(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化する映像符号化装置であって、
対象ブロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記動きベクトル検出手段の出力を記憶する動きベクトルメモリと、
前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター予測モードの動き情報を生成するインター動き情報生成手段と、
前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ予測モードの動き情報を生成するイントラ動き情報生成手段と
前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を前記対象ブロックの予測モードに応じて切り替えて出力する切替スイッチと、
前記切替スイッチによって切り替えられた前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を差分動きベクトルとして符号化するとともに、変換量子化係数を可変長符号化し、符号化データとして出力する可変長符号化手段と
を備え、
前記イントラ予測モードの動き情報は、フレーム間の動き情報である、
映像符号化装置。
【請求項２】
前記対象ブロックがイントラ予測モードの場合はイントラ動き情報を符号化するか否かのフラグであるイントラ動き情報フラグを生成するイントラ動き情報フラグ生成手段と、
前記イントラ動き情報フラグが有効である場合は、前記イントラ動き情報を前記可変長符号化手段に出力するイントラ動き情報出力手段をさらに備える請求項１に記載の映像符号化装置。
【請求項３】
前記対象ブロックがイントラ予測モードの場合は、前記イントラ動き情報を符号化するか否かを判定し、符号化すると判定された場合には前記イントラ動き情報を前記可変長符号化手段に出力するイントラ動き情報符号化判定手段をさらに備える請求項１に記載の映像符号化装置。
【請求項４】
前記判定を動きベクトルの統計量に基づいて行う請求項３に記載の映像符号化装置。
【請求項５】
前記可変長符号化手段による符号化結果を基にして各候補ブロックの予測モードの判定結果を前記インター動き情報生成手段と前記イントラ動き情報生成手段へ出力する候補ブロック予測モード判定手段を備え、
前記インター動き情報生成手段と、前記イントラ動き情報生成手段は、前記予測モードの判定結果に基づいて前記動き情報を生成する請求項２に記載の映像符号化装置。
【請求項６】
前記候補ブロック予測モード判定手段は、前記イントラ予測モードよりも前記インター予測モードを優先する、請求項５に記載の映像符号化装置。
【請求項７】
イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化された符号化データを復号する映像復号装置であって、
入力された前記符号化データを可変長復号し、変換量子化係数及び差分動きベクトルを得る可変長復号手段と、
動きベクトルを記憶する動きベクトルメモリと、
前記可変長復号手段から入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するインター動き情報生成手段と、
前記可変長復号手段から入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するイントラ動き情報生成手段と
対象ブロックの予測モードに応じて、前記差分動きベクトルを前記インター動き情報生成手段または前記イントラ動き情報生成手段のいずれかに出力する切り替えを行う切替スイッチと
を備え、
前記動きベクトルメモリから得られる動きベクトルを用いて対象ブロックのインター予測画像を生成し、
イントラ予測モードの動き情報は、フレーム間の動き情報である、
映像復号装置。
【請求項８】
前記イントラ動き情報生成手段は、復号された動き情報を符号化するか否かのフラグであるイントラ動き情報フラグに基づいて、前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルのいずれかに基づいて生成した前記動き情報を前記動きベクトルメモリへ出力する請求項７に記載の映像復号装置。
【請求項９】
前記イントラ動き情報生成手段は、前記イントラ動き情報を符号化するか否かを判定し、判定結果を参照して、前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルのいずれかに基づいて生成した前記動き情報を前記動きベクトルメモリへ出力する請求項７に記載の映像復号装置。
【請求項１０】
前記判定を動きベクトルの統計量に基づいて行う請求項９に記載の映像復号装置。
【請求項１１】
前記可変長復号手段による復号結果を基にして各候補ブロックの予測モードの判定結果を前記インター動き情報生成手段と前記イントラ動き情報生成手段へ出力する候補ブロック予測モード判定手段を備え、
前記インター動き情報生成手段と、前記イントラ動き情報生成手段は、前記予測モードの判定結果に基づいて前記動き情報を生成する請求項８に記載の映像復号装置。
【請求項１２】
前記候補ブロック予測モード判定手段は、前記イントラ予測モードよりもインター予測モードを優先する、請求項１１に記載の映像復号装置。
【請求項１３】
イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化する映像符号化装置が行う映像符号化方法であって、
対象ブロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、
前記動きベクトル検出ステップの出力を動きベクトルメモリに記憶する記憶ステップと、
前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター予測モードの動き情報を生成するインター動き情報生成ステップと、
前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ予測モードの動き情報を生成するイントラ動き情報生成ステップと
前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を前記対象ブロックの予測モードに応じて切り替えて出力する切替ステップと、
前記切替ステップによって切り替えられた前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を差分動きベクトルとして符号化するとともに、変換量子化係数を可変長符号化し、符号化データとして出力する可変長符号化ステップと
を有し、
前記イントラ予測モードの動き情報は、フレーム間の動き情報である、
映像符号化方法。
【請求項１４】
イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化された符号化データを復号する映像復号装置が行う映像復号方法であって、
入力された前記符号化データを可変長復号し、変換量子化係数及び差分動きベクトルを得る可変長復号ステップと、
動きベクトルを動きベクトルメモリに記憶する記憶ステップと、
前記可変長復号ステップから入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するインター動き情報生成ステップと、
前記可変長復号ステップから入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するイントラ動き情報生成ステップと
対象ブロックの予測モードに応じて、前記差分動きベクトルを前記インター動き情報生成ステップまたは前記イントラ動き情報生成ステップのいずれかに出力する切り替えを行う切替ステップと
を有し、
前記動きベクトルメモリから得られる動きベクトルを用いて対象ブロックのインター予測画像を生成し、
イントラ予測モードの動き情報は、フレーム間の動き情報である、
映像復号方法。
【請求項１５】
コンピュータを、請求項１から６のいずれか１項に記載の映像符号化装置として機能させるための映像符号化プログラム。
【請求項１６】
コンピュータを、請求項７から１２のいずれか１項に記載の映像復号装置として機能させるための映像復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像符号化装置、映像復号装置、映像符号化方法、映像復号方法、映像符号化プログラム及び映像復号プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像符号化の標準規格としてＨ．２６４／ＡＶＣやＨ．２６５／ＨＥＶＣと呼ばれる映像符号化方式が策定されている。以下ではＨＥＶＣ（非特許文献１、以降従来技術と称する）を例に説明する。ＨＥＶＣでは符号化対象ピクチャをＬＣＵ（Largest Coding Unit）と呼ばれるブロックに分割し、ＬＣＵごとに符号化を行う。ＬＣＵは更に四分木で最大３回まで分割することができ、最大６４画素×６４画素（以下、ｎ画素×ｎ画素をｎｘｎ（ｎは８，１６，３２，６４）と略記）から８ｘ８までのＣＵ（Coding Unit）と呼ばれるブロックで構成される。
【０００３】
ＣＵごとに異なる予測モードの符号化を行うことができ、ＨＥＶＣでは符号化対象ブロックの隣接符号化済み画素から予測するイントラ予測モード、符号化済みフレームから予測するインター予測モードが規定されている。インター予測モードでは差分動きベクトルを伝送する適応動きベクトル予測符号化と差分動きベクトルを伝送しないマージ符号化の２種類の動き情報符号化モードが採用されている。以下、２つの符号化モードについて説明する。
【０００４】
（適応動きベクトル予測符号化）
適応動きベクトル予測符号化では予測方向を特定する参照画像リスト、参照先フレームを特定する参照画像インデックス、符号化対象ブロックの周囲或いは符号化済みフレームの符号化済みブロックから導出する２つの予測動きベクトル候補リストの中から使用する予測動きベクトル候補を特定する予測動きベクトルインデックス、予測動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを参照画像リスト（Ｌ０／Ｌ１）ごとにそれぞれ符号化する。
【０００５】
予測動きベクトル候補リストは図２４に示す符号化対象ブロックに隣接する空間予測動きベクトル候補と図２５に示す符号化済みフレームの時間予測動きベクトル候補、ゼロ予測動きベクトル候補の優先順位でそれぞれ導出される。空間予測動きベクトル候補はブロック群Ａ（Ａ０，Ａ１）、ブロック群Ｂ（Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２）からそれぞれ１つずつ導出され、Ａ０⇒Ａ１、Ｂ０⇒Ｂ１⇒Ｂ２の優先順位でそれぞれスキャンされる。また、候補ブロックがインター予測モードであるか否かを判定し、インター予測モードの場合にのみ導出される。
【０００６】
更に符号化対象ブロックの参照画像と同一の参照画像を持つ候補が優先され、参照画像が異なる場合は参照画像間距離によってスケーリングされる。ただし、スケーリングが必要となる候補は予測動きベクトル候補リストに追加される最初の１つのみに限定される。また、各ブロック群の中で同一の動きベクトルが導出された場合は優先順位の高い候補のみを追加し、優先順位の低い候補は追加しない。空間予測動きベクトル候補の合計数が２に満たない場合は時間予測動きベクトル候補が導出される。
【０００７】
時間予測動きベクトル候補はスライスヘッダで指定された符号化済みフレーム（ColPic）上から導出され、Ｈ⇒Ｃ３の優先順位でスキャンされる。ここでも同様に候補ブロックがインター予測モードである場合にのみ導出され、動きベクトルは参照画像間距離に応じてスケーリングされる。空間予測動きベクトル候補、時間予測動きベクトル候補の合計数が２に満たない場合はゼロ予測動きベクトル（水平成分、垂直成分が０のベクトル）が２つに満たすまで追加される。
【０００８】
（マージ符号化）
マージ符号化では符号化対象ブロックの周囲或いは符号化済みフレームの符号化済みブロックから導出される最大５つのマージ候補リストの中から使用する候補のインデックスのみを符号化する。マージ候補リストは空間マージ候補、時間マージ候補、結合双予測候補、ゼロマージ候補の優先順位で導出される。空間マージ候補、時間マージ候補の候補ブロックは図２４及び図２５と同一である。空間マージ候補はＡ１⇒Ｂ１⇒Ｂ０⇒Ａ０⇒Ｂ２の優先順位でスキャンされ、候補ブロックがインター予測モードの場合にのみ導出される。ただし、マージ候補リストへの追加において、重複して追加されにくくするために以下の場合には優先順位の高い候補のみを追加し、優先順位の低い候補は追加しない。
・Ｂ１の動き情報＝Ａ１の動き情報
・Ｂ０の動き情報＝Ｂ１の動き情報
・Ａ０の動き情報＝Ａ１の動き情報
・Ｂ２の動き情報＝Ａ１又はＢ１の動き情報
【０００９】
時間マージ候補は適応動きベクトル予測符号化と同一で、参照画像インデックスは０となる。結合双予測候補はＬ０／Ｌ１それぞれの動き情報を異なるマージインデックスの組み合わせで最大２つ導出される。空間マージ候補、予測マージ候補、結合双予測候補の合計が５に満たない場合にはゼロマージ候補（双方向でそれぞれ参照画像インデックスが０で水平成分、垂直成分が０のベクトル）が５つに満たすまで追加される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】株式会社インプレスジャパン，”インプレス標準教科書シリーズ  Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ教科書，”２０１３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来技術では２種類の動き情報符号化モードはいずれも符号化対象ブロックに隣接する候補ブロック或いは符号化済みフレームの候補ブロックから予測動きベクトル候補リストを導出する際に、候補ブロックがインター予測モードでない場合は予測動きベクトルを導出することができない。
【００１２】
特に、候補ブロックが全てイントラ予測モードで符号化されている場合には予測動きベクトル候補リスト或いはマージ候補リストには全てゼロ動きベクトル或いはゼロマージ候補が追加される。その場合、適応動きベクトル予測符号化においては差分動きベクトルの符号量を小さくすることができないため符号化効率が悪化し、マージ符号化においては予測画像がゼロマージ候補のみとなり、予測画像の精度が低下するという問題がある。
【００１３】
例えば、図２６に示すように動きのある物体の途中で別の物体によるオクルージョンが発生するような場合は別の物体がイントラ予測モードになりやすい。また、平坦領域や単純な模様などの場合には連続する物体中であっても同様にイントラ予測モードになる可能性が高いため、上記のような問題が発生する。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、符号化効率の悪化を抑えつつ、予測画像の精度が低下するのを防ぐことができる映像符号化装置、映像復号装置、映像符号化方法、映像復号方法、映像符号化プログラム及び映像復号プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化する映像符号化装置であって、対象ブロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、前記動きベクトル検出手段の出力を記憶する動きベクトルメモリと、前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター予測モードの動き情報を生成するインター動き情報生成手段と、前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ予測モードの動き情報を生成するイントラ動き情報生成手段とを備えた映像符号化装置である。
【００１６】
本発明の一態様は、前記映像符号化装置であって、前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を前記対象ブロックの予測モードに応じて切り替えて出力する切替スイッチと、前記切替スイッチによって切り替えられた前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を差分動きベクトルとして符号化するとともに、変換量子化係数を可変長符号化し、符号化データとして出力する可変長符号化手段とをさらに備えた。
【００１７】
本発明の一態様は、前記映像符号化装置であって、前記対象ブロックがイントラ予測モードの場合はイントラ動き情報を符号化するか否かのフラグであるイントラ動き情報フラグを生成するイントラ動き情報フラグ生成手段と、前記イントラ動き情報フラグが有効である場合は、前記イントラ動き情報を前記可変長符号化手段に出力するイントラ動き情報出力手段をさらに備える。
【００１８】
本発明の一態様は、前記映像符号化装置であって、前記対象ブロックがイントラ予測モードの場合は、前記イントラ動き情報を符号化するか否かを判定し、符号化すると判定された場合には前記イントラ動き情報を前記可変長符号化手段に出力するイントラ動き情報符号化判定手段をさらに備える。
【００１９】
本発明の一態様は、前記映像符号化装置であって前記判定を動きベクトルの統計量に基づいて行う。
【００２０】
本発明の一態様は、前記映像符号化装置であって、前記可変長符号化手段による符号化結果を基にして各候補ブロックの予測モードの判定結果を前記インター動き情報生成手段と前記イントラ動き情報生成手段へ出力する候補ブロック予測モード判定手段を備え、前記インター動き情報生成手段と、前記イントラ動き情報生成手段は、前記予測モードの判定結果に基づいて前記動き情報を生成する。
【００２１】
本発明の一態様は、イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化された符号化データを復号する映像復号装置であって、入力された前記符号化データを可変長復号し、変換量子化係数及び差分動きベクトルを得る可変長復号手段と、動きベクトルを記憶する動きベクトルメモリと、前記可変長復号手段から入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するインター動き情報生成手段と、前記可変長復号手段から入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するイントラ動き情報生成手段とを備えた映像復号装置である。
【００２２】
本発明の一態様は、前記映像復号装置であって、対象ブロックの予測モードに応じて、前記差分動きベクトルを前記インター動き情報生成手段または前記イントラ動き情報生成手段のいずれかに出力する切り替えを行う切替スイッチをさらに備え、前記動きベクトルメモリから得られる動きベクトルを用いて対象ブロックのインター予測画像を生成する。
【００２３】
本発明の一態様は、前記映像復号装置であって、前記イントラ動き情報生成手段は、復号された動き情報を符号化するか否かのフラグであるイントラ動き情報フラグに基づいて、前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルのいずれかに基づいて生成した前記動き情報を前記動きベクトルメモリへ出力する。
【００２４】
本発明の一態様は、前記映像復号装置であって、前記イントラ動き情報生成手段は、前記イントラ動き情報を符号化するか否かを判定し、判定結果を参照して、前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルのいずれかに基づいて生成した前記動き情報を前記動きベクトルメモリへ出力する。
【００２５】
本発明の一態様は、前記映像復号装置であって、前記判定を動きベクトルの統計量に基づいて行う。
【００２６】
本発明の一態様は、前記映像復号装置であって、前記可変長復号手段による復号結果を基にして各候補ブロックの予測モードの判定結果を前記インター動き情報生成手段と前記イントラ動き情報生成手段へ出力する候補ブロック予測モード判定手段を備え、前記インター動き情報生成手段と、前記イントラ動き情報生成手段は、前記予測モードの判定結果に基づいて前記動き情報を生成する。
【００２７】
本発明の一態様は、イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化する映像符号化装置が行う映像符号化方法であって、対象ブロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、前記動きベクトル検出ステップの出力を動きベクトルメモリに記憶する記憶ステップと、前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター予測モードの動き情報を生成するインター動き情報生成ステップと、前記動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ予測モードの動き情報を生成するイントラ動き情報生成ステップとを有する映像符号化方法である。
【００２８】
本発明の一態様は、前記映像符号化方法であって、前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を前記対象ブロックの予測モードに応じて切り替えて出力する切替ステップと、前記切替ステップによって切り替えられた前記インター動き情報または前記イントラ動き情報を差分動きベクトルとして符号化するとともに、変換量子化係数を可変長符号化し、符号化データとして出力する可変長符号化ステップとをさらに有する。
【００２９】
本発明の一態様は、イントラ予測及びインター予測を用いて映像をブロック単位で符号化された符号化データを復号する映像復号装置が行う映像復号方法であって、入力された前記符号化データを可変長復号し、変換量子化係数及び差分動きベクトルを得る可変長復号ステップと、動きベクトルを動きベクトルメモリに記憶する記憶ステップと、前記可変長復号ステップから入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからインター動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するインター動き情報生成ステップと、前記可変長復号ステップから入力される前記差分動きベクトルと前記動きベクトルメモリに記憶された動きベクトルからイントラ動き情報を生成し、前記動きベクトルメモリへ出力するイントラ動き情報生成ステップとを有する映像復号方法である。
【００３０】
本発明の一態様は、前記映像復号方法であって、対象ブロックの予測モードに応じて、前記差分動きベクトルを前記インター動き情報生成ステップまたは前記イントラ動き情報生成ステップのいずれかに出力する切り替えを行う切替ステップをさらに有し、前記動きベクトルメモリから得られる動きベクトルを用いて対象ブロックのインター予測画像を生成する。
【００３１】
本発明の一態様は、コンピュータを、前記映像符号化装置として機能させるための映像符号化プログラムである。
【００３２】
本発明の一態様は、コンピュータを、前記映像復号装置として機能させるための映像復号プログラムである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、符号化効率の悪化を抑えつつ、予測画像の精度が低下するのを防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態における映像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術における映像符号化装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における映像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態の映像符号化装置１におけるインター動き情報生成部２３の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態の映像復号装置おけるインター動き情報生成部５２の構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態の映像符号化装置１におけるイントラ動き情報生成部２４の構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態の映像復号装置４におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態における動きベクトル設定処理動作を示すフローチャートである。
【図９】図４、図６、図５及び図７に示す予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、５２１、２４１、５１１の処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態における映像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２の実施形態の映像復号装置４におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態における動きベクトル設定処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態における映像符号化装置１の構成を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態の映像復号装置４におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。
【図１５】第３の実施形態における動きベクトル設定処理動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４の実施形態における映像符号化装置１の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態における映像復号装置４の構成を示すブロック図である。
【図１８】第４の実施形態におけるインター動き情報生成部２３の構成を示すブロック図である。
【図１９】第４の実施形態におけるイントラ動き情報生成部２４の構成を示すブロック図である。
【図２０】第４の実施形態におけるインター動き情報生成部５２の構成を示すブロック図である。
【図２１】第４の実施形態におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。
【図２２】図１８、図１９、図２０及び図２１に示す予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、２４１、５２１、５１１の処理動作を示すフローチャートである。
【図２３】図１８、図１９、図２０及び図２１に示す予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、２４１、５２１、５１１の処理動作を示すフローチャートである。
【図２４】符号化対象ブロックに隣接する空間予測動きベクトル候補を示す説明図である。
【図２５】符号化済みフレームの時間予測動きベクトル候補を示す説明図である。
【図２６】動きのある物体の途中で別の物体によるオクルージョンが発生するような場合は別の物体がイントラ予測モードになりやすい状況を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では一例としてＨＥＶＣに準拠した映像符号化装置及び映像復号装置に本発明を適用した場合の実施形態を説明するが、以下で説明する実施形態は、必ずしもＨＥＶＣに準拠したものでなくてもよい。なお、説明を簡単にするため、ＬＣＵ及びＣＵサイズは固定（例えば６４ｘ６４）として記載するが、ブロック分割した場合においても各ＣＵに対して同様の処理を行うことで本発明を適用可能である。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
図１を参照して、第１の実施形態における映像符号化装置を説明する。図１は第１の実施形態における映像符号化装置の構成を示すブロック図である。参考までに図２に従来技術における映像符号化装置の構成を示す。図１と図２において、同じ構成要素には、同じ符号を付与してある。図１に示す構成が従来技術と異なるのはイントラ動き情報生成部２４とイントラ／インター切替スイッチ２５が新たに設けられている点である。映像符号化装置１には符号化対象入力映像の符号化対象ピクチャについてＣＵブロックごとに入力され、このブロックに対応する符号化データが出力される。これが符号化対象ピクチャの各ブロックについてラスタスキャン順に繰り返し実行されることで、符号化対象ピクチャが符号化される。
【００３７】
減算器１１は映像符号化装置１に入力された入力画像とイントラ予測部１７またはインター予測部１９から出力される予測画像との差分を直交変換／量子化部１２へ出力する。直交変換／量子化部１２は減算器１１から出力された差分に対して直交変換と量子化を施し、可変長符号化部１３と逆量子化／逆直交変換部１４へ出力する。
【００３８】
可変長符号化部１３は直交変換／量子化部１２から出力された量子化係数を可変長符号化し、符号化データとして映像符号化装置１から出力する。一方、逆量子化／逆直交変換部１４は直交変換／量子化部１２から出力された量子化係数に対して逆量子化と逆直交変換を施し、加算器１５へ出力する。
【００３９】
加算器１５は逆量子化／逆直交変換部１４から出力された画像と予測画像との和をイントラ予測部１７及びループフィルタ部１６へ出力する。ループフィルタ部１６は逆量子化／逆直交変換部１４から出力された画像とイントラ予測部１７またはインター予測部１９から出力される予測画像との和にループフィルタを適用し、復号ピクチャメモリへ出力する。
【００４０】
復号ピクチャメモリ１８はループフィルタ部１６の出力を格納し、インター予測部１９と動きベクトル検出部２１に入力され、後の符号化対象ブロックのインター予測及び動きベクトル検出時に参照画像として利用される。
【００４１】
イントラ予測部１７は逆量子化／逆直交変換部１４から出力された画像とイントラ予測部１７またはインター予測部１９から出力される予測画像との和を参照画像として符号化対象ブロックのイントラ予測画像を生成する。インター予測部１９は復号ピクチャメモリの参照画像を用いて符号化対象ブロックのインター予測画像を生成する。
【００４２】
イントラ／インター切り替えスイッチ２０は符号化対象ブロックの予測モードに応じてイントラ予測部１７或いはインター予測部１９を切り替え、予測画像を減算器１１及び加算器１５へ出力する。動きベクトル検出部２１は入力画像と復号ピクチャメモリ１８から出力される参照画像を用いて動きベクトルを検出し、動きベクトルメモリ２２、インター動き情報生成部２３及びイントラ動き情報生成部２４へ出力する。
【００４３】
動きベクトルメモリ２２は動きベクトル検出部２１からの出力を格納し、予測動きベクトル導出時にインター動き情報生成部２３或いはイントラ動き情報生成部２４から参照される。インター動き情報生成部２３は動きベクトル検出部２１と動きベクトルメモリ２２から入力されたデータを基にインター予測モードの動き情報を生成する。イントラ動き情報生成部２４は動きベクトル検出部２１と動きベクトルメモリ２２から入力されたデータを基にイントラ予測モードの動き情報を生成する。
【００４４】
イントラ／インター切り替えスイッチ２５は符号化対象ブロックの予測モードに応じてイントラ動き情報生成部２４或いはインター動き情報生成部２３を切り替え、可変長符号化部１３へ出力する。
【００４５】
次に、図３を参照して、第１の実施形態における映像復号装置を説明する。この映像復号装置は図１に示す映像符号化装置により符号化された符号化データを復号する。図３は第１の実施形態における映像復号装置の構成を示すブロック図である。映像復号装置４には復号対象符号化データが入力され、復号対象ブロック毎に繰り返し復号され、復号映像が出力される。
【００４６】
可変長復号部４１は入力された符号化データを可変長復号し、変換量子化係数及び差分動きベクトルを含む復号パラメータを得て、変換量子化係数は逆量子化／逆直交変換部４２へ、差分動きベクトルはイントラ／インター切り替えスイッチ４３へ出力される。逆量子化／逆直交変換部４２は可変長復号部４１から出力された変換量子化係数を逆量子化／逆直交変換し、復号残差画像を加算器４４に出力する。
【００４７】
加算器４４は逆量子化／逆直交変換部４２から出力された復号残差画像と、イントラ／インター切替スイッチ４５を介して、イントラ予測部４６又はインター予測部４７から得られる予測画像との和から復号画像を得て、復号映像として出力すると同時に、ループフィルタ部４８及びイントラ予測部４６へ出力する。
【００４８】
ループフィルタ部４８は加算器４４から得られる復号画像にループフィルタを適用し、復号ピクチャメモリ４９へ出力する。復号ピクチャメモリ４９はループフィルタ部４８の出力を格納し、インター予測部４７に出力され、後の復号対象ブロックのインター予測時に参照画像として利用される。
【００４９】
イントラ予測部４６は加算器４４から出力される復号画像を参照画像として後の復号対象ブロックのイントラ予測画像を生成する。インター予測部４７は復号ピクチャメモリ４９の参照画像と動きベクトルメモリから得られる動きベクトルを用いて復号対象ブロックのインター予測画像を生成する。
【００５０】
イントラ／インター切り替えスイッチ４５は復号対象ブロックの予測モードに応じてイントラ予測部４６或いはインター予測部４７を切り替え、予測画像を加算器４４へ出力する。動きベクトルメモリ５０はインター動き情報生成部５１或いはイントラ動き情報生成部５２からの出力を格納し、インター予測部４７での予測及び予測動きベクトル導出時にインター動き情報生成部５２或いはイントラ動き情報生成部５１から参照される。
【００５１】
インター動き情報生成部５２は可変長復号部４１から入力される差分動きベクトルと動きベクトルメモリから入力されるデータを基にインター予測モードの動き情報を生成し、動きベクトルメモリ５０へ出力する。イントラ動き情報生成部５１は可変長復号部４１から入力される差分動きベクトルと動きベクトルメモリから入力されるデータを基にイントラ予測モードの動き情報を生成し、動きベクトルメモリ５０へ出力する。イントラ／インター切り替えスイッチ４３は復号対象ブロックの予測モードに応じてイントラ動き情報生成部５１或いはインター動き情報生成部５２を切り替える。
【００５２】
次に、第１の実施形態におけるインター動き情報生成部２３について説明する。図４は第１の実施形態の映像符号化装置１におけるインター動き情報生成部２３の構成を示すブロック図である。予測動きベクトル候補リスト生成部２３１は動きベクトルメモリ２２から入力された符号化対象ブロックの周囲或いは符号化済みフレームの候補ブロックの動きベクトルから予測動きベクトル候補リストを生成し、予測動きベクトル決定部２３２へ出力する。予測動きベクトル決定部１３２は予測動きベクトル候補リスト生成部２３１から入力された予測動きベクトル候補リストの中から予測動きベクトルを決定する。
【００５３】
予測動きベクトルの決定では対象ブロックの動きベクトルと予測動きベクトル候補リストの各候補との差分動きベクトルを算出し、差分動きベクトルの各成分の符号量の和が最も小さくなる予測動きベクトルインデックス及び予測動きベクトルを決定する。減算部２３３は動きベクトル検出部２１から入力された動きベクトルと予測動きベクトル決定部２３２で決定された予測動きベクトルの差分動きベクトルを算出し、参照画像リスト、参照画像インデックス、予測動きベクトルインデックスと共に可変長符号化部１３へ出力する。
【００５４】
図５は第１の実施形態の映像復号装置おけるインター動き情報生成部５２の構成を示すブロック図である。予測動きベクトル候補リスト生成部５２１は動きベクトルメモリ５０から入力された復号対象ブロックの周囲或いは復号済みフレームの候補ブロックの動きベクトルから予測動きベクトル候補リストを生成し、予測動きベクトル出力部５２２へ出力する。予測動きベクトル出力部５２２は予測動きベクトル候補リスト生成部５２１から入力された予測動きベクトル候補リストの中から可変長復号部４１で復号された予測動きベクトルインデックスに対応する予測動きベクトルを出力する。加算部５２３は可変長復号部４１から入力された差分動きベクトルと予測動きベクトル出力部５２２から出力された予測動きベクトルの和となる動きベクトルを算出し、動きベクトルメモリ５０へ出力する。
【００５５】
続いて、図６及び図７を参照して、本発明の特徴となるイントラ動き情報生成部について説明する。図６は第１の実施形態の映像符号化装置１におけるイントラ動き情報生成部２４の構成を示すブロック図である。予測動きベクトル候補リスト生成部２４１は動きベクトルメモリ２２から入力された符号化対象ブロックの周囲或いは符号化済みフレームの候補ブロックの動きベクトルから予測動きベクトル候補リストを生成し、予測動きベクトル決定部２４２へ出力する。予測動きベクトル決定部２４２は予測動きベクトル候補リスト生成部２４１から入力された予測動きベクトル候補リストの中から予測動きベクトルを決定する。
【００５６】
予測動きベクトルの決定では対象ブロックの動きベクトルと予測動きベクトル候補リストの各候補との差分動きベクトルを算出し、差分動きベクトルの各成分の符号量の和が最も小さくなる予測動きベクトルインデックス及び予測動きベクトルを決定する。減算部２４３は動きベクトル検出部２１から入力された動きベクトルと予測動きベクトル決定部２４２で決定された予測動きベクトルの差分動きベクトルを算出し、参照画像リスト、参照画像インデックス、予測動きベクトルインデックスと共に可変長符号化部１３へ出力する。
【００５７】
図７は第１の実施形態の映像復号装置４におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。予測動きベクトル候補リスト生成部５１１は動きベクトルメモリ５０から入力された復号対象ブロックの周囲或いは復号済みフレームの候補ブロックの動きベクトルから予測動きベクトル候補リストを生成し、予測動きベクトル出力部５１２へ出力する。予測動きベクトル出力部５１２は予測動きベクトル候補リスト生成部５１１から入力された予測動きベクトル候補リストの中から可変長復号部４１で復号された予測動きベクトルインデックスに対応する予測動きベクトルを出力する。加算部５１３は可変長復号部４１から入力された差分動きベクトルと予測動きベクトル出力部５１２から出力された予測動きベクトルの和となる動きベクトルを算出し、動きベクトルメモリ５０へ出力する。
【００５８】
続いて、図８を参照して、第１の実施形態における動きベクトル設定処理動作を説明する。図８は第１の実施形態における動きベクトル設定処理動作を示すフローチャートである。まず、対象ブロックの予測モードがインター予測モードか否かを判定し（ステップS1)、判定結果がインター予測モードである場合は対象ブロックのインター予測モードの動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリに設定する（ステップＳ２）。そうでない場合は対象ブロックのイントラ予測モードの動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリに設定する（ステップＳ３）。
【００５９】
次に、図９を参照して、図４、図６、図５及び図７に示す予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、５２１、２４１、５１１の処理動作を説明する。図９は図４、図６、図５及び図７に示す予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、５２１、２４１、５１１の処理動作を示すフローチャートである。
【００６０】
まず、候補ブロックに対して所定の優先順序でスキャンを行う（ステップＳ１１）。候補ブロックは図２４及び図２５に示すブロック群である。また、優先順位は以下の通りとなる。
・Ａ０⇒Ａ１⇒Ｂ０⇒Ｂ１⇒Ｂ２⇒Ｈ（Ｃ３）の順でスキャン
・対象ブロックの参照画像と同一の参照画像を持つ動きベクトルを優先
【００６１】
予測動きベクトル候補リストの合計数が２に満たないか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、合計数が２に満たない場合は、候補ブロックの参照画像が符号化対象ブロックの参照画像と異なるか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして異なる場合には参照画像間距離に応じてスケーリング処理を行う（ステップＳ１４）。
【００６２】
次に、各ブロック群（Ａ０，Ａ１をブロック群Ａ、Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２をブロック群Ｂとする）の中で同じ動きベクトルが既にリストに追加されているか否かの重複判定を行う（ステップＳ１５）。そして、重複しない場合にのみ候補ブロックの動きベクトルをリストに追加する（ステップＳ１６）。全ての候補ブロックに対してスキャンを行い（ステップＳ１７）、スキャンが終了したら、予測動きベクトル候補リストの合計数が２に満たないか否かを判定する（ステップＳ１８）。そして、合計数が２に満たない場合にはリストの残りにゼロベクトルを追加する（ステップＳ１９）。
【００６３】
なお、本実施形態ではマージ符号化の説明を省略しているが、従来技術のマージ候補リスト生成に対しても同様の処理手順を行うことで本発明を適用することが可能である。
【００６４】
（本実施形態と従来技術との違いと得られる効果）
本実施形態が従来技術と異なるのは、本実施形態では対象ブロックがイントラ予測モードの場合にも対象ブロックの動きベクトルを動きベクトルメモリに設定するため、予測動きベクトルを導出する際に候補ブロックがイントラ予測モードであっても予測動きベクトル候補リストに追加することが可能となる。従来技術ではイントラ予測モードである場合には追加されない。これによって、予測動きベクトル候補リストに追加される予測動きベクトル候補がゼロベクトルでなくなる可能性が高くなり、符号化対象ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを小さくすることができる。
【００６５】
例えば、図２６のような状況において、符号化対象ブロックがインター予測モードで符号化された領域と同じ動きベクトルを持っていた場合には、従来技術では導出される予測動きベクトル候補リストにはゼロベクトルしか追加されないため、対象ブロックの差分動きベクトルの符号量を小さくすることができない。これに対して、本実施形態を用いた場合には符号化対象ブロックの周囲のイントラ予測モードで符号化される領域にインター予測モードで符号化される領域の動きベクトルが設定され、それによって対象ブロックで導出される予測動きベクトル候補リストにその動きベクトルが追加されることになる。このため、符号化対象ブロックの差分動きベクトルの符号量を小さくすることができる。復号においても符号化時と同様の処理を行うため、符号化時と同じ予測動きベクトルが参照可能である。
【００６６】
このように、第１の実施形態では、対象ブロックがイントラ予測モードの場合にインター予測モードと同じように動き情報を符号化し、対象ブロックの動きベクトルとして設定する。そして、予測動きベクトル候補リストの導出時に、候補ブロックがイントラ予測モードの場合についても設定されている動きベクトルを参照する。
【００６７】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態における映像符号化装置及び映像復号装置を説明する。本実施形態では第１の実施形態に変更を加えた場合について説明する。図１０は、第２の実施形態における映像符号化装置の構成を示すブロック図である。図１に示す映像符号化装置１と図１０に示す映像符号化装置１の異なる点は、イントラ動き情報フラグ生成部２６が新たに設けられている点である。第２の実施形態による映像復号装置４が、図３に示す映像復号装置と異なる点は、可変長復号部４１でイントラ動き情報フラグを復号する点と、イントラ動き情報生成部５１の処理動作が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６８】
第２の実施形態の映像符号化装置１におけるイントラ動き情報フラグ生成部２６は対象ブロックがイントラ予測モードの場合にイントラ動き情報生成部２４からイントラ予測モードの動き情報を受け取り、動き情報を符号化するか否かのフラグであるイントラ動き情報フラグを生成する。そして、フラグが有効で動き情報を符号化する場合にはイントラ予測モードの動き情報をフラグと共に可変長符号化部１３へ出力する。一方、フラグが無効で動き情報を符号化しない場合には予測動きベクトルインデックスとフラグのみを可変長符号化部１３へ出力する。ここでは予測動きベクトルインデックスを出力しているが、所定の予測動きベクトルインデックスとして出力しなくてもよい。
【００６９】
図１１は、第２の実施形態の映像復号装置４におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。図１１に示すイントラ動き情報生成部５１が、図７に示すイントラ動き情報生成部５１と異なる点は、出力動き情報切り替えスイッチ５１４が新たに設けられている点である。出力動き情報切り替えスイッチ５１４は、復号されたイントラ動き情報フラグに応じて切り替わり、イントラ動き情報フラグが有効の場合は加算器５１３から出力される動きベクトルを動きベクトルメモリに出力し、そうでない場合は予測動きベクトル出力部５１２からの出力である予測動きベクトルを出力する。
【００７０】
続いて、図１２を参照して、第２の実施形態における動きベクトル設定処理動作を説明する。図１２は第２の実施形態における動きベクトル設定処理動作を示すフローチャートである。図１２において、図８と同じ処理動作には、同じ符号を付与してある。
【００７１】
まず、対象ブロックの予測モードがインター予測モードか否かを判定し（ステップＳ１）、判定結果がインター予測モードである場合は対象ブロックのインター予測モードの動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリ５０に設定する（ステップＳ２）。そうでない場合はイントラ予測モードの動き情報フラグを生成する（ステップＳ４）。そして、イントラ予測モードの動き情報フラグが有効であるか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、有効である場合は対象ブロックのイントラ予測モードの動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリ５０に設定する（ステップＳ３）。そうでない場合は予測動きベクトルを決定した後（ステップＳ６）、予測動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリ５０に設定する（ステップＳ７）。
【００７２】
（第１の本実施形態と第２の実施形態との違いと得られる効果）
第１の実施形態と異なり、対象ブロックがイントラ予測モードである場合に、イントラ予測モードの動き情報フラグを新たに生成し、そのフラグに基づいてイントラ予測モードの動き情報を符号化する。新たにフラグを追加することで、第１の実施形態での効果を得つつも、もし符号化した動き情報が参照されない場合等にはイントラ動き情報フラグを無効にし、動き情報を送らないようにしておくことで無駄な符号化を防ぎ、符号量の増加を抑制することができる。
【００７３】
このように、第２の実施形態では、対象ブロックがイントラ予測モードの場合に動き情報を符号化するか否かのフラグ（イントラ動き情報フラグ）を符号化し、フラグが有効（動き情報を符号化する）場合にのみ動き情報を符号化する。そうでない場合は一部のみを符号化或いは符号化しない。
【００７４】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態における映像符号化装置及び映像復号装置を説明する。本実施形態では第１の実施形態に変更を加えた場合について説明するが、同様にして第２の実施形態に適用することも可能である。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７５】
図１３は、第３の実施形態における映像符号化装置１の構成を示すブロック図である。図１３に示す映像符号化装置１が、図１に示す映像符号化装置１と異なる点は、イントラ動き情報符号化判定部２７が追加されている点である。第３の実施形態における映像復号装置４は図３に示すイントラ動き情報生成部５１の動作が異なる。
【００７６】
映像符号化装置１におけるイントラ動き情報符号化判定部２７は対象ブロックがイントラ予測モードの場合にイントラ動き情報生成部２４からイントラ予測モードの動き情報と予測動きベクトル候補リストを受け取り、動き情報を符号化するか否かを判定し、符号化すると判定された場合にはイントラ予測モードの動き情報を可変長符号化部１３へ出力する。そうでない場合には予測動きベクトルインデックスとフラグのみを可変長符号化部１３へ出力する。
【００７７】
図１４は第３の実施形態の映像復号装置４におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。図１４に示すイントラ動き情報生成部５１が、図７に示すイントラ動き情報生成部５１と異なる点は、イントラ動き情報符号化判定部５１５と出力動き情報切り替えスイッチ５１４が追加されている点である。イントラ動き情報符号化判定部５１５は予測動きベクトル候補リスト生成部５１１から予測動きベクトル候補リストを受け取り、動き情報の出力に関して判定し、結果を出力動き情報切り替えスイッチ５１４に通知する。出力動き情報切り替えスイッチ５１４はイントラ動き情報符号化判定部５１５の結果に応じて切り替わり、判定結果が有効の場合は加算器５１３から出力される動きベクトルを動きベクトルメモリに出力し、そうでない場合は予測動きベクトル出力部５１２からの出力である予測動きベクトルを出力する。
【００７８】
続いて、図１５を参照して、第３の実施形態における動きベクトル設定処理動作を説明する。図１５は第３の実施形態における動きベクトル設定処理動作を示すフローチャートである。図１５において、図８、図１２と同じ処理動作には、同じ符号を付与してある。
【００７９】
まず、対象ブロックの予測モードがインター予測モードか否かを判定し（ステップＳ１）、判定結果がインター予測モードである場合は対象ブロックのインター予測モードの動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリ５０に設定する（ステップＳ２）。そうでない場合はイントラ予測モードの動き情報を符号化するか否かを判定する（ステップＳ８、Ｓ９）。そして、判定の結果、符号化すると判定された場合は対象ブロックのイントラ予測モードの動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリ５０に設定する（ステップＳ３）。そうでない場合は予測動きベクトルを決定した後（ステップＳ６）、予測動きベクトルを対象ブロックの動きベクトルとして動きベクトルメモリ５０に設定する（ステップＳ７）。
【００８０】
（第３の実施形態と第２の実施形態との違いと得られる効果）
第２の実施形態と異なり、対象ブロックがイントラ予測モードである場合に、イントラ予測モードの動き情報を送るか否かを判定することで、第２の実施形態では必要であった動き情報を送るか否かのフラグを符号化する必要がない。すなわち、判定をうまく行うことができれば、第２の実施形態での効果を得つつも、フラグの符号量を削減することができ、更なる符号化効率の向上を実現することができる。
【００８１】
（イントラ予測モードの動き情報を符号化するか否かの判定方法）
イントラ予測モードの動き情報を符号化するか否かの判定方法には様々な方法が考えられる。以下にそのバリエーションの一例を示す。
【００８２】
（バリエーション１：動きベクトル差分の各成分の絶対和が所定値よりも大きい）
イントラ予測モードの動きベクトルと予測動きベクトルの差分である差分動きベクトルを計算し、差分動きベクトルの各成分の絶対和を算出する。そして、その絶対和が所定値よりも大きい場合にはイントラ予測モードの動き情報を符号化すると判定する。差分動きベクトルが絶対和が所定値よりも小さい場合には周囲のブロックと同じ領域である可能性が高く、差分動きベクトルを送ったとしても後に符号化するブロックから参照された時の効果は小さい。よって、差分動きベクトルの絶対和が所定値よりも大きいか否かを判断することで、適切な判定ができる。
【００８３】
（バリエーション２：候補ブロックの各予測動きベクトルについて各成分の分散が所定値よりも大きい）
候補ブロックの各予測動きベクトルについて、各成分の分散を算出する。そして、その値がそれぞれ所定値よりも大きい場合にはイントラ予測モードの動き情報を符号化すると判定する。バリエーション１では選ばれた予測動きベクトルに対する差分動きベクトルしか用いられていないため、候補ブロックの予測動きベクトルがばらばら（分散が大きい）場合でもたまたま差分動きベクトルが小さくなった場合には本来は符号化すべきであるはずの場合でも符号化されないと判定されてしまう可能性がある。そこで、このように分散を用いることで、周囲の動きベクトルとの類似性を考慮してイントラ予測モードの動き情報を符号化するか否かを判定することができる。また、バリエーション１と組み合わせてもよい。
【００８４】
このように、第３の実施形態では、第２の実施形態に対して、イントラ動き情報フラグを符号化せず、動き情報を符号化するか否かを動きベクトルの統計量に基づく所定の条件によって判定する。
【００８５】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態における映像符号化装置及び映像復号装置を説明する。本実施形態では第２の実施形態に変更を加えた場合について説明する。図１６は、第４の実施形態における映像符号化装置１の構成を示すブロック図である。図１６に示す映像符号化装置１が、図１０に示す映像符号化装置１と異なる点は、候補ブロック予測モード判定部２８が新たに設けられている点である。図１７は、第４の実施形態における映像復号装置４の構成を示すブロック図である。図１７に示す映像復号装置４が、図３に示す映像復号装置４と異なる点は、候補ブロック予測モード判定部５３が新たに設けられている点である。以下、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８６】
第４の実施形態における候補ブロック予測モード判定部２８、５３は符号化結果或いは復号結果を基にして各候補ブロックの予測モードの判定結果をインター動き情報生成部２３、５２及びイントラ動き情報生成部２４、５１へ出力する。
【００８７】
次に、図１８、図１９、図２０及び図２１を参照して、第４の実施形態におけるインター動き情報生成部２３、５２及びイントラ動き情報生成部２４、５１について説明する。図１８は、第４の実施形態におけるインター動き情報生成部２３の構成を示すブロック図である。図１９は、第４の実施形態におけるイントラ動き情報生成部２４の構成を示すブロック図である。図２０は、第４の実施形態におけるインター動き情報生成部５２の構成を示すブロック図である。図２１は、第４の実施形態におけるイントラ動き情報生成部５１の構成を示すブロック図である。図１８、図１９、図２０及び図２１に示す構成が、第２の実施形態と異なる点は予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、２４１、５２１、５１１に候補ブロック予測モード判定部２８、５３からの判定結果が入力されている点である。
【００８８】
続いて、図２２を参照して、図１８、図１９、図２０及び図２１に示す予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、２４１、５２１、５１１の処理動作を説明する。図２２、図２３は図１８、図１９、図２０及び図２１に示す予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、２４１、５２１、５１１の処理動作を示すフローチャートである。図２２は、図２３内の処理Ａ部分の処理動作である。始めに、処理Ａの処理動作を説明する。処理Ａの処理動作は、図９に示す処理動作に似ている動作である。
【００８９】
まず、候補ブロックに対して所定の優先順序でスキャンを行う（ステップＳ２１）。候補ブロックは図２４及び図２５に示すブロック群である。また、優先順位は以下の通りとなる。
・Ａ０⇒Ａ１⇒Ｂ０⇒Ｂ１⇒Ｂ２⇒Ｈ（Ｃ３）の順でスキャン
・対象ブロックの参照画像と同一の参照画像を持つ動きベクトルを優先
【００９０】
次に、予測動きベクトル候補リストの合計数が２に満たないか否かを判定する（ステップＳ２２）。そして、合計数が２に満たない場合は、候補ブロックの参照画像が符号化対象ブロックの参照画像と異なるか否かを判定する（ステップＳ２３）。そして異なる場合には参照画像間距離に応じてスケーリング処理を行う（ステップＳ２４）。
【００９１】
次に、各ブロック群（Ａ０，Ａ１をブロック群Ａ、Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２をブロック群Ｂとする）の中で同じ動きベクトルが既にリストに追加されているか否かの重複判定を行う（ステップＳ２５）。そして、重複しない場合にのみ候補ブロックの動きベクトルをリストに追加する（ステップＳ２６）。そして、全ての候補ブロックに対してスキャンを行う（ステップＳ１７）。
【００９２】
次に、図２３を参照して、予測動きベクトル候補リスト生成部２３１、２４１、５２１、５１１の処理動作を説明する。まず、対象ブロックの周囲から導出される候補ブロックの中からインター予測モードである候補ブロック群を抽出し、これらの候補ブロック群に対して前述の処理Ａを行う（ステップＳ３１）。
【００９３】
次に、予測動きベクトル候補リストの合計数が２に満たないか否かを判定する（ステップＳ３２）。そして、合計数が２に満たない場合は候補ブロックの中からイントラ予測モードで且つイントラ動き情報フラグが有効である候補ブロック群を抽出し、これらの候補ブロック群に対して処理Ａを行う（ステップＳ３３）。
【００９４】
次に、予測動きベクトル候補リストの合計数が２に満たないか否かを判定する（ステップＳ３４）。そして、合計数が２に満たない場合は候補ブロックの中からイントラ予測モードで且つイントラ動き情報フラグが無効である候補ブロック群を抽出し、これらの候補ブロック群に対して処理Ａを行う（ステップＳ３５）。この処理の結果、予測動きベクトル候補リストの合計数が２に満たないか否かを判定し（ステップＳ３６）、満たない場合にはリストの残りにゼロベクトルを追加する（ステップＳ３７）。
【００９５】
（第４の実施形態と第２の実施形態との違いと得られる効果）
第２の実施形態と異なり、候補ブロックが「インター予測モード⇒イントラ予測モードで且つイントラ動き情報フラグが有効⇒イントラ予測モードで且つイントラ動き情報フラグが無効」の優先順でリストに追加することで、本来の動き情報を持っている信頼度の高いインター予測モードの予測動きベクトル候補或いは次点のイントラ予測モードであるが動き情報フラグが有効なブロックの予測動きベクトル候補が先にリストに追加されることになり、予測動きベクトルの精度向上が期待できる。
【００９６】
このように、第４の実施形態では、予測動きベクトル候補リストの導出時に、リストに追加する動きベクトルを候補ブロックの予測モードが「インター予測モード」⇒「イントラ予測モードで且つイントラ動き情報フラグが有効」⇒「イントラ予測モードで且つイントラ動き情報フラグが無効」の優先度で追加する。
【００９７】
なお、前述した映像符号化装置によって符号化されたものを選択して、復号するようにしてもよい。また、伝送により符号化されたブロックに係るデータ欠損が発生した際に１つ前のブロックの動きベクトルを利用すること、代替で０ベクトルを挿入するようにしてもよい。
【００９８】
以上説明したように、動画像の符号化及び復号、特にインター予測を行う際に、従来技術においてはあるブロックをイントラ予測モードで符号化される場合は動きベクトルが保存されず、別のブロックをインター予測モードで符号化を行う際にイントラ予測モードで符号化されたブロックを予測に使うことができない。本実施形態ではあるブロックをイントラ予測を行う場合でも隣接ブロックを参照し動きベクトルの情報を残し別のブロックがインター予測モードで符号化される場合でも参照を可能とし、符号化効率を向上させることができる。さらに、差分動きベクトルを算出し符号化において利用することで動きベクトルに係る符号量のさらなる低減を実現することができる。
【００９９】
前述した実施形態における映像符号化装置、映像復号装置の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【０１００】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
符号化効率の悪化を抑えつつ、予測画像の精度が低下するのを防ぐことが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・映像符号化装置、１１・・・減算器、１２・・・直交変換／量子化部、１３・・・可変長符号化部、１４・・・逆量子化／逆直交変換部、１５・・・加算器、１６・・・ループフィルタ部、１７・・・イントラ予測部、１８・・・復号ピクチャメモリ、１９・・・インター予測部、２０・・・イントラ／インター切替スイッチ、２１・・・動きベクトル検出部、２２・・・動きベクトルメモリ、２３・・・インター動き情報生成部、２４・・・イントラ動き情報生成部、２５・・・イントラ／インター切替スイッチ、４・・・映像復号装置、４１・・・可変長復号部、４２・・・逆量子化／逆直交変換部、４４・・・加算部、４３・・・イントラ／インター切替スイッチ、４５・・・イントラ／インター切替スイッチ、４６・・・イントラ予測部、４７・・・インター予測部、４８・・・ループフィルタ部、４９・・・復号ピクチャメモリ、５０・・・動きベクトルメモリ、５１・・・イントラ動き情報生成部、５２・・・インター動き情報生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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