"予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定するとともに、各々の符号化ブロックの符号化方法を定める符号化モードを決定する符号化制御手段と、入力画像を所定のサイズの符号化ブロックに分割するとともに、上記符号化制御手段により決定された上限の階層数に至るまで、上記符号化ブロックを階層的に分割するブロック分割手段と、上記符号化制御手段により決定された符号化モードで、上記ブロック分割手段により分割された符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測手段と、上記ブロック分割手段により分割された符号化ブロックと上記動き補償予測手段により生成された予測画像との差分画像を圧縮し、上記差分画像の圧縮データを出力する画像圧縮手段と、上記画像圧縮手段から出力された圧縮データ及び上記符号化制御手段により決定された符号化モードを可変長符号化して、上記圧縮データ及び上記符号化モードの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する可変長符号化手段とを備えるとともに、上記符号化制御手段により決定される符号化モードには、1以上の符号化済みブロックから動き補償に用いる動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて動き補償予測処理を実施して予測画像を生成するモードを備え、上記動き補償予測手段は、上記符号化制御手段により決定された符号化モードが上記動きパラメータを選択するモードである場合、上記符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成し、上記可変長符号化手段は、上記動きパラメータを示すインデックス情報を可変長符号化して、上記インデックス情報の符号化データを上記ビットストリームに多重化することを特徴とする動画像符号化装置。動き補償予測手段は、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中に、同じ動きパラメータが重複している場合、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、重複している動きパラメータを除外することを特徴とする請求項1記載の動画像符号化装置。ビットストリームに多重化されている符号化データから階層的に分割されている各々の符号化ブロックに係る圧縮データ、符号化モード及びインデックス情報を可変長復号する可変長復号手段と、上記可変長復号手段により可変長復号された符号化ブロックに係る符号化モードで、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測手段と、上記可変長復号手段により可変長復号された符号化ブロックに係る圧縮データから圧縮前の差分画像を生成し、上記差分画像と上記動き補償予測手段により生成された予測画像とを加算して復号画像を生成する復号画像生成手段とを備えるとともに、符号化モードには、1以上の符号化済みブロックから動き補償に用いる動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて動き補償予測処理を実施して予測画像を生成するモードを備え、上記動き補償予測手段は、上記可変長復号手段により可変長復号された符号化モードが上記動きパラメータを選択するモードである場合、上記符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、上記可変長復号手段により可変長復号されたインデックス情報が示す動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成することを特徴とする動画像復号装置。動き補償予測手段は、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中に、同じ動きパラメータが重複している場合、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、重複している動きパラメータを除外することを特徴とする請求項3記載の動画像復号装置。符号化制御手段が、予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定するとともに、各々の符号化ブロックの符号化方法を定める符号化モードを決定する符号化制御処理ステップと、ブロック分割手段が、入力画像を所定のサイズの符号化ブロックに分割するとともに、上記符号化制御処理ステップで決定された上限の階層数に至るまで、上記符号化ブロックを階層的に分割するブロック分割処理ステップと、動き補償予測手段が、上記符号化制御処理ステップで決定された符号化モードで、上記ブロック分割処理ステップで分割された符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測処理ステップと、画像圧縮手段が、上記ブロック分割処理ステップで分割された符号化ブロックと上記動き補償予測処理ステップで生成された予測画像との差分画像を圧縮し、上記差分画像の圧縮データを出力する画像圧縮処理ステップと、可変長符号化手段が、上記画像圧縮処理ステップで出力された圧縮データ及び上記符号化制御処理ステップで決定された符号化モードを可変長符号化して、上記圧縮データ及び上記符号化モードの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する可変長符号化処理ステップとを備えるとともに、1以上の符号化済みブロックから動き補償に用いる動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて動き補償予測処理を実施して予測画像を生成するモードを備え、上記動き補償予測処理ステップでは、上記符号化制御処理ステップで決定された符号化モードが上記動きパラメータを選択するモードである場合である場合、上記符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成し、上記可変長符号化処理ステップでは、上記動きパラメータを示すインデックス情報を可変長符号化して、上記インデックス情報の符号化データを上記ビットストリームに多重化することを特徴とする動画像符号化方法。可変長復号手段が、ビットストリームに多重化されている符号化データから階層的に分割されている各々の符号化ブロックに係る圧縮データ、符号化モード及びインデックス情報を可変長復号する可変長復号処理ステップと、動き補償予測手段が、上記可変長復号処理ステップで可変長復号された符号化ブロックに係る符号化モードで、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測処理ステップと、復号画像生成手段が、上記可変長復号処理ステップで可変長復号された符号化ブロックに係る圧縮データから圧縮前の差分画像を生成し、上記差分画像と上記動き補償予測処理ステップで生成された予測画像とを加算して復号画像を生成する復号画像生成処理ステップとを備えるとともに、1以上の符号化済みブロックから動き補償に用いる動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて動き補償予測処理を実施して予測画像を生成するモードを備え、上記動き補償予測処理ステップでは、上記可変長復号処理ステップで可変長復号された符号化モードが上記1以上の符号化済みブロックから動き補償に用いる動きパラメータを選択するモードである場合、上記符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、上記可変長復号処理ステップで可変長復号されたインデックス情報が示す動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて、上記符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成することを特徴とする動画像復号方法。従来の画像符号化装置は以上のように構成されているので、スライスヘッダに設けられたフラグであるdirect_spatial_mv_pred_flagを参照すれば、スライス単位で、時間ダイレクトモードと空間ダイレクトモードを切り替えることができる。しかし、マクロブロック単位では、時間ダイレクトモードと空間ダイレクトモードを切り替えることができない。また、マージモード符号化ブロックの周囲に存在している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択するモードを選択することもできない。このため、マクロブロック単位では、必ずしも最適な符号化モードで、動き補償予測処理を実施することができず、符号量が増加してしまうなどの課題があった。この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、所定のブロック単位に最適な符号化モードを選択することができるとともに、最適な符号化モードとしてマージモードを選択することができるようにして、符号量を削減することができる動画像符号化装置及び動画像符号化方法を得ることを目的とする。また、この発明は、上記の動画像符号化装置に適用することができる動画像復号装置及び動画像復号方法を得ることを目的とする。この発明に係る動画像符号化装置は、予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定するとともに、各々の符号化ブロックの符号化方法を定める符号化モードを決定する符号化制御手段と、入力画像を所定のサイズの符号化ブロックに分割するとともに、符号化制御手段により決定された上限の階層数に至るまで、符号化ブロックを階層的に分割するブロック分割手段と、符号化制御手段により決定された符号化モードで、ブロック分割手段により分割された符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測手段と、ブロック分割手段により分割された符号化ブロックと動き補償予測手段により生成された予測画像との差分画像を圧縮し、その差分画像の圧縮データを出力する画像圧縮手段と、画像圧縮手段から出力された圧縮データ及び符号化制御手段により決定された符号化モードを可変長符号化して、その圧縮データ及び符号化モードの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する可変長符号化手段とを備えるとともに、符号化制御手段により決定される符号化モードには、1以上の符号化済みブロックから動き補償に用いる動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて動き補償予測処理を実施して予測画像を生成するモードを備え、動き補償予測手段が、符号化制御手段により決定された符号化モードが上記動きパラメータを選択するモードである場合、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択し、その動きパラメータを用いて、その符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成し、可変長符号化手段が、その動きパラメータを示すインデックス情報を可変長符号化して、そのインデックス情報の符号化データをビットストリームに多重化するようにしたものである。この発明によれば、予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定するとともに、各々の符号化ブロックの符号化方法を定める符号化モードを決定する符号化制御手段と、入力画像を所定のサイズの符号化ブロックに分割するとともに、符号化制御手段により決定された上限の階層数に至るまで、符号化ブロックを階層的に分割するブロック分割手段と、符号化制御手段により決定された符号化モードで、ブロック分割手段により分割された符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測手段と、ブロック分割手段により分割された符号化ブロックと動き補償予測手段により生成された予測画像との差分画像を圧縮し、その差分画像の圧縮データを出力する画像圧縮手段と、画像圧縮手段から出力された圧縮データ及び符号化制御手段により決定された符号化モードを可変長符号化して、その圧縮データ及び符号化モードの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する可変長符号化手段とを備えるとともに、符号化制御手段により決定される符号化モードには、1以上の符号化済みブロックから動き補償に用いる動きパラメータを選択し、上記動きパラメータを用いて動き補償予測処理を実施して予測画像を生成するモードを備え、動き補償予測手段が、符号化制御手段により決定された符号化モードが上記動きパラメータを選択するモードである場合、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択し、その動きパラメータを用いて、その符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成し、可変長符号化手段が、その動きパラメータを示すインデックス情報を可変長符号化して、そのインデックス情報の符号化データをビットストリームに多重化するように構成したので、所定のブロック単位に最適な符号化モードを選択することができるとともに、最適な符号化モードとしてマージモードを選択することができるようになり、その結果として、符号量を削減することができる効果がある。実施の形態1.この実施の形態1では、映像の各フレーム画像を入力し、近接フレーム間で動き補償予測を実施することで得られる予測差分信号に対して直交変換や量子化による圧縮処理を実施した後に可変長符号化を行ってビットストリームを生成する動画像符号化装置と、その動画像符号化装置から出力されたビットストリームを復号する動画像復号装置について説明する。この実施の形態1の動画像符号化装置は、映像信号の空間時間方向の局所的な変化に適応して、映像信号を多様なサイズの領域に分割してフレーム内フレーム間適応符号化を行うことを特徴としている。一般的に映像信号は、空間時間的に信号の複雑さが局所的に変化する特性を有している。空間的に見ると、ある特定の映像フレーム上では、空や壁などのような比較的広い画像領域中で均一な信号特性を持つ絵柄もあれば、人物や細かいテクスチャを持った絵画など小さい画像領域内で複雑なテクスチャパターンを持つ絵柄も混在することがある。時間的に見ても、空や壁は局所的に時間方向の絵柄の変化が小さいが、動く人物や物体はその輪郭が時間的に剛体非剛体の運動をするため、時間的な変化が大きい。符号化処理は、時間空間的な予測によって信号電力やエントロピーの小さい予測差分信号を生成することで、全体の符号量を削減するが、予測のためのパラメータをできるだけ大きな画像信号領域に均一に適用できれば、当該パラメータの符号量を小さくすることができる。一方、時間的空間的に変化の大きい画像信号パターンに対して、同一の予測パラメータを適用すると、予測の誤りが増えるため、予測差分信号の符号量を削減することができない。そこで、時間的空間的に変化の大きい画像信号パターンに対しては、予測対象の領域を小さくして、予測のためのパラメータのデータ量を増やしても予測差分信号の電力エントロピーを低減するほうが望ましい。このような映像信号の一般的な性質に適応した符号化を行うため、この実施の形態1の動画像符号化装置では、所定の最大ブロックサイズから階層的に映像信号の領域を分割して、分割領域毎に予測処理や、予測差分の符号化処理を実施するようにしている。この実施の形態1の動画像符号化装置が処理対象とする映像信号は、輝度信号と2つの色差信号からなるYUV信号や、ディジタル撮像素子から出力されるRGB信号等の任意の色空間のカラー映像信号のほか、モノクロ画像信号や赤外線画像信号など、映像フレームが水平垂直2次元のディジタルサンプル画素列から構成される任意の映像信号である。各画素の諧調は8ビットでもよいし、10ビット、12ビットなどの諧調であってもよい。ただし、以下の説明においては、特に断らない限り、入力される映像信号がYUV信号であるものとする。また、2つの色差成分U,Vが輝度成分Yに対して、サブサンプルされた4:2:0フォーマットの信号であるものとする。なお、映像の各フレームに対応する処理データ単位をピクチャと称し、この実施の形態1では、ピクチャは順次走査プログレッシブスキャンされた映像フレームの信号として説明を行う。ただし、映像信号がインタレース信号である場合、ピクチャは映像フレームを構成する単位であるフィールド画像信号であってもよい。図1はこの発明の実施の形態1による動画像符号化装置を示す構成図である。図1において、符号化制御部1は動き補償予測処理フレーム間予測処理又はイントラ予測処理フレーム内予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックの最大サイズを決定するとともに、最大サイズの符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定する処理を実施する。また、符号化制御部1は利用可能な1以上の符号化モード1以上のイントラ符号化モード、1以上のインター符号化モードダイレクトモードやマージモードのインター符号化モードを含むの中から、階層的に分割される各々の符号化ブロックに適する符号化モードを選択する処理を実施する。なお、符号化制御部1は符号化制御手段を構成している。ブロック分割部2は入力画像を示す映像信号を入力すると、その映像信号が示す入力画像を符号化制御部1により決定された最大サイズの符号化ブロックに分割するとともに、符号化制御部1により決定された上限の階層数に至るまで、その符号化ブロックを階層的に分割する処理を実施する。なお、ブロック分割部2はブロック分割手段を構成している。切替スイッチ3は符号化制御部1により選択された符号化モードがイントラ符号化モードであれば、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックをイントラ予測部4に出力し、符号化制御部1により選択された符号化モードがインター符号化モードであれば、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックを動き補償予測部5に出力する処理を実施する。イントラ予測部4は切替スイッチ3からブロック分割部2により分割された符号化ブロックを受けると、符号化制御部1から出力されたイントラ予測パラメータを用いて、その符号化ブロックに対するイントラ予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。動き補償予測部5はブロック分割部2により分割された符号化ブロックに適する符号化モードとして、符号化制御部1によりダイレクトモードのインター符号化モードが選択された場合、当該符号化ブロックの周囲に位置している符号化済みブロックの動きベクトルから空間ダイレクトモードの空間ダイレクトベクトルを生成するとともに、当該符号化ブロックが参照可能な符号化済みピクチャの動きベクトルから時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルを生成し、その空間ダイレクトベクトル又は時間ダイレクトベクトルの中から、参照画像間の相関が高くなる方のダイレクトベクトルを選択し、そのダイレクトベクトルを用いて、当該符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。また、動き補償予測部5はブロック分割部2により分割された符号化ブロックに適する符号化モードとして、符号化制御部1によりマージモードのインター符号化モードが選択された場合、動きパラメータ候補格納部14により格納されている動きパラメータ動きベクトル、参照ピクチャのインデックス、予測方向、即ち、当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択し、その動きパラメータを用いて、その符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。当該符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いた動きパラメータは動きパラメータ候補格納部14に格納する。また、動き補償予測部5はブロック分割部2により分割された符号化ブロックに適する符号化モードとして、符号化制御部1によりダイレクトモード及びマージモード以外のインター符号化モードが選択された場合、当該符号化ブロックと動き補償予測フレームメモリ12に格納されている参照画像から動きベクトルを探索し、その動きベクトルを用いて、当該符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。なお、切替スイッチ3及び動き補償予測部5から動き補償予測手段が構成されている。減算部6はブロック分割部2により分割された符号化ブロックから、イントラ予測部4又は動き補償予測部5により生成された予測画像を減算することで、差分画像=符号化ブロック-予測画像を生成する処理を実施する。変換量子化部7は符号化制御部1から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ単位で、減算部6により生成された差分画像の変換処理例えば、DCT離散コサイン変換や、予め特定の学習系列に対して基底設計がなされているKL変換等の直交変換処理を実施するとともに、その予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、その差分画像の変換係数を量子化することで、量子化後の変換係数を差分画像の圧縮データとして出力する処理を実施する。なお、減算部6及び変換量子化部7から画像圧縮手段が構成されている。逆量子化逆変換部8は符号化制御部1から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、変換量子化部7から出力された圧縮データを逆量子化し、その予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ単位で、逆量子化の圧縮データの逆変換処理例えば、逆DCT逆離散コサイン変換や、逆KL変換等の逆変換処理を実施することで、逆変換処理後の圧縮データを局所復号予測差分信号として出力する処理を実施する。加算部9は逆量子化逆変換部8から出力された局所復号予測差分信号とイントラ予測部4又は動き補償予測部5により生成された予測画像を示す予測信号を加算することで、局所復号画像を示す局所復号画像信号を生成する処理を実施する。イントラ予測用メモリ10はイントラ予測部4により次回のイントラ予測処理で用いられる画像として、加算部9により生成された局所復号画像信号が示す局所復号画像を格納するRAMなどの記録媒体である。ループフィルタ部11は加算部9により生成された局所復号画像信号に含まれている符号化歪みを補償し、符号化歪み補償後の局所復号画像信号が示す局所復号画像を参照画像として動き補償予測フレームメモリ12に出力する処理を実施する。動き補償予測フレームメモリ12は動き補償予測部5により次回の動き補償予測処理で用いられる参照画像として、ループフィルタ部11によるフィルタリング処理後の局所復号画像を格納するRAMなどの記録媒体である。可変長符号化部13は変換量子化部7から出力された圧縮データと、符号化制御部1から出力された符号化モード及び予測差分符号化パラメータと、イントラ予測部4から出力されたイントラ予測パラメータ又は動き補償予測部5から出力されたインター予測パラメータダイレクトベクトル又は動きパラメータを示すインデックス情報、あるいは、動きベクトルを含むを可変長符号化して、その圧縮データ、符号化モード、予測差分符号化パラメータ、イントラ予測パラメータ/インター予測パラメータの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する処理を実施する。なお、可変長符号化部13は可変長符号化手段を構成している。動きパラメータ候補格納部14は符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いることが可能な動きパラメータの選択候補として、当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを格納するRAMなどの記録媒体である。図2はこの発明の実施の形態1による動画像符号化装置の動き補償予測部5を示す構成図である。図2において、切替スイッチ21は符号化制御部1により選択された符号化モードがダイレクトモード及びマージモード以外のインター符号化モードである場合、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックを動きベクトル探索部22に出力し、その符号化モードがダイレクトモードのインター符号化モードである場合、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックをダイレクトベクトル生成部23に出力し、その符号化モードがマージモードのインター符号化モードである場合、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックをマージモード生成部24に出力する処理を実施する。なお、ダイレクトベクトル生成部23では、ダイレクトベクトルを生成する際に、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックを用いないので、その符号化ブロックをダイレクトベクトル生成部23に出力しないようにしてもよい。動きベクトル探索部22は切替スイッチ21から出力された符号化ブロックと動き補償予測フレームメモリ12に格納されている参照画像を参照しながら、インター符号化モードで最適な動きベクトルを探索し、その動きベクトルを動き補償処理部25に出力する処理を実施する。ダイレクトベクトル生成部23は当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックの動きベクトルから空間ダイレクトモードの空間ダイレクトベクトルを生成するとともに、当該符号化ブロックが参照可能な符号化済みピクチャの動きベクトルから時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルを生成し、その空間ダイレクトベクトル又は時間ダイレクトベクトルの中から、参照画像間の相関が高くなる方のダイレクトベクトルを選択する処理を実施する。マージモード生成部24は動きパラメータ候補格納部14により格納されている各々の動きパラメータ動きベクトル、参照ピクチャのインデックス、予測方向を用いて予測画像を生成し、各々の予測画像と原画像間の歪と、当該予測画像の生成に用いた動きパラメータを示すインデックス情報の符号量とからなるコストを算出し、最もコストが小さくなる動きパラメータを動き補償処理部25に出力する処理を実施する。動き補償処理部25は動きベクトル探索部22により探索された動きベクトル、ダイレクトベクトル生成部23により選択されたダイレクトベクトル又はマージモード生成部24から出力された動きパラメータと、動き補償予測フレームメモリ12に格納されている1フレーム以上の参照画像とを用いて、符号化制御部1から出力されたインター予測パラメータに基づいて動き補償予測処理を実施することで、予測画像を生成する処理を実施する。なお、動き補償処理部25は、動き補償予測処理を実施する際に用いたインター予測パラメータを可変長符号化部13に出力する。符号化制御部1により選択された符号化モードがダイレクトモード及びマージモード以外のインター符号化モードである場合、動きベクトル探索部22により探索された動きベクトルを当該インター予測パラメータに含めて可変長符号化部13に出力する。また、符号化制御部1により選択された符号化モードがマージモードのインター符号化モードである場合、マージモード生成部24から出力された動きパラメータを示すインデックス情報を当該インター予測パラメータに含めて可変長符号化部13に出力する。また、符号化制御部1により選択された符号化モードがダイレクトモードのインター符号化モードである場合、ダイレクトベクトル生成部23から出力されたダイレクトベクトルを示すインデックス情報を当該インター予測パラメータに含めて可変長符号化部13に出力する。ただし、動画像復号装置側でも、動画像符号化装置と同様にして、ダイレクトベクトルを生成する場合には、ダイレクトベクトル生成部23から出力されたダイレクトベクトルを示すインデックス情報を当該インター予測パラメータには含めない。図1では、動画像符号化装置の構成要素である符号化制御部1、ブロック分割部2、切替スイッチ3、イントラ予測部4、動き補償予測部5、減算部6、変換量子化部7、逆量子化逆変換部8、加算部9、ループフィルタ部11及び可変長符号化部13のそれぞれが専用のハードウェア例えば、CPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどで構成されているものを想定しているが、動画像符号化装置がコンピュータで構成される場合、符号化制御部1、ブロック分割部2、切替スイッチ3、イントラ予測部4、動き補償予測部5、減算部6、変換量子化部7、逆量子化逆変換部8、加算部9、ループフィルタ部11及び可変長符号化部13の処理内容を記述しているプログラムを当該コンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。図3はこの発明の実施の形態1による動画像符号化装置の処理内容を示すフローチャートである。図4はこの発明の実施の形態1による動画像復号装置を示す構成図である。図4において、可変長復号部51はビットストリームに多重化されている符号化データから階層的に分割されている各々の符号化ブロックに係る圧縮データ、符号化モード、予測差分符号化パラメータ、イントラ予測パラメータ/インター予測パラメータダイレクトベクトル又は動きパラメータを示すインデックス情報、あるいは、動きベクトルを含むを可変長復号して、その圧縮データ及び予測差分符号化パラメータを逆量子化逆変換部55に出力するとともに、その符号化モード及びイントラ予測パラメータ/インター予測パラメータを切替スイッチ52に出力する処理を実施する。なお、可変長復号部51は可変長復号手段を構成している。切替スイッチ52は可変長復号部51から出力された符号化ブロックに係る符号化モードがイントラ符号化モードである場合、可変長復号部51から出力されたイントラ予測パラメータをイントラ予測部53に出力し、その符号化モードがインター符号化モードである場合、可変長復号部51から出力されたインター予測パラメータを動き補償予測部54に出力する処理を実施する。イントラ予測部53は切替スイッチ52から出力されたイントラ予測パラメータを用いて、当該符号化ブロックに対するイントラ予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。動き補償予測部54は可変長復号部51から出力された符号化ブロックに係る符号化モードがダイレクトモードのインター符号化モードである場合、当該符号化ブロックの周囲に位置している復号済みブロックの動きベクトルの中から、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータに含まれているインデックス情報が示すダイレクトベクトルを選択し、そのダイレクトベクトルを用いて、当該符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。動画像符号化装置において、ダイレクトベクトルを示すインデックス情報の符号化データがビットストリームに多重化されない場合には、動画像符号化装置の動き補償予測部5と同様に、当該符号化ブロックの周囲に位置している復号済みブロックの動きベクトルから空間ダイレクトモードの空間ダイレクトベクトルを生成するとともに、当該符号化ブロックが参照可能な復号済みピクチャの動きベクトルから時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルを生成し、その空間ダイレクトベクトル又は時間ダイレクトベクトルの中から、参照画像間の相関が高くなる方のダイレクトベクトルを選択し、そのダイレクトベクトルを用いて、当該符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。また、動き補償予測部54は可変長復号部51から出力された符号化ブロックに係る符号化モードがマージモードのインター符号化モードである場合、動きパラメータ候補格納部60により格納されている動きパラメータ動きベクトル、参照ピクチャのインデックス、予測方向、即ち、当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータに含まれているインデックス情報が示す動きパラメータを選択し、その動きパラメータを用いて、その符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。当該符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いた動きパラメータは動きパラメータ候補格納部60に格納する。また、動き補償予測部54は可変長復号部51から出力された符号化ブロックに係る符号化モードがダイレクトモード及びマージモード以外のインター符号化モードである場合、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータに含まれている動きベクトルを用いて、当該符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する処理を実施する。なお、切替スイッチ52及び動き補償予測部54から動き補償予測手段が構成されている。逆量子化逆変換部55は可変長復号部51から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、可変長復号部51から出力された符号化ブロックに係る圧縮データを逆量子化し、その予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ単位で、逆量子化の圧縮データの逆変換処理例えば、逆DCT逆離散コサイン変換や、逆KL変換等の逆変換処理を実施することで、逆変換処理後の圧縮データを復号予測差分信号圧縮前の差分画像を示す信号として出力する処理を実施する。加算部56は逆量子化逆変換部55から出力された復号予測差分信号とイントラ予測部53又は動き補償予測部54により生成された予測画像を示す予測信号を加算することで、復号画像を示す復号画像信号を生成する処理を実施する。なお、逆量子化逆変換部55及び加算部56から復号画像生成手段が構成されている。イントラ予測用メモリ57はイントラ予測部53により次回のイントラ予測処理で用いられる画像として、加算部56により生成された復号画像信号が示す復号画像を格納するRAMなどの記録媒体である。ループフィルタ部58は加算部56により生成された復号画像信号に含まれている符号化歪みを補償し、符号化歪み補償後の復号画像信号が示す復号画像を参照画像として動き補償予測フレームメモリ59に出力する処理を実施する。動き補償予測フレームメモリ59は動き補償予測部54により次回の動き補償予測処理で用いられる参照画像として、ループフィルタ部58によるフィルタリング処理後の復号画像を格納するRAMなどの記録媒体である。動きパラメータ候補格納部60は符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いることが可能な動きパラメータの選択候補として、当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを格納するRAMなどの記録媒体である。図5はこの発明の実施の形態1による動画像復号装置の動き補償予測部54を示す構成図である。図5において、切替スイッチ61は可変長復号部51から出力された符号化ブロックに係る符号化モードがダイレクトモード及びマージモード以外のインター符号化モードである場合、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータ動きベクトルを含むを動き補償処理部64に出力し、その符号化モードがダイレクトモードのインター符号化モードである場合、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータダイレクトベクトルを示すインデックス情報を含むをダイレクトベクトル生成部62に出力し、その符号化モードがマージモードのインター符号化モードである場合、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータ動きパラメータを示すインデックス情報を含むをマージモード生成部63に出力する処理を実施する。ダイレクトベクトル生成部62は符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックの動きベクトルの中から、切替スイッチ61から出力されたインター予測パラメータに含まれているインデックス情報が示す動きベクトルをダイレクトベクトルとして選択し、そのダイレクトベクトルとインター予測パラメータを動き補償処理部64に出力する処理を実施する。ただし、動画像符号化装置において、ダイレクトベクトルを示すインデックス情報の符号化データがビットストリームに多重化されない場合には、動画像符号化装置の動き補償予測部5と同様に、当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックの動きベクトルから空間ダイレクトモードの空間ダイレクトベクトルを生成するとともに、当該符号化ブロックが参照可能な復号済みピクチャの動きベクトルから時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルを生成し、その空間ダイレクトベクトル又は時間ダイレクトベクトルの中から、参照画像間の相関が高くなる方のダイレクトベクトルを選択し、そのダイレクトベクトルとインター予測パラメータを動き補償処理部64に出力する処理を実施する。マージモード生成部63は動きパラメータ候補格納部60により格納されている1以上の動きパラメータ当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、切替スイッチ61から出力されたインター予測パラメータに含まれているインデックス情報が示す動きパラメータを選択し、その動きパラメータとインター予測パラメータを動き補償処理部64に出力する処理を実施する。動き補償処理部64は切替スイッチ61から出力されたインター予測パラメータに含まれている動きベクトル、ダイレクトベクトル生成部62により選択されたダイレクトベクトル又はマージモード生成部63により選択された動きパラメータと、動き補償予測フレームメモリ59に格納されている1フレームの参照画像とを用いて、インター予測パラメータに基づいて動き補償予測処理を実施することで、予測画像を生成する処理を実施する。図4では、動画像復号装置の構成要素である可変長復号部51、切替スイッチ52、イントラ予測部53、動き補償予測部54、逆量子化逆変換部55、加算部56及びループフィルタ部58のそれぞれが専用のハードウェア例えば、CPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどで構成されているものを想定しているが、動画像復号装置がコンピュータで構成される場合、可変長復号部51、切替スイッチ52、イントラ予測部53、動き補償予測部54、逆量子化逆変換部55、加算部56及びループフィルタ部58の処理内容を記述しているプログラムを当該コンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。図6はこの発明の実施の形態1による動画像復号装置の処理内容を示すフローチャートである。次に動作について説明する。最初に、図1の動画像符号化装置の処理内容を説明する。まず、符号化制御部1は、動き補償予測処理フレーム間予測処理又はイントラ予測処理フレーム内予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックの最大サイズを決定するとともに、最大サイズの符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定する図3のステップST1。符号化ブロックの最大サイズの決め方として、例えば、全てのピクチャに対して、入力画像の解像度に応じたサイズに決定する方法が考えられる。また、入力画像の局所的な動きの複雑さの違いをパラメータとして定量化しておき、動きの激しいピクチャでは最大サイズを小さな値に決定し、動きが少ないピクチャでは最大サイズを大きな値に決定する方法などが考えられる。上限の階層数については、例えば、入力画像の動きが激しい程、階層数を深くして、より細かい動きが検出できるように設定し、入力画像の動きが少なければ、階層数を抑えるように設定する方法が考えられる。また、符号化制御部1は、利用可能な1以上の符号化モードM種類のイントラ符号化モード、N種類のインター符号化モードダイレクトモード及びマージモードのインター符号化モードを含むの中から、階層的に分割される各々の符号化ブロックに適する符号化モードを選択するステップST2。符号化制御部1による符号化モードの選択方法は公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、例えば、利用可能な任意の符号化モードを用いて、符号化ブロックに対する符号化処理を実施して符号化効率を検証し、利用可能な複数の符号化モードの中で、最も符号化効率がよい符号化モードを選択する方法などがある。ブロック分割部2は、入力画像を示す映像信号を入力すると、その映像信号が示す入力画像を符号化制御部1により決定された最大サイズの符号化ブロックに分割するとともに、符号化制御部1により決定された上限の階層数に至るまで、その符号化ブロックを階層的に分割する。ここで、図7は最大サイズの符号化ブロックが階層的に複数の符号化ブロックに分割される様子を示す説明図である。図7の例では、最大サイズの符号化ブロックは、第0階層の符号化ブロックB0であり、輝度成分でL0,M0のサイズを有している。また、図7の例では、最大サイズの符号化ブロックB0を出発点として、4分木構造で、別途定める所定の深さまで階層的に分割を行うことによって、符号化ブロックBnを得ている。深さnにおいては、符号化ブロックBnはサイズLn,Mnの画像領域である。ただし、LnとMnは同じであってもよいし異なっていてもよいが、図7の例ではLn=Mnのケースを示している。以降、符号化ブロックBnのサイズは、符号化ブロックBnの輝度成分におけるサイズLn,Mnと定義する。ブロック分割部2は、4分木分割を行うため、常にLn1,Mn1=Ln/2,Mn/2が成立する。ただし、RGB信号などのように、全ての色成分が同一サンプル数を有するカラー映像信号4:4:4フォーマットでは、全ての色成分のサイズがLn,Mnになるが、4:2:0フォーマットを扱う場合、対応する色差成分の符号化ブロックのサイズはLn/2,Mn/2である。以降、第n階層の符号化ブロックBnで選択しうる符号化モードをmBnと記する。複数の色成分からなるカラー映像信号の場合、符号化モードmBnは、色成分ごとに、それぞれ個別のモードを用いるように構成されてもよいが、以降、特に断らない限り、YUV信号、4:2:0フォーマットの符号化ブロックの輝度成分に対する符号化モードのことを指すものとして説明を行う。符号化モードmBnには、1つないし複数のイントラ符号化モード総称してINTRA、1つないし複数のインター符号化モード総称してINTERがあり、符号化制御部1は、上述したように、当該ピクチャで利用可能な全ての符号化モードないしは、そのサブセットの中から、符号化ブロックBnに対して最も符号化効率がよい符号化モードを選択する。符号化ブロックBnは、図7に示すように、更に1つないし複数の予測処理単位パーティションに分割される。以降、符号化ブロックBnに属するパーティションをPini:第n階層におけるパーティション番号と表記する。符号化ブロックBnに属するパーティションPinの分割がどのようになされているかは符号化モードmBnの中に情報として含まれる。パーティションPinは、すべて符号化モードmBnに従って予測処理が行われるが、パーティションPin毎に、個別の予測パラメータを選択することができる。符号化制御部1は、最大サイズの符号化ブロックに対して、例えば、図8に示すようなブロック分割状態を生成して、符号化ブロックBnを特定する。図8aの網がけ部分は分割後のパーティションの分布を示し、また、図8bは階層分割後のパーティションに符号化モードmBnが割り当てられる状況を4分木グラフで示している。図8bにおいて、□で囲まれているノードが、符号化モードmBnが割り当てられたノード符号化ブロックBnを示している。切替スイッチ3は、符号化制御部1が各々の符号化ブロックBnのパーティションPinに対して最適な符号化モードmBnを選択すると、その符号化モードmBnがイントラ符号化モードであればステップST3、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックBnのパーティションPinをイントラ予測部4に出力する。一方、その符号化モードmBnがインター符号化モードであればステップST3、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックBnのパーティションPinを動き補償予測部5に出力する。イントラ予測部4は、切替スイッチ3から符号化ブロックBnのパーティションPinを受けると、符号化制御部1により選択された符号化モードmBnに対応するイントラ予測パラメータを用いて、その符号化ブロックBnのパーティションPinに対するイントラ予測処理を実施して、イントラ予測画像Pinを生成するステップST4。イントラ予測部4は、イントラ予測画像Pinを生成すると、そのイントラ予測画像Pinを減算部6及び加算部9に出力するが、図4の動画像復号装置でも同じイントラ予測画像Pinを生成できるようにするため、そのイントラ予測パラメータを可変長符号化部13に出力する。この実施の形態1におけるイントラ予測処理は、AVC/H.264規格ISO/IEC14496-10に定められるアルゴリズムに限定されないが、イントラ予測パラメータとしては、動画像符号化装置側と動画像復号装置側でまったく同じイントラ予測画像を生成するために必要な情報を含む必要がある。動き補償予測部5は、切替スイッチ3から符号化ブロックBnのパーティションPinを受けると、符号化制御部1により選択された符号化モードmBnで、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施して、インター予測画像Pinを生成するステップST5。以下、動き補償予測部5の処理内容を詳細に説明する。動き補償予測部5の切替スイッチ21は、符号化制御部1により選択された符号化モードmBnがダイレクトモード及びマージモード以外のインター符号化モードである場合、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックBnのパーティションPinを動きベクトル探索部22に出力する。一方、符号化モードmBnがダイレクトモードのインター符号化モードである場合、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックBnのパーティションPinをダイレクトベクトル生成部23に出力し、符号化モードmBnがマージモードのインター符号化モードである場合、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックBnのパーティションPinをマージモード生成部24に出力する。ただし、ダイレクトベクトル生成部23では、ダイレクトベクトルの生成に符号化ブロックBnのパーティションPinを用いないので、当該符号化モードmBnがダイレクトモードのインター符号化モードであっても、符号化ブロックBnのパーティションPinをダイレクトベクトル生成部23に出力しないようにしてもよい。動き補償予測部5の動きベクトル探索部22は、切替スイッチ21から符号化ブロックBnのパーティションPinを受けると、そのパーティションPinと動き補償予測フレームメモリ12に格納されている参照画像を参照しながら、インター符号化モードで最適な動きベクトルを探索し、その動きベクトルを動き補償処理部25に出力する。インター符号化モードで最適な動きベクトルを探索する処理自体は公知の技術であるため詳細な説明を省略する。動き補償予測部5のダイレクトベクトル生成部23は、符号化モードmBnがダイレクトモードである場合、符号化ブロックBnのパーティションPin毎に、空間ダイレクトモードの空間ダイレクトベクトルと時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルを生成し、その空間ダイレクトベクトル又は時間ダイレクトベクトルのいずれか一方を動きベクトルとして動き補償処理部25に出力する。なお、符号化ブロックBnに属するパーティションPinの分割状態を示す情報は、上述したように、符号化モードmBnの中に含まれているので、ダイレクトベクトル生成部23は、符号化モードmBnを参照することで、符号化ブロックBnのパーティションPinを特定することができる。即ち、ダイレクトベクトル生成部23は、図示せぬ動きベクトルメモリ又は内部メモリにより格納されている符号化済みブロックの動きベクトルの中から、符号化ブロックBnのパーティションPinの周囲に位置している符号化済みブロックの動きベクトルを読み出し、その動きベクトルから空間ダイレクトモードの空間ダイレクトベクトルを生成する。また、ダイレクトベクトル生成部23は、符号化済みブロックの動きベクトルの中から、符号化ブロックBnが参照可能な符号化済みピクチャの動きベクトルであって、符号化ブロックBnのパーティションPinと空間的に同じ位置にあるブロックの動きベクトルを読み出し、その動きベクトルから時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルを生成する。ここで、図9は時間ダイレクトモードで動きベクトル時間ダイレクトベクトルを生成する方法を示す模式図である。例えば、ピクチャB2の中のブロックMB1が符号化対象のパーティションPinであり、ブロックMB1を時間ダイレクトモードで符号化する場合を想定する。この場合、ピクチャB2の時間軸上後方にある符号化済みピクチャのうち、ピクチャB2に一番近いピクチャP3の動きベクトルであって、ブロックMB1と空間的に同じ位置にあるブロックMB2の動きベクトルMVを用いる。この動きベクトルMVはピクチャP0を参照しており、ブロックMB1を符号化する際に用いる動きベクトルMVL0,MVL1は、以下の式3で求められる。ダイレクトベクトル生成部23は、動きベクトルMVL0,MVL1を算出すると、その動きベクトルMVL0,MVL1を時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルとする。ただし、ダイレクトベクトル生成部23における時間ダイレクトベクトルの生成方法は、図9に示すようなH.264方式を用いてもよいが、これに限るものではなく、他の方法を用いてもよい。図10は空間ダイレクトモードで動きベクトル空間ダイレクトベクトルを生成する方法を示す模式図である。図10において、currentMBは、符号化対象のブロックであるパーティションPinを表している。このとき、符号化対象のブロックの左横の符号化済ブロックAの動きベクトルをMVa、符号化対象のブロックの上の符号化済ブロックBの動きベクトルをMVb、符号化対象のブロックの右上の符号化済ブロックCの動きベクトルをMVcとすると、下記の式4に示すように、これらの動きベクトルMVa,MVb,MVcのメディアン中央値を求めることにより、符号化対象のブロックの動きベクトルMVを算出することができる。MV=medianMVa、MVb、MVc4空間ダイレクトモードでは、リスト0及びリスト1のそれぞれについて動きベクトルを求めるが、どちらも上記の方法を用いて求めることが可能である。ダイレクトベクトル生成部23は、上記のようにして、リスト0及びリスト1の動きベクトルMVを算出すると、リスト0及びリスト1の動きベクトルMVを空間ダイレクトモードとする。ただし、ダイレクトベクトル生成部23における空間ダイレクトベクトルの生成方法は、図10に示すようなH.264方式を用いてもよいが、これに限るものではなく、他の方法を用いてもよい。例えば、図11に示すように、メディアン予測の候補として、A1-An、B1-Bnから1つずつと、C,D,Eからの3つで、空間ダイレクトベクトルを生成するようにしてもよい。また、空間ダイレクトベクトルの生成に用いるMV候補が違うref_Idxの場合は、図12に示すように、時間方向の距離に応じてスケーリングを行うようにしてもよい。ただし、scaled_MVはスケーリング後のベクトル、MVはスケーリング前の動きベクトル、dxはxまでの時間的な距離を示している。また、Xrは符号化対象のブロックが示す参照画像、Yrはスケーリングの対象となるブロック位置A-Dが示す参照画像を示している。ダイレクトベクトル生成部23は、上記のようにして、空間ダイレクトベクトルと時間ダイレクトベクトルを生成すると、空間ダイレクトベクトル又は時間ダイレクトベクトルのうち、参照画像間の相関が高くなる方のダイレクトベクトルを選択する。具体的には、空間ダイレクトベクトルを用いて予測画像を生成し、その予測画像と原画像間の歪と、その空間ダイレクトベクトルを示すインデックス情報の符号量とからなるコストRを算出する。また、時間ダイレクトベクトルを用いて予測画像を生成し、その予測画像と原画像間の歪と、その時間ダイレクトベクトルを示すインデックス情報の符号量とからなるコストRを算出する。そして、双方のコストRを比較し、空間ダイレクトベクトルに係るコストRが、時間ダイレクトベクトルに係るコストRより小さければ、空間ダイレクトベクトルを選択して動き補償処理部25に出力する。一方、時間ダイレクトベクトルに係るコストRが、空間ダイレクトベクトルに係るコストRより小さければ、時間ダイレクトベクトルを選択して動き補償処理部25に出力する。図13はダイレクトベクトル生成部23で選択できるベクトル候補とインデックス例を示している。動き補償予測部5のマージモード生成部24は、符号化モードmBnがマージモードである場合、動きパラメータ候補格納部14により格納されている各々の動きパラメータ動きベクトル、参照ピクチャのインデックス、予測方向を用いて予測画像を生成する。図14は動きパラメータ候補格納部14により格納されている動きパラメータマージモード生成部24で選択可能な動きパラメータの候補とインデックス例を示す説明図である。図14の例では、4個の動きパラメータblock_A,block_B,block_C,temporalの動きパラメータが格納されているので、4個の動きパラメータを用いて、4個の予測画像を生成する。マージモードで予測画像を生成する場合、動きパラメータ内の動きベクトルだけでなく、動きパラメータ内の参照ピクチャインデックスが示す参照ピクチャを使用し、動きパラメータ内の予測方向を動き補償の予測方向に設定して予測画像を生成する。マージモード生成部24は、各々の動きパラメータを用いて予測画像を生成すると、各々の予測画像と原画像間の歪と、当該予測画像の生成に用いた動きパラメータを示すインデックス情報の符号量とからなるコストを算出し、最もコストが小さくなる動きパラメータを動き補償処理部25に出力する処理を実施する。コストの算出は、上記の式6を用いることが考えられる。動き補償処理部25は、符号化モードmBnがダイレクトモード及びマージモードでないとき、動きベクトル探索部22から動きベクトルを受けると、その動きベクトルと動き補償予測フレームメモリ12に格納されている1フレームの参照画像を用いて、符号化制御部1から出力されたインター予測パラメータに基づいて、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施することで、インター予測画像Pinを生成する。符号化モードmBnがダイレクトモードであるとき、ダイレクトベクトル生成部23からダイレクトベクトルを受けると、そのダイレクトベクトルと動き補償予測フレームメモリ12に格納されている1フレームの参照画像を用いて、符号化制御部1から出力されたインター予測パラメータに基づいて、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施することで、インター予測画像Pinを生成する。符号化モードmBnがマージモードであるとき、マージモード生成部24から動きパラメータを受けると、その動きパラメータと動き補償予測フレームメモリ12に格納されている1フレームの参照画像を用いて、符号化制御部1から出力されたインター予測パラメータに基づいて、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施することで、インター予測画像Pinを生成する。なお、符号化モードmBnがマージモードである場合、マージモード生成部24と同様に、動きパラメータ内の動きベクトルだけでなく、動きパラメータ内の参照ピクチャインデックスが示す参照ピクチャを使用し、動きパラメータ内の予測方向を動き補償の予測方向に設定してインター予測画像Pinを生成する。このようにして、インター予測画像Pinを生成すると、そのインター予測画像Pinを減算部6及び加算部9に出力するが、図4の動画像復号装置でも同じインター予測画像Pinを生成できるようにするため、そのインター予測パラメータを可変長符号化部13に出力する。インター予測画像の生成に用いられたインター予測パラメータには、下記に示す情報が含まれており、動画像復号装置側でまったく同じインター予測画像を生成するために、可変長符号化部13によってインター予測パラメータの符号化データがビットストリームに多重化される。符号化ブロックBn内のパーティション分割を記述するモード情報各パーティションの動きベクトル、あるいは、ダイレクトベクトルを示すインデックス情報、あるいは、動きパラメータを示すインデックス情報動き補償予測フレームメモリ12内に複数の参照画像を含む構成の場合、いずれの参照画像を用いて予測を行うかを示す参照画像指示インデックス情報複数の動きベクトル予測値候補がある場合に、いずれの動きベクトル予測値を選択して使用するかを示すインデックス情報複数の動き補償内挿フィルタがある場合に、いずれのフィルタを選択して使用するかを示すインデックス情報当該パーティションの動きベクトルが複数の画素精度半画素、1/4画素、1/8画素などを示すことが可能な場合、いずれの画素精度を使用するかを示す選択情報減算部6は、イントラ予測部4又は動き補償予測部5が予測画像イントラ予測画像Pin、インター予測画像Pinを生成すると、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックBnのパーティションPinから、イントラ予測部4又は動き補償予測部5により生成された予測画像イントラ予測画像Pin、インター予測画像Pinを減算することで差分画像を生成し、その差分画像を示す予測差分信号einを変換量子化部7に出力するステップST6。変換量子化部7は、減算部6から差分画像を示す予測差分信号einを受けると、符号化制御部1から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ単位で、その差分画像の変換処理例えば、DCT離散コサイン変換や、予め特定の学習系列に対して基底設計がなされているKL変換等の直交変換処理を実施するとともに、その予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、その差分画像の変換係数を量子化することで、量子化後の変換係数を差分画像の圧縮データとして逆量子化逆変換部8及び可変長符号化部13に出力するステップST7。逆量子化逆変換部8は、変換量子化部7から差分画像の圧縮データを受けると、符号化制御部1から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、その差分画像の圧縮データを逆量子化し、その予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ単位で、逆量子化の圧縮データの逆変換処理例えば、逆DCT逆離散コサイン変換や、逆KL変換等の逆変換処理を実施することで、逆変換処理後の圧縮データを局所復号予測差分信号einハット電子出願の関係上、アルファベット文字に付いた^をハットと表記するとして加算部9に出力するステップST8。加算部9は、逆量子化逆変換部8から局所復号予測差分信号einハットを受けると、その局所復号予測差分信号einハットと、イントラ予測部4又は動き補償予測部5により生成された予測画像イントラ予測画像Pin、インター予測画像Pinを示す予測信号を加算することで、局所復号パーティション画像Pinハットないしはその集まりとしての局所復号符号化ブロック画像である局所復号画像を生成するステップST9。加算部9は、局所復号画像を生成すると、その局所復号画像を示す局所復号画像信号をイントラ予測用メモリ10に格納するとともに、その局所復号画像信号をループフィルタ部11に出力する。ステップST3~ST9の処理は、階層的に分割された全ての符号化ブロックBnに対する処理が完了するまで繰り返し実施され、全ての符号化ブロックBnに対する処理が完了するとステップST12の処理に移行するステップST10,ST11。可変長符号化部13は、変換量子化部7から出力された圧縮データと、符号化制御部1から出力された符号化モード符号化ブロックの分割状態を示す情報を含む及び予測差分符号化パラメータと、イントラ予測部4から出力されたイントラ予測パラメータ又は動き補償予測部5から出力されたインター予測パラメータをエントロピー符号化する。可変長符号化部13は、エントロピー符号化の符号化結果である圧縮データ、符号化モード、予測差分符号化パラメータ、イントラ予測パラメータ/インター予測パラメータの符号化データを多重化してビットストリームを生成するステップST12。ループフィルタ部11は、加算部9から局所復号画像信号を受けると、その局所復号画像信号に含まれている符号化歪みを補償し、符号化歪み補償後の局所復号画像信号が示す局所復号画像を参照画像として動き補償予測フレームメモリ12に格納するステップST13。ループフィルタ部11によるフィルタリング処理は、加算部9から出力される局所復号画像信号の最大符号化ブロックあるいは個々の符号化ブロック単位で行ってもよいし、1画面分のマクロブロックに相当する局所復号画像信号が出力された後に1画面分まとめて行ってもよい。次に、図4の画像復号装置の処理内容を説明する。可変長復号部51は、図1の画像符号化装置から出力されたビットストリームを入力すると、そのビットストリームに対する可変長復号処理を実施して、1フレーム以上のピクチャから構成されるシーケンス単位あるいはピクチャ単位にフレームサイズを復号する図6のステップST21。可変長復号部51は、図1の符号化制御部1と同様の手順で、動き補償予測処理フレーム間予測処理又はイントラ予測処理フレーム内予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックの最大サイズを決定するとともに、最大サイズの符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定するステップST22。例えば、画像符号化装置において、符号化ブロックの最大サイズが、入力画像の解像度に応じて決定されている場合、先に復号しているフレームサイズに基づいて符号化ブロックの最大サイズを決定する。なお、符号化ブロックの最大サイズ及び上限の階層数を示す情報がビットストリームに多重化されている場合には、そのビットストリームから復号した情報を参照する。ビットストリームに多重化されている最大サイズの符号化ブロックB0の符号化モードmB0には、最大サイズの符号化ブロックB0の分割状態を示す情報が含まれているので、可変長復号部51は、ビットストリームに多重化されている最大サイズの符号化ブロックB0の符号化モードmB0を復号して、階層的に分割されている各々の符号化ブロックBnを特定するステップST23。可変長復号部51は、各々の符号化ブロックBnを特定すると、その符号化ブロックBnの符号化モードmBnを復号し、その符号化モードmBnに属しているパーティションPinの情報に基づいて、符号化ブロックBnに属しているパーティションPinを特定する。可変長復号部51は、符号化ブロックBnに属しているパーティションPinを特定すると、パーティションPin毎に、圧縮データ、符号化モード、予測差分符号化パラメータ、イントラ予測パラメータ/インター予測パラメータを復号するステップST24。切替スイッチ52は、可変長復号部51から符号化ブロックBnに属しているパーティションPinの符号化モードmBnがイントラ符号化モードである場合ステップST25、可変長復号部51から出力されたイントラ予測パラメータをイントラ予測部53に出力する。一方、パーティションPinの符号化モードmBnがインター符号化モードである場合ステップST25、可変長復号部51から出力されたインター予測パラメータを動き補償予測部54に出力する。イントラ予測部53は、切替スイッチ52からイントラ予測パラメータを受けると、そのイントラ予測パラメータを用いて、その符号化ブロックBnのパーティションPinに対するイントラ予測処理を実施して、イントラ予測画像Pinを生成するステップST26。動き補償予測部54は、切替スイッチ52からインター予測パラメータを受けると、図1の動き補償予測部5と同様に、可変長復号部51から出力された符号化モードmBnで、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施して、インター予測画像Pinを生成するステップST27。以下、動き補償予測部54の処理内容を詳細に説明する。動き補償予測部54の切替スイッチ61は、可変長復号部51から出力された符号化モードmBnがダイレクトモード及びマージモード以外のインター符号化モードであれば、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータ動きベクトルを含むを動き補償処理部64に出力する。また、その符号化モードmBnがダイレクトモードのインター符号化モードであれば、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータダイレクトベクトルを示すインデックス情報を含むをダイレクトベクトル生成部62に出力し、その符号化モードmBnがマージモードのインター符号化モードであれば、切替スイッチ52から出力されたインター予測パラメータ動きパラメータを示すインデックス情報を含むをマージモード生成部63に出力する。動き補償予測部54のダイレクトベクトル生成部62は、切替スイッチ61からインター予測パラメータダイレクトベクトルを示すインデックス情報を含むを受けると、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックの動きベクトルの中から、そのインター予測パラメータに含まれているインデックス情報が示す動きベクトルをダイレクトベクトルとして選択し、そのダイレクトベクトルとインター予測パラメータを動き補償処理部64に出力する。ただし、図1の動画像符号化装置において、ダイレクトベクトルを示すインデックス情報の符号化データがビットストリームに多重化されない場合には、図1の動き補償予測部5と同様に、当該符号化ブロックの周囲に位置している復号済みブロックの動きベクトルから空間ダイレクトモードの空間ダイレクトベクトルを生成するとともに、当該符号化ブロックが参照可能な復号済みピクチャの動きベクトルから時間ダイレクトモードの時間ダイレクトベクトルを生成し、その空間ダイレクトベクトル又は時間ダイレクトベクトルの中から、参照画像間の相関が高くなる方のダイレクトベクトルを選択し、そのダイレクトベクトルとインター予測パラメータを動き補償処理部64に出力する。動き補償予測部54のマージモード生成部63は、切替スイッチ61からインター予測パラメータ動きパラメータを示すインデックス情報を含むを受けると、動きパラメータ候補格納部60により格納されている1以上の動きパラメータ当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、そのインター予測パラメータに含まれているインデックス情報が示す動きパラメータを選択し、その動きパラメータとインター予測パラメータを動き補償処理部64に出力する。動き補償予測部54の動き補償処理部64は、切替スイッチ61からインター予測パラメータ動きベクトルを含むを受けると、そのインター予測パラメータに含まれている動きベクトルと動き補償予測フレームメモリ59に格納されている1フレームの参照画像を用いて、そのインター予測パラメータに基づいて、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施することで、インター予測画像Pinを生成する。また、ダイレクトベクトル生成部62からダイレクトベクトルとインター予測パラメータを受けると、そのダイレクトベクトルと動き補償予測フレームメモリ59に格納されている1フレームの参照画像を用いて、そのインター予測パラメータに基づいて、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施することで、インター予測画像Pinを生成する。また、マージモード生成部63から動きパラメータとインター予測パラメータを受けると、図2の動き補償処理部25と同様に、その動きパラメータと動き補償予測フレームメモリ59に格納されている1フレームの参照画像を用いて、そのインター予測パラメータに基づいて、符号化ブロックBnのパーティションPinに対する動き補償予測処理を実施することで、インター予測画像Pinを生成する。逆量子化逆変換部55は、可変長復号部51から出力された予測差分符号化パラメータに含まれている量子化パラメータを用いて、可変長復号部51から出力された符号化ブロックに係る圧縮データを逆量子化し、その予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ単位で、逆量子化の圧縮データの逆変換処理例えば、逆DCT逆離散コサイン変換や、逆KL変換等の逆変換処理を実施することで、逆変換処理後の圧縮データを復号予測差分信号圧縮前の差分画像を示す信号として加算部56に出力するステップST28。加算部56は、逆量子化逆変換部55から復号予測差分信号を受けると、その復号予測差分信号とイントラ予測部53又は動き補償予測部54により生成された予測画像を示す予測信号を加算することで復号画像を生成して、その復号画像を示す復号画像信号をイントラ予測用メモリ57に格納するとともに、その復号画像信号をループフィルタ部58に出力するステップST29。ステップST23~ST29の処理は、階層的に分割された全ての符号化ブロックBnに対する処理が完了するまで繰り返し実施されるステップST30。ループフィルタ部58は、加算部56から復号画像信号を受けると、その復号画像信号に含まれている符号化歪みを補償し、符号化歪み補償後の復号画像信号が示す復号画像を参照画像として動き補償予測フレームメモリ59に格納するステップST31。ループフィルタ部58によるフィルタリング処理は、加算部56から出力される復号画像信号の最大符号化ブロックあるいは個々の符号化ブロック単位で行ってもよいし、1画面分のマクロブロックに相当する復号画像信号が出力された後に1画面分まとめて行ってもよい。以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、予測処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定するとともに、各々の符号化ブロックの符号化方法を定める符号化モードを決定する符号化制御部1と、入力画像を所定のサイズの符号化ブロックに分割するとともに、符号化制御部1により決定された上限の階層数に至るまで、符号化ブロックを階層的に分割するブロック分割部2と、符号化制御部1により決定された符号化モードで、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測部5と、ブロック分割部2により分割された符号化ブロックと動き補償予測部5により生成された予測画像との差分画像を生成する減算部6と、減算部6により生成された差分画像の圧縮データを出力する変換量子化部7と、変換量子化部7から出力された圧縮データ及び符号化制御部1により決定された符号化モードを可変長符号化して、その圧縮データ及び符号化モードの符号化データが多重化されているビットストリームを生成する可変長符号化部13とを備え、動き補償予測部5が、符号化制御部1により決定された符号化モードがマージモードである場合、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択し、その動きパラメータを用いて、その符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成し、可変長符号化部13が、その動きパラメータを示すインデックス情報を可変長符号化して、そのインデックス情報の符号化データをビットストリームに多重化するように構成したので、所定のブロック単位に最適な符号化モードを選択することができるとともに、最適な符号化モードとしてマージモードを選択することができるようになり、その結果として、符号量を削減することができる効果を奏する。また、この実施の形態1によれば、ビットストリームに多重化されている符号化データから階層的に分割されている各々の符号化ブロックに係る圧縮データ、符号化モード及びインデックス情報を可変長復号する可変長復号部51と、可変長復号部51により可変長復号された符号化ブロックに係る符号化モードで、その符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成する動き補償予測部54と、可変長復号部51により可変長復号された符号化ブロックに係る圧縮データから圧縮前の差分画像を生成する逆量子化逆変換部55と、逆量子化逆変換部55により生成された差分画像と動き補償予測部54により生成された予測画像とを加算して復号画像を生成する加算部56とを備え、動き補償予測部54が、可変長復号部51により可変長復号された符号化モードがマージモードである場合、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、可変長復号部51により可変長復号されたインデックス情報が示す動きパラメータを選択し、その動きパラメータを用いて、符号化ブロックに対する動き補償予測処理を実施して予測画像を生成するように構成したので、所定のブロック単位に最適な符号化モードを選択することができるとともに、最適な符号化モードとしてマージモードを選択することができるようになり、図1の動画像符号化装置に適用することができる効果を奏する。なお、この実施の形態1では、選択可能な動きベクトルダイレクトモードでのダイレクトベクトル、マージモードでの動きパラメータが存在する場合を想定しているが、符号化ブロックの周囲に位置している符号化済みブロックがイントラ符号化を実施している場合などでは、動きベクトルが存在しない場合もある。このような場合、当該符号化済みブロックのベクトルをゼロベクトルとする方法や、当該符号化済みブロックのベクトルを選択候補から除外する方法などが考えられる。符号化済みブロックのベクトルをゼロベクトルとする場合、符号化効率を高めることができるが、選択候補が減らないため処理量が増加する。符号化済みブロックのベクトルを選択候補から除外する場合、処理量を減らすことができる。また、この実施の形態1では、ダイレクトベクトルやマージモードに使用する予測ベクトルの生成について述べたが、その予測ベクトルは通常の動きベクトルの符号化に使用する予測ベクトルに使用してもよい。予測ベクトルに使用することで、処理量は増加するが、予測の精度が上がるため、符号化効率を向上させることができる。また、この実施の形態1では、選択可能な動きベクトルダイレクトモードでのダイレクトベクトル、マージモードでの動きパラメータの候補が固定であるものを示したが、ベクトルの候補をスライス単位で決定してもよい。どのベクトルを候補とするかはスライスヘッダに多重することで、動画像復号装置側に伝える。例えば、時間ベクトルに関しては、パンするような映像では時間ベクトルの効果が低いため、選択候補から外し、逆にカメラが固定である映像では空間ベクトルの効果が大きいため選択候補に加えるなどの方法が考えられる。この実施の形態1では、動きパラメータを示すインデックス情報の順序が固定であるものを示したが図14を参照、インデックス情報の順序をスライス単位で変更するようにしてもよい。スライス毎に選択される動きパラメータに偏りがある場合、選択される頻度が高い動きパラメータを示すインデックス情報に短い符号を割り当てるようにインデックス表を切り替えることで符号化効率を高めることができる。切り替え情報の符号化は、個々のベクトルに対して、それぞれ順序を符号化するようにしてもよいし、複数のインデックスセットを用意し、どのセットを用いるかを示す情報を符号化するようにしてもよい。また、デフォルト設定のみを決めておき、デフォルト設定とは違う設定を使用するか否かを示すフラグを用意し、そのフラグがオンであるときだけ、インデックスセットを更新して設定を切り替えるなどの方法も考えられる。また、インデックス情報の順序をスライス単位で変更するものに限るものではなく、シーケンスやピクチャなどの上位レイヤの単位で変更するようにしてもよい。また、マクロブロックや符号化ブロック毎に切り替えるようにしてもよい。マクロブロックや符号化ブロック毎に切り替えることで、局所性を持たせることができ、符号化効率の改善を図ることができる。また、選択可能な動きベクトルダイレクトモードでのダイレクトベクトル、マージモードでの動きパラメータの候補は、パーティションブロックサイズ毎に一意に決定しておいてもよい。図29は選択可能な動きベクトルの候補をパーティションブロックサイズ毎に決定している例を示す説明図である。一般的に、ブロックサイズが小さくなると動きの相関が弱くなるため、空間の動き情報候補を減らすことで画質を保ちつつインデックスの符号量を抑えることが可能となる。また、時間方向から得られる動き情報を用いているが、これは使用するメモリ量を削減するために、メモリに格納するデータサイズを圧縮してもよい。例えば最小ブロックサイズが4×4である場合、時間方向のベクトルは4×4単位で保持するのが通常であるが、これを4×4よりも大きな単位で保持することが考えられる。上記のように時間方向の動き情報を圧縮して保持しているとき、保持する単位よりも小さいブロックサイズで処理を行う場合、参照する位置が正しい位置を示さなくなるという問題がある。そのため、保持する単位よりも小さいブロックの場合の時間方向から得られる動き情報を使用しない、という処理を行ってもよい。精度の低いベクトルを候補から外すことで、処理量の削減とインデックス符号量の削減という効果がある。また、符号化ブロックのブロックサイズに応じてでもよいし、ブロックのパーティション分割に応じて候補を切り替えることも考えられる。図30はブロックのパーティション分割に応じて候補を切り替える例を示す説明図である。この実施の形態1では、ダイレクトベクトル生成部23で選択できるベクトル候補が5個である例を示したが図13を参照、6個以上のベクトル候補を用意するようにしてもよい。例えば、時間ベクトルの近傍も選択候補に加えてもよい。この実施の形態1では、図7に示すように、符号化ブロックBnのサイズがLn=Mnであるものを示したが、符号化ブロックBnのサイズがLn≠Mnであってもよい。例えば、図15に示すように、符号化ブロックBnのサイズがLn=kMnとなる場合が考えられる。この場合、次の分割では、Ln1,Mn1=Ln,Mnとなり、以降の分割は、図7と同様の分割を行ってもよいし、Ln1,Mn1=Ln/2,Mn/2のように分割を行ってもよい図16を参照。また、図17に示すように、図15の分割又は図16の分割のいずれかを選択できるようにしてもよい。選択できるようにした場合は、どちらの分割を選択したかを示すフラグを符号化する。このケースは、例えば、非特許文献1のH.264のような16×16を1つのブロックとするものを横に連結するだけで可能であるため、既存方式との互換性を維持することができる。上記では、符号化ブロックBnのサイズがLn=kMnとなる場合を示したが、kLn=Mnのように縦に連結したものであっても、同様の考えで、分割が可能であることは言うまでもない。この実施の形態1では、変換量子化部7、逆量子化逆変換部8,55が、予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ単位で変換処理逆変換処理を実施するものを示したが、変換ブロックサイズ単位は、変換処理単位によって一意に決定してもよいし、図18に示すように階層構造にしてもよい。この場合、各階層で、分割するか否かを示すフラグを符号化する。上記分割は、パーティション単位で行ってもよいし、符号化ブロック単位で行ってもよい。上記変換は、正方形での変換を仮定しているが、長方形など他の矩形での変換であってもよい。この実施の形態1では、符号化モードがマージモードである場合、符号化済みブロックの動きパラメータに含まれている予測方向で動き補償予測を行うものを示したが、その予測方向を、フラグによって切り替えられるようにしてもよい。この場合、処理量は増えるが、オクルージョンなどで、両方向予測を行うよりも片方向予測の方が、予測精度が高い場合には、符号化効率を高めることができる。例えば、選択した符号化済ブロックの動きパラメータに含まれている予測方向が片方向予測である場合、両方向予測を行うことができないが、この場合は、フラグを送らずに片方向予測のみを行うこととしてもよいし、片方向予測で得られたベクトルMV_tを用いて、図19に示すように、ミラーリングによって、もう一方のベクトルを生成することで、フラグを用いて両方向予測と切り替えられるようにしてもよい。片方向予測のみとすることで、エンコーダの処理量を削減できるという利点があり、また、両方向予測も候補に入れることで、符号化効率が向上するという利点がある。また、予測方向を示すフラグによって両方向予測と片方向予測を切り替える代わりに、選択した符号化済ブロックの動きパラメータに含まれている予測方向を使用するか否かを示すフラグを用いるようにしてもよい。動きパラメータとは違う予測方向を使用する場合は、別に参照画像インデックスを選択して符号化するようにしてもよい。参照画像インデックスを選択できるようにすることで、処理量は増えるが、予測画像の精度が向上するため符号化効率の向上に寄与する。また、マージモードを用いて、スキップモードに用いる動きパラメータを決定するようにしてもよい。この場合、スキップモードを、マージモードで変換係数を符号化しないモードとして定義する。これにより、予測方向まで含めて動きパラメータを決定することが可能となり、符号化効率の向上に寄与する。実施の形態2.上記実施の形態1では、マージモード生成部24,63が、符号化モードがマージモードである場合、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロック復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中から、予測画像の生成に適する動きパラメータを選択するものを示したが、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロック復号済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中に、同じ動きパラメータが重複している場合、それらの動きパラメータの選択候補の中から、重複している動きパラメータを1つだけ残して除外するようにしてもよい。図20はこの発明の実施の形態2による動画像符号化装置の動き補償予測部5内のマージモード生成部24を示す構成図である。なお、動画像復号装置の動き補償予測部54内のマージモード生成部63の構成は、マージモード生成部24の構成と同一である。図20において、マージ候補決定部31はブロック分割部2により分割される符号化ブロックを示すブロック分割情報を参照して、当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックを特定し、1以上の符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中に、同じ動きパラメータが重複していれば、符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、重複している動きパラメータを1つだけ残して除外する処理を実施する。動きパラメータ選択部32はマージ候補決定部31により除去されずに残っている動きパラメータを用いて予測画像を生成し、各々の予測画像と原画像間の歪と、当該予測画像の生成に用いた動きパラメータを示すインデックス情報の符号量とからなるコストを算出し、最もコストが小さくなる動きパラメータを動き補償処理部25に出力する処理を実施する。次に動作について説明する。動きパラメータの選択候補が多い方が、より原画像に近い予測画像を生成することが可能であるが、エンコーダの処理量が増大することや、インデックスの符号量が増えるため、効果が少ない動きパラメータや重複は、予め選択候補から除外する方が、処理量や符号化効率の観点で有利である。そこで、マージモード生成部24のマージ候補決定部31は、ブロック分割部2により分割される符号化ブロックを示すブロック分割情報を参照して、当該符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックを特定する。マージ候補決定部31は、符号化ブロックの周囲に位置している1以上の符号化済みブロックを特定すると、動きパラメータ候補格納部14により格納されている動きパラメータのうち、それらの符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを相互に比較して、同じ動きパラメータが重複しているか否かを判定する。マージ候補決定部31は、符号化済みブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータの中に、同じ動きパラメータが重複していれば、符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、重複している動きパラメータを1つだけ残して除外する。動画像復号装置におけるマージモード生成部63でも同様に、符号化ブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、重複している動きパラメータを1つだけ残して除外する。ここで、図21は重複している動きベクトルを1つだけ残して削除している例を示す説明図である。図21の例では、符号化ブロックの周囲に位置している符号化済みブロックの個数が4個であるが、インデックス0,1,2,3のブロックの動きパラメータが同じであるため、インデックス0の動きパラメータだけが残されて、インデックス1,2の動きパラメータが削除されている。これにより、動きパラメータの選択候補が減るため、インデックスの符号量を減らすことができる。動きパラメータ選択部32は、マージ候補決定部31により除去されずに残っている動きパラメータ図21の例では、block_A、temporalの動きパラメータを用いて予測画像を生成し、各々の予測画像と原画像間の歪と、当該予測画像の生成に用いた動きパラメータを示すインデックス情報の符号量とからなるコストを算出し、最もコストが小さくなる動きパラメータを動き補償処理部25に出力する。動画像復号装置におけるマージモード生成部63でも同様に、最もコストが小さくなる動きパラメータを動き補償処理部64に出力する。これにより、動きパラメータの選択候補の中に、同じ動きパラメータが重複して存在していれば、重複している動きパラメータが1つだけ残されて除外されるが、選択候補となる動きパラメータの切り替えは、例えば、動きパラメータ毎にon/offのフラグを設け、そのフラグがonである動きパラメータだけを選択候補とする方法が考えられる。動きパラメータの選択候補は、フラグをスライスヘッダに多重することで、スライス単位で切り替えるようにしてもよいし、シーケンスやピクチャなどの上位レイヤ単位で切り替えるようにしてもよい。また、選択候補となるセットを一つ以上用意し、その選択候補となるセットを示すインデックス情報を符号化するようにしてもよい。例えば、時間ベクトル候補をインデックス0に割り当てたセットと、空間ベクトルを優先してインデックスを割り当てたセットを用意し、どちらのセットを使用したかを示すインデックスを符号化する。図22は選択候補となるセットの切り替え例を示している。また、マクロブロックや符号化ブロック毎に切り替えるようにしてもよい。マクロブロックや符号化ブロック毎に切り替えることで、局所性を持たせることができ、符号化効率の改善を図ることができる。図23は符号化ブロックの周囲に位置している符号化済みブロックのマージインデックスを参照して、重複している動きパラメータを削除している例を示す説明図である。例えば、マージインデックスを参照することで、図23aに示すように、block_Bがblock_Cとマージされ、block_Aがblock_Cとマージされていることが分かる場合、符号化ブロックの周囲に位置している符号化済みブロックblock_A,block_B,block_Cの動きパラメータの全てが同じであることが分かる。この場合、動きパラメータの選択候補から、例えば、符号化済みブロックblock_B,block_Cの動きパラメータを削除して、符号化済みブロックblock_Aの動きパラメータだけを残すことができる。同様に、マージインデックスを参照することで、図23bに示すように、block_Bがblock_Cとマージされている場合、動きパラメータの選択候補から、例えば、符号化済みブロックblock_Cの動きパラメータを削除して、符号化済みブロックblock_Bの動きパラメータだけを残すことができる。また、マージインデックスを参照することで、図23cに示すように、block_Aがblock_Bとマージされている場合、動きパラメータの選択候補から、例えば、符号化済みブロックblock_Bの動きパラメータを削除して、符号化済みブロックblock_Aの動きパラメータだけを残すことができる。このように、マージインデックスを参照すれば、符号化ブロックの周囲に位置している符号化済みブロック復号済みブロックの動きパラメータを復号することなく、どのブロックの動きパラメータが重複しているかを判断することができ、処理量を削減することができる。また、符号化済みブロック復号済みブロックの動きパラメータの復号処理における復号エラーなどの影響を受けないため、エラー耐性を高めることができる。実施の形態3.上記実施の形態2では、動きパラメータの選択候補の中に、同じ動きパラメータが重複している場合、その選択候補の中から、重複している動きパラメータを1つだけ残して除外するものを示したが、符号化制御部1により決定された符号化モードがパーシャルマージモードである場合、符号化ブロックが上下に分割されていれば、下側のブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、上側のブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外するようにしてもよい。また、符号化ブロックが左右に分割されていれば、右側のブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、左側のブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外するようにしてもよい。例えば、ブロックの分割が長方形分割である場合、図24に示すように、片側をマージ固定にすることで、符号化する動きパラメータの本数が削減されることが考えられる。図24aのように、上下に分割されている場合、下側のブロックを上側のブロックとマージを行うとすると、上下に分割していない場合と全く同じ動きパラメータを用いることになるため、符号化効率を考えると、上側のブロックとマージを行う可能性は低い。そのため、下側のブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、上側のブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外することで、インデックスの符号量を減らすことができる。図24bのように、左右に分割されている場合、右側のブロックを左側のブロックとマージを行うとすると、左右に分割していない場合と全く同じ動きパラメータを用いることになるため、符号化効率を考えると、左側のブロックとマージを行う可能性は低い。そのため、右側のブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、左側のブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外することで、インデックスの符号量を減らすことができる。また、図25aの場合、左ブロックか、時間ベクトルとのマージになる可能性が高いため、選択候補をこの2つに限定することで、符号化効率を保ちつつ、処理量を削減することが可能になる。同様に、図25bの場合は、上ブロックか、時間ベクトルとのマージになる可能性が高いため、選択候補をこの2つに限定することで、符号化効率を保ちつつ、処理量を削減することが可能となる。なお、図26は符号化モードがパーシャルマージモードである場合のマージモード生成部24,63のマージ候補決定部31の処理内容を示すフローチャートである。マージモード生成部24,63のマージ候補決定部31は、符号化モードがパーシャルマージモードである場合ステップST51、ブロックが上下に分割されていればステップST52、下側のブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、上側のブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外するステップST53,54。マージモード生成部24,63のマージ候補決定部31は、ブロックが左右に分割されていればステップST52、右側のブロックに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、左側のブロックに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外するステップST55,55。また、図27はN×N分割の場合のマージモード生成部24,63のマージ候補決定部31の処理内容を示すフローチャートである。マージ候補決定部31は、例えば、block_Cを符号化する際に、マージインデックスを参照することで、block_Bがblock_Aとマージされていることが分かれば、block_A及びblock_Bに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータが同じであることが分かる。そのため、マージ候補決定部31は、block_Bがblock_AとマージされていればステップST61、block_Cに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、block_Bに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外するステップSTST62。また、マージ候補決定部31は、例えば、block_Dを符号化する際に、マージインデックスを参照することで、block_Cがblock_Aとマージされていることが分かれば、block_A、block_B及びblock_Cに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータが同じであることが分かる。そのため、マージ候補決定部31は、block_Cがblock_AとマージされていればステップST63、block_Dに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、block_Cに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外するステップSTST64。マージ候補決定部31は、block_Bがblock_AとマージされていなければステップST61、block_A及びblock_Bに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータが同じであるか否かが分からないため、block_Cに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補を減らさない。ただし、block_Cがblock_BとマージされていればステップST65、block_Dに対する動き補償予測処理で用いる動きパラメータの選択候補の中から、block_Cに対する動き補償予測処理で用いている動きパラメータを除外するステップST66。図28は可変長符号化部13により生成されるビットストリームを示す説明図である。図28では、特にピクチャ符号化データ部分を示している。可変長符号化部13では、符号化ブロックがマージモードである場合、マージモードで符号化したことを示す選択フラグと、選択された動きパラメータを示すインデックス情報をビットストリームに多重化している。パーシャルマージモードの場合、最初に符号化されるブロックは、必ずマージモードであるため、最初のブロックについてはマージモードで符号化したことを示す選択フラグは不要であり、選択された動きパラメータを示すインデックス情報のみをビットストリームに多重化している。なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。"