JP6020323B2 - Moving picture coding apparatus, moving picture coding method, moving picture coding program, transmission apparatus, transmission method, and transmission program - Google Patents

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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−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４の規格がある。ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、ピクチャを複数の矩形ブロックに分割し、すでに符号化・復号したピクチャを参照ピクチャとし、参照ピクチャからの動きを予測する動き補償が用いられている。この動き補償により動きを予測する手法をインター予測または動き補償予測と呼ぶ。ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４でのインター予測では、複数のピクチャを参照ピクチャとして用いることができ、これらの複数の参照ピクチャから最も適した参照ピクチャをブロック毎に選択して動き補償を行う。そこで、それぞれの参照ピクチャには参照インデックスが割り当てられ、この参照インデックスにより、参照ピクチャを特定する。なお、Ｂピクチャでは、符号化・復号済みの参照ピクチャから最大で２枚を選択してインター予測に用いることができる。それらの２枚の参照ピクチャからの予測を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. This method of predicting motion by motion compensation is called inter prediction or motion compensated 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.

さらに、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、符号化／復号済みのブロックのインター予測情報から符号化／復号対象のブロックのインター予測情報を生成するダイレクトモードが定義されている。ダイレクトモードはインター予測情報の符号化が不要となるので、符号化効率が向上する。   Furthermore, MPEG-4 AVC / H. H.264 defines a direct mode for generating inter prediction information of a block to be encoded / decoded from inter prediction information of an encoded / decoded block. In the direct mode, encoding of inter prediction information is not necessary, so that encoding efficiency is improved.

時間方向のインター予測情報の相関を利用する時間ダイレクトモードについて図３６を用いて説明する。Ｌ１の参照インデックスが０に登録されているピクチャを基準ピクチャcolPicとする。基準ピクチャcolPic内で符号化／復号対象ブロックと同じ位置のブロックを基準ブロックとする。   A temporal direct mode using the correlation of inter prediction information in the time direction will be described with reference to FIG. A picture in which the reference index of L1 is registered as 0 is defined as a reference picture colPic. A block in the same position as the encoding / decoding target block in the reference picture colPic is set as a reference block.

基準ブロックがＬ０予測を用いて符号化されていれば、基準ブロックのＬ０の動きベクトルを基準動きベクトルmvColとし、基準ブロックがＬ０予測を用いて符号化されておらず、Ｌ１予測を用いて符号化されていれば、基準ブロックのＬ１の動きベクトルを基準動きベクトルmvColとする。基準動きベクトルmvColが参照するピクチャを時間ダイレクトモードのＬ０の参照ピクチャとし、基準ピクチャcolPicを時間ダイレクトモードのＬ１の参照ピクチャとする。   If the reference block is encoded using the L0 prediction, the L0 motion vector of the reference block is set as the reference motion vector mvCol, and the reference block is not encoded using the L0 prediction and is encoded using the L1 prediction. If this is the case, the L1 motion vector of the reference block is set as the reference motion vector mvCol. The picture referred to by the reference motion vector mvCol is the L0 reference picture in the temporal direct mode, and the reference picture colPic is the L1 reference picture in the temporal direct mode.

基準動きベクトルmvColからスケーリング演算処理により時間ダイレクトモードのＬ０の動きベクトルmvL0とＬ１の動きベクトルmvL1を導出する。   From the reference motion vector mvCol, the L0 motion vector mvL0 and the L1 motion vector mvL1 in the temporal direct mode are derived by scaling calculation processing.

基準ピクチャcolPicのＰＯＣから、時間ダイレクトモードのＬ０の参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｄを導出する。なお、ＰＯＣは符号化されるピクチャに関連付けられる変数とし、ピクチャの出力／表示順序で１ずつ増加する値が設定される。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。
ｔｄ＝基準ピクチャcolPicのＰＯＣ−時間ダイレクトモードのＬ０の参照ピクチャのＰＯＣ The inter-picture distance td is derived by subtracting the POC of the L0 reference picture in the temporal direct mode from the POC of the base picture colPic. Note that POC is a variable associated with a picture to be encoded, and is set to a value that increases by 1 in the picture output / display order. The difference in POC between two pictures indicates the inter-picture distance in the time axis direction.
td = POC of base picture colPic-POC of L0 reference picture in temporal direct mode

符号化／復号対象ピクチャのＰＯＣから時間ダイレクトモードのＬ０の参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｂを導出する。
ｔｂ＝符号化／復号対象ピクチャのＰＯＣ−時間ダイレクトモードのＬ０の参照ピクチャのＰＯＣ The inter-picture distance tb is derived by subtracting the POC of the L0 reference picture in the temporal direct mode from the POC of the picture to be encoded / decoded.
tb = POC of picture to be encoded / decoded-POC of L0 reference picture in temporal direct mode

基準動きベクトルmvColからスケーリング演算処理により時間ダイレクトモードのＬ０の動きベクトルmvL0を導出する。
mvL0＝ｔｂ / ｔｄ * mvCol The motion vector mvL0 of L0 in the temporal direct mode is derived from the reference motion vector mvCol by scaling calculation processing.
mvL0 = tb / td * mvCol

時間ダイレクトモードのＬ０の動きベクトルmvL0から基準動きベクトルmvColを減算しＬ１の動きベクトルmvL1を導出する。
mvL1＝mvL0 - mvCol
なお、動画像符号化装置、動画像復号装置の処理能力が低い場合、時間ダイレクトモードの処理を省略することもできる。 The motion vector mvL1 of L1 is derived by subtracting the reference motion vector mvCol from the motion vector mvL0 of L0 in the temporal direct mode.
mvL1 = mvL0-mvCol
In addition, when the processing capability of the moving image encoding device and the moving image decoding device is low, the processing in the time direct mode can be omitted.

特開２００４−１２９１９１号公報JP 2004-129191 A

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、動き補償予測に用いる予測情報の候補を状況に応じて導出することにより、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 derive a prediction information candidate used for motion compensation prediction according to the situation, thereby reducing the amount of coding information. An object of the present invention is to provide a moving picture coding technique that improves efficiency.

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、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化部（１１０）と、符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出部（１０４）と、前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築部（１３０）と、構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充部（１３５）と、前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測部（１０５）とを備える。 In order to solve the above-described problem, a moving picture encoding apparatus according to an aspect of the present invention encodes the moving picture using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture. A prediction information encoding unit (110) that encodes information indicating the number of designated merge candidates, a prediction block adjacent to the encoding target prediction block, or an encoding target A prediction information deriving unit (104) for deriving the merge candidate from inter prediction information of a prediction block existing at the same position or in the vicinity of the prediction block to be encoded in an encoded picture that is temporally different from the prediction block of a), the candidate list construction unit for constructing a merged candidate list from said derived merged candidates (130), said merging candidate built If the number of merge candidates included in list is less than the number of the designated merging candidates until the number of merge candidates included in the merge candidate list has reached the number of the designated merging candidates, repeatedly, A candidate supplementing unit (135) for adding a merge candidate having the same prediction mode, the same reference index, and the same motion vector to the merge candidate list, and selecting one merge candidate from the merge candidates And a motion compensation prediction unit (105) that performs inter prediction of the prediction block to be encoded based on the inter prediction information of the selected merge candidate .

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、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化方法であって、指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとを有する。 Yet another aspect of the present invention is a video encoding method. This method is a moving image encoding method that encodes the moving image using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image, and the number of designated merge candidates. A prediction information encoding step for encoding information indicating the prediction target, and prediction of the encoding target in a prediction block adjacent to the encoding target prediction block or an encoded picture temporally different from the prediction block to be encoded from inter prediction information prediction blocks present in the block at the same position or near the prediction information deriving step of deriving the merging candidate, a candidate list construction step of constructing a merged candidate list from said derived merged candidates, constructed It has been less than the number of number of the designated merging candidate merge candidates included in the merge candidate list When there until said number of merge candidates included in the merge candidate list has reached the number of the designated merging candidates, repeatedly, the prediction mode is the same value reference index have the same value motion vector is equal merge candidate is a candidate replenishment step of adding to the merge candidate list, select one of merge candidates from the merge candidate prediction blocks of said coded by inter prediction information of the selected merging candidate and a motion compensated prediction step of performing the inter prediction.

本発明のさらに別の態様は、送信装置である。この装置は、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記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ストリームを得るパケット処理部と、パケット化された前記符号化ストリームを送信する送信部とを備える。前記動画像符号化方法は、指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとを有する。 Yet another embodiment of the present invention is a transmission device. This apparatus packetizes an encoded bit sequence encoded by a moving image encoding method that encodes the moving image using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image. A packet processing unit for obtaining an encoded stream, and a transmission unit for transmitting the packetized encoded stream. The moving picture coding method, the prediction information Hofu Goka step of encoding the information indicating the number of the specified merge candidate prediction block adjacent to the prediction block of the encoding target or prediction block to be coded, A prediction information deriving step for deriving the merge candidate from inter prediction information of a prediction block existing at the same position or in the vicinity of the prediction block to be encoded in a coded picture that is temporally different from a candidate list construction step of constructing a merged candidate list from the merge candidate, if the number of merge candidates included in the merge candidate list constructed is less than the number of the designated merging candidates, the merge candidate list until the number of merge candidates included reaches the number of the designated merging candidates, repeatedly, the prediction mode is the same value Merging There reference index is equal merging candidate motion vectors have the same value, and the candidate replenishing step to add to the merge candidate list, select one of merge candidates from the merge candidate, which is the selected and a motion compensated prediction step of the inter prediction information of the candidate performs inter prediction of the prediction block of the encoding target.

本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記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ストリーム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ストリームを送信する送信ステップとを有する。前記動画像符号化方法は、指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとを有する。 Yet another embodiment of the present invention is a transmission method. This method packetizes an encoded bit sequence encoded by a moving image encoding method that encodes the moving image using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image. a packet processing step of obtaining an encoded stream, and a transmission step of transmitting the encoded stream packetized Te. The moving image encoding method includes a prediction information encoding step for encoding information indicating the number of designated merge candidates, a prediction block adjacent to a prediction block to be encoded, or a prediction block and a time to be encoded. A prediction information deriving step for deriving the merge candidate from inter prediction information of a prediction block existing at the same position or in the vicinity of the prediction block to be encoded in a different encoded picture, and the derived merge A candidate list construction step of constructing a merge candidate list from candidates, and if the number of merge candidates included in the constructed merge candidate list is less than the number of designated merge candidates , the merge candidate list is included in the merge candidate list until the number of merge candidates reaches the number of the designated merging candidates, repeatedly, the prediction mode is the same value Merging There reference index is equal merging candidate motion vectors have the same value, and the candidate replenishing step to add to the merge candidate list, select one of merge candidates from the merge candidate, which is the selected and a motion compensated prediction step of the inter prediction information of the candidate performs inter prediction of the prediction block of the encoding target.

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、動き補償予測に用いる予測情報の候補を状況に応じて導出することにより、伝送する符号化情報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, by deriving prediction information candidates used for motion compensation prediction according to the situation, the amount of generated code of encoded information to be transmitted can be reduced, and encoding efficiency can be improved.

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. マージモードでの空間マージ候補の予測ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the prediction block of the spatial merge candidate in merge mode. マージモードでの空間マージ候補の予測ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the prediction block of the spatial merge candidate in merge mode. マージモードでの空間マージ候補の予測ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the prediction block of the spatial merge candidate in merge mode. マージモードでの空間マージ候補の予測ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the prediction block of the spatial merge candidate in merge mode. マージモードでの時間マージ候補の予測ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the prediction block of the time merge candidate in merge mode. マージモードに関する予測ブロック単位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 unit regarding merge mode. マージ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 | symbol of the syntax element of a merge index. 第１の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導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 inter prediction information derivation | leading-out part of the moving image encoder of FIG. 1 of 1st Example. 第１の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導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 inter prediction information derivation | leading-out part of the moving image decoding apparatus of FIG. 2 of 1st Example. マージモードでの処理対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the prediction block adjacent to the prediction block of the process target in merge mode. 第１の実施例のマージモードのマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the merge candidate derivation | leading-out process of the merge mode of 1st Example, and the construction process procedure of a merge candidate list | wrist. マージモードの空間マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the space merge candidate derivation | leading-out process of merge mode. 時間マージ候補の参照インデックスの導出処理において参照する隣接ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the adjacent block referred in the derivation | leading-out process of the reference index of a time merge candidate. マージモードの時間マージ候補の参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the derivation | leading-out process procedure of the reference index of the time merge candidate of merge mode. マージモードの時間マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the time merge candidate derivation | leading-out process procedure of merge mode. マージモードの異なる時間のピクチャの導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the derivation | leading-out process procedure of the picture of the time from which merge mode differs. マージモードの異なる時間のピクチャの予測ブロックの導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the derivation | leading-out process procedure of the prediction block of the picture of the time from which merge mode differs. マージモードの時間マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the time merge candidate derivation | leading-out process procedure of merge mode. マージモードの時間マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the time merge candidate derivation | leading-out process procedure of merge mode. 動きベクトルのスケーリング演算処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the scaling calculation processing procedure of a motion vector. 動きベクトルのスケーリング演算処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the scaling calculation processing procedure of a motion vector. マージモードの追加マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the additional merge candidate derivation | leading-out process procedure of merge mode. マージ候補制限処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a merge candidate restriction | limiting process procedure. 第２〜７の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導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 inter prediction information derivation | leading-out part of the moving image encoder of FIG. 1 of the 2nd-7th Example. 第２〜７の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導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 inter prediction information derivation | leading-out part of the moving image decoding apparatus of FIG. 2 of the 2nd-7th Example. 第２〜７の実施例のマージモードのマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the merge candidate derivation | leading-out process of the merge mode of 2nd-7th Example, and the construction process sequence of a merge candidate list | wrist. 第２の実施例のマージモードの有効マージ候補補充処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the effective merge candidate supplement processing procedure of the merge mode of 2nd Example. 第３の実施例のマージモードの有効マージ候補補充処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the effective merge candidate supplement processing procedure of the merge mode of 3rd Example. 第４の実施例のマージモードの有効マージ候補補充処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the effective merge candidate supplement processing procedure of the merge mode of 4th Example. 第５の実施例のマージモードの追加マージ候補導出処理および有効マージ候補補充処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the additional merge candidate derivation | leading-out process of the merge mode of 5th Example, and the effective merge candidate supplement process. 第６〜７の実施例のマージモードの初期化されたインター予測情報をマージ候補として有効にする処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process sequence which validates the inter prediction information initialized by the merge mode of the 6th-7th Example as a merge candidate. 従来のＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４の時間ダイレクトモードを説明する図である。Conventional MPEG-4 AVC / H. It is a figure explaining the H.264 time direct mode. 動画像符号化装置のインター予測情報導出部のインター予測情報選択部の処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process sequence of the inter prediction information selection part of the inter prediction information derivation | leading-out part of a moving image encoder. 動画像復号装置のインター予測情報導出部のインター予測情報選択部の処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process sequence of the inter prediction information selection part of the inter prediction information derivation | leading-out part of a moving image decoding apparatus.

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、符号化対象ブロックに隣接するブロックまたは符号化済みのピクチャ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導出し、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、符号化対象ブロックに隣接するブロックまたは符号化済みのピクチャ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導出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、復号対象ブロックに隣接するブロックまたは復号済みのピクチャ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、復号対象ブロックに隣接するブロックまたは復号済みのピクチャ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導出する。   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. Next, a plurality of predicted motion vectors are derived from the motion vectors of the block adjacent to the encoding target block or the block of the encoded picture, and the difference vector between the motion vector of the encoding target block and the selected prediction motion vector The amount of code is reduced by calculating and encoding. Alternatively, the coding amount is reduced by deriving the coding information of the coding target block by using the coding information of the block adjacent to the coding target block or the block of the coded picture. Also, in the case of decoding a moving image, a plurality of predicted motion vectors are calculated from the motion vectors of a block adjacent to the decoding target block or a decoded picture block, and selected from the difference vector decoded from the encoded stream The motion vector of the decoding target block is calculated from the predicted motion vector and decoded. Alternatively, the encoding information of the decoding target block is derived by using the encoding information of the block adjacent to the decoding target block or the block of the decoded picture.

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、ピクチャを１つまたは複数分割したスライスが符号化の基本単位となっており、スライス毎にスライスの種類を示す情報であるスライスタイプが設定される。図３に示されるように、スライス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、スライス内での符号化／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, a slice obtained by dividing a picture into one or more is a basic unit of encoding, and a slice type, which is information indicating a slice type, is set for each slice. As shown in FIG. 3, the slice 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 / decoded in a slice (a block to be encoded in the encoding process and a block to be decoded in the decoding process. Hereinafter, unless otherwise specified, 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 twice 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、符号化／復号対象ピクチャ内の符号化／復号済み（符号化処理においては符号化した信号を復号したピクチャ、予測ブロック、画像信号等に用い、復号処理においては復号したピクチャ、予測ブロック、画像信号等に用いる。以下、断りのない限り、この意味で用いる。）の周囲の画像信号から予測を行うイントラ予測（MODE_INTRA）、及び符号化／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)
Encoded / decoded in the picture to be encoded / decoded in units of coding blocks (in the encoding process, the encoded signal is used for a decoded picture, a prediction block, an image signal, etc., and the decoded picture in the decoding process) This is used for prediction blocks, image signals, etc. Hereinafter, unless otherwise noted, it is used in this sense.) Intra prediction (MODE_INTRA) in which prediction is performed from surrounding image signals, and image signals of encoded / decoded pictures Switch inter prediction (MODE_INTER) to perform prediction. 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８種類の分割モード（PartMode）を定義する。 (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, eight types of partition modes (PartMode) are defined according to the method of dividing the luminance signal of the coding block.

図４（ａ）に示す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分割モード（PartMode）を２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）と定義する。図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す符号化ブロックの輝度信号を上下に並ぶ２つの予測ブロックに分割する分割モード（PartMode）をそれぞれ２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）と定義する。ただし、２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）は上下に１：１の比率で分割した分割モードであり、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）は上下に１：３の比率で分割した分割モードであり、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）は上下に３：１の比率で分割した分割モードである。図４（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示す符号化ブロックの輝度信号を左右に並ぶ２つの予測ブロックに分割する分割モード（PartMode）をそれぞれＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）、ｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）と定義する。ただし、Ｎ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）は左右に１：１の比率で分割した分割モードであり、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）は左右に１：３の比率で分割した分割モードであり、ｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）は左右に３：１の比率で分割した分割モードである。図４（ｈ）に示す符号化ブロックの輝度信号を上下左右に４分割して、４つの予測ブロックとした分割モード（PartMode）をＮ×Ｎ分割（PART_NxN）とそれぞれ定義する。   A division mode (PartMode) that is regarded as one prediction block without dividing the luminance signal of the encoded block shown in FIG. 4A is defined as 2N × 2N division (PART_2Nx2N). The division modes (PartMode) for dividing the luminance signal of the coding block shown in FIGS. 4B, 4C, and 4D into two prediction blocks arranged vertically are 2N × N division (PART_2NxN) and 2N × nU, respectively. It is defined as division (PART_2NxnU) and 2N × nD division (PART_2NxnD). However, 2N × N division (PART_2NxN) is a division mode divided up and down at a ratio of 1: 1, and 2N × nU division (PART_2NxnU) is a division mode divided up and down at a ratio of 1: 3 and 2N × The nD division (PART_2NxnD) is a division mode in which division is performed at a ratio of 3: 1 up and down. The division modes (PartMode) for dividing the luminance signals of the coding blocks shown in FIGS. 4 (e), (f), and (g) into two prediction blocks arranged on the left and right are divided into N × 2N divisions (PART_Nx2N) and nL × 2N, respectively. It is defined as division (PART_nLx2N) and nR × 2N division (PART_nRx2N). However, N × 2N division (PART_Nx2N) is a division mode in which left and right are divided at a ratio of 1: 1, and nL × 2N division (PART_nLx2N) is a division mode in which division is performed at a ratio of 1: 3 in the left and right, and nR × 2N division (PART_nRx2N) is a division mode in which the image is divided in the ratio of 3: 1 to the left and right. The division mode (PartMode) in which the luminance signal of the coding block shown in FIG. 4 (h) is divided into four parts in the vertical and horizontal directions and defined as four prediction blocks is defined as N × N division (PART_NxN).

なお、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。   Note that the color difference signal is also divided in the same manner as the vertical and horizontal division ratios of the luminance signal for each division mode (PartMode).

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）、（ｃ）、（ｄ）に示す２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）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（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示すＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）、ｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）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（ｈ）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 partition (PART_2NxN), 2N × nU partition (PART_2NxnU), and 2N × nD partition (PART_2NxnD) shown in FIGS. 4B, 4C, and 4D, the partition index PartIdx of the upper prediction block is set to 0. The partition index PartIdx of the lower prediction block is set to 1. In the N × 2N partition (PART_Nx2N), nL × 2N partition (PART_nLx2N), and nR × 2N partition (PART_nRx2N) shown in FIGS. 4E, 4F, and 4G, the partition index PartIdx of the left prediction block is set to 0. The division index PartIdx of the right prediction block is set to 1. In the N × N partition (PART_NxN) shown in FIG. 4H, 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、分割モード（PartMode）は２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）、２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）、Ｎ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）、及びｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）を定義する。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）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）、Ｎ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）、及びｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）に加えてＮ×Ｎ分割（PART_NxN）を定義することもできるが、本実施の形態においては、分割モード（PartMode）がＮ×Ｎ分割（PART_NxN）を定義しないものとする。   When the prediction mode (PredMode) is inter prediction (MODE_INTER), the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N), 2N × N partition (PART_2NxN), 2N × nU partition (PART_2NxnU), 2N × nD partition (PART_2NxnD) , N × 2N partition (PART_Nx2N), nL × 2N partition (PART_nLx2N), and nR × 2N partition (PART_nRx2N). Only coding block D, which is the smallest coding block, has a partition mode (PartMode) of 2N × 2N partition (PART_2Nx2N), 2N × N partition (PART_2NxN), 2N × nU partition (PART_2NxnU), 2N × nD partition (PART_2NxnD) In addition to N × 2N division (PART_Nx2N), nL × 2N division (PART_nLx2N), and nR × 2N division (PART_nRx2N), N × N division (PART_NxN) can be defined. It is assumed that the partition mode (PartMode) does not define N × N partition (PART_NxN).

予測モード（PredMode）がイントラ予測（MODE_INTRA）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）だけを定義し、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）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 intra prediction (MODE_INTRA), only the 2N × 2N partition (PART_2Nx2N) is defined as the partition mode (PartMode) except for the encoding block D which is the minimum encoding block, and the minimum encoding block For only the coding block D, the partition mode (PartMode) defines N × N partition (PART_NxN) in addition to 2N × 2N partition (PART_2Nx2N). 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.

（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、符号化／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を行うことができ、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 coded / 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, it is assumed that the constants and variables with the subscript LX in the output are processed for each of L0 and L1.

（マージモード、マージ候補）
マージモードとは、符号化／復号対象の予測ブロックの予測モード、参照インデックス、動きベクトル等のインター予測情報を符号化／復号するのではなく、符号化／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／復号対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、あるいは符号化／復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化／復号済みのピクチャの符号化／復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近（近傍の位置）に存在する予測ブロックのインター予測情報から符号化／復号対象の予測ブロックのインター予測情報を導出することによりインター予測を行うモードである。符号化／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／復号対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック及びその予測ブロックのインター予測情報を空間マージ候補、符号化／復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化／復号済みのピクチャの符号化／復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近（近傍の位置）に存在する予測ブロック及びその予測ブロックのインター予測情報から導出されるインター予測情報を時間マージ候補とする。それぞれのマージ候補はマージ候補リストに登録され、マージインデックスによりインター予測で用いるマージ候補を特定する。 (Merge mode, merge candidate)
The merge mode does not encode / decode inter prediction information such as a prediction mode, a reference index, and a motion vector of a prediction block to be encoded / decoded, but within the same picture as a prediction block to be encoded / decoded. The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded / decoded, or the same position as the prediction block to be encoded / decoded of a coded / decoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded / decoded or its position In this mode, inter prediction is performed by deriving inter prediction information of a prediction block to be encoded / decoded from inter prediction information of a prediction block existing in the vicinity (neighboring position). The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded / decoded in the same picture as the prediction block to be encoded / decoded and inter prediction information of the prediction block are spatial merge candidates, the prediction block to be encoded / decoded, and the time. Prediction information derived from a prediction block existing at the same position as or near (previously near) a prediction block to be encoded / decoded of a differently encoded / decoded picture and inter prediction information of the prediction block Are time merge candidates. Each merge candidate is registered in the merge candidate list, and the merge candidate used in the inter prediction is specified by the merge index.

（隣接する予測ブロックについて）
図５、図６、図７及び図８は空間マージ候補の導出、および時間マージ候補の参照インデックスの導出の際に参照する符号化／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／復号対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックを説明する図である。図９は時間マージ候補の導出の際に参照する符号化／復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化／復号済みのピクチャにおいて、符号化／復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する既に符号化／復号済みの予測ブロックを説明する図である。図５、図６、図７、図８及び図９を用いて符号化／復号対象の予測ブロックの空間方向に隣接する予測ブロック、及び異なる時間の同一位置の予測ブロックについて説明する。 (About adjacent prediction blocks)
5, 6, 7, and 8 illustrate encoding / decoding in the same picture as the prediction block to be encoded / decoded that is referred to when the spatial merge candidate is derived and the reference index of the temporal merge candidate is derived. It is a figure explaining the prediction block adjacent to the object prediction block. FIG. 9 shows a picture that has been encoded / decoded that is temporally different from the prediction block to be encoded / decoded that is referred to when the temporal merge candidate is derived. It is a figure explaining the prediction block which has already been encoded / decoded. A prediction block adjacent in the spatial direction of a prediction block to be encoded / decoded and a prediction block at the same position at different times will be described with reference to FIGS. 5, 6, 7, 8, and 9.

図５に示すように、符号化／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／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Ａ、上側の辺に隣接する予測ブロックＢ、右上の頂点に隣接する予測ブロックＣ、左下の頂点に隣接する予測ブロックＤ、および左上の頂点に隣接する予測ブロックＥを空間方向に隣接する予測ブロックと定義する。   As shown in FIG. 5, a prediction block A adjacent to the left side of the prediction block to be encoded / decoded in the same picture as the prediction block to be encoded / decoded, a prediction block B adjacent to the upper side, A prediction block C adjacent to the upper right vertex, a prediction block D adjacent to the lower left vertex, and a prediction block E adjacent to the upper left vertex are defined as prediction blocks adjacent in the spatial direction.

なお、図６に示すように、符号化／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／復号対象の予測ブロックより小さく、複数存在する場合には、本実施の形態においては左側の辺に隣接する予測ブロックの中で最も下の予測ブロックＡ１０だけを左側の辺に隣接する予測ブロックＡとする。   As shown in FIG. 6, when the size of the prediction block adjacent to the left side of the prediction block to be encoded / decoded is smaller than the prediction block to be encoded / 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 A adjacent to the left side.

同様に、符号化／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／復号対象の予測ブロックより小さく、複数存在する場合には、本実施の形態においては左側の辺に隣接する予測ブロックの中で最も右の予測ブロックＢ１０だけを上側の辺に隣接する予測ブロックＢとする。   Similarly, when the size of the prediction block adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded / decoded is smaller than the prediction block to be encoded / decoded, and there are a plurality of prediction blocks, the left side in the present embodiment Only the rightmost prediction block B10 among the prediction blocks adjacent to is set as the prediction block B adjacent to the upper side.

なお、図７に示すように、符号化／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Ｆのサイズが符号化／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Ｆがその符号化／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Ａとし、符号化／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Ｄとし、符号化／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Ｅとする。図７の例では、予測ブロックＡ、予測ブロックＤ及び予測ブロックＥは同一の予測ブロックとなる。   In addition, as shown in FIG. 7, even when the size of the prediction block F adjacent to the left side of the prediction block to be encoded / decoded is larger than the prediction block to be encoded / decoded, it is adjacent to the left side according to the above condition. If the prediction block F is adjacent to the left side of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block A is determined. If the prediction block F is adjacent to the lower left vertex of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block D is determined. If it is adjacent to the top left vertex of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block E is determined. In the example of FIG. 7, the prediction block A, the prediction block D, and the prediction block E are the same prediction block.

なお、図８に示すように、符号化／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Ｇのサイズが符号化／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Ｇがその符号化／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Ｂとし、符号化／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Ｃとし、符号化／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Ｅとする。図８の例では、予測ブロックＢ、予測ブロックＣ及び予測ブロックＥは同一の予測ブロックとなる。   As shown in FIG. 8, even when the size of the prediction block G adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded / decoded is larger than the prediction block to be encoded / decoded, it is adjacent to the upper side according to the above condition. If the prediction block G is adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block B is determined. If the prediction block G is adjacent to the upper right vertex of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block C is determined. If it is adjacent to the top left vertex of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block E is determined. In the example of FIG. 8, the prediction block B, the prediction block C, and the prediction block E are the same prediction block.

図９に示すように、符号化／復号対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化／復号済みのピクチャにおいて、符号化／復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する既に符号化／復号済みの予測ブロックＴ０およびＴ１を異なる時間の同一位置の予測ブロックと定義する。   As shown in FIG. 9, in an already encoded / decoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded / decoded, an already encoded / decoded picture that exists at or near the same position as the prediction block to be encoded / decoded. The decoded prediction blocks T0 and T1 are defined as prediction blocks at the same position at different times.

（ＰＯＣについて）
ＰＯＣは符号化されるピクチャに関連付けられる変数とし、ピクチャの出力／表示順序で１ずつ増加する値が設定される。ＰＯＣの値によって、同じピクチャであるかを判別したり、出力／表示順序でのピクチャ間の前後関係を判別したり、ピクチャ間の距離を導出したりすることができる。例えば、２つのピクチャのＰＯＣが同じ値を持つ場合、同一のピクチャであると判断できる。２つのピクチャのＰＯＣが違う値を持つ場合、ＰＯＣの値が小さいピクチャのほうが、先に出力／表示されるピクチャであると判断でき、２つのピクチャのＰＯＣの差が時間軸方向でのピクチャ間距離を示す。 (About POC)
POC is a variable associated with the picture to be encoded, and is set to a value that increases by 1 in the picture output / display order. Based on the POC value, it is possible to determine whether they are the same picture, to determine the front-to-back relationship between pictures in the output / display order, or to derive the distance between pictures. For example, if the POCs of two pictures have the same value, it can be determined that they are the same picture. When the POCs of two pictures have different values, it can be determined that the picture with the smaller POC value is the picture to be output / displayed first, and the difference between the POCs of the two pictures is the time axis direction difference between the pictures. Indicates 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、ヘッダ情報設定部１１７、動きベクトル検出部１０２、差分動きベクトル算出部１０３、インター予測情報導出部１０４、動き補償予測部１０５、イントラ予測部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符号化ビット列生成部１１８、第２符号化ビット列生成部１１０、第３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、および復号画像メモリ１１６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 header information setting unit 117, a motion vector detection unit 102, a difference motion vector calculation unit 103, an inter prediction information derivation unit 104, a motion compensation prediction unit 105, and an intra prediction unit. 106, prediction method determination unit 107, residual signal generation unit 108, orthogonal transform / quantization unit 109, first encoded bit sequence generation unit 118, second encoded bit sequence generation unit 110, third encoded bit sequence generation unit 111, A multiplexing unit 112, an inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 113, a decoded image signal superimposing unit 114, an encoded information storage memory 115, and a decoded image memory 116 are provided.

ヘッダ情報設定部１１７は、シーケンス、ピクチャ、スライス単位の情報を設定する。設定されたシーケンス、ピクチャ、スライス単位の情報はインター予測情報導出部１０４、第１符号化ビット列生成部１１８に供給するとともに、図示していないがすべてのブロックに供給する。後述する最大マージ候補数maxNumMergeCandもヘッダ情報設定部１１７で設定される。   The header information setting unit 117 sets information in units of sequences, pictures, and slices. The set sequence, picture, and slice unit information is supplied to the inter prediction information deriving unit 104 and the first encoded bit string generating unit 118, and is also supplied to all blocks (not shown). The maximum merge candidate number maxNumMergeCand described later is also set by the header information setting unit 117.

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１０７、および残差信号生成部１０８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 107, and the residual signal generation unit 108 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１１６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１０７に供給する。   The motion vector detection unit 102 uses the motion vector for 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 116 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 107.

差分動きベクトル算出部１０３は、符号化情報格納メモリ１１５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１０７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１０７に供給する。   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 115, and generates a prediction motion vector list. The optimum motion vector predictor is selected from a plurality of motion vector predictor candidates registered and registered in the motion vector predictor list, and a motion vector difference is calculated from the motion vector detected by the motion vector detector 102 and the motion vector predictor. Then, the calculated difference motion vector is supplied to the prediction method determination unit 107. 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 107.

インター予測情報導出部１０４は、マージモードでのマージ候補を導出する。符号化情報格納メモリ１１５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、複数のマージ候補を導出して後述する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適したマージ候補を選択し、選択されたマージ候補の各予測ブロックのＬ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]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１０７に供給する。ここで、xP、yP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る。インター予測情報導出部１０４の詳細な構成と動作は後述する。   The inter prediction information deriving unit 104 derives merge candidates in the merge mode. A plurality of merge candidates are derived using the encoding information of the already encoded prediction block stored in the encoding information storage memory 115 and registered in a merge candidate list described later, and registered in the merge candidate list Flags predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP indicating whether or not to use the L0 prediction and L1 prediction of each prediction block of the selected merge candidate from among a plurality of merge candidates ] [yP], reference index refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], motion vector mvL0 [xP] [yP], mvL1 [xP] [yP] etc. And a merge index for specifying the selected merge candidate is supplied to the prediction method determination unit 107. Here, xP and yP are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture. The detailed configuration and operation of the inter prediction information deriving unit 104 will be described later.

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導出部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インター予測（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１０７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 compensated prediction unit 105 generates a predicted image signal by inter prediction (motion compensated prediction) from the reference picture using the motion vectors detected by the motion vector detection unit 102 and the inter prediction information deriving unit 104, and generates the predicted image signal. This is supplied to the prediction method determination unit 107. 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.

イントラ予測部１０６は、各イントラ予測モードについてイントラ予測を行う。復号画像メモリ１１６に格納されている復号済みの画像信号からイントラ予測により予測画像信号を生成し、複数のイントラ予測モードの中から適したイントラ予測モードを選択し、選択されたイントラ予測モード、及び選択されたイントラ予測モードに応じた予測画像信号を予測方法決定部１０７に供給する。   The intra prediction unit 106 performs intra prediction for each intra prediction mode. A prediction image signal is generated by intra prediction from the decoded image signal stored in the decoded image memory 116, a suitable intra prediction mode is selected from a plurality of intra prediction modes, the selected intra prediction mode, and A prediction image signal corresponding to the selected intra prediction mode is supplied to the prediction method determination unit 107.

予測方法決定部１０７はそれぞれの予測方法毎に符号化情報及び残差信号の符号量、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モード、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２符号化ビット列生成部１１０に供給する。   The prediction method determination unit 107 evaluates the encoding information and the code amount of the residual signal for each prediction method, the distortion amount between the prediction image signal and the image signal, and the like from among a plurality of prediction methods. The prediction mode PredMode and split mode PartMode are determined to determine whether inter prediction (PRED_INTER) or intra prediction (PRED_INTRA) is optimal for each coding block. In inter prediction (PRED_INTER), it is determined whether or not the mode is merge mode. When the merge mode is selected, the merge index is determined. When the merge mode is not selected, the inter prediction mode, the prediction motion vector index, the reference indexes of L0 and L1, the difference motion vector, and the like are determined. This is supplied to the encoded bit string generation unit 110.

さらに、予測方法決定部１０７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１１５に格納する。ここで格納する符号化情報は、各符号化ブロックの予測モードPredMode、分割モードPartMode、各予測ブロックのＬ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等である。ここで、xP、yP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る。なお、予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP]、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xP][yP]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[xP][yP]は１, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xP][yP]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[xP][yP]は０, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xP][yP]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[xP][yP]、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xP][yP]は共に１である。予測方法決定部１０７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１０８と復号画像信号重畳部１１４に供給する。   Furthermore, the prediction method determination unit 107 stores information indicating the determined prediction method and encoded information including a motion vector corresponding to the determined prediction method in the encoded information storage memory 115. The encoded information stored here is a flag predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [indicating whether to use the prediction mode PredMode, the partition mode PartMode, the L0 prediction of each prediction block, and the L1 prediction of each prediction block. xP] [yP], L0, L1 reference indices refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], L0, L1 motion vectors mvL0 [xP] [yP], mvL1 [xP] [yP], etc. It is. Here, xP and yP are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture. When the prediction mode PredMode is intra prediction (MODE_INTRA), a flag predFlagL0 [xP] [yP] indicating whether to use L0 prediction and a flag predFlagL1 [xP] [yP] indicating whether to use L1 prediction are Both are zero. On the other hand, when the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the flag predFlagL0 [xP] [yP] indicating whether to use L0 prediction is 1, L1 prediction is used. The flag predFlagL1 [xP] [yP] indicating whether or not is zero. When the inter prediction mode is L1 prediction (Pred_L1), the flag predFlagL0 [xP] [yP] indicating whether to use L0 prediction is 0, and the flag predFlagL1 [xP] [yP] indicating whether to use L1 prediction is 1. When the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), a flag predFlagL0 [xP] [yP] indicating whether to use L0 prediction and a flag predFlagL1 [xP] [yP] indicating whether to use L1 prediction are both 1. It is. The prediction method determination unit 107 supplies a prediction image signal corresponding to the determined prediction mode to the residual signal generation unit 108 and the decoded image signal superimposition unit 114.

残差信号生成部１０８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１０９に供給する。
直交変換・量子化部１０９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３符号化ビット列生成部１１１と逆量子化・逆直交変換部１１３に供給する。さらに、直交変換・量子化部１０９は、量子化パラメータを符号化情報格納メモリ１１５に格納する。 The residual signal generation unit 108 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 109.
The orthogonal transform / quantization unit 109 performs orthogonal transform and quantization on the residual signal according to the quantization parameter to generate an orthogonal transform / quantized residual signal, and a third encoded bit string generation unit 111 And supplied to the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 113. Further, the orthogonal transform / quantization unit 109 stores the quantization parameter in the encoded information storage memory 115.

第１符号化ビット列生成部１１８は、ヘッダ情報設定部１１７で設定されたシーケンス、ピクチャ、スライス単位の情報を符号化する。第１の符号化ビット列を生成し、多重化部１１２に供給する。後述する最大マージ候補数maxNumMergeCandも第１符号化ビット列生成部１１８で符号化される。   The first encoded bit string generation unit 118 encodes the sequence, picture, and slice unit information set by the header information setting unit 117. A first encoded bit string is generated and supplied to the multiplexing unit 112. The maximum number of merge candidates maxNumMergeCand described later is also encoded by the first encoded bit string generation unit 118.

第２符号化ビット列生成部１１０は、符号化ブロック及び予測ブロック毎に予測方法決定部１０７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スキップモードかどうかを判別する情報、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、イントラ予測（PRED_INTRA）の場合、イントラ予測モード、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２の符号化ビット列を生成し、多重化部１１２に供給する。なお、本実施の形態では、符号化ブロックがスキップモード（シンタックス要素skip_flag[x0][y0]が１）の場合、予測ブロックの予測モードPredModeの値はインター予測（MODE_INTER）で、マージモード（merge_flag[x0][y0]が１）で、分割モード（PartMode）は２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）とする。   The 2nd coding bit stream production | generation part 110 encodes the encoding information according to the prediction method determined by the prediction method determination part 107 for every encoding block and prediction block. Specifically, information for determining whether or not the skip mode for each coding block, prediction mode PredMode for determining whether inter prediction (PRED_INTER) or intra prediction (PRED_INTRA), split mode PartMode, intra prediction (PRED_INTRA), For intra prediction mode and inter prediction (PRED_INTER), a flag that determines whether or not it is merge mode, merge index if merge mode, inter prediction mode, prediction motion vector index, information on difference motion vector, etc. if not merge mode The encoded information is encoded according to a prescribed syntax rule described later to generate a second encoded bit string, and the encoded information is supplied to the multiplexing unit 112. In the present embodiment, when the coding block is in skip mode (syntax element skip_flag [x0] [y0] is 1), the prediction mode PredMode value of the prediction block is inter prediction (MODE_INTER) and merge mode ( merge_flag [x0] [y0] is 1), and the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N).

第３符号化ビット列生成部１１１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３の符号化ビット列を生成し、多重化部１１２に供給する。多重化部１１２で、第１の符号化ビット列、第２の符号化ビット列および第３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 third encoded bit string generation unit 111 generates a third encoded bit string by entropy-encoding the orthogonally transformed and quantized residual signal according to a prescribed syntax rule, and supplies the third encoded bit string to the multiplexing unit 112. The multiplexing unit 112 multiplexes the first encoded bit string, the second encoded bit string, and the third encoded bit string in accordance with a specified syntax rule, and outputs a bit stream.

逆量子化・逆直交変換部１１３は、直交変換・量子化部１０９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１１４に供給する。復号画像信号重畳部１１４は、予測方法決定部１０７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１１３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１１６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１１６に格納されることもある。   The inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 113 performs inverse quantization and inverse orthogonal transform on the orthogonal transform / quantized residual signal supplied from the orthogonal transform / quantization unit 109 to calculate a residual signal, and performs decoding. This is supplied to the image signal superimposing unit 114. The decoded image signal superimposing unit 114 superimposes the predicted image signal according to the determination by the prediction method determining unit 107 and the residual signal subjected to inverse quantization and inverse orthogonal transform by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 113 to decode the decoded image. Is generated and stored in the decoded image memory 116. Note that the decoded image may be stored in the decoded image memory 116 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２１２、第２符号化ビット列復号部２０２、第３符号化ビット列復号部２０３、動きベクトル算出部２０４、インター予測情報導出部２０５、動き補償予測部２０６、イントラ予測部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、および復号画像メモリ２１１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 212, a second encoded bit string decoding unit 202, a third encoded bit string decoding unit 203, a motion vector calculation unit 204, and inter prediction information. A derivation unit 205, a motion compensation prediction unit 206, an intra prediction unit 207, an inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 208, a decoded image signal superimposing unit 209, an encoded information storage memory 210, and a decoded image memory 211 are provided.

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２０８、復号画像信号重畳部２０９、符号化情報格納メモリ２１０、および復号画像メモリ２１１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１１３、復号画像信号重畳部１１４、符号化情報格納メモリ１１５、および復号画像メモリ１１６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 configuration of the inverse orthogonal transform unit 208, the decoded image signal superimposing unit 209, the encoded information storage memory 210, and the decoded image memory 211 is the same as that of the motion compensation prediction unit 105, the inverse quantization / inverse of the moving image encoding device in FIG. The orthogonal transform unit 113, the decoded image signal superimposing unit 114, the encoded information storage memory 115, and the decoded image memory 116 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２１２、第２符号化ビット列復号部２０２、第３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 a first encoded bit string decoding unit 212, a second encoded bit string decoding unit 202, and a third encoded bit string. The data is supplied to the decoding unit 203.

第１符号化ビット列復号部２１２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、スライス単位の情報を得る。得られたシーケンス、ピクチャ、スライス単位の情報は図示していないがすべてのブロックに供給する。後述する最大マージ候補数maxNumMergeCandも第１符号化ビット列復号部２１２で復号される。   The first encoded bit string decoding unit 212 decodes the supplied encoded bit string to obtain information in units of sequences, pictures, and slices. Although the obtained sequence, picture, and slice unit information is not shown, it is supplied to all blocks. The maximum number of merge candidates maxNumMergeCand described later is also decoded by the first encoded bit string decoding unit 212.

第２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、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スキップモードかどうかを判別する情報、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、復号された予測モードPredMode、分割モードPartMode等の符号化情報を符号化情報格納メモリ２１０に格納するとともに、動きベクトル算出部２０４、インター予測情報導出部２０５またはイントラ予測部２０７に供給する。なお、本実施の形態では、符号化ブロックがスキップモード（シンタックス要素skip_flag[x0][y0]が１）の場合、予測ブロックの予測モードPredModeの値はインター予測（MODE_INTER）で、マージモード（merge_flag[x0][y0]が１）で、分割モード（PartMode）は２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）とする。   The second encoded bit string decoding unit 202 decodes the supplied encoded bit string to obtain encoded block unit information and predicted block unit encoded information. Specifically, in the case of prediction mode PredMode, split mode PartMode, and inter prediction (PRED_INTER) that determines whether it is skip mode for each coding block, inter prediction (PRED_INTER) or intra prediction (PRED_INTRA), A flag for determining whether or not the mode is a merge mode. In the case of the merge mode, the encoding information is decoded according to a predetermined syntax rule to be described later. The encoded information such as the decoded prediction mode PredMode and split mode PartMode is stored in the encoded information storage memory 210 and supplied to the motion vector calculation unit 204, the inter prediction information derivation unit 205, or the intra prediction unit 207. In the present embodiment, when the coding block is in skip mode (syntax element skip_flag [x0] [y0] is 1), the prediction mode PredMode value of the prediction block is inter prediction (MODE_INTER) and merge mode ( merge_flag [x0] [y0] is 1), and the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N).

第３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２０８に供給する。   The third 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 208.

動きベクトル算出部２０４は、復号対象の予測ブロックの予測モードPredModeがインター予測（PRED_INTER）でマージモードでない時に、符号化情報格納メモリ２１０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導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２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２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２１０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、Ｌ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等である。ここで、xP、yP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る。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。   When the prediction mode PredMode of the prediction block to be decoded is inter prediction (PRED_INTER) and not the merge mode, the motion vector calculation unit 204 stores the encoded information of the already decoded image signal stored in the encoded information storage memory 210. A plurality of motion vector predictor candidates derived and registered in a motion vector predictor list, which will be described later, and a second encoded bit string decoding unit out of the motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor list 202, a prediction motion vector corresponding to the prediction motion vector index decoded and supplied is selected, a motion vector is calculated from the difference vector decoded by the second encoded bit string decoding unit 202 and the selected prediction motion vector, The encoded information is supplied to the motion compensation prediction unit 206 and stored in the encoded information storage memory 210. To. The encoding information of the prediction block to be supplied / stored here is a reference index of flags predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [yP], L0, L1 indicating whether to use L0 prediction and L1 prediction. refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], L0, L1 motion vectors mvL0 [xP] [yP], mvL1 [xP] [yP], and the like. Here, xP and yP are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture. When the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the flag predFlagL0 indicating whether to use the L0 prediction is 1, and the flag predFlagL1 indicating whether to use the L1 prediction is 0. It is. 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.

インター予測情報導出部２０５は、復号対象の予測ブロックの予測モードPredModeがインター予測（PRED_INTER）でマージモードの時に、マージ候補を導出する。符号化情報格納メモリ１１５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導出して後述する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２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Ｌ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]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２１０に格納する。ここで、xP、yP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る。インター予測情報導出部２０５の詳細な構成と動作は後述する。   The inter prediction information deriving unit 205 derives merge candidates when the prediction mode PredMode of the prediction block to be decoded is inter prediction (PRED_INTER) and in the merge mode. A plurality of merge candidates are derived and registered in a merge candidate list, which will be described later, using the encoded information of already decoded prediction blocks stored in the encoded information storage memory 115, and registered in the merge candidate list Whether a merge candidate corresponding to a merge index decoded and supplied by the second encoded bit string decoding unit 202 is selected from among a plurality of merge candidates, and whether to use the L0 prediction and the L1 prediction of the selected merge candidate PredFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [yP], L0, L1 reference indices refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], L0, L1 motion vectors mvL0 [xP] Inter prediction information such as [yP] and mvL1 [xP] [yP] is supplied to the motion compensation prediction unit 206 and stored in the encoded information storage memory 210. Here, xP and yP are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture. The detailed configuration and operation of the inter prediction information deriving unit 205 will be described later.

動き補償予測部２０６は、動きベクトル算出部２０４またはインター予測情報導出部２０５で算出されたインター予測情報を用いて復号画像メモリ２１１に格納されている参照ピクチャからインター予測（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２０９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必要に応じて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 performs prediction by inter prediction (motion compensation prediction) from the reference picture stored in the decoded image memory 211 using the inter prediction information calculated by the motion vector calculation unit 204 or the inter prediction information deriving unit 205. An image signal is generated, and the predicted image signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 209. Note that in the case of bi-prediction (Pred_BI), the final predicted image signal is generated by multiplying the two motion compensated predicted image signals of L0 prediction and L1 prediction by adaptively multiplying the weight coefficients as necessary. .

イントラ予測部２０７は、復号対象の予測ブロックの予測モードPredModeがイントラ予測（PRED_INTRA）の時に、イントラ予測を行う。第２符号化ビット列復号部２０２で復号された符号化情報にはイントラ予測モードが含まれており、イントラ予測モードに応じて、復号画像メモリ２１１に格納されている復号済みの画像信号からイントラ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２０９に供給する。Ｌ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]を共に０に設定し、符号化情報格納メモリ２１０に格納する。ここで、xP、yP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る。   The intra prediction unit 207 performs intra prediction when the prediction mode PredMode of the prediction block to be decoded is intra prediction (PRED_INTRA). The encoded information decoded by the second encoded bit string decoding unit 202 includes an intra prediction mode, and intra prediction is performed from a decoded image signal stored in the decoded image memory 211 according to the intra prediction mode. To generate a predicted image signal and supply the predicted image signal to the decoded image signal superimposing unit 209. Flags predFlagL0 [xP] [yP] and predFlagL1 [xP] [yP] indicating whether to use L0 prediction and L1 prediction are both set to 0 and stored in the encoded information storage memory 210. Here, xP and yP are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the picture.

逆量子化・逆直交変換部２０８は、第２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 208 performs inverse orthogonal transform and inverse quantization on the orthogonal transform / quantized residual signal decoded by the second 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２０９は、動き補償予測部２０６でインター予測された予測画像信号、またはイントラ予測部２０７でイントラ予測された予測画像信号と、逆量子化・逆直交変換部２０８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２１１に格納する。復号画像メモリ２１１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２１１に格納されることもある。   The decoded image signal superimposing unit 209 performs the prediction image signal inter-predicted by the motion compensation prediction unit 206 or the prediction image signal intra-predicted by the intra prediction unit 207 and the inverse orthogonal transform by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 208. The decoded image signal is decoded by superimposing the dequantized residual signal, and stored in the decoded image memory 211. When stored in the decoded image memory 211, the decoded image may be stored in the decoded image memory 211 after filtering processing that reduces 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.

本実施の形態においてはヘッダ情報設定部１１７で、シーケンス単位、ピクチャ単位またはスライス単位でマージ候補リストmergeCandListに登録される最大マージ候補数maxNumMergeCandを設定し、シンタックス要素として動画像符号化装置の第１符号化ビット列生成部１１８で符号化され、動画像復号装置の第１符号化ビット列復号部２１２で復号される。最大マージ候補数maxNumMergeCandには０から５までの値を設定できるものとし、主に動画像符号化装置の演算処理量を減らす際に、最大マージ候補数maxNumMergeCandに小さな値を設定する。なお、最大マージ候補数maxNumMergeCandに０が設定された場合は、規定のインター予測情報をマージ候補として用いる。本実施の形態の説明においては、最大マージ候補数maxNumMergeCandを５として説明する。   In the present embodiment, the header information setting unit 117 sets the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList in sequence units, picture units, or slice units, and uses the first number of the moving picture coding apparatus as syntax elements. It is encoded by one encoded bit string generation unit 118 and decoded by a first encoded bit string decoding unit 212 of the video decoding device. It is assumed that a value from 0 to 5 can be set in the maximum merge candidate number maxNumMergeCand, and a small value is set in the maximum merge candidate number maxNumMergeCand mainly when reducing the processing amount of the moving picture coding apparatus. When 0 is set to the maximum merge candidate number maxNumMergeCand, the prescribed inter prediction information is used as a merge candidate. In the description of the present embodiment, the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is assumed to be 5.

図１０は予測ブロック単位に記述されるシンタックス規則を示す。本実施の形態では、符号化ブロックがスキップモード（シンタックス要素skip_flag[x0][y0]が１）の場合、予測ブロックの予測モードPredModeの値はインター予測（MODE_INTER）で、マージモード（merge_flag[x0][y0]が１）で、分割モード（PartMode）は２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）とする。merge_flag[x0][y0]が１の場合、マージモードであることを示し、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が１より大きい場合に、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。skip_flag[x0][y0]が１の場合、スキップモードであることを示し、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が１より大きい場合に、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。   FIG. 10 shows syntax rules described in units of prediction blocks. In the present embodiment, when the coding block is in skip mode (syntax element skip_flag [x0] [y0] is 1), the prediction mode PredMode value of the prediction block is inter prediction (MODE_INTER) and merge mode (merge_flag [ x0] [y0] is 1) and the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N). When merge_flag [x0] [y0] is 1, this indicates merge mode, and when the value of the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is greater than 1, the syntax element of the index of the merge list that is a list of merge candidates to be referenced merge_idx [x0] [y0] is installed. When skip_flag [x0] [y0] is 1, it indicates skip mode. When the value of the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand is larger than 1, the syntax element of the index of the merge list that is a list of merge candidates to be referred to merge_idx [x0] [y0] is installed.

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。   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、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が１より大きい場合に、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。マージインデックスをエントロピー符号化／復号する場合、マージ候補数が小さい程、小さい符号量で符号化／復号することができ、少ない処理量で符号化／復号することができる。図１１はマージインデックスのシンタックス要素merge_idx[x0][y0]のエントロピー符号（コード）の一例である。最大マージ候補数が２の場合、マージインデックスが0, 1の時、マージインデックスのシンタックス要素merge_idx[x0][y0]の符号はそれぞれ'０'、'１'となる。最大マージ候補数が３の場合、マージインデックスが０、１、２の時、マージインデックスのシンタックス要素merge_idx[x0][y0]の符号はそれぞれ'０'、'１０'、'１１'となる。最大マージ候補数が４の場合、マージインデックスが０、１、２、３の時、マージインデックスのシンタックス要素merge_idx[x0][y0]の符号はそれぞれ'０'、'１０'、'１１０'、'１１１'となる。最大マージ候補数が５の場合、マージインデックスが０、１、２、３、４の時、マージインデックスのシンタックス要素merge_idx[x0][y0]の符号はそれぞれ'０'、'１０'、'１１０'、'１１１０'、'１１１１'となる。つまり、マージ候補リストmergeCandListに登録される最大マージ候補数maxNumMergeCandがわかっている場合、最大マージ候補数maxNumMergeCandが少ない方がマージインデックスを小さい符号量で表現可能である。本実施の形態においては、図１１に示すようにマージ候補数に応じて、マージインデックスのそれぞれの値を示す符号を切り替えることでマージインデックスの符号量を削減する。本実施の形態においては、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値以上の値を持つマージインデックスは符号化、復号されることはない。なお、最大マージ候補数maxNumMergeCandが１の場合、マージインデックスを符号化／復号せず、マージインデックスは０である。また、最大マージ候補数が０の場合、規定のインター予測情報をマージ候補として用いるため、マージインデックスは不要である。   Next, when merge_flag [x0] [y0] is 1, it indicates merge mode. When the value of the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand is larger than 1, the index of the merge list that is a list of merge candidates to be referred to The syntax element merge_idx [x0] [y0] is set. 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. When entropy encoding / decoding of a merge index is performed, the smaller the number of merge candidates is, the more encoding / decoding can be performed with a small code amount, and the encoding / decoding can be performed with a small amount of processing. FIG. 11 shows an example of the entropy code (code) of the merge index syntax element merge_idx [x0] [y0]. When the maximum number of merge candidates is 2, when the merge index is 0, 1, the codes of the merge index syntax elements merge_idx [x0] [y0] are “0” and “1”, respectively. When the maximum number of merge candidates is 3, when the merge index is 0, 1, or 2, the codes of the merge index syntax elements merge_idx [x0] [y0] are “0”, “10”, and “11”, respectively. . When the maximum number of merge candidates is 4, when the merge index is 0, 1, 2, 3, the codes of the merge index syntax elements merge_idx [x0] [y0] are '0', '10', and '110', respectively. , '111'. When the maximum number of merge candidates is 5, when the merge index is 0, 1, 2, 3, 4, the signs of the merge index syntax elements merge_idx [x0] [y0] are '0', '10', ' 110 ',' 1110 ', and' 1111 '. That is, when the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList is known, the smaller the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand can represent the merge index with a smaller code amount. In the present embodiment, the code amount of the merge index is reduced by switching the code indicating each value of the merge index according to the number of merge candidates as shown in FIG. In the present embodiment, a merge index having a value equal to or greater than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is not encoded or decoded. When the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 1, the merge index is not encoded / decoded and the merge index is 0. Further, when the maximum number of merge candidates is 0, the specified inter prediction information is used as a merge candidate, so a merge index is unnecessary.

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スライスの場合、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、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。本発明の本実施の形態においてはこれらの候補数の値を２と設定する。   On the other hand, when merge_flag [x0] [y0] is 0, it indicates that the mode is not merge mode. When the slice type is B slice, a syntax element inter_pred_flag [x0] [y0] for identifying the inter prediction mode is installed. The syntax element identifies L0 prediction (Pred_L0), L1 prediction (Pred_L1), and bi-prediction (Pred_BI). 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, syntax elements mvp_idx_l0 [x0] [y0] and mvp_idx_l1 [x0] [y0] of an index of a predicted motion vector list that is a list of predicted motion vector candidates to be referred to are set. 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 in (x0, y0) in the picture It is the prediction motion vector index of L0 and L1 of the prediction block located. In the present embodiment of the present invention, the value of the number of candidates is set to 2.

実施の形態に係るインター予測情報導出方法は、図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４及び図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５において実施される。   The inter prediction information deriving method according to the embodiment is implemented in the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG.

実施の形態に係るインター予測情報導出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PredModeがインター予測（MODE_INTER）で、スキップモードを含むマージモードの場合に、符号化の場合、符号化済みの予測ブロックの予測モード、参照インデックス、動きベクトルを利用して符号化対象の予測ブロックの予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出する際、復号の場合、復号済みの予測ブロックの予測モード、参照インデックス、動きベクトルを利用して復号対象の予測ブロックの予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出する際に実施される。   An inter prediction information derivation 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 PredMode of the prediction block is inter prediction (MODE_INTER) and the merge mode includes the skip mode, in the case of encoding, encoding is performed using the prediction mode, reference index, and motion vector of the encoded prediction block. When deriving the prediction mode, reference index, and motion vector of the target prediction block, in the case of decoding, in the case of decoding, the prediction mode, reference index, and motion vector of the prediction block to be decoded using the prediction mode, reference index, and motion vector of the decoded prediction block This is performed when an index and a motion vector are derived.

マージモードは図５、図６、図７及び図８を用いて説明した左に隣接する予測ブロックＡ、上に隣接する予測ブロックＢ、右上に隣接する予測ブロックＣ、左下に隣接する予測ブロックＤ、左上に隣接する予測ブロックＥの５つの予測ブロックに加えて、図９を用いて説明した異なる時間の同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックＣｏｌ（Ｔ０、Ｔ１のいずれか）の予測ブロックからマージ候補を導出する。動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４、及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５はそれらのマージ候補を符号化側と復号側で共通の規定の順序でマージ候補リストに登録し、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４がマージ候補リストの要素を特定するマージインデックスを決定して第２符号化ビット列生成部１１０を経由して符号化し、動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５は第２符号化ビット列復号部２０２で復号されたマージインデックスが供給されて、そのマージインデックスに応じた予測ブロックをマージ候補リストから選択し、その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用いて、動き補償予測を行う。   The merge mode includes the prediction block A adjacent to the left, the prediction block B adjacent to the upper side, the prediction block C adjacent to the upper right, and the prediction block D adjacent to the lower left described with reference to FIGS. 5, 6, 7, and 8. In addition to the five prediction blocks of the prediction block E adjacent to the upper left, from the prediction block Col (either T0 or T1) existing at the same position at or near the different time described with reference to FIG. Derive merge candidates. The inter prediction information deriving unit 104 of the moving image encoding device and the inter prediction information deriving unit 205 of the moving image decoding device register these merge candidates in the merge candidate list in a common order on the encoding side and the decoding side. The inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device determines a merge index for specifying an element of the merge candidate list, encodes it via the second encoded bit string generation unit 110, and performs inter prediction of the video decoding device. The information deriving unit 205 is supplied with the merge index decoded by the second encoded bit stream decoding unit 202, selects a prediction block corresponding to the merge index from the merge candidate list, and selects the prediction mode of the selected merge candidate, Motion compensation prediction is performed using inter prediction information such as a reference index and a motion vector.

実施の形態に係る第１の実施例のインター予測情報導出方法を図面を用いて説明する。図１２は、実施の形態に係る第１の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の詳細な構成を示す図である。また、図１３は、実施の形態に係る第１の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の詳細な構成を示す図である。   The inter prediction information derivation method of the first example according to the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 of the first example according to the embodiment. FIG. 13 is a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 2 of the first example according to the embodiment.

図１２及び図１３の太枠線で囲まれる部分はそれぞれ、インター予測情報導出部１０４及びインター予測情報導出部２０５を示している。   The portions surrounded by the thick frame lines in FIGS. 12 and 13 indicate the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205, respectively.

更に、それらの内部の太点線で囲まれる部分はそれぞれのマージ候補を導出してマージ候補リストを構築する動画像符号化装置のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のマージ候補リストの構築部２２０を示しており、実施の形態の動画像符号化装置と対応する動画像復号装置にも同様に設置され、符号化と復号で矛盾しない同一の判定結果を得られるようにしている。   Furthermore, the portions surrounded by the thick dotted lines inside them are the merge candidate list construction unit 120 of the moving picture coding apparatus that derives the respective merge candidates and constructs the merge candidate list, and the merge candidate list of the moving picture decoding apparatus. The construction unit 220 is shown, and is similarly installed in a video decoding device corresponding to the video encoding device of the embodiment, so that the same determination result that is consistent between encoding and decoding can be obtained.

実施の形態に係るインター予測情報導出方法においては、動画像符号化装置のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のマージ候補リストの構築部２２０でのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理において、処理対象となる予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる予測ブロックを参照せずに、処理対象の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理を行うものとする。この様にすることで、符号化ブロックの分割モード（PartMode）が、２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）でない場合、すなわち、符号化ブロック内に複数の予測ブロックが存在する場合に、符号化側で符号化ブロック内でそれぞれの予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を並列に処理することが可能となる。   In the inter prediction information derivation method according to the embodiment, merge candidate derivation and merge candidate list construction processing in the merge candidate list construction unit 120 of the video encoding device and the merge candidate list construction unit 220 of the video decoding device , Merging candidate derivation and merge candidate list construction processing of the prediction block to be processed are performed without referring to a prediction block included in the same encoding block as the encoding block including the prediction block to be processed. In this way, when the coding block division mode (PartMode) is not 2N × 2N division (PART_2Nx2N), that is, when there are a plurality of prediction blocks in the coding block, the coding side performs coding. The merge candidate derivation of each prediction block and the merge candidate list construction process can be performed in parallel in the conversion block.

符号化ブロック内でのそれぞれの予測ブロックのマージ候補リストの構築の並列処理について、図１４を用いて分割モード（PartMode）毎に説明する。図１４は処理対象の符号化ブロックの分割モード（PartMode）毎に処理対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックを説明する図である。図１４において、Ａ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０、Ｅ０は分割インデックスPartIdxが０の処理対象の予測ブロックのそれぞれ左側の辺に隣接する予測ブロックＡ、上側の辺に隣接する予測ブロックＢ、右上の頂点に隣接する予測ブロックＣ、左下の頂点に隣接する予測ブロックＤ、および左上の頂点に隣接する予測ブロックＥを示し、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１は分割インデックスPartIdxが１の処理対象の予測ブロックのそれぞれ左側の辺に隣接する予測ブロックＡ、上側の辺に隣接する予測ブロックＢ、右上の頂点に隣接する予測ブロックＣ、左下の頂点に隣接する予測ブロックＤ、および左上の頂点に隣接する予測ブロックＥを示し、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２は分割インデックスPartIdxが２の処理対象の予測ブロックのそれぞれ左側の辺に隣接する予測ブロックＡ、上側の辺に隣接する予測ブロックＢ、右上の頂点に隣接する予測ブロックＣ、左下の頂点に隣接する予測ブロックＤ、および左上の頂点に隣接する予測ブロックＥを示し、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｅ３は分割インデックスPartIdxが３の処理対象の予測ブロックのそれぞれ左側の辺に隣接する予測ブロックＡ、上側の辺に隣接する予測ブロックＢ、右上の頂点に隣接する予測ブロックＣ、左下の頂点に隣接する予測ブロックＤ、および左上の頂点に隣接する予測ブロックＥを示す。   The parallel processing for constructing the merge candidate list for each prediction block in the coding block will be described for each partition mode (PartMode) with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram for explaining a prediction block adjacent to a prediction block to be processed for each division mode (PartMode) of a processing target coding block. In FIG. 14, A0, B0, C0, D0, and E0 are a prediction block A adjacent to the left side of the processing target prediction block whose partition index PartIdx is 0, a prediction block B adjacent to the upper side, and an upper right vertex. , A prediction block D adjacent to the lower left vertex, and a prediction block E adjacent to the upper left vertex, and A1, B1, C1, D1, and E1 are predictions to be processed with a partition index PartIdx of 1. Prediction block A adjacent to the left side of each block, prediction block B adjacent to the upper side, prediction block C adjacent to the upper right vertex, prediction block D adjacent to the lower left vertex, and adjacent to the upper left vertex Indicates the prediction block E, and A2, B2, C2, D2, and E2 are the left sides of the prediction blocks to be processed whose partition index PartIdx is 2, respectively. An adjacent prediction block A, a prediction block B adjacent to the upper side, a prediction block C adjacent to the upper right vertex, a prediction block D adjacent to the lower left vertex, and a prediction block E adjacent to the upper left vertex are shown, A3 , B3, C3, D3, and E3 are a prediction block A adjacent to the left side of the prediction block to be processed having a partition index PartIdx of 3, a prediction block B adjacent to the upper side, and a prediction block adjacent to the upper right vertex, respectively. C, a prediction block D adjacent to the lower left vertex, and a prediction block E adjacent to the upper left vertex.

図１４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は処理対象の符号化ブロックを上下に並ぶ２つの予測ブロックに分割する分割モード（PartMode）が２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）での隣接する予測ブロックを示す図である。PartIdxが１の処理対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックＢ１はPartIdxが０の予測ブロックである。したがって、予測ブロックＢ１を参照して、PartIdxが１の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理を行うには、予測ブロックＢ１である同じ符号化ブロックに属するPartIdxが０の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理が完了し、利用するマージ候補を特定した後でないと、処理を行うことができない。したがって、実施の形態に係るインター予測情報導出方法においては、分割モード（PartMode）が２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが１では、PartIdxが０の予測ブロックである予測ブロックＢ１を参照せずに、PartIdxが１の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を行うことにより、符号化ブロック内の２つの予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を並列に処理することが可能となる。   14B, 14C, and 14D show that the partition mode (PartMode) for partitioning the processing target encoded block into two prediction blocks arranged vertically is 2N × N partition (PART_2NxN), 2N × nU partition ( It is a figure which shows the adjacent prediction block in PART_2NxnU) and 2NxnD division | segmentation (PART_2NxnD). A prediction block B1 adjacent to the processing target prediction block with PartIdx of 1 is a prediction block with PartIdx of 0. Therefore, with reference to the prediction block B1, in order to perform merge candidate derivation and merge candidate list construction processing for a prediction block with PartIdx of 1, merging prediction blocks with a PartIdx of 0 belonging to the same coding block as the prediction block B1 The processing cannot be performed unless the candidate derivation and merge candidate list construction processing is completed and the merge candidates to be used are specified. Therefore, in the inter prediction information derivation method according to the embodiment, the partition mode (PartMode) is 2N × N partition (PART_2NxN), 2N × nU partition (PART_2NxnU), 2N × nD partition (PART_2NxnD), and the prediction of the processing target When the block's PartIdx is 1, the prediction of the prediction block B1 that is the prediction block with the PartIdx of 0 is not referred to, and the merge candidate derivation of the prediction block of the PartIdx of 1 and the merge candidate list construction process are performed. The merge candidate derivation of the two prediction blocks and the merge candidate list construction process can be processed in parallel.

図１４（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）は処理対象の符号化ブロックを左右に並ぶ２つの予測ブロックに分割するモードを示す分割モード（PartMode）がＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）、ｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）での隣接する予測ブロックを示す図である。PartIdxが１の処理対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックＡ１はPartIdxが０の予測ブロックである。したがって、予測ブロックＡ１を参照して、PartIdxが１の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理を行うには、予測ブロックＡ１である同じ符号化ブロックに属するPartIdxが０の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理が完了し、利用するマージ候補を特定した後でないと、処理を行うことができない。したがって、実施の形態に係るインター予測情報導出方法においては、分割モード（PartMode）がＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）、ｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが１では、PartIdxが０の予測ブロックである予測ブロックＡ１を参照せずに、PartIdxが１の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を行うことにより、符号化ブロック内のそれぞれの予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を並列に処理することが可能となる。   14 (e), (f), and (g) are N × 2N division (PART_Nx2N), nL ×, which indicates a mode for dividing a coding block to be processed into two prediction blocks arranged side by side. It is a figure which shows the prediction block which adjoins by 2N division | segmentation (PART_nLx2N) and nRx2N division | segmentation (PART_nRx2N). A prediction block A1 adjacent to a processing target prediction block with PartIdx of 1 is a prediction block with PartIdx of 0. Therefore, with reference to the prediction block A1, in order to perform merge candidate derivation and merge candidate list construction processing for a prediction block with PartIdx of 1, the merge of prediction blocks with PartIdx of 0 belonging to the same coding block that is the prediction block A1 The processing cannot be performed unless the candidate derivation and merge candidate list construction processing is completed and the merge candidates to be used are specified. Therefore, in the inter prediction information derivation method according to the embodiment, the partition mode (PartMode) is N × 2N partition (PART_Nx2N), nL × 2N partition (PART_nLx2N), and nR × 2N partition (PART_nRx2N), When the block's PartIdx is 1, the prediction of the merge candidate derivation of the prediction block with the PartIdx of 1 and the construction of the merge candidate list are performed without referring to the prediction block A1 that is the prediction block of the PartIdx of 0. The merge candidate derivation of each prediction block and the merge candidate list construction process can be processed in parallel.

図１４（ｈ）は処理対象の符号化ブロックを上下左右に４分割して４つの予測ブロックとした分割モード（PartMode）がＮ×Ｎ分割（PART_NxN）での隣接する予測ブロックを示す図である。PartIdxが１の処理対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックＡ１はPartIdxが０の予測ブロックである。したがって、予測ブロックＡ１を参照してPartIdxが１の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理を行うには、予測ブロックＡ１である同じ符号化ブロックに属するPartIdxが０の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理が完了し、利用するマージ候補を特定した後でないと、処理を行うことができない。したがって、実施の形態に係るインター予測情報導出方法においては、分割モード（PartMode）がＮ×Ｎ分割（PART_NxN）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが１では、PartIdxが０の予測ブロックである予測ブロックＡ１を参照せずに、PartIdxが１の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を行うことにより、符号化ブロック内のそれぞれの予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を並列に処理することが可能となる。PartIdxが２の処理対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックＢ２はPartIdxが０の予測ブロックであり、予測ブロックＣ２はPartIdxが１の予測ブロックである。したがって、予測ブロックＢ２及びＣ２を参照してPartIdxが２の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理を行うには、予測ブロックＢ２及びＣ２である同じ符号化ブロックに属するPartIdxが０及び１の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理が完了し、利用するマージ候補を特定した後でないと、処理を行うことができない。したがって、実施の形態に係るインター予測情報導出方法においては、分割モード（PartMode）がＮ×Ｎ分割（PART_NxN）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが２では、PartIdxが０及び１の予測ブロックである予測ブロックＢ２及びＣ２を参照せずに、PartIdxが２の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を行うことにより、符号化ブロック内のそれぞれの予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を並列に処理することが可能となる。PartIdxが３の処理対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックＥ３はPartIdxが０の予測ブロックであり、予測ブロックＢ３はPartIdxが１の予測ブロックであり、予測ブロックＡ３はPartIdxが２の予測ブロックである。したがって、予測ブロックＥ３、Ｂ３及びＡ３を参照してPartIdxが３の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理を行うには、予測ブロックＥ３、Ｂ３及びＡ３である同じ符号化ブロックに属するPartIdxが０、１及び２の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リスト構築処理が完了し、利用するマージ候補を特定した後でないと、処理を行うことができない。したがって、実施の形態に係るインター予測情報導出方法においては、分割モード（PartMode）がＮ×Ｎ分割（PART_NxN）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが３では、PartIdxが０、１及び２の予測ブロックである予測ブロックＥ３、Ｂ３及びＡ３を参照せずに、PartIdxが３の予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を行うことにより、符号化ブロック内のそれぞれの予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理を並列に処理することが可能となる。   FIG. 14H is a diagram illustrating adjacent prediction blocks in which the division mode (PartMode) is divided into four prediction blocks by dividing the encoded block to be processed into four prediction blocks in the vertical and horizontal directions and the division mode (PartMode) is N × N division (PART_NxN). . A prediction block A1 adjacent to a processing target prediction block with PartIdx of 1 is a prediction block with PartIdx of 0. Therefore, in order to perform merge candidate derivation and merge candidate list construction processing for a prediction block with PartIdx of 1 with reference to the prediction block A1, merge candidates of prediction blocks with PartIdx of 0 belonging to the same coding block that is the prediction block A1. The process cannot be performed unless the derivation and merge candidate list construction process is completed and the merge candidates to be used are specified. Therefore, in the inter prediction information derivation method according to the embodiment, the prediction mode is a prediction block in which the partition mode (PartMode) is N × N partition (PART_NxN), the processing target prediction block PartIdx is 1, and PartIdx is 0 The merge candidate derivation and merge candidate list construction processing for each prediction block in the encoded block by performing merge candidate derivation and merge candidate list construction processing for a prediction block whose PartIdx is 1 without referring to the block A1 Can be processed in parallel. A prediction block B2 adjacent to a processing target prediction block with PartIdx of 2 is a prediction block with PartIdx of 0, and a prediction block C2 is a prediction block of PartIdx with 1. Therefore, in order to perform merge candidate derivation and merge candidate list construction processing for a prediction block whose PartIdx is 2 with reference to the prediction blocks B2 and C2, the PartIdx belonging to the same coding block that is the prediction blocks B2 and C2 is 0 and 1 After the prediction block merge candidate derivation and merge candidate list construction processing are completed and the merge candidates to be used are specified, the processing cannot be performed. Therefore, in the inter prediction information deriving method according to the embodiment, the partition mode (PartMode) is N × N partition (PART_NxN), the prediction block to be processed is PartIdx of 2, and the partIdx is 0 and 1 prediction blocks. By performing merge candidate derivation of a prediction block with PartIdx of 2 and construction of a merge candidate list without referring to certain prediction blocks B2 and C2, merge candidate derivation and merge candidate of each prediction block in the encoded block are performed. The list construction process can be processed in parallel. The prediction block E3 adjacent to the processing target prediction block whose PartIdx is 3 is a prediction block whose PartIdx is 0, the prediction block B3 is a prediction block whose PartIdx is 1, and the prediction block A3 is a prediction block whose PartIdx is 2. . Accordingly, in order to perform merge candidate derivation and merge candidate list construction processing for a prediction block with PartIdx of 3 with reference to the prediction blocks E3, B3, and A3, PartIdx belonging to the same encoded block that is the prediction blocks E3, B3, and A3 If the merge candidate derivation and merge candidate list construction process for the prediction blocks of 0, 1, and 2 are completed and the merge candidates to be used are specified, the process cannot be performed. Therefore, in the inter prediction information derivation method according to the embodiment, when the partition mode (PartMode) is N × N partition (PART_NxN), and the PartIdx of the prediction block to be processed is 3, the prediction of PartIdx is 0, 1 and 2 By performing the merge candidate derivation of the prediction block with PartIdx of 3 and the construction of the merge candidate list without referring to the prediction blocks E3, B3, and A3 that are blocks, the merge candidate of each prediction block in the encoded block The derivation and merge candidate list construction processes can be processed in parallel.

図１２の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４は、マージ候補リスト生成部１３０、空間マージ候補生成部１３１、時間マージ候補の参照インデックス導出部１３２、時間マージ候補生成部１３３、追加マージ候補生成部１３４、マージ候補制限部１３６およびインター予測情報選択部１３７を含む。   The inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 12 includes a merge candidate list generating unit 130, a spatial merge candidate generating unit 131, a temporal merge candidate reference index deriving unit 132, a temporal merge candidate generating unit 133, and an additional merge. A candidate generation unit 134, a merge candidate restriction unit 136, and an inter prediction information selection unit 137 are included.

図１３の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５は、マージ候補リスト生成部２３０、空間マージ候補生成部２３１、時間マージ候補の参照インデックス導出部２３２、時間マージ候補生成部２３３、追加マージ候補生成部２３４、マージ候補制限部２３６およびインター予測情報選択部２３７を含む。   The inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 13 includes a merge candidate list generating unit 230, a spatial merge candidate generating unit 231, a temporal merge candidate reference index deriving unit 232, a temporal merge candidate generating unit 233, and an additional merge candidate. A generation unit 234, a merge candidate restriction unit 236, and an inter prediction information selection unit 237 are included.

図１５は本発明の実施の形態に係る第１の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０とで共通する機能を有するマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理の手順を説明するフローチャートである。
以下、諸過程を順を追って説明する。なお、以下の説明においては特に断りのない限りスライスタイプslice_typeがＢスライスの場合について説明するが、Ｐスライスの場合にも適用できる。ただし、スライスタイプslice_typeがＰスライスの場合、インター予測モードとしてＬ０予測（Pred_L0）だけがあり、Ｌ１予測（Pred_L1）、双予測（Pred_BI）がないので、Ｌ１に纏わる処理を省略することができる。なお、本実施の形態において、動画像符号化装置および動画像復号装置において、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が０の場合、図１５のマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理を省略することができる。 FIG. 15 shows the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device of the video coding device according to the first embodiment of the present invention. 10 is a flowchart for explaining a procedure of merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing having functions common to the merge candidate list construction unit 220;
Hereinafter, the processes will be described in order. In the following description, a case where the slice type slice_type is a B slice will be described unless otherwise specified, but the present invention can also be applied to a P slice. However, when the slice type slice_type is a P slice, there are only L0 prediction (Pred_L0) as an inter prediction mode, and there are no L1 prediction (Pred_L1) and bi-prediction (Pred_BI), so the processing related to L1 can be omitted. In the present embodiment, in the video encoding device and the video decoding device, when the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 0, the merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing in FIG. 15 are omitted. be able to.

まず、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リスト生成部１３０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リスト生成部２３０では、マージ候補リストmergeCandListを用意する（図１５のステップＳ１００）。マージ候補リストmergeCandListはリスト構造を成し、マージ候補リスト内部の所在を示すマージインデックスと、インデックスに対応するマージ候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。マージインデックスの数字は０から開始され、マージ候補リストmergeCandListの記憶領域に、マージ候補が格納される。以降の処理では、マージ候補リストmergeCandListに登録されたマージインデックスｉのマージ候補となる予測ブロックは、mergeCandList[i]で表すこととし、マージ候補リストmergeCandListとは配列表記をすることで区別することとする。本実施の形態においては、マージ候補リストmergeCandListは少なくとも５個のマージ候補（インター予測情報）を登録することができるものとする。さらに、マージ候補リストmergeCandListに登録されているマージ候補数を示す変数numMergeCandに０を設定する。用意されたマージ候補リストmergeCandListは動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の空間マージ候補生成部１３１及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の空間マージ候補生成部２３１にそれぞれ供給される。   First, a merge candidate list mergeCandList is prepared in the merge candidate list generating unit 130 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the merge candidate list generating unit 230 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device ( Step S100 in FIG. 15). The merge candidate list mergeCandList has a list structure, and is provided with a merge index indicating the location within the merge candidate list and a storage area for storing merge candidates corresponding to the index as elements. The number of the merge index starts from 0, and merge candidates are stored in the storage area of the merge candidate list mergeCandList. In the subsequent processing, a prediction block that is a merge candidate of the merge index i registered in the merge candidate list mergeCandList is represented by mergeCandList [i], and is distinguished from the merge candidate list mergeCandList by array notation. To do. In the present embodiment, it is assumed that at least five merge candidates (inter prediction information) can be registered in the merge candidate list mergeCandList. Further, a variable numMergeCand indicating the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList is set to 0. The prepared merge candidate lists mergeCandList are respectively supplied to the spatial merge candidate generation unit 131 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the spatial merge candidate generation unit 231 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device. The

動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の空間マージ候補生成部１３１及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の空間マージ候補生成部２３１では、動画像符号化装置の符号化情報格納メモリ１１５または動画像復号装置の符号化情報格納メモリ２１０に格納されている符号化情報から、符号化／復号対象ブロックに隣接するそれぞれの予測ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅからの空間マージ候補Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを導出して、導出された空間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する（図１５のステップＳ１０１）。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅまたは時間マージ候補Ｃｏｌのいずれかを示すＮを定義する。予測ブロックＮのインター予測情報が空間マージ候補Ｎとして利用できるかどうかを示すフラグavailableFlagN、空間マージ候補ＮのＬ０の参照インデックスrefIdxL0N及びＬ１の参照インデックスrefIdxL1N、Ｌ０予測が行われるかどうかを示すＬ０予測フラグpredFlagL0NおよびＬ１予測が行われるかどうかを示すＬ１予測フラグpredFlagL1N、Ｌ０の動きベクトルmvL0N、Ｌ１の動きベクトルmvL1Nを導出する。ただし、本実施の形態においては処理対象となる予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる予測ブロックを参照せずに、マージ候補を導出するので、処理対象の予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる空間マージ候補は導出しない。ステップＳ１０１の詳細な処理手順については図１６のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。マージ候補リストmergeCandListは動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の時間マージ候補生成部１３３及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の時間マージ候補生成部２３３にそれぞれ供給される。   The spatial merge candidate generation unit 131 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the spatial merge candidate generation unit 231 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device store encoding information of the video encoding device. Spatial merging from each prediction block A, B, C, D, E adjacent to the encoding / decoding target block from the encoding information stored in the memory 115 or the encoding information storage memory 210 of the video decoding device Candidates A, B, C, D, and E are derived, and the derived spatial merge candidates are registered in the merge candidate list mergeCandList (step S101 in FIG. 15). Here, N indicating any one of A, B, C, D, E and the temporal merge candidate Col is defined. A flag availableFlagN indicating whether or not the inter prediction information of the prediction block N can be used as the spatial merge candidate N, the L0 reference index refIdxL0N and the L1 reference index refIdxL1N of the spatial merge candidate N, and the L0 prediction indicating whether or not L0 prediction is performed. The flag predFlagL0N and the L1 prediction flag predFlagL1N indicating whether L1 prediction is performed, the L0 motion vector mvL0N, and the L1 motion vector mvL1N are derived. However, in the present embodiment, the merge candidate is derived without referring to the prediction block included in the same encoding block as the encoding block including the prediction block to be processed, so that the code including the prediction block to be processed Spatial merge candidates included in the same coding block as the coding block are not derived. The detailed processing procedure of step S101 will be described later in detail using the flowchart of FIG. The merge candidate list mergeCandList is supplied to the temporal merge candidate generation unit 133 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the temporal merge candidate generation unit 233 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device, respectively.

続いて、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の時間マージ候補の参照インデックス導出部１３２及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の時間マージ候補の参照インデックス導出部２３２では、符号化／復号対象ブロックに隣接する予測ブロックから時間マージ候補の参照インデックスを導出して、導出された参照インデックスを動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の時間マージ候補生成部１３３及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の時間マージ候補生成部２３３に供給する（図１５のステップＳ１０２）。ただし、本実施の形態においては処理対象となる予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる予測ブロックを参照せずに、時間マージ候補の参照インデックスを導出する。スライスタイプslice_typeがＰスライスで時間マージ候補のインター予測情報を用いてインター予測を行う場合は、Ｌ０予測（Pred_L0）を行うために、Ｌ０の参照インデックスだけを導出し、スライスタイプslice_typeがＢスライスで時間マージ候補のインター予測情報を用いてインター予測を行う場合は、双予測（Pred_BI）を行うために、Ｌ０とＬ１のそれぞれの参照インデックスを導出する。ステップＳ１０２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ほど詳細に説明する。   Subsequently, the temporal merge candidate reference index deriving unit 132 of the inter prediction information deriving unit 104 of the moving image encoding device and the temporal merge candidate reference index deriving unit 232 of the inter prediction information deriving unit 205 of the moving image decoding device perform coding. The temporal merge candidate reference index is derived from the prediction block adjacent to the encoding / decoding target block, and the derived reference index is converted into the temporal merge candidate generation unit 133 and the moving image of the inter prediction information deriving unit 104 of the moving image encoding device. It supplies to the time merge candidate production | generation part 233 of the inter prediction information derivation | leading-out part 205 of a decoding apparatus (step S102 of FIG. 15). However, in the present embodiment, the reference index of the temporal merge candidate is derived without referring to the prediction block included in the same encoded block as the encoded block including the prediction block to be processed. When the inter prediction is performed using the inter prediction information of the temporal merge candidate when the slice type slice_type is P slice, only the L0 reference index is derived in order to perform the L0 prediction (Pred_L0), and the slice type slice_type is the B slice. When performing inter prediction using inter prediction information of temporal merge candidates, in order to perform bi-prediction (Pred_BI), respective reference indexes of L0 and L1 are derived. The detailed processing procedure of step S102 will be described later in detail using the flowchart of FIG.

続いて、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の時間マージ候補生成部１３３及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の時間マージ候補生成部２３３では、異なる時間のピクチャからの時間マージ候補を導出して、導出された時間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する（図１５のステップＳ１０３）。時間マージ候補が利用できるかどうかを示すフラグavailableFlagCol、時間マージ候補のＬ０予測が行われるかどうかを示すＬ０予測フラグpredFlagL0ColおよびＬ１予測が行われるかどうかを示すＬ１予測フラグpredFlagL1Col、及びＬ０の動きベクトルmvL0N、Ｌ１の動きベクトルmvL1Nを導出する。ステップＳ１０３の詳細な処理手順については図１９のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。マージ候補リストmergeCandListは動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の追加マージ候補生成部１３４及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の追加マージ候補生成部２３４にそれぞれ供給される。   Subsequently, in the temporal merge candidate generation unit 133 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the temporal merge candidate generation unit 233 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device, time from pictures at different times A merge candidate is derived, and the derived time merge candidate is registered in the merge candidate list mergeCandList (step S103 in FIG. 15). A flag availableFlagCol indicating whether a temporal merge candidate is available, an L0 prediction flag predFlagL0Col indicating whether L0 prediction of the temporal merge candidate is performed, an L1 prediction flag predFlagL1Col indicating whether L1 prediction is performed, and a motion vector of L0 A motion vector mvL1N of mvL0N and L1 is derived. The detailed processing procedure of step S103 will be described later in detail using the flowchart of FIG. The merge candidate list mergeCandList is supplied to the additional merge candidate generation unit 134 of the inter prediction information derivation unit 104 of the video encoding device and the additional merge candidate generation unit 234 of the inter prediction information derivation unit 205 of the video decoding device, respectively.

続いて、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の追加マージ候補生成部１３４及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の追加マージ候補生成部２３４では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numMergeCandが、最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さい場合、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandを上限として追加マージ候補を導出して、マージ候補リストmergeCandListに登録する（図１５のステップＳ１０４）。最大マージ候補数maxNumMergeCandを上限として、Ｐスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが（０，０）の値を持つ予測モードがＬ０予測（Pred_L0）のマージ候補を追加する。Ｂスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが（０，０）の値を持つ予測モードが双予測（Pred_BI）のマージ候補を追加する。ステップＳ１０４の詳細な処理手順については図２６のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。なお、Ｂスライスでは、すでに登録されているマージ候補同士のＬ０予測とＬ１予測の組み合わせを変更した予測モードが双予測（Pred_BI）のマージ候補を導出して登録してもよい。マージ候補リストmergeCandListは動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補制限部１３６及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補制限部２３６にそれぞれ供給される。   Subsequently, the additional merge candidate generation unit 134 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the additional merge candidate generation unit 234 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device register the merge candidate list mergeCandList. If the number of merge candidates numMergeCand is smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand, the merge candidate number numMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList derives additional merge candidates up to the maximum merge candidate number maxNumMergeCand and merges Registration in the candidate list mergeCandList (step S104 in FIG. 15). With the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand as the upper limit, in the P slice, merge candidates whose prediction mode having a value of (0, 0) with a different reference index is L0 prediction (Pred_L0) are added. In the B slice, merge candidates whose prediction vectors having a value of (0, 0) at different reference indexes are bi-prediction (Pred_BI) are added. The detailed processing procedure of step S104 will be described later in detail using the flowchart of FIG. Note that in the B slice, a merge candidate in which the prediction mode in which the combination of L0 prediction and L1 prediction between already registered merge candidates is changed is bi-prediction (Pred_BI) may be derived and registered. The merge candidate list mergeCandList is supplied to the merge candidate restriction unit 136 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the merge candidate restriction unit 236 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device, respectively.

続いて、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補制限部１３６及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補制限部２３６では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numMergeCandの値が最大マージ候補数maxNumMergeCandよりも大きい場合、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numMergeCandの値を最大マージ候補数maxNumMergeCandに制限する（図１５のステップＳ１０６）。マージ候補リストmergeCandListは動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のインター予測情報選択部１３７及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のインター予測情報選択部２３７にそれぞれ供給される。ステップＳ１０６の詳細な処理手順について、図２７のフローチャートを用いて説明する。   Subsequently, the merge candidate restriction unit 136 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the merge candidate restriction unit 236 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device are registered in the merge candidate list mergeCandList. If the value of the number of merge candidates numMergeCand is larger than the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand, the value of the number of merge candidates numMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList is limited to the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand (step S106 in FIG. 15). . The merge candidate list mergeCandList is supplied to the inter prediction information selection unit 137 of the inter prediction information derivation unit 104 of the video encoding device and the inter prediction information selection unit 237 of the inter prediction information derivation unit 205 of the video decoding device, respectively. The detailed processing procedure of step S106 is demonstrated using the flowchart of FIG.

最大マージ候補数maxNumMergeCandより大きい場合（図２７のステップＳ７１０１のＹＥＳ）、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numMergeCandの値を最大マージ候補数maxNumMergeCandに更新する（図２７のステップＳ７１０２）。ステップＳ７１０２の処理はマージ候補リストmergeCandList内のマージインデックスが(maxNumMergeCand-1)よりも大きいすべてのマージ候補へのアクセスを禁止し、マージ候補リストmergeCandListに登録されるマージ候補数を最大マージ候補数maxNumMergeCandに制限することを意味する。   If it is larger than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (YES in step S7101 in FIG. 27), the value of the merge candidate number numMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList is updated to the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (step S7102 in FIG. 27). . The processing in step S7102 prohibits access to all merge candidates whose merge index in the merge candidate list mergeCandList is larger than (maxNumMergeCand-1), and sets the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand to be registered in the merge candidate list mergeCandList. It means to limit to.

本実施の形態においては、スライス単位でマージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数を固定した数に設定している。マージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数を固定する理由はマージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数がマージ候補リストの構築状態に応じて変動すると、エントロピー復号とマージ候補リストの構築に依存関係が生じ、復号側では予測ブロック毎にマージ候補リストを構築しマージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数を導出してからでないと、マージインデックスをエントロピー復号することができず、マージインデックスの復号に遅延が生じるとともにエントロピー復号が複雑になるためである。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マージ候補Colを含むマージ候補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なマージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数を導出することができず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。本実施の形態の様にスライス単位でマージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数を固定した数に設定すると、予測ブロック単位でのマージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数の導出が不要となり、マージ候補リストの構築と独立して、マージ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。本実施の形態においては、スライス単位でマージ候補リストmergeCandList内に登録されるマージ候補数を示すシンタックス要素が符号化されるものとし、mergeCandList内に登録されるマージ候補数を最大マージ候補数maxNumMergeCandと定義する。   In the present embodiment, the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList in slice units is set to a fixed number. The reason why the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList is fixed is that if the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList varies depending on the state of the merge candidate list construction, entropy decoding and the merge candidate list construction Dependency occurs, and on the decoding side, the merge candidate list must be constructed for each prediction block and the merge candidate number registered in the merge candidate list mergeCandList must be derived before entropy decoding of the merge index can be performed. This is because the decoding of the merge index is delayed and the entropy decoding becomes complicated. Furthermore, if entropy decoding depends on the construction state of the merge candidate list including the merge candidate Col derived from the prediction block of the picture at different times, the current picture when an error occurs when decoding the encoded bit string of another picture The encoded bit string is also affected by the error, and the number of merge candidates registered in the normal merge candidate list mergeCandList cannot be derived, and entropy decoding cannot be continued normally. When the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList in slice units is set to a fixed number as in this embodiment, the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList in prediction block units is derived. Independent of the construction of the merge candidate list, the merge index can be entropy-decoded, and even if an error occurs when decoding the encoded bit stream of another picture, the current picture Entropy decoding of the encoded bit string can continue. In this embodiment, it is assumed that a syntax element indicating the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList is encoded in slice units, and the number of merge candidates registered in the mergeCandList is set to the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand. It is defined as

次に、図１５のステップＳ１０１の処理手順である符号化／復号対象ブロックに隣接する予測ブロックＮからのマージ候補Ｎの導出方法について詳細に説明する。図１６は図１５のステップＳ１０１の空間マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。Ｎには隣接する予測ブロックの領域を表すＡ（左側）、Ｂ（上側）、Ｃ（右上）、Ｄ（左下）またはＥ（左上）が入る。なお、本実施の形態においては、隣接する５つの予測ブロックから最大４つの空間マージ候補を導出する。   Next, a method for deriving the merge candidate N from the prediction block N adjacent to the encoding / decoding target block, which is the processing procedure of step S101 in FIG. 15, will be described in detail. FIG. 16 is a flowchart for explaining the spatial merge candidate derivation processing procedure in step S101 of FIG. In N, A (left side), B (upper side), C (upper right), D (lower left), or E (upper left) representing an area of an adjacent prediction block is entered. In the present embodiment, a maximum of four spatial merge candidates are derived from five adjacent prediction blocks.

図１６で、変数ＮをＡとして符号化／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Ａの符号化情報を調べてマージ候補Ａを導出し、変数ＮをＢとして上側に隣接する予測ブロックＢの符号化情報を調べてマージ候補Ｂを導出し、変数ＮをＣとして右上側に隣接する予測ブロックＣの符号化情報を調べてマージ候補Ｃを導出し、変数ＮをＤとして左下側に隣接する予測ブロックＤの符号化情報を調べてマージ候補Ｄを導出し、変数ＮをＥとして左上側に隣接する予測ブロックＥの符号化情報を調べてマージ候補Ｅを導出し、マージ候補リストに登録する（図１６のステップＳ１１０１〜ステップＳ１１１８）。   In FIG. 16, the variable N is A and the encoding information of the prediction block A adjacent to the left side of the prediction block to be encoded / decoded is checked to derive the merge candidate A, and the variable N is B and the prediction block adjacent to the upper side The encoding information of B is examined to derive a merge candidate B, the variable N is set as C, the encoding information of the prediction block C adjacent on the upper right side is checked, the merge candidate C is derived, and the variable N is set as D to the lower left side. The encoding information of the adjacent prediction block D is checked to derive the merge candidate D, the variable N is set as E, the encoding information of the prediction block E adjacent to the upper left is checked, the merge candidate E is derived, and the merge candidate list is displayed. Registration is performed (steps S1101 to S1118 in FIG. 16).

まず、変数ＮがＥで、フラグavailableFlagA, availableFlagB, availableFlagC, availableFlagDの値を加算して合計が４の場合（図１６のステップＳ１１０２のＹＥＳ）、すなわち４つの空間マージ候補が導出された場合、マージ候補ＥのフラグavailableFlagEを０に設定し（図１６のステップＳ１１０７）、マージ候補Ｅの動きベクトルmvL0E, mvL1Eの値を共に（０，０）に設定し（図１６のステップＳ１１０８）、マージ候補ＥのフラグpredFlagL0E、predFlagL1Eの値を共に０に設定し（図１６のステップＳ１１０９）、ステップＳ１１１８に進み、本空間マージ候補導出処理を終了する。   First, when the variable N is E and the values of the flags availableFlagA, availableFlagB, availableFlagC, and availableFlagD are added and the sum is 4 (YES in step S1102 in FIG. 16), that is, when four spatial merge candidates are derived, merge The flag availableFlagE of the candidate E is set to 0 (step S1107 in FIG. 16), the motion vectors mvL0E and mvL1E of the merge candidate E are both set to (0, 0) (step S1108 in FIG. 16), and the merge candidate E The values of the flags predFlagL0E and predFlagL1E are both set to 0 (step S1109 in FIG. 16), the process proceeds to step S1118, and the space merge candidate derivation process is terminated.

本実施の形態においては、隣接する予測ブロックから最大で４つのマージ候補を導出するので、既に４つの空間マージ候補が導出された場合はそれ以上の空間マージ候補の導出処理を行う必要がない。   In the present embodiment, a maximum of four merge candidates are derived from adjacent prediction blocks. Therefore, when four spatial merge candidates are already derived, it is not necessary to perform further spatial merge candidate derivation processing.

一方、変数ＮがＥでないか、フラグavailableFlagA, availableFlagB, availableFlagC, availableFlagDの値を加算して合計が４でない場合（図１６のステップＳ１１０２のＮＯ）、すなわち４つの空間マージ候補が導出されていない場合、ステップＳ１１０３に進む。隣接する予測ブロックＮが導出対象の予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる場合（図１６のステップＳ１１０３のＹＥＳ）、マージ候補ＮのフラグavailableFlagNの値を０に設定し（図１６のステップＳ１１０７）、マージ候補Ｎの動きベクトルmvL0N, mvL1Nの値を共に（０，０）に設定し（図１６のステップＳ１１０８）、マージ候補ＮのフラグpredFlagL0N、predFlagL1Nの値を共に０に設定し（図１６のステップＳ１１０９）、ステップＳ１１１８に進む。隣接する予測ブロックＮが導出対象の予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる場合（図１６のステップＳ１１０３のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮを参照しないことで、予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理の並列処理を可能とする。   On the other hand, if the variable N is not E, or the values of the flags availableFlagA, availableFlagB, availableFlagC, and availableFlagD are added and the total is not 4 (NO in step S1102 in FIG. 16), that is, if four spatial merge candidates are not derived The process proceeds to step S1103. When the adjacent prediction block N is included in the same coding block as the coding block including the prediction block to be derived (YES in step S1103 in FIG. 16), the value of the flag availableFlagN of the merge candidate N is set to 0 (FIG. 16 step S1107), the values of the motion vectors mvL0N and mvL1N of the merge candidate N are both set to (0, 0) (step S1108 in FIG. 16), and the values of the flags predFlagL0N and predFlagL1N of the merge candidate N are set to 0. Then (step S1109 in FIG. 16), the process proceeds to step S1118. When the adjacent prediction block N is included in the same encoding block as the encoding block including the prediction block to be derived (YES in step S1103 in FIG. 16), the prediction block is merged by not referring to the adjacent prediction block N. It enables parallel processing of candidate derivation and merge candidate list construction processing.

具体的には、分割モード（PartMode）が２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）または２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが１で、隣接する予測ブロックＢの場合が、隣接する予測ブロックＮが導出対象の予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる場合である。この場合、隣接する予測ブロックＢはPartIdxが０の予測ブロックであるので、隣接する予測ブロックＢを参照しないことで、予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理の並列処理を可能とする。   Specifically, when the partition mode (PartMode) is 2N × N partition (PART_2NxN), 2N × nU partition (PART_2NxnU), or 2N × nD partition (PART_2NxnD), the prediction block whose PartIdx is 1 and adjacent prediction The case of the block B is a case where the adjacent prediction block N is included in the same encoding block as the encoding block including the prediction block to be derived. In this case, since the adjacent prediction block B is a prediction block whose PartIdx is 0, the prediction block merge candidate derivation and the merge candidate list construction process can be performed in parallel by not referring to the adjacent prediction block B. .

さらに、分割モード（PartMode）がＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）またはｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが１で、隣接する予測ブロックＡの場合も、隣接する予測ブロックＮが導出対象の予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれる場合である。この場合も、隣接する予測ブロックＡはPartIdxが０の予測ブロックであるので、隣接する予測ブロックＡを参照しないことで、予測ブロックのマージ候補導出及びマージ候補リストの構築処理の並列処理を可能とする。   Furthermore, the partition mode (PartMode) is N × 2N partition (PART_Nx2N), nL × 2N partition (PART_nLx2N), or nR × 2N partition (PART_nRx2N), and the processing target prediction block PartIdx is 1, and the adjacent prediction block A In this case, the adjacent prediction block N is included in the same encoded block as the encoded block including the prediction block to be derived. Also in this case, since the adjacent prediction block A is a prediction block whose PartIdx is 0, the prediction block merge candidate derivation and the merge candidate list construction process can be performed in parallel by not referring to the adjacent prediction block A. To do.

さらに、分割モード（PartMode）がＮ×Ｎ分割（PART_NxN）で、処理対象の予測ブロックのPartIdxが１、２または３の場合も、隣接する予測ブロックＮが導出対象の予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれることがある。   Further, even when the partition mode (PartMode) is N × N partition (PART_NxN) and the PartIdx of the prediction block to be processed is 1, 2 or 3, an encoding block in which the adjacent prediction block N includes the prediction block to be derived May be included in the same coding block.

一方、隣接する予測ブロックＮが処理対象の予測ブロックを含む符号化ブロックと同じ符号化ブロックに含まれない場合（図１６のステップＳ１１０３のＮＯ）、符号化／復号対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックＮを特定し、それぞれの予測ブロックＮが利用できる場合は符号化情報格納メモリ１１５または２１０から予測ブロックＮの符号化情報を取得する（図１６のステップＳ１１０４）。   On the other hand, when the adjacent prediction block N is not included in the same encoding block as the encoding block including the processing target prediction block (NO in step S1103 in FIG. 16), the prediction adjacent to the prediction block to be encoded / decoded is performed. The block N is specified, and when each prediction block N can be used, the encoding information of the prediction block N is acquired from the encoding information storage memory 115 or 210 (step S1104 in FIG. 16).

隣接する予測ブロックＮが利用できないか（図１６のステップＳ１１０５のＮＯ）、予測ブロックＮの予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）である場合（図１６のステップＳ１１０６のＮＯ）、マージ候補ＮのフラグavailableFlagNの値を０に設定し（図１６のステップＳ１１０７）、マージ候補Ｎの動きベクトルmvL0N, mvL1Nの値を共に（０，０）に設定し（図１６のステップＳ１１０８）、マージ候補ＮのフラグpredFlagL0N、predFlagL1Nの値を共に０に設定し（ステップＳ１１０９）、ステップＳ１１１８に進む。ここで、隣接する予測ブロックＮが利用できない場合とは、具体的には隣接する予測ブロックＮが符号化／復号対象スライスの外に位置する場合や、まだ符号化／復号処理順序で後のため、符号化／復号処理が完了していない場合等が該当する。   If the adjacent prediction block N cannot be used (NO in step S1105 in FIG. 16), or the prediction mode PredMode of the prediction block N is intra prediction (MODE_INTRA) (NO in step S1106 in FIG. 16), the flag of the merge candidate N The value of availableFlagN is set to 0 (step S1107 in FIG. 16), the motion vectors mvL0N and mvL1N of the merge candidate N are both set to (0, 0) (step S1108 in FIG. 16), and the flag of the merge candidate N Both predFlagL0N and predFlagL1N are set to 0 (step S1109), and the process proceeds to step S1118. Here, when the adjacent prediction block N cannot be used, specifically, when the adjacent prediction block N is located outside the encoding / decoding target slice, or is still later in the encoding / decoding processing order. This corresponds to the case where the encoding / decoding process is not completed.

一方、隣接する予測ブロックＮが導出対象の予測ブロックの符号化ブロックと同じ符号化ブロック外で（図１６のステップＳ１１０４のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮが利用でき（図１６のステップＳ１１０５のＹＥＳ）、予測ブロックＮの予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）でない場合（図１６のステップＳ１１０６のＹＥＳ）、予測ブロックＮのインター予測情報をマージ候補Ｎのインター予測情報とする。マージ候補ＮのフラグavailableFlagNの値を１に設定し（図１６のステップＳ１１１０）、マージ候補Ｎの動きベクトルmvL0N, mvL1Nをそれぞれ予測ブロックＮの動きベクトルmvL0N[xN][yN], mvL1N[xN][yN]と同じ値に設定し（図１６のステップＳ１１１１）、マージ候補Ｎの参照インデックスrefIdxL0N, refIdxL1Nをそれぞれ予測ブロックＮの参照インデックスrefIdxL0[xN][yN], refIdxL1[xN][yN]と同じ値に設定し（図１６のステップＳ１１１２）、マージ候補ＮのフラグpredFlagL0N, predFlagL1Nをそれぞれ予測ブロックＮのフラグpredFlagL0[xN][yN], predFlagL1[xN][yN]に設定する（図１６のステップＳ１１１３）。ここで、xN、yNはピクチャ内での予測ブロックＮの左上の画素の位置を示すインデックスである。   On the other hand, when the adjacent prediction block N is outside the same encoding block as the encoding block of the prediction block to be derived (YES in step S1104 in FIG. 16), the adjacent prediction block N can be used (YES in step S1105 in FIG. 16). ), When the prediction mode PredMode of the prediction block N is not intra prediction (MODE_INTRA) (YES in step S1106 in FIG. 16), the inter prediction information of the prediction block N is set as the inter prediction information of the merge candidate N. The value of the flag availableFlagN of the merge candidate N is set to 1 (step S1110 in FIG. 16), and the motion vectors mvL0N and mvL1N of the merge candidate N are respectively used as the motion vectors mvL0N [xN] [yN] and mvL1N [xN] of the prediction block N. [yN] is set to the same value (step S1111 in FIG. 16), and the reference indexes refIdxL0N and refIdxL1N of the merge candidate N are set as the reference indexes refIdxL0 [xN] [yN] and refIdxL1 [xN] [yN] of the prediction block N, respectively. The same value is set (step S1112 in FIG. 16), and the flags predFlagL0N and predFlagL1N of the merge candidate N are set to the flags predFlagL0 [xN] [yN] and predFlagL1 [xN] [yN] of the prediction block N, respectively (FIG. 16). Step S1113). Here, xN and yN are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block N in the picture.

続いて、マージ候補ＮのフラグpredFlagL0N, predFlagL1N、マージ候補Ｎの参照インデックスrefIdxL0N, refIdxL1N、マージ候補Ｎの動きベクトルmvL0N, mvL1Nをすでに導出されたマージ候補とそれぞれ比較する（図１６のステップＳ１１１４）。同一マージ候補が存在しない場合（図１６のステップＳ１１１５のＹＥＳ）、マージ候補Ｎをマージ候補リストmergeCandListのマージインデックスがnumMergeCandと同じ値で示される位置に登録し（図１６のステップＳ１１１６）、マージ候補数numMergeCandに１を加算する（図１６のステップＳ１１１７）。一方、同一マージ候補が存在する場合（図１６のステップＳ１１１５のＮＯ）、ステップＳ１１１６およびステップＳ１１１７をスキップして、ステップＳ１１１８に進む。   Subsequently, the flags predFlagL0N and predFlagL1N of the merge candidate N, the reference indexes refIdxL0N and refIdxL1N of the merge candidate N, and the motion vectors mvL0N and mvL1N of the merge candidate N are respectively compared with the merge candidates already derived (step S1114 in FIG. 16). If the same merge candidate does not exist (YES in step S1115 in FIG. 16), the merge candidate N is registered at the position where the merge index of the merge candidate list mergeCandList is indicated by the same value as numMergeCand (step S1116 in FIG. 16). 1 is added to the number numMergeCand (step S1117 in FIG. 16). On the other hand, when the same merge candidate exists (NO in step S1115 in FIG. 16), step S1116 and step S1117 are skipped, and the process proceeds to step S1118.

以上のステップＳ１１０２〜ステップＳ１１１７の処理をＮ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅについてそれぞれ繰り返す（図１６のステップＳ１１０１〜ステップＳ１１１８）。   The processes in steps S1102 to S1117 are repeated for N = A, B, C, D, and E (steps S1101 to S1118 in FIG. 16).

次に、図１５のＳ１０２の時間マージ候補の参照インデックスを導出する方法について詳細に説明する。時間マージ候補のＬ０とＬ１のそれぞれの参照インデックスを導出する。   Next, a method for deriving the reference index of the time merge candidate in S102 of FIG. 15 will be described in detail. The reference indices of L0 and L1 as temporal merge candidates are derived.

本実施の形態においては、空間マージ候補の参照インデックス、即ち符号化／復号対象ブロックに隣接する予測ブロックで利用された参照インデックスを利用して時間マージ候補の参照インデックスを導出する。これは、時間マージ候補が選択される場合において、符号化／復号対象の予測ブロックの参照インデックスは空間マージ候補となる符号化／復号対象ブロックに隣接する予測ブロックの参照インデックスと高い相関を持つからである。特に、本実施の形態においては、符号化／復号対象の予測ブロックの左の辺に隣接する予測ブロックＡの参照インデックスだけを利用する。なぜなら、空間マージ候補でもある隣接する予測ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの中でも符号化／復号対象の予測ブロックの辺に接している予測ブロックＡ，Ｂは、符号化／復号対象の予測ブロックの頂点のみに接している予測ブロックＣ，Ｄ，Ｅよりも相関が高いからである。相対的に相関の低い予測ブロックＣ，Ｄ，Ｅを利用せずに、利用する予測ブロックを予測ブロックＡに限定することで、時間マージ候補の参照インデックスの導出による符号化効率の改善効果を得るとともに、時間マージ候補の参照インデックス導出処理に関する演算量及びメモリアクセス量を削減する。   In the present embodiment, the reference index of the temporal merge candidate is derived using the reference index of the spatial merge candidate, that is, the reference index used in the prediction block adjacent to the encoding / decoding target block. This is because when the temporal merge candidate is selected, the reference index of the prediction block to be encoded / decoded has a high correlation with the reference index of the prediction block adjacent to the encoding / decoding target block to be the spatial merge candidate. It is. In particular, in the present embodiment, only the reference index of the prediction block A adjacent to the left side of the prediction block to be encoded / decoded is used. This is because prediction blocks A and B that are in contact with a side of a prediction block to be encoded / decoded among adjacent prediction blocks A, B, C, D, and E that are also spatial merge candidates are predicted to be encoded / decoded. This is because the correlation is higher than prediction blocks C, D, and E that are in contact with only the vertices of the block. By limiting the prediction block to be used to the prediction block A without using the prediction blocks C, D, and E having relatively low correlation, the effect of improving the coding efficiency by deriving the reference index of the temporal merge candidate is obtained. At the same time, the calculation amount and memory access amount related to the reference index derivation process of the time merge candidate are reduced.

図１７は本実施の形態における時間マージ候補の参照インデックスの導出処理において参照する隣接ブロックを示す図である。本実施の形態では、符号化ブロックの分割モード（PartMode）に関わらず、予測ブロックの分割インデックスPartIdxに応じて、導出対象の予測ブロックの左辺に隣接する予測ブロックを参照するかどうかを切り替える。予測ブロックの分割インデックスPartIdxが０の場合は左辺に隣接する予測ブロックを参照し、分割インデックスPartIdxが０以外の場合は隣接する予測ブロックを参照せずデフォルト値とする。予測ブロックの分割インデックスPartIdxが０の場合はどの分割モード（PartMode）においても左辺に隣接する予測ブロックは必ず符号化ブロック外となるが、予測ブロックの分割インデックスPartIdxが０以外の場合は分割モード（PartMode）よっては符号化ブロック内となる。分割モード（PartMode）が２Ｎ×２Ｎ分割（PART_2Nx2N）では、図１７（ａ）に示すように、導出対象の予測ブロックの左に隣接する予測ブロックＡ０を参照し、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスを予測ブロックＡ０のＬＸの参照インデックスの値に設定する。   FIG. 17 is a diagram illustrating adjacent blocks referred to in the time merge candidate reference index derivation process according to the present embodiment. In the present embodiment, whether or not to refer to the prediction block adjacent to the left side of the prediction block to be derived is switched according to the prediction index PartIdx of the prediction block, regardless of the coding block division mode (PartMode). When the partition index PartIdx of the prediction block is 0, the prediction block adjacent to the left side is referred to, and when the partition index PartIdx is other than 0, the adjacent prediction block is not referred to and is set as a default value. When the partition index PartIdx of the prediction block is 0, the prediction block adjacent to the left side is always outside the encoded block in any partition mode (PartMode), but when the partition index PartIdx of the prediction block is other than 0, the partition mode ( PartMode) depending on the coding block. When the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N), as shown in FIG. 17A, the prediction block A0 adjacent to the left of the prediction block to be derived is referred to, and the LX reference index of the temporal merge candidate Is set to the value of the reference index of the LX of the prediction block A0.

処理対象の符号化ブロックを上下に並ぶ２つの予測ブロックに分割する分割モード（PartMode）が２Ｎ×Ｎ分割（PART_2NxN）、２Ｎ×ｎＵ分割（PART_2NxnU）、２Ｎ×ｎＤ分割（PART_2NxnD）、および処理対象の符号化ブロックを左右に並ぶ２つの予測ブロックに分割する分割モード（PartMode）がＮ×２Ｎ分割（PART_Nx2N）、ｎＬ×２Ｎ分割（PART_nLx2N）、ｎＲ×２Ｎ分割（PART_nRx2N）では、図１７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示すように、導出対象の分割インデックスPartIdxが０の予測ブロックでは左に隣接する予測ブロックＡ０を参照し、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスを予測ブロックＡ０のＬＸの参照インデックスの値に設定する。導出対象の分割インデックスPartIdxが１の予測ブロックでは隣接する予測ブロックを参照せず、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスをデフォルト値の０に設定する。参照する予測ブロックＡ０が符号化ブロック外にあるので、分割インデックスPartIdxが０と１の２つの予測ブロックの時間マージ候補の参照インデックスをそれぞれ並列に導出することができる。   The partition mode (PartMode) for dividing the processing target coding block into two prediction blocks arranged vertically is 2N × N partition (PART_2NxN), 2N × nU partition (PART_2NxnU), 2N × nD partition (PART_2NxnD), and processing target When the partition mode (PartMode) for partitioning the encoded block into two prediction blocks arranged side by side is N × 2N partition (PART_Nx2N), nL × 2N partition (PART_nLx2N), and nR × 2N partition (PART_nRx2N), FIG. ), (C), (d), (e), (f), and (g), the prediction block A0 that is the derivation target partition index PartIdx refers to the prediction block A0 adjacent to the left, and the time The LX reference index of the merge candidate is set to the value of the LX reference index of the prediction block A0. In a prediction block whose partition index PartIdx to be derived is 1, an adjacent prediction block is not referred to, and the LX reference index of the temporal merge candidate is set to a default value of 0. Since the prediction block A0 to be referred to is outside the encoded block, the reference indexes of the temporal merge candidates of the two prediction blocks whose division indexes PartIdx are 0 and 1 can be derived in parallel.

処理対象の符号化ブロックを上下左右に４分割して４つの予測ブロックに分割する分割モード（PartMode）がＮ×Ｎ分割（PART_NxN）では、図１７（ｈ）に示すように、導出対象の分割インデックスPartIdxが０の予測ブロックでは左に隣接する予測ブロックＡ０を参照し、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスを予測ブロックＡ０のＬＸの参照インデックスの値に設定する。導出対象の分割インデックスPartIdxが１、２および３の予測ブロックでは隣接する予測ブロックを参照せず、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスをデフォルト値の０に設定する。参照する予測ブロックＡ０が符号化ブロック外にあるので、分割インデックスPartIdxが０、１、２および３の４つの予測ブロックの時間マージ候補の参照インデックスをそれぞれ並列に導出することができる。   When the division mode (PartMode) for dividing the coding block to be processed into four prediction blocks by dividing it into four prediction blocks is N × N division (PART_NxN), as shown in FIG. In the prediction block with index PartIdx of 0, the prediction block A0 adjacent on the left is referred to, and the LX reference index of the temporal merge candidate is set to the value of the LX reference index of the prediction block A0. In the prediction blocks whose partition indexes PartIdx to be derived are 1, 2, and 3, the adjacent prediction blocks are not referred to, and the LX reference index of the temporal merge candidate is set to a default value of 0. Since the prediction block A0 to be referred to is outside the encoded block, the reference indexes of the temporal merge candidates of the four prediction blocks whose division indexes PartIdx are 0, 1, 2, and 3 can be derived in parallel.

ただし、隣接する予測ブロックＡがＬＸ予測を行わない場合は時間マージ候補のＬＸの参照インデックスの値をデフォルト値の０とする。隣接する予測ブロックＡがＬＸ予測を行わない場合や導出対象の予測ブロックの分割インデックスPartIdxが１の場合に、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスのデフォルト値を０とする理由は、インター予測において参照インデックスの値が０に対応する参照ピクチャが最も選択される確率が高いからである。ただし、これに限定されず、参照インデックスのデフォルト値を０以外の値（１、２など）としても良いし、シーケンスレベル、ピクチャレベル、またはスライスレベルで符号化ストリーム内に参照インデックスのデフォルト値を示すシンタックス要素を設置し伝送できるようにして、符号化側で選択できるようにしても良い。   However, when the adjacent prediction block A does not perform LX prediction, the value of the reference index of the LX that is a temporal merge candidate is set to 0 as a default value. The reason why the default value of the LX reference index of the temporal merge candidate is 0 when the adjacent prediction block A does not perform LX prediction or when the partition index PartIdx of the prediction block to be derived is 1 is referred to in inter prediction This is because the reference picture corresponding to the index value 0 is most likely to be selected. However, the present invention is not limited to this, and the default value of the reference index may be a value other than 0 (1, 2, etc.), and the default value of the reference index may be set in the encoded stream at the sequence level, picture level, or slice level. The syntax element shown may be installed and transmitted so that it can be selected on the encoding side.

図１８は本実施の形態による図１５のステップＳ１０２の時間マージ候補の参照インデックスの導出処理手順を説明するフローチャートである。まず、分割インデックスPartIdxが０である場合（ステップＳ２１０４のＹＥＳ）、符号化情報格納メモリ１１５または２１０から導出対象の予測ブロックの左に隣接する予測ブロックＡの符号化情報を取得する（ステップＳ２１１１）。   FIG. 18 is a flow chart for explaining the procedure for deriving the reference index of the time merge candidate in step S102 of FIG. 15 according to this embodiment. First, when the division index PartIdx is 0 (YES in step S2104), the encoding information of the prediction block A adjacent to the left of the prediction block to be derived is acquired from the encoding information storage memory 115 or 210 (step S2111). .

続くステップＳ２１１３からステップＳ２１１５までの処理をＬ０、Ｌ１それぞれにおいて行う（ステップＳ２１１２〜Ｓ２１１６）。なお、時間マージ候補のＬ０の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ０に設定され、Ｌ１の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ１に設定される。ただし、スライスタイプslice_typeがＰスライスの場合、インター予測モードとしてＬ０予測（Pred_L0）だけがあり、Ｌ１予測（Pred_L1）、双予測（Pred_BI）がないので、Ｌ１に纏わる処理を省略することができる。   The subsequent processing from step S2113 to step S2115 is performed in each of L0 and L1 (steps S2112 to S2116). Note that LX is set to L0 when deriving the L0 reference index of the temporal merge candidate, and LX is set to L1 when deriving the L1 reference index. However, when the slice type slice_type is a P slice, only the L0 prediction (Pred_L0) is provided as the inter prediction mode, and there is no L1 prediction (Pred_L1) and bi-prediction (Pred_BI). Therefore, the processing related to L1 can be omitted.

予測ブロックＡのＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０でない場合（ステップＳ２１１３のＹＥＳ）、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスrefIdxLXColを予測ブロックＡのＬＸの参照インデックスrefIdxLX[xA][yA]の値と同じ値に設定する（ステップＳ２１１４）。ここで、xA、yAはピクチャ内での予測ブロックＡの左上の画素の位置を示すインデックスである。   When the flag predFlagLX [xA] [yA] indicating whether to perform LX prediction of the prediction block A is not 0 (YES in step S2113), the LX reference index refIdxLXCol of the temporal merge candidate is used as the LX reference index refIdxLX of the prediction block A. The same value as [xA] [yA] is set (step S2114). Here, xA and yA are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block A in the picture.

なお、本実施の形態においては、予測ブロックＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ）において、予測ブロックＮが符号化／復号対象のスライス外で利用できない場合や予測ブロックＮが符号化／復号順序で符号化／復号対象の予測ブロックよりも後のために符号化／復号されておらず利用できない場合や予測ブロックＮの予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）の場合、Ｌ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]、予測ブロックＮのＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は共に０である。ここで、xN、yNはピクチャ内での予測ブロックＮの左上の画素の位置を示すインデックスである。予測ブロックＮの予測モードPredModeがインター予測（MODE_INTER）で、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）の場合、予測ブロックＮのＬ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]は１, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は０である。予測ブロックＮのインター予測モードがＬ１予測（Pred_L1）の場合、予測ブロックＮのＬ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]は０, Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は１である。予測ブロックＮのインター予測モードが双予測（Pred_BI）の場合、予測ブロックＮのＬ０予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xN][yN]、Ｌ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL1[xN][yN]は共に１である。   In the present embodiment, in the prediction block N (N = A, B), when the prediction block N cannot be used outside the slice to be encoded / decoded or the prediction block N is encoded in the encoding / decoding order. / A flag indicating whether or not to use L0 prediction when it is not encoded / decoded after the prediction block to be decoded and cannot be used, or when the prediction mode PredMode of the prediction block N is intra prediction (MODE_INTRA) Both predFlagL0 [xN] [yN] and the flag predFlagL1 [xN] [yN] indicating whether to use the L1 prediction of the prediction block N are 0. Here, xN and yN are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block N in the picture. When the prediction mode PredMode of the prediction block N is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the flag predFlagL0 [xN] [yN] indicating whether to use the L0 prediction of the prediction block N is 1 , Flag predFlagL1 [xN] [yN] indicating whether to use L1 prediction is zero. When the inter prediction mode of the prediction block N is L1 prediction (Pred_L1), a flag predFlagL0 [xN] [yN] indicating whether or not to use the L0 prediction of the prediction block N is 0 and a flag indicating whether or not to use the L1 prediction predFlagL1 [xN] [yN] is 1. When the inter prediction mode of the prediction block N is bi-prediction (Pred_BI), a flag predFlagL0 [xN] [yN] indicating whether to use the L0 prediction of the prediction block N, and a flag predFlagL1 [indicating whether to use the L1 prediction xN] [yN] are both 1.

予測ブロックＡのＬＸ予測を行うかどうかを示すフラグpredFlagLX[xA][yA]が０である場合（ステップＳ２１１３のＮＯ）、時間マージ候補のＬＸの参照インデックスrefIdxLXColをデフォルト値の０に設定する（ステップＳ２１１５）。   When the flag predFlagLX [xA] [yA] indicating whether or not to perform LX prediction of the prediction block A is 0 (NO in step S2113), the reference index refIdxLXCol of the LX that is a temporal merge candidate is set to a default value of 0 ( Step S2115).

Ｌ０、Ｌ１それぞれにおいてステップＳ２１１３からステップＳ２１１５までの処理を行い（ステップＳ２１１２〜Ｓ２１１６）、本参照インデックス導出処理を終了する。   The processing from step S2113 to step S2115 is performed in each of L0 and L1 (steps S2112 to S2116), and this reference index derivation processing is terminated.

一方、分割インデックスPartIdxが０でない場合（ステップＳ２１０４のＮＯ）、続くステップＳ２１２１の処理をＬ０、Ｌ１それぞれにおいて行う（ステップＳ２１１８〜Ｓ２１２２）。なお、時間マージ候補のＬ０の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ０に設定され、Ｌ１の参照インデックスを導出する際にはＬＸはＬ１に設定される。ただし、スライスタイプslice_typeがＰスライスの場合、インター予測モードとしてＬ０予測（Pred_L0）だけがあり、Ｌ１予測（Pred_L1）、双予測（Pred_BI）がないので、Ｌ１に纏わる処理を省略することができる。   On the other hand, when the division index PartIdx is not 0 (NO in step S2104), the subsequent processing in step S2121 is performed in each of L0 and L1 (steps S2118 to S2122). Note that LX is set to L0 when deriving the L0 reference index of the temporal merge candidate, and LX is set to L1 when deriving the L1 reference index. However, when the slice type slice_type is a P slice, only the L0 prediction (Pred_L0) is provided as the inter prediction mode, and there is no L1 prediction (Pred_L1) and bi-prediction (Pred_BI). Therefore, the processing related to L1 can be omitted.

時間マージ候補のＬＸの参照インデックスrefIdxLXColをデフォルト値の０に設定する（ステップＳ２１２１）。   The LX reference index refIdxLXCol of the time merge candidate is set to a default value of 0 (step S2121).

Ｌ０、Ｌ１それぞれにおいてステップＳ２１２１までの処理を行い（ステップＳ２１１８〜Ｓ２１２２）、本参照インデックス導出処理を終了する。   The process up to step S2121 is performed in each of L0 and L1 (steps S2118 to S2122), and this reference index derivation process is terminated.

なお、本実施の形態においては導出対象の予測ブロックの左辺に隣接する予測ブロックを参照するかどうかを切り替えたが、左辺に隣接する予測ブロックの代わりに上辺に隣接する予測ブロックを参照するかどうかを切り替えてもよい。   In the present embodiment, whether to refer to the prediction block adjacent to the left side of the prediction block to be derived is switched, but whether to refer to the prediction block adjacent to the upper side instead of the prediction block adjacent to the left side. May be switched.

次に、図１５のＳ１０３の異なる時間のマージ候補の導出方法について詳細に説明する。図１９は図１５のステップＳ１０３の時間マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。   Next, the method for deriving merge candidates at different times in S103 of FIG. 15 will be described in detail. FIG. 19 is a flowchart illustrating the time merge candidate derivation processing procedure in step S103 of FIG.

まず、スライス単位でスライスヘッダに記述されるスライスタイプslice_typeと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導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により、異なる時間のピクチャcolPicを導出する（ステップＳ３１０１）。   First, the picture type colPic used when deriving a slice type slice_type described in the slice header in slice units and a prediction motion vector candidate in the temporal direction, or a merge candidate, a picture colPic of a picture including a prediction block to be processed is included. A picture colPic at a different time is derived based on a flag collocated_from_l0_flag indicating whether a reference picture registered in the reference list of L1 or the reference list of L1 is used (step S3101).

図２０は図１９のステップＳ３１０１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。スライスタイプslice_typeがＢスライスで、フラグcollocated_from_l0_flagが０の場合（ステップＳ３２０１のＹＥＳ、ステップＳ３２０２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（ステップＳ３２０３）。そうでない場合、すなわちスライスタイプslice_typeがＢスライスで前述のフラグcollocated_from_l0_flagが１の場合（ステップＳ３２０１のＹＥＳ、ステップＳ３２０２のＮＯ）、またはスライスタイプslice_typeがＰスライスの場合（ステップＳ３２０１のＮＯ、Ｓ３２０４のＹＥＳ）、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（ステップＳ３２０５）。   FIG. 20 is a flowchart for explaining the procedure for deriving the picture colPic at different times in step S3101 of FIG. When the slice type slice_type is a B slice and the flag collocated_from_l0_flag is 0 (YES in step S3201 and YES in step S3202), RefPicList1 [0], that is, the picture colPic of the reference list L1 with a reference index of 0 is a different time. (Step S3203). Otherwise, that is, when the slice type slice_type is B slice and the aforementioned flag collocated_from_l0_flag is 1 (YES in step S3201, NO in step S3202), or when the slice type slice_type is P slice (NO in step S3201 and YES in S3204) ), RefPicList0 [0], that is, the picture colPic of the reference list L0 with the reference index 0 is a different time (step S3205).

次に、図１９のフローチャートに戻り、異なる時間の予測ブロックcolPUを導出し、符号化情報を取得する（ステップＳ３１０２）。   Next, returning to the flowchart of FIG. 19, a prediction block colPU at a different time is derived, and encoded information is acquired (step S3102).

図２１は図１９のステップＳ３１０２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. 21 is a flowchart for explaining the procedure for deriving the prediction block colPU of the picture colPic at different times in step S3102 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とする（ステップＳ３３０１）。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 at the lower right (outside) of the same position as a processing target prediction block in a picture colPic at a different time is set as a prediction block colPU at a different time (step S3301). 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（ステップＳ３３０２）。異なる時間の予測ブロックcolPUのPredModeが利用できないか、異なる時間の予測ブロックcolPUの予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）である場合（ステップＳ３３０３のＹＥＳ、ステップＳ３３０４のＹＥＳ）、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とする（ステップＳ３３０５）。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, encoding information of the prediction block colPU at different times is acquired (step S3302). When PredMode of a prediction block colPU at a different time cannot be used, or when the prediction mode PredMode of a prediction block colPU at a different time is intra prediction (MODE_INTRA) (YES in step S3303, YES in step S3304), the picture colPic in a different time The prediction block located in the upper left center of the same position as the processing target prediction block is set as a prediction block colPU at a different time (step S3305). This prediction block corresponds to the prediction block T1 in FIG.

次に、図１９のフローチャートに戻り、符号化／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導出されるＬ０の予測動きベクトルmvL0Colと時間マージ候補Ｃｏｌが有効か否かを示すフラグavailableFlagL0Colを導出するとともに（ステップＳ３１０３）、Ｌ１の予測動きベクトルmvL1Colと時間マージ候補Ｃｏｌが有効か否かを示すフラグavailableFlagL1Colを導出する（ステップＳ３１０４）。さらに、フラグavailableFlagL0Col またはフラグavailableFlagL1Colが1の場合に、時間マージ候補Ｃｏｌが有効か否かを示すフラグavailableFlagColを1に設定する。   Next, returning to the flowchart of FIG. 19, a flag indicating whether the prediction motion vector mvL0Col of L0 derived from the prediction block of another picture at the same position as the prediction block to be encoded / decoded and the temporal merge candidate Col are valid or not. In addition to deriving availableFlagL0Col (step S3103), a flag availableFlagL1Col indicating whether the prediction motion vector mvL1Col of L1 and the temporal merge candidate Col are valid is derived (step S3104). Further, when the flag availableFlagL0Col or the flag availableFlagL1Col is 1, a flag availableFlagCol indicating whether the time merge candidate Col is valid is set to 1.

図２２は図１９のステップＳ３１０３、ステップＳ３１０４の時間マージ候補のインター予測情報の導出処理手順を説明するフローチャートである。Ｌ０またはＬ１で、時間マージ候補の導出対象のリストをＬＸとし、ＬＸを用いた予測をＬＸ予測とする。以下、断りのない限り、この意味で用いる。時間マージ候補のＬ０の導出処理であるステップＳ３１０３として呼び出される際には、ＬＸがＬ０となり、時間マージ候補のＬ１の導出処理であるステップＳ３１０４として呼び出される際には、ＬＸがＬ１となる。   FIG. 22 is a flowchart for explaining the procedure for deriving the inter prediction information of the temporal merge candidate in steps S3103 and S3104 in FIG. In L0 or L1, the list of time merge candidate derivation targets is LX, and the prediction using LX is LX prediction. Hereinafter, unless otherwise noted, this meaning is used. LX becomes L0 when called as step S3103, which is a time merge candidate L0 derivation process, and LX becomes L1, when called as step S3104, which is a time merge candidate L1 derivation process.

異なる時間の予測ブロックcolPUの予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）か、利用できない場合（ステップＳ３４０１のＮＯ、ステップＳ３４０２のＮＯ）、時間マージ候補は存在しないものとする。フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に０とし（ステップＳ３４０３）、動きベクトルmvLXColを（０，０）として（ステップＳ３４０４）、本時間マージ候補のインター予測情報の導出処理を終了する。   If the prediction mode PredMode of the prediction block colPU at different times is intra prediction (MODE_INTRA) or cannot be used (NO in step S3401 and NO in step S3402), it is assumed that there is no temporal merge candidate. The flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are both set to 0 (step S3403), the motion vector mvLXCol is set to (0, 0) (step S3404), and the inter prediction information derivation process for the current time merge candidate is terminated.

予測ブロックcolPUが利用できて予測モードPredModeがイントラ予測（MODE_INTRA）でない場合（ステップＳ３４０１のＹＥＳ、ステップＳ３４０２のＹＥＳ）、以下の手順でmvColとrefIdxColとavailableFlagColを導出する。   When the prediction block colPU is available and the prediction mode PredMode is not intra prediction (MODE_INTRA) (YES in step S3401 and YES in step S3402), mvCol, refIdxCol, and availableFlagCol are derived by 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（ステップＳ３４０５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（ステップＳ３４０６）、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（ステップＳ３４０７）、リストListColがＬ１に設定される（ステップＳ３４０８）。ここで、xPCol、yPColは異なる時間のピクチャcolPic内での予測ブロックcolPUの左上の画素の位置を示すインデックスである。   When the flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] indicating whether or not the L0 prediction of the prediction block colPU is used (YES in step S3405), the prediction mode of the prediction block colPU is Pred_L1, and therefore the motion vector mvCol is predicted. The same value as MvL1 [xPCol] [yPCol] that is the L1 motion vector of the block colPU is set (step S3406), and the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] of L1 (step S3406). In step S3407, the list ListCol is set to L1 (step S3408). Here, xPCol and yPCol are indexes indicating the position of the upper left pixel of the prediction block colPU in the picture colPic at different times.

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２２のステップＳ３４０５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（ステップＳ３４０９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（ステップＳ３４１０）、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（ステップＳ３４１１）、リストListColがＬ０に設定される（ステップＳ３４１２）。   On the other hand, when the L0 prediction flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU is not 0 (NO in step S3405 in FIG. 22), it is determined whether the L1 prediction flag PredFlagL1 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU is 0. To do. When the L1 prediction flag PredFlagL1 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPU is 0 (YES in step S3409), the motion vector mvCol becomes the same value as MvL0 [xPCol] [yPCol], which is the L0 motion vector of the prediction block colPU. It is set (step S3410), the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] of L0 (step S3411), and the list ListCol is set to L0 (step S3412).

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（ステップＳ３４０５のＮＯ、ステップＳ３４０９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（ステップＳ３４１３）。   When 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 step S3405, NO in step S3409), 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 (step S3413).

図２３は予測ブロックcolPUのインター予測モードが双予測（Pred_BI）のときの時間マージ候補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. 23 is a flowchart illustrating a procedure for deriving inter prediction information of temporal merge candidates 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／復号対象ピクチャのＰＯＣより小さいかどうかを判定し（ステップＳ３５０１）、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／復号対象ピクチャのＰＯＣより小さい場合で（ステップＳ３５０１のＹＥＳ）、ＬＸがＬ０、即ち符号化／復号対象ピクチャのＬ０の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合（ステップＳ３５０２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、ＬＸがＬ１、即ち符号化／復号対象ピクチャのＬ１の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合（ステップＳ３５０２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／復号対象ピクチャのＰＯＣより大きい場合で（ステップＳ３５０１のＮＯ）、フラグcollocated_from_l0_flagが０の場合（ステップＳ３５０３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（ステップＳ３５０３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 or not the POC of all the pictures registered in all the reference lists is smaller than the POC of the current encoding / decoding target picture (step S3501), and L0 which is all the reference lists of the prediction block colPU. When the POC of all the pictures registered in L1 is smaller than the POC of the current encoding / decoding target picture (YES in step S3501), LX is L0, that is, the motion vector of L0 of the encoding / decoding target picture If the prediction vector candidate is derived (YES in step S3502), the inter prediction information of L0 of the prediction block colPU is selected, and LX is L1, that is, the prediction of the motion vector of L1 of the encoding / decoding target picture. When the vector candidate is derived (NO in step S3502), the prediction block colPU L1 To select the inter prediction 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 / decoding target picture (NO in step S3501), the flag collocated_from_l0_flag is 0. (YES in step S3503), the L0 inter prediction information of the prediction block colPU is selected. If the flag collocated_from_l0_flag is 1 (NO in step S3503), the L1 inter prediction information of the prediction block colPU is selected. To do.

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（ステップのＹＥＳ、ステップＳ３５０３のＹＥＳ）、動きベクトルmvColがMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（ステップＳ３５０４）、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（ステップＳ３５０５）、リストListColがＬ０に設定される（ステップＳ３５０６）。   When the inter prediction information of L0 of the prediction block colPU is selected (YES in step, YES in step S3503), the motion vector mvCol is set to the same value as MvL0 [xPCol] [yPCol] (step S3504), and the reference index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] (step S3505), and the list ListCol is set to L0 (step S3506).

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（ステップＳ２５０２のＮＯ、ステップＳ３５０３のＮＯ）、動きベクトルmvColがMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（ステップＳ３５０７）、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され（ステップＳ３５０８）、リストListColがＬ１に設定される（ステップＳ３５０９）。   When the inter prediction information of L1 of the prediction block colPU is selected (NO in step S2502 and NO in step S3503), the motion vector mvCol is set to the same value as MvL1 [xPCol] [yPCol] (step S3507), see The index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] (step S3508), and the list ListCol is set to L1 (step S3509).

図２２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フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に１とする（ステップＳ３４１４）。   Returning to FIG. 22, when the inter prediction information can be acquired from the prediction block colPU, both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 1 (step S3414).

続いて、動きベクトルmvColをスケーリングして時間マージ候補のＬＸの動きベクトルmvLXColとする（ステップＳ３４１５）。この動きベクトルのスケーリング演算処理手順を図２４及び図２５を用いて説明する。   Subsequently, the motion vector mvCol is scaled to obtain an LX motion vector mvLXCol as a temporal merge candidate (step S3415). The procedure for scaling the motion vector will be described with reference to FIGS.

図２４は図２２のステップＳ３４１５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. 24 is a flowchart showing the motion vector scaling calculation processing procedure in step S3415 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で参照する参照インデックスrefIdxColに対応する参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｄを導出する（ステップＳ３６０１）。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 derived by subtracting the POC of the reference picture corresponding to the reference index refIdxCol referenced in the list ListCol of the prediction block colPU from the POC of the picture colPic at different times (step S3601). 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／復号対象ピクチャのＰＯＣから図１５のステップＳ１０２で導出された時間マージ候補のＬＸの参照インデックスに対応する参照ピクチャのＰＯＣを減算してピクチャ間距離ｔｂを導出する（ステップＳ３６０２）。なお、現在の符号化／復号対象ピクチャよりも現在の符号化／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／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／復号対象ピクチャのＰＯＣ−時間マージ候補のＬＸの参照インデックスに対応する参照ピクチャのＰＯＣ The inter-picture distance tb is derived by subtracting the POC of the reference picture corresponding to the LX reference index of the temporal merge candidate derived in step S102 of FIG. 15 from the POC of the current encoding / decoding target picture (step S3602). . When the reference picture referred to in the current encoding / decoding target picture list LX is earlier in the display order than the current encoding / decoding target picture, the inter-picture distance tb becomes a positive value, When the reference picture referred to in the encoding / decoding target picture list LX is later in the display order, the inter-picture distance tb is a negative value.
tb = POC of current encoding / decoding target picture—POC of reference picture corresponding to LX reference index of temporal merge candidate

続いて、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂを比較し（ステップＳ３６０３）、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しい場合（ステップＳ３６０３のＹＥＳ）、時間マージ候補のＬＸの動きベクトルmvLXColを動きベクトルmvColと同じ値に設定して（ステップＳ３６０４）、本スケーリング演算処理を終了する。
mvLXCol＝mvCol Subsequently, the inter-picture distances td and tb are compared (step S3603). If the inter-picture distances td and tb are equal (YES in step S3603), the LX motion vector mvLXCol as a temporal merge candidate is set to the same value as the motion vector mvCol. After setting (step S3604), the scaling calculation process is terminated.
mvLXCol = mvCol

一方、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しくない場合（ステップＳ３６０３のＮＯ）、次式によりmvColにスケール係数ｔｂ／ｔｄを乗じることでスケーリング演算処理を行い（ステップＳ３６０５）、スケーリングされた時間マージ候補のＬＸの動きベクトルmvLXColを得る。
mvLXCol＝ｔｂ / ｔｄ * mvCol On the other hand, when the inter-picture distances td and tb are not equal (NO in step S3603), scaling calculation processing is performed by multiplying mvCol by the scale factor tb / td according to the following equation (step S3605), and the scaled time merge candidate Obtain the motion vector mvLXCol of LX.
mvLXCol = tb / td * mvCol

また、ステップＳ３６０５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２５に示す。図２５のステップＳ３６０６〜ステップＳ３６０８の処理が、図２４のステップＳ３６０５の処理に相当する。   FIG. 25 shows an example in which the scaling operation in step S3605 is performed with integer precision arithmetic. The processing from step S3606 to step S3608 in FIG. 25 corresponds to the processing in step S3605 in FIG.

まず、図２４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を導出する（ステップＳ３６０１、ステップＳ３６０２）。   First, as in the flowchart of FIG. 24, the inter-picture distance td and the inter-picture distance tb are derived (steps S3601 and S3602).

続いて、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂを比較し（ステップＳ３６０３）、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しい場合（ステップＳ３６０３のＹＥＳ）、図２４のフローチャートと同様に、時間マージ候補のＬＸの動きベクトルmvLXColを動きベクトルmvColと同じ値に設定して（ステップＳ３６０４）、本スケーリング演算処理を終了する。
mvLXCol＝mvCol Subsequently, the inter-picture distances td and tb are compared (step S3603), and if the inter-picture distances td and tb are equal (YES in step S3603), the LX motion vector mvLXCol as a temporal merge candidate, as in the flowchart of FIG. Is set to the same value as the motion vector mvCol (step S3604), and this scaling calculation process is terminated.
mvLXCol = mvCol

一方、ピクチャ間距離ｔｄとｔｂが等しくない場合（ステップＳ３６０３のＮＯ）、次式により変数ｔｘを導出する（ステップＳ３６０６）。
tx = ( 16384 + Abs( td / 2 ) ) / td On the other hand, if the inter-picture distances td and tb are not equal (NO in step S3603), a variable tx is derived from the following equation (step S3606).
tx = (16384 + Abs (td / 2)) / td

続いて、次式によりスケール係数DistScaleFactorを導出する（ステップＳ３６０７）。
DistScaleFactor = ( tb * tx + 32 ) >> 6 Subsequently, the scale coefficient DistScaleFactor is derived from the following equation (step S3607).
DistScaleFactor = (tb * tx + 32) >> 6

続いて、次式により、スケーリングされた時間マージ候補のＬＸの動きベクトルmvLXColを得る（ステップＳ３６０８）。
mvLXCol = ClipMv( Sign( DistScaleFactor * mvCol ) * ( (Abs( DistScaleFactor * mvCol ) + 127 ) >> 8 ) ) Subsequently, a scaled temporal merge candidate LX motion vector mvLXCol is obtained by the following equation (step S3608).
mvLXCol = ClipMv (Sign (DistScaleFactor * mvCol) * ((Abs (DistScaleFactor * mvCol) + 127) >> 8))

次に、図１９のフローチャートに戻り、時間マージ候補が存在する場合（ステップＳ３１０５のＹＥＳ）、時間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListのマージインデックスがnumMergeCandと同じ値で示される位置に登録し（ステップＳ３１０６）、マージ候補数numMergeCandに１を加算して（ステップＳ３１０７）、本時間マージ候補導出処理を終了する。一方、時間マージ候補が存在しない場合（ステップＳ３１０５のＮＯ）、ステップＳ３１０６およびステップＳ３１０７をスキップして、本時間マージ候補導出処理を終了する。   Next, returning to the flowchart of FIG. 19, if there is a temporal merge candidate (YES in step S3105), the temporal merge candidate is registered at a position where the merge index of the merge candidate list mergeCandList is indicated by the same value as numMergeCand (step S3106). ), 1 is added to the number of merge candidates numMergeCand (step S3107), and this time merge candidate derivation process is terminated. On the other hand, when there is no time merge candidate (NO in step S3105), step S3106 and step S3107 are skipped, and this time merge candidate derivation process ends.

次に、図１２の追加マージ候補生成部１３４および図１３の追加マージ候補生成部２３４で実施される図１５のステップＳ１０４の処理手順である追加マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図２６は図１５のステップＳ１０４の追加マージ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 for deriving an additional merge candidate, which is the processing procedure of step S104 in FIG. 15 performed by the additional merge candidate generation unit 134 in FIG. 12 and the additional merge candidate generation unit 234 in FIG. 13 will be described in detail. FIG. 26 is a flowchart for explaining the additional merge candidate derivation processing procedure in step S104 of FIG.

図１２の追加マージ候補生成部１３４および図１３の追加マージ候補生成部２３４で実施される追加マージ候補導出処理においては、マージ候補の選択の幅を広げて、符号化効率を向上させるために、異なる値のインター予測情報を持つ複数のマージ候補を生成し、マージ候補リストに登録する。特に、図２６の追加マージ候補導出処理においては、予測モードと動きベクトルの値を固定し、異なる参照インデックスの値の複数のマージ候補を生成し、マージ候補リストに登録する（図２６のステップＳ５１０１〜Ｓ５１１９）。   In the additional merge candidate derivation process performed by the additional merge candidate generation unit 134 in FIG. 12 and the additional merge candidate generation unit 234 in FIG. 13, in order to increase the selection range of merge candidates and improve the encoding efficiency, A plurality of merge candidates having different values of inter prediction information are generated and registered in the merge candidate list. In particular, in the additional merge candidate derivation process in FIG. 26, the prediction mode and the motion vector value are fixed, a plurality of merge candidates having different reference index values are generated, and registered in the merge candidate list (step S5101 in FIG. 26). ~ S5119).

まず、スライスタイプがＰスライスの場合（図２６のステップＳ５１０１のＹＥＳ）、参照インデックス数を示す変数numRefIdxにＬ０の参照インデックス数の値を設定する（図２６のステップＳ５１０２）。一方、スライスタイプがＰスライスでない場合（図２６のステップＳ５１０１のＮＯ）、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、参照インデックス数を示す変数numRefIdxにＬ０の参照インデックス数とＬ１の参照インデックス数の小さい方の値を設定する（図２６のステップＳ５１０３）。続いて参照インデックスｉに０を設定する（図２６のステップＳ５１０４）。   First, when the slice type is P slice (YES in step S5101 in FIG. 26), the value of the reference index number of L0 is set in the variable numRefIdx indicating the reference index number (step S5102 in FIG. 26). On the other hand, when the slice type is not P slice (NO in step S5101 in FIG. 26), that is, when the slice type is B slice, the smaller of the reference index number of L0 and the reference index number of L1 in the variable numRefIdx indicating the reference index number Is set (step S5103 in FIG. 26). Subsequently, 0 is set to the reference index i (step S5104 in FIG. 26).

続いて、参照インデックスｉを変更しながら、スライスタイプに応じた予測モードの動きベクトルの値が（０，０）の追加マージ候補を導出し、マージ候補リストに登録する。（図２６のステップＳ５１０５〜Ｓ５１１９）。   Subsequently, while changing the reference index i, an additional merge candidate whose motion vector value in the prediction mode corresponding to the slice type is (0, 0) is derived and registered in the merge candidate list. (Steps S5105-S5119 in FIG. 26).

まず、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さい場合（図２６のステップＳ５１０６のＹＥＳ）、ステップＳ５１０７に進み、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さくない場合（図２６のステップＳ５１０６のＮＯ）、本追加マージ候補導出処理を終了する。続いて、参照インデックスｉが変数numRefIdxより小さい場合（図２６のステップＳ５１０７のＹＥＳ）、ステップＳ５１０９に進み、参照インデックスｉが変数numRefIdxよりより小さくない場合（図２６のステップＳ５１０７のＮＯ）、本追加マージ候補導出処理を終了する。   First, if the merge candidate number numMergeCand is smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (YES in step S5106 in FIG. 26), the process proceeds to step S5107, and if the merge candidate number numMergeCand is not smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (step S5106 in FIG. 26). NO), this additional merge candidate derivation process is terminated. Subsequently, if the reference index i is smaller than the variable numRefIdx (YES in step S5107 in FIG. 26), the process proceeds to step S5109. If the reference index i is not smaller than the variable numRefIdx (NO in step S5107 in FIG. 26), this addition is performed. The merge candidate derivation process ends.

続いて、スライスタイプがＰスライスの場合（図２６のステップＳ５１０９のＹＥＳ）、追加マージ候補の動きベクトルmvL0Zero、mvL1Zeroに（０，０）を設定し（図２６のステップＳ５１１０）、追加マージ候補の参照インデックスrefIdxL0Zeroに参照インデックスｉの値を設定し、refIdxL1Zeroに−１を設定し（図２６のステップＳ５１１１）、追加マージ候補のフラグpredFlagL0Zeroに１を設定し、predFlagL1Zeroに０を設定して（図２６のステップＳ５１１２）、ステップＳ５１１６に進む。   Subsequently, when the slice type is P slice (YES in step S5109 in FIG. 26), (0, 0) is set in the motion vectors mvL0Zero and mvL1Zero of the additional merge candidates (step S5110 in FIG. 26), and the additional merge candidate is selected. The value of the reference index i is set to the reference index refIdxL0Zero, -1 is set to refIdxL1Zero (step S5111 in FIG. 26), 1 is set to the flag predFlagL0Zero of the additional merge candidate, and 0 is set to predFlagL1Zero (FIG. 26). Step S5112) and the process proceeds to Step S5116.

一方、スライスタイプがＰスライスでない場合（図２６のステップＳ５１０９のＮＯ）、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、追加マージ候補の動きベクトルmvL0Zero、mvL1Zeroに（０，０）を設定し（図２６のステップＳ５１１３）、追加マージ候補の参照インデックスrefIdxL0Zero、refIdxL1Zeroに参照インデックスｉの値を設定し（図２６のステップＳ５１１４）、追加マージ候補のフラグpredFlagL0Zero、predFlagL1Zeroに１を設定して（図２６のステップＳ５１１５）、ステップＳ５１１６に進む。   On the other hand, when the slice type is not P slice (NO in step S5109 in FIG. 26), that is, when the slice type is B slice, (0, 0) is set in the motion vectors mvL0Zero and mvL1Zero of the additional merge candidates (in FIG. 26). In step S5113, the value of the reference index i is set in the reference indexes refIdxL0Zero and refIdxL1Zero of the additional merge candidates (step S5114 in FIG. 26), and 1 is set in the flags predFlagL0Zero and predFlagL1Zero of the additional merge candidates (step S5115 in FIG. 26). ), The process proceeds to step S5116.

続いて、追加マージ候補をマージ候補リストmergeCandListのマージインデックスがnumMergeCandと同じ値で示される位置に登録し（図２６のステップＳ５１１６）、マージ候補数numMergeCandに１を加算する（図２６のステップＳ５１１７）。続いて、インデックスｉに１を加算し（図２６のステップＳ５１１８）、ステップＳ５１１９に進む。   Subsequently, an additional merge candidate is registered at a position where the merge index of the merge candidate list mergeCandList is indicated by the same value as numMergeCand (step S5116 in FIG. 26), and 1 is added to the number of merge candidates numMergeCand (step S5117 in FIG. 26). . Subsequently, 1 is added to the index i (step S5118 in FIG. 26), and the process proceeds to step S5119.

以上のステップＳ５１０６〜ステップＳ５１１８の処理をそれぞれの参照インデックスｉ毎にそれぞれ繰り返す（図２６のステップＳ５１０５〜ステップＳ５１１９）。   The processes in steps S5106 to S5118 are repeated for each reference index i (steps S5105 to S5119 in FIG. 26).

図２６では予測モードと動きベクトルの値を固定し、異なる参照インデックスの値の複数のマージ候補を生成し、マージ候補リストに登録するものとしてしたが、異なる予測モードの複数のマージ候補を生成して、マージ候補リストに登録してもよいし、異なる動きベクトルの値のマージ候補を生成し、マージ候補リストに登録してもよい。動きベクトルの値を変更する場合には、例えば、（０，０）、（１，０）、（−１，０）、（０，１）、（０，−１）の順序で動きベクトルの値を変更しながら、追加する。   In FIG. 26, the prediction mode and the motion vector value are fixed, and a plurality of merge candidates having different reference index values are generated and registered in the merge candidate list. However, a plurality of merge candidates in different prediction modes are generated. Thus, the merge candidates may be registered in the merge candidate list, or merge candidates having different motion vector values may be generated and registered in the merge candidate list. When changing the value of the motion vector, for example, the motion vector is changed in the order of (0, 0), (1, 0), (-1, 0), (0, 1), (0, -1). Add while changing the value.

次に、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のインター予測情報選択部１３７について説明する。図３７は動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のインター予測情報選択部１３７の処理手順を説明するフローチャートである。第１の実施例の図１２において、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のインター予測情報選択部１３７では、マージ候補数numMergeCandが０より大きい場合（図３７のステップＳ８１０１のＹＥＳ）、マージ候補リストに登録されているマージインデックスが０から（numMergeCand-1）の範囲内で指し示される有効なマージ候補の中から、マージ候補を選択し、選択されたマージ候補の各予測ブロックのＬ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]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１０７に供給する（図３７のステップＳ８１０２）。マージインデックスmergeIdxの値がマージ候補数numMergeIdxの値未満の場合、マージインデックスmergeIdxはマージ候補リストmergeCandListに登録されている有効なマージ候補を指し示す。マージインデックスmergeIdxの値がマージ候補数numMergeIdxの値以上の場合、マージインデックスmergeIdxはマージ候補リストmergeCandListに登録されていない無効なマージ候補を指し示す。なお、後述の規定を符号化側にも適用することで、マージインデックスmergeIdxが無効なマージ候補を指し示す場合においても、有効なマージ候補を選択することが可能となる。   Next, the inter prediction information selection unit 137 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device will be described. FIG. 37 is a flowchart illustrating the processing procedure of the inter prediction information selection unit 137 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device. In FIG. 12 of the first embodiment, in the inter prediction information selection unit 137 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device, when the number of merge candidates numMergeCand is larger than 0 (YES in step S8101 of FIG. 37). The merge index registered in the merge candidate list is selected from valid merge candidates in the range of 0 to (numMergeCand-1), and the merge candidate is selected, and L0 of each prediction block of the selected merge candidate PredFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [yP], reference index refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], motion vector mvL0 indicating whether to use prediction and L1 prediction Inter prediction information such as [xP] [yP] and mvL1 [xP] [yP] is supplied to the motion compensation prediction unit 105, and a merge index for specifying the selected merge candidate is supplied to the prediction method determination unit 107 ( FIG. Step S8102). When the value of the merge index mergeIdx is less than the value of the number of merge candidates numMergeIdx, the merge index mergeIdx indicates a valid merge candidate registered in the merge candidate list mergeCandList. When the value of the merge index mergeIdx is equal to or greater than the value of the number of merge candidates numMergeIdx, the merge index mergeIdx indicates an invalid merge candidate that is not registered in the merge candidate list mergeCandList. Note that, by applying the rules described later to the encoding side, even when the merge index mergeIdx indicates an invalid merge candidate, it is possible to select a valid merge candidate.

マージ候補の選択においては、予測方法決定部１０７と同様の方法を用いることができる。それぞれのマージ候補ごとに符号化情報及び残差信号の符号量と予測画像信号と画像信号との間の符号化歪を導出し、最も少ない発生符号量と符号化歪となるマージ候補が決定される。それぞれのマージ候補毎にマージモードの符号化情報であるマージインデックスのシンタックス要素merge_idxのエントロピー符号化を行い、符号化情報の符号量を算出する。さらに、それぞれのマージ候補毎に動き補償予測部１０５と同様の方法で各マージ候補のインター予測情報に応じて動き補償した予測画像信号と、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。符号化情報、即ちマージインデックス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評価値とする。   In selecting a merge candidate, the same method as the prediction method determination unit 107 can be used. For each merge candidate, the coding information and the coding amount of the residual signal and the coding distortion between the predicted image signal and the image signal are derived, and the merge candidate that produces the least generated code amount and coding distortion is determined. The For each merge candidate, entropy coding is performed on the merge index syntax element merge_idx, which is coding information in the merge mode, and the code amount of the coding information is calculated. Further, for each merge candidate, a predicted image signal motion-compensated according to the inter prediction information of each merge candidate by the same method as the motion compensation prediction unit 105, and an encoding target image signal supplied from the image memory 101, The amount of code of the prediction residual signal obtained by encoding the prediction residual signal is calculated. Coding information, that is, the total generated code amount obtained by adding the code amount of the merge index and the code amount of the prediction residual signal is calculated as an 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マージ候補毎に比較することで、少ない発生符号量と符号化歪となる符号化情報が決定される。決定された符号化情報に対応するマージインデックスが、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フラグmerge_idx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 encoding distortion for each merge candidate, encoding information with a small generated code amount and encoding distortion is determined. A merge index corresponding to the determined encoding information is encoded as a flag merge_idx represented by a second syntax pattern in units of prediction blocks.
The generated code amount calculated here is preferably a simulation of the encoding process, but can be approximated or approximated easily.

一方、マージ候補数numMergeCandが０の場合（図３７のステップＳ８１０２のＮＯ）、規定のスライスタイプに応じたデフォルト値のインター予測情報を動き補償予測部１０５に供給する（ステップＳ８１０３〜Ｓ８１０５）。インター予測情報のデフォルト値は、スライスタイプがＰスライスの場合（図３７のステップＳ８１０３のＹＥＳ）、Ｌ０予測（Pred_L0）で（フラグpredFlagL0[xP][yP]の値が１、predFlagL1[xP][yP]の値が０）、Ｌ０の参照インデックスが０（参照インデックスrefIdxL0[xP][yP]の値が０、refIdxL1[xP][yP]の値が−１）で、Ｌ０のベクトル値mvL0[xP][yP]が（０，０）とする（図３７のステップＳ８１０４）。一方、スライスタイプがＰスライスでない場合（ステップＳ８１０３のＮＯ）、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、インター予測モードが双予測（Pred_BI）で（フラグpredFlagL0[xP][yP]、predFlagL1[xP][yP]の値が共に１）、参照インデックスが双方共に０（参照インデックスrefIdxL0[xP][yP]、refIdxL1[xP][yP]の値が共に０）で、Ｌ０およびＬ１のベクトル値mvL0[xP][yP]、mvL1[xP][yP]が双方共に（０，０）とする（ステップＳ８１０５）。なお、インター予測情報のデフォルト値は、スライスタイプに係らずスライスタイプがＢスライスの場合においても、Ｌ０予測（Pred_L0）で（フラグpredFlagL0[xP][yP]の値が１、predFlagL1[xP][yP]の値が０）、Ｌ０の参照インデックスが０（参照インデックスrefIdxL0[xP][yP]の値が０、refIdxL1[xP][yP]の値が−１）で、Ｌ０のベクトル値mvL0[xP][yP]が（０，０）とすることもできる。   On the other hand, when the number of merge candidates numMergeCand is 0 (NO in step S8102 in FIG. 37), default value inter prediction information corresponding to a prescribed slice type is supplied to the motion compensation prediction unit 105 (steps S8103 to S8105). When the slice type is P slice (YES in step S8103 in FIG. 37), the default value of the inter prediction information is L0 prediction (Pred_L0) (the value of the flag predFlagL0 [xP] [yP] is 1, predFlagL1 [xP] [ The value of yP] is 0), the reference index of L0 is 0 (the value of the reference index refIdxL0 [xP] [yP] is 0, the value of refIdxL1 [xP] [yP] is -1), and the vector value mvL0 [ xP] [yP] is set to (0, 0) (step S8104 in FIG. 37). On the other hand, when the slice type is not P slice (NO in step S8103), that is, when the slice type is B slice, the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI) (flags predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [ Both yP] values are 1), both reference indices are 0 (reference indices refIdxL0 [xP] [yP] and refIdxL1 [xP] [yP] are both 0), and L0 and L1 vector values mvL0 [xP ] [yP] and mvL1 [xP] [yP] are both (0, 0) (step S8105). Note that the default value of the inter prediction information is L0 prediction (Pred_L0) (the value of the flag predFlagL0 [xP] [yP] is 1, predFlagL1 [xP] [1] even when the slice type is B slice regardless of the slice type. The value of yP] is 0), the reference index of L0 is 0 (the value of the reference index refIdxL0 [xP] [yP] is 0, the value of refIdxL1 [xP] [yP] is -1), and the vector value mvL0 [ xP] [yP] may be (0, 0).

次に、動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のインター予測情報選択部２３７について説明する。図３８は動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のインター予測情報選択部２３７の処理手順を説明するフローチャートである。第１の実施例の図１３において、動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のインター予測情報選択部２３７では、マージ候補数numMergeCandが０より大きい場合（図３８のステップＳ９１０１のＹＥＳ）、マージ候補リストmergeCandListに登録されているマージ候補の中から、第２符号化ビット列復号部２０２から供給されたマージインデックスmergeIdxに対応するマージ候補を選択し、選択されたマージ候補のＬ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]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２１０に格納する（図３８のステップＳ９１０２）。   Next, the inter prediction information selection unit 237 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device will be described. FIG. 38 is a flowchart illustrating the processing procedure of the inter prediction information selection unit 237 of the inter prediction information derivation unit 205 of the video decoding device. In FIG. 13 of the first embodiment, in the inter prediction information selection unit 237 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device, if the number of merge candidates numMergeCand is greater than 0 (YES in step S9101 of FIG. 38), merge is performed. A merge candidate corresponding to the merge index mergeIdx supplied from the second encoded bit string decoding unit 202 is selected from the merge candidates registered in the candidate list mergeCandList, and the L0 prediction and the L1 prediction of the selected merge candidate are selected. Of predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [yP], L0, L1 reference indexes refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], L0, L1 Inter prediction information such as motion vectors mvL0 [xP] [yP] and mvL1 [xP] [yP] is supplied to the motion compensated prediction unit 206 and stored in the encoded information storage memory 210 (step S910 in FIG. 38). ).

なお、万が一、符号化側で無効なマージ候補を指し示すマージインデックスを符号化した場合、復号側で無効なマージ候補を選択することになる。その場合、無効なインター予測情報でインター予測が行われることになり、予期しない予測信号が得られる可能性がある。また、インター予測モードが規格外の値を示したり、参照インデックスが存在しない参照ピクチャを指し示したりすることで、エラーが発生し、復号が異常終了する可能性もある。   If a merge index indicating an invalid merge candidate is encoded on the encoding side, an invalid merge candidate is selected on the decoding side. In this case, inter prediction is performed with invalid inter prediction information, and an unexpected prediction signal may be obtained. Further, when the inter prediction mode indicates a non-standard value or indicates a reference picture for which no reference index exists, an error may occur and decoding may end abnormally.

そこで、本実施の形態に係る第１の実施例では、供給されたマージインデックスmergeIdxの値がマージ候補数numMergeIdxの値以上の場合、マージインデックスmergeIdxにマージ候補数numMergeIdxの値を設定してから前記処理を行うものとする。供給されたマージインデックスmergeIdxの値がマージ候補数numMergeIdxの値以上の場合、符号化側で設定されたマージインデックスmergeIdxはマージ候補リストmergeCandListに登録されていない無効なマージ候補を指し示す。マージインデックスmergeIdxのクリッピング処理により、マージ候補リストmergeCandListの最後に登録されたマージ候補を得ることができる。このマージインデックスmergeIdxのクリッピング処理を規定することで、復号側でマージ候補リストmergeCandListに登録されていない無効なマージ候補を選択することを防ぐことが可能となる。   Therefore, in the first example according to the present embodiment, when the value of the supplied merge index mergeIdx is greater than or equal to the value of the number of merge candidates numMergeIdx, the value of the merge candidate number numMergeIdx is set in the merge index mergeIdx, and then Processing shall be performed. When the value of the supplied merge index mergeIdx is equal to or greater than the value of the number of merge candidates numMergeIdx, the merge index mergeIdx set on the encoding side indicates an invalid merge candidate that is not registered in the merge candidate list mergeCandList. By the clipping process of the merge index mergeIdx, the merge candidate registered at the end of the merge candidate list mergeCandList can be obtained. By defining the clipping process of the merge index mergeIdx, it becomes possible to prevent the decoding side from selecting an invalid merge candidate that is not registered in the merge candidate list mergeCandList.

あるいは、供給されたマージインデックスmergeIdxの値がマージ候補数numMergeIdxの値以上の場合、マージ候補のインター予測情報を、既定の値に規定することで無効なマージ候補を選択することを防ぐこともできる。この既定のマージ候補のインター予測情報は、予測モードをＬ０予測、参照インデックスの値を０、動きベクトルの値を（０，０）とする。なお、Ｂスライスの場合、予測モードを双予測とすることもできる。   Alternatively, when the value of the supplied merge index mergeIdx is equal to or greater than the value of the number of merge candidates numMergeIdx, it is possible to prevent the selection of invalid merge candidates by defining the inter prediction information of the merge candidates as a default value. . In the inter prediction information of the predetermined merge candidate, the prediction mode is L0 prediction, the reference index value is 0, and the motion vector value is (0, 0). In the case of a B slice, the prediction mode can be bi-prediction.

一方、マージ候補数numMergeCandが０の場合（図３８のステップＳ９１０２のＮＯ）、規定のスライスタイプに応じたデフォルト値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２１０に格納する。（図３８のステップＳ９１０３〜Ｓ９１０５）。インター予測情報のデフォルト値は、スライスタイプがＰスライスの場合（図３８のステップＳ９１０３のＹＥＳ）、Ｌ０予測（Pred_L0）で（フラグpredFlagL0[xP][yP]の値が１、predFlagL1[xP][yP]の値が０）、Ｌ０の参照インデックスが０（参照インデックスrefIdxL0[xP][yP]の値が０、refIdxL1[xP][yP]の値が−１）で、Ｌ０のベクトル値mvL0[xP][yP]が（０，０）とする（図３８のステップＳ９１０４）。一方、スライスタイプがＰスライスでない場合（図３８のステップＳ９１０３のＮＯ）、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、インター予測モードが双予測（Pred_BI）で（フラグpredFlagL0[xP][yP]、predFlagL1[xP][yP]の値が共に１）、参照インデックスが双方共に０（参照インデックスrefIdxL0[xP][yP]、refIdxL1[xP][yP]の値が共に０）で、Ｌ０およびＬ１のベクトル値mvL0[xP][yP]、mvL1[xP][yP]が双方共に（０，０）とする（図３８のステップＳ９１０５）。なお、インター予測情報のデフォルト値は、スライスタイプに係らずスライスタイプがＢスライスの場合においても、Ｌ０予測（Pred_L0）で（フラグpredFlagL0[xP][yP]の値が１、predFlagL1[xP][yP]の値が０）、Ｌ０の参照インデックスが０（参照インデックスrefIdxL0[xP][yP]の値が０、refIdxL1[xP][yP]の値が−１）で、Ｌ０のベクトル値mvL0[xP][yP]が（０，０）とすることもできる。   On the other hand, when the number of merge candidates numMergeCand is 0 (NO in step S9102 in FIG. 38), the inter prediction information having a default value corresponding to the prescribed slice type is supplied to the motion compensation prediction unit 206 and the encoded information storage memory 210 To store. (Steps S9103 to S9105 in FIG. 38). When the slice type is P slice (YES in step S9103 in FIG. 38), the default value of the inter prediction information is L0 prediction (Pred_L0) (the value of the flag predFlagL0 [xP] [yP] is 1, predFlagL1 [xP] [ The value of yP] is 0), the reference index of L0 is 0 (the value of the reference index refIdxL0 [xP] [yP] is 0, the value of refIdxL1 [xP] [yP] is -1), and the vector value mvL0 [ xP] [yP] is set to (0, 0) (step S9104 in FIG. 38). On the other hand, when the slice type is not P slice (NO in step S9103 in FIG. 38), that is, when the slice type is B slice, the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI) (flags predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [ xP] [yP] values are both 1), both reference indices are 0 (reference indices refIdxL0 [xP] [yP] and refIdxL1 [xP] [yP] are both 0), and L0 and L1 vector values Both mvL0 [xP] [yP] and mvL1 [xP] [yP] are set to (0, 0) (step S9105 in FIG. 38). Note that the default value of the inter prediction information is L0 prediction (Pred_L0) (the value of the flag predFlagL0 [xP] [yP] is 1, predFlagL1 [xP] [1] even when the slice type is B slice regardless of the slice type. The value of yP] is 0), the reference index of L0 is 0 (the value of the reference index refIdxL0 [xP] [yP] is 0, the value of refIdxL1 [xP] [yP] is -1), and the vector value mvL0 [ xP] [yP] may be (0, 0).

次に、実施の形態に係る第２の実施例のインター予測情報導出方法を図面を用いて説明する。図２８は、実施の形態に係る第２の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の詳細な構成を示す図である。また、図２９は、実施の形態に係る第２の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の詳細な構成を示す図である。第２の実施例の図２８のインター予測情報導出部１０４は第１の実施例の図１２のインター予測情報導出部１０４とは有効マージ候補補充部１３５が追加されている点が異なる。第２の実施例の図２９のインター予測情報導出部２０５は第１の実施例の図１３のインター予測情報導出部２０５とは有効マージ候補補充部２３５が追加されている点が異なる。なお、本実施の形態において、動画像符号化装置および動画像復号装置において、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が０の場合、図３０のマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理を省略することができる。   Next, the inter prediction information deriving method of the second example according to the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 28 is a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 of the second example according to the embodiment. FIG. 29 is a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 2 of the second example according to the embodiment. The inter prediction information deriving unit 104 of FIG. 28 of the second embodiment is different from the inter prediction information deriving unit 104 of FIG. 12 of the first embodiment in that an effective merge candidate supplementing unit 135 is added. The inter prediction information deriving unit 205 in FIG. 29 of the second embodiment is different from the inter prediction information deriving unit 205 in FIG. 13 of the first embodiment in that an effective merge candidate supplementing unit 235 is added. In the present embodiment, in the video encoding device and the video decoding device, when the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 0, the merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing in FIG. 30 are omitted. be able to.

図３０は本発明の実施の形態に係る第２の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０とで共通する機能を有するマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理の手順を説明するフローチャートである。第２の実施例の図３０のフローチャートは、第１の実施例の図１５のフローチャートとは、ステップＳ１０５の有効マージ候補の導出処理が追加されている点が異なる。   FIG. 30 shows the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in the video encoding device according to the second embodiment of the present invention. 10 is a flowchart for explaining a procedure of merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing having functions common to the merge candidate list construction unit 220; The flowchart of FIG. 30 of the second embodiment is different from the flowchart of FIG. 15 of the first embodiment in that an effective merge candidate derivation process in step S105 is added.

動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リスト生成部１３０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リスト生成部２３０では、マージ候補リストmergeCandListを用意し（図３０のステップＳ１００）、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の空間マージ候補生成部１３１及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の空間マージ候補生成部２３１では、動画像符号化装置の符号化情報格納メモリ１１５または動画像復号装置の符号化情報格納メモリ２１０に格納されている符号化情報から、符号化／復号対象ブロックに隣接するそれぞれの予測ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅからの空間マージ候補Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを導出して、導出された空間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録し（図３０のステップＳ１０１）、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の時間マージ候補の参照インデックス導出部１３２及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の時間マージ候補の参照インデックス導出部２３２では、符号化／復号対象ブロックに隣接する予測ブロックから時間マージ候補の参照インデックスを導出して、導出された参照インデックスを動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の時間マージ候補生成部１３３及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の時間マージ候補生成部２３３に供給し（図３０のステップＳ１０２）、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の時間マージ候補生成部１３３及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の時間マージ候補生成部２３３では、異なる時間のピクチャからの時間マージ候補を導出して、導出された時間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録し（図３０のステップＳ１０３）、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の追加マージ候補生成部１３４及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の追加マージ候補生成部２３４では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numMergeCandが、最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さい場合、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandを上限として追加マージ候補を導出して、マージ候補リストmergeCandListに登録するところまでは（図３０のステップＳ１０４）、第１の実施例と同様である。続いて、第２の実施例では、有効マージ候補補充部１３５および有効マージ候補補充部２３５で有効なマージ候補を補充することで、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くす（図３０のステップＳ１０５）。マージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くすことで、復号側で、無効なマージ候補が選択されることなく、有効なマージ候補のみが選択されることが補償される。   A merge candidate list mergeCandList is prepared in the merge candidate list generating unit 130 of the inter prediction information deriving unit 104 of the moving image encoding device and the merge candidate list generating unit 230 of the inter prediction information deriving unit 205 of the moving image decoding device (FIG. 30). Step S100), the spatial merge candidate generating unit 131 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the spatial merge candidate generating unit 231 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device include the video encoding device. From the encoded information stored in the encoded information storage memory 115 or the encoded information storage memory 210 of the moving picture decoding apparatus, each prediction block A, B, C, D, adjacent to the encoding / decoding target block. Deriving spatial merge candidates A, B, C, D, and E from E, and deriving the derived spatial merge candidates as merge candidate lists Registration in the mergeCandList (step S101 in FIG. 30), and the temporal merge candidate reference index deriving unit 132 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the temporal merge of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device. The candidate reference index deriving unit 232 derives the reference index of the temporal merge candidate from the prediction block adjacent to the encoding / decoding target block, and uses the derived reference index as the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device. To the temporal merge candidate generation unit 133 and the temporal merge candidate generation unit 233 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device (step S102 in FIG. 30), and the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device. Temporal merge candidate generation unit 133 and inter prediction information deriving unit of video decoding device The temporal merge candidate generation unit 233 of 205 derives temporal merge candidates from pictures at different times, registers the derived temporal merge candidates in the merge candidate list mergeCandList (step S103 in FIG. 30), and encodes moving images. In the additional merge candidate generation unit 134 of the inter prediction information deriving unit 104 of the apparatus and the additional merge candidate generation unit 234 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding apparatus, the number of merge candidates numMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList Is smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand, the merge candidate number numMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList derives an additional merge candidate with the maximum merge candidate number maxNumMergeCand as the upper limit and registers it in the merge candidate list mergeCandList Up to (step S104 in FIG. 30), the same as in the first embodiment. It is like. Subsequently, in the second embodiment, valid merge candidates are supplemented by the valid merge candidate supplement unit 135 and the valid merge candidate supplement unit 235, so that the merge index in the merge candidate list is changed from 0 to (maxNumMergeCand-1). An invalid merge candidate is eliminated within the range indicated by the value (step S105 in FIG. 30). By eliminating invalid merge candidates within the range indicated by the merge index from 0 to (maxNumMergeCand-1), the invalid merge candidates are not selected on the decoding side, and only valid merge candidates are selected. Being selected is compensated.

本実施の形態に係る第２の実施例の図２８の有効マージ候補補充部１３５および図２９の有効マージ候補補充部２３５で実施される図３０のステップＳ１０５の処理手順である有効マージ候補の導出方法について図３１のフローチャートを用いて詳細に説明する。図３１は本実施の形態に係る第２の実施例の図３０のステップＳ１０５の有効マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。   Derivation of a valid merge candidate which is the processing procedure of step S105 of FIG. 30 performed by the valid merge candidate supplementing unit 135 of FIG. 28 and the valid merge candidate supplementing unit 235 of FIG. 29 of the second example according to the present embodiment. The method will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. FIG. 31 is a flowchart for explaining the effective merge candidate derivation processing procedure in step S105 of FIG. 30 in the second example of the present embodiment.

第２の実施例の図３１の有効マージ候補導出処理においては、シンプルな処理によりマージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補が無くなるまで、有効なマージ候補をマージ候補リストに登録するために、同じ値のインター予測情報を持つ複数のマージ候補をマージ候補リストに登録する。スライスタイプに応じたインター予測モードの動きベクトルの値が（０，０）の有効マージ候補を、マージ候補リストに登録する。（図３１のステップＳ６１０１〜Ｓ６１１３）。   In the valid merge candidate derivation process of FIG. 31 of the second embodiment, an invalid merge candidate within a range in which the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1) by a simple process. In order to register valid merge candidates in the merge candidate list until there is no more, a plurality of merge candidates having the same value of inter prediction information are registered in the merge candidate list. An effective merge candidate having a motion vector value (0, 0) in the inter prediction mode corresponding to the slice type is registered in the merge candidate list. (Steps S6101 to S6113 in FIG. 31).

まず、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さい場合（図３１のステップＳ６１０２のＹＥＳ）、ステップＳ６１０３に進み、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さくない場合（図３１のステップＳ６１０２のＮＯ）、本有効マージ候補導出処理を終了する。   First, if the merge candidate number numMergeCand is smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (YES in step S6102 of FIG. 31), the process proceeds to step S6103, and if the merge candidate number numMergeCand is not smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (step S6102 of FIG. 31). NO), this valid merge candidate derivation process is terminated.

続いて、スライスタイプがＰスライスの場合（図３１のステップＳ６１０３のＹＥＳ）、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）で、参照インデックスが０で、ベクトル値が（０，０）のマージ候補を有効マージ候補とする。予測も有効マージ候補の動きベクトルmvL0Zero、mvL1Zeroに（０，０）を設定し（図３１のステップＳ６１０４）、有効マージ候補の参照インデックスrefIdxL0Zeroに０を設定し、refIdxL1Zeroに−１を設定し（図３１のステップＳ６１０５）、有効マージ候補のフラグpredFlagL0Zeroに１を設定し、predFlagL1Zeroに０を設定して（図３１のステップＳ６１０６）、ステップＳ６１１０に進む。   Subsequently, when the slice type is P slice (YES in step S6103 in FIG. 31), merge candidates whose inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the reference index is 0, and the vector value is (0, 0) are valid. Set as merge candidate. For prediction, (0, 0) is set to the motion vectors mvL0Zero and mvL1Zero of the effective merge candidates (step S6104 in FIG. 31), 0 is set to the reference index refIdxL0Zero of the effective merge candidates, and −1 is set to refIdxL1Zero (FIG. In step S6105 of FIG. 31, the valid merge candidate flag predFlagL0Zero is set to 1 and predFlagL1Zero is set to 0 (step S6106 in FIG. 31), and the process proceeds to step S6110.

一方、スライスタイプがＰスライスでない場合（図３１のステップＳ６１０３のＮＯ）、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、インター予測モードが双予測（Pred_BI）で、参照インデックスが双方共に０でベクトル値が双方共に（０，０）のマージ候補を有効マージ候補とする。有効マージ候補の動きベクトルmvL0Zero、mvL1 Zeroに（０，０）を設定し（図３１のステップＳ６１０７）、有効マージ候補の参照インデックスrefIdxL0Zero、refIdxL1Zeroに参照インデックスｉの値を設定し（図３１のステップＳ６１０８）、有効マージ候補のフラグpredFlagL0Zero、predFlagL1Zeroに１を設定して（図３１のステップＳ６１０９）、ステップＳ６１１０に進む。   On the other hand, when the slice type is not P slice (NO in step S6103 in FIG. 31), that is, when the slice type is B slice, the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), both reference indices are 0, and both vector values are Both (0, 0) merge candidates are valid merge candidates. The motion vectors mvL0Zero and mvL1 Zero of the valid merge candidates are set to (0, 0) (step S6107 in FIG. 31), and the value of the reference index i is set to the reference indexes refIdxL0Zero and refIdxL1Zero of the valid merge candidates (step in FIG. 31). In step S6108, the valid merge candidate flags predFlagL0Zero and predFlagL1Zero are set to 1 (step S6109 in FIG. 31), and the process proceeds to step S6110.

続いて、有効マージ候補をマージ候補リストmergeCandListのマージインデックスがnumMergeCandと同じ値で示される位置に登録し（図３１のステップＳ６１１０）、マージ候補数numMergeCandに１を加算して（図３１のステップＳ６１１２）、ステップＳ６１１３に進む。   Subsequently, a valid merge candidate is registered at a position where the merge index of the merge candidate list mergeCandList is the same value as numMergeCand (step S6110 in FIG. 31), and 1 is added to the number of merge candidates numMergeCand (step S6112 in FIG. 31). ), And the process proceeds to step S6113.

以上のステップＳ６１０２〜ステップＳ６１１２の処理をマージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandになるまで繰り返す（図３１のステップＳ６１０１〜ステップＳ６１１３）。以上の処理により、第２の実施例では、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くす。   The processes in steps S6102 to S6112 are repeated until the merge candidate number numMergeCand reaches the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (steps S6101 to S6113 in FIG. 31). With the above processing, in the second embodiment, invalid merge candidates are eliminated within a range in which the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1).

第２の実施例の図２８において、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のインター予測情報選択部１３７では、第１の実施例の図１２のインター予測情報選択部１３７と同様に、マージ候補数numMergeCandが０より大きい場合（図３７のステップＳ８１０１のＹＥＳ）、マージ候補リストに登録されているマージ候補の中から、マージ候補を選択し、選択されたマージ候補の各予測ブロックのＬ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]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１０７に供給する（図３７のステップＳ８１０２）。ただし、第２の実施例においては、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補は存在せず、すべて有効なマージ候補である。一方、マージ候補数numMergeCandが０の場合（ステップＳ８１０２のＮＯ）、規定のスライスタイプに応じたデフォルト値のインター予測情報を動き補償予測部１０５に供給する（ステップＳ８１０３〜Ｓ８１０５）。   In FIG. 28 of the second embodiment, the inter prediction information selection unit 137 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device similarly to the inter prediction information selection unit 137 of FIG. 12 of the first embodiment, When the number of merge candidates numMergeCand is larger than 0 (YES in step S8101 in FIG. 37), a merge candidate is selected from the merge candidates registered in the merge candidate list, and L0 of each prediction block of the selected merge candidate. PredFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [yP], reference index refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], motion vector mvL0 indicating whether to use prediction and L1 prediction Inter prediction information such as [xP] [yP] and mvL1 [xP] [yP] is supplied to the motion compensation prediction unit 105, and a merge index for specifying the selected merge candidate is supplied to the prediction method determination unit 107 ( The steps in FIG. Flop S8102). However, in the second embodiment, there is no invalid merge candidate within the range where the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1), and all the merge candidates are valid merge candidates. is there. On the other hand, when the number of merge candidates numMergeCand is 0 (NO in step S8102), the inter prediction information having a default value corresponding to the prescribed slice type is supplied to the motion compensation prediction unit 105 (steps S8103 to S8105).

一方、第２の実施例の図２９において、動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のインター予測情報選択部２３７では、第１の実施例の図１３のインター予測情報選択部２３７と同様に、マージ候補数numMergeCandが０より大きい場合（図３８のステップＳ９１０１のＹＥＳ）、マージ候補リストmergeCandListに登録されているマージ候補の中から、第２符号化ビット列復号部２０２から供給されたマージインデックスmergeIdxに対応するマージ候補を選択し、選択されたマージ候補のＬ０予測、及びＬ１予測を利用するかどうかを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、Ｌ０、Ｌ１の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]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２１０に格納する。ただし、第２の実施例においては、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補は存在せず、すべて有効なマージ候補である。一方、マージ候補数numMergeCandが０の場合（図３８のステップＳ９１０２のＮＯ）、規定のスライスタイプに応じたデフォルト値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２１０に格納する。（図３８のステップＳ９１０３〜Ｓ９１０５）。   On the other hand, in FIG. 29 of the second embodiment, the inter prediction information selection unit 237 of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device is similar to the inter prediction information selection unit 237 of FIG. 13 of the first embodiment. If the merge candidate number numMergeCand is greater than 0 (YES in step S9101 of FIG. 38), the merge index mergeIdx supplied from the second encoded bit string decoding unit 202 is selected from the merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList. References of flags predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [yP], L0, L1 indicating whether or not to use the L0 prediction of the selected merge candidate and the L1 prediction are selected. Inter prediction information such as the indices refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], L0, L1 motion vectors mvL0 [xP] [yP], mvL1 [xP] [yP], etc. With supply , And stores the encoded information storage memory 210. However, in the second embodiment, there is no invalid merge candidate within the range where the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1), and all the merge candidates are valid merge candidates. is there. On the other hand, when the number of merge candidates numMergeCand is 0 (NO in step S9102 in FIG. 38), the inter prediction information having a default value corresponding to the prescribed slice type is supplied to the motion compensation prediction unit 206 and the encoded information storage memory 210 To store. (Steps S9103 to S9105 in FIG. 38).

次に、実施の形態に係る第３の実施例のインター予測情報導出方法を説明する。図２８は、実施の形態に係る第３の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の詳細な構成を示す図でもある。また、図２９は、実施の形態に係る第３の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の詳細な構成を示す図でもある。図３０は本発明の実施の形態に係る第３の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０とで共通する機能を有するマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理の手順を説明するフローチャートでもある。第３の実施例においては、第２の実施例と同様に、図２８の有効マージ候補補充部１３５および図２９の有効マージ候補補充部２３５で有効なマージ候補を補充することで、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くす（図３０のステップＳ１０５）。マージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くすことで、復号側で、無効なマージ候補が選択されることなく、有効なマージ候補のみが選択されることが補償される。ただし、第３の実施例においてはスライスタイプに関係なく、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）で、参照インデックスが０でベクトル値が（０，０）のマージ候補を有効マージ候補とする。第３の実施例は図２８に示す第２の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び図２９に示す動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０と構成が同じである。ただし、第２の実施例とは有効マージ候補補充部１３５、有効マージ候補補充部２３５で実施される図３０のステップＳ１０５の処理手順が異なる。   Next, the inter prediction information derivation method of the third example according to the embodiment will be described. FIG. 28 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 of the third example according to the embodiment. FIG. 29 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 2 of the third example according to the embodiment. FIG. 30 shows the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in the video encoding device according to the third embodiment of the present invention. It is also a flowchart explaining the procedures of merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing having functions common to the merge candidate list construction unit 220. In the third embodiment, as in the second embodiment, the merge candidate list is replenished by valid merge candidates supplemented by the valid merge candidate supplement unit 135 in FIG. 28 and the valid merge candidate supplement unit 235 in FIG. Within the range indicated by the merge index within 0 to (maxNumMergeCand-1), invalid merge candidates are eliminated (step S105 in FIG. 30). By eliminating invalid merge candidates within the range indicated by the merge index from 0 to (maxNumMergeCand-1), the invalid merge candidates are not selected on the decoding side, and only valid merge candidates are selected. Being selected is compensated. However, in the third embodiment, merge candidates whose inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the reference index is 0, and the vector value is (0, 0) are set as effective merge candidates regardless of the slice type. In the third embodiment, the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device of the second embodiment shown in FIG. 28 and the inter prediction information derivation of the video decoding device shown in FIG. The configuration is the same as the merge candidate list construction unit 220 of the unit 205. However, the processing procedure of step S105 in FIG. 30 performed by the valid merge candidate supplementing unit 135 and the valid merge candidate supplementing unit 235 is different from that of the second embodiment.

本実施の形態に係る第３の実施例の図２８の有効マージ候補補充部１３５および図２９の有効マージ候補補充部２３５で実施される図３０のステップＳ１０５の処理手順である有効マージ候補の導出方法について図３２のフローチャートを用いて詳細に説明する。図３２は本実施の形態に係る第３の実施例の図３０のステップＳ１０５の有効マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。   Derivation of valid merge candidates, which is the processing procedure of step S105 in FIG. 30 performed by the valid merge candidate supplement unit 135 in FIG. 28 and the valid merge candidate supplement unit 235 in FIG. 29 of the third example according to the present embodiment. The method will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. FIG. 32 is a flowchart for explaining the effective merge candidate derivation processing procedure in step S105 of FIG. 30 in the third example of the present embodiment.

第３の実施例の図３２の有効マージ候補導出処理においては、第２の実施例の図３１の有効マージ候補導出処理と同様にシンプルな処理によりマージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補が無くなるまで、有効なマージ候補をマージ候補リストに登録するために、同じ値のインター予測情報を持つ複数のマージ候補をマージ候補リストに登録する。ただし、第３の実施例では、スライスタイプに関わらずインター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）で、動きベクトルの値が（０，０）の有効マージ候補を、マージ候補リストに登録する。（図３２のステップＳ６１０１〜Ｓ６１１３）。   In the effective merge candidate derivation process of FIG. 32 of the third embodiment, the merge index in the merge candidate list is set to 0 (maxNumMergeCand) by a simple process similar to the effective merge candidate derivation process of FIG. 31 of the second embodiment. In order to register valid merge candidates in the merge candidate list until there are no invalid merge candidates within the range indicated by the value of -1), merge candidates with the same value of inter prediction information are merge candidates. Register to the list. However, in the third embodiment, valid merge candidates whose inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0) and whose motion vector value is (0, 0) are registered in the merge candidate list regardless of the slice type. (Steps S6101 to S6113 in FIG. 32).

まず、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さい場合（図３２のステップＳ６１０２のＹＥＳ）、ステップＳ６１０３に進み、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さくない場合（図３２のステップＳ６１０２のＮＯ）、本有効マージ候補導出処理を終了する。   First, if the merge candidate number numMergeCand is smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (YES in step S6102 in FIG. 32), the process proceeds to step S6103, and if the merge candidate number numMergeCand is not smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (step S6102 in FIG. 32). NO), this valid merge candidate derivation process is terminated.

続いて、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）で、参照インデックスが０でベクトル値が（０，０）のマージ候補を有効マージ候補とする。予測も有効マージ候補の動きベクトルmvL0Zero、mvL1Zeroに（０，０）を設定し（図３２のステップＳ６１０４）、有効マージ候補の参照インデックスrefIdxL0Zeroに０を設定し、refIdxL1Zeroに−１を設定し（図３２のステップＳ６１０５）、有効マージ候補のフラグpredFlagL0Zeroに１を設定し、predFlagL1Zeroに０を設定する（図３２のステップＳ６１０６）。   Subsequently, a merge candidate having an inter prediction mode of L0 prediction (Pred_L0), a reference index of 0, and a vector value of (0, 0) is set as an effective merge candidate. For prediction, (0, 0) is set to the motion vectors mvL0Zero and mvL1Zero of the effective merge candidate (step S6104 in FIG. 32), 0 is set to the reference index refIdxL0Zero of the effective merge candidate, and −1 is set to refIdxL1Zero (FIG. 32, step S6105), the valid merge candidate flag predFlagL0Zero is set to 1, and predFlagL1Zero is set to 0 (step S6106 in FIG. 32).

続いて、有効マージ候補をマージ候補リストmergeCandListのマージインデックスがnumMergeCandと同じ値で示される位置に登録し（図３２のステップＳ６１１０）、マージ候補数numMergeCandに１を加算して（図３２のステップＳ６１１２）、ステップＳ６１１３に進む。   Subsequently, a valid merge candidate is registered at a position where the merge index of the merge candidate list mergeCandList is indicated by the same value as numMergeCand (step S6110 in FIG. 32), and 1 is added to the number of merge candidates numMergeCand (step S6112 in FIG. 32). ), And the process proceeds to step S6113.

以上のステップＳ６１０２〜ステップＳ６１１２の処理をマージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandになるまで繰り返す（図３２のステップＳ６１０１〜ステップＳ６１１３）。以上の処理により、第３の実施例では、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くす。   The processes in steps S6102 to S6112 are repeated until the merge candidate number numMergeCand reaches the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (steps S6101 to S6113 in FIG. 32). Through the above processing, in the third embodiment, invalid merge candidates are eliminated within a range in which the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1).

次に、実施の形態に係る第４の実施例のインター予測情報導出方法を説明する。図２８は、実施の形態に係る第４の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の詳細な構成を示す図でもある。また、図２９は、実施の形態に係る第４の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の詳細な構成を示す図でもある。図３０は本発明の実施の形態に係る第４の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０とで共通する機能を有するマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理の手順を説明するフローチャートでもある。第４の実施例においては、第２の実施例および第３の実施例と同様に、図２８の有効マージ候補補充部１３５および図２９の有効マージ候補補充部２３５で有効なマージ候補を補充することで、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くす（図３０のステップＳ１０５）。マージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くすことで、復号側で、無効なマージ候補が選択されることなく、有効なマージ候補のみが選択されることが補償される。ただし、第４の実施例においては最後にマージリストに登録されたマージ候補を有効マージ候補として、繰り返しマージ候補リストに登録する。第４の実施例は図２８に示す第２の実施例および第３の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び図２９に示す動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０と構成が同じである。ただし、第２の実施例および第３の実施例とは有効マージ候補補充部１３５、有効マージ候補補充部２３５で実施される図３０のステップＳ１０５の処理手順が異なる。   Next, an inter prediction information derivation method according to a fourth example of the embodiment will be described. FIG. 28 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 of the fourth example according to the embodiment. FIG. 29 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 2 of the fourth example according to the embodiment. FIG. 30 shows the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in the video encoding device according to the fourth embodiment of the present invention. It is also a flowchart explaining the procedures of merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing having functions common to the merge candidate list construction unit 220. In the fourth embodiment, as in the second and third embodiments, valid merge candidates are supplemented by the valid merge candidate supplement unit 135 in FIG. 28 and the valid merge candidate supplement unit 235 in FIG. Thus, invalid merge candidates are eliminated within a range in which the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1) (step S105 in FIG. 30). By eliminating invalid merge candidates within the range indicated by the merge index from 0 to (maxNumMergeCand-1), the invalid merge candidates are not selected on the decoding side, and only valid merge candidates are selected. Being selected is compensated. However, in the fourth embodiment, the merge candidate last registered in the merge list is repeatedly registered in the merge candidate list as an effective merge candidate. In the fourth embodiment, the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 of the moving image coding apparatus of the second and third embodiments shown in FIG. 28 and the moving image decoding shown in FIG. The configuration is the same as the merge candidate list construction unit 220 of the inter prediction information deriving unit 205 of the apparatus. However, the processing procedure of step S105 in FIG. 30 performed by the valid merge candidate supplementing unit 135 and the valid merge candidate supplementing unit 235 is different from that of the second and third examples.

本実施の形態に係る第４の実施例の図２８の有効マージ候補補充部１３５および図２９の有効マージ候補補充部２３５で実施される図３０のステップＳ１０５の処理手順である有効マージ候補の導出方法について図３２のフローチャートを用いて詳細に説明する。図３３は本実施の形態に係る第４の実施例の図３０のステップＳ１０５の有効マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。   Derivation of valid merge candidates, which is the processing procedure of step S105 in FIG. 30 performed by the valid merge candidate supplement unit 135 in FIG. 28 and the valid merge candidate supplement unit 235 in FIG. 29 of the fourth example according to the present embodiment. The method will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. FIG. 33 is a flowchart for explaining the effective merge candidate derivation processing procedure in step S105 of FIG. 30 in the fourth example of the present embodiment.

第４の実施例の図３３の有効マージ候補導出処理においては、第２の実施例の図３１および第３の実施例の図３２の有効マージ候補導出処理と同様にシンプルな処理によりマージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補が無くなるまで、有効なマージ候補をマージ候補リストに登録するために、同じ値のインター予測情報を持つ複数のマージ候補をマージ候補リストに登録する。ただし、第４の実施例では、最後にマージリストに登録されたマージ候補を有効マージ候補として、繰り返しマージ候補リストに登録する。（図３３のステップＳ６１０１〜Ｓ６１１３）。   In the effective merge candidate derivation process of FIG. 33 of the fourth embodiment, the merge candidate list is obtained by a simple process similar to the effective merge candidate derivation process of FIG. 31 of the second embodiment and FIG. 32 of the third embodiment. Inter prediction information with the same value in order to register valid merge candidates in the merge candidate list until there are no invalid merge candidates within the range indicated by the merge index in the range 0 to (maxNumMergeCand-1) Register a plurality of merge candidates with the merge candidate list. However, in the fourth embodiment, the merge candidate registered last in the merge list is repeatedly registered in the merge candidate list as an effective merge candidate. (Steps S6101 to S6113 in FIG. 33).

まず、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さい場合（図３３のステップＳ６１０２のＹＥＳ）、ステップＳ６１１１に進み、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さくない場合（図３３のステップＳ６１０２のＮＯ）、本有効マージ候補導出処理を終了する。   First, if the number of merge candidates numMergeCand is smaller than the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand (YES in step S6102 of FIG. 33), the process proceeds to step S6111, where the number of merge candidates numMergeCand is not smaller than the maximum number of merge candidates maxNumMergeCand (step S6102 of FIG. 33). NO), this valid merge candidate derivation process is terminated.

続いて、最後にマージリストに登録されたマージ候補を有効マージ候補として、繰り返しマージ候補リストに登録する（図３３のステップＳ６１１１）。具体的には、マージ候補リストのインデックスの値が（numMergeIdx-1）の位置に登録されているマージ候補とインター予測モード、参照インデックス、ベクトル値が同じマージ候補が有効マージ候補としてマージ候補リストmergeCandListのマージインデックスがnumMergeCandと同じ値で示される位置に登録される。続いて、マージ候補数numMergeCandに１を加算して（図３３のステップＳ６１１２）、ステップＳ６１１３に進む。   Subsequently, the merge candidate finally registered in the merge list is repeatedly registered as an effective merge candidate in the merge candidate list (step S6111 in FIG. 33). Specifically, the merge candidate list mergeCandList is a merge candidate that is the same as the merge candidate registered in the position of the index (numMergeIdx-1) in the merge candidate list, the inter prediction mode, the reference index, and the vector value as the effective merge candidate. Is registered at the position indicated by the same value as numMergeCand. Subsequently, 1 is added to the number of merge candidates numMergeCand (step S6112 in FIG. 33), and the process proceeds to step S6113.

以上のステップＳ６１０２〜ステップＳ６１１２の処理をマージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandになるまで繰り返す（図３３のステップＳ６１０１〜ステップＳ６１１３）。以上の処理により、第４の実施例では、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くす。   The processes in steps S6102 to S6112 are repeated until the merge candidate number numMergeCand reaches the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (steps S6101 to S6113 in FIG. 33). With the above processing, in the fourth embodiment, invalid merge candidates are eliminated within a range in which the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1).

次に、実施の形態に係る第５の実施例のインター予測情報導出方法を説明する。図２８は、実施の形態に係る第４の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の詳細な構成を示す図でもある。また、図２９は、実施の形態に係る第４の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の詳細な構成を示す図でもある。図３０は本発明の実施の形態に係る第４の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０とで共通する機能を有するマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理の手順を説明するフローチャートでもある。第５の実施例は第４の実施例の図２６の追加マージ候補の処理と図３３の有効マージ候補の処理を組み合わせた処理を行う。   Next, an inter prediction information derivation method according to a fifth example of the embodiment will be described. FIG. 28 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 of the fourth example according to the embodiment. FIG. 29 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 2 of the fourth example according to the embodiment. FIG. 30 shows the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in the video encoding device according to the fourth embodiment of the present invention. It is also a flowchart explaining the procedures of merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing having functions common to the merge candidate list construction unit 220. In the fifth embodiment, the process of the additional merge candidate shown in FIG. 26 of the fourth embodiment and the process of the effective merge candidate shown in FIG. 33 are combined.

第５の実施例の図２８の追加マージ候補生成部１３４および有効マージ候補補充部１３５で行われる処理の組み合わせである追加マージ候補および有効マージ候補生成ブロック１２１、および図２９の追加マージ候補生成部２３４と有効マージ候補補充部２３５で行われる処理の組み合わせである追加マージ候補および有効マージ候補生成ブロック２２１で実施される、図３０のステップＳ１０４およびステップＳ１０５を組み合わせた処理手順であるステップＳ１１０の追加マージ候補および有効マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図３４は本実施の形態に係る第５の実施例の図３０のステップＳ１１０の追加マージ候補および有効マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。   The additional merge candidate and valid merge candidate generation block 121, which is a combination of the processes performed by the additional merge candidate generation unit 134 and the effective merge candidate supplementation unit 135 of FIG. 28 of the fifth embodiment, and the additional merge candidate generation unit of FIG. 234 and an additional merge candidate that is a combination of processes performed by the valid merge candidate supplementing unit 235 and an additional step S110 that is a process procedure that combines the step S104 and the step S105 in FIG. A method for deriving merge candidates and valid merge candidates will be described in detail. FIG. 34 is a flowchart for explaining the additional merge candidate and valid merge candidate derivation processing procedure in step S110 of FIG. 30 in the fifth example of the embodiment.

図３４の追加マージ候補および有効マージ候補導出処理においては、マージ候補の選択の幅を広げて、符号化効率を向上させるために、異なる値のインター予測情報を持つ複数のマージ候補を生成し、マージ候補リストに登録するとともに、その後、リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補が無くなるまで、有効なマージ候補をマージ候補リストに登録するために、同じ値のインター予測情報を持つ複数のマージ候補をマージ候補リストに登録する（図３４のステップＳ５１０１〜Ｓ５１１９）。   In the additional merge candidate and effective merge candidate derivation process of FIG. 34, in order to widen the selection range of merge candidates and improve coding efficiency, a plurality of merge candidates having different values of inter prediction information are generated, After registering in the merge candidate list, valid merge candidates are added to the merge candidate list until there is no invalid merge candidate within the range where the merge index in the list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1) In order to register, a plurality of merge candidates having the same value of inter prediction information are registered in the merge candidate list (steps S5101 to S5119 in FIG. 34).

まず、スライスタイプがＰスライスの場合（図３４のステップＳ５１０１のＹＥＳ）、参照インデックス数を示す変数numRefIdxにＬ０の参照インデックス数の値を設定する（図３４のステップＳ５１０２）。一方、スライスタイプがＰスライスでない場合（図３４のステップＳ５１０１のＮＯ）、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、参照インデックス数を示す変数numRefIdxにＬ０の参照インデックス数とＬ１の参照インデックス数の小さい方の値を設定する（図３４のステップＳ５１０３）。続いて参照インデックスｉに０を設定する（図３４のステップＳ５１０４）。   First, when the slice type is P slice (YES in step S5101 in FIG. 34), the value of the reference index number of L0 is set in the variable numRefIdx indicating the reference index number (step S5102 in FIG. 34). On the other hand, when the slice type is not P slice (NO in step S5101 in FIG. 34), that is, when the slice type is B slice, the smaller of the reference index number of L0 and the reference index number of L1 in the variable numRefIdx indicating the reference index number Is set (step S5103 in FIG. 34). Subsequently, 0 is set to the reference index i (step S5104 in FIG. 34).

続いて、参照インデックスｉを変更しながら、スライスタイプに応じた予測モードの動きベクトルの値が（０，０）の追加マージ候補を導出し、マージ候補リストに登録する。（図３４のステップＳ５１０５〜Ｓ５１１９）。   Subsequently, while changing the reference index i, an additional merge candidate whose motion vector value in the prediction mode corresponding to the slice type is (0, 0) is derived and registered in the merge candidate list. (Steps S5105-S5119 in FIG. 34).

まず、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さい場合（図３４のステップＳ５１０６のＹＥＳ）、ステップＳ５１０７に進み、マージ候補数numMergeCandが最大マージ候補数maxNumMergeCandより小さくない場合（図３４のステップＳ５１０６のＮＯ）、本追加マージ候補導出処理を終了する。   First, if the merge candidate number numMergeCand is smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (YES in step S5106 in FIG. 34), the process proceeds to step S5107, and if the merge candidate number numMergeCand is not smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (step S5106 in FIG. 34). NO), this additional merge candidate derivation process is terminated.

続いて、参照インデックスｉが変数numRefIdxより小さい場合（図３４のステップＳ５１０７のＹＥＳ）、ステップＳ５１０９に進み、追加マージ候補の登録処理を行う。参照インデックスｉが変数numRefIdxよりより小さくない場合（図３４のステップＳ５１０７のＮＯ）、参照インデックスｉに（numRefIdx-1）を設定して（図３４のステップＳ５１０８）、ステップＳ５１０９に進み、有効マージ候補の登録処理を行う。 Subsequently, if the reference index i is smaller than the variable numRefIdx (YES in step S5107 in FIG. 34), the process advances to step S5109 to perform additional merge candidate registration processing. If the reference index i is not smaller than the variable numRefIdx (NO in step S5107 in FIG. 34), (numRefIdx-1) is set in the reference index i (step S5108 in FIG. 34), and the process proceeds to step S5109, where valid merge candidates Registration process.

続いて、スライスタイプがＰスライスの場合（図３４のステップＳ５１０９のＹＥＳ）、追加マージ候補の動きベクトルmvL0Zero、mvL1Zeroに（０，０）を設定し（図３４のステップＳ５１１０）、追加マージ候補の参照インデックスrefIdxL0Zeroに参照インデックスｉの値を設定し、refIdxL1Zeroに−１を設定し（図３４のステップＳ５１１１）、追加マージ候補のフラグpredFlagL0Zeroに１を設定し、predFlagL1Zeroに０を設定して（図３４のステップＳ５１１２）、ステップＳ５１１６に進む。   Subsequently, when the slice type is P slice (YES in step S5109 in FIG. 34), (0, 0) is set in the motion vectors mvL0Zero and mvL1Zero of the additional merge candidates (step S5110 in FIG. 34), and the additional merge candidates are selected. The value of the reference index i is set to the reference index refIdxL0Zero, -1 is set to refIdxL1Zero (step S5111 in FIG. 34), 1 is set to the flag predFlagL0Zero of the additional merge candidate, and 0 is set to predFlagL1Zero (FIG. 34). Step S5112) and the process proceeds to Step S5116.

一方、スライスタイプがＰスライスでない場合（図３４のステップＳ５１０９のＮＯ）、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、追加マージ候補の動きベクトルmvL0Zero、mvL1 Zeroに（０，０）を設定し（図３４のステップＳ５１１３）、追加マージ候補の参照インデックスrefIdxL0Zero、refIdxL1Zeroに参照インデックスｉの値を設定し（図３４のステップＳ５１１４）、追加マージ候補のフラグpredFlagL0Zero、predFlagL1Zeroに１を設定して（図３４のステップＳ５１１５）、ステップＳ５１１６に進む。   On the other hand, if the slice type is not P slice (NO in step S5109 in FIG. 34), that is, if the slice type is B slice, (0, 0) is set to the motion vectors mvL0Zero and mvL1 Zero of the additional merge candidates (FIG. 34). Step S5113), the value of the reference index i is set in the reference indexes refIdxL0Zero and refIdxL1Zero of the additional merge candidates (step S5114 in FIG. 34), and 1 is set in the flags predFlagL0Zero and predFlagL1Zero of the additional merge candidates (step in FIG. 34). S5115), the process proceeds to step S5116.

続いて、追加マージ候補をマージ候補リストmergeCandListのマージインデックスがnumMergeCandと同じ値で示される位置に登録し（図３４のステップＳ５１１６）、マージ候補数numMergeCandに１を加算する（図３４のステップＳ５１１７）。続いて、インデックスｉに１を加算し（図３４のステップＳ５１１８）、ステップＳ５１１９に進む。   Subsequently, an additional merge candidate is registered at a position where the merge index of the merge candidate list mergeCandList is indicated by the same value as numMergeCand (step S5116 in FIG. 34), and 1 is added to the number of merge candidates numMergeCand (step S5117 in FIG. 34). . Subsequently, 1 is added to the index i (step S5118 in FIG. 34), and the process proceeds to step S5119.

以上のステップＳ５１０６〜ステップＳ５１１８の処理をそれぞれの参照インデックスｉ毎にそれぞれ繰り返す（図３４のステップＳ５１０５〜ステップＳ５１１９）。以上の処理により、第５の実施例では、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補を無くす。   The processes in steps S5106 to S5118 are repeated for each reference index i (steps S5105 to S5119 in FIG. 34). With the above processing, in the fifth embodiment, invalid merge candidates are eliminated within a range in which the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1).

次に、実施の形態に係る第６の実施例のインター予測情報導出方法を説明する。図２８は、実施の形態に係る第６の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の詳細な構成を示す図でもある。また、図２９は、実施の形態に係る第６の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の詳細な構成を示す図でもある。図３０は本発明の実施の形態に係る第６の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０とで共通する機能を有するマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理の手順を説明するフローチャートでもある。第６の実施例は第２の実施例と実装方法が異なるが、復号側で同一のインター予測情報を得ることができる。第６の実施例においては、マージ候補リスト内のすべてのインデックスあるいは、０から（maxMergeCand-1）の値で指し示される範囲内のインター予測情報を規定の値で初期化してから、それぞれのマージ候補導出および登録処理を行う。図２８のマージ候補リスト生成部１３０および図２９のマージ候補リスト生成部２３０で、スライスタイプがＰスライスの場合、マージ候補リスト内のすべての要素について、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）で、参照インデックスが０で、ベクトル値が（０，０）の値を設定することで初期化する。スライスタイプがＰスライスでない場合、すなわちスライスタイプがＢスライスの場合、マージ候補リスト内のすべての要素について、インター予測モードが双予測（Pred_BI）で、参照インデックスが双方共に０で、ベクトル値が双方共に（０，０）の値を設定することで初期化する。さらに、マージ候補数numMergeCandに０を設定する。   Next, the inter prediction information derivation method of the sixth example according to the embodiment will be described. FIG. 28 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 of the sixth example according to the embodiment. FIG. 29 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 2 of the sixth example according to the embodiment. FIG. 30 shows the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in the video encoding device according to the sixth embodiment of the present invention. It is also a flowchart explaining the procedures of merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing having functions common to the merge candidate list construction unit 220. Although the sixth embodiment is different from the second embodiment in the mounting method, the same inter prediction information can be obtained on the decoding side. In the sixth embodiment, all indexes in the merge candidate list or inter prediction information within a range indicated by a value from 0 to (maxMergeCand-1) is initialized with a specified value, and then each merge is performed. Candidate derivation and registration processing. In the merge candidate list generation unit 130 in FIG. 28 and the merge candidate list generation unit 230 in FIG. 29, when the slice type is P slice, the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0) for all elements in the merge candidate list, Initialization is performed by setting a reference index of 0 and a vector value of (0, 0). When the slice type is not P slice, that is, when the slice type is B slice, for all elements in the merge candidate list, the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), both reference indices are 0, and both vector values are Both are initialized by setting a value of (0, 0). Furthermore, 0 is set to the number of merge candidates numMergeCand.

さらに、第６の実施例の図２９の有効マージ候補補充部１３５および図３０の有効マージ候補補充部２３５で、初期化されたインター予測情報を有効にし、有効なマージ候補とする。本実施の形態に係る第６の実施例の図２８の有効マージ候補補充部１３５および図２９の有効マージ候補補充部２３５で実施される図３０のステップＳ１０５の処理手順である有効マージ候補の導出方法について図３５のフローチャートを用いて詳細に説明する。図３５は本実施の形態に係る第６の実施例の図３０のステップＳ１０５の初期化されたインター予測情報をマージ候補として有効にする処理手順を説明するフローチャートである。最大マージ候補数maxNumMergeCandよりもマージ候補数numMergeCandのほうが小さい場合（図３５のステップＳ６２０１）、マージ候補数numMergeCandに最大マージ候補数maxNumMergeCandの値を設定する（図３５のステップＳ６２０１）。本処理により、図２９のマージ候補リスト生成部１３０および図３０のマージ候補リスト生成部２３０で初期化されたインター予測情報を有効にし、有効マージ候補とする。   Furthermore, in the sixth embodiment, the valid merge candidate supplementing unit 135 in FIG. 29 and the valid merge candidate supplementing unit 235 in FIG. 30 validate the initialized inter prediction information and make it an effective merge candidate. Derivation of valid merge candidates, which is the processing procedure of step S105 in FIG. 30 performed by the valid merge candidate supplement unit 135 in FIG. 28 and the valid merge candidate supplement unit 235 in FIG. 29 in the sixth example according to the present embodiment. The method will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. FIG. 35 is a flowchart for describing a processing procedure for validating the initialized inter prediction information in step S105 of FIG. 30 of the sixth example according to the present embodiment as a merge candidate. When the merge candidate number numMergeCand is smaller than the maximum merge candidate number maxNumMergeCand (step S6201 in FIG. 35), the value of the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is set in the merge candidate number numMergeCand (step S6201 in FIG. 35). With this processing, the inter prediction information initialized by the merge candidate list generation unit 130 in FIG. 29 and the merge candidate list generation unit 230 in FIG. 30 is validated and is set as an effective merge candidate.

次に、実施の形態に係る第７の実施例のインター予測情報導出方法を説明する。図２８は、実施の形態に係る第７の実施例の図１の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４の詳細な構成を示す図でもある。また、図２９は、実施の形態に係る第７の実施例の図２の動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５の詳細な構成を示す図でもある。図３０は本発明の実施の形態に係る第７の実施例の動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０とで共通する機能を有するマージ候補の導出処理及びマージ候補リストの構築処理の手順を説明するフローチャートでもある。第７の実施例は第３の実施例と実装方法が異なるが、復号側で同一のインター予測情報を得ることができる。第７の実施例においても、第６の実施例と同様にマージ候補リスト内のすべてのインデックスあるいは、０から（maxMergeCand-1）の値で指し示される範囲内のインター予測情報を規定の値で初期化してから、それぞれのマージ候補導出および登録処理を行う。ただし、第７の実施例においては、図２８のマージ候補リスト生成部１３０および図２９のマージ候補リスト生成部２３０で、スライスタイプに関わらず、マージ候補リスト内のすべての要素について、インター予測モードがＬ０予測（Pred_L0）で、参照インデックスが０で、ベクトル値が（０，０）の値を設定することで初期化する。それ以外の処理は第６の実施例と同じである。   Next, the inter prediction information derivation method of the seventh example according to the embodiment will be described. FIG. 28 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device in FIG. 1 of the seventh example according to the embodiment. FIG. 29 is also a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in FIG. 2 of the seventh example according to the embodiment. FIG. 30 shows the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device in the video encoding device of the seventh example according to the embodiment of the present invention. It is also a flowchart explaining the procedures of merge candidate derivation processing and merge candidate list construction processing having functions common to the merge candidate list construction unit 220. Although the seventh embodiment differs from the third embodiment in the mounting method, the same inter prediction information can be obtained on the decoding side. Also in the seventh embodiment, as in the sixth embodiment, all indexes in the merge candidate list or inter prediction information within a range indicated by a value from 0 to (maxMergeCand-1) is set to a specified value. After initialization, each merge candidate derivation and registration process is performed. However, in the seventh embodiment, the merge candidate list generation unit 130 in FIG. 28 and the merge candidate list generation unit 230 in FIG. 29 use the inter prediction mode for all elements in the merge candidate list regardless of the slice type. Is L0 prediction (Pred_L0), the reference index is 0, and the vector value is initialized by setting a value of (0, 0). The other processes are the same as in the sixth embodiment.

以上、本実施の形態について説明した。符号化側で無効なマージ候補を指し示すマージインデックスを符号化した場合、復号側で無効なマージ候補を選択した場合、無効なインター予測情報でインター予測が行われることになり、予期しない予測信号が得られる可能性がある。また、インター予測モードが規格外の値を示したり、参照インデックスが存在しない参照ピクチャを指し示したりすることで、エラーが発生し、復号が異常終了する可能性もある。   The present embodiment has been described above. When a merge index indicating an invalid merge candidate is encoded on the encoding side, when an invalid merge candidate is selected on the decoding side, inter prediction is performed with invalid inter prediction information, and an unexpected prediction signal is generated. May be obtained. Further, when the inter prediction mode indicates a non-standard value or indicates a reference picture for which no reference index exists, an error may occur and decoding may end abnormally.

本実施の形態の第１の実施例により、符号化側で無効なマージ候補を指し示すマージインデックスを符号化しても、復号側で無効なマージ候補のインター予測情報を用いたインター予測が行われることが無い。本実施の形態の規則に従った動画像符号化装置においては、同一のインター予測情報を得ることができ、同一の予測信号を得ることができるので、同一の復号画像を得ることができる。   According to the first example of the present embodiment, even when a merge index indicating an invalid merge candidate is encoded on the encoding side, inter prediction using inter prediction information of the invalid merge candidate is performed on the decoding side. There is no. In the moving picture coding apparatus according to the rules of the present embodiment, the same inter prediction information can be obtained and the same prediction signal can be obtained, so that the same decoded picture can be obtained.

また、本実施の形態の第２〜７の実施例により、符号化側で無効なマージ候補を指し示すマージインデックスを選択して符号化されることがなく、復号側で無効なマージ候補のインター予測情報を用いたインター予測が行われないことが補償され、動画像復号装置において、同一のインター予測情報を得ることができ、同一の予測信号を得ることができるので、同一の復号画像を得ることができる。   In addition, according to the second to seventh examples of the present embodiment, the merge index indicating an invalid merge candidate on the encoding side is not selected and encoded, and the inter prediction of the invalid merge candidate on the decoding side is performed. It is compensated that inter prediction using information is not performed, and the same inter prediction information can be obtained and the same prediction signal can be obtained in the video decoding device, so that the same decoded image is obtained. Can do.

なお、本実施の形態の第２〜５の実施例では、動画像符号化装置の有効マージ候補補充部１３５および動画像復号装置の有効マージ候補補充部２３５において、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内で、無効なマージ候補が無くなるまで、有効なマージ候補を登録したが、少なくとも０から（maxNumMergeCand-1）の範囲内で、無効なマージ候補が無ければよく、（maxNumMergeCand-1）以上の所定の範囲まで有効なマージ候補を登録してもよい。   In the second to fifth examples of the present embodiment, the merge index in the merge candidate list is determined in the effective merge candidate supplementing unit 135 of the video encoding device and the effective merge candidate supplementing unit 235 of the video decoding device. Valid merge candidates were registered until there were no invalid merge candidates within the range indicated by the value from 0 to (maxNumMergeCand-1), but invalid merges at least within the range from 0 to (maxNumMergeCand-1) It is sufficient if there are no candidates, and valid merge candidates up to a predetermined range of (maxNumMergeCand-1) or more may be registered.

また、本実施の形態の第６〜７の実施例では、動画像符号化装置のインター予測情報導出部１０４のマージ候補リストの構築部１２０及び動画像復号装置のインター予測情報導出部２０５のマージ候補リストの構築部２２０において、マージ候補リスト内のマージインデックスが０から（maxNumMergeCand-1）の値で指し示される範囲内のインター予測情報を規定の値で初期化したが、少なくとも０から（maxNumMergeCand-1）の範囲内で初期化すればよく、（maxNumMergeCand-1）以上の所定の範囲まで初期化してもよい。   Also, in the sixth to seventh examples of the present embodiment, the merge candidate list construction unit 120 of the inter prediction information deriving unit 104 of the video encoding device and the inter prediction information deriving unit 205 of the video decoding device are merged. In the candidate list construction unit 220, the inter prediction information in the range where the merge index in the merge candidate list is indicated by a value from 0 to (maxNumMergeCand-1) is initialized with a specified value, but at least from (maxNumMergeCand -1) and may be initialized to a predetermined range equal to or greater than (maxNumMergeCand-1).

以上述べた実施の形態においては、空間マージ候補、時間マージ候補、追加マージ候補をそれぞれ導出するものとして説明した。しかし、それぞれのマージ候補の導出処理を省略する形態も考えられ、本発明に含まれる。また、それぞれのマージ候補の導出処理を変更したり、新たなマージ候補の導出処理を追加する形態も考えられ、本発明に含まれる。   In the above-described embodiment, the description has been given assuming that the spatial merge candidate, the temporal merge candidate, and the additional merge candidate are derived, respectively. However, a form in which the process for deriving each merge candidate is also conceivable and is included in the present invention. Further, a mode in which each merge candidate derivation process is changed or a new merge candidate derivation process is added is also conceivable and is included in the present invention.

本実施の形態で説明した図２６の追加マージ候補の導出を行う場合、Ｂスライスの際に、追加マージ候補と同じインター予測情報の値を持つ有効マージ候補を補充する第２の実施例、第６の実施例の方法よりも、追加マージ候補と異なるインター予測情報の値を持つＬ０予測の有効マージ候補を補充する第３の実施例、第７の実施例の方法の方が適している。本実施の形態で説明した図２６の追加マージ候補の導出を行わない場合、Ｂスライスの際に、Ｌ０予測の有効マージ候補を補充する第３の実施例、第７の実施例の方法よりも、予測効率の高い双予測の有効マージ候補を補充する第２の実施例、第６の実施例の方法の方が適している。   In the case of deriving the additional merge candidate of FIG. 26 described in the present embodiment, the second example of supplementing the effective merge candidate having the same inter prediction information value as the additional merge candidate in the B slice, The methods of the third and seventh embodiments are more suitable than the method of the sixth embodiment, in which effective merge candidates for L0 prediction having different inter prediction information values from the additional merge candidates are supplemented. When the additional merge candidates in FIG. 26 described in the present embodiment are not derived, the methods of the third and seventh embodiments in which effective merge candidates for L0 prediction are supplemented at the time of B slices are obtained. The methods of the second embodiment and the sixth embodiment for supplementing bi-predictive effective merge candidates with high prediction efficiency are more suitable.

また、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が０の際にデフォルト値のインター予測情報を規定せず、スキップモードおよびマージモードを禁止した場合、スキップモードやマージモードのフラグは伝送するものの、スキップモードやマージモードが選択できないことにより、符号化効率が低下する。さらに、符号化側で禁止されたスキップモードやマージモードを選択して符号化されたビットストリームを復号する場合、復号側でエラーが発生し、復号処理が異常終了する可能性もある。   In addition, when the value of the maximum merge candidate maxNumMergeCand is 0, the default inter prediction information is not specified and skip mode and merge mode are prohibited. However, although skip mode and merge mode flags are transmitted, skip mode and merge mode flags are transmitted. Since the merge mode cannot be selected, the encoding efficiency is lowered. Furthermore, when decoding a bitstream encoded by selecting a skip mode or a merge mode that is prohibited on the encoding side, an error may occur on the decoding side, and the decoding process may end abnormally.

しかし、本実施の形態においては、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値にかかわらず、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が０の際に、スキップモードを含むマージモードを常に選択することができる。その際、スキップモードやマージモードではインター予測情報はデフォルト値を出力する。インター予測情報のデフォルト値としては、例えば、スライスタイプがＢスライスの場合、予測モードが双予測（Pred_BI）であり、参照画像インデックスの値が０であり、動きベクトルの値が（０，０）を規定する。そのために、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が０の際にも、符号化側でスキップモードやマージモードが無効な値として符号化されることがなく、復号側で規定されたデフォルト値のインター予測情報を用いたインター予測が行われることが補償され、動画像復号装置において、同一のインター予測情報を得ることができ、同一の予測信号を得ることができるので、同一の復号画像を得ることができる。さらに、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が０の際にも、スキップモードやマージモードが選択できるので、スキップモードやマージモードを禁止した場合に比べて符号化効率が向上する。   However, in this embodiment, regardless of the value of the maximum merge candidate number maxNumMergeCand, when the value of the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 0, the merge mode including the skip mode can always be selected. At that time, in the skip mode and the merge mode, the inter prediction information outputs a default value. As default values of inter prediction information, for example, when the slice type is B slice, the prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), the reference image index value is 0, and the motion vector value is (0, 0). Is specified. Therefore, even when the value of the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 0, the encoding side does not encode the skip mode or the merge mode as an invalid value, and the inter prediction of the default value defined on the decoding side Inter-prediction using information is compensated, and the same inter-prediction information can be obtained and the same prediction signal can be obtained in the video decoding device, so that the same decoded image can be obtained. it can. Furthermore, since the skip mode and the merge mode can be selected even when the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 0, the coding efficiency is improved as compared with the case where the skip mode or the merge mode is prohibited.

最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が０の場合のスキップモードを含むマージモードのインター予測情報はデフォルト値を用いるため、最大マージ候補数maxNumMergeCandの値が１以上の場合と異なり、マージ候補リストを構築する処理が必要なく、マージ候補リスト構築処理を行わない演算量の少ない符号化装置を実現することが可能になる。また、復号側の処理もスキップモードを含むマージモードのインター予測情報にデフォルト値を設定するだけであるため、復号側の最小限の対応で演算量の少なく符号化効率の低下を抑制した復号装置に対応可能である。   Since the inter prediction information of the merge mode including the skip mode when the value of the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 0 uses a default value, unlike the case where the value of the maximum merge candidate number maxNumMergeCand is 1 or more, a merge candidate list is constructed. It is possible to realize an encoding apparatus that requires no processing and that does not perform merge candidate list construction processing and that has a small amount of calculation. In addition, since the decoding side process only sets a default value in the inter prediction information in the merge mode including the skip mode, the decoding apparatus that reduces the amount of calculation and suppresses the decrease in the encoding efficiency with the minimum correspondence on the decoding side Can be supported.

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、 １１７ ヘッダ情報設定部、 １０２ 動きベクトル検出部、 １０３ 差分動きベクトル算出部、 １０４ インター予測情報導出部、 １０５ 動き補償予測部、 １０６ イントラ予測部、 １０７ 予測方法決定部、 １０８ 残差信号生成部、 １０９ 直交変換・量子化部、 １１８ 第１符号化ビット列生成部、１１０ 第２符号化ビット列生成部、 １１１ 第３符号化ビット列生成部、 １１２ 多重化部、 １１３ 逆量子化・逆直交変換部、 １１４ 復号画像信号重畳部、 １１５ 符号化情報格納メモリ、 １１６ 復号画像メモリ、 １３０ マージ候補リスト生成部、 １３１ 空間マージ候補生成部、 １３２ 時間マージ候補の参照インデックス導出部、 １３３ 時間マージ候補生成部、 １３４ 追加マージ候補生成部、 １３５ 有効マージ候補補充部、 １３６ マージ候補制限部、 １３７ インター予測情報選択部、 ２０１ 分離部、 ２１２ 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 第３符号化ビット列復号部、 ２０４ 動きベクトル算出部、 ２０５ インター予測情報導出部、 ２０６ 動き補償予測部、 ２０７ イントラ予測部、 ２０８ 逆量子化・逆直交変換部、 ２０９ 復号画像信号重畳部、 ２１０ 符号化情報格納メモリ、 ２１１ 復号画像メモリ、 ２３０ マージ候補リスト生成部、 ２３１ 空間マージ候補生成部、 ２３２ 時間マージ候補の参照インデックス導出部、 ２３３ 時間マージ候補生成部、 ２３４ 追加マージ候補生成部、 ２３５ 有効マージ候補補充部、 ２３６ マージ候補制限部、 ２３７ インター予測情報選択部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image memory, 117 Header information setting part, 102 Motion vector detection part, 103 Differential motion vector calculation part, 104 Inter prediction information derivation part, 105 Motion compensation prediction part, 106 Intra prediction part, 107 Prediction method determination part, 108 Residual Signal generation unit, 109 orthogonal transform / quantization unit, 118 first encoded bit string generation unit, 110 second encoded bit string generation unit, 111 third encoded bit string generation unit, 112 multiplexing unit, 113 inverse quantization / inverse Orthogonal transform unit, 114 decoded image signal superimposing unit, 115 encoded information storage memory, 116 decoded image memory, 130 merge candidate list generation unit, 131 spatial merge candidate generation unit, 132 time merge candidate reference index deriving unit, 133 time merge Candidate generator, 134 Additional merges Candidate generating unit, 135 valid merge candidate supplementing unit, 136 merge candidate limiting unit, 137 inter prediction information selecting unit, 201 separating unit, 212 first encoded bit sequence decoding unit, 202 second encoded bit sequence decoding unit, 203 third code Bit stream decoding section, 204 motion vector calculation section, 205 inter prediction information derivation section, 206 motion compensation prediction section, 207 intra prediction section, 208 inverse quantization / inverse orthogonal transform section, 209 decoded image signal superposition section, 210 encoding information Storage memory, 211 decoded image memory, 230 merge candidate list generation unit, 231 spatial merge candidate generation unit, 232 time merge candidate reference index deriving unit, 233 time merge candidate generation unit, 234 additional merge candidate generation unit, 235 effective merge candidate Replenisher, 236mer A candidate restriction unit, 237 inter prediction information selection unit.

Claims (6)

動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化部と、
符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出部と、
前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築部と、
構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充部と、
前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測部とを備えることを特徴とする動画像符号化装置。 A video encoding device that encodes the video using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the video,
A prediction information encoding unit that encodes information indicating the number of designated merge candidates;
The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded, or the prediction block existing in the same position as or near the prediction block in the encoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded. A prediction information deriving unit for deriving the merge candidate from the prediction information;
A candidate list construction unit for constructing a merged candidate list from said derived merged candidates,
If the number of merge candidates included in the constructed the merged candidate list is less than the number of the designated merging candidates, the number of merge candidates number of merging candidates included in the merge candidate list is the designated A candidate supplementing unit that repeatedly adds merge candidates that have the same prediction mode, the same reference index, and the same motion vector to the merge candidate list,
And a motion compensated prediction unit that selects one merge candidate from the merge candidates and performs inter prediction of the prediction block to be encoded based on the inter prediction information of the selected merge candidate. Encoding device. 動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化方法であって、
指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、
符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、
前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、
構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、
前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとを有することを特徴とする動画像符号化方法。 A moving picture coding method for coding the moving picture using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of a moving picture,
A prediction information encoding step for encoding information indicating the number of designated merge candidates;
The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded, or the prediction block existing in the same position as or near the prediction block in the encoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded. A prediction information deriving step for deriving the merge candidate from the prediction information;
A candidate list construction step of constructing a merged candidate list from said derived merged candidates,
If the number of merge candidates included in the constructed the merged candidate list is less than the number of the designated merging candidates, the number of merge candidates number of merging candidates included in the merge candidate list is the designated A candidate supplementing step of repeatedly adding merge candidates having the same prediction mode, the same reference index, and the same motion vector to the merge candidate list,
Select one merging candidate from the merge candidate motion images; and a motion compensated prediction step of performing the inter prediction of the prediction block of the encoding target by inter prediction information of the selected merging candidate Encoding method. 動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化プログラムであって、
指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、
符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、
前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、
構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、
前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。 A video encoding program that encodes the video using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the video,
A prediction information encoding step for encoding information indicating the number of designated merge candidates;
The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded, or the prediction block existing in the same position as or near the prediction block in the encoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded. A prediction information deriving step for deriving the merge candidate from the prediction information;
A candidate list construction step of constructing a merged candidate list from said derived merged candidates,
If the number of merge candidates included in the constructed the merged candidate list is less than the number of the designated merging candidates, the number of merge candidates number of merging candidates included in the merge candidate list is the designated A candidate supplementing step of repeatedly adding merge candidates having the same prediction mode, the same reference index, and the same motion vector to the merge candidate list,
Selecting one merge candidate from the merge candidates, and causing a computer to execute a motion compensated prediction step of performing inter prediction of the prediction block to be encoded based on the inter prediction information of the selected merge candidate. A moving image encoding program. 動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記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ストリームを得るパケット処理部と、
パケット化された前記符号化ストリームを送信する送信部とを備え、
前記動画像符号化方法は、
指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、
符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、
前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、
構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、
前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとを有することを特徴とする送信装置。 An encoded stream obtained by packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method that encodes the moving image using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image A packet processing unit to obtain
A transmission unit for transmitting the packetized encoded stream,
The moving image encoding method includes:
And prediction information Hofu Goka step of encoding the information indicating the number of the specified merge candidates,
The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded, or the prediction block existing in the same position as or near the prediction block in the encoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded. A prediction information deriving step for deriving the merge candidate from the prediction information;
A candidate list construction step of constructing a merged candidate list from said derived merged candidates,
If the number of merge candidates included in the constructed the merged candidate list is less than the number of the designated merging candidates, the number of merge candidates number of merging candidates included in the merge candidate list is the designated until, repeatedly, the candidate replenishing step of the merge candidates are added to the merge candidate list is the same value motion vector prediction mode is the reference index have the same value have the same value,
Select one merging candidate from the merge candidate, transmitting apparatus characterized by having a motion compensated prediction step of performing the inter prediction of the selected prediction block of the encoding target by inter prediction information of the merge candidate . 動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記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ストリーム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ストリームを送信する送信ステップとを有し、
前記動画像符号化方法は、
指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、
符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、
前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、
構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、
前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとを有することを特徴とする送信方法。 An encoded stream obtained by packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method that encodes the moving image using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image A packet processing step to obtain,
And a transmitting step of transmitting packetized the encoded stream,
The moving image encoding method includes:
A prediction information encoding step for encoding information indicating the number of designated merge candidates;
The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded, or the prediction block existing in the same position as or near the prediction block in the encoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded. A prediction information deriving step for deriving the merge candidate from the prediction information;
A candidate list construction step of constructing a merged candidate list from said derived merged candidates,
If the number of merge candidates included in the constructed the merged candidate list is less than the number of the designated merging candidates, the number of merge candidates number of merging candidates included in the merge candidate list is the designated until, repeatedly, the candidate replenishing step of the merge candidates are added to the merge candidate list is the same value motion vector prediction mode is the reference index have the same value have the same value,
Select one merging candidate from the merge candidate transmission method characterized by having a motion compensated prediction step of performing the inter prediction of the prediction block of the encoding target by inter prediction information of the selected merging candidate . 動画像の各ピクチャを分割したブロック単位でマージ候補のインター予測情報によるインター予測を用いて前記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ストリーム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ストリームを送信する送信ステップとコンピュータに実行させ、
前記動画像符号化方法は、
指定されたマージ候補の数を示す情報を符号化する予測情報符号化ステップと、
符号化対象の予測ブロックに隣接する予測ブロック、または符号化対象の予測ブロックと時間的に異なる符号化済みのピクチャにおける前記符号化対象の予測ブロックと同一位置あるいはその付近に存在する予測ブロックのインター予測情報から、前記マージ候補を導出する予測情報導出ステップと、
前記導出されたマージ候補からマージ候補リストを構築する候補リスト構築ステップと、
構築された前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数未満であった場合、前記マージ候補リストに含まれるマージ候補の数が前記指定されたマージ候補の数に達するまで、繰り返して、予測モードが同じ値であり参照インデックスが同じ値であり動きベクトルが同じ値であるマージ候補を、前記マージ候補リストに追加する候補補充ステップと、
前記マージ候補から１つのマージ候補を選択して、その選択されたマージ候補のインター予測情報により前記符号化対象の予測ブロックのインター予測を行う動き補償予測ステップとを有することを特徴とする送信プログラム。 An encoded stream obtained by packetizing an encoded bit string encoded by a moving image encoding method that encodes the moving image using inter prediction based on inter prediction information of merge candidates in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image A packet processing step to obtain,
A transmission step of transmitting the packetized encoded stream and a computer,
The moving image encoding method includes:
A prediction information encoding step for encoding information indicating the number of designated merge candidates;
The prediction block adjacent to the prediction block to be encoded, or the prediction block existing in the same position as or near the prediction block in the encoded picture that is temporally different from the prediction block to be encoded. A prediction information deriving step for deriving the merge candidate from the prediction information;
A candidate list construction step of constructing a merged candidate list from said derived merged candidates,
If the number of merge candidates included in the constructed the merged candidate list is less than the number of the designated merging candidates, the number of merge candidates number of merging candidates included in the merge candidate list is the designated until, repeatedly, the candidate replenishing step of the merge candidates are added to the merge candidate list is the same value motion vector prediction mode is the reference index have the same value have the same value,
Select one merging candidate from the merge candidate transmission program and having a motion compensated prediction step of performing the inter prediction of the prediction block of the encoding target by inter prediction information of the selected merging candidate .
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