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WO2013076981A1 - 動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、送信装置、送信方法、及び送信プログラム、並びに動画像復号装置、動画像復号方法、動画像復号プログラム、受信装置、受信方法、及び受信プログラム - Google Patents

動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、送信装置、送信方法、及び送信プログラム、並びに動画像復号装置、動画像復号方法、動画像復号プログラム、受信装置、受信方法、及び受信プログラム Download PDF

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WO2013076981A1
WO2013076981A1 PCT/JP2012/007480 JP2012007480W WO2013076981A1 WO 2013076981 A1 WO2013076981 A1 WO 2013076981A1 JP 2012007480 W JP2012007480 W JP 2012007480W WO 2013076981 A1 WO2013076981 A1 WO 2013076981A1
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WO
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prediction
motion vector
encoded
encoding
inter
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/007480
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English (en)
French (fr)
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博哉 中村
福島　茂
上田　基晴
和美 荒蔭
智 坂爪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JVCKenwood Corp
Original Assignee
JVCKenwood Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority claimed from JP2012254949A external-priority patent/JP2013132046A/ja
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    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to a moving image encoding and decoding technique, and more particularly to a moving image encoding and decoding technique using motion compensated prediction.
  • MPEG-4 AVC / H.3 is a typical video compression encoding system.
  • H.264 Motion compensation is used in which a picture is divided into a plurality of rectangular blocks, a picture that has already been encoded / decoded is used as a reference picture, and motion from the reference picture is predicted.
  • a technique for predicting motion by this motion compensation is called inter prediction.
  • MPEG-4 AVC / H. In the inter prediction in H.264, a plurality of pictures can be used as reference pictures, and the most suitable reference picture is selected for each block from the plurality of reference pictures to perform motion compensation. Therefore, a reference index is assigned to each reference picture, and the reference picture is specified by this reference index. Note that, for B pictures, a maximum of two reference pictures that have been encoded and decoded can be selected and used for inter prediction. The predictions from these two reference pictures are distinguished as L0 prediction (list 0 prediction) and L1 prediction (list 1 prediction).
  • bi-prediction using two inter predictions of L0 prediction and L1 prediction at the same time is also defined.
  • bi-directional prediction is performed, the inter-predicted signals of L0 prediction and L1 prediction are multiplied by a weighting coefficient, an offset value is added and superimposed, and a final inter-predicted image signal is obtained.
  • weighting coefficients and offset values used for weighted prediction representative values are set for each reference picture in each list and encoded.
  • the encoding information related to inter prediction includes, for each block, a prediction mode for distinguishing between L0 prediction and L1 prediction and bi-prediction, a reference index for specifying a reference picture for each reference list for each block, and a moving direction and a moving amount of the block.
  • a prediction process is performed on a motion vector in order to reduce the amount of code of the motion vector generated in each block.
  • MPEG-4 AVC / H.264 using the fact that the motion vector of the encoding target has a strong correlation with the motion vector of the neighboring neighboring block, the prediction motion vector is calculated by performing prediction from the neighboring neighboring block, and the encoding target motion vector is calculated.
  • a difference motion vector that is a difference between the motion vector and the predicted motion vector is calculated, and the difference motion vector is encoded to reduce the amount of codes.
  • L0 prediction and L1 prediction encode or decode one reference index and one differential motion vector as inter prediction information, and bi-prediction encodes or decodes two reference indexes and two differential motion vectors as inter prediction information. .
  • the median is calculated from the motion vectors of the neighboring blocks A, B, and C and is used as a predicted motion vector, and the difference between the motion vector and the predicted motion vector is calculated. By taking this, the amount of code of the motion vector is reduced.
  • the size and shape of the encoding target block and the neighboring block are different as shown in FIG. 41 (b), if there are multiple neighboring blocks on the left, When there is a neighboring block, the leftmost block is used as a prediction block, and prediction is performed from the motion vector of the determined prediction block.
  • the present inventors have come to recognize the necessity of further compressing the encoded information and reducing the overall code amount in the moving image encoding method using motion compensated prediction.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a moving image encoding and decoding technique that improves the encoding efficiency by reducing the code amount of a reference index or a differential motion vector. It is in.
  • a video encoding device is a video encoding device that encodes a video using inter prediction in units of prediction blocks obtained by dividing each picture.
  • a reference index deriving unit (116) for deriving a reference index for identifying a reference picture to be referred to in inter prediction of a prediction block to be encoded from a plurality of reference images, and encoding information of a plurality of encoded blocks To derive a plurality of motion vector predictor candidates and derive a motion vector difference between the motion vector predictor determined from the plurality of motion vector predictor candidates and the motion vector of the prediction block to be encoded.
  • a difference motion vector deriving unit (103) for encoding the reference index and the difference motion vector as inter prediction information Comprising encoding unit for the (109).
  • the encoding unit performs the difference motion vector on the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one encoding of the reference index is not performed.
  • This method is a moving image coding method that encodes a moving image using inter prediction in units of prediction blocks obtained by dividing each picture, and includes a plurality of reference pictures that are referred to in inter prediction of a prediction block to be encoded.
  • the encoding step includes the difference motion vector for the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one encoding of the reference index is not performed.
  • Still another aspect of the present invention is a transmission device.
  • This apparatus includes a packet processing unit that packetizes an encoded bit sequence encoded by a moving image encoding method that encodes a moving image using inter prediction in units of blocks obtained by dividing each picture, and obtains encoded data; A transmission unit that transmits the packetized encoded data.
  • the moving picture coding method includes a reference index derivation step of deriving a reference index for identifying a reference picture to be referred to in inter prediction of a prediction block to be coded from a plurality of reference pictures, and a plurality of coded pictures.
  • a plurality of motion vector predictor candidates are derived with reference to the block encoding information, and a motion vector predictor determined from the motion vector predictor candidates and a motion vector of the prediction block to be encoded
  • a differential motion vector deriving step for deriving a differential motion vector; and an encoding step for encoding the reference index, which is inter prediction information, and the differential motion vector.
  • the encoding step includes the difference motion vector for the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one encoding of the reference index is not performed.
  • Still another aspect of the present invention is a transmission method.
  • This method includes a packet processing step of packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method that encodes a moving image using inter prediction in units of blocks obtained by dividing each picture to obtain encoded data; Transmitting the packetized encoded data.
  • the moving picture coding method includes a reference index derivation step of deriving a reference index for identifying a reference picture to be referred to in inter prediction of a prediction block to be coded from a plurality of reference pictures, and a plurality of coded pictures.
  • a plurality of motion vector predictor candidates are derived with reference to the block encoding information, and a motion vector predictor determined from the motion vector predictor candidates and a motion vector of the prediction block to be encoded
  • a differential motion vector deriving step for deriving a differential motion vector; and an encoding step for encoding the reference index, which is inter prediction information, and the differential motion vector.
  • the encoding step includes the difference motion vector for the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one encoding of the reference index is not performed.
  • a moving picture decoding apparatus is a moving picture decoding apparatus that decodes an encoded bit string in which a moving picture is encoded using inter prediction in units of prediction blocks obtained by dividing each picture, A reference index for specifying a reference picture to be referred to in inter prediction of a prediction block from among a plurality of reference images is decoded, and a difference motion between a prediction motion vector to be selected and a motion vector of the prediction block to be decoded
  • the decoding unit When the inter prediction mode is bi-prediction having the first prediction and the second prediction, the decoding unit performs the difference motion vector for the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one decoding of the reference index is not performed.
  • Another aspect of the present invention is a video decoding method.
  • This method is a moving picture decoding method for decoding a coded bit string in which a moving picture is encoded using inter prediction in units of prediction blocks obtained by dividing each picture, and is referred to in inter prediction of a prediction block to be decoded.
  • Inter-prediction is performed by decoding a reference index for specifying a reference picture to be selected from a plurality of reference images, and decoding a difference motion vector between a prediction motion vector to be selected and a motion vector of the prediction block to be decoded.
  • the decoding step performs the difference motion vector for the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one decoding of the reference index is not performed.
  • Still another aspect of the present invention is a receiving device.
  • This apparatus is a receiving apparatus that receives and decodes an encoded bit string in which a moving image is encoded, and an encoded bit sequence in which the moving image is encoded using inter prediction in units of blocks obtained by dividing each picture.
  • a receiving unit that receives packetized encoded data, a restoration unit that performs packet processing on the received encoded data to restore the original encoded bit sequence, and predicts a decoding target from the restored encoded bit sequence
  • a reference index for specifying a reference picture to be referred to in inter prediction of a block from among a plurality of reference images is decoded, and a difference motion vector between a prediction motion vector to be selected and a motion vector of the prediction block to be decoded
  • a decoding unit (202) that obtains inter prediction information and a plurality of decoded blocks with reference to the encoded information.
  • a motion vector predictor candidate is derived, and a motion vector of the prediction block to be decoded is derived by adding a motion vector predictor selected from the plurality of motion vector predictor candidates and the decoded differential motion vector.
  • a motion vector deriving unit (204). When the inter prediction mode is bi-prediction having the first prediction and the second prediction, the decoding unit performs the difference motion vector for the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one decoding of the reference index is not performed.
  • Still another aspect of the present invention is a receiving method.
  • This method is a receiving method for receiving and decoding an encoded bit string in which a moving image is encoded, and an encoded bit sequence in which a moving image is encoded using inter prediction in units of blocks obtained by dividing each picture.
  • a reference index for specifying a reference picture to be referred to in inter prediction of a block from among a plurality of reference images is decoded, and a difference motion vector between a prediction motion vector to be selected and a motion vector of the prediction block to be decoded
  • Decoding step to obtain inter prediction information and encoding information of a plurality of decoded blocks.
  • Deriving a plurality of motion vector predictor candidates, adding a motion vector predictor selected from the motion vector predictor candidates and the decoded motion vector difference, and a motion vector of the prediction block to be decoded A motion vector deriving step for deriving.
  • the decoding step performs the difference motion vector for the inter prediction information of the first prediction or the inter prediction information of the second prediction in units of slices. And a mode in which at least one decoding of the reference index is not performed.
  • a plurality of prediction motion vectors are calculated, an optimal prediction motion vector is selected from the plurality of prediction motion vectors, and the amount of generated code of the difference motion vector is reduced, thereby improving the encoding efficiency. Can be made.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a motion vector deriving unit in FIG. 2. It is a flowchart which shows the difference motion vector calculation process procedure of the difference motion vector derivation part of FIG. It is a flowchart which shows the motion vector calculation process procedure of the motion vector derivation part of FIG. It is a flowchart which shows the process of derivation
  • the present embodiment with regard to moving picture coding, in particular, to improve coding efficiency in moving picture coding in which a picture is divided into rectangular blocks of an arbitrary size and shape and motion compensation is performed in units of blocks between pictures.
  • by calculating a plurality of predicted motion vectors from the motion vectors of the surrounding blocks that have been encoded, and calculating and encoding a difference vector between the motion vector of the block to be encoded and the selected predicted motion vector Reduce the amount of code.
  • the amount of code is reduced by estimating the encoding information of the encoding target block by using the encoding information of the surrounding blocks that have already been encoded.
  • a plurality of predicted motion vectors are calculated from the motion vectors of the peripheral blocks that have been decoded, and a decoding target is calculated from the difference vector decoded from the encoded stream and the selected predicted motion vector.
  • the motion vector of the block is calculated and decoded.
  • the encoding information of the decoding target block is estimated by using the encoding information of the peripheral blocks that have been decoded.
  • the picture is equally divided into square units of any same size.
  • This unit is defined as a tree block, and is a block to be encoded or decoded in a picture (a block to be encoded in the encoding process and a block to be decoded in the decoding process.
  • a block to be encoded in the encoding process a block to be decoded in the decoding process.
  • It is used as a basic unit of address management for specifying.
  • the tree block is composed of one luminance signal and two color difference signals.
  • the size of the tree block can be freely set to a power of 2 depending on the picture size and the texture in the picture.
  • the tree block divides the luminance signal and chrominance signal in the tree block hierarchically into four parts (two parts vertically and horizontally) as necessary, The block can be made smaller in block size.
  • Each block is defined as a coding block, and is a basic unit of processing when performing coding and decoding. Except for monochrome, the coding block is also composed of one luminance signal and two color difference signals.
  • the maximum size of the coding block is the same as the size of the tree block.
  • An encoded block having the minimum size of the encoded block is called a minimum encoded block, and can be freely set to a power of 2.
  • the coding block A is a single coding block without dividing the tree block.
  • the encoding block B is an encoding block formed by dividing a tree block into four.
  • the coding block C is a coding block obtained by further dividing the block obtained by dividing the tree block into four.
  • the coding block D is a coding block obtained by further dividing the block obtained by dividing the tree block into four parts and further dividing the block into four twice hierarchically, and is a coding block of the minimum size.
  • Intra prediction in which prediction is performed from the surrounding image signal, and a picture that has been encoded or decoded Inter prediction (MODE_INTER) for predicting from the image signal is switched.
  • a mode for identifying the intra prediction MODE_INTRA
  • the inter prediction MODE_INTER
  • the prediction mode has intra prediction (MODE_INTRA) or inter prediction (MODE_INTER) as a value, and can be selected and encoded.
  • PartMode A mode for identifying the division method of the luminance signal and the color difference signal of the coding block is defined as a division mode (PartMode). Furthermore, this divided block is defined as a prediction block. As shown in FIG. 4, four types of partition modes (PartMode) are defined according to the method of dividing the luminance signal of the coding block. The division mode (PartMode) of what is regarded as one prediction block without dividing the luminance signal of the coding block (FIG.
  • the division mode (PartMode) of the two prediction blocks (FIG. 4B) is divided into 2N ⁇ N divisions (PART_2NxN), the luminance signal of the encoded block is divided in the vertical direction, and the encoded block is
  • the partition mode (PartMode) of the two prediction blocks (FIG. 4 (c)) is N ⁇ 2N partition (PART_Nx2N), and the luminance signal of the encoded block is divided into four prediction blocks by horizontal and vertical equal partitioning.
  • the division mode (PartMode) of (FIG. 4D) is defined as N ⁇ N division (PART_NxN), respectively. Except for N ⁇ N division (PART_NxN) of intra prediction (MODE_INTRA), the color difference signal is also divided for each division mode (PartMode) in the same manner as the vertical / horizontal division ratio of the luminance signal.
  • a number starting from 0 is assigned to the prediction block existing inside the coding block in the coding order. This number is defined as a split index PartIdx.
  • a number described in each prediction block of the encoded block in FIG. 4 represents a partition index PartIdx of the prediction block.
  • the division index PartIdx of the upper prediction block is set to 0, and the division index PartIdx of the lower prediction block is set to 1.
  • the division index PartIdx of the left prediction block is set to 0, and the division index PartIdx of the right prediction block is set to 1.
  • the partition index PartIdx of the upper left prediction block is 0, the partition index PartIdx of the upper right prediction block is 1, and the partition index PartIdx of the lower left prediction block is 2.
  • the division index PartIdx of the prediction block at the lower right is set to 3.
  • the partition mode (PartMode) is 2N ⁇ 2N partition (PART_2Nx2N), 2N ⁇ N partition (PART_2NxN), and N ⁇ 2N partition (PART_Nx2N) is defined, and only the coding block D which is the smallest coding block, the partition mode (PartMode) is 2N ⁇ 2N partition (PART_2Nx2N), 2N ⁇ N partition (PART_2NxN), and N ⁇ 2N
  • N ⁇ N division (PART_NxN) is defined.
  • the reason why N ⁇ N division (PART_NxN) is not defined other than the smallest coding block is that, except for the smallest coding block, the coding block can be divided into four to represent a small coding block.
  • the position of each block including the tree block, the encoding block, the prediction block, and the transform block according to the present embodiment has the position of the pixel of the luminance signal at the upper left of the luminance signal screen as the origin (0, 0).
  • the pixel position of the upper left luminance signal included in each block area is represented by two-dimensional coordinates (x, y).
  • the direction of the coordinate axis is a right direction in the horizontal direction and a downward direction in the vertical direction, respectively, and the unit is one pixel unit of the luminance signal.
  • the luminance signal and the color difference signal have the same image size (number of pixels) and the color difference format is 4: 4: 4.
  • the luminance signal and the color difference signal have a different color size format of 4: 4.
  • the position of each block of the color difference signal is represented by the coordinates of the pixel of the luminance signal included in the block area, and the unit is one pixel of the luminance signal. In this way, not only can the position of each block of the color difference signal be specified, but also the relationship between the positions of the luminance signal block and the color difference signal block can be clarified only by comparing the coordinate values.
  • Inter prediction mode reference list, reference index
  • a plurality of decoded pictures can be used as reference pictures.
  • each prediction block is designated by a reference index.
  • any two reference pictures can be selected for each prediction block and inter prediction (motion compensation prediction) can be performed.
  • L0 prediction (Pred_L0), L1 prediction (Pred_L1), and bi-prediction (Pred_BI)
  • the reference picture is managed by L0 (reference list 0) and L1 (reference list 1) of the list structure, and the reference picture can be specified by specifying the reference index of L0 or L1.
  • the L0 prediction (Pred_L0) is inter prediction that generates a predicted image signal with reference to a reference picture managed in L0
  • the L1 prediction (Pred_L1) is a predicted image signal with reference to a reference picture managed in L1.
  • the bi-prediction (Pred_BI) is an L0 prediction image signal obtained by referring to one reference picture managed by each of L0 and L1.
  • L1 prediction image signals are averaged or weighted and added to generate a prediction image signal.
  • Pred_L0 Only L0 prediction (Pred_L0) can be used for inter prediction of P slice, and L0 prediction (Pred_L0), L1 prediction (Pred_L1), and bi-prediction (Pred_BI) can be used for inter prediction of B slice.
  • the L0 prediction and the L1 prediction have one reference index and one motion vector as inter prediction information, and the bi-prediction has two reference indexes and two motion vectors as inter prediction information.
  • LX is 0 or 1
  • a prediction process is performed on the motion vector.
  • a plurality of motion vector predictor candidates are derived, one motion vector predictor is selected from the motion vector predictor candidates, and a difference that is a difference between the motion vector to be encoded or decoded and the selected motion vector predictor A motion vector is calculated.
  • each prediction block is designated by a prediction motion vector index.
  • merge mode In the merge mode, the prediction mode of the prediction block to be encoded or decoded, the inter prediction information such as the reference index and the motion vector is not encoded or decoded, but within the same picture as the prediction block to be encoded or decoded.
  • inter prediction is performed by deriving inter prediction information of a prediction block to be encoded or decoded from inter prediction information of a prediction block existing in the vicinity (neighboring position).
  • a prediction block close to the prediction block to be encoded or decoded in the same picture as the prediction block to be encoded or decoded and inter prediction information of the prediction block are spatial merge candidates, a prediction block to be encoded or decoded, and time Prediction information derived from a prediction block existing at the same position as or near (previously near) a prediction block to be encoded or decoded of a differently encoded or decoded picture and inter prediction information of the prediction block Are time merge candidates.
  • Each merge candidate is registered in the merge candidate list, and the merge candidate used in the inter prediction is specified by the merge index.
  • the derived inter prediction information includes an inter prediction mode, a reference index of each reference list, and a motion vector.
  • FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams for explaining a prediction block close to the prediction block to be encoded or decoded in the same picture as the prediction block to be encoded or decoded.
  • FIG. 9 shows an already encoded or decoded prediction existing in the same position as or near the prediction block to be encoded or decoded in a picture that has been encoded or decoded that is temporally different from the prediction block to be encoded or decoded. It is a figure explaining a block. A prediction block that is close in the spatial direction of a prediction block to be encoded or decoded and a prediction block at the same position at different times will be described with reference to FIGS. 5, 6, 7, 8, and 9.
  • this embodiment when the size of the prediction block adjacent to the left side of the prediction block to be encoded or decoded is smaller than the prediction block to be encoded or decoded and there are a plurality of prediction blocks, this embodiment In the embodiment, only the lowest prediction block A10 among the prediction blocks adjacent to the left side is set as the prediction block A1 adjacent to the left side.
  • the left side in the present embodiment Only the rightmost prediction block B10 in the prediction blocks close to is set as the prediction block B1 close to the upper side.
  • the prediction block A1 is used. If the prediction block A is close to the lower left vertex of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block A0 is set. If it is close to the upper left vertex of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block is B2. In the example of FIG. 6, the prediction block A0, the prediction block A1, and the prediction block B2 are the same prediction block.
  • the size of the prediction block B adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded or decoded is larger than the prediction block to be encoded or decoded, the size is close to the upper side according to the above condition. If the prediction block B is close to the upper side of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block B1 is set. If the prediction block B is close to the upper right vertex of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block B0 is set. If it is close to the upper left vertex of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block is B2. In the example of FIG. 8, the prediction block B0, the prediction block B1, and the prediction block B2 are the same prediction block.
  • the decoded prediction blocks T0 and T1 are defined as prediction blocks at the same position at different times.
  • a group composed of a plurality of prediction blocks is defined as a prediction block group.
  • a second prediction block group including a prediction block B0 that is close and a prediction block B2 that is close to the top left vertex of the prediction block to be encoded or decoded is defined as a prediction block group that is close to the upper side.
  • a third prediction block group composed of already-predicted prediction block groups T0 and T1 is defined as a prediction block group at different times.
  • (About POC) POC is a variable associated with the picture to be encoded, and is set to a value that increases by 1 in the picture output / display order. Based on the POC value, it is possible to determine whether they are the same picture, to determine the front-to-back relationship between pictures in the output / display order, or to derive the distance between pictures. For example, if the POCs of two pictures have the same value, it can be determined that they are the same picture. When the POCs of two pictures have different values, it can be determined that the picture with the smaller POC value is a picture that is output / displayed earlier in time, and the difference between the POCs of the two pictures is the time axis direction. Indicates the distance between pictures.
  • the size of the slice unit or the prediction block Accordingly, when the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), whether to encode or decode either L0 or L1 inter prediction information is switched.
  • the inter prediction information to be switched is a difference motion vector, a reference index, a part or all of a prediction motion vector index.
  • the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI)
  • Pred_BI bi-prediction
  • a motion vector is encoded as compared with L0 prediction and L1 prediction using only one motion vector. Requires a large amount of code.
  • a differential motion vector is derived in order to reduce the amount of code, and the derived differential motion vector is encoded.
  • coding of one of the differential motion vectors corresponding to the L0 or L1 motion vector is not performed, and the value of the differential motion vector is set to (0, 0). Reduce.
  • one of the differential motion vectors corresponding to the L0 or L1 motion vector is not encoded, and one of the motion vectors corresponding to the L0 or L1 motion vector is predicted in bi-prediction If it is set to the same value as the motion vector, the code amount of the residual signal is likely to increase, and in a situation where the overall code amount is likely to increase, the differential motion vectors corresponding to the L0 and L1 motion vectors are encoded.
  • the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI)
  • Pred_BI bi-prediction
  • encoding or decoding of either L0 or L1 differential motion vector Switch whether to do.
  • the predicted block size is small, either the L0 or L1 differential motion vector is not encoded or decoded, and when the predicted block size is large, both the L0 and L1 differential motion vectors are encoded or decoded. I do.
  • the size of the prediction block is small, the number of pixels is small, so the code amount of the residual signal per prediction block is also small. Therefore, even if one of the differential motion vectors is not encoded in bi-prediction, the code amount of the residual signal is difficult to increase, and the code amount as a whole decreases.
  • the code amount of the residual signal per prediction block is also large. Therefore, if one of the differential motion vectors is not encoded in bi-prediction, the code amount of the residual signal is likely to increase, and the code amount as a whole increases.
  • a slice including the same reference image in L0 and L1, or both L0 and L1 are encoded in the temporal direction, or used as forward prediction to refer to a reference picture before the decoding target picture, and encoded in the temporal direction.
  • a slice that does not include backward prediction that refers to a reference picture after the picture to be decoded even if one of L0 and L1 is used instead of the motion vector detected by the motion vector, the prediction accuracy is used. Since the amount of increase in the code amount of the residual component is small, the difference motion vector of either L0 or L1 is not encoded or decoded in order to reduce the code amount of the difference motion vector.
  • the reference index of either L0 or L1 is also encoded or decoded in bi-prediction according to the slice unit or the size of the prediction block.
  • the code amount of inter prediction information is large
  • one of the reference indexes corresponding to the L0 and L1 motion vectors is not encoded, and whether or not the reference index value is derived is set as a default value.
  • the code amount of the inter prediction information is reduced.
  • an arbitrary reference picture cannot be used, so the code amount of the residual signal increases. There are things to do.
  • the code amount of the residual signal hardly increases, and the code as a whole In a situation where the amount is likely to decrease, one of the L0 or L1 reference indexes is not encoded, and if bi-prediction derives the value of either the L0 or L1 reference index or sets the default value, the residual In a situation where the code amount of the signal is likely to increase and the code amount as a whole is likely to increase, both the L0 and L1 reference indexes are encoded.
  • the code amount of the residual signal is unlikely to increase.
  • the code amount of the residual signal is likely to increase, and in a situation where the code amount as a whole is likely to increase, both the L0 and L1 prediction vector indexes are encoded.
  • the present invention is not limited to switching all of the inter-prediction information, that is, the differential motion vector, the reference index, and the prediction motion vector index. It is also possible to switch only part of the index, ie only one or two. For example, it is possible to encode or decode both the L0 and L1 reference indexes and the prediction motion vector index by switching whether to encode or decode only one of the L0 and L1 prediction motion vectors.
  • the prediction motion vector and the reference index of either L0 or L1 may be switched to encode or decode, and the prediction motion vector index of both L0 and L1 may be encoded or decoded.
  • the present invention is not limited to L1, and it is also possible to switch whether to perform encoding or decoding of L0 inter prediction.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a moving picture coding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the moving image encoding apparatus includes an image memory 101, a reference index deriving unit 116, a motion vector detecting unit 102, a differential motion vector deriving unit 103, an inter prediction information estimating unit 104, a motion compensation predicting unit 105, and a prediction method determination.
  • Unit 106 residual signal generation unit 107, orthogonal transform / quantization unit 108, first encoded bit string generation unit 109, second encoded bit string generation unit 110, multiplexing unit 111, inverse quantization / inverse orthogonal transform Unit 112, decoded image signal superimposing unit 113, encoded information storage memory 114, and decoded image memory 115.
  • a flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not L1 inter prediction information is encoded in bi-prediction is set to 0 or 1.
  • a flag interInfoCodingL1Flag of 1 indicates that L1 inter prediction information is encoded in bi-prediction, and a flag interInfoCodingL1Flag of 0 indicates that L1 inter prediction information is not encoded in bi-prediction.
  • a flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not L1 inter prediction information is encoded in bi-prediction includes a reference index deriving unit 116, a motion vector detecting unit 102, a differential motion vector deriving unit 103, a motion compensation predicting unit 105, and a prediction method determining unit 106. Reference is made by the first encoded bit string generation unit 109.
  • the image memory 101 temporarily stores the image signal of the encoding target picture supplied in the order of shooting / display time.
  • the image memory 101 supplies the stored image signal of the picture to be encoded to the motion vector detection unit 102, the prediction method determination unit 106, and the residual signal generation unit 107 in units of predetermined pixel blocks.
  • the image signals of the pictures stored in the order of shooting / display time are rearranged in the encoding order and output from the image memory 101 in units of pixel blocks.
  • the reference index deriving unit 116 refers to L1 in bi-prediction.
  • An index is derived and supplied to the motion vector detection unit 102 and the prediction method determination unit 106.
  • the L1 reference index of the prediction block to be encoded may be derived using the encoding information including the L1 reference index of the adjacent prediction block stored in the encoding information storage memory.
  • the reference picture of L0 corresponding to the reference index is also included in L1, the same reference picture may be used in L1, and the reference index of L1 corresponding to the reference picture may be derived.
  • the motion vector detection unit 102 uses the L0 and L1 in each prediction block size and each inter prediction mode by block matching or the like between the image signal supplied from the image memory 101 and the reference picture supplied from the decoded image memory 115. Each motion vector for each reference index is detected for each prediction block, and the detected motion vector is supplied to the motion compensation prediction unit 105, the difference motion vector derivation unit 103, and the prediction method determination unit 106.
  • the motion vectors detected for L0 prediction and L1 prediction may be combined into a motion vector for bi-prediction, or a separate motion vector may be detected for bi-prediction.
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to encode L1 inter prediction information is switched for each slice or according to the size of a prediction block to be encoded.
  • the L1 differential motion vector in bi-prediction is included as the inter prediction information to be switched, and the L1 differential motion vector is not encoded
  • the L1 predicted motion vector is derived by the method described later, and the predicted motion Let the vector be the L1 motion vector in bi-prediction.
  • the value of the L1 reference index is derived or set as a default value.
  • the differential motion vector deriving unit 103 calculates a plurality of motion vector predictor candidates by using the encoded information of the already encoded image signal stored in the encoded information storage memory 114, and will be described later.
  • the motion vector detection unit 102 selects an optimal motion vector predictor from a plurality of motion vector predictor candidates registered in the motion vector list and registered in the motion vector predictor list, and a motion vector difference is detected from the motion vector detected by the motion vector detection unit 102 and the motion vector predictor. And the calculated difference motion vector is supplied to the prediction method determination unit 106.
  • the inter prediction mode is bi-prediction, whether to encode L1 inter prediction information is switched for each slice or according to the size of the prediction block to be encoded.
  • the differential motion vector is set to (0, 0). Furthermore, a prediction motion vector index that identifies a prediction motion vector selected from prediction motion vector candidates registered in the prediction motion vector list is supplied to the prediction method determination unit 106. The detailed configuration and operation of the differential motion vector deriving unit 103 will be described later.
  • the inter prediction information estimation unit 104 estimates inter prediction information in merge mode.
  • the merge mode refers to inter prediction information such as a prediction mode of the prediction block, a reference index (information for specifying a reference picture used for motion compensation prediction from a plurality of reference pictures registered in the reference list), a motion vector, and the like. Is a mode in which inter prediction information of an encoded inter-predicted adjacent prediction block or an inter-predicted prediction block of a different picture is used.
  • a plurality of merge candidates are calculated using the encoded information of the already encoded prediction block stored in the encoded information storage memory 114, registered in the merge candidate list, and merged.
  • An optimal merge candidate is selected from a plurality of merge candidates registered in the candidate list, and inter prediction information such as a prediction mode, a reference index, and a motion vector of the selected merge candidate is supplied to the motion compensation prediction unit 105.
  • the merge index that identifies the selected merge candidate is supplied to the prediction method determination unit 106.
  • the motion compensation prediction unit 105 generates a prediction image signal by motion compensation prediction from a reference picture using the motion vectors detected by the motion vector detection unit 102 and the inter prediction information estimation unit 104, and uses the prediction image signal as a prediction method determination unit. 106.
  • L0 prediction and L1 prediction one-way prediction is performed.
  • Pred_BI bi-prediction
  • bi-directional prediction is performed, the inter-predicted signals of L0 prediction and L1 prediction are adaptively multiplied by weighting factors, offset values are added and superimposed, and finally A predicted image signal is generated.
  • the prediction method determination unit 106 determines a prediction method.
  • the code amount and the coding distortion are calculated for each prediction mode, and the prediction block size and the prediction mode for the smallest generated code amount and coding distortion are determined.
  • a code amount of encoded information such as inter prediction information and intra prediction information is calculated.
  • the code amount of the prediction residual signal obtained by encoding the prediction residual signal between the prediction image signal supplied from the motion compensation prediction unit 105 and the image signal to be encoded supplied from the image memory 101 is calculated.
  • the total generated code amount obtained by adding the code amount of the motion information and the code amount of the prediction residual signal is calculated and used as the first evaluation value.
  • the generated code amount calculated here is preferably a simulation of the encoding process, but can be approximated or approximated easily.
  • the prediction residual signal is decoded for distortion evaluation, and the encoding distortion is calculated as a ratio representing an error from the original image signal generated by the encoding.
  • the encoding distortion is calculated as a ratio representing an error from the original image signal generated by the encoding.
  • PredMode that determines whether inter prediction (PRED_INTER) or intra prediction (PRED_INTRA) is optimized for each coding block among multiple prediction methods, determines the partition mode PartMode, and predictive block units for inter prediction (PRED_INTER)
  • a merge index is determined.
  • an inter prediction flag, a prediction motion vector index, a reference index of L0 and L1, a difference motion vector, and the like are determined.
  • the encoded information corresponding to the determination is supplied to the first encoded bit string generation unit 109.
  • the prediction method determination unit 106 stores information indicating the determined prediction method and encoded information including a motion vector corresponding to the determined prediction method in the encoded information storage memory 114.
  • the encoded information stored here is the motion of the reference indexes refIdxL0, refIdxL1, L0, and L1 of the flags predFlagL0, predFlagL1, L0, and L1 indicating whether to use the prediction mode PredMode, the partition mode PartMode, the L0 prediction, and the L1 prediction.
  • the prediction mode PredMode is intra prediction (MODE_INTRA)
  • a flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction and a flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction are both 0.
  • the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0)
  • the flag predFlagL0 indicating whether or not to use L0 prediction is 1
  • the flag predFlagL1 indicating whether or not to use L1 prediction Is 0.
  • the inter prediction mode is L1 prediction (Pred_L1)
  • the flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction is 0, and the flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction is 1.
  • the prediction method determination unit 106 supplies a prediction image signal corresponding to the determined prediction mode to the residual signal generation unit 107 and the decoded image signal superposition unit 113.
  • the residual signal generation unit 107 generates a residual signal by performing subtraction between the image signal to be encoded and the predicted image signal, and supplies the residual signal to the orthogonal transform / quantization unit 108.
  • the orthogonal transform / quantization unit 108 performs orthogonal transform and quantization on the residual signal in accordance with the quantization parameter to generate an orthogonal transform / quantized residual signal, and a second encoded bit string generation unit 110 and the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 112. Further, the orthogonal transform / quantization unit 108 stores the quantization parameter in the encoded information storage memory 114.
  • the first encoded bit string generation unit 109 adds information corresponding to the prediction method determined by the prediction method determination unit 106 for each encoding block and prediction block, in addition to the information in units of sequences, pictures, slices, and encoding blocks. Encoding information is encoded. Specifically, when the prediction mode PredMode for each coding block is inter prediction (PRED_INTER), a flag for determining whether or not the mode is a merge mode, a merge index when the mode is merge mode, an inter prediction mode when the mode is not merge mode, and a reference index Then, inter prediction information such as a prediction motion vector index and a difference motion vector is encoded according to a prescribed syntax rule to generate a first encoded bit string, which is supplied to the multiplexing unit 111.
  • PRED_INTER inter prediction
  • inter prediction information such as a prediction motion vector index and a difference motion vector is encoded according to a prescribed syntax rule to generate a first encoded bit string, which is supplied to the multiplexing unit 111.
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to encode L1 inter prediction information is switched for each slice or according to the size of the prediction block to be encoded.
  • the inter prediction information to be switched is a part or all of the L1 reference index, predicted motion vector index, and differential motion vector in bi-prediction.
  • the second encoded bit string generation unit 110 entropy-encodes the residual signal that has been orthogonally transformed and quantized according to a specified syntax rule to generate a second encoded bit string, and supplies the second encoded bit string to the multiplexing unit 111.
  • the multiplexing unit 111 multiplexes the first encoded bit string and the second encoded bit string in accordance with a prescribed syntax rule, and outputs a bit stream.
  • the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 112 calculates a residual signal by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the orthogonal transform / quantized residual signal supplied from the orthogonal transform / quantization unit 108 to perform decoding. This is supplied to the image signal superimposing unit 113.
  • the decoded image signal superimposing unit 113 superimposes the predicted image signal according to the determination by the prediction method determining unit 106 and the residual signal that has been inverse quantized and inverse orthogonal transformed by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 112 to decode the decoded image. Is generated and stored in the decoded image memory 115.
  • the decoded image may be stored in the decoded image memory 115 after filtering processing for reducing distortion such as block distortion due to encoding.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a moving picture decoding apparatus 200 according to the embodiment of the present invention corresponding to the moving picture encoding apparatus of FIG.
  • the moving picture decoding apparatus includes a separation unit 201, a first encoded bit string decoding unit 202, a second encoded bit string decoding unit 203, a reference index derivation unit 211, a motion vector derivation unit 204, and an inter prediction information estimation unit 205.
  • the decoding process of the moving picture decoding apparatus in FIG. 2 corresponds to the decoding process provided in the moving picture encoding apparatus in FIG. 1, so the motion compensation prediction unit 206 in FIG.
  • the configurations of the inverse orthogonal transform unit 207, the decoded image signal superimposing unit 208, the encoded information storage memory 209, and the decoded image memory 210 are the same as those of the motion compensation prediction unit 105, the inverse quantization / inverse of the moving image encoding device in FIG.
  • the orthogonal transform unit 112, the decoded image signal superimposing unit 113, the encoded information storage memory 114, and the decoded image memory 115 have functions corresponding to the respective configurations.
  • the bit stream supplied to the separation unit 201 is separated according to a rule of a prescribed syntax, and the separated encoded bit string is supplied to the first encoded bit string decoding unit 202 and the second encoded bit string decoding unit 203.
  • the first encoded bit string decoding unit 202 decodes the supplied encoded bit string to obtain sequence, picture, slice, encoded block unit information, and predicted block unit encoded information. Specifically, for prediction mode PredMode, split mode PartMode, and inter prediction (PRED_INTER) that determine whether inter prediction (PRED_INTER) or intra prediction (PRED_INTRA) is performed in units of coding blocks, whether or not merge mode is used in units of prediction blocks.
  • the merge flag to be determined, the merge index when the merge flag is in the merge mode, and the encoded information related to the inter prediction mode, the predicted motion vector index, the difference motion vector, etc. when the merge flag is not the merge mode are decoded according to the specified syntax rule.
  • the reference index deriving unit 211 and the encoded information are supplied to the motion vector deriving unit 204 and the inter prediction information estimating unit 205.
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to decode the L1 prediction inter prediction information is switched for each slice or according to the size of the prediction block to be decoded.
  • the inter prediction information to be switched is a reference index, a prediction motion vector index, a part of or all of a difference motion vector. Therefore, in the first encoded bit string decoding unit 202, a flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not L1 inter prediction information is encoded in bi-prediction is set to 0 or 1.
  • a flag interInfoCodingL1Flag of 1 indicates that L1 inter prediction information is encoded in bi-prediction
  • a flag interInfoCodingL1Flag of 0 indicates that L1 inter prediction information is not encoded in bi-prediction.
  • Information of a flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not L1 inter prediction information is encoded in the set bi-prediction is supplied to the reference index deriving unit 211 and the motion vector deriving unit 212.
  • the bi-prediction When the flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not the L1 inter prediction information is encoded by bi-prediction is 1, when the L1 differential motion vector in bi-prediction is included as the inter prediction information to be switched, the bi-prediction When the differential motion vector of L1 is not decoded, the differential motion vector of L1 in bi-prediction is set to (0, 0), and the predicted motion vector index of L1 in bi-prediction is set as inter prediction information to be switched. If the prediction motion vector index of L1 in bi-prediction is not decoded, the prediction motion vector index of L1 in bi-prediction is set to the value of the prediction motion vector index of L0, and the encoding information is derived as a reference index.
  • the L1 reference index in bi-prediction is included as inter prediction information to be switched in the motion vector deriving unit 204, and the L1 reference index in bi-prediction is not decoded, bi-prediction is performed.
  • the reference index of L1 in prediction is set to a derived value
  • the reference index of L1 in bi-prediction can be set to a default value.
  • the first encoded bit string decoding unit 202 sets the reference index of L1 in bi-prediction to a default value, and supplies the encoded information to the reference index deriving unit 211.
  • the second encoded bit string decoding unit 203 calculates a residual signal that has been orthogonally transformed / quantized by decoding the supplied encoded bit string, and dequantized / inverted the residual signal that has been orthogonally transformed / quantized. This is supplied to the orthogonal transform unit 207.
  • the reference index deriving unit 211 determines that the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) from the supplied encoded information, the merge flag is not merge mode, the inter prediction mode is bi prediction (Pred_BI), and L1 in bi prediction When the flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not the inter prediction information is encoded is 0, the L1 reference index is derived and supplied to the motion compensation prediction unit 206.
  • PredMode is inter prediction (MODE_INTER) from the supplied encoded information
  • the merge flag is not merge mode
  • the inter prediction mode is bi prediction (Pred_BI)
  • L1 in bi prediction When the flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not the inter prediction information is encoded is 0, the L1 reference index is derived and supplied to the motion compensation prediction unit 206.
  • the L1 reference index of the prediction block to be decoded may be derived using the encoding information including the L1 reference index of the adjacent prediction block stored in the encoding information storage memory, or the L0 reference
  • the same reference picture may be used in L1
  • the reference index of L1 corresponding to the reference picture may be derived.
  • the motion vector deriving unit 204 calculates a plurality of motion vector predictor candidates using the encoded information of the already decoded image signal stored in the encoded information storage memory 209. In accordance with a prediction motion vector index that is registered in a prediction motion vector list (to be described later) and decoded and supplied by the first encoded bit string decoding unit 202 from among a plurality of prediction motion vector candidates registered in the prediction motion vector list. A predicted motion vector is selected, a motion vector is calculated from the difference vector decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 and the selected predicted motion vector, and is supplied to the motion compensated prediction unit 206 together with other encoded information.
  • the encoding information of the prediction block to be supplied / stored here includes the prediction indexes PredFlagL0, predFlagL1, L0, and L1 reference indexes refIdxL0, refIdxL1, indicating whether to use the prediction mode PredMode, the partition mode PartMode, the L0 prediction, and the L1 prediction.
  • the prediction mode PredMode is intra prediction (MODE_INTRA)
  • a flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction and a flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction are both 0.
  • the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0)
  • the flag predFlagL0 indicating whether or not to use L0 prediction
  • the flag predFlagL1 indicating whether or not to use L1 prediction Is 0.
  • the inter prediction mode is L1 prediction (Pred_L1)
  • the flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction
  • the flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction is 1.
  • the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI)
  • a flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction and a flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction are both 1.
  • the inter prediction information estimation unit 205 estimates the inter prediction information in the merge mode when the merge flag of the prediction block to be decoded is in the merge mode.
  • a plurality of merge candidates are calculated and registered in the merge candidate list, and the plurality of merge candidates registered in the merge candidate list.
  • the merge candidate corresponding to the merge index decoded and supplied by the first encoded bit string decoding unit 202 is selected from the merge candidates, and the prediction mode PredMode, split mode PartMode, L0 prediction, and L1 prediction of the selected merge candidate are selected.
  • Inter prediction information such as a flag indicating whether or not to use, reference indexes of L0 and L1, motion vectors of L0 and L1, and the like are supplied to the motion compensation prediction unit 206 and stored in the encoded information storage memory 209.
  • the motion compensated prediction unit 206 generates a predicted image signal by motion compensation prediction from the reference picture using the motion vector calculated by the motion vector derivation unit 204, and supplies the predicted image signal to the decoded image signal superimposing unit 208.
  • Pred_BI bi-prediction
  • a weighted coefficient is adaptively multiplied to two prediction image signals of L0 prediction and L1 prediction, and an offset value is added and superimposed to generate a final prediction image signal.
  • the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 207 performs inverse orthogonal transform and inverse quantization on the orthogonal transform / quantized residual signal decoded by the first encoded bit string decoding unit 202, and performs inverse orthogonal transform / An inverse quantized residual signal is obtained.
  • the decoded image signal superimposing unit 208 superimposes the predicted image signal subjected to motion compensation prediction by the motion compensation prediction unit 206 and the residual signal subjected to inverse orthogonal transform / inverse quantization by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 207.
  • the decoded image signal is decoded and stored in the decoded image memory 210.
  • the decoded image may be stored in the decoded image memory 210 after filtering processing for reducing block distortion or the like due to encoding is performed on the decoded image.
  • L1 is performed by bi-prediction according to slice units or the size of a prediction block to be encoded or decoded. Whether to encode or decode the inter prediction information.
  • the L1 inter prediction information is encoded by bi-prediction in the slice header.
  • a syntax element inter_info_coding_l1_flag for encoding or decoding a flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not to decode is prepared, and this syntax element is the first encoding of the video encoding device 100 when the slice type is B slice.
  • Whether the L1 inter prediction information is to be encoded or decoded in bi-prediction is determined by encoding in the bit string generation unit 109 and decoding in the first encoded bit string decoding unit 202 of the video decoding device 200.
  • whether to encode or decode the L0 inter prediction information in units of slices may be switched.
  • a syntax element inter_info_coding_l0_flag for encoding or decoding a flag interInfoCodingL0Flag indicating whether to encode or decode the L0 inter prediction information is prepared and encoded or decoded. Determine.
  • the amount of code is reduced by switching whether at least one of the differential motion vector, the reference index, and the predicted motion vector index is encoded or decoded. For example, in bi-prediction, only the L1 differential motion vector is used as switching target inter prediction information, and whether to encode or decode only the bi-predictive L1 differential motion vector is switched in units of slices.
  • the value of the L1 differential motion vector is set to (0, 0) on both the encoding side and the decoding side. That is, when the encoding and decoding of the L1 differential motion vector are omitted in bi-prediction, the L1 motion vector is used as it is on both the encoding side and the decoding side.
  • the mode is switched to a mode in which at least one of the differential motion vector, the reference index, and the predicted motion vector index is not encoded or decoded in the inter prediction information of one of L0 and L1 of bi-prediction in units of slices.
  • the flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not L1 inter prediction information is encoded or decoded in bi-prediction
  • the flag refIdxCodingL1Flag indicating whether or not the L1 reference index is encoded or decoded in bi-prediction
  • L1 in bi-prediction It is also possible to prepare a flag mvpIdxCodingL1Flag indicating whether or not to encode or predict the predicted motion vector index, or a flag mvdCodingL1Flag indicating whether or not to encode or decode the L1 differential prediction motion vector in bi-prediction, it can.
  • a flag refIdxCodingL0Flag indicating whether or not the L0 reference index is encoded or decoded in bi-prediction a flag mvpIdxCodingL0Flag indicating whether or not the L0 motion vector index is encoded or decoded in bi-prediction, and the difference of L0 in bi-prediction It is also possible to prepare a flag mvdCodingL0Flag indicating whether or not to encode or decode a predicted motion vector and switch them individually. As shown in the example of the syntax structure of the slice header ⁇ in FIG.
  • a syntax element ref_idx_coding_l1_flag for encoding or decoding a flag refIdxCodingL1Flag indicating whether to encode or decode the L1 reference index in bi-prediction in the slice header
  • a syntax element mvp_idx_coding_l1_flag for encoding or decoding a flag mvpIdxCodingL1Flag indicating whether to encode or decode the L1 motion vector predictor index in bi-prediction
  • L1 differential prediction motion vector in bi-prediction A syntax element mvd_coding_l1_flag is prepared for encoding or decoding the flag mvdCodingL1Flag indicating whether or not, and when the slice type is B slice, the first encoded bit string generation of the video encoding device 100 is generated Encoded in part 109
  • the respective inter prediction information L1 in bi-prediction it may also determine whether to
  • a syntax element ref_idx_coding_l0_flag for encoding or decoding a flag refIdxCodingL0Flag indicating whether to encode or decode a reference index of L0 in bi-prediction, L0 in bi-prediction
  • the code amount is reduced by switching whether at least one of these inter prediction information is encoded or decoded. For example, in bi-prediction, only the L1 differential motion vector is used as switching target inter prediction information, and whether to encode or decode only the bi-predictive L1 differential motion vector is switched in units of slices.
  • the L1 differential motion vector When omitting encoding and decoding of the L1 differential motion vector in bi-prediction, the L1 differential motion vector is set to (0, 0) on both the encoding side and the decoding side. That is, when the encoding and decoding of the L1 differential motion vector are omitted in bi-prediction, the L1 motion vector is used as it is on both the encoding side and the decoding side.
  • whether to encode or decode only the L0 differential prediction motion vector of bi-prediction may be switched in units of slices. Further, whether to encode or decode only the bi-predictive L1 reference index in units of slices may be switched or whether to encode or decode only the bi-predictive L0 reference index in units of slices. Also good. Further, whether to encode or decode only the bi-predictive L1 reference index in units of slices may be switched or whether to encode or decode only the bi-predictive L0 reference index in units of slices. Also good. Further, whether to encode or decode only the prediction motion vector index of bi-predicted L1 in units of slices may be switched, or whether to encode or decode only the prediction motion vector index of bi-prediction L0 in units of slices.
  • It may be switched. Whether to encode or decode bi-predictive L0 and L1 differential prediction motion vectors, respectively, or to encode or decode bi-predictive L0 and L1 reference indexes, respectively, in units of slices. Switching may be performed, and whether to predict or decode bi-predicted L0 and L1 motion vector predictor indexes may be switched. Also, whether to encode or decode the bi-predicted L1 differential motion vector, reference index, and predicted motion vector index may be switched in units of slices, or bi-predicted L0 differential motion vector and reference in units of slices. Whether to encode or decode the index and the motion vector predictor index may be switched.
  • the mode is switched to a mode in which at least one of the differential motion vector, the reference index, and the predicted motion vector index is not encoded or decoded in the inter prediction information of one of L0 and L1 of bi-prediction in units of slices. Like that.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a setting process procedure of a flag interInfoCodingL1Flag indicating whether or not L1 inter prediction information is encoded or decoded by bi-prediction when switching according to the size of a prediction block to be encoded or decoded.
  • the size of the prediction block to be encoded or decoded is obtained (step S401).
  • the flag interInfoCodingL1Flag is set to 0 (step S403).
  • interInfoCodingL1Flag is set to 1 (step S404).
  • the prescribed size sizePUInterPredInfoCodingL1 is 8 ⁇ 8.
  • the prescribed size sizePUInterPredInfoCodingL1 may be a fixed value, or may be set to an arbitrary value by preparing a syntax element for each sequence, picture, or slice. In addition, if the size is the same size, such as 8x4 and 4x8, multiplied by the width and height, it is considered the same size. That is, when the specified size sizePUInterPredInfoCodingL1 is set to 8x4, it is considered that 4x8 is also set.
  • step S402 if the size of the prediction block to be encoded or decoded is smaller than the specified size sizePUInterPredInfoCodingL1, interInfoCodingL1Flag may be set to 0. Otherwise, interInfoCodingL1Flag may be set to 1.
  • a merge flag mergeFlag for determining whether or not the merge mode is set in units of prediction blocks is encoded (step S501).
  • the merge flag is 1 (YES in step S502)
  • the merge index mergeIdx that identifies the merge candidate selected by the inter prediction information estimation unit 104 is encoded (step S503), and this encoding processing procedure is terminated.
  • step S504 if the merge flag is 0 (NO in step S502), the conditions in steps S504 and S505 are determined.
  • the inter prediction mode is L0 prediction (YES in step S504)
  • the L0 reference index refIdxL0 is encoded (step S506)
  • the L0 prediction motion vector index mvpIdxL0 is encoded (step S507)
  • the L0 differential motion vector is encoded. (Step S508), and the present encoding process procedure ends.
  • the inter prediction mode is L1 prediction (NO in step S504, YES in step S505)
  • the L1 reference index refIdxL1 is encoded (step S509)
  • the L1 prediction motion vector index mvpIdxL1 is encoded (step S510).
  • the differential motion vector of L1 is encoded (step S511), and this encoding processing procedure is terminated.
  • step S5 if the inter prediction mode is bi-prediction (NO in step S504, NO in step S505), the L0 reference index refIdxL0 is encoded (step S512), and the L0 prediction motion vector index mvpIdxL0 is encoded (step S513).
  • the differential motion vector of L0 is encoded (step S514).
  • Step S5 when the flag interPredInfoCodingL1Flag is 1, that is, when the L1 inter prediction information is encoded (YES in step S516), the L1 reference index refIdxL1 is encoded (step S517), and the L1 motion vector predictor index mvpIdxL1 is encoded. (Step S518), the differential motion vector of L1 is encoded (Step S519), and this encoding processing procedure is terminated.
  • step S601 the merge flag mergeFlag for determining whether or not the merge mode is set for each prediction block is decoded.
  • the merge flag is 1 (YES in step S602)
  • the merge index mergeIdx that identifies the merge candidate selected by the inter prediction information estimation unit 104 is decoded (step S603), and this decoding processing procedure ends.
  • step S602 when the merge flag is 0 (NO in step S602), the condition determination in steps S604 and S605 is performed.
  • the inter prediction mode is L0 prediction (YES in step S604)
  • the reference index refIdxL0 of L0 is decoded (step S606)
  • the prediction motion vector index mvpIdxL0 of L0 is decoded (step S607)
  • the differential motion vector of L0 is decoded.
  • the inter prediction mode is L1 prediction (NO in step S604, YES in step S605)
  • the L1 reference index refIdxL1 is decoded (step S609)
  • the L1 prediction motion vector index mvpIdxL1 is decoded (step S610).
  • the difference motion vector of L1 is decoded (step S611), and this decoding processing procedure is ended.
  • step S612 when the inter prediction mode is bi-prediction (NO in step S604, NO in step S605), the L0 reference index refIdxL0 is decoded (step S612), and the L0 prediction motion vector index mvpIdxL0 is decoded (step S613).
  • the differential motion vector of L0 is decoded (step S614).
  • the flag interPredInfoCodingL1Flag is set (step S615).
  • the flag interPredInfoCodingL1Flag is set by the method described with reference to FIG.
  • the flag interPredInfoCodingL1Flag is set at the time of slice header decoding.
  • Step S616 when the flag interPredInfoCodingL1Flag is 1, that is, when the L1 inter prediction information is decoded (YES in step S616), the L1 reference index refIdxL1 is decoded (step S617), and the L1 predicted motion vector index mvpIdxL1 is decoded ( Step S618), the differential motion vector of L1 is decoded (Step S619), and this decoding processing procedure is terminated.
  • the reference index deriving unit 211 derives the reference index refIdxL1 of L1 (step S620). Subsequently, the predicted motion vector index mvpIdxL1 of L1 is set to the value of the predicted motion vector index mvpIdxL0 of L0 (step S621). Subsequently, the differential motion vector of L1 is set to (0, 0) (step S622), and this decoding processing procedure is terminated.
  • the reference index refIdxLX of L1 in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded is derived using the reference index used in the surrounding prediction block. This is because it is considered that the reference index of the prediction block to be encoded or decoded has a high correlation with the reference indexes of neighboring prediction blocks. In particular, only the reference indexes of the prediction block A1 close to the left side of the prediction block to be encoded or decoded and the prediction block B1 close to the upper side are used. This is because, among the adjacent prediction blocks A0, A1, B0, B1, and B2 shown in FIG.
  • the prediction blocks A1 and B1 that are in contact with the sides of the prediction block to be encoded or decoded are the prediction blocks to be encoded or decoded. This is because the correlation is considered to be higher than that of the prediction blocks A0, B0, and B2 that are in contact with the vertices.
  • the prediction block to be used is limited to the prediction blocks A1 and B1 without using the prediction blocks A0, B0, and B2, thereby obtaining the improvement effect of the encoding efficiency by the derivation of the reference index, and the reference index derivation process Reduce the amount of computation and memory access.
  • Example 1 Hereinafter, this embodiment will be described by dividing it into several examples. First, Example 1 of the present embodiment will be described.
  • both the prediction block A1 and the prediction block B1 are LX predictions (a list from which a reference index is derived is LX, and prediction using LX is LX prediction. That is, a reference index of L0) LX is set to L0 when L is derived, and LX is set to L1 when the reference index of L1 is derived.Hereafter, this is used in this sense unless otherwise noted).
  • the smaller LX reference index value of A1 and prediction block B1 is adopted as the LX reference index value in bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded.
  • bi-prediction performs both L0 prediction and L1 prediction.
  • the value of the LX reference index of the prediction block that performs LX prediction is encoded or decoded by bi-prediction of the prediction block to be decoded.
  • the LX reference index value in bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded is the default value 0.
  • the reason why the default value of the LX reference index in bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded when both the prediction block A1 and the prediction block B1 do not perform LX prediction is that the value of the reference index in inter prediction This is because there is a high probability that the reference picture corresponding to 0 is most selected.
  • the present invention is not limited to this, and the default value of the reference index may be a value other than 0 (1, 2, etc.).
  • the syntax element shown may be installed and transmitted so that it can be selected on the encoding side.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining the derivation process procedure of the LX reference index refIdxLX in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded by the method of Example 1 of the present embodiment.
  • the encoding information of the prediction block A1 adjacent to the left and the encoding information of the prediction block B1 are acquired from the encoding information storage memory 114 or 209 (steps S6101 and S6102).
  • the LX reference index refIdxLX is set to the same value as the smaller of the LX reference index refIdxLX [xA] [yA] of the prediction block A1 and the LX reference index refIdxLX [xB] [yB] of the prediction block B1 In step S6104, the reference index deriving process is terminated.
  • xA and yA are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block A1 in the picture.
  • xB and yB are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block B1 in the picture.
  • the prediction block N when the prediction block N cannot be used outside the slice to be encoded or decoded, the prediction block N is encoded or encoded in the decoding order.
  • Both predFlagL0 [xN] [yN] and the flag predFlagL1 [xN] [yN] indicating whether to use the L1 prediction of the prediction block N are 0.
  • xN and yN are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block N in the picture.
  • PredMode of the prediction block N is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0)
  • the flag predFlagL0 [xN] [yN] indicating whether to use the L0 prediction of the prediction block N is 1
  • the flag predFlagL1 [xN] [yN] indicating whether to use the L1 prediction is 0.
  • a flag predFlagL0 [xN] [yN] indicating whether to use the L0 prediction of the prediction block N is a flag indicating whether to use 0, L1 prediction predFlagL1 [xN] [yN] is 1.
  • a flag predFlagL0 [xN] [yN] indicating whether to use the L0 prediction of the prediction block N, and a flag predFlagL1 [indicating whether to use the L1 prediction xN] [yN] are both 1.
  • the LX reference index refIdxLX is set to the same value as the LX reference index refIdxLX [xA] [yA] of the prediction block A1 (step S6106), and this reference index derivation process Exit.
  • xA and yA are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block A1 in the picture
  • xB and yB are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block B1 in the picture.
  • the LX reference index refIdxLX is set to the same value as the LX reference index refIdxLX [xB] [yB] in the prediction block B1 (step S6108), The reference index derivation process is terminated.
  • step S6103 When the flag predFlagLX [xA] [yA] indicating whether to perform LX prediction of the prediction block A1 and the flag predFlagLX [xB] [yB] indicating whether to perform LX prediction of the prediction block B1 are both 0 (step S6103)
  • step S6105 is NO
  • step S6107 is NO
  • the LX reference index refIdxLX is set to a default value of 0 (step S6109), and the reference index derivation process ends.
  • Example 2 of the present embodiment will be described. Also in Example 2 of the present embodiment, similar to Example 1, the reference index of the prediction block A1 that is close to the left side and the prediction block B1 that is close to the upper side is used for encoding or decoding. A reference index of LX in bi-prediction of the prediction block is derived. Compared to the first embodiment, the processing in step S6103 and step S6104 in FIG. 15 is omitted, and it is determined whether or not LX prediction is performed in the order of the prediction block A1 and the prediction block B1, and the LX prediction first found is determined. The difference is that the processing amount is further reduced by adopting the reference index of the prediction block to be performed.
  • the LX reference index of the prediction block A1 is adopted as the value of the LX reference index in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded, and the prediction block A1 performs LX prediction
  • the prediction block B1 performs LX prediction
  • the LX reference index of the prediction block B1 is adopted as the value of the LX reference index in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded.
  • the value of the LX reference index is set to 0, which is the default value.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining the derivation process procedure of the LX reference index refIdxLX in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded by the method of Example 2 of the present embodiment.
  • the encoding information of the prediction block A1 adjacent to the left and the encoding information of the prediction block B1 are acquired from the encoding information storage memory 114 or 209 (steps S6201 and S6202).
  • LX is set to L0 when the L0 reference index is derived
  • LX is set to L1 when the L1 reference index is derived.
  • the LX reference index refIdxLX is used as the LX reference index refIdxLX [xA] [xA] [ yA] is set to the same value (step S6204), and the reference index derivation process is terminated.
  • step S6203 NO, step S6205 YES the LX reference index refIdxLX is set to the same value as the LX reference index refIdxLX [xB] [yB] of the prediction block B1 (step S6206), and this reference index derivation process is performed. finish.
  • step S6203 When the flag predFlagLX [xA] [yA] indicating whether to perform LX prediction of the prediction block A1 and the flag predFlagLX [xB] [yB] indicating whether to perform LX prediction of the prediction block B1 are both 0 (step S6203). (NO in step S6205), the reference index refIdxLX of LX is set to the default value 0 (step S6207), and this reference index derivation process is terminated.
  • Example 2 of the present embodiment whether or not LX prediction is performed in the order of the prediction block A1 close to the left side and the prediction block B1 close to the upper side is first found. Although it has been described that the reference index of the prediction block for performing the LX prediction is adopted, it may be determined whether or not the LX prediction is performed in the order of the prediction block B1 and the prediction block A1, and the prediction index found first may be adopted. it can.
  • Example 3 of the present embodiment will be described. Also in Example 3 of the present embodiment, encoding is performed using the reference indexes of the prediction block A1 that is close to the left side and the prediction block B1 that is close to the upper side in the same manner as in Example 1 and Example 2. Alternatively, an LX reference index in bi-prediction of a prediction block to be decoded is derived. Compared to Example 2, it is determined whether or not to perform inter prediction in the order of the prediction block A1 and the prediction block B1, and the processing amount is further increased by adopting the prediction index of the prediction block that performs the inter prediction first found. The difference is that it reduces.
  • the LX reference index of the prediction block A1 is adopted as the value of the LX reference index in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded. At this time, if the prediction block A1 does not perform LX prediction, the LX reference index in bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded is set to 0.
  • the prediction mode (PredMode) of the prediction block A1 is not inter prediction (MODE_INTER) and the prediction mode (PredMode) of the prediction block B1 is inter prediction (MODE_INTER)
  • the LX reference index of the prediction block B1 is to be encoded or decoded.
  • the LX reference index in bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded is set to 0.
  • PredMode prediction modes of the prediction block A1 and the prediction block B1 are not inter prediction
  • MODE_INTER inter prediction
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining the derivation processing procedure of the LX reference index refIdxLX in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded by the method of Example 3 of the present embodiment.
  • the encoding information of the prediction block A1 adjacent to the left and the encoding information of the prediction block B1 are acquired from the encoding information storage memory 114 or 209 (steps S6301 and S6302).
  • step S6303 when the prediction block A1 can be used and the prediction mode (PredMode) of the prediction block A1 is intra prediction (MODE_INTRA) (YES in step S6303), that is, the prediction mode (PredMode) of the prediction block A1 is inter prediction (MODE_INTER). ), The process proceeds to step S6305. If the prediction mode (PredMode) of the prediction block A1 is not inter prediction (MODE_INTER), the process proceeds to step S6307.
  • the LX reference index refIdxLX is used as the LX reference index refIdxLX [xA] [xA] [xA] [ If the flag predFlagLX [xA] [yA] is 0 (NO in step S6304), the LX reference index refIdxLX is set to 0 (step S6306). The index derivation process ends.
  • step S6307 when the prediction block B1 can be used and the prediction mode (PredMode) of the prediction block B1 is intra prediction (MODE_INTRA) (YES in step S6307), that is, the prediction mode (PredMode) of the prediction block B1 is inter.
  • the prediction mode (PredMode) of the prediction block A1 is not inter prediction (MODE_INTER) (MODE_INTER) (MODE_INTER).
  • the LX reference index refIdxLX is used as the LX reference index refIdxLX [xB] [xB] [ yB] is set to the same value (step S6309), and when the flag predFlagLX [xB] [yB] is 0 (NO in step S6308), the LX reference index refIdxLX is set to 0 (step S6310).
  • the index derivation process ends.
  • the reference index refIdxLX of LX is set to 0 (step S6311), and this reference index derivation process is terminated.
  • Example 3 of the present embodiment whether or not to perform inter prediction in the order of the prediction block A1 close to the left side and the prediction block B1 close to the upper side is found first. Although it was described as adopting the reference index of the prediction block that performs inter prediction, it is determined whether or not inter prediction is performed in the order of the prediction block B1 and the prediction block A1, and the prediction block that performs the inter prediction first found is determined. A predictive index can also be employed.
  • Example 4 of the present embodiment will be described.
  • a reference index of LX in bi-prediction of a prediction block to be encoded or decoded is derived using a reference index of a prediction block A1 close to the left side.
  • the second embodiment is different from the second embodiment in that the processing amount is further reduced by omitting the processes of steps S6202, S6205, and S6206 of FIG.
  • the prediction block A1 When the prediction block A1 performs LX prediction (LX is a list from which a reference index is derived), the LX reference index of the prediction block A1 is encoded or decoded as the value of the LX reference index in bi-prediction of the prediction block to be decoded When the prediction block A1 does not perform LX prediction, the value of the LX reference index in bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded is set to 0 as the default value.
  • LX is a list from which a reference index is derived
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining the derivation procedure of the LX reference index refIdxLX in the bi-prediction of the prediction block to be encoded or decoded by the method of Example 4 of the present embodiment.
  • the encoding information of the prediction block A1 adjacent to the left is acquired from the encoding information storage memory 114 or 209 (step S6401).
  • the LX reference index refIdxLX is used as the LX reference index refIdxLX [xA] [xA] [ yA] is set to the same value (step S6403).
  • the LX reference index refIdxLX is set to 0 (step S6404).
  • the LX reference index refIdxLX is described as being derived using the reference index refIdxLX [xA] [yA] of the prediction block A1 close to the left side.
  • the reference index of LX can be derived using the reference index refIdxLX [xB] [yB] of the prediction block B1 close to the upper side.
  • Example 5 of the present embodiment when the reference picture of L0 is also included in L1, the reference index of L1 corresponds to the reference index of L0 in order to use the reference picture of L0 as the reference picture of L1.
  • the reference picture of L1 is set to the default value of 0.
  • FIG. 19 is a flowchart for explaining a derivation process procedure of the reference index refIdxLX of LX (LX is a reference list to be derived) in bi-prediction of a prediction block to be encoded or decoded by the method of Example 5 of the present embodiment. is there.
  • the LX reference index i is set to 0 (step S6502). Subsequently, until the reference index i reaches the number of LX reference indexes, the condition determination in step S6504 and the update of the reference index i in step S6506 are repeated (steps S6503 to S6507).
  • Reference of LY corresponding to reference index refIdxLY where POC of LX reference picture RefPicListX [i] registered in reference list RefPicListX of LX corresponding to reference index i is LY (LY is a reference list opposite to the derivation target) It is determined whether the reference picture RefPicListY [refIdxLY] registered in the list RefPicListY has the same value as the POC.
  • step S6504 If the value is the same (YES in step S6504), the LX reference index refIdxLX is set to the same value as the reference index i. (Step S6505), this derivation process is terminated. If the values are different (NO in step S6504), the LX reference index refIdxLX is updated by adding 1 to the reference index i (step S6506).
  • Example 6 of the present embodiment will be described.
  • whether to perform bi-prediction with the same reference using the L0 reference picture as the L1 reference picture is switched.
  • this switching when both L0 and L1 perform forward prediction, in order to perform bi-prediction using the same reference picture, a reference picture derivation process similar to that in the fifth embodiment is performed.
  • the reference index is set to 0 in order to perform bi-prediction using the preceding and following reference pictures.
  • FIG. 20 is a flowchart for describing a derivation process procedure of the reference index refIdxLX of LX (LX is a reference list to be derived) in bi-prediction of a prediction block to be encoded or decoded by the method of Example 6 of the present embodiment. is there.
  • the reference index derivation process in FIG. 20 is different from the reference picture derivation process in FIG. 19 in that the condition determination in step S6500 is added, and the processes in other steps are the same. Therefore, only step S6500 different from the reference picture derivation process of FIG. 19 will be described.
  • step S6500 If bi-prediction using the same reference picture is not performed (NO in step S6500), the reference index is set to 0 (step 6508), and this derivation process is terminated.
  • bi-prediction is performed using the same reference picture (YES in step S6500), processing similar to that in FIG. 19 after step S6501 is performed.
  • Whether to perform bi-prediction with the same reference picture is prepared by providing a flag sameRefPicFlag indicating whether bi-prediction with the same reference picture is performed. For example, when both L0 and L1 perform forward prediction, the same reference picture is used. In order to perform bi-prediction, the flag sameRefPicFlag is set to 1, and in the case of a slice in which forward prediction is performed in L0 and backward prediction is performed in L1, the flag sameRefPicFlag is set to 0 in order to perform bi-prediction using the preceding and following reference pictures. Set.
  • the encoding side and the decoding side are discriminated by preparing and encoding or decoding the syntax element same_ref_pic_flag for encoding or decoding the flag sameRefPicFlag indicating whether bi-prediction using the same reference picture is performed or not. can do.
  • the motion vector prediction method is performed in any of the encoding and decoding processes for each prediction block constituting the encoding block.
  • the prediction mode of the prediction block is inter prediction (MODE_INTER) and not the merge mode
  • the encoded motion vector used when calculating the differential motion vector to be encoded from the motion vector to be encoded is used.
  • the decoding is performed when the predicted motion vector is derived using the decoded motion vector used when calculating the motion vector to be decoded.
  • the motion vector prediction method is a method in which motion compensated prediction is performed in units of slices, that is, when the slice type is a P slice (unidirectional prediction slice) or a B slice (bidirectional prediction slice).
  • the prediction mode is an inter prediction (MODE_INTER) and is applied to a prediction block that encodes a differential motion vector that is not a merge mode.
  • FIG. 21 is a diagram showing a detailed configuration of the differential motion vector deriving unit 103 of the moving picture encoding device of FIG. A portion surrounded by a thick frame line in FIG. 21 indicates the differential motion vector deriving unit 103.
  • the part surrounded by a thick dotted line inside thereof shows an operation unit of a motion vector prediction method described later, and is similarly installed in a video decoding device corresponding to the video encoding device of the embodiment, The same determination result that does not contradict between encoding and decoding can be obtained.
  • a motion vector prediction method in encoding will be described with reference to FIG.
  • the difference motion vector derivation unit 103 includes a prediction motion vector candidate generation unit 121, a prediction motion vector candidate registration unit 122, a prediction motion vector redundant candidate deletion unit 123, a prediction motion vector candidate number limit unit 124, and a prediction motion vector candidate code amount calculation unit. 125, a predicted motion vector selection unit 126, and a motion vector subtraction unit 127.
  • the difference motion vector calculation process in the difference motion vector derivation unit 103 calculates a difference motion vector of a motion vector used in the inter prediction method selected in the encoding target block for each of L0 and L1. Specifically, when the prediction mode PredMode of the encoding target block is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode of the encoding target block is L0 prediction (Pred_L0), the prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated and predicted. A motion vector mvpL0 is selected, and a differential motion vector mvdL0 of the L0 motion vector is calculated.
  • the inter prediction mode (Pred_L1) of the encoding target block is L1 prediction
  • the L1 predicted motion vector list mvpListL1 is calculated
  • the predicted motion vector mvpL1 is selected
  • the differential motion vector mvdL1 of the L1 motion vector is calculated.
  • both L0 prediction and L1 prediction are performed, a prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is constructed, a prediction motion vector mvpL0 of L0 is selected, and L0 Prediction motion vector index mvpIdxL0 of L1 is calculated, differential motion vector mvdL0 of motion vector mvL0 of L0 is calculated, prediction motion vector list mvpListL1 of L1 is constructed, prediction motion vector mvpL1 of L1 is selected, and prediction of L1 is performed A motion vector index mvpIdxL1 is determined, and a differential motion vector mvdL1 of the L1 motion vector mvL1 is calculated.
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to encode inter prediction information for L1 prediction is switched for each slice or according to the size of the prediction block to be encoded.
  • the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is included as the inter prediction information to be switched, and the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is not encoded, the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction Is set to (0,0).
  • the prediction motion of L1 in bi-prediction is included as inter prediction information to be switched, and the prediction motion vector index mvpIdxL1 in bi-prediction is not encoded, the prediction motion of L1 in bi-prediction
  • the vector index mvpIdxL1 is set to the same value as the L0 predicted motion vector index mvpIdxL0.
  • L0 and L1 are represented as a common LX.
  • X is 0, and in the process of calculating the differential motion vector of L1, X is 1.
  • the other list is represented as LY.
  • the motion vector predictor candidate generating unit 121 predicts a prediction block group adjacent to the upper side (a prediction block group adjacent to the left side of the prediction block in the same picture as the prediction block to be encoded: A0 in FIG. 5).
  • A1 prediction block group adjacent to the left side (prediction block group adjacent to the upper side of the prediction block in the same picture as the prediction block to be encoded: B0, B1, B2 in FIG. 5), prediction blocks at different times
  • Three predictions of a group predicted block group that has already been encoded and exists at the same position as the prediction block in a picture temporally different from the prediction block to be encoded or a position near the prediction block: T0 and T1 in FIG.
  • mvLXA and mvLXB are referred to as spatial prediction motion vectors
  • mvLXCol is referred to as a temporal prediction motion vector.
  • These candidate motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol may be derived by scaling according to the relationship between the POC of the current picture and the POC of the reference picture.
  • the motion vector predictor candidate generation unit 121 performs a later-described condition determination on the prediction blocks in each prediction block group in a predetermined order for each prediction block group.
  • a motion vector is selected and set as the predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol.
  • the lowest prediction block has the highest priority, and the priority is given from the bottom to the top.
  • the right prediction Blocks have the highest priority and are prioritized from right to left.
  • the prediction block of T0 has the highest priority, and the priority is given in the order of T0 and T1.
  • Condition determination 1 Prediction using the same reference index, that is, the same reference picture, is performed in the proximity prediction block with the same reference list LX as the motion vector of the LX that is the difference motion vector calculation target of the prediction block to be encoded or decoded. Yes.
  • Condition determination 2 Although the reference list LY is different from the LX motion vector of the differential motion vector calculation target of the prediction block to be encoded or decoded, prediction using the same reference picture is performed in the proximity prediction block.
  • Condition determination 3 Prediction using a different reference picture is performed in the proximity prediction block with the same reference list LX as the motion vector of the LX that is the differential motion vector calculation target of the prediction block to be encoded or decoded.
  • Condition determination 4 Prediction using a different reference picture in the reference list LY different from the motion vector of the LX that is the difference motion vector calculation target of the prediction block to be encoded or decoded is performed in the proximity prediction block.
  • Condition Determination 1 or Condition Determination 2 the motion vector of the corresponding adjacent prediction block corresponds to the same reference picture, so that it is directly used as a prediction motion vector candidate.
  • condition of condition determination 4 the motion vector of the corresponding adjacent prediction block corresponds to a different reference picture, and therefore, the motion vector is calculated by scaling and used as a predicted motion vector candidate.
  • the following five methods can be set as a method of loop scanning of the spatial prediction block, depending on the above four condition determination methods.
  • the appropriateness of the prediction vector and the maximum processing amount differ depending on each method, and these are selected and set in consideration of them.
  • the scanning method 1 will be described later in detail with reference to the flowcharts of FIGS. 26 to 30.
  • those skilled in the art will know the procedure for performing the scanning methods 2 to 5 by using the scanning method 1. Since this is an item that can be appropriately designed in accordance with the procedure for carrying out the above, detailed description is omitted.
  • the loop process of the scan of the spatial prediction block in a moving image encoder is demonstrated here, the same process is also possible in a moving image decoder.
  • Scanning method 1 Priority is given to the determination of a motion vector predictor that does not require a scaling operation using the same reference picture. Two condition determinations are performed for each prediction block among the four condition determinations. If the condition is not satisfied, the condition determination of the adjacent prediction block is performed. Move on. Condition determination 1 and condition determination 2 are performed in the first round, and condition determination 3 and condition determination 4 are performed in the next round of prediction blocks.
  • condition determination is performed in the following priority order.
  • N is A or B
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list LX, same reference picture) 2.
  • Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list LY, same reference picture) 3.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list LX, same reference picture) 4).
  • Condition determination 2 of the prediction block N1 (different reference list LY, same reference picture) 5.
  • Condition determination 1 of the prediction block N2 (the same reference list LX, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side 6. 6.
  • Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • Condition determination 3 of the prediction block N0 (same reference list LX, different reference pictures) 8).
  • Prediction block N0 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture) 9.
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list LX, different reference pictures) 10.
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list LY, different reference picture) 11.
  • Condition determination 3 of the prediction block N2 (same reference list LX, different reference pictures), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • Prediction block 4 for condition block 4 (different reference list LY, different reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • the scanning method 1 since a predicted motion vector that does not require a scaling operation using the same reference picture is easily selected, there is an effect of increasing the possibility that the code amount of the difference motion vector is reduced.
  • the number of rounds of condition determination is a maximum of 2
  • the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block is less than that in the scanning method 2 described later when considering implementation in hardware, and complexity is increased. Is reduced.
  • Scanning method 2 Among the four condition determinations, one condition determination is performed for each prediction block. If the condition is not satisfied, the process proceeds to the condition determination for the adjacent prediction block. If the condition determination is performed four times for each prediction block, the process is terminated.
  • condition determination is performed in the following priority order.
  • N is A or B
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list LX, same reference picture) 2.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list LX, same reference picture) 3.
  • Condition determination 1 of the prediction block N2 (the same reference list LX, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list LY, same reference picture) 5.
  • Condition determination 2 of the prediction block N1 (different reference list LY, same reference picture) 6). 6.
  • Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side Condition determination 3 of the prediction block N0 (same reference list LX, different reference pictures) 8).
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list LX, different reference pictures) 9.
  • Condition determination 3 of the prediction block N2 (same reference list LX, different reference pictures), only the prediction block group adjacent to the upper side Prediction block N0 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture) 11.
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list LY, different reference picture) 12
  • Prediction block 4 for condition block 4 (different reference list LY, different reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • the scan method 2 since a predicted motion vector that does not require a scaling operation using the same reference picture is easily selected, there is an effect of increasing the possibility that the code amount of the difference motion vector is reduced.
  • the number of rounds for condition determination is four times, and the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block is larger than that in the scanning method 1 when considering implementation in hardware, but the prediction of the same reference list is performed. A motion vector is easily selected.
  • Scan method 3 In the first round, the condition determination of condition determination 1 is performed for each prediction block, and if the condition is not satisfied, the process proceeds to the condition determination of the adjacent prediction block. In the next lap, the condition determination is performed in the order of condition determination 2, condition determination 3, condition determination 4 for each prediction block, and then the process moves to the next.
  • condition determination is performed in the following priority order.
  • N is A or B
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list LX, same reference picture) 2.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list LX, same reference picture) 3.
  • Condition determination 1 of the prediction block N2 (the same reference list LX, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list LY, same reference picture) 5.
  • Condition determination 3 of the prediction block N0 (same reference list LX, different reference pictures) 6).
  • Prediction block N0 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture) 7).
  • Condition determination 2 of the prediction block N1 (different reference list LY, same reference picture) 8).
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list LX, different reference pictures) 9.
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list LY, different reference picture) 10.
  • Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side 11.
  • Condition determination 3 of the prediction block N2 (same reference list LX, different reference pictures), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • Prediction block 4 for condition block 4 (different reference list LY, different reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • a prediction motion vector that does not require a scaling operation using the same reference picture in the same reference list can be easily selected, so that there is an effect that the possibility that the code amount of the difference motion vector is reduced is increased.
  • the maximum number of rounds for condition determination is two, the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block is smaller than that in the scanning method 2 when considering implementation in hardware, and complexity is reduced. Is done.
  • Scanning method 4 Priority is given to the condition determination of the same prediction block, and four condition determinations are performed within one prediction block. If all the conditions are not met, it is determined that there is no motion vector matching the condition in the prediction block. The condition of the next prediction block is determined.
  • condition determination is performed in the following priority order.
  • N is A or B
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list LX, same reference picture) 2.
  • Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list LY, same reference picture) 3.
  • Condition determination 3 of the prediction block N0 (same reference list LX, different reference pictures) 4).
  • Prediction block N0 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture) 5.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list LX, same reference picture) 6).
  • Condition determination 2 of the prediction block N1 (different reference list LY, same reference picture) 7).
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list LX, different reference pictures) 8).
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list LY, different reference picture) 9. 9.
  • Condition determination 1 of the prediction block N2 (the same reference list LX, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side 10.
  • Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side 11.
  • Condition determination 3 of the prediction block N2 (same reference list LX, different reference pictures), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • Prediction block 4 for condition block 4 (different reference list LY, different reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • the scan method 4 since the number of rounds of condition determination is at most one, the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block when the implementation in hardware is taken into consideration is the scan method 1 and the scan method 2. Compared with the scanning method 3, the complexity is reduced.
  • Scanning method 5 Similar to the scanning method 4, priority is given to the condition determination of the same prediction block, and four condition determinations are performed within one prediction block. If all the conditions are not met, the motion vector matching the condition is not included in the prediction block. It is determined that it does not exist, and the condition of the next prediction block is determined. However, in the condition determination in the prediction block, the scan method 4 gives priority to the same reference picture, but the scan method 5 gives priority to the same reference list.
  • condition determination is performed in the following priority order.
  • N is A or B
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list LX, same reference picture) 2.
  • Condition determination 3 of the prediction block N0 (same reference list LX, different reference pictures) 3.
  • Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list LY, same reference picture) 4).
  • Prediction block N0 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture) 5.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list LX, same reference picture) 6).
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list LX, different reference pictures) 7).
  • Condition determination 2 of the prediction block N1 (different reference list LY, same reference picture) 8).
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list LY, different reference picture) 9. 9.
  • Condition determination 1 of the prediction block N2 (the same reference list LX, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side 10.
  • Condition determination 3 of the prediction block N2 (same reference list LX, different reference pictures), only the prediction block group adjacent to the upper side 11.
  • Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, the same reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • Prediction block 4 for condition block 4 (different reference list LY, different reference picture), only the prediction block group adjacent to the upper side
  • the number of times of reference block reference lists can be reduced compared to the scan method 4, and the complexity is reduced by reducing the number of times of access to the memory and the amount of processing such as condition determination. can do.
  • the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block is the scan method 1, scan when considering implementation in hardware. Compared with Method 2 and Scan Method 3, the complexity is reduced.
  • the predicted motion vector candidate registration unit 122 stores the calculated predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol in the predicted motion vector list mvpListLX.
  • the motion vector predictor redundant candidate deletion unit 123 compares the motion vector values of the motion vector predictor candidates stored in the motion vector list mvpListLX of the LX, and selects the same motion vector candidate from the motion vector predictor candidates. Judgment of motion vector values, leave one candidate motion vector candidate determined to have the same motion vector value, delete the rest from the motion vector predictor list mvpListLX, The predicted motion vector list mvpListLX is updated so that the candidates do not overlap. However, when the defined final candidate number finalNumMVPCand is 1, this redundancy determination process can be omitted.
  • the motion vector predictor candidate number limiting unit 124 the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector list mvpListLX of LX is counted, and the motion vector candidate number numMVPCandLX of LX is set to the counted candidate value. Is done.
  • the motion vector predictor candidate number limiting unit 124 limits the motion vector vector candidate number numMVPCandLX registered in the motion vector list mvpListLX of the LX to the final final candidate number finalNumMVPCand.
  • the final candidate number finalNumMVPCand is defined. This is because if the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor list fluctuates according to the state of construction of the motion vector predictor list, the motion vector list on the decoding side must be constructed before the motion vector predictor list is constructed. This is because entropy decoding cannot be performed. Furthermore, if entropy decoding depends on the construction state of the motion vector predictor list including the motion vector candidate mvLXCol derived from the prediction block of the picture at different time, when an error occurs when decoding the encoded bit string of another picture The encoded bit string of the current picture is also affected by the error, and there is a problem that entropy decoding cannot be continued normally.
  • the prediction motion vector index can be entropy-decoded independently of the construction of the prediction motion vector list, and an encoded bit string of another picture Even if an error occurs during decoding, it is possible to continue entropy decoding of the encoded bit string of the current picture without being affected by the error.
  • the predicted motion vector candidate number limit unit 124 (0 until the predicted motion vector candidate number numMVPCandLX becomes the same value as the final candidate number finalNumMVPCand. , 0) is added to the motion vector list mvpListLX to limit the number of motion vector predictor candidates to a specified value.
  • a motion vector having a value of (0, 0) may be added in duplicate, but on the decoding side, how the predicted motion vector index falls within the range from 0 to (specified number of candidates ⁇ 1). Even if a large value is taken, the predicted motion vector can be determined.
  • the number of predicted motion vector candidates for LX numMVPCandLX is larger than the final number of final candidates defined, finalNumMVPCand, all the elements registered in the index larger than finalNumMVPCand-1 are deleted from the predicted motion vector list mvpListLX.
  • the updated prediction motion vector list mvpListLX is supplied to the prediction motion vector candidate code amount calculation unit 125 and the prediction motion vector selection unit 126.
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to encode inter prediction information for L1 prediction is switched for each slice or according to the size of a prediction block to be encoded.
  • the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is included as the inter prediction information to be switched, and the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is not encoded, the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction Is set to 0.
  • the prediction motion of L1 in bi-prediction is set to 0.
  • the motion vector predictor selection unit 126 selects a motion vector candidate mvpListLX [i] that has the smallest code amount for each motion vector predictor candidate from among the elements registered in the motion vector list mvpListLX of LX. Select as the predicted motion vector mvpLX.
  • the motion vector predictor candidates represented by the index i in the motion vector list mvpListLX with a small number mvpListLX [i] is selected as the LX optimum predicted motion vector mvpLX.
  • the selected predicted motion vector mvpLX is supplied to the motion vector subtraction unit 127. Further, the index i in the predicted motion vector list mvpListLX corresponding to the selected predicted motion vector mvpLX is output as a predicted motion vector index mvpIdxLX of LX.
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to encode inter prediction information for L1 prediction is switched for each slice or according to the size of a prediction block to be encoded.
  • the prediction motion vector index mvpIdxL1 in bi-prediction is included as inter prediction information to be switched, and the prediction motion vector index mvpIdxL1 in bi-prediction is not encoded
  • the prediction motion of L1 in bi-prediction The vector index mvpIdxL1 is set to the same value as the L0 predicted motion vector index mvpIdxL0 and is output.
  • the motion vector subtraction unit 127 calculates the LX differential motion vector mvdLX by subtracting the selected LX predicted motion vector mvpLX from the LX motion vector mvLX, and outputs the differential motion vector mvdLX.
  • mvdLX mvLX-mvpLX
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to encode inter prediction information for L1 prediction is switched for each slice or according to the size of a prediction block to be encoded.
  • the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is included as the inter prediction information to be switched, and the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is not encoded, the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction Is set to (0,0) and output.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a detailed configuration of the motion vector deriving unit 204 of the video decoding device of FIG. 2 corresponding to the video encoding device of the embodiment.
  • a portion surrounded by a thick frame line in FIG. 22 indicates the motion vector deriving unit 204.
  • the part surrounded by the thick dotted line inside shows the operation part of the motion vector prediction method described later, which is also installed in the corresponding moving picture coding apparatus in the same way and has the same consistency between coding and decoding. Judgment results are obtained.
  • a motion vector prediction method in decoding will be described with reference to FIG.
  • the final motion vector finalNumMVPCand is set on the decoding side as well as the encoding side according to the size of the prediction block to be decoded.
  • the motion vector derivation unit 204 sets finalNumMVPCand to a number smaller than the latter if the size of the prediction block of the luminance signal to be decoded is equal to or smaller than the sizePUInterPredInfoCodingL1, and otherwise sets the finalNumMVPCand to a number larger than the former To do.
  • the specified size sizePUInterPredInfoCodingL1 is set to 8x8, and the finalNumMVPCand is set to 1 if the size of the prediction block of the luminance signal to be decoded is less than the sizePUInterPredInfoCodingL1. Otherwise, the finalNumMVPCand is set to 1. Set to 2.
  • the motion vector deriving unit 204 includes a predicted motion vector candidate generating unit 221, a predicted motion vector candidate registering unit 222, a predicted motion vector redundant candidate deleting unit 223, a predicted motion vector candidate number limiting unit 224, a predicted motion vector selecting unit 225, and a motion vector.
  • An adder 226 is included.
  • motion vectors used for inter prediction are calculated for each of L0 and L1. Specifically, when the prediction mode PredMode of the encoding target block is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode of the encoding target block is L0 prediction (Pred_L0), a prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is constructed, and L0 The motion vector mvpL0 of L0 is calculated by selecting the motion vector predictor mvpL0 indicated by the motion vector index mvpIdxL0 and adding the motion vector mvdL0 of L0.
  • the inter prediction mode of the encoding target block is L1 prediction (Pred_L1)
  • a prediction motion vector list mvpListL1 of L1 is constructed, a prediction motion vector mvpL1 indicated by the prediction motion vector index mvpIdxL1 of L1 is selected, and differential motion of L1 The vector mvdL1 is added to calculate the L1 motion vector mvL1.
  • Pred_BI bi-prediction
  • both L0 prediction and L1 prediction are performed, and a prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is constructed, and the prediction motion vector index mvpIdxL0 of L0 indicates L0.
  • the predicted motion vector mvpL0 is selected and the difference motion vector mvdL0 of L0 is added to calculate the motion vector mvL0 of L0, and the predicted motion vector list mvpListL1 of L1 is constructed, and the predicted motion vector index mvpIdxL1 of L1 indicates The L1 predicted motion vector mvpL1 is calculated, and the L1 differential motion vector mvdL1 is added to calculate the L1 motion vector mvL1.
  • the inter prediction mode is bi-prediction, whether to decode inter prediction information for L1 prediction is switched for each slice or according to the size of a prediction block to be encoded.
  • the first encoded bit string decoding unit 202 performs bi-prediction.
  • the difference motion vector mvdL1 of L1 at is set to (0, 0) and supplied to the motion vector deriving unit 204.
  • the first encoded bit string decoding unit 202 The predicted motion vector index mvpIdxL1 of L1 in bi-prediction is set to the same value as the predicted motion vector index mvpIdxL0 of L0 and is supplied to the motion vector deriving unit 204.
  • L0 and L1 are represented as a common LX.
  • X is 0 in the process of calculating the L0 motion vector
  • X is 1 in the process of calculating the L1 motion vector.
  • the other list is represented as LY.
  • the motion vector deriving unit 204 includes a motion vector predictor candidate generating unit 221, a motion vector predictor candidate registering unit 222, a motion vector predictor redundant candidate deleting unit 223, and a motion vector predictor candidate number limiting unit 224, which are differential motion vectors on the encoding side. It is specified that the motion vector predictor candidate generating unit 121, the motion vector predictor candidate registering unit 122, the motion vector predictor redundant candidate deleting unit 123, and the motion vector predictor candidate number limiting unit 124 in the derivation unit 103 perform the same operation. Thus, the same motion vector predictor candidates that are consistent between encoding and decoding can be obtained on the encoding side and the decoding side.
  • the motion vector predictor candidate generation unit 221 performs the same processing as that of the motion vector predictor candidate generation unit 121 on the encoding side in FIG. Decoded and recorded in the encoded information storage memory 209, the decoded predicted block close to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and the same position as or near the decoding target block in a different picture Are read out from the encoded information storage memory 209. Predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol are generated for each predicted block group from the motion vectors of other decoded blocks read from the encoded information storage memory 209 and supplied to the predicted motion vector candidate registration unit 222. .
  • These candidate motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol may be calculated by scaling according to the reference index. Since the motion vector predictor candidate generation unit 221 performs the same processing as that of the motion vector predictor candidate generation unit 121 on the encoding side in FIG. 21, the motion vector predictor candidate generation unit 121 on the encoding side in FIG. The condition determination of the scan methods 1, 2, 3, 4, and 5 for calculating the motion vector predictor can also be applied to the motion vector predictor candidate generation unit 221 and detailed description thereof is omitted here.
  • the motion vector predictor candidate registration unit 222 performs the same process as the motion vector predictor candidate registration unit 122 on the encoding side in FIG.
  • the calculated prediction motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol are stored in the LX prediction motion vector list mvpListLX.
  • the motion vector redundancy candidate deletion unit 223 performs the same process as the motion vector redundancy candidate deletion unit 123 on the encoding side in FIG.
  • the predicted motion vector candidates stored in the LX predicted motion vector list mvpListLX those having the same motion vector value are determined, and one predicted motion vector candidate determined to have the same motion vector value.
  • the remaining motion vectors are deleted from the predicted motion vector list mvpListLX, the predicted motion vector candidates are not duplicated, and the predicted motion vector list mvpListLX is updated.
  • the motion vector predictor candidate number limiting unit 224 performs the same processing as the motion vector predictor candidate number limiting unit 124 on the encoding side in FIG.
  • the motion vector predictor candidate number limiting unit 224 the number of elements registered in the motion vector predictor list mvpListLX is counted, and the motion vector candidate number numMVPCandLX of LX is set to the value of the counted candidate number.
  • the motion vector predictor candidate number limiting unit 224 limits the number of motion vector motion vector candidates numMVPCandLX registered in the motion vector predictor list mvpListLX to the final final candidate number finalNumMVPCand for the reason explained on the encoding side.
  • the number of predicted motion vector candidates for LX numMVPCandLX is smaller than the specified final candidate number finalNumMVPCand, a motion vector having a value of (0, 0) is obtained until the predicted motion vector candidate number numMVPCandLX becomes the same value as the final candidate number finalNumMVPCand.
  • the number of motion vector predictor candidates is limited to a specified value.
  • a motion vector having a value of (0, 0) may be added in duplicate, but on the decoding side, any value within the range of the predicted motion vector index from 0 to the specified value ⁇ 1 is taken.
  • the predicted motion vector can be determined.
  • the number of predicted motion vector candidates for LX numMVPCandLX is larger than the final number of final candidates defined, finalNumMVPCand, all the elements registered in the index larger than finalNumMVPCand-1 are deleted from the predicted motion vector list mvpListLX.
  • the updated motion vector predictor list mvpListLX is supplied to the motion vector predictor selection unit 225.
  • the predicted motion vector index mvpIdxLX of the LX predicted motion vector decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 is supplied to the predicted motion vector selection unit 225.
  • the prediction motion vector selection unit 225 is supplied with the prediction motion vector index mvpIdxLX of the LX decoded by the first encoded bit string decoding unit 202, and selects a prediction motion vector candidate mvpListLX [mvpIdxLX] corresponding to the supplied index mvpIdxLX. It extracts from the motion vector list mvpListLX as the motion vector motion vector mvpLX of LX.
  • the supplied motion vector predictor candidate is supplied to the motion vector adding unit 226 as a motion vector predictor mvpLX.
  • the motion vector addition unit 226 calculates the LX motion vector mvLX by adding the LX differential motion vector mvdLX and the LX prediction motion vector mvpLX that are supplied after being decoded by the first encoded bit string decoding unit 202. And outputs a motion vector mvLX.
  • mvLX mvpLX + mvdLX
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to decode L1 prediction inter prediction information is switched for each slice or according to the size of the prediction block to be encoded.
  • the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is included as inter prediction information to be switched, and the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is not decoded
  • the first encoded bit string decoding unit 202 performs bi-prediction. Since the difference motion vector mvdL1 of L1 is set to (0, 0) and is supplied to the motion vector deriving unit 204, the motion vector mvL1 of L1 becomes the same as the value of the predicted motion vector mvpL1 of L1.
  • the LX motion vector mvLX is calculated for each prediction block.
  • a predicted image signal is generated by motion compensation using this motion vector, and is added to the decoded prediction residual signal to generate a decoded image signal.
  • FIG. 23 is a flowchart showing a difference motion vector calculation processing procedure by the moving image encoding device
  • FIG. 24 is a flowchart showing a motion vector calculation processing procedure by the moving image decoding device.
  • the differential motion vector deriving unit 103 calculates the differential motion vector of the motion vector used in the inter prediction selected in the encoding target block for each of L0 and L1 (S101 to S106). Specifically, when the prediction mode PredMode of the encoding target block is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), a prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated and a prediction motion vector mvpL0 is selected. Then, the differential motion vector mvdL0 of the motion vector mvL0 of L0 is calculated.
  • the prediction motion vector list mvpListL1 of L1 is calculated, the prediction motion vector mvpL1 is selected, and the differential motion vector mvdL1 of the motion vector mvL1 of L1 is calculated. .
  • a prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated, a prediction motion vector mvpL0 of L0 is selected, and L0 A difference motion vector mvdL0 of the L1 motion vector mvLL, a prediction motion vector list mvpListL1 of the L1, a prediction motion vector mvpL1 of the L1, and a difference motion vector mvdL1 of the motion vector mvL1 of the L1.
  • L0 and L1 are represented as a common LX.
  • X is 0, and in the process of calculating the differential motion vector of L1, X is 1.
  • the other list is represented as LY.
  • the LX predicted motion vector candidates are calculated to construct the LX predicted motion vector list mvpListLX (S103).
  • the motion vector predictor candidate generation unit 121 in the motion vector deriving unit 103 calculates a plurality of motion vector predictor candidates, and the motion vector predictor candidate registration unit 122 calculates the motion vector predictor candidates calculated in the motion vector predictor list mvpListLX.
  • the motion vector redundancy candidate deletion unit 123 deletes unnecessary motion vector predictor candidates, and the motion vector predictor candidate number limiting unit 124 registers the number of motion vector motion vector candidates numMVPCandLX in the motion vector list mvpListLX.
  • step S103 The detailed processing procedure of step S103 will be described later with reference to the flowchart of FIG.
  • the predicted motion vector candidate code amount calculation unit 125 and the predicted motion vector selection unit 126 select the LX predicted motion vector mvpLX from the LX predicted motion vector list mvpListLX (S104).
  • the motion vector predictor candidate code amount calculation unit 125 calculates each motion vector difference which is a difference between the motion vector mvLX and each motion vector candidate mvpListLX [i] stored in the motion vector predictor list mvpListLX.
  • the coding amount when the difference motion vector is encoded is calculated for each element of the prediction motion vector list mvpListLX, and the prediction motion vector selection unit 126 among the elements registered in the prediction motion vector list mvpListLX, A predicted motion vector candidate mvpListLX [i] that minimizes the code amount for each predicted motion vector candidate is selected as a predicted motion vector mvpLX.
  • the motion vector subtraction unit 127 calculates an LX differential motion vector mvdLX by subtracting the selected LX motion vector mvpLX from the LX motion vector mvLX (S105).
  • mvdLX mvLX-mvpLX
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to encode inter prediction information for L1 prediction is switched for each slice or according to the size of a prediction block to be encoded.
  • the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is included as the inter prediction information to be switched, and the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is not encoded, the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction Is set to (0,0).
  • the motion vector deriving unit 204 calculates motion vectors used for inter prediction for each of L0 and L1 (S201 to S206). Specifically, when the prediction mode PredMode of the encoding target block is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode of the encoding target block is L0 prediction (Pred_L0), the prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated and predicted. A motion vector mvpL0 is selected, and a motion vector mvL0 of L0 is calculated.
  • PredMode of the encoding target block is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode of the encoding target block is L0 prediction (Pred_L0)
  • the prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated and predicted.
  • a motion vector mvpL0 is selected, and a motion vector mvL0 of L0 is calculated.
  • the inter prediction mode of the encoding target block is L1 prediction (Pred_L1)
  • the L1 predicted motion vector list mvpListL1 is calculated
  • the predicted motion vector mvpL1 is selected
  • the L1 motion vector mvL1 is calculated.
  • the inter prediction mode of the encoding target block is bi-prediction (Pred_BI)
  • both L0 prediction and L1 prediction are performed, a prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated, a prediction motion vector mvpL0 of L0 is selected, and L0 Motion vector mvL0, L1 predicted motion vector list mvpListL1 is calculated, L1 predicted motion vector mvpL1 is calculated, and L1 motion vector mvL1 is calculated.
  • L0 and L1 are represented as a common LX.
  • X is 0 in the process of calculating the L0 motion vector
  • X is 1 in the process of calculating the L1 motion vector.
  • the other list is represented as LY.
  • the LX predicted motion vector candidates are calculated to construct the LX predicted motion vector list mvpListLX (S203).
  • a motion vector predictor candidate generation unit 221 calculates a plurality of motion vector predictor candidates, and the motion vector predictor candidate registration unit 222 adds the motion vector predictor candidates calculated to the motion vector predictor list mvpListLX.
  • the motion vector redundancy candidate deletion unit 223 deletes unnecessary motion vector predictor candidates, and the motion vector predictor candidate number limit unit 224 stores the number of motion vector motion vector candidates numMVPCandLX registered in the motion vector predictor list mvpListLX.
  • the predicted motion vector list mvpListLX is constructed by limiting the set number of predicted motion vector candidates numMVPCandLX of LX registered in the predicted motion vector list mvpListLX to the final number of final candidates finalNumMVPCand.
  • the detailed processing procedure of step S203 will be described later using the flowchart of FIG.
  • a predicted motion vector candidate mvpListLX [mvpIdxLX] corresponding to the predicted motion vector index mvpIdxLX decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 is selected from the predicted motion vector list mvpListLX by the predicted motion vector selection unit 225.
  • the predicted motion vector mvpLX is extracted (S204). However, if the maximum candidate number finalNumCandLX is 1, the only predicted motion vector candidate mvpListLX [0] registered in the predicted motion vector list mvpListLX is extracted as the selected predicted motion vector mvpLX.
  • the inter prediction mode is bi-prediction
  • whether to decode L1 prediction inter prediction information is switched for each slice or according to the size of the prediction block to be encoded.
  • the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is included as inter prediction information to be switched, and the L1 differential motion vector mvdL1 in bi-prediction is not decoded
  • the first encoded bit string decoding unit 202 performs bi-prediction. Since the difference motion vector mvdL1 of L1 is set to (0, 0) and is supplied to the motion vector deriving unit 204, the motion vector mvL1 of L1 becomes the same as the value of the predicted motion vector mvpL1 of L1.
  • FIG. 25 shows motion vector predictor candidate generating units 121 and 221 having a function common to the motion vector deriving unit 103 of the video encoding device and the motion vector deriving unit 204 of the video decoding device, and a motion vector predictor candidate registration unit 122.
  • And 222, and the motion vector redundancy candidate deletion units 123 and 223 and the motion vector predictor candidate number limiting units 124 and 224 are flowcharts.
  • the motion vector predictor candidate generating units 121 and 221 derive motion vector predictor candidates from a motion block adjacent to the left side, a flag availableFlagLXA indicating whether the motion vector predictor candidate of the motion block adjacent to the left side is available, and motion A vector mvLXA, a reference index refIdxA, and a list ListA are derived (S301 in FIG. 25). Note that X is 0 when L0 and X is 1 when L1 (the same applies hereinafter).
  • the motion vector predictor candidate generation units 121 and 221 derive a motion vector predictor candidate from a prediction block adjacent to the upper side, and a flag availableFlagLXB indicating whether the motion vector predictor candidate of the prediction block adjacent to the upper side can be used.
  • a motion vector mvLXB, a reference index refIdxB, and a list ListB are derived (S302 in FIG. 25). The processes in steps S301 and S302 in FIG.
  • the motion vector predictor candidate generation units 121 and 221 derive motion vector predictor candidates from the prediction blocks of the pictures at different times, and indicate whether the motion vector predictor candidates of the motion pictures at different times can be used.
  • a flag availableFlagLXCol, a motion vector mvLXCol, a reference index refIdxCol, and a list ListCol are derived (S303 in FIG. 25). The derivation processing procedure of step S303 will be described in detail later with reference to the flowcharts of FIGS.
  • the motion vector predictor candidate registration units 122 and 222 create a motion vector predictor list mvpListLX, and add the respective motion vector candidates mvLXA, mvLXB, mvLXCol of LX (S304 in FIG. 25).
  • the registration processing procedure in step S304 will be described in detail later using the flowchart in FIG.
  • the motion vector redundancy candidate deletion units 123 and 223 determine that motion vector candidates are redundant motion vector candidates when the motion vector candidates have the same value or close values in the motion vector predictor list mvpListLX.
  • the redundant motion vector candidates are removed except for the motion vector candidate with the smallest order, that is, the smallest index i (S305 in FIG. 25).
  • the deletion processing procedure in step S305 will be described in detail later using the flowchart in FIG.
  • the motion vector predictor candidate number limiting units 124 and 224 count the number of elements added in the motion vector predictor list mvpListLX, and the number is set as the motion vector vector candidate number numMVPCandLX of the LX.
  • the number of predicted motion vector candidates for LX numMVPCandLX registered in mvpListLX is limited to the specified final candidate number finalNumMVPCand. (S306 in FIG. 25).
  • the restriction process procedure of step S306 will be described in detail later with reference to the flowchart of FIG.
  • a prediction block (in FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8) that is defined for motion compensation within a coding block in the same picture
  • a motion vector predictor candidate is derived from surrounding prediction blocks adjacent to the processing target prediction block.
  • FIG. 26 is a flowchart showing the predicted motion vector candidate derivation process procedure of S301 and S302 of FIG.
  • the subscript X contains 0 or 1 representing the reference list, and N contains A (left side) or B (upper side) representing the adjacent prediction block group region.
  • prediction is performed from prediction blocks A0 and A1 that are close to the left side of the prediction block to be encoded or decoded in FIG.
  • predicted motion vectors from the B0, B1, and B2 prediction blocks that are close to the upper side with N as B in FIG. The candidates are calculated according to the following procedure.
  • the encoded information stored in the information storage memory 114 or the encoded information storage memory 209 is acquired.
  • the encoding information of the adjacent prediction block Nk acquired here includes the flags predFlagLX [xNk] [yNk] indicating whether to use the prediction modes PredMode and LX, and reference indexes refIdxLX [xNk] [yNk] and LX of the LX.
  • the prediction block A0 adjacent to the lower left and the prediction block A1 adjacent to the left are specified and encoded.
  • Encoding information is acquired by specifying the prediction block B1 to be predicted and the prediction block B2 adjacent to the upper left (S1104, S1105, S1106). It can be used when the adjacent prediction block Nk is located inside the slice including the prediction block to be encoded or decoded, and cannot be used when located outside.
  • a flag availableFlagLXN indicating whether or not a prediction motion vector is selected from the prediction block group N is set to 0, and a motion vector mvLXN representing the prediction block group N is set to (0, 0) (S1107).
  • a motion vector predictor candidate that matches condition determination 1 or condition determination 2 described above is derived (S1108).
  • Reference list that is currently targeted by the prediction block to be encoded or decoded in the proximity prediction blocks N0, N1, and N2 (N2 is only the upper proximity prediction block group B) of the prediction block group N (N is A or B)
  • the same reference list LX as LX, or the reference list LY opposite to the reference list LX that is the current target in the prediction block to be encoded or decoded (Y !
  • X the opposite reference list when the current target reference list is L0) Is L1, and when the current reference list is L1, the opposite reference list is L0), and the motion vector of the same reference picture is searched for and the motion vector is set as a motion vector predictor candidate.
  • FIG. 27 is a flowchart showing the derivation process procedure of step S1108 of FIG.
  • Nk 0, 1, 2, where 2 is only the upper adjacent prediction block group
  • the following processing is performed in the order of k, 0, 1, 2 (S1201 to S1207).
  • N A
  • N B
  • the following processing is performed in the order of B0, B1, and B2 from right to left.
  • the condition determination of the above-described condition determination 1 is performed (S1203).
  • the LX reference index refIdxLX [xNk] [yNk] of the prediction block Nk is the same as the index refIdxLX of the prediction block to be processed, that is, when adjacent prediction blocks Nk are inter-predicted using the same reference picture in LX prediction ( If YES in step S1203, the process advances to step S1204. If not (NO in step S1203), the condition determination in step S1205 is performed.
  • step S1203 When step S1203 is YES, the flag availableFlagLXN is set to 1, and the prediction motion vector mvLXN of the prediction block group N is set to the same value as the LX motion vector mvLX [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk.
  • the reference index refIdxN of the block group N is set to the same value as the LX reference index refIdxLX [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk, and the reference list ListN of the prediction block group N is set to LX (S1204).
  • the predicted motion vector candidate calculation process is terminated.
  • step S1203 the condition determination of the above-described condition determination 2 is performed (S1205).
  • the flag predFlagLY indicating whether to use the LY of the adjacent prediction block Nk is 1, that is, the adjacent prediction block Nk is inter-predicted using a motion vector of LY different from the calculation target, and the current target of the adjacent prediction block Nk Inter-prediction using the same reference picture in the LY prediction where the POC of the reference picture in the reference list LY opposite to the reference list LX being the same and the POC of the reference picture in the LX of the prediction block to be processed are the same If yes (YES in S1205), the process proceeds to step S1206, the flag availableFlagLXN is set to 1, and the motion vector mvLY [xNk] [yNk] of the prediction block Nk in which the prediction motion vector mvLXN of the prediction block group N is close.
  • the reference index refIdxN of the prediction block group N is The same value as the LY reference index refIdxLY [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk is set, the reference list ListN of the prediction block group N is set to LY (S1206), and the prediction motion vector candidate calculation process is terminated. To do.
  • FIG. 28 is a flowchart showing the derivation process procedure of step S1110 of FIG.
  • Nk 0, 1, 2, where 2 is only the upper adjacent prediction block group
  • the following processing is performed in the order of k, 0, 1, 2 (S1301 to S1307).
  • N A
  • N B
  • the following processing is performed in the order of B0, B1, and B2 from right to left.
  • Step S1303 the condition determination of the above-described condition determination 3 is performed (S1303). If the flag predFlagLX [xNk] [yNk] indicating whether or not to use the LX of the adjacent prediction block Nk is 1, that is, if the adjacent prediction block Nk is inter-predicted using the same LX motion vector as the calculation target, step The process proceeds to S1304, and if not (NO in S1303), the condition is determined in Step S1305.
  • step S1303 When step S1303 is YES, the flag availableFlagLXN is set to 1, the mvLXN of the prediction block group N is set to the same value as the LX motion vector mvLX [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk, and the prediction block group N
  • the reference index refIdxN of the prediction block Nk is set to the same value as the LX reference index refIdxLX [xNk] [yNk]
  • the reference list ListN of the prediction block group N is set to LX (S1304), and the process proceeds to step S1308. .
  • step S1303 the condition determination of the above-described condition determination 4 is performed (S1305).
  • the flag predFlagLY indicating whether to use the LY of the adjacent prediction block Nk is 1, that is, when the adjacent prediction block Nk is inter predicted using a motion vector of LY different from the calculation target (YES in S1305)
  • the prediction motion vector mvLXN of the prediction block group N is set to the same value as the LY motion vector mvLY [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk
  • the prediction motion vector mvLXN of the prediction block group N is
  • the LY motion vector mvLY [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk is set to the same value
  • the reference index refIdxN of the prediction block group N is the LY reference index refIdxLY [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk
  • step S1308 if these conditions are not met (NO in S1303 or NO in S1305), k is incremented by 1 and the next proximity prediction block is processed (S1301 to S1307), and availableFlagLXN becomes 1, The processing is repeated until the processing of the adjacent block A1 or B2 is completed, and the process proceeds to step S1308.
  • FIG. 29 is a flowchart showing the motion vector scaling calculation processing procedure in step S1309 of FIG.
  • the inter-picture distance td is calculated by subtracting the POC of the reference picture referred to by the list of adjacent prediction blocks ListN from the POC of the current encoding or decoding target picture (S1601). If the reference picture referenced in the list of adjacent prediction blocks ListN is earlier in the display order than the current encoding or decoding target picture, the inter-picture distance td becomes a positive value, and the current encoding or decoding target When the reference picture referenced in the reference list ListN of the proximity prediction block is later in the display order than the picture, the inter-picture distance td is a negative value.
  • td POC of current encoding or decoding target picture—POC of reference picture referenced in reference list ListN of adjacent prediction block
  • the inter-picture distance tb is calculated by subtracting the POC of the reference picture referenced by the current encoding or decoding target picture list LX from the POC of the current encoding or decoding target picture (S1602). If the reference picture referenced in the list LX of the current encoding or decoding target picture is earlier than the current encoding or decoding target picture in the display order, the inter-picture distance tb is a positive value. When the reference picture referred to in the encoding or decoding target picture list LX is later in the display order, the inter-picture distance tb is a negative value.
  • tb POC of current encoding or decoding target picture-POC of reference picture referenced in reference list LX of current encoding or decoding target picture
  • scaling operation processing is performed by multiplying mvLXN by the scaling coefficient tb / td according to the following equation (S1603) to obtain a scaled motion vector mvLXN.
  • mvLXN tb / td * mvLXN
  • FIG. 30 shows an example in which the scaling operation in step S1603 is performed with integer precision.
  • the processing in steps S1604 to S1606 in FIG. 30 corresponds to the processing in step S1603 in FIG.
  • the inter-picture distance td and the inter-picture distance tb are calculated (S1601, S1602).
  • tx (16384 + Abs (td / 2)) / td
  • DistScaleFactor (tb * tx + 32) >> 6
  • mvLXN ClipMv (Sign (DistScaleFactor * mvLXN) * ((Abs (DistScaleFactor * mvLXN) + 127) >> 8)
  • FIG. 31 is a flowchart for explaining the predicted motion vector candidate derivation processing procedure in step S303 in FIG.
  • a picture colPic at a different time is calculated based on slice_type and collocated_from_l0_flag (S2101 in FIG. 31).
  • FIG. 32 is a flowchart for explaining the procedure for deriving the picture colPic at different times in step S2101 of FIG.
  • RefPicList1 [0] that is, pictures with a reference index 0 in the reference list L1 are pictures colPic at different times.
  • RefPicList0 [0] that is, pictures with a reference index 0 in the reference list L0 are different times.
  • the picture is colPic (S2205 in FIG. 32).
  • FIG. 33 is a flowchart for explaining the procedure for deriving the prediction block colPU of the picture colPic at different times in step S2102 of FIG.
  • a prediction block located in the lower right (outside) of the same position as the processing target prediction block in the picture colPic at different times is set as a prediction block colPU at different times (S2301 in FIG. 33).
  • This prediction block corresponds to the prediction block T0 in FIG.
  • the encoding information of the prediction block colPU at different times is acquired (S2302 in FIG. 33).
  • PredMode of the prediction block colPU at different time is MODE_INTRA or cannot be used (S2303 and S2304 in FIG. 33)
  • the prediction block located at the center upper left of the same position as the processing target prediction block in the picture colPic at different time is different in time.
  • the prediction block colPU is reset (S2305 in FIG. 33). This prediction block corresponds to the prediction block T1 in FIG.
  • the LX prediction motion vector mvLXCol calculated from the prediction block of the other picture at the same position as the prediction block to be encoded or decoded and the encoding information of the reference list LX of the prediction block group Col
  • the flag availableFlagLXCol indicating whether or not is valid is calculated (S2103 in FIG. 31).
  • FIG. 34 is a flowchart illustrating the inter prediction information derivation process in step S2103 of FIG.
  • PredMode of the prediction block colPU at different times is MODE_INTRA or cannot be used (NO in S2401 in FIG. 34, NO in S2402)
  • availableFlagLXCol is set to 0
  • mvLXCol is set to (0, 0) (S2403, S2404 in FIG. 34), and processing Exit.
  • mvCol and refIdxCol are calculated in the following procedure.
  • the prediction mode of the prediction block colPU is Pred_L1, and therefore the motion vector mvCol Is set to the same value as MvL1 [xPCol] [yPCol] which is the L1 motion vector of the prediction block colPU (S2406 in FIG. 34), and the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] of L1
  • the list ListCol is set to L1 (S2408 in FIG. 34).
  • the L0 prediction flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU is not 0 (NO in S2405 in FIG. 34)
  • the motion vector mvCol is the same as MvL0 [xPCol] [yPCol] that is the L0 motion vector of the prediction block colPU. Is set to a value (S2410 in FIG.
  • the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] of L0 (S2411 in FIG. 34), and the list ListCol is set to L0 (FIG. 34). S2412).
  • FIG. 35 is a flowchart showing a process for deriving inter prediction information of a prediction block when the inter prediction mode of the prediction block colPU is bi-prediction (Pred_BI).
  • the L1 interface of the prediction block colPU It selects a prediction information.
  • the L0 inter prediction information of the prediction block colPU is selected. If the flag collocated_from_l0_flag is 1 (NO in S2503), the L1 inter prediction information of the prediction block colPU is selected.
  • the motion vector mvCol is set to the same value as MvL0 [xPCol] [yPCol] (S2504), and the reference index refIdxCol is set.
  • the same value as RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] is set (S2505), and the list ListCol is set to L0 (S2506).
  • the motion vector mvCol is set to the same value as MvL1 [xPCol] [yPCol] (S2507), and the reference index refIdxCol is set.
  • the same value as RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] is set (S2508), and the list ListCol is set to L1 (S2509).
  • the availableFlagLXCol is set to 1 (S2414 in FIG. 34).
  • FIG. 36 is a flowchart showing the motion vector scaling calculation processing procedure in step S2105 of FIG.
  • the inter-picture distance tb is calculated by subtracting the POC of the reference picture referenced by the current encoding or decoding target picture list LX from the POC of the current encoding or decoding target picture (S2602). If the reference picture referenced in the list LX of the current encoding or decoding target picture is earlier than the current encoding or decoding target picture in the display order, the inter-picture distance tb is a positive value. When the reference picture referred to in the encoding or decoding target picture list LX is later in the display order, the inter-picture distance tb is a negative value.
  • tb POC of current encoding or decoding target picture-POC of reference picture referenced in reference list LX of current encoding or decoding target picture
  • FIG. 37 shows an example in which the scaling operation in step S2604 is performed with integer precision.
  • the processing in steps S2605 to S2607 in FIG. 37 corresponds to the processing in step S2604 in FIG.
  • the inter-picture distance td and the inter-picture distance tb are calculated (S2601, S2602).
  • DistScaleFactor (tb * tx + 32) >> 6
  • mvLXN ClipMv (Sign (DistScaleFactor * mvLXN) * ((Abs (DistScaleFactor * mvLXN) + 127) >> 8)
  • the candidate motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol for LX calculated in S301, S302, and S303 in Fig. 25 are added to the LX motion vector predictor list mvpListLX (S304).
  • the LX motion vector predictor list mvpListLX S304.
  • elements with higher priorities are registered. It is arranged in front of the predicted motion vector list.
  • the number of elements in the motion vector predictor list is limited in S306 of FIG. 25, the elements placed behind the motion vector predictor list are removed from the motion vector predictor list, leaving the elements with higher priority.
  • the predicted motion vector list mvpListLX has a list structure, is managed by an index i indicating the location inside the predicted motion vector list, and has a storage area for storing predicted motion vector candidates corresponding to the index i as elements.
  • the number of the index i starts from 0, and motion vector predictor candidates are stored in the storage area of the motion vector predictor list mvpListLX.
  • a motion vector predictor candidate that is an element of the index i registered in the motion vector predictor list mvpListLX is represented by mvpListLX [i].
  • FIG. 38 is a flowchart showing the predicted motion vector candidate registration processing procedure in step S304 of FIG.
  • the index i of the motion vector predictor list mvpListLX is set to 0 (S3101).
  • availableFlagLXA is 1 (YES in S3102)
  • the LX predicted motion vector candidate mvLXA is registered at the position corresponding to the index i in the predicted motion vector list mvpListLX (S3103), and is updated by adding 1 to the index i (S3103). S3104).
  • FIG. 39 is a flowchart showing the predicted motion vector redundant candidate deletion processing procedure in S305 of FIG.
  • the motion vector redundancy candidate deletion units 123 and 223 compare motion vector candidates registered in the motion vector predictor list mvpListLX (S4102), If the motion vector candidates have the same value or close values (YES in S4103), the motion vector candidates are determined to be redundant motion vector candidates, and are redundant except for the motion vector candidate with the smallest order, that is, the smallest index i. A candidate for a motion vector is removed (S4104). After the redundant motion vector candidates are removed, the predicted motion vector list mvpListLX has an empty storage area for the deleted predicted motion vector candidates. Are packed in the order of the predicted motion vector candidates with the smallest (S4105).
  • the index i 1
  • the predicted motion vector candidate mvListLX [1] is newly changed to a predicted motion vector candidate mvListLX [0] having an index i of 0.
  • the motion vector candidate mvListLX [2] with index i of 2 is newly changed to the motion vector candidate mvListLX [1] with index i of 1. Further, it is set that the motion vector candidate mvListLX [2] having the index i of 2 does not exist.
  • FIG. 40 is a flowchart for explaining the predicted motion vector candidate number limit processing procedure in S306 of FIG.
  • the predicted motion vector candidate number limit unit 124 and the predicted motion vector candidate number limit unit 224 limit the LX predicted motion vector candidate number numMVPCandLX registered in the LX predicted motion vector list mvpListLX to the specified final candidate number finalNumMVPCand.
  • the number of elements registered in the LX predicted motion vector list mvpListLX is counted and set to the number of predicted motion vector candidates numMVPCandLX (S5101).
  • the index i of the LX predicted motion vector list mvpListLX is a value (0, 0) at a position corresponding to numMVPCandLX. Is registered (S5104), and 1 is added to numMVPCandLX (S5105). If numMVPCandLX and finalNumMVPCand have the same value (YES in S5105), this restriction process is terminated. If numMVPCandLX and finalNumMVPCand are not the same value (NO in S5105), the processes in steps S5104 and S5105 are repeated until they have the same value.
  • MVs having a value of (0, 0) are registered until the number of predicted motion vector candidates numMVPCandLX of LX reaches the final number of candidates finalNumMVPCand.
  • the predicted motion vector is determined regardless of the value of the predicted motion vector index within the range of 0 or more and less than the final candidate number finalNumMVPCand. be able to.
  • the limiting process is terminated without performing the limiting process.
  • the final candidate number finalNumMVPCand is defined. This is because if the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor list fluctuates according to the state of construction of the motion vector predictor list, the motion vector list on the decoding side must be constructed before the motion vector predictor list is constructed. This is because entropy decoding cannot be performed. Furthermore, if entropy decoding depends on the construction state of the motion vector predictor list including the motion vector candidate mvLXCol derived from the prediction block of the picture at different time, when an error occurs when decoding the encoded bit string of another picture The encoded bit string of the current picture is also affected by this, and there is a problem that entropy decoding cannot be continued normally.
  • the prediction motion vector index can be entropy-decoded independently of the construction of the prediction motion vector list, and an error occurs when decoding the encoded bit string of another picture. However, it is possible to continue the entropy decoding of the coded bit string of the current picture without being affected by this.
  • the moving image encoded stream output from the moving image encoding apparatus of the embodiment described above has a specific data format so that it can be decoded according to the encoding method used in the embodiment. Therefore, the moving picture decoding apparatus corresponding to the moving picture encoding apparatus can decode the encoded stream of this specific data format.
  • the encoded stream When a wired or wireless network is used to exchange an encoded stream between a moving image encoding device and a moving image decoding device, the encoded stream is converted into a data format suitable for the transmission form of the communication path. It may be transmitted.
  • a video transmission apparatus that converts the encoded stream output from the video encoding apparatus into encoded data in a data format suitable for the transmission form of the communication channel and transmits the encoded data to the network, and receives the encoded data from the network Then, a moving image receiving apparatus that restores the encoded stream and supplies the encoded stream to the moving image decoding apparatus is provided.
  • the moving image transmitting apparatus is a memory that buffers the encoded stream output from the moving image encoding apparatus, a packet processing unit that packetizes the encoded stream, and transmission that transmits the packetized encoded data via the network.
  • the moving image receiving apparatus generates a coded stream by packetizing the received data, a receiving unit that receives the packetized coded data via a network, a memory that buffers the received coded data, and packet processing. And a packet processing unit provided to the video decoding device.
  • the above processing relating to encoding and decoding can be realized as a transmission, storage, and reception device using hardware, and is stored in a ROM (Read Only Memory), a flash memory, or the like. It can also be realized by firmware or software such as a computer.
  • the firmware program and software program can be recorded on a computer-readable recording medium, provided from a server through a wired or wireless network, or provided as a data broadcast of terrestrial or satellite digital broadcasting Is also possible.
  • the present invention can be used for a moving picture decoding technique, in particular, a moving picture decoding technique using motion compensation prediction.

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Abstract

　参照インデックス導出部１１６は、符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する。差分動きベクトル導出部１０３は、複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する。符号化部１０９は、インター予測情報である参照インデックスおよび差分動きベクトルを符号化し、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について差分動きベクトルおよび参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有する。

Description

動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、送信装置、送信方法、及び送信プログラム、並びに動画像復号装置、動画像復号方法、動画像復号プログラム、受信装置、受信方法、及び受信プログラム
　本発明は、動画像符号化及び復号技術に関し、特に動き補償予測を利用した動画像符号化及び復号技術に関する。
　動画像の圧縮符号化方式の代表的なものとして、ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４の規格がある。ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、ピクチャを複数の矩形ブロックに分割し、すでに符号化・復号したピクチャを参照ピクチャとし、参照ピクチャからの動きを予測する動き補償が用いられている。この動き補償により動きを予測する手法をインター予測と呼ぶ。ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４でのインター予測では、複数のピクチャを参照ピクチャとして用いることができ、これらの複数の参照ピクチャから最も適した参照ピクチャをブロック毎に選択して動き補償を行う。そこで、それぞれの参照ピクチャには参照インデックスが割り当てられ、この参照インデックスにより、参照ピクチャを特定する。なお、Ｂピクチャでは、符号化・復号済みの参照ピクチャから最大で２枚を選択してインター予測に用いることができる。それらの２枚の参照ピクチャからの予測をＬ０予測（リスト０予測）、Ｌ１予測（リスト１予測）として区別している。
　さらに、Ｌ０予測とＬ１予測の２つのインター予測を同時に用いる双予測も定義されている。双予測の場合は、双方向の予測を行い、Ｌ０予測、Ｌ１予測のそれぞれのインター予測された信号に重み付け係数を掛け算し、オフセット値を加算して重畳し、最終的なインター予測画像信号を生成する。重み付け予測に用いる重み付け係数及びオフセット値はピクチャ単位で各リストの参照ピクチャ毎に代表的な値が設定され、符号化される。インター予測に関する符号化情報には、ブロック毎に、Ｌ０予測とＬ１予測、双予測を区別する予測モード、ブロック毎の参照リスト毎に、参照ピクチャを特定する参照インデックス、ブロックの移動方向・移動量を表す動きベクトルがあり、これらの符号化情報を符号化・復号する。すなわち、Ｌ０予測、Ｌ１予測は１つの参照インデックスと１つの動きベクトルをインター予測情報として持ち、双予測は２つの参照インデックスと２つの動きベクトルをインター予測情報として持つ。
　動き補償を行う動画像符号化方式では、各ブロックで生成される動きベクトルの符号量を削減する為に、動きベクトルに対して予測処理が行われる。ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、符号化対象の動きベクトルが周囲の近接ブロックの動きベクトルと強い相関があることを利用して、周囲の近接ブロックからの予測を行うことにより予測動きベクトルを算出し、符号化対象の動きベクトルと予測動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを算出し、その差分動きベクトルを符号化することによって符号量を削減している。Ｌ０予測、Ｌ１予測は１つの参照インデックスと１つの差分動きベクトルをインター予測情報として符号化または復号し、双予測は２つの参照インデックスと２つの差分動きベクトルをインター予測情報として符号化または復号する。
　具体的には、図４１（ａ）に示されるように、周囲の近接ブロックＡ，Ｂ，Ｃの動きベクトルから中央値を算出して予測動きベクトルとし、動きベクトルとその予測動きベクトルとの差分をとることで動きベクトルの符号量を削減している。但し、図４１（ｂ）のように符号化対象ブロックと近接ブロックの大きさや形状が異なる場合は、左隣に複数の近接ブロックがある時はその中の一番上のブロックを、上に複数の近接ブロックがある時はその中の一番左のブロックを予測ブロックとし、決定された予測ブロックの動きベクトルから予測を実施する。
特開２０１１－１４７１７２号公報
　しかし、従来の方法では、双予測は２つの参照インデックスと２つの差分動きベクトルをインター予測情報として符号化または復号するため、符号化効率が良くならない場合もあった。
　このような状況下、本発明者らは、動き補償予測を使用する動画像符号化方式において、符号化情報をより一層圧縮し、全体の符号量を削減する必要性を認識するに至った。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、参照インデックス、または差分動きベクトルの符号量の削減を図って符号化効率を向上させる動画像符号化及び復号技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の動画像符号化装置は、各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化装置であって、符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出部（１１６）と、複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出部（１０３）と、インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化部（１０９）とを備える。前記符号化部は、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有する。
　本発明の別の態様は、動画像符号化方法である。この方法は、各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化方法であって、符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとを備える。前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有する。
　本発明のさらに別の態様は、送信装置である。この装置は、各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ビット列をパケット化して符号化データを得るパケット処理部と、パケット化された前記符号化データを送信する送信部とを備える。前記動画像符号化方法は、符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとを備える。前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有する。
　本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ビット列をパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップとを備える。前記動画像符号化方法は、符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとを備える。前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有する。
　本発明のある態様の動画像復号装置は、各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号部（２０２）と、複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出部（２０４）とを備える。前記復号部は、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有する。
　本発明の別の態様は、動画像復号方法である。この方法は、各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号方法であって、復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号ステップと、複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとを備える。前記復号ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有する。
　本発明のさらに別の態様は、受信装置である。この装置は、動画像が符号化された符号化ビット列を受信して復号する受信装置であって、各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列がパケット化された符号化データを受信する受信部と、受信された前記符号化データをパケット処理して元の符号化ビット列を復元する復元部と、復元された符号化ビット列から、復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号部（２０２）と、複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出部（２０４）とを備える。前記復号部は、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有する。
　本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、動画像が符号化された符号化ビット列を受信して復号する受信方法であって、各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列がパケット化された符号化データを受信する受信ステップと、受信された前記符号化データをパケット処理して元の符号化ビット列を復元する復元ステップと、復元された符号化ビット列から、復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号ステップと、複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとを備える。前記復号ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有する。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、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など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。
　本発明によれば、複数の予測動きベクトルを算出し、それら複数の予測動きベクトルの中から最適な予測動きベクトルを選択し、差分動きベクトルの発生符号量を削減させて、符号化効率を向上させることができる。
実施の形態に係る動きベクトルの予測方法を実行する動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る動きベクトルの予測方法を実行する動画像復号装置の構成を示すブロック図である。 ツリーブロック、符号化ブロックを説明する図である。 予測ブロックの分割モードを説明する図である。 符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロックを説明する図である。 符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロックを説明する図である。 符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロックを説明する図である。 符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロックを説明する図である。 符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロックを説明する図である。 スライスヘッダーのシンタックス構造の一例を説明する図である。 スライスヘッダーのシンタックス構造の一例を説明する図である。 符号化または復号対象の予測ブロックのサイズに応じて切り替える場合の双予測でＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを示すフラグの設定処理手順を示すフローチャートである。 予測ブロック単位のインター予測情報のエントロピー符号化処理手順を説明するフローチャートである。 予測ブロック単位のインター予測情報のエントロピー復号処理手順を説明するフローチャートである。 双予測でのＬＸの参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。 双予測でのＬＸの参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。 双予測でのＬＸの参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。 双予測でのＬＸの参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。 双予測でのＬＸの参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。 双予測でのＬＸの参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。 図１の差分動きベクトル導出部の詳細な構成を示すブロック図である。 図２の動きベクトル導出部の詳細な構成を示すブロック図である。 図１の差分動きベクトル導出部の差分動きベクトル算出処理手順を示すフローチャートである。 図２の動きベクトル導出部の動きベクトル算出処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補の導出及び予測動きベクトルリスト構築処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補導出処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補導出処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補導出処理手順を示すフローチャートである。 動きベクトルのスケーリング演算処理手順を示すフローチャートである。 整数演算による動きベクトルのスケーリング演算処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補導出処理手順を示すフローチャートである。 異なる時間のピクチャの導出処理手順を示すフローチャートである。 異なる時間のピクチャの予測ブロックの候補導出処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補導出処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補導出処理手順を示すフローチャートである。 動きベクトルのスケーリング演算処理手順を示すフローチャートである。 整数演算による動きベクトルのスケーリング処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストから冗長な予測動きベクトルの候補の削除処理手順を示すフローチャートである。 予測動きベクトルの候補数の制限処理手順を示すフローチャートである。 従来の予測動きベクトルの算出方法を説明する図である。
　本実施の形態では、動画像の符号化に関し、特にピクチャを任意のサイズ、形状の矩形ブロックに分割し、ピクチャ間でブロック単位に動き補償を行う動画像符号化における符号化効率を向上させる為に、符号化済みの周囲のブロックの動きベクトルから複数の予測動きベクトルを算出し、符号化対象のブロックの動きベクトルと選択された予測動きベクトルとの差分ベクトルを算出して符号化することによって符号量を削減する。あるいは、符号化済みの周囲のブロックの符号化情報を利用することにより、符号化対象ブロックの符号化情報を推定することによって符号量を削減する。また、動画像の復号の場合は、復号済みの周囲のブロックの動きベクトルから複数の予測動きベクトルを算出し、符号化ストリームから復号された差分ベクトルと選択された予測動きベクトルとから復号対象のブロックの動きベクトルを算出して復号する。あるいは、復号済みの周囲のブロックの符号化情報を利用することにより、復号対象ブロックの符号化情報を推定する。
　まず、本実施の形態において使用する技術、及び技術用語を定義する。
　（ツリーブロック、符号化ブロックについて）
　実施の形態では、図３に示されるように、ピクチャ内を任意の同一サイズの正方の矩形の単位にて均等分割する。この単位をツリーブロックと定義し、ピクチャ内での符号化または復号対象ブロック（符号化処理においては符号化対象ブロック、復号処理においては復号対象ブロックのことである。以下、断りのない限り、この意味で用いる。）を特定するためのアドレス管理の基本単位とする。モノクロを除きツリーブロックは１つの輝度信号と２つの色差信号で構成される。ツリーブロックのサイズはピクチャサイズやピクチャ内のテクスチャに応じて、２のべき乗のサイズで自由に設定することができる。ツリーブロックはピクチャ内のテクスチャに応じて、符号化処理を最適にすべく、必要に応じてツリーブロック内の輝度信号、及び色差信号を階層的に４分割（縦横に２分割ずつ）して、ブロックサイズの小さいブロックにすることができる。このブロックをそれぞれ符号化ブロックと定義し、符号化及び復号を行う際の処理の基本単位とする。モノクロを除き符号化ブロックも１つの輝度信号と２つの色差信号で構成される。符号化ブロックの最大サイズはツリーブロックのサイズと同一である。符号化ブロックの最小のサイズとなる符号化ブロックを最小符号化ブロックと呼び、２のべき乗のサイズで自由に設定することができる。
　図３においては、符号化ブロックＡは、ツリーブロックを分割せず、１つの符号化ブロックとしたものである。符号化ブロックＢは、ツリーブロックを４分割してできた符号化ブロックである。符号化ブロックＣは、ツリーブロックを４分割してできたブロックをさらに４分割してできた符号化ブロックである。符号化ブロックＤは、ツリーブロックを４分割してできたブロックをさらに階層的に２度４分割してできた符号化ブロックであり、最小サイズの符号化ブロックである。
　（予測モードについて）
　符号化ブロック単位で、符号化または復号済み（符号化処理においては符号化した信号を復号したピクチャ、予測ブロック、画像信号等に用い、復号処理においては復号したピクチャ、予測ブロック、画像信号等に用いる。以下、断りのない限り、この意味で用いる。以下、断りのないかぎり、この意味で用いる。）の周囲の画像信号から予測を行うイントラ予測（MODE_INTRA）、及び符号化または復号済みのピクチャの画像信号から予測を行うインター予測（MODE_INTER）を切り替える。このイントラ予測（MODE_INTRA）とインター予測（MODE_INTER）を識別するモードを予測モード（PredMode）と定義する。予測モード（PredMode）はイントラ予測（MODE_INTRA）、またはインター予測（MODE_INTER）を値として持ち、選択して符号化できる。
　（分割モード、予測ブロック、予測ユニットについて）
　ピクチャ内をブロックに分割してイントラ予測（MODE_INTRA）及びインター予測（MODE_INTER）を行う場合、イントラ予測及びインター予測の方法を切り替える単位をより小さくするために、必要に応じて符号化ブロックを分割して予測を行う。この符号化ブロックの輝度信号と色差信号の分割方法を識別するモードを分割モード（PartMode）と定義する。さらに、この分割されたブロックを予測ブロックと定義する。図４に示すように、符号化ブロックの輝度信号の分割方法に応じて４種類の分割モード（PartMode）を定義する。符号化ブロックの輝度信号を分割せず１つの予測ブロックとみなしたもの（図４（ａ））の分割モード（PartMode）を２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）、符号化ブロックの輝度信号を水平方向に２分割し、２つの予測ブロックとしたもの（図４（ｂ））の分割モード（PartMode）を２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、符号化ブロックの輝度信号を垂直方向に分割し、符号化ブロックを２つの予測ブロックとしたもの（図４（ｃ））の分割モード（PartMode）をＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、符号化ブロックの輝度信号を水平と垂直の均等分割により４つの予測ブロックとしたもの（図４（ｄ））の分割モード（PartMode）をＮ×Ｎ分割（PART_NxN）とそれぞれ定義する。なお、イントラ予測（MODE_INTRA）のＮ×Ｎ分割（PART_NxN）を除き、各分割モード（PartMode）毎に輝度信号の縦横の分割比率と同様に色差信号も分割する。
　符号化ブロック内部において、各予測ブロックを特定する為に、０から開始する番号を、符号化順序で、符号化ブロック内部に存在する予測ブロックに対して割り当てる。この番号を分割インデックスPartIdxと定義する。図４の符号化ブロックの各予測ブロックの中に記述された数字は、その予測ブロックの分割インデックスPartIdxを表す。図４（ｂ）に示す２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）では上の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを０とし、下の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを１とする。図４（ｃ）に示すＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）では左の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを０とし、右の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを１とする。図４（ｄ）に示すＮ×Ｎ分割（PART_NxN）では、左上の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを０とし、右上の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを１とし、左下の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを２とし、右下の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを３とする。
　予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）では、最小の符号化ブロックである符号化ブロックＤ以外では、分割モード（PartMode）は２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）、２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、及びＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）を定義し、最小の符号化ブロックである符号化ブロックＤのみ、分割モード（PartMode）は２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）、２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、及びＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）に加えてＮ×Ｎ分割（PART_NxN）を定義する。なお、最小の符号化ブロック以外にＮ×Ｎ分割（PART_NxN）を定義しない理由は最小の符号化ブロック以外では、符号化ブロックを４分割して小さな符号化ブロックを表現できるからである。
　（ツリーブロック、符号化ブロック、予測ブロック、変換ブロックの位置）
　本実施の形態のツリーブロック、符号化ブロック、予測ブロック、変換ブロックを始めとする各ブロックの位置は、輝度信号の画面の一番左上の輝度信号の画素の位置を原点（０，０）とし、それぞれのブロックの領域に含まれる一番左上の輝度信号の画素の位置を（ｘ，ｙ）の二次元座標で表す。座標軸の向きは水平方向に右の方向、垂直方向に下の方向をそれぞれ正の向きとし、単位は輝度信号の１画素単位である。輝度信号と色差信号で画像サイズ（画素数）が同じである色差フォーマットが４：４：４の場合ではもちろんのこと、輝度信号と色差信号で画像サイズ（画素数）が異なる色差フォーマットが４：２：０、４：２：２の場合でも色差信号の各ブロックの位置をそのブロックの領域に含まれる輝度信号の画素の座標で表し、単位は輝度信号の１画素である。この様にすることで、色差信号の各ブロックの位置が特定できるのはもちろんのこと、座標の値を比較するだけで、輝度信号のブロックと色差信号のブロックの位置の関係も明確となる。
　（インター予測モード、参照リスト、参照インデックスについて）
　本発明の実施の形態においては、符号化または復号済みのピクチャの画像信号から予測を行うインター予測では、複数の復号済みのピクチャを参照ピクチャとして用いることができる。複数の参照ピクチャからインター予測に用いる参照ピクチャを特定するため、予測ブロック毎に参照インデックスで指定する。Ｂスライスでは予測ブロック毎に任意の２枚の参照ピクチャを選択してインター予測（動き補償予測）することができ、インター予測モードとしてＬ０予測（Pred_L0）、Ｌ１予測（Pred_L1）、双予測（Pred_BI）がある。参照ピクチャはリスト構造のＬ０（参照リスト０）とＬ１（参照リスト１）で管理され、Ｌ０またはＬ１の参照インデックスを指定することにより参照ピクチャを特定することができる。Ｌ０予測（Pred_L0）はＬ０で管理されている参照ピクチャを参照して予測画像信号を生成するインター予測であり、Ｌ１予測（Pred_L1）はＬ１で管理されている参照ピクチャを参照して予測画像信号を生成するインター予測であり、双予測（Pred_BI）はＬ０予測とＬ１予測が共に行われ、Ｌ０とＬ１のそれぞれで管理されている１つずつの参照ピクチャを参照して得られるＬ０予測画像信号とＬ１予測画像信号を平均または重み付け加算して予測画像信号を生成するインター予測である。Ｐスライスのインター予測ではＬ０予測（Pred_L0）のみが使用でき、Ｂスライスのインター予測ではＬ０予測（Pred_L0）、Ｌ１予測（Pred_L1）、および双予測（Pred_BI）が使用できる。Ｌ０予測、Ｌ１予測は１つの参照インデックスと１つの動きベクトルをインター予測情報として持ち、双予測は２つの参照インデックスと２つの動きベクトルをインター予測情報として持つ。以降の処理において出力に添え字ＬＸ（Ｘは０または１）が付いている定数、変数に関しては、Ｌ０、Ｌ１ごとに処理が行われることを前提とする。
　（予測動きベクトル、差分動きベクトル、予測動きベクトルインデックスについて）
　本発明の実施の形態においては、各予測ブロックで生成される動きベクトルの符号量を削減する為に、動きベクトルに対して予測処理が行われる。複数の予測動きベクトルの候補を導出し、それら予測動きベクトルの候補の中から１つの予測動きベクトルを選択し、符号化または復号対象の動きベクトルと選択された予測動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを算出する。複数の予測動きベクトルからインター予測に用いる予測動きベクトルを特定するため、予測ブロック毎に予測動きベクトルインデックスで指定する。
　（マージモード、マージ候補）
　マージモードとは、符号化または復号対象の予測ブロックの予測モード、参照インデックス、動きベクトル等のインター予測情報を符号化または復号するのではなく、符号化または復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロック、あるいは符号化または復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化または復号済みのピクチャの符号化または復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近（近傍の位置）に存在する予測ブロックのインター予測情報から符号化または復号対象の予測ブロックのインター予測情報を導出することによりインター予測を行うモードである。符号化または復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロック及びその予測ブロックのインター予測情報を空間マージ候補、符号化または復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化または復号済みのピクチャの符号化または復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近（近傍の位置）に存在する予測ブロック及びその予測ブロックのインター予測情報から導出されるインター予測情報を時間マージ候補とする。それぞれのマージ候補はマージ候補リストに登録され、マージインデックスによりインター予測で用いるマージ候補を特定する。導出されるインター予測情報はインター予測モード、各参照リストの参照インデックス及び動きベクトルである。
　（近接する予測ブロックについて）
　図５、図６、図７及び図８は符号化または復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロックを説明する図である。図９は符号化または復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化または復号済みのピクチャにおいて、符号化または復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する既に符号化または復号済みの予測ブロックを説明する図である。図５、図６、図７、図８及び図９を用いて符号化または復号対象の予測ブロックの空間方向に近接する予測ブロック、及び異なる時間の同一位置の予測ブロックについて説明する。
　図５に示すように、符号化または復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化または復号対象の予測ブロックの左側の辺に近接する予測ブロックＡ１、上側の辺に近接する予測ブロックＢ１、右上の頂点に近接する予測ブロックＢ０、左下の頂点に近接する予測ブロックＡ０、および左上の頂点に近接する予測ブロックＢ２を空間方向に近接する予測ブロックと定義する。
　なお、図６に示すように、符号化または復号対象の予測ブロックの左側の辺に近接する予測ブロックのサイズが符号化または復号対象の予測ブロックより小さく、複数存在する場合には、本実施の形態においては左側の辺に近接する予測ブロックの中で最も下の予測ブロックＡ１０だけを左側の辺に近接する予測ブロックＡ１とする。
　同様に、符号化または復号対象の予測ブロックの上側の辺に近接する予測ブロックのサイズが符号化または復号対象の予測ブロックより小さく、複数存在する場合には、本実施の形態においては左側の辺に近接する予測ブロックの中で最も右の予測ブロックＢ１０だけを上側の辺に近接する予測ブロックＢ１とする。
　なお、図７に示すように、符号化または復号対象の予測ブロックの左側に近接する予測ブロックＡのサイズが符号化または復号対象の予測ブロックより大きい場合にも、前記条件に従い、左側に近接する予測ブロックＡがその符号化または復号対象の予測ブロックの左側の辺に近接していれば予測ブロックＡ１とし、符号化または復号対象の予測ブロックの左下の頂点に近接していれば予測ブロックＡ０とし、符号化または復号対象の予測ブロックの左上の頂点に近接していれば予測ブロックＢ２とする。図６の例では、予測ブロックＡ０、予測ブロックＡ１及び予測ブロックＢ２は同一の予測ブロックとなる。
　なお、図８に示すように、符号化または復号対象の予測ブロックの上側に近接する予測ブロックＢのサイズが符号化または復号対象の予測ブロックより大きい場合にも、前記条件に従い、上側に近接する予測ブロックＢがその符号化または復号対象の予測ブロックの上側の辺に近接していれば予測ブロックＢ１とし、符号化または復号対象の予測ブロックの右上の頂点に近接していれば予測ブロックＢ０とし、符号化または復号対象の予測ブロックの左上の頂点に近接していれば予測ブロックＢ２とする。図８の例では、予測ブロックＢ０、予測ブロックＢ１及び予測ブロックＢ２は同一の予測ブロックとなる。
　図９に示すように、符号化または復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化または復号済みのピクチャにおいて、符号化または復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する既に符号化または復号済みの予測ブロックＴ０およびＴ１を異なる時間の同一位置の予測ブロックと定義する。
　（予測ブロックグループについて）
　複数の予測ブロックで構成されるグループを予測ブロックグループと定義する。図５に示す符号化または復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化または復号対象の予測ブロックの左側の辺に近接する予測ブロックＡ１、および符号化または復号対象の予測ブロックの左下の頂点に近接する予測ブロックＡ０で構成される第１の予測ブロックグループを左側に近接する予測ブロックグループと定義する。
　図５に示す符号化または復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化または復号対象の予測ブロックの上側の辺に近接する予測ブロックＢ１、符号化または復号対象の予測ブロックの右上の頂点に近接する予測ブロックＢ０、および符号化または復号対象の予測ブロックの左上の頂点に近接する予測ブロックＢ２で構成される第２の予測ブロックグループを上側に近接する予測ブロックグループと定義する。
　図９に示す符号化または復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化または復号済みのピクチャにおいて、符号化または復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその近傍の位置に存在する既に符号化または復号済みの予測ブロックグループＴ０およびＴ１で構成される第３の予測ブロックグループを異なる時間の予測ブロックグループと定義する。
　（ＰＯＣについて）
　ＰＯＣは符号化されるピクチャに関連付けられる変数とし、ピクチャの出力／表示順序で１ずつ増加する値が設定される。ＰＯＣの値によって、同じピクチャであるかを判別したり、出力／表示順序でのピクチャ間の前後関係を判別したり、ピクチャ間の距離を導出したりすることができる。例えば、２つのピクチャのＰＯＣが同じ値を持つ場合、同一のピクチャであると判断できる。２つのピクチャのＰＯＣが違う値を持つ場合、ＰＯＣの値が小さいピクチャのほうが、時間的に先に出力／表示されるピクチャであると判断でき、２つのピクチャのＰＯＣの差が時間軸方向でのピクチャ間距離を示す。
　本発明の実施の形態における動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号装置、動画像復号方法、動画像復号プログラムにおいては、スライス単位、または予測ブロックのサイズに応じて、インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合に、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方のインター予測情報の符号化または復号を行うかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報は差分動きベクトル、参照インデックス、予測動きベクトルインデックスの一部、またはすべてである。
　インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、Ｌ０およびＬ１の２つの動きベクトルを利用してインター予測するので、１つの動きベクトルのみを利用するＬ０予測やＬ１予測に比べて、動きベクトルを符号化するのに多くの符号量を必要とする。動きベクトルを符号化する際には符号量を削減するために差分動きベクトルを導出し、その導出された差分動きベクトルが符号化される。双予測の場合において、Ｌ０またはＬ１の動きベクトルに対応する差分動きベクトルの一方の符号化を行わず、差分動きベクトルの値を（０，０）とすることで、インター予測情報の符号量を削減する。ただし、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の差分動きベクトルの値を（０，０）とすることで、予測動きベクトルの値がそのまま動きベクトルとなり、任意の動きベクトルを利用することができないので残差信号の符号量が増加することがある。したがって、本実施の形態においては、双予測においてＬ０またはＬ１の動きベクトルに対応する動きベクトルの一方を予測動きベクトルと同じ値に設定しても残差信号の符号量が増加しにくく、全体としての符号量が減少しやすい状況ではＬ０またはＬ１の動きベクトルに対応する差分動きベクトルの一方の符号化を行わないこととし、双予測においてＬ０またはＬ１の動きベクトルに対応する動きベクトルの一方を予測動きベクトルと同じ値に設定すると残差信号の符号量が増加しやすく、全体としての符号量が増加しやすい状況ではＬ０およびＬ１の動きベクトルに対応する差分動きベクトルをそれぞれ符号化する。
　本実施の形態においては、第１の方法として、予測ブロックのサイズに応じて、インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合に、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方の差分動きベクトルの符号化または復号を行うかどうかを切り替える。予測ブロックのサイズが小さい場合はＬ０またはＬ１のいずれか一方の差分動きベクトルの符号化または復号を行わず、予測ブロックのサイズが大きい場合はＬ０およびＬ１の双方の差分動きベクトルの符号化または復号を行う。予測ブロックのサイズが小さい場合は、画素数が少ないため、予測ブロックあたりの残差信号の符号量も小さい。したがって、双予測において差分動きベクトルの一方の符号化を行わなくても残差信号の符号量が増加しにくく、全体としての符号量が減少する。一方、予測ブロックのサイズが大きい場合は、画素数が多いため、予測ブロックあたりの残差信号の符号量も大きい。したがって、双予測において差分動きベクトルの一方の符号化を行わないと残差信号の符号量が増加しやすく、全体としての符号量が増加する。
　また、本実施の形態においては、第２の方法として、スライス毎に、インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合に、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方の差分動きベクトルの符号化または復号を行うかどうかを切り替える。
　例えば、Ｌ０とＬ１で同一の参照画像を含むスライスや、Ｌ０とＬ１を共に時間方向で符号化または復号対象ピクチャよりも前の参照ピクチャを参照する前方向予測として利用し、時間方向で符号化または復号対象ピクチャよりも後ろの参照ピクチャを参照する後方向予測を含まないスライスでは、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方を動きベクトルにより検出される動きベクトルの代わりに予測動きベクトルを用いても予測精度が低下しにくく残差成分の符号量の増加量が小さいため、差分動きベクトルの符号量を削減するために、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方の差分動きベクトルの符号化または復号を行わない。
　Ｌ０とＬ１で同一の参照画像を含まないスライスや、Ｌ０を前方向予測、Ｌ１を後方向予測として用いるスライスでは、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方を動きベクトルにより検出される動きベクトルの代わりに予測動きベクトルを用いると予測精度が低下して残差成分の符号量の増加量が大きいため、予測精度を高めて残差成分の符号量を削減するために、Ｌ０およびＬ１の双方の差分動きベクトルの符号化または復号を行う。
　また、差分動きベクトルと同様の理由により、スライス単位、または予測ブロックのサイズに応じて、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の参照インデックスも符号化または復号を行うかどうかを切り替えることができる。インター予測情報の符号量が大きくなる双予測の場合において、Ｌ０およびＬ１の動きベクトルに対応する参照インデックスの一方の符号化を行わず、参照インデックスの値を導出するかどうかをデフォルト値に設定することで、インター予測情報の符号量を削減する。ただし、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の参照インデックスの値を導出するかどうかをデフォルト値に設定することで、任意の参照ピクチャを利用することができないので残差信号の符号量が増加することがある。したがって、本実施の形態においては、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の参照インデックスの値を導出するかデフォルト値に設定しても残差信号の符号量が増加しにくく、全体としての符号量が減少しやすい状況ではＬ０またはＬ１の参照インデックスの一方の符号化を行わないこととし、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の参照インデックスの値を導出するかデフォルト値に設定すると残差信号の符号量が増加しやすく、全体としての符号量が増加しやすい状況ではＬ０およびＬ１の参照インデックスを共に符号化する。
　また、差分動きベクトル、参照インデックスと同様の理由により、スライス単位、または予測ブロックのサイズに応じて、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の差分予測ベクトルインデックスも符号化または復号を行うかどうかを切り替えることができる。インター予測情報の符号量が大きくなる双予測の場合において、Ｌ０またはＬ１の動きベクトルに対応する予測ベクトルインデックスの一方の符号化を行わず、予測ベクトルインデックスの値を他方の予測ベクトルインデックスと同じ値に設定することで、インター予測情報の符号量を削減する。ただし、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の予測ベクトルインデックスの値を他方の予測ベクトルインデックスと同じ値とすることで、任意の予測ベクトルインデックスを利用することができないので残差信号の符号量が増加することがある。したがって、本実施の形態においては、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の予測ベクトルインデックスの値を他方の予測ベクトルインデックスと同じ値に設定しても残差信号の符号量が増加しにくく、全体としての符号量が減少しやすい状況ではＬ０またはＬ１の予測ベクトルインデックスの一方の符号化を行わないこととし、双予測においてＬ０またはＬ１のいずれか一方の予測ベクトルインデックスの値を他方の予測ベクトルインデックスと同じ値に設定すると残差信号の符号量が増加しやすく、全体としての符号量が増加しやすい状況ではＬ０およびＬ１の予測ベクトルインデックスを共に符号化する。
　以下の説明においては、スライス単位、または予測ブロックのサイズに応じて、インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合における、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方のインター予測の符号化または復号を行うかどうかの切り替えに際しては、インター予測情報である差分動きベクトル、参照インデックス、予測動きベクトルインデックスのすべてを切り替えるものとして説明するが、すべてを切り替える場合に限定されず、差分動きベクトル、参照インデックス、予測動きベクトルインデックスの一部、すなわちいずれか１つまたは２つだけを切り替えることもできる。例えば、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方の予測動きベクトルだけを符号化または復号を行うかどうかを切り替えて、Ｌ０およびＬ１の両方の参照インデックス、予測動きベクトルインデックスを符号化または復号してもよいし、Ｌ０またはＬ１のいずれか一方の予測動きベクトルおよび参照インデックスを符号化または復号を行うかどうかを切り替えて、Ｌ０およびＬ１の両方の予測動きベクトルインデックスを符号化または復号してもよい。
　また、以下の説明においては、スライス単位、または予測ブロックのサイズに応じて、インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合における、Ｌ１のインター予測の符号化または復号を行うかどうかを切り替えるものとして説明するが、Ｌ１に限定されず、Ｌ０のインター予測の符号化または復号を行うかどうかを切り替えることもできる。
　以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置１００の構成を示すブロック図である。実施の形態の動画像符号化装置は、画像メモリ１０１、参照インデックス導出部１１６、動きベクトル検出部１０２、差分動きベクトル導出部１０３、インター予測情報推定部１０４、動き補償予測部１０５、予測方法決定部１０６、残差信号生成部１０７、直交変換・量子化部１０８、第１の符号化ビット列生成部１０９、第２の符号化ビット列生成部１１０、多重化部１１１、逆量子化・逆直交変換部１１２、復号画像信号重畳部１１３、符号化情報格納メモリ１１４、および復号画像メモリ１１５を備える。
　本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報は参照インデックス、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトルの一部、またはすべてである。そこで、実施の形態の動画像符号化装置１００では、双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されるかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagが０または１に設定される。フラグinterInfoCodingL1Flagが１は双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されることを示し、フラグinterInfoCodingL1Flagが０は双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されないことを示す。双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されるかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagは参照インデックス導出部１１６、動きベクトル検出部１０２、差分動きベクトル導出部１０３、動き補償予測部１０５、予測方法決定部１０６、第１の符号化ビット列生成部１０９で参照される。
　画像メモリ１０１は、撮影／表示時間順に供給された符号化対象のピクチャの画像信号を一時格納する。画像メモリ１０１は、格納された符号化対象のピクチャの画像信号を、所定の画素ブロック単位で、動きベクトル検出部１０２、予測方法決定部１０６、および残差信号生成部１０７に供給する。その際、撮影／表示時間順に格納されたピクチャの画像信号は、符号化順序に並べ替えられて、画素ブロック単位で、画像メモリ１０１から出力される。
　本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の参照インデックスが含まれる場合で、双予測でのＬ１の参照インデックスを符号化しない場合、参照インデックス導出部１１６は、双予測でのＬ１の参照インデックスを導出し、動きベクトル検出部１０２、予測方法決定部１０６に供給する。符号化情報格納メモリに格納されている近接する予測ブロックのＬ１の参照インデックスを含む符号化情報を利用して、符号化対象の予測ブロックのＬ１の参照インデックスを導出してもよいし、Ｌ０の参照インデックスに対応するＬ０の参照ピクチャがＬ１にも含まれている場合にＬ１でも同じ参照ピクチャを用いることとし、その参照ピクチャに対応するＬ１の参照インデックスを導出してもよい。
　動きベクトル検出部１０２は、画像メモリ１０１から供給される画像信号と復号画像メモリ１１５から供給される参照ピクチャ間でブロックマッチング等により各予測ブロックサイズ、および各インター予測モードでの、Ｌ０及びＬ１の各参照インデックス毎のそれぞれの動きベクトルを各予測ブロック単位で検出し、検出された動きベクトルを動き補償予測部１０５、差分動きベクトル導出部１０３、および予測方法決定部１０６に供給する。
　インター予測が双予測においては、Ｌ０予測及びＬ１予測のために検出したそれぞれの動きベクトルを組み合わせて双予測の動きベクトルとしてもよいし、双予測のために別途動きベクトルを検出してもよい。
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルが含まれる場合で、Ｌ１の差分動きベクトルを符号化しない場合、後述する方法によりＬ１の予測動きベクトルを導出し、その予測動きベクトルを双予測でのＬ１の動きベクトルとする。
　さらに、切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の参照インデックスが含まれる場合で、Ｌ１の参照インデックスを符号化しない場合、Ｌ１の参照インデックスの値を導出するかデフォルト値とする。
　差分動きベクトル導出部１０３は、符号化情報格納メモリ１１４に記憶されている既に符号化された画像信号の符号化情報を用いて、複数の予測動きベクトルの候補を算出して後述する予測動きベクトルリストに登録し、予測動きベクトルリストに登録された複数の予測動きベクトルの候補の中から最適な予測動きベクトルを選択し、動きベクトル検出部１０２が検出した動きベクトルと予測動きベクトルから差分動きベクトルを算出し、算出された差分動きベクトルを予測方法決定部１０６に供給する。なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルが含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルを符号化しない場合、差分動きベクトルを（０，０）とする。さらに、予測動きベクトルリストに登録された予測動きベクトルの候補から選択された予測動きベクトルを特定する予測動きベクトルインデックスを予測方法決定部１０６に供給する。差分動きベクトル導出部１０３の詳細な構成と動作は後述する。
　インター予測情報推定部１０４は、マージモードのインター予測情報を推定する。マージモードとは、当該予測ブロックの予測モード、参照インデックス（参照リストに登録されている複数の参照ピクチャから動き補償予測に利用する参照ピクチャを特定するための情報）、動きベクトル等のインター予測情報を符号化するのではなく、符号化済みの近接するインター予測された予測ブロック、あるいは異なるピクチャのインター予測された予測ブロックのインター予測情報を利用するモードである。符号化情報格納メモリ１１４に記憶されている既に符号化された予測ブロックの符号化情報を用いて、複数のマージの候補（インター予測情報の候補）を算出してマージ候補リストに登録し、マージ候補リストに登録された複数のマージ候補の中から最適なマージ候補を選択し、選択されたマージ候補の予測モード、参照インデックス、動きベクトル等のインター予測情報を動き補償予測部１０５に供給するとともに、選択されたマージ候補を特定するマージインデックスを予測方法決定部１０６に供給する。
　動き補償予測部１０５は、動きベクトル検出部１０２およびインター予測情報推定部１０４により検出された動きベクトルを用いて参照ピクチャから動き補償予測により予測画像信号を生成し、予測画像信号を予測方法決定部１０６に供給する。なお、Ｌ０予測、及びＬ１予測では、片方向の予測を行う。双予測（Pred_BI）の場合は、双方向の予測を行い、Ｌ０予測、Ｌ１予測のそれぞれのインター予測された信号に適応的に重み係数を掛け算し、オフセット値を加算して重畳し、最終的な予測画像信号を生成する。
　予測方法決定部１０６は予測方法を決定する。それぞれの予測モードごとに符号量と符号化歪を算出し、最も少ない発生符号量と符号化歪となる予測ブロックサイズと予測モードが決定される。インター予測情報やイントラ予測情報等の符号化情報の符号量を算出する。さらに、動き補償予測部１０５から供給される予測画像信号と、画像メモリ１０１から供給される符号化対象の画像信号との予測残差信号を符号化した予測残差信号の符号量を算出する。動き情報の符号量と予測残差信号の符号量とが加算された総発生符号量を算出し、第１の評価値とする。尚、ここで算出される発生符号量は、符号化過程をシミュレートしたものであることが望ましいが、簡便に近似したり、概算することも可能である。
　また、こうした予測残差信号を符号化後に、歪量評価の為に復号し、符号化により生じる元の画像信号との誤差を表す比率として符号化歪が算出される。これら総発生符号量と符号化歪とを予測方法毎に比較することで、最も少ない発生符号量と符号化歪となる予測方法が決定される。
複数の予測方法の中から、最適な符号化ブロック単位でインター予測（PRED_INTER）かイントラ予測（PRED_INTRA）かを判別する予測モードPredMode、分割モードPartModeを決定し、インター予測（PRED_INTER）では予測ブロック単位でマージモードか否か等の予測方法を決定し、マージモードの場合はマージインデックス、マージモードでない場合はインター予測フラグ、予測動きベクトルインデックス、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックス、差分動きベクトル等を決定して、決定に応じた符号化情報を第１の符号化ビット列生成部１０９に供給する。
　さらに、予測方法決定部１０６は、決定された予測方法を示す情報、及び決定された予測方法に応じた動きベクトル等を含む符号化情報を符号化情報格納メモリ１１４に格納する。ここで格納する符号化情報は、予測モードPredMode、分割モードPartMode、Ｌ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0, predFlagL1、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL0, refIdxL1、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトルmvL0, mvL1等である。ここで、予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は共に０である。一方、予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0は１, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は０である。インター予測モードがＬ１予測（Pred_L1）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0は０, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は１である。インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は共に１である。予測方法決定部１０６は、決定された予測モードに応じた予測画像信号を残差信号生成部１０７と復号画像信号重畳部１１３に供給する。
　残差信号生成部１０７は、符号化する画像信号と予測画像信号との減算を行うことにより残差信号を生成し、直交変換・量子化部１０８に供給する。
　直交変換・量子化部１０８は、残差信号に対して量子化パラメータに応じて直交変換及び量子化を行い直交変換・量子化された残差信号を生成し、第２の符号化ビット列生成部１１０と逆量子化・逆直交変換部１１２に供給する。さらに、直交変換・量子化部１０８は、量子化パラメータを符号化情報格納メモリ１１４に格納する。
　第１の符号化ビット列生成部１０９は、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報に加えて、符号化ブロック及び予測ブロック毎に予測方法決定部１０６によって決定された予測方法に応じた符号化情報を符号化する。具体的には、符号化ブロック毎の予測モードPredModeがインター予測（PRED_INTER）の場合、マージモードかどうかを判別するフラグ、マージモードの場合はマージインデックス、マージモードでない場合はインター予測モード、参照インデックス、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトル等のインター予測情報を規定のシンタックス規則に従って符号化して第１の符号化ビット列を生成し、多重化部１１１に供給する。なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報は双予測でのＬ１の参照インデックス、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトルの一部またはすべてである。
　第２の符号化ビット列生成部１１０は、直交変換及び量子化された残差信号を規定のシンタックス規則に従ってエントロピー符号化して第２の符号化ビット列を生成し、多重化部１１１に供給する。多重化部１１１で、第１の符号化ビット列と第２の符号化ビット列を規定のシンタックス規則に従って多重化し、ビットストリームを出力する。
　逆量子化・逆直交変換部１１２は、直交変換・量子化部１０８から供給された直交変換・量子化された残差信号を逆量子化及び逆直交変換して残差信号を算出し、復号画像信号重畳部１１３に供給する。復号画像信号重畳部１１３は、予測方法決定部１０６による決定に応じた予測画像信号と逆量子化・逆直交変換部１１２で逆量子化及び逆直交変換された残差信号を重畳して復号画像を生成し、復号画像メモリ１１５に格納する。なお、復号画像に対して符号化によるブロック歪等の歪を減少させるフィルタリング処理を施して、復号画像メモリ１１５に格納されることもある。
　図２は図１の動画像符号化装置に対応した本発明の実施の形態に係る動画像復号装置２００の構成を示すブロックである。実施の形態の動画像復号装置は、分離部２０１、第１符号化ビット列復号部２０２、第２符号化ビット列復号部２０３、参照インデックス導出部２１１、動きベクトル導出部２０４、インター予測情報推定部２０５、動き補償予測部２０６、逆量子化・逆直交変換部２０７、復号画像信号重畳部２０８、符号化情報格納メモリ２０９、および復号画像メモリ２１０を備える。
　図２の動画像復号装置の復号処理は、図１の動画像符号化装置の内部に設けられている復号処理に対応するものであるから、図２の動き補償予測部２０６、逆量子化・逆直交変換部２０７、復号画像信号重畳部２０８、符号化情報格納メモリ２０９、および復号画像メモリ２１０の各構成は、図１の動画像符号化装置の動き補償予測部１０５、逆量子化・逆直交変換部１１２、復号画像信号重畳部１１３、符号化情報格納メモリ１１４、および復号画像メモリ１１５の各構成とそれぞれ対応する機能を有する。
　分離部２０１に供給されるビットストリームは規定のシンタックスの規則に従って分離し、分離された符号化ビット列が第１符号化ビット列復号部２０２、第２符号化ビット列復号部２０３に供給される。
　第１符号化ビット列復号部２０２は、供給された符号化ビット列を復号して、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報、及び、予測ブロック単位の符号化情報を得る。具体的には、符号化ブロック単位でインター予測（PRED_INTER）かイントラ予測（PRED_INTRA）かを判別する予測モードPredMode、分割モードPartMode、インター予測（PRED_INTER）の場合、予測ブロック単位でマージモードかどうかを判別するマージフラグ、マージフラグがマージモードの場合はマージインデックス、マージフラグがマージモードでない場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトル等に関する符号化情報を規定のシンタックス規則に従って復号し、参照インデックス導出部２１１、符号化情報を動きベクトル導出部２０４およびインター予測情報推定部２０５に供給する。
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または復号対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を復号するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報は参照インデックス、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトルの一部、またはすべてである。そこで、第１符号化ビット列復号部２０２では、双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されるかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagが０または１に設定される。フラグinterInfoCodingL1Flagが１は双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されることを示し、フラグinterInfoCodingL1Flagが０は双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されないことを示す。設定された双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されるかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagの情報は参照インデックス導出部２１１、および動きベクトル導出部２１２に供給される。
　双予測でＬ１のインター予測情報が符号化されるかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagが１の場合、切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルが含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルを復号しない場合、に双予測でのＬ１の差分動きベクトルが（０，０）に設定され、切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスが含まれる場合で、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスを復号しない場合、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスがＬ０の予測動きベクトルインデックスの値に設定され、符号化情報を参照インデックス導出部２１１および動きベクトル導出部２０４に供給する。なお、本実施の形態においては動きベクトル導出部２０４において切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の参照インデックスが含まれる場合で、双予測でのＬ１の参照インデックスを復号しない場合、双予測でのＬ１の参照インデックスを導出した値に設定するが、双予測でのＬ１の参照インデックスをデフォルト値に設定することもできる。その場合、第１符号化ビット列復号部２０２で、双予測でのＬ１の参照インデックスをデフォルト値に設定し、符号化情報を参照インデックス導出部２１１に供給する。
　第２符号化ビット列復号部２０３は、供給された符号化ビット列を復号して直交変換・量子化された残差信号を算出し、直交変換・量子化された残差信号を逆量子化・逆直交変換部２０７に供給する。
　参照インデックス導出部２１１は、供給された符号化情報から予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）であり、マージフラグがマージモードでなく、インター予測モードが双予測（Pred_BI）であり、双予測においてＬ１のインター予測情報が符号化されるかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagが０の場合に、Ｌ１の参照インデックスを導出し、動き補償予測部２０６に供給する。符号化情報格納メモリに格納されている近接する予測ブロックのＬ１の参照インデックスを含む符号化情報を利用して、復号対象の予測ブロックのＬ１の参照インデックスを導出してもよいし、Ｌ０の参照インデックスに対応するＬ０の参照ピクチャがＬ１にも含まれている場合にＬ１でも同じ参照ピクチャを用いることとし、その参照ピクチャに対応するＬ１の参照インデックスを導出してもよい。
　動きベクトル導出部２０４は、マージフラグがマージモードでない時に、符号化情報格納メモリ２０９に記憶されている既に復号された画像信号の符号化情報を用いて、複数の予測動きベクトルの候補を算出して後述する予測動きベクトルリストに登録し、予測動きベクトルリストに登録された複数の予測動きベクトルの候補の中から、第１符号化ビット列復号部２０２で復号され供給される予測動きベクトルインデックスに応じた予測動きベクトルを選択し、第１符号化ビット列復号部２０２で復号された差分ベクトルと選択された予測動きベクトルから動きベクトルを算出し、他の符号化情報とともに動き補償予測部２０６に供給するとともに、符号化情報格納メモリ２０９に格納する。ここで供給・格納する予測ブロックの符号化情報は、予測モードPredMode、分割モードPartMode、Ｌ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0, predFlagL1、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL0, refIdxL1、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトルmvL0, mvL1等である。ここで、予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は共に０である。一方、予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0は１, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は０である。インター予測モードがＬ１予測（Pred_L1）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0は０, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は１である。インター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1は共に１である。動きベクトル導出部２０４の詳細な構成と動作は後述する。
　インター予測情報推定部２０５は、復号対象の予測ブロックのマージフラグがマージモードの時に、マージモードのインター予測情報を推定する。符号化情報格納メモリ１１４に記憶されている既に復号された予測ブロックの符号化情報を用いて、複数のマージの候補を算出してマージ候補リストに登録し、マージ候補リストに登録された複数のマージ候補の中から第１符号化ビット列復号部２０２で復号され供給されるマージインデックスに対応したマージ候補を選択し、選択されたマージ候補の予測モードPredMode、分割モードPartMode、Ｌ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグ、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックス、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトル等のインター予測情報を動き補償予測部２０６に供給するとともに、符号化情報格納メモリ２０９に格納する。
　動き補償予測部２０６は、動きベクトル導出部２０４で算出された動きベクトルを用いて参照ピクチャから動き補償予測により予測画像信号を生成し、予測画像信号を復号画像信号重畳部２０８に供給する。なお、双予測（Pred_BI）の場合は、Ｌ０予測、Ｌ１予測の２つの予測画像信号に適応的に重み係数を掛け算し、オフセット値を加算して重畳し、最終的な予測画像信号を生成する。
　逆量子化・逆直交変換部２０７は、第１符号化ビット列復号部２０２で復号された直交変換・量子化された残差信号に対して逆直交変換及び逆量子化を行い、逆直交変換・逆量子化された残差信号を得る。
　復号画像信号重畳部２０８は、動き補償予測部２０６で動き補償予測された予測画像信号と、逆量子化・逆直交変換部２０７により逆直交変換・逆量子化された残差信号とを重畳することにより、復号画像信号を復号し、復号画像メモリ２１０に格納する。復号画像メモリ２１０に格納する際には、復号画像に対して符号化によるブロック歪等を減少させるフィルタリング処理を施して、復号画像メモリ２１０に格納されることもある。
　本実施の形態の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００においては、インター予測モードが双予測において、スライス単位、または符号化または復号対象の予測ブロックのサイズに応じて、双予測でＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを切り替える。
　スライス単位でＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを切り替える場合、図１０のスライスヘッダーのシンタックス構造の例に示すように、スライスヘッダーに双予測でＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素inter_info_coding_l1_flagを用意し、このシンタックス要素をスライスタイプがＢスライスの場合に動画像符号化装置１００の第１の符号化ビット列生成部１０９で符号化し、動画像復号装置２００の第１符号化ビット列復号部２０２で復号することで、双予測においてＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを判別する。また、スライス単位でＬ０のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。Ｌ０のインター予測情報を切り替える場合は、Ｌ０のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを示すフラグinterInfoCodingL0Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素inter_info_coding_l0_flagを用意して符号化または復号することで判別する。本実施の形態においては、差分動きベクトル、参照インデックス、予測動きベクトルインデックスの少なくとも１つを、符号化または復号するかどうかを切り替えることで符号量の削減を行う。例えば、双予測ではＬ１の差分動きベクトルだけを切り替え対象のインター予測情報とし、スライス単位で双予測のＬ１の差分予測動きベクトルだけを符号化または復号するかどうかを切り替える。符号化側で、双予測でのＬ１の動きベクトル検出処理を削減することで、演算量を削減する場合、または、Ｌ１の差分予測動きベクトルを省略することで符号化効率が向上すると判断した場合、双予測でＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagの値を０としてシンタックス要素inter_info_coding_l1_flag を符号化または復号し、その値に応じて双予測のＬ１の差分動きベクトルの符号化および復号を省略することで、インター予測情報の符号量を削減する。双予測でＬ１の差分動きベクトルの符号化および復号を省略する際には符号化側、復号側共に、Ｌ１の差分動きベクトルの値を（０，０）とする。すなわち、双予測でＬ１の差分動きベクトルの符号化および復号を省略する際には符号化側、復号側共に、Ｌ１の予測動きベクトルをそのままＬ１の動きベクトルとする。
　なお、参照インデックスだけを切り替え対象のインター予測情報としてもよいし、予測動きベクトルインデックスだけを切り替え対象のインター予測情報としてもよいし、すべてを切り替え対象のインター予測情報としてもよい。また、スライス単位で双予測のＬ１のインター予測情報だけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよいし、スライス単位で双予測のＬ０のインター予測情報だけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。ここでは、スライス単位で、双予測のＬ０およびＬ１のいずれか一方のインター予測情報において、差分動きベクトル、参照インデックス、および前記予測動きベクトルインデックスの少なくとも一つの符号化または復号を行わないモードに切り替えるようにする。
　また、双予測でＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagの代わりに、双予測でＬ１の参照インデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグrefIdxCodingL1Flag、双予測でＬ１の予測動きベクトルインデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvpIdxCodingL1Flag、または双予測でＬ１の差分予測動きベクトルを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvdCodingL1Flagを用意してそれぞれ個別に切り替えることもできる。 また、双予測でＬ０の参照インデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグrefIdxCodingL0Flag、双予測でＬ０の予測動きベクトルインデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvpIdxCodingL0Flag、双予測でＬ０の差分予測動きベクトルを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvdCodingL0Flagを用意してそれぞれ個別に切り替えることもできる。図１１のスライスヘッダー のシンタックス構造の例に示すように、スライスヘッダーに双予測でＬ１の参照インデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグrefIdxCodingL1Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素ref_idx_coding_l1_flag、双予測でＬ１の予測動きベクトルインデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvpIdxCodingL1Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素mvp_idx_coding_l1_flag、双予測でＬ１の差分予測動きベクトルを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvdCodingL1Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素mvd_coding_l1_flag を用意し、これらのシンタックス要素をスライスタイプがＢスライスの場合に動画像符号化装置１００の第１の符号化ビット列生成部１０９で符号化し、動画像復号装置２００の第１符号化ビット列復号部２０２で復号することで、双予測においてＬ１のそれぞれのインター予測情報を符号化または復号するかどうかを判別することもできる。また、Ｌ０のそれぞれのインター予測情報を切り替える場合は、双予測でＬ０の参照インデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグrefIdxCodingL0Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素ref_idx_coding_l0_flag、双予測でＬ０の予測動きベクトルインデックスを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvpIdxCodingL0Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素mvp_idx_coding_l0_flag、双予測でＬ０の差分予測動きベクトルを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvdCodingL0Flagを符号化または復号するためのシンタックス要素mvd_coding_l0_flagを用意して符号化または復号することで判別する。本実施の形態においては、これらのインター予測情報の少なくとも１つを、符号化または復号するかどうかを切り替えることで符号量の削減を行う。例えば、双予測ではＬ１の差分動きベクトルだけを切り替え対象のインター予測情報とし、スライス単位で双予測のＬ１の差分予測動きベクトルだけを符号化または復号するかどうかを切り替える。符号化側で、双予測でのＬ１の動きベクトル検出処理を削減することで、演算量を削減する場合、または、Ｌ１の差分予測動きベクトルを省略することで符号化効率が向上すると判断した場合、双予測でＬ１の差分予測動きベクトルを符号化または復号するかどうかを示すフラグmvdCodingL1Flagの値を０としてシンタックス要素mvp_idx_coding_l1_flag を符号化または復号し、その値に応じて双予測のＬ１の差分動きベクトルの符号化および復号を省略することで、インター予測情報の符号量を削減する。双予測でＬ１の差分動きベクトルの符号化および復号を省略する際には符号化側、復号側共に、Ｌ１の差分動きベクトルを（０，０）とする。すなわち、双予測でＬ１の差分動きベクトルの符号化および復号を省略する際には符号化側、復号側共に、Ｌ１の予測動きベクトルをそのままＬ１の動きベクトルとする。
　なお、スライス単位で双予測のＬ０の差分予測動きベクトルだけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。また、スライス単位で双予測のＬ１の参照インデックスだけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよいし、スライス単位で双予測のＬ０の参照インデックスだけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。また、スライス単位で双予測のＬ１の参照インデックスだけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよいし、スライス単位で双予測のＬ０の参照インデックスだけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。また、スライス単位で双予測のＬ１の予測動きベクトルインデックスだけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよいし、スライス単位で双予測のＬ０の予測動きベクトルインデックスだけを符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。スライス単位で、双予測のＬ０およびＬ１の差分予測動きベクトルをそれぞれ符号化または復号するかどうかを切り替えてもよいし、双予測のＬ０およびＬ１の参照インデックスをそれぞれ符号化または復号するかどうかを切り替えてもよいし、双予測のＬ０およびＬ１の予測動きベクトルインデックスをそれぞれ符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。また、スライス単位で双予測のＬ１の差分動きベクトル、参照インデックス、予測動きベクトルインデックスをそれぞれ符号化または復号するかどうかを切り替えてもよいし、スライス単位で双予測のＬ０の差分動きベクトル、参照インデックス、予測動きベクトルインデックスをそれぞれ符号化または復号するかどうかを切り替えてもよい。ここでは、スライス単位で、双予測のＬ０およびＬ１のいずれか一方のインター予測情報において、差分動きベクトル、参照インデックス、および前記予測動きベクトルインデックスの少なくとも一つの符号化または復号を行わないモードに切り替えるようにする。
　次に、符号化または復号対象の予測ブロックのサイズに応じてＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを切り替える場合について、図１２を用いて説明する。これらの処理は、本実施の形態の動画像符号化装置１００および動画像復号装置２００の各ブロックにおいて、必要に応じて行われる。
　図１２は符号化または復号対象の予測ブロックのサイズに応じて切り替える場合の双予測でＬ１のインター予測情報を符号化または復号するかどうかを示すフラグinterInfoCodingL1Flagの設定処理手順を示すフローチャートである。
　まず、符号化または復号対象の予測ブロックのサイズを得る（ステップＳ４０１）。符号化または復号対象の予測ブロックのサイズが規定したサイズsizePUInterPredInfoCodingL1以下の場合（ステップＳ４０２のＹＥＳ）、フラグinterInfoCodingL1Flagを０に設定する（ステップＳ４０３）。一方、符号化または復号対象の予測ブロックのサイズが規定したサイズsizePUInterPredInfoCodingL1より大きい場合（ステップＳ４０２のＮＯ）、interInfoCodingL1Flagを１に設定する（ステップＳ４０４）。本実施の形態においては、規定するサイズsizePUInterPredInfoCodingL1を8x8とする。なお、規定するサイズsizePUInterPredInfoCodingL1は固定された値であってもよいし、シーケンス、ピクチャまたはスライス単位でシンタックス要素を用意して任意の値に設定してもよい。また、8x4と4x8等、幅と高さを乗じた値が等しいサイズの場合は同じサイズとみなす。即ち、規定するサイズsizePUInterPredInfoCodingL1が8x4と設定された場合、4x8も設定されたものとみなす。また、ステップＳ４０２で、符号化または復号対象の予測ブロックのサイズが規定したサイズsizePUInterPredInfoCodingL1未満の場合、interInfoCodingL1Flagを０に設定し、そうでない場合、interInfoCodingL1Flagを１に設定するとしてもよい。
　図１の動画像符号化装置の第１の符号化ビット列生成部１０９で実施される予測ブロック単位のインター予測情報のエントロピー符号化処理手順について、図１３のフローチャートを用いて説明する。まず予測ブロック単位でマージモードかどうかを判別するマージフラグmergeFlagを符号化する（ステップＳ５０１）。マージフラグが１の場合（ステップＳ５０２のＹＥＳ）、インター予測情報推定部１０４で選択されたマージ候補を特定するマージインデックスmergeIdxを符号化し（ステップＳ５０３）、本符号化処理手順を終了する。
　一方、マージフラグが０の場合（ステップＳ５０２のＮＯ）、ステップＳ５０４、およびＳ５０５の条件判断を実施する。インター予測モードがＬ０予測の場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）、Ｌ０の参照インデックスrefIdxL0を符号化し（ステップＳ５０６）、Ｌ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0を符号化し（ステップＳ５０７）、Ｌ０の差分動きベクトルを符号化し（ステップＳ５０８）、本符号化処理手順を終了する。
　一方、インター予測モードがＬ１予測の場合（ステップＳ５０４のＮＯ、ステップＳ５０５のＹＥＳ）、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL1を符号化し（ステップＳ５０９）、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を符号化し（ステップＳ５１０）、Ｌ１の差分動きベクトルを符号化し（ステップＳ５１１）、本符号化処理手順を終了する。
　一方、インター予測モードが双予測の場合（ステップＳ５０４のＮＯ、ステップＳ５０５のＮＯ）、Ｌ０の参照インデックスrefIdxL0を符号化し（ステップＳ５１２）、Ｌ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0を符号化し（ステップＳ５１３）、Ｌ０の差分動きベクトルを符号化する（ステップＳ５１４）。
　続いて、フラグinterPredInfoCodingL1Flagが１、即ち、Ｌ１のインター予測情報を符号化する場合（ステップＳ５１６のＹＥＳ）、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL1を符号化し（ステップＳ５１７）、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を符号化し（ステップＳ５１８）、Ｌ１の差分動きベクトルを符号化し（ステップＳ５１９）、本符号化処理手順を終了する。
　一方、フラグinterPredInfoCodingL1Flagが０、即ち、Ｌ１のインター予測情報を符号化しない場合（ステップＳ５１６のＮＯ）、本符号化処理手順を終了する。
　次に、図２の動画像復号装置の第１符号化ビット列復号部２０２で実施される予測ブロック単位のインター予測情報のエントロピー復号処理手順について、図１４のフローチャートを用いて説明する。まず予測ブロック単位でマージモードかどうかを判別するマージフラグmergeFlagを復号する（ステップＳ６０１）。マージフラグが１の場合（ステップＳ６０２のＹＥＳ）、インター予測情報推定部１０４で選択されたマージ候補を特定するマージインデックスmergeIdxを復号し（ステップＳ６０３）、本復号処理手順を終了する。
　一方、マージフラグが０の場合（ステップＳ６０２のＮＯ）、ステップＳ６０４、およびＳ６０５の条件判断を実施する。インター予測モードがＬ０予測の場合（ステップＳ６０４のＹＥＳ）、Ｌ０の参照インデックスrefIdxL0を復号し（ステップＳ６０６）、Ｌ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0を復号し（ステップＳ６０７）、Ｌ０の差分動きベクトルを復号し（ステップＳ６０８）、本復号処理手順を終了する。
　一方、インター予測モードがＬ１予測の場合（ステップＳ６０４のＮＯ、ステップＳ６０５のＹＥＳ）、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL1を復号し（ステップＳ６０９）、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を復号し（ステップＳ６１０）、Ｌ１の差分動きベクトルを復号し（ステップＳ６１１）、本復号処理手順を終了する。
　一方、インター予測モードが双予測の場合（ステップＳ６０４のＮＯ、ステップＳ６０５のＮＯ）、Ｌ０の参照インデックスrefIdxL0を復号し（ステップＳ６１２）、Ｌ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0を復号し（ステップＳ６１３）、Ｌ０の差分動きベクトルを復号する（ステップＳ６１４）。
　続いて、フラグinterPredInfoCodingL1Flagを設定する（ステップＳ６１５）。復号対象の予測ブロックのサイズに応じて切り替える場合は、図１７を用いて説明した方法により、フラグinterPredInfoCodingL1Flagを設定する。なお、スライス単位でＬ１のインター予測情報を復号するかどうかを切り替える場合はフラグinterPredInfoCodingL1Flagはスライスヘッダ復号時に設定される。
　続いて、フラグinterPredInfoCodingL1Flagが１、即ち、Ｌ１のインター予測情報を復号する場合（ステップＳ６１６のＹＥＳ）、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL1を復号し（ステップＳ６１７）、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を復号し（ステップＳ６１８）、Ｌ１の差分動きベクトルを復号し（ステップＳ６１９）、本復号処理手順を終了する。
　一方、フラグinterPredInfoCodingL1Flagが０、即ち、Ｌ１のインター予測情報を復号しない場合（ステップＳ６１６のＮＯ）、参照インデックス導出部２１１でＬ１の参照インデックスrefIdxL1を導出する（ステップＳ６２０）。続いて、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1をＬ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0の値に設定する（ステップＳ６２１）。続いて、Ｌ１の差分動きベクトルを（０，０）に設定し（ステップＳ６２２）、本復号処理手順を終了する。
　次に、図１の参照インデックス導出部１１６、及び図２の参照インデックス導出部２１１で実施される双予測でのＬ１の参照インデックスを導出する方法について詳細に説明する。
　本実施の形態においては、周辺の予測ブロックで利用された参照インデックスを利用して符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬ１の参照インデックスrefIdxLXを導出する。これは、符号化または復号対象の予測ブロックの参照インデックスは周辺の予測ブロックの参照インデックスと高い相関を持つと考えられるからである。特に、符号化または復号対象の予測ブロックの左の辺に近接する予測ブロックＡ１、及び上の辺に近接する予測ブロックＢ１の参照インデックスだけを利用する。なぜなら、図５に示す近接する予測ブロックＡ０，Ａ１，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の中でも符号化または復号対象の予測ブロックの辺に接している予測ブロックＡ１，Ｂ１は、符号化または復号対象の予測ブロックの頂点に接している予測ブロックＡ０，Ｂ０，Ｂ２よりも相関が高いと考えられるからである。あえて予測ブロックＡ０，Ｂ０，Ｂ２を利用せずに、利用する予測ブロックを予測ブロックＡ１，Ｂ１に限定することで、参照インデックスの導出による符号化効率の改善効果を得るとともに、参照インデックス導出処理に関する演算量及びメモリアクセス量を削減する。
　（実施例１）
　以下、本実施の形態をいくつかの実施例に分けて説明する。まず、本実施の形態の実施例１について説明する。本実施の形態の実施例１では、予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１が共にＬＸ予測（参照インデックスの導出対象のリストをＬＸとし、ＬＸを用いた予測をＬＸ予測とする。つまり、Ｌ０の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ０に設定され、Ｌ１の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ１に設定される。以下、断りのない限り、この意味で用いる。）を行う場合は予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１のＬＸの参照インデックスの値の小さい方を符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値として採用する。ここで、双予測はＬ０予測とＬ１予測を共に行うものとする。ただし、予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１のいずれか一方しかＬＸ予測を行わない場合はＬＸ予測を行う方の予測ブロックのＬＸの参照インデックスの値を符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値として採用し、予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１が共にＬＸ予測を行わない場合は符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値をデフォルト値の０とする。
　予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１が共にＬＸ予測を行わない場合に符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスのデフォルト値を０とする理由は、インター予測において参照インデックスの値が０に対応する参照ピクチャが最も選択される確率が高いからである。ただし、これに限定されず、参照インデックスのデフォルト値を０以外の値（１、２など）としても良いし、シーケンスレベル、ピクチャレベル、またはスライスレベルで符号化ストリーム内に参照インデックスのデフォルト値を示すシンタックス要素を設置し伝送できるようにして、符号化側で選択できるようにしても良い。
　図１５は本実施の形態の実施例１の方法による符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスrefIdxLXの導出処理手順を説明するフローチャートである。まず、符号化情報格納メモリ１１４または２０９から左に近接する予測ブロックＡ１の符号化情報、及び予測ブロックＢ１の符号化情報を取得する（ステップＳ６１０１、ステップＳ６１０２）。
　予測ブロックＡのＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]と予測ブロックＢ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xB][yB]が共に０でない場合（ステップＳ６１０３のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xA][yA]と予測ブロックＢ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xB][yB]の値の小さい方と同じ値に設定し（ステップＳ６１０４）、本参照インデックス導出処理を終了する。ここで、xA、yAはピクチャ内での予測ブロックＡ１の左上の画素の位置を示すインデックスである。ここで、xB、yBはピクチャ内での予測ブロックＢ１の左上の画素の位置を示すインデックスである。
　なお、本実施の形態においては、予測ブロックＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ）において、予測ブロックＮが符号化または復号対象のスライス外で利用できない場合や予測ブロックＮが符号化または復号順序で符号化または復号対象の予測ブロックよりも後のために符号化または復号されておらず利用できない場合や予測ブロックＮの予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]、予測ブロックＮのＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は共に０である。ここで、xN、yNはピクチャ内での予測ブロックＮの左上の画素の位置を示すインデックスである。予測ブロックＮの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、予測ブロックＮのＬ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]は１, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は０である。予測ブロックＮのインター予測モードがＬ１予測（Pred_L1）の場合、予測ブロックＮのＬ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]は０, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は１である。予測ブロックＮのインター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、予測ブロックＮのＬ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は共に１である。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０でなく、予測ブロックＢ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xB][yB]が０である場合（ステップＳ６１０３のＮＯで、ステップＳ６１０５のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xA][yA]と同じ値に設定し（ステップＳ６１０６）、本参照インデックス導出処理を終了する。ここで、xA、yAはピクチャ内での予測ブロックＡ１の左上の画素の位置を示すインデックスであり、xB、yBはピクチャ内での予測ブロックＢ１の左上の画素の位置を示すインデックスである。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０であり、予測ブロックＢ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xB][yB]が０でない場合（ステップＳ６１０３のＮＯで、ステップＳ６１０５のＮＯで、ステップＳ２１０７のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＢ１のＬＸの参照インデックス refIdxLX[xB][yB]と同じ値に設定し（ステップＳ６１０８）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]と予測ブロックＢ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xB][yB]が共に０である場合（ステップＳ６１０３のＮＯで、ステップＳ６１０５のＮＯで、ステップＳ６１０７のＮＯ）、のＬＸの参照インデックスrefIdxLXをデフォルト値の０に設定し（ステップＳ６１０９）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　（実施例２）
　次に、本実施の形態の実施例２について説明する。本実施の形態の実施例２においても、実施例１と同様に左の辺に近接する予測ブロックＡ１、及び上の辺に近接する予測ブロックＢ１の参照インデックスを利用して符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスを導出する。実施例１に対して、図１５のステップＳ６１０３、ステップＳ６１０４の処理を省略し、予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１の順序で、ＬＸ予測を行うかどうかを判定して、最初に見つかったＬＸ予測を行う予測ブロックの参照インデックスを採用することでさらに処理量を削減する点が異なる。予測ブロックＡ１がＬＸ予測を行う場合は予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスを符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値として採用し、予測ブロックＡ１がＬＸ予測を行わず、予測ブロックＢ１がＬＸ予測を行う場合は予測ブロックＢ１のＬＸの参照インデックスを符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値として採用する。予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１が共にＬＸ予測を行わない場合はＬＸの参照インデックスの値をデフォルト値の０とする。
　図１６は本実施の形態の実施例２の方法による符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスrefIdxLXの導出処理手順を説明するフローチャートである。まず、符号化情報格納メモリ１１４または２０９から左に近接する予測ブロックＡ１の符号化情報、及び予測ブロックＢ１の符号化情報を取得する（ステップＳ６２０１、ステップＳ６２０２）。なお、Ｌ０の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ０に設定され、Ｌ１の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ１に設定される。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０でない場合（ステップＳ６２０３のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xA][yA]と同じ値に設定し（ステップＳ６２０４）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０であり、予測ブロックＢ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xB][yB]が０でない場合（ステップＳ６２０３のＮＯで、ステップＳ６２０５のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＢ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xB][yB]と同じ値に設定し（ステップＳ６２０６）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]と予測ブロックＢ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xB][yB]がともに０である場合（ステップＳ６２０３のＮＯで、ステップＳ６２０５のＮＯ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXをデフォルト値の０に設定し（ステップＳ６２０７）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　なお、本実施の形態の実施例２においては、左の辺に近接する予測ブロックＡ１、上の辺に近接する予測ブロックＢ１の順序でＬＸ予測を行うかどうかを判定して、最初に見つかったＬＸ予測を行う予測ブロックの参照インデックスを採用するものとして説明したが、予測ブロックＢ１、予測ブロックＡ１の順序でＬＸ予測を行うかどうかを判定して、最初に見つかった予測インデックスを採用することもできる。
　（実施例３）
　次に、本実施の形態の実施例３について説明する。本実施の形態の実施例３においても、実施例１、実施例２と同様に左の辺に近接する予測ブロックＡ１、及び上の辺に近接する予測ブロックＢ１の参照インデックスを利用して符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスを導出する。実施例２に対して、予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１の順序で、インター予測を行うかどうかを判定して、最初に見つかったインター予測を行う予測ブロックの予測インデックスを採用することでさらに処理量を削減する点が異なる。予測ブロックＡ１の予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）の場合は予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスを符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値として採用する。その際、予測ブロックＡ１がＬＸ予測を行わない場合は符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスを０とする。予測ブロックＡ１の予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）でなく、予測ブロックＢ１の予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）の場合は予測ブロックＢ１のＬＸの参照インデックスを符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値として採用する。その際、予測ブロックＢ１がＬＸ予測を行わない場合は符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスを０とする。予測ブロックＡ１、予測ブロックＢ１の予測モード（PredMode）が共にインター予測（MODE_INTER）でない場合は符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値を０とする。
　図１７は本実施の形態の実施例３の方法による符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスrefIdxLXの導出処理手順を説明するフローチャートである。まず、符号化情報格納メモリ１１４または２０９から左に近接する予測ブロックＡ１の符号化情報、及び予測ブロックＢ１の符号化情報を取得する（ステップＳ６３０１、ステップＳ６３０２）。
　続いて、予測ブロックＡ１が利用でき、予測ブロックＡ１の予測モード（PredMode）がイントラ予測（MODE_INTRA）の場合（ステップＳ６３０３のＹＥＳ）、即ち、予測ブロックＡ１の予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）の場合、ステップＳ６３０５に進み、予測ブロックＡ１の予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）でない場合、ステップＳ６３０７に進む。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０でない場合（ステップＳ６３０４のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xA][yA]と同じ値に設定し（ステップＳ６３０５）、フラグpredFlagLX[xA][yA]が０である場合（ステップＳ６３０４のＮＯ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを０に設定し（ステップＳ６３０６）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　一方、ステップＳ６３０７では、予測ブロックＢ１が利用でき、予測ブロックＢ１の予測モード（PredMode）がイントラ予測（MODE_INTRA）の場合（ステップＳ６３０７のＹＥＳ）、即ち、予測ブロックＢ１の予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）の場合、ステップＳ６３０８に進み、予測ブロックＡ１の予測モード（PredMode）がインター予測（MODE_INTER）でない場合、ステップＳ６３１１に進む。
　予測ブロックＢ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xB][yB]が０でない場合（ステップＳ６３０９のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＢ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xB][yB]と同じ値に設定し（ステップＳ６３０９）、フラグpredFlagLX[xB][yB]が０である場合（ステップＳ６３０８のＮＯ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを０に設定し（ステップＳ６３１０）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　一方、ステップＳ６３０７のＮＯの場合、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを０に設定し（ステップＳ６３１１）、本参照インデックス導出処理を終了する。
　なお、本実施の形態の実施例３においては、左の辺に近接する予測ブロックＡ１、上の辺に近接する予測ブロックＢ１の順序でインター予測を行うかどうかを判定して、最初に見つかったインター予測を行う予測ブロックの参照インデックスを採用するものとして説明したが、予測ブロックＢ１、予測ブロックＡ１の順序でインター予測を行うかどうかを判定して、最初に見つかったインター予測を行う予測ブロックの予測インデックスを採用することもできる。
　（実施例４）
　次に、本実施の形態の実施例４について説明する。本実施の形態の実施例４においては、左の辺に近接する予測ブロックＡ１の参照インデックスを利用して符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスを導出する。実施例２に対して、図２６のステップＳ６２０２、Ｓ６２０５、Ｓ６２０６の処理を省略することでさらに処理量を削減する点が異なる。予測ブロックＡ１がＬＸ予測（ＬＸは参照インデックスを導出対象のリスト）を行う場合は予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスを符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値として採用し、予測ブロックＡ１がＬＸ予測を行わない場合は符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスの値をデフォルト値の０とする。
　図１８は本実施の形態の実施例４の方法による符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸの参照インデックスrefIdxLXの導出処理手順を説明するフローチャートである。まず、符号化情報格納メモリ１１４または２０９から左に近接する予測ブロックＡ１の符号化情報を取得する（ステップＳ６４０１）。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０でない場合（ステップＳ６４０２のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを予測ブロックＡ１のＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xA][yA]と同じ値に設定する（ステップＳ６４０３）。
　予測ブロックＡ１のＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０である場合（ステップＳ６４０２のＮＯ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを０に設定する（ステップＳ６４０４）。
　なお、本実施の形態の実施例４においては、左の辺に近接する予測ブロックＡ１の参照インデックスrefIdxLX[xA][yA]を利用してＬＸの参照インデックスrefIdxLXを導出するものとして説明したが、左の辺に近接する予測ブロックＡ１の代わりに、上の辺に近接する予測ブロックＢ１の参照インデックスrefIdxLX[xB][yB]を利用してＬＸの参照インデックスを導出することもできる。
　（実施例５）
　次に、本実施の形態の実施例５について説明する。本実施の形態の実施例５においては、Ｌ０の参照ピクチャがＬ１にも含まれる場合、Ｌ０の参照ピクチャをＬ１の参照ピクチャとしても用いるために、Ｌ１の参照インデックスをＬ０の参照インデックスに対応する参照ピクチャを指し示す値に設定し、Ｌ０の参照ピクチャがＬ１には含まれない場合、Ｌ１の参照ピクチャはデフォルト値の０に設定する。Ｌ０の参照ピクチャをＬ１の参照ピクチャとしても用いることにより、同一参照によるインター予測を行う。
　図１９は本実施の形態の実施例５の方法による符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸ（ＬＸは導出対象の参照リスト）の参照インデックスrefIdxLXの導出処理手順を説明するフローチャートである。
　続いて、ＬＹ（ＬＹは導出対象とは反対の参照リスト）の参照インデックスrefIdxLYに対応するＬＹの参照リストRefPicListYに登録されている参照ピクチャRefPicListY[refIdxLY]のＰＯＣを取得する（ステップＳ６５０１）。
　続いて、ＬＸの参照インデックスiを０に設定する（ステップＳ６５０２）。続いて、参照インデックスiがＬＸの参照インデックスの数に達するまで、ステップＳ６５０４の条件判断とステップＳ６５０６参照インデックスiの更新を繰り返す（ステップＳ６５０３～Ｓ６５０７）。参照インデックスiに対応するＬＸの参照リストRefPicListXに登録されているＬＸの参照ピクチャRefPicListX[i]のＰＯＣがＬＹ（ＬＹは導出対象とは反対の参照リスト）の参照インデックスrefIdxLYに対応するＬＹの参照リストRefPicListYに登録されている参照ピクチャRefPicListY[refIdxLY]のＰＯＣと同じ値かどうかを判断し、同じ値の場合（ステップＳ６５０４のＹＥＳ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを参照インデックスiと同じ値に設定し（ステップＳ６５０５）、本導出処理を終了する。異なる値の場合（ステップＳ６５０４のＮＯ）、ＬＸの参照インデックスrefIdxLXを参照インデックスiに１を加算して更新する（ステップＳ６５０６）。
　ステップＳ６５０３からＳ６５０７までの繰り返し処理を終了し、ＬＸの参照インデックスが設定されていない場合、refIdxLXをデフォルト値の０に設定し、本導出処理を終了する。
　（実施例６）
　次に、本実施の形態の実施例６について説明する。本実施の形態の実施例６においては、Ｌ０の参照ピクチャをＬ１の参照ピクチャとしても用いる同一参照による双予測を行うかどうかを切り替える。この切り替えにおいてはＬ０とＬ１が共に前方向予測を行うスライス場合は、同一参照ピクチャによる双予測を行うために、実施例５と同様の参照ピクチャ導出処理を行い、Ｌ０では前方向予測、Ｌ１では後方向予測を行うスライスの場合は、前後の参照ピクチャによる双予測を行うために、参照インデックスを０とする。
　図２０は本実施の形態の実施例６の方法による符号化または復号対象の予測ブロックの双予測でのＬＸ（ＬＸは導出対象の参照リスト）の参照インデックスrefIdxLXの導出処理手順を説明するフローチャートである。図２０の参照インデックス導出処理は図１９の参照ピクチャ導出処理とは、ステップＳ６５００の条件判断が追加されている点が異なり、それ以外のステップの処理は同じである。そこで、図１９の参照ピクチャ導出処理と異なるステップＳ６５００についてのみ説明する。
　同一参照ピクチャによる双予測を行わない場合（ステップＳ６５００のＮＯ）、参照インデックスを０に設定して（ステップ６５０８）、本導出処理を終了する。同一参照ピクチャによる双予測を行う場合（ステップＳ６５００のＹＥＳ）、ステップＳ６５０１以降の図１９と同様の処理を行う。
　同一参照ピクチャによる双予測を行うかどうかは、同一参照ピクチャによる双予測を行うかどうかを示すフラグsameRefPicFlagを用意し、例えば、Ｌ０とＬ１が共に前方向予測を行うスライス場合は、同一参照ピクチャによる双予測を行うために、フラグsameRefPicFlagを１に設定し、Ｌ０では前方向予測、Ｌ１では後方向予測を行うスライスの場合は、前後の参照ピクチャによる双予測を行うために、フラグsameRefPicFlagを０に設定する。さらに、同一参照ピクチャによる双予測を行うかどうかを示すフラグsameRefPicFlagを符号化または復号するためのシンタックス要素same_ref_pic_flagをスライスヘッダーに用意して符号化または復号することで符号化側および復号側共に判別することができる。
　次に、図１の動画像符号化装置の差分動きベクトル導出部１０３及び図２の動画像復号装置の動きベクトル導出部２０４において実施される動きベクトルの予測方法を図面を用いて説明する。動きベクトルの予測方法は、符号化ブロックを構成する予測ブロック単位に、符号化及び復号の処理の何れでも実施される。予測ブロックの予測モードがインター予測（MODE_INTER）で、マージモードでない場合に、符号化の場合、符号化対象の動きベクトルから符号化する差分動きベクトルを算出する時に用いる符号化済みの動きベクトルを利用して予測動きベクトルを導出する際、復号の場合、復号対象の動きベクトルを算出する時に用いる復号済みの動きベクトルを利用して予測動きベクトルを導出する際に実施される。
　（符号化における動きベクトルの予測）
　動画像符号化装置において、実施の形態に係る差分動きベクトルの導出方法の動作を説明する。動きベクトルの予測方法は、スライス単位で動き補償予測を行う場合、即ちスライスタイプがＰスライス（片方向予測スライス）或いはＢスライス（両方向予測スライス）の場合で、更に、スライスの中の予測ブロックの予測モードがインター予測（MODE_INTER）で、マージモードでない差分動きベクトルを符号化する予測ブロックに適用される。
　図２１は、図１の動画像符号化装置の差分動きベクトル導出部１０３の詳細な構成を示す図である。図２１の太枠線で囲まれる部分は差分動きベクトル導出部１０３を示している。
　更に、その内部の太点線で囲まれる部分は後述する動きベクトルの予測方法の動作部を示しており、実施の形態の動画像符号化装置と対応する動画像復号装置にも同様に設置され、符号化と復号で矛盾しない同一の判定結果を得られるようにしている。以下、この図を用いて、符号化における動きベクトルの予測方法を説明する。
　差分動きベクトル導出部１０３は、予測動きベクトル候補生成部１２１、予測動きベクトル候補登録部１２２、予測動きベクトル冗長候補削除部１２３、予測動きベクトル候補数制限部１２４、予測動きベクトル候補符号量算出部１２５、予測動きベクトル選択部１２６、および動きベクトル減算部１２７を含む。
　この差分動きベクトル導出部１０３での差分動きベクトル算出処理は、符号化対象ブロックで選択されたインター予測方法で用いる動きベクトルの差分動きベクトルをＬ０、Ｌ１毎にそれぞれ算出する。具体的には符号化対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、符号化対象ブロックのインター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、Ｌ０の動きベクトルの差分動きベクトルmvdL0を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モード（Pred_L1）がＬ１予測の場合、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、Ｌ１の動きベクトルの差分動きベクトルmvdL1を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、Ｌ０予測とＬ１予測が共に行われ、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を構築して、Ｌ０の予測動きベクトルmvpL0を選択してＬ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0を決定し、Ｌ０の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出するとともに、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を構築して、Ｌ１の予測動きベクトルmvpL1を選択してＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を決定し、Ｌ１の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1をそれぞれ算出する。なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1を符号化しない場合、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1は（０，０）に設定される。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を符号化しない場合、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1はＬ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0と同じ値に設定される。
　Ｌ０、Ｌ１それぞれについて、差分動きベクトル算出処理を行うが、Ｌ０、Ｌ１ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはＬ０、Ｌ１を共通のＬＸとして表す。Ｌ０の差分動きベクトルを算出する処理ではＸが０であり、Ｌ１の差分動きベクトルを算出する処理ではＸが１である。また、ＬＸの差分動きベクトルを算出する処理中に、ＬＸではなく、もう一方のリストの情報を参照する場合、もう一方のリストをＬＹとして表す。
　予測動きベクトル候補生成部１２１は、Ｌ０、Ｌ１毎に、上側に近接する予測ブロックグループ（符号化対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその予測ブロックの左側に近接する予測ブロックグループ：図５のＡ０，Ａ１）、左側に近接する予測ブロックグループ（符号化対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその予測ブロックの上側に近接する予測ブロックグループ：図５のＢ０，Ｂ１，Ｂ２）、異なる時間の予測ブロックグループ（符号化対象の予測ブロックと時間的に異なるピクチャ内でその予測ブロックと同一位置あるいはその近傍の位置に存在する既に符号化済みの予測ブロックグループ：図９のＴ０，Ｔ１）の３つの予測ブロックグループから、予測ブロックグループごとに１つの動きベクトルmvLXA、mvLXB、mvLXColをそれぞれ導出して予測動きベクトル候補とし、予測動きベクトル候補登録部１２２に供給する。以下、mvLXA及びmvLXBを空間的な予測動きベクトル、mvLXColを時間的な予測動きベクトルと呼ぶ。この予測動きベクトル候補の算出に際しては、符号化情報格納メモリ１１４に格納されている符号化済みの予測ブロックの予測モード、参照リスト毎の参照インデックス、参照ピクチャのＰＯＣ、動きベクトル等の符号化情報を用いる。
　これらの予測動きベクトルの候補mvLXA、mvLXB、mvLXColは符号化対象ピクチャのＰＯＣと参照ピクチャのＰＯＣとの関係に応じてスケーリングすることにより導出されることもある。
　予測動きベクトル候補生成部１２１は、各予測ブロックグループ毎に、所定の順序で、それぞれの予測ブロックグループ内の予測ブロックに対して、後述の条件判定を行い、最初に条件に合致した予測ブロックの動きベクトルを選択し、予測動きベクトルの候補mvLXA、mvLXB、mvLXColとする。
　左側に近接する予測ブロックグループから予測動きベクトルを算出する際には、左側に近接する予測ブロックグループの下から上の順序（図５のＡ０からＡ０，Ａ１の順序）で、上側に近接する予測ブロックグループから予測動きベクトルを算出する際には、上側に近接する予測ブロックグループの右から左の順序（図５のＢ０からＢ０，Ｂ１，Ｂ２の順序）で、異なる時間の予測ブロックグループから予測動きベクトルを算出する際には、図９のＴ０からＴ０，Ｔ１の順序で、各予測ブロックに対して、後述の条件判定を行い、最初に条件に合致した予測ブロックの動きベクトルを選択し、予測動きベクトルの候補をそれぞれmvLXA、mvLXB、mvLXColとする。
　即ち、左側の近接予測ブロックグループでは、一番下の予測ブロックが最も優先順位が高く、下から上に向かって優先順位が付けられており、上側の近接予測ブロックグループでは、一番右の予測ブロックが最も優先順位が高く、右から左に向かって優先順位が付けられている。異なる時間の予測ブロックグループでは、Ｔ０の予測ブロックが最も優先順位が高く、Ｔ０，Ｔ１の順に優先順位が付けられている。
　（空間予測ブロックの条件判定のループの説明）
　左側の近接予測ブロックグループ、及び上側の近接予測ブロックグループの各近接予測ブロックに対しては、後述するスキャン方法１、２、３、４では、下記の条件判定１、２、３、４の優先順序でそれぞれの条件判定が適用される。ただし、後述するスキャン方法５のみ例外として、条件判定１、３、２、４の優先順序でそれぞれの条件判定が適用される。
　条件判定１：符号化または復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象のＬＸの動きベクトルと同じ参照リストＬＸで、同じ参照インデックス、すなわち同じ参照ピクチャを用いた予測が近接予測ブロックでも行われている。
　条件判定２：符号化または復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象のＬＸの動きベクトルとは異なる参照リストＬＹであるが、同じ参照ピクチャを用いた予測が近接予測ブロックで行われている。
　条件判定３：符号化または復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象のＬＸの動きベクトルと同じ参照リストＬＸで、異なる参照ピクチャを用いた予測が近接予測ブロックで行われている。
　条件判定４：符号化または復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象のＬＸの動きベクトルとは異なる参照リストＬＹで、異なる参照ピクチャを用いた予測が近接予測ブロックで行われている。
　これらの条件のいずれかに一致した場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在すると判断し、後に続く条件判定は行わない。なお、条件判定１または条件判定２の条件に合致した場合、該当する近接予測ブロックの動きベクトルは同じ参照ピクチャに対応するものであるので、そのまま予測動きベクトルの候補とするが、条件判定３または条件判定４の条件に合致した場合、該当する近接予測ブロックの動きベクトルは異なる参照ピクチャに対応するものであるので、その動きベクトルを基にスケーリングにより算出して予測動きベクトルの候補とする。
　空間予測ブロックのスキャンのループの仕方として、上記の４つの条件判定の進め方によって、下記の５通りの方法を設定することができる。それぞれの方法によって予測ベクトルの相応しさと最大処理量が異なり、それらを考慮してこれらの方法から選択し設定する。スキャン方法１については、図２６～図３０のフローチャートを用いて詳しく後述するが、他のスキャン方法２～５についても、当業者であればスキャン方法２～５を実施する手順についてはスキャン方法１を実施する手順に準じて適宜設計できる事項であるから、詳しい説明を省略する。なお、ここでは動画像符号化装置における空間予測ブロックのスキャンのループ処理を説明するが、同様の処理は動画像復号装置においても可能である。
　スキャン方法１：
　同じ参照ピクチャを用いたスケーリング演算が不要な予測動きベクトルの判定を優先し、４つの条件判定のうち予測ブロック毎に２つの条件判定を行い、条件を満たさなければ、隣りの予測ブロックの条件判定に移る。最初の周回では条件判定１と条件判定２の条件判定を行い、次の予測ブロックの周回では条件判定３と条件判定４の条件判定を行う。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　２．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　３．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　４．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　５．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　６．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　７．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　８．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　９．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　１０．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　スキャン方法１によれば、同じ参照ピクチャを用いたスケーリング演算が不要な予測動きベクトルが選ばれやすいので、差分動きベクトルの符号量が小さくなる可能性が高くなる効果がある。また、条件判定の周回数が最大２回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数が後述するスキャン方法２に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　スキャン方法２：
　４つの条件判定のうち予測ブロック毎に１つの条件判定を行い、条件を満たさなければ、隣りの予測ブロックの条件判定に移る。予測ブロック毎に条件判定を４周したら終了する
。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　２．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　３．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　４．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　５．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　６．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　７．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　９．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１０．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　１１．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　スキャン方法２によれば、同じ参照ピクチャを用いたスケーリング演算が不要な予測動きベクトルが選ばれやすいので、差分動きベクトルの符号量が小さくなる可能性が高くなる効果がある。また、条件判定の周回数が最大４回となり、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数がスキャン方法１に比べて多くなるが、同じ参照リストの予測動きベクトルが選ばれやすくなる。
　スキャン方法３：
　最初の周回では予測ブロック毎に条件判定１の条件判定を行い条件を満たさなければ、隣りの予測ブロックの条件判定に移る。次の周回では予測ブロック毎に条件判定２、条件判定３条件判定４順序で条件判定を行ってから隣りに移る。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　２．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　３．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　４．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　５．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　６．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　７．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　９．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　１０．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　スキャン方法３によれば、同じ参照リストで同じ参照ピクチャを用いたスケーリング演算が不要な予測動きベクトルが選ばれやすいので、差分動きベクトルの符号量が小さくなる可能性が高くなる効果がある。また、条件判定の周回数が最大２回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数がスキャン方法２に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　スキャン方法４：
　同じ予測ブロックの条件判定を優先し、１つの予測ブロック内で４つの条件判定を行い、すべての条件に合致しない場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在しないものと判断し、次の予測ブロックの条件判定を行う。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　２．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　３．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　４．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　５．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　６．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　７．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　９．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１０．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　スキャン方法４によれば、条件判定の周回数が最大でも１回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数がスキャン方法１、スキャン方法２、スキャン方法３に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　スキャン方法５：
　スキャン方法４と同様に、同じ予測ブロックの条件判定を優先し、１つの予測ブロック内で４つの条件判定を行い、すべての条件に合致しない場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在しないものと判断し、次の予測ブロックの条件判定を行う。ただし、予測ブロック内の条件判定においては、スキャン方法４は同じ参照ピクチャであることをより優先しているが、スキャン方法５は同じ参照リストであることを優先する。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　２．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　３．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　４．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　５．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）
　６．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）
　７．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）
　９．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リストＬＸ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１０．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リストＬＸ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リストＬＹ、同じ参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リストＬＹ、異なる参照ピクチャ）、上側に近接する予測ブロックグループのみ
　スキャン方法５によれば、さらに、スキャン方法４に比べて予測ブロックの参照リストの参照回数を減らすことができ、メモリへのアクセス回数、条件判定等の処理量を削減することにより複雑性を低減することができる。また、スキャン方法４と同様に、条件判定の周回数が最大でも１回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数がスキャン方法１、スキャン方法２、スキャン方法３に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　次に、予測動きベクトル候補登録部１２２は算出された予測動きベクトルの候補mvLXA、mvLXB、mvLXColを予測動きベクトルリストmvpListLXに格納する。
　次に、予測動きベクトル冗長候補削除部１２３は、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに格納されたそれぞれの予測動きベクトルの候補の動きベクトルの値を比較し、予測動きベクトルの候補の中から同一の動きベクトルの値をもつものを判定し、同一の動きベクトル値をもつと判定された予測動きベクトルの候補について一つを残してそれ以外を予測動きベクトルリストmvpListLXから削除して、予測動きベクトルの候補が重複しないようにし、予測動きベクトルリストmvpListLXを更新する。ただし、規定された最終候補数finalNumMVPCandが１の場合、本冗長判定処理を省略することができる。
　予測動きベクトル候補数制限部１２４では、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されている予測動きベクトルの候補数をカウントし、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXがカウントされた候補数の値に設定される。
　さらに、予測動きベクトル候補数制限部１２４では、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを規定された最終候補数finalNumMVPCandに制限する。
　本実施の形態においては、最終候補数finalNumMVPCandを規定している。なぜなら、予測動きベクトルリストに登録される予測動きベクトルの候補数が予測動きベクトルリストの構築状態に応じて変動すると、復号側では予測動きベクトルリストを構築してからでないと、予測動きベクトルインデックスをエントロピー復号することができないからである。さらに、エントロピー復号が異なる時間のピクチャの予測ブロックから導出された予測動きベクトル候補mvLXColを含む予測動きベクトルリストの構築状態に依存すると、別のピクチャの符号化ビット列の復号時にエラーが発生した際に現在のピクチャの符号化ビット列もそのエラーの影響を受けて正常にエントロピー復号を続けることができない問題がある。予測ブロックのサイズに応じて最終候補数finalNumMVPCandを固定した数に規定すると、予測動きベクトルリストの構築と独立して、予測動きベクトルインデックスをエントロピー復号することができるとともに、別のピクチャの符号化ビット列の復号時にエラーが発生してもその影響を受けずに現在のピクチャの符号化ビット列のエントロピー復号を続けることができる。
　予測動きベクトル候補数制限部１２４では、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが規定された最終候補数finalNumMVPCandより小さい場合、予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが最終候補数finalNumMVPCandと同じ値になるまで、（０，０）の値を持つ動きベクトルを予測動きベクトルリストmvpListLXに追加することで予測動きベクトルの候補数を規定値に制限する。この場合、重複して（０，０）の値を持つ動きベクトルが追加されることがあるが、復号側では予測動きベクトルインデックスが０から（規定の候補数－１）の範囲内でどのような値をとっても、予測動きベクトルを確定することができる。一方、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが規定された最終候補数finalNumMVPCandより大きい場合、予測動きベクトルリストmvpListLXからfinalNumMVPCand-1より大きいインデックスに登録されている要素をすべて削除し、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを最終候補数finalNumMVPCandと同じ値にすることで予測動きベクトルの候補数を規定値に制限する。更新された予測動きベクトルリストmvpListLXは予測動きベクトル候補符号量算出部１２５と予測動きベクトル選択部１２６に供給される。
　一方、図１の動きベクトル検出部１０２にて予測ブロック毎にＬＸ（Ｘ＝０または１）の動きベクトルmvLXが検出される。それらの動きベクトルmvLXは更新された予測動きベクトルリストmvpListLXの予測動きベクトルの候補とともに予測動きベクトル候補符号量算出部１２５に供給される。
　予測動きベクトル候補符号量算出部１２５は、ＬＸ（Ｘ＝０または１）の予測動きベクトルリストmvpListLXの中に格納されたそれぞれの予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]ごとに動きベクトルmvLXとの差分動きベクトルを算出し、それら差分動きベクトルを符号化したときの符号量をそれぞれ算出し、予測動きベクトル選択部１２６に供給する。
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1を符号化しない場合、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1の符号量を０とする。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を符号化しない場合、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1の符号量を０とする。
　予測動きベクトル選択部１２６は、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに登録された各要素の中で、予測動きベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]をＬＸの予測動きベクトルmvpLXとして選択する。予測動きベクトルリストmvpListLXの中で最小の発生符号量となる予測動きベクトルの候補が複数存在する場合には、予測動きベクトルリストmvpListLXの中のインデックスiが小さい番号で表される予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]をＬＸの最適な予測動きベクトルmvpLXとして選択する。選択された予測動きベクトルmvpLXを動きベクトル減算部１２７に供給する。さらに、その選択された予測動きベクトルmvpLXに対応する予測動きベクトルリストmvpListLX中のインデックスiをＬＸの予測動きベクトルインデックスmvpIdxLXとして出力する。
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を符号化しない場合、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1はＬ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0と同じ値に設定され、出力される。
　最後に動きベクトル減算部１２７は、ＬＸの動きベクトルmvLXから選択されたＬＸの予測動きベクトルmvpLXを減算することによりＬＸの差分動きベクトルmvdLXを算出し、差分動きベクトルmvdLXを出力する。
　　mvdLX = mvLX - mvpLX
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1を符号化しない場合、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1は（０，０）に設定され、出力される。
　（復号における動きベクトルの予測）
　上述のシンタックスに基づき、符号化された動画像のビットストリームを復号する動画像復号装置において、本発明に係る動きベクトルの導出方法の動作を説明する。
　実施の形態に係る動きベクトルの導出方法が実施される場合、図２の動画像復号装置の動きベクトル導出部２０４にて処理が行われる。図２２は、実施の形態の動画像符号化装置に対応する図２の動画像復号装置の動きベクトル導出部２０４の詳細な構成を示す図である。図２２の太枠線で囲まれる部分は動きベクトル導出部２０４を示している。更に、その内部の太点線で囲まれる部分は後述する動きベクトルの予測方法の動作部を示しており、対応する動画像符号化装置にも同様に設置され、符号化と復号で矛盾しない同一の判定結果を得られるようにしている。以下、この図を用いて、復号における動きベクトルの予測方法を説明する。
　本実施の形態においては、符号化側で説明した理由により、符号化側と同様に復号側でも、復号対象の予測ブロックのサイズに応じて、予測動きベクトルの最終候補数finalNumMVPCandを設定する。動きベクトル導出部２０４では、復号対象の輝度信号の予測ブロックのサイズが規定したサイズsizePUInterPredInfoCodingL1以下の場合、finalNumMVPCandを後者よりも小さい数に設定し、そうでない場合、finalNumMVPCandを前者よりも大きい数に設定する。本実施の形態においては、規定するサイズsizePUInterPredInfoCodingL1を8x8とし、復号対象の輝度信号の予測ブロックのサイズが規定したサイズsizePUInterPredInfoCodingL1以下の場合は、finalNumMVPCandを１に設定し、それ以外の場合は、finalNumMVPCandを２に設定する。
　動きベクトル導出部２０４は、予測動きベクトル候補生成部２２１、予測動きベクトル候補登録部２２２、予測動きベクトル冗長候補削除部２２３、予測動きベクトル候補数制限部２２４、予測動きベクトル選択部２２５及び動きベクトル加算部２２６を含む。
　この動きベクトル導出部２０４での動きベクトル導出処理は、インター予測で用いる動きベクトルをＬ０，Ｌ１毎にそれぞれ算出する。具体的には符号化対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、符号化対象ブロックのインター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を構築して、Ｌ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0が示す予測動きベクトルmvpL0を選択し、Ｌ０の差分動きベクトルmvdL0を加算して、Ｌ０の動きベクトルmvL0を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モードがＬ１予測（Pred_L1）の場合、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を構築して、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1が示す予測動きベクトルmvpL1を選択し、Ｌ１の差分動きベクトルmvdL1を加算して、Ｌ１の動きベクトルmvL1を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、Ｌ０予測とＬ１予測が共に行われ、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を構築して、Ｌ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0が示すＬ０の予測動きベクトルmvpL0を選択し、Ｌ０の差分動きベクトルmvdL0を加算して、Ｌ０の動きベクトルmvL0を算出するとともに、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を構築して、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1が示すＬ１の予測動きベクトルmvpL1を算出し、Ｌ１の差分動きベクトルmvdL1を加算して、Ｌ１の動きベクトルmvL1をそれぞれ算出する。なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を復号するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1を復号しない場合、第１符号化ビット列復号部２０２で双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1は（０，０）に設定され、動きベクトル導出部２０４に供給される。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1を復号しない場合、第１符号化ビット列復号部２０２で双予測でのＬ１の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL1はＬ０の予測動きベクトルインデックスmvpIdxL0と同じ値に設定され、動きベクトル導出部２０４に供給される。
　符号化側と同様に、復号側でもＬ０、Ｌ１それぞれについて、動きベクトル算出処理を行うが、Ｌ０、Ｌ１ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはＬ０、Ｌ１を共通のＬＸとして表す。Ｌ０の動きベクトルを算出する処理ではＸが０であり、Ｌ１の動きベクトルを算出する処理ではＸが１である。また、ＬＸの動きベクトルを算出する処理中に、ＬＸではなく、もう一方のリストの情報を参照する場合、もう一方のリストをＬＹとして表す。
　動きベクトル導出部２０４の中の予測動きベクトル候補生成部２２１、予測動きベクトル候補登録部２２２、予測動きベクトル冗長候補削除部２２３及び予測動きベクトル候補数制限部２２４は、符号化側の差分動きベクトル導出部１０３の中の予測動きベクトル候補生成部１２１、予測動きベクトル候補登録部１２２及び予測動きベクトル冗長候補削除部１２３、予測動きベクトル候補数制限部１２４とそれぞれ同じ動作をするように規定することにより、符号化と復号で矛盾しない同一の予測動きベクトルの候補を符号化側及び復号側で得ることができる。
　予測動きベクトル候補生成部２２１は、図２１の符号化側の予測動きベクトル候補生成部１２１と同一の処理を行う。復号して符号化情報格納メモリ２０９に記録されていた、復号対象ブロックと同一ピクチャ内の復号対象ブロックと近接する復号済みの予測ブロック及び異なるピクチャ内の復号対象ブロックと同一位置あるいはその近傍の位置に存在する復号済みの予測ブロック等の動きベクトルを符号化情報格納メモリ２０９から読み出す。符号化情報格納メモリ２０９から読み出された復号済みの他のブロックの動きベクトルから予測ブロックグループごとに予測動きベクトルの候補mvLXA、mvLXB、mvLXColを生成し、予測動きベクトル候補登録部２２２に供給する。
　これらの予測動きベクトルの候補mvLXA、mvLXB、mvLXColは参照インデックスに応じてスケーリングすることにより算出されることもある。なお、予測動きベクトル候補生成部２２１は、図２１の符号化側の予測動きベクトル候補生成部１２１と同一の処理を行うので、図２１の符号化側の予測動きベクトル候補生成部１２１で説明した予測動きベクトルを算出するためのスキャン方法１、２、３、４、５の条件判定は予測動きベクトル候補生成部２２１でも適用できるものとし、ここでは詳細な説明は省略する。
　次に、予測動きベクトル候補登録部２２２は図２１の符号化側の予測動きベクトル候補登録部１２２と同一の処理を行う。算出された予測動きベクトルの候補mvLXA、mvLXB、mvLXColをＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに格納する。
　次に、予測動きベクトル冗長候補削除部２２３は、図２１の符号化側の予測動きベクトル冗長候補削除部１２３と同一の処理を行う。ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに格納された予測動きベクトルの候補の中から同一の動きベクトルの値をもつものを判定し、同一の動きベクトル値をもつと判定された予測動きベクトルの候補について一つを残してそれ以外を予測動きベクトルリストmvpListLXから削除して、予測動きベクトルの候補が重複しないようにし、予測動きベクトルリストmvpListLXを更新する。
　次に、予測動きベクトル候補数制限部２２４は、図２１の符号化側の予測動きベクトル候補数制限部１２４と同一の処理を行う。予測動きベクトル候補数制限部２２４では、予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されている要素数をカウントし、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXがカウントされた候補数の値に設定される。
　さらに、予測動きベクトル候補数制限部２２４では、符号化側で説明した理由により予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを規定された最終候補数finalNumMVPCandに制限する。ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが規定された最終候補数finalNumMVPCandより小さい場合、予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが最終候補数finalNumMVPCandと同じ値になるまで、（０，０）の値を持つ動きベクトルを予測動きベクトルリストmvpListLXに追加することで予測動きベクトルの候補数を規定値に制限する。この場合、重複して（０，０）の値を持つ動きベクトルが追加されることがあるが、復号側では予測動きベクトルインデックスが０から規定値－１の範囲内でどのような値をとっても、予測動きベクトルを確定することができる。一方、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが規定された最終候補数finalNumMVPCandより大きい場合、予測動きベクトルリストmvpListLXからfinalNumMVPCand-1より大きいインデックスに登録されている要素をすべて削除し、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを最終候補数finalNumMVPCandと同じ値にすることで予測動きベクトルの候補数を規定値に制限する。更新された予測動きベクトルリストmvpListLXは予測動きベクトル選択部２２５に供給される。
　一方、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号された予測ブロック毎のＬＸ（Ｘ＝０または１）の差分動きベクトルmvdLXが動きベクトル加算部２２６に供給される。第１符号化ビット列復号部２０２にて復号されたＬＸの予測動きベクトルの予測動きベクトルインデックスmvpIdxLXが予測動きベクトル選択部２２５に供給される。
　予測動きベクトル選択部２２５は、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号されたＬＸの予測動きベクトルインデックスmvpIdxLXが供給され、供給されたインデックスmvpIdxLXに対応する予測動きベクトルの候補mvpListLX[mvpIdxLX]をＬＸの予測動きベクトルmvpLXとして予測動きベクトルリストmvpListLXから取り出す。供給された予測動きベクトルの候補を予測動きベクトルmvpLXとして動きベクトル加算部２２６に供給する。
　最後に動きベクトル加算部２２６は、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号されて供給されるＬＸの差分動きベクトルmvdLXとＬＸの予測動きベクトルmvpLXを加算することによりＬＸの動きベクトルmvLXを算出し、動きベクトルmvLXを出力する。
　　mvLX = mvpLX + mvdLX
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を復号するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1を復号しない場合、第１符号化ビット列復号部２０２で双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1は（０，０）に設定され、動きベクトル導出部２０４に供給されるので、Ｌ１の動きベクトルmvL1はＬ１の予測動きベクトルmvpL1の値と同じになる。
　以上のようにして、予測ブロック毎にＬＸの動きベクトルmvLXが算出される。この動きベクトルを使用して動き補償により予測画像信号が生成され、復号された予測残差信号と加算されることで復号画像信号が生成される。
　次に、動画像符号化装置の差分動きベクトル導出部１０３、動画像復号装置の動きベクトル導出部２０４の処理手順について、それぞれ図２３、図２４のフローチャートを用いて説明する。図２３は動画像符号化装置による差分動きベクトル算出処理手順を示すフローチャートであり、図２４は動画像復号装置による動きベクトル算出処理手順を示すフローチャートである。
　図２３を参照して符号化側の差分動きベクトル算出処理手順を説明する。符号化側では、まず、差分動きベクトル導出部１０３で、符号化対象ブロックで選択されたインター予測で用いる動きベクトルの差分動きベクトルをＬ０、Ｌ１毎にそれぞれ算出する（Ｓ１０１～Ｓ１０６）。具体的には符号化対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、Ｌ０の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モードがＬ１予測（Pred_L1）の場合、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、Ｌ１の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、Ｌ０予測とＬ１予測が共に行われ、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を算出して、Ｌ０の予測動きベクトルmvpL0を選択し、Ｌ０の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出するとともに、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を算出して、Ｌ１の予測動きベクトルmvpL1を算出し、Ｌ１の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1をそれぞれ算出する。
　Ｌ０、Ｌ１それぞれについて、差分動きベクトル算出処理を行うが、Ｌ０、Ｌ１ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはＬ０、Ｌ１を共通のＬＸとして表す。Ｌ０の差分動きベクトルを算出する処理ではＸが０であり、Ｌ１の差分動きベクトルを算出する処理ではＸが１である。また、ＬＸの差分動きベクトルを算出する処理中に、ＬＸではなく、もう一方のリストの情報を参照する場合、もう一方のリストをＬＹとして表す。
　ＬＸの差分動きベクトルmvdLXを算出する場合（Ｓ１０２のＹＥＳ）、ＬＸの予測動きベクトルの候補を算出してＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXを構築する（Ｓ１０３）。差分動きベクトル導出部１０３の中の予測動きベクトル候補生成部１２１で複数の予測動きベクトルの候補を算出し、予測動きベクトル候補登録部１２２で予測動きベクトルリストmvpListLXに算出した予測動きベクトルの候補を追加し、予測動きベクトル冗長候補削除部１２３で不要な予測動きベクトルの候補を削除し、予測動きベクトル候補数制限部１２４で予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが設定され、予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを規定された最終候補数finalNumMVPCandに制限することにより、予測動きベクトルリストmvpListLXを構築する。ステップＳ１０３の詳細な処理手順については図２５のフローチャートを用いて後述する。
　続いて、予測動きベクトル候補符号量算出部１２５、及び予測動きベクトル選択部１２６により、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXからＬＸの予測動きベクトルmvpLXを選択する（Ｓ１０４）。まず、予測動きベクトル候補符号量算出部１２５で、動きベクトルmvLXと予測動きベクトルリストmvpListLXの中に格納された各予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]との差分であるそれぞれの差分動きベクトルを算出し、それら差分動きベクトルを符号化したときの符号量を予測動きベクトルリストmvpListLXの要素ごとに算出し、予測動きベクトル選択部１２６で、予測動きベクトルリストmvpListLXに登録された各要素の中で、予測動きベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を予測動きベクトルmvpLXとして選択する。予測動きベクトルリストmvpListLXの中で最小の発生符号量となる予測動きベクトルの候補が複数存在する場合には、予測動きベクトルリストmvpListLXの中のインデックスiが小さい番号で表される予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を最適予測動きベクトルmvpLXとして選択する。
　続いて、動きベクトル減算部１２７で、ＬＸの動きベクトルmvLXから選択されたＬＸの予測動きベクトルmvpLXを減算することによりＬＸの差分動きベクトルmvdLXを算出する（Ｓ１０５）。
　　mvdLX = mvLX - mvpLX
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を符号化するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1を符号化しない場合、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1は（０，０）に設定される。
　次に、図２４を参照して復号側の動きベクトル算出処理手順を説明する。復号側では、動きベクトル導出部２０４で、インター予測で用いる動きベクトルをＬ０，Ｌ１毎にそれぞれ算出する（Ｓ２０１～Ｓ２０６）。具体的には符号化対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、符号化対象ブロックのインター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、Ｌ０の動きベクトルmvL0を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モードがＬ１予測（Pred_L1）の場合、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、Ｌ１の動きベクトルmvL1を算出する。符号化対象ブロックのインター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、Ｌ０予測とＬ１予測が共に行われ、Ｌ０の予測動きベクトルリストmvpListL0を算出して、Ｌ０の予測動きベクトルmvpL0を選択し、Ｌ０の動きベクトルmvL0を算出するとともに、Ｌ１の予測動きベクトルリストmvpListL1を算出して、Ｌ１の予測動きベクトルmvpL1を算出し、Ｌ１の動きベクトルmvL1をそれぞれ算出する。
　符号化側と同様に、復号側でもＬ０、Ｌ１それぞれについて、動きベクトル算出処理を行うが、Ｌ０、Ｌ１ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはＬ０、Ｌ１を共通のＬＸとして表す。Ｌ０の動きベクトルを算出する処理ではＸが０であり、Ｌ１の動きベクトルを算出する処理ではＸが１である。また、ＬＸの動きベクトルを算出する処理中に、ＬＸではなく、もう一方のリストの情報を参照する場合、もう一方のリストをＬＹとして表す。
　ＬＸの動きベクトルmvdLXを算出する場合（Ｓ２０２のＹＥＳ）、ＬＸの予測動きベクトルの候補を算出してＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXを構築する（Ｓ２０３）。動きベクトル導出部２０４の中の予測動きベクトル候補生成部２２１で複数の予測動きベクトルの候補を算出し、予測動きベクトル候補登録部２２２で予測動きベクトルリストmvpListLXに算出した予測動きベクトルの候補を追加し、予測動きベクトル冗長候補削除部２２３で不要な予測動きベクトルの候補を削除し、予測動きベクトル候補数制限部２２４で予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが設定され、予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを規定された最終候補数finalNumMVPCandに制限することにより、予測動きベクトルリストmvpListLXを構築する。ステップＳ２０３の詳細な処理手順については図２５のフローチャートを用いて後述する。
　続いて、予測動きベクトル選択部２２５で予測動きベクトルリストmvpListLXから第１符号化ビット列復号部２０２にて復号された予測動きベクトルのインデックスmvpIdxLXに対応する予測動きベクトルの候補mvpListLX[mvpIdxLX]を選択された予測動きベクトルmvpLXとして取り出す（Ｓ２０４）。ただし、最大候補数finalNumCandLXが1の場合、予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されている唯一の予測動きベクトルの候補mvpListLX[0]を選択された予測動きベクトルmvpLXとして取り出す。
　続いて、動きベクトル加算部２２６で第１符号化ビット列復号部２０２にて復号されて供給されるＬＸの差分動きベクトルmvdLXとＬＸの予測動きベクトルmvpLXを加算することによりＬＸの動きベクトルmvLXを算出する（図２４のＳ２０５）。
　　mvLX = mvpLX + mvdLX
　なお、本実施の形態においては、インター予測モードが双予測において、スライス毎、または符号化対象の予測ブロックのサイズに応じて、Ｌ１予測のインター予測情報を復号するかどうかを切り替える。切り替える対象となるインター予測情報として双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1が含まれる場合で、双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1を復号しない場合、第１符号化ビット列復号部２０２で双予測でのＬ１の差分動きベクトルmvdL1は（０，０）に設定され、動きベクトル導出部２０４に供給されるので、Ｌ１の動きベクトルmvL1はＬ１の予測動きベクトルmvpL1の値と同じになる。
　次に、図２３のＳ１０３、及び図２４のＳ２０３で共通の予測動きベクトルの候補の導出及び予測動きベクトルリスト構築処理手順を図２５のフローチャートを用いて詳細に説明する。
　（動きベクトルの予測方法）
　図２５は動画像符号化装置の差分動きベクトル導出部１０３及び動画像復号装置の動きベクトル導出部２０４とで共通する機能を有する予測動きベクトル候補生成部１２１及び２２１、予測動きベクトル候補登録部１２２及び２２２、ならびに予測動きベクトル冗長候補削除部１２３及び２２３、予測動きベクトル候補数制限部１２４及び２２４の処理手順を表すフローチャートである。
　予測動きベクトル候補生成部１２１及び２２１は左側に近接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補を導出し、左側に近接する予測ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるかどうかを示すフラグavailableFlagLXA、及び動きベクトルmvLXA、参照インデックスrefIdxA、リストListAを導出する（図２５のＳ３０１）。なお、Ｌ０のときＸは０、Ｌ１のときＸは１とする（以下同様）。続いて、予測動きベクトル候補生成部１２１及び２２１は上側に近接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補を導出し、上側に近接する予測ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるかどうかを示すフラグavailableFlagLXB、及び動きベクトルmvLXB、参照インデックスrefIdxB、リストListBを導出する（図２５のＳ３０２）。図２５のステップＳ３０１とＳ３０２の処理は参照する近接ブロックの位置と数が異なる点以外は共通であり、予測ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるかどうかを示すフラグavailableFlagLXN、及び動きベクトルmvLXN、参照インデックスrefIdxN、ListN（ＮはＡまたはＢ、以下同様）を導出する共通の導出処理手順を図２６～図３０のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、予測動きベクトル候補生成部１２１及び２２１は異なる時間のピクチャの予測ブロックからの予測動きベクトルの候補を導出し、異なる時間のピクチャの予測ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるかどうかを示すフラグavailableFlagLXCol、及び動きベクトルmvLXCol、参照インデックスrefIdxCol、リストListColを導出する（図２５のＳ３０３）。このステップＳ３０３の導出処理手順を図３１～図３７のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、予測動きベクトル候補登録部１２２及び２２２は予測動きベクトルリストmvpListLXを作成し、ＬＸのそれぞれの予測ベクトルの候補mvLXA, mvLXB, mvLXColを追加する（図２５のＳ３０４）。このステップＳ３０４の登録処理手順を図３８のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、予測動きベクトル冗長候補削除部１２３及び２２３は予測動きベクトルリストmvpListLX内で、複数の動きベクトルの候補が同じ値または近い値を持っている場合に、冗長な動きベクトルの候補と判断し、最も小さい順序、即ち最も小さいインデックスiの動きベクトルの候補を除いて冗長な動きベクトルの候補を取り除く（図２５のＳ３０５）。このステップＳ３０５の削除処理手順を図３９のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、予測動きベクトル候補数制限部１２４及び２２４は予測動きベクトルリストmvpListLX内に追加された要素の数をカウントし、その数がＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXに設定され、予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを規定された最終候補数finalNumMVPCandに制限する。（図２５のＳ３０６）。このステップＳ３０６の制限処理手順を図４０のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　図２５のＳ３０１、Ｓ３０２の左側または上側に近接する予測ブロックから予測動きベクトルの候補をそれぞれ導出する手順について詳細に説明する。
　図５、図６、図７、図８に示されるように、同一ピクチャ内の符号化ブロック内部を動き補償する為に定義される予測ブロック（図５、図６、図７、図８中の処理対象の予測ブロック）に近接する周囲の予測ブロックから予測動きベクトルの候補を導出する。
　予測動きベクトルの候補は、処理対象の予測ブロックの左側に近接する予測ブロックＡｋ（ｋ＝０，１）、すなわちＡ０、Ａ１から構成される予測ブロックグループＡ、上に近接する予測ブロックＢｋ（ｋ＝０，１，２）、すなわちＢ０、Ｂ１、Ｂ２から構成される予測ブロックグループＢからそれぞれ予測動きベクトルの候補を選出する。
　次に、図２５のＳ３０１およびＳ３０２の処理手順である左側および上側に近接する予測ブロックグループＮからの予測動きベクトルの候補の導出方法について説明する。図２６は前述のスキャン方法１による図２５のＳ３０１およびＳ３０２の予測動きベクトル候補導出処理手順を示すフローチャートである。添え字Ｘには参照リストを表す０若しくは１、Ｎには近接する予測ブロックグループの領域を表すＡ（左側）またはＢ（上側）が入る。
　左側の予測ブロックから予測動きベクトルの候補を導出するには（図２５のＳ３０１）、図２６でＮがＡとして符号化または復号対象の予測ブロックの左側に近接するＡ０、Ａ１の予測ブロックから予測動きベクトルの候補を、上側の予測ブロックから予測動きベクトルの候補を導出するには（図２５のＳ３０２）、図２６でＮがＢとして上側に近接するＢ０、Ｂ１、Ｂ２予測ブロックから予測動きベクトルの候補を、それぞれ以下の手順で算出する。
　まず、符号化または復号対象の予測ブロックに近接する予測ブロックを特定し、それぞれの予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２、ただし２は上側の予測ブロックグループのみ）が利用できる場合は符号化情報格納メモリ１１４または符号化情報格納メモリ２０９に格納されている符号化情報を取得する。ここで取得する近接する予測ブロックＮｋの符号化情報は、予測モードPredMode、ＬＸを利用するかどうかを示すフラグpredFlagLX [xNk][yNk]、ＬＸの参照インデックスrefIdxLX [xNk][yNk]、ＬＸの動きベクトルmvLX [xNk][yNk]である。符号化または復号対象の予測ブロックの左側に近接する予測ブロックグループ（Ｎ＝Ａ）の場合（Ｓ１１０１のＹＥＳ）、左下に近接する予測ブロックＡ０、左に近接する予測ブロックＡ１を特定して符号化情報を取得し（Ｓ１１０２、Ｓ１１０３）、符号化または復号対象の予測ブロックの上側に近接する予測ブロックグループ（Ｎ＝Ｂ）の場合（Ｓ１１０１のＮＯ）、右上に近接する予測ブロックＢ０、上に近接する予測ブロックＢ１、左上に近接する予測ブロックＢ２を特定して符号化情報を取得する（Ｓ１１０４、Ｓ１１０５、Ｓ１１０６）。なお、近接する予測ブロックＮｋが符号化または復号対象予測ブロックを含むスライスの内側に位置する場合は利用でき、外側に位置する場合は利用できない。
　次に、予測ブロックグループＮから予測動きベクトルが選出されるか否かを示すフラグavailableFlagLXNを０、予測ブロックグループＮを代表する動きベクトルmvLXNを（０，０）に設定する（Ｓ１１０７）。
　続いて、前述の条件判定１または条件判定２に合致する予測動きベクトル候補を導出する（Ｓ１１０８）。予測ブロックグループＮ（ＮはＡまたはＢ）の近接予測ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２（Ｎ２は上側の近接予測ブロックグループＢのみ）の中で、符号化または復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと同じ参照リストＬＸ、または符号化または復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと反対の参照リストＬＹ（Ｙ＝！Ｘ：現在対象としている参照リストがＬ０のとき、反対の参照リストはＬ１、現在対象としている参照リストがＬ１のとき、反対の参照リストはＬ０）で同じ参照ピクチャの動きベクトルを持つ予測ブロックを探してその動きベクトルを予測動きベクトル候補とする。
　図２７は図２６のステップＳ１１０８の導出処理手順を示すフローチャートである。近接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２、ただし、２は上側の近接予測ブロックグループのみ）に対して、ｋが０，１，２の順番にそれぞれ以下の処理を行う（Ｓ１２０１～Ｓ１２０７）。ＮがＡの場合下から上にＡ０，Ａ１の順序で、ＮがＢの場合、右から左にＢ０，Ｂ１，Ｂ２の順序で、それぞれ以下の処理を行う。
　近接する予測ブロックＮｋが利用でき、予測ブロックＮｋの予測モードPredModeがイントラ（MODE_INTRA）でない場合（Ｓ１２０２のＹＥＳ）、前述の条件判定１の条件判定を行う（Ｓ１２０３）。近接する予測ブロックＮｋのＬＸを利用するどうかを示すフラグpredFlagLX [xNk][yNk]が１、即ち近接する予測ブロックＮｋが算出対象と同じＬＸの動きベクトルを用いてインター予測されており、近接する予測ブロックＮｋのＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xNk][yNk]と処理対象の予測ブロックのインデックスrefIdxLXが同じ、即ち近接する予測ブロックＮｋがＬＸ予測で同じ参照ピクチャを用いてインター予測されている場合（Ｓ１２０３のＹＥＳ）、ステップＳ１２０４に進み、そうでない場合（Ｓ１２０３のＮＯ）、ステップＳ１２０５の条件判定を行う。
　ステップＳ１２０３がＹＥＳの場合、フラグavailableFlagLXNが１に設定され、予測ブロックグループＮの予測動きベクトルmvLXNが近接する予測ブロックＮｋのＬＸの動きベクトルmvLX[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照インデックスrefIdxNが近接する予測ブロックＮｋのＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照リストListNがＬＸに設定され（Ｓ１２０４）、本予測動きベクトル候補算出処理を終了する。
　一方、ステップＳ１２０３がＮＯの場合、前述の条件判定２の条件判定を行う（Ｓ１２０５）。近接する予測ブロックＮｋのＬＹを利用するどうかを示すフラグpredFlagLYが１、即ち近接する予測ブロックＮｋが算出対象と異なるＬＹの動きベクトルを用いてインター予測されており、近接する予測ブロックＮｋの現在対象としている参照リストＬＸと反対の参照リストＬＹの参照ピクチャのＰＯＣと処理対象の予測ブロックのＬＸの参照ピクチャのＰＯＣが同じ、即ち近接する予測ブロックＮｋがＬＹ予測で同じ参照ピクチャを用いてインター予測されている場合（Ｓ１２０５のＹＥＳ）、ステップＳ１２０６に進み、フラグavailableFlagLXNが１に設定され、予測ブロックグループＮの予測動きベクトルmvLXNが近接する予測ブロックＮｋのＬＹの動きベクトルmvLY[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照インデックスrefIdxNが近接する予測ブロックＮｋのＬＹの参照インデックスrefIdxLY[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照リストListNがＬＹに設定され（Ｓ１２０６）、本予測動きベクトル候補算出処理を終了する。
　これらの条件に合致しない場合、即ちＳ１２０３のＮＯ，またはＳ１２０５のＮＯの場合、ｋを１増加し、次の近接予測ブロックの処理（Ｓ１２０１～Ｓ１２０７）を行い、availableFlagLXNが１になるか、近接ブロックＡ１またはＢ２の処理が終わるまで繰り返す。
　続いて、図２６のフローチャートに戻り、availableFlagLXNが０のとき（Ｓ１１０９のＹＥＳ）、即ちステップＳ１１０８で予測動きベクトルの候補が算出できなかった場合、前述の条件判定３または条件判定４に合致する予測動きベクトル候補を算出する（Ｓ１１１０）。予測ブロックグループＮ（ＮはＡまたはＢ）の近接ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２（Ｎ２は上側の近接予測ブロックグループＢのみ）の中で、符号化または復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと同じ参照リストＬＸ、または符号化または復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと反対の参照リストＬＹ（Ｙ＝！Ｘ：現在対象としている参照リストがＬ０のとき、反対の参照リストはＬ１、現在対象としている参照リストがＬ１のとき、反対の参照リストはＬ０）で異なる参照ピクチャの動きベクトルを持つ予測ブロックを探してその動きベクトルを予測動きベクトル候補とする。
　図２８は図２６のステップＳ１１１０の導出処理手順を示すフローチャートである。近接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２、ただし、２は上側の近接予測ブロックグループのみ）に対して、ｋが０，１，２の順番にそれぞれ以下の処理を行う（Ｓ１３０１～Ｓ１３０７）。ＮがＡの場合下から上にＡ０，Ａ１の順序で、ＮがＢの場合、右から左にＢ０，Ｂ１，Ｂ２の順序で、それぞれ以下の処理を行う。
　近接する予測ブロックＮｋが利用でき、予測ブロックＮｋの予測モードPredModeがイントラ（MODE_INTRA）でない場合（Ｓ１３０２のＹＥＳ）、前述の条件判定３の条件判定を行う（Ｓ１３０３）。近接する予測ブロックＮｋのＬＸを利用するどうかを示すフラグpredFlagLX [xNk][yNk]が１、即ち近接する予測ブロックＮｋが算出対象と同じＬＸの動きベクトルを用いてインター予測されている場合、ステップＳ１３０４に進み、そうでない場合（Ｓ１３０３のＮＯ）、ステップＳ１３０５の条件判定を行う。
　ステップＳ１３０３がＹＥＳの場合、フラグavailableFlagLXNが１に設定され、予測ブロックグループＮのmvLXNが近接する予測ブロックＮｋのＬＸの動きベクトルmvLX[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照インデックスrefIdxNが近接する予測ブロックＮｋのＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照リストListNがＬＸに設定され（Ｓ１３０４）、ステップＳ１３０８に進む。
　ステップＳ１３０３がＮＯの場合、前述の条件判定４の条件判定を行う（Ｓ１３０５）。近接する予測ブロックＮｋのＬＹを利用するどうかを示すフラグpredFlagLYが１、即ち近接する予測ブロックＮｋが算出対象と異なるＬＹの動きベクトルを用いてインター予測されている場合（Ｓ１３０５のＹＥＳ）、フラグavailableFlagLXNが１に設定され、予測ブロックグループＮの予測動きベクトルmvLXNが近接する予測ブロックＮｋのＬＹの動きベクトルmvLY[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの予測動きベクトルmvLXNが近接する予測ブロックＮｋのＬＹの動きベクトルmvLY[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照インデックスrefIdxNが近接する予測ブロックＮｋのＬＹの参照インデックスrefIdxLY[xNk][yNk]と同じ値に設定され、予測ブロックグループＮの参照リストListNがＬＹに設定され（Ｓ１３０６）、ステップＳ１３０８に進む。
　一方、これらの条件に合致しない場合（Ｓ１３０３のＮＯ，またはＳ１３０５のＮＯの場合）、ｋを１増加し、次の近接予測ブロックの処理（Ｓ１３０１～Ｓ１３０７）を行い、availableFlagLXNが１になるか、近接ブロックＡ１またはＢ２の処理が終わるまで繰り返し、ステップＳ１３０８に進む。
　続いて、availableFlagLXNが１のとき（Ｓ１３０８のＹＥＳ）、mvLXNをスケーリングする（Ｓ１３０９）。このステップＳ１３０９の空間予測動きベクトル候補のスケーリング演算処理手順を図２９及び図３０を用いて説明する。
　図２９は図２８のステップＳ１３０９の動きベクトルのスケーリング演算処理手順を示すフローチャートである。
　現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣから、近接予測ブロックのリストListNが参照する参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｄを算出する（Ｓ１６０１）。なお、現在の符号化または復号対象ピクチャよりも近接予測ブロックのリストListNで参照する参照ピクチャの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離ｔｄは正の値となり、現在の符号化または復号対象ピクチャよりも近接予測ブロックの参照リストListNで参照する参照ピクチャの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離ｔｄは負の値となる。
　　ｔｄ＝現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣ－近接予測ブロックの参照リストListNで参照する参照ピクチャのＰＯＣ
　現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣから現在の符号化または復号対象ピクチャのリストＬＸが参照する参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｂを算出する（Ｓ１６０２）。なお、現在の符号化または復号対象ピクチャよりも現在の符号化または復号対象ピクチャのリストＬＸで参照する参照ピクチャの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離ｔｂは正の値となり、現在の符号化または復号対象ピクチャのリストＬＸで参照する参照ピクチャの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離ｔｂは負の値となる。
　　ｔｂ＝現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣ－現在の符号化または復号対象ピクチャの参照リストＬＸで参照する参照ピクチャのＰＯＣ
　続いて、次式によりmvLXNにスケーリング係数ｔｂ／ｔｄを乗じることでスケーリング演算処理を行い（Ｓ１６０３）、スケーリングされた動きベクトルmvLXNを得る。
　　mvLXN＝ｔｂ／ｔｄ＊mvLXN
　また、ステップＳ１６０３のスケーリング演算を整数精度の演算で行う場合の例を図３０に示す。図３０のステップＳ１６０４～Ｓ１６０６の処理が、図２９のステップＳ１６０３の処理に相当する。
　まず、図２９のフローチャートと同様に、ピクチャ間距離ｔｄとピクチャ間距離ｔｂを算出する（Ｓ１６０１、Ｓ１６０２）。
　続いて、次式により変数ｔｘを算出する（Ｓ１６０４）。
　tx = ( 16384 + Abs( td / 2 ) ) / td
　続いて、次式によりスケーリング係数DistScaleFactorを算出する（Ｓ１６０５）。
　DistScaleFactor = ( tb * tx + 32 ) >> 6
　続いて、次式により、スケーリングされた動きベクトルmvLXNを得る（Ｓ１６０６）。
　mvLXN = ClipMv( Sign( DistScaleFactor * mvLXN ) * ( (Abs( DistScaleFactor * mvLXN ) + 127 ) >> 8 ) )
　次に、図２５のＳ３０３の異なる時間のピクチャの予測ブロックから予測動きベクトルの候補の導出方法について詳細に説明する。図３１は図２５のステップＳ３０３の予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
　まず、slice_typeとcollocated_from_l0_flagにより、異なる時間のピクチャcolPicを算出する（図３１のＳ２１０１）。
　図３２は図３１のステップＳ２１０１の異なる時間のピクチャcolPicの導出処理手順を説明するフローチャートである。slice_typeがＢで、前述のフラグcollocated_from_l0_flagが０の場合（図３２のＳ２２０１のＹＥＳ、Ｓ２２０２のＹＥＳ）、RefPicList1[0]、すなわち参照リストＬ１の参照インデックスが０のピクチャが異なる時間のピクチャcolPicとなる（図３２のＳ２２０３）。そうでない場合、すなわち前述のフラグcollocated_from_l0_flagが１の場合（図３２のＳ２２０１のＮＯ、Ｓ２２０２のＮＯ、Ｓ２２０４のＮＯ）、RefPicList0[0]、すなわち参照リストＬ０の参照インデックスが０のピクチャが異なる時間のピクチャcolPicとなる（図３２のＳ２２０５）。
　次に、図３１のフローチャートに戻り、異なる時間の予測ブロックcolPUを算出し、符号化情報を取得する（図３１のＳ２１０２）。
　図３３は図３１のステップＳ２１０２の異なる時間のピクチャcolPicの予測ブロックcolPUの導出処理手順を説明するフローチャートである。
　まず、異なる時間のピクチャcolPic内で処理対象の予測ブロックと同一位置の右下（外側）に位置する予測ブロックを異なる時間の予測ブロックcolPUに設定する（図３３のＳ２３０１）。この予測ブロックは図９の予測ブロックＴ０に相当する。
　次に、異なる時間の予測ブロックcolPUの符号化情報を取得する（図３３のＳ２３０２）。異なる時間の予測ブロックcolPUのPredModeがMODE_INTRAか、利用できない場合（図３３のＳ２３０３、Ｓ２３０４）、異なる時間のピクチャcolPic内で処理対象の予測ブロックと同一位置の中央左上に位置する予測ブロックを異なる時間の予測ブロックcolPUに再設定する（図３３のＳ２３０５）。この予測ブロックは図９の予測ブロックＴ１に相当する。
　次に、図３１のフローチャートに戻り、符号化または復号対象の予測ブロックと同位置の他ピクチャの予測ブロックから算出されるＬＸの予測動きベクトルmvLXColと予測ブロックグループＣｏｌの参照リストＬＸの符号化情報が有効か否かを示すフラグavailableFlagLXColを算出する（図３１のＳ２１０３）。
　図３４は図３１のステップＳ２１０３のインター予測情報の導出処理を説明するフローチャートである。
　異なる時間の予測ブロックcolPUのPredModeがMODE_INTRAか、利用できない場合（図３４のＳ２４０１のＮＯ、Ｓ２４０２のＮＯ）、availableFlagLXColを０、mvLXColを（０，０）とし（図３４のＳ２４０３、Ｓ２４０４）、処理を終了する。
　予測ブロックcolPUが利用できてPredModeがMODE_INTRAでない場合（図３４のＳ２４０１のＹＥＳ、Ｓ２４０２のＹＥＳ）、以下の手順でmvColとrefIdxColを算出する。
　予測ブロックcolPUのＬ０予測が利用されているかどうかを示すフラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が０の場合（図３４のＳ２４０５のＹＥＳ）、予測ブロックcolPUの予測モードはPred_L1であるので、動きベクトルmvColが予測ブロックcolPUのＬ１の動きベクトルであるMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（図３４のＳ２４０６）、参照インデックスrefIdxColがＬ１の参照インデックスRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（図３４のＳ２４０７）、リストListColがＬ１に設定される（図３４のＳ２４０８）。
　一方、予測ブロックcolPUのＬ０予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が０でない場合（図３４のＳ２４０５のＮＯ）、予測ブロックcolPUのＬ１予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が０かどうかを判定する。予測ブロックcolPUのＬ１予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が０の場合（図３４のＳ２４０９のＹＥＳ）、動きベクトルmvColが予測ブロックcolPUのＬ０の動きベクトルであるMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（図３４のＳ２４１０）、参照インデックスrefIdxColがＬ０の参照インデックスRefIdxL0[xPCol][yPCol] と同じ値に設定され（図３４のＳ２４１１）、リストListColがＬ０に設定される（図３４のＳ２４１２）。
　予測ブロックcolPUのＬ０予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]と予測ブロックcolPUのＬ１予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が共に０でない場合（図３４のＳ２４０５のＮＯ，Ｓ２４０９のＮＯ）、予測ブロックcolPUのインター予測モードは双予測（Pred_BI）であるので、Ｌ０、Ｌ１の２つの動きベクトルから、一方を選択する（図３４のＳ２４１３）。
　図３５は予測ブロックcolPUのインター予測モードが双予測（Pred_BI）のときの予測ブロックのインター予測情報の導出処理手順を示すフローチャートである。
　まず、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのＰＯＣが現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣより小さいかどうかを判定し（Ｓ２５０１）、予測ブロックcolPUのすべての参照リストであるＬ０及びＬ１に登録されているすべてのピクチャのＰＯＣが現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣより小さい場合で（Ｓ２５０１のＹＥＳ）、Ｘが０、即ち符号化または復号対象の予測ブロックのＬ０の動きベクトルの予測ベクトル候補を算出している場合（Ｓ２５０２のＹＥＳ）、予測ブロックcolPUのＬ０の方のインター予測情報を選択し、Ｘが１、即ち符号化または復号対象の予測ブロックのＬ１の動きベクトルの予測ベクトル候補を算出している場合（Ｓ２５０２のＮＯ）、予測ブロックcolPUのＬ１の方のインター予測情報を選択する。一方、予測ブロックcolPUのすべての参照リストＬ０及びＬ１に登録されているピクチャのＰＯＣの少なくとも１つが現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣより大きい場合で（Ｓ２５０１のＮＯ）、フラグcollocated_from_l0_flagが０場合（Ｓ２５０３のＹＥＳ）、予測ブロックcolPUのＬ０の方のインター予測情報を選択し、フラグcollocated_from_l0_flagが１の場合（Ｓ２５０３のＮＯ）、予測ブロックcolPUのＬ１の方のインター予測情報を選択する。
　予測ブロックcolPUのＬ０の方のインター予測情報を選択する場合（Ｓ２５０２のＹＥＳ、Ｓ２５０３のＹＥＳ）、動きベクトルmvColがMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（Ｓ２５０４）、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（Ｓ２５０５）、リストListColがＬ０に設定される（Ｓ２５０６）。
　予測ブロックcolPUのＬ１の方のインター予測情報を選択する場合（Ｓ２５０２のＮＯ、Ｓ２５０３のＮＯ）、動きベクトルmvColがMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（Ｓ２５０７）、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（Ｓ２５０８）、リストListColがＬ１に設定される（Ｓ２５０９）。
　図３４に戻り、予測ブロックcolPUからインター予測情報が取得できたらavailableFlagLXColを１とする（図３４のＳ２４１４）。
　次に、図３１のフローチャートに戻り、availableFlagLXColが１の場合（図３１のＳ２１０４のＹＥＳ）、必要に応じてmvLXColをスケーリングする（図３１のＳ２１０５）。この動きベクトルmvLXColのスケーリング演算処理手順を図３６及び図３７を用いて説明する。
　図３６は図３１のステップＳ２１０５の動きベクトルのスケーリング演算処理手順を示すフローチャートである。
　異なる時間のピクチャcolPicのＰＯＣから、予測ブロックcolPUのリストListColで参照する参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｄを算出する（Ｓ２６０１）。なお、異なる時間のピクチャcolPicよりも予測ブロックcolPUのリストListColで参照する参照ピクチャのＰＯＣの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離ｔｄは正の値となり、異なる時間のピクチャcolPicよりも予測ブロックcolPUのリストListColで参照する参照ピクチャのＰＯＣの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離ｔｄは負の値となる。
　　ｔｄ＝異なる時間のピクチャcolPicのＰＯＣ－予測ブロックcolPUのリストListColで参照する参照ピクチャのＰＯＣ
　現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣから現在の符号化または復号対象ピクチャのリストＬＸが参照する参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｂを算出する（Ｓ２６０２）。なお、現在の符号化または復号対象ピクチャよりも現在の符号化または復号対象ピクチャのリストＬＸで参照する参照ピクチャの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離ｔｂは正の値となり、現在の符号化または復号対象ピクチャのリストＬＸで参照する参照ピクチャの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離ｔｂは負の値となる。
　　ｔｂ＝現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣ－現在の符号化または復号対象ピクチャの参照リストＬＸで参照する参照ピクチャのＰＯＣ
　続いて、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂを比較し（Ｓ２６０３）、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しい場合（Ｓ２６０３のＹＥＳ）、本スケーリング演算処理を終了する。ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しくない場合（Ｓ２６０３のＮＯ）、次式によりmvLXColにスケーリング係数ｔｂ／ｔｄを乗じることでスケーリング演算処理を行い（Ｓ２６０４）スケーリングされた動きベクトルmvLXColを得る。
　　mvLXCol＝ｔｂ／ｔｄ＊mvLXCol
　また、ステップＳ２６０４のスケーリング演算を整数精度の演算で行う場合の例を図３７に示す。図３７のステップＳ２６０５～Ｓ２６０７の処理が、図３６のステップＳ２６０４の処理に相当する。
　まず、図３６のフローチャートと同様に、ピクチャ間距離ｔｄとピクチャ間距離ｔｂを算出する（Ｓ２６０１、Ｓ２６０２）。
　続いて、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂを比較し（Ｓ２６０３）、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しい場合（Ｓ２６０３のＹＥＳ）、本スケーリング演算処理を終了する。ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しくない場合（Ｓ２６０３のＮＯ）、次式により変数ｔｘを算出する（Ｓ２６０５）。
　tx = ( 16384 + Abs( td / 2 ) ) / td
　続いて、次式によりスケーリング係数DistScaleFactorを算出する（Ｓ２６０６）。
　DistScaleFactor = ( tb * tx + 32 ) >> 6
　続いて、次式により、スケーリングされた動きベクトルmvLXNを得る（Ｓ２６０７）。
　mvLXN = ClipMv( Sign( DistScaleFactor * mvLXN ) * ( (Abs( DistScaleFactor * mvLXN ) + 127 ) >> 8 ) )
　図２５のＳ３０４の予測動きベクトルの候補を予測動きベクトルリストに追加する手順について詳細に説明する。
　図２５のＳ３０１、Ｓ３０２、及びＳ３０３にて算出されたＬＸのそれぞれの予測動きベクトルの候補mvLXA, mvLXB, mvLXColをＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに追加する（Ｓ３０４）。本発明の実施の形態では、優先順位をつけて、優先順位の高いものからＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに予測動きベクトルの候補mvLXA, mvLXB, mvLXColを登録することで、優先順位の高い要素を予測動きベクトルリストの前方に配置する。図２５のＳ３０６で予測動きベクトルリストの中の要素数を制限する際に、予測動きベクトルリストの後方に配置された要素を予測動きベクトルリストから外すことで、優先順位の高い要素を残す。
　予測動きベクトルリストmvpListLXはリスト構造を成し、予測動きベクトルリスト内部の所在を示すインデックスiで管理され、インデックスiに対応する予測動きベクトルの候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。インデックスiの数字は０から開始され、予測動きベクトルリストmvpListLXの記憶領域に、予測動きベクトルの候補が格納される。以降の処理では、予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されたインデックスiの要素である予測動きベクトルの候補は、mvpListLX[i]で表す。
　次に、図２５のＳ３０４のＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXへのＬＸの予測動きベクトルの候補mvLXA, mvLXB, mvLXColの登録処理方法について詳細に説明する。図３８は図２５のステップＳ３０４の予測動きベクトル候補登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、予測動きベクトルリストmvpListLXのインデックスiを０に設定する（Ｓ３１０１）。availableFlagLXAが１の場合（Ｓ３１０２のＹＥＳ）、予測動きベクトルリストmvpListLXのインデックスiに対応する位置にＬＸの予測動きベクトル候補mvLXAを登録し（Ｓ３１０３）、インデックスiに1を加算することで更新する（Ｓ３１０４）。
　続いて、availableFlagLXBが１の場合（Ｓ３１０５のＹＥＳ）、予測動きベクトルリストmvpListLXmvpListLXのインデックスiに対応する位置にＬＸの予測動きベクトル候補mvLXBを登録し（Ｓ３１０６）、インデックスiに1を加算することで更新する（Ｓ３１０７）。
　続いて、availableFlagLXColが１の場合（Ｓ３１０８のＹＥＳ）、予測動きベクトルリストmvpListLXのインデックスiに対応する位置にＬＸの予測動きベクトル候補mvLXColを登録し（Ｓ３１０９）、予測動きベクトルリストへの登録処理を終了する。
　次に、図２５のＳ３０５の予測動きベクトルリスト中の冗長な予測動きベクトルの候補の削除方法について詳細に説明する。図３９は図２５のＳ３０５の予測動きベクトル冗長候補削除処理手順を示すフローチャートである。
　最終候補数finalNumMVPCandが１より大きい場合（Ｓ４１０１のＹＥＳ）、予測動きベクトル冗長候補削除部１２３及び２２３は予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されている動きベクトルの候補同士を比較し（Ｓ４１０２）、複数の動きベクトルの候補が同じ値または近い値を持っている場合に（Ｓ４１０３のＹＥＳ）、冗長な動きベクトルの候補と判断し、最も小さい順序、即ち最も小さいインデックスiの動きベクトルの候補を除いて冗長な動きベクトルの候補を取り除く（Ｓ４１０４）。なお、冗長な動きベクトルの候補を取り除いた後、予測動きベクトルリストmvpListLXの中は、削除された予測動きベクトルの候補の格納領域が空いている為、インデックスiが０を基準にして、インデックスiが小さい予測動きベクトルの候補の順で詰めていく（Ｓ４１０５）。例えば、インデックスiが０の予測動きベクトルの候補mvListLX[0]が削除され、インデックスiが１及び２の予測動きベクトルの候補mvListLX[1], mvListLX[2]が残った場合、インデックスiが１の予測動きベクトルの候補mvListLX[1]を新たにインデックスiが０の予測動きベクトルの候補mvListLX[0]に変更する。さらに、インデックスiが２の予測動きベクトルの候補mvListLX[2]を新たにインデックスiが１の予測動きベクトルの候補mvListLX[1]に変更する。さらに、インデックスiが２の予測動きベクトルの候補mvListLX[2]は存在しないものと設定する。
　最終候補数finalNumMVPCandが１の場合（Ｓ４１０１のＮＯ）、Ｓ３０５の冗長な予測動きベクトルの候補を削除する処理は行う必要がないので、本冗長候補削除処理を終了する。なぜなら、ステップＳ３０６の要素数を制限する処理で、候補数が１つに制限されるからである。
　予測ブロックのサイズが小さい場合、単位面積当たりの予測ブロックの数が多くなるので、冗長な予測動きベクトルの候補を削除する処理の回数も多くなってしまう。
　次に、図２５のＳ３０６の予測動きベクトルリスト中の動きベクトルの候補数の制限方法について詳細に説明する。図４０は図２５のＳ３０６の予測動きベクトル候補数制限処理手順を説明するフローチャートである。
　予測動きベクトル候補数制限部１２４及び予測動きベクトル候補数制限部２２４はＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されているＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXを規定された最終候補数finalNumMVPCandに制限する。
　まず、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに登録されている要素数をカウントし、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXに設定する（Ｓ５１０１）。
　続いて、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが最終候補数finalNumMVPCandよりも小さい場合（Ｓ５１０３のＹＥＳ）、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXのインデックスiが numMVPCandLXに対応する位置に(0, 0)の値を持つ動きベクトルを登録し（Ｓ５１０４）、numMVPCandLXに1を加算する（Ｓ５１０５）。numMVPCandLXとfinalNumMVPCandが同じ値の場合（Ｓ５１０５のＹＥＳ）、本制限処理を終了し、numMVPCandLXとfinalNumMVPCandが同じ値でない場合（Ｓ５１０５のＮＯ）、同じ値になるまで、ステップＳ５１０４とＳ５１０５の処理を繰り返す。すなわち、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが最終候補数finalNumMVPCandに達するまで、(0, 0)の値を持つMVを登録する。このように重複して(0, 0)の値を持つMVを登録することにより、予測動きベクトルインデックスが０以上最終候補数finalNumMVPCand未満の範囲内でどのような値をとっても予測動きベクトルを確定することができる。
　一方、ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが最終候補数finalNumMVPCandよりも大きい場合（Ｓ５１０３のＮＯ、Ｓ５１０７のＹＥＳ）、ＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXのインデックスiがfinalNumMVPCand-1より大きいすべての予測動きベクトル候補を削除し（Ｓ５１０８）、numMVPCandLXにfinalNumMVPCandと同じ値を設定して（Ｓ５１０５）、本制限処理を終了する。
　ＬＸの予測動きベクトル候補数numMVPCandLXが最終候補数finalNumMVPCandと等しい場合（Ｓ５１０３のＮＯ、Ｓ５１０７のＮＯ）、制限処理を施さずに本制限処理を終了する。
　本実施の形態においては、最終候補数finalNumMVPCandを規定している。なぜなら、予測動きベクトルリストに登録される予測動きベクトルの候補数が予測動きベクトルリストの構築状態に応じて変動すると、復号側では予測動きベクトルリストを構築してからでないと、予測動きベクトルインデックスをエントロピー復号することができないからである。さらに、エントロピー復号が異なる時間のピクチャの予測ブロックから導出された予測動きベクトル候補mvLXColを含む予測動きベクトルリストの構築状態に依存すると、別のピクチャの符号化ビット列の復号時にエラーが発生した際に現在のピクチャの符号化ビット列もその影響を受けて正常にエントロピー復号を続けることができない問題がある。最終候補数finalNumMVPCandを固定した数に規定すると、予測動きベクトルリストの構築と独立して、予測動きベクトルインデックスをエントロピー復号することができるとともに、別のピクチャの符号化ビット列の復号時にエラーが発生してもその影響を受けずに現在のピクチャの符号化ビット列のエントロピー復号を続けることができる。
　以上述べた実施の形態の動画像符号化装置が出力する動画像の符号化ストリームは、実施の形態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、動画像符号化装置に対応する動画像復号装置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。
　動画像符号化装置と動画像復号装置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よい。その場合、動画像符号化装置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動画像復号装置に供給する動画像受信装置とが設けられる。
　動画像送信装置は、動画像符号化装置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とを含む。動画像受信装置は、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、動画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。
　以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置として実現することができるのは勿論のこと、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウェア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ィ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。
　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。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。
　１０１　画像メモリ、　１１６　参照インデックス導出部、　１０２　動きベクトル検出部、　１０３　差分動きベクトル導出部、　１０４　インター予測情報推定部、　１０５　動き補償予測部、　１０６　予測方法決定部、　１０７　残差信号生成部、　１０８　直交変換・量子化部、　１０９　第１の符号化ビット列生成部、　１１０　第２の符号化ビット列生成部、　１１１　多重化部、　１１２　逆量子化・逆直交変換部、　１１３　復号画像信号重畳部、　１１４　符号化情報格納メモリ、　１１５　復号画像メモリ、　１２１　予測動きベクトル候補生成部、　１２２　予測動きベクトル候補登録部、　１２３　予測動きベクトル冗長候補削除部、　１２４　予測動きベクトル候補数制限部、　１２５　予測動きベクトル候補符号量算出部、　１２６　予測動きベクトル選択部、　１２７　動きベクトル減算部、　２０１　分離部、　２０２　第１符号化ビット列復号部、　２０３　第２符号化ビット列復号部、　２１１　参照インデックス導出部、　２０４　動きベクトル導出部、　２０５　インター予測情報推定部、　２０６　動き補償予測部、　２０７　逆量子化・逆直交変換部、　２０８　復号画像信号重畳部、　２０９　符号化情報格納メモリ、　２１０　復号画像メモリ、　２２１　予測動きベクトル候補生成部、　２２２　予測動きベクトル候補登録部、　２２３　予測動きベクトル冗長候補削除部、　２２４　予測動きベクトル候補数制限部、　２２５　予測動きベクトル選択部、　２２６　動きベクトル加算部。
　本発明は、動画像復号技術、特に動き補償予測を利用した動画像復号技術に利用できる。

Claims (34)

  1. 　各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
    　符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出部と、
    　複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出部と、
    　インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化部とを備え、
    　前記符号化部は、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有することを特徴とする動画像符号化装置。
  2. 　前記符号化部は、さらに前記決定された予測動きベクトルを特定する予測動きベクトルインデックスを符号化すると共に、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトル、前記参照インデックス、および前記予測動きベクトルインデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有することを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
  3. 　前記差分動きベクトルを符号化しない場合、前記差分動きベクトル導出部は、その差分動きベクトルを（０,０）として導出することを特徴とする請求項１または２に記載の動画像符号化装置。
  4. 　前記符号化部は、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の動画像符号化装置。
  5. 　前記符号化部は、スライス単位で、インター予測モードが双予測での第２予測の差分動きベクトルの復号を行うか否かを示し、かつ、差分動きベクトルを（０,０）に設定するか否かを示すモード情報を符号化すると共に、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測の差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有し、
    　前記差分動きベクトル導出部は、第２予測の差分動きベクトルの符号化が行われない場合、第２予測の差分動きベクトルを（０,０）として導出することを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
  6. 　各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化方法であって、
    　符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、
    　複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、
    　インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとを備え、
    　前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有することを特徴とする動画像符号化方法。
  7. 　前記符号化ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有することを特徴とする請求項６に記載の動画像符号化方法。
  8. 　各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化プログラムであって、
    　符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、
    　複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、
    　インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとをコンピュータに実行させ、
    　前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有することを特徴とする動画像符号化プログラム。
  9. 　前記符号化ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有することを特徴とする請求項８に記載の動画像符号化プログラム。
  10. 　各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ビット列をパケット化して符号化データを得るパケット処理部と、
    　パケット化された前記符号化データを送信する送信部とを備え、
    　前記動画像符号化方法は、
    　符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、
    　複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、
    　インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとを備え、
    　前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有することを特徴とする送信装置。
  11. 　前記符号化ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有することを特徴とする請求項１０に記載の送信装置。
  12. 　前記差分動きベクトルを符号化しない場合、前記差分動きベクトル導出ステップは、その差分動きベクトルを（０,０）として導出することを特徴とする請求項１０または１１に記載の送信装置。
  13. 　前記符号化ステップは、スライス単位で、インター予測モードが双予測での第２予測の差分動きベクトルの復号を行うか否かを示し、かつ、差分動きベクトルを（０,０）に設定するか否かを示すモード情報を符号化すると共に、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測の差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有し、
    　前記差分動きベクトル導出ステップは、第２予測の差分動きベクトルの符号化が行われない場合、第２予測の差分動きベクトルを（０,０）として導出することを特徴とする請求項１０に記載の送信装置。
  14. 　各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ビット列をパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、
    　パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップとを備え、
    　前記動画像符号化方法は、
    　符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、
    　複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、
    　インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとを備え、
    　前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有することを特徴とする送信方法。
  15. 　前記符号化ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有することを特徴とする請求項１４に記載の送信方法。
  16. 　各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像を符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ビット列をパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、
    　パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップとをコンピュータに実行させ、
    　前記動画像符号化方法は、
    　符号化対象の予測ブロックのインター予測において参照される参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを導出する参照インデックス導出ステップと、
    　複数の符号化済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から決定された予測動きベクトルと前記符号化対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを導出する差分動きベクトル導出ステップと、
    　インター予測情報である前記参照インデックスおよび前記差分動きベクトルを符号化する符号化ステップとを備え、
    　前記符号化ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの符号化を行わないモードを有することを特徴とする送信プログラム。
  17. 　前記符号化ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの符号化を行わないモードを有することを特徴とする請求項１６に記載の送信プログラム。
  18. 　各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
    　復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号部と、
    　複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出部とを備え、
    　前記復号部は、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有することを特徴とする動画像復号装置。
  19. 　前記復号部は、さらに複数の予測動きベクトルの候補の中から選択されるべき予測動きベクトルを特定する予測動きベクトルインデックスを復号すると共に、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトル、前記参照インデックス、および前記予測動きベクトルインデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有することを特徴とする請求項１８に記載の動画像復号装置。
  20. 　前記差分動きベクトルを復号しない場合、前記動きベクトル導出部は、その差分動きベクトルを（０,０）に設定することを特徴とする請求項１８または１９に記載の動画像復号装置。
  21. 　前記復号部は、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの復号を行わないモードを有することを特徴とする請求項１８から２０のいずれかに記載の動画像復号装置。
  22. 　前記復号部は、スライス単位で、インター予測モードが双予測での第２予測の差分動きベクトルの復号を行うか否かを示し、かつ、差分動きベクトルを（０,０）に設定するか否かを示すモード情報を復号すると共に、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、前記モード情報に応じて、第２予測の差分動きベクトルの復号を行わないモードに切り替わり、
    　前記動きベクトル導出部は、前記モード情報に応じて、第２予測の差分動きベクトルの復号が行われない場合に、第２予測の差分動きベクトルを（０,０）に設定して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出することを特徴とする請求項１８に記載の動画像復号装置。
  23. 　各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号方法であって、
    　復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号ステップと、
    　複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとを備え、
    　前記復号ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有することを特徴とする動画像復号方法。
  24. 　前記復号ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの復号を行わないモードを有することを特徴とする請求項２３に記載の動画像復号方法。
  25. 　各ピクチャを分割した予測ブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号プログラムであって、
    　復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号ステップと、
    　複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとをコンピュータに実行させ、
    　前記復号ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有することを特徴とする動画像復号プログラム。
  26. 　前記復号ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの復号を行わないモードを有することを特徴とする請求項２５に記載の動画像復号プログラム。
  27. 　動画像が符号化された符号化ビット列を受信して復号する受信装置であって、
    　各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列がパケット化された符号化データを受信する受信部と、
    　受信された前記符号化データをパケット処理して元の符号化ビット列を復元する復元部と、
    　復元された符号化ビット列から、復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号部と、
    　複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出部とを備え、
    　前記復号部は、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有することを特徴とする受信装置。
  28. 　前記復号部は、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの復号を行わないモードを有することを特徴とする請求項２７に記載の受信装置。
  29. 　前記差分動きベクトルを復号しない場合、前記動きベクトル導出部は、その差分動きベクトルを（０,０）に設定することを特徴とする請求項２７または２８に記載の受信装置。
  30. 　前記復号部は、スライス単位で、インター予測モードが双予測での第２予測の差分動きベクトルの復号を行うか否かを示し、かつ、差分動きベクトルを（０,０）に設定するか否かを示すモード情報を復号すると共に、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、前記モード情報に応じて、第２予測の差分動きベクトルの復号を行わないモードに切り替わり、
    　前記動きベクトル導出部は、前記モード情報に応じて、第２予測の差分動きベクトルの復号が行われない場合に、第２予測の差分動きベクトルを（０,０）に設定して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出することを特徴とする請求項２７に記載の受信装置。
  31. 　動画像が符号化された符号化ビット列を受信して復号する受信方法であって、
    　各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列がパケット化された符号化データを受信する受信ステップと、
    　受信された前記符号化データをパケット処理して元の符号化ビット列を復元する復元ステップと、
    　復元された符号化ビット列から、復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号ステップと、
    　複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとを備え、
    　前記復号ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有することを特徴とする受信方法。
  32. 　前記復号ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの復号を行わないモードを有することを特徴とする請求項３１に記載の受信方法。
  33. 　動画像が符号化された符号化ビット列を受信して復号する受信プログラムであって、
    　各ピクチャを分割したブロック単位でインター予測を用いて動画像が符号化された符号化ビット列がパケット化された符号化データを受信する受信ステップと、
    　受信された前記符号化データをパケット処理して元の符号化ビット列を復元する復元ステップと、
    　復元された符号化ビット列から、復号対象の予測ブロックのインター予測において参照されるべき参照ピクチャを複数の参照画像の中から特定する参照インデックスを復号すると共に、選択されるべき予測動きベクトルと前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルとの差分動きベクトルを復号して、インター予測情報を得る復号ステップと、
    　複数の復号済みのブロックの符号化情報を参照して複数の予測動きベクトルの候補を導出し、前記複数の予測動きベクトルの候補の中から選択される予測動きベクトルと復号された前記差分動きベクトルとを加算して前記復号対象の予測ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとをコンピュータに実行させ、
    　前記復号ステップは、インター予測モードが第１予測と第２予測とを有する双予測である場合、スライス単位で、第１予測のインター予測情報または第２予測のインター予測情報について、前記差分動きベクトルおよび前記参照インデックスの少なくとも一つの復号を行わないモードを有することを特徴とする受信プログラム。
  34. 　前記復号ステップは、インター予測モードが双予測である場合、スライス単位で、第２予測のインター予測情報について前記差分動きベクトルの復号を行わないモードを有することを特徴とする請求項３３に記載の受信プログラム。
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