(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像列を取得して符号化する画像符号化装置であって、
符号化済みの領域に属する動き情報に基づいて所定の動き予測処理を行い、第１の参照情報を生成すると共に、前記第１の参照情報に基づいて特定される第１の参照ピクチャにおける第１の予測動きベクトル情報を生成する動き予測部と、
前記第１の予測動きベクトル情報から、第２の参照情報に基づいて特定された第２の参照ピクチャにおける第２の予測動きベクトル情報を導出し、導出した第２の予測動きベクトル情報を基準とした前記第２の参照ピクチャの領域において所定の動き探索を行って動きベクトル情報を特定し、特定した動きベクトル情報に基づいて前記第２の参照ピクチャから予測信号を生成するとともに、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて残差動きベクトル情報を生成する修正予測信号生成部と、
対象信号から、前記修正予測信号生成部により生成された予測信号を減じて残差情報を生成する減算部と、
前記残差情報に対して所定の残差符号化処理を行い、残差符号化後情報を生成する残差符号化部と、
所定の構文構造に基づいて、前記残差符号化後情報、前記残差動きベクトル情報、および符号化パラメータの符号列を生成する符号列生成部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
前記修正予測信号生成部は、
前記第１の予測動きベクトル情報に基づいて、前記第１の参照ピクチャから第１の予測信号を生成し、
前記第２の予測動きベクトル情報に基づいて、前記第２の参照ピクチャから第２の予測信号を生成し、
前記第１の予測信号と前記第２の予測信号を合成して合成予測信号を生成し、
前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて残差動きベクトル情報を生成し、
前記減算部は、
前記対象信号から、前記修正予測信号生成部により生成された合成予測信号を減じて残差情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記修正予測信号生成部は、
複数の動作を区別するための複数の動作モードに基づいて動作し、
前記複数の動作モードごとに異なる導出処理により、動作モードごとの複数の第２の予測動きベクトル情報を導出し、
所定の動き探索により複数の動きベクトル情報を特定し、特定した複数の動きベクトル情報に基づいて、前記第２の参照ピクチャから動作モードごとの複数の第２の予測信号を生成し、
動作モードが対応する同士の、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて、前記複数の動作モードごとの残差動きベクトル情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記複数の動作モードごとに生成された複数の結果から、最も少ない符号量となる結果を採用し、前記修正予測信号生成部における動作モードを確定するモード判定部、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の画像符号化装置。
【請求項５】
前記動き予測部は、
複数の動作を区別するための動き予測モードに基づいて動作し、
前記所定の動き予測処理は、
ＡＭＶＰ（Advanced Motion Vector prediction）処理によって予測動きベクトル情報の候補を特定して前記修正予測信号生成部に供給し、
前記修正予測信号生成部は、
前記ＡＭＶＰ処理によって特定された予測動きベクトル情報の候補を順次取得し、前記第１の予測動きベクトル情報とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像符号化装置。
【請求項６】
前記動き予測部は、
複数の動作を区別するための複数の動き予測モードに基づいて動作し、
前記所定の動き予測処理は、マージ処理によって予測動きベクトル情報の候補を特定して前記修正予測信号生成部に供給し、
前記修正予測信号生成部は、
前記マージ処理によって特定された予測動きベクトル情報の候補を順次取得し、前記第１の予測動きベクトル情報とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像符号化装置。
【請求項７】
本画像符号化装置は、
符号化モードとしてＡＭＶＰモードに基づいて動作し、
前記動き予測部は、
複数の動作を区別するための動き予測モードに基づいて動作し、
前記所定の動き予測処理は、前記符号化モードのＡＭＶＰモードに従って、ＡＭＶＰ処理によって予測動きベクトル情報の候補の中から最良の予測動きベクトル情報を確定し、識別するためのインデックス情報を生成し、
前記修正予測信号生成部は、
前記符号化モードのＡＭＶＰモードに従って、確定された予測動きベクトル情報を取得し、前記第１の予測動きベクトル情報とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像符号化装置。
【請求項８】
本画像符号化装置は、
符号化モードとしてマージモードに基づいて動作し、
前記動き予測部は、
複数の動作を区別するための動き予測モードに基づいて動作し、
前記所定の動き予測処理は、前記符号化モードのマージモードに従って、マージ処理によって予測動きベクトル情報の候補の中から最良の予測動きベクトル情報を確定し、識別するためのインデックス情報を生成し、
前記修正予測信号生成部は、
前記符号化モードのマージモードに従って、確定された予測動きベクトル情報を取得し、前記第１の予測動きベクトル情報とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像符号化装置。
【請求項９】
動画像列を取得して符号化する画像符号化方法であって、
符号化済みの領域に属する動き情報に基づいて所定の動き予測処理を行い、第１の参照情報を生成すると共に、前記第１の参照情報に基づいて特定された第１の参照ピクチャにおける第１の予測動きベクトル情報を生成するステップと、
前記第１の予測動きベクトル情報から、第２の参照情報に基づいて特定された第２の参照ピクチャにおける第２の予測動きベクトル情報を導出し、導出した第２の予測動きベクトル情報を基準とした前記第２の参照ピクチャの領域において所定の動き探索を行って動きベクトル情報を特定し、特定した動きベクトル情報に基づいて前記第２の参照ピクチャから予測信号を生成するとともに、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて残差動きベクトル情報を生成するステップと、
対象信号から前記予測信号を減じて残差情報を生成するステップと、
前記残差情報に対して所定の残差符号化処理を行い、残差符号化後情報を生成するステップと、
所定の構文構造に基づいて、前記残差符号化後情報、前記残差動きベクトル情報、および符号化パラメータの符号列を生成するステップと、
を備えることを特徴とする画像符号化装置で実行される画像符号化方法。
【請求項１０】
動画像列を取得して符号化する画像符号化プログラムであって、
符号化済みの領域に属する動き情報に基づいて所定の動き予測処理を行い、第１の参照情報を生成すると共に、前記第１の参照情報に基づいて特定された第１の参照ピクチャにおける第１の予測動きベクトル情報を生成する機能と、
前記第１の予測動きベクトル情報から、第２の参照情報に基づいて特定された第２の参照ピクチャにおける第２の予測動きベクトル情報を導出し、導出した第２の予測動きベクトル情報を基準とした前記第２の参照ピクチャの領域において所定の動き探索を行って動きベクトル情報を特定し、特定した動きベクトル情報に基づいて前記第２の参照ピクチャから予測信号を生成するとともに、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて残差動きベクトル情報を生成する機能と、
対象信号から前記予測信号を減じて残差情報を生成する機能と、
前記残差情報に対して所定の残差符号化処理を行い、残差符号化後情報を生成する機能と、
所定の構文構造に基づいて、前記残差符号化後情報、前記残差動きベクトル情報、および符号化パラメータの符号列を生成する機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像信号を符号化する画像符号化装置、画像符号化方法、および画像符号化プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４（以後、ＡＶＣ）等に代表される動画像符号化では、時間方向の相関を利用した情報圧縮として動き補償が用いられている。動き補償は、符号化対象となっている画像信号である符号化対象ピクチャ（以後、対象ピクチャ）に対して、既に符号化され、復号された局部復号信号を参照ピクチャとして用い、所定の符号化処理単位で、対象ピクチャと参照ピクチャとの間での動き量（以後、動きベクトル情報）を検出し、予測信号を生成する手法である。
【０００３】
ここで、ＡＶＣでは、所定の符号化処理単位となる１６×１６画素の２次元ブロック（以後、マクロブロック）内での、処理対象となっているブロック（以後、対象ブロック）の大きさを可変にして対象ブロック毎の動きベクトル情報を用いて予測する手法、複数の参照ピクチャの中から予測に用いる参照ピクチャを選択する手法、２つの参照ピクチャと対象ブロックの間の動きベクトル情報から予測信号を特定して、合成予測信号を生成する手法等により、動き補償における予測精度を向上させ、情報量を削減している。
【０００４】
また、ＡＶＣや特許文献１等には、動きベクトル情報による情報量の増加を抑制するため、対象ブロック周辺の復号済みのブロックに対する動きベクトル情報から予測される、予測動きベクトル情報を用いて符号化することで、対象ブロックを符号化および復号する際に必要とする動きベクトル情報を伝送しないダイレクトモード、およびその改善技術を用いて動き補償を行うことが提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９１６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１やＡＶＣに代表される従来の動画像符号化におけるダイレクトモードによる動き補償では、動画像内に含まれる物体の動きは、十分短い時間間隔のピクチャ間では一定の方向に対して等速で連続的に移動することを想定している。したがって、画面内に含まれる物体の動きの方向や速度に変化があるような動画像を符号化しようとすると、ダイレクトモードでは動きに十分追従できず、十分な予測信号が得にくいという難しい問題がある。
【０００７】
また、対象ブロック内の画像信号の特徴として、例えば、強いエッジ成分を含むような信号の場合、参照ピクチャから取得する予測信号の空間位置が微小にずれただけであっても、対象ブロック内の画像信号から特定される予測信号を減算して得られる残差情報が大きくなってしまい、符号量が増大するという難しい問題がある。したがって、ダイレクトモードによって予測された動きベクトル情報が、動きに追従できずに十分な位置合せの精度が得られていない場合、高い精度で空間位相の合った予測信号を得ることが難しい。この場合、同様に残差情報が大きくなってしまい、符号量の増大につながるという難しい問題がある。
【０００８】
更に、ＡＶＣに代表される従来の動画像符号化において、高い精度で空間位相の合った予測信号を得るために、例えば、Ｂピクチャの符号化では、前方または後方の１枚の参照ピクチャから予測信号を得る方法（片方向予測）、２枚以下の参照ピクチャから２つの参照信号を特定した後に平均して予測信号を得る方法（双予測）がある。これらの方法は、対象ブロックの周囲にある符号化済みのブロックから予測される予測動きベクトル情報を利用して動き推定を行うことで動きベクトル情報を特定し、予測動きベクトル情報を減算することで残差動きベクトル情報を生成し、符号化後に伝送するような構成となっている。
【０００９】
ここで、片方向予測では1つ、双予測では２つの残差動きベクトル情報を符号化後に伝送することになる。しかし、片方向予測では、片方向の１枚の参照ピクチャからしか予測信号を得ることができないため、参照ピクチャ内に必要とする信号が含まれていない場合には、動き推定によって、必ずしも最適とはいえない領域を指し示す動きベクトル情報が特定されてしまうことが有り得る。したがって、１つの残差動きベクトル情報および利用する参照ピクチャを特定するための補助情報（以後、参照インデックス情報、または単に、参照情報）を伝送するための情報量を割り当てたにも関わらず、必ずしも十分な予測信号が得られないことがあるという難しい問題がある。双予測では、２箇所から参照信号を取得して予測信号を合成することから、このような片方向予測の問題をある程度改善することが可能となるが、２つ分の残差動きベクトル情報および参照インデックス情報を符号化後に伝送する必要があり、符号量を増大させるという難しい問題がある。
【００１０】
そこで、伝送する動きベクトル情報および動きベクトル情報を特定する際に必要となる補助情報を増大させることなく、双予測における予測信号の品質を向上させることにより予測残差を低減し、符号化効率を向上させることが求められている。
【００１１】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、予測信号の品質を高める技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の画像符号化装置は、動画像列を取得して符号化する画像符号化装置であって、符号化済みの領域に属する動き情報に基づいて所定の動き予測処理を行い、第１の参照情報を生成すると共に、前記第１の参照情報に基づいて特定される第１の参照ピクチャにおける第１の予測動きベクトル情報を生成する動き予測部（１０４）と、前記第１の予測動きベクトル情報から、第２の参照情報に基づいて特定された第２の参照ピクチャにおける第２の予測動きベクトル情報を導出し、導出した第２の予測動きベクトル情報を基準とした前記第２の参照ピクチャの領域において所定の動き探索を行って動きベクトル情報を特定し、特定した動きベクトル情報に基づいて前記第２の参照ピクチャから予測信号を生成するとともに、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて残差動きベクトル情報を生成する修正予測信号生成部（１０６、１０７）と、対象信号から、前記修正予測信号生成部により生成された予測信号を減じて残差情報を生成する減算部（１０９）と、前記残差情報に対して所定の残差符号化処理を行い、残差符号化後情報を生成する残差符号化部（１１０）と、所定の構文構造に基づいて、前記残差符号化後情報、前記残差動きベクトル情報、および符号化パラメータの符号列を生成する符号列生成部（１１３）と、を備える。
【００１３】
前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）は、前記第１の予測動きベクトル情報に基づいて、前記第１の参照ピクチャから第１の予測信号を生成し、前記第２の予測動きベクトル情報に基づいて、前記第２の参照ピクチャから第２の予測信号を生成し、前記第１の予測信号と前記第２の予測信号を合成して合成予測信号を生成し、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて残差動きベクトル情報を生成してもよい。前記減算部（１０９）は、前記対象信号から、前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）により生成された合成予測信号を減じて残差情報を生成してもよい。
【００１４】
前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）は、複数の動作を区別するための複数の動作モードに基づいて動作し、前記複数の動作モードごとに異なる導出処理により、動作モードごとの複数の第２の予測動きベクトル情報を導出し、所定の動き探索により複数の動きベクトル情報を特定し、特定した複数の動きベクトル情報に基づいて、前記第２の参照ピクチャから動作モードごとの複数の第２の予測信号を生成し、動作モードが対応する同士の、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて、前記複数の動作モードごとの残差動きベクトル情報を生成してもよい。
【００１５】
前記複数の動作モードごとに生成された複数の結果から、最も少ない符号量となる結果を採用し、前記修正予測信号生成部における動作モードを確定するモード判定部（１０８）をさらに備えてもよい。
【００１６】
前記動き予測部（１０４）は、複数の動作を区別するための動き予測モードに基づいて動作してもよい。前記所定の動き予測処理は、ＡＭＶＰ（Advanced Motion Vector prediction）処理によって予測動きベクトル情報の候補を特定して前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）に供給してもよい。前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）は、前記ＡＭＶＰ処理によって特定された予測動きベクトル情報の候補を順次取得し、前記第１の予測動きベクトル情報としてもよい。
【００１７】
前記動き予測部（１０４）は、複数の動作を区別するための複数の動き予測モードに基づいて動作してもよい。前記所定の動き予測処理は、マージ処理によって予測動きベクトル情報の候補を特定して前記修正予測信号生成部に供給してもよい。前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）は、前記マージ処理によって特定された予測動きベクトル情報の候補を順次取得し、前記第１の予測動きベクトル情報としてもよい。
【００１８】
本画像符号化装置は、符号化モードとしてＡＭＶＰモードに基づいて動作してもよい。前記動き予測部（１０４）は、複数の動作を区別するための動き予測モードに基づいて動作してもよい。前記所定の動き予測処理は、前記符号化モードのＡＭＶＰモードに従って、ＡＭＶＰ処理によって予測動きベクトル情報の候補の中から最良の予測動きベクトル情報を確定し、識別するためのインデックス情報を生成してもよい。前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）は、前記符号化モードのＡＭＶＰモードに従って、確定された予測動きベクトル情報を取得し、前記第１の予測動きベクトル情報としてもよい。
【００１９】
本画像符号化装置は、符号化モードとしてマージモードに基づいて動作してもよい。前記動き予測部（１０４）は、複数の動作を区別するための動き予測モードに基づいて動作してもよい。前記所定の動き予測処理は、前記符号化モードのマージモードに従って、マージ処理によって予測動きベクトル情報の候補の中から最良の予測動きベクトル情報を確定し、識別するためのインデックス情報を生成してもよい。前記修正予測信号生成部（１０６、１０７）は、前記符号化モードのマージモードに従って、確定された予測動きベクトル情報を取得し、前記第１の予測動きベクトル情報としてもよい。
【００２０】
本発明の別の態様は、画像符号化方法である。この方法は、動画像列を取得して符号化する画像符号化方法であって、符号化済みの領域に属する動き情報に基づいて所定の動き予測処理を行い、第１の参照情報を生成すると共に、前記第１の参照情報に基づいて特定された第１の参照ピクチャにおける第１の予測動きベクトル情報を生成するステップと、前記第１の予測動きベクトル情報から、第２の参照情報に基づいて特定された第２の参照ピクチャにおける第２の予測動きベクトル情報を導出し、導出した第２の予測動きベクトル情報を基準とした前記第２の参照ピクチャの領域において所定の動き探索を行って動きベクトル情報を特定し、特定した動きベクトル情報に基づいて前記第２の参照ピクチャから予測信号を生成するとともに、前記動きベクトル情報から前記第２の予測動きベクトル情報を減じて残差動きベクトル情報を生成するステップと、対象信号から前記予測信号を減じて残差情報を生成するステップと、前記残差情報に対して所定の残差符号化処理を行い、残差符号化後情報を生成するステップと、所定の構文構造に基づいて、前記残差符号化後情報、前記残差動きベクトル情報、および符号化パラメータの符号列を生成するステップと、を備える画像符号化装置で実行される。
【００２１】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、予測信号の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における動画像符号化装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における動画像符号化装置の、符号化制御部と各部との接続関係を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１における動画像符号化装置の基本フローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１における動画像復号装置の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１における動画像復号装置の、復号制御部と各部との接続関係を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態１における動画像復号装置の基本フローチャートである。
【図７】図７（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の修正予測信号生成部の詳細を示すための構成図である。
【図８】図８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第１修正予測信号生成部の詳細を示すための構成図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第２修正予測信号生成部の詳細を示すための構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第１修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第１修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第１修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第２修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第２修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態２における、動画像符号化装置側の第２修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第１修正予測信号生成部の詳細を示すための構成図である。
【図１７】図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第２修正予測信号生成部の詳細を示すための構成図である。
【図１８】本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第１修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第１修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第１修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第２修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第２修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態２における、動画像復号装置側の第２修正予測信号生成部の各部の動作を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態２における動作モードを説明するための表（その１）である。
【図２５】本発明の実施の形態２における動作モードを説明するための表（その２）である。
【図２６】対象予測ブロックと符号化済みの隣接ブロックとの関係を示すための概念図である。
【図２７】対象予測ブロックと、時間が異なる別のピクチャの同一位置の周辺ブロックとの関係を示すための概念図である。
【図２８】図２８（Ａ）、（Ｂ）は、符号化の予測モードに基づいて符号化のモードを大別して表した図である。
【図２９】本発明の実施の形態４における符号列の一例を示した概念図である。
【図３０】図３０（Ａ）、（Ｂ）は、動画像符号化によって生成される符号列の所定の構文構造であるシンタックスの一例を示した図である。
【図３１】図３１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態４における符号列のシンタックスの一例を示した図である。
【図３２】図３２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態４における符号列のシンタックスの別の一例を示した図である。
【図３３】図３３（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態４における符号列のシンタックスの別の一例を示した図である。
【図３４】図３４（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態４における符号列のシンタックスの別の一例を示した図である。
【図３５】本発明の実施の形態５における動画像送信装置および動画像受信装置の概念図である。
【図３６】本発明の実施の形態６における情報処理装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施の形態１）  動画像符号化装置および動画像復号装置の基本構成と動作．
まず、本発明の実施の形態１における動画像符号化装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における、動画像符号化装置１００の構成図である。図２は、本発明の実施の形態１における、動画像符号化装置１００の各部と符号化制御部１２０との間の接続関係を示す構成図である。
【００２６】
実施の形態１の動画像符号化装置１００は、入力部１０１、ピクチャ蓄積部１０２、動き情報蓄積部１０３、動き予測部１０４、参照解析部１０５、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、モード判定部１０８、減算部１０９、残差符号化部１１０、残差復号部１１１、加算部１１２、符号列生成部１１３、符号列蓄積部１１４、符号量制御部１１５、出力部１１６および符号化制御部１２０を少なくとも備える。また更に、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８およびイントラ予測部１１９を含むように構成すると良く、実施の形態１においては、これら全てを含むものとして話を進める。
【００２７】
また、実施の形態１では、便宜上、動画像符号化処理全体の動作モードを符号化動作モードもしくは単に符号化モードと呼び、第１修正予測信号生成部１０６および第２修正予測信号生成部１０７における動作を基準とした動作モードを単に動作モードと呼ぶことにする。また、動き予測部１０４における動作モードを動き予測モードと呼ぶことにする。
【００２８】
入力部１０１は、例えば、図１で示されるような撮像装置１３１、伝送装置１３２、記録媒体１３４を利用する、もしくは利用しない記録装置１３３や蓄積装置１３５等から動画像信号として所定の空間解像度をもつ入力画像列を取得する。入力部１０１は、その入力画像列中の符号化対象となる対象ピクチャにおいて、現在符号化対象となっている空間領域内である対象領域内の信号を対象信号として、減算部１０９、モード判定部１０８、片方向予測信号生成部１１７、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、双予測信号生成部１１８に供給する。ここで、対象領域は、例えばＡＶＣのように、対象ピクチャを空間的な２次元領域である所定の大きさの矩形領域（以後、ブロック）によって隙間なく分割し、現在符号化対象となっている対象ブロックとする。ここでは、対象領域の形状をブロックとしているが、任意形状により隙間なく分割し、各領域において対象となった領域の対象信号を供給するように構成しても良く、特に限定されないことに注意する。
【００２９】
ピクチャ蓄積部１０２は、参照ピクチャを蓄積し、必要に応じて各部に対して供給する。ここで、格納される参照ピクチャを容易に特定できるようにするために、例えば、ピクチャの順番を示すための番号であるPicture Order Count（以後、ＰＯＣ）と関連付けを行った上で蓄積すると良い。ＰＯＣは、参照ピクチャを特定するための情報として、ＡＶＣで用いられている。ピクチャ蓄積部１０２は、加算部１１２で生成される復号信号を取得し、参照ピクチャとして蓄積する。ピクチャ蓄積部１０２は、片方向予測信号生成部１１７、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、双予測信号生成部１１８に対して、要求された参照ピクチャを供給する。ピクチャ蓄積部１０２は、加算部１１２から復号信号を取得する際に、符号化後に局部復号して得られる復号済み領域の画像信号を順次、取得し、局部復号領域の画像信号（以後、局部復号ピクチャ）として蓄積する。ピクチャ蓄積部１０２は、符号化対象ピクチャ全域の局部復号結果が得られると、局部復号ピクチャの画像信号を参照ピクチャとして保持するようにすると良い。ピクチャ蓄積部１０２は、イントラ予測部１１９に対して、要求された局部復号ピクチャを供給する。ピクチャ蓄積部１０２は、必要であれば、片方向予測信号生成部１１７、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、双予測信号生成部１１８に対しても、要求された局部復号ピクチャを供給するようにしても良い。ピクチャ蓄積部１０２は、各部に参照ピクチャもしくは局部復号ピクチャを供給する際に、参照情報が供給された場合には、参照情報からＰＯＣを特定し、要求された参照ピクチャもしくは局部復号ピクチャを特定して供給する。
【００３０】
動き情報蓄積部１０３は、動き情報を蓄積する。ここで、動き情報は、予測動きベクトル情報、参照情報、修正された予測動きベクトル情報（以後、修正予測動きベクトル情報）、修正された参照情報（以後、修正参照情報）、動きベクトル情報および残差動きベクトル情報を含むものとする。動き情報蓄積部１０３は、対象ピクチャおよび参照ピクチャにおける予測処理の単位（以後、予測単位）ごとに利用される動き情報をまとめて管理する。例えば、ＡＶＣのように双予測を行う場合には、２つの動き情報を予測単位ごとに管理できるようにすると良い。ここで便宜上、一方をリスト０（以後、Ｌ０）側の動き情報、もう一方をリスト１（以後、Ｌ１）側の動き情報と呼ぶ。また、参照可能なピクチャに関する情報は、例えばＡＶＣのように、参照リストとしてＬ０とＬ１で別々に管理されており、ref_idx_l0, ref_idx_l1といった参照情報に格納されている値によって参照ピクチャを特定できるようにすると良い。
【００３１】
動き情報蓄積部１０３は、どのような予測モードによって得られた動き情報であるかを特定することができるように、動き情報をモード情報と関連付けて管理する。動き情報蓄積部１０３は、どの参照ピクチャにおける、どの予測単位の領域（以後、参照予測領域）に属する動き情報であるかを特定することができるように、動き情報と、参照ピクチャを特定するための情報とを関連付けて管理する。参照ピクチャを特定するための情報として、例えばＡＶＣで用いられているような、ピクチャの順番を示すための番号であるＰＯＣや、ref_idxのような参照情報を利用すると良い。ここで、参照情報を利用した場合にて、例えばＡＶＣのような構成の参照情報を利用する場合には、必要に応じて参照情報からＰＯＣを特定することで、必要とする参照予測領域に属する動き情報を特定できるようになる。例えば、動き情報蓄積部１０３は、所定の動作モードに従って、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８によって生成された動き情報のうちの少なくとも１つを取得し、蓄積する。その際、モード情報、ＰＯＣもしくは参照情報、現在予測対象となっている予測領域（以後、対象予測領域）の位置情報に基づく関連付けがなされた上で蓄積される。
【００３２】
動き情報蓄積部１０３は、各部の要求に応じて、特定された格納済みの動き情報に含まれる情報のうち少なくとも１つを供給する。例えば、動き情報蓄積部１０３は、必要とする符号化済みで復号可能な領域（以後、復号可能領域）に属する動き情報を、特定するために、モード情報、ＰＯＣ、復号可能領域内における所望の予測領域の位置情報を動き予測部１０４から取得し、少なくとも特定した動きベクトル情報を動き予測部１０４に供給する。必要であれば、他の格納済みの動き情報も供給するようにしても構わない。ここで、復号可能領域には、参照ピクチャ内の領域、つまり参照予測領域や、対象ピクチャ内における符号化済み領域も含まれることに注意する。同様に、動き情報蓄積部１０３は、モード判定部１０８、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８に対しても、これら各部からモード情報、ＰＯＣ、復号可能領域内における所望の予測領域の位置情報を取得し、特定された既に格納済みの動き情報の中から少なくとも１つを必要に応じて供給する。
【００３３】
動き予測部１０４は、例えば、ＡＶＣのような所定の動き予測処理により予測動きベクトル情報を生成し、生成の際に利用した参照情報とともに、参照解析部１０５、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８に供給する。ここで、動き予測部１０４は、対象領域に対して、空間的相関性や時間的相関性の高いと考えられる復号可能領域に属する動き情報を取得するために、動き情報蓄積部１０３に対して、モード情報、ＰＯＣ、復号可能領域内における所望の予測領域の位置情報を供給し、特定された動き情報を、動き情報蓄積部１０３から取得する。動き予測部１０４は、この取得した動き情報を利用して動き予測処理を行う。また、動き情報が得られない場合には、所定のベクトル情報を予測動きベクトル情報として供給する。この場合、一般には、ゼロベクトルが用いられるが、他の所定のベクトル値であっても構わない。また、所定の動き予測処理は、異なる複数の動き予測処理を備え、切り替えて利用できるようにするとより良い構成となる。このような構成において、使用した動き予測処理を特定するための動き予測モードは、例えば、符号化制御部１２０が管理し、確定した動き予測モードから動き予測モード情報を生成して、符号列生成部１１３に供給するようにしても構わない。
【００３４】
参照解析部１０５は、動き予測部１０４から参照情報と予測動きベクトル情報を取得する。参照解析部１０５は、取得した参照情報に対して、所定の参照解析処理を行い、取得した予測動きベクトル情報の修正の可否を示す予測修正情報を生成する。ここで、予測修正情報は、修正が可能な場合には「１」、可能でない、または必要ない場合には「０」とする。参照解析部１０５は、取得した参照情報と予測動きベクトル情報、および生成した予測修正情報を、第１修正予測信号生成部１０６および第２修正予測信号生成部１０７に供給する。ここで、所定の参照解析処理では、修正の可否の条件として、例えば、取得した参照情報から、利用する参照ピクチャの位置を特定し、対象ピクチャとの位置関係を解析する。そして、対象ピクチャにより近い参照ピクチャが存在するか否かにより、修正の可否を判断するようにしても良い。また、別の条件として、単純に対象ピクチャにより近い参照ピクチャが存在するというだけではなく、参照情報が属している参照リストに登録されている参照ピクチャの中で、対象ピクチャにより近いものが存在するか否かにより、修正の可否を判断するようにしても良い。更に、上述のような条件に画質に関する情報を加えてもよい。例えば、参照ピクチャを符号化した際の画質を左右する情報に基づいて、最も品質が良く、対象ピクチャに近い参照ピクチャが存在するか否かによるものや、参照リスト内で、最も品質が良く、対象ピクチャに近い参照ピクチャが存在するか否かにより、修正の可否を判断するようにしても良い。ここで、符号化した際の画質を左右する情報として、例えば、量子化パラメータ情報や、ピクチャタイプ等を利用すると良い。
【００３５】
第１修正予測信号生成部１０６は、参照解析部１０５から、Ｌ０側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部１０６は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部１０６は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第１修正予測信号生成部１０６は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。
【００３６】
第１修正予測信号生成部１０６は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ０側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードごとの参照情報、動きベクトル情報、残差動きベクトル情報および予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報、修正予測動きベクトル情報を生成する。第１修正予測信号生成部１０６は、取得および生成した動作モードごとの動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。第１修正予測信号生成部１０６は、生成に利用した参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、動作モードごとにモード判定部１０８に供給する。第１修正予測信号生成部１０６における所定の修正予測信号生成処理に関する詳細は、後述する。
【００３７】
第２修正予測信号生成部１０７は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第２修正予測信号生成部１０７は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ０側の参照情報および予測修正情報を取得する。ここで、第２修正予測信号生成部１０７と第１修正予測信号生成部１０６との違いとして、取得する情報が、Ｌ０とＬ１で入れ替わっていることに注意する。また、第２修正予測信号生成部１０７において、Ｌ１側の情報が得られない場合には、その後の処理を行わないようにすると良い。
【００３８】
第２修正予測信号生成部１０７は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第２修正予測信号生成部１０７は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。
【００３９】
第２修正予測信号生成部１０７は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ１側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードごとの参照情報、動きベクトル情報、残差動きベクトル情報および予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報および修正予測動きベクトル情報を生成する。第２修正予測信号生成部１０７は、取得および生成した動作モードごとの動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。第２修正予測信号生成部１０７は、生成に利用した参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、動作モードごとにモード判定部１０８に供給する。第２修正予測信号生成部１０７における所定の修正予測信号生成処理に関する詳細は、後述する。
【００４０】
モード判定部１０８は、動作モードごとに、参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、予測信号を、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８から取得する。モード判定部１０８は、取得可能であれば、予測信号を、イントラ予測部１１９から取得する。また、モード判定部１０８は、入力部１０１から、対象信号を取得する。
【００４１】
モード判定部１０８は、所定のモード判定処理、および動作モードを選択するための比較判定を行い、動作モードを確定し、動作モード情報を生成する。このモード判定処理において、モード判定部１０８は、動作モードごとに、取得した情報が必要とする情報量を求め、動作モードごとに情報量の比較を行う。そして、最も少ない情報量となる動作モードを選択して、その動作モードに確定する。また、動き予測部１０４の所定の動き予測処理が複数存在し、切り替えて利用することができる構成である場合には、各動き予測モードごとに動作モードを確定させた後に、最適な動作モードとなる動き予測モードを特定し、その時の動作モードを最終的に確定した動作モードにすると良い。
【００４２】
モード判定部１０８は、モード確定後、確定した動作モードによって得られた予測信号を、減算部１０９および加算部１１２に供給する。モード判定部１０８は、確定した動作モードに応じて、得られた残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および動作モード情報を、符号列生成部１１３に供給する。
【００４３】
モード判定部１０８は、動作モードごとの情報量の算出例として以下の手法を用いることができる。モード判定部１０８は、対象信号から予測信号を減算して残差信号を算出し、残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および動作モード情報とともに当該残差信号に対して所定の２値化を行った後に、所定のエントロピー符号化を行うことで得られる符号列の量を、動作モードごとの情報量とする。また、処理を軽減するために、残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報、動作モード情報等は所定の概算値で求め、残差信号に対しては、簡易的な符号化（ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＡＤＰＣＭ等）や簡易的な周波数変換（アダマール変換、ハール変換等）を行った後の値を概算値とし、これらを合算した情報量を比較に利用するようにしても良い。また、更に処理を軽減するために、残差信号そのものを情報量として比較に利用するようにしても良い。以上のような情報量の求め方は一例であり、別の異なる方法により情報量を求めるようにしても良く、本来の情報量の大小関係が破綻しないような求め方であれば、特に限定されないことに注意する。
【００４４】
モード判定部１０８は、所定の動作モードや符号化済み領域から予測される動作モード、もしくは所定の先見情報に基づいて、より確からしい動作モードを選別し、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８、イントラ予測部１１９、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７のいずれかを機能させないように符号化制御部１２０に通知することで、事前に、不要な動作モードによる予測信号もしくは合成予測信号の生成処理を抑制するようにしても構わない。例えば、動き情報蓄積部１０３には、符号化済みで復号可能領域に属する動作モードや動き情報が蓄積されていることから、モード判定部１０８は、対象領域周辺の符号化済み復号可能領域に属する動作モードおよび動き情報を取得し、所定の動作モード選別処理に基づいて動作モードを選別し、必要とする処理を特定して符号化制御部１２０に通知するように構成しても良い。
【００４５】
減算部１０９は、入力部１０１から対象信号、モード判定部１０８から予測信号を取得し、当該対象信号から当該予測信号を減算することで、残差情報を生成し、残差符号化部１１０に供給する。
【００４６】
残差符号化部１１０は、減算部１０９から残差情報を取得し、所定の残差符号化処理により残差符号化後情報を生成し、残差復号部１１１および符号列生成部１１３に供給する。ここで、所定の残差符号化処理は、例えばＡＶＣ等のように、所定の直交変換、量子化を伴うようにすると良い。また、残差符号化部１１０は、発生符号量を制御するために、符号量制御部１１５から符号量制御情報を取得し、この符号量制御情報に従って所定の残差符号化処理を行うことにより、生成される残差符号化後情報の発生符号量を制御する。一般には、量子化パラメータを変動させることにより、量子化を行う際の量子化ステップを制御することで、発生符号量を変動させる。
【００４７】
残差復号部１１１は、残差符号化部１１０から、残差符号化後情報を取得し、所定の残差復号処理により復号残差情報を生成し、加算部１１２に供給する。ここで、所定の残差復号処理は、例えばＡＶＣ等のように、所定の逆量子化、逆直交変換を伴うようにすると良い。
【００４８】
加算部１１２は、モード判定部１０８から予測信号、残差復号部１１１から復号残差情報を取得し、当該予測信号に当該復号残差情報を加算することで復号信号を生成し、ピクチャ蓄積部１０２に供給する。
【００４９】
符号列生成部１１３は、モード判定部１０８から残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および動作モード情報を取得するとともに、残差符号化部１１０から残差符号化後情報を取得する。符号列生成部１１３は、符号化制御部１２０から、動作が確定し、出力が必要な符号化パラメータを取得する。符号列生成部１１３は、所定の構文構造に従って、取得した各情報に基づく符号列を生成し、符号列蓄積部１１４に供給する。符号列生成部１１３は、符号列を生成する際に、所定のエントロピー符号化処理を伴って情報量を圧縮するように構成すると良い。ここで、所定のエントロピー符号化処理は、例えばＡＶＣのエントロピー符号化処理である、ＣＡＢＡＣなどの算術符号化やＣＡＶＬＣなどの可変長符号化によって符号列を生成するように構成すると良い。また、必要に応じてＰＣＭ等の異なるエントロピー符号化処理を採用したり、これらを切り替えて利用したりしても構わない。
【００５０】
符号列蓄積部１１４は、符号列生成部１１３から符号列を取得し、一時的に蓄積する。符号列蓄積部１１４は、一時的に蓄積された符号列の符号量を測定し、符号量制御部１１５に供給する。符号列蓄積部１１４は、一時的に蓄積された符号列を出力部１１６に供給する。
【００５１】
符号量制御部１１５は、符号列蓄積部１１４から符号量を取得し、取得した符号量に基づいて符号量制御処理を行うことで、符号量制御情報を生成し、残差符号化部１１０に供給する。ここで、符号量制御処理では、例えば、最終的に目標とする動画像の符号化伝送レートに近づけるように、取得した符号量に基づいて、次の符号化で用いる量子化パラメータの値を決定し、これを符号量制御情報とすると良い。
【００５２】
出力部１１６は、符号列蓄積部１１４から符号列を取得し、出力部１１６に接続されている外部の伝送装置１４１、記録媒体１４３を利用する、もしくは利用しない記録装置１４２や蓄積装置１４４等に出力する。
【００５３】
符号化制御部１２０は、動画像符号化装置１００内に含まれる各部の動作や情報の入出力を制御し、動画像符号化処理の全体を管理する。符号化制御部１２０は、各部における動作モードや動作順序等の、動画像符号化装置１００における動作を制御および確定させるための情報を、相互に関連付けて符号化パラメータとして管理し、確定した出力を必要とする符号化パラメータを、符号列生成部１１３に供給する。例えば、符号化パラメータの代表的なものとして、動き予測モード、動作モード、参照情報、量子化パラメータ、イントラ予測モード等があり、また、各部の動作を確定するためのモード全般が、符号化パラメータに含まれることに注意する。
【００５４】
符号化制御部１２０は、モード判定部１０８から、選別された動作モードに関する情報を取得し、不要となった各部を機能させず、選別された動作モードを実現するために必要な各部に対して、動作や情報の入出力を制御し、動画像符号化処理の全体を管理するようにしても構わない。
【００５５】
片方向予測信号生成部１１７は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２からＬ０側またはＬ１側の参照ピクチャを取得する。ここで、片方向予測信号生成部１１７は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側またはＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。片方向予測信号生成部１１７は、動き予測部１０４からＬ０側またはＬ１側の参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。片方向予測信号生成部１１７は、所定の片方向予測信号生成処理により動きベクトル情報、残差動きベクトル情報、予測信号を生成する。ここで、所定の片方向予測信号生成処理は、例えばＡＶＣのように、所定の動き推定処理によって動きベクトル情報を特定し、特定された動きベクトル情報と予測動きベクトル情報から残差動きベクトル情報を生成する。そして、所定の片方向予測信号生成処理は、例えばＡＶＣのように、所定の動き補償処理によって、特定された動きベクトル情報に基づいて参照ピクチャ内から予測信号を生成すると良い。片方向予測信号生成部１１７は、生成した動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。片方向予測信号生成部１１７は、生成に利用した参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、モード判定部１０８に供給する。
【００５６】
双予測信号生成部１１８は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。ここで、双予測信号生成部１１８は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側およびＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。双予測信号生成部１１８は、動き予測部１０４からＬ０側およびＬ１側の参照情報と予測動きベクトル情報を取得する。双予測信号生成部１１８は、所定の双予測信号生成処理によりＬ０側とＬ１側の動きベクトル情報、残差動きベクトル情報および予測信号を生成する。そして、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号とを合成することで、合成予測信号を生成する。ここで、所定の双予測信号生成処理は、例えばＡＶＣのように、Ｌ０側とＬ１側のそれぞれにおいて、所定の動き推定処理によって動きベクトル情報を特定し、特定された動きベクトル情報と予測動きベクトル情報から残差動きベクトル情報を生成する。そして、所定の双予測信号生成処理は、例えばＡＶＣのように、Ｌ０側とＬ１側のそれぞれにおいて、所定の動き補償処理によって、特定された動きベクトル情報に基づいて参照ピクチャ内から予測信号を生成すると良い。双予測信号生成部１１８は、生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。双予測信号生成部１１８は、生成に利用したＬ０側およびＬ１側の参照情報、ならびに生成した残差動きベクトル情報および合成予測信号を、モード判定部１０８に供給する。
【００５７】
イントラ予測部１１９は、ピクチャ蓄積部１０２から局部復号ピクチャを取得し、例えばＡＶＣのように、所定のイントラ予測処理に基づいて、局部復号ピクチャから対象領域内の予測信号を生成し、モード判定部１０８に供給する。
【００５８】
次に、実施の形態１に係る動画像符号化装置１００の基本動作を、図３のフローチャートを用いて以下に説明する。
【００５９】
まず、符号化制御部１２０は、ユーザ等から符号化開始要求を受けると、各部に対して符号化開始指令を送る。それに応じて、入力部１０１は、入力画像列を取得し、その中から符号化対象ピクチャを取得し（Ｓ１０１）、対象領域内の対象信号を、減算部１０９、モード判定部１０８、片方向予測信号生成部１１７、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７および双予測信号生成部１１８に供給する。
【００６０】
その後、符号化制御部１２０は、動き予測部１０４に対して、動き予測開始指令を送る。動き予測部１０４は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の動き予測処理（Ｓ１０２）を開始する。この所定の動き予測処理では、まず、動き予測部１０４は、動き情報蓄積部１０３に対して、モード情報、ＰＯＣ、復号可能領域内における所望の予測領域の位置情報を供給し、特定された動き情報を、動き情報蓄積部１０３から取得する。ここで、例えばＡＶＣのように、対象領域に隣接する復号可能な領域に属する、少なくとも１つの領域の動き情報を取得するように、動き情報蓄積部１０３に対して各種情報を供給し、必要とする領域の動き情報を取得すると良い。その後、動き予測部１０４は、この取得した動き情報を利用して、例えばＡＶＣのような所定の動き予測処理を行い、予測動きベクトル情報を生成する。また、動き情報が得られない場合には、所定のベクトル情報を予測動きベクトル情報とする。その後、動き予測部１０４は、生成の際に利用した参照情報とともに、予測動きベクトル情報を、参照解析部１０５、片方向予測信号生成部１１７および双予測信号生成部１１８に供給する。
【００６１】
その後、符号化制御部１２０は、参照解析部１０５に対して、参照解析開始指令を送る。参照解析部１０５は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の参照解析処理（Ｓ１０３）を開始する。この参照解析処理では、まず、参照解析部１０５は、動き予測部１０４から参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。その後、参照解析部１０５は、取得した参照情報に対して、所定の参照解析処理を行い、予測修正情報を生成する。その後、参照解析部１０５は、取得した参照情報と予測動きベクトル情報、および生成した予測修正情報を、第１修正予測信号生成部１０６および第２修正予測信号生成部１０７に供給する。
【００６２】
その後、符号化制御部１２０は、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８およびイントラ予測部１１９に対して、予測信号生成開始指令を送る。第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８およびイントラ予測部１１９は、符号化制御部１２０の指令を受けて、各部における所定の予測信号生成処理を開始（Ｓ１０４）する。この予測信号生成処理では、第１修正予測信号生成処理（Ｓ１０４−１）、第２修正予測信号生成処理（Ｓ１０４−２）、片方向予測信号生成処理（Ｓ１０４−３）、双予測信号生成処理（Ｓ１０４−４）およびイントラ予測処理（Ｓ１０４−５）がそれぞれ行われる。各部は、取得および生成した動作モードごとの動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給し、生成に利用した参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、動作モードごとにモード判定部１０８に供給する。
【００６３】
ここで、上述の第１修正予測信号生成処理は、第１修正予測信号生成部１０６によって行われる。まず、第１修正予測信号生成部１０６は、参照解析部１０５から、Ｌ０側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部１０６は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部１０６は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第１修正予測信号生成部１０６は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。その後、第１修正予測信号生成部１０６は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ０側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードごとの参照情報、動きベクトル情報、残差動きベクトル情報、予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報および修正予測動きベクトル情報を生成する。第１修正予測信号生成部１０６は、取得および生成した動作モードごとの動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。第１修正予測信号生成部１０６は、生成に利用した参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、動作モードごとにモード判定部１０８に供給する。これにより、第１修正予測信号生成処理が完了する。
【００６４】
また、上述の第２修正予測信号生成処理は、第２修正予測信号生成部１０７によって行われる。まず、第２修正予測信号生成部１０７は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第２修正予測信号生成部１０７は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ０側の参照情報および予測修正情報を取得する。第２修正予測信号生成部１０７は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第２修正予測信号生成部１０７は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。その後、第２修正予測信号生成部１０７は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ１側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードごとの参照情報、動きベクトル情報、残差動きベクトル情報、予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報および修正予測動きベクトル情報を生成する。第２修正予測信号生成部１０７は、取得および生成した動作モードごとの動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。第２修正予測信号生成部１０７は、生成に利用した参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、動作モードごとにモード判定部１０８に供給する。これにより、第２修正予測信号生成処理が完了する。
【００６５】
また、上述の片方向予測信号生成処理は、片方向予測信号生成部１１７によって行われる。まず、片方向予測信号生成部１１７は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２からＬ０側またはＬ１側の参照ピクチャを取得する。ここで、片方向予測信号生成部１１７は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側またはＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。片方向予測信号生成部１１７は、動き予測部１０４から、Ｌ０側またはＬ１側の参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。その後、片方向予測信号生成部１１７は、所定の片方向予測信号生成処理により動きベクトル情報、残差動きベクトル情報および予測信号を生成する。その後、片方向予測信号生成部１１７は、生成した動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。片方向予測信号生成部１１７は、生成に利用した参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、モード判定部１０８に供給する。これにより、片方向予測信号生成処理が完了する。
【００６６】
また、上述の双予測信号生成処理は、双予測信号生成部１１８によって行われる。まず、双予測信号生成部１１８は、入力部１０１から対象信号、ピクチャ蓄積部１０２からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。ここで、双予測信号生成部１１８は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側およびＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給する。双予測信号生成部１１８は、動き予測部１０４から、Ｌ０側およびＬ１側の参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。その後、双予測信号生成部１１８は、所定の双予測信号生成処理によりＬ０側およびＬ１側の動きベクトル情報、残差動きベクトル情報および予測信号を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号とを合成することで、合成予測信号を生成する。その後、双予測信号生成部１１８は、生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動き情報蓄積部１０３に供給する。双予測信号生成部１１８は、生成に利用したＬ０側およびＬ１側の参照情報、ならびに生成した残差動きベクトル情報および合成予測信号を、モード判定部１０８に供給する。これにより、双予測信号生成処理が完了する。
【００６７】
また、上述のイントラ予測処理は、イントラ予測部１１９によって行われる。まず、イントラ予測部１１９は、ピクチャ蓄積部１０２から、局部復号ピクチャを取得し、所定のイントラ予測処理に基づいて、局部復号ピクチャから対象領域内の予測信号を生成し、モード判定部１０８に供給する。これにより、イントラ予測処理が完了する。
【００６８】
以上のような予測信号生成処理が完了すると、符号化制御部１２０は、モード判定部１０８に対して、モード判定開始指令を送る。モード判定部１０８は、符号化制御部１２０の指令を受けて、モード判定処理（Ｓ１０５）を開始する。このモード判定処理では、まず、モード判定部１０８は、動作モードごとに、参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報および予測信号を、第１修正予測信号生成部１０６、第２修正予測信号生成部１０７、片方向予測信号生成部１１７および双予測信号生成部１１８からそれぞれ取得する。モード判定部１０８は、取得可能であれば、予測信号を、イントラ予測部１１９から取得する。モード判定部１０８は、入力部１０１から対象信号を取得する。その後、モード判定部１０８は、動作モードを確定するための比較判定を行う。動作モードが確定した場合（Ｓ１０６のＹＥＳ）、動作モード情報を生成する。その後、モード判定部１０８は、確定した動作モードによって得られた予測信号を、減算部１０９および加算部１１２に供給する。モード判定部１０８は、確定した動作モードに応じて、得られた残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および動作モード情報を、符号列生成部１１３に供給する。動作モードが確定していない場合（Ｓ１０６のＮＯ）、ステップＳ１０２に戻る。
【００６９】
その後、符号化制御部１２０は、減算部１０９に対して、残差信号生成開始指令を送る。減算部１０９は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の残差信号生成処理（Ｓ１０７）を開始する。この所定の残差信号生成処理では、減算部１０９は、入力部１０１から対象信号、モード判定部１０８から予測信号を取得し、対象信号から予測信号を減算することで、残差情報を生成し、残差符号化部１１０に供給する。
【００７０】
その後、符号化制御部１２０は、残差符号化部１１０に対して、残差符号化開始指令を送る。残差符号化部１１０は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の残差符号化処理（Ｓ１０８）を開始する。この所定の残差符号化処理では、残差符号化部１１０は、減算部１０９から残差情報を取得し、所定の残差符号化処理により残差符号化後情報を生成し、残差復号部１１１および符号列生成部１１３に供給する。
【００７１】
その後、符号化制御部１２０は、残差復号部１１１に対して、残差復号開始指令を送る。残差復号部１１１は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の残差復号処理（Ｓ１０９）を開始する。この所定の残差復号処理では、残差復号部１１１は、残差符号化部１１０から残差符号化後情報を取得し、所定の残差復号処理により復号残差情報を生成し、加算部１１２に供給する。
【００７２】
その後、符号化制御部１２０は、加算部１１２に対して、復号信号生成開始指令を送る。加算部１１２は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の復号信号生成処理（Ｓ１１０）を開始する。この所定の復号信号生成処理では、加算部１１２は、モード判定部１０８から予測信号、残差復号部１１１から復号残差情報を取得し、予測信号に復号残差情報を加算することで復号信号を生成し、ピクチャ蓄積部１０２に供給する。
【００７３】
符号化制御部１２０は、符号列生成部１１３に対して、符号列生成開始指令を送る。符号列生成部１１３は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の符号列生成処理（Ｓ１１１）を開始する。この所定の符号列生成処理では、符号列生成部１１３は、モード判定部１０８から残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および動作モード情報を取得するとともに、残差符号化部１１０から残差符号化後情報を取得する。符号列生成部１１３は、符号化制御部１２０から、動作が確定し、出力が必要な符号化パラメータを取得する。符号列生成部１１３は、所定の構文構造に従って、取得した各情報に基づく符号列を生成し、符号列蓄積部１１４に供給する。
【００７４】
その後、符号化制御部１２０は、符号量制御部１１５に対して、符号量制御開始指令を送る。符号量制御部１１５は、符号化制御部１２０の指令を受けて、所定の符号量制御処理（Ｓ１１２）を開始する。この所定の符号量制御処理では、符号量制御部１１５は、符号列蓄積部１１４から符号量を取得し、取得した符号量に基づいて符号量制御処理を行うことで、符号量制御情報を生成し、残差符号化部１１０に供給する。
【００７５】
その後、符号化制御部１２０は、符号化処理の進捗状態から、符号化対象ピクチャ全体の符号化が完了したかどうかを確認する（Ｓ１１３）。符号化対象ピクチャ全体の符号化が完了していない場合（Ｓ１１３のＮＯ）は、符号化制御部１２０は、対象領域を次の対象領域に更新し、ステップＳ１０２に戻る。
【００７６】
符号化対象ピクチャ全体の符号化が完了した場合（Ｓ１１３のＹＥＳ）、符号化制御部１２０は、符号列蓄積部１１４および出力部１１６に対して、出力開始指令を送る。符号列蓄積部１１４は、符号化制御部１２０の指令を受けて、符号列を出力部１１６に供給し、出力部１１６は、符号列蓄積部１１４から符号列を取得して、出力部１１６に接続されている外部の伝送装置１４１、記録媒体１４３を利用する、もしくは利用しない記録装置１４２や蓄積装置１４４等に出力する（Ｓ１１４）。
【００７７】
以上のようなステップにより、実施の形態１に係る動画像符号化装置１００の基本動作が完了する。
【００７８】
ここで、実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成および動作により、以下のような効果が得られる。
【００７９】
まず、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、動き予測部１０４から少なくとも１本の予測動きベクトル情報が取得できる場合に、この１本の予測動きベクトル情報から、もう一方の予測動きベクトル情報を、修正予測動きベクトル情報として導出できる。それととともに、この修正予測動きベクトル情報を所定の動き探索により、参照先としてより良い位置に修正することで、動きベクトル情報を確定させることができる。この確定した動きベクトル情報に基づく予測信号と、最初に動き予測部１０４から得た予測動きベクトル情報に基づく予測信号とを合成することで、合成予測信号を生成することができる。また、確定した動きベクトル情報から、導出された修正予測動きベクトル情報を減算することで、残差動きベクトル情報を得ることができる。また、このような動作を特定するための動作モード情報を復号側に伝送することで、復号側でも同様の合成予測信号を得ることができる。したがって、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、１本分の残差動きベクトル情報を伝送するだけで、復号側で符号化側と同様の双予測ができるようになる。この点、従来においては、双予測を行う際、２本分の残差動きベクトル情報を伝送する必要があった。
【００８０】
また、従来の空間的、時間的ダイレクトモードのように、残差動きベクトル情報を利用せずに双予測を行った場合、予測信号の品質が低下してしまい、結果的に符号量が的確に抑制できない場合があった。この点、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、１本分の残差動きベクトル情報を利用することにより、より確からしい位置の動きベクトル情報となるように修正できるため、より良い予測信号もしくは合成予測信号を生成できる可能性を高めることができる。したがって、動きベクトル情報と予測信号を記述する際の全体の符号量を、従来よりも抑えることができる。
【００８１】
また、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、例えばＡＶＣのような従来型の予測信号生成部である、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８およびイントラ予測部１１９と、新たな構成要素である、第１修正予測信号生成部１０６および第２修正予測信号生成部１０７を備える。第１修正予測信号生成部１０６は、Ｌ０側の動き情報に基づいてＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出して予測信号もしくは合成予測信号を生成し、第２修正予測信号生成部１０７は、Ｌ１側の動き情報に基づいてＬ０側の修正予測動きベクトル情報を導出して予測信号もしくは合成予測信号を生成する。この構成によれば、従来型の予測信号生成部のみを備える構成と比較し、各動作モードで得られる予測信号もしくは合成予測信号、残差動きベクトル情報および参照情報を符号化した際の符号量が、より少なくなる動作モードを選択できる可能性がある。その場合、従来の符号量より少ない符号量の符号列を生成することができる。
【００８２】
また、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、所定の動作モードや符号化済み領域から予測される動作モード、もしくは所定の先見情報に基づいて、より確からしい動作モードを選別し、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８、イントラ予測部１１９、第１修正予測信号生成部１０６および第２修正予測信号生成部１０７のいずれかを機能させないようにすることができる。これにより、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、予測信号を生成するまでの過程における演算量を軽減し、符号化にかかる時間を短縮することができる。
【００８３】
また、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、動き予測部１０４によって予測された参照情報を、参照解析部１０５によって参照先を変更して修正参照情報とする際に、参照先を変更せずに、参照情報を修正参照情報とする場合や、所定のルールや動作モードに基づいて復号側でも一意に修正参照情報が特定できる場合には、参照情報もしくは修正参照情報自体を符号化および伝送しないように構成することができる。これにより、実施の形態１の動画像符号化装置１００では、更に動き情報に関する符号量を抑制し、符号化効率を向上させることができる。
【００８４】
次に、実施の形態１の動画像符号化装置１００により生成された符号列を復号する、実施の形態１の動画像復号装置を説明する。図４は、本発明の実施の形態１における、動画像復号装置２００の構成図である。図５は、本発明の実施の形態１における、動画像復号装置２００の各部と復号制御部２１６との間の接続関係を示す構成図である。
【００８５】
実施の形態１の動画像復号装置２００は、入力部２０１、ピクチャ蓄積部２０２、復号列生成部２０３、残差復号部２０４、加算部２０５、モード識別部２０６、動き情報蓄積部２０７、動き予測部２０８、参照解析部２０９、第１修正予測信号生成部２１０、第２修正予測信号生成部２１１、出力部２１２および復号制御部２１６を少なくとも備える。また更に、片方向予測信号生成部２１３、双予測信号生成部２１４およびイントラ予測部２１５を含むように構成すると良く、実施の形態１においては、これらを全て含むものとして話を進める。
【００８６】
入力部２０１は、例えば、図４で示されるような伝送装置２３１、記録媒体２３３を利用する、もしくは利用しない記録装置２３２や蓄積装置２３４等から符号列を取得し、復号列生成部２０３に供給する。ここで、取得した符号列は、例えば、実施の形態１の動画像符号化装置１００によって生成されたものであると良い。また、取得した符号列は、他の同等な機能をもつものによって生成され、伝送や蓄積されたものであっても構わない。
【００８７】
ピクチャ蓄積部２０２は、動画像符号化装置１００のピクチャ蓄積部１０２と同等の機能をもつ。ピクチャ蓄積部２０２は、参照ピクチャとして利用されないと判明しているピクチャを復号ピクチャとして蓄積する。ピクチャ蓄積部２０２は、表示タイミングに応じて、表示対象となった参照ピクチャもしくは復号ピクチャを出力部２１２に供給する。
【００８８】
復号列生成部２０３は、入力部２０１から符号列を取得し、所定の構文構造に基づいて復号列生成処理を行い、符号列から現在復号対象となっている領域（以後、復号対象領域）に属する、少なくとも残差動きベクトル情報、参照情報、動作モード情報、残差符号化後情報および符号化パラメータを生成する。その後、復号列生成部２０３は、残差動きベクトル情報、参照情報、動作モード情報をモード識別部２０６に供給し、残差符号化後情報を残差復号部２０４に供給し、符号化パラメータを復号パラメータとして復号制御部２１６にそれぞれ供給する。復号列生成部２０３は、復号列を生成する際に、動画像符号化装置１００の所定のエントロピー符号化処理と対をなす所定のエントロピー復号処理を伴って復号するように構成すると良い。ここで、所定のエントロピー復号処理は、例えばＡＶＣのエントロピー復号処理である、ＣＡＢＡＣ等の算術復号やＣＡＶＬＣ等の可変長復号によって復号列を生成するように構成すると良い。また、必要に応じてＰＣＭ等の異なるエントロピー復号処理を採用したり、これらを切り替えて利用したりしても構わない。
【００８９】
残差復号部２０４は、復号列生成部２０３から残差符号化後情報を取得し、所定の残差復号処理により復号残差情報を生成し、加算部２０５に供給する。ここで、所定の残差復号処理は、例えばＡＶＣ等のように、所定の逆量子化、逆直交変換を伴うようにすると良い。
【００９０】
加算部２０５は、モード識別部２０６から予測信号、残差復号部２０４から復号残差情報を取得し、当該予測信号に当該復号残差情報を加算することで復号信号を生成し、ピクチャ蓄積部２０２に供給する。
【００９１】
モード識別部２０６は、復号列生成部２０３から、復号対象領域に属する、残差動きベクトル情報、参照情報および動作モード情報を取得する。モード識別部２０６は、取得した動作モード情報を識別し、識別した動作モードに応じて各部が動作するように復号制御部２１６に通知する。モード識別部２０６は、取得した動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。モード識別部２０６は、第１修正予測信号生成部２１０、第２修正予測信号生成部２１１、片方向予測信号生成部２１３、双予測信号生成部２１４およびイントラ予測部２１５の中から動作モードに応じた取得先を特定し、その取得先から予測信号を取得する。その後、モード識別部２０６は、取得した予測信号を加算部２０５に供給する。
【００９２】
動き情報蓄積部２０７は、動画像符号化装置１００の動き情報蓄積部１０３と同等の機能をもつ。動き情報蓄積部２０７は、モード識別部２０６から、動作モード情報および動き情報を取得し、動き情報を格納する。動き情報蓄積部２０７は、第１修正予測信号生成部２１０、第２修正予測信号生成部２１１、片方向予測信号生成部２１３、双予測信号生成部２１４の中から動作モードに応じた供給先を特定し、その供給先に残差動きベクトル情報を供給する。
【００９３】
動き予測部２０８および参照解析部２０９は、動画像符号化装置１００の動き予測部１０４および参照解析部１０５とそれぞれ同等の機能をもつため、説明を省略する。
【００９４】
第１修正予測信号生成部２１０は、動作モードに応じて、参照解析部２０９から、Ｌ０側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部２１０は、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部２１０は、ピクチャ蓄積部１０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第１修正予測信号生成部２１０は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。第１修正予測信号生成部２１０は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。
【００９５】
第１修正予測信号生成部２１０は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ０側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードに応じた参照情報、動きベクトル情報、予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報および修正予測動きベクトル情報を生成する。第１修正予測信号生成部２１０は、取得および生成した動作モードに応じた動き情報を、動き情報蓄積部２０７に供給する。第１修正予測信号生成部２１０は、生成した予測信号をモード識別部２０６に供給する。第１修正予測信号生成部２１０における所定の修正予測信号生成処理に関する詳細は、後述する。
【００９６】
第２修正予測信号生成部２１１は、動作モードに応じて、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第２修正予測信号生成部２１１は、動作モードに応じて、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ０側の参照情報および予測修正情報を取得する。第２修正予測信号生成部２１１は、ピクチャ蓄積部２０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第２修正予測信号生成部２１１は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。第２修正予測信号生成部２１１は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。
【００９７】
第２修正予測信号生成部２１１は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ１側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードに応じた参照情報、動きベクトル情報および予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報および修正予測動きベクトル情報を生成する。第２修正予測信号生成部２１１は、取得および生成した動作モードに応じた動き情報を、動き情報蓄積部２０７に供給する。第２修正予測信号生成部２１１は、生成した予測信号をモード識別部２０６に供給する。第２修正予測信号生成部２１１における所定の修正予測信号生成処理に関する詳細は、後述する。
【００９８】
出力部２１２は、ピクチャ蓄積部２０２から、表示タイミングに応じて、表示対象となった参照ピクチャもしくは復号ピクチャを取得し、出力部２１２に接続されている外部の伝送装置２４１、記録媒体２４３を利用する、もしくは利用しない記録装置２４２や蓄積装置２４４、表示装置２４５等に対して供給することで、復号されたピクチャを出力する。
【００９９】
復号制御部２１６は、動画像復号装置２００内に含まれる各部の動作や情報の入出力を制御し、動画像復号処理の全体を管理する。復号制御部２１６は、各部における動作モードや動作順序等の、動画像復号装置２００における動作を制御および確定させるための情報である、相互に関連付けられた復号パラメータを、復号列生成部２０３から取得し、動画像復号処理の全体を管理する。復号制御部２１６は、モード識別部２０６によって識別された動作モードに応じた動作が各部で実行されるように、動画像復号装置２００内に含まれる各部の動作や情報の入出力を制御する。
【０１００】
片方向予測信号生成部２１３は、動作モードから、Ｌ０側またはＬ１側のうちどちらの参照ピクチャを取得すべきか特定し、ピクチャ蓄積部２０２から、特定された方の参照ピクチャを取得する。ここで、片方向予測信号生成部２１３は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側またはＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。片方向予測信号生成部２１３は、動き予測部２０８から、特定されたＬ０側またはＬ１側の参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。片方向予測信号生成部２１３は、動き情報蓄積部２０７から、復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。片方向予測信号生成部２１３は、所定の片方向予測信号生成処理により、動きベクトル情報および予測信号を生成する。ここで、所定の片方向予測信号生成処理として、例えばＡＶＣのように、取得した予測動きベクトル情報に残差動きベクトル情報を加算して動きベクトル情報を生成し、所定の動き補償処理によって、生成された動きベクトル情報に基づいて参照ピクチャ内から予測信号を生成すると良い。片方向予測信号生成部２１３は、生成した動き情報を動き情報蓄積部２０７に供給する。片方向予測信号生成部２１３は、生成した予測信号を、モード識別部２０６に供給する。
【０１０１】
双予測信号生成部２１４は、動作モードに基づいて、ピクチャ蓄積部２０２からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。ここで、双予測信号生成部２１４は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側およびＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。双予測信号生成部２１４は、動き予測部２０８から、Ｌ０側およびＬ１側の参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。双予測信号生成部２１４は、動き情報蓄積部２０７から、復号対象領域に属するＬ０側およびＬ１側の残差動きベクトル情報を取得する。
【０１０２】
双予測信号生成部２１４は、所定の双予測信号生成処理によりＬ０側およびＬ１側それぞれの動きベクトル情報および予測信号を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号とを合成することで、合成予測信号を生成する。ここで、所定の双予測信号生成処理は、例えばＡＶＣのように、Ｌ０側およびＬ１側においてそれぞれ対応する、取得した予測動きベクトル情報に残差動きベクトル情報を加算して動きベクトル情報を生成し、所定の動き補償によって、生成されたＬ０側およびＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、Ｌ０側およびＬ１側のそれぞれに対応する参照ピクチャ内から、Ｌ０側およびＬ１側の予測信号を生成すると良い。双予測信号生成部２１４は、生成したＬ０側およびＬ１側のそれぞれの動き情報を動き情報蓄積部２０７に供給する。双予測信号生成部２１４は、生成したＬ０側およびＬ１側の予測信号をモード識別部２０６に供給する。
【０１０３】
イントラ予測部２１５は、動作モードに応じて、ピクチャ蓄積部２０２から、局部復号ピクチャを取得し、例えばＡＶＣのように、所定のイントラ予測処理に基づいて、局部復号ピクチャから復号対象領域内の予測信号を生成し、モード識別部２０６に供給する。
【０１０４】
次に、実施の形態１に係る動画像復号装置２００の基本動作を、図６のフローチャートを用いて以下に説明する。
【０１０５】
まず、復号制御部２１６は、ユーザ等から復号開始要求を受けると、各部に対して復号開始指令を送る。それに応じて、入力部２０１は、符号列を取得し（Ｓ２０１）、復号列生成部２０３に供給する。
【０１０６】
その後、復号制御部２１６は、復号列生成部２０３に対して、復号列生成開始指令を送る。復号列生成部２０３は、復号制御部２１６の指令を受けて、所定の復号列生成処理（Ｓ２０２）を開始する。この所定の復号列生成処理では、まず、復号列生成部２０３は、入力部２０１から符号列を取得し、所定の構文構造に基づいて復号列生成処理を行い、符号列から少なくとも残差動きベクトル情報、参照情報、動作モード情報、残差符号化後情報および符号化パラメータを生成する。その後、復号列生成部２０３は、残差動きベクトル情報、参照情報および動作モード情報をモード識別部２０６に供給し、残差符号化後情報を残差復号部２０４に供給し、符号化パラメータを復号パラメータとして復号制御部２１６にそれぞれ供給する。
【０１０７】
その後、復号制御部２１６は、残差復号部２０４に対して、残差復号開始指令を送る。残差復号部２０４は、復号制御部２１６の指令を受けて、所定の残差復号処理（Ｓ２０３）を開始する。この所定の残差復号処理では、まず、残差復号部２０４は、復号列生成部２０３から残差符号化後情報を取得し、所定の残差復号処理により復号残差情報を生成し、加算部２０５に供給する。
【０１０８】
次に、復号制御部２１６は、モード識別部２０６に対して、モード識別処理開始指令を送る。モード識別部２０６は、復号制御部２１６の指令を受けて、所定のモード識別処理（Ｓ２０４）を開始する。この所定のモード識別処理では、モード識別部２０６は、復号列生成部２０３から、復号対象領域に属する、残差動きベクトル情報、参照情報および動作モード情報を取得する。モード識別部２０６は、取得した動作モード情報を識別し、識別した動作モードに応じて各部が動作するように復号制御部２１６に通知する。モード識別部２０６は、取得した動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。
【０１０９】
次に、復号制御部２１６は、動き予測部２０８に対して、動き予測開始指令を送る。動き予測部２０８は、復号制御部２１６の指令を受けて、所定の動き予測処理（Ｓ２０５）を開始する。この所定の動き予測処理では、まず、動き予測部２０８は、例えばＡＶＣのような、所定の動き予測処理により予測動きベクトル情報を生成し、生成の際に利用した参照情報とともに、参照解析部１０５、片方向予測信号生成部１１７、双予測信号生成部１１８の中から、動作モードに応じた供給先を特定し、その供給先に供給する。動き予測モードが取得できる場合には、動き予測モードから特定される所定の動き予測処理に基づいて、予測動きベクトル情報を生成する。
【０１１０】
その後、復号制御部２１６は、動作モードから、予測信号生成処理において、第１修正予測信号生成処理または第２修正予測信号生成処理が必要であると判断した場合、参照解析部２０９に対して、参照解析処理開始指令を送る。参照解析部２０９は、復号制御部２１６の指令を受けて、所定の参照解析処理（Ｓ２０６）を開始する。動作モードから、予測信号生成処理において、第１修正予測信号生成処理および第２修正予測信号生成処理が必要ないと判断した場合には、ステップＳ２０６をスキップする。この所定の参照解析処理では、参照解析部２０９は、動き予測部２０８から復号対象領域に属する参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。参照解析部２０９は、取得した参照情報に対して、所定の参照解析処理を行い、取得した予測動きベクトル情報の修正の可否を示す予測修正情報を、動作モードに応じて生成する。その後、参照解析部２０９は、取得した参照情報および予測動きベクトル情報、ならびに動作モードに応じて生成した予測修正情報を、動作モードに応じて、第１修正予測信号生成部２１０または第２修正予測信号生成部２１１に供給する。
【０１１１】
その後、復号制御部２１６は、第１修正予測信号生成部２１０、第２修正予測信号生成部２１１、片方向予測信号生成部２１３、双予測信号生成部２１４およびイントラ予測部２１５の中から、動作モードにより特定されるものに対して、予測信号生成開始指令を送る。第１修正予測信号生成部２１０、第２修正予測信号生成部２１１、片方向予測信号生成部２１３、双予測信号生成部２１４およびイントラ予測部２１５は、復号制御部２１６から指令を受けた場合は、各部における所定の予測信号生成処理（Ｓ２０７）を開始する。この予測信号生成処理では、第１修正予測信号生成処理（Ｓ２０７−１）、第２修正予測信号生成処理（Ｓ２０７−２）、片方向予測信号生成処理（Ｓ２０７−３）、双予測信号生成処理（Ｓ２０７−４）およびイントラ予測処理（Ｓ２０７−５）の中で、動作モードにより特定された処理が行われる。各部は、取得および生成した動き情報を、動き情報蓄積部２０７に供給し、生成した予測信号をモード識別部２０６に供給する。
【０１１２】
ここで、上述の第１修正予測信号生成処理は、第１修正予測信号生成部２１０によって行われる。まず、第１修正予測信号生成部２１０は、動作モードに応じて、参照解析部２０９から、Ｌ０側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部２１０は、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。第１修正予測信号生成部２１０は、ピクチャ蓄積部１０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第１修正予測信号生成部２１０は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。第１修正予測信号生成部２１０は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。
【０１１３】
第１修正予測信号生成部２１０は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ０側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードに応じた参照情報、動きベクトル情報、予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報および修正予測動きベクトル情報を生成する。第１修正予測信号生成部２１０は、取得および生成した動作モードに応じた動き情報を動き情報蓄積部２０７に供給する。第１修正予測信号生成部２１０は、生成した予測信号をモード識別部２０６に供給する。これにより、第１修正予測信号生成処理が完了する。
【０１１４】
また、上述の第２修正予測信号生成処理は、第２修正予測信号生成部２１１によって行われる。まず、第２修正予測信号生成部２１１は、動作モードに応じて、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する。第２修正予測信号生成部２１１は、動作モードに応じて、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ０側の参照情報および予測修正情報を取得する。第２修正予測信号生成部２１１は、ピクチャ蓄積部２０２から参照ピクチャを取得する。ここで、第２修正予測信号生成部２１１は、参照ピクチャを取得する際に、参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。第２修正予測信号生成部２１１は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。
【０１１５】
第２修正予測信号生成部２１１は、取得した各情報に基づいて、所定のＬ１側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行い、動作モードに応じた参照情報、動きベクトル情報、予測信号を生成する。更に動作モードに応じて、修正参照情報および修正予測動きベクトル情報を生成する。第２修正予測信号生成部２１１は、取得および生成した動作モードに応じた動き情報を動き情報蓄積部２０７に供給する。第２修正予測信号生成部２１１は、生成した予測信号をモード識別部２０６に供給する。これにより、第２修正予測信号生成処理が完了する。
【０１１６】
また、上述の片方向予測信号生成処理は、片方向予測信号生成部２１３によって行われる。まず、片方向予測信号生成部２１３は、動作モードから、Ｌ０側またはＬ１側のうちどちらの参照ピクチャを取得すべきか特定し、ピクチャ蓄積部２０２から、特定されたほうの参照ピクチャを取得する。ここで、片方向予測信号生成部２１３は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側またはＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。片方向予測信号生成部２１３は、動き予測部２０８から、特定されたＬ０側またはＬ１側の参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。片方向予測信号生成部２１３は、動き情報蓄積部２０７から、復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。片方向予測信号生成部２１３は、所定の片方向予測信号生成処理により、動きベクトル情報および予測信号を生成する。片方向予測信号生成部２１３は、生成した動き情報を動き情報蓄積部２０７に供給する。片方向予測信号生成部２１３は、生成した予測信号をモード識別部２０６に供給する。これにより、片方向予測信号生成処理が完了する。
【０１１７】
また、上述の双予測信号生成処理は、双予測信号生成部２１４によって行われる。まず、双予測信号生成部２１４は、動作モードに基づいて、ピクチャ蓄積部２０２からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。ここで、双予測信号生成部２１４は、参照ピクチャを取得する際に、Ｌ０側およびＬ１側の参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給する。双予測信号生成部２１４は、動き予測部２０８から、Ｌ０側およびＬ１側の参照情報および予測動きベクトル情報を取得する。双予測信号生成部２１４は、動き情報蓄積部２０７から、復号対象領域に属するＬ０側およびＬ１側の残差動きベクトル情報を取得する。
【０１１８】
双予測信号生成部２１４は、所定の双予測信号生成処理によりＬ０側およびＬ１側それぞれの動きベクトル情報および予測信号を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号とを合成することで、合成予測信号を生成する。双予測信号生成部２１４は、生成したＬ０側およびＬ１側のそれぞれの動き情報を動き情報蓄積部２０７に供給する。双予測信号生成部２１４は、生成したＬ０側およびＬ１側の予測信号をモード識別部２０６に供給する。これにより、双予測信号生成処理が完了する。
【０１１９】
また、上述のイントラ予測処理は、イントラ予測部２１５によって行われる。まず、イントラ予測部２１５は、ピクチャ蓄積部２０２から、局部復号ピクチャを取得し、例えばＡＶＣのように、所定のイントラ予測処理に基づいて、局部復号ピクチャから復号対象領域内の予測信号を生成し、モード識別部２０６に供給する。これにより、イントラ予測処理が完了する。
【０１２０】
以上のような予測信号生成処理が完了すると、復号制御部２１６は、モード識別部２０６および加算部２０５に対して、復号信号生成開始指令を送る。モード識別部２０６および加算部２０５は、復号制御部２１６からの指令を受けて、復号信号生成処理（Ｓ２０８）を開始する。まず、モード識別部２０６では、取得した動作モードに応じた予測信号を、加算部２０５に供給する。その後、加算部２０５は、モード識別部２０６から予測信号、残差復号部２０４から復号残差情報を取得し、当該予測信号に当該復号残差情報を加算することで復号信号を生成し、ピクチャ蓄積部２０２に供給する。
【０１２１】
その後、復号制御部２１６は、復号処理の進捗状態から、復号対象となっている復号ピクチャ全体の復号が完了したかどうかを確認する（Ｓ２０９）。復号ピクチャ全体の復号が完了していない場合（Ｓ２０９のＮＯ）は、復号制御部２１６は、復号対象領域を次の復号対象領域に更新し、ステップＳ２０２に戻る。
【０１２２】
復号ピクチャ全体の復号が完了した場合（Ｓ２０９のＹＥＳ）は、復号制御部２１６は、出力部２１２に対して、出力開始指令を送る。出力部２１２は、復号制御部２１６の指令を受けて、ピクチャ蓄積部２０２から表示対象となっている参照ピクチャもしくは復号ピクチャを取得し、復号画像として、出力部２１２に接続されている外部の伝送装置２４１、記録媒体２４３を利用する、もしくは利用しない記録装置１４２や蓄積装置１４４等に出力する（Ｓ２１０）。
【０１２３】
以上のようなステップにより、実施の形態１に係る動画像復号装置２００の基本動作が完了する。
【０１２４】
ここで、実施の形態１の動画像復号装置２００の構成および動作により、以下のような効果が得られる。
【０１２５】
まず、実施の形態１の動画像復号装置２００では、実施の形態１の動画像符号化装置１００によって生成された符号列を取得し、復号列生成部２０３により、復号対象領域に属する、少なくとも残差動きベクトル情報、参照情報、動作モード情報、残差符号化後情報、および符号化パラメータを生成し、動き情報蓄積部２０７に蓄積することができる。動き情報蓄積部２０７は、復号済み領域に属する動作モードや動き情報を蓄積することができる。このような動き情報蓄積部２０７から、動作モードに応じて動き予測部２０８は、復号対象領域に属する動き情報と、復号対象領域周辺の領域に属する動き情報を取得し、動作モードに応じた所定の動き予測処理により、少なくとも１本の予測動きベクトル情報を取得することができる。これにより、動作モードに応じて、この１本の予測動きベクトル情報から、もう一方の予測動きベクトル情報を、修正予測動きベクトル情報として導出できる。それとともに、修正予測動きベクトル情報に残差動きベクトル情報を加算することで、動きベクトル情報を生成することができる。この確定した動きベクトル情報に基づく予測信号と、最初に動き予測部２０８から得た予測動きベクトル情報に基づく予測信号とを合成することで、合成予測信号を生成することができる。このように、実施の形態１の動画像復号装置２００では、取得した符号列から、実施の形態１の動画像符号化装置１００と同様の、動作モードに応じた動きベクトル情報、および予測信号もしくは合成予測信号を得ることができ、実施の形態１の動画像符号化装置１００によって生成された符号列を正しく復号することができる。
【０１２６】
また、実施の形態１の動画像復号装置２００では、動作モードに従って、修正予測動きベクトル情報として導出する構成、残差動きベクトル情報を加算することにより動きベクトル情報を生成する構成、および予測信号もしくは合成予測信号を生成する構成を備える。これにより、従来では取得できない、もう一方の予測動きベクトル情報や動きベクトル情報を得ることができる。これにより、従来の空間的、時間的ダイレクトモードのように、残差動きベクトル情報を利用せずに双予測を行った場合に、予測信号の品質が低下してしまい、結果的に符号量が増大してしまう場合があった。この点、実施の形態１の動画像復号装置２００では、従来の手法による符号量以下の符号量をもつ符号列から１本分の残差動きベクトル情報を復号し、より確からしい位置の動きベクトル情報となるように修正できるため、より良い予測信号もしくは合成予測信号を、従来の手法による符号量以下の符号量から生成できる。
【０１２７】
また、実施の形態１の動画像復号装置２００では、例えばＡＶＣのような従来型の予測信号生成部である、片方向予測信号生成部２１３、双予測信号生成部２１４、イントラ予測部２１５と、新たな構成要素である、第１修正予測信号生成部２１０および第２修正予測信号生成部２１１を備える。第１修正予測信号生成部２１０は、Ｌ０側の動き情報に基づいてＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出して予測信号もしくは合成予測信号を生成する。第２修正予測信号生成部２１１は、Ｌ１側の動き情報に基づいてＬ０側の修正予測動きベクトル情報を導出して予測信号もしくは合成予測信号を生成する。この構成によれば、動作モードに応じて、実施の形態１の動画像符号化装置１００によって生成された符号列を正しく復号することができる。このように、従来型の予測信号生成部のみを備える構成では達成し得なかった符号量で符号化された符号列を取得し、動作モードに応じて、復号に必要となる各部を機能させて、動作モードに応じた予測信号もしくは合成予測信号を生成し、正しく復号することができる。
【０１２８】
（実施の形態２）  動画像符号化装置および動画像復号装置の詳細な構成と動作．
次に、実施の形態２の動画像符号化装置として、実施の形態１の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６および第２修正予測信号生成部１０７をより詳細な構成によって実現したものについて示す。実施の形態２における、第１修正予測信号生成部１０６および第２修正予測信号生成部１０７の詳細な構成に関して、図７（Ａ）、図７（Ｂ）を用いて説明する。
【０１２９】
図７（Ａ）における第１修正予測信号生成部１０６は、例えば、第１Ｌ０片側予測信号生成部１０６−１、第２Ｌ０片側予測信号生成部１０６−２、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−３、第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−４、第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−５、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−８のうち、少なくとも１つ、２つ以上の任意の組み合わせ、または全てによって構成されると良い。ここでは、全て用いられるものとして話を進める。ここで、各部の名称に付けられているＬ０−Ｌ１は、Ｌ０側の参照情報もしくは修正参照情報および予測動きベクトル情報に基づいて、Ｌ１側の動きベクトル情報が導出される構成であることを示している。
【０１３０】
同様に、図７（Ｂ）における第２修正予測信号生成部１０７は、例えば、第１Ｌ１片側予測信号生成部１０７−１、第２Ｌ１片側予測信号生成部１０７−２、第１Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−３、第２Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−４、第１Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−５、第２Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−６、第３Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−７、第４Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−８のうち、少なくとも１つ、２つ以上の任意の組み合わせ、または全てによって構成されると良い。ここでは、全て用いられるものとして話を進める。ここで、各部の名称に付けられているＬ１−Ｌ０は、Ｌ１側の参照情報もしくは修正参照情報および予測動きベクトル情報に基づいて、Ｌ０側の動きベクトル情報が導出される構成であることを示している。
【０１３１】
図８（Ａ）〜（Ｃ）および図９（Ａ）〜（Ｃ）は、図７（Ａ）および図７（Ｂ）における各部の詳細を示した構成図である。図８（Ａ）は、第１Ｌ０片側予測信号生成部１０６−１および第２Ｌ０片側予測信号生成部１０６−２の構成図である。図８（Ｂ）は、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−３および第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−４の構成図である。図８（Ｃ）は、第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−５、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−８の構成図である。
【０１３２】
同様に、図９（Ａ）は、第１Ｌ１片側予測信号生成部１０７−１および第２Ｌ１片側予測信号生成部１０７−２の構成図である。図９（Ｂ）は、第１Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−３および第２Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−４の構成図である。図９（Ｃ）は、第１Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−５、第２Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−６、第３Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−７および第４Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−８の構成図である。
【０１３３】
図８（Ａ）の構成は、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成するための構成である。図８（Ａ）の構成は、Ｌ０側動き情報取得部８０１、参照先変更部８０２、Ｌ０側動き導出部８０３、参照ピクチャ取得部８０４、対象ピクチャ取得部８０５、Ｌ０側動き探索部８０６、ｍｖｄ生成部８０７および片側予測信号生成部８０８を含む。
【０１３４】
Ｌ０側動き情報取得部８０１は、所定のＬ０側動き情報取得処理を行う。この所定のＬ０側動き情報取得処理では、Ｌ０側動き情報取得部８０１は、参照解析部１０５から、対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する。Ｌ０側動き情報取得部８０１は、取得したＬ０側の動き情報を参照先変更部８０２に供給する。
【０１３５】
参照先変更部８０２は、所定の参照先変更処理を行う。この所定の参照先変更処理では、参照先変更部８０２は、Ｌ０側動き情報取得部８０１からＬ０側の動き情報を取得する。参照先変更部８０２は、Ｌ０側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成する。ここで、所定の参照先変更処理は、動作モードに応じて機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。例えば、第１Ｌ０片側予測信号生成部１０６−１は、この所定の参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。第１Ｌ０片側予測信号生成部１０６−１は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報をＬ０側の修正参照情報によって修正せず、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成してＬ０側の予測信号を生成するような、第１Ｌ０片側予測モードで動作する。一方、第２Ｌ０片側予測信号生成部１０６−２は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。第２Ｌ０片側予測信号生成部１０６−２は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報をＬ０側の修正参照情報によって修正し、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成してＬ０側の予測信号を生成するような、第２Ｌ０片側予測モードで動作する。参照先変更部８０２は、取得および生成した動き情報を、Ｌ０側動き導出部８０３および参照ピクチャ取得部８０４に供給する。
【０１３６】
Ｌ０側動き導出部８０３は、所定のＬ０側動き導出処理を行う。この所定のＬ０側動き導出処理では、Ｌ０側動き導出部８０３は、参照先変更部８０２から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、Ｌ０側動き導出部８０３は、Ｌ０側の参照情報および修正参照情報から、対象ピクチャと参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ０と、対象ピクチャと修正参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｍ＿ｔｄ＿ｌ０を求める。予測動きベクトル情報をｍｖｐ＿ｌ０、修正予測動きベクトル情報をｍ＿ｍｖｐ＿ｌ０とした時に、
ｍ＿ｍｖｐ＿ｌ０  ＝  ｍｖｐ＿ｌ０  ×  ｍ＿ｔｄ＿ｌ０  ／  ｔｄ＿ｌ０
・・・（式１）
とすることで、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する。Ｌ０側動き導出部８０３は、取得および生成した動き情報を、Ｌ０側動き探索部８０６に供給する。
【０１３７】
参照ピクチャ取得部８０４は、所定の参照ピクチャ取得処理を行う。この所定の参照ピクチャ取得処理では、参照ピクチャ取得部８０４は、参照先変更部８０２から、動き情報として修正参照情報を取得する。参照ピクチャ取得部８０４は、Ｌ０側の修正参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する。参照ピクチャ取得部８０４は、取得した参照ピクチャをＬ０側動き探索部８０６および片側予測信号生成部８０８に供給する。
【０１３８】
対象ピクチャ取得部８０５は、所定の対象ピクチャ取得処理を行う。この所定の対象ピクチャ取得処理では、対象ピクチャ取得部８０５は、入力部１０１から対象信号を取得し、Ｌ０側動き探索部８０６に供給する。
【０１３９】
Ｌ０側動き探索部８０６は、所定のＬ０側動き探索処理を行う。この所定のＬ０側動き探索処理では、Ｌ０側動き探索部８０６は、Ｌ０側動き導出部８０３からＬ０側の動き情報、参照ピクチャ取得部８０４から参照ピクチャおよび対象ピクチャ取得部８０５から対象信号をそれぞれ取得する。Ｌ０側動き探索部８０６は、取得した修正予測動きベクトル情報を利用して、例えばＡＶＣのような、所定の動き探索処理を行い、動きベクトル情報を生成する。Ｌ０側動き探索部８０６は、取得および生成した動き情報を、ｍｖｄ生成部８０７に供給する。
【０１４０】
ｍｖｄ生成部８０７は、所定のｍｖｄ生成処理を行う。この所定のｍｖｄ生成処理では、ｍｖｄ生成部８０７は、Ｌ０側動き探索部８０６から動き情報を取得し、取得したＬ０側の動きベクトル情報からＬ０側の修正予測動きベクトル情報を減算し、Ｌ０側の残差動きベクトル情報を生成する。ｍｖｄ生成部８０７は、取得および生成した動き情報を、片側予測信号生成部８０８に供給する。
【０１４１】
片側予測信号生成部８０８は、所定の片側予測信号生成処理を行う。この所定の片側予測信号生成処理では、片側予測信号生成部８０８は、ｍｖｄ生成部８０７から動き情報、参照ピクチャ取得部８０４から参照ピクチャを取得する。片側予測信号生成部８０８は、取得した動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、予測信号を生成する。片側予測信号生成部８０８は、動作モードを特定するための動作モード情報、動き情報および予測信号を、モード判定部１０８に供給する。片側予測信号生成部８０８は、取得および生成した動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部１０３に供給する。
【０１４２】
図８（Ｂ）の構成は、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成するための構成である。図８（Ｂ）の構成は、Ｌ０側動き情報取得部８２１、Ｌ１側参照情報取得部８２２、参照先変更部８２３、Ｌ１側動き導出部８２４、参照ピクチャ取得部８２５、対象ピクチャ取得部８２６、Ｌ１側動き探索部８２７、ｍｖｄ生成部８２８および片側予測信号生成部８２９を含む。
【０１４３】
Ｌ０側動き情報取得部８２１は、所定のＬ０側動き情報取得処理を行う。この所定のＬ０側動き情報取得処理では、Ｌ０側動き情報取得部８２１は、参照解析部１０５から、対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する。Ｌ０側動き情報取得部８２１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部８２３に供給する。
【０１４４】
Ｌ１側参照情報取得部８２２は、所定のＬ１側参照情報取得処理を行う。この所定のＬ１側参照情報取得処理では、Ｌ１側参照情報取得部８２２は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得し、参照先変更部８２３に供給する。
【０１４５】
参照先変更部８２３は、所定の参照先変更処理を行う。この所定の参照先変更処理では、参照先変更部８２３は、Ｌ０側動き情報取得部８２１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部８２２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。参照先変更部８２３は、Ｌ１側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成する。ここで、所定の参照先変更処理は、動作モードに応じて機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。例えば、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−３は、この所定の参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−３は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報を、Ｌ１側の修正参照情報ではなく参照情報に基づいて修正し、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成してＬ１側の予測信号を生成するような、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測モードで動作する。また、第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−４は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−４は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報を、Ｌ１側の修正参照情報に基づいて修正し、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成してＬ１側の予測信号を生成するような、第２Ｌ０−Ｌ１片側予測モードで動作する。参照先変更部８２３は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き導出部８２４および参照ピクチャ取得部８２５に供給する。
【０１４６】
Ｌ１側動き導出部８２４は、所定のＬ１側動き導出処理を行う。この所定のＬ１側動き導出処理では、Ｌ１側動き導出部８２４は、参照先変更部８２３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、Ｌ１側動き導出部８２４は、動作モードとして第１Ｌ０−Ｌ１片側予測モードで動作している場合、Ｌ０側の参照情報から、対象ピクチャとＬ０側の参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ０と、Ｌ１側の参照情報から、対象ピクチャとＬ１側の参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ１を求める。予測動きベクトル情報をｍｖｐ＿ｌ０、修正予測動きベクトル情報をｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１とした時に、
ｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１  ＝  ｍｖｐ＿ｌ０  ×  ｔｄ＿ｌ１  ／  ｔｄ＿ｌ０
・・・（式２）
とすることで、Ｌ０側の予測動きベクトル情報から、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する。
【０１４７】
また、Ｌ１側動き導出部８２４は、動作モードとして第２Ｌ０−Ｌ１片側予測モードで動作している場合、Ｌ０側の参照情報から、対象ピクチャとＬ０側の参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ０と、Ｌ１側の参照情報から、対象ピクチャとＬ１側の修正参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｍ＿ｔｄ＿ｌ１を求める。予測動きベクトル情報をｍｖｐ＿ｌ０、修正予測動きベクトル情報をｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１とした時に、
ｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１  ＝  ｍｖｐ＿ｌ０  ×  ｍ＿ｔｄ＿ｌ１  ／  ｔｄ＿ｌ０
・・・（式３）
とすることで、Ｌ０側の予測動きベクトル情報から、Ｌ１側の修正参照情報に基づいてＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する。ここで、Ｌ１側の参照情報とＬ１側の修正参照情報が同じである場合には、上述の（式３）によってＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出しても構わない。このようにすることで、処理を統一化することが可能となる。Ｌ１側動き導出部８２４は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き探索部８２７に供給する。
【０１４８】
参照ピクチャ取得部８２５は、所定の参照ピクチャ取得処理を行う。この所定の参照ピクチャ取得処理では、参照ピクチャ取得部８２５は、参照先変更部８２３から、Ｌ１側の動き情報として修正参照情報を取得する。参照ピクチャ取得部８２５は、Ｌ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する。参照ピクチャ取得部８２５は、取得した参照ピクチャをＬ１側動き探索部８２７および片側予測信号生成部８２９に供給する。
【０１４９】
対象ピクチャ取得部８２６は、所定の対象ピクチャ取得処理を行う。この所定の対象ピクチャ取得処理では、対象ピクチャ取得部８２６は、入力部１０１から対象信号を取得し、Ｌ１側動き探索部８２７に供給する。
【０１５０】
Ｌ１側動き探索部８２７は、所定のＬ１側動き探索処理を行う。この所定のＬ１側動き探索処理では、Ｌ１側動き探索部８２７は、Ｌ１側動き導出部８２４からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８２５から参照ピクチャ、および対象ピクチャ取得部８２６から対象信号をそれぞれ取得する。Ｌ１側動き探索部８２７は、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報を利用して、例えばＡＶＣのような、所定の動き探索処理を行い、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成する。Ｌ１側動き探索部８２７は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ生成部８２８に供給する。
【０１５１】
ｍｖｄ生成部８２８は、所定のｍｖｄ生成処理を行う。この所定のｍｖｄ生成処理では、ｍｖｄ生成部８２８は、Ｌ１側動き探索部８２７からＬ０側およびＬ１側の動き情報を取得し、取得したＬ１側の動きベクトル情報からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を減算し、Ｌ１側の残差動きベクトル情報を生成する。ｍｖｄ生成部８２８は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、片側予測信号生成部８２９に供給する。
【０１５２】
片側予測信号生成部８２９は、所定の片側予測信号生成処理を行う。この所定の片側予測信号生成処理では、片側予測信号生成部８２９は、ｍｖｄ生成部８２８からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８２５から参照ピクチャを取得する。片側予測信号生成部８２９は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、予測信号を生成する。片側予測信号生成部８２９は、動作モードを特定するための動作モード情報、動き情報および予測信号を、モード判定部１０８に供給する。片側予測信号生成部８２９は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部１０３に供給する。
【０１５３】
図８（Ｃ）の構成は、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成するための構成である。図８（Ｃ）の構成は、Ｌ０側動き情報取得部８４１、Ｌ１側参照情報取得部８４２、参照先変更部８４３、Ｌ０側動き導出部８４４、Ｌ１側動き導出部８４５、参照ピクチャ取得部８４６、対象ピクチャ取得部８４７、Ｌ１側動き探索部８４８、ｍｖｄ生成部８４９および双予測信号生成部８５０を含む。
【０１５４】
Ｌ０側動き情報取得部８４１は、所定のＬ０側動き情報取得処理を行う。この所定のＬ０側動き情報取得処理では、Ｌ０側動き情報取得部８４１は、参照解析部１０５から、対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する。Ｌ０側動き情報取得部８４１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部８４３に供給する。
【０１５５】
Ｌ１側参照情報取得部８４２は、所定のＬ１側参照情報取得処理を行う。この所定のＬ１側参照情報取得処理では、Ｌ１側参照情報取得部８４２は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得し、参照先変更部８４３に供給する。
【０１５６】
参照先変更部８４３は、所定の参照先変更処理を行う。この所定の参照先変更処理では、参照先変更部８４３は、Ｌ０側動き情報取得部８２１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部８２２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。参照先変更部８４３は、Ｌ０側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、Ｌ０側の参照情報を修正し、Ｌ０側の修正参照情報を生成する。
【０１５７】
同様に、参照先変更部８４３は、Ｌ１側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、Ｌ１側の参照情報を修正し、Ｌ１側の修正参照情報を生成する。ここで、所定の参照先変更処理は、動作モードに応じて機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。例えば、第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−５は、この所定の参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−５は、動作モードとして、Ｌ０側は参照情報、Ｌ１側は参照情報を利用し、Ｌ０側の予測動きベクトル情報に対してＬ１側の参照情報を適用して修正することにより、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ０側の参照情報および予測動きベクトル情報からＬ０側の予測信号を生成するとともに、Ｌ１側の参照情報および修正予測動きベクトル情報からＬ１側の予測信号を生成した上で、合成予測信号を生成するような、第１Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する。
【０１５８】
また、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−６は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−６は、動作モードとして、Ｌ０側は参照情報、Ｌ１側は修正参照情報を利用し、Ｌ０側の予測動きベクトル情報に対してＬ１側の修正参照情報を適用して修正することにより、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ０側の参照情報および予測動きベクトル情報からＬ０側の予測信号を生成するとともに、Ｌ１側の修正参照情報および修正予測動きベクトル情報からＬ１側の予測信号を生成した上で、合成予測信号を生成するような、第２Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する。
【０１５９】
また、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−７は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−７は、動作モードとして、Ｌ０側は修正参照情報、Ｌ１側は参照情報を利用し、Ｌ０側の予測動きベクトル情報に対してＬ０側の修正参照情報を適用して修正することによりＬ０側の修正予測動きベクトル情報を導出し、更に、Ｌ０側の予測動きベクトル情報に対してＬ１側の参照情報を適用して修正することにより、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ０側の修正参照情報および修正予測動きベクトル情報からＬ０側の予測信号を生成するとともに、Ｌ１側の参照情報および修正予測動きベクトル情報からＬ１側の予測信号を生成した上で、合成予測信号を生成するような、第３Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する。
【０１６０】
また、第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−８は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−８は、動作モードとして、Ｌ０側は修正参照情報、Ｌ１側は修正参照情報を利用し、Ｌ０側の予測動きベクトル情報に対してＬ０側の修正参照情報を適用して修正することによりＬ０側の修正予測動きベクトル情報を導出し、更に、Ｌ０側の予測動きベクトル情報に対してＬ１側の修正参照情報を適用して修正することにより、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ０側の修正参照情報および修正予測動きベクトル情報からＬ０側の予測信号を生成するとともに、Ｌ１側の修正参照情報および修正予測動きベクトル情報からＬ１側の予測信号を生成した上で、合成予測信号を生成するような、第４Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する。
【０１６１】
参照先変更部８４３は、取得および生成したＬ０側の動き情報をＬ０側動き導出部８４４に、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報をＬ１側動き導出部８４５および参照ピクチャ取得部８４６に供給する。
【０１６２】
Ｌ０側動き導出部８４４は、所定のＬ０側動き導出処理を行う。この所定のＬ０側動き導出処理では、Ｌ０側動き導出部８４４は、参照先変更部８４３から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、Ｌ０側動き導出部８４４は、動作モードとして第１Ｌ０−Ｌ１双予測モードもしくは第２Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作している場合、この所定のＬ０側動き導出処理を機能させず、Ｌ０側の予測動きベクトル情報を修正予測動きベクトル情報にすると良い。
【０１６３】
また、Ｌ０側動き導出部８４４は、動作モードとして第３Ｌ０−Ｌ１双予測モードもしくは第４Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作している場合、Ｌ０側の参照情報から、対象ピクチャとＬ０側の参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ０と、Ｌ０側の修正参照情報から、対象ピクチャとＬ０側の修正参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｍ＿ｔｄ＿ｌ０を求める。Ｌ０側の予測動きベクトル情報をｍｖｐ＿ｌ０、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報をｍ＿ｍｖｐ＿ｌ０とした時に、
ｍ＿ｍｖｐ＿ｌ０  ＝  ｍｖｐ＿ｌ０  ×  ｍ＿ｔｄ＿ｌ０  ／  ｔｄ＿ｌ０
・・・（式４）
とすることで、Ｌ０側の予測動きベクトル情報から、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する。ここで、Ｌ０側の参照情報とＬ０側の修正参照情報が同じである場合には、上述の（式４）によってＬ０側の修正予測動きベクトル情報を導出しても構わない。このようにすることで、処理を統一化することが可能となる。Ｌ０側動き導出部８４４は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、双予測信号生成部８５０に供給する。
【０１６４】
Ｌ１側動き導出部８４５は、所定のＬ１側動き導出処理を行う。この所定のＬ１側動き導出処理では、Ｌ１側動き導出部８４５は、参照先変更部８４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、Ｌ１側動き導出部８４５は、動作モードとして第１Ｌ０−Ｌ１双予測モードもしくは第３Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作している場合、Ｌ０側の参照情報から、対象ピクチャとＬ０側の参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ０と、Ｌ１側の参照情報から、対象ピクチャとＬ１側の参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ１を求める。Ｌ０側の予測動きベクトル情報をｍｖｐ＿ｌ０、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報をｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１とした時に、
ｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１  ＝  ｍｖｐ＿ｌ０  ×  ｔｄ＿ｌ１  ／  ｔｄ＿ｌ０
・・・（式５）
とすることで、Ｌ０側の予測動きベクトル情報から、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する。
【０１６５】
また、Ｌ１側動き導出部８４５は、動作モードとして第２Ｌ０−Ｌ１双予測モードもしくは第４Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作している場合、Ｌ０側の参照情報から、対象ピクチャとＬ０側の参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｔｄ＿ｌ０と、Ｌ１側の参照情報から、対象ピクチャとＬ１側の修正参照情報から特定される参照ピクチャとの間の時間間隔ｍ＿ｔｄ＿ｌ１を求める。予測動きベクトル情報をｍｖｐ＿ｌ０、修正予測動きベクトル情報をｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１とした時に、
ｍ＿ｍｖｐ＿ｌ１  ＝  ｍｖｐ＿ｌ０  ×  ｍ＿ｔｄ＿ｌ１  ／  ｔｄ＿ｌ０
・・・（式６）
とすることで、Ｌ０側の予測動きベクトル情報から、Ｌ１側の修正参照情報に基づいてＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する。ここで、Ｌ１側の参照情報とＬ１側の修正参照情報が同じである場合には、上述の（式６）によってＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出しても構わない。このようにすることで、処理を統一化することが可能となる。Ｌ１側動き導出部８４５は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き探索部８４８に供給する。
【０１６６】
参照ピクチャ取得部８４６は、所定の参照ピクチャ取得処理を行う。この所定の参照ピクチャ取得処理では、参照ピクチャ取得部８４６は、参照先変更部８４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報として修正参照情報を取得する。参照ピクチャ取得部８４６は、Ｌ０側およびＬ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給し、特定されたＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。参照ピクチャ取得部８４６は、取得したＬ１側の参照ピクチャをＬ１側動き探索部８２７に供給する。参照ピクチャ取得部８４６は、取得したＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを双予測信号生成部８５０に供給する。
【０１６７】
対象ピクチャ取得部８４７は、所定の対象ピクチャ取得処理を行う。この所定の対象ピクチャ取得処理では、対象ピクチャ取得部８４７は、入力部１０１から対象信号を取得し、Ｌ１側動き探索部８４８に供給する。
【０１６８】
Ｌ１側動き探索部８４８は、所定のＬ１側動き探索処理を行う。この所定のＬ１側動き探索処理では、Ｌ１側動き探索部８４８は、Ｌ１側動き導出部８４５からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８４６から参照ピクチャ、および対象ピクチャ取得部８４７から対象信号をそれぞれ取得する。Ｌ１側動き探索部８４８は、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報を利用して、例えばＡＶＣのような、所定の動き探索処理を行い、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成する。Ｌ１側動き探索部８４８は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ生成部８４９に供給する。
【０１６９】
ｍｖｄ生成部８４９は、所定のｍｖｄ生成処理を行う。この所定のｍｖｄ生成処理では、ｍｖｄ生成部８４９は、Ｌ１側動き探索部８４８からＬ０側およびＬ１側の動き情報を取得し、取得したＬ１側の動きベクトル情報からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を減算し、Ｌ１側の残差動きベクトル情報を生成する。ｍｖｄ生成部８４９は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、双予測信号生成部８５０に供給する。
【０１７０】
双予測信号生成部８５０は、所定の双予測信号生成処理を行う。この所定の双予測信号生成処理では、双予測信号生成部８５０は、ｍｖｄ生成部８２８からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８２５からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。双予測信号生成部８５０は、取得したＬ０側の修正予測動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ０側の予測信号を生成する。また、双予測信号生成部８５０は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ１側の予測信号を生成する。その後、双予測信号生成部８５０は、生成したＬ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を合成した合成予測信号を生成することで、双予測信号を得る。双予測信号生成部８５０は、動作モードを特定するための動作モード情報、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報および合成予測信号を、モード判定部１０８に供給する。また、双予測信号生成部８５０は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部１０３に供給する。
【０１７１】
図８（Ａ）の構成では、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成するための構成であった。これに対し、図９（Ａ）の構成では、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ１側の予測信号を生成するための構成とした点が図８（Ａ）の構成と異なっている。図９（Ａ）の構成における各部の詳細に関しては、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として考えることで図８（Ａ）の構成と同等の機能をもつと考えられることから、説明を省略する。
【０１７２】
図８（Ｂ）の構成では、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成するための構成であった。これに対し、図９（Ｂ）の構成では、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成するための構成とした点が図８（Ｂ）の構成と異なっている。図９（Ｂ）の構成における各部の詳細に関しては、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として考えることで図８（Ｂ）の構成と同等の機能をもつと考えられることから、説明を省略する。
【０１７３】
図８（Ｃ）の構成では、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成するための構成であった。これに対し、図９（Ｃ）の構成は、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成するための構成とした点が図８（Ｃ）の構成と異なっている。図９（Ｃ）の構成における各部の詳細に関しては、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として考えることで図８（Ｃ）の構成と同等の機能をもつと考えられることから、説明を省略する。
【０１７４】
次に、図８（Ａ）の構成における動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【０１７５】
まず、予測信号生成開始指令を受けると、Ｌ０側動き情報取得部８０１は、参照解析部１０５から、対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する（Ｓ３０１）。その後、Ｌ０側動き情報取得部８０１は、取得したＬ０側の動き情報を参照先変更部８０２に供給する。
【０１７６】
参照先変更部８０２は、Ｌ０側動き情報取得部８０１からＬ０側の動き情報を取得する。参照先変更部８０２は、Ｌ０側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成する。このようにして、Ｌ０側の参照先を変更する（Ｓ３０２）。ここで、動作モードとして、第１Ｌ０片側予測モードの場合は、参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報とすると良い。また、動作モードとして、第２Ｌ０片側予測モードの場合は、参照先変更処理を機能させるようにすると良い。その後、参照先変更部８０２は、取得および生成した動き情報を、Ｌ０側動き導出部８０３および参照ピクチャ取得部８０４に供給する。
【０１７７】
次に、Ｌ０側動き導出部８０３は、参照先変更部８０２から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、Ｌ０側動き導出部８０３は、所定のＬ０側動き導出処理を行い、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ３０３）。その後、Ｌ０側動き導出部８０３は、取得および生成した動き情報を、Ｌ０側動き探索部８０６に供給する。
【０１７８】
その後、参照ピクチャ取得部８０４は、参照先変更部８０２から、動き情報として修正参照情報を取得する。参照ピクチャ取得部８０４は、Ｌ０側の修正参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する（Ｓ３０４）。参照ピクチャ取得部８０４は、取得した参照ピクチャをＬ０側動き探索部８０６および片側予測信号生成部８０８に供給する。
【０１７９】
その後、対象ピクチャ取得部８０５は、入力部１０１から対象信号を取得し（Ｓ３０５）、Ｌ０側動き探索部８０６に供給する。
【０１８０】
その後、Ｌ０側動き探索部８０６は、Ｌ０側動き導出部８０３からＬ０側の動き情報、参照ピクチャ取得部８０４から参照ピクチャ、および対象ピクチャ取得部８０５から対象信号をそれぞれ取得する。Ｌ０側動き探索部８０６は、取得した修正予測動きベクトル情報を利用して、例えばＡＶＣのような、所定の動き探索処理を行うことでＬ０側の動き探索を行い、動きベクトル情報を確定させる（Ｓ３０６）。その後、Ｌ０側動き探索部８０６は、取得および生成した動き情報を、ｍｖｄ生成部８０７に供給する。
【０１８１】
次に、ｍｖｄ生成部８０７は、Ｌ０側動き探索部８０６から動き情報を取得し、取得したＬ０側の動きベクトル情報からＬ０側の修正予測動きベクトル情報を減算し、Ｌ０側の残差動きベクトル情報を生成する（Ｓ３０７）。ｍｖｄ生成部８０７は、取得および生成した動き情報を、片側予測信号生成部８０８に供給する。
【０１８２】
その後、片側予測信号生成部８０８は、ｍｖｄ生成部８０７から動き情報、参照ピクチャ取得部８０４から参照ピクチャを取得する。片側予測信号生成部８０８は、取得した動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ０側の予測信号を生成する（Ｓ３０８）。その後、片側予測信号生成部８０８は、動作モードを特定するための動作モード情報、動き情報および予測信号を、モード判定部１０８に供給する。また、片側予測信号生成部８０８は、取得および生成した動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部１０３に供給する。
【０１８３】
以上のステップにより、図８（Ａ）の構成における動作が完了する。
【０１８４】
次に、図８（Ｂ）の構成における動作について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【０１８５】
まず、予測信号生成開始指令を受けると、Ｌ０側動き情報取得部８２１は、参照解析部１０５から、対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する（Ｓ４０１）。その後、Ｌ０側動き情報取得部８２１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部８２３に供給する。
【０１８６】
Ｌ１側参照情報取得部８２２は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報、予測修正情報を取得し（Ｓ４０２）、参照先変更部８２３に供給する。
【０１８７】
その後、参照先変更部８２３は、Ｌ０側動き情報取得部８２１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部８２２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。参照先変更部８２３は、Ｌ１側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成する。このようにしてＬ１側の参照先を変更する（Ｓ４０３）。ここで、動作モードとして、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測モードの場合は、参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報とすると良い。また、動作モードとして、第２Ｌ０−Ｌ１片側予測モードの場合は、参照先変更処理を機能させるようにすると良い。その後、参照先変更部８２３は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き導出部８２４および参照ピクチャ取得部８２５に供給する。
【０１８８】
その後、Ｌ１側動き導出部８２４は、参照先変更部８２３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、Ｌ１側動き導出部８２４は、所定のＬ１側動き導出処理を行い、Ｌ０側からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ４０４）。その後、Ｌ１側動き導出部８２４は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き探索部８２７に供給する。
【０１８９】
次に、参照ピクチャ取得部８２５は、参照先変更部８２３から、Ｌ１側の動き情報として修正参照情報を取得する。参照ピクチャ取得部８２５は、Ｌ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する（Ｓ４０５）。その後、参照ピクチャ取得部８２５は、取得した参照ピクチャをＬ１側動き探索部８２７および片側予測信号生成部８２９に供給する。
【０１９０】
その後、対象ピクチャ取得部８２６は、入力部１０１から対象信号を取得し（Ｓ４０６）、Ｌ１側動き探索部８２７に供給する。
【０１９１】
次に、Ｌ１側動き探索部８２７は、Ｌ１側動き導出部８２４からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８２５から参照ピクチャ、ならびに対象ピクチャ取得部８２６から対象信号をそれぞれ取得する。その後、Ｌ１側動き探索部８２７は、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報を利用して、例えばＡＶＣのような、所定の動き探索処理を行い、Ｌ１側の動きベクトル情報を確定させる（Ｓ４０７）。その後、Ｌ１側動き探索部８２７は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ生成部８２８に供給する。
【０１９２】
その後、ｍｖｄ生成部８２８は、Ｌ１側動き探索部８２７からＬ０側およびＬ１側の動き情報を取得し、取得したＬ１側の動きベクトル情報からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を減算し、Ｌ１側の残差動きベクトル情報を生成する（Ｓ４０８）。その後、ｍｖｄ生成部８２８は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、片側予測信号生成部８２９に供給する。
【０１９３】
その後、片側予測信号生成部８２９は、ｍｖｄ生成部８２８からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８２５から参照ピクチャを取得する。その後、片側予測信号生成部８２９は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ１側の予測信号を生成する（Ｓ４０９）。片側予測信号生成部８２９は、動作モードを特定するための動作モード情報、動き情報および予測信号を、モード判定部１０８に供給する。片側予測信号生成部８２９は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部１０３に供給する。
【０１９４】
以上のステップにより、図８（Ｂ）の構成における動作が完了する。
【０１９５】
次に、図８（Ｃ）の構成における動作について、図１２のフローチャートを用いて説明する。
【０１９６】
まず、予測信号生成開始指令を受けると、Ｌ０側動き情報取得部８４１は、参照解析部１０５から、対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報、予測動きベクトル情報および予測修正情報を取得する（Ｓ５０１）。その後、Ｌ０側動き情報取得部８４１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部８４３に供給する。
【０１９７】
その後、Ｌ１側参照情報取得部８４２は、参照解析部１０５から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得し（Ｓ５０２）、参照先変更部８４３に供給する。
【０１９８】
次に、参照先変更部８４３は、Ｌ０側動き情報取得部８２１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部８２２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。参照先変更部８４３は、Ｌ０側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、Ｌ０側の参照情報を修正し、Ｌ０側の修正参照情報を生成する。同様に、参照先変更部８４３は、Ｌ１側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、Ｌ１側の参照情報を修正し、Ｌ１側の修正参照情報を生成する。このようにして、Ｌ０側および／またはＬ１側の参照先を変更する（Ｓ５０３）。ここで、動作モードとして、第１Ｌ０−Ｌ１双予測モードの場合は、この所定の参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。また、動作モードとして、第２Ｌ０−Ｌ１双予測モード、第３Ｌ０−Ｌ１双予測モードおよび第４Ｌ０−Ｌ１双予測モードの場合は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。その後、参照先変更部８４３は、取得および生成したＬ０側の動き情報をＬ０側動き導出部８４４、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報をＬ１側動き導出部８４５および参照ピクチャ取得部８４６に供給する。
【０１９９】
次に、Ｌ０側動き導出部８４４は、参照先変更部８４３から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、Ｌ０側動き導出部８４４は、所定のＬ０側動き導出処理を行い、Ｌ０側からＬ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ５０４）。その後、Ｌ０側動き導出部８４４は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、双予測信号生成部８５０に供給する。
【０２００】
また、Ｌ１側動き導出部８４５は、参照先変更部８４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、Ｌ１側動き導出部８４５は、所定のＬ１側動き導出処理を行い、Ｌ０側からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ５０５）。その後、Ｌ１側動き導出部８４５は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き探索部８４８に供給する。
【０２０１】
参照ピクチャ取得部８４６は、参照先変更部８４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報として修正参照情報を取得する。その後、参照ピクチャ取得部８４６は、Ｌ０側およびＬ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部１０２に供給し、特定されたＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する（Ｓ５０６）。その後、参照ピクチャ取得部８４６は、取得したＬ１側の参照ピクチャをＬ１側動き探索部８２７に供給する。また、参照ピクチャ取得部８４６は、取得したＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを双予測信号生成部８５０に供給する。
【０２０２】
また、対象ピクチャ取得部８４７は、入力部１０１から対象信号を取得し（Ｓ５０７）、Ｌ１側動き探索部８４８に供給する。
【０２０３】
次に、Ｌ１側動き探索部８４８は、Ｌ１側動き導出部８４５からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８４６から参照ピクチャ、および対象ピクチャ取得部８４７から対象信号をそれぞれ取得する。その後、Ｌ１側動き探索部８４８は、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報を利用して、例えばＡＶＣのような、所定の動き探索処理によってＬ１側の動き探索を行い、動きベクトル情報を確定させる（Ｓ５０８）。その後、Ｌ１側動き探索部８４８は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ生成部８４９に供給する。
【０２０４】
次に、ｍｖｄ生成部８４９は、Ｌ１側動き探索部８４８からＬ０側およびＬ１側の動き情報を取得し、取得したＬ１側の動きベクトル情報からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を減算し、Ｌ１側の残差動きベクトル情報を生成する（Ｓ５０９）。その後、ｍｖｄ生成部８４９は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、双予測信号生成部８５０に供給する。
【０２０５】
次に、双予測信号生成部８５０は、ｍｖｄ生成部８２８からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部８２５からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。その後、双予測信号生成部８５０は、取得したＬ０側の修正予測動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ０側の予測信号を生成する（Ｓ５１０）。
【０２０６】
また、双予測信号生成部８５０は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ１側の予測信号を生成する（Ｓ５１１）。
【０２０７】
その後、双予測信号生成部８５０は、生成したＬ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を合成した合成予測信号を生成する（Ｓ５１２）ことで、双予測信号を得る。その後、双予測信号生成部８５０は、動作モードを特定するための動作モード情報、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報、および合成予測信号を、モード判定部１０８に供給する。双予測信号生成部８５０は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部１０３に供給する。
【０２０８】
以上のステップにより、図８（Ｃ）の構成における動作が完了する。
【０２０９】
図９（Ａ）の構成における動作は、図１３のフローチャートによって示される。ここで、図９（Ａ）の構成における動作は、図８（Ａ）の構成における動作を示す図１０において、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、動作させたものと同等であることから、説明を省略する。
【０２１０】
図９（Ｂ）の構成における動作は、図１４のフローチャートによって示される。ここで、図９（Ｂ）の構成における動作は、図８（Ｂ）の構成における動作を示す図１１において、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、動作させたものと同等であることから、説明を省略する。
【０２１１】
図９（Ｃ）の構成における動作は、図１５のフローチャートによって示される。ここで、図９（Ｃ）の構成における動作は、図８（Ｃ）の構成における動作を示す図１２において、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、動作させたものと同等であることから、説明を省略する。
【０２１２】
ここで、実施の形態２の動画像符号化装置１００の構成および動作により、以下のような効果が得られる。
【０２１３】
まず、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６の構成を、図８（Ａ）に示されるような、図７（Ａ）の第１Ｌ０片側予測信号生成部１０６−１、第２Ｌ０片側予測信号生成部１０６−２を含むようにする。これにより、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成できるようになる。これにより、実施の形態２の動画像符号化装置１００において、Ｌ０側の動き情報だけしか利用できない場合においても、Ｌ０側の参照情報の参照先を変更できるようにすることで、より多くの動作モードによる動きベクトル情報や予測信号が得られるようになる。よって、多くの動作モードによる結果の中から、より少ない符号量で符号化できる動作モードを特定し、その動作モードで符号化して符号列を生成することができるようになる。また、実施の形態２の動画像符号化装置１００のような構成をもつことにより、従来の手法により残差動きベクトル情報、参照情報および予測信号を符号化する際に必要となる符号量以下となるような、動作モードによる結果を選定し、符号化することで、従来の手法による符号量以下の符号量で符号列を生成できるようになる。
【０２１４】
また、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第２修正予測信号生成部１０７の構成を、図９（Ａ）に示されるような、図７（Ｂ）の第１Ｌ１片側予測信号生成部１０７−１および第２Ｌ１片側予測信号生成部１０７−２を含むようにする。これにより、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成できるようになる。したがって、上述の図８（Ａ）に示されるような構成による効果と同様に、従来の手法による符号量以下の符号量で符号列を生成できるようになる。
【０２１５】
また、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６の構成を、図８（Ｂ）に示されるような、図７（Ａ）の第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−３および第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−４を含むようにする。これにより、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成することができるようになる。また、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する際に利用する参照情報に対して、所定の方法に基づいて参照先を変更することで修正参照情報を生成し、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報の導出に利用するような動作モードをもつことにより、より多くの動作モードによる動きベクトル情報や予測信号が得られるようになる。よって、多くの動作モードによる結果の中から、より少ない符号量で符号化できる動作モードを特定し、その動作モードで符号化して符号列を生成することができるようになる。また、実施の形態２の動画像符号化装置１００のような構成をもつことにより、従来の手法により残差動きベクトル情報、参照情報および予測信号を符号化する際に必要となる符号量以下となるような、動作モードによる結果を選定し、符号化することで、従来の手法による符号量以下の符号量で符号列を生成できるようになる。
【０２１６】
また、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第２修正予測信号生成部１０７の構成を、図９（Ｂ）に示されるような、図７（Ｂ）の第１Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−３および第２Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−４を含むようにする。これにより、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成することができるようになる。したがって、上述の図８（Ｂ）に示されるような構成による効果と同様に、従来の手法による符号量以下の符号量で符号列を生成できるようになる。
【０２１７】
また、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６の構成を、図８（Ｃ）に示されるような、図７（Ａ）の第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−５、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−８を含むようにする。これにより、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成することができるようになる。
【０２１８】
（１）Ｌ０側およびＬ１側ともに参照先を変更しないようにする動作モードである第１Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
（２）Ｌ０側は参照先を変更しないようにし、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する際に利用する参照情報に対して、所定の方法に基づいて参照先を変更することで修正参照情報を生成し、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報の導出に利用するような動作モードである第２Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
（３）Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する際に利用する参照情報に対して、所定の方法に基づいて参照先を変更することで修正参照情報を生成し、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報の導出に利用し、Ｌ１側は参照先を変更しないようにする動作モードである第３Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
（４）Ｌ０側およびＬ１側ともに参照先を変更することでＬ０側およびＬ１側の修正参照情報を生成し、Ｌ０側およびＬ１側の修正予測動きベクトル情報の導出に利用するような動作モードである第４Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
等をもつことにより、より多くの動作モードによる動きベクトル情報や予測信号が得られるようになる。よって、多くの動作モードによる結果の中から、より少ない符号量で符号化できる動作モードを特定し、その動作モードで符号化して符号列を生成することができるようになる。また、実施の形態２の動画像符号化装置１００のような構成をもつことにより、従来の手法により残差動きベクトル情報、参照情報および予測信号を符号化する際に必要となる符号量以下となるような、動作モードによる結果を選定し、符号化することで、従来の手法による符号量以下の符号量で符号列を生成できるようになる。
【０２１９】
第２Ｌ０−Ｌ１双予測モードにおいては、動き予測部１０４から得られるＬ０側の予測動きベクトル情報および参照情報の精度が良く、これらによって得られるＬ０側の予測信号の品質は良いが、動き予測部１０４から得られるＬ１側の参照情報に基づいて、Ｌ０側の予測動きベクトル情報から導出される修正予測動きベクトル情報の精度があまり良くない場合において有効に機能する。このような場合において、Ｌ１側の参照先を変更することで、導出される修正予測動きベクトル情報によって、より良い予測信号が得られそうな参照ピクチャに切り替えるとともに、動き探索を行って修正予測動きベクトル情報を修正し、更に良い予測信号が得られる動きベクトル情報を特定して得られる残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および合成予測信号の情報量が、従来の手法による情報量以下となる場合に有効な動作モードとなる。
【０２２０】
第３Ｌ０−Ｌ１双予測モードにおいては、動き予測部１０４から得られるＬ０側の参照情報から特定される参照ピクチャの品質があまり良くないが、動き予測部１０４から得られるＬ１側の参照情報に基づいて、Ｌ０側の予測動きベクトル情報から導出される修正予測動きベクトル情報の精度は比較的良い場合において有効に機能する。このような場合において、Ｌ０側の参照先を変更することで、より良い予測信号が得られそうな参照ピクチャに切り替えるとともに、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出し、より良いＬ０側の予測信号を得ることで、Ｌ１側の予測信号と合成して得られる合成予測信号の品質を向上させて得られる残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および合成予測信号の情報量が、従来の手法による情報量以下となる場合に有効な動作モードとなる。
【０２２１】
第４Ｌ０−Ｌ１双予測モードにおいては、動き予測部１０４から得られるＬ０側およびＬ１側の参照情報から特定される参照ピクチャの品質があまり良くなく、またＬ０側の予測動きベクトル情報の精度があまり良くないために、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報の精度もあまり良くない場合において有効に機能する。このような場合において、Ｌ０側の参照先を変更することで、より良い予測信号が得られそうな参照ピクチャに切り替えるとともに、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出し、より良いＬ０側の予測信号を得る。また、Ｌ１側の参照先を変更し、Ｌ０側の予測動きベクトル情報からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出することで、より良い予測信号が得られそうな参照ピクチャに切り替えるとともに、動き探索を行ってＬ１側の修正予測動きベクトル情報を修正し、更に良い予測信号が得られる動きベクトル情報を特定することで、より良いＬ１側の予測信号を得る。このようにして、得られたＬ０側の予測信号とＬ１側の予測信号と合成して得られる合成予測信号の品質を向上させて得られる残差動きベクトル情報、参照情報もしくは修正参照情報および合成予測信号の情報量が、従来の手法による情報量以下となる場合に有効な動作モードとなる。
【０２２２】
また、上述のような第１から第４のＬ０−Ｌ１双予測モードをもつことで、参照先の変更や、一方の修正予測動きベクトル情報に対して動き探索により修正することにより、従来の空間的、時間的なダイレクトモードでは難しかった、Ｌ０側の予測信号およびＬ１側の予測信号の品質を、少ない情報量で変化させ、合成予測信号の品質を従来の手法による合成予測信号の品質以上となるように制御することができる。
【０２２３】
また、上述のような第１から第４のＬ０−Ｌ１双予測モードをもつことで、従来の手法による双予測のように、２つの予測動きベクトル情報から２つの動きベクトル情報を確定させるとともに、２つの残差動きベクトル情報を符号化する必要がなくなるため、動き情報に関して、より効率の良い符号列を生成することができる。
【０２２４】
また、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第２修正予測信号生成部１０７の構成を、図９（Ｃ）に示されるような、図７（Ｂ）の第１Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−５、第２Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−６、第３Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−７および第４Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−８を含むようにする。これにより、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成することができるようになる。したがって、上述の図８（Ｃ）に示されるような構成による効果と同様に、従来の手法による符号量以下の符号量で符号列を生成できるようになる。
【０２２５】
次に、実施の形態２の動画像復号装置として、実施の形態１の動画像復号装置２００における、第１修正予測信号生成部２１０および第２修正予測信号生成部２１１をより詳細な構成によって実現したものについて示す。実施の形態２における、第１修正予測信号生成部２１０および第２修正予測信号生成部２１１の詳細な構成に関して、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）を利用して説明する。
【０２２６】
図７（Ｃ）における第１修正予測信号生成部２１０は、例えば、第１Ｌ０片側予測信号生成部２１０−１、第２Ｌ０片側予測信号生成部２１０−２、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−３、第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−４、第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−５、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−８のうち、少なくとも１つ、２つ以上の任意の組み合わせ、または全てによって構成されると良い。ここでは、全て用いられるものとして話を進める。ここで、各部の名称に付けられているＬ０−Ｌ１は、Ｌ０側の参照情報もしくは修正参照情報および予測動きベクトル情報に基づいて、Ｌ１側の動きベクトル情報が導出される構成であることを示している。
【０２２７】
同様に、図７（Ｄ）における第２修正予測信号生成部２１１は、例えば、第１Ｌ１片側予測信号生成部２１１−１、第２Ｌ１片側予測信号生成部２１１−２、第１Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部２１１−３、第２Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部２１１−４、第１Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−５、第２Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−６、第３Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−７および第４Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−８のうち、少なくとも１つ、２つ以上の任意の組み合わせ、または全てによって構成されると良い。ここでは、全て用いられるものとして話を進める。ここで、各部の名称に付けられているＬ１−Ｌ０は、Ｌ１側の参照情報もしくは修正参照情報および予測動きベクトル情報に基づいて、Ｌ０側の動きベクトル情報が導出される構成であることを示している。
【０２２８】
図１６（Ａ）〜（Ｃ）および図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）における各部の詳細を示した構成図である。図１６（Ａ）は、第１Ｌ０片側予測信号生成部２１０−１および第２Ｌ０片側予測信号生成部２１０−２の構成図である。図１６（Ｂ）は、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−３および第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−４の構成図である。図１６（Ｃ）は、第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−５、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−８の構成図である。
【０２２９】
同様に、図１７（Ａ）は、第１Ｌ１片側予測信号生成部２１１−１および第２Ｌ１片側予測信号生成部２１１−２の構成図である。図１７（Ｂ）は、第１Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部２１１−３および第２Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部２１１−４の構成図である。図１７（Ｃ）は、第１Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−５、第２Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−６、第３Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−７および第４Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−８の構成図である。
【０２３０】
図１６（Ａ）の構成は、復号側において、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成するための構成である。図１６（Ａ）の構成は、Ｌ０側動き情報取得部１６０１、参照先変更部１６０２、Ｌ０側動き導出部１６０３、ｍｖｄ加算部１６０４、参照ピクチャ取得部１６０５および片側予測信号生成部１６０６を含む。
【０２３１】
Ｌ０側動き情報取得部１６０１は、所定のＬ０側動き情報取得処理を行う。この所定のＬ０側動き情報取得処理では、Ｌ０側動き情報取得部１６０１は、参照解析部２０９から、復号対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する。Ｌ０側動き情報取得部１６０１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部１６０２に供給する。
【０２３２】
参照先変更部１６０２は、所定の参照先変更処理を行う。この所定の参照先変更処理では、参照先変更部１６０２は、Ｌ０側動き情報取得部１６０１からＬ０側の動き情報を取得する。参照先変更部１６０２は、Ｌ０側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成する。ここで、所定の参照先変更処理は、動作モードに応じて機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。例えば、第１Ｌ０片側予測信号生成部２１０−１は、この所定の参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。第１Ｌ０片側予測信号生成部２１０−１は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報をＬ０側の修正参照情報によって修正せず、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成してＬ０側の予測信号を生成するような、第１Ｌ０片側予測モードで動作する。また、第２Ｌ０片側予測信号生成部２１０−２は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。第２Ｌ０片側予測信号生成部２１０−２は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報をＬ０側の修正参照情報によって修正し、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成してＬ０側の予測信号を生成するような、第２Ｌ０片側予測モードで動作する。参照先変更部１６０２は、取得および生成した動き情報を、Ｌ０側動き導出部１６０３および参照ピクチャ取得部１６０５に供給する。
【０２３３】
Ｌ０側動き導出部１６０３は、所定のＬ０側動き導出処理を行う。この所定のＬ０側動き導出処理では、Ｌ０側動き導出部１６０３は、参照先変更部１６０２から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、符号化側のＬ０側動き導出部８０３と同様に、上述の（式１）に基づいて、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する。Ｌ０側動き導出部１６０３は、取得および生成した動き情報を、ｍｖｄ加算部１６０４に供給する。
【０２３４】
ｍｖｄ加算部１６０４は、所定のｍｖｄ加算処理を行う。この所定のｍｖｄ加算処理では、ｍｖｄ加算部１６０４は、Ｌ０側動き導出部１６０３から、Ｌ０側の動き情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６０４は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６０４は、取得したＬ０側の修正予測動きベクトル情報に、取得した残差動きベクトル情報を加算することで、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成する。ｍｖｄ加算部１６０４は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、片側予測信号生成部１６０６に供給する。
【０２３５】
参照ピクチャ取得部１６０５は、所定の参照ピクチャ取得処理を行う。この所定の参照ピクチャ取得処理では、参照ピクチャ取得部１６０５は、参照先変更部１６０２から、動き情報として修正参照情報を取得する。参照ピクチャ取得部１６０５は、Ｌ０側の修正参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する。参照ピクチャ取得部１６０５は、取得した参照ピクチャを片側予測信号生成部１６０６に供給する。
【０２３６】
片側予測信号生成部１６０６は、所定の片側予測信号生成処理を行う。この所定の片側予測信号生成処理では、片側予測信号生成部１６０６は、ｍｖｄ加算部１６０４から動き情報、参照ピクチャ取得部１６０５から参照ピクチャを取得する。片側予測信号生成部１６０６は、取得した動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、予測信号を生成する。片側予測信号生成部１６０６は、動作モードを特定するための動作モード情報、動き情報および予測信号を、モード識別部２０６に供給する。片側予測信号生成部１６０６は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。
【０２３７】
図１６（Ｂ）の構成は、復号側において、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成するための構成である。図１６（Ｂ）の構成は、Ｌ０側動き情報取得部１６２１、Ｌ１側参照情報取得部１６２２、参照先変更部１６２３、Ｌ１側動き導出部１６２４、ｍｖｄ加算部１６２５、参照ピクチャ取得部１６２６および片側予測信号生成部１６２７を含む。
【０２３８】
Ｌ０側動き情報取得部１６２１は、所定のＬ０側動き情報取得処理を行う。この所定のＬ０側動き情報取得処理では、Ｌ０側動き情報取得部１６２１は、参照解析部２０９から、復号対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する。Ｌ０側動き情報取得部１６２１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部１６２３に供給する。
【０２３９】
Ｌ１側参照情報取得部１６２２は、所定のＬ１側参照情報取得処理を行う。この所定のＬ１側参照情報取得処理では、Ｌ１側参照情報取得部１６２２は、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報、予測修正情報を取得し、参照先変更部１６２３に供給する。
【０２４０】
参照先変更部１６２３は、所定の参照先変更処理を行う。この所定の参照先変更処理では、参照先変更部１６２３は、Ｌ０側動き情報取得部１６２１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部１６２２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。参照先変更部１６２３は、Ｌ１側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成する。ここで、所定の参照先変更処理は、動作モードに応じて機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。例えば、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−３は、この所定の参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−３は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報を、Ｌ１側の修正参照情報ではなく参照情報に基づいて修正し、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成してＬ１側の予測信号を生成するような、第１Ｌ０−Ｌ１片側予測モードで動作する。また、第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−４は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−４は、動作モードとして、Ｌ０側の予測動きベクトル情報を、Ｌ１側の修正参照情報に基づいて修正し、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成してＬ１側の予測信号を生成するような、第２Ｌ０−Ｌ１片側予測モードで動作する。参照先変更部１６２３は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き導出部１６２４および参照ピクチャ取得部１６２６に供給する。
【０２４１】
Ｌ１側動き導出部１６２４は、所定のＬ１側動き導出処理を行う。この所定のＬ１側動き導出処理では、Ｌ１側動き導出部１６２４は、参照先変更部１６２３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、符号化側のＬ１側動き導出部８２４と同様に、動作モードに応じて、上述の（式２）もしくは（式３）に基づいて、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する。Ｌ１側動き導出部１６２４は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ加算部１６２５に供給する。
【０２４２】
ｍｖｄ加算部１６２５は、所定のｍｖｄ加算処理を行う。この所定のｍｖｄ加算処理では、ｍｖｄ加算部１６２５は、Ｌ１側動き導出部１６２４から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。また、ｍｖｄ加算部１６２５は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６２５は、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報に、取得した残差動きベクトル情報を加算することで、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成する。ｍｖｄ加算部１６２５は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、片側予測信号生成部１６２７に供給する。
【０２４３】
参照ピクチャ取得部１６２６は、所定の参照ピクチャ取得処理を行う。この所定の参照ピクチャ取得処理では、参照ピクチャ取得部１６２６は、参照先変更部１６２３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。参照ピクチャ取得部１６２６は、取得したＬ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する。参照ピクチャ取得部１６２６は、取得したＬ１側の参照ピクチャを片側予測信号生成部１６０６に供給する。
【０２４４】
片側予測信号生成部１６２７は、所定の片側予測信号生成処理を行う。この所定の片側予測信号生成処理では、片側予測信号生成部１６２７は、ｍｖｄ加算部１６２５からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部１６２６からＬ１側の参照ピクチャを取得する。片側予測信号生成部１６２７は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、予測信号を生成する。片側予測信号生成部１６２７は、動作モードを特定するための動作モード情報、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報、ならびに予測信号を、モード識別部２０６に供給する。片側予測信号生成部１６２７は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。
【０２４５】
図１６（Ｃ）の構成は、復号側において、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成するための構成である。図１６（Ｃ）の構成は、Ｌ０側動き情報取得部１６４１、Ｌ１側参照情報取得部１６４２、参照先変更部１６４３、Ｌ０側動き導出部１６４４、Ｌ１側動き導出部１６４５、ｍｖｄ加算部１６４６、参照ピクチャ取得部１６４７および双予測信号生成部１６４８を含む。
【０２４６】
Ｌ０側動き情報取得部１６４１は、所定のＬ０側動き情報取得処理を行う。この所定のＬ０側動き情報取得処理では、Ｌ０側動き情報取得部１６４１は、参照解析部２０９から、復号対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する。Ｌ０側動き情報取得部１６４１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部１６４３に供給する。
【０２４７】
Ｌ１側参照情報取得部１６４２は、所定のＬ１側参照情報取得処理を行う。この所定のＬ１側参照情報取得処理では、Ｌ１側参照情報取得部１６４２は、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得し、参照先変更部１６４３に供給する。
【０２４８】
参照先変更部１６４３は、所定の参照先変更処理を行う。この所定の参照先変更処理では、参照先変更部１６４３は、Ｌ０側動き情報取得部１６４１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部１６４２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。参照先変更部１６４３は、Ｌ０側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、Ｌ０側の参照情報を修正し、Ｌ０側の修正参照情報を生成する。同様に、参照先変更部１６４３は、Ｌ１側の予測修正情報が「１」である場合には、所定の参照先変更処理により、Ｌ１側の参照情報を修正し、Ｌ１側の修正参照情報を生成する。ここで、所定の参照先変更処理は、動作モードに応じて機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。例えば、動作モードとして、第１Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−５は、この所定の参照先変更処理を機能させず、参照情報を修正参照情報にすると良い。また、動作モードとして、第２Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測モードで動作する第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−８は、この所定の参照先変更処理を機能させるようにすると良い。参照先変更部１６４３は、取得および生成したＬ０側の動き情報をＬ０側動き導出部１６４４、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報をＬ１側動き導出部１６４５および参照ピクチャ取得部１６４７に供給する。
【０２４９】
Ｌ０側動き導出部１６４４は、所定のＬ０側動き導出処理を行う。この所定のＬ０側動き導出処理では、Ｌ０側動き導出部１６４４は、参照先変更部１６４３から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、符号化側のＬ０側動き導出部８４４と同様に、動作モードに応じて、上述の（式４）に基づいて、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する。Ｌ０側動き導出部１６４４は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、双予測信号生成部１６４８に供給する。
【０２５０】
Ｌ１側動き導出部１６４５は、所定のＬ１側動き導出処理を行う。この所定のＬ１側動き導出処理では、Ｌ１側動き導出部１６４５は、参照先変更部１６４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、符号化側のＬ１側動き導出部８４５と同様に、動作モードに応じて、上述の（式５）もしくは（式６）に基づいて、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する。Ｌ１側動き導出部１６４５は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ加算部１６４６に供給する。
【０２５１】
ｍｖｄ加算部１６４６は、所定のｍｖｄ加算処理を行う。この所定のｍｖｄ加算処理では、ｍｖｄ加算部１６４６は、Ｌ１側動き導出部１６４５から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６４６は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６４６は、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報に、取得した残差動きベクトル情報を加算することで、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成する。ｍｖｄ加算部１６４６は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、双予測信号生成部１６４８に供給する。
【０２５２】
参照ピクチャ取得部１６４７は、所定の参照ピクチャ取得処理を行う。この所定の参照ピクチャ取得処理では、参照ピクチャ取得部１６４７は、参照先変更部１６４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報として修正参照情報を取得する。参照ピクチャ取得部１６４７は、Ｌ０側およびＬ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給し、特定されたＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。参照ピクチャ取得部１６４７は、取得したＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを双予測信号生成部１６４８に供給する。
【０２５３】
双予測信号生成部１６４８は、所定の双予測信号生成処理を行う。この所定の双予測信号生成処理では、双予測信号生成部１６４８は、Ｌ０側動き導出部１６４４からＬ０側の動き情報、ｍｖｄ加算部１６４６からＬ０側およびＬ１側の動き情報、ならびに参照ピクチャ取得部１６４７からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャをそれぞれ取得する。双予測信号生成部１６４８は、取得したＬ０側の修正予測動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ０側の予測信号を生成する。双予測信号生成部１６４８は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、例えばＡＶＣのような、所定の動き補償処理により、Ｌ１側の予測信号を生成する。その後、双予測信号生成部１６４８は、生成したＬ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を合成した合成予測信号を生成することで、双予測信号を得る。双予測信号生成部１６４８は、動作モードを特定するための動作モード情報、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報、ならびに合成予測信号を、モード識別部２０６に供給する。双予測信号生成部１６４８は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。
【０２５４】
図１６（Ａ）の構成では、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成するための構成であった。これに対し、図１７（Ａ）の構成では、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ１側の予測信号を生成するための構成とした点が図１６（Ａ）と異なっている。図１７（Ａ）の構成における各部の詳細に関しては、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として考えることで図１６（Ａ）の構成と同等の機能をもつと考えられることから、説明を省略する。
【０２５５】
図１６（Ｂ）の構成では、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成するための構成であった。これに対し、図１７（Ｂ）の構成では、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成するための構成とした点が図１６（Ｂ）の構成と異なっている。図１７（Ｂ）の構成における各部の詳細に関しては、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として考えることで図１６（Ｂ）の構成と同等の機能をもつと考えられることから、説明を省略する。
【０２５６】
図１６（Ｃ）の構成では、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成するための構成であった。これに対し、図１７（Ｃ）の構成では、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成するための構成とした点が図１６（Ｃ）の構成と異なっている。図１７（Ｃ）の構成における各部の詳細に関しては、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として考えることで図１６（Ｃ）の構成と同等の機能をもつと考えられることから、説明を省略する。
【０２５７】
次に、図１６（Ａ）の構成における動作について、図１８のフローチャートを用いて説明する。
【０２５８】
まず、予測信号生成開始指令を受けると、Ｌ０側動き情報取得部１６０１は、参照解析部２０９から、復号対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する（Ｓ９０１）。その後、Ｌ０側動き情報取得部１６０１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部１６０２に供給する。
【０２５９】
その後、参照先変更部１６０２は、Ｌ０側動き情報取得部１６０１からＬ０側の動き情報を取得する。その後、参照先変更部１６０２は、動作モードに応じて、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成することで、Ｌ０側の参照先を変更する（Ｓ９０２）。その後、参照先変更部１６０２は、取得および生成した動き情報を、Ｌ０側動き導出部１６０３および参照ピクチャ取得部１６０５に供給する。
【０２６０】
次に、Ｌ０側動き導出部１６０３は、参照先変更部１６０２から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、Ｌ０側動き導出部１６０３は、所定のＬ０側動き導出処理を行い、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ９０３）。その後、Ｌ０側動き導出部１６０３は、取得および生成した動き情報を、ｍｖｄ加算部１６０４に供給する。
【０２６１】
その後、ｍｖｄ加算部１６０４は、Ｌ０側動き導出部１６０３から、Ｌ０側の動き情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６０４は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。その後、ｍｖｄ加算部１６０４は、所定のｍｖｄ加算処理により、取得したＬ０側の修正予測動きベクトル情報に、残差動きベクトル情報を加算して、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成する（Ｓ９０４）。その後、ｍｖｄ加算部１６０４は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、片側予測信号生成部１６０６に供給する。
【０２６２】
参照ピクチャ取得部１６０５は、参照先変更部１６０２から、動き情報として修正参照情報を取得する。その後、参照ピクチャ取得部１６０５は、Ｌ０側の修正参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する（Ｓ９０５）。その後、参照ピクチャ取得部１６０５は、取得した参照ピクチャを片側予測信号生成部１６０６に供給する。
【０２６３】
次に、片側予測信号生成部１６０６は、ｍｖｄ加算部１６０４から動き情報、参照ピクチャ取得部１６０５から参照ピクチャを取得する。その後、片側予測信号生成部１６０６は、所定の片側予測信号生成処理を行うことで、Ｌ０側の予測信号を生成する（Ｓ９０６）。その後、片側予測信号生成部１６０６は、動作モードを特定するための動作モード情報、動き情報および予測信号を、モード識別部２０６に供給する。片側予測信号生成部１６０６は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。
【０２６４】
以上のステップにより、図１６（Ａ）の構成における動作が完了する。
【０２６５】
次に、図１６（Ｂ）の構成における動作について、図１９のフローチャートを用いて説明する。
【０２６６】
まず、予測信号生成開始指令を受けると、Ｌ０側動き情報取得部１６２１は、参照解析部２０９から、復号対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する（Ｓ１００１）。その後、Ｌ０側動き情報取得部１６２１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部１６２３に供給する。
【０２６７】
Ｌ１側参照情報取得部１６２２は、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得し（Ｓ１００２）、参照先変更部１６２３に供給する。
【０２６８】
次に、参照先変更部１６２３は、Ｌ０側動き情報取得部１６２１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部１６２２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。その後、参照先変更部１６２３は、所定の参照先変更処理により、参照情報を修正し、修正参照情報を生成することで、Ｌ１側の参照先を変更する（Ｓ１００３）。その後、参照先変更部１６２３は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、Ｌ１側動き導出部１６２４および参照ピクチャ取得部１６２６に供給する。
【０２６９】
次に、Ｌ１側動き導出部１６２４は、参照先変更部１６２３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、Ｌ１側動き導出部１６２４は、所定のＬ１側動き導出処理を行うことで、Ｌ０側からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ１００４）。その後、Ｌ１側動き導出部１６２４は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ加算部１６２５に供給する。
【０２７０】
次に、ｍｖｄ加算部１６２５は、Ｌ１側動き導出部１６２４から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６２５は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。その後、ｍｖｄ加算部１６２５は、所定のｍｖｄ加算処理により、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報に、残差動きベクトル情報を加算して、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成する（Ｓ１００５）。その後、ｍｖｄ加算部１６２５は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、片側予測信号生成部１６２７に供給する。
【０２７１】
参照ピクチャ取得部１６２６は、参照先変更部１６２３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、参照ピクチャ取得部１６２６は、取得したＬ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給し、特定された参照ピクチャを取得する（Ｓ１００６）。その後、参照ピクチャ取得部１６２６は、取得したＬ１側の参照ピクチャを片側予測信号生成部１６０６に供給する。
【０２７２】
次に、片側予測信号生成部１６２７は、ｍｖｄ加算部１６２５からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部１６２６からＬ１側の参照ピクチャを取得する。その後、片側予測信号生成部１６２７は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、所定の片側予測信号生成処理を行うことで、Ｌ１側の予測信号を生成する（Ｓ１００７）。その後、片側予測信号生成部１６２７は、動作モードを特定するための動作モード情報、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報、ならびに予測信号を、モード識別部２０６に供給する。片側予測信号生成部１６２７は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。
【０２７３】
以上のステップにより、図１６（Ｂ）の構成における動作が完了する。
【０２７４】
次に、図１６（Ｃ）の構成における動作について、図２０のフローチャートを用いて説明する。
【０２７５】
まず、予測信号生成開始指令を受けると、Ｌ０側動き情報取得部１６４１は、参照解析部２０９から、復号対象領域に属するＬ０側の動き情報としてＬ０側の参照情報と予測動きベクトル情報、そして予測修正情報を取得する（Ｓ１１０１）。その後、Ｌ０側動き情報取得部１６４１は、取得したＬ０側の動き情報を、参照先変更部１６４３に供給する。
【０２７６】
Ｌ１側参照情報取得部１６４２は、参照解析部２０９から、取得可能であれば、Ｌ１側の参照情報および予測修正情報を取得し（Ｓ１１０２）、参照先変更部１６４３に供給する。
【０２７７】
次に、参照先変更部１６４３は、Ｌ０側動き情報取得部１６４１からＬ０側の動き情報、Ｌ１側参照情報取得部１６４２からＬ１側の参照情報および予測修正情報を取得する。その後、参照先変更部１６４３は、動作モードに応じて、所定の参照先変更処理により、Ｌ０側の参照情報を修正し、Ｌ０側の修正参照情報を生成するとともに、Ｌ１側の参照情報を修正し、Ｌ１側の修正参照情報を生成することで、Ｌ０側およびＬ１側の参照先を変更する（Ｓ１１０３）。その後、参照先変更部１６４３は、取得および生成したＬ０側の動き情報をＬ０側動き導出部１６４４に、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報をＬ１側動き導出部１６４５および参照ピクチャ取得部１６４７に供給する。
【０２７８】
次に、Ｌ０側動き導出部１６４４は、参照先変更部１６４３から、Ｌ０側の動き情報を取得する。その後、Ｌ０側動き導出部１６４４は、動作モードに応じて、所定のＬ０側動き導出処理を行うことで、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ１１０４）。その後、Ｌ０側動き導出部１６４４は、取得および生成したＬ０側の動き情報を、双予測信号生成部１６４８に供給する。
【０２７９】
Ｌ１側動き導出部１６４５は、参照先変更部１６４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。その後、Ｌ１側動き導出部１６４５は、所定のＬ１側動き導出処理により、Ｌ０側からＬ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する（Ｓ１１０５）。その後、Ｌ１側動き導出部１６４５は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、ｍｖｄ加算部１６４６に供給する。
【０２８０】
次に、ｍｖｄ加算部１６４６は、Ｌ１側動き導出部１６４５から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報を取得する。ｍｖｄ加算部１６４６は、動き情報蓄積部２０７から復号対象領域に属する残差動きベクトル情報を取得する。その後、ｍｖｄ加算部１６４６は、所定のｍｖｄ加算処理により、取得したＬ１側の修正予測動きベクトル情報に、残差動きベクトル情報を加算して、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成する（Ｓ１１０６）。その後、ｍｖｄ加算部１６４６は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、双予測信号生成部１６４８に供給する。
【０２８１】
参照ピクチャ取得部１６４７は、参照先変更部１６４３から、Ｌ０側およびＬ１側の動き情報として修正参照情報を取得する。その後、参照ピクチャ取得部１６４７は、Ｌ０側およびＬ１側の修正参照情報をピクチャ蓄積部２０２に供給し、特定されたＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する（Ｓ１１０７）。その後、参照ピクチャ取得部１６４７は、取得したＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを双予測信号生成部１６４８に供給する。
【０２８２】
次に、双予測信号生成部１６４８は、Ｌ０側動き導出部１６４４からＬ０側の動き情報、ｍｖｄ加算部１６４６からＬ０側およびＬ１側の動き情報、参照ピクチャ取得部１６４７からＬ０側およびＬ１側の参照ピクチャを取得する。その後、双予測信号生成部１６４８は、取得したＬ０側の修正予測動きベクトル情報に基づいて、所定の双予測信号生成処理を行うことで、Ｌ０側の予測信号を生成する（Ｓ１１０８）。
【０２８３】
また、双予測信号生成部１６４８は、取得したＬ１側の動きベクトル情報に基づいて、所定の双予測信号生成処理を行うことで、Ｌ１側の予測信号を生成する（Ｓ１１０９）。
【０２８４】
その後、双予測信号生成部１６４８は、生成したＬ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を合成して合成予測信号を生成する（Ｓ１１１０）。その後、双予測信号生成部１６４８は、動作モードを特定するための動作モード情報、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報、ならびに合成予測信号を、モード識別部２０６に供給する。双予測信号生成部１６４８は、取得および生成したＬ０側およびＬ１側の動き情報を、動作モード情報とともに動き情報蓄積部２０７に供給する。
【０２８５】
以上のステップにより、図１６（Ｃ）の構成における動作が完了する。
【０２８６】
図１７（Ａ）の構成における動作は、図２１のフローチャートによって示される。ここで、図１７（Ａ）の構成における動作は、図１６（Ａ）の構成における動作を示す図１８おいて、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、動作させたものと同等であることから、説明を省略する。
【０２８７】
図１７（Ｂ）の構成における動作は、図２２のフローチャートによって示される。ここで、図１７（Ｂ）の構成における動作は、図１６（Ｂ）の構成における動作を示す図１９おいて、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、動作させたものと同等であることから、説明を省略する。
【０２８８】
図１７（Ｃ）の構成における動作は、図２３のフローチャートによって示される。ここで、図１７（Ｃ）の構成における動作は、図１６（Ｃ）の構成における動作を示す図２０おいて、Ｌ０側とＬ１側の扱いを逆として、動作させたものと同等であることから、説明を省略する。
【０２８９】
ここで、実施の形態２の動画像復号装置２００の構成および動作により、以下のような効果が得られる。
【０２９０】
まず、実施の形態２の動画像復号装置２００における、第１修正予測信号生成部２１０の構成を、図１６（Ａ）に示されるような、図７（Ｃ）の第１Ｌ０片側予測信号生成部２１０−１および第２Ｌ０片側予測信号生成部２１０−２を含むようにする。これにより、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成できるようになる。したがって、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６で、図８（Ａ）に示されるような、図７（Ａ）の第１Ｌ０片側予測信号生成部１０６−１および第２Ｌ０片側予測信号生成部１０６−２を利用するような動作モードに基づいて符号化された符号列を取得し、取得した符号列から、上述の動作モードに応じた動きベクトル情報、および予測信号もしくは合成予測信号を得ることができ、上述の動作モードに基づいて生成された符号列を正しく復号することができるようになる。
【０２９１】
また、実施の形態２の動画像復号装置２００における、第２修正予測信号生成部２１１の構成を、図１７（Ａ）に示されるような、図７（Ｄ）の第１Ｌ１片側予測信号生成部２１１−１、第２Ｌ１片側予測信号生成部２１１−２を含むようにする。これにより、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成できるようになる。したがって、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第２修正予測信号生成部１０７で、図９（Ａ）に示されるような、図７（Ｂ）の第１Ｌ１片側予測信号生成部１０７−１、第２Ｌ１片側予測信号生成部１０７−２の構成を利用するような動作モードに基づいて符号化された符号列を取得し、取得した符号列から、上述の動作モードに応じた動きベクトル情報、および予測信号もしくは合成予測信号を得ることができ、上述の動作モードに基づいて生成された符号列を正しく復号することができるようになる。
【０２９２】
また、実施の形態２の動画像復号装置２００における、第１修正予測信号生成部２１０の構成を、図１６（Ｂ）に示されるような、図７（Ｃ）の第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−３および第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部２１０−４を含むようにする。これにより、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ１側の予測信号を生成することができるようになる。したがって、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６で、図８（Ｂ）に示されるような、図７（Ａ）の第１Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−３および第２Ｌ０−Ｌ１片側予測信号生成部１０６−４の構成を利用するような動作モードに基づいて符号化された符号列を取得し、取得した符号列から、上述の動作モードに応じた動きベクトル情報、および予測信号もしくは合成予測信号を得ることができ、上述の動作モードに基づいて生成された符号列を正しく復号することができるようになる。
【０２９３】
また、実施の形態２の動画像復号装置２００における、第２修正予測信号生成部２１１の構成を、図１７（Ｂ）に示されるような、図７（Ｄ）の第１Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部２１１−３および第２Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部２１１−４を含むようにする。これにより、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出し、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号を生成することができるようになる。したがって、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６で、図９（Ｂ）に示されるような、図７（Ｂ）の第１Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−３および第２Ｌ１−Ｌ０片側予測信号生成部１０７−４の構成を利用するような動作モードに基づいて符号化された符号列を取得し、取得した符号列から、上述の動作モードに応じた動きベクトル情報、および予測信号もしくは合成予測信号を得ることができ、上述の動作モードに基づいて生成された符号列を正しく復号することができるようになる。
【０２９４】
また、実施の形態２の動画像復号装置２００における、第１修正予測信号生成部２１０の構成を、図１６（Ｃ）に示されるような、図７（Ｃ）の第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−５、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部２１０−８を含むようにする。これにより、Ｌ０側の動き情報を基本として、Ｌ１側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成することができるようになる。したがって、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第１修正予測信号生成部１０６で、図８（Ｃ）に示されるような、図７（Ａ）の第１Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−５、第２Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−６、第３Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−７および第４Ｌ０−Ｌ１双予測信号生成部１０６−８の構成を利用するような動作モードに基づいて符号化された符号列を取得し、取得した符号列から、上述の動作モードに応じた動きベクトル情報、および予測信号もしくは合成予測信号を得ることができ、上述の動作モードに基づいて生成された符号列を正しく復号することができるようになる。
【０２９５】
（１）Ｌ０側およびＬ１側ともに参照先を変更しないようにする動作モードである第１Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
（２）Ｌ０側は参照先を変更しないようにし、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報を導出する際に利用する参照情報に対して、所定の方法に基づいて参照先を変更することで修正参照情報を生成し、Ｌ１側の修正予測動きベクトル情報の導出に利用するような動作モードである第２Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
（３）Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報を導出する際に利用する参照情報に対して、所定の方法に基づいて参照先を変更することで修正参照情報を生成し、Ｌ０側の修正予測動きベクトル情報の導出に利用し、Ｌ１側は参照先を変更しないようにする動作モードである第３Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
（４）Ｌ０側およびＬ１側ともに参照先を変更することでＬ０側およびＬ１側の修正参照情報を生成し、Ｌ０側およびＬ１側の修正予測動きベクトル情報の導出に利用するような動作モードである第４Ｌ０−Ｌ１双予測モード、
等をもつことにより、上述の動作モードに基づいて生成された符号列を正しく復号することができるようになる。
【０２９６】
また、実施の形態２の動画像符号化装置１００側において、上述のような第１から第４のＬ０−Ｌ１双予測モードをもつことで、参照先の変更や、一方の修正予測動きベクトル情報に対して動き探索により修正することにより、従来の空間的、時間的なダイレクトモードでは難しかった、Ｌ０側の予測信号およびＬ１側の予測信号の品質を、少ない情報量で変化させ、合成予測信号の品質を従来の手法による合成予測信号の品質以上となるように制御することができる。実施の形態２の動画像復号装置２００側においては、上述のような第１から第４のＬ０−Ｌ１双予測モードをもつことで、このようにして生成された符号列を取得し、正しく復号することができるようになる。
【０２９７】
また、実施の形態２の動画像符号化装置１００側において、上述のような第１から第４のＬ０−Ｌ１双予測モードをもつことで、従来の手法による双予測のように、２つの予測動きベクトル情報から２つの動きベクトル情報を確定させるとともに、２つの残差動きベクトル情報を符号化する必要がなくなるため、動き情報に関して、より効率の良い符号列を生成することができる。実施の形態２の動画像復号装置２００側においては、上述のような第１から第４のＬ０−Ｌ１双予測モードをもつことで、このようにして生成された符号列を取得し、正しく復号することができるようになる。
【０２９８】
また、実施の形態２の動画像復号装置２００における、第２修正予測信号生成部２１１の構成を、図１７（Ｃ）に示されるような、図７（Ｄ）の第１Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−５、第２Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−６、第３Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−７および第４Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部２１１−８を含むようにする。これにより、Ｌ１側の動き情報を基本として、Ｌ０側の動きベクトル情報を生成し、Ｌ０側の予測信号とＬ１側の予測信号を生成した上で、双予測信号となる合成予測信号を生成することができるようになる。したがって、実施の形態２の動画像符号化装置１００における、第２修正予測信号生成部１０７で、図９（Ｃ）に示されるような、図７（Ｂ）の第１Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−５、第２Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−６、第３Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−７および第４Ｌ１−Ｌ０双予測信号生成部１０７−８の構成を利用するような動作モードに基づいて符号化された符号列を取得し、取得した符号列から、上述の動作モードに応じた動きベクトル情報、および予測信号もしくは合成予測信号を得ることができ、上述の動作モードに基づいて生成された符号列を正しく復号することができるようになる。
【０２９９】
更に、実施の形態２の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００の第１および第２修正予測信号生成部における動作モードは、上述された動作モード以外にも、例えば、図２４および図２５に示されるような、修正予測モードインデックスに関連付けられた動作モードのうち少なくとも１つをもち、符号化制御部１２０および復号制御部２１６は、その動作モードに従って、各部の制御を行うように構成しても構わない。また、この修正予測モードインデックスを動作モード情報として符号化、復号するように構成しても構わない。
【０３００】
図２４および図２５に示される修正予測モードインデックスにおいて、例えば、第１Ｌ０−Ｌ１双予測モードの場合、図２４の修正予測モードインデックス２０に対応する。また、第２Ｌ０−Ｌ１双予測モードの場合、修正予測モードインデックス２２に対応する。また、第３Ｌ０−Ｌ１双予測モードの場合、修正予測モードインデックス２１に対応する。また、第４Ｌ０−Ｌ１双予測モードの場合、修正予測モードインデックス２３に対応する。
【０３０１】
図２４に示される修正予測モードインデックスに対応する動作モードは、例えば、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）、図１６（Ｃ）、図１７（Ｃ）のような構成で用いられると良い。また、図２５に示される修正予測モードインデックスに対応する動作モードは、例えば、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）のような構成で用いられると良い。
【０３０２】
（実施の形態３）  ｍｅｒｇｅ／ＡＭＶＰとの関連付け．
ＩＳＯ／ＩＥＣおよびＩＴＵ−Ｔにおける動画像符号化の規格化作業の中で新たな２つの動きベクトル情報の予測技術が検討されている。
【０３０３】
１つ目の技術は、例えば、図２６で示されるような対象予測ブロックの周囲に存在する符号化済みの隣接ブロックに属する動きベクトル情報や、図２７で示されるような符号化済みで参照ピクチャもしくは非参照ピクチャとなっている、対象ピクチャとは時間が異なる別のピクチャにおける、予測対象ブロックと同一の空間位置にあるアンカーブロックの周辺ブロックに属する動きベクトル情報について、それぞれを予測動きベクトル情報の候補として適用した場合の発生符号量を評価し、予測動きベクトル情報を特定する手法である。
【０３０４】
図２６および図２７では、予測動きベクトル情報の候補となる隣接ブロックの一例を示している。図２６は、同一ピクチャ内の隣接ブロックの例であり、図２７は時間が異なる別のピクチャの同一位置の周辺ブロックの例である。これらのブロックの動きベクトル情報を予測動きベクトル情報の候補とし、処理対象のブロックの動きベクトル情報と予測動きベクトル情報の候補との差分値の発生符号量を最小とする予測動きベクトル情報を選択する。選択した予測動きベクトル情報との差分値である残差動きベクトル情報と、当該予測動きベクトル情報に対応する隣接ブロックに関する付加情報を必要であれば符号化し、伝送する。この１つ目の技術の動作を特定するための動き予測モードとして、便宜上、Ａｄｖａｎｃｅｄ動きベクトル予測（以後、ＡＭＶＰ）モードと呼ぶ。
【０３０５】
２つ目の技術は、例えば、特開平１０−２７６４３９号報にも開示されるように、処理対象ブロックと周囲の既符号化済みの隣接ブロックの動き情報が同一であれば、処理対象ブロックは自身の動き情報を符号化せずに、隣接ブロックの動き情報を符号化に使用する。このように、参照する動き情報を備える隣接ブロックを指定する付加情報を符号化することで、動き情報の符号量を削減する手法である。このような手法は、マージ（ｍｅｒｇｅ）と呼ばれ、動き情報の符号量削減の一手法として注目されている。この２つ目の技術の動作を特定するための動き予測モードとして、便宜上、ｍｅｒｇｅ（または、マージ）モードと呼ぶ。
【０３０６】
図２８（Ａ）は、上述の２つの技術の概念を含めた、符号化の予測モードに基づいて符号化のモードを大別した図である。画像間予測（Ｉｎｔｅｒモード）の場合、まずマージ手法を使用するか否かでマージモードと非マージモードに分けられる。非マージモードは、ブロックマッチング等の動き検出を実際に行うモードであり、動き検出モードと言い換えることができる。マージモードは、更にｓｋｉｐモードと非ｓｋｉｐモードに分けられる。ｓｋｉｐモードは、参照する隣接ブロックの符号化情報により予測された予測信号を復号ピクチャとするため、残差情報は０となり残差情報の符号化伝送を必要とせず、符号化情報の参照先を表す参照情報であるインデックスのみを符号化伝送するモードである。ｓｋｉｐモードの符号化情報はマージモードと同様であり、ここでは残差情報を符号化伝送する場合をマージモードと限定することにする。
【０３０７】
Ｉｎｔｅｒモードの符号化の対象となる信号を分類した表を図２８（Ｂ）に示す。ｓｋｉｐモードでは、他のモードとは異なり、画像残差信号の符号化伝送を必要としないため、図２８（Ａ）の予測モードの分岐順に判定を行うよりも、先にｓｋｉｐモードの判定を行う方がモード判定に使用されるフラグの符号量を抑えることができる。
【０３０８】
実施の形態３の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００では、上述のような新しい２つの技術を、実施の形態１や実施の形態２における、符号化側の動き予測部１０４および復号側の動き予測部２０８に導入した構成とすることができる。また、上述のような新しい２つの技術や、他の動き予測処理を、動き予測モードに応じて、動作を切り替えて符号化および復号できるように構成することもできる。
【０３０９】
例えば、図３に示される実施の形態３の動画像符号化装置の動作は、ＡＭＶＰモードにより特定された、予測動きベクトル情報の候補を利用するように構成することができる。ステップＳ１０２において、動き予測部１０４は、所定の動き予測処理としてＡＭＶＰモードを適用し、ＡＭＶＰ処理により特定された、少なくとも１つの予測動きベクトル情報の候補を、順次、参照解析部１０５に供給する。その後は図３に示されるステップを進み、ステップＳ１０５において、モード判定部１０８は、動き予測部１０４のＡＶＭＰ処理において、予測動きベクトル情報の候補となったものに基づいて生成された、動作モードに応じた、参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、および予測信号を取得し、入力部１０１から対象信号を取得する。
【０３１０】
その後、モード判定部１０８は、モード判定処理および動作モードを確定するための比較判定を行う。ここで、現在取得した参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、および予測信号の情報量が、他の動作モードによる情報量よりも大きい場合には、まだ動作モードが確定していない（Ｓ１０６のＮＯ）ものとしてステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１０２に戻ることで、動き予測部１０４は、ＡＭＶＰ処理により特定された、別の予測動きベクトル情報の候補を、参照解析部１０５に供給する。このような処理を繰り返し行い、ステップＳ１０６において、モード判定部１０８が、最も情報量が少なくなるような動作モードを特定する。その後のステップは、図３と同様の動作を行い、実施の形態３の動画像符号化装置１００における基本動作を完了するように構成することができる。
【０３１１】
同様に、例えば、図３に示される実施の形態３の動画像符号化装置１００の動作は、マージモードにより特定された、予測動きベクトル情報の候補を利用するように構成することができる。ステップＳ１０２において、動き予測部１０４は、所定の動き予測処理としてマージモードを適用し、マージ処理により特定された、少なくとも１つの予測動きベクトル情報の候補を、順次、参照解析部１０５に供給する。その後は図３に示されるステップを進み、ステップＳ１０５において、モード判定部１０８は、動き予測部１０４のマージ処理において予測動きベクトル情報の候補となったものに基づいて生成された、動作モードに応じた、参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、および予測信号を取得し、入力部１０１から対象信号を取得する。
【０３１２】
その後、モード判定部１０８は、モード判定処理および動作モードを確定するための比較判定を行う。ここで、現在取得した参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、および予測信号の情報量が、他の動作モードによる情報量よりも大きい場合には、まだ動作モードが確定していない（Ｓ１０６のＮＯ）ものとしてステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１０２に戻ることで、動き予測部１０４は、マージ処理により特定された、別の予測動きベクトル情報の候補を、参照解析部１０５に供給する。このような処理を繰り返し行い、ステップＳ１０６において、モード判定部１０８が、最も情報量が少なくなるような動作モードを特定する。その後のステップは、図３と同様の動作を行い、実施の形態３の動画像符号化装置１００における基本動作を完了するように構成することができる。
【０３１３】
このような、実施の形態３の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００の構成および動作により、以下のような効果が得られる。
【０３１４】
まず、実施の形態３の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００の構成や動作に、ＡＭＶＰモードを適用することで、実施の形態３の動画像符号化装置１００の第１修正予測信号生成部１０６および／または第２修正予測信号生成部１０７において、ＡＭＶＰモードにより厳選された少なくとも１つの予測動きベクトル情報の候補に基づいて、取得した予測動きベクトル情報候補のリスト側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行うことができる。これにより、ＡＭＶＰモードによって、予測動きベクトル情報として利用できる候補が増加することから、ＡＭＶＰモードではない所定の動き予測処理で供給される予測動きベクトル情報を利用して、修正予測信号生成処理を行って得られる修正予測動きベクトル情報とは異なったものを得ることができる。よって、ＡＭＶＰモードではない場合よりも、異なる動きベクトル情報、残差動きベクトル情報、および予測信号を得ることができる。このような異なるものの中から、参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、および予測信号の情報量が、最も少なくなるような予測動きベクトル情報候補を特定し、動作モードを決定することができるようになる。つまり、より多様な動作モードによる結果の中から、より最善な結果を選択し、符号化することができるようになる。
【０３１５】
また、ＡＭＶＰモードにより厳選された少なくとも１つの予測動きベクトル情報の候補が得られることから、より確からしい予測動きベクトル情報として修正予測信号生成処理を行うことができる。よって、生成される修正予測動きベクトル情報の精度を高めることができる。その結果、修正予測動きベクトル情報に基づいて動き探索を行って動きベクトル情報を確定し、動きベクトル情報から修正予測動きベクトル情報を減算して得られる残差動きベクトル情報の情報量を低減することができるようになる。また、修正予測動きベクトル情報の精度が高まることにより、予測信号の品質をあまり低下させずに、動き探索自体の処理量を抑制するように構成することができるようになる。
【０３１６】
また、ＡＭＶＰモードによって、より確からしい予測動きベクトル情報が得られるようになることで、得られた予測動きベクトル情報のリスト側の予測信号の品質を高めることができるようになる。そして、得られた予測動きベクトル情報のリスト側の予測信号と、もう一方のリスト側の予測信号とを合成して得られる合成予測信号の品質を高めることができるようになる。ここで、もう一方のリスト側の予測信号とは、予測動きベクトル情報からもう一方のリスト側の修正予測動きベクトル情報を導出し、動きベクトル情報を特定し、動きベクトル情報に基づいて得られたもう一方のリスト側の予測信号のことである。したがって、ＡＭＶＰモードではない場合よりも、合成予測信号の品質が良くなることから、得られる残差信号の情報量を更に低減することができるようになる。
【０３１７】
また、マージモードを適用することで、実施の形態３の動画像符号化装置１００の第１修正予測信号生成部１０６および／または第２修正予測信号生成部１０７において、マージモードにより厳選された少なくとも１つの予測動きベクトル情報の候補に基づいて、取得した予測動きベクトル情報候補のリスト側の情報を基準とした修正予測信号生成処理を行うことができる。これにより、マージモードによって、予測動きベクトル情報として利用できる候補が増加することから、マージモードではない所定の動き予測処理で供給される予測動きベクトル情報を利用して、修正予測信号生成処理を行って得られる修正予測動きベクトル情報とは異なったものを得ることができる。よって、マージモードではない場合よりも、異なる動きベクトル情報、残差動きベクトル情報、および予測信号を得ることができる。このような異なるものの中から、参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、および予測信号の情報量が、最も少なくなるような予測動きベクトル情報候補を特定し、動作モードを決定することができるようになる。つまり、より多様な動作モードによる結果の中から、より最善な結果を選択し、符号化することができるようになる。
【０３１８】
また、マージモードにより厳選された少なくとも１つの予測動きベクトル情報の候補が得られることから、より確からしい予測動きベクトル情報として修正予測信号生成処理を行うことができる。よって、生成される修正予測動きベクトル情報の精度を高めることができる。その結果、修正予測動きベクトル情報に基づいて動き探索を行って動きベクトル情報を確定し、動きベクトル情報から修正予測動きベクトル情報を減算して得られる残差動きベクトル情報の情報量を低減することができるようになる。また、修正予測動きベクトル情報の精度が高まることにより、予測信号の品質をあまり低下させずに、動き探索自体の処理量を抑制するように構成することができるようになる。
【０３１９】
また、マージモードによって、より確からしい予測動きベクトル情報が得られるようになることで、得られた予測動きベクトル情報のリスト側の予測信号の品質を高めることができるようになる。そして、得られた予測動きベクトル情報のリスト側の予測信号と、もう一方のリスト側の予測信号とを合成して得られる合成予測信号の品質を高めることができるようになる。ここで、もう一方のリスト側の予測信号とは、予測動きベクトル情報からもう一方のリスト側の修正予測動きベクトル情報を導出し、動きベクトル情報を特定し、動きベクトル情報に基づいて得られたもう一方のリスト側の予測信号のことである。したがって、マージモードではない場合よりも、合成予測信号の品質が良くなることから、得られる残差信号の情報量を更に低減することができるようになる。
【０３２０】
更に、ＡＭＶＰモード、マージモード、または他の所定の動き予測モードを、得られる結果の情報量に応じて、切り替えながら利用することで、得られる結果である、参照情報もしくは修正参照情報、生成した残差動きベクトル情報、および予測信号の情報量が最も少なくなる動作モードを特定することができるようになり、更に符号化効率を向上させることができるようになる。
【０３２１】
（実施の形態４）  符号列、シンタックスの説明．
実施の形態４の動画像符号化装置１００では、例えば、図２９のような符号列を生成し、出力するような構成とすることができる。また、実施の形態４の動画像復号装置２００では、このような符号列を取得し、正しく復号するような構成とすることができる。実施の形態４は、実施の形態１から実施の形態３までのような構成要素をもち、図２９のような符号列を生成するように構成することができる。
【０３２２】
この符号列は、次のような構成であると良い。図２９は、実施の形態４によって生成される符号列の構成を説明するための概念図である。生成される符号列は、例えば、大別すると、ヘッダ情報２９０１およびデータ情報２９０２で構成される。このヘッダ情報２９０１内に、実施の形態４の動画像符号化装置１００によって符号化されたものであることを示すためのフラグとしてのビット列２９０３が含まれるように構成することができる。また、ある所定の単位で実施の形態４の動画像符号化装置１００による符号化を使用したか否かを判別できるように、より細かい処理単位におけるヘッダ情報内に、使用識別フラグとしてのビット列を含むようにすることができる。
【０３２３】
例えば、ピクチャもしくはスライス単位で実施の形態４の動画像符号化装置１００による符号化の使用を制御するために、ヘッダ情報２９０４およびデータ情報２９０５を含むピクチャもしくはスライスのヘッダ情報２９０４内に、実施の形態４の動画像符号化装置１００による符号化の使用を制御するためのフラグとしてのビット列２９０６を含むようにしても良い。また、更に細かい処理単位、例えばマクロブロックや予測ブロックの単位で実施の形態４の動画像符号化装置１００による符号化の使用を制御するために、ヘッダ情報２９０７およびデータ情報２９０８を含むマクロブロックや予測ブロックのヘッダ情報２９０７内に、実施の形態４の動画像符号化装置１００による符号化の使用を制御するためのフラグとしてのビット列２９０９を含むようにしても良い。また、このようなヘッダ情報に対して、実施の形態４の動作モードを特定するためのモード情報をビット列として格納するように符号化ビット列を構成しても良い。更に、このようなヘッダ情報に対して、実施の形態４の動画像符号化装置１００の各部の動作や初期状態を制御するためのパラメータ情報を、ビット列として格納するように符号化ビット列を構成しても良い。
【０３２４】
次に、符号列の所定の構文構造である、シンタックスについて説明する。図２９で示される符号列は、例えば、図３０（Ａ）、（Ｂ）のような構文を含むように構成すると良い。図３０（Ａ）、（Ｂ）は、ＩＳＯ／ＩＥＣおよびＩＴＵ−Ｔにおいて規格化作業中の動画像符号化であるＨＥＶＣで定義されようとしているシンタックスの一部である。これは、予測ブロック（以後、ＰＵ）単位で必要となるヘッダ情報およびデータ情報の構文を示すためのシンタックスとなっている。
【０３２５】
図３０（Ａ）、（Ｂ）のシンタックスでは、まず、ＰＵの単位よりも大きな処理単位のシンタックス内に含まれているskip_flagを参照する。ここで、ＰＵの単位よりも大きな処理単位、つまりＰＵより上位のシンタックスとしては、符号化ブロック（coding unit またはＣＵ）の単位、符号化ツリー(coding tree)の単位、スライス(slice)の単位、スライスヘッダ(slice header)の単位、ピクチャ(picture parameter set)の単位、シーケンス(sequence parameter set)の単位のシンタックスであればよく、また、他のより上位に位置する単位であっても構わない。skip_flagに関しては、ＣＵのシンタックス内に定義されているものとして話を進める。
【０３２６】
skip_flagが真「１」で、更に参照する隣接ブロックの候補の総数NumMergeCandが１つを超える場合、符号化情報を参照する隣接ブロックの候補のリストであるマージリストのインデックスのシンタックス要素merge_idxが設置される。NumMergeCandが１つの場合は、その１つが参照する隣接ブロックとなるので、merge_idxを伝送せずとも参照する隣接ブロックの候補が確定する。次に、予測ブロックの予測モードが画像内予測（Intraモード）の場合、Intraモードに必要なシンタックス要素が設置されるが、詳細は省略する。次に、予測ブロックの予測モードが画像間予測（Interモード）の場合、マージモードか否かを示すフラグmerge_flagが設置される。merge_flagが真「１」で、更に参照する隣接ブロックの候補の総数NumMergeCandが１つを超える場合、マージモードが適用され、符号化情報を参照する隣接ブロックの候補のリストであるマージリストのインデックスのシンタックス要素merge_idxが設置される。NumMergeCandが１つの場合は、その１つが参照する隣接ブロックとなるので、merge_idxを伝送せずとも参照する隣接ブロックの候補が確定する。merge_flagが偽「０」の場合、マージモードを適用せず、通常の動きベクトル検出を行い、動きベクトルや参照ピクチャ番号等の符号化情報を伝送する場合である。
【０３２７】
予測ブロック毎に、予測方向LX（Ｘ＝０或いは１）に基づき、動きベクトル検出にて求められた参照ピクチャ番号を表すシンタックス要素ref_idx_lXと動きベクトルと予測ブロックの周囲の隣接ブロックの予測動きベクトルとの差分動きベクトルのシンタックス要素mvd_lX[][][i]が設置される。ここで、Xは０或いは１で予測方向を示し、iは差分動きベクトルの成分を表し、ｉ＝０はx成分を、ｉ＝１はy成分を表す。次に、予測動きベクトルの候補の総数NumMvpCand（ＬＸ）が１つを超える場合に、参照する予測動きベクトルの候補のリストであるＭＶＰリストのインデックスのシンタックス要素mvp_idx_lXが設置される。NumMvpCand（ＬＸ）は、予測方向ＬＸ（（Ｘ＝０或いは１）で予測ブロックの予測動きベクトルの候補の総数を算出する関数を表す。また、動きベクトルの予測方法により予測動きベクトルの候補の総数NumMvpCand（ＬＸ，ｉ）が１つの場合に、インデックスmvp_idx_lXは設置されず、符号化されない。予測動きベクトルの候補の総数が１つであれば、その１つが予測動きベクトルとなるので、mvp_idx_lXを伝送せずとも参照する予測動きベクトルの候補が確定する。以上のようなシンタックスに基づいて、ＨＥＶＣではＰＵに関する符号化情報が格納される。
【０３２８】
図３０（Ａ）、（Ｂ）のようなＨＥＶＣのシンタックスに対して、実施の形態４の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００では、例えば、図３１（Ａ）〜（Ｃ）から図３４（Ａ）〜（Ｄ）のようなシンタックスによる符号列を生成、および復号するように構成することができる。
【０３２９】
図３１（Ａ）〜（Ｃ）は、符号化モードがマージモードであり、その上で実施の形態４の動作モードによって符号化される場合のＰＵにおけるシンタックスの一例を表している。図３１（Ａ）〜（Ｃ）の大部分のシンタックスは、図３０（Ａ）、（Ｂ）と同様であると良い。実施の形態４では、merge_idxが設置された後、ＰＵよりも上位のシンタックス内において設置されるlp_bi_mode_flagを参照する。このlp_bi_mode_flagは、実施の形態４の動画像符号化装置１００により符号化がされたか否かを表すフラグである。lp_bi_mode_flagが真「１」である場合には、次に、lp_bi_mode_idxが設置される。このlp_bi_mode_idxは、実施の形態４の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００の第１および第２修正予測信号生成部における動作モードを特定するための修正予測モードインデックスである。
【０３３０】
その後、lp_bi_mode_idxで特定される動作モードから修正参照情報を必要とするか否かを特定し、内部情報としてLpBiModListとして保持する。このLpBiModListから、必要とする修正参照情報が、Ｌ０側もしくはＬ０側とＬ１側の両方である場合には、lp_bi_ref_idx0が設置される。更に、このLpBiModListから、必要とする修正参照情報が、Ｌ１側もしくはＬ０側とＬ１側の両方である場合には、次に、lp_bi_ref_idx1が設置される。このlp_bi_ref_idx0およびlp_bi_ref_idx1は、修正参照情報を特定するためのインデックスである。
【０３３１】
その後、実施の形態４の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００の第１および第２修正予測信号生成部で利用する、１つ分の残差動きベクトル情報を特定するための、mvd_lp[][][0]およびmvd_lp[][][1]が配置される。lp_bi_mode_flagが偽「０」である場合には、実施の形態４の動作モードは利用しないため、実施の形態４の動作モードで必要とする符号化情報は配置されない。
【０３３２】
図３２（Ａ）〜（Ｃ）は、符号化モードがマージモードであり、その上で実施の形態４の動作モードによって符号化される場合のＰＵにおけるシンタックスの別の一例を表している。この図３２（Ａ）〜（Ｃ）では、マージモードがＰＵ単位で継続している間は、実施の形態４の動作モードを利用する場合、マージモードが開始したＰＵのlp_bi_mode_idxのみを利用し、ＰＵごとにlp_bi_mode_idxを格納しないようなシンタックスとなっている。このようにすることで、動作モードを特定するためのインデックスを伝送するための符号量を削減することができるようになる。ここで、マージモードの継続は、内部情報としてMergeContinueとして管理し、マージモードが２回以上連続して発生している場合には「１」とし、それ以外は「０」とすることで、判断できるようにすると良い。
【０３３３】
図３３（Ａ）〜（Ｄ）は、符号化モード自体が、実施の形態４の動作モードで符号化される場合のＰＵにおけるシンタックスの一例を表している。この図３３（Ａ）〜（Ｄ）では、実施の形態４の動作モードを利用したか否かを判断するために、inter_pred_flagに新たなモードとしてPred_LP_BIを追加し、inter_pred_flagがPred_LP_BIであった場合に、実施の形態４の動作モードで必要とする符号化情報を配置するようなシンタックスとなっている。また、このシンタックスでは、符号化モードとしてはマージモードではないが、マージ処理もしくはＡＭＶＰ処理を利用して予測動きベクトル情報の候補を、実施の形態４の動作モードで利用できるような構成となっている。つまり、符号化モードとしては、マージモードやＡＭＶＰモードではないため、実施の形態４の動作モードでは、本来の符号化モードとしてのマージモードで配置されるmerge_idxの値や、本来の符号化モードとしてのＡＭＶＰモードで配置されるmvp_idx_l0およびmvp_idx_l1の値とは異なる値を設定することで、予測動きベクトル情報の候補の中から、実施の形態４の動作モードにおいて有効な予測動きベクトル情報を特定できるような構成となっている。
【０３３４】
また、lp_bi_mode_idxから、実施の形態４の動作モードにおいて、マージモードに基づく動作モードであるか、ＡＶＭＰモードに基づく動作モードであるかを特定し、内部情報であるBasePredModeとして保持し、BasePredModeがMerge、つまりマージモードである場合には、merge_idxが図３３（Ａ）〜（Ｄ）のように配置される。また、BasePredModeがMerge以外である場合、つまりＡＭＶＰモードである場合には、mvp_idx_lpが図３３（Ａ）〜（Ｄ）のように配置される。
【０３３５】
図３４（Ａ）〜（Ｄ）は、符号化モード自体が、実施の形態４の動作モードで符号化される場合のＰＵにおけるシンタックスの別の一例を表している。図３３（Ａ）〜（Ｄ）ではinter_pred_flagによって実施の形態４の動作モードを利用したか否かを判断していたが、図３４（Ａ）〜（Ｄ）では、ＰＵよりも上位のシンタックス内において設置されるlp_bi_mode_flagを参照して、実施の形態４の動作モードを利用したか否かを判断するような構成となっている。それ以外のシンタックスは、図３３（Ａ）〜（Ｄ）と同様である。
【０３３６】
また、図３１（Ａ）〜（Ｃ）から図３４（Ａ）〜（Ｄ）のようなシンタックスにおいて、lp_bi_ref_idxl0およびlp_bi_ref_idxl1を配置せず、merge_idxやmvp_idx_lpから特定するように構成しても構わない。また、図３１（Ａ）〜（Ｃ）から図３４（Ａ）〜（Ｄ）のようなシンタックスにおいて、lp_bi_ref_idxl0およびlp_bi_ref_idxl1を配置せず、所定の参照解析処理に基づいて、所定のルールに基づいて参照先を特定するように構成しても構わない。
【０３３７】
また、実施の形態４では、例えば、図３１（Ａ）〜（Ｃ）から図３４（Ａ）〜（Ｄ）のようなシンタックスにおいて、実施の形態４として追加した部分を組み合わせたシンタックスによる符号列を生成、および復号するように構成しても構わない。また、図３１（Ａ）〜（Ｃ）から図３４（Ａ）〜（Ｄ）のようなシンタックスは一例であり、実施の形態１から実施の形態３の構成で、符号化側および復号側で動作モードに応じて必要とする符号化情報を格納できるシンタックスであれば良い。
【０３３８】
以上のようなシンタックスを含む符号列を生成および復号する、実施の形態４の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００の構成および動作により、以下のような効果が得られる。
【０３３９】
まず、例えば、図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスを含む符号列とすることで、符号化モードがマージモードである場合に、実施の形態４の動作モードを行うか否かを切り替えることができるようになる。また、符号化モードがマージモード（以後区別のため、符号化マージモード）であり、実施の形態４の動作モードを行う場合に、符号化マージモードで特定されたmerge_idxにより、実施の形態４の動作モードで利用する、予測動きベクトル情報の候補の中で、符号化マージモードで最良とされた予測動きベクトル情報および参照情報を候補の中から特定し、実施の形態４の動作モードで利用することができるようになる。したがって、実施の形態４の動作モードで新たに予測動きベクトル情報および参照情報を特定するための情報を符号列に含める必要がなくなることから、例えば、図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスで、lp_bi_ref_idxl0およびlp_bi_ref_idxl1を配置しないようなシンタックスとすることで、この予測動きベクトル情報および参照情報を特定するための情報に必要となる符号量を削減することができ、符号列の符号化効率を向上させることができるようになる。
【０３４０】
また、例えば、図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスを含む符号列とすることで、実施の形態４の動作モードを行うか否かを、符号化マージモードの単位で制御することができるようになる。これにより、実施の形態４の動作モードで必要とする符号化情報を符号列に含める頻度を軽減することができ、符号列の符号化効率を向上させることができるようになる。
【０３４１】
また、仮に、符号化マージモードで最良とされた予測動きベクトル情報および参照情報が、実施の形態４の動作モードでは最良な予測動きベクトル情報および参照情報ではなく、他の候補の中に最良なものがある場合であっても、図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスや、図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスに、更に、lp_bi_merge_idxをlp_bi_mode_idx以後に配置することで、実施の形態４の動作モードで最良となる予測動きベクトル情報を、候補の中から新たに選択することができるようになる。これにより、残差動きベクトル情報や予測信号もしくは合成予測信号の情報量を低減させることができ、符号列の符号化効率を向上させることができるようになる。ここで、lp_bi_merge_idxやlp_bi_ref_idxl0およびlp_bi_ref_idxl1は、これらのいずれか、もしくはいずれかとの組み合わせ、もしくは全てを、配置することができるようなシンタックスとすることで、実施の形態４の動作モードで最良となる予測動きベクトル情報や参照情報が得られるようにすることができるようになる。
【０３４２】
また、例えば図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスを含む符号列とすることで、１つ分の残差動きベクトル情報を特定するためのmvd_lpを含めることができるようになるため、符号化マージモードで最良とされた予測動きベクトル情報から、修正予測動きベクトル情報を導出し、残差動きベクトル情報を加算することで動きベクトル情報を生成し、この動きベクトル情報により予測動きベクトル情報とは異なるリスト側の予測信号を生成することができる。これにより、予測信号を特定するための動きベクトル情報を修正することができるようになり、本来の符号化マージモードで得られるＬ０側およびＬ１側の予測信号や、これらを合成して得られる合成予測信号よりも、品質の良い予測信号および合成予測信号を得ることができるようになる。
【０３４３】
また、仮に、符号化マージモードで最良とされた予測動きベクトル情報および参照情報が、実施の形態４の動作モードでは最良な予測動きベクトル情報および参照情報ではなく、他の候補の中に最良なものがある場合において、図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスや、図３１（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスに、更に、lp_bi_merge_idxをlp_bi_mode_idx以後に配置することで、実施の形態４の動作モードで最良となる予測動きベクトル情報を、候補の中から新たに選択できるようにし、mvd_lpから残差動きベクトル情報を特定し、符号化マージモードで選択された予測動きベクトル情報の候補の中から、最良な予測動きベクトル情報および参照情報を特定し、これらに基づいて修正予測動きベクトル情報を導出し、残差動きベクトル情報を加算することで動きベクトル情報を生成し、この動きベクトル情報により予測動きベクトル情報とは異なるリスト側の予測信号を生成することができる。これにより、予測信号を特定するための動きベクトル情報を修正することができるようになり、本来の符号化マージモードで得られるＬ０側およびＬ１側の予測信号や、これらを合成して得られる合成予測信号よりも、品質の良い予測信号および合成予測信号を得ることができるようになる。
【０３４４】
また、図３２（Ａ）〜（Ｃ）のようなシンタックスを含む符号列とすることで、符号化マージモードが継続している間において、実施の形態４の動作モードを１つだけ含めるようにすることで、所定の処理単位、例えばＰＵ単位ごとに、毎回動作モードを含めないようにすることができるようになる。これにより、動作モードを特定するための情報で必要となる符号量を削減することができ、符号列の符号化効率を向上させることができるようになる。
【０３４５】
また、図３３（Ａ）〜（Ｄ）のような、符号化モード自体が、実施の形態４の動作モードで符号化されるようなシンタックスを含む符号列とすることで、符号化マージモードではないが、マージモードによって得られる予測動きベクトル情報および参照情報の候補や、符号化モードがＡＭＶＰモード（以後区別のため、符号化ＡＭＶＰモード）ではないが、ＡＭＶＰモードによって得られる予測動きベクトル情報および参照情報の候補の中から、実施の形態４の動作モードで最良となる予測動きベクトル情報を、候補の中から新たに選択することができるようになる。これにより、残差動きベクトル情報や予測信号もしくは合成予測信号の情報量を低減させることができ、符号列の符号化効率を向上させることができるようになる。ここで、lp_bi_merge_idxやlp_bi_ref_idxl0およびlp_bi_ref_idxl1は、これらのいずれか、もしくはいずれかとの組み合わせ、もしくは全てを、配置することができるようなシンタックスとすることで、実施の形態４の動作モードで最良となる予測動きベクトル情報や参照情報が得られるようにすることができるようになる。
【０３４６】
また、例えば、図３３（Ａ）〜（Ｄ）のようなシンタックスを含む符号列とすることで、実施の形態４の動作モードを行うか否かを、実施の形態４の動作モードの単位で制御することができるようになる。これにより、実施の形態４の動作モードで必要とする符号化情報を符号列に含める頻度を高めることができるようになり、きめ細かな制御ができるようになることから、符号列の符号化効率を向上させることができるようになる。
【０３４７】
また、図３４（Ａ）〜（Ｄ）のような、ＰＵよりも上位のシンタックス内において設置されるlp_bi_mode_flagを参照して、実施の形態４の動作モードを利用したか否かを判断するようなシンタックスを含む符号列とすることで、実施の形態４の動作モードを行うか否かを、より大きな処理単位で制御することができるようになる。これにより、実施の形態４の動作モードで必要とする符号化情報を符号列に含める頻度を軽減することができ、符号列の符号化効率を向上させることができるようになる。
【０３４８】
以上述べた実施の形態４の動画像符号化装置１００が出力する動画像の符号列である、符号化ストリームは、そこで用いられた符号化方法に応じて復号することができるように特定のデータフォーマットを有しており、実施の形態４の動画像符号化装置１００に対応する実施の形態４の動画像復号装置２００がこの特定のデータフォーマットの符号化ストリームを復号することができる。
【０３４９】
（実施の形態５）
動画像符号化装置１００と動画像復号装置２００の間で符号化ストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式に変換して伝送しても良い。その場合、例えば、図３５のように、実施の形態５の動画像符号化装置１００が出力する符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネットワークに送信する動画像送信装置３５００と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ストリームに復元して実施の形態５の動画像復号装置２００に供給する動画像受信装置３５５０とが設けられる。
【０３５０】
動画像送信装置３５００は、実施の形態５の動画像符号化装置１００が出力する符号化ストリームをバッファするメモリと、符号化ストリームをパケット化するパケット処理部３５１１と、パケット化された符号化データを、ネットワークを介して送信する送信部３５１２とを含む。動画像受信装置３５５０は、パケット化された符号化データを、ネットワークを介して受信する受信部３５６１と、受信された符号化データをバッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成し、実施の形態５の動画像復号装置２００に提供するパケット処理部３５６２とを含む。
【０３５１】
（実施の形態６）
図３６は、実施の形態１から実施の形態５の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００を、コンピュータを含む情報処理装置３６００によって構成する例を示すブロック図である。実施の形態６の情報処理装置３６００は、ＣＰＵに代表される中央処理制御装置３６０３、記録媒体や通信装置３６０６を介して、メモリに代表される一時記憶装置３６０５やＨＤＤに代表される外部記憶装置３６０４に格納された符号化プログラム、復号プログラムにより、実施の形態１から実施の形態５における処理をソフトウェア処理により実行しても良い。また、プログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは衛星デジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。
【０３５２】
また、本発明の実施の形態１から実施の形態６の動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像復号装置、動画像復号方法、および動画像復号プログラムの適用される範囲は、動画像を符号化および復号する装置、方法、プログラム、システム等であればよく、特に限定されるものではない。例えば、ＴＶに代表される放送装置、携帯電話、スマートフォン、携帯型音楽プレーヤ、ゲーム装置、テレビ会議装置、監視装置、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＢＤ−Ｒ／ＲＷ、ＨＤＤ、ＳＤ、ホログラフィックメモリ等の追記および書き換え可能な記録媒体を利用した画像記録再生装置、デジタルカメラやカムコーダといった撮像記録再生装置、オーサリング等の画像記録編集装置、動画像の配信装置等に適用しても構わない。
【０３５３】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【０３５４】
１００  動画像符号化装置、  １０１  入力部、  １０２  ピクチャ蓄積部、  １０３  動き情報蓄積部、  １０４  動き予測部、  １０５  参照解析部、  １０６  第１修正予測信号生成部、  １０７  第２修正予測信号生成部、  １０８  モード判定部、  １０９  減算部、  １１０  残差符号化部、  １１１  残差復号部、  １１２  加算部、  １１３  符号列生成部、  １１４  符号列蓄積部、  １１５  符号量制御部、  １１６  出力部、  １１７  片方向予測信号生成部、  １１８  双予測信号生成部、  １１９  イントラ予測部、  １２０  符号化制御部、  ２００  動画像復号装置、  ２０１  入力部、  ２０２  ピクチャ蓄積部、  ２０３  復号列生成部、  ２０４  残差復号部、  ２０５  加算部、  ２０６  モード識別部、  ２０７  動き情報蓄積部、  ２０８  動き予測部、  ２０９  参照解析部、  ２１０  第１修正予測信号生成部、  ２１１  第２修正予測信号生成部、  ２１２  出力部、  ２１３  片方向予測信号生成部、  ２１４  双予測信号生成部、  ２１５  イントラ予測部、  ２１６  復号制御部。
【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−Ａ】
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【図３０−Ｂ】
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【図３１−Ａ】
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【図３１−Ｂ】
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【図３１−Ｃ】
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【図３２−Ａ】
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【図３２−Ｂ】
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【図３２−Ｃ】
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【図３３−Ａ】
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【図３３−Ｂ】
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【図３３−Ｃ】
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【図３３−Ｄ】
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【図３４−Ａ】
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【図３４−Ｂ】
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【図３４−Ｃ】
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【図３４−Ｄ】
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【図３５】
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【図３６】
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【図２４】
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【図２５】
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