CN103004206B - 图像预测编码装置、图像预测编码方法、图像预测编码程序、图像预测解码装置、图像预测解码方法以及图像预测解码程序 - Google Patents

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Abstract

在一个实施方式中，图像内的编码对象区域被分割为多个预测区域。根据与对象区域相邻的相邻区域的预测信息、该对象区域内的已编码预测区域的数量以及该对象区域的已编码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中，选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选。根据所选出的运动信息的候选的数量，对指示使用了选出的运动信息的候选的对象预测区域的预测信号的生成的合并块信息和由预测信息估计单元检测到的运动信息，或者，该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行编码，并将用于对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在预测信息保存单元中。

Description

图像预测编码装置、图像预测编码方法、图像预测编码程序、图像预测解码装置、图像预测解码方法以及图像预测解码程序
技术领域
本发明的一个方面涉及图像预测编码装置、图像预测编码方法以及图像预测编码程序。此外，本发明的另一个方面涉及图像预测解码装置、图像预测解码方法以及图像预测解码程序。特别地，这些方面涉及使用周围块的运动信息生成对象块的预测信号的图像预测编码装置、图像预测编码方法、图像预测编码程序、图像预测解码装置、图像预测解码方法以及图像预测解码程序。此外，本发明的再另一个方面涉及根据运动矢量的运动补偿进行预测信号的生成的动态图像编码装置、动态图像编码方法、动态图像编码程序、动态图像解码装置、动态图像解码方法以及动态图像解码程序。
背景技术
为了高效地进行静态图像或动态图像数据的传输或存储，使用压缩编码技术。在动态图像的情况下，广泛使用MPEG-1～4或ITU（InternationalTelecommunicationUnion：国际电信联盟）H.261～H.264的方式。
在这些编码方式中，在将作为编码的对象的图像分割为多个块的基础上进行编码处理或解码处理。在画面内的预测编码中，在使用位于与对象块相同的画面内的相邻的已再现的图像信号（将压缩的图像数据复原后的图像信号）生成预测信号的基础上，对从对象块的信号中减去该预测信号得到的差分信号进行编码。在画面间的预测编码中，参照位于与对象块不同的画面内的相邻的已再现的图像信号，进行运动的校正，生成预测信号，对从对象块的信号中减去该预测信号得到的差分信号进行编码。
例如，在H.264的画面内预测编码中，采用将与作为编码对象的块相邻的已再现的像素值在预定的方向上外插并生成预测信号的方法。图22是用于说明在ITUH.264中使用的画面内预测方法的示意图。在图22的（A）中，对象块802是作为编码对象的块，由与该对象块802的边界相邻的像素PA～PM构成的像素组801是相邻区域，是在过去的处理中已经被再现的图像信号。
在图22的（A）所示的情况下，将位于对象块802的正上方的相邻像素即像素组801向下方拉伸，由此生成预测信号。此外，在图22的（B）所示的情况下，将位于对象块804的左侧的已再现像素（PI～PL）向右拉伸，由此生成预测信号。生成预测信号的具体的方法例如在专利文献1中记载。由此，取得由图22的（A）～（I）所示的方法生成的9个预测信号分别与对象块的像素信号的差分，将差分值最小的信号作为最优的预测信号。如以上那样，能够通过外插像素来生成预测信号。关于以上内容在下述专利文献1中记载。
在通常的画面间预测编码中，使用如下方法来生成预测信号：针对作为编码对象的块，从已经再现过的画面搜索与该块的像素信号类似的信号。而且，对搜索到的信号构成的区域与对象块之间的空间性位移量即运动矢量、和对象块的像素信号与预测信号的残差信号进行编码。将这样对每个块搜索运动矢量的方法称为块匹配。
图21是用于说明块匹配处理的示意图。以下，以作为编码对象的画面701上的对象块702为例对预测信号的生成步骤进行说明。画面703已经再现过，区域704与对象块702在空间上是同一位置的区域。在块匹配中，设定包围区域704的搜索范围705，从该搜索范围的像素信号中检测与对象块702的像素信号的绝对值误差和最小的区域706。该区域706的信号成为预测信号，检测从区域704到区域706的位移量作为运动矢量707。此外，有时也使用以下方法：准备多个参照画面703，对每个对象块选择实施块匹配的参照画面，并检测参照画面选择信息。在H.264中，为了对应图像的局部性的特征变化，准备用于对运动矢量进行编码的块尺寸不同的多个预测类型。关于H.264的预测类型例如在专利文献2中记载。
在动态图像数据的压缩编码中，各画面（帧、场）的编码顺序可以是任意的。因此，在参照已再现画面生成预测信号的画面间预测中，关于编码顺序存在3种方法。第1方法是以再现顺序参照过去的已再现画面来生成预测信号的前向预测，第2方式是以再现顺序参照未来的已再现画面来生成预测信号的后向预测，第3手法是同时进行前向预测和后向预测，并将两个预测信号进行平均化的双向预测。关于画面间预测的种类例如在专利文献3中记载。
在作为下一代编码视频编码方式开始标准化的HEVC（Highefficiencyvideocoding：高性能视频编码）中，作为预测块的分割类型，除了图20的（B）和（C）所示的矩形2分割、图20的（D）所示的正方4分割外，如图20的（E）～（F）所示，还研究导入非对称分割。此外，还研究在HEVC中，在生成被这样分割的预测块的预测信号时，利用与作为预测对象的对象预测块相邻的块的运动信息（运动矢量或参照画面信息以及识别前向/后向/双向的画面间预测模式）的方法。该预测方法被称作块合并，具有能够高效地对运动信息进行编码的特征。图2的（A）示意地说明与将编码块400纵向分割而生成的预测块T1进行块合并时的相邻块的图。使用1）相邻块A的运动信息、2）相邻块B的运动信息或者3）在块匹配中检测到的运动信息中的任意一种来生成预测块T1的预测信号。例如，在编码器选择了相邻块A的运动信息的情况下，编码器，第1，将示出利用相邻块的运动信息的合并识别信息（merge_flag）设为“merge_flag=1”，并将该合并识别信息（merge_flag）发送到解码器。第2，编码器将示出从相邻块A和相邻块B中利用相邻块A的合并块选择信息（merge_flag_left）设为“merge_flag_left＝1”，并将该合并块选择信息（merge_flag_left）发送到解码器。解码器接收这两个信息，由此能够识别出应该使用相邻块A的运动信息生成对象预测块的预测信号。同样，当解码器接收到“merge_flag=1”、“merge_flag_left=0”（选择相邻块B）时，使用相邻块B的运动信息生成对象预测块的预测信号，当接收到“merge_flag=0”时，能够识别出应该再从编码器接收运动信息并复原对象预测块的运动信息。关于此处示出的块合并，在非专利文献1中记载。
此外，在MPEG-1、2或MPEG-4等规格中的帧间预测中，各个图像被分割为彼此不重叠的矩形的块组，各个块与运动矢量相关联。运动矢量是通过每个块的运动搜索而得到的，示出当前块距离为了预测当前块的图像信号而使用的第2块的水平位移和垂直位移。
下述专利文献4中记载了在块内存在斜向运动的边界的情况下，用于进行精度更高的运动补偿预测的方法。该方法进一步将块划分为非矩形的小区划，对该每个小区划进行运动补偿预测。
此外，在下述专利文献5中记载了将块划分为更小的矩形的小区划，并对该每个小区划进行运动补偿预测的方法。在该方法中，当对处理对象的小区划的运动矢量进行编码时，根据与处理对象的小区划相接并且处理顺序在该小区划前面的块的运动矢量来生成预测运动矢量，仅对处理对象的小区划的运动矢量与预测运动矢量的差分、即差分运动矢量进行编码。在该方法中，在处理对象的小区划与处理顺序在前面的块不相接的情况下，根据包含该处理对象的小区划的块内的处理顺序在前面的其他小区划的运动矢量来生成该处理对象的小区划的预测运动矢量。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】美国专利公报第6765964号
【专利文献2】美国专利公报第7003035号
【专利文献3】美国专利公报第6259739号
【专利文献4】日本特开2005-277968号公报
【专利文献5】日本特开2009-246972号公报
非专利文献
【非专利文献1】TestModelunderConsideration,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,1stMeeting:Dresden,DE,15-23April,2010,Document:JCTVC-A205
发明内容
发明要解决的问题
在上述非专利文献1中，不管预测块与其周围的状况如何，使用相同的方法选出在将编码对象的对象编码块分割得到的多个预测块的块合并中利用的运动信息的候选。因此，例如，如图2的（B）所示，在生成预测块T2的预测信号时的运动信息的候选中，包含在相同的编码块中包含的预测块T1的运动信息。由该预测块T1和预测块T2构成的预测块分割类型是假定由两个块的预测信号不同的运动信息生成而准备的。因此，不优选在预测块T2的运动信息的候选中包含预测块T1的运动信息。即，有时编码会变得低效。
因此，本发明的目的在于，在几个方面中，提供一种根据对象编码块或周围的编码块的已编码或已解码预测信息（运动信息或预测块分割类型），选出用于对象预测块的预测信号的生成的运动信息的候选，由此抑制低效的编码的发生的图像预测编码装置、图像预测编码方法、图像预测编码程序、图像预测解码装置、图像预测解码方法以及图像预测解码程序。即，在这些方面中，本发明的目的在于提供一种可以提高编码效率的图像预测编码装置、图像预测编码方法、图像预测编码程序、图像预测解码装置、图像预测解码方法以及图像预测解码程序。
此外，如专利文献4或专利文献5中记载的那样，存在对处理对象的块进行划分由此得到小区划，并对每个小区划进行运动补偿预测的方法。在这种运动补偿预测中，从代码量的观点来看，优选根据处理顺序在处理对象的小区划前面的块的运动矢量来生成小区划用的预测运动矢量，仅对该小区划的运动矢量与该预测运动矢量之间的差分运动矢量进行编码。
图23是用于说明运动补偿预测的图。如图23所示，在处理对象的块P中，存在与处理顺序在该块P前面的一个以上的CP相接的小区划SP1和与块CP不相接的小区划SP2。在专利文献4中记载的方法中，不使用预测运动矢量，直接对这样的小区划SP2的运动矢量V2进行编码。该方法与将预测运动矢量设为零矢量的方法等价。
另一方面，在专利文献5中记载的方法中，根据作为块P内的其他小区划且处理顺序在小区划SP2之前的小区划SP1的运动矢量V1，生成小区划SP2的预测运动矢量。然而，考虑小区划SP1的运动矢量与小区划SP2的运动矢量是本来彼此不同的矢量。因此，在专利文献5中记载的方法中，有时不能高效地对小区划SP2的运动矢量进行编码。
因此，本发明的目的在于，在另外的几个方面中，也提供一种可以提高编码效率的动态图像编码装置、动态图像编码方法及动态图像编码程序，以及，与该动态图像编码对应的动态图像解码装置、动态图像解码方法及动态图像解码程序。
用于解决问题的手段
本发明的第1方面涉及图像预测编码。
本发明的第1方面的图像预测编码装置具有：区域分割单元，其将输入图像分割为多个区域；预测信息估计单元，其将由所述区域分割单元分割的作为编码对象的对象区域细分割为多个预测区域，决定表示适合所述对象区域的预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型，分别预测用于从已再现信号中取得与该多个预测区域的相关性高的信号的运动信息，求出包含所述预测块分割类型和所述运动信息的预测信息；预测信息编码单元，其对所述对象区域附带的预测信息进行编码；预测信号生成单元，其根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；残差信号生成单元，其生成基于所述对象区域的预测信号和所述对象区域的像素信号的残差信号；残差信号编码单元，其对由所述残差信号生成单元生成的残差信号进行编码；残差信号复原单元，其对所述残差信号的编码数据进行解码，由此生成再现残差信号；以及记录单元，其将所述预测信号与所述再现残差信号相加，由此生成所述对象区域的复原像素信号，并将该复原像素信号作为所述已再现信号进行保存。所述预测信息编码单元具有保存已编码的预测信息的预测信息保存单元，所述预测信息编码单元对所述对象区域的预测块分割类型进行编码，将该预测块分割类型保存在所述预测信息保存单元中，所述预测信息编码单元根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已编码预测区域的数量以及所述对象区域的已编码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，所述预测信息编码单元根据选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用了所选出的运动信息的候选的所述对象预测区域的预测信号的生成的合并块信息和由所述预测信息估计单元检测到的运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行编码，将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
本发明的第1方面的图像预测编码方法包含以下步骤：区域分割步骤，将输入图像分割为多个区域；预测信息估计步骤，将通过所述区域分割步骤分割的作为编码对象的对象区域细分割为多个预测区域，决定表示适合所述对象区域的预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型，分别预测用于从已再现信号中取得与该多个预测区域的相关性高的信号的运动信息，求出包含所述预测块分割类型和所述运动信息的预测信息；预测信息编码步骤，对所述对象区域附带的预测信息进行编码；预测信号生成步骤，根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；残差信号生成步骤，生成基于所述对象区域的预测信号和所述对象区域的像素信号的残差信号；残差信号编码步骤，对通过所述残差信号生成步骤生成的残差信号进行编码；残差信号复原步骤，对所述残差信号的编码数据进行解码，由此生成再现残差信号；以及记录步骤，将所述预测信号与所述再现残差信号相加，由此生成所述对象区域的复原像素信号，并将该复原像素信号作为所述已再现信号进行保存。在所述预测信息编码步骤中，对所述对象区域的预测块分割类型进行编码，将该预测块分割类型保存在保存已编码的预测信息的预测信息保存单元中，根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已编码预测区域的数量以及所述对象区域的已编码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，根据选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用了所选出的运动信息的候选的所述对象预测区域的预测信号的生成的合并块信息和通过所述预测信息估计步骤检测到的运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行编码，将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
此外，本发明的第1方面的图像预测编码程序使计算机作为上述图像预测编码装置的各单元发挥作用。
根据本发明的第1方面，根据对象编码块或周围的编码块的已编码的预测信息（运动信息或预测块分割类型）选出用于对象预测块的预测信号的生成的运动信息的候选，因此抑制了低效的编码的发生。
在一个实施方式中，可以根据上述对象区域内的已编码预测区域的数量、上述对象区域的预测块分割类型以及与上述对象区域相邻的相邻区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出对象预测区域的运动信息的候选。
在一个实施方式中，根据上述对象区域内的已编码预测区域的数量和上述对象区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出该对象预测区域的运动信息的候选，当上述对象区域被分割为两个预测区域，并且上述对象预测区域是在上述对象区域内第2个被编码的预测区域时，可以选出与上述对象预测区域相邻、且不包含于上述对象区域中的区域的运动信息，作为用于生成该对象预测区域的预测信号的运动信息的候选。
此外，在一个实施方式中，根据上述对象区域内的已编码预测区域的数量、上述对象区域的预测块分割类型、上述对象区域内的已编码运动信息以及与上述对象区域相邻的相邻区域的运动信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，当上述对象区域被分割为两个预测区域，并且上述对象预测区域是在上述对象区域内中第2个被编码的预测区域，并且，上述对象区域的第1个被编码的预测区域的运动信息与和上述对象预测区域相邻且不包含于上述对象区域中的区域的运动信息相同时，判断为在上述对象预测区域的预测信号的生成中不利用与上述对象预测区域相邻的区域的运动信息，并对运动信息进行编码。
本发明的第2方面涉及图像预测解码。
本发明的第2方面的图像预测解码装置具有：数据解析单元，其从分割为多个区域并被编码的图像的压缩数据中，提取用于指示在作为解码对象的对象区域的信号的预测中使用的预测方法的预测信息的编码数据、所述对象区域的预测信号的编码数据以及残差信号的编码数据；预测信息解码单元，其对所述预测信息的编码数据进行解码，并对表示所述对象区域的细分割区域即多个预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型、以及用于从已再现信号中取得各预测区域的预测信号的运动信息进行复原；预测信号生成单元，其根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；残差信号复原单元，其根据所述残差信号的编码数据复原所述对象区域的再现残差信号；以及记录单元，其通过将所述预测信号与所述再现残差信号相加来复原所述对象区域的像素信号，并将该像素信号作为所述已再现信号进行保存。所述预测信息解码单元具有保存已解码的预测信息的预测信息保存单元，所述预测信息解码单元对所述对象区域的预测块分割类型进行解码并保存在所述预测信息保存单元中，所述预测信息解码单元根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已解码预测区域的数量以及所述对象区域的已解码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，所述预测信息解码单元根据所选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用了所选出的运动信息的候选的所述对象预测区域的预测信号的生成的合并块信息和运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行解码，并将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
本发明的第2方面的图像预测解码方法包含以下步骤：数据解析步骤，从分割为多个区域并被编码的图像的压缩数据中，提取用于指示在作为解码对象的对象区域的信号的预测中使用的预测方法的预测信息的编码数据、所述对象区域的预测信号的编码数据以及残差信号的编码数据；预测信息解码步骤，对所述预测信息的编码数据进行解码，并对表示所述对象区域的细分割区域即多个预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型、以及用于从已再现信号中取得各预测区域的预测信号的运动信息进行复原；预测信号生成步骤，根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；残差信号复原步骤，根据所述残差信号的编码数据复原所述对象区域的再现残差信号；以及记录步骤，其通过将所述预测信号与所述再现残差信号相加来复原所述对象区域的像素信号，并将该像素信号作为所述已再现信号进行保存。在所述预测信息解码步骤中，对所述对象区域的预测块分割类型进行解码并将该预测块分割类型保存在保存已解码的预测信息的预测信息保存单元中，根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已解码预测区域的数量以及所述对象区域的已解码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，根据所选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用了所选出的运动信息的候选的所述对象预测区域的预测信号的生成的合并块信息和运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行解码，并将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
此外，本发明的第2方面的图像预测解码程序使计算机作为上述图像预测解码装置的各单元发挥作用。
根据本发明的第2侧面，能够根据通过上述图像预测编码生成的压缩数据对图像进行解码。
在一个实施方式中，可以根据上述对象区域内的已解码预测区域的数量、上述对象区域的预测块分割类型以及与上述对象区域相邻的相邻区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出该对象预测区域的运动信息的候选。
在一个实施方式中，根据上述对象区域内的已解码预测区域的数量和上述对象区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于生成该对象预测区域的预测信号的运动信息的候选，上述对象区域被分割为两个预测区域，当上述对象预测区域是在上述对象区域内第2个被解码的预测区域时，可以选出与上述对象预测区域相邻、且不包含于上述对象区域的区域的运动信息，作为对象预测区域的运动信息的候选。
此外，在一个实施方式中，根据上述对象区域内的已解码预测区域的数量、上述对象区域的预测块分割类型、上述对象区域内的已解码运动区域以及与上述对象区域相邻的相邻区域的运动信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中，选出用于生成该对象预测区域的预测信号的运动信息的候选，当上述对象区域被分割为两个预测区域，并且上述对象预测区域是在上述对象区域内中第2个被解码的预测区域，并且上述对象区域的第1个被解码的预测区域的运动信息与和上述对象预测区域相邻、且不包含于上述对象区域的区域的运动信息相同时，判断为在上述对象预测区域的预测信号的生成中不利用与上述对象预测区域相邻的区域的运动信息，并对运动信息进行编码。
此外，本发明的第3方面涉及动态图像编码。
第3方面的动态图像编码装置具有分割单元、小区划生成单元、运动检测单元、预测信号生成单元、运动预测单元、差分运动矢量生成单元、残差信号生成单元、加法单元、存储单元以及编码单元。分割单元将动态图像中的输入图像分割为多个区划。小区划生成单元将由分割单元生成的处理对象的区划划分为多个小区划，生成用于确定该小区划的形状的形状信息。运动检测单元检测处理对象的区划的运动矢量。预测信号生成单元使用由运动检测单元检测到的运动矢量，根据已再现的图像信号生成处理对象的区划的预测信号。运动预测单元根据由小区划生成单元生成的形状信息和处理顺序在处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成处理对象的区划的预测运动矢量。差分运动矢量生成单元根据在处理对象的区划的预测信号的生成中使用的运动矢量与预测运动矢量的差分，生成差分运动矢量。残差信号生成单元生成基于预测信号与处理对象的区划的像素信号之间的差分的残差信号。加法单元将残差信号与预测信号相加，生成再现图像信号。存储单元将再现图像信号作为已再现的图像信号进行存储。编码单元对由残差信号生成单元生成的残差信号、由差分矢量生成单元生成的差分运动矢量以及由小区划生成单元生成的形状信息进行编码并生成压缩数据。在处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，运动预测单元根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成该处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，上述已处理的部分区域属于相对于该处理对象的小区划与该处理对象的区划内的其他小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域与位于另一侧的区域中的包含处理对象的小区划的区域。
第3方面的动态图像编码方法包含以下步骤：（a）分割步骤，将来自动态图像的输入图像分割为多个区划；（b）小区划生成步骤，将在分割步骤中生成的处理对象的区划划分为多个小区划，生成用于确定该小区划的形状的形状信息；（c）运动检测步骤，检测处理对象的区划的运动矢量；（d）预测信号生成步骤，使用在运动检测步骤中检测到的运动矢量，根据已再现的图像信号生成处理对象的区划的预测信号；（e）运动预测步骤，根据在小区划生成步骤中生成的形状信息和处理顺序在处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成处理对象的区划的预测运动矢量；（f）差分运动矢量生成步骤，根据在处理对象的区划的预测信号的生成中使用的运动矢量与预测运动矢量的差分，生成差分运动矢量；（g）残差信号生成步骤，生成基于预测信号与处理对象的区划的像素信号之间的差分的残差信号；（h）加法步骤，将残差信号与预测信号相加，生成再现图像信号；（i）存储步骤，将再现图像信号作为已再现的图像信号进行存储；以及（j）编码步骤，对在残差信号生成步骤中生成的残差信号、在差分运动矢量生成步骤中生成的差分运动矢量以及在小区划生成步骤中生成的形状信息进行编码，生成压缩数据。在运动预测步骤中，在处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成该处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，该已处理的部分区域属于相对于该处理对象的小区划与该处理对象的区划内的其他的小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域与位于另一侧的区域中的包含处理对象的小区划的区域。
此外，第3方面的动态图像编码程序使计算机作为上述动态图像编码装置的各单元发挥作用。
在由上述边界的延长线划分的两个区域中，包含与处理顺序在前的区划不相接的小区划的区域具有与该小区划的运动类似的运动的可能性较高。因此，根据第3方面，能够提高预测运动矢量的精度，减小差分运动矢量的值，以较少的符号量对运动矢量进行编码。因此，提高了编码效率。
本发明的第4方面涉及动态图像解码。
第4方面的动态图像解码装置具有解码单元、运动预测单元、矢量加法单元、预测信号生成单元、加法单元以及存储单元。解码单元对压缩数据进行解码，生成图像内的处理对象的区划的再现残差信号、处理对象的区划的差分运动矢量以及确定处理对象的区划内的多个小区划的形状的形状信息。运动预测单元根据形状信息和处理顺序在处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成处理对象的区划的预测运动矢量。矢量加法单元将由运动预测单元生成的预测运动矢量与由解码单元生成的差分运动矢量相加，生成处理对象的区划的运动矢量。预测信号生成单元根据处理对象的区划的运动矢量，根据已再现的图像信号生成处理对象的区划的预测信号。加法单元将预测信号与由解码单元生成的再现残差信号相加，生成再现图像信号。存储单元将再现图像信号作为已再现的图像信号进行存储。在处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，运动预测单元根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，该已处理的部分区域属于相对于处理对象的小区划与处理对象的区划内的其他的小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域和位于另一侧的区域中的包含处理对象的小区划的区域。
第4方面的动态图像解码方法是对压缩数据进行解码并生成动态图像的方法，该动态图像解码方法包含以下步骤：（a）解码步骤，对压缩数据进行解码，生成图像内的处理对象的区划的再现残差信号、处理对象的区划的差分运动矢量、以及确定处理对象的区划内的多个小区划的形状的形状信息；（b）运动预测步骤，根据形状信息和处理顺序在处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成处理对象的区划的预测运动矢量；（c）矢量加法步骤，将在运动预测步骤中生成的预测运动矢量与在解码步骤中生成的差分运动矢量相加，生成处理对象的区划的运动矢量；（d）预测信号生成步骤，根据处理对象的区划的运动矢量，根据已再现的图像信号生成处理对象的区划的预测信号；（e）加法步骤，将预测信号与在解码步骤中生成的再现残差信号相加，生成再现图像信号；以及（f）存储步骤，将再现图像信号作为已再现的图像信号进行存储。在运动预测步骤中，在处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，该已处理的部分区域属于相对于处理对象的小区划与处理对象的区划内的其他的小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域和位于另一侧的区域中的包含处理对象的小区划的区域。
第4方面的动态图像解码程序使计算机作为上述动态图像解码装置的各单元发挥作用。
根据第4方面，根据包含与处理顺序在前的区划不相接的小区划的区域的已解码的运动矢量，生成该小区划的预测运动矢量。该预测运动矢量与该小区划的运动矢量类似的可能性较高。因此，根据上述实施方式，能够提高预测运动矢量的精度，减小差分运动矢量的值，可以从较少的比特数的压缩数据进行解码。因此，实现高效地解码。
发明的效果
根据本发明的几个方面的图像预测编码装置、图像预测编码方法、图像预测编码程序、图像预测解码装置、图像预测解码方法以及图像预测解码程序，能够根据周围的已编码或已解码信息选出在对象预测块的预测信号生成中利用的运动信息的候选，因此具有能够更高效地对运动信息进行编码这样的效果。
此外，根据本发明另外的几个方面，提供可以提高编码效率的动态图像编码装置、动态图像编码方法以及动态图像编码程序。此外，还提供与这些动态图像编码对应的动态图像解码装置、动态图像解码方法以及动态图像解码程序。
附图说明
图1是示出一个实施方式的图像预测编码装置的框图。
图2是用于说明以往的块合并中的运动信息的候选的示意图。
图3是用于说明一个实施方式的块合并中的运动信息的候选的示意图。
图4是说明图1所示的预测信息编码器的处理的流程图。
图5是示出图1所示的图像预测编码装置的图像预测编码方法的步骤的流程图。
图6是示出一个实施方式的图像预测解码装置的框图。
图7是说明图6所示的预测信息解码器的处理的流程图。
图8是示出图6所示的图像预测解码装置的图像预测解码方法的步骤的流程图。
图9是用于说明将与对象预测块相邻的多个相邻块的运动信息作为对象预测块的运动信息进行利用的处理的第1示意图。
图10是用于说明将与对象预测块相邻的多个相邻块的运动信息作为对象预测块的运动信息进行利用的处理的第2示意图。
图11是说明将与对象预测块相邻的多个相邻块的运动信息作为对象预测块的运动信息进行利用的处理的流程图。
图12是用于说明将与对象预测块相邻的多个相邻块的运动信息作为对象预测块的运动信息进行利用的处理的第3示意图。
图13是说明将与对象预测块相邻的多个相邻块的运动信息作为对象预测块的运动信息进行利用的处理的流程图的第2例。
图14是用于说明一个实施方式的块合并中的运动信息的候选的示意图的第2例。
图15是用于说明一个实施方式的块合并中的运动信息的候选的示意图的第3例。
图16是示出能够执行一个实施方式的图像预测编码方法的程序的框图。
图17是示出能够执行一个实施方式的图像预测解码方法的程序的框图。
图18是示出用于执行在记录介质中记录的程序的计算机的硬件结构的图。
图19是用于执行在记录介质中存储的程序的计算机的立体图。
图20是用于说明编码块的预测块分割类型的示意图。
图21是关于画面间预测中的运动估计处理（A）与模板匹配处理（B）的示意图。
图22是用于说明以往的画面内预测方法的示意图。
图23是用于说明运动补偿预测的图。
图24是概略地示出一个实施方式的动态图像编码装置的结构的图。
图25是用于说明小区划的生成的图。
图26是示出一个实施方式中运动预测器的结构的图。
图27是一个实施方式的动态图像编码方法的流程图。
图28是示出一个实施方式的运动预测器的处理的流程图。
图29是示出对象块的小区划与周围的部分区域的一例的图。
图30是示出对象块的小区划与周围的部分区域的另外一例的图。
图31是示出对象块的小区划与周围的部分区域的又一例子的图。
图32是示出对象块的小区划与周围的部分区域的又一例子的图。
图33是示出对象块的小区划与周围的部分区域的又一例子的图。
图34是概略地示出一个实施方式的动态图像解码装置的结构的图。
图35是示出一个实施方式的运动预测器的结构的图。
图36是一个实施方式的动态图像解码方法的流程图。
图37是示出一个实施方式的运动预测器的处理的流程图。
图38是示出一个实施方式的动态图像编码程序的结构的图。
图39是示出一个实施方式的动态图像解码程序的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对各种实施方式详细地进行说明。另外，在附图的说明中，对相同或同等的要素标注相同的标号，省略重复的说明。
图1是示出一个实施方式的图像预测编码装置100的框图。该图像预测编码装置100具有输入端子101、块分割器102、预测信号生成器103、帧存储器104、减法器105、变换器106、量化器107、逆量化器108、逆变换器109、加法器110、量化变换系数编码器111、输出端子112、预测块分割类型选择器113、运动信息估计器114、预测信息用存储器115以及预测信息编码器116。
变换器106、量化器107以及量化变换系数编码器111作为残差信号编码单元发挥作用，逆量化器和逆变换器作为残差信号复原单元发挥作用。此外，预测块分割类型选择器113和运动信息估计器114作为预测信息估计单元发挥作用，预测信息用存储器115和预测信息编码器116作为预测信息编码单元发挥作用。
输入端子101是用于输入由多张图像构成的动态图像的信号的端子。
块分割器102将由从输入端子101输入的信号表示的、作为编码处理的对象的图像分割为多个区域（编码块）。在本实施方式中，将编码对象的图像分割为由16x16个像素构成的块，但是也可以分割成这以外的大小或形状的块。此外，在画面内可以同时存在尺寸不同的块。
预测块分割类型选择器113将作为编码处理的对象的对象区域（对象编码块）分割为进行预测处理的预测区域。例如，对每个编码块选择图20的（A）～（H）中的任意一方，将该编码块进行细分割。将被分割的区域称作预测区域（预测块），将图20的（A）～（H）的各分割方法称作预测块分割类型。预测块分割类型的选择方法不受限定。例如，能够利用以下方法：对经由线L102输入的对象编码块的信号实施各细分割，实际地实施后述预测处理或编码处理，选择由编码块的原信号与再现信号之间的编码误差信号功率、和编码块的编码所需要的符号量计算出的率失真值最小的分割类型。对象编码块的预测块分割类型经由线L113a、线L113b以及线L113c，分别输出到预测信息用存储器115、运动信息估计器114以及预测信号生成器103。
运动信息估计器114检测用于生成对象编码块内的各预测块的预测信号所必要的运动信息。预测信号的生成方法（预测方法）不受限定，可以应用如在背景技术中说明的那样的画面间预测或画面内预测（关于画面内预测未图示）。此处，考虑通过图21所示的块匹配检测运动信息。能够根据经由线L102a输入的编码块的原信号和经由线L113b输入的对象编码块的预测块分割类型生成预测对象的对象预测块的原信号。从经由线L104取得的图像信号检测对该对象预测块的原信号的绝对值误差和最小的预测信号。该情况下，在运动信息中包含运动矢量、画面间预测模式（前向/后向/双向）以及参照画面编号等。所检测到的运动信息经由线L114，分别输出到预测信息用存储器115和预测信息编码器116。
预测信息用存储器115保存所输入的运动信息和预测块分割类型。
预测信息编码器116选出在各预测块的块合并中使用的运动信息的候选，并且，针对对象编码块的预测信息进行熵编码，将编码数据经由线L116输出到输出端子112。不限定于熵编码的方法，可以应用算术编码或可变长编码等。另外，在预测信息中，除了对象编码块的预测块分割类型、预测块的运动信息外，还包含用于使用与预测块相邻的块的运动信息来实施块合并的块合并信息。关于预测信息编码器116的处理在后面叙述。
在预测信号生成器103中，根据经由线L114输入的对象编码块内的各预测块的运动信息和经由线L113c输入的预测块分割类型，从帧存储器104取得已再现信号，生成对象编码块内的各预测块的预测信号。
在预测信号生成器103中生成的预测信号经由线L103输出到减法器105和加法器110。
减法器105从被块分割器102分割并经由线L102b输入的对象编码块的像素信号中，减去经由线L103输入的、针对对象编码块的预测信号，生成残差信号。减法器105将相减得到的残差信号经由线L105输出到变换器106。
变换器106是对所输入的残差信号进行离散余弦变换的部分。此外，量化器107是对通过变换器106被离散余弦变换的变换系数进行量化的部分。量化变换系数编码器111对由量化器107量化后的变换系数进行熵编码。编码数据经由线L111被输出到输出端子112。不限定于熵编码的方法，可以应用算术编码或可变长编码等。
输出端子112将从预测信息编码器116和量化变换系数编码器111输入的信息集中起来输出到外部。
逆量化器108对被量化的变换系数进行逆量化。逆变换器109通过逆离散余弦变换来复原残差信号。加法器110将被复原的残差信号与经由线L103输入的预测信号相加，再现对象编码块的信号，将所再现的信号存储在帧存储器104中。在本实施方式中，使用变换器106和逆变换器109，但是也可以使用其他的变换处理来代替这些变换器。此外，变换器106和逆变换器109不是必须的。这样，为了在后续的对象编码块的预测信号生成中使用，将被编码的对象编码块的再现信号通过逆处理复原，并存储在帧存储器104中。
接着，对预测信息编码器116的处理进行说明。首先，预测信息编码器116从与对象预测块相邻的块的运动信息中，选出在各预测块的块合并中使用的运动信息的候选（在对象预测区域的预测信号生成中使用的运动信息的候选）。块合并表示使用相邻块的运动信息来生成对象预测块的预测信号。接着，预测信息编码器116对通过运动信息估计器114检测到的运动信息与被选出的运动信息的候选进行比较，判断可否实施块合并。然后，预测信息编码器116根据用于块合并的运动信息的候选的数量和可否实施块合并，将块合并信息和运动信息中的任意一方或双方与预测块分割类型一起进行熵编码。块合并信息由合并识别信息（merge_flag）和合并块选择信息（merge_flag_left）构成，其中，合并识别信息（merge_flag）表示是否利用相邻块的运动信息生成对象预测块的预测信号，即指示可否实施块合并，合并块选择信息（merge_flag_left）表示使用与对象预测块相邻的两个块的运动信息中的哪个来生成对象预测块的预测信号。
在用于各预测块的块合并的运动信息的候选为0个的情况下，这两个信息即合并识别信息和合并块选择信息不需要进行编码。在运动信息的候选为1个的情况下，对合并识别信息进行编码，在运动信息的候选为2个以上且实施块合并的情况下，对两个信息、即合并识别信息和合并块选择信息进行编码。即便运动信息的候选为2个以上，但不实施块合并的情况下，也不需要合并块选择信息的编码。
图3是用于说明在一个实施方式的预测块的块合并中使用的运动信息的候选的选出处理的示意图。与图20的（B）所示的块301同样，图3示出将编码块在纵向分割为两个（分割为左右的两个块）的预测块分割类型的例子。以下，以该块301为例进行说明，块302、304、305、306、307也可以应用同样的说明。
根据以下信息选出运动信息的候选。
1）对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量
2）对象编码块的预测块分割类型
3）与对象预测块相邻的块的预测块分割类型
4）对象编码块内的已编码/已解码预测块的运动信息
5）与对象预测块相邻的块的运动信息和预测模式（画面内预测/画面间预测）
在图3的例中，使用1）、2）、4）、5）的信息，选出用于块合并的运动信息的候选。
首先，根据2）的信息，已知对象编码块400内的预测块的总数是预测块T1和T2这两个，编码块被纵向分割为两个。根据1）的信息可以得知下一个预测块是预测块T1还是预测块T2。
当下一个预测块为预测块T1（对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量为0）时，相邻块A和相邻块B的运动信息成为块合并的运动信息的候选（图面内的箭头表示相邻块A和B的运动信息是用于预测块T1的预测信号的生成的运动信息的候选）。此时，当相邻块A或B是在画面内预测中生成的块或画面外的块的情况下，也可以将该块的运动信息从块合并的运动信息的候选中除去（也可以虚拟地将运动信息作为缺省值。例如，将运动矢量设为0，将参照画面编号设为0）。此外，在两个相邻块A和B的运动信息一致的情况下，可以将一个相邻块的运动信息从候选中除去。
当下一个预测块为预测块T2（对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量为1个）时，如图3的（A）所示，将作为相邻块的T1的运动信息从块合并的运动信息的候选中除去。这是因为，假定通过本来不同的运动信息生成预测信号，分割为预测块T1和预测块T2两个块。即，这是为了避免预测块T1的运动信息和预测块T2的运动信息成为相同的运动信息。通过该处理，预测块T2的块合并的运动信息成为1个，因此能够消减合并块选择信息的编码需要的成本（图面内的箭头表示可以在预测块T2的预测信号的生成中利用相邻块D的运动信息）。
此外，根据上述4）和5）的信息，对预测块T1和相邻块D的运动信息进行比较，在预测块T1与相邻块D的运动信息一致的情况下，如图3的（B）所示，也将相邻块D的运动信息从块合并的运动信息的候选中除去。其理由为，在使用相邻块D的运动信息生成了预测块T2的预测信号的情况下，预测块T1和T2的运动信息成为相同。通过该处理，预测块T2的块合并的运动信息成为0个，能够消减合并识别信息和合并块选择信息的编码需要的成本。
图4是实现图3的处理的预测信息编码器116的流程图。
首先，预测信息编码器116对对象编码块的预测块分割类型进行编码，并将该预测块分割类型保存在预测信息用存储器115中。同时，预测信息编码器116根据编码了的预测块分割类型来设定对象编码块内的预测块数N，将对象预测块编号i重置为0（步骤S151）。接着，预测信息编码器116判断是否对象预测块是在对象编码块内最后被编码的预测块，并且对象编码块内的预测块数为2以上（步骤S152）。例如，在N=2的情况下，当i=1时，判定为“可”，处理进入步骤S157。在N=4（图20的（D））的情况下，当i=3时，判定为“可”。在判定为“否”的情况下，处理进入步骤S153。在图3的情况下，当对象预测块为预测块T1时，处理进入步骤S153，为预测块T2时，处理进入步骤S157。
在步骤S153中，对合并识别信息进行编码。在对象预测块的运动信息与块合并的运动信息的候选一致的情况下，合并识别信息为“可”（merge_flag=1，使用运动信息的候选生成对象预测块的预测信号），在不一致的情况下，合并识别信息为“否”（merge_flag=0，使用编码了的运动信息生成对象预测块的预测信号）。接着，在对象预测块的运动信息与块合并的运动信息的候选一致的情况下，处理进入步骤S164。在步骤S164中，预测信息编码器116判定运动信息的候选是否为2个，在运动信息的候选的数量为2个的情况下，对合并块选择信息进行编码，处理进入步骤S155。在运动信息的候选的数量为1个的情况下，处理进入步骤S165。另一方面，在对象预测块的运动信息与块合并的运动信息的候选不一致的情况下，处理进入步骤S156，预测信息编码器116对由运动信息估计器114检测到的运动信息进行编码，进入步骤S165。
在步骤S157中，预测信息编码器116判定对象编码块的全部的已编码运动信息与不属于对象编码块的相邻块的运动信息是否一致。该步骤S157的说明意味着，在N=2的情况下，对图3所示的预测块T1与相邻块D的运动信息进行比较。此外，步骤S157的说明意味着，在N=4（图20的（D））的情况下，对象预测块是右下的分割块，对其以外的3个预测块（左上、右上、左下）的运动信息进行比较。在判定为“可”（比较的运动信息一致）的情况下，如图3的（B）的例中所示，由于用于对象预测块的块合并的运动信息的候选的数量为0个，因此预测信息编码器116不发送块合并信息，对由运动信息估计器114检测到的运动信息进行编码，处理进入步骤S165（步骤S160）。另一方面，在判定为“否”（比较的运动信息不一致）的情况下，处理进入步骤S163。另外，当N=4时，对象编码块内的右上和左下的块的运动信息成为对象预测块的相邻块。因此，当3个预测块（左上、右上、左下）的运动信息一致时，在对象预测块（右下）中应用块合并意味着，对象编码块内的4个预测块的预测信号全部由相同的运动信息生成。因此，在N=4且3个预测块（左上、右上、左下）的运动信息相同的情况下，将对象预测块（右下）的运动信息的候选设为0个。
在步骤S163中，预测信息编码器116判定对象编码块的预测块分割类型是否是2分割的类型，在判定为“否”的情况下，处理进入步骤S153（省略以后的说明）。在步骤S163的判定为“可”的情况下，处理进入步骤S158，预测信息编码器116对合并识别信息进行编码。该情况下，如图3的（A）的例那样，由于用于对象预测块的块合并的运动信息的候选的数量是1个，因此不需要合并块选择信息的编码。接着，在对象预测块的运动信息与块合并的运动信息的候选一致的情况下，处理进入步骤S165。在对象预测块的运动信息与块合并的运动信息的候选不一致的情况下，处理进入步骤S160，预测信息编码器116对由运动信息估计器114检测到的运动信息进行编码，处理进入步骤S165。
在步骤S165中，将对象块的运动信息保存在预测信息用存储器115中。接着，预测信息编码器116在步骤S161中判定对象编码块内的全部的预测块的编码是否已经结束（是否i=N-1），当i=N-1时，结束该对象编码块的预测信息编码处理，当i<N-1时，在步骤S162中更新i（i=i+1），返回步骤S152，以便进行下一个预测块的运动信息编码处理。
由此，能够使用下述信息事先选出用于预测块的块合并的运动信息的候选，因此能够高效地传输块合并信息。
1）对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量
2）对象编码块的预测块分割类型
4）对象编码块内的已编码/已解码预测块的运动信息
5）与对象预测块相邻的块的运动信息和预测模式（画面内预测/画面间预测）
图5是示出本实施方式的图像预测编码装置100中的图像预测编码方法的步骤的流程图。首先，通过块分割器102将输入图像分割为16x16的编码块（也可以分割为这以外的大小或形状的块。此外，也可以在画面内混合存在尺寸不同的块）。然后，预测块分割类型选择器113和运动信息估计器114决定作为编码对象的对象编码块的预测块分割类型和各预测块的运动信息（步骤S101）。接着，预测信息编码器116对预测信息进行编码（步骤S102，图4）。
接着，在预测信号生成器103中，根据对象编码块的预测块分割类型和各预测块的运动信息，生成对象编码块的预测信号，通过变换器106、量化器107以及量化变换系数编码器111，对表示对象编码块的像素信号与预测信号的差分的残差信号进行变换编码（步骤S103）。然后，将预测信息和量化变换系数的编码数据经由输出端子112输出（步骤S104）。
为了对后续的对象编码块进行预测编码，在这些处理之后或与这些处理并行，通过逆量化器108和逆变换器109对被编码的残差信号进行解码。然后，在加法器110中将被解码的残差信号与预测信号相加，再现对象编码块的信号。将再现信号作为参照画面存储在帧存储器104中（步骤S105）。然后，在全部的对象编码块的处理未结束的情况下，处理返回步骤S101，进行对下一个对象编码块的处理。在全部的对象编码块的处理结束的情况下，结束处理（步骤S106）。
接着，对一个实施方式的图像预测解码进行说明。图6是示出一个实施方式的图像预测解码装置200的框图。该图像预测解码装置200具有输入端子201、数据解析器202、逆量化器203、逆变换器204、加法器205、输出端子206、量化变换系数解码器207、预测信息解码器208、帧存储器104、预测信号生成器103、预测信息用存储器115。
逆量化器203、逆变换器204以及量化变换系数解码器207作为残差信号解码单元发挥作用。逆量化器203和逆变换器204的解码单元也可以使用这些以外的单元来进行。此外，也可以没有逆变换器204。此外，预测信息用存储器115和预测信息解码器208作为预测信息解码单元发挥作用。
输入端子201输入利用上述图像预测编码方法被压缩编码的压缩数据。在该压缩数据中，关于被分割为多个的编码块，包含对误差信号进行变换量化并进行熵编码后的量化变换系数的信息、以及用于生成块的预测信号的预测信息的编码数据。此处，预测信息中除了对象编码块的预测块分割类型、预测块的运动信息外，还包含用于使用作为块合并的候选的运动信息来实施块合并的块合并信息。此外，运动信息中包含运动矢量、画面间预测模式（前向/后向/双向）以及参照画面编号等。
数据解析器202对输入到输入端子201的压缩数据进行解析，关于解码对象的对象编码块，分离为量化变换系数的编码数据、预测信息的编码数据，并经由线L202a、线L202b，分别输出到量化变换系数解码器207、预测信息解码器208。
预测信息解码器208选出用于各预测块的块合并的运动信息的候选，并且，对对象编码块附带的预测信息的编码数据进行熵解码。将被解码的预测信息经由线L208a、线L208b分别输出到预测信息用存储器115和预测信号生成器103。预测信息用存储器115保存所输入的预测信息。关于预测信息解码器208的处理在后面叙述。
在预测信号生成器103中，根据经由线L208a输入的对象编码块的预测信息，从帧存储器104中取得已再现信号，生成对象编码块内的各预测块的预测信号。将所生成的预测信号经由线L103输出到加法器205。
量化变换系数解码器207对对象编码块中的残差信号的量化变换系数的编码数据进行熵解码，并经由线L207输出到逆量化器203。
逆量化器203对经由线L207输入的对象编码块的残差信号信息进行逆量化。逆变换器204对逆量化后的数据进行逆离散余弦变换。
加法器205将在预测信号生成器103中生成的预测信号与被逆量化器203和逆变换器204复原的残差信号相加，并将对象编码块的再现像素信号经由线L205输出到输出端子206和帧存储器104。输出端子206输出到外部（例如显示器）。
作为用于下一个解码处理的参照用的再现图像，帧存储器104将从加法器205输出的再现图像作为参照画面进行存储。
图7是实现图3的处理的预测信息解码器208的流程图。
首先，预测信息解码器208对对象编码块的预测块分割类型进行解码，并保存在预测信息用存储器115中。同时，预测信息解码器208根据解码的预测块分割类型，设定对象编码块内的预测块数N，将对象预测块编号i重置为0（步骤S251）。接着，预测信息解码器208判断是否对象预测块是在对象编码块内最后被解码的预测块，并且，对象编码块内的预测块数为2以上（步骤S252）。例如，在N=2的情况下，当i=1时，判定为“可”，处理进入步骤S258。在N=4（图20的（D））的情况下，当i=3时，判定为“可”。在判定为“否”的情况下，处理进入步骤S253。在图3中，当对象预测块为预测块T1时，处理进入步骤S253，当对象预测块为预测块T2时，处理进入步骤S258。
在步骤S253中，对合并识别信息进行解码。此处，当合并识别信息为“可”（merge_flag=1）时，合并识别信息表示使用运动信息的候选生成对象预测块的预测信号。另一方面，当合并识别信息为“否”（merge_flag=0）时，表示使用解码后的运动信息生成对象预测块的预测信号。在接下来的步骤S254中，预测信息解码器208判定合并识别信息是否指示运动信息的解码，即merge_flag的值是否为0。在解码后的merge_flag的值为0的情况下，预测信息解码器208对用于生成对象预测块的预测信号的运动信息进行解码（步骤S257），处理进入步骤S267。在merge_flag的值为1的情况下，在步骤S266中，预测信息解码器208判定用于块合并的运动信息的候选的数量是否是2个，在候选的数量为2个的情况下，对合并块选择信息进行解码，处理进入步骤S256（步骤S255）。在用于对象预测块的块合并的运动信息的候选的数量为1个的情况下，处理进入步骤S256。在步骤S256中，在运动信息的候选的数量为1个的情况下，预测信息解码器208将该运动信息决定为对象预测块的运动信息。在运动信息的候选的数量为2个的情况下，预测信息解码器208将在合并块选择信息中指示的相邻块的运动信息决定为对象预测块的运动信息。
在步骤S258中，预测信息解码器208判定对象编码块的全部的已解码运动信息与不属于对象编码块的相邻块的运动信息是否一致。该步骤S258的说明意味着，在N=2的情况下，对图3所示的预测块T1与相邻块D的运动信息进行比较。此外，该步骤S258的说明意味着，在N=4（图20的（D））的情况下，对象预测块是右下的分割块，对其之外的3个预测块（左上、右上、左下）的运动信息进行比较。在判定为“可”（比较的运动信息一致）的情况下，如图3的（B）的例中所示，由于用于对象预测块的块合并的运动信息的候选的数量为0个，因此预测信息解码器208不对块合并信息进行解码，对用于对象预测块的预测信号生成的运动信息进行解码，处理进入步骤S267（步骤S262）。另一方面，在判定为“否”（比较的运动信息不一致）的情况下，处理进入步骤S265。另外，当N=4时，对象编码块内的右上和左下的块的运动信息成为对象预测块的相邻块。因此，当3个预测块（左上、右上、左下）的运动信息一致时，在对象预测块（右下）中应用块合并意味着，对象编码块内的4个预测块的预测信号全部由相同的运动信息生成。因此，在N=4且3个预测块（左上、右上、左下）的运动信息相同的情况下，将对象预测块（右下）的运动信息的候选设为0个。
在步骤S265中，预测信息解码器208判定对象编码块的预测块分割类型是否是2分割的类型，在判定为“否”的情况下，处理进入步骤S253（省略以后的说明）。在步骤S265的判定为“可”的情况下，处理进入步骤S259，预测信息解码器208对合并识别信息进行解码。该情况下，如图3的（A）的例那样，由于用于对象预测块的块合并的运动信息的候选的数量是1个，因此不需要合并块选择信息的解码。
在接下来的步骤S260中，预测信息解码器208判定合并识别信息是否指示运动信息的解码，即merge_flag的值是否为0。在解码后的merge_flag的值为0的情况下，预测信息解码器208对用于生成对象预测块的预测信号的运动信息进行解码（步骤S262），处理进入步骤S267。在merge_flag的值为1的情况下，处理进入步骤S261。在步骤S261中，由于运动信息的候选为1个，因此如图3的（A）所示，预测信息解码器208将相邻块D的运动信息决定为对象预测块的运动信息，处理进入步骤S267。
在步骤S267中，将复原后的预测块的运动信息保存在预测信息用存储器115中。接着，在步骤S263中，预测信息解码器208判定对象编码块内的全部的预测块的解码是否结束（是否i=N-1），当i=N-1时，结束该对象编码块的预测信息解码处理，当i<N-1时，在步骤S264中更新i（i=i+1），返回步骤S252，以便进行下一个预测块的运动信息解码处理。
接着，使用图8对图6所示的图像预测解码装置200中的图像预测解码方法进行说明。首先，经由输入端子201输入压缩数据（步骤S201）。然后，在数据解析器202中进行压缩数据的数据解析，提取关于解码对象的对象区域的预测信息和量化变换系数的编码数据。预测信息通过预测信息解码器208被解码（S203）。
然后，根据被复原的预测信息，预测信号生成器103生成对象编码块的预测信号（S204）。
在量化变换系数解码器207中被解码的量化变换系数在逆量化器203中被逆量化，并在逆变换器204中进行逆变换，生成再现残差信号（S205）。然后，将所生成的预测信号与再现残差信号相加，由此生成再现信号，为了再现下一个对象编码块而将该再现信号存储在帧存储器104中（步骤S206）。在存在下一个压缩数据的情况下，重复S204～S206的过程（S207），进行处理直至全部数据结束。
目前为止，对与预测块相邻的相邻块的数量为2个以下的例子进行了说明，接着，关注与预测块的上和左的块边界相接的相邻块的数量为3个以上的情况。
在图3的例中，与预测块相接的相邻块为2个，但是，根据编码块与其相邻块的预测块分割类型的组合的不同，有时还发生预测块与2个以上的相邻块相接的情况。图9示出3个相邻块与预测块相接的情况的例子。此处，以图20的块301为例进行说明，在块302、304、305、306、307中也可以应用同样的说明。
在图9的（A）和（B）中，对象编码块400具有将该块400沿纵向进行2分割后的两个预测块，与此相对，与预测块T1的左边相接的块401沿横向被2分割（分割为上下两个块）。因此，预测块T1与3个相邻块A、B以及C相接。该情况下，如果在编码侧和解码侧预先决定为将与对象预测块的左上顶点相接的两个相邻块A和B作为代表，则必然能够将相邻块的数量限定为2个，因此能够利用上述说明的方法。
另一方面，如图9的（B）所示，还能够利用对照相邻块401的预测块分割类型，假想地将预测块T1沿横向2分割的方法。该情况下，将对象预测块T1分割为T1a和T1b，使用属于相邻块A和块C的两个运动信息，分别生成块T1a的预测信号和T1b的预测信号。
此时，如果使合并块选择信息的选择候选为图9的（A）的相邻块B的运动信息以及图9的（B）的相邻块A与C的运动信息的组合这两个，则不用变更块合并信息的构成，就能够高效地对合并块选择信息进行编码。
另一方面，可以利用合并块选择信息来识别图9的（A）和图9的（B）中的任意一个，在选择了图9的（B）的情况下，也可以按照每个假想块传输第2合并识别信息，识别是由相邻块的运动信息生成假想块的预测信号，还是对运动信息进行编码/解码。
另外，也可以不分割预测块T1，而是使预测块T1中的合并块选择信息的选择候选为相邻块A、B以及C的3个运动信息，从3个候选中选择用于T1的预测信号的生成的运动信息，该情况下，需要进行下述变更。
1．在图4的步骤S164和图7的步骤S266之前，追加“取得相邻块的预测块分割类型，推导出预测块的相邻的块的数量”的流程。
2．将图4的步骤S164和图7的步骤S266变更为“选择候选的运动信息为2个以上”。
3．合并块选择信息扩展为从3个以上的候选中选择1个的信息。
将图7的步骤S256扩展为图11所示的处理，由此实现该图9的（A）和（B）所示的块合并的处理。首先，在步骤S256a中，取得与对象预测块相接的编码块的预测块分割类型。接着，在步骤S256b中，根据取得的预测块分割类型，推导出被解码的合并块选择信息所指示的与块边界相邻的预测块的数量M。例如，在图9的（B）中，M=2。此外，在步骤S256c中，判断M的值是否大于1（M>1）。在M＞1的情况下，将对象预测块分割为M个假想块，对分割后的M个假想块设定M个相邻块的运动信息（追加地，也可以按照每个假想块发送合并识别信息，判定是否对运动信息进行解码）。在M=1的情况下，在对象预测块的运动信息中设定作为块合并的候选的相邻块的运动信息。
这样，根据图7和图11，根据以下信息，实施图9的例中的运动信息的候选的选择。
1）对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量
2）对象编码块的预测块分割类型
3）与对象预测块相邻的块的预测块分割类型
这样，在运动信息的候选为3个以上的情况下，利用基于图3的例子（在运动信息的候选的选择时未使用的3个）的信息。
图9的（C）示出与预测块400的左边相邻的块被非对称地2分割的例子。该情况下，也能够利用对照相邻块401的预测块分割类型，假想地将预测块T1沿横向2分割（分割为块T1a和T1b）的方法。即，能够将图9的（C）的相邻块A与C的运动信息的组合作为预测块T1的块合并的运动信息的候选，生成对象预测块T1的预测信号。
此外，如图9的（D）～（F）所示，在编码块的预测块分割类型如图20的块300所示的那样是预测块数量为1个的类型的情况下，也能够利用对照相邻块401的预测块分割类型，将预测块T1（块400）假想地横分割（分割为在纵向上排列的多个块）并生成预测信号的方法。此外，虽然未图示，但是，在相邻块402被纵分割（分割为在横向上排列的多个块）的情况下，也能够利用对照相邻块402的预测块分割类型，将预测块T1（块400）假想地纵分割并生成预测信号的方法。
另外，在与预测块相邻的块中包含画面内预测块（intra）的情况下，通过预先决定规则，也能够利用将预测块假想分割并生成预测信号的方法。图10的（A）～（F）示出在与预测块的左边相接的多个相邻块A、C、E以及G中包含画面内预测块（intra）的情况的例子。根据相邻块的预测块分割类型和在预测信息中包含的预测模式（画面间/画面内），假想地将相邻块的画面内预测块合并到伴随运动信息的画面间预测块（图面的粗线）。在该例中，假想地将画面内预测块合并到靠近相邻块的左上顶点且距离近的画面间预测块。其结果是，如图10的（A）～（F）所示，根据相邻块内的画面间预测块的数量假想地将预测块T1分割。由此，即便在相邻块中包含画面内预测块（intra）的情况下，也能够使用相邻块内的画面间预测块的运动信息，实施基于块合并的预测信号的生成。
另外，将相邻块的画面内预测块合并到画面间预测块的规则不受限定。可以准备多个这样的规则，并针对每个帧或每个切片（slice）选择规则来进行编码。
该情况下，根据以下信息实施运动信息的候选的选择。
1）对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量
2）对象编码块的预测块分割类型
3）与对象预测块相邻的块的预测块分割类型
5）与对象预测块相邻的块的预测模式（画面内预测/画面间预测）
图12示出编码块400与相邻块402同样地被沿纵向2分割，但是分割形状不同的情况的例子。在该例中，图12的（A）的预测块T1（包含块T1a和T1b的块）和图12的（B）的预测块T2（包含块T2a和T2b的块）具有3个相邻块。关于图12的（A）的T1，将图11的处理流程应用到图7的步骤S256中，由此，可以对将预测块T1假想地沿纵向2分割而得到的T1a和T1b分别实施设定了块Ba和Bb的运动信息的块合并。此外，关于图12的（B）的T2，将接下来说明的图13的处理流程应用到图7的步骤S261中，由此，可以对将预测块T2假想地沿纵向2分割而得到的T2a和T2b分别实施设定了块Ba和Bb的运动信息的块合并。此时，可以识别是按照每个假想块传输第2合并识别信息并使用相邻块的运动信息生成假想块的预测信号，还是对运动信息进行编码/解码。
另外，也可以不分割预测块T2，而是将使预测块T2的块合并的运动信息的候选为块Ba的运动信息和块Bb的运动信息这两个，并选择块Ba的运动信息和块Bb的运动信息中的一个作为用于T2的预测信号的生成的运动信息，该情况下，需要将图7的流程如下述那样扩展。
1．在图4的步骤S158和图7的步骤S259之后，追加“取得相邻块的预测块分割类型，推导出与预测块相邻的块的数量”的流程。
2．将图4的步骤S159和图7的步骤S260变更为“选择候选的运动信息为2个以上”。
3．在图4的步骤S159和图7的步骤S260之后，追加进行块选择信息的编码/解码的步骤。
以下，对图13的流程进行说明。在图13中，首先，在步骤S261a中，取得与对象预测块相接的编码块的预测块分割类型。接着，在步骤S261b中，根据取得的预测块分割类型推导出与不属于对象编码块的相邻块所相接的块边界相邻的预测块的数量M。例如，在图12的（B）所示的情况下，M=2。此外，在步骤S261c中，判定M的值是否大于1（M＞1）。在M＞1的情况下，将对象预测块分割为M个假想块，对分割后的M个假想块设定M个相邻块的运动信息（追加地，也可以按照每个假想块发送合并识别信息，判定是否对运动信息进行解码）。在M=1的情况下，将作为块合并的候选的相邻块的运动信息设定为对象预测块的运动信息。
由此，根据图12和图13，根据以下信息实施图11的例中的运动信息的候选的选择。
1）对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量
2）对象编码块的预测块分割类型
3）与对象预测块相邻的块的预测块分割类型
另外，在图11中，对纵分割的例子进行了说明，但是，在图20的块306和307那样横分割（分割为在纵向上排列的多个块）的例中也能够应用同样的处理。
还可以进行下述变形。
（运动信息的候选）
在上述说明中，将与预测块的上边和左边相接的块的运动信息作为块合并的候选，但是，如图14的（A）和（B）以及图15的（A）所示，也可以根据对象编码块和相邻块的预测块分割类型实施限制。图14的（A）和（B）示出在存在两个相邻块的情况下，将预测块的上边和左边中与2个以上的相邻块相接的边的相邻块的运动信息从块合并的候选中除去的例子。该情况下，由于不需要合并块选择信息的编码，由此能够消减附加信息。分别将用于图14的（A）的预测块T1和图14的（B）的预测块T1的块合并的运动信息的候选确定为块B和块A的运动信息。
图15的（A）示出根据对象编码块的预测块分割类型，自动地选出用于预测块T1和T2的块合并的运动信息的候选的方法。
图15的（B）示出根据对象编码块的预测块分割类型和对象编码块内的编码/已解码块的数量，限制应用块合并的预测块的例子。在图3所示的例中，在块T1和块D的运动信息一致的情况下，从用于块T2的块合并的运动信息的候选中将块D的运动信息除去，但是，在图15的（A）所示的例中，不需要对块T1和块D的运动信息进行比较，根据对象编码块内的编码/已解码预测块的数量，将块D从块合并的候选中除去。由此，可以通过利用对象编码块来编码的运动矢量的数量，来限制应用块合并的预测块。
此外，也可以根据与预测块的左上端相接的两个相邻块的块尺寸和预测块的块尺寸来实施限制。例如，可以在与对象预测块的左边相接的相邻块的右边的尺寸小于预先设定的大小（例如，预测块的左边的宽度的一半或1/4）的情况下，将该相邻块的运动信息从对象预测块的块合并的候选中除去。
由此，通过限制运动信息的候选，能够消减块合并信息的代码量。
（运动信息的候选的选择）
根据以下信息实施运动信息的候选的选择，但是，该利用方法不限于上述说明的方法。使用这些信息选出运动信息的候选的手段能够在图1和图6的结构中实施。
1）对象编码块内的已编码/已解码预测块的数量
2）对象编码块的预测块分割类型
3）与对象预测块相接的块的预测块分割类型
4）对象编码块内的已编码/已解码预测块的运动信息
5）与对象预测块相接的块的运动信息和预测模式（画面内预测/画面间预测）
（预测块的编码）
在上述说明中，编码块内的预测块的编码/解码以光栅扫描顺序实施，但是，上面说明的在块合并中利用的运动信息的候选的选择可以在以任意的顺序对预测块进行编码/解码的情况下应用。例如，在图3的例中，在先对对象编码块400的预测块T2进行编码/解码的情况下，预测块T2的运动矢量可以不包含于用于预测块T1的块合并的运动信息的候选中。
（块的形状）
在上述说明中，虽然编码块内的部分区域始终是矩形，但是也可以是任意的形状。该情况下，编码块的预测信息中可以包含形状信息。
（变换器，逆变换器）
关于残差信号的变换处理，可以以固定的块尺寸进行，也可以配合部分区域对对象区域进行再分割而进行变换处理。
（预测信息）
在上述说明中，以画面间预测（利用运动矢量和参照画面信息的预测）作为预测信号的生成方法进行了说明，但是预测信号的生成方法不限于此。上述预测信号生成处理也可以在包含画面内预测或亮度补偿等的预测方法中应用。该情况下，在预测信息中包含模式信息或亮度补偿参数等。
在图10中，假想地将相邻块内的画面内预测块合并到画面间预测块中，但是，也可以不管相邻块的预测模式如何，假想地将预测块分割，利用画面内预测对预测块内的部分信号进行预测。
（色彩信号）
在上述说明中，没有特别对色彩格式进行叙述，但是，关于色彩信号或色差信号，也可以独立于亮度信号进行预测信号的生成处理。此外，也可以与亮度信号的处理联动地进行预测信号的生成处理。
（块噪声去除处理）
在上述说明中没有叙述，但是在对再现图像进行块噪声去除处理的情况下，对部分区域的边界部分进行噪声去除处理即可。在图9、图10、图12所示的例中，在假想地分割预测块的情况下，也可以对被假想地分割后的块的边界应用块噪声去除处理。
还能够将本实施方式的图像预测编码方法和图像预测解码方法作为程序存储在记录介质中来提供。作为记录介质，例示有软盘（注册商标）、CD-ROM、DVD、或ROM等记录介质，或者半导体存储器等。
图16是示出能够执行图像预测编码方法的程序的模块的框图。图像预测编码程序P100具有块分割模块P101、运动信息估计模块P102、预测信号生成模块P103、存储模块P104、减法模块P105、变换模块P106、量化模块P107、逆量化模块P108、逆变换模块P109、加法模块P110、量化变换系数编码模块P111、预测分割类型选择模块P112、预测信息存储模块P113以及预测信息编码模块P114。通过在计算机中执行上述各模块而实现的功能与上述图像预测编码装置100的功能相同。即，块分割模块P101、运动信息估计模块P102、预测信号生成模块P103、存储模块P104、减法模块P105、变换模块P106、量化模块P107、逆量化模块P108、逆变换模块P109、加法模块P110、量化变换系数编码模块P111、预测分割类型选择模块P112、预测信息存储模块P113、预测信息编码模块P114使计算机执行与块分割器102、运动信息估计器114、预测信号生成器103、帧存储器104、减法器105、变换器106、量化器107、逆量化器108、逆变换器109、加法器110、量化变换系数编码器111、预测块分割类型选择器113、预测信息用存储器115、预测信息编码器116分别同样的功能。
此外，图17是示出能够执行图像预测解码方法的程序的模块的框图。图像预测解码程序P200具有量化变换系数解码模块P201、预测信息解码模块P202、预测信息存储模块P113、逆量化模块P206、逆变换模块P207、加法模块P208、预测信号生成模块P103以及存储模块P104。
通过执行上述各模块而实现的功能与上述图像预测解码装置200的各构成要素相同。即，量化变换系数解码模块P201、预测信息解码模块P202、预测信息存储模块P113、逆量化模块P206、逆变换模块P207、加法模块P208、预测信号生成模块P103、存储模块P104使计算机执行与量化变换系数解码器207、预测信息解码器208、预测信息用存储器115、逆量化器203、逆变换器204、加法器205、预测信号生成器103、帧存储器104分别同样的功能。
将这样构成的图像预测编码程序P100或图像预测解码程序P200存储在记录介质SM中，并在后述的计算机中执行。
图18是示出用于执行记录在记录介质中的程序的计算机的硬件结构的图，图19是用于执行存储在记录介质中的程序的计算机的立体图。另外，执行存储在记录介质中的程序的不限于计算机，也可以是具有CPU并进行基于软件的处理或控制的DVD播放器、或机顶盒、移动电话等。
如图19所示，计算机C10具有软盘驱动器装置、CD-ROM驱动器装置、DVD驱动器装置等读取装置C12、使操作系统常驻的工作用存储器（RAM）C14、存储在记录介质SM中存储的程序的存储器C16、显示器这样的显示装置C18、作为输入装置的鼠标C20以及键盘C22、用于发送/接收数据等的通信装置C24以及控制程序的执行的CPUC26。当记录介质SM被插入到读取装置C12时，计算机C10可以从读取装置C12访问存储在记录介质SM中的图像预测编码/解码程序，通过该图像编码或解码程序，计算机C10可以作为本实施方式的图像编码装置或图像解码装置进行动作。
如图18所示，图像预测编码程序和图像解码程序可以作为重叠在载波上的计算机数据信号CW，经由网络来提供。该情况下，计算机C10能够将由通信装置C24接收到的图像预测编码程序或图像解码程序存储在存储器C16中，并执行该图像预测编码程序或图像预测解码程序。
以下，对又一个实施方式进行说明。图24是概略地示出一个实施方式的动态图像编码装置的结构的图。图24所示的动态图像编码装置10具有块分割器501、小区划生成器502、帧存储器503、运动检测器504、预测信号生成器505、运动预测器506、减法器507、残差信号生成器508、变换器509、量化器510、逆量化器511、逆变换器512、加法器513以及熵编码器514。输入到该动态图像编码装置10的输入视频信号（动态图像信号）由以帧为单位的图像信号（以下称为帧图像信号）的时间序列构成。
块分割器501从经由线L501输入的输入视频信号中依次选择作为编码处理的对象的帧图像信号、即输入图像。块分割器501将输入图像分割为多个区划、即多个块。块分割器501依次选择多个块作为编码处理的对象块，并将该对象块的像素信号（以下称作对象块信号）经由线L502输出。
在动态图像编码装置10中，以块为单位进行以下的编码处理。另外，块分割器501例如可以将输入图像分割为8×8像素的多个块。然而，块的大小和形状可以是任意的。块可以是例如32×16像素的块、16×64像素的块。
小区划生成器502将经由线L502输入的对象块划分为多个小区划。图25是用于说明小区划的生成的图。如图25所示，小区划生成器502通过式（1）的1次式中记载的直线Ln将对象块P划分为两个小区划SP1和SP2。
y=mx＋k···（1）
例如，小区划生成器502能够一边变更参数m和k，一边求出小区划SP1的预测信号和小区划SP2的预测信号，确定使小区划SP1的预测信号与小区划SP1的图像信号之间的误差以及小区划SP2的预测信号与小区划SP2的图像信号之间的误差最小的m和k，作为直线Ln的参数。
小区划生成器502将所确定的式（1）中的参数m和k经由线L504输出，其中，参数m和k作为用于确定对象块P内的小区划的形状的形状信息，即，用于确定第1小区划SP1与第2小区划SP2的形状的形状信息。
另外，表示直线Ln的1次式可以是任意的。例如，直线Ln也可以如式（2）所示那样表现。
y=-x/tanθ＋ρ/sinθ···（2）
该情况下，形状信息为θ和ρ。
此外，形状信息也可以是直线Ln所通过的任意的2点，例如表示直线与块P的边界的交点的信息。此外，不是一定要用直线来划分块，也可以根据从预先准备的多个图案中选择的图案来生成小区划。该情况下，可以将确定所选择的图案的索引这样的信息作为形状信息来利用。
在以下的说明中，以使对象块的最左上的位置为原点的方式设定坐标，将包含对象块P内的最左上的像素的小区划称作第1小区划，将另一方称作第2小区划。然而，可以是任意的方法，例如将不包含对象块内的中心的位置的小区划作为第1小区划，将另一方作为第2小区划。该情况下，可以将块边界的交点信息或图案的识别信息作为形状信息。
帧存储器503存储经由线L505输入的已再现的图像信号，即过去已编码的帧图像信号（以下称作参照帧图像信号）。此外，帧存储器503经由线L506输出参照帧图像信号。
运动检测器504接收经由线L502输入的对象块信号、经由线L504输入的块的形状信息以及经由线L506输入的参照帧图像信号。运动检测器504从参照帧图像信号的预定范围内的图像信号中搜索与处理对象的小区划的图像信号类似的信号，并计算运动矢量。该运动矢量是具有与处理对象的小区划的图像信号类似的像素信号的参照帧图像信号内的区域与对象块之间的空间上的位移量。运动检测器504将计算出的运动矢量经由线L507输出。
另外，运动检测器504可以同时针对对象块检测运动矢量，判断是否将对象块划分为两个小区划并生成预测信号。该判断在对象块的预测信号与对象块的图像信号之间的误差小于将该对象块划分为两个小区划而生成的预测信号与两个小区划的图像信号之间的误差的情况下，可以判断为不将对象块划分为小区划。在进行这样的判断的情况下，将表示判断结果的信息作为区划可否信息进行编码，可以仅在区划可否信息表示将对象块划分为小区划时，对形状信息进行编码。
预测信号生成器505，基于经由线L507输入的运动矢量和经由线L504输入的块的形状信息，由经由线L506输入的参照帧图像信号的预定范围内的图像信号来生成处理对象的小区划的图像信号的预测信号。
预测信号生成器505对对象块内的各小区划的预测信号进行合成，由此生成该对象块的预测信号。预测信号生成器505将生成的预测信号经由线L508输出。另外，也可以代替画面间预测而通过画面内预测来生成预测信号。
运动预测器506根据经由线L504输入的块的形状信息、经由线L507输入的运动矢量、以及处理顺序在处理对象的小区划之前的块或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成对象块内的处理对象的小区划的预测运动矢量。运动预测器506将生成的预测运动矢量经由线L509输出。
运动预测器506可以从多个预测运动矢量的候选中选择一个预测运动矢量。该情况下，运动预测器506也将用于确定所选择的一个预测运动矢量的指示信息经由线L510输出。另外，根据与解码侧共享的预定的规则，将处理对象的小区划的预测运动矢量的候选缩小为一个，由此还能够省略指示信息的输出。
减法器507从经由线L507输入的处理对象的小区划的运动矢量中减去经由线L509输入的预测运动矢量，生成差分运动矢量。减法器507将生成的差分运动矢量经由线L511输出。
残差信号生成器508从经由线L502输入的对象块信号中减去经由线L508输入的对象块的预测信号，生成残差信号。残差信号生成器508将生成的残差信号经由线L512输出。
变换器509对经由线L512输入的残差信号进行正交变换，由此生成变换系数。变换器509将生成的变换系数经由线L513输出。在该正交变换中，能够使用例如DCT。然而，在由变换器509使用的变换中可以使用任意的变换。
量化器510对经由线L513输入的变换系数进行量化，由此生成量化变换系数。量化器510将生成的量化变换系数经由线L514输出。
逆量化器511对经由线L514输入的量化变换系数进行逆量化，由此生成逆量化变换系数。逆量化器511将生成的逆量化变换系数经由线L515输出。
逆变换器512对经由线L515输入的逆量化变换系数进行逆正交变换，由此生成再现残差信号。逆变换器512将生成的再现残差信号经由线L516输出。由逆变换器512使用的逆变换是与变换器509的变换对称的处理。
另外，变换不是必须的，动态图像编码装置可以不具有变换器509和逆变换器512。同样，量化也不是必须的，动态图像编码装置可以不具有量化器510和逆量化器511。
加法器513将经由线L516输入的再现残差信号与经由线L508输入的对象块的预测信号相加，由此生成再现图像信号。加法器513将再现图像信号作为已再现的图像信号经由线L505输出。
熵编码器514对经由线L514输入的量化变换系数、经由线L504输入的对象块的形状信息、经由线L510输入的预测运动矢量的指示信息、经由线L511输入的差分运动矢量进行编码。此外，熵编码器514对由编码生成的码进行复用，由此生成压缩流，并将该压缩流输入到线L517。
熵编码器514可以使用算术编码、行程长度编码这样的任意的编码方法。此外，熵编码器514可以根据经由线L504输入的对象块的形状信息，自适应地决定对经由线L510输入的预测运动矢量的指示信息进行算术编码时的发生概率。例如，熵编码器514可以将对与处理对象的小区划相接的部分区域的运动矢量进行指示的指示信息的发生概率设定得较高。
图26是示出一个实施方式中运动预测器的结构的图。如图26所示，运动预测器506具有运动矢量存储器5061、运动参照目的地候选生成器5062以及预测运动矢量生成器5063。
运动矢量存储器5061存储已处理的部分区域的运动矢量，将该已编码的运动矢量经由线L5061输出，以便导出处理对象的小区划的预测运动矢量。
运动参照目的地候选生成器5062基于经由线L504输入的形状信息，通过后述方法，由经由线L5061输入的部分区域的运动矢量，生成预测运动矢量的候选。运动参照目的地候选生成器5062将生成的预测运动矢量的候选经由线L5062输出。
预测运动矢量生成器5063从经由线L5062输入的预测运动矢量的候选中，选择与处理对象的小区划的运动矢量之间的差分最小的候选。预测运动矢量生成器5063将选择的候选作为预测运动矢量经由线L509输出。此外，将用于确定所选择的候选的指示信息经由线L510输出。
另外，将在运动参照目的地候选生成器中生成的候选的数量限定为一个，由此能够省略指示信息的输出。将候选的数量限定为一个的方法不受限制，可以利用任意的方法，例如：使用三个候选的中间值的方法、使用两个候选的平均值的方法、或者预先决定用于从多个候选中选择一个的优先顺序的方法。
以下，对动态图像编码装置10的动作进行说明，此外，对一个实施方式的动态图像编码方法进行说明。图27是一个实施方式的动态图像编码方法的流程图。
如图27所示，在一个实施方式中，首先，在步骤S501中，块分割器501将输入图像分割为多个块。接着，在步骤S502中，如上所述，小区划生成器502将对象块划分为多个小区划。此外，如上所述，小区划生成器502生成形状信息。
接着，在步骤S503中，如上所述，运动检测器504求出处理对象的小区划的运动矢量。在接下来的步骤S504中，如上所述，预测信号生成器505使用对象块内的各小区划的运动矢量和参照帧图像信号，生成该对象块的预测信号。
接着，在步骤S505中，运动预测器506求出预测运动矢量。此外，运动预测器506生成用于确定从预测运动矢量的多个候选中选择的候选的指示信息。关于该步骤S505的处理，在后面详细叙述。在接下来的步骤S506中，如上所述，减法器507求出各小区划的运动矢量与预测运动矢量的差，生成差分运动矢量。
接着，在步骤S507中，残差信号生成器508求出对象块的图像信号与预测信号的差，生成残差信号。在接下来的步骤S508中，变换器509对残差信号进行正交变换，生成变换系数。在接下来的步骤S509中，量化器510对变换系数进行量化，生成量化变换系数。在接下来的步骤S510中，逆量化器511对量化变换系数进行逆量化，生成逆量化变换系数。在接下来的步骤S511中，逆变换器512对逆量化变换系数进行逆变换，生成再现残差信号。
接着，在步骤S512中，加法器513将对象块的预测信号与再现残差信号相加，由此生成再现图像信号。在接下来的步骤S513中，将再现图像信号作为已再现的图像信号在帧存储器503中存储。
接着，在步骤S514中，熵编码器514对量化变换系数、对象块的形状信息、预测运动矢量的指示信息以及差分运动矢量进行编码。
接着，在步骤S515中，判定是否全部的块已经被处理。在未处理完全部的块的情况下，将未处理的块作为对象，继续进行从步骤S502开始的处理。另一方面，在全部的块的处理结束的情况下，结束处理。
以下，更详细地对运动预测器506的动作进行说明。图28是示出一个实施方式的运动预测器的处理的流程图。运动预测器506根据图28所示的流程图，输出预测运动矢量（以下称为PMV），和用于确定PMV的指示信息。
如图28所示，在运动预测器506的处理中，首先，在步骤S505-1中，将计数器i的值设定为0。以下，当i=0时，进行对第1小区划的处理，当i=1时，进行对第2小区划的处理。
接着，在步骤S505-2中，依照后述方法，根据已处理的部分区域的运动矢量生成处理对象的小区划的PMV的候选。PMV的候选的数量在本例中是两个。即，作为PMV的候选，可以将处理对象的小区划的左侧的已处理的部分区域的运动矢量和上侧的已处理的部分区域的运动矢量设定为处理对象的小区划的预测运动矢量的候选。在步骤S505-2中，将生成的候选的数量设定为Ncand。
接着，在步骤S505-3中，判定NCand是否为“0”。在NCand是“0”的情况下（是），处理进入步骤S505-4。在NCand不是“0”的情况下（否），处理进入步骤S505-5。
在步骤S505-4中，将PMV设定为零矢量，处理进入步骤S505-10。此时，也可以不将PMV设定为零矢量，而是设定为预先决定的块的运动矢量，或就在处理对象的小区划之前处理的部分区域的运动矢量等。
在步骤S505-5中，判定NCand是否为“1”。在NCand是“1”的情况下（是），处理进入步骤S505-10。在NCand不是“1”的情况下（否），处理进入步骤S505-6。
在步骤S505-6中，从在步骤S505-2中生成的PMV的候选中选择PMV。可以选择相对于处理对象的小区划的运动矢量的差分最小的候选作为PMV。
接着，在S505-7中，判定在步骤S505-6中选择的PMV是否是左侧的候选，即是否是左侧的部分区域的运动矢量。在步骤S505-6中选择的PMV是左侧的候选的情况下（是），处理进入步骤S505-8。在步骤S505-6中选择的PMV不是左侧的候选的情况下（否），处理进入步骤S505-9。
在步骤S505-8中，输出将处理对象的小区划的左侧的部分区域的运动矢量作为PMV的指示信息pmv_left_flag=1。另一方面，在步骤S505-9中，输出将处理对象的小区划的上侧的部分区域的运动矢量作为PMV的指示信息pmv_left_flag=0。
接着，在步骤S505-10中，输出作为候选剩下的PMV。接着，在步骤S505-11中，将计数器i的值加“1”。
接着，在步骤S505-12中，判定计数器i的值是否小于“2”。在计数器i的值小于“2”的情况下（是），处理进入步骤S505-2。在计数器i的值不小于“2”的情况下（否），处理结束。
另外，通过将在步骤S505-2中生成的候选的数量限定为一个，由此能够省略步骤S505-5、S505-6、S505-7、S505-8、S505-9。该限定的方法不受限制，如在预测运动矢量生成器5063的说明中所述，例如可以利用使用三个候选的中间值的方法、使用两个候选的平均值的方法、以及预先决定用于从多个候选中选择一个候选的优先顺序的方法这样的方法。在将步骤S505-2中生成的候选的数量限定为一个的方式中，在步骤S505-3中，在NCand不是“0”的情况下（否），处理进入步骤S505-10。
以下，详细地对步骤S505-2中的处理对象的小区划的预测运动矢量的候选的生成方法进行说明。图29是示出对象块的小区划与周围的部分区域的一例的图。
如图29所示，运动参照目的地候选生成器5062对第1小区划SP1参照部分区域U1和部分区域L1，在各个部分区域已通过帧间预测进行了处理的情况下，将该部分区域的运动矢量作为第1小区划SP1的预测运动矢量的候选。同样，运动参照目的地候选生成器5062对第2小区划参照部分区域U2或部分区域L2，生成第2小区划的预测运动矢量的候选。此处，部分区域U1、L1、U2、L2是对象块P的周围的块或小区划，是作为生成预测信号的单位的区域。此外，部分区域可以与生成预测信号的单位无关系，是为了预测运动矢量的候选生成而准备的块（例如，通过划分为单一形状而生成的块）。
部分区域U1是包含与第1小区划SP1的最左上的像素F（0，0）在上侧相邻的像素Pi1（0，-1）的部分区域，是与小区划SP1相接的已处理的部分区域。此外，部分区域L1是包含与第1小区划SP1的最左上的像素F（0，0）在左侧相邻的像素Pi2（-1，0）的部分区域，是与第1小区划SP1相接的部分区域。部分区域U2是与包含像素Pi3（x1，-1）的部分区域在右侧相邻的部分区域，是与x轴相接的部分区域。部分区域L2是与包含像素Pi4（-1，y1）的部分区域在下侧相邻的部分区域，是与y轴相接的部分区域。
像素Pi3的x坐标x1和像素Pi4的y坐标y1可以由式（3）和式（4）计算得出。
x1=ceil（-k/m）···（3）
y1=ceil（k）···（4）
式（3）和式（4）是在表示划分第1小区划SP1和第2小区划SP2的边界的延长线Ln的1次式（1）中分别代入y=0、x=0，并对得到的值应用ceil（z）函数的式子。ceil（z）被称作顶函数，是用于对实数z推导出z以上的最小整数的函数。
另外，也可以代替ceil函数而使用floor函数。floor（z）被称作地板函数，是用于对实数z推导出z以下的最大整数的函数。
此外，也可以通过式（5）和（6）计算出x1和y1。
x1=ceil（（-1-k）/m）···（5）
y1=ceil（-m＋k）···（6）
式（5）和式（6）是在式（1）中分别代入y=-1、x=-1，对由此得到的值应用ceil（z）函数而得到的式子。
如以下说明的那样，判定部分区域U2和L2是否存在。部分区域U2存在的条件为，在画面内并且满足式（7）。此外，部分区域L2存在的条件为，在画面内并且满足式（8）。
0＜x1···（7）
0＜y1···（8）
在不满足式（7）的条件的情况下，在第2小区划SP2与部分区域U2之间存在部分区域L2。该情况下，相比于靠近第2小区划SP2的部分区域L2，距离第2小区划SP2较远的部分区域U2的运动矢量接近第2小区划SP2的运动矢量的可能性较小。该情况下，可以通过式（7）的条件将部分区域U2的运动矢量从预测运动矢量的候选中除去。
同样，在不满足式（8）的条件的情况下，在第2小区划SP2与部分区域L2之间存在部分区域U2。该情况下，相比于靠近第2小区划SP2的部分区域U2，距离第2小区划SP2较远的部分区域L2的运动矢量接近第2小区划SP2的运动矢量的可能性较小。该情况下，可以通过式（8）的条件将部分区域U2的运动矢量从预测运动矢量的候选中除去。
另外，在一个例子中，也可以使用由以下式（9）和式（10）规定的条件，来代替式（7）和式（8）的条件。
0＜x1＜blocksizeX···（9）
0＜y1＜blocksizeY···（10）
此处，blocksizeX和blocksizeY是对象块P的水平方向的像素数、垂直方向的像素数。例如，对象块P是8×8像素的块的情况下，为blocksizeX=8、blocksizeY=8。
通过使用式（9）和式（10）的条件，能够将部分区域U2和部分区域L2中的、与第2小区划SP2不相接的部分区域的运动矢量从预测运动矢量的候选中除去。由此，可以只剩下认为预测精度较高的预测运动矢量的候选。
这样设定部分区域U1、L1、U2、L2，由此，各小区划的预测运动矢量的候选可以根据相对于小区划间的边界的延长线位于相同侧的已处理的部分区域的运动矢量来生成。
另外，如果根据相对于小区划SP2与包含小区划SP2的对象块的其他小区划之间的边界的延长线Ln而位于与小区划SP2相同侧的区域中的部分区域的运动矢量来生成小区划SP2的预测运动矢量的候选，则不限于上述实施方式的预测运动矢量的生成方法。例如，部分区域U2可以是包含像素Pi3的部分区域，部分区域L2也可以是包含像素Pi4的部分区域。
此外，可以将部分区域的全体相对于线Ln位于与小区划SP2相同侧的区域中作为将该部分区域的运动矢量考虑为小区划SP2的预测运动矢量的候选的条件。该情况下，例如，能够使用对部分区域的全部顶点的位置进行检测这样的方法。
此外，即便部分区域相对于延长线没有完全包含在与小区划相同侧的区域中，也可以将该部分区域的运动矢量作为该小区划的预测运动矢量的候选。图30是示出对象块的小区划与周围的部分区域的另一个例子的图。如图30中的一例所示，可以使用部分区域RA、RB、RG以及RE的运动矢量作为第1小区划SP1的预测运动矢量的候选。此外，可以在第2小区划SP2的预测运动矢量的候选中加入部分区域RE的预测运动矢量。
此外，在关于图28和图29的说明中，将作为预测运动矢量的候选的运动矢量的数量最大设为两个，可以从根据上述任意一个条件求出的运动矢量中选择两个。例如，可以将图29所示的部分区域U2的运动矢量和与部分区域U2相邻的部分区域的运动矢量作为预测运动矢量的候选。同样，也可以将部分区域L2的运动矢量和与部分区域U2相邻的部分区域的运动矢量作为预测运动矢量的候选。此外，也可以从由上述任意一个条件确定的运动矢量中选择三个以上的运动矢量作为预测运动矢量的候选。此外，也可以将多个预测运动矢量的候选的平均值或中央值加入预测运动矢量的候选。
此外，作为将在图28的步骤S505-2中生成的预测运动矢量的候选的数量最大限定为一个的方法，可以使用区划的形状信息。例如，可以将与处理对象的小区划相接的已编码的部分区域中的、与该小区划相接的部分的长度最大的部分区域的运动矢量作为预测运动矢量的候选。此外，也可以将距离处理对象的小区划的最短距离最短的已编码的部分区域的运动矢量作为该小区划的预测运动矢量的候选。
此外，上述的预测运动矢量的候选的生成方法能够应用于任意形状的小区划。图31是示出对象块的小区划与周围的部分区域的又一个例子的图。图31的（A）示出由与y轴交叉的坐标和倾斜度与图29所示的线Ln不同的线Ln所划分的小区划。图31的（B）示出由倾斜度与图29所示的线Ln关于y轴大致对称、并且与y轴交叉的坐标不同的线Ln划分的小区划。图31的（C）示出由两个线Ln1和Ln2划分的小区划。此外，图31的（D）示出由彼此交叉的两个线Ln1和Ln2划分的小区划。以图31的（A）～（D）所示那样的边界的延长线为基准，也可以通过上述预测运动矢量的候选的生成方法，确定具有能够作为小区划SP2的预测运动矢量的候选的运动矢量的部分区域L2和U2。
此外，小区划不限于仅通过直线划分的小区划。例如，在从预先决定的图案中选择小区划的形状的情况下，也可以将属于相对于小区划间的边界的延长线，位于与处理对象的小区划相同侧的区域中的已编码的部分区域的运动矢量作为预测运动矢量的候选来使用。另外，在预先决定小区划的形状的图案的情况下，也可以对各形状图案，预先决定具有作为预测运动矢量的候选的运动矢量的部分区域。该图案中也可以包含将对象块划分为矩形的图案。
此外，还能够将上述预测运动矢量的选择方法应用为使用已编码的部分区域的运动矢量来生成处理对象的小区划的预测信号时的运动矢量的选择方法。即，可以使用在图28的步骤S505-2中选择的预测运动矢量，生成处理对象的小区划的预测信号。该情况下，不需要对差分运动矢量进行编码，因此，将从运动预测器506输出的预测运动矢量输出到预测信号生成器505，而不是输出到减法器507。
此外，动态图像编码装置10可以判定是否对差分运动矢量进行编码，并对确定该判断结果的应用信息进行编码。在该变形方式中，运动预测器506可以包含根据应用信息来切换是将预测运动矢量输出到减法器507还是输出到预测信号生成器505的功能。
另外，在该变形方式中，对象块内的全部的小区划的运动矢量相同时，划分对象块失去意义，因此不优选。即，当在图28的步骤S505-2中生成处理对象的小区划的运动矢量的候选时，可以将包含于对象块中的已编码的小区划的运动矢量从候选中除去。例如，在对象块被划分为两个小区划，且第1小区划的运动矢量先被编码的情况下，将第1小区划的运动矢量从第2小区划的预测运动矢量的候选中除去。此外，在第1小区划的运动矢量与部分区域U2的运动矢量相同的情况下，可以在第2小区划的预测运动矢量的生成中不使用部分区域U2的运动矢量。
在指示是否对差分运动矢量进行编码的情况下，可以根据小区划的形状信息自适应地决定对上述应用信息进行算术编码时的发生概率。例如，相比于表示不对第2小区划的差分运动矢量进行编码的应用信息用的发生概率，可以将表示不对第1小区划的差分运动矢量进行编码的应用信息用的发生概率设定得较高。这是因为，第2小区划可能与已编码的部分区域不相接，另一方面，第1小区划总是与已编码的部分区域相接，因此通过这样设定发生概率，可以消减应用信息的代码量。
此处，为了简单化，参照示出将对象块分割为矩形的例子的图32，对一个实施方式的效果进行说明。在该例中，对象块P被直线Ln划分为左侧的小区划SP1和右侧的小区划SP2。在该例中，将第1小区划SP1的运动矢量和部分区域RB的运动矢量作为第2小区划SP2的预测运动矢量的候选。
在图32所示的例中，如果使用第1小区划SP1的运动矢量来生成第2小区划SP2的预测信号，则以相同的运动矢量生成第1小区划SP1的预测信号和第2小区划SP2的预测信号，失去了将对象块划分为两个小区划的意义。因此，第2小区划SP2的预测信号可以使用该小区划SP2的上侧的部分区域RB的运动矢量来生成。因此，在图32所示的例中，编码装置和解码装置预先决定使用部分区域RB的运动矢量来生成第2小区划SP2的预测信号，由此，预测运动矢量的候选减少，不需要发送用于从多个预测运动矢量的候选中指示一个预测运动矢量的指示信息。
此外，对动态图像编码装置10判断可否进行差分运动矢量的编码的方法（运动预测器506根据应用信息切换是将预测运动矢量输出到减法器507，还是输出到预测信号生成器505）进行考察。此时，如果部分区域RB的运动矢量与第1小区划SP1的运动矢量相同，则选择两个预测运动矢量的候选中的任意一个，第2小区划SP2的预测运动矢量都与第1小区划SP1的运动矢量相同。因此，在两个预测运动矢量的候选相同的情况下，编码装置和解码装置预先决定根据将差分运动矢量与预测运动矢量相加得到的运动矢量来生成第2小区划SP2的预测信号，由此，除上述指示信息外，也不需要发送用于指示是否对差分运动矢量进行编码的应用信息。
另外，如图33所示，在对象块被划分为3个以上的小区划的情况下，如果第1小区划SP1、第2小区划SP2以及第3小区划SP3具有相同的运动矢量，仅第4小区划SP4具有不同的运动矢量，则划分对象块有意义。因此，该情况下，可以不分别使用部分区域RB、部分区域RE的运动矢量，而是使用第1小区划SP1的运动矢量来生成第2小区划SP2的预测信号和第3小区划SP3的预测信号。但是，关于第4小区划SP4，如果第2小区划SP2的运动矢量与第3小区划SP3的运动矢量相同，则两个预测运动矢量的候选相同，因此，预先在编码装置和解码装置中决定规则，由此不需要发送用于指示一个预测运动矢量的指示信息。此外，在第1小区划SP1、第2小区划SP2以及第3小区划SP3具有相同的运动矢量的情况下，如果使用第2小区划SP2或第3小区划SP3的运动矢量来生成第4小区划SP4的预测信号，则四个区划全部具有相同的运动矢量，因此，在编码装置和解码装置中预先决定规则，由此除了上述指示信息外，也不需要发送用于指示是否对差分运动矢量进行编码的应用信息。
以下，对一个实施方式的动态图像解码装置进行说明。图34是概略地示出一个实施方式的动态图像解码装置的结构的图。图34所示的动态图像解码装置20是能够对由动态图像编码装置10生成的压缩流进行解码并生成动态图像的装置。
如图34所示，动态图像解码装置20具有数据解码器601、运动预测器602、加法器603、逆量化器604、逆变换器605、帧存储器606、预测信号生成器607以及加法器608。
数据解码器601对经由线L601输入的压缩流进行解析。数据解码器601对作为解码对象的块（以下，对象块）依次进行以下处理。
数据解码器601对与压缩流内的对象块关联的编码数据进行解码，复原对象块的量化变换系数，并将该量化变换系数经由线L602输出。此外，数据解码器601对编码数据进行解码，复原对象块的形状信息，并将该形状信息经由线L603输出。此时，指示是否划分对象块的区划可否信息被复原，在该区划可否信息表示不划分对象块的情况下，可以不复原形状信息。
此外，数据解码器601对编码数据进行解码，由此复原对象块内的各小区划用的指示信息、即指示多个预测运动矢量的候选中的一个的信息，并将该指示信息经由线L604输出。此外，数据解码器601对编码数据进行解码，由此复原对象块的差分运动矢量，并将该差分运动矢量经由线L605输出。此外，数据解码器601可以根据对象块的形状信息，自适应地决定复原预测运动矢量的指示信息时的编码数据的解码的发生概率。作为该方法，例如能够将指示与处理对象的小区划相接的部分区域的运动矢量作为预测运动矢量的指示信息的发生概率设定得较高。
运动预测器602根据经由线L603输入的形状信息、经由线L606输入的处理顺序在前的部分区域的运动矢量以及经由线L604输入的指示信息，生成处理对象的小区划的预测运动矢量，并将该预测运动矢量经由线L607输出。另外，通过预定的方法将预测运动矢量的候选缩小为一个，由此还能够省略指示信息的输入。
加法器603将经由线L607输入的预测运动矢量与经由线L605输入的差分运动矢量相加，生成对象块或该对象块内的小区划的运动矢量，并将该运动矢量经由线L606输出。
逆量化器604对经由线L602输入的量化变换系数进行逆量化，由此生成逆量化变换系数。逆量化器604将生成的逆量化变换系数经由线L608输出。
逆变换器605对经由线L608输入的逆量化变换系数进行逆正交变换，由此生成再现残差信号。逆变换器605将生成的再现残差信号经由线L609输出。
另外，在生成的再现残差信号未被量化的情况下，动态图像解码装置20可以不具有逆量化器604。同样，在生成的再现残差信号未被变换的情况下，动态图像解码装置20也可以不具有逆变换器605。
帧存储器606存储经由线L610输入的已再现的图像信号，即处理顺序在处理对象的输入图像之前的帧图像信号（以下称作参照帧图像信号）。此外，帧存储器606经由线L611输出参照帧图像信号。
预测信号生成器607基于经由线L606输入的运动矢量和经由线L603输入的形状信息，根据经由线L611输入的参照帧图像信号的预定范围内的图像信号，生成对象块内的各小区划的图像的预测信号。预测信号生成器607经由线L612输出生成的预测信号。另外，在本说明书中省略了说明，但是，除了画面间预测以外，也可以通过画面内预测生成预测信号。
加法器608将经由线L609输入的再现残差信号与经由线L612输入的对象块的预测信号相加，由此生成再现图像信号。加法器608经由线L610输出再现图像信号。
图35是示出一个实施方式的运动预测器的结构的图。如图35所示，运动预测器602具有运动矢量存储器6021、运动参照目的地候选生成器6022以及预测运动矢量生成器6023。
运动矢量存储器6021存储经由线L606输入的运动矢量。存储在运动矢量存储器6021中的运动矢量是处理顺序在对象块或处理对象的小区划之前的已处理的部分区域的运动矢量。运动矢量存储器6021将存储的运动矢量经由线L6021输出，以便推导出处理对象的小区划用的预测运动矢量。
运动参照目的地候选生成器6022基于经由线L603输入的形状信息，通过后述方法，根据经由线L6021输入的运动矢量生成预测运动矢量的候选，并经由线L6022输出。
预测运动矢量生成器6023基于经由线L604输入的预测运动矢量的指示信息，从经由线L6022输入的预测运动矢量的候选中决定预测运动矢量，并将决定的预测运动矢量经由线L607输出。另外，将在运动参照目的地候选生成器中生成的候选的数量限定为一个，由此能够省略用于确定应选择的候选的指示信息的输入。
以下，对动态图像解码装置20的动作和一个实施方式的动态图像解码方法进行说明。图36是一个实施方式的动态图像解码方法的流程图。如图36所示，在一个实施方式中，首先，在步骤S621中，如上所述，数据解码器601对于对象块，针对压缩数据内的编码数据进行解码，复原对象块的量化变换系数、形状信息以及差分运动矢量。此外，在步骤S621中，可以复原区划可否信息和指示信息。此外，在步骤S621中，逆量化器604可以根据被复原的量化变换系数生成逆量化变换系数，逆变换器605可以根据逆量化变换系数生成再现残差信号。
接着，在步骤S622中，运动预测器602将对象块内的各小区划作为处理对象，求出处理对象的小区划的预测运动矢量。在接下来的步骤S623中，加法器603将处理对象的小区划的预测运动矢量与差分运动矢量相加，由此生成运动矢量。
接着，在步骤S624中，预测信号生成器607使用对象块的运动矢量，根据帧存储器606内的参照帧图像信号生成预测信号。在接下来的步骤S625中，加法器608将对象块的预测信号与再现残差信号相加，由此生成再现图像信号。
接着，在步骤S626中，将在步骤S625中生成的再现图像信号作为已再现的图像信号存储在帧存储器606中。在接下来的步骤S627中，判定是否对全部的块进行了处理。在对全部的块的处理未结束的情况下，将未处理的块作为对象块，继续从步骤S621开始的处理。另一方面，在全部的块的处理结束的情况下，处理结束。
以下，对运动预测器602的动作详细地进行说明。图37是示出一个实施方式的运动预测器的处理的流程图。运动预测器602根据图37所示的流程图，生成预测运动矢量。
在一个实施方式中，在步骤S615-1中，将计数器i的值设定为“0”。以下，当i=0时，进行对第1小区划的处理，当i=1时，进行对第2小区划的处理。
接着，在步骤S615-2中，按照使用图29、图30、图31、图32以及图33所叙述的上述方法，求出在处理顺序在处理对象的小区划之前的部分区域的运动矢量中，可以成为处理对象的小区划的预测运动矢量的2种候选（左侧的候选和上侧的候选）。
接着，在步骤S615-3中，判定在步骤S615-2中生成的候选的数量NCand是否为“0”。在NCand是“0”的情况下（是），处理进入步骤S615-4。在NCand不是“0”的情况下（否），处理进入步骤S615-5。
在步骤S615-4中，预测运动矢量PMV被设定为零矢量，处理进入步骤S615-11。此时，也可不将预测运动矢量PMV设定为零矢量，而是将预先决定的块的运动矢量或者处理顺序紧挨在处理对象的小区划之前的部分区域的运动矢量设定为预测运动矢量PMV。
在步骤S615-5中，判定在步骤S615-2中生成的候选的数量NCand是否为“1”。在NCand是“1”的情况下（是），处理进入步骤S615-6。在NCand不是“1”的情况下（否），处理进入步骤S615-7。
在步骤S615-6中，将在步骤S615-2中生成的一个候选设定为PMV。然后，处理进入步骤S615-11。
在步骤S615-7中，取得用于指示从在步骤S615-2中生成的候选中应该选择的PMV的信息pmv_left_flag。然后，处理进入步骤S615-8。
在步骤S615-8中，判定pmv_left_flag的值是否为“1”。在pmv_left_flag的值是“1”的情况下（是），处理进入步骤S615-9。在pmv_left_flag的值不是“1”的情况下（否），处理进入步骤S615-10。
在步骤S615-9中，将处理对象的小区划的左侧的部分区域的运动矢量设定为PMV。然后，处理进入步骤S615-11。
在步骤S615-10中，将处理对象的小区划的左侧的部分区域的运动矢量设定为PMV。然后，处理进入步骤S615-11。
在步骤S615-11中，输出所设定的PMV。然后，处理进入步骤S615-12。
接着，在步骤S615-12中，将计数器i的值加“1”。然后，处理进入步骤S615-13。
接着，在步骤S615-13中，判定计数器i的值是否小于“2”。在计数器i的值小于“2”的情况下（是），处理进入步骤S615-2。另一方面，在计数器i的值不小于2的情况下（否），处理结束。
另外，在步骤S615-2中，将生成的预测运动矢量的候选的数量限定为一个，由此能够省略步骤S615-5、S615-6、S615-7、S615-8、S615-9、S615-10的处理。用于该限定的方法虽然不是关于预测运动矢量生成器6023所述的那样限制的方法，但是，能够利用例如使用三个候选的中间值的方法、使用两个候选的平均值的方法、或者预先决定用于从多个预测运动矢量的候选中选择一个预测运动矢量的优先顺序的方法这样的方法。该情况下，在步骤S615-03中，在NCand不是“0”的情况下（否），处理进入步骤S615-6。
此外，可以将上述方法应用为使用已解码的运动矢量生成处理对象的小区划的预测信号的情况下的运动矢量选择方法。即，可以使用在图37的步骤S615-2中选择的预测运动矢量，生成处理对象的小区划的预测信号。该情况下，由于不需要对差分运动矢量进行解码，因此从运动预测器602输出的预测运动矢量被输出到预测信号生成器607，而并非加法器603。
此外，也可以在数据解码器601中对用于确定是否对差分运动矢量进行解码的应用信息进行解码。在该变形方式中，运动预测器602可以包含根据应用信息来切换是将预测运动矢量输出到加法器603还是输出到预测信号生成器607的功能。
另外，在该变形方式中，对象块内的全部的小区划的运动矢量相同时，划分对象块失去意义，因此不优选。因此，在该变形方式中，当在图37的步骤S615-2中生成处理对象的小区划的预测运动矢量的候选时，可以从预测运动矢量的候选中除去包含于对象块中并且处理顺序在处理对象的小区划之前的小区划的运动矢量。例如，在对象块被划分为两个小区划，第1小区划的运动矢量先被复原的情况下，将第1小区划的运动矢量从第2小区划的预测运动矢量的候选中除去。此外，在第1小区划的运动矢量与部分区域U2的运动矢量相同的情况下，可以在第2小区划的预测运动矢量的生成中不使用部分区域U2的运动矢量。
此外，在该变形方式中，可以根据形状信息自适应地决定对用于指示是否对差分运动矢量进行解码的应用信息进行算术解码时的发生概率。作为该方法，例如，相比于与已解码的部分区域不相接的第2小区划，可以将总是与已编码的区域相接的第1区划的对差分运动矢量不进行编码的概略设定得较高。另外，关于该变形方式的效果，由于已使用图34和图35说明，因此在此处省略。
以下，对用于使计算机作为动态图像编码装置10动作的动态图像编码程序，以及用于使计算机作为动态图像解码装置20动作的动态图像解码程序进行说明。
图38是示出一个实施方式的动态图像编码程序的结构的图。图39是示出一个实施方式的动态图像解码程序的结构的图。以下，与图38和图39一起，参照示出一个实施方式的计算机的硬件结构的图18和示出一个实施方式的计算机的立体图即图19。
可以将图38所示的动态图像编码程序P10存储在记录介质SM中来提供。此外，也可将图38所示的动态图像解码程序P20存储在记录介质SM中来提供。另外，作为记录介质SM，例示了软盘、CD-ROM、DVD或ROM等记录介质，或者半导体存储器等。
如上所述，计算机C10可以具有软盘驱动器装置、CD-ROM驱动器装置、DVD驱动器装置等读取装置C12、使操作系统常驻的工作用存储器（RAM）C14、存储在记录介质SM中存储的程序的存储器C16、显示器这样的显示装置C18、作为输入装置的鼠标C20以及键盘C22、用于发送/接收数据等的通信装置C24以及控制程序的执行的CPUC26。
当将记录介质SM插入到读取装置C12中时，计算机C10可以从读取装置C12访问存储在记录介质SM中的动态图像编码程序P10，通过该程序P10，计算机C10可以作为动态图像编码装置10进行动作。
此外，当记录介质SM被插入到读取装置C12中时，计算机C10可以从读取装置C12访问存储在记录介质SM中的动态图像解码程序P20，通过该程序P20，计算机C10可以作为动态图像解码装置20进行动作。
如图19所示，动态图像编码程序P10和动态图像解码程序P20可以作为重叠在载波上的计算机数据信号CW，经由网络来提供。该情况下，计算机C10能够将由通信装置C24接收到的动态图像编码程序P10或动态图像解码程序P20存储在存储器C16中，并执行程序P10或P20。
如图38所示，动态图像编码程序P10包含块分割模块M101、小区划生成器模块M102、存储模块M103、运动检测模块M104、预测信号生成模块M105、运动预测模块M106、减法模块M107、残差信号生成模块M108、变换模块M109、量化模块M110、逆量化模块M111、逆变换模块M112、加法模块M113以及熵编码模块M114。
在一个实施方式中，块分割模块M101、小区划生成器模块M102、存储模块M103、运动检测模块M104、预测信号生成模块M105、运动预测模块M106、减法模块M107、残差信号生成模块M108、变换模块M109、量化模块M110、逆量化模块M111、逆变换模块M112、加法模块M113、熵编码模块M114分别使计算机C10执行与动态图像编码装置10的块分割器501、小区划生成器502、帧存储器503、运动检测器504、预测信号生成器505、运动预测器506、减法器507、残差信号生成器508、变换器509、量化器510、逆量化器511、逆变换器512、加法器513、熵编码器514同样的功能。根据该动态图像编码程序P10，计算机C10可以作为动态图像编码装置10进行动作。
如图39所示，动态图像解码程序P20包含数据解码模块M201、运动预测模块M202、加法模块M203、逆量化模块M204、逆变换模块M205、存储模块M206、预测信号生成模块M207以及加法模块M208。
在一个实施方式中，数据解码模块M201、运动预测模块M202、加法模块M203、逆量化模块M204、逆变换模块M205、存储模块M206、预测信号生成模块M207、加法模块M208分别使计算机C10执行与动态图像解码装置20的数据解码器601、运动预测器602、加法器603、逆量化器604、逆变换器605、帧存储器606、预测信号生成器607、加法器608同样的功能。根据该动态图像解码程序P20，计算机C10可以作为动态图像解码装置20进行动作。
以上，对各种实施方式详细地进行了说明。但是，本发明不限于上述实施方式。本发明在不脱离其宗旨的范围内可以进行各种变形。
标号说明
100…图像预测编码装置，101…输入端子，102…块分割器，103…预测信号生成器，104…帧存储器，105…减法器，106…变换器，107…量化器，108…逆量化器，109…逆变换器，110…加法器，111…量化变换系数编码器，112…输出端子，113…预测块分割类型选择器，114…运动信息估计器，115…预测信息用存储器，116…预测信息编码器，201…输入端子，202…数据解析器，203…逆量化器，204…逆变换器，205…加法器，206…输出端子，207…量化变换系数解码器，208…预测信息解码器，10…动态图像编码装置，20…动态图像解码装置，501…块分割器，502…小区划生成器，503…帧存储器，504…运动检测器，505…预测信号生成器，506…运动预测器，507…减法器，508…残差信号生成器，509…变换器，510…量化器，511…逆量化器，512…逆变换器，513…加法器，514…熵编码器，601…数据解码器，602…运动预测器，603…加法器，604…逆量化器，605…逆变换器，606…帧存储器，607…预测信号生成器，608…加法器，5061…运动矢量存储器，5062…运动参照目的地候选生成器，5063…预测运动矢量生成器，6021…运动矢量存储器，6022…运动参照目的地候选生成器，6023…预测运动矢量生成器。

Claims (17)

1.一种图像预测编码装置，其特征在于，该图像预测编码装置具有：
区域分割单元，其将输入图像分割为多个区域；
预测信息估计单元，其将由所述区域分割单元分割的作为编码对象的对象区域细分割为多个预测区域，决定表示适合所述对象区域的预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型，分别预测用于从已再现信号中取得与该多个预测区域的相关性高的信号的运动信息，求出包含所述预测块分割类型和所述运动信息的预测信息；
预测信息编码单元，其对所述对象区域附带的预测信息进行编码；
预测信号生成单元，其根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；
残差信号生成单元，其生成基于所述对象区域的预测信号和所述对象区域的像素信号的残差信号；
残差信号编码单元，其对由所述残差信号生成单元生成的残差信号进行编码；
残差信号复原单元，其对所述残差信号的编码数据进行解码，由此生成再现残差信号；以及
记录单元，其将所述预测信号与所述再现残差信号相加，由此生成所述对象区域的复原像素信号，并将该复原像素信号作为所述已再现信号进行保存，
所述预测信息编码单元具有保存已编码的预测信息的预测信息保存单元，
所述预测信息编码单元对所述对象区域的预测块分割类型进行编码，将该预测块分割类型保存在所述预测信息保存单元中，
所述预测信息编码单元根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已编码预测区域的数量以及所述对象区域的已编码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
所述预测信息编码单元根据选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用所选出的运动信息的候选来生成所述对象预测区域的预测信号的合并块信息和由所述预测信息估计单元检测到的运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行编码，将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
2.根据权利要求1所述的图像预测编码装置，其特征在于，
所述预测信息编码单元根据所述对象区域内的已编码预测区域的数量、所述对象区域的预测块分割类型以及与所述对象区域相邻的相邻区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出对象预测区域的运动信息的候选。
3.根据权利要求1所述的图像预测编码装置，其特征在于，
所述预测信息编码单元根据所述对象区域内的已编码预测区域的数量和所述对象区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出该对象预测区域的运动信息的候选，
当所述对象区域被分割为两个预测区域，并且所述对象预测区域是在所述对象区域内第2个被编码的预测区域时，选出与所述对象预测区域相邻、且不包含于所述对象区域中的区域的运动信息，作为用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选。
4.根据权利要求1所述的图像预测编码装置，其特征在于，
所述预测信息编码单元根据所述对象区域内的已编码预测区域的数量、所述对象区域的预测块分割类型、所述对象区域内的已编码运动信息以及与所述对象区域相邻的相邻区域的运动信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
当所述对象区域被分割为两个预测区域，所述对象预测区域是在所述对象区域内第2个被编码的预测区域，并且所述对象区域的第1个被编码的预测区域的运动信息与和所述对象预测区域相邻且不包含于所述对象区域中的区域的运动信息相同时，判断为在所述对象预测区域的预测信号的生成中不利用与所述对象预测区域相邻的区域的运动信息，并对运动信息进行编码。
5.一种图像预测解码装置，其特征在于，该图像预测解码装置具有：
数据解析单元，其从分割为多个区域并被编码的图像的压缩数据中，提取指示在作为解码对象的对象区域的信号的预测中使用的预测方法的预测信息的编码数据、所述对象区域的预测信号的编码数据以及残差信号的编码数据；
预测信息解码单元，其对所述预测信息的编码数据进行解码，并对表示所述对象区域的细分割区域即多个预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型、以及用于从已再现信号中取得各预测区域的预测信号的运动信息进行复原；
预测信号生成单元，其根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；
残差信号复原单元，其根据所述残差信号的编码数据复原所述对象区域的再现残差信号；以及
记录单元，其通过将所述预测信号与所述再现残差信号相加来复原所述对象区域的像素信号，并将该像素信号作为所述已再现信号进行保存，
所述预测信息解码单元具有保存已解码的预测信息的预测信息保存单元，
所述预测信息解码单元对所述对象区域的预测块分割类型进行解码并保存在所述预测信息保存单元中，
所述预测信息解码单元根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已解码预测区域的数量以及所述对象区域的已解码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
所述预测信息解码单元根据所选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用所选出的运动信息的候选来生成所述对象预测区域的预测信号的合并块信息和运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行解码，并将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
6.根据权利要求5所述的图像预测解码装置，其特征在于，
所述预测信息解码单元根据所述对象区域内的已解码预测区域的数量、所述对象区域的预测块分割类型以及与所述对象区域相邻的相邻区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出该对象预测区域的运动信息的候选。
7.根据权利要求5所述的图像预测解码装置，其特征在于，
所述预测信息解码单元根据所述对象区域内的已解码预测区域的数量和所述对象区域的预测块分割类型，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
当所述对象区域被分割为两个预测区域，并且所述对象预测区域是在所述对象区域内第2个被解码的预测区域时，选出与所述对象预测区域相邻、且不包含于所述对象区域中的区域的运动信息，作为对象预测区域的运动信息的候选。
8.根据权利要求5所述的图像预测解码装置，其特征在于，
所述预测信息解码单元根据所述对象区域内的已解码预测区域的数量、所述对象区域的预测块分割类型、所述对象区域内的已解码运动区域以及与所述对象区域相邻的相邻区域的运动信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
当所述对象区域被分割为两个预测区域，所述对象预测区域是在所述对象区域内第2个被解码的预测区域，并且所述对象区域的第1个被解码的预测区域的运动信息与和所述对象预测区域相邻且不包含于所述对象区域中的区域的运动信息相同时，判断为在所述对象预测区域的预测信号的生成中不利用与所述对象预测区域相邻的区域的运动信息，并对运动信息进行解码。
9.一种图像预测编码方法，其特征在于，该图像预测编码方法包含以下步骤：
区域分割步骤，将输入图像分割为多个区域；
预测信息估计步骤，将通过所述区域分割步骤分割的作为编码对象的对象区域细分割为多个预测区域，决定表示适合所述对象区域的预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型，分别预测用于从已再现信号中取得与该多个预测区域的相关性高的信号的运动信息，求出包含所述预测块分割类型和所述运动信息的预测信息；
预测信息编码步骤，对所述对象区域附带的预测信息进行编码；
预测信号生成步骤，根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；
残差信号生成步骤，生成基于所述对象区域的预测信号和所述对象区域的像素信号的残差信号；
残差信号编码步骤，对通过所述残差信号生成步骤生成的残差信号进行编码；
残差信号复原步骤，对所述残差信号的编码数据进行解码，由此生成再现残差信号；以及
记录步骤，将所述预测信号与所述再现残差信号相加，由此生成所述对象区域的复原像素信号，并将该复原像素信号作为所述已再现信号进行保存，
在所述预测信息编码步骤中，
对所述对象区域的预测块分割类型进行编码，将该预测块分割类型保存在保存已编码的预测信息的预测信息保存单元中，
根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已编码预测区域的数量以及所述对象区域的已编码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已编码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
根据选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用所选出的运动信息的候选来生成所述对象预测区域的预测信号的合并块信息和通过所述预测信息估计步骤检测到的运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行编码，将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
10.一种图像预测解码方法，其特征在于，该图像预测解码方法包含以下步骤：
数据解析步骤，从分割为多个区域并被编码的图像的压缩数据中，提取指示在作为解码对象的对象区域的信号的预测中使用的预测方法的预测信息的编码数据、所述对象区域的预测信号的编码数据以及残差信号的编码数据；
预测信息解码步骤，对所述预测信息的编码数据进行解码，并对表示所述对象区域的细分割区域即多个预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型、以及用于从已再现信号中取得各预测区域的预测信号的运动信息进行复原；
预测信号生成步骤，根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；
残差信号复原步骤，根据所述残差信号的编码数据复原所述对象区域的再现残差信号；以及
记录步骤，通过将所述预测信号与所述再现残差信号相加来复原所述对象区域的像素信号，并将该像素信号作为所述已再现信号进行保存，
在所述预测信息解码步骤中，
对所述对象区域的预测块分割类型进行解码并将该预测块分割类型保存在保存已解码的预测信息的预测信息保存单元中，
根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已解码预测区域的数量以及所述对象区域的已解码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
根据所选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用了所选出的运动信息的候选的所述对象预测区域的预测信号的生成的合并块信息和运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行解码，并将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
11.一种图像预测解码设备，其特征在于，
该图像预测解码设备具有CPU和存储计算机可执行命令的存储器，
在由所述CPU执行计算机可执行命令的情况下，使所述CPU作为以下单元发挥作用：
数据解析单元，其从分割为多个区域并被编码的图像的压缩数据中，提取指示在作为解码对象的对象区域的信号的预测中使用的预测方法的预测信息的编码数据、所述对象区域的预测信号的编码数据以及残差信号的编码数据；
预测信息解码单元，其对所述预测信息的编码数据进行解码，并对表示所述对象区域的细分割区域即多个预测区域的数量和区域形状的预测块分割类型、以及用于从已再现信号中取得各预测区域的预测信号的运动信息进行复原；
预测信号生成单元，其根据所述对象区域附带的预测信息，生成所述对象区域的预测信号；
残差信号复原单元，其根据所述残差信号的编码数据复原所述对象区域的再现残差信号；以及
记录单元，其通过将所述预测信号与所述再现残差信号相加来复原所述对象区域的像素信号，并将该像素信号作为所述已再现信号进行保存，
所述预测信息解码单元具有保存已解码的预测信息的预测信息保存单元，
所述预测信息解码单元对所述对象区域的预测块分割类型进行解码并保存在所述预测信息保存单元中，
所述预测信息解码单元根据与所述对象区域相邻的相邻区域的预测信息、所述对象区域内的已解码预测区域的数量以及所述对象区域的已解码预测信息，从与作为下一个预测区域的对象预测区域相邻的区域的已解码运动信息中选出用于该对象预测区域的预测信号的生成的运动信息的候选，
所述预测信息解码单元根据所选出的所述运动信息的候选的数量，对指示使用所选出的运动信息的候选来生成所述对象预测区域的预测信号的合并块信息和运动信息，或者该合并块信息和该运动信息中的任意一方进行解码，并将用于所述对象预测区域的预测信号的生成的运动信息保存在所述预测信息保存单元中。
12.一种动态图像编码装置，其特征在于，该动态图像编码装置具有：
分割单元，其将动态图像中的输入图像分割为多个区划；
小区划生成单元，其将由所述分割单元生成的处理对象的区划划分为多个小区划，生成确定该小区划的形状的形状信息；
运动检测单元，其检测所述处理对象的区划的运动矢量；
预测信号生成单元，其使用由所述运动检测单元检测到的运动矢量，根据已再现的图像信号生成所述处理对象的区划的预测信号；
运动预测单元，其根据由所述小区划生成单元生成的形状信息和处理顺序在所述处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理部分区域的运动矢量，生成所述处理对象的区划的预测运动矢量；
差分运动矢量生成单元，其根据在所述处理对象的区划的预测信号的生成中使用的运动矢量与所述预测运动矢量的差分，生成差分运动矢量；
残差信号生成单元，其生成基于所述预测信号与所述处理对象的区划的像素信号之间的差分的残差信号；
加法单元，其将所述残差信号与所述预测信号相加，生成再现图像信号；
存储单元，其将所述再现图像信号作为已再现的图像信号进行存储；
编码单元，其对由所述残差信号生成单元生成的残差信号、由所述差分矢量生成单元生成的差分运动矢量以及由所述小区划生成单元生成的形状信息进行编码，生成压缩数据，
在所述处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，所述运动预测单元根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成该处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，上述已处理的部分区域属于相对于该处理对象的小区划与该处理对象的区划内的其他小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域和位于另一侧的区域中的包含所述处理对象的小区划的区域。
13.一种对动态图像进行编码的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
分割步骤，将所述动态图像中的输入图像分割为多个区划；
小区划生成步骤，将在所述分割步骤中生成的处理对象的区划划分为多个小区划，生成确定该小区划的形状的形状信息；
运动检测步骤，检测所述处理对象的区划的运动矢量；
预测信号生成步骤，使用在所述运动检测步骤中检测到的运动矢量，根据已再现的图像信号生成所述处理对象的区划的预测信号；
运动预测步骤，根据在所述小区划生成步骤中生成的形状信息和处理顺序在所述处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成所述处理对象的区划的预测运动矢量；
差分运动矢量生成步骤，根据在所述处理对象的区划的预测信号的生成中使用的运动矢量与所述预测运动矢量的差分，生成差分运动矢量；
残差信号生成步骤，生成基于所述预测信号与所述处理对象的区划的像素信号之间的差分的残差信号；
加法步骤，将所述残差信号与所述预测信号相加，生成再现图像信号；
存储步骤，将所述再现图像信号作为已再现的图像信号进行存储；
编码步骤，对在所述残差信号生成步骤中生成的残差信号、在所述差分运动矢量生成步骤中生成的差分运动矢量以及在所述小区划生成步骤中生成的形状信息进行编码，生成压缩数据，
在所述运动预测步骤中，在所述处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成该处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，上述已处理的部分区域属于相对于该处理对象的小区划与该处理对象的区划内的其他小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域和位于另一侧的区域中的包含所述处理对象的小区划的区域。
14.一种动态图像解码装置，其特征在于，该动态图像解码装置具有：
解码单元，其对压缩数据进行解码，生成图像内的处理对象的区划的再现残差信号、该处理对象的区划的差分运动矢量以及确定该处理对象的区划内的多个小区划的形状的形状信息；
运动预测单元，其根据所述形状信息和处理顺序在所述处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成所述处理对象的区划的预测运动矢量；
矢量加法单元，其将由所述运动预测单元生成的预测运动矢量与由所述解码单元生成的差分运动矢量相加，生成所述处理对象的区划的运动矢量；
预测信号生成单元，其根据所述处理对象的区划的运动矢量，根据已再现的图像信号生成该处理对象的区划的预测信号；
加法单元，其将所述预测信号与由所述解码单元生成的再现残差信号相加，生成再现图像信号；以及
存储单元，其存储所述再现图像信号作为已再现的图像信号，
在所述处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，所述运动预测单元根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成该处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，所述已处理的部分区域属于相对于该处理对象的小区划与该处理对象的区划内的其他小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域和位于另一侧的区域中的包含所述处理对象的小区划的区域。
15.一种对压缩数据进行解码而生成动态图像的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
解码步骤，对所述压缩数据进行解码，生成图像内的处理对象的区划的再现残差信号、该处理对象的区划的差分运动矢量以及确定该处理对象的区划内的多个小区划的形状的形状信息；
运动预测步骤，根据所述形状信息和处理顺序在所述处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成所述处理对象的区划的预测运动矢量；
矢量加法步骤，将在所述运动预测步骤中生成的预测运动矢量与在所述解码步骤中生成的差分运动矢量相加，生成所述处理对象的区划的运动矢量；
预测信号生成步骤，根据所述处理对象的区划的运动矢量，根据已再现的图像信号生成该处理对象的区划的预测信号；
加法步骤，将所述预测信号与在所述解码步骤中生成的再现残差信号相加，生成再现图像信号；以及
存储步骤，存储所述再现图像信号作为已再现的图像信号，
在所述运动预测步骤中，在所述处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成该处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，所述已处理的部分区域属于相对于该处理对象的小区划与该处理对象的区划内的其他小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域与位于另一侧的区域中的包含所述处理对象的小区划的区域。
16.一种动态图像解码方法，其特征在于，通过在计算机上执行计算机程序而使计算机作为以下单元发挥作用：
解码单元，其对压缩数据进行解码，生成图像内的处理对象的区划的再现残差信号、该处理对象的区划的差分运动矢量以及确定该处理对象的区划内的多个小区划的形状的形状信息；
运动预测单元，其根据所述形状信息和处理顺序在所述处理对象的区划之前的区划或小区划即已处理的部分区域的运动矢量，生成所述处理对象的区划的预测运动矢量；
矢量加法单元，其将由所述运动预测单元生成的预测运动矢量与由所述解码单元生成的差分运动矢量相加，生成所述处理对象的区划的运动矢量；
预测信号生成单元，其根据所述处理对象的区划的运动矢量，根据已再现的图像信号生成该处理对象的区划的预测信号；
加法单元，其将所述预测信号与由所述解码单元生成的再现残差信号相加，生成再现图像信号；以及
存储单元，其存储所述再现图像信号作为已再现的图像信号，
在所述处理对象的区划内的处理对象的小区划与处理顺序在该处理对象的小区划之前的区划不相接的情况下，所述运动预测单元根据如下的已处理的部分区域的运动矢量，生成该处理对象的小区划的预测运动矢量，其中，所述已处理的部分区域属于相对于该处理对象的小区划与该处理对象的区划内的其他小区划之间的边界的延长线而位于一侧的区域与位于另一侧的区域中的包含所述处理对象的小区划的区域。
17.一种由图像预测解码装置执行的图像预测解码方法，其特征在于，该图像预测解码方法具有：
数据解析步骤，从分割成多个区域并编码而成的图像的压缩数据中，提取指示在预测作为解码对象的对象区域的信号时使用的预测方法的预测信息的编码数据以及残差信号的编码数据；
预测信息解码步骤，根据所述预测信息的编码数据复原运动信息；
保存步骤，保存复原后的预测信息中包含的运动信息；
预测信号生成步骤，根据复原后的第1运动信息和第2运动信息，生成所述对象区域中包含的第1预测区域和第2预测区域各自的预测信号；
残差信号复原步骤，根据所述残差信号的编码数据，复原所述对象区域的再现残差信号；以及
记录步骤，根据所述预测信号和所述再现残差信号复原所述对象区域的像素信号，将该像素信号作为已再现信号进行保存，
在所述预测信息解码步骤中，
根据所述预测信息的编码数据，复原表示细分割所述对象区域的预测区域的数量的预测块分割类型，
在所述预测块分割类型表示所述对象区域包含所述第1预测区域和第2预测区域的情况下，
进一步对所述预测信息的编码数据进行解码而复原第1合并识别信息，该第1合并识别信息表示在生成所述第1预测区域的预测信号时，是否利用包含与该第1预测区域相邻的相邻区域中的除了通过画面内预测而生成的相邻区域以外的相邻区域附带的已解码运动信息的运动信息候选，
在所述第1合并识别信息表示不利用所述运动信息候选的情况下，进一步对所述预测信息的编码数据进行解码，复原在生成所述第1预测区域的预测信号时使用的所述第1运动信息，
在所述第1合并识别信息表示利用所述运动信息候选的情况下，进一步对所述预测信息的编码数据进行解码，根据所述运动信息候选，复原确定在生成所述第1预测区域的预测信号时使用的第1运动信息的第1选择信息，根据该第1选择信息复原所述第1运动信息，
进一步对所述预测信息的编码数据进行解码而复原第2合并识别信息，该第2合并识别信息表示在生成所述第2预测区域的预测信号时，是否利用与该第2预测区域相邻的相邻区域附带的已解码运动信息，
在所述第2合并识别信息表示不利用已解码运动信息的情况下，进一步对所述预测信息的编码数据进行解码，复原在生成第2预测区域的预测信号时使用的所述第2运动信息，
在所述第2合并识别信息表示利用已解码运动信息的情况下，进一步对所述预测信息的编码数据进行解码而复原第2选择信息，根据该第2选择信息复原所述第2运动信息，该第2选择信息用于从与所述第2预测区域相邻的多个相邻区域附带的已解码运动信息中的除了所述第1运动信息以外的已解码运动信息的候选中，确定在生成所述第2预测区域的预测信号时使用的第2运动信息。
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