JP5884697B2

JP5884697B2 - Moving picture coding apparatus, moving picture coding method, moving picture coding program, transmission apparatus, transmission method, and transmission program

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Publication number: JP5884697B2
Application number: JP2012214684A
Authority: JP
Inventors: 博哉中村; 福島　茂; 茂福島; 英樹竹原
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2016-03-15
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: JP6079912B2; JP5884936B1; JP5884939B1; JP5884938B1; JP2016096554A; JP2016059065A; JP2016059066A; JP2013085234A; JP2016096553A; JP2016106486A; JP5884937B1

Description

本発明は、動画像符号化技術に関し、特に動き補償予測を利用した動画像符号化技術に関する。 The present invention relates to a moving picture coding technique, and more particularly to a moving picture coding technique using motion compensated prediction.

動画像の圧縮符号化方式の代表的なものとして、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ／Ｈ．２６４の規格がある。ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ／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−４ＡＶＣ／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それぞれ主に前方向の予測として使われるＬ０予測（リスト０予測）、主に後方向の予測として使われるＬ１予測（リスト１予測）として区別している。 As a typical moving image compression encoding method, MPEG-4 AVC / H. There are H.264 standards. MPEG-4 AVC / H. In 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) mainly used as forward prediction and L1 prediction (list 1 prediction) mainly used as backward prediction.

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。 Furthermore, bi-prediction using two inter predictions of L0 prediction and L1 prediction at the same time is also defined. In the case of bi-prediction, 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. Generate. As 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. There is a motion vector that expresses and encodes and decodes the encoded information.

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−４ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、符号化対象の動きベクトルが周囲の隣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、周囲の隣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。 In a moving picture coding system that performs motion compensation, 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. In H.264, using the fact that the motion vector to be encoded has a strong correlation with the motion vectors of neighboring neighboring blocks, a prediction motion vector is calculated by performing prediction from neighboring neighboring blocks, and the coding 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.

具体的には、図３６（ａ）に示されるように、周囲の隣接ブロック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３６（ｂ）のように符号化対象ブロックと隣接ブロックの大きさや形状が異なる場合は、左隣に複数の隣接ブロックがある時はその中の一番上のブロックを、上に複数の隣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。 Specifically, as shown in FIG. 36 (a), a median value is calculated from the motion vectors of neighboring blocks A, B, and C in the vicinity to obtain a predicted motion vector, and the difference between the motion vector and the predicted motion vector By taking this, the amount of code of the motion vector is reduced. However, if the size and shape of the encoding target block and the adjacent block are different as shown in FIG. 36B, when there are a plurality of adjacent blocks on the left, When there is an adjacent block, the leftmost block is used as a prediction block, and prediction is performed from the determined motion vector of the prediction block.

特開２０１１−１４７１７２号公報JP 2011-147172 A

しかし、従来の方法では、予測ベクトルは一つしか得られないため、画像によっては予測動きベクトルの予測精度が低下し、符号化効率が良くならない場合もあった。 However, in the conventional method, since only one prediction vector is obtained, the prediction accuracy of the prediction motion vector may be lowered depending on the image, and the encoding efficiency may not be improved.

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。 Under such circumstances, 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 compensation prediction.

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、予測動きベクトルの候補を算出することにより、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技術を提供することにある。また、別の目的は、符号化情報の候補を算出することにより、符号化情報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技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to calculate a motion vector encoding that improves the encoding efficiency by calculating a prediction motion vector candidate, thereby reducing the code amount of the difference motion vector. To provide technology. Another object of the present invention is to provide a moving image encoding technique that improves the encoding efficiency by calculating the encoding information candidates, thereby reducing the amount of encoding information.

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ブロック単位で動きベクトル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、符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと近接する符号化済みのブロックのいずれかの動きベクトルから、第１及び第２の予測動きベクトル候補を導出し、符号化対象ブロックと異なる符号化済みのピクチャ内のブロックのいずれかの動きベクトルから、第３の予測動きベクトル候補を導出する予測動きベクトル候補生成部（１２１）と、所定の条件を満たす前記第１、第２及び第３の予測動きベクトル候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補登録部（１２２）と、前記予測動きベクトル候補登録部により前記予測動きベクトル候補リストに登録された前記第１の予測動きベクトル候補の値と前記第２の予測動きベクトル候補の値とが同じとき、前記予測動きベクトル候補リストから第２の予測動きベクトル候補を削除する予測動きベクトル候補冗長判定部（１２３）と、前記予測動きベクトル候補リストに登録された予測動きベクトル候補の数が所定数（２以上の自然数）よりも小さい場合に、予測動きベクトル候補の数が所定数に達するまで繰り返して同じ値の予測動きベクトル候補を前記予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補制限部（１２４）と、前記予測動きベクトル候補リストから、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択部（１２６）と、前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルのインデックスを示す情報を符号化する符号化部（１０９）とを備える。 In order to solve the above-described problem, a moving image encoding device according to an aspect of the present invention is a moving image encoding device that encodes a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture. A first and second predicted motion vector candidates are derived from any motion vector of an encoded block close to the encoding target block in the same picture as the encoding target block, and a code different from the encoding target block either the motion vectors or these blocks in reduction already picture, the third prediction motion prediction motion vector candidate generation unit for deriving a vector candidates (121), the predetermined condition is satisfied the first, second and third predicted motion vector candidate is registered in the predicted motion vector candidate list predicted motion vector candidate registration unit (122), prior to the said predicted motion vector candidate registration unit When the value of the first motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor candidate list is the same as the value of the second motion vector predictor candidate, the second motion vector predictor candidate is selected from the motion vector predictor candidate list. When the number of predicted motion vector candidates to be deleted (123) to be deleted and the number of predicted motion vector candidates registered in the predicted motion vector candidate list are smaller than a predetermined number (two or more natural numbers), predicted motion vector candidate A motion vector predictor candidate restriction unit (124) for registering motion vector predictor candidates having the same value in the motion vector predictor candidate list repeatedly until the number reaches a predetermined number; It predicted motion vector to select a prediction motion vector selection portion (126), the predicted motion vector candidate list And a coding unit (109) for encoding information indicating the index of the predicted motion vector to be the definitive selection.

本発明のさらに別の態様は、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ブロック単位で動きベクトル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、符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと近接する符号化済みのブロックのいずれかの動きベクトルから、第１及び第２の予測動きベクトル候補を導出し、符号化対象ブロックと異なる符号化済みのピクチャ内のブロックのいずれかの動きベクトルから、第３の予測動きベクトル候補を導出する予測動きベクトル候補生成ステップと、所定の条件を満たす前記第１、第２及び第３の予測動きベクトル候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補登録ステップと、前記予測動きベクトル候補登録ステップにより前記予測動きベクトル候補リストに登録された前記第１の予測動きベクトル候補の値と前記第２の予測動きベクトル候補の値とが同じとき、前記予測動きベクトル候補リストから第２の予測動きベクトル候補を削除する予測動きベクトル候補冗長判定ステップと、前記予測動きベクトル候補リストに登録された予測動きベクトル候補の数が所定数（２以上の自然数）よりも小さい場合に、予測動きベクトル候補の数が所定数に達するまで繰り返して同じ値の予測動きベクトル候補を前記予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補制限ステップと、前記予測動きベクトル候補リストから、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップと、前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルのインデックスを示す情報を符号化する符号化ステップとを備える。 Yet another aspect of the present invention is a video encoding method. This method is a moving image coding method for coding a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture, and is a code close to the coding target block in the same picture as the coding target block. of already from either the motion vector of the block, to derive the first and second predicted motion vector candidates, one of the motion vector whether these blocks in the encoding target block is different coded picture, third prediction motion prediction motion vector candidate generation step of deriving a vector candidates, the predetermined condition is satisfied first, the predicted motion vector candidate to register the second and third candidate predicted motion vector to the prediction motion vector candidate list a registration step, the predicted motion vector candidate registration step by the predicted motion vector candidate list on the registered first prediction When the value of the predicted motion vector candidate value and the second vector candidate can have the same, the prediction motion vector candidate redundancy judgment step of deleting the second predicted motion vector candidate from the predicted motion vector candidate list, the prediction motion When the number of motion vector predictor candidates registered in the vector candidate list is smaller than a predetermined number (a natural number of 2 or more), a motion vector predictor candidate having the same value is repeated until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number. A prediction motion vector candidate restriction step registered in the prediction motion vector candidate list, a prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the coding target block from the prediction motion vector candidate list, and the prediction motion vector candidate list encoding information indicating the index of the predicted motion vector to be selected in That includes an encoding step.

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動きベクトル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、符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと近接する符号化済みのブロックのいずれかの動きベクトルから、第１及び第２の予測動きベクトル候補を導出し、符号化対象ブロックと異なる符号化済みのピクチャ内のブロックのいずれかの動きベクトルから、第３の予測動きベクトル候補を導出する予測動きベクトル候補生成ステップと、所定の条件を満たす前記第１、第２及び第３の予測動きベクトル候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補登録ステップと、前記予測動きベクトル候補登録ステップにより前記予測動きベクトル候補リストに登録された前記第１の予測動きベクトル候補の値と前記第２の予測動きベクトル候補の値とが同じとき、前記予測動きベクトル候補リストから第２の予測動きベクトル候補を削除する予測動きベクトル候補冗長判定ステップと、前記予測動きベクトル候補リストに登録された予測動きベクトル候補の数が所定数（２以上の自然数）よりも小さい場合に、予測動きベクトル候補の数が所定数に達するまで繰り返して同じ値の予測動きベクトル候補を前記予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補制限ステップと、前記予測動きベクトル候補リストから、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップと、前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルのインデックスを示す情報を符号化する符号化ステップとを有する。 Yet another embodiment of the present invention is a transmission device. The 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 a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture, and obtains encoded data; A transmission unit that transmits the packetized encoded data. The moving image encoding method derives first and second predicted motion vector candidates from motion vectors of encoded blocks adjacent to the encoding target block in the same picture as the encoding target block. and, one of the motion vector whether these blocks in the encoding target block is different coded picture, a predicted motion vector candidate generation step of deriving a third candidate predicted motion vector, a predetermined condition is satisfied the A predicted motion vector candidate registration step for registering the first, second and third predicted motion vector candidates in the predicted motion vector candidate list, and the first motion vector candidate registered in the predicted motion vector candidate list by the predicted motion vector candidate registration step. When the value of one predicted motion vector candidate and the value of the second predicted motion vector candidate are the same, the predicted motion vector A predicted motion vector candidate redundancy judgment step of deleting the second predicted motion vector candidate from Le candidate list, the predicted motion vector candidate number a predetermined number of list predicted motion vector candidates registered in the (natural number of 2 or more) than If the number of motion vector predictor candidates is smaller, the motion vector predictor candidate restriction step of registering motion vector predictor candidates having the same value in the motion vector predictor candidate list repeatedly until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number; And a prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the block to be encoded, and an encoding step of encoding information indicating an index of the prediction motion vector to be selected in the prediction motion vector candidate list.

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動きベクトル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、符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと近接する符号化済みのブロックのいずれかの動きベクトルから、第１及び第２の予測動きベクトル候補を導出し、符号化対象ブロックと異なる符号化済みのピクチャ内のブロックのいずれかの動きベクトルから、第３の予測動きベクトル候補を導出する予測動きベクトル候補生成ステップと、所定の条件を満たす前記第１、第２及び第３の予測動きベクトル候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補登録ステップと、前記予測動きベクトル候補登録ステップにより前記予測動きベクトル候補リストに登録された前記第１の予測動きベクトル候補の値と前記第２の予測動きベクトル候補の値とが同じとき、前記予測動きベクトル候補リストから第２の予測動きベクトル候補を削除する予測動きベクトル候補冗長判定ステップと、前記予測動きベクトル候補リストに登録された予測動きベクトル候補の数が所定数（２以上の自然数）よりも小さい場合に、予測動きベクトル候補の数が所定数に達するまで繰り返して同じ値の予測動きベクトル候補を前記予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補制限ステップと、前記予測動きベクトル候補リストから、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップと、前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルのインデックスを示す情報を符号化する符号化ステップとを有する。 Yet another embodiment of the present invention is a transmission method. In this method, a packet processing step of packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method that encodes a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture to obtain encoded data; Transmitting the packetized encoded data. The moving image encoding method derives first and second predicted motion vector candidates from motion vectors of encoded blocks adjacent to the encoding target block in the same picture as the encoding target block. and, one of the motion vector whether these blocks in the encoding target block is different coded picture, a predicted motion vector candidate generation step of deriving a third candidate predicted motion vector, a predetermined condition is satisfied the A predicted motion vector candidate registration step for registering the first, second and third predicted motion vector candidates in the predicted motion vector candidate list, and the first motion vector candidate registered in the predicted motion vector candidate list by the predicted motion vector candidate registration step. When the value of one predicted motion vector candidate and the value of the second predicted motion vector candidate are the same, the predicted motion vector A predicted motion vector candidate redundancy judgment step of deleting the second predicted motion vector candidate from Le candidate list, the predicted motion vector candidate number a predetermined number of list predicted motion vector candidates registered in the (natural number of 2 or more) than If the number of motion vector predictor candidates is smaller, the motion vector predictor candidate restriction step of registering motion vector predictor candidates having the same value in the motion vector predictor candidate list repeatedly until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number; And a prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the block to be encoded, and an encoding step of encoding information indicating an index of the prediction motion vector to be selected in the prediction motion vector candidate list.

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。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

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。 According to the present invention, 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.

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。It is a block diagram which shows the structure of the moving image encoder which performs the motion vector prediction method which concerns on embodiment. 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。It is a block diagram which shows the structure of the moving image decoding apparatus which performs the motion vector prediction method which concerns on embodiment. ツリーブロック、符号化ブロックを説明する図である。It is a figure explaining a tree block and an encoding block. 予測ブロックの分割モードを説明する図である。It is a figure explaining the division mode of a prediction block. 予測ブロックグループを説明する図である。It is a figure explaining a prediction block group. 予測ブロックグループを説明する図である。It is a figure explaining a prediction block group. 予測ブロックグループを説明する図である。It is a figure explaining a prediction block group. 予測ブロックグループを説明する図である。It is a figure explaining a prediction block group. 予測ブロックグループを説明する図である。It is a figure explaining a prediction block group. 動きベクトルの予測方法に関するスライスレベルでのビットストリームのシンタックスを説明する図である。It is a figure explaining the syntax of the bit stream in the slice level regarding the prediction method of a motion vector. 動きベクトルの予測方法に関する予測ブロックレベルでのビットストリームのシンタックスを説明する図である。It is a figure explaining the syntax of the bit stream in the prediction block level regarding the prediction method of a motion vector. 予測動きベクトルインデックスのシンタックス要素のエントロピー符号の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the entropy code of the syntax element of a prediction motion vector index. 図１の差分動きベクトル算出部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the difference motion vector calculation part of FIG. 図２の動きベクトル算出部の詳細な構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a motion vector calculation unit in FIG. 2. 図１の差分動きベクトル算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。It is a flowchart which shows the difference motion vector calculation process procedure of the difference motion vector calculation part of FIG. 図２の動きベクトル算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。It is a flowchart which shows the motion vector calculation process procedure of the motion vector calculation part of FIG. 予測動きベクトルの最終候補数設定処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the final candidate number setting process sequence of a motion vector predictor. 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。It is a flowchart which shows the process of derivation | leading-out of the motion vector predictor candidate, and a motion vector predictor list construction process. 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。It is a flowchart which shows the candidate derivation | leading-out process procedure of a motion vector predictor. 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。It is a flowchart which shows the candidate derivation | leading-out process procedure of a motion vector predictor. 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。It is a flowchart which shows the candidate derivation | leading-out process procedure of a motion vector predictor. 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。It is a flowchart which shows the scaling calculation process procedure of a motion vector. 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。It is a flowchart which shows the scaling calculation process procedure of the motion vector by integer calculation. 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。It is a flowchart which shows the candidate derivation | leading-out process procedure of a motion vector predictor. 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。It is a flowchart which shows the derivation | leading-out process of the picture of a different time. 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。It is a flowchart which shows the prediction block candidate derivation | leading-out process of the picture of a different time. 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。It is a flowchart which shows the candidate derivation | leading-out process procedure of a motion vector predictor. 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。It is a flowchart which shows the candidate derivation | leading-out process procedure of a motion vector predictor. 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。It is a flowchart which shows the scaling calculation process procedure of a motion vector. 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。It is a flowchart which shows the scaling calculation process procedure of the motion vector by integer calculation. 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。It is a flowchart which shows the registration process procedure of the candidate of a motion vector predictor to a motion vector predictor candidate list. 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。It is a flowchart which shows the deletion process procedure of the redundant motion vector predictor candidate from a motion vector predictor candidate list. 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。It is a flowchart which shows the restriction | limiting process procedure of the number of prediction motion vector candidates. 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。It is a flowchart which shows the registration process procedure of the candidate of a motion vector predictor to a motion vector predictor candidate list. 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。It is a flowchart which shows the registration process procedure of the candidate of a motion vector predictor to a motion vector predictor candidate list. 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。It is a figure explaining the calculation method of the conventional prediction motion vector.

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。 In 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. In addition, 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. Alternatively, 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. Also, in the case of decoding a moving image, 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. Alternatively, the encoding information of the decoding target block is estimated by using the encoding information of the peripheral blocks that have been decoded.

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。 First, techniques used in the present embodiment and technical terms are defined.

（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。 (About tree blocks and coding blocks)
In the embodiment, as shown in FIG. 3, 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. Hereinafter, unless otherwise noted, It is used as a basic unit of address management for specifying. Except for monochrome, 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. In order to optimize the encoding process according to 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.

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。 In FIG. 3, the encoding block A is a single encoding 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 hierarchically, and is a coding block of the minimum size.

（予測モードについて）
符号化ブロック単位で、復号済み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。 (About prediction mode)
For each coding block, switching is performed between intra prediction (MODE_INTRA) in which prediction is performed from a decoded surrounding image signal and inter prediction (MODE_INTER) in which prediction is performed from an image signal of a decoded picture. A mode for identifying the intra prediction (MODE_INTRA) and the inter prediction (MODE_INTER) is defined as a prediction mode (PredMode). The prediction mode (PredMode) has intra prediction (MODE_INTRA) or inter prediction (MODE_INTER) as a value, and can be selected and encoded.

（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。 (About split mode, prediction block, prediction unit)
When performing intra prediction (MODE_INTRA) and inter prediction (MODE_INTER) by dividing the picture into blocks, the coded block is divided as necessary to reduce the unit for switching the intra prediction and inter prediction methods. Make predictions. 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. 4A) is 2N × 2N division (PART_2Nx2N), and the luminance signal of the coding block is horizontally 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) in FIG. 4D is defined as N × N division (PART_NxN). 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.

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。 In order to specify each prediction block within the coding block, 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. In the 2N × N division (PART_2NxN) shown in FIG. 4B, 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. In the N × 2N division (PART_Nx2N) shown in FIG. 4C, 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. In the N × N partition (PART_NxN) shown in FIG. 4D, 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. And the division index PartIdx of the prediction block at the lower right is set to 3.

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。 When the prediction mode (PredMode) is inter prediction (MODE_INTER), except for 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 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 In addition to the division (PART_Nx2N), 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.

（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。 (Position of tree block, coding block, prediction block, transform 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. Of course, 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. Of course, the luminance signal and the color difference signal have a different color size format of 4: 4. Even in the case of 2: 0, 4: 2: 2, 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.

（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、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隣接する予測ブロックグループ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を用いて予測ブロックグループについて説明する。 (About prediction block groups)
A group composed of a plurality of prediction blocks is defined as a prediction block group. 5, 6, 7 and 8 are diagrams for explaining a prediction block group adjacent to a prediction block to be encoded or decoded in the same picture as the prediction block to be encoded or decoded. FIG. 9 shows a prediction block that has already been encoded or decoded and is present in a decoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded or decoded and is present at the same position as or near the prediction block to be encoded or decoded. It is a figure explaining a group. The prediction block group will be described with reference to FIGS. 5, 6, 7, 8, and 9.

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隣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隣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隣接する予測ブロックグループと定義する。 As shown in FIG. 5, the prediction block A1 adjacent to the left side of the prediction block to be encoded or decoded in the same picture as the prediction block to be encoded or decoded and the prediction block to be encoded or decoded A first prediction block group including a prediction block A0 adjacent to the lower left vertex is defined as a prediction block group adjacent to the left side.

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に隣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大きい場合にも、前記条件に従い、左側に隣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隣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隣接していれば予測ブロックＡ０とする。図６の例では、予測ブロックＡ０と予測ブロックＡ１は同一の予測ブロックとなる。 In addition, as shown in FIG. 6, even when the size of the prediction block adjacent to the left side of the prediction block to be encoded or decoded is larger than the prediction block to be encoded or decoded, the prediction adjacent to the left side according to the above condition. If the block A is adjacent to the left side of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block A1 is set. If the block A is adjacent to the lower left vertex of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block A0 is set. . In the example of FIG. 6, the prediction block A0 and the prediction block A1 are the same prediction block.

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の辺に隣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に隣接する予測ブロックの中で最も下の予測ブロックＡ１０だけを左側に隣接する予測ブロックＡ１とする。 In addition, as shown in FIG. 7, 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.

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隣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隣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隣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隣接する予測ブロックグループと定義する。 A prediction block B1 adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded or decoded in the same picture as the prediction block to be encoded or decoded, and a prediction block adjacent to the upper right vertex of the prediction block to be encoded or decoded A second prediction block group including B0 and a prediction block B2 adjacent to the upper left vertex of the prediction block to be encoded or decoded is defined as a prediction block group adjacent to the upper side.

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隣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大きい場合にも、前記条件に従い、上側に隣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隣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隣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隣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と予測ブロックＢ１と予測ブロックＢ２は同一の予測ブロックとなる。 In addition, as shown in FIG. 8, even when the size of the prediction block 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 prediction adjacent to the upper side is also performed according to the above condition. If the block B is adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block B1; if the block B is adjacent to the upper right vertex of the prediction block to be encoded or decoded, the prediction block B0; If it is adjacent to the top 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.

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上側の辺に隣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、実施の形態においては上側に隣接する予測ブロックの中で最も右の予測ブロックＢ１０だけを上側に隣接する予測ブロックＢ１とする。 As shown in FIG. 7, when the size of the prediction block adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded or decoded is smaller than that of the prediction block to be encoded or decoded and there are a plurality of prediction blocks, the embodiment In FIG. 4, only the rightmost prediction block B10 among the prediction blocks adjacent on the upper side is set as the prediction block B1 adjacent on the upper side.

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。 As shown in FIG. 9, in a picture that has been encoded or decoded that is temporally different from a prediction block to be encoded or decoded, an existing code that exists at the same position as or near the prediction block to be encoded or decoded A third prediction block group composed of the predicted or decoded prediction block groups T0 and T1 is defined as a prediction block group at different times.

（インター予測モード、参照リストについて）
本発明の実施の形態においては、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選択された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を付ける。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予測のみが使用でき、Ｂスライスのインター予測ではＬ０予測、Ｌ１予測、Ｌ０予測とＬ１予測を平均または重み付け加算する双予測（Pred_BI）が使用できる。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。 (Inter prediction mode, reference list)
In the embodiment of the present invention, in inter prediction in which prediction is performed from an image signal of a decoded picture, a plurality of decoded pictures can be used as reference pictures. In order to identify a reference picture selected from a plurality of reference pictures, a reference index is attached to each prediction block. In the B slice, any two reference pictures can be selected for each prediction block and inter prediction can be performed. As inter prediction modes, there are 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. L0 prediction (Pred_L0) is inter prediction that refers to a reference picture managed in L0, L1 prediction (Pred_L1) is inter prediction that refers to a reference picture managed in L1, and bi-prediction (Pred_BI) is This is inter prediction in which both L0 prediction and L1 prediction are performed and one reference picture managed by each of L0 and L1 is referred to. Only L0 prediction can be used in inter prediction of P slice, and L0 prediction, L1 prediction, and bi-prediction (Pred_BI) that averages or weights and adds L0 prediction and L1 prediction can be used in inter prediction of B slice. In the subsequent processing, regarding constants and variables with subscript LX (X is 0 or 1) in the output, it is assumed that processing is performed for each of L0 and L1.

（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。 (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 order. Based on the POC value, it is possible to determine whether they are the same picture, to determine the anteroposterior relationship between pictures in the output 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 a picture with a smaller POC value is a picture that is output earlier in time, and the difference between the POCs of the two pictures is a picture in the time axis direction. Indicates the distance.

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、動きベクトル検出部１０２、差分動きベクトル算出部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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a moving picture coding apparatus according to an embodiment of the present invention. The moving image encoding apparatus according to the embodiment includes an image memory 101, a motion vector detection unit 102, a difference motion vector calculation unit 103, an inter prediction information estimation unit 104, a motion compensation prediction unit 105, a prediction method determination unit 106, a 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 A superimposing unit 113, an encoded information storage memory 114, and a decoded image memory 115 are provided.

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。 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. At this time, 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.

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、各予測モード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、差分動きベクトル算出部１０３、および予測方法決定部１０６に供給する。 The motion vector detection unit 102 uses the motion vector of each prediction block size and each prediction mode by block matching between the image signal supplied from the image memory 101 and the reference picture supplied from the decoded image memory 115 for each prediction block. Detection is performed in units, and the detected motion vector is supplied to the motion compensation prediction unit 105, the difference motion vector calculation unit 103, and the prediction method determination unit 106.

差分動きベクトル算出部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。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。差分動きベクトル算出部１０３の詳細な構成と動作は後述する。 The difference motion vector calculation 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. 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 difference motion vector calculation unit 103 will be described later.

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、符号化済みの隣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。 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 adjacent inter-predicted prediction block that has been encoded or an inter-predicted prediction block of a different picture is used. A plurality of merge candidates (inter prediction information 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.

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。 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. In L0 prediction and L1 prediction, one-way prediction is performed. In the case of bi-prediction (Pred_BI), 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.

予測方法決定部１０６は差分動きベクトルの符号量、予測画像信号と画像信号との間の歪量等を評価することにより、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。 The prediction method determination unit 106 evaluates the code amount of the difference motion vector, the distortion amount between the prediction image signal and the image signal, and the like, so that inter prediction (in an optimal coding block unit) is selected from a plurality of prediction methods. In the merge mode, the prediction mode PredMode and the partition mode PartMode are determined to determine whether the prediction mode is PRED_INTER) or intra prediction (PRED_INTRA). In the inter prediction (PRED_INTER), the prediction method such as whether the mode is the merge mode or not is determined for each prediction block. Is a merge index, and when not in the merge mode, an inter prediction flag, a prediction motion vector index, L0 and L1 reference indexes, a difference motion vector, and the like are determined, and encoded information corresponding to the determination is determined as a first encoded bit string generation unit 109.

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（PRED_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。 Further, the prediction method determination unit 106 stores information indicating the determined prediction method and encoded information including a motion vector according 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. Vectors mvL0, mvL1, etc. Here, when the prediction mode PredMode is intra prediction (PRED_INTRA), a flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction and a flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction are both 0. On the other hand, when the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), a flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction is 1, and a flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction Is 0. When 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. When 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 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.

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。 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.

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。 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.

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、差分動きベクトルに関する情報等の符号化情報を後述する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、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１の場合、予測動きベクトルインデックスmvp_idxは０と特定できるので、符号化しない。本実施の形態においては、後述するように符号化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候補数が設定される。そこで、第１の符号化ビット列生成部１０９では、符号化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候補数を設定し、設定された候補数が１より大きい場合に予測動きベクトルインデックスを符号化する。 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 In addition, encoding information such as information on a prediction motion vector index and a difference motion vector is encoded according to a prescribed syntax rule described later to generate a first encoded bit string, which is supplied to the multiplexing unit 111. If the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor list is 1, the motion vector predictor index mvp_idx can be specified as 0, and is not encoded. In the present embodiment, the number of motion vector predictor candidates is set according to the size of the prediction block to be encoded, as will be described later. Therefore, the first encoded bit string generation unit 109 sets the number of motion vector predictor candidates according to the size of the prediction block to be encoded. When the set number of candidates is larger than 1, the motion vector predictor index Is encoded.

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。 The second encoded bit string generation unit 110 generates a second encoded bit string by entropy-encoding the orthogonally transformed and quantized residual signal according to a prescribed syntax rule, 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.

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。 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.

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、動きベクトル算出部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。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the moving picture decoding apparatus according to the embodiment of the present invention corresponding to the moving picture encoding apparatus of FIG. The moving picture decoding apparatus according to the embodiment includes a separation unit 201, a first encoded bit string decoding unit 202, a second encoded bit string decoding unit 203, a motion vector calculation unit 204, an inter prediction information estimation unit 205, and a motion compensation prediction unit 206. , An inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 207, a decoded image signal superimposing unit 208, an encoded information storage memory 209, and a decoded image memory 210.

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。 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.

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。 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.

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、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、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後述する規定のシンタックス規則に従って復号し、符号化情報を動きベクトル算出部２０４またはインター予測情報推定部２０５に供給する。なお、マージモードでない場合、後述する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が１つの場合、予測動きベクトルインデックスは０と特定できるので、予測動きベクトルインデックスは符号化されておらず、予測動きベクトルインデックスを０とする。本実施の形態においては、後述するように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候補数が設定される。そこで、第１符号化ビット列復号部２０２では、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候補数を設定し、設定された候補数が１より大きい場合に予測動きベクトルインデックスを復号する。 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, in the prediction mode PredMode for determining whether the prediction is inter prediction (PRED_INTER) or intra prediction (PRED_INTRA) for each coding block, split mode PartMode, and inter prediction (PRED_INTER), a flag for determining whether the mode is merge mode, When the merge mode is selected, the merge index is decoded. When the merge mode is not selected, the encoded information related to the inter prediction mode, the predicted motion vector index, the difference motion vector, and the like is decoded according to a predetermined syntax rule to be described later, and the encoded information is a motion vector calculation unit 204 or the inter prediction information estimation unit 205. Note that, when the mode is not the merge mode, when there is one motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor list to be described later, the motion vector predictor index can be identified as 0, so the motion vector predictor index is not encoded. The predicted motion vector index is set to 0. In the present embodiment, the number of motion vector predictor candidates is set according to the size of the prediction block to be decoded, as will be described later. Therefore, the first encoded bit string decoding unit 202 sets the number of motion vector predictor candidates according to the size of the prediction block to be decoded, and decodes the motion vector predictor index when the set candidate number is greater than 1. To do.

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。 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.

動きベクトル算出部２０４は、復号対象の予測ブロック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、予測モードがイントラ予測（PRED_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。動きベクトル算出部２０４の詳細な構成と動作は後述する。 When the prediction block to be decoded is not in the merge mode, the motion vector calculation unit 204 uses the encoded information of the already decoded image signal stored in the encoded information storage memory 209 to generate a plurality of prediction motion vector candidates. And the motion vector is registered in a motion vector predictor list, which will be described later, and a motion vector predictor that is decoded and supplied from the plurality of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor list by the first encoded bit string decoding unit 202. A prediction motion vector corresponding to the index is selected, a motion vector is calculated from the difference vector decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 and the selected prediction motion vector, and the motion compensated prediction unit 206 together with other encoded information. And is stored in the encoded information storage memory 209. Here, the encoding information of the prediction block to be supplied / stored 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 L0, L1 motion vectors mvL0, mvL1, etc. Here, when the prediction mode is intra prediction (PRED_INTRA), the flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction and the flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction are both 0. On the other hand, when the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), a flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction is 1, and a flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction Is 0. When 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. When 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 detailed configuration and operation of the motion vector calculation unit 204 will be described later.

インター予測情報推定部２０５は、復号対象の予測ブロック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。 The inter prediction information estimation unit 205 estimates the inter prediction information in the merge mode when the prediction block to be decoded is in the merge mode. Using the encoded information of the already decoded prediction block stored in the encoded information storage memory 114, 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 motion vectors mvL0, mvL1 of reference indices refIdxL0, refIdxL1, L0, L1 of the flags predFlagL0, predFlagL1, L0, L1 indicating whether or not to use is supplied to the motion compensation prediction unit 206, and also encoded information Store in the storage memory 209.

動き補償予測部２０６は、動きベクトル算出部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つの動き補償予測画像信号に適応的に重み係数を掛け算して重畳し、最終的な予測画像信号を生成する。 The motion compensation prediction unit 206 generates a prediction image signal by motion compensation prediction from the reference picture using the motion vector calculated by the motion vector calculation unit 204, and supplies the prediction image signal to the decoded image signal superimposition unit 208. In the case of bi-prediction (Pred_BI), a weighted coefficient is adaptively multiplied and superimposed on the two motion-compensated predicted image signals of L0 prediction and L1 prediction to generate a final predicted image signal.

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。 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.

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。 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. As a result, the decoded image signal is decoded and stored in the decoded image memory 210. When 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.

（シンタックスについて）
次に、本実施の形態に係る動きベクトルの予測方法を備える動画像符号化装置により符号化され、復号装置により復号される動画像のビットストリームの符号化および復号の共通規則であるシンタックスについて説明する。 (About syntax)
Next, a syntax that is a common rule for encoding and decoding a bit stream of a moving image that is encoded by a moving image encoding device including the motion vector prediction method according to the present embodiment and decoded by the decoding device explain.

図１０は本実施の形態により生成されるビットストリームのスライス単位でスライスヘッダーに記述される第１のシンタックス構造を示す。ただし、本実施の形態に関係のあるシンタックス要素のみを示している。スライスタイプがＢの場合は、時間方向の予測動きベクトルの候補、またはマージ候補を算出する際に用いる異なる時間のピクチャcolPicが処理対象の予測ブロックが含まれるピクチャのＬ０の参照リスト或いはＬ１の参照リストのどちらに登録されている参照ピクチャを使用するかを示すフラグcollocated_from_l0_flagが設置される。フラグcollocated_from_l0_flagの詳細については後述する。 FIG. 10 shows a first syntax structure described in the slice header in units of slices of the bitstream generated according to the present embodiment. However, only syntax elements relevant to the present embodiment are shown. When the slice type is B, a picture colPic at a different time used when calculating a motion vector prediction candidate or merge candidate in the temporal direction is a reference list of L0 or a reference of L1 of a picture including a prediction block to be processed. A flag collocated_from_l0_flag indicating which reference picture registered in which list is used is set. Details of the flag collocated_from_l0_flag will be described later.

なお、以上のシンタックス要素はピクチャ単位で設定されるシンタックス要素を記述するピクチャ・パラメータ・セットに設置してもよい。 Note that the above syntax elements may be placed in a picture parameter set describing syntax elements set in units of pictures.

図１１は予測ブロック単位に記述されるシンタックスパターンを示す。予測ブロックの予測モードPredModeの値がインター予測（MODE_INTER）の場合、マージモードかどうかを示すmerge_flag[x0][y0]が設置される。ここで、x0、y0は輝度信号のピクチャ内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、merge_flag[x0][y0]はピクチャ内の(x0, y0)に位置する予測ブロックのマージモードかどうかを示すフラグである。 FIG. 11 shows a syntax pattern described in units of prediction blocks. When the value of the prediction mode PredMode of the prediction block is inter prediction (MODE_INTER), merge_flag [x0] [y0] indicating whether the mode is the merge mode is set. Here, x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture of the luminance signal, and merge_flag [x0] [y0] is the prediction block located at (x0, y0) in the picture It is a flag indicating whether or not merge mode.

次に、merge_flag[x0][y0]が１の場合、マージモードであることを示し、参照するマージ候補のリストであるマージリストのインデックスのシンタックス要素merge_idx[x0][y0]が設置される。ここで、x0、y0はピクチャ内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、merge_idx[x0][y0]はピクチャ内の(x0, y0)に位置する予測ブロックのマージインデックスである。 Next, when merge_flag [x0] [y0] is 1, it indicates merge mode, and a merge list index syntax element merge_idx [x0] [y0] is set, which is a list of merge candidates to be referred to. . Here, x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture, and merge_idx [x0] [y0] is the merge index of the prediction block located at (x0, y0) in the picture. is there.

一方、merge_flag[x0][y0]が０の場合、マージモードでないことを示し、スライスタイプがＢの場合、インター予測モードを識別するシンタックス要素inter_pred_flag[x0][y0]が設置され、このシンタックス要素でＬ０予測（Pred_L0）、Ｌ１予測（Pred_L1）、双予測（Pred_BI）を識別する。Ｌ０、Ｌ１ごとに、参照ピクチャを特定するための参照インデックスのシンタックス要素ref_idx_l0[x0][y0]、ref_idx_l1[x0][y0]、動きベクトル検出にて求められた予測ブロック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のシンタックス要素mvd_l0[x0][y0][j]、mvd_l1[x0][y0][j]が設置される。ここで、x0、y0はピクチャ内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ref_idx_l0[x0][y0]、mvd_l0[x0][y0][j]はそれぞれピクチャ内の(x0, y0)に位置する予測ブロックのＬ０の参照インデックス、及び差分動きベクトルであり、ref_idx_l1[x0][y0]、mvd_l1[x0][y0][j]はそれぞれピクチャ内の(x0, y0)に位置する予測ブロックのＬ１の参照インデックス、及び差分動きベクトルである。また、ｊは差分動きベクトルの成分を表し、ｊが０はｘ成分を、ｊが１はｙ成分を表す。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設定される差分動きベクトルの候補数が１より大きい場合に、参照する予測動きベクトルの候補のリストである予測動きベクトルリストのインデックスのシンタックス要素mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]が設置される。ここで、x0、y0はピクチャ内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]はピクチャ内の (x0, y0)に位置する予測ブロックのＬ０、Ｌ１の予測動きベクトルインデックスである。関数NumMVPCand(LX)は、予測方向ＬＸ（Ｘは０或いは１）で予測ブロックの予測動きベクトルの候補の総数を算出する関数を表し、後述の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規定された最終候補数finalNumMVPCandと同じ値が設定される。図１２は規定された予測動きベクトルの候補数毎の予測動きベクトルインデックスのシンタックス要素mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]のエントロピー符号の一例である。予測動きベクトルインデックスmvp_idx_lx[x0][y0]は動きベクトルの予測方法により予測動きベクトルの候補数NumMVPCand(LX)が１より大きい場合に符号化される。予測動きベクトルの候補の総数が１つであれば、その１つが予測動きベクトルとなるので、mvp_idx_lx[x0][y0]を伝送せずとも参照する予測動きベクトルの候補が確定する為である。予測動きベクトルの候補数NumMVPCand(LX)が２の場合、予測動きベクトルインデックスが０の時、予測動きベクトルインデックスのシンタックス要素mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]の符号は'０'となり、予測動きベクトルインデックスが１の時、予測動きベクトルインデックスのシンタックス要素mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]の符号は'１'となる。予測動きベクトルの候補数NumMVPCand(LX)が３の場合、予測動きベクトルインデックスが０の時、予測動きベクトルインデックスのシンタックス要素mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]の符号は'０'となり、予測動きベクトルインデックスが１の時、予測動きベクトルインデックスのシンタックス要素mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]の符号は'１０'となり、予測動きベクトルインデックスが２の時、予測動きベクトルインデックスのシンタックス要素mvp_idx_l0[x0][y0]、mvp_idx_l1[x0][y0]の符号は'１１'となる。本発明の実施の形態においては、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、予測動きベクトルの候補数が設定され、詳細については後述する。 On the other hand, when merge_flag [x0] [y0] is 0, this indicates that the mode is not merge mode. When the slice type is B, a syntax element inter_pred_flag [x0] [y0] for identifying the inter prediction mode is installed. The L0 prediction (Pred_L0), L1 prediction (Pred_L1), and bi-prediction (Pred_BI) are identified by the tax element. For each of L0 and L1, syntax elements ref_idx_l0 [x0] [y0] and ref_idx_l1 [x0] [y0] of the reference index for specifying the reference picture, the motion vector and prediction of the prediction block obtained by motion vector detection The differential motion vector syntax elements mvd_l0 [x0] [y0] [j] and mvd_l1 [x0] [y0] [j], which are the differences from the motion vector, are provided. Here, x0 and y0 are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture, and ref_idx_l0 [x0] [y0] and mvd_l0 [x0] [y0] [j] are respectively (x0 , y0) is the reference index of L0 of the prediction block and the differential motion vector, and ref_idx_l1 [x0] [y0] and mvd_l1 [x0] [y0] [j] are respectively (x0, y0) in the picture It is the reference index of L1 of the prediction block located, and a difference motion vector. Further, j represents a differential motion vector component, j represents 0 as an x component, and j represents 1 as a y component. Next, when the number of differential motion vector candidates set in accordance with the size of the prediction block to be encoded or decoded is larger than 1, the index of the prediction motion vector list that is a list of prediction motion vector candidates to be referred to Syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] are installed. Here, x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture, and mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] are (x0, y0) in the picture. It is the prediction motion vector index of L0 and L1 of the prediction block located. The function NumMVPCand (LX) represents a function for calculating the total number of prediction motion vector candidates of the prediction block in the prediction direction LX (X is 0 or 1), and depends on the size of the prediction block to be encoded or decoded, which will be described later. The same value as the defined final candidate number finalNumMVPCand is set. FIG. 12 is an example of entropy codes of the syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] of the predicted motion vector index for each number of defined predicted motion vector candidates. The predicted motion vector index mvp_idx_lx [x0] [y0] is encoded when the number of predicted motion vector candidates NumMVPCand (LX) is larger than 1 by the motion vector prediction method. This is because if the total number of motion vector predictor candidates is 1, one of the motion vector predictors is a motion vector predictor, so that the motion vector predictor candidate to be referred to is determined without transmitting mvp_idx_lx [x0] [y0]. When the number of predicted motion vector candidates NumMVPCand (LX) is 2, when the predicted motion vector index is 0, the signs of the syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] of the predicted motion vector index are When the predicted motion vector index is 1, the signs of the predicted motion vector index syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] are “1”. When the number of predicted motion vector candidates NumMVPCand (LX) is 3, when the predicted motion vector index is 0, the signs of the syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] of the predicted motion vector index are When the motion vector index is '0' and the motion vector index is 1, the code of the motion vector index syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] is '10' and the motion vector predictor index is In the case of 2, the signs of the syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] of the motion vector predictor index are “11”. In the embodiment of the present invention, the number of motion vector predictor candidates is set according to the size of the prediction block to be encoded or decoded, and details will be described later.

実施の形態に係る動きベクトルの予測方法は、図１の動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３及び図２の動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４において実施される。 The motion vector prediction method according to the embodiment is implemented in the difference motion vector calculation unit 103 of the video encoding device in FIG. 1 and the motion vector calculation unit 204 of the video decoding device in FIG.

実施の形態によ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。 A motion vector prediction method according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The motion vector prediction method is performed in any of the encoding and decoding processes for each prediction block constituting the encoding block. When the prediction mode of the prediction block is inter prediction (MODE_INTER) and not the merge mode, in the case of encoding, the encoded motion vector used when calculating the differential motion vector to be encoded from the motion vector to be encoded is used. In the case of deriving the predicted motion vector, 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.

（符号化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、動画像のビットストリームを符号化する動画像符号化装置において、実施の形態に係る動きベクトルの予測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または復号する予測ブロックに適用される。 (Prediction of motion vector in encoding)
The operation of the motion vector prediction method according to the embodiment in the video encoding device that encodes a video bitstream based on the above-described syntax will be described. 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 or decodes a differential motion vector that is not a merge mode.

図１３は、図１の動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３の詳細な構成を示す図である。図１３の太枠線で囲まれる部分は差分動きベクトル算出部１０３を示している。 FIG. 13 is a diagram showing a detailed configuration of the differential motion vector calculation unit 103 of the moving picture encoding device of FIG. A portion surrounded by a thick frame line in FIG. 13 indicates the differential motion vector calculation unit 103.

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導出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。 Further, 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 derivation result consistent with encoding and decoding is obtained. Hereinafter, a motion vector prediction method in encoding will be described with reference to FIG.

本実施の形態においては、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、予測動きベクトルの最終候補数finalNumMVPCandを設定する。差分動きベクトル算出部１０３では、符号化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sizePUNumMVPCand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sizePUNumMVPCandを8x8とし、符号化また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sizePUNumMVPCand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。 In the present embodiment, the final number of predicted motion vectors finalNumMVPCand is set according to the size of the prediction block to be encoded or decoded. In the differential motion vector calculation unit 103, when the size of the prediction block of the luminance signal to be encoded is equal to or smaller than the size sizePUNumMVPCand, the finalNumMVPCand is set to a number smaller than the latter, otherwise the finalNumMVPCand is larger than the former Set to. In the present embodiment, the specified size sizePUNumMVPCand is set to 8x8, and the finalNumMVPCand is set to 1 if the size of the prediction block of the luminance signal to be encoded or decoded is less than the specified size sizePUNumMVPCand, otherwise Set finalNumMVPCand to 2.

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、後述する冗長な予測動きベクトルの候補を削除する処理、及び前述の予測動きベクトルインデックスを符号化する処理の回数が多くなってしまう。 When the size of the prediction block is small, the number of prediction blocks per unit area increases. Therefore, the number of processes for deleting the redundant motion vector predictor candidates described later and the process for encoding the motion vector predictor index described above are reduced. It will increase.

そこで、本実施の形態においては、符号化および復号対象の予測ブロックが規定したサイズ以下の場合、最終候補数finalNumMVPCandを１とし、冗長な予測動きベクトルの候補を削除する処理及び予測動きベクトルインデックスを符号化および復号する処理をスキップすることで、処理量を削減する。さらに、最終候補数finalNumMVPCandを１では、予測動きベクトルインデックスを符号化する必要がないので、エントロピー符号化の処理量を削減することができる。 Therefore, in the present embodiment, when the prediction block to be encoded and decoded is equal to or smaller than the specified size, the final candidate number finalNumMVPCand is set to 1, and the process of deleting redundant prediction motion vector candidates and the prediction motion vector index are By skipping the encoding and decoding processes, the amount of processing is reduced. Further, when the final candidate number finalNumMVPCand is 1, it is not necessary to encode the motion vector predictor index, so that it is possible to reduce the amount of entropy encoding processing.

差分動きベクトル算出部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。 The difference motion vector calculation 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.

この差分動きベクトル算出部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。 In the differential motion vector calculation processing in the differential motion vector calculation unit 103, the differential motion vector of the motion vector used in the inter prediction method selected in the encoding target block is 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), 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. When 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, and the differential motion vector mvdL1 of the L1 motion vector is calculated. When 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 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、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。 Difference motion vector calculation processing is performed for each of L0 and L1, but both L0 and L1 are common processing. Therefore, in the following description, L0 and L1 are represented as a common LX. In the process of calculating the differential motion vector of L0, X is 0, and in the process of calculating the differential motion vector of L1, X is 1. Further, when referring to the information of the other list instead of LX during the process of calculating the differential motion vector of LX, the other list is represented as LY.

予測動きベクトル候補生成部１２１は、Ｌ０、Ｌ１毎に、上側に隣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隣接する予測ブロックグループ：図５のＡ０，Ａ１）、左側に隣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隣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。 For each of L0 and L1, the motion vector predictor candidate generation unit 121 has 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. 9) From the block group, one motion vector mvLXA, mvLXB, mvLXCol for each prediction block group Out as a predicted motion vector candidates, and supplies the predicted motion vector candidate registration unit 122. Hereinafter, mvLXA and mvLXB are referred to as spatial prediction motion vectors, and mvLXCol is referred to as a temporal prediction motion vector. When calculating the prediction motion vector candidates, encoding information such as the prediction mode of the encoded prediction block stored in the encoding information storage memory 114, the reference index for each reference list, the POC of the reference picture, the motion vector, etc. Is used.

これらの予測動きベクトルの候補mvLXA、mvLXB、mvLXColは符号化または復号対象ピクチャ（符号化処理においては符号化対象ピクチャ、復号処理においては復号対象ピクチャのことである。以下、断りのない限り、この意味で用いる。）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。 These predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol are pictures to be encoded or decoded (the pictures to be encoded in the encoding process and the pictures to be decoded in the decoding process. Hereinafter, unless otherwise noted, It may be derived by scaling according to the relationship between the POC of the reference picture and the POC of the reference picture.

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。 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.

左側に隣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、左側に隣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、上側に隣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、上側に隣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。 When calculating a prediction motion vector from a prediction block group adjacent to the left side, predictions adjacent to the upper side in the order from the bottom to the top of the prediction block group adjacent to the left side (order of A0 to A0 and A1 in FIG. 5). When calculating a prediction motion vector from a block group, prediction is performed from prediction block groups at different times in the order from right to left of the prediction block group adjacent to the upper side (order B0 to B0, B1, and B2 in FIG. 5). When calculating the motion vector, condition determination to be described later is performed for each prediction block in the order of T0 to T0 and T1 in FIG. 9, and the motion vector of the prediction block that first matches the condition is selected. Predicted motion vector candidates are mvLXA, mvLXB, and mvLXCol, respectively.

即ち、左側の隣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、上側の隣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。 That is, in the left adjacent prediction block group, the lowest prediction block has the highest priority, and the priority is given from the bottom to the top. In the upper adjacent prediction block group, the rightmost prediction block Blocks have the highest priority and are prioritized from right to left. In the prediction block group at different times, the prediction block of T0 has the highest priority, and the priority is given in the order of T0 and T1.

（空間予測ブロックの条件判定のループの説明）
左側の隣接予測ブロックグループ、及び上側の隣接予測ブロックグループの各隣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隣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隣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隣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隣接予測ブロックで行われている。 (Explanation of loop for condition judgment of spatial prediction block)
For each of the adjacent prediction blocks of the left adjacent prediction block group and the upper adjacent prediction block group, in the scanning methods 1, 2, 3, and 4 described later, the following condition determinations 1, 2, 3, and 4 are prioritized. Each condition decision is applied in order. However, with the exception of only scan method 5 described later, the respective condition determinations are applied in the priority order of condition determinations 1, 3, 2, and 4.
Condition determination 1: Prediction using the same reference index, that is, the same reference picture is performed in the adjacent 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 difference motion vector calculation target of the prediction block to be encoded or decoded, prediction using the same reference picture is performed in the adjacent prediction block.
Condition determination 3: Prediction using 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 is performed in the adjacent prediction block.
Condition determination 4: Prediction using a different reference picture in a reference list LY different from a motion vector of an LX that is a differential motion vector calculation target of a prediction block to be encoded or decoded is performed in an adjacent prediction block.

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、該当する隣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、該当する隣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。 If any of these conditions is met, it is determined that there is a motion vector that matches the condition in the prediction block, and the subsequent condition determination is not performed. Note that when the condition of condition determination 1 or condition determination 2 is met, the motion vector of the corresponding adjacent prediction block corresponds to the same reference picture, so that it is used as a candidate for the motion vector as it is. When the condition of condition determination 4 is met, the motion vector of the corresponding adjacent prediction block corresponds to a different reference picture. Therefore, the motion vector is calculated by scaling based on the motion vector as a candidate for the motion vector predictor.

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１９〜図２３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。 The following five methods can be set as a method of loop scanning of the spatial prediction block, depending on the above-described four conditions. 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. 19 to 23, but for other scanning methods 2 to 5, a person 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. In addition, although 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.

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。 Scanning method 1:
Priority is given to the determination of a prediction motion vector that does not require scaling operation using the same reference picture, and 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.

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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣接する予測ブロックグループのみ Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B)
1. 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. 5. Condition determination 1 of the prediction block N2 (the same reference list LX, the same reference picture), only the prediction block group adjacent on the upper side 6. Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, the same reference picture), only the prediction block group adjacent on 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. 11. Condition determination 3 of the prediction block N2 (same reference list LX, different reference pictures), only the prediction block group adjacent on the upper side Predictive block N2 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture), upper adjacent prediction block group only

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。 According to the scanning method 1, since a prediction motion vector that does not require a scaling operation using the same reference picture is easily selected, there is an effect that the possibility that the code amount of the difference motion vector is reduced is increased. In addition, since 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.

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。 Scanning method 2:
Of 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.

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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣接する予測ブロックグループのみ Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B)
1. 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. 3. Condition determination 1 of the prediction block N2 (same reference list LX, same reference picture), only the prediction block group adjacent on 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 on 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. 9. Condition determination 3 of the prediction block N2 (same reference list LX, different reference pictures), only the prediction block group adjacent on 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 Predictive block N2 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture), upper adjacent prediction block group only

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。 According to 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. In addition, 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.

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に移る。 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, condition determination is performed in order of condition determination 2, condition determination 3 and condition determination 4 for each prediction block, and then the process proceeds to the next.

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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣接する予測ブロックグループのみ Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B)
1. 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. 3. Condition determination 1 of the prediction block N2 (same reference list LX, same reference picture), only the prediction block group adjacent on 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. 10. Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, same reference picture), only the prediction block group adjacent on 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 on the upper side Predictive block N2 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture), upper adjacent prediction block group only

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。 According to the scan method 3, a prediction motion vector that does not require a scaling operation using the same reference picture in the same reference list is easily selected, so that there is an effect that the possibility that the code amount of the difference motion vector is reduced is increased. In addition, since 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.

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。 Scanning method 4:
Priority is given to 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.

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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣接する予測ブロックグループのみ Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B)
1. 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 on the upper side 10. Condition determination 2 of the prediction block N2 (different reference list LY, same reference picture), only the prediction block group adjacent on 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 on the upper side Predictive block N2 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture), upper adjacent prediction block group only

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。 According to 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.

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。 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.

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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣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）、上側に隣接する予測ブロックグループのみ Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B)
1. 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 on 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 on 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 on the upper side Predictive block N2 condition decision 4 (different reference list LY, different reference picture), upper adjacent prediction block group only

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。 According to the scan method 5, 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. Similarly to scan method 4, since the number of rounds for condition determination is at most one, 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.

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。 Next, 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.

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。 Next, 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.

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。 In 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.

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を予測ブロックのサイズに応じて規定された最終候補数finalNumMVPCandに制限する。 Further, the motion vector predictor candidate number limiting unit 124 limits the number of predicted motion vector vectors numMVPCandLX registered in the motion vector list mvpListLX of LX to the final candidate number finalNumMVPCand defined according to the size of the prediction block. .

本実施の形態においては、予測ブロックのサイズに応じて最終候補数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。 In the present embodiment, the final candidate number finalNumMVPCand is defined according to the size of the prediction block. 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. If the final candidate number finalNumMVPCand is defined as a fixed number according to the size of the prediction block, 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.

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）（水平および垂直成分がともに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。 When the number of predicted motion vector candidates numMVPCandLX is smaller than the specified final candidate number finalNumMVPCand, 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) (the horizontal and vertical components are both 0) are added to the predicted motion vector list mvpListLX, thereby limiting the number of predicted motion vector candidates to a specified value. In this case, 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. On the other hand, when the number of predicted motion vector candidates for LX numMVPCandLX is larger than the final number of final candidates defined, finalNumMVPCand, all elements registered at an index larger than finalNumMVPCand-1 are deleted from the predicted motion vector list mvpListLX, and the predicted motion vector for LX By setting the number of candidates numMVPCandLX to the same value as the final candidate number finalNumMVPCand, the number of motion vector predictor candidates is limited to a specified value. 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.

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。 On the other hand, a motion vector mvLX of LX (X = 0 or 1) is detected for each prediction block by the motion vector detection unit 102 in FIG. These motion vectors mvLX are supplied to the prediction motion vector candidate code amount calculation unit 125 together with the prediction motion vector candidates of the updated prediction motion vector list mvpListLX.

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。 The motion vector predictor candidate code amount calculation unit 125 calculates the difference from the motion vector mvLX for each motion vector candidate mvpListLX [i] stored in the motion vector list mvpListLX of LX (X = 0 or 1). The motion vectors are calculated, the code amounts when the differential motion vectors are encoded are calculated, and supplied to the predicted motion vector selection unit 126.

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。 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. In the case where there are a plurality of motion vector predictor candidates having the smallest generated code amount in the motion vector predictor list mvpListLX, 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 corresponding to the selected predicted motion vector mvpLX is output as a predicted motion vector index mvpIdxLX of LX.

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 Finally, 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

図１に戻り、動き補償予測部１０５は、復号画像メモリ１１５に格納されている復号ピクチャの画像信号を参照して動きベクトル検出部１０２から供給されるＬＸ（Ｘ＝０または１）の動きベクトルmvLXに応じて動き補償を行い、予測画像信号を得て、予測方法決定部１０６に供給する。 Returning to FIG. 1, the motion compensation prediction unit 105 refers to the image signal of the decoded picture stored in the decoded image memory 115, and the motion vector of LX (X = 0 or 1) supplied from the motion vector detection unit 102. Motion compensation is performed according to mvLX to obtain a predicted image signal, which is supplied to the prediction method determination unit 106.

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。差分動きベクトル算出部１０３の動きベクトル減算部１２７から供給されたＬＸの差分動きベクトルmvdLXと予測動きベクトル選択部１２６から供給された予測動きベクトルを表すＬＸの予測動きベクトルインデックスmvpIdxLXの符号化が行われ、動き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。 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. The LX differential motion vector mvdLX supplied from the motion vector subtraction unit 127 of the differential motion vector calculation unit 103 and the LX prediction motion vector index mvpIdxLX representing the prediction motion vector supplied from the prediction motion vector selection unit 126 are encoded. The code amount of motion information is calculated. Further, 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.

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動き補償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ブロックサイズと予測モードが決定される。決定された予測ブロックサイズの予測モードに応じた動きベクトルmvLXに対して、上述した動きベクトルの予測方法が行われ、予測動きベクトルを表すインデックスmvpIdxLXが、予測ブロック単位の第２のシンタックスパターンで表されるシンタックス要素mvp_idx_lX[i]として符号化される。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。 Further, after encoding such a prediction residual signal, it is decoded for distortion amount evaluation, and the encoding distortion is calculated as a ratio representing an error from the original image signal caused by the encoding. By comparing the total generated code amount and the coding distortion for each motion compensation, the prediction block size and the prediction mode that generate the least generated code amount and the coding distortion are determined. The motion vector prediction method described above is performed on the motion vector mvLX corresponding to the prediction mode of the determined prediction block size, and the index mvpIdxLX representing the prediction motion vector is a second syntax pattern in units of prediction blocks. It is encoded as the represented syntax element mvp_idx_lX [i]. The generated code amount calculated here is preferably a simulation of the encoding process, but can be approximated or approximated easily.

（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予測方法の動作を説明する。 (Prediction of motion vector in decoding)
The operation of the motion vector prediction method according to the present invention in the video decoding device that decodes the encoded video bitstream based on the above-described syntax will be described.

実施の形態に係る動きベクトルの予測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算出部２０４にて処理が行われる。図１４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算出部２０４の詳細な構成を示す図である。図１４の太枠線で囲まれる部分は動きベクトル算出部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。 When the motion vector prediction method according to the embodiment is performed, processing is performed by the motion vector calculation unit 204 of the video decoding device in FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating a detailed configuration of the motion vector calculation 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. 14 indicates the motion vector calculation unit 204. Further, 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. Hereinafter, a motion vector prediction method in decoding will be described with reference to FIG.

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。動きベクトル算出部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sizePUNumMVPCand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sizePUNumMVPCand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sizePUNumMVPCand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。 In the present embodiment, for the reason explained on the encoding side, 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 calculation 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 smaller than the sizePUNumMVPCand, and otherwise sets the finalNumMVPCand to a number larger than the former. To do. In the present embodiment, the specified size sizePUNumMVPCand 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 equal to or smaller than the specified sizePUNumMVPCand, otherwise, the finalNumMVPCand is set to 1 Set to 2.

動きベクトル算出部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。 The motion vector calculation unit 204 includes a predicted motion vector candidate generation unit 221, a predicted motion vector candidate registration unit 222, a predicted motion vector redundancy candidate deletion unit 223, a predicted motion vector candidate number limit unit 224, a predicted motion vector selection unit 225, and a motion vector. An adder 226 is included.

この動きベクトル算出部２０４での動きベクトル算出処理は、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。具体的には復号対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、復号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。復号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。復号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。 In the motion vector calculation process in the motion vector calculation unit 204, a motion vector used in inter prediction is calculated for each of L0 and L1. Specifically, when the prediction mode PredMode of the decoding target block is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode of the decoding target block is L0 prediction (Pred_L0), the prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated, and the prediction motion vector mvpL0 is selected, and a motion vector mvL0 of L0 is calculated. When the inter prediction mode of the decoding target block is L1 prediction (Pred_L1), the L1 predicted motion vector list mvpListL1 is calculated, the predicted motion vector mvpL1 is selected, and the L1 motion vector mvL1 is calculated. When the inter prediction mode of the decoding target block is bi-prediction (Pred_BI), both L0 prediction and L1 prediction are performed, the L0 prediction motion vector list mvpListL0 is calculated, the L0 prediction motion vector mvpL0 is selected, and the L0 prediction motion vector list is selected. The motion vector mvL0 is calculated, the L1 predicted motion vector list mvpListL1 is calculated, the L1 predicted motion vector mvpL1 is calculated, and the L1 motion vector mvL1 is calculated.
Similar to the encoding side, the motion vector calculation processing is performed for each of L0 and L1 on the decoding side, but both L0 and L1 are common processing. Therefore, in the following description, L0 and L1 are represented as a common LX. X is 0 in the process of calculating the L0 motion vector, and X is 1 in the process of calculating the L1 motion vector. When the information of the other list is referred to instead of LX during the process of calculating the LX motion vector, the other list is represented as LY.

動きベクトル算出部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算出部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。 The motion vector calculation unit 204 includes a motion vector predictor candidate generation unit 221, a motion vector predictor candidate registration unit 222, a motion vector predictor redundant candidate deletion unit 223, and a motion vector predictor candidate number restriction 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 calculation 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.

予測動きベクトル候補生成部２２１は、図１３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隣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。 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. The same position as or near the decoded prediction block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block and the decoding target block in a different picture recorded in the encoded information storage memory 209 after decoding. 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. .

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１３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１３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。 These predicted 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. 13, 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.

次に、予測動きベクトル候補登録部２２２は図１３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。 Next, the motion vector predictor candidate registration unit 222 performs the same processing as that of 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.

次に、予測動きベクトル冗長候補削除部２２３は、図１３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。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。 Next, 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. Among 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. However, when the defined final candidate number finalNumMVPCand is 1, this redundancy determination process can be omitted.

次に、予測動きベクトル候補数制限部２２４は、図１３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。 Next, 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. In 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.

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を予測ブロックのサイズに応じて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。 Further, in the motion vector predictor candidate number limiting unit 224, the number of motion vector predictor candidates numMVPCandLX registered in the motion vector predictor list mvpListLX for the reason explained on the encoding side is determined according to the size of the prediction block. Limit the number of candidates to finalNumMVPCand. When 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. By adding to the motion vector predictor list mvpListLX, the number of motion vector predictor candidates is limited to a specified value. In this case, 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. On the other hand, when the number of predicted motion vector candidates for LX numMVPCandLX is larger than the final number of final candidates defined, finalNumMVPCand, all elements registered at an index larger than finalNumMVPCand-1 are deleted from the predicted motion vector list mvpListLX, and the predicted motion vector for LX By setting the number of candidates numMVPCandLX to the same value as the final candidate number finalNumMVPCand, the number of motion vector predictor candidates is limited to a specified value. The updated motion vector predictor list mvpListLX is supplied to the motion vector predictor selection unit 225.

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。ただし、規定された最終候補数finalNumMVPCandが１の場合、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が符号化されておらず、予測動きベクトル選択部２２５に供給されない。 On the other hand, the LX (X = 0 or 1) differential motion vector mvdLX for each prediction block decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 is supplied to the motion vector addition unit 226. 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. However, when the specified final candidate number finalNumMVPCand is 1, the predicted motion vector index mvpIdxLX of the LX predicted motion vector is not encoded and is not supplied to the predicted motion vector selection unit 225.

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。ただし、規定された最終候補数finalNumMVPCandが１の場合、予測動きベクトルリストmvpListLXのインデックスiが0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。 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. However, when the defined final candidate number finalNumMVPCand is 1, the only motion vector candidate mvpListLX [0] for which the index i of the motion vector predictor list mvpListLX is registered as 0 is extracted. The supplied motion vector predictor candidate is supplied to the motion vector adding unit 226 as a motion vector predictor mvpLX.

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ｍｖを算出し、動きベクトルmvLXを出力する。
mvLX = mvpLX + mvdLX Finally, the motion vector addition unit 226 calculates the LX motion vector mv 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

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。 As described above, 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.

動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３、動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４の処理手順について、それぞれ図１５、図１６のフローチャートを用いて説明する。図１５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１６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。 Processing procedures of the difference motion vector calculation unit 103 of the moving image encoding device and the motion vector calculation unit 204 of the moving image decoding device will be described with reference to flowcharts of FIGS. 15 and 16, respectively. FIG. 15 is a flowchart showing a difference motion vector calculation processing procedure by the moving image encoding device, and FIG. 16 is a flowchart showing a motion vector calculation processing procedure by the moving image decoding device.

図１５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、差分動きベクトル算出部１０３で、予測動きベクトルの候補の最終候補数finalNumMVCandを設定する（Ｓ１００）。ステップＳ１００の詳細な処理手順については図１７のフローチャートを用いて後述する。 The difference motion vector calculation processing procedure on the encoding side will be described with reference to FIG. On the encoding side, first, the differential motion vector calculation unit 103 sets the final candidate number finalNumMVCand of motion vector predictor candidates (S100). The detailed processing procedure of step S100 will be described later with reference to the flowchart of FIG.

続いて、差分動きベクトル算出部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。 Subsequently, the differential motion vector calculation 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. When the inter prediction mode of the block to be encoded is L1 prediction (Pred_L1), 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. . When 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 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. .

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）。差分動きベクトル算出部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１８のフローチャートを用いて後述する。 When the LX differential motion vector mvdLX is calculated (YES in S102), 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 difference calculation 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. In addition, 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. Is set and the predicted motion vector list mvpListLX is constructed by limiting the 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 S103 will be described later with reference to the flowchart of FIG.

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。 Subsequently, 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). First, 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. Then, 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. In the case where there are a plurality of motion vector predictor candidates having the smallest generated code amount in the motion vector predictor list mvpListLX, the motion vector predictor candidates represented by the index i in the motion vector list mvpListLX with a small number Select mvpListLX [i] as the optimal prediction motion vector mvpLX.

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 Subsequently, 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

次に、図１６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、動きベクトル算出部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）。具体的には復号対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、復号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。復号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。復号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。 Next, the decoding-side motion vector calculation processing procedure will be described with reference to FIG. On the decoding side, the motion vector calculation 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 decoding target block is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode of the decoding target block is L0 prediction (Pred_L0), the prediction motion vector list mvpListL0 of L0 is calculated, and the prediction motion vector mvpL0 is selected, and a motion vector mvL0 of L0 is calculated. When the inter prediction mode of the decoding target block is L1 prediction (Pred_L1), the L1 predicted motion vector list mvpListL1 is calculated, the predicted motion vector mvpL1 is selected, and the L1 motion vector mvL1 is calculated. When the inter prediction mode of the decoding target block is bi-prediction (Pred_BI), both L0 prediction and L1 prediction are performed, the L0 prediction motion vector list mvpListL0 is calculated, the L0 prediction motion vector mvpL0 is selected, and the L0 prediction motion vector list is selected. The motion vector mvL0 is calculated, the L1 predicted motion vector list mvpListL1 is calculated, the L1 predicted motion vector mvpL1 is calculated, and the L1 motion vector mvL1 is calculated.

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。 Similar to the encoding side, the motion vector calculation processing is performed for each of L0 and L1 on the decoding side, but both L0 and L1 are common processing. Therefore, in the following description, L0 and L1 are represented as a common LX. X is 0 in the process of calculating the L0 motion vector, and X is 1 in the process of calculating the L1 motion vector. When the information of the other list is referred to instead of LX during the process of calculating the LX motion vector, the other list is represented as LY.

ＬＸの動きベクトルmvLX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）。動きベクトル算出部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１８のフローチャートを用いて後述する。 When calculating an LX motion vector mvLX (YES in S202), an LX predicted motion vector candidate is calculated to construct an LX predicted motion vector list mvpListLX (S203). The motion vector calculation unit 204 includes a motion vector predictor candidate generation unit 221 that 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. Then, 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 with reference to the flowchart of FIG.

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。 Subsequently, 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.

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１６のＳ２０５）。
mvLX = mvpLX + mvdLX Subsequently, the motion vector addition unit 226 calculates the LX motion vector mvLX by adding the LX differential motion vector mvdLX decoded and supplied by the first encoded bit string decoding unit 202 and the LX predicted motion vector mvpLX. (S205 in FIG. 16).
mvLX = mvpLX + mvdLX

次に、図１５のＳ１００、及び図１６のＳ２００で共通の予測動きベクトルの最終候補数を設定する手順について詳細に説明する。 Next, a procedure for setting the final number of motion vector predictor common in S100 of FIG. 15 and S200 of FIG. 16 will be described in detail.

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、予測動きベクトルの最終候補数finalNumMVPCandを設定する。 The predicted motion vector candidate number limit unit 124 and the predicted motion vector candidate number limit unit 224 set the final number of predicted motion vectors finalNumMVPCand according to the size of the prediction block to be encoded or decoded.

図１７は予測動きベクトルの最終候補数設定処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart showing the final candidate number setting processing procedure of the motion vector predictor.

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（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sizePUNumMVPCand以下の場合（Ｓ４０２のＹＥＳ）、finalNumMVPCandを後者よりも小さい数に設定し（Ｓ４０３）、そうでない場合、finalNumMVPCandを前者よりも大きい数に設定する（Ｓ４０４）。本実施の形態においては、規定するサイズsizePUNumMVPCandを8x8とし、符号化また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sizePUNumMVPCand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。なお、規定するサイズsizePUNumMVPCand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sizePUNumMVPCand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sizePUNumMVPCand未満の場合、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としてもよい。 First, the size of a prediction block to be encoded or decoded is obtained (S401). If the size of the prediction block to be encoded or decoded is equal to or smaller than the size sizePUNumMVPCand defined (YES in S402), finalNumMVPCand is set to a number smaller than the latter (S403), otherwise finalNumMVPCand is set to a number larger than the former Set (S404). In the present embodiment, the specified size sizePUNumMVPCand is set to 8x8, and the finalNumMVPCand is set to 1 if the size of the prediction block of the luminance signal to be encoded or decoded is less than the specified size sizePUNumMVPCand, otherwise Set finalNumMVPCand to 2. The prescribed size sizePUNumMVPCand may be a fixed value, or may be set 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 prescribed size sizePUNumMVPCand is set to 8x4, it is considered that 4x8 is also set. In step S402, if the size of the prediction block to be encoded or decoded is less than the specified size sizePUNumMVPCand, finalNumMVPCand is set to a number smaller than the latter, and if not, finalNumMVPCand is set to a number larger than the former. It is good.

次に、図１５のＳ１０３、及び図１６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１８のフローチャートを用いて詳細に説明する。 Next, a procedure for derivation of a prediction motion vector candidate common to S103 in FIG. 15 and S203 in FIG. 16 and a prediction motion vector list construction process will be described in detail with reference to the flowchart in FIG.

（動きベクトルの予測方法）
図１８は動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３及び動画像復号装置の動きベクトル算出部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。 (Motion vector prediction method)
FIG. 18 shows motion vector predictor candidate generating units 121 and 221 having a function common to the motion vector calculating unit 103 of the video encoding device and the motion vector calculating 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.

予測動きベクトル候補生成部１２１及び２２１は左側に隣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、左側に隣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１８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は上側に隣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、上側に隣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１８のＳ３０２）。図１８のステップＳ３０１とＳ３０２の処理は参照する隣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１９〜図２３のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 The motion vector predictor candidate generation units 121 and 221 derive motion vector predictor candidates from the prediction block adjacent on the left side, a flag availableFlagLXA indicating whether the motion vector candidate of the prediction block adjacent on the left side can be used, and motion A vector mvLXA, a reference index refIdxA, and a list ListA are derived (S301 in FIG. 18). Note that X is 0 when L0 and X is 1 when L1 (the same applies hereinafter). Subsequently, the motion vector predictor candidate generation units 121 and 221 derive a motion vector predictor candidate from the upper adjacent prediction block, and a flag availableFlagLXB indicating whether the motion vector predictor candidate of the upper adjacent prediction block can be used. , And a motion vector mvLXB, a reference index refIdxB, and a list ListB are derived (S302 in FIG. 18). The processes in steps S301 and S302 in FIG. 18 are common except that the positions and numbers of adjacent blocks to be referenced are different, and a flag availableFlagLXN indicating whether or not a motion vector candidate of a predicted block can be used, and a motion vector mvLXN, reference A common derivation processing procedure for deriving indexes refIdxN and ListN (N is A or B, the same applies hereinafter) will be described in detail later with reference to the flowcharts of FIGS.

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１８のＳ３０３）。このステップＳ３０３の導出処理手順を図２４〜図３０のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, 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. 18). The derivation processing procedure of step S303 will be described in detail later with reference to the flowcharts of FIGS.

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１８のＳ３０４）。このステップＳ３０４の登録処理手順を図３１のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, 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, and mvLXCol of LX (S304 in FIG. 18). The registration processing procedure in step S304 will be described in detail later using the flowchart in FIG.

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１８のＳ３０５）。このステップＳ３０５の削除処理手順を図３２のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, 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. 18). The deletion processing procedure in step S305 will be described in detail later using the flowchart of FIG.

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１８のＳ３０６）。このステップＳ３０６の制限処理手順を図３３のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, 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. 18). The restriction process procedure of step S306 will be described in detail later with reference to the flowchart of FIG.

図１８のＳ３０１、Ｓ３０２の左側または上側に隣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。 A procedure for deriving motion vector predictor candidates from prediction blocks adjacent to the left or upper side of S301 and S302 in FIG. 18 will be described in detail.

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）に隣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。 As shown in FIGS. 5, 6, 7, and 8, 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.

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隣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、上に隣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。 The motion vector predictor candidates are the prediction block Ak (k = 0, 1) adjacent to the left side of the prediction block to be processed, that is, the prediction block group A composed of A0 and A1, and the prediction block Bk (k) adjacent above. = 0, 1, 2), that is, predictive motion vector candidates are selected from the prediction block group B composed of B0, B1, and B2.

次に、図１８のＳ３０１およびＳ３０２の処理手順である左側および上側に隣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１９は前述のスキャン方法１による図１８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には隣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。 Next, a method for deriving prediction motion vector candidates from the prediction block group N adjacent on the left and upper sides, which is the processing procedure of S301 and S302 in FIG. 18, will be described. FIG. 19 is a flowchart showing the predicted motion vector candidate derivation process procedure of S301 and S302 of FIG. Subscript X contains 0 or 1 representing the reference list, and N represents A (left side) or B (upper side) representing the area of the adjacent prediction block group.

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１８のＳ３０１）、図１９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隣接する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１８のＳ３０２）、図１９でＮがＢとして上側に隣接する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。 In order to derive motion vector predictor candidates from the left prediction block (S301 in FIG. 18), prediction is performed from prediction blocks A0 and A1 adjacent to the left side of the prediction block to be encoded or decoded in FIG. In order to derive a motion vector candidate from the upper prediction block (S302 in FIG. 18), a motion vector predictor is predicted from the B0, B1, and B2 prediction blocks adjacent to the upper side, where N is B in FIG. The candidates are calculated according to the following procedure.

まず、符号化または復号対象の予測ブロックに隣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。ここで取得する隣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隣接する予測ブロックグループ（Ｎ＝Ａ）の場合（Ｓ１１０１のＹＥＳ）、左下に隣接する予測ブロックＡ０、左に隣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隣接する予測ブロックグループ（Ｎ＝Ｂ）の場合（Ｓ１１０１のＮＯ）、右上に隣接する予測ブロックＢ０、上に隣接する予測ブロックＢ１、左上に隣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、隣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。 First, a prediction block adjacent to a prediction block to be encoded or decoded is specified, and encoding is performed when each prediction block Nk (k = 0, 1, 2, where 2 is only the upper prediction block group) can be used. 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, the LX reference indexes refIdxLX [xNk] [yNk], and LX. The motion vector mvLX [xNk] [yNk]. In the case of a prediction block group (N = A) adjacent to the left side of the prediction block to be encoded or decoded (YES in S1101), the prediction block A0 adjacent to the lower left and the prediction block A1 adjacent to the left are specified and encoded. Information is acquired (S1102, S1103), and in the case of a prediction block group (N = B) adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded or decoded (NO in S1101), adjacent to the prediction block B0 adjacent to the upper right Coding 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.

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）。 Next, 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).

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）の隣接予測ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２（Ｎ２は上側の隣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。 Subsequently, 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 adjacent prediction blocks N0, N1, and N2 (N2 is only the upper adjacent 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.

図２０は図１９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。隣接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２、ただし、２は上側の隣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。 FIG. 20 is a flowchart showing the derivation process procedure of step S1108 of FIG. For the adjacent prediction block Nk (k = 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). ). When N is A, the following processing is performed in the order of A0 and A1 from bottom to top, and when N is B, the following processing is performed in the order of B0, B1, and B2 from right to left.

隣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）。隣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、即ち隣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、隣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、即ち隣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。 When the adjacent prediction block Nk can be used and the prediction mode PredMode of the prediction block Nk is not intra (MODE_INTRA) (YES in S1202), the condition determination of the above-described condition determination 1 is performed (S1203). The flag predFlagLX [xNk] [yNk] indicating whether or not to use the LX of the adjacent prediction block Nk is 1, that is, the adjacent prediction block Nk is inter-predicted using the same LX motion vector as the calculation target and adjacent When the LX reference index refIdxLX [xNk] [yNk] of the prediction block Nk and the index refIdxLX of the prediction block to be processed are the same, 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.

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が隣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が隣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。 When step S1203 is YES, the flag availableFlagLXN is set to 1, 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, and prediction is performed. 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.

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）。隣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、即ち隣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、隣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、即ち隣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が隣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が隣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。 On the other hand, when step S1203 is NO, 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 is the same as the POC of the reference picture of the LX of the prediction block to be processed If YES in step S1205, the process advances to step S1206, the flag availableFlagLXN is set to 1, and 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. And the reference index refIdxN of the prediction block group N is The value is set to the same value as the LY reference index refIdxLY [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk, the reference list ListN of the prediction block group N is set to LY (S1206), and the prediction motion vector candidate calculation process ends. To do.

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、次の隣接予測ブロックの処理（Ｓ１２０１〜Ｓ１２０７）を行い、availableFlagLXNが１になるか、隣接ブロックＡ１またはＢ２の処理が終わるまで繰り返す。 If these conditions are not met, that is, if NO in S1203 or NO in S1205, k is incremented by 1 and the next adjacent prediction block processing (S1201 to S1207) is performed, and availableFlagLXN becomes 1 or adjacent block Repeat until A1 or B2 is finished.

続いて、図１９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）の隣接ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２（Ｎ２は上側の隣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。 Subsequently, returning to the flowchart of FIG. 19, when availableFlagLXN is 0 (YES in S1109), that is, when a motion vector predictor candidate cannot be calculated in step S1108, prediction that matches the above-described condition determination 3 or condition determination 4 Motion vector candidates are calculated (S1110). Reference list LX that is currently the target of the prediction block to be encoded or decoded among the adjacent blocks N0, N1, and N2 (N2 is only the upper adjacent prediction block group B) of the prediction block group N (N is A or B) Or the reference list LY opposite to the current reference list LX in the encoding or decoding target prediction block (Y =! X: when the current target reference list is L0, the opposite reference list is L1, when the current target reference list is L1, the opposite reference list is L0), and a prediction block having a motion vector of a different reference picture is searched and the motion vector is set as a motion vector predictor candidate.

図２１は図１９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。隣接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２、ただし、２は上側の隣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。 FIG. 21 is a flowchart showing the derivation process procedure of step S1110 of FIG. For adjacent prediction blocks Nk (k = 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). ). When N is A, the following processing is performed in the order of A0 and A1 from bottom to top, and when N is B, the following processing is performed in the order of B0, B1, and B2 from right to left.

隣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）。隣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、即ち隣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。 When the adjacent prediction block Nk can be used and the prediction mode PredMode of the prediction block Nk is not intra (MODE_INTRA) (YES in S1302), the condition determination of the above-described condition determination 3 is performed (S1303). When the flag predFlagLX [xNk] [yNk] indicating whether or not to use the LX of the adjacent prediction block Nk is 1, that is, when 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.

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が隣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が隣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。 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 Is set to the same value as the LX reference index refIdxLX [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk, the reference list ListN of the prediction block group N is set to LX (S1304), and the process proceeds to step S1308. .

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）。隣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、即ち隣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が隣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が隣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が隣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。 When step S1303 is NO, the condition determination of the above-described condition determination 4 is performed (S1305). When 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 flag availableFlagLXN Is set to 1, 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, and 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, and the reference index refIdxN of the prediction block group N is the LY reference index refIdxLY [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk , The reference list ListN of the prediction block group N is set to LY (S1306), step The process proceeds to S1308.

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、次の隣接予測ブロックの処理（Ｓ１３０１〜Ｓ１３０７）を行い、availableFlagLXNが１になるか、隣接ブロック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。 On the other hand, if these conditions are not met (NO in S1303 or NO in S1305), k is incremented by 1, and the next adjacent prediction block is processed (S1301 to S1307), and availableFlagLXN becomes 1, The process is repeated until the processing of the adjacent block A1 or B2 is completed, and the process proceeds to step S1308.

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２２及び図２３を用いて説明する。 Subsequently, when availableFlagLXN is 1 (YES in S1308), mvLXN is scaled (S1309). The scaling calculation processing procedure of the spatial prediction motion vector candidate in step S1309 will be described with reference to FIGS.

図２２は図２１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。 FIG. 22 is a flowchart showing the motion vector scaling calculation processing procedure in step S1309 in FIG.

現在の符号化または復号対象ピクチャのＰＯＣから、隣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隣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隣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−隣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 The inter-picture distance td is calculated by subtracting the POC of the reference picture referred to by the adjacent prediction block list ListN from the POC of the current encoding or decoding target picture (S1601). If the reference picture referenced in the adjacent prediction block list 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 adjacent 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

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 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 the current encoding or decoding target picture-POC of the reference picture referenced in the reference list LX of the current encoding or decoding target picture

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 Subsequently, 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

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２３に示す。図２３のステップＳ１６０４〜Ｓ１６０６の処理が、図２２のステップＳ１６０３の処理に相当する。 FIG. 23 shows an example of the case where the scaling operation in step S1603 is performed with integer precision arithmetic. The processing in steps S1604 to S1606 in FIG. 23 corresponds to the processing in step S1603 in FIG.

まず、図２２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）。 First, as in the flowchart of FIG. 22, the inter-picture distance td and the inter-picture distance tb are calculated (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 Subsequently, the variable tx is calculated by the following equation (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 Subsequently, the scaling coefficient DistScaleFactor is calculated by the following equation (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 ) ) Subsequently, a scaled motion vector mvLXN is obtained by the following equation (S1606).
mvLXN = ClipMv (Sign (DistScaleFactor * mvLXN) * ((Abs (DistScaleFactor * mvLXN) + 127) >> 8))

次に、図１８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２４は図１８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。 Next, a method of deriving motion vector predictor candidates from the prediction blocks of pictures at different times in S303 in FIG. 18 will be described in detail. FIG. 24 is a flowchart for explaining the prediction motion vector candidate derivation processing procedure in step S303 in FIG.

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２４のＳ２１０１）。 First, a picture colPic at a different time is calculated based on slice_type and collocated_from_l0_flag (S2101 in FIG. 24).

図２５は図２４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２５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２５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２５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２５のＳ２２０５）。 FIG. 25 is a flowchart for explaining the procedure for deriving the picture colPic at different times in step S2101 of FIG. When slice_type is B and the above-described flag collocated_from_l0_flag is 0 (YES in S2201 in FIG. 25, YES in S2202), RefPicList1 [0], that is, a picture with a reference index 0 in the reference list L1 is a picture colPic at a different time. (S2203 in FIG. 25). Otherwise, that is, when the above-described flag collocated_from_l0_flag is 1 (NO in S2201, NO in S2202, NO in S2204 in FIG. 25), 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. 25).

次に、図２４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２４のＳ２１０２）。 Next, returning to the flowchart of FIG. 24, a prediction block colPU at a different time is calculated, and encoded information is acquired (S2102 of FIG. 24).

図２６は図２４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。 FIG. 26 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.

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２６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。 First, a prediction block located in the lower right (outside) of the same position as the processing target prediction block in the picture colPic at a different time is set as a prediction block colPU at a different time (S2301 in FIG. 26). This prediction block corresponds to the prediction block T0 in FIG.

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２６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２６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２６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。 Next, the encoding information of the prediction block colPU at different times is acquired (S2302 in FIG. 26). If PredMode of the prediction block colPU at different time is MODE_INTRA or cannot be used (S2303 and S2304 in FIG. 26), the prediction block located at the upper left center 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. 26). This prediction block corresponds to the prediction block T1 in FIG.

次に、図２４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２４のＳ２１０３）。 Next, returning to the flowchart of FIG. 24, the LX prediction motion vector mvLXCol calculated from the prediction block of another 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. 24).

図２７は図２４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。 FIG. 27 is a flowchart illustrating the inter prediction information derivation process in step S2103 of FIG.

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２７のＳ２４０１のＮＯ、Ｓ２４０２のＮＯ）、availableFlagLXColを０、mvLXColを（０，０）とし（図２７のＳ２４０３、Ｓ２４０４）、処理を終了する。 When PredMode of the prediction block colPU at different times is MODE_INTRA or cannot be used (NO in S2401 in FIG. 27, NO in S2402), availableFlagLXCol is set to 0, mvLXCol is set to (0, 0) (S2403, S2404 in FIG. 27), and processing Exit.

予測ブロックcolPUが利用できてPredModeがMODE_INTRAでない場合（図２７のＳ２４０１のＹＥＳ、Ｓ２４０２のＹＥＳ）、以下の手順でmvColとrefIdxColを算出する。 When the prediction block colPU can be used and PredMode is not MODE_INTRA (YES in S2401 and YES in S2402 in FIG. 27), mvCol and refIdxCol are calculated in the following procedure.

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２７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２７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２７のＳ２４０７）、リストListColがＬ１に設定される（図２７のＳ２４０８）。 When the flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] indicating whether or not the L0 prediction of the prediction block colPU is used (YES in S2405 in FIG. 27), since the prediction mode of the prediction block colPU is Pred_L1, 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. 27), and the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] of L1 It is set (S2407 in FIG. 27), and the list ListCol is set to L1 (S2408 in FIG. 27).

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２７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２７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２７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２７のＳ２４１１）、リストListColがＬ０に設定される（図２７のＳ２４１２）。 On the other hand, if the L0 prediction flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU is not 0 (NO in S2405 in FIG. 27), it is determined whether the L1 prediction flag PredFlagL1 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU is 0. . When the L1 prediction flag PredFlagL1 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU is 0 (YES in S2409 in FIG. 27), the motion vector mvCol is the same as MvL0 [xPCol] [yPCol], which is the L0 motion vector of the prediction block colPU. 27 (S2410 in FIG. 27), the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] of L0 (S2411 in FIG. 27), and the list ListCol is set to L0 (FIG. 27). 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２７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２７のＳ２４１３）。 If both the L0 prediction flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU and the L1 prediction flag PredFlagL1 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU are not 0 (NO in S2405 in FIG. 27, NO in S2409), the prediction block colPU Since the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), one of the two motion vectors L0 and L1 is selected (S2413 in FIG. 27).

図２８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。 FIG. 28 is a flowchart illustrating a procedure for deriving inter prediction information of a prediction block when the inter prediction mode of the prediction block colPU is bi-prediction (Pred_BI).

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。 First, it is determined whether the POC of all pictures registered in all reference lists is smaller than the POC of the current encoding or decoding target picture (S2501), and L0 and all reference lists of the prediction block colPU are determined. When the POC of all the pictures registered in L1 is smaller than the POC of the current encoding or decoding target picture (YES in S2501), X is 0, that is, the L0 motion vector of the prediction block to be encoded or decoding When the prediction vector candidate is calculated (YES in S2502), the inter prediction information of L0 of the prediction block colPU is selected, and X is 1, that is, the motion vector of L1 of the prediction block to be encoded or decoded. When the prediction vector candidate is calculated (NO in S2502), the prediction block colPU in the L1 direction is calculated. To select the measurement information. On the other hand, when at least one of the POCs of pictures registered in all the reference lists L0 and L1 of the prediction block colPU is larger than the POC of the current encoding or decoding target picture (NO in S2501), and the flag collocated_from_l0_flag is 0 (YES in S2503), 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.

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）。 When the inter prediction information of L0 of the prediction block colPU is selected (YES in S2502, YES in S2503), 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).

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）。 When the inter prediction information of L1 of the prediction block colPU is selected (NO in S2502 and NO in S2503), 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).

図２７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２７のＳ２４１４）。 Returning to FIG. 27, if inter prediction information can be acquired from the prediction block colPU, the availableFlagLXCol is set to 1 (S2414 in FIG. 27).

次に、図２４のフローチャートに戻り、availableFlagLXColが１の場合（図２４のＳ２１０４のＹＥＳ）、必要に応じてmvLXColをスケーリングする（図２４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２９及び図３０を用いて説明する。 Next, returning to the flowchart of FIG. 24, when availableFlagLXCol is 1 (YES in S2104 of FIG. 24), mvLXCol is scaled as necessary (S2105 of FIG. 24). A procedure for scaling operation of the motion vector mvLXCol will be described with reference to FIGS.

図２９は図２４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。 FIG. 29 is a flowchart showing the motion vector scaling calculation processing procedure in step S2105 of FIG.

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 The inter-picture distance td is calculated by subtracting the POC of the reference picture referenced in the list ListCol of the prediction block colPU from the POC of the picture colPic at a different time (S2601). Note that when the POC of the reference picture referenced in the list Col of the prediction block colPU is earlier in the display order than the picture colPic at a different time, the inter-picture distance td is a positive value, and the prediction is more accurate than the picture colPic at a different time. When the POC of the reference picture referenced in the list ListCol of the block colPU is later in the display order, the inter-picture distance td becomes a negative value.
td = POC of picture colPic at different time-POC of reference picture referenced by list ListCol of prediction block colPU

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 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 the current encoding or decoding target picture-POC of the reference picture referenced in the reference list LX of the current encoding or decoding target picture

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 Subsequently, the inter-picture distances td and tb are compared (S2603). If the inter-picture distances td and tb are equal (YES in S2603), the scaling calculation process ends. When the inter-picture distances td and tb are not equal (NO in S2603), scaling operation processing is performed by multiplying mvLXCol by the scaling coefficient tb / td according to the following equation (S2604) to obtain a scaled motion vector mvLXCol.
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３０に示す。図３０のステップＳ２６０５〜Ｓ２６０７の処理が、図２９のステップＳ２６０４の処理に相当する。 FIG. 30 shows an example of the case where the scaling operation in step S2604 is performed with integer precision arithmetic. The processing in steps S2605 to S2607 in FIG. 30 corresponds to the processing in step S2604 in FIG.

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（Ｓ２６０１、Ｓ２６０２）。 First, as in the flowchart of FIG. 29, the inter-picture distance td and the inter-picture distance tb are calculated (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 Subsequently, the inter-picture distances td and tb are compared (S2603). If the inter-picture distances td and tb are equal (YES in S2603), the scaling calculation process ends. If the inter-picture distances td and tb are not equal (NO in S2603), a variable tx is calculated by the following equation (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 Subsequently, the scaling coefficient DistScaleFactor is calculated by the following equation (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 ) ) Subsequently, a scaled motion vector mvLXN is obtained by the following equation (S2607).
mvLXN = ClipMv (Sign (DistScaleFactor * mvLXN) * ((Abs (DistScaleFactor * mvLXN) + 127) >> 8))

図１８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。 The procedure for adding the predicted motion vector candidate in S304 of FIG. 18 to the predicted motion vector list will be described in detail.

図１８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１８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。 The prediction motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol of the LX calculated in S301, S302, and S303 of FIG. 18 are added to the LX prediction motion vector list mvpListLX (S304). In the embodiment of the present invention, by assigning priorities and registering predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol in the LX predicted motion vector list mvpListLX in order of priority, elements having higher priorities are registered. It is arranged in front of the predicted motion vector list. When limiting the number of elements in the motion vector predictor list in S306 of FIG. 18, the elements arranged at the rear of the motion vector predictor list are removed from the motion vector predictor list to leave the elements with higher priority.

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。 The motion vector predictor list mvpListLX has a list structure, is managed by an index i indicating the location inside the motion vector predictor list, and has a storage area for storing a motion vector predictor candidate corresponding to the index i as an element. 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. In the subsequent processing, 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].

次に、図１８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３１は図１８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。 Next, the registration processing method of LX predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol to the LX predicted motion vector list mvpListLX in S304 of FIG. 18 will be described in detail. FIG. 31 is a flowchart showing the motion vector predictor candidate registration processing procedure in step S304 of FIG.

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）。 First, the index i of the motion vector predictor list mvpListLX is set to 0 (S3101). When 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).

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）。 Subsequently, when availableFlagLXB is 1 (YES in S3105), an LX predicted motion vector candidate mvLXB is registered at a position corresponding to the index i of the predicted motion vector list mvpListLXmvpListLX (S3106), and 1 is added to the index i. Update (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。 Subsequently, when availableFlagLXCol is 1 (YES in S3108), the LX predicted motion vector candidate mvLXCol is registered at the position corresponding to the index i of the predicted motion vector list mvpListLX (S3109), and the registration process to the predicted motion vector list is performed. finish.

以上の処理においては、ＬＸのそれぞれの予測動きベクトルの候補をmvLXA, mvLXB, mvLXColの順序でＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに追加したが、予測ブロックが規定のサイズ以下で候補数が１となる場合で、分割モード（PartMode）が２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）で分割インデックスPartIdxが0となる場合、または分割モード（PartMode）がＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）で分割インデックスPartIdxが1となる場合に、ＬＸのそれぞれの予測動きベクトルの候補をmvLXB, mvLXA, mvLXColの順序で予測動きベクトルリストmvpListLXに追加することにより、符号化または復号対象の予測ブロックの動きベクトルに近い値を持つ可能性の高い予測動きベクトルmvLXBが選択され易くするために予測動きベクトルリストの先頭に登録することで、差分動きベクトルの符号量を削減することができる。このように、予測動きベクトル候補数制限部１２４は、符号化または復号対象ブロックを予測ブロックに分割する分割モードに応じて、予測動きベクトル候補リストに残される予測動きベクトルの候補の優先順位を設定する。 In the above processing, the respective motion vector candidates for LX are added to the motion vector list mvpListLX for LX in the order of mvLXA, mvLXB, and mvLXCol. However, the number of candidates is 1 when the predicted block is smaller than the prescribed size. When the partition mode (PartMode) is 2N × N partition (PART_2NxN) and the partition index PartIdx is 0, or the partition mode (PartMode) is N × 2N partition (PART_Nx2N) and the partition index PartIdx is 1 , LX candidates of motion vectors are added to the motion vector predictor list mvpListLX in the order of mvLXB, mvLXA, mvLXCol, so that there is a high possibility of having a value close to the motion vector of the prediction block to be encoded or decoded To make it easier to select the motion vector predictor mvLXB, register it at the head of the motion vector predictor list to reduce the code amount of the motion vector difference Door can be. As described above, the motion vector predictor candidate number limiting unit 124 sets the priority order of motion vector predictor candidates remaining in the motion vector predictor candidate list in accordance with the division mode in which the block to be encoded or decoded is divided into prediction blocks. To do.

図４（ｂ）に示す、分割モード（PartMode）が２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）において、分割インデックスPartIdxが０となる上側の予測ブロックの動きベクトルは長い辺に接している上側の予測ブロックグループからの予測動きベクトルに近い動きベクトルの値を持つ可能性が高いので、上側の予測ブロックグループからの候補mvLXBを優先的に選択され易くするために予測動きベクトルリストの前方に登録し、分割インデックスPartIdxが１となる下側の予測ブロックの動きベクトルは上側の予測ブロックと異なる動きベクトルの値を持つ可能性が高いので、左側の予測ブロックグループからの予測動きベクトルの候補mvLXAを優先的に選択されやすくするために予測動きベクトルリストの前方に登録する。 In the partition mode (PartMode) shown in FIG. 4B, in the 2N × N partition (PART_2NxN), the motion vector of the upper prediction block in which the partition index PartIdx is 0 is from the upper prediction block group in contact with the long side. Since it is highly possible to have a motion vector value close to that of the predicted motion vector, the candidate mvLXB from the upper predicted block group is registered in front of the predicted motion vector list so that it can be preferentially selected, and the partition index PartIdx Since the motion vector of the lower prediction block where 1 is 1 is likely to have a different motion vector value from the upper prediction block, the motion vector candidate mvLXA from the left prediction block group is preferentially selected. In order to facilitate, it is registered in front of the motion vector predictor list.

図４（ｃ）に示す、分割モード（PartMode）がＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）において、分割インデックスPartIdxが０となる左側の予測ブロックの動きベクトルは長い辺に接している左側の予測ブロックグループからの予測動きベクトルに近い動きベクトルの値を持つ可能性が高いので、左側の予測ブロックグループからの候補mvLXAを優先的に選択されやすくするために予測動きベクトルリストの前方に登録し、分割インデックスPartIdxが１となる右側の予測ブロックの動きベクトルは左側の予測ブロックと異なる動きベクトルの値を持つ可能性が高いので、上側の予測ブロックグループからの予測動きベクトルの候補mvLXBを優先的に選択されやすくするために予測動きベクトルリストの前方に登録する。 In the partition mode (PartMode) shown in FIG. 4C, when the partition mode (PartMode) is N × 2N partition (PART_Nx2N), the motion vector of the left prediction block in which the partition index PartIdx is 0 is obtained from the left prediction block group in contact with the long side. Since it is highly likely that the motion vector value is close to the predicted motion vector, the candidate mvLXA from the left predicted block group is registered in front of the predicted motion vector list so that the candidate mvLXA can be preferentially selected, and the partition index PartIdx Since the motion vector of the right prediction block with a value of 1 is likely to have a motion vector value different from that of the left prediction block, it is easy to preferentially select the prediction motion vector candidate mvLXB from the upper prediction block group. In order to do so, it is registered in front of the motion vector predictor list.

図３４は予測ブロックのサイズ、分割モード（PartMode）及び分割インデックスPartIdxに応じて、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の順序を適応的に切り替える登録処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 34 shows registration that adaptively switches the order of LX predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol to the LX predicted motion vector list mvpListLX according to the size of the prediction block, the partition mode (PartMode), and the partition index PartIdx. It is a flowchart which shows a process sequence.

まず、予測ブロックが規定のサイズ以下で（Ｓ３２０１のＹＥＳ）、分割モード（PartMode）が２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）で分割インデックスPartIdxが0であるかまたは分割モード（PartMode）がＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）で分割インデックスPartIdxが1である場合に（Ｓ３２０２のＹＥＳ）、図３５の処理手順で、ＬＸの予測動きベクトルの候補mvLXB, mvLXA, mvLXColの順序でＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに登録する（Ｓ３２０３）。以上の条件に合致しない場合（Ｓ３２０１のＮＯ、Ｓ３２０２のＮＯ）、前述の図３１の処理手順で、ＬＸの予測動きベクトルの候補mvLXA, mvLXB, mvLXColの順序でＬＸの予測動きベクトルリストmvpListLXに登録する（Ｓ３２０４）。 First, the prediction block is smaller than the prescribed size (YES in S3201), the partition mode (PartMode) is 2N × N partition (PART_2NxN) and the partition index PartIdx is 0, or the partition mode (PartMode) is N × 2N partition ( PART_Nx2N) and the partition index PartIdx is 1 (YES in S3202), the LX predicted motion vector list mvpListLX is registered in the order of LX predicted motion vector candidates mvLXB, mvLXA, and mvLXCol in the processing procedure of FIG. (S3203). If the above conditions are not met (NO in S3201 and NO in S3202), the LX predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol are registered in the LX predicted motion vector list mvpListLX in the above-described processing procedure of FIG. (S3204).

図３５は予測ブロックのサイズ、分割モード（PartMode）及び分割インデックスPartIdxに応じて、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mvLXB, mvLXA, mvLXColの順序での登録処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 35 shows a registration processing procedure in the order of LX predicted motion vector candidates mvLXB, mvLXA, and mvLXCol to the LX predicted motion vector list mvpListLX according to the size of the prediction block, the partition mode (PartMode), and the partition index PartIdx. It is a flowchart to show.

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（Ｓ３３０１）。availableFlagLXBが１の場合（Ｓ３３０２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mvLXBを登録し（Ｓ３３０３）、インデックスiに1を加算することで更新する（Ｓ３３０４）。 First, the index i of the motion vector predictor list mvpListLX is set to 0 (S3301). If availableFlagLXB is 1 (YES in S3302), mvLXB is registered at a position corresponding to the index i of the motion vector predictor list mvpListLX (S3303), and is updated by adding 1 to the index i (S3304).

続いて、availableFlagLXAが１の場合（Ｓ３３０５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mvLXAを登録し（Ｓ３３０６）、インデックスiに1を加算することで更新する（Ｓ３３０７）。 Subsequently, when availableFlagLXA is 1 (YES in S3305), mvLXA is registered at a position corresponding to the index i of the motion vector predictor list mvpListLXmvpListLX (S3306), and is updated by adding 1 to the index i (S3307).

続いて、availableFlagLXColが１の場合（Ｓ３３０８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mvLXColを登録し（Ｓ３３０９）、予測動きベクトルリストへの登録処理を終了する。 Subsequently, when availableFlagLXCol is 1 (YES in S3308), mvLXCol is registered at a position corresponding to the index i of the motion vector predictor list mvpListLX (S3309), and the registration process to the motion vector predictor list is terminated.

次に、図１８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３２は図１８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。 Next, a method for deleting redundant prediction motion vector candidates in the prediction motion vector list in S305 of FIG. 18 will be described in detail. FIG. 32 is a flowchart showing the predicted motion vector redundant candidate deletion processing procedure in S305 of FIG.

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。 When the final candidate number finalNumMVPCand is larger than 1 (YES in S4101), 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 motion vector predictor candidates with the smallest (S4105). For example, if the motion vector candidate mvListLX [0] with index i 0 is deleted and the motion vector candidates mvListLX [1] and mvListLX [2] with index i 1 and 2 remain, the index i is 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. Furthermore, 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.

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。 When the final candidate number finalNumMVPCand is 1 (NO in S4101), it is not necessary to perform the process of deleting redundant motion vector predictor candidates in S305, and thus the redundant candidate deletion process is terminated. This is because the number of candidates is limited to one in the process of limiting the number of elements in step S306.

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。 When the size of the prediction block is small, the number of prediction blocks per unit area increases, so that the number of processes for deleting redundant prediction motion vector candidates also increases.

そこで、本実施の形態においては、符号化または復号対象の予測ブロックが規定したサイズ以下の場合、最終候補数finalNumMVPCandを１とすることで、冗長な予測動きベクトルの候補を削除する処理をスキップし、処理量を削減している。 Therefore, in this embodiment, when the prediction block to be encoded or decoded is equal to or smaller than the specified size, the final candidate number finalNumMVPCand is set to 1 to skip the process of deleting redundant motion vector predictor candidates. , Reducing the amount of processing.

最終候補数finalNumMVPCandが２で、予測動きベクトルリストmvpListLXに予測動きベクトルの候補mvpLXA、mvpLXB、mvpLXColがすべて登録されて候補数が３の場合、予測動きベクトルリストmvpListLXの予測動きベクトルインデックスが０の要素であるmvpListLX[0]がmvpLXAとなり、予測動きベクトルインデックスが１の要素であるmvpListLX[1]がmvpLXBとなり、予測動きベクトルインデックスが２の要素であるmvpListLX[2]がmvpLXColとなる。この場合、総当たりで比較するにはステップＳ４１０２で予測動きベクトルリストmvpListLXの予測動きベクトルインデックスが０の要素であるmvpListLX[0]と予測動きベクトルインデックスが１の要素であるmvpListLX[1]を比較すると共に、予測動きベクトルリストmvpListLXの予測動きベクトルインデックスが０の要素であるmvpListLX[0]と予測動きベクトルインデックスが２の要素であるmvpListLX[2]を比較する必要があり、２回の比較処理が必要となる。しかし、処理量を削減するために、最終候補数finalNumMVPCandが２の場合、ステップＳ４１０２で予測動きベクトルリストmvpListLXの予測動きベクトルインデックスが０の要素であるmvpListLX[0]と予測動きベクトルインデックスが１の要素であるmvpListLX[1]だけを比較し、冗長な動きベクトルの候補と判断した場合に予測動きベクトルインデックスが１の要素であるmvpListLX[1]を削除して、予測動きベクトルインデックスが２の要素mvpListLX[2]が存在する場合にその予測動きベクトルインデックスを１に設定して、予測動きベクトルインデックスが１の要素mvpListLX[1]とし、本処理を終了することもできる。この場合、新しい予測動きベクトルインデックスが０の要素であるmvpListLX[0]と予測動きベクトルインデックスが１の要素mvpListLX[1]を比較すると冗長である可能性があるが、仮にこの２つの要素を比較して冗長だと判断した場合に一方を削除して候補数が１となっても、後述のステップＳ３０６で、予測動きベクトルインデックスが１の要素mvpListLX[1] として(0, 0)の値を持つ動きベクトルが登録されて候補数が２となる。一方を削除して(0, 0)の値を持つ動きベクトルを登録することによるメリットは小さいと考えられるので予測動きベクトルインデックスが０の要素であるmvpListLX[0]と予測動きベクトルインデックスが１の要素であるmvpListLX[1]だけを比較して処理量を削減することができる。また、空間予測動きベクトル候補mvpLXAとmvpLXBは同じピクチャの予測ブロックから予測動きベクトル候補を導出するので、互いに動き情報が同じになる可能性が高いが、時間予測動きベクトル候補mvpLXColは異なるピクチャの予測ブロックから予測動きベクトル候補を導出するので、空間予測動きベクトル候補mvpLXA, mvpLXBと異なる動き情報となる可能性が高い。したがって、時間予測動きベクトル候補mvpLXColの比較を省略しても影響は小さいと考えられる。このように、最終候補数が２の場合、予測動きベクトルインデックスが０の予測動きベクトル候補と、予測動きベクトルインデックスが１の予測動きベクトル候補とを比較し、予測動きベクトルインデックスが２の予測動きベクトル候補との比較を省略することにより、冗長候補を削除するための条件判定処理の回数を削減することができる。 If the final candidate number finalNumMVPCand is 2, and all of the motion vector candidates mvpLXA, mvpLXB, and mvpLXCol are registered in the motion vector predictor list mvpListLX and the number of candidates is 3, the element of the motion vector predictor list mvpListLX with the motion vector predictor index 0 MvpListLX [0] is mvpLXA, mvpListLX [1], which is an element having a predicted motion vector index of 1, is mvpLXB, and mvpListLX [2], an element having a predicted motion vector index is 2, is mvpLXCol. In this case, in order to make a brute force comparison, in step S4102, mvpListLX [0] in which the motion vector predictor index in the motion vector list mvpListLX is 0 is compared with mvpListLX [1] in which the motion vector predictor index is 1. In addition, it is necessary to compare mvpListLX [0] in which the motion vector index of the motion vector list mvpListLX is 0 and mvpListLX [2] in which the motion vector index is 2 and the comparison processing is performed twice. Is required. However, if the final candidate number finalNumMVPCand is 2 in order to reduce the processing amount, mvpListLX [0] in which the motion vector predictor index of the motion vector predictor list mvpListLX is 0 and the motion vector predictor index is 1 in step S4102. If only mvpListLX [1], which is an element, is compared and it is determined as a candidate for a redundant motion vector, mvpListLX [1], which is an element whose predicted motion vector index is 1, is deleted, and an element whose predicted motion vector index is 2 When mvpListLX [2] exists, its prediction motion vector index is set to 1, and the prediction motion vector index is set to element mvpListLX [1], and this processing can be ended. In this case, comparing mvpListLX [0], which is an element with a new motion vector predictor index of 0, and mvpListLX [1], an element with a motion vector predictor index of 1, may be redundant. Even if one of them is deleted and the number of candidates becomes 1 when it is determined that they are redundant, the value of (0, 0) is set as the element mvpListLX [1] whose predicted motion vector index is 1 in step S306 described later. The motion vector it has is registered and the number of candidates becomes 2. It is considered that the advantage of deleting one of them and registering a motion vector having a value of (0, 0) is small, so mvpListLX [0], which is an element with a predicted motion vector index of 0, and a predicted motion vector index of 1 Only the mvpListLX [1] element can be compared to reduce the processing amount. In addition, spatial prediction motion vector candidates mvpLXA and mvpLXB derive prediction motion vector candidates from prediction blocks of the same picture. Since the motion vector predictor candidate is derived from the block, there is a high possibility that the motion information is different from the spatial motion vector predictor candidates mvpLXA and mvpLXB. Therefore, even if the comparison of temporal prediction motion vector candidates mvpLXCol is omitted, it is considered that the influence is small. As described above, when the number of final candidates is 2, the predicted motion vector candidate with the predicted motion vector index of 0 is compared with the predicted motion vector candidate with the predicted motion vector index of 1, and the predicted motion vector index of 2 is predicted. By omitting the comparison with the vector candidate, it is possible to reduce the number of condition determination processes for deleting the redundant candidate.

次に、図１８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３３は図１８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。 Next, the method for limiting the number of motion vector candidates in the predicted motion vector list in S306 of FIG. 18 will be described in detail. FIG. 33 is a flowchart for explaining the predicted motion vector candidate number limit processing procedure in S306 of FIG.

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。 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 defined final candidate number finalNumMVPCand.

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）。 First, the number of elements registered in the LX prediction motion vector list mvpListLX is counted and set to the number of LX prediction motion vector candidates numMVPCandLX (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（Ｓ５１０６のＹＥＳ）、本制限処理を終了し、numMVPCandLXとfinalNumMVPCandが同じ値でない場合（Ｓ５１０６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。 Subsequently, when the number of predicted motion vectors numMVPCandLX of LX is smaller than the number of final candidates finalNumMVPCand (YES in S5103), the index i of the predicted motion vector list mvpListLX of LX has a value of (0, 0) at the position corresponding to numMVPCandLX. Is registered (S5104), and 1 is added to numMVPCandLX (S5105). If numMVPCandLX and finalNumMVPCand have the same value (YES in S5106), this restriction process is terminated. If numMVPCandLX and finalNumMVPCand are not the same value (NO in S5106), the processes in steps S5104 and S5105 are repeated until they have the same value. That is, MVs having a value of (0, 0) are registered until the LX predicted motion vector candidate number numMVPCandLX reaches the final candidate number finalNumMVPCand. In this way, by registering MVs having a value of (0, 0) overlappingly, 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.

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（Ｓ５１０９）、本制限処理を終了する。 On the other hand, when the number of predicted motion vectors numMVPCandLX for LX is larger than the number of final candidates finalNumMVPCand (NO in S5103, YES in S5107), all predicted motion vectors for which the index i of the predicted motion vector list mvpListLX for LX is greater than finalNumMVPCand-1 The candidate is deleted (S5108), the same value as finalNumMVPCand is set in numMVPCandLX (S5109), and this restriction process ends.

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。 When the number of predicted motion vectors numMVPCandLX of LX is equal to the number of final candidates finalNumMVPCand (NO in S5103, NO in S5107), the limiting process is terminated without performing the limiting process.

本実施の形態においては、予測ブロックのサイズに応じて最終候補数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。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。 In the present embodiment, the final candidate number finalNumMVPCand is defined according to the size of the prediction block. 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. If the final candidate number finalNumMVPCand is defined as a fixed number according to the size of the prediction block, 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.

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。 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.

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。 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. In that case, 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.

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。 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. Part. 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.

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。 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.

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。 The present invention has been described based on the embodiments. The embodiments are exemplifications, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. .

１０１画像メモリ、１０２動きベクトル検出部、１０３差分動きベクトル算出部、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、２０４動きベクトル算出部、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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image memory, 102 Motion vector detection part, 103 Difference motion vector calculation part, 104 Inter prediction information estimation part, 105 Motion compensation prediction part, 106 Prediction method determination part, 107 Residual signal generation part, 108 Orthogonal transformation and quantization part 109 first encoded bit string generation unit, 110 second encoded bit string generation unit, 111 multiplexing unit, 112 inverse quantization / inverse orthogonal transform unit, 113 decoded image signal superimposing unit, 114 encoded information storage memory, 115 decoded image memory, 121 prediction motion vector candidate generation unit, 122 prediction motion vector candidate registration unit, 123 prediction motion vector redundant candidate deletion unit, 124 prediction motion vector candidate number limit unit, 125 prediction motion vector candidate code amount calculation unit, 126 Predicted motion vector selection unit, 127 motion Coulter subtraction unit, 201 separation unit, 202 first encoded bit sequence decoding unit, 203 second encoded bit sequence decoding unit, 204 motion vector calculation unit, 205 inter prediction information estimation unit, 206 motion compensation prediction unit, 207 inverse quantization / Inverse orthogonal transform unit, 208 decoded image signal superimposing unit, 209 encoded information storage memory, 210 decoded image memory, 221 prediction motion vector candidate generation unit, 222 prediction motion vector candidate registration unit, 223 prediction motion vector redundant candidate deletion unit, 224 A motion vector predictor candidate limit unit; 225 motion vector predictor selection unit; and 226 motion vector addition unit.

Claims

A video encoding device that encodes a video using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture,
First and second motion vector predictor candidates are derived from one of the motion vectors of an encoded block close to the encoding target block in the same picture as the encoding target block, and are different from the encoding target block. either the motion vectors or these blocks in coded picture, a predicted motion vector candidate generation unit for deriving a third candidate predicted motion vector,
A predicted motion vector candidate registration unit that registers the first, second, and third predicted motion vector candidates satisfying a predetermined condition in a predicted motion vector candidate list;
When the value of the first motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor candidate list by the motion vector candidate registration unit is the same as the value of the second motion vector predictor candidate, the motion vector predictor candidate list A motion vector predictor redundancy determining unit that deletes the second motion vector predictor candidate from
When the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor candidate list is smaller than a predetermined number (a natural number of 2 or more), repeated motions with the same value are repeated until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number. A motion vector predictor candidate restriction unit that registers vector candidates in the motion vector predictor candidate list;
A prediction motion vector selection unit that selects a prediction motion vector of the encoding target block from the prediction motion vector candidate list;
A moving picture encoding apparatus comprising: an encoding unit that encodes information indicating an index of a predicted motion vector to be selected in the predicted motion vector candidate list.

A moving image encoding method for encoding a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture,
First and second motion vector predictor candidates are derived from one of the motion vectors of an encoded block close to the encoding target block in the same picture as the encoding target block, and are different from the encoding target block. either the motion vectors or these blocks in coded picture, a predicted motion vector candidate generation step of deriving a third candidate predicted motion vector,
A predicted motion vector candidate registration step of registering the first, second and third predicted motion vector candidates satisfying a predetermined condition in a predicted motion vector candidate list;
When the value of the first motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor candidate list in the motion vector predictor candidate registration step is the same as the value of the second motion vector predictor candidate, the motion vector predictor candidate list A motion vector predictor redundancy determining step for deleting the second motion vector predictor candidate from
When the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor candidate list is smaller than a predetermined number (a natural number of 2 or more), repeated motions with the same value are repeated until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number. A predicted motion vector candidate restriction step of registering vector candidates in the predicted motion vector candidate list;
A prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the encoding target block from the prediction motion vector candidate list;
And a coding step for coding information indicating an index of a predicted motion vector to be selected in the predicted motion vector candidate list.

A moving image encoding program for encoding a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture,
First and second motion vector predictor candidates are derived from one of the motion vectors of an encoded block close to the encoding target block in the same picture as the encoding target block, and are different from the encoding target block. either the motion vectors or these blocks in coded picture, a predicted motion vector candidate generation step of deriving a third candidate predicted motion vector,
A predicted motion vector candidate registration step of registering the first, second and third predicted motion vector candidates satisfying a predetermined condition in a predicted motion vector candidate list;
When the value of the first motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor candidate list in the motion vector predictor candidate registration step is the same as the value of the second motion vector predictor candidate, the motion vector predictor candidate list A motion vector predictor redundancy determining step for deleting the second motion vector predictor candidate from
When the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor candidate list is smaller than a predetermined number (a natural number of 2 or more), repeated motions with the same value are repeated until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number. A predicted motion vector candidate restriction step of registering vector candidates in the predicted motion vector candidate list;
A prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the encoding target block from the prediction motion vector candidate list;
A moving picture encoding program for causing a computer to execute an encoding step for encoding information indicating an index of a prediction motion vector to be selected in the prediction motion vector candidate list.

A packet processing unit that obtains encoded data by packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method that encodes a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture;
A transmission unit for transmitting the packetized encoded data,
The moving image encoding method includes:
First and second motion vector predictor candidates are derived from one of the motion vectors of an encoded block close to the encoding target block in the same picture as the encoding target block, and are different from the encoding target block. either the motion vectors or these blocks in coded picture, a predicted motion vector candidate generation step of deriving a third candidate predicted motion vector,
A predicted motion vector candidate registration step of registering the first, second and third predicted motion vector candidates satisfying a predetermined condition in a predicted motion vector candidate list;
When the value of the first motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor candidate list in the motion vector predictor candidate registration step is the same as the value of the second motion vector predictor candidate, the motion vector predictor candidate list A motion vector predictor redundancy determining step for deleting the second motion vector predictor candidate from
When the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor candidate list is smaller than a predetermined number (a natural number of 2 or more), repeated motions with the same value are repeated until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number. A predicted motion vector candidate restriction step of registering vector candidates in the predicted motion vector candidate list;
A prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the encoding target block from the prediction motion vector candidate list;
And a coding step for coding information indicating an index of a motion vector predictor to be selected in the motion vector predictor candidate list.

A packet processing step of packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method for encoding a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture, and obtaining encoded data;
Transmitting the packetized encoded data, and
The moving image encoding method includes:
First and second motion vector predictor candidates are derived from one of the motion vectors of an encoded block close to the encoding target block in the same picture as the encoding target block, and are different from the encoding target block. either the motion vectors or these blocks in coded picture, a predicted motion vector candidate generation step of deriving a third candidate predicted motion vector,
A predicted motion vector candidate registration step of registering the first, second and third predicted motion vector candidates satisfying a predetermined condition in a predicted motion vector candidate list;
When the value of the first motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor candidate list in the motion vector predictor candidate registration step is the same as the value of the second motion vector predictor candidate, the motion vector predictor candidate list A motion vector predictor redundancy determining step for deleting the second motion vector predictor candidate from
When the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor candidate list is smaller than a predetermined number (a natural number of 2 or more), repeated motions with the same value are repeated until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number. A predicted motion vector candidate restriction step of registering vector candidates in the predicted motion vector candidate list;
A prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the encoding target block from the prediction motion vector candidate list;
And a coding step for coding information indicating an index of a motion vector predictor to be selected in the motion vector predictor candidate list.

A packet processing step of packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method for encoding a moving image using a motion vector in units of blocks obtained by dividing each picture, and obtaining encoded data;
Transmitting the packetized encoded data to the computer, and
The moving image encoding method includes:
First and second motion vector predictor candidates are derived from one of the motion vectors of an encoded block close to the encoding target block in the same picture as the encoding target block, and are different from the encoding target block. either the motion vectors or these blocks in coded picture, a predicted motion vector candidate generation step of deriving a third candidate predicted motion vector,
A predicted motion vector candidate registration step of registering the first, second and third predicted motion vector candidates satisfying a predetermined condition in a predicted motion vector candidate list;
When the value of the first motion vector predictor candidate registered in the motion vector predictor candidate list in the motion vector predictor candidate registration step is the same as the value of the second motion vector predictor candidate, the motion vector predictor candidate list A motion vector predictor redundancy determining step for deleting the second motion vector predictor candidate from
When the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor candidate list is smaller than a predetermined number (a natural number of 2 or more), repeated motions with the same value are repeated until the number of motion vector predictor candidates reaches a predetermined number. A predicted motion vector candidate restriction step of registering vector candidates in the predicted motion vector candidate list;
A prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector of the encoding target block from the prediction motion vector candidate list;
And a coding step for coding information indicating an index of a motion vector predictor to be selected in the motion vector predictor candidate list.