓ３０６）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャをIL-RPS1（レイヤ間動き限定RPS）の末尾に追加して、Ｓ３０７に進む。
【０２１５】
（Ｓ３０７）iの値がアクティブレイヤ間参照ピクチャ数（NumActiveRefLayerPics）より小さい場合（YESの場合）、Ｓ３０８に進む。それ以外の場合（NOの場合）、処理を終了する。
【０２１６】
（Ｓ３０８）変数iの値を１加算して、Ｓ３０３に進む。
【０２１７】
以上の処理により、図１を用いて説明した性質を持つレイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSをIL-RPS情報に基づいて導出できる。
【０２１８】
なお、Ｓ３０３とＳ３０５の判定は、より一般的には次のように表現できる。
【０２１９】
（Ｓ３０３ｒ１）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャの依存タイプが、レイヤ間参照ピクチャの復号画素が参照される可能性のあることを示す場合（i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャに対応する参照ピクチャのSampleEnableFlagが1の場合）、Ｓ３０４に進む。それ以外の場合、Ｓ３０５に進む。
【０２２０】
（Ｓ３０５ｒ１）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャの依存タイプが、レイヤ間参照ピクチャの動き情報が参照される可能性のあることを示す場合（i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャに対応する参照ピクチャのSampleEnableFlagが０かつMotionEnableFlagが1の場合）、Ｓ３０６に進む。それ以外の場合、Ｓ３０７に進む。  上記の図１２を用いて説明したレイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSの導出方法はあくまで一例である。レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSが特定の性質、すなわち、レイヤ間画素RPSは復号画素が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含み、また、レイヤ間動き限定RPSは復号画素が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含まず、動き情報が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む、という性質を満たす限りにおいては、異なる方法で導出しても構わない。
【０２２１】
なお、上記では、レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSのサブRPSを導出したが、レイヤ間画素RPSとレイヤ間画素非依存RPSのサブRPSを導出しても良い。この場合、Ｓ３０３とＳ３０５の判定を、各々、以下の判定Ｓ３０３ｒ２とＳ３０５ｒ２に置き換える。
【０２２２】
（Ｓ３０３ｒ２）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャの依存タイプが、レイヤ間参照ピクチャの復号画素が参照される可能性のあることを示す場合（i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャに対応する参照ピクチャのSampleEnableFlagが1の場合）、Ｓ３０４に進む。それ以外の場合、Ｓ３０５に進む。
【０２２３】
（Ｓ３０５ｒ２）i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャの依存タイプが、レイヤ間参照ピクチャの復号画素が参照されることを示さない場合（i番目のアクティブレイヤ間参照ピクチャに対応する参照ピクチャのSampleEnableFlagが０の場合）、Ｓ３０６に進む。それ以外の場合、Ｓ３０７に進む。
【０２２４】
なお、依存タイプの種類が、画素依存と動き依存の２つのみの場合は、レイヤ間動き限定RPSとレイヤ間画素非依存RPSは等しくなる。
【０２２５】
＜参照ピクチャ制御部１４３＞
参照ピクチャ制御部１４３は、入力されるRPSに基づいて、DPB１４１を更新する。概略的には、参照ピクチャ制御部１４３は、入力されたRPSにおいて 対象ピクチャ（現ピクチャ）のインター予測で参照可能と示されているピクチャの参照マークを「参照使用」（「短期参照使用」または「長期参照使用」）に設定する。加えて、DPBに記録されている対象レイヤの復号ピクチャであって、前記の処理で「参照使用」とマークされないピクチャを「参照不使用」に設定する。なお、DPB上のレイヤ間参照ピクチャの参照マークは参照ピクチャ制御部１４３では変更しない。言い換えると、ベース復号ピクチャに由来するDPB上のピクチャの参照マークの変更は参照ピクチャ制御部１４３では行わず、後述のベース参照ピクチャ制御部１４４で行う。
【０２２６】
＜ベース参照ピクチャ制御部１４４＞
ベース参照ピクチャ制御部１４４は、入力されるベース復号ピクチャとRPSに基づいて、DPB１４１を更新する。概略的には、ベース参照ピクチャ制御部１４４は、入力されたRPSにおいて 対象ピクチャ（現ピクチャ）のレイヤ間インター予測で参照可能と示されているピクチャに対応するベース復号ピクチャをDPBに記録する。加えて、DPB上で当該ピクチャの参照マークを「参照使用」（「短期参照使用」または「長期参照使用」に設定する。加えて、DPB上で当該ピクチャの出力マークを「出力不要」に設定する。
【０２２７】
なお、ベース復号ピクチャを記録する際に、必要に応じてスケーリングやフィルタリングを適用した後に前記ピクチャバッファに記録してもよい。特に、参照レイヤと対象レイヤの出力ピクチャの解像度が異なる場合（空間スケーラビリティの場合）、参照レイヤの復号ピクチャであるベース復号ピクチャを、対象レイヤの出力ピクチャの解像度に合わせてスケーリングする必要がある。
【０２２８】
＜RPL導出部１４５＞
RPL導出部１４５は、入力RPS、および、入力シンタックス値に含まれるRPL（Reference Picture List;参照ピクチャリスト）情報に基づいて対象ピクチャの対象スライスのインター予測またはレイヤ間予測で利用する参照ピクチャリストを導出して出力する。
【０２２９】
（RPL情報）
RPL情報は、参照ピクチャリストRPLを構築するためにSPSまたはスライスヘッダより復号されるシンタックス値である。RPL情報は、SPSリスト修正情報、および、SHリスト修正情報から構成される。
【０２３０】
SPSリスト修正情報はSPSに含まれる情報であり、参照ピクチャリスト修正の制約に係る情報である。SPSリスト修正情報について、図６を再び参照して説明する。図６の（Ｃ）の部分がSPSリスト修正情報に相当する。SPSリスト修正情報には、ピクチャに含まれる前スライスで参照ピクチャリストが共通か否かを示すフラグ（restricted_ref_pic_lists_flag）、および、スライスヘッダ内にリスト並べ替えに関する情報が存在するか否かを示すフラグ（lists_modification_present_flag）が含まれる。
【０２３１】
ＳＨリスト修正情報はスライスヘッダに含まれる情報であり、対象ピクチャに適用される参照ピクチャリストの長さ（参照リスト長）の更新情報、および、参照ピクチャリストの並べ替え情報（参照リスト並べ替え情報）が含まれる。SHリスト修正情報について、図１３を参照して説明する。図１３はスライスヘッダ復号時に利用されるスライスヘッダシンタックス表の一部を例示している。図１３の（Ｃ）の部分がＳＨリスト修正情報に相当する。
【０２３２】
参照リスト長更新情報として、リスト長の更新有無を示すフラグ（num_ref_idx_active_override_flag）が含まれる。加えて、Ｌ０参照リストの変更後の参照リスト長を表す情報（num_ref_idx_l0_active_minus1）、および、Ｌ１参照リストの変更後の参照リスト長を表す情報（num_ref_idx_l1_active_minus1）が含まれる。
【０２３３】
参照リスト並べ替え情報としてスライスヘッダに含まれる情報について、図１４を参照して説明する。図１４はスライスヘッダ復号時に利用される参照リスト並べ替え情報のシンタックス表を例示している。なお、num_ref_idx_lX_active_minus1(X=0,1)は、参照ピクチャリストRefPicListXの第１の参照ピクチャリスト長を示すシンタックスである（シンタックスは第１の参照ピクチャリスト長−１の値を持つ）。
【０２３４】
参照リスト並べ替え情報には、Ｌ０参照リスト並べ替え有無フラグ（ref_pic_list_modification_flag_l0）が含まれる。前記フラグの値が１（Ｌ０参照リストの並べ替えが有る場合）、かつ、参照ピクチャ総数NumPicTotalCurrが２より大きい場合、Ｌ０参照リスト並べ替え順序（list_entry_l0[i]）が参照リスト並べ替え情報に含まれる。ここで、NumPicTotalCurrは、現ピクチャにおいて利用可能な参照ピクチャの数を表す変数である。したがって、Ｌ０参照リストの並べ替えが有る場合であって、かつ、現ピクチャにおいて利用可能な参照ピクチャ数が２より大きい場合にのみ、Ｌ０参照リスト並べ替え順序がスライスヘッダに含まれる。
【０２３５】
同様に、参照ピクチャがＢスライスである場合、つまり、対象ピクチャにおいてＬ１参照リストが利用可能である場合、Ｌ１参照リスト並べ替え有無フラグ（ref_pic_list_modification_flag_l1）が参照リスト並べ替え情報に含まれる。前記フラグの値が１、かつ、NumPicTotalCurrが２より大きい場合、Ｌ１参照リスト並べ替え順序（list_entry_l1[i]）が参照リスト並べ替え情報に含まれる。言い換えると、Ｌ１参照リストの並べ替えが有る場合であって、かつ、現ピクチャにおいて利用可能な参照ピクチャ数が２より大きい場合にのみ、Ｌ１参照リスト並べ替え順序がスライスヘッダに含まれる。
【０２３６】
（RPL導出処理）
参照ピクチャリスト導出処理（RPL導出処理）の詳細を説明する。参照ピクチャリスト導出部は、参照ピクチャセットRPSと、RPL修正情報に基づいて、対象ピクチャの復号に用いる参照ピクチャリストRPLを生成する。
【０２３７】
参照ピクチャリストにはＬ０参照リストとＬ１参照リストの２つのリストがある。各参照ピクチャリスト導出の説明に先立って、導出処理の過程で生成される暫定Ｌ０参照リストと暫定Ｌ１参照リストの特徴を図１５を用いて説明しておく。図１５は、RPL導出部１４５におけるＬ０参照リストとＬ１参照リスト導出の中間過程で生成される暫定Ｌ０参照リストと暫定Ｌ１参照リストの概略を示す図である。
【０２３８】
図１５（ａ）に示すように、暫定Ｌ０参照リストは、リストの先頭から順に（優先度の高い順に）前方短期RPS（図中でStBef）、レイヤ間画素RPS（図中でILSample）、後方短期RPS（図中でStAft）、長期RPS（図中でLt）、レイヤ間動き限定RPS（図中でILMotion）の順にサブRPSを含む。
【０２３９】
図１５（ｂ）に示すように、暫定Ｌ１参照リストは、リストの先頭から順に（優先度の高い順に）後方短期RPS（図中でStAft）、前方短期RPS（図中でStBef）、長期RPS（図中でLt）、レイヤ間画素RPS（図中でILSample）、レイヤ間動き限定RPS（図中でILMotion）の順にサブRPSを含む。
【０２４０】
つまり、RPL導出部１４５にて生成される暫定参照リスト（暫定参照Ｌ０参照リストおよび暫定Ｌ１参照リスト）は、レイヤ間画素RPSを、レイヤ間動き限定RPSに較べて、よりリストの先頭に近い位置に含んでいる。換言すると、暫定参照リストは、レイヤ間画素RPSを、レイヤ間動き限定RPSに較べてより高い優先度に対応する位置に含んでいる。
【０２４１】
続いて、Ｌ０参照リストとＬ１参照リストの導出手順を説明する。Ｌ０参照リストは、以下のＳ４０１〜Ｓ４０９に示す手順で構築される。
【０２４２】
（Ｓ４０１）暫定Ｌ０参照リストを生成して、空のリストに初期化する。
【０２４３】
（Ｓ４０２）暫定Ｌ０参照リストに対し、前方短期RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２４４】
（Ｓ４０３）暫定Ｌ０参照リストに対し、レイヤ間画素RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２４５】
（Ｓ４０４）暫定Ｌ０参照リストに対し、後方短期RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２４６】
（Ｓ４０５）暫定Ｌ０参照リストに対し、長期RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２４７】
（Ｓ４０６）暫定Ｌ０参照リストに対し、レイヤ間動き限定RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２４８】
（Ｓ４０７）参照ピクチャリストが修正される場合（RPL修正情報に含まれるlists_modification_present_flagの値が１の場合）、以下のＳ４０８に進む。それ以外の場合（lists_modification_present_flagの値が０の場合）、Ｓ４０９に進む。
【０２４９】
（Ｓ４０８）参照リスト並べ替え順序list_entry_l0[i]の値に基づいて、暫定Ｌ０参照リストの要素を並べ換えて、Ｌ０参照リストとする。参照ピクチャインデックスrIdxに対応するＬ０参照リストの要素RefPicList0[rIdx]は、次式により導出される。ここで、RefListTemp0[i]は、暫定Ｌ０参照リストのi番目の要素を表す。
【０２５０】
RefPicList0[ rIdx ] = RefPicListTemp0[ list_entry_l0[ rIdx ] ]
上記の式によれば、参照リスト並べ替え順序list_entry_l0[i]において、参照ピクチャインデックスrIdxの示す位置に記録されている値を参照し、暫定Ｌ０参照リストにおいて前記値の位置に記録されている参照ピクチャを、Ｌ０参照リストのrIdxの位置の参照ピクチャとして格納する。
【０２５１】
（Ｓ４０９）暫定Ｌ０参照リストをＬ０参照リストとする。
【０２５２】
次にＬ１参照リストの構築手順を説明する。Ｌ１参照リストの構築は、以下のＳ５０１〜Ｓ５０９に記載の手順で実行される。
【０２５３】
（Ｓ５０１）暫定Ｌ１参照リストを生成して、空のリストに初期化する。
【０２５４】
（Ｓ５０２）暫定Ｌ１参照リストに対し、後方短期RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２５５】
（Ｓ５０３）暫定Ｌ１参照リストに対し、前方短期RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２５６】
（Ｓ５０４）暫定Ｌ１参照リストに対し、長期RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２５７】
（Ｓ５０５）暫定Ｌ１参照リストに対し、レイヤ間画素RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２５８】
（Ｓ５０６）暫定Ｌ１参照リストに対し、レイヤ間動き限定RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２５９】
（Ｓ５０７）参照ピクチャリストが修正される場合（RPL修正情報に含まれるlists_modification_present_flagの値が１の場合）、以下のＳ５０８に進む。それ以外の場合（lists_modification_present_flagの値が０の場合）、Ｓ５０９に進む。
【０２６０】
（Ｓ５０８）参照リスト並べ替え順序list_entry_l1 [i]の値に基づいて、暫定Ｌ１参照リストの要素を並べ換えて、Ｌ１参照リストとする。参照ピクチャインデックスrIdxに対応するＬ１参照リストの要素RefPicList1[rIdx]は、次式により導出される。ここで、RefListTemp1[i]は、暫定Ｌ１参照リストのi番目の要素を表す。
【０２６１】
RefPicList1[ rIdx ] = RefPicListTemp1[ list_entry_l1[ rIdx ] ]
上記の式によれば、参照リスト並べ替え順序list_entry_l1[i]において、参照ピクチャインデックスrIdxの示す位置に記録されている値を参照し、暫定Ｌ１参照リストにおいて前記値の位置に記録されている参照ピクチャを、Ｌ１参照リストのrIdxの位置の参照ピクチャとして格納する。
【０２６２】
（Ｓ５０９）暫定Ｌ１参照リストをＬ１参照リストとする。
【０２６３】
上記の参照ピクチャリスト導出手順によれば、参照ピクチャリスト（参照リストＬ０と参照リストＬ１）が、対応する暫定参照リスト（暫定参照リストＬ０と暫定参照リストＬ１）をRPL修正情報に基づいて選択および並べ替えることにより生成される。その際、暫定参照リストは、レイヤ間画素RPSを、レイヤ間動き限定RPSに較べてより高い優先度に対応する位置に含んでいる。言い換えると、暫定参照リストは、レイヤ間画素RPSを、レイヤ間動き限定RPSに較べてよりリストの先頭に近い位置に含んでいる。
【０２６４】
RPL修正情報が並べ替えを行わないことを示す場合、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャが、レイヤ間動き限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャ較べて参照ピクチャリストの先頭に近い位置（より小さい参照ピクチャインデックスに対応する位置）に関連付けられる。したがって、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャを、レイヤ間動き限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャ較べてより小さい値の参照ピクチャインデックスで指定できる。レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャは、レイヤ間画素予測に使われる可能性のあるレイヤ間参照ピクチャである。一方、レイヤ間動き限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャは、レイヤ間画素予測に使われる可能性はなく、レイヤ間動き予測に使われる可能性のあるレイヤ間参照ピクチャである。一般に、レイヤ間画像予測に用いる参照ピクチャを指定するための参照ピクチャインデックスの方が、レイヤ間動き予測に用いる参照ピクチャを指定するための参照ピクチャインデックスに較べてより多数含まれている。例えば、前者は予測単位毎に含まれるのに対し、後者はスライス毎に含まれる。したがって、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャを、レイヤ間動き限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャに較べて小さい参照ピクチャインデックスを割り当てて、より少ない符号量で指定できるようにすることで、符号化データ全体の符号量を低減できる。
【０２６５】
RPL修正情報が並べ変えを行うことを示す場合、参照リスト並べ替え情報（list_entry_l0、list_entry_l1）により暫定参照リスト中の位置を指定することで、暫定参照リストを並べ替えて参照リストを生成する。この場合、参照ピクチャリストの先頭に並べ替えられる可能性の高い参照ピクチャを、より小さい値の参照リスト並べ替え情報で指定できるようにすることで、RPL修正情報の符号量を削減できる。暫定参照リストでは、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャが、参照ピクチャリストの先頭に並べ替えられる可能性のより低いレイヤ間動き限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャに較べて、暫定参照リストの先頭に近い位置にあるため、より小さい値の参照リスト並べ替え情報で指定できる。したがって、上記手順で導出した暫定参照リストを用いることで、RPL修正情報の符号量を低減できる。
【０２６６】
加えて、上記の暫定参照リストは、動き限定RPSを暫定参照リストの末尾に含んでいる。また、上記の暫定参照リストは、動き限定RPSを短期RPSよりもリストの後方に近い位置に含んでいる。動き限定参照リストに含まれるレイヤ間参照ピクチャは、同一レイヤ内のインター予測に係るサブRPSである短期RPSや長期RPSに含まれる参照ピクチャよりも選択頻度が低いため、上記のように暫定参照リストを構成することで、参照ピクチャの選択に係る情報をより少ない符号量で復号できる。
【０２６７】
なお、レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSのサブRPSの代わりに、レイヤ間画素RPSとレイヤ間画素非依存RPSのサブRPSを導出する場合には、上記、参照ピクチャリスト導出処理（RPL導出処理）において、レイヤ間動き限定RPSを、レイヤ間画素非依存RPSに読み替えて処理する。より具体的には、Ｓ４０６とＳ５０６の処理を以下の処理に置き換える。
【０２６８】
（Ｓ４０６ｒ２）暫定Ｌ０参照リストに対し、レイヤ間画素非依存RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２６９】
（Ｓ５０６ｒ２）暫定Ｌ１参照リストに対し、レイヤ間画素非依存RPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０２７０】
これにより、暫定参照リストは、レイヤ間画素RPSを、レイヤ間画素非依存RPSに較べてより高い優先度に対応する位置に含んでいる。言い換えると、暫定参照リストは、レイヤ間画素RPSを、レイヤ間画素非依存RPSに較べてよりリストの先頭に近い位置に含んでいる。また、上記の暫定参照リストは、画素非依存限定RPSを暫定参照リストの末尾に含んでいる。また、上記の暫定参照リストは、画素非依存RPSを短期RPSよりもリストの後方に近い位置に含んでいる。
【０２７１】
上述のように、レイヤ間画像予測に用いる参照ピクチャを指定するための参照ピクチャインデックスは予測単位毎に含まれるため、一般の場合においても、レイヤ間画像予測以外の予測（例えば、動き情報依存の場合のレイヤ間動き予測）の場合に、参照ピクチャを指定するための参照ピクチャインデックスよりも、多数含まれると考えられる。従って、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャを、レイヤ間画素非依存RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャに較べて小さい参照ピクチャインデックスを割り当てて、より少ない符号量で指定できるようにすることで、符号化データ全体の符号量を低減できる。
【０２７２】
＜出力制御部１４６＞
出力制御部１４６は、概略的には、所定のタイミングでDPB141のピクチャを外部に出力するとともに出力マークを更新する。具体的には、出力制御部１４６によるピクチャ出力処理は次の手順で実行される。
【０２７３】
まず、DPB上のピクチャであって、出力マークが「出力要」であるピクチャのうちPOCが最小であるピクチャを出力する。次に、出力されたピクチャの出力マークを「出力不要」に設定する。最後に、DPB上のピクチャの中から、参照マークが「参照不使用」であり、かつ、出力マークが「出力不要」であるピクチャを選択して、当該ピクチャをDPBから削除する。
【０２７４】
（ベース復号部）
図１６を用いて、ベース復号部１５の詳細構成を説明する。図１６は、ベース復号部１５の構成について例示した機能ブロック図である。
【０２７５】
図１６に示すように、ベース復号部１５は、可変長復号部１５１、ベースピクチャ復号部１５３、ベース復号ピクチャ管理部１５４を備える。
【０２７６】
可変長復号部１５１は、参照レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｒに含まれるバイナリから各種符号化パラメータ（代表的には変換係数、予測情報、RPS情報、RPL情報）に係る各種シンタックス値を復号する。可変長復号部１５１が復号する予測情報および変換係数のシンタックスは、図４の可変長復号部１２と同様であるため詳細説明は省略する。
【０２７７】
可変長復号部１５１は、復号したシンタックス値をベースピクチャ復号部１５３およびベース復号ピクチャ管理部１５４に供給する。
【０２７８】
ベースピクチャ復号部１５３は、参照レイヤ上の対象ピクチャに関するスライスヘッダ、予測情報、および、変換係数に係るシンタックス値に基づいて、参照レイヤ上の対象ピクチャの復号ピクチャ（ベース復号ピクチャ）を復号して出力される。なお、ベースピクチャ復号部１５３におけるベース復号ピクチャ復号処理は、図４のピクチャ復号部１３におけるピクチャ復号処理と同様であるため詳細説明は省略する。
【０２７９】
ベース復号ピクチャ管理部１５４は、入力されるベース復号ピクチャを内部のDPBに記録するとともに、入力されるシンタックス値に基づいて参照ピクチャリスト生成や出力するベース復号ピクチャの決定を行う。生成された参照ピクチャリストはベースピクチャ復号部１５３に出力され、ベース復号ピクチャは外部に出力される。なお、ベース復号ピクチャ管理部１５４における処理は、図４の復号ピクチャ管理部１４における処理と同様であり詳細説明は省略する。
【０２８０】
（ピクチャ復号部１３）
図２６を用いて、ピクチャ復号部１３の詳細構成について説明する。図２６は、ピクチャ復号部１３の構成を例示した機能ブロック図である。ピクチャ復号部１３は、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部３０２、参照ピクチャメモリ（参照ピクチャ記憶部、フレームメモリ）３０６、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）３０７、予測画像生成部３０８、逆量子化・逆ＤＣＴ部３１１、加算部３１２及びリサンプリング部３１４を含んで構成される。なお、対象レイヤが基本レイヤである場合、リサンプリング部３１４は不要である。
【０２８１】
また、予測パラメータ復号部３０２は、インター予測パラメータ復号部３０３、イントラ予測パラメータ復号部３０４、及び図示しないレイヤ間情報導出部３２０を含んで構成される。予測画像生成部３０８は、インター予測画像生成部３０９及びイントラ予測画像生成部３１０を含んで構成される。リサンプリング部３１４は、レイヤ間画像マッピング部３１５およびレイヤ間動きマッピング部３１６およびを含んで構成される。
【０２８２】
エントロピー復号部３０１は、外部から入力された対象レイヤ符号化データDATA#Tに対して可変長復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を分離し復号する。分離された符号には、予測画像を生成するための予測情報および、差分画像を生成するための残差情報などがある。
【０２８３】
エントロピー復号部３０１は、分離した符号の一部を予測パラメータ復号部３０２に出力する。分離した符号の一部とは、例えば、予測モードpredMode、分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測フラグinter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、コロケート情報collocated_from_l0_flag、collocated_ref_idxなどである。どの符号を復号するか否かの制御は、予測パラメータ復号部３０２の指示に基づいて行われる。エントロピー復号部３０１は、量子化係数を逆量子化・逆ＤＣＴ部３１１に出力する。この量子化係数は、符号化処理において、残差信号に対してＤＣＴ（Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換）を行い量子化して得られる係数である。
【０２８４】
予測パラメータ復号部３０２は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、インター予測パラメータまたはイントラ予測パラメータを復号する。そして、復号された予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。
【０２８５】
インター予測パラメータ復号部３０３は、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを出力する。インター予測パラメータ復号部３０３の詳細については後述する。
【０２８６】
イントラ予測パラメータ復号部３０４は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。イントラ予測パラメータとは、ピクチャブロックを１つのピクチャ内で予測する処理で用いるパラメータ、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeである。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、復号したイントラ予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。
【０２８７】
参照ピクチャメモリ３０６は、後述する加算部３１２が生成した参照ピクチャのブロック（参照ピクチャブロック）を、復号対象のピクチャ及びブロック毎に予め定めた位置に記憶する。
【０２８８】
予測パラメータメモリ３０７は、予測パラメータを、復号対象のピクチャ及びブロック毎に予め定めた位置に記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ３０７は、インター予測パラメータ復号部３０３が復号したインター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ復号部３０４が復号したイントラ予測パラメータ及びエントロピー復号部３０１が分離した予測モードpredModeを記憶する。記憶されるインター予測パラメータには、例えば、予測リスト利用フラグpredFlagLX（インター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、ベクトルmvLXがある。
【０２８９】
予測画像生成部３０８には、エントロピー復号部３０１から入力された予測モードpredModeが入力され、また予測パラメータ復号部３０２から予測パラメータが入力される。また、予測画像生成部３０８は、参照ピクチャメモリ３０６から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部３０８は、予測モードpredModeが示す予測モードに応じて、入力された予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いて予測ピクチャブロックＰ（予測画像）を生成する。
【０２９０】
ここで、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてインター予測により予測ピクチャブロックＰを生成する。予測ピクチャブロックＰはＰＵに対応する。ＰＵは、上述したように予測処理を行う単位となる複数の画素からなるピクチャの一部分、つまり１度に予測処理が行われる復号対象ブロックに相当する。
【０２９１】
インター予測画像生成部３０９は、予測リスト利用フラグpredFlagLXが１である参照ピクチャリストRefPicListXに対し、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャRefPicListX[refIdxLX]から、予測ピクチャブロックＰブロックを基準としてベクトルmvLXが示す位置にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。インター予測画像生成部３０９は、読み出した参照ピクチャブロックについて予測を行って予測ピクチャブロックＰを生成する。
【０２９２】
インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力された重み付予測係数情報pred_weight_table()において、重み付予測フラグが１の場合には、重み付予測を行う。具体的には、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャの輝度重み予測フラグluma_weight_lX_flag[refIdxLX]が１の場合には、予測ピクチャブロックＰの輝度成分に対して、輝度重み予測係数delta_luma_weight_l0[refIdxLX]から導出される値を傾き、輝度重み予測オフセットluma_offset_l0[refIdxLX]とする線形予測を行い予測ピクチャブロックＰを更新する。色差重み予測フラグchroma_weight_lX_flag[refIdxLX]が１の場合には、予測ピクチャブロックＰの色差成分に対して、色差重み予測係数delta_chroma_weight_l0[refIdxLX]から導出される値を傾き、色差重み予測オフセットchroma_offset_l0[refIdxLX]をオフセットとする線形予測を行い予測ピクチャブロックＰを更新する。具体的には、復号画像の画素ビット深度をbitDepth 、重み予測係数精度をluma_log2_weight_denom 、( 1  <<  luma_log2_weight_denom ) + delta_luma_weight_lX[ i ]により導出されるLumaWeightLX[ i ]をwX、luma_offset_lX[ refIdxLX ] * ( 1  <<  ( bitDepth - 8 ) )をoX、luma_log2_weight_denom + shift1をlog2Wdとして、以下の式により重み付予測を行う。
predSamples[ x ][ y ] = Clip3( 0, ( 1  <<  bitDepth ) - 1,
( predSamplesL0 [ x ][ y ] * w0 + predSamplesL1[ x ][ y ] * w1 +
( ( o0 + o1 + 1 )  <<  log2Wd ) )  >>  ( log2Wd + 1 ) )
ここで、predSamplesLXはLXの動き予測画像、predSamplesは予測ピクチャブロックＰである。インター予測画像生成部３０９は、生成した予測ピクチャブロックＰを加算部３１２に出力する。
【０２９３】
予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部３１０は、イントラ予測パラメータ復号部３０４から入力されたイントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてイントラ予測を行う。具体的には、イントラ予測画像生成部３１０は、復号対象のピクチャであって、既に復号されたブロックのうち復号対象ブロックから予め定めた範囲にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。予め定めた範囲とは、復号対象ブロックがいわゆるラスタースキャンの順序で順次移動する場合、例えば、左、左上、上、右上の隣接ブロックのうちのいずれかであり、イントラ予測モードによって異なる。ラスタースキャンの順序とは、各ピクチャにおいて、上端から下端まで各行について、順次左端から右端まで移動させる順序である。
【０２９４】
イントラ予測画像生成部３１０は、読み出した参照ピクチャブロックについてイントラ予測モードIntraPredModeが示す予測モードで予測を行って予測ピクチャブロックを生成する。イントラ予測画像生成部３１０は、生成した予測ピクチャブロックＰを加算部３１２に出力する。
【０２９５】
逆量子化・逆ＤＣＴ部３１１は、エントロピー復号部３０１から入力された量子化係数を逆量子化してＤＣＴ係数を求める。逆量子化・逆ＤＣＴ部３１１は、求めたＤＣＴ係数について逆ＤＣＴ（Inverse Discrete Cosine Transform、逆離散コサイン変換）を行い、復号残差信号を算出する。逆量子化・逆ＤＣＴ部３１１は、算出した復号残差信号を加算部３１２に出力する。
【０２９６】
加算部３１２は、インター予測画像生成部３０９及びイントラ予測画像生成部３１０から入力された予測ピクチャブロックＰと逆量子化・逆ＤＣＴ部３１１から入力された復号残差信号の信号値を画素毎に加算して、参照ピクチャブロックを生成する。加算部３１２は、生成した参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ３０６に記憶し、生成した参照ピクチャブロックをピクチャ毎に統合した対象レイヤ復号ピクチャPOUT#Tを外部に出力する。
【０２９７】
リサンプリング部３１４は、予測パラメータメモリ３０７に記録された参照レイヤ対応領域情報、レイヤ間画像予測制約フラグ、およびアクティブ参照レイヤ対応領域情報と、参照レイヤピクチャ復号部１５で復号された参照レイヤ復号ピクチャ（参照レイヤピクチャrlPicと呼ぶ）の動き情報rlPicMotion、及び画像rlPicSampleを用いて、リサンプル参照レイヤピクチャrsPicのリサンプル動き情報rsPicMotion及びリサンプル画像rsPicSampleをそれぞれレイヤ間動きマッピング部３１６、レイヤ間画像マッピング部３１５において生成する。生成されたリサンプル動き情報rsPicMotionは、予測パラメータメモリ３０７に格納される。また、生成されたリサンプル画像rsPicSampleは参照ピクチャメモリ３０６に格納される。なお、レイヤ間画像マッピング部３１５、およびレイヤ間動きマッピング部３１６の詳細は後述する。
【０２９８】
（インター予測パラメータ復号部の構成）
次に、インター予測パラメータ復号部３０３の構成について説明する。図２７は、本実施形態に係るインター予測パラメータ復号部３０３の構成を示す概略図である。インター予測パラメータ復号部３０３は、インター予測パラメータ復号制御部３０３１、ＡＭＶＰ予測パラメータ導出部３０３２、加算部３０３５、およびマージ予測パラメータ導出部３０３６、コロケートピクチャ導出部３０３７、コロケート情報導出部３０３８を含んで構成される。
【０２９９】
インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、インター予測に関連する符号（シンタックス要素の復号をエントロピー復号部３０１に指示し、符号化データに含まれる符号（シンタックス要素）を例えば、分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXを抽出する。  インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、まず、マージフラグmerge_flagを抽出する。ここ以降、インター予測パラメータ復号制御部３０３１があるシンタックス要素を抽出すると表現する場合は、あるシンタックス要素の復号をエントロピー復号部３０１に指示し、該当のシンタックス要素を符号化データから読み出すことを意味する。ここで、マージフラグが示す値が１、すなわち、マージ予測モードを示す場合、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、マージ予測に係る予測パラメータとして、マージインデックスmerge_idxを抽出する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、抽出したマージインデックスmerge_idxをマージ予測パラメータ導出部３０３６に出力する。
【０３００】
マージフラグmerge_flagが０、すなわち、ＡＭＶＰ予測モードを示す場合、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、ＡＭＶＰ予測パラメータを抽出する。ＡＭＶＰ予測パラメータとして、例えば、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。
【０３０１】
図３１は、重み付予測係数情報の復号に係るシンタックス表の一部を示す。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、エントロピー復号部３０１を用いて、図３１のpred_weight_table()で示される重み付予測係数情報を復号する。重み付予測係数情報pred_weight_table()は、０から参照ピクチャリスト長num_ref_idx_lX_active_minus1(X=0,1)までのインデックスiについて、輝度重み予測フラグluma_weight_lX_flag[ i ]、色差重み予測フラグchroma_weight_lX_flag[ i]、輝度重み予測係数delta_luma_weight_lX[]、輝度重み予測オフセットluma_offset_lX[]、色差重み予測係数chroma_weight_lX_flag[]、色差重み予測オフセットdelta_chroma_weight_lX[]を復号する。
【０３０２】
図３２は、コロケート情報の復号に係るシンタックス表の一部を示す。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、エントロピー復号部３０１を用いて、図３２に示す構造の符号化データから、コロケート情報collocated_from_l0_flag、collocated_ref_idxを復号する。
【０３０３】
インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、エントロピー復号部３０１を用いて、最大値(cMax)がnum_ref_idx_lX_active_minus1で、ライスパラメータcRiceParamが0となるトランケートライスTruncated Rice (TR)バイナリゼーションで２値化されるシンタックスである参照ピクチャインデックスref_idx_lX(refIdxLX)を復号し、予測ブロックの生成に用いるLXの差分動きベクトルmvdLXに伴う参照ピクチャインデックスrefIdxLX(X=0, 1)を抽出する。この場合、参照ピクチャインデックスref_idx_lX(refIdxLX)は、最大値に依存して２値化されるため、少ない符号量で符号化された符号化データとなる。例えば、最大値num_ref_idx_l0_active_minus1が０の場合には、トランケートライス符号の長さは０ビットであるため、１ビットも復号することなく、参照ピクチャインデックスが０であると復号することができる。さらに例えば、最大値num_ref_idx_l0_active_minus1が１の場合には、トランケートライス符号の長さは１ビットであり、１ビットだけ復号すれば、０か１かを示す参照ピクチャインデックスを復号することができる。
【０３０４】
インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、抽出したインター予測識別子inter_pred_idcから導出した予測リスト利用フラグpredFlagLXと、参照ピクチャインデックスrefIdxLXをＡＭＶＰ予測パラメータ導出部３０３２及び予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、抽出したベクトルインデックスmvp_LX_idxをＡＭＶＰ予測パラメータ導出部３０３２（動き情報導出部）に出力する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、抽出した差分ベクトルmvdLXを加算部３０３５に出力する。
【０３０５】
図２８は、本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部３０３６（動き情報導出部）の構成を示す概略図である。マージ予測パラメータ導出部３０３６は、マージ候補導出部３０３６１とマージ候補選択部３０３６２を備える。マージ候補導出部３０３６１は、マージ候補格納部３０３６１１と、基本マージ候補導出部３０３６１３を含んで構成される。
【０３０６】
マージ候補格納部３０３６１１は、基本マージ候補導出部３０３６１３から入力されたマージ候補を格納する。なお、マージ候補は、予測リスト利用フラグpredFlagLX、ベクトルmvLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLXを含んで構成されている。
【０３０７】
基本マージ候補導出部３０３６１３は、空間マージ候補導出部３０３６１３１と時間マージ候補導出部３０３６１３２と結合マージ候補導出部３０３６１３３とゼロマージ候補導出部３０３６１３４を含んで構成される。
【０３０８】
空間マージ候補導出部３０３６１３１は、所定の規則に従って、予測パラメータメモリ３０７が記憶している予測パラメータ（予測リスト利用フラグpredFlagLX、ベクトルmvLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX）を読み出し、読み出した予測パラメータをマージ候補として導出する。読み出される予測パラメータは、復号対象ブロックから予め定めた範囲内にあるブロック（例えば、復号対象ブロックの左下端、左上端、右上端にそれぞれ接するブロックの全部又は一部）のそれぞれに係る予測パラメータである。導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６１１に格納される。
【０３０９】
時間マージ候補導出部３０３６１３２は、コロケートピクチャ導出部３０３７が導出する参照ピクチャcolPicの動き情報を予測パラメータメモリ３０７より参照し、時間マージ候補と呼ばれる動き情報を導出する。
【０３１０】
復号対象ブロックの右下座標BRを含む参照ピクチャcolPic中のブロックの予測パラメータを予測パラメータメモリ３０７から読みだしマージ候補とする。参照ピクチャcolPic及び右下座標BRの導出方法は、時間ベクトル候補導出部３０３３２２の方法と同一であるので後述する。なお、時間マージ候補導出部３０３６１３２および時間ベクトル候補導出部３０３３２２で参照される動き情報をテンポラル動き情報と呼ぶ。導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６１１に格納される。
【０３１１】
図２９に、復号対象ブロックＸに関して、空間マージ候補導出の際に予測パラメータを読み出す対象とするブロック（座標A0,A1,B0,B1,B2を含むブロック）の位置関係の例を示す。また、復号対象ブロックＸに関して、時間マージ候補導出の際に予測パラメータ（動き情報）を参照する対象とする参照ピクチャcolPic内のブロック（座標BRを含むブロック）の位置関係の例を示す。図中のブロックＹは、復号対象ブロックＸに対応する位置にある、参照ピクチャcolPic内のブロックである。なお、これらブロック位置の関係については、後述する空間ベクトル候補導出部３０３３２１においてベクトル候補を導出する際に予測パラメータを読み出す対象とするブロック位置および、時間ベクトル候補導出部３０３３２２においてベクトル候補を導出する際に予測パラメータ（動き情報）を参照する対象とするブロック位置も、それぞれ同様の関係がある。
【０３１２】
結合マージ候補導出部３０３６１３３は、既に導出されマージ候補格納部３０３６１１に格納された２つの異なる導出済マージ候補のベクトルと参照ピクチャインデックスを、それぞれＬ０、Ｌ１のベクトルとして組み合わせることで結合マージ候補を導出する。導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６１１に格納される。
【０３１３】
ゼロマージ候補導出部３０３６１３４は、参照ピクチャインデックスrefIdxLXが０であり、ベクトルmvLXのＸ成分、Ｙ成分が共に０であるマージ候補を導出する。導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６１１に格納される。
【０３１４】
マージ候補選択部３０３６２は、マージ候補格納部３０３６１１に格納されているマージ候補のうち、インター予測パラメータ復号制御部３０３１から入力されたマージインデックスmerge_idxに対応するインデックスが割り当てられたマージ候補を、対象ＰＵのインター予測パラメータとして選択する。マージ候補選択部３０３６２は選択したマージ候補を予測パラメータメモリ３０７に記憶するとともに、予測画像生成部３０８に出力する。
【０３１５】
図３０は、本実施形態に係るＡＭＶＰ予測パラメータ導出部３０３２の構成を示す概略図である。ＡＭＶＰ予測パラメータ導出部３０３２は、ベクトル候補導出部３０３３と予測ベクトル選択部３０３４を備える。
【０３１６】
ベクトル候補導出部３０３３は、参照ピクチャインデックスrefIdxに基づいて予測パラメータメモリ３０７が記憶するベクトル（動きベクトル又は変位ベクトル）をベクトル候補mvpLXとして読み出し、所定の数のベクトル候補を導出してベクトル候補格納部３０３３１へ格納する。導出されるベクトルは、空間ベクトル候補導出部３０３３２１、時間ベクトル候補導出部３０３３２２、ゼロベクトル候補導出部３０３３２３により決定される。
【０３１７】
空間ベクトル候補導出部３０３３２１は、復号対象ブロックから予め定めた範囲内にあるブロック（例えば、復号対象ブロックの左下端、左上端、右上端にそれぞれ接するブロックの全部又は一部）のそれぞれに係るベクトルを予測パラメータメモリから読み出してベクトル候補とする。
【０３１８】
時間ベクトル候補導出部３０３３２２は、コロケートピクチャ導出部３０３７が導出する参照ピクチャcolPicの動き情報を予測パラメータメモリ３０７より参照し、時間ベクトル候補と呼ばれる動き情報を導出する。
【０３１９】
参照ピクチャcolPicと右下座標BRの導出方法を以下説明する。  右下座標BRは、復号対象ブロックの座標が(xPb, yPb)、サイズが(nPbW, nPbH)である場合、ブロックの右下座標xColBr、yColBrを以下の式により導出する（図１６参照）。
【０３２０】
xColBr = xPb + nPbW
yColBr = yPb + nPbH
さらに、座標の水平成分、垂直成分がそれぞれ16の倍数となるように、以下の式により座標を生成する。
【０３２１】
xColBr´ = ( ( xColBr  >>  4 )  <<  4
yColBr´ = ( ( yColBr  >>  4 )  <<  4
この生成後の座標（xColBr´, yColBr´）を、テンポラル動き情報の参照位置を示す右下座標BRとする。
【０３２２】
ゼロベクトル候補導出部３０３３２３は、ベクトル候補として水平成分と垂直成分が共にゼロであるゼロベクトルを生成する。ゼロベクトルの生成は、前述の空間ベクトル候補導出部および時間ベクトル候補導出部によって導出されたベクトル候補の数が、前記所定の数に達しなかった場合にのみ実行する。例えば、空間ベクトル候補の対象となる範囲のブロックや時間ベクトル候補の対象となるブロックがイントラ予測符号化されている場合は、そのブロックに関する動きベクトルがないため、ベクトル候補として利用できないことになる。その結果として、ベクトル候補の数が所定の数に満たない場合に、ゼロベクトル候補導出部がゼロベクトルを生成し、ベクトル候補格納部へ出力する。ベクトル候補格納部３０３３１は、空間ベクトル候補導出部３０３３２１、時間ベクトル候補導出部３０３３２２、ゼロベクトル候補導出部３０３３２３から出力される候補ベクトルを、予測ベクトルリストに所定の数まで順番に格納する。ここで、ベクトル候補に関する前記所定の数は例えば２とし、ベクトル候補導出部３０３３は、前記所定の数に達するまで各ベクトル候補を導出し、以降の導出処理は省略してもよい。
【０３２３】
予測ベクトル選択部３０３４は、ベクトル候補導出部３０３３が読み出したベクトル候補のうち、インター予測パラメータ復号制御部３０３１から入力されたベクトルインデックスmvp_LX_idxが示すベクトル候補を予測ベクトルmvpLXとして選択する。予測ベクトル選択部３０３４は、選択した予測ベクトルmvpLXを加算部３０３５に出力する。
【０３２４】
候補ベクトルは、復号処理が完了したブロックであって、復号対象ブロックから予め定めた範囲のブロック（例えば、隣接ブロック）を参照し、参照したブロックに係るベクトルに基づいて生成される。なお、隣接ブロックには、対象ブロックに空間的に隣接するブロック、例えば、左ブロック、上ブロックの他、対象ブロックに時間的に隣接するブロック、例えば、対象ブロックと同じ位置で、表示時刻が異なるブロックから得られたブロックを含む。候補ベクトルに関しては、参照ブロックが、復号対象ブロックと空間的に隣接するブロックである場合と、時間的に隣接するブロックである場合とを区別するために、それぞれ空間動きベクトル、時間動きベクトル（またはテンポラル動きベクトル、テンポラル動き情報）と称することもある。
【０３２５】
加算部３０３５は、予測ベクトル選択部３０３４すなわちＡＭＶＰ予測パラメータ導出部３０３２から入力された予測ベクトルmvpLXとインター予測パラメータ復号制御部３０３１から入力された差分ベクトルmvdLXを加算してベクトルmvLXを算出する。加算部３０３５は、算出したベクトルmvLXを予測画像生成部３０８に出力する。
【０３２６】
（コロケートピクチャ導出部３０３７）
コロケートピクチャ導出部３０３７は、コロケート情報（collocated_ref_idx、collocated_from_l0_flag）から、テンポラル動き情報導出に用いる参照ピクチャであるコロケートピクチャcolPicを導出する。コロケート情報collocated_from_l0_flagが０に等しい時、参照ピクチャリストＬ１内で、テンポラルインデックスcollocated_ref_idxが指す位置の参照ピクチャ（＝RefPicList1[collocated_ref_idx]）を、テンポラル動き情報の対象となる参照ピクチャcolPicとする。コロケート情報collocated_from_l0_flagが１に等しい時、参照ピクチャリストＬ０内で、テンポラルインデックスcollocated_ref_idxが指す位置の参照ピクチャ（＝RefPicList0[collocated_ref_idx]）を、テンポラル動き情報の対象となる参照ピクチャcolPicとする。
【０３２７】
（コロケート情報導出部３０３８）
コロケート情報導出部３０３８は、復号対象ブロックが含まれるスライスのスライスヘッダ内の、テンポラル動き情報を指定するためのコロケート情報（collocated_from_l0_flag、collocated_ref_idx）をコロケートピクチャ導出部３０３７で用いる値に変換する手段である。
【０３２８】
図３３は、コロケート情報導出部３０３８の構成を示す機能ブロック図である。コロケート情報導出部３０３８は、代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１と、コロケート情報変換部３０３８２を備える。
【０３２９】
代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１は、レイヤ間参照ピクチャのリストである代替参照ピクチャリストを導出する。図３４は、代替参照ピクチャリストを導出する動作を示す図である。図３４のように全ての実レイヤ間ピクチャに関するループ（ＳＸ１０１〜ＳＸ１０４）において、レイヤ間参照ピクチャが画素非依存かつ、動き依存か判定を行い（ＳＸ１０２）、判定が真の場合にはそのレイヤ間参照ピクチャを、代替参照ピクチャリストに追加する。
【０３３０】
３０３８１より具体的には、以下の式のように、レイヤ間ピクチャリストRefPicLayerId[]の示すレイヤ間ピクチャRefPicLayerId[ i ]のうち、画素依存フラグSampleEnableFlag[i][j]が０、動き依存フラグSampleEnableFlag[i][j]が０以外のレイヤを、代替参照ピクチャリストAlternativeRefLayerId[]の要素として導出する。
【０３３１】
NumAlternativeRefLayerPics = 0
for( i = 0, j = 0; i < NumActiveRefLayerPics; i++)
if ( !SampleEnabledFlag [nuh_layer_id ] [RefPicLayerId[ i ] ] && MotionEnabledFlag [nuh_layer_id ] [RefPicLayerId[ i ] ]) {
AlternativeRefLayerId[NumActiveAlternativeRefLayerPics++] = RefPicLayerId[ i ]
}
}
ここで、NumActiveAlternativeRefLayerPicsは、代替参照ピクチャリストの要素数を示す。
【０３３２】
コロケート情報変換部３０３８２は、代替参照ピクチャリスト導出部が導出した代替参照ピクチャリストに要素が有る場合に、代替参照ピクチャリストのインデックスであるcollocated_ref_idxを、参照ピクチャリストが示すインデックスに変換する。
【０３３３】
図３６は、インデックスの変換処理を示す図である。コロケート情報変換部３０３８２は、collocated_ref_idxで指定される 代替参照ピクチャリスト上の 
ピクチャと等しい レイヤＩＤを有する参照ピクチャが参照ピクチャリストRefPicListにあるかを判定する（ＳＸ３０１）、collocated_ref_idxを、見つかった参照ピクチャの 参照ピクチャリストRefPicList上のインデックスに設定する （ＳＸ３０２）。具体的には、下記、インデックス変換処理１に示されるように、collocated_from_l0_flagが１の場合には、collocated_ref_idxが示す代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤAlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx]と等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャをＬ０の参照ピクチャリストRefPicList0を走査する。等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、その参照ピクチャの上記参照ピクチャリストにおけるインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスcollocated_ref_idxとして置き替える。参照ピクチャリストRefPicList0の走査に用いたの参照ピクチャリストRefPicList0のインデックスiを、コロケート参照ピクチャインデックスcollocated_ref_idxに設定する。ここで、参照ピクチャが見つかるか、参照ピクチャリストRefPicList0の全ての要素について判定した時点で、上記走査を終了する。
【０３３４】
また、コロケート情報変換部３０３８２は、collocated_from_l0_flagが０の場合には、上記処理を、Ｌ１の参照ピクチャリストRefPicList1に対して行う。すなわち、collocated_ref_idxが示す代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤAlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx]と等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャをＬ１の参照ピクチャリストRefPicList0を走査し、等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、その参照ピクチャの上記参照ピクチャリストにおけるインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスcollocated_ref_idxとして置き替える。
【０３３５】
（インデックス変換処理１）
found = 0
if (collocated_from_l0_flag == 1)
{
for( i = 0; i <= num_ref_idx_l0_active_minus1&& !found; i++) {
if (AlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx] == nuh_layer_id of RefPicList0[ i ] ) {
collocated_ref_idx = i
found = 1
}
}
}
else {
for( i = 0; i <= num_ref_idx_l1_active_minus1&& !found; i++) {
if (AlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx] == nuh_layer_id of RefPicList1[ i ] ) {
collocated_ref_idx = i
found = 1
}
}
}
得られた参照ピクチャ上のインデックスは、コロケートピクチャ導出部３０３７に出力する。代替参照ピクチャリスト導出部が導出した代替参照ピクチャリストに要素がない場合、もしくは、上記走査により、代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤAlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx]と等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャが参照ピクチャリストRefPicListX[]から得られない場合には、エントロピー復号部３０１から復号されたcollocated_ref_idxを変換せずにそのまま、参照ピクチャリストRefPicListX上のインデックスとして用いる。
【０３３６】
以上の構成のコロケート情報導出部３０３８によれば、代替参照ピクチャリストからコロケート参照ピクチャインデックスが示すピクチャのレイヤＩＤを導出し、そのレイヤＩＤと等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャを、上記参照ピクチャリストから走査し、上記レイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、その参照ピクチャの上記参照ピクチャリストにおけるインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスとして置き替える参照コロケート情報導出部を備えることによって、従来からシンタックスのシンタックス（コロケート参照ピクチャインデックス）を変更せずにそのまま用いることによって、代替参照ピクチャリストの要素であるレイヤ間参照ピクチャをコロケートピクチャcolPicとして導出することができる。
【０３３７】
代替参照ピクチャリストの要素数は、レイヤ間ピクチャに限定されていることから、参照ピクチャリストの要素数よりも少ない。そのため、コロケート参照ピクチャインデックスにより参照ピクチャリストの要素を指定する場合よりも、代替参照ピクチャリストの要素を指定する場合の方が符号量を小さくすることができる効果を奏する。
【０３３８】
さらに、上記の代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１によれば、サンプル依存がなく、動き依存がある参照レイヤを要素とするリストを、上記対象レイヤに対する代替参照ピクチャリストとして導出する。サンプル依存がなく、動き依存がある参照レイヤを、参照ピクチャに用いる場合とは、多くの場合、テンポラル動き情報の導出を介した動き情報の予測に用いるためである。サンプル依存がなく、動き依存がある参照レイヤに限定することにより、代替参照ピクチャリストの要素数をさらに削減することができ、コロケートピクチャとして有効である可能性が高いピクチャをより低い符号量で指定することが可能である。
【０３３９】
また、コロケート情報導出部３０３８において、コロケート参照ピクチャインデックスを代替参照ピクチャリストの要素を指すインデックスから、参照ピクチャリストの要素を指すインデックスに変換する。これにより、参照ピクチャリストからコロケート参照ピクチャインデックスに応じて、コロケートピクチャcolPicを導出するコロケートピクチャ導出部３０３７の動作を変更することなく、参照ピクチャリスト以外のリストである代替参照ピクチャリストから要素を選択することができる効果を奏する。特に、コロケートピクチャ導出部３０３７におけるcolPic導出処理は、スケーラブル符号化以外の符号化データを復号する画像復号装置において、低レベルの処理として、予測ユニット単位で行われる可能性があるため、この処理を変更しないことは重要である。つまり、コロケート情報導出部３０３８の処理は、スライス単位もしくはピクチャ単位で導出可能なコロケート参照ピクチャインデックス、参照ピクチャリスト、代替参照ピクチャリストを用いて行われるため、低レベルの変更を必要としない。
【０３４０】
（代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１の別の構成）
代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１として、代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１Ｂを説明する。代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１Ｂは、対象レイヤと参照レイヤのデプスフラグが異なる場合に、その参照レイヤを、代替参照ピクチャリストの要素として導出する。すなわち、対象レイヤがテクスチャ（通常の輝度と色差から構成される画像）でありかつ参照レイヤがデプス（奥行き画像）である場合又は対象レイヤがデプスでありかつ参照レイヤがテクスチャである場合に、以下のように、参照レイヤを代替参照ピクチャリストの要素に加える。図３５は、代替参照ピクチャリストを導出する別の動作例を示す図である。図３５のように全ての実レイヤ間ピクチャに関するループ（ＳＸ２０１〜ＳＸ２０４）において、レイヤ間参照ピクチャが対象ピクチャとデプスフラグが異なるか否かを判定する（ＳＸ２０２）、判定が真の場合にはそのレイヤ間参照ピクチャを、代替参照ピクチャリストに追加する。
【０３４１】
具体的には、代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１Ｂは、レイヤＩＤnuh_layer_idで指定される対象レイヤのデプスフラグDepthFlag [nuh_layer_id]がインデックスiで指示されるレイヤ間参照ピクチャRefPicLayerId[i]のデプスフラグDepthFlag [RefPicLayerId[ i ]]とことなる場合には、そのレイヤ間参照ピクチャを代替参照ピクチャリストに追加する。
【０３４２】
NumAlternativeRefLayerPics = 0
for( i = 0, j = 0; i < NumActiveRefLayerPics; i++)
if ( DepthFlag [nuh_layer_id] ！= DepthFlag [RefPicLayerId[ i ]]) {
AlternativeRefLayerId[NumActiveAlternativeRefLayerPics++] = RefPicLayerId[ i ]
}
}
デプスフラグは、レイヤの種別を示すスケーラブルＩＤScalabilityIDから、DepthFlag= ScalabilityID [nuh_layer_id][depth_scalable_id]により導出することができる。ここでdepth_scalable_idは、ScalabilityIDにおいてデプスフラグの位置を示す値でここでは0とする。代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１Ｂは、レイヤＩＤnuh_layer_idで指定される対象レイヤのデプスフラグを示すスケーラブルＩＤScalabilityID [nuh_layer_id][depth_scalable_id]と、RefPicLayerId[ i ]で指定される参照レイヤのデプスフラグを示すスケーラブルＩＤScalabilityID [nuh_layer_id][depth_scalable_id]が異なる場合に、代替参照ピクチャリストAlternativeRefLayerIdの要素に、RefPicLayerId[ i ]で指定される参照レイヤを加える。
【０３４３】
NumAlternativeRefLayerPics = 0
for( i = 0, j = 0; i < NumActiveRefLayerPics; i++)    if ( ScalabilityID [nuh_layer_id][depth_scalable_id] ！= ScalabilityID [RefPicLayerId[ i ][ depth_scalable_id] ]) {
AlternativeRefLayerId[NumActiveAlternativeRefLayerPics++] = RefPicLayerId[ i ]
}
}
既に説明したように、対象レイヤがテクスチャであり、参照レイヤがデプスである場合など対象レイヤと参照ピクチャのデプスフラグが異なる場合には、画素間の相関は低く、動き情報の相関は比較的高い。従って、このような参照レイヤを用いる場合には、テンポラル動き情報を導出するコロケートピクチャとして用いる可能性が高い。このように、デプスフラグが異なるレイヤ間参照ピクチャから代替参照ピクチャリストを導出し、コロケートピクチャをこの要素数の少ない代替参照ピクチャリストから導出することによって、コロケートピクチャとして有効である可能性が高いピクチャをより低い符号量で指定することが可能である。
【０３４４】
（代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１Ｃ）
代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１として、代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１Ｃを説明する。代替参照ピクチャリスト導出部３０３８１Ｃは、サンプル依存がなく、動き依存がある参照レイヤ、もしくは対象レイヤがデプスであり、参照レイヤがテクスチャであるか、対象レイヤがテクスチャであり、参照レイヤがテクスチャである場合の参照レイヤを代替参照ピクチャリストの要素とする。
【０３４５】
NumAlternativeRefLayerPics = 0
for( i = 0, j = 0; i < NumActiveRefLayerPics; i++)
if ( (!SampleEnabledFlag [nuh_layer_id ] [RefPicLayerId[ i ] ] && MotionEnabledFlag [nuh_layer_id ] [RefPicLayerId[ i ] ]) ||  DepthFlag [nuh_layer_id] ！= DepthFlag [RefPicLayerId[ i ]]) {
AlternativeRefLayerId[NumActiveAlternativeRRefLayerPics++] = RefPicLayerId[ i ]
}
}
画像依存フラグが０で動き依存フラグが１である場合や、対象レイヤと参照ピクチャのデプスフラグが異なる場合は何れも、テンポラル動き情報を導出するコロケートピクチャとして用いる可能性が高い。このような、画像依存フラグが０で動き依存フラグが１であるレイヤ間参照ピクチャもしくは、デプスフラグが異なるレイヤ間参照ピクチャから代替参照ピクチャリストを導出し、コロケートピクチャをこの要素数の少ない代替参照ピクチャリストから導出することによって、コロケートピクチャとして有効である可能性が高いピクチャをより低い符号量で指定することが可能である。
【０３４６】
（コロケート情報変換部３０３８２Ｂ）
コロケート情報変換部３０３８２の別の構成として、コロケート情報変換部３０３８２Ｂを説明する。コロケート情報変換部３０３８２Ｂは、代替参照ピクチャリスト導出部が導出した代替参照ピクチャリストに要素が有る場合に、代替参照ピクチャリストのインデックスであるcollocated_ref_idxを、参照ピクチャリストが示すインデックスに変換する。
【０３４７】
コロケート情報変換部３０３８２Ｂは、下記、インデックス変換処理２に示すように、collocated_ref_idxが示す代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤAlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx]と等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャをＬ０の参照ピクチャリストRefPicList0を走査する。等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、collocated_from_l0_flagに１を設定し、その参照ピクチャの上記参照ピクチャリストにおけるインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスcollocated_ref_idxとして置き替え。参照ピクチャリストRefPicList0の走査に用いたの参照ピクチャリストRefPicList0のインデックスiを、コロケート参照ピクチャインデックスcollocated_ref_idxに設定する。ここで、参照ピクチャが見つかるか、参照ピクチャリストRefPicList0の全ての要素について判定した時点で、上記走査を終了する。等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャがＬ０参照ピクチャリストに存在しない場合には、コロケート情報変換部３０３８２Ｂは、さらにＬ１の参照ピクチャリストRefPicList1に対して行う。すなわち、collocated_ref_idxが示す代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤAlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx]と等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャをＬ１の参照ピクチャリストRefPicList1を走査し、等しいレイヤＩＤを有する参照ピクチャが存在する場合には、collocated_from_l0_flagに０を設定し、その参照ピクチャの上記参照ピクチャリストにおけるインデックスを上記コロケート参照ピクチャインデックスcollocated_ref_idxとして置き替える。
【０３４８】
（インデックス変換処理２）
found = 0
for( i = 0; i <= num_ref_idx_l0_active_minus1 && !found; i++) {
if (AlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx] == nuh_layer_id of RefPicList0[ i ] ) {
collocated_from_l0_flag = 1
collocated_ref_idx = i
found = 1
}
}
for( i = 0; i <= num_ref_idx_l1_active_minus1 && !found; i++) {
if (AlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx] == nuh_layer_id of RefPicList1[ i ] ) {
collocated_from_l0_flag = 0
collocated_ref_idx = i
found = 1
}
}
コロケート情報変換部３０３８２Ｂによれば、Ｌ０の参照ピクチャリストと、Ｌ１の参照ピクチャリストの順に走査するため、Ｌ０の参照ピクチャリストもしくはＬ１の参照ピクチャリストのどちらかのみを走査する場合に比べ、collocated_ref_idxが示す代替参照ピクチャリスト上のピクチャのレイヤＩＤAlternativeRefLayerId [collocated_ref_idx]と等しいレイヤＩＤを有するピクチャが、参照ピクチャリストRefPicListX[]に存在する可能性が高くなる。Ｌ０の参照ピクチャリストもしくはＬ１の参照ピクチャリストの一方にのみに、コロケートピクチャcolPicとして用いるレイヤ間参照ピクチャを格納する場合により適当である。
【０３４９】
（コロケート情報変換部３０３８２Ｃ）
コロケート情報変換部３０３８２のさらに別の構成として、コロケート情報変換部３０３８２Ｃを説明する。コロケート情報変換部３０３８２Ｃは、コロケートピクチャのＮＡＬユニットＩＤを示すcollocated_ref_idxを、参照ピクチャリストが示すインデックスに変換する。
【０３５０】
具体的には、代替参照ピクチャリストに様子が有る場合（デプスフラグが異なる、もしくは画像依存フラグが０で動き依存フラグが１である参照ピクチャが有る場合）、コロケート情報変換部３０３８２Ｃは、上記コロケート参照ピクチャインデックスが示す値と同じ値のレイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャを、以下のようにレイヤ間ピクチャリストRefPicListXから走査し、コロケート参照ピクチャインデックスとする。
【０３５１】
found = 0
if (collocated_from_l0_flag == 1)
{
for( i = 0; i <= num_ref_idx_l0_active_minus1&& !found; i++) {
if (collocated_ref_idx == nuh_layer_id of RefPicList0[ i ] ) {
collocated_ref_idx = i
found = 1
}
}
}
else {
for( i = 0; i <= num_ref_idx_l1_active_minus1&& !found; i++) {
if (collocated_ref_idx == nuh_layer_id of RefPicList1[ i ] ) {
collocated_ref_idx = i
found = 1
}
}
}
コロケート情報変換部３０３８２Ｃによれば、コロケート参照ピクチャインデックスの値を、直接、レイヤＩＤとして解釈するため、コロケート参照ピクチャインデックスの値を代替参照ピクチャリスト上のインデックスと解釈する場合に比べ、コロケート参照ピクチャが示すレイヤがより明確であるという効果を奏する。また、代替参照ピクチャリストを明示的に導出することなく、参照ピクチャインデックスの変換が可能であるという効果を奏する。
【０３５２】
なお、代替参照ピクチャリストを用いて以下の処理を行っても良い。コロケート情報変換部３０３８２Ｃは、上記コロケート参照ピクチャインデックスが示す値と同じ値のレイヤＩＤを有するレイヤ間ピクチャを代替参照ピクチャリストから走査し、上記指示されたレイヤ間ピクチャが存在する場合には、指示されたレイヤ間ピクチャを参照ピクチャリストから走査し、そのＩＤを、コロケート参照ピクチャインデックスとする。
【０３５３】
（動画像復号装置１の効果）
以上説明した本実施形態に係る階層動画像復号装置１は、RPS導出部１４２を備えており、前記RPS導出部は、復号画素（復号画像の画素値）が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含むレイヤ間画素RPS（依存タイプが画素依存のサブRPS）と、復号画素が参照される可能性のないレイヤ間参照ピクチャを含むレイヤ間動き限定RPS（依存タイプが画素非依存のサブRPS）を導出する。また、階層動画像復号装置１は、RPL導出部１４５を備えており、前記RPL導出部は、レイヤ間画素RPSがレイヤ間動き限定RPSに較べてリスト先頭に近い位置にある暫定参照リストを生成し、当該暫定参照リストに基づいて参照リストを生成する。したがって、階層動画像復号装置１は、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャを指定する参照ピクチャインデックスが少ない符号量で符号化された符号化データを復号できる。
【０３５４】
より一般には、階層動画像復号装置１を次のように表現できる。すなわち、階層動画像復号装置１は第一のサブRPS（レイヤ間画素RPS）と第二のサブRPS（レイヤ間動き限定RPS）を導出するRPS導出部を備え、上記第一のサブRPSが含むレイヤ間参照ピクチャの復号画素が利用される頻度は、上記第二のサブRPSが含むレイヤ間参照ピクチャの復号画素が利用される頻度に較べて低い。したがって、階層動画像復号装置１は、上記第一のサブRPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャを、上記第二のサブRPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャに較べてより少ない符号量で選択できるよう暫定参照リストにおけるサブRPSの並び順を設定することで、符号化データの符号量を低減できる。
【０３５５】
［変形例１：サブRPS定義の別の例］
上記の階層動画像復号装置１の説明では、RPS導出部１４２においてレイヤ間RPSとしてレイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSを導出する例を挙げたが、それに限らない。以下で別のレイヤ間RPSを導出する例を記載する。
【０３５６】
（１−１．レイヤ間画素動きRPSとレイヤ間限定RPS）
レイヤ間RPSとレイヤ間動き限定RPSの代わりに、レイヤ間画素動きRPSとレイヤ間限定RPSを導出する。図１７は、レイヤ間画素動きRPSとレイヤ間限定RPSを例示する図である。図１７に示すように、レイヤ間画素動きRPSは、依存タイプが「０」のレイヤ間参照ピクチャを含む。一方、レイヤ間限定RPSは、依存タイプが「１」または「２」のレイヤ間参照ピクチャを含む。換言すると、レイヤ間画素動きRPSは、復号画素と動き情報の両方が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む。一方、レイヤ間限定RPSは、復号画素、または、動き情報の何れか一方のみが参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む。
【０３５７】
RPL導出部１４５では、暫定参照リストにおいて、レイヤ間画素動きRPSが、レイヤ間限定RPSよりもリスト先頭に近い位置に設定する。
【０３５８】
一般に、レイヤ間の依存関係を設定する場合、対象レイヤと近い性質を有するレイヤに対して復号画素と動き情報の両方が参照できるように設定する場合が多い。そのため、レイヤ間画素動きRPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャは、復号画素と動き情報の何れか一方のみしか参照されない、レイヤ間限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャに較べて、より高い頻度でレイヤ間画像予測の参照ピクチャとして選択される可能性が高い。したがって、レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSを用いる場合と同様に、参照ピクチャインデックスの符号量を低減できる。
【０３５９】
なお、レイヤ間限定RPS内では、依存タイプが「１」のレイヤ間参照ピクチャが、依存タイプが「２」のレイヤ間参照ピクチャに較べて、よりサブRPS内の先頭に近い位置に置くことが好ましい。これは、復号画素が参照されるレイヤ間参照ピクチャが、動き情報が参照されるレイヤ間参照ピクチャに較べて、レイヤ間予測で選択される頻度が高いためである。なお、必ずしも、全ての依存タイプが「１」のレイヤ間参照ピクチャが、全ての依存タイプが「２」のレイヤ間参照ピクチャよりもサブRPS内で前に位置する必要はなく、平均的に前に位置すれば効果は得られる。
【０３６０】
（１−２．３種類以上のサブRPS）
レイヤ間RPSとして３種類以上のサブRPSを導出してもよい。例えば、レイヤ間画素動きRPSとレイヤ間画素限定RPSとレイヤ間動き限定RPSを導出する。図１８は、レイヤ間画素動きRPSとレイヤ間画素限定RPSとレイヤ間動き限定RPSを例示する図である。図１８に示すように、レイヤ間画素動きRPSは、依存タイプが「０」のレイヤ間参照ピクチャを含む。また、レイヤ間画素限定RPSは、依存タイプが「１」のレイヤ間参照ピクチャを含む。また、レイヤ間動き限定RPSは、依存タイプが「２」のレイヤ間参照ピクチャを含む。換言すると、レイヤ間画素動きRPSは、復号画素と動き情報の両方が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む。他方、レイヤ間画素限定RPSは復号画素のみが参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む。他方、他方、レイヤ間動き限定RPSは動き情報のみが参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含む。
【０３６１】
RPL導出部１４５では、暫定参照リストにおいて、レイヤ間画素動きRPSが、レイヤ間画素限定RPSよりもリスト先頭に近い位置に設定する。加えて、レイヤ間画素限定RPSが、レイヤ間動き限定RPSよりもリスト先頭に近い位置に設定する。必ずしも全ての暫定参照リストにおいて、上記の位置にサブRPSを設定する必要はないが、少なくとも一つのサブRPSでは、上記の位置にサブRPSを設定することが好ましい。
【０３６２】
上記の例によれば、性質の異なる３種類のサブRPS（レイヤ間画素動きRPS、レイヤ間画素限定RPS、レイヤ間動き限定RPS）を、参照頻度の高い順に並べて暫定参照リストを構築できるため、符号量を低減できる。
【０３６３】
（１−３．別の性質との組み合わせ）
依存タイプにより特定されるレイヤ間参照の種別とは別の性質を組み合わせてレイヤ間RPSに分類されるサブRPSを構築してもよい。例えば、ビュースケーラビリティを用いる場合に、参照レイヤに対応する視点位置と対象レイヤに対する視点位置の相対関係によるサブRPSの分類と、依存タイプに基づくサブRPSの分類を組み合わせてもよい。さらに具体的な例を挙げると、一つのサブRPSを依存タイプを、「２」のレイヤ間参照ピクチャ（動き情報のみ利用）を除く視点位置が基礎視点（ベースビュー）と同じ方向に位置するレイヤ間参照ピクチャから構成する。もう一方のサブRPSを上記以外のレイヤ間参照ピクチャ（視点位置がベースビューと反対側、または、依存タイプが「２」のレイヤ間参照ピクチャ）から構成する。
【０３６４】
図１９は、参照レイヤに対応する視点位置と対象レイヤに対する視点位置の相対関係によるサブRPSの分類と、依存タイプに基づくサブRPSの分類を組み合わせる場合のサブRPSを例示する図である。図１９に示すように、レイヤ間サブRPS0は、視点位置が基礎視点と同じ側（図中でVD=0）、かつ、依存タイプが「０」または「１」（図中でDT=0またはDT=1）のレイヤ間参照ピクチャを含む。一方、レイヤ間サブRPS1は、それ以外のレイヤ間参照ピクチャ、例えば、視点位置が基礎視点と反対側（図中でVD=1）のレイヤ間参照ピクチャや、依存タイプが「２」（図中でDT=2）のレイヤ間参照ピクチャを含む。
【０３６５】
RPL導出部１４５では、暫定参照リストにおいて、上記レイヤ間サブRPS0（視点位置が基礎視点と同じ側で、かつ、復号画素を利用可能なレイヤ間参照ピクチャを含むサブRPS）を、上記レイヤ間サブRPS1（視点位置が基礎視点と反対側、または、動き情報のみを利用可能なレイヤ間参照ピクチャを含むサブRPS）よりもリスト内で前に位置するように設定する。必ずしも全ての暫定参照リストにおいて、レイヤ間サブRPS0をレイヤ間サブRPS1よりも前に設定する必要はないが、少なくとも一部の暫定参照リストにおいてそのように設定することが好ましい。
【０３６６】
上記の例によれば、選択頻度の比較的低い、動き情報のみを利用可能なレイヤ間参照ピクチャを含むサブRPSであるサブRPS1が、サブRPS0に対して暫定参照リストにおいて後方に設定される。したがって、選択頻度が比較的高いサブRPS0に属するレイヤ間参照ピクチャの選択に係る符号量を低減できる。
【０３６７】
なお、レイヤ間サブRPS1内におけるレイヤ間参照ピクチャの並べ順において、依存タイプ「２」のレイヤ間参照ピクチャを、他のレイヤ間参照ピクチャより後にする順序にすることが好ましい。
【０３６８】
さらに、２つの参照ピクチャリストが存在する場合、Ｐスライスで使用される参照ピクチャリスト（例えばSHVCにおけるＬ０参照ピクチャリスト）を構築するための暫定参照リストにおいて、上記の順番でサブRPSの位置を設定することが好ましい。
【０３６９】
Ｐスライスで使用される参照ピクチャリストは、他方の参照ピクチャリストに較べて使用頻度が高いため、レイヤ間サブRPSの順番を上記のように設定することで符号量を低減できる。
【０３７０】
（１−４．スケーラビリティに関するピクチャ種別に基づくサブRPS）
対象レイヤと参照レイヤのスケーラビリティに関するピクチャの種別（スケーラビリティID）に基づいてレイヤ間サブRPSを導出してもよい。ここで、スケーラビリティIDは、用いられるスケーラビリティ（デプススケーラビリティ、ビュースケーラビリティ、空間/SNRスケーラビリティ）及びその組み合わせに応じて、対象レイヤに付加されるピクチャの種別を示すＩＤである。例えば、ビュースケーラビリティの場合には、ピクチャに付随する視点を区別することが必要になり、この視点を区別するためのＩＤであるビューＩＤが、スケーラブルＩＤとなる（ビューＩＤがスケーラブルとしてレイヤに付加される）。デプススケーラビリティの場合にはピクチャが、デプスであるかテクスチャであるかを区別する必要があるため、デプスであるか否かを示すデプスフラグがスケーラブルＩＤとなる。また、空間/ＳＮＲスケーラビリティの場合には、スケーラビリティIDの一つは、依存ＩＤとなる。なお、複数のスケーラビリティが用いられる場合（例えば、デプススケーラブルかつビュースケーラブルの場合）には、スケーラビリティIDは、使用されるスケーラブルの数分（例えば、デプスフラグとビュＩＤの２個）のスケーラブルＩＤが各々のレイヤに付加される。
【０３７１】
対象レイヤのスケーラビリティＩＤは、例えばVPSで伝送されるシンタックスdimension_id[i][j]として伝送される。dimension_id[i][j]は、レイヤｉに対して定義されているｊ番目のスケーラビリティＩＤである。例えば、デプススケーラビリティとビュースケーラビリティが用いられる場合には、最初（j=0）のスケーラビリティＩＤは、デプスフラグを示し、次の(j=1)のスケーラビリティＩＤはビューＩＤを示す。すなわち、デプスフラグDepthFlagと、ビューＩＤ(ViewID)は次の式により導出される。
【０３７２】
DepthFlag = dimension_id[i][0]
ViewID = dimension_id[i][1]
なお、スケーラブルＩＤ（デプスフラグ、ビューＩＤ、依存ＩＤ）は、dimension_id[i][j]で伝送される方法の他、ＮＡＬユニットヘッダに付加されるレイヤＩＤなどから導出しても良い。
【０３７３】
本実施形態のRPS導出部１４２は、対象レイヤと参照レイヤのスケーラブルＩＤが同じであるか異なるかに応じて、レイヤ間サブRPSを導出する。具体的には、参照レイヤのスケーラブルＩＤと対象レイヤのスケーラブルＩＤが等しい場合には、レイヤ間参照ピクチャをIL-RPS0（同一スケーラブルRPS）に設定し、参照レイヤのスケーラブルＩＤと対象レイヤのスケーラブルＩＤが異なる場合には、レイヤ間参照ピクチャをIL-RPS1（異スケーラブルRPS）に設定する。
【０３７４】
ここで、複数のスケーラビリティが用いられる場合、（例えば、デプススケーラブルかつビュースケーラブルの場合）には、一つのレイヤに複数のスケーラブルＩＤが付加される。この場合には、複数のスケーラブルＩＤから一つのスケーラブルＩＤを選択して、対象レイヤと参照レイヤのスケーラブルＩＤが等しいか否かの一致判定を行う。このとき、複数のスケーラブルＩＤとして、以下のＩＤが付加されている場合には、次のスケーラブルＩＤを優先して、スケーラブルＩＤの一致判定に用いる。
【０３７５】
デプススケーラビリティ（デプスフラグ）、ビュースケーラビリティ（ビューＩＤ）、空間/SNRスケーラビリティ（依存ＩＤ）
また、一致判定に用いるスケーラブルＩＤを、パラメータセット（ＶＰＳ）で伝送しても構わない。この場合、例えば、dimension_id[i][j]を、レイヤｉに対して定義されているｊ番目のスケーラビリティＩＤとして伝送する場合、一致判定に用いるスケーラブルＩＤのインデックスを判定用ＩＤ（reference_picture_order_decision_id）をパラメータセットから復号し、RPS導出部１４２は、dimension_id[i][reference_picture_order_decision_id]で示されるＩＤを用いて上記、一致判定を行う。また、reference_picture_order_decision_idに応じて、例えば値が０であれば、デプスフラグ、値が１であればビューＩＤ、値が２であれば依存ＩＤを用いて判定を行っても良い。
【０３７６】
特に、スケーラブルＩＤとして、デプススケーラビリティがあれば、デプススケーラビリティに対応するスケーラブルＩＤ（デプスフラグ）を用いることが好適である。
【０３７７】
参照ピクチャリスト導出処理（RPL導出処理）において、本実施形態のRPL導出部１４５は、同一スケーラブルRPSを、異スケーラブルRPSに較べて、よりリストの先頭に近い位置に含むように暫定参照リスト（暫定参照Ｌ０参照リストおよび暫定Ｌ１参照リスト）を導出する。換言すると、暫定参照リストは、同一スケーラブルRPSを、異スケーラブルRPSに較べてより高い優先度に対応する位置に含んでいる。より具体的には、図１５を参照して説明した暫定参照リスト導出処理におけるＳ４０３、Ｓ４０６、Ｓ５０５、Ｓ５０６の処理を以下の処理に置き換える。
【０３７８】
（Ｓ４０３ｒ３）暫定Ｌ０参照リストに対し、同一スケーラブルRPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０３７９】
（Ｓ４０６ｒ３）暫定Ｌ０参照リストに対し、異スケーラブルRPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０３８０】
（Ｓ５０５ｒ３）暫定Ｌ１参照リストに対し、同一スケーラブルRPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０３８１】
（Ｓ５０６ｒ３）暫定Ｌ１参照リストに対し、異スケーラブルRPSに含まれる参照ピクチャを順に追加する。
【０３８２】
一般に、スケーラブルＩＤが異なる場合には、スケーラブルＩＤが同じ場合よりも、復号画素および符号化パラメータ（動き情報、ブロック分割情報、変換係数情報、ループフィルタ情報）の相関が小さい、従って、復号画像および符号化パラメータを、予測のために、参照ピックチャから参照する場合において、対象ピクチャとスケーラブルＩＤが同じ（同一スケーラブルRPSに含まれる）参照ピクチャの方が、対象ピクチャとスケーラブルＩＤが異なる（異なスケーラブルRPSに含まれる）参照ピクチャよりも選択頻度が高い。レイヤ間参照ピクチャの選択に係る情報（例えば参照ピクチャインデックス）の符号量は、参照ピクチャリストの前方に位置する参照ピクチャの方が小さくなる。
【０３８３】
上記のRPL導出処理によれば、選択頻度の比較的低い、対象ピクチャとスケーラブルＩＤが異なるレイヤ間参照ピクチャを含むサブRPSであるサブRPS1が、サブRPS0に対して暫定参照リストにおいて後方に設定される。したがって、選択頻度が比較的高いサブRPS0に属するレイヤ間参照ピクチャの選択に係る符号量を低減できる。特に、
上記のRPL導出処理は、サブRPSの区分けを行うスケーラブルＩＤがデプススケーラビリティに関する値である場合（デプスフラグに応じてサブRPSを導出する場合）に特に有効である。つまり、対象ピクチャと参照ピクチャのデプスフラグが等しい場合には、同一スケーラブルRPS（同一デプスフラグRPS）とし、対象ピクチャと参照ピクチャのデプスフラグが異なる場合には、異スケーラブルRPS（異デプスフラグRPS）とし、同一デプスフラグRPSを、異デプスフラグRPSに較べて、よりリストの先頭に近い位置に含むように暫定参照リスト（暫定参照Ｌ０参照リストおよび暫定Ｌ１参照リスト）を導出する構成が好適である。
【０３８４】
また、上記のRPL導出処理によれば、異スケーラブルRPSを短期RPSよりもリストの後方に近い位置に含める。また、上記の暫定参照リストは、異スケーラブルRPSを暫定参照リストの末尾に含める。この構成は、サブRPSの区分けを行うスケーラブルＩＤがデプススケーラビリティに関する値である場合（デプスフラグに応じてサブRPSを導出する場合）に特に有効である。
【０３８５】
対象ピクチャと参照ピクチャのビュースケーラビリティのスケーラビリティＩＤが異なる場合（ビューＩＤが異なる場合）や、対象ピクチャと参照ピクチャの空間/SNRスケーラビリティのスケーラビリティＩＤが異なる場合（解像度や量子化ステップ、ビット深度が異なる場合）にも、対象レイヤと参照レイヤの間で、画素間の依存性は比較的高い。しかしながら、対象ピクチャと参照ピクチャのデプススケーラビリティのスケーラビリティＩＤが異なる場合、には、対象レイヤがデプスであり、参照レイヤがテクスチャである場合、もしくは、対象レイヤがテクスチャであり、参照レイヤがデプスである場合であるには、画素間の相関は低い。これは、テクスチャの場合には、対象オブジェクトの明るさや色に応じて画素値が定まり、デプスの場合には、対象オブジェクトの奥行きに応じて画素値が定まるためである。なお、オブジェクトの動きを示す動き情報や、オブジェクト境界の位置に依存するその他の符号化パラメータの相関は比較的高い。
【０３８６】
レイヤ間画像予測に用いる参照ピクチャを指定するための参照ピクチャインデックスは予測単位毎に含まれる（高頻度で符号化される）ため、画素間の相関が低いピクチャを、参照ピクチャリストの前方に配置すると、参照ピクチャインデックスの符号量が大きくなるという問題が生じる。従って、画素間の相関が低い対象レイヤと参照レイヤのデプスフラグが異なる場合の異スケーラブルRPS（異デプスフラグRPS）を、画素間の相関が高い短期RPSよりも方向に配置することで符号量が低減できる。また、同じレイヤに属する短期RPS、長期RPS、及び、同一スケーラブルRPSに含まれる参照ピクチャは全てデプスフラグが等しいため、異デプスフラグRPSに含まれる参照ピクチャよりも画素間の相関が高いと考えら得る。従って、相関の低い異デプスフラグRPSを暫定参照リストの末尾に含めることで符号量の低減が可能である。
【０３８７】
以下、さらに詳細な構成を説明する。
【０３８８】
図３７は、レイヤ間RPS導出処理を示す図である。RPS導出部１４２は、レイヤ間RPSとして、第１の基本レイヤ間RPSであるRefPicSetInterLayer0、第２の基本レイヤ間RPSであるRefPicSetInterLayer1、付加的レイヤ間RPSであるRefPicSetInterLayer2(AdditionalRefPicSetInterLayer)を導出する。ここで、RefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1、RefPicSetInterLayer2の要素はレイヤ間ピクチャのみであり、互いに排他的であるとする。つまり、あるサブRPS（例えばRefPicSetInterLayer2）の要素は、他のサブRPS（例えば、RefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1）とならない。また、基本レイヤ間RPSとは、比較的、画素予測に利用されることが多いレイヤ間ピクチャを含むRPSであり、付加的レイヤ間RPS(AdditionalRefPicSetInterLayer)とは、動き予測などの画素予測以外に利用されるレイヤ間ピクチャを含むRPSである。
【０３８９】
NumActiveRefLayerPic枚のレイヤ間ピクチャiについて、nuh_layer_idのレイヤＩＤで示される復号対象ピクチャに対する画素依存フラグSampleEnableFlag[nuh_layer_id][i]が０であるか、対象レイヤのデプスフラグDepthFlag[nuh_layer_id]とインデックスiで示される参照レイヤRefPicLayerId[ i ]のデプスフラグDepthFlag[RefPicLayerId[ i ]]が異なる場合に、参照レイヤを、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）に設定し、長期参照ピクチャにマークする。それ以外の場合には、参照レイヤを、RefPicSetInterLayer0に設定し、長期参照ピクチャにマークする。
【０３９０】
なお、デプスフラグの比較DepthFlag[nuh_layer_id] != DepthFlag[RefPicLayerId[ i ]]は、デプスフラグがスケーラブルＩＤから導出されることを利用して、スケーラブルＩＤの比較に置き換えても良い。DepthFlag[nuh_layer_id]＝ScalabilityID [nuh_layer_id][id_depth]であるから、比較式は、ScalabilityID [nuh_layer_id][id_depth]!= ScalabilityID [RefPicLayerId[ i ]][id_depth]となる。ここで、id_depthは、スケーラブルＩＤの内デプスフラグに相当する位置を示す。
【０３９１】
図３８は、RefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1の導出方法が異なる例である。RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の導出方法は図３７の例と変わらない。
【０３９２】
図３９は、参照ピクチャ総数NumPicTotalCurr（＝NumPocTotalCurr）の導出処理を示す図である。参照ピクチャ総数NumPicTotalCurrは、現ピクチャで使用可能とされた前方短期RPS、後方短期RPS、長期参照ピクチャと、レイヤ間ピクチャの数の和から導出される。具体的には、NumPicTotalCurrを０に初期化後、参照ピクチャ総数NumPicTotalCurrは、対象ピクチャより表示順が早いNumNegativePics[ CurrRpsIdx ]個の短期参照ピクチャについて、現ピクチャで使用可能UsedByCurrPicS0[ CurrRpsIdx ][ i ]となるピクチャを前方短期RPSとし、その数をNumPicTotalCurrに加算する。同様に、対象ピクチャより表示順が遅いNumPositivePics[ CurrRpsIdx ]個の短期参照ピクチャについて、現ピクチャで使用可能UsedByCurrPicS1[ CurrRpsIdx ][ i ]となるピクチャを後方短期RPSとし、その数をNumPicTotalCurrに加算する。さらに、長期参照ピクチャの内、現ピクチャで使用可能UsedByCurrPicLt[ i ]のピクチャの数をNumPicTotalCurrに加算し、最後に、現ピクチャで使用可能なレイヤ間ピクチャ数NumActiveRefLayerPicsをNumPicTotalCurrに加算する。なお、NumActiveRefLayerPicsは、参照ピクチャリストに追加されるレイヤ間ピクチャの内、現ピクチャで利用可能なレイヤ間ピクチャの数である。
【０３９３】
図４０は、RPL導出部１４５のRPL導出処理を示す図である。RPL導出部１４５は、前方短期RPSであるRefPicSetCurrBefore、後方短期RPSであるRefPicSetCurrAfter、長期RPSであるRefPicSetLtCurrと、レイヤ間RPSであるRefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）から以下の式に示す順序の処理により、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0を導出する。
【０３９４】
NumRpsCurrTempList0 = Max( num_ref_idx_l0_active_minus1 + 1, NumPicTotalCurr ) rIdx = 0
while( rIdx < NumRpsCurrTempList0 ) {
for( i = 0; i < NumPocStCurrBefore; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetStCurrBefore[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics0; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer0[ i ]
for( i = 0;  i < NumPocStCurrAfter; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetStCurrAfter[ i ]
for( i = 0; i < NumPocLtCurr; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetLtCurr[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics1; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer1[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics2; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer2[ i ] 
}
まず、RPL導出部１４５は、RefPicListTemp0の長さNumRpsCurrTempList0を、シンタックスから復号されるnum_ref_idx_l0_active_minus1に１を加えた数と、NumPicTotalCurrの最大値に設定する。次に、Ｌ０暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0に、RefPicSetCurrBefore、RefPicSetInterLayer0、RefPicSetCurrAfter、RefPicSetLtCurr、RefPicSetInterLayer1、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の順で格納し導出する。
【０３９５】
RPL導出部１４５は、同様に、以下の式に示す順序の処理により、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0を導出する。
【０３９６】
NumRpsCurrTempList1 = Max( num_ref_idx_l1_active_minus1 + 1, NumPicTotalCurr )
rIdx = 0
while( rIdx < NumRpsCurrTempList1 ) {
for( i = 0; i < NumPocStCurrAfter; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetStCurrAfter[ i ]
for( i = 0; i< NumActiveRefLayerPics1; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer1[ i ]
for( i = 0;  i < NumPocStCurrBefore; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetStCurrBefore[ i ]
for( i = 0; i < NumPocLtCurr; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetLtCurr[ i ]
for( i = 0; i< NumActiveRefLayerPics0; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer0[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics2; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer2[ i ]}
}
つまり、RefPicListTemp1の長さNumRpsCurrTempList1を、シンタックスから復号されるnum_ref_idx_l1_active_minus1に１を加えた数と、NumPicTotalCurrの最大値に設定する。Ｌ１暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp1に、RefPicSetCurrAfter、RefPicSetInterLayer1、RefPicSetCurrBefore、RefPicSetLtCurr、RefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の順で格納し導出する。Ｌ０暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0においても、Ｌ１暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp1においても、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）を最後に配置する点が特徴である。
【０３９７】
RPL導出部１４５は、可変長復号部１４で復号されるＬ０参照リスト並べ替え順序（list_entry_l0[i]）とＬ１参照リスト並べ替え順序（list_entry_l1[i]）に応じて、参照ピクチャリストRefPicList0、RefPicList1を導出する。
【０３９８】
可変長復号部１４は、図１４に示す符号化データからlist_entry_l0[i]とlist_entry_l1[i]で示される並べ替え順序を復号する。図１４に示すように、可変長復号部１４は、list_entry_lX[]のDescriptionとしてu(v)と表記される指定ビット長の非負(unsigned)のバイナリゼーションで符号化されたシンタックスlist_entry_lX[]を、第１の参照ピクチャ長（num_ref_idx_lX_active_minus1＋１個）復号する。
【０３９９】
図４１（ａ）は、本実施形態の符号化データにおけるlist_entry_l0[i]とlist_entry_l1[i]のビット長を示す。レイヤＩＤが０より大きい場合、すなわち、スケーラブル符号化によるピクチャの場合には、ビット長は、NumPicTotalCurrからRefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の長さNumActiveRefLayerPics2を引いた値の２の対数をKとした場合、Ceil(K)、すなわち、K以上の整数の中で最小の整数に設定する。レイヤＩＤが０の場合には、ビット長は、0からNumPicTotalCurr-1を表現するのに必要なビット数であるNumPicTotalCurrの２の対数のCeilの値に設定する。上記、範囲制限によれば、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の要素が選択可能な範囲から除外されるため、list_entry_l0[i]とlist_entry_l1[i]をより小さい符号量で符号化することができる。逆に、RPL導出部１４５における参照ピクチャリストRefPicListXの導出処理においては、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）を含まない要素から、参照ピクチャリストの基本部分が導出される。つまり、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）を第二のサブＲＰＳと呼ぶと、第二のサブＲＰＳの要素を含まない参照ピクチャ総数の２の対数を、list_entry_lX[]のビット長とする。
【０４００】
図４１（ｂ）は、本実施形態の符号化データにおけるlist_entry_l0[i]とlist_entry_l1[i]の値の範囲を示す。つまり、階層動画像復号装置１が復号するビットストリームが満たすべき制限（コンフォーマンス条件）としてこの範囲を用いる。レイヤＩＤが０より大きい場合、すなわち、スケーラブル符号化によるピクチャの場合には、０からNumPicTotalCurrからRefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の長さNumActiveRefLayerPics2を引いた値-1に制限される。レイヤＩＤが０の場合には、０からNumPicTotalCurr-1に制限される。上記図４１（ａ）で説明したようにlist_entry_lX[]のビット長は、この範囲を表現するのに必要に必要な最小限のビット長となっている。
【０４０１】
（参照ピクチャリスト導出処理）
図４２は、RPL導出部１４５における参照ピクチャリストRefPicListX(X=0,1)の導出処理を示す図である。
【０４０２】
RPL導出部１４５は、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0、RefPicListTemp1から、参照ピクチャリストRefPicList0、RefPicList1を導出する。参照ピクチャリストRefPicList0は、０からnum_ref_idx_l0_active_minus1（第１の参照ピクチャ長）までのインデックスrIdxに対して以下の処理により、参照ピクチャリストの基本部分を構築する（ＳＹ１０１）。
【０４０３】
for( rIdx = 0; rIdx  <=  num_ref_idx_l0_active_minus1; rIdx++) 
RefPicList0[ rIdx ] = ref_pic_list_modification_flag_l0 ? RefPicListTemp0[ list_entry_l0[ rIdx ] ] : RefPicListTemp0[ rIdx ] 
すなわち、ref_pic_list_modification_flag_l0 が１の場合には、list_entry_l0[rIdx]で示される暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0[list_entry_l0[rIdx]]を参照ピクチャリストRefPicList0に格納し、ref_pic_list_modification_flag_l0 が０の場合には、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0[rIdx]を参照ピクチャリストRefPicList0に格納する。これにより、長さnum_ref_idx_l0_active_minus1の参照ピクチャリストRefPicList0が導出される。
さらに、本実施形態のRPL導出部１４５は、参照ピクチャリストに要素を追加し延長する（ＳＹ１０２）。
【０４０４】
for(; rIdx  <  NumRpsCurrTempList0; rIdx++) 
RefPicList0[ rIdx ] = RefPicListTemp0[ rIdx ] 
ここでは、num_ref_idx_l0_active_minus1から、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0の長さであるNumRpsCurrTempList0（第２の参照ピクチャ長）の要素を、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0から、参照ピクチャリストRefPicList0に追加する。インデックスrIdxは、基本部分の構築後の値（ループ開始時にnum_ref_idx_l0_active_minus1+1）をそのまま用いるため、RefPicList0[]に追加される要素は、rIdx = num_ref_idx_l0_active_minus1+1からNumRpsCurrTempList0-1の範囲となる。この追加要素は、上記rIdxの範囲の暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0[]の範囲と同じである。このように、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0[]の後方の要素を用いて延長することで、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0の構築において、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）が最後に追加する場合にも、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の要素が参照ピクチャリストに格納されるようになる。
【０４０５】
続いて、RPL導出部１４５は、参照ピクチャリストRefPicList1を以下の処理により導出する。
【０４０６】
for( rIdx = 0; rIdx  <=  num_ref_idx_l1_active_minus1; rIdx++) 
RefPicList1[ rIdx ] = ref_pic_list_modification_flag_l1 ? RefPicListTemp1[ list_entry_l1[ rIdx ] ] : RefPicListTemp1[ rIdx ] 
for(; rIdx  <=  NumRpsCurrTempList1; rIdx++) 
RefPicList1[ rIdx ] = RefPicListTemp1[ rIdx ] 
（参照ピクチャリスト導出処理の別の例）  以下、参照ピクチャリストRefPicList0、RefPicList1の導出処理の別の例を説明する。RPL導出部１４５は、先の例と同様に、第１の参照ピクチャ長num_ref_idx_l0_active_minus1に基づいて参照ピクチャリストRefPicList0の基本部分を導出する（ＳＹ１０１）。
【０４０７】
for( rIdx = 0; rIdx  <=  num_ref_idx_l0_active_minus1; rIdx++) 
RefPicList0[ rIdx ] = ref_pic_list_modification_flag_l0 ? RefPicListTemp0[ list_entry_l0[ rIdx ] ] : RefPicListTemp0[ rIdx ] 
続いてRPL導出部１４５は、参照ピクチャリストRefPicList0の基本部分にRefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の要素を追加することによって、参照ピクチャリストRefPicList0を延長し、構築する（ＳＹ１０２）。
【０４０８】
for( rIdx2 = 0; rIdx2  < NumActiveRefLayerPics2; rIdx++, rIdx2++) 
RefPicList0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer2[ rIdx2 ]
ここで、 NumActiveRefLayerPics2は、RefPicSetInterLayer2[]の長さ（要素数）である。
【０４０９】
RPL導出部１４５は、Ｌ１の参照ピクチャもＬ０と同様に以下の処理によって導出する。
【０４１０】
for( rIdx = 0; rIdx  <=  num_ref_idx_l1_active_minus1; rIdx++) 
RefPicList1[ rIdx ] = ref_pic_list_modification_flag_l1 ? RefPicListTemp1[ list_entry_l1[ rIdx ] ] : RefPicListTemp1[ rIdx ] 
for( rIdx2 = 0; rIdx2  < NumActiveRefLayerPics2; rIdx++, rIdx2++) 
RefPicList1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer2[ rIdx2 ] 
本実施形態のRPL導出処理では、参照ピクチャリストの延長処理により、第１の参照ピクチャリスト長num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1が小さい値の場合では、選択されない可能性の高い参照ピクチャ、特に、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の要素についても、最終的な参照ピクチャリストRefPicList0、RefPicList1に格納可能とする。これは、num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1を小さい値としたまま、collocated_ref_idxでテンポラル動きベクトル導出に用いる参照ピクチャを選択可能とするためである。
【０４１１】
構築された参照ピクチャリストRefPicListXは、インター予測画像生成部３０９において、RefPicListX[refIdxLX]で表現される予測ブロックの参照ピクチャ選択に用いられるだけでなく、コロケートピクチャ導出部３０３７において、RefPicListX[collocated_ref_idx]で表現されるコロケートピクチャ選択にも用いられる。
【０４１２】
既に説明したように、エントロピー復号部３０１は、参照ピクチャインデックスrefIdxLX(X=0, 1)の抽出において、最大値num_ref_idx_lX_active_minus1のTRバイナリゼーションで２値化されるシンタックスを復号する。つまり、エントロピー復号部３０１はrefIdxLXの範囲は０からnum_ref_idx_lX_active_minus1。RefPicListXの0からnum_ref_idx_lX_active_minus1の範囲は、図４２のＳＹ１０１で説明した参照ピクチャリストの基本部分に相当する。予測ブロックの参照ピクチャ選択においては、参照ピクチャリストの延長部分は利用せず、参照ピクチャリストの基本部分だけを利用する。
【０４１３】
図４３は、collocated_ref_idxの範囲を示す図である。collocated_from_l0が１の場合には、図４３（ａ）に示すようにレイヤＩＤが０より大きい場合には、collocated_ref_idxは０から延長された参照ピクチャリストの長さ（NumRpsCurrTempList0） - 1の範囲（０から第２の参照ピクチャリスト長―１の範囲）に制限される。レイヤＩＤが０の場合には、０からnum_ref_idx_l0_active_minus1に制限される。collocated_from_l0が０の場合には、図４３（ａ）に示すようにレイヤＩＤが０より大きい場合には、collocated_ref_idxは０から延長された参照ピクチャリストの長さ（NumRpsCurrTempList1） - 1の範囲に制限される。レイヤＩＤが０の場合には、０からnum_ref_idx_l1_active_minus1に制限される。
【０４１４】
エントロピー復号部３０１は、collocated_ref_idxを復号する場合に、ue(v)とも表記される非負(unsignged)の指数ゴロム（Exp-Golomb）符号で２値化されたシンタックスを復号する。階層動画像復号装置１が復号するビットストリームが満たすべき制限（コンフォーマンス条件）として上記の範囲を用いる。
【０４１５】
本実施形態では、collocated_ref_idxに上記範囲を適用することによって、num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1で表現される参照ピクチャリストの基本部分の長さではなく、延長された参照ピクチャリスト長NumRpsCurrTempList0、NumRpsCurrTempList1を用いる。すなわち、本実施形態では、コロケートピクチャ選択においては、図４２のＳＹ１０１で参照ピクチャリストの基本部分だけでなく図４２のＳＹ１０２で説明した参照ピクチャリストの延長部分も利用する。
【０４１６】
RPL導出処理において、参照ピクチャリスト長num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1以下の値では選択されなかった参照ピクチャ、特に、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の要素についても、collocated_ref_idxを用いて参照することができる。
【０４１７】
なお、既に説明したように、エントロピー復号部３０１は、第１の参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1）の要素数の重み付予測係数情報を復号する。
【０４１８】
本実施形態では、Ｌ０参照リスト並べ替え順序（list_entry_l0[i]）とＬ１参照リスト並べ替え順序（list_entry_l1[i]）、重み付予測係数情報、動きベクトル差分で用いられる参照ピクチャリスト長num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1を小さい値に保ったまま、collocated_from_l0の選択対象となる参照ピクチャリストを長く延長することにより、より多くの参照ピクチャ（特に、レイヤ間ピクチャ）を選択可能とする。これにより、Ｌ０参照リスト並べ替え順序（list_entry_l0[i]）とＬ１参照リスト並べ替え順序（list_entry_l1[i]）、重み付予測係数情報、動きベクトル差分のビット長を短くすることができ、高い符号化効率を実現することができる。
【０４１９】
（１−５．スケーラビリティタイプに基づくサブRPS）
対象レイヤと参照レイヤの間のスケーラビリティの種別（スケーラビリティタイプ）に基づいてレイヤ間サブRPSを導出してもよい。対象レイヤと参照レイヤの間のスケーラビリティタイプは、例えばVPSで伝送されるシンタックスdimension_id[i][j]として伝送される。dimension_id[i][j]は、レイヤｉに対して定義されているｊ番目のスケーラビリティの種類を示す値であり、例えば、ｊ番目のスケーラビリティとしてｊについて「０」がデプススケーラビリティ、「１」がビュースケーラビリティ、「２」が空間またはＳＮＲスケーラビリティを示す。
【０４２０】
レイヤ間サブRPSは、例えば、ビューRPSとしてビュースケーラビリティを示す参照レイヤ（対象レイヤとビューＩＤが異なる参照レイヤ）に属する参照ピクチャを含むサブRPSを生成し、SNR空間RPSとして空間またはＳＮＲスケーラビリティを含むサブRPS（対象レイヤと依存ＩＤが異なる参照レイヤ）を生成できる。
【０４２１】
また、参照レイヤkのスケーラビリティタイプが奥行き情報（デプスフラグが１）を示し、かつ、対象レイヤがテクスチャ情報（デプスフラグが０）である場合に、前記参照レイヤkに含まれる参照ピクチャを含むサブRPS（奥行き情報RPS）を生成してもよい。その場合、前記奥行き情報RPSは、他のサブRPSに対して暫定参照リスト内で後方に設定することが好ましい。なぜならば、奥行き情報の性質は通常のテクスチャ情報と異なるため、奥行き情報RPSに含まれる参照ピクチャの選択頻度が低いためである。逆に、参照レイヤkのスケーラビリティタイプがテクスチャ情報（デプスフラグが０）を示し、かつ、対象レイヤが奥行き情報（デプスフラグが１）である場合も、前記参照レイヤkに含まれる参照ピクチャを含むサブRPS（テクスチャ情報RPS）を生成してもよい。その場合、前記テクスチャ情報RPSは、他のサブRPSに対して暫定参照リスト内で後方に設定することが好ましい。この場合も、テクスチャ情報の性質は、通常のデプス情報と異なるため、テクスチャ情報RPSに含まれる参照ピクチャの選択頻度が低いためである。
【０４２２】
［変形例２：サブRPSの並べ替え］
上記の階層動画像復号装置１の説明では、RPL導出部１４５における暫定参照リストの生成時に、レイヤ間サブRPSを規定の順序で並べることで暫定参照リストを生成する例を挙げたが、それに限らない。暫定参照リスト内のサブRPSの順序に係る情報（サブRPS順序情報）を伝送して、当該サブRPS順序情報に基づいて暫定参照リストを構築してもよい。符号化対象の入力動画像の特性に合わせて異なるサブRPS順序を適用することで、サブRSP順序が固定の場合に較べて、より少ない符号量で参照ピクチャの選択に係る情報を符号化できるため、符号化データの符号量を低減できる。以下、サブRPS順序情報を伝送する例を説明する。
【０４２３】
なお、以下では、階層動画像復号装置１で図１を用いて説明したレイヤ間サブRPS（レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPS）を例として説明を記載する。なお、本変形例に記載する技術は、上記以外のレイヤ間サブRPS定義を用いる場合にも適用可能であり、同様の効果を奏する。例えば、変形例１で説明した各種のレイヤ間サブRPS定義に対しても適用できる。
【０４２４】
（２−１．レイヤ間サブRPSの先頭への移動）
特定のレイヤ間サブRPSを暫定参照リスト内で先頭に配置するか否かを示すフラグ（レイヤ間サブRPS先頭フラグ）を伝送し、当該フラグの値に基づいて暫定参照リストを設定できる。
【０４２５】
レイヤ間サブRPS先頭フラグは、パラメータセット（VPSまたはSPS）に含まれるフラグであって、レイヤ毎に伝送される。なお、ベースレイヤにはレイヤ間参照ピクチャが存在しないため、レイヤ間サブRPS先頭フラグのシグナルを省略することが好ましい。
【０４２６】
レイヤ間サブRPS先頭フラグが「０」の場合、規定の順序でサブRPSを並べて暫定参照リストを生成することを意味する。具体的には、RPL導出部１４５は、図１５を用いて説明した方法で暫定参照リスト（暫定Ｌ０参照リスト、および、暫定Ｌ１参照リスト）を生成する。
【０４２７】
レイヤ間サブRPS先頭フラグが「１」の場合、レイヤ間画素RPSを暫定Ｌ０参照リストの先頭に配置することを示す。具体的には、レイヤ間サブRPS先頭フラグが「０」の場合と同じ並び順で暫定Ｌ０参照リストを構築した後に、レイヤ間画素RPSを暫定参照リストの先頭に配置する。生成される暫定参照リストの例を図２０に示す。図２０はレイヤ間サブRPS先頭フラグが「１」の場合に生成される暫定参照リストを例示する図である。レイヤ間画素RPSが、暫定Ｌ０参照リストの先頭に配置されている。
【０４２８】
なお、レイヤ間サブRPS先頭フラグが「１」の場合、に暫定Ｌ０参照リスト、および、暫定Ｌ１参照リストの両方でレイヤ間画素RPSを先頭に配置してもよい。
【０４２９】
一般に、同一レイヤ内の参照ピクチャ（例えば前方短期RPSに含まれる参照ピクチャ）は、レイヤ間参照ピクチャ（例えばレイヤ間画素RPSに含まれる参照ピクチャ）に較べて選択頻度が高い。しかしながら、スケーラビリティの種類や、入力動画像の性質によっては、レイヤ間参照ピクチャの選択頻度が高くなる場合もある。したがって、そのような場合に、上記のレイヤ間サブRPS先頭フラグを用いることで、暫定参照リスト内で選択頻度の比較的高いレイヤ間参照ピクチャを前方に配置できるため、レイヤ間参照ピクチャの選択に係る情報（例えば参照ピクチャインデックス）をより少ない符号量で符号化できるため、符号化データの符号量を低減できる。
【０４３０】
なお、上記の例では２種類あるレイヤ間サブRPSのうち、レイヤ間画素RPSを暫定参照リストの先頭に配置すると説明した。一般に、複数のレイヤ間サブRPSが存在する場合、選択頻度が比較的高いレイヤ間参照ピクチャを含むレイヤ間サブRPSの位置が先頭か否かを、レイヤ間サブRPS先頭フラグで指定することが好ましい。換言すると、既定の暫定参照リスト生成方法（レイヤ間サブRPS先頭フラグが「０」の場合の暫定参照リスト生成方法）において、暫定参照リスト内で最も先頭に近い位置にあるレイヤ間サブRPSを対象として、当該レイヤ間サブRPSが暫定参照リストの先頭か否かの情報をレイヤ間サブRPS先頭フラグで伝送することが好ましい。
【０４３１】
なお、レイヤ間サブRPS先頭フラグが「１」の場合に、必ずしも全ての暫定参照リストで特定のレイヤ間サブRPSを先頭に配置する必要はない。少なくとも一つの暫定参照リストにおいて、特定のレイヤ間サブRPSが先頭に配置されていれば、効果が得られる。
【０４３２】
また、参照ピクチャリストの種類毎に独立にレイヤ間サブRPS先頭フラグを伝送しても構わない。例えば、暫定Ｌ０参照リストに対するレイヤ間サブRPS先頭フラグと、暫定Ｌ１参照リストに対するレイヤ間サブRPS先頭フラグをそれぞれ伝送し、各フラグの値に基づいて、暫定Ｌ０参照リストと暫定Ｌ１参照リストを設定してもよい。
【０４３３】
（２−２．レイヤ間サブRPSの入れ替え）
複数のレイヤ間サブRPSの順序を暫定参照リスト内で入れ替えるか否かを示すフラグ（レイヤ間サブRPS順序交換フラグ）を伝送し、当該フラグの値に基づいて暫定参照リストを設定できる。
【０４３４】
レイヤ間サブRPS順序交換フラグは、パラメータセット（VPSまたはSPS）に含まれるフラグであって、レイヤ毎に伝送される。なお、ベースレイヤにはレイヤ間参照ピクチャが存在しないため、レイヤ間サブRPS順序交換フラグのシグナルを省略することが好ましい。
【０４３５】
レイヤ間サブRPS順序交換フラグが「０」の場合、規定の順序でサブRPSを並べて暫定参照リストを生成することを意味する。具体的には、RPL導出部１４５は、図１５を用いて説明した方法で暫定参照リスト（暫定Ｌ０参照リスト、および、暫定Ｌ１参照リスト）を生成する。
【０４３６】
レイヤ間サブRPS順序交換フラグが「１」の場合、２つのレイヤ間サブRPS（レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPS）の暫定参照リスト内での順序を交換することを示す。具体的には、レイヤ間サブRPS順序交換フラグが「０」の場合と同じ並び順で暫定参照リストを構築した後に、レイヤ間画素RPSとレイヤ間動き限定RPSの順序を交換する。生成される暫定参照リストの例を図２１に示す。図２１はレイヤ間サブRPS順序交換フラグが「１」の場合に生成される暫定参照リストを例示する図である。既定の順序でレイヤ間動き限定RPSの前方にあったレイヤ間画素RPSが、レイヤ間動き限定RPSの後方に設定されている。
【０４３７】
一般に、復号画素が利用不可能であり、かつ、動き情報が参照可能なレイヤ間参照ピクチャ（例えばレイヤ間動き限定RPSに含まれる参照ピクチャ）の選択頻度は低い。しかしながら、メモリの低減を目的として、特定のピクチャに対して、レイヤ間画像予測を禁止する場合がある。そのような場合、レイヤ間画像予測が利用できないため、レイヤ間動き限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャの選択頻度が、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャに較べて高くなる。したがって、そのような場合に、上記のレイヤ間サブRPS順序交換フラグを用いることで、暫定参照リスト内で選択頻度の比較的高いレイヤ間参照ピクチャ（この場合、レイヤ間動き限定RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャ）を前方に配置できるため、レイヤ間参照ピクチャの選択に係る情報（例えば参照ピクチャインデックス）をより少ない符号量で符号化できるため、符号化データの符号量を低減できる。
【０４３８】
なお、レイヤ間サブRPSが３以上ある場合には、複数のレイヤ間サブRPS順序交換フラグを伝送してもよいし、特定の２つのレイヤ間サブRPS（例えば、既定の暫定参照リストの順序で先頭に近い２つのレイヤ間サブRPS）に対してのみレイヤ間サブRPS順序交換フラグを伝送してもよい。
【０４３９】
（２−３．一般的表現）
複数のレイヤ間サブRPSの順序を明示的に指定する情報（レイヤ間サブRPS順序情報）を伝送し、当該情報に基づいて暫定参照リストを設定できる。
【０４４０】
レイヤ間サブRPS順序情報は、パラメータセット（VPSまたはSPS）に含まれる情報である。レイヤ間サブRPS順序情報に係るシンタックスは対応するシンタックス表に基づいて可変長復号部１２において符号化データより復号される。図２２は、レイヤ間サブRPS順序情報の復号に係るシンタックス表の一部を示す。
【０４４１】
図２２に示すように、レイヤ間サブRPS順序情報は、サブRPS並べ替え有効フラグ（sub_rps_reorder_enabled_flag）を含む。サブRPS並べ替え有効フラグが「０」の場合、サブRPS並べ替えが無効であることを示す。サブRPS並べ替え有効フラグが「１」の場合（真の場合）、サブRPS並べ替えが有効であることを示す。サブRPS並べ替えが有効である場合、以降に説明するシンタックスが追加で復号される。なお、サブRPS並べ替え有効フラグは省略して、常に残りのレイヤ間サブRPS順序情報を復号してもよい。サブRPS並べ替え有効フラグを用いることで、典型的なケースである、サブRPS並べ替えを行わない場合の符号量のオーバーヘッドを低減できるため、好ましい。
【０４４２】
レイヤ間サブRPS順序情報は、サブRPSの最大数（MaxNumSubRps）が２より大きい場合（MaxNumSubRps>2の場合）、並べ替え対象サブRPS個数を示すシンタックス（num_reordered_sub_rps_minus2）を復号する。実際の並べ替え対象サブRPS個数（NumReorderedSubRps）はシンタックスnum_reoredered_sub_rps_minus2に２を加算した値に設定される。num_reoredered_sub_rps_minus2が伝送されない場合、num_reoredered_sub_rps_minus2の値は０と推定される。なお、サブRPS最大個数の値に係らず、並べ替え対象サブRPS個数を示すシンタックスを復号してもよいが、サブRPS最大個数が２より大きい場合のみ復号することで符号量を削減できる。
【０４４３】
次に、並べ替え対象サブRPS個数分のサブRPS位置（sub_rps_position[i]）が復号される。ここで、０からNumReorderedSubRps-1の範囲のｉに対応するシンタックスsub_rps_position[i]が復号される。NumReorderedSubRpsからMaxNumSubRps-1の範囲のｉに対応するsub_rps_position[i]の値は伝送されず、sub_rps_position[i]の値はｉと推定される。これは、NumReorderedSubRpsからMaxNumSubRps-1の範囲のサブRPSの並べ替えを実行しないことを意味する。なお、０からMaxNumSubRps-1の範囲のサブRPS（全てのサブRPS）に対してサブRPSを明示的に伝送してもよい。しかしながら、０からNumReorderedSubRps-1の範囲のｉにのみサブRPSを明示的に伝送する方が、例えば典型的なケースである２つのサブRPSの順序のみを入れ替える場合に、より少ない符号量でサブRPS位置を伝送できるため、好ましい。
【０４４４】
次にRPL導出部１４５において、前述のレイヤ間サブRPS順序情報に基づいて暫定参照リストを導出する手順を説明する。なお、前提として、レイヤ間サブRPSには、暫定参照リスト内での既定位置を表わす番号（既定位置番号）が割り当てられているものとする。既定位置番号は０から始まる昇順の整数であって、暫定参照リスト内での既定の位置が先頭に近いレイヤ間サブRPSほど小さい番号が対応付けられている。例えば、暫定参照リスト内での既定位置が先頭に近い方から順に３つのレイヤ間サブRPS（IL-subRPS0、IL-subRPS1、IL-subRPS2）がある場合、IL-subRPS0の既定位置番号は「０」、IL-subRPS1の既定位置番号は「１」、IL-subRPS2の既定位置番号は「２」となる。
【０４４５】
サブRPS位置（sub_rps_position[i]）は、既定位置番号が「ｉ」のレイヤ間参照ピクチャの、サブRPS並べ替え適用後の暫定参照リスト内の位置を示す。例えば、IL-subRPS0のサブRPS位置が「２」、IL-subRPS1のサブRPS位置が「１」、IL-subRPS2のサブRPS位置が「０」の場合、並べ替え後の暫定参照リストでは、リスト前方に近い方から、IL-subRPS2、IL-subRPS1、IL-subRPS0の順にレイヤ間サブRPSが含まれている。
【０４４６】
上記の変形例によると、複数のレイヤ間サブRPSの暫定参照リスト内での並び順を、符号化データより復号されたサブRPS位置を用いて変更できる。入力動画像の特性に応じて、より選択頻度の高いサブRPSが暫定参照リスト内で先頭に近い位置に設定できるため、参照ピクチャ選択に係る情報をより少ない符号量で復号できるため、符号化データの符号量を低減できる。
【０４４７】
なお、上記の説明ではレイヤ間サブRPSの位置のみを並べ替える例を挙げたが、同一レイヤ内の参照ピクチャを含むRPS（例えば、前方短期RPS、後方短期RPS、長期RPS）を含めた位置を指定してサブRPSを並べ替えることで暫定参照リストを生成してもよい。
【０４４８】
（２−４．スケーラビリティタイプに基づくサブRPSの並べ替え）
複数のレイヤ間サブRPSの順序を暫定参照リスト内で並べ替える情報を追加で伝送せず、レイヤ間のスケーラビリティの種類を示すスケーラビリティタイプに基づいてレイヤ間サブRPSの順序を決定して暫定参照リストを設定できる。
【０４４９】
例えば、対象レイヤと参照レイヤの間のスケーラビリティの種類がビュースケーラビリティの場合に、当該スケーラビリティの種類が空間スケーラビリティの場合に較べて、レイヤ間サブRPSがリストの前方に位置するように暫定参照リストを生成してもよい。
【０４５０】
ビュースケーラビリティの場合、対象レイヤと参照レイヤの解像度が等しいため、両レイヤの解像度が異なる空間スケーラビリティの場合に較べて、レイヤ間参照ピクチャの選択頻度が高い。したがって、ビュースケーラビリティの場合に、レイヤ間参照ピクチャを含むレイヤ間サブRPSを暫定参照リスト内で前方に近い位置に設定することで、参照ピクチャ選択に係る情報をより少ない符号量で復号できるため、符号化データの符号量を低減できる。
【０４５１】
なお、ビュースケーラビリティの場合だけではなく、ＳＮＲスケーラビリティの場合にも同様の技術が利用できる。すなわち、対象レイヤと参照レイヤの間のスケーラビリティの種類がＳＮＲスケーラビリティの場合に、当該スケーラビリティの種類が空間スケーラビリティの場合に較べて、レイヤ間サブRPSがリストの前方に位置するように暫定参照リストを生成してもよい。
【０４５２】
一般に、レイヤ間予測の精度（選択率）がより高くなるスケーラビリティの種類の場合に、レイヤ間予測の精度が低いスケーラビリティの種類に較べて、レイヤ間サブRPSがリストの前方に位置するように暫定参照リストを生成することが好ましい。
【０４５３】
（デプスフラグの一致性に基づく参照ピクチャリスト導出）
以下、デプスフラグの一致性に基づく参照ピクチャリスト導出について、２つの構成例を図４４から図４６を用いて説明する。
【０４５４】
第１の構成では、図４４に示すように、RPS導出部１４２は、デプスフラグが異なるレイヤ間ピクチャを、RefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）に示すサブRPSとして導出し、デプスフラグが等しいレイヤ間ピクチャを、それ以外（ここではRefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1）のサブRPSとして導出する。
【０４５５】
具体的には、図４５に示すように、対象ピクチャのデプスフラグが参照ピクチャのデプスフラグと等しいか否かを比較し（ＳＺ１０１）、デプスフラグが等しい場合には、暫定参照ピクチャリストの要素となるレイヤ間RPSであるRefPicSetInterLayer0もしくはRefPicSetInterLayer1に追加する（ＳＺ１０２）。デプスフラグが異なる場合には、暫定参照ピクチャリストの要素とならないレイヤ間RPSであるRefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）に追加する（ＳＺ１０３）。
【０４５６】
本実施形態のRPL導出部１４５は、図４５デプスフラグが等しいレイヤ間ピクチャであるRefPicSetInterLayer0とRefPicSetInterLayer1の要素は含めるが、デプスフラグが異なるレイヤ間ピクチャであるRefPicSetInterLayer2（追加的レイヤ間RPS）の要素を含めずに、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0、RefPicListTemp1を導出する。
【０４５７】
具体的には、RPL導出部１４５は、以下の式に示す順序の処理により、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0を導出する。
【０４５８】
NumRpsCurrTempList0 = Max( num_ref_idx_l0_active_minus1 + 1, NumPicTotalCurr ) rIdx = 0
while( rIdx < NumRpsCurrTempList0 ) {
for( i = 0; i < NumPocStCurrBefore; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetStCurrBefore[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics0; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer0[ i ]
for( i = 0;  i < NumPocStCurrAfter; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetStCurrAfter[ i ]
for( i = 0; i < NumPocLtCurr; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetLtCurr[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics1; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer1[ i ]
}
RPL導出部１４５は、以下の式に示す順序の処理により、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp1を導出する。
【０４５９】
NumRpsCurrTempList1 = Max( num_ref_idx_l1_active_minus1 + 1, NumPicTotalCurr )
rIdx = 0
while( rIdx < NumRpsCurrTempList1 ) {
for( i = 0; i < NumPocStCurrAfter; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetStCurrAfter[ i ]
for( i = 0; i< NumActiveRefLayerPics1; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer1[ i ]
for( i = 0;  i < NumPocStCurrBefore; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetStCurrBefore[ i ]
for( i = 0; i < NumPocLtCurr; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetLtCurr[ i ]
for( i = 0; i< NumActiveRefLayerPics0; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer0[ i ]
}
RPL導出部１４５は、暫定参照リストRefPicListTempX[]の要素を用いて、以下の処理により、第１の参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_lX_active_minus1＋１）の参照ピクチャリストRefPicListX[](X=0,1)を導出する。ref_pic_list_modification_flag_lXが1の場合には、参照リスト並べ替え順序list_entry_lX[]を用いた並び替えが行われる。
【０４６０】
for( rIdx = 0; rIdx  <=  num_ref_idx_lX_active_minus1; rIdx++) 
RefPicListX[ rIdx ] = ref_pic_list_modification_flag_lX ? RefPicListTempX[ list_entry_lX[ rIdx ] ] : RefPicListTempX[ rIdx ]
上記のように、RPS導出部１４２は、上記参照ピクチャセットを構成するサブＲＰＳとして、少なくとも、前方短期ＲＰＳ、後方短期ＲＰＳ、長期ＲＰＳ、第一のサブＲＰＳ（RefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1）と、第二のサブＲＰＳ(RefPicSetInterLayer2)を導出し、上記第二のサブＲＰＳは、デプスフラグの値が対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含み、上記第一のサブＲＰＳは、上記第二のサブＲＰＳ以外のレイヤ間参照ピクチャを含む。RPL導出部１４５は、上記第二のサブＲＰＳを含まない暫定参照リストを少なくとも一つ生成し、該暫定参照リストに基づいて上記参照ピクチャリストを導出する。
【０４６１】
既に説明したように、可変長復号部１４は、第１の参照ピクチャリスト長num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1（シンタックス自体は、第１の参照ピクチャリスト長−１）を復号する。
【０４６２】
既に説明したように、可変長復号部１４は、指定のビット長で符号化された第１の参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_lX_active_minus1+1）個の参照リスト並べ替え順序list_entry_lX[]を復号する。
【０４６３】
なお、本実施形態においても、図４１を用いて説明したように、参照リスト並べ替え順序list_entry_l0[i]とlist_entry_l1[i]のビット長は、Ceil( Log2 (NumPicTotalCurr - NumActiveRefLayerPics2)) のように、デプスフラグの値が対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含まない現ピクチャで利用可能なピクチャの総数から導出される。デプスフラグの値が対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含まないため、参照リスト並べ替え順序は、短い符号量で符号化することができる。
【０４６４】
既に説明したように、エントロピー復号部３０１は、第１の参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_l0_active_minus1＋１、num_ref_idx_l1_active_minus1＋１）の要素数の重み付予測係数情報を復号する。
【０４６５】
既に説明したように、エントロピー復号部３０１は、第１の参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1）を最大値(cMax)で、ライスパラメータcRiceParamが0となるトランケートライスTruncated Rice (TR)バイナリゼーションで２値化される差分動きベクトルに伴う参照ピクチャインデックスref_idx_l0[ ][ ]を復号する。
【０４６６】
上記第１の構成では、階層符号化された符号化データに含まれる上位レイヤの符号化データを復号し、上位レイヤの復号ピクチャを復元する画像復号装置であって、参照ピクチャセットを導出するＲＰＳ導出部と、参照ピクチャリストを導出するＲＰＬ導出部を備え、上記ＲＰＳ導出部は、上記参照ピクチャセットを構成するサブＲＰＳとして、少なくとも、前方短期ＲＰＳ、後方短期ＲＰＳ、長期ＲＰＳ、レイヤ間参照ピクチャを導出し、上記ＲＰＬ導出部は、デプスフラグの値が対象ピクチャと等しいレイヤ間参照ピクチャのみを暫定参照リストに含める。また、第１の参照ピクチャリスト長num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1（シンタックス自体は、第１の参照ピクチャリスト長−１）を復号し、導出された暫定参照リストから、デプスフラグの値が対象ピクチャと等しいレイヤ間参照ピクチャのみを含む参照ピクチャのリストを導出する。また、上記の画像復号装置は、重み付予測係数情報、動きベクトル差分の少なくとも一つを、第１の参照ピクチャリスト長に基づいて導出する。
【０４６７】
なお、第１の参照ピクチャリスト長は、デプスフラグが等しいレイヤ間ピクチャを含まずに構成される参照ピクチャのリスト（RefPicListX）の長さであるが、デプスフラグが異なるレイヤ間ピクチャを含む参照ピクチャのリスト（例えば、追加的参照ピクチャリスト）を第１の参照ピクチャリスト長が指すリストとは別に生成しても構わない
以下、第２の構成を説明する。
【０４６８】
第２の構成では、図４６に示すように、RPS導出部１４２は、デプスフラグの値に関わらず、レイヤ間ピクチャをRefPicSetInterLayer0に示すサブRPSとして導出する。
【０４６９】
さらに、RPL導出部１４５は、図４７に示すように、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0、RefPicListTemp1を導出する場合に際して、導出されたサブRPS（ここではRefPicSetInterLayer0とRefPicSetInterLayer1）について、対象ピクチャのデプスフラグDepthFlag[nuf_layer_id]が、レイヤ間RPSの要素である参照ピクチャのデプスフラグDepthFlag[RefPicSetInterLayer0[ i ]]、RefPicSetInterLayer1[ i ]と等しいか否かを比較し（ＳＺ２０１）、デプスフラグが等しい場合には、その参照ピクチャを暫定ピクチャリストRefPicListTempXに追加する（ＳＺ１０２）。デプスフラグが等しい場合には、暫定参照ピクチャリストの要素となるレイヤ間RPSであるRefPicSetInterLayer0もしくはRefPicSetInterLayer1に追加する（ＳＺ１０３）。
【０４７０】
全体としては、RPL導出部１４５は、以下の式に示す順序の処理により、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp0を導出する。
【０４７１】
NumRpsCurrTempList0 = Max( num_ref_idx_l0_active_minus1 + 1, NumPicTotalCurr ) rIdx = 0
while( rIdx < NumRpsCurrTempList0 ) {
for( i = 0; i < NumPocStCurrBefore; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetStCurrBefore[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics0; rIdx++, i++ )
if (DepthFlag[nuh_layer_id] == DepthFlag[RefPicSetInterLayer0[ i ]])
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer0[ i ]
for( i = 0;  i < NumPocStCurrAfter; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetStCurrAfter[ i ]
for( i = 0; i < NumPocLtCurr; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetLtCurr[ i ]
for( i = 0; i < NumActiveRefLayerPics1; rIdx++, i++ )
if (DepthFlag[nuh_layer_id] == DepthFlag[RefPicSetInterLayer1[ i ]])
RefPicListTemp0[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer1[ i ]
}
同様にRPL導出部１４５は、以下の式に示す順序の処理により、暫定参照ピクチャリストRefPicListTemp1を導出する。
【０４７２】
NumRpsCurrTempList1 = Max( num_ref_idx_l1_active_minus1 + 1, NumPicTotalCurr )
rIdx = 0
while( rIdx < NumRpsCurrTempList1 ) {
for( i = 0; i < NumPocStCurrAfter; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetStCurrAfter[ i ]
for( i = 0; i< NumActiveRefLayerPics1; rIdx++, i++ )
if (DepthFlag[nuh_layer_id] == DepthFlag[RefPicSetInterLayer1[ i ]])
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer1[ i ]
for( i = 0;  i < NumPocStCurrBefore; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetStCurrBefore[ i ]
for( i = 0; i < NumPocLtCurr; rIdx++, i++ )
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetLtCurr[ i ]
for( i = 0; i< NumActiveRefLayerPics0; rIdx++, i++ )
if (DepthFlag[nuh_layer_id] == DepthFlag[RefPicSetInterLayer0[ i ]])
RefPicListTemp1[ rIdx ] = RefPicSetInterLayer0[ i ]
}
上記のように、第２の構成のRPL導出部１４５では、生成したレイヤ間参照ピクチャ（RefPicSetInterLayer0、RefPicSetInterLayer1）の内、デプスフラグの値が対象ピクチャと等しいレイヤ間参照ピクチャのみを暫定参照リストRefPicListTempXに含める。
【０４７３】
RPL導出部１４５は、暫定参照リストRefPicListTempX[]の要素を用いて、以下の処理により、第１の参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_lX_active_minus1＋１）の参照ピクチャリストRefPicListX[](X=0,1)を導出する。ref_pic_list_modification_flag_lXが1の場合には、参照リスト並べ替え順序list_entry_lX[]を用いた並び替えが行われる。
【０４７４】
for( rIdx = 0; rIdx  <=  num_ref_idx_lX_active_minus1; rIdx++) 
RefPicListX[ rIdx ] = ref_pic_list_modification_flag_lX ? RefPicListTempX[ list_entry_lX[ rIdx ] ] : RefPicListTempX[ rIdx ]
よって、参照ピクチャリストRefPicListX[](X=0,1)の参照ピクチャリスト長は、num_ref_idx_l1_active_minus1＋１となる。
【０４７５】
なお、上記処理では、図１３で復号される第１の参照ピクチャリスト長num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1は、デプスフラグが等しいレイヤ間ピクチャを含まずに構成される参照ピクチャのリスト（RefPicListX）の長さであるが、デプスフラグが異なるレイヤ間ピクチャを含む参照ピクチャのリスト（例えば、追加的参照ピクチャリスト）を第１の参照ピクチャリスト長が指すリストとは別に生成しても構わない。
【０４７６】
上記第２の構成においても、第１の参照ピクチャリスト長num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1（シンタックス自体は、第１の参照ピクチャリスト長−１）を復号し、デプスフラグの値が対象ピクチャと等しいレイヤ間参照ピクチャのみを含む参照ピクチャのリストを導出する。また、上記の画像復号装置は、参照リスト並べ替え順序、重み付予測係数情報、動きベクトル差分の少なくとも一つを、第１の参照ピクチャリスト長に基づいて導出する。
【０４７７】
以上の第１の構成および第２の構成によれば、参照ピクチャリスト（少なくとも暫定参照ピクチャリスト）は、デプスフラグの値が対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャを含まないため、デプスフラグの値が対象ピクチャと異なるレイヤ間参照ピクチャから構成される参照ピクチャのリストの参照ピクチャリスト長（num_ref_idx_l0_active_minus1、num_ref_idx_l1_active_minus1）に依存して復号される、重み付予測係数情報、差分動きベクトルをより短い符号で符号化することが可能であり、符号量を低減する効果を奏する。
【０４７８】
〔階層動画像符号化装置〕
以下では、本実施形態に係る階層動画像符号化装置２の構成について、図２３を参照して説明する。
【０４７９】
（２−５．サブRPS情報の伝送位置）
上記の２−１から２−３に示した例ではサブRPS順序情報（レイヤ間サブRPS先頭、フラグレイヤ間サブRPS順序交換フラグ、レイヤ間サブRPS順序情報）をパラメータセット（VPSまたはSPS）で伝送すると記載したが、それに限らない。例えば、ピクチャパラメータセットやスライスヘッダに含めて伝送しても構わない。
【０４８０】
しかしながら、階層動画像復号装置がスライス単位やピクチャ単位で参照ピクチャリスト内の参照ピクチャの並び替えを行う機能を有する場合、複数のピクチャやスライスに共通して適用可能であるパラメータセット（VPSやSPS）においてサブRPS順序情報を伝送することが好ましい。パラメータセットでサブRPS単位の並べ替え情報を伝送し、スライスやピクチャで参照ピクチャ単位の並べ替え情報を伝送することで、より少ない符号量の符号化データから参照ピクチャ選択に係る情報を復号できる。  （階層動画像符号化装置の構成）
図２３を用いて、階層動画像符号化装置２の概略構成を説明する。図２３は、階層動画像符号化装置２の概略的構成を示した機能ブロック図である。階層動画像符号化装置２は、対象レイヤの入力画像ＰＩＮ＃Ｔを、参照レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｒを参照しながら符号化して、対象レイヤの階層符号化データＤＡＴＡを生成する。なお、参照レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｒは、参照レイヤに対応する階層動画像符号化装置において符号化済みであるとする。
【０４８１】
図２３に示すように階層動画像符号化装置２は、ピクチャ符号化部２１、可変長符号化部２２、ＮＡＬ多重化部２３、復号ピクチャ管理部１４、および、ベース復号部１５を備える。
【０４８２】
ピクチャ符号化部２１は、入力画像ＰＩＮ＃Ｔを符号化して対応するシンタックス値を生成して出力する。また、同時に出力したシンタックス値を用いて復号処理を行うことで復号ピクチャを生成して出力する。ピクチャ符号部２１は、シンタックス値または復号ピクチャの生成に、入力される参照ピクチャリストを利用したインター予測またはレイヤ間画像予測を用いる。
【０４８３】
可変長符号化部は、入力されるシンタックス値を可変長符号化して対象レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｔとして出力する。
【０４８４】
ＮＡＬ多重化部２３は、入力される対象レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃Ｔと、参照レイヤ符号化データＤＡＴＡ＃ＲとをＮＡＬユニットに格納することでＮＡＬ多重化した階層動画像符号化データＤＡＴＡを生成し、外部に出力する。
【０４８５】
復号ピクチャ管理部１４は、既に説明した階層動画像復号装置１の備える復号ピクチャ管理部１４と同一の構成要素である。ただし、階層動画像符号化装置２の備える復号ピクチャ管理部１４では、DPBに記録されたピクチャを出力ピクチャとして出力する必要はないため、当該出力は省略できる。なお、階層動画像復号装置１の復号ピクチャ管理部１４の説明において「復号」として説明した記載は「符号化」と置き換えることで、階層動画像符号化装置２の復号ピクチャ管理部１４にも適用できる。
【０４８６】
ベース復号部１５は、既に説明した階層動画像復号装置１の備えるベース復号部１５と同一の構成要素であり、詳細説明は省略する。
【０４８７】
（動画像符号化装置２の効果）
以上説明した本実施形態に係る階層動画像符号化装置２は、ピクチャ管理部１４内にRPS導出部１４２を備えており、前記RPS導出部は、復号画素（復号画像の画素値）が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含むレイヤ間画素RPSと、復号画素が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含まず、かつ、動き情報が参照される可能性のあるレイヤ間参照ピクチャを含むレイヤ間動き限定RPSを導出する。また、階層動画像符号化装置２は、ピクチャ管理部１４内にRPL導出部１４５を備えており、前記RPL導出部は、レイヤ間画素RPSがレイヤ間動き限定RPSに較べてリスト先頭に近い位置にある暫定参照リストを生成し、当該暫定参照リストに基づいて参照リストを生成する。したがって、階層動画像復号装置１は、レイヤ間画素RPSに含まれるレイヤ間参照ピクチャを指定する参照ピクチャインデックスが少ない符号量で符号化して符号化データを生成できる。
【０４８８】
（他の階層動画像符号化／復号システムへの適用例）
上述した階層動画像符号化装置２及び階層動画像復号装置１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用できる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（ＣＧおよびＧＵＩを含む）であってもよい。
【０４８９】
図２４に基づいて、上述した階層動画像符号化装置２および階層動画像復号装置１を、動画像の送信および受信に利用できることを説明する。図２４の（ａ）は、階層動画像符号化装置２を搭載した送信装置ＰＲＯＤ＿Ａの構成を示したブロック図である。
【０４９０】
図２４の（ａ）に示すように、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２と、変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２が得た変調信号を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ａ３とを備えている。上述した階層動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１として利用される。
【０４９１】
送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ａ４、動画像を記録した記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ａ６、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図２４の（ａ）においては、これら全てを送信装置ＰＲＯＤ＿Ａが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０４９２】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１との間に、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０４９３】
図２４の（ｂ）は、階層動画像復号装置１を搭載した受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの構成を示したブロック図である。図２４の（ｂ）に示すように、受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、変調信号を受信する受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１と、受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２と、復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３とを備えている。上述した階層動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３として利用される。
【０４９４】
受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｂ４、動画像を記録するための記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５、及び、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｂ６を更に備えていてもよい。図２４の（ｂ）においては、これら全てを受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０４９５】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３と記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５との間に、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０４９６】
なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
【０４９７】
例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。
【０４９８】
また、インターネットを用いたＶＯＤ（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線又は有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型ＰＣ、ラップトップ型ＰＣ、及びタブレット型ＰＣが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
【０４９９】
なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ及び受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの双方として機能する。
【０５００】
図２５に基づいて、上述した階層動画像符号化装置２および階層動画像復号装置１を、動画像の記録および再生に利用できることを説明する。図２５の（ａ）は、上述した階層動画像符号化装置２を搭載した記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの構成を示したブロック図である。
【０５０１】
図２５の（ａ）に示すように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１が得た符号化データを記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込む書込部ＰＲＯＤ＿Ｃ２と、を備えている。上述した階層動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１として利用される。
【０５０２】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ(Solid State Drive)等のように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリ等のように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray Disc:登録商標）等のように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０５０３】
また、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ｃ３、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４、動画像を受信するための受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ｃ６を更に備えていてもよい。図２５の（ａ）においては、これら全てを記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０５０４】
なお、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０５０５】
このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃとしては、例えば、ＤＶＤレコーダ、ＢＤレコーダ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５又は画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの一例である。
【０５０６】
図２５の（ｂ）は、上述した階層動画像復号装置１を搭載した再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの構成を示したブロックである。図２５の（ｂ）に示すように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込まれた符号化データを読み出す読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１と、読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と、を備えている。上述した階層動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２として利用される。
【０５０７】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤやＳＳＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢフラッシュメモリなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤやＢＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０５０８】
また、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４、及び、動画像を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５を更に備えていてもよい。図２５の（ｂ）においては、これら全てを再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０５０９】
なお、送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０５１０】
このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄとしては、例えば、ＤＶＤプレイヤ、ＢＤプレイヤ、ＨＤＤプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型ＰＣ（この場合、出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型又はタブレット型ＰＣ（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの一例である。
【０５１１】
（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現について）
最後に、階層動画像復号装置１、階層動画像符号化装置２の各ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【０５１２】
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０５１３】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）／ＭＯ（Magneto-Optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable and Programmable Read-only Memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【０５１４】
また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ＶＡＮ（Value-Added Network）、ＣＡＴＶ（Community Antenna Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０５１５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０５１６】
本発明は、画像データが階層的に符号化された符号化データを復号する階層画像復号装置、および、画像データが階層的に符号化された符号化データを生成する階層画像符号化装置に好適に適用できる。また、階層画像符号化装置によって生成され、階層画像復号装置によって参照される階層符号化データのデータ構造に好適に適用できる。
【符号の説明】
【０５１７】
１          階層動画像復号装置（画像復号装置）
１１        ＮＡＬ逆多重化部
１２        可変長復号部
１３        ピクチャ復号部
１４        復号ピクチャ管理部
１４１      ＤＰＢ
１４２      ＲＰＳ導出部
１４３      参照ピクチャ制御部
１４４      ベース参照ピクチャ制御部
１４５      ＲＰＬ導出部（参照ピクチャリスト導出部）
１４６      出力制御部
１５        ベース復号部
１５１      可変長復号部
１５３      ベースピクチャ復号部
１５４      ベース復号ピクチャ管理部
２          階層動画像符号化装置（画像符号化装置）
２１        ピクチャ符号化部
２２        可変長符号化部
２３        ＮＡＬ多重化部
３１        ピクチャ復号部
３０１      エントロピー復号部
３０２      予測パラメータ復号部
３０３      インター予測パラメータ復号部
３０４      イントラ予測パラメータ復号部
３０６      参照ピクチャメモリ
３０７      予測パラメータメモリ
３０８      予測画像生成部
３０９      インター予測画像生成部
３１０      イントラ予測画像生成部
３１１      逆量子化・逆ＤＣＴ部
３１２      加算部
３０３１    インター予測パラメータ復号制御部
３０３２    ＡＭＶＰ予測パラメータ導出部
３０３３    ベクトル候補導出部
３０３４    予測ベクトル選択部
３０３５    加算部
３０３６    マージ予測パラメータ導出部
３０３７    コロケートピクチャ導出部
３０３８    コロケート情報導出部
３０３８１  代替参照ピクチャリスト導出部
３０３８２  コロケート情報変換部
３０３６１  マージ候補導出部
３０３６２  マージ候補選択部
３０３６１１  マージ候補格納部
３０３６１３  基本マージ候補導出部
３０３６１３１  空間マージ候補導出部
３０３６１３２  時間マージ候補導出部
３０３６１３３  結合マージ候補導出部
３０３６１３４  ゼロマージ候補導出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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