JP2013034171A

JP2013034171A - 画像処理装置および方法

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Publication number: JP2013034171A
Application number: JP2012069184A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Takahashi; 良知高橋; Shinobu Hattori; しのぶ服部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-02-14
Also published as: WO2013002109A1; US20140126641A1; CN103621094A; BR112013033334A2; RU2013157155A; KR20140046421A; EP2760204A1

Abstract

【課題】符号化効率の低減を抑制することができるようにする。
【解決手段】多視点画像の符号化における予測画像生成の際に、注目領域の予測方向に応じて、前記注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用を制限する制限部と、前記制限部により使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成部とを備える。本開示は画像処理装置に適用することができる。
【選択図】図１５

Description

本開示は、画像処理装置および方法に関し、特に、符号化効率を向上させることができるようにした画像処理装置および方法に関する。

近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG（Moving Picture Experts Group）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及した。

特に、MPEG2（ISO（International Organization for Standardization）/IEC（International Electrotechnical Commission） 13818-2）は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準で、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば７２０×４８０画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば４〜８Ｍｂｐｓ、１９２０×１０８８画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば１８〜２２Ｍｂｐｓの符号量（ビットレート）を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。

MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、１９９８年１２月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準に承認された。

更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H.26L （ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） Q6/16 VCEG（Video Coding Expert Group））という標準の規格化が進んでいる。H.26LはMPEG2やMPEG4といった従来の符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。また、MPEG4の活動の一環として、このH.26Lをベースに、H.26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われた。

標準化のスケジュールとしては、２００３年３月にはH.264及びMPEG-4 Part10 （Advanced Video Coding、以下AVCと記す）という名の元に国際標準となった。

しかしながら、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；4000画素×2000画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない恐れがあった。

そこで、AVCより更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-Tと、ISO/IECの共同の標準化団体であるJCTVC（Joint Collaboration Team - Video Coding）により、HEVC（High Efficiency Video Coding）と呼ばれる符号化方式の標準化が進められている（例えば、非特許文献１参照）。

このHEVC符号化方式においては、AVCにおけるマクロブロックと同様の処理単位としてコーディングユニット（CU（Coding Unit））が定義されている。このCUは、AVCのマクロブロックのようにサイズが16×16画素に固定されず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定される。

ところで、AVCにおいて定義されているメジアン予測を用いた動きベクトルの符号化を改善するため、”Spatial Predictor”だけでなく、”Temporal Predictor”及び”Spatio-Temporal Predictor”も予測動きベクトルの候補にすることができるようにする方法が考えられた（例えば、非特許文献２参照）。

また、動き情報の符号化方式の１つとして、Merge_FlagとMerge_Left_Flagが伝送される、Motion Partition Mergingと呼ばれる手法が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。

Thomas Wiegand, Woo-Jin Han, Benjamin Bross, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, "Working Draft 1 of High-Efficiency Video Coding ", JCTVC-C403, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG113rd Meeting: Guangzhou, CN, 7-15 October, 2010 Joel Jung,Guillaume Laroche,"Competition-Based Scheme for Motion Vector Selection and Coding", VCEG-AC06,ITU - Telecommunications Standardization SectorSTUDY GROUP 16 Question 6Video Coding Experts Group (VCEG)29th Meeting: Klagenfurt, Austria, 17-18 July, 2006 Martin Winken, Sebastian Bosse, Benjamin Bross, Philipp Helle, Tobias Hinz, Heiner Kirchhoffer, Haricharan Lakshman, Detlev Marpe, Simon Oudin, Matthias Preiss, Heiko Schwarz, Mischa Siekmann, Karsten Suehring, and Thomas Wiegand，"Description of video coding technology proposed by Fraunhofer HHI"，JCTVC-A116,April,2010

しかしながら、同一視点内における処理しか示されておらず、多視点符号化の場合に、視点間を跨るベクトルの予測ができず、符号化効率が低減する恐れがあった。

本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、符号化効率の低減を抑制することを目的とする。

本開示の一側面は、多視点画像の注目領域の予測方向に応じて、前記注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用を制限する制限部と、前記制限部により使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成部とを備える画像処理装置である。

前記制限部は、視差方向の予測を行う、前記注目領域と同一ビューの異なる時刻の相関領域の使用を禁止することができる。

前記制限部は、視差方向のみの予測を行う注目領域の相関領域であって、時間方向の予測を行う、前記注目領域と同一ビューの異なる時刻の相関領域の使用を禁止することができる。

前記制限部は、視差方向の予測を行う、前記注目領域と異なるビューの同一時刻の相関領域の使用を禁止することができる。

前記制限部は、前記相関領域の制限を示す制限情報を生成することができる。

前記制限部により生成された制限情報を伝送する伝送部をさらに備えることができる。

本開示の一側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、制限部が、多視点画像の注目領域の予測方向に応じて、前記注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用を制限し、予測ベクトル生成部が、使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する画像処理方法である。

本開示の他の側面は、多視点画像の注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域を制限する制限情報を受け取る受け取り部と、前記受け取り部により受け取られた前記制限情報により使用が禁止されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成部とを備える画像処理装置である。

本開示の他の側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、受け取り部が、多視点画像の注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域を制限する制限情報を受け取り、予測ベクトル生成部が、受け取られた前記制限情報により使用が禁止されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する画像処理方法である。

本開示の一側面においては、多視点画像の注目領域の予測方向に応じて、注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用が制限され、使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて予測ベクトルが生成される。

本開示の他の側面においては、多視点画像の注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域を制限する制限情報が受け取られ、受け取られた制限情報により使用が禁止されていない相関領域のベクトルを用いて予測ベクトルが生成される。

本開示によれば、画像を処理することができる。特に、符号化効率の低減を抑制することができる。

予測ユニットの種類の例を説明する図である。マージモードの空間相関領域における周辺領域の例を説明する図である。マージモードの時間相関領域において、参照画像インデックス決定で使用する周辺領域の例を説明する図である。マージモードの時間相関ブロックにおける参照画像インデックスの決定条件の例を示す図である。時間相関領域の決定方法の例を説明する図である。時間相関領域を含む画像の決定方法の例を説明する図である。注目領域と時間相関領域の位置関係の例を説明する図である。時間相関領域の動きベクトルのスケーリングの例を示す図である。マージモード以外の空間相関領域の周辺領域の例を説明する図である。参照画像インデックスが異なる空間相関領域の動きベクトルのスケーリングの例を示す図である。３視点画像の参照関係の例を示す図である。時間相関領域に対する制限の例を説明する図である。空間相関領域に対する制限の例を説明する図である。画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。動き視差予測・補償部の主な構成例を示すブロック図である。時間相関ブロックと空間相関ブロックの使用条件の例を示す図である。シーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。スライスヘッダのシンタックスの例を示す図である。符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。インター動き予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。制限判定処理の流れの例を説明するフローチャートである。マージモード処理の流れの例を説明するフローチャートである。空間相関予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。時間視差相関予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。時間視差相関予測処理の流れの例を説明する、図２４に続くフローチャートである。動き視差ベクトル予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。空間相関予測処理の流れの、他の例を説明するフローチャートである。周辺領域Ａ動きベクトル予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。周辺領域Ｂ動きベクトル予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。動き視差補償部の主な構成例を示すブロック図である。復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。動き視差補償処理の流れの例を説明するフローチャートである。動き視差ベクトル生成処理の流れの例を説明するフローチャートである。視差と奥行きについて説明する図である。パーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。テレビジョン装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。携帯電話機の概略的な構成の一例を示すブロック図である。記録再生装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。撮像装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。

以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（画像符号化装置）
２．第２の実施の形態（画像復号装置）
３．第３の実施の形態（コンピュータ）
４．第４の実施の形態（テレビジョン受像機）
５．第５の実施の形態（携帯電話機）
６．第６の実施の形態（記録再生装置）
７．第７の実施の形態（撮像装置）

＜１．第１の実施の形態＞
［本明細書におけるデプス画像（視差画像）の説明］
図３６は、視差と奥行きについて説明する図である。

図３６に示すように、被写体Ｍのカラー画像が、位置Ｃ１に配置されたカメラｃ１と位置Ｃ２に配置されたカメラｃ２により撮影される場合、被写体Ｍの、カメラｃ１（カメラｃ２）からの奥行方向の距離である奥行きＺは、以下の式（ａ）で定義される。

なお、Ｌは、位置Ｃ１と位置Ｃ２の水平方向の距離（以下、カメラ間距離という）である。また、ｄは、カメラｃ１で撮影されたカラー画像上の被写体Ｍの位置の、カラー画像の中心からの水平方向の距離ｕ１から、カメラｃ２で撮影されたカラー画像上の被写体Ｍの位置の、カラー画像の中心からの水平方向の距離ｕ２を減算した値、即ち視差である。さらに、fは、カメラｃ１の焦点距離であり、式（ａ）では、カメラｃ１とカメラｃ２の焦点距離は同一であるものとしている。

式（ａ）に示すように、視差ｄと奥行きＺは、一意に変換可能である。従って、本明細書では、カメラｃ１とカメラｃ２により撮影された２視点のカラー画像の視差ｄを表す画像と奥行きＺを表す画像とを総称して、デプス画像（視差画像）とする。

なお、デプス画像（視差画像）は、視差ｄまたは奥行きＺを表す画像であればよく、デプス画像（視差画像）の画素値としては、視差ｄまたは奥行きＺそのものではなく、視差ｄを正規化した値、奥行きＺの逆数１／Ｚを正規化した値等を採用することができる。

視差ｄを8bit（0〜255）で正規化した値Ｉは、以下の式（ｂ）により求めることができる。なお、視差dの正規化ビット数は8bitに限定されず、10bit,12bitなど他のビット数にすることも可能である。

なお、式（ｂ）において、Ｄ_maxは、視差ｄの最大値であり、Ｄ_minは、視差ｄの最小値である。最大値Ｄ_maxと最小値Ｄ_minは、１画面単位で設定されてもよいし、複数画面単位で設定されてもよい。

また、奥行きＺの逆数１／Ｚを8bit（0〜255）で正規化した値ｙは、以下の式（ｃ）により求めることができる。なお、奥行きＺの逆数１／Ｚの正規化ビット数は8bitに限定されず、10bit,12bitなど他のビット数にすることも可能である。

なお、式（ｃ）において、Ｚ_farは、奥行きＺの最大値であり、Ｚ_nearは、奥行きＺの最小値である。最大値Ｚ_farと最小値Ｚ_nearは、１画面単位で設定されてもよいし、複数画面単位で設定されてもよい。

このように、本明細書では、視差dと奥行きZとは一意に変換可能であることを考慮して、視差ｄを正規化した値Iを画素値とする画像と、奥行きＺの逆数１／Ｚを正規化した値yを画素値とする画像とを総称して、デプス画像（視差画像）とする。ここでは、デプス画像（視差画像）のカラーフォーマットは、YUV420又はYUV400であるものとするが、他のカラーフォーマットにすることも可能である。

なお、デプス画像（視差画像）の画素値としてではなく、値I又は値yの情報自体に着目する場合には、値I又は値yを、デプス情報（視差情報）とする。更に、値I又は値yをマッピングしたものをデプスマップ（視差マップ）とする。

［動き予測］
AVC（Advanced Video Coding）やHEVC（High Efficiency Video Coding）等の画像符号化においては、時間方向（フレーム間）の相関を利用した動き予測が行われる。

このような予測処理の処理単位として、AVCにおいては、マクロブロックやサブマクロブロックといった階層構造のブロックが規定されているが、HEVCにおいては、コーディングユニット（CU（Coding Unit））が規定されている。

CUは、Coding Tree Block（CTB）とも呼ばれ、AVCにおけるマクロブロックと同様の役割を果たす、ピクチャ単位の画像の部分領域である。後者は、１６×１６画素の大きさに固定されているのに対し、前者の大きさは固定されておらず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定されることになる。

例えば、出力となる符号化データに含まれるシーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））において、CUの最大サイズ（LCU（Largest Coding Unit））と最小サイズ（（SCU（Smallest Coding Unit））が規定される。

それぞれのLCU内においては、SCUのサイズを下回らない範囲で、split-flag=1とすることにより、より小さなサイズのCUに分割することができる。２Ｎ×２Ｎの大きさのCUは、split_flagの値が「１」である時、１つ下の階層となる、Ｎ×Ｎの大きさのCUに分割される。

更に、CUは、イントラ若しくはインター予測の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）である予測ユニット（Prediction Unit（PU））に分割され、また、直交変換の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）である、変換ユニット（Transform Unit（TU））に分割される。現在、HEVCにおいては、４×４及び８×８に加え、１６×１６及び３２×３２直交変換を用いることが可能である。

以上のHEVCのように、CUを定義し、そのCUを単位として各種処理を行うような符号化方式の場合、AVCにおけるマクロブロックはLCUに相当すると考えることができる。ただし、CUは階層構造を有するので、その最上位階層のLCUのサイズは、例えば128×128画素のように、AVCのマクロブロックより大きく設定されることが一般的である。

なお、以下において、「領域」には、上述した各種領域（例えば、マクロブロック、サブマクロブロック、LCU、CU、SCU、PU、およびTU等）を全て含む（それらのいずれであってもよい）。もちろん、上述した以外の単位が含まれてもよいし、説明の内容に応じて不可能な単位は、適宜、除外するものとする。

図１は、符号化処理単位であるCUに対する、予測処理単位である予測ユニット（PU）の構成例を示す。図１に示されるように、１CUに対して4種類のPUを形成することができる。図１に示される４つの大きな正方形がCUを示し、その内部の長方形若しくは正方形がPUを示す。数字は、各PUのインデックスを示すものであり、画像の内容を示すものではない。

図１に示されるように、左上の例の場合、CUは１つのPU（２Ｎ×２Ｎ）により構成される。すなわち、この場合、CUとPUは等価である。また、右上の例の場合、CUは、上下に２分割され、２つの横長のPU（２Ｎ×Ｎ）により構成される。さらに、左下の例の場合、CUは、左右に２分割され、２つの縦長のPU（Ｎ×２Ｎ）により構成される。また、右下の例の場合、CUは、上下左右に２分割（合計４分割）され、４つの正方形のPU（Ｎ×Ｎ）により構成される。この中のいずれのパターンが適用されるかは、画像の内容（予測結果のコスト関数値）により決定される。

ところで、非特許文献３には、動き情報の符号化方式の１つとして、Motion Partition Mergingと呼ばれる手法（マージモード）が提案されている。この手法においては、MergeFlagと、MergeLeftFlagという、２つのflagが、マージモードに関する情報であるマージ情報として伝送される。MergeFlag=1は、処理対象である注目領域Ｘの動き情報が、注目領域の上に隣接する周辺領域Ｔ、若しくは、注目領域の左に隣接する周辺領域Ｌの動き情報と同一であることを示す。この時、マージ情報には、MergeLeftFlagが含められ、伝送される。MergeFlag=0は、注目領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｔおよび周辺領域Ｌのいずれの動き情報とも異なることを示す。この場合、注目領域Ｘの動き情報が伝送される。

注目領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｌの動き情報と同一である場合、MergeFlag=1、かつ、MergeLeftFlag=1となる。注目領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｔの動き情報と同一である場合、MergeFlag=1、かつ、MergeLeftFlag=0となる。

なお、このようなマージモードにおいて、空間的な周辺領域ＬおよびＴだけでなく、時間的な周辺領域（時間相関領域）も、注目領域Ｘとマージさせる領域の候補とすることが考えられている。

図１の例における各予測ユニット（PU）の周辺領域は、図２に示されるようになる。例えば、図１の左上の例のインデックス０の予測ユニットは、図２の左上に示される例の領域Ａ乃至領域Ｄを周辺領域とする。また、例えば、図１の右上の例のインデックス１の予測ユニットは、図２の右上に示される例の領域Ａ乃至領域Ｄを周辺領域とする。さらに、例えば、図１の左下の例のインデックス１の予測ユニットは、図２の左下に示される例の領域Ａ乃至領域Ｄを周辺領域とする。また、例えば、図１の右下の例のインデックス３の予測ユニットは、図２の右下に示される例の領域Ａ乃至領域Ｄを周辺領域とする。

また、参照画像インデックスは、図３に示されるように、処理対象である注目領域（Current Block）に対して左に隣接する周辺領域Ａ、上に隣接する周辺領域Ｂ、および右上に隣接する周辺領域Ｃの参照画像インデックスに基づいて図４に示される表のように決定される。

図４に示される表において、左から２番目乃至４番目の列は、それぞれ、周辺領域Ａ乃至周辺領域Ｃの参照画像インデックスの状態を表している。左から１列目は、決定された参照画像インデックスである。「ｘ」、「ｙ」、および「ｚ」は、それぞれ、任意の自然数を示し、「−１」は、参照不可であることを示している。

周辺領域Ａ乃至周辺領域Ｃのうち、参照可能な領域が１つしかない場合、そのブロックの参照画像インデックスを使う。また、周辺領域Ａ乃至周辺領域Ｃのうち、参照可能な領域が２つある場合、最小の参照画像インデックスを使う。さらに、周辺領域Ａ乃至周辺領域Ｃの全てが参照不可の場合、参照画像インデックスを０とする。

処理対象である注目領域に対して時間的な周辺に位置する時間相関領域は、図５に示されるように決定される。図５において、左が処理対象である注目ピクチャ（CurrPic）の一部の領域を示し、その中の左上の四角が注目領域（CurrPU）を示す。また、図５の右が注目ピクチャの時間的に周辺に位置する時間相関ピクチャ（colPic）の一部の領域を示している。この時間相関ピクチャにおいて、注目領域の右下の画素と同じ位置の画素を含む領域を時間相関領域（colPU）とする。この領域が参照不可の場合、復号領域の中央の画素と同じ位置の画素を含む領域を時間相関領域（colPU）とする。

また、時間相関ピクチャは、図６に示されるように決定される。例えば、注目ピクチャがＢピクチャで、collocated_from_l0_flagが０の場合、リストＬ１の参照画像インデックス０のピクチャが時間相関ピクチャとされる。また、注目ピクチャが、Ｐピクチャ若しくはＢピクチャで、collocated_from_l0_flagが１の場合、リストＬ０の参照画像インデックス０のピクチャが時間相関ピクチャとされる。

さらに、注目ピクチャと時間相関ピクチャとの位置関係によって、図７に示されるように、飛び越しフラグが設定される。例えば、図７の上に示されるように、時間相関ピクチャの参照画像の時間的位置が注目ピクチャを飛び越す（時間相関ピクチャと参照画像の間に注目ピクチャが存在する）場合、飛び越しフラグが１に設定される。

また、時間相関ピクチャの参照画像の時間的位置が注目ピクチャを飛び越さない（時間相関ピクチャと参照画像の間に注目ピクチャが存在しない）場合、飛び越しフラグが０に設定される。飛び越しフラグが１の場合、注目領域が、時間相関領域と時間相関領域の参照画像の内挿となるため、予測ベクトルの信頼度が高い。

また、予測ベクトルpmv生成の際には、時間相関領域の動きベクトルmvColが利用される場合があるが、その場合、図８に示される例のように、時間相関領域の動きベクトルのスケーリングが行われる。すなわち、注目領域と注目領域の参照画像の時間的距離Ａと、時間相関領域と時間相関領域の参照画像の時間的距離Ｂに基づき、以下の式（１）および式（２）のようにスケーリングが行われる。

ＡとＢが等しい場合、pmv = mvCol ・・・（１）
ＡとＢが等しくない場合、pmv = mvCol×A/B ・・・（２）

ところで、マージモード以外の空間相関領域の周辺領域は、図９に示される例のようになる。すなわち、領域Ａ０、領域Ａ１、領域Ｂ０、領域Ｂ１、および領域Ｂ２が周辺領域の候補とされる。

また、予測ベクトルpmv生成の際には、空間相関領域の動きベクトルmvArrが利用される場合があるが、その場合、図１０に示される例のように、空間相関領域の動きベクトルのスケーリングが行われる。すなわち、注目領域と注目領域の参照画像の時間的距離Ａと、空間相関領域と空間相関領域の参照画像の時間的距離Ｂに基づき、以下の式（３）および式（４）のようにスケーリングが行われる。

ＡとＢが等しい場合、pmv = mvArr ・・・（３）
ＡとＢが等しくない場合、pmv = mvArr×A/B ・・・（４）

ところで、多視点画像の場合、画像は複数のビューよりなり、このビュー間（視差方向）の相関性を利用した視差予測も行われる。図１１に３視点画像の参照関係の例を示す。

図１１に示される３視点画像は、ビュー０、ビュー１、およびビュー２の３つのビューよりなる。図１１において、POCは、時刻のインデックスを示す。またPicNumは、復号順序のインデックスを示す。

ビュー０は、ベースビューと呼ばれ、時間相関を利用して予測を行う時間予測を使って符号化されている。ビュー１は、ノンベースビューと呼ばれ、時間予測と視差予測を使って符号化される。視差予測では、符号化済みのビュー０とビュー２を参照することができる。ビュー２は、ノンベースビューと呼ばれ、時間予測と視差予測を使って符号化される。視差予測では、符号化済みのビュー０を参照することができる。

しかしながら、上述したように従来の予測ベクトルは動きベクトルに関するもののみであり、このような視点（ビュー）間を跨ぐ視差予測において生成される、ビュー間の、同一若しくは最も近似する部分画像の位置関係を示す視差ベクトルについての符号化（予測）は考えられていなかった。この視差ベクトルは、時間予測の動きベクトルに相当する情報であり、同一時刻の異なるビューの画像を用いて注目領域の予測画像を生成する時間予測に用いられる。そのため、視差ベクトルの予測を適切に行うことができず、符号化効率が低減する恐れがあった。

そこで、本技術においては、多視点画像において、効率よく予測ベクトルを生成し、さらに符号化効率を向上させるために、以下のように予測ベクトルの候補を制限する。

より具体的に説明する。まず時間相関領域に対する制限方法について説明する。図１２にその例を示す。処理対象である注目領域において時間予測しか行われず、時間相関領域において視差予測しか行われない場合、時間相関領域を使った処理を行い、予測ベクトルを求めたとしても、符号化ベクトルと特性が異なるので、予測精度が悪い。そこで、時間相関領域使用制限フラグを１に設定する。これにより、時間相関領域が予測ベクトルの候補から外される。これにより、処理時間、蓄積メモリ、符号化効率の観点においてメリットを得ることができる。

例えば、時間相関領域を使った予測ベクトルの算出処理を省略することで、処理時間を低減させることができる。また、例えば、時間相関領域の情報を保持する必要がなくなるので、メモリ使用量を低減させることができる。さらに、例えば、予測ベクトルの候補が減るため、予測ベクトルインデックスフラグに割り当てる符号量を低減させることができ、符号化効率を向上させることができる。

また、同様に、注目領域において視差予測しか行われず、時間相関領域において時間予測しか行われない場合も時間相関領域使用制限フラグを１とする。時間相関領域において視差予測と時間予測が行われる場合も、時間相関領域使用制限フラグを１にする。なぜなら、時間相関領域が同一時刻の視差予測を行っている場合、従来手法に従った予測ベクトルのスケーリングができないからである。つまり、時間相関領域と時間相関領域の参照画像の時間的距離が０となるため、スケーリングに必要な除算ができない。

これに対して、注目領域において時間予測と視差予測が行われており、時間相関領域において時間予測のみ行われている場合、時間相関領域使用制限フラグを０とし、時間相関領域の動きベクトルを予測ベクトルの候補とする。このとき、従来手法のスケーリング方法でも問題ない。例えば、注目領域において時間予測が行われる場合、従来手法と同様の効果が得られる。また、例えば、注目領域において視差予測が行われる場合、注目領域とその参照画像の時間的距離が０となるため、スケーリングされた時間相関領域の予測ベクトルは０となる。

次に空間相関領域に対する制限方法について説明する。図１３にその例を示す。注目領域において時間予測と視差予測が行われる場合、参照画像インデックスが異なる周辺領域は、異なる特性となるので、空間相関領域使用フラグを１に設定する。これにより、参照画像インデックスが異なる空間相関領域が予測ベクトルの候補から外される。これにより、処理時間および符号化効率の観点においてメリットを得ることができる。

例えば、参照画像インデックスが異なる空間相関領域を使った予測ベクトルの算出処理を省略することで、処理時間を低減させることができる。また、例えば、予測ベクトルの候補が減るため、予測ベクトルインデックスフラグに割り当てる符号量を低減させることができ、符号化効率を向上させることができる。

さらに、例えば、注目領域において、時間予測のみ行われる場合、若しくは、視差予測のみ行われる場合、空間相関領域使用制限フラグを０とし、参照画像インデックスが異なる空間相関領域の動きベクトルを予測ベクトルの候補とする。このとき、従来手法のスケーリング方法でも問題がない。例えば、注目領域において時間予測が行われる場合、従来手法と同様の効果が得られる。また、例えば、注目領域において視差予測が行われる場合、注目領域とその参照画像の時間的距離が０となるため、スケーリングされた空間相関領域の予測ベクトルは０となる。

［画像符号化装置］
図１４は、画像処理装置である画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。

図１４に示される画像符号化装置１００は、例えばAVCやHEVC等の符号化方式のように、予測処理を用いて画像データを符号化する。ただし、画像符号化装置１００は、複数のビューからなる多視点画像を符号化する。以下においては、多視点画像の一例として、３つのビューからなる３視点画像を処理する場合について説明する。ただし、実際には、画像符号化装置１００は、任意の視点数（ビュー数）の多視点画像を符号化することができる。

図１４に示されるように画像符号化装置１００は、A/D変換部１０１、画面並べ替えバッファ１０２、演算部１０３、直交変換部１０４、量子化部１０５、可逆符号化部１０６、および蓄積バッファ１０７を有する。また、画像符号化装置１００は、逆量子化部１０８、逆直交変換部１０９、演算部１１０、ループフィルタ１１１、デコードピクチャバッファ１１２、選択部１１３、イントラ予測部１１４、動き視差予測・補償部１１５、予測画像選択部１１６、多視点デコードピクチャバッファ１２１、および相関領域判定部１２２を有する。

A/D変換部１０１は、入力された画像データをA/D変換し、変換後の画像データ（デジタルデータ）を、画面並べ替えバッファ１０２に供給し、記憶させる。画面並べ替えバッファ１０２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP（Group Of Picture）に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替え、フレームの順番を並び替えた画像を、その画像のビューIDおよびPOCとともに、演算部１０３に供給する。

また、画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、その画像のビューIDおよびPOCとともに、イントラ予測部１１４および動き視差予測・補償部１１５にも供給する。なお、ビューIDは、視点を識別するための情報であり、POCは、時刻を識別するための情報である。

演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き視差予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部１０４に出力する。

例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、イントラ予測部１１４から供給される予測画像を減算する。また、例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、動き視差予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算する。

直交変換部１０４は、演算部１０３から供給される差分情報に対して、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施す。なお、この直交変換の方法は任意である。直交変換部１０４は、その変換係数を量子化部１０５に供給する。

量子化部１０５は、直交変換部１０４から供給される変換係数を量子化する。量子化部１０５は、符号量の目標値に関する情報に基づいて量子化パラメータを設定し、その量子化を行う。なお、この量子化の方法は任意である。量子化部１０５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１０６に供給する。

可逆符号化部１０６は、量子化部１０５において量子化された変換係数を、任意の符号化方式で符号化する。また、可逆符号化部１０６は、イントラ予測のモードを示す情報等を含むイントラ予測情報をイントラ予測部１１４から取得し、インター予測のモードを示す情報や動き視差ベクトル情報などを含むインター予測情報を動き視差予測・補償部１１５から取得する。さらに、可逆符号化部１０６は、ループフィルタ１１１において使用されたフィルタ係数等を取得する。

可逆符号化部１０６は、これらの各種情報を任意の符号化方式で符号化し、符号化データのヘッダ情報の一部とする（多重化する）。可逆符号化部１０６は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ１０７に供給して蓄積させる。

可逆符号化部１０６の符号化方式としては、例えば、可変長符号化または算術符号化等が挙げられる。可変長符号化としては、例えば、H．264/AVC方式で定められているCAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）などが挙げられる。算術符号化としては、例えば、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）などが挙げられる。

蓄積バッファ１０７は、可逆符号化部１０６から供給された符号化データを、一時的に保持する。蓄積バッファ１０７は、所定のタイミングにおいて、保持している符号化データを、ビットストリームとして、例えば、後段の図示せぬ記録装置（記録媒体）や伝送路などに出力する。つまり、符号化された各種情報が復号側に供給される。

また、量子化部１０５において量子化された変換係数は、逆量子化部１０８にも供給される。逆量子化部１０８は、その量子化された変換係数を、量子化部１０５による量子化に対応する方法で逆量子化する。この逆量子化の方法は、量子化部１０５による量子化処理に対応する方法であればどのような方法であってもよい。逆量子化部１０８は、得られた変換係数を、逆直交変換部１０９に供給する。

逆直交変換部１０９は、逆量子化部１０８から供給された変換係数を、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。この逆直交変換の方法は、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法であればどのようなものであってもよい。逆直交変換された出力（局所的に復元された差分情報）は、演算部１１０に供給される。

演算部１１０は、逆直交変換部１０９から供給された逆直交変換結果、すなわち、局所的に復元された差分情報に、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き視差予測・補償部１１５から供給される予測画像を加算し、局所的に再構成された画像（以下、再構成画像と称する）を得る。その再構成画像は、ループフィルタ１１１またはデコードピクチャバッファ１１２に供給される。

ループフィルタ１１１は、デブロックフィルタや適応ループフィルタ等を含み、演算部１１０から供給される復号画像に対して適宜フィルタ処理を行う。例えば、ループフィルタ１１１は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ１１１は、そのデブロックフィルタ処理結果（ブロック歪みの除去が行われた復号画像）に対して、ウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。

なお、ループフィルタ１１１が、復号画像に対して任意のフィルタ処理を行うようにしてもよい。また、ループフィルタ１１１は、必要に応じて、フィルタ処理に用いたフィルタ係数等の情報を可逆符号化部１０６に供給し、それを符号化させるようにすることもできる。

ループフィルタ１１１は、フィルタ処理結果（以下、復号画像と称する）をデコードピクチャバッファ１１２に供給する。

デコードピクチャバッファ１１２は、演算部１１０から供給される再構成画像と、ループフィルタ１１１から供給される復号画像とをそれぞれ記憶する。また、デコードピクチャバッファ１１２は、その画像のビューIDおよびPOCを記憶する。

デコードピクチャバッファ１１２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部１１４等の外部からの要求に基づいて、記憶している再構成画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を、選択部１１３を介して、イントラ予測部１１４に供給する。また、デコードピクチャバッファ１１２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、動き視差予測・補償部１１５等の外部からの要求に基づいて、記憶している復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を、選択部１１３を介して、動き視差予測・補償部１１５に供給する。

選択部１１３は、デコードピクチャバッファ１１２から出力される画像の供給先を示す。例えば、イントラ予測の場合、選択部１１３は、デコードピクチャバッファ１１２からフィルタ処理されていない画像（再構成画像）を読み出し、周辺画素として、イントラ予測部１１４に供給する。

また、例えば、インター予測の場合、選択部１１３は、デコードピクチャバッファ１１２からフィルタ処理された画像（復号画像）を読み出し、参照画像として、それを動き視差予測・補償部１１５に供給する。

イントラ予測部１１４は、デコードピクチャバッファ１１２から、処理対象領域の周辺に位置する周辺領域の画像（周辺画像）を取得すると、その周辺画像の画素値を用いて、基本的にプレディクションユニット（PU）を処理単位として予測画像を生成するイントラ予測（画面内予測）を行う。イントラ予測部１１４は、予め用意された複数のモード（イントラ予測モード）でこのイントラ予測を行う。

イントラ予測部１１４は、候補となる全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像を用いて各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。

また、イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モード等、イントラ予測に関する情報を含むイントラ予測情報を、適宜可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。

動き視差予測・補償部１１５は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、デコードピクチャバッファ１１２から供給される参照画像とを用いて、基本的にPUを処理単位として、動き予測や視差予測（インター予測）を行い、検出された動き視差ベクトルに応じて補償処理を行い、予測画像（インター予測画像情報）を生成する。動き視差予測・補償部１１５は、予め用意された複数のモード（インター予測モード）でこのようなインター予測（画面間予測）を行う。

動き視差予測・補償部１１５は、候補となる全てのインター予測モードで予測画像を生成し、各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。動き視差予測・補償部１１５は、最適なインター予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。

また、動き視差予測・補償部１１５は、最適なインター予測モード等、インター予測に関する情報を含むインター予測情報を可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。

予測画像選択部１１６は、演算部１０３や演算部１１０に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、イントラ符号化の場合、予測画像選択部１１６は、予測画像の供給元としてイントラ予測部１１４を選択し、そのイントラ予測部１１４から供給される予測画像を演算部１０３や演算部１１０に供給する。また、例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部１１６は、予測画像の供給元として動き視差予測・補償部１１５を選択し、その動き視差予測・補償部１１５から供給される予測画像を演算部１０３や演算部１１０に供給する。

デコードピクチャバッファ１１２は、処理対象のビューの画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）のみを記憶するが、多視点デコードピクチャバッファ１２１は、各視点（ビュー）の画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を記憶する。つまり、多視点デコードピクチャバッファ１２１は、デコードピクチャバッファ１１２に供給された復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を取得し、デコードピクチャバッファ１１２とともにその復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を記憶する。

デコードピクチャバッファ１１２は、処理対象のビューが変わると、その復号画像を消去するが、多視点デコードピクチャバッファ１２１は、そのまま保持する。そして、デコードピクチャバッファ１１２などの要求に従って、記憶している復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を、「処理対象ではないビューの復号画像」として、デコードピクチャバッファ１１２に供給する。デコードピクチャバッファ１１２は、多視点デコードピクチャバッファ１２１から読み出した「処理対象ではないビューの復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）」を、選択部１１３を介して動き視差予測・補償部１１５に供給する。

相関領域判定部１２２は、注目領域や相関領域において行われる予測の種類（空間予測・時間予測・視差予測等）に応じて、時間相関領域使用制限フラグおよび空間相関領域使用制限フラグの値を設定する。相関領域判定部１２２は、値を設定した時間相関領域使用制限フラグおよび空間相関領域使用制限フラグを動き視差予測・補償部１１５に供給する。動き視差予測・補償部１１５は、それらのフラグによる制限の下、予測ベクトルの生成を行う。

また、相関領域判定部１２２は、値を設定した時間相関領域使用制限フラグおよび空間相関領域使用制限フラグを可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。すなわち、これらのフラグ情報は、可逆符号化部１０６において符号化され、例えばスライスヘッダ等に付加されて、復号側に伝送される。つまり、復号時の動き視差補償処理における予測ベクトルの再構築も、これらのフラグによる制限の下で行われる。

［動き視差予測・補償部］
図１５は、図１の動き視差予測・補償部の主な構成例を示すブロック図である。

図１５に示されるように、動き視差予測・補償部１１５は、動き視差ベクトル探索部１３１、予測画像生成部１３２、符号化情報蓄積バッファ１３３、および選択部１３４を有する。また、動き視差予測・補償部１１５は、空間相関予測ベクトル生成部１３５、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６、選択部１３７、符号化コスト算出部１３８、およびモード判定部１３９を有する。

動き視差ベクトル探索部１３１は、デコードピクチャバッファ１１２から復号画像画素値を取得し、画面並べ替えバッファ１０２から原画像画素値を取得する。動き視差ベクトル探索部１３１は、それらを用いて、処理対象である注目領域の参照画像インデックスを決定し、時間方向および視差方向の動き探索を行い、動きベクトルおよび視差ベクトルを生成する。

なお、以下において、時間方向、すなわち、フレーム（ピクチャ）間の動きを示す動きベクトルと、視差方向、すなわち、ビュー間の動きを示す視差ベクトルとを互いに区別する必要が無い場合、若しくは、その両方を指す場合、動き視差ベクトルと称する。

動き視差ベクトル探索部１３１は、参照画像インデックスと動き視差ベクトルとを予測画像生成部１３２および符号化コスト算出部１３８に供給する。

予測画像生成部１３２は、動き視差ベクトル探索部１３１から参照画像インデックスと動き視差ベクトルとを取得するとともに、デコードピクチャバッファ１１２から復号画像画素値を取得する。予測画像生成部１３２は、それらを用いて注目領域の予測画像を生成する。予測画像生成部１３２は、予測画像画素値を符号化コスト算出部１３８に供給する。

符号化情報蓄積バッファ１３３は、モード判定部１３９において最適モードに選択されたモードを示すモード情報、並びに、そのモードの参照画像インデックスおよび動き視差ベクトルを記憶する。符号化情報蓄積バッファ１３３は、所定のタイミングにおいて、若しくは、外部からの要求に従って、記憶しているそれらの情報を、選択部１３４に供給する。

選択部１３４は、符号化情報蓄積バッファ１３３から供給されたモード情報、参照画像インデックス、および動き視差ベクトルを空間相関予測ベクトル生成部１３５若しくは時間視差相関予測ベクトル生成部１３６に供給する。

空間相関予測ベクトル生成部１３５および時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理対象である注目領域の動きベクトルの予測値（予測ベクトル）を生成する。

空間相関予測ベクトル生成部１３５は、空間的な相関を利用して予測ベクトル（空間相関予測ベクトル）を生成する。より具体的には、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、選択部１３４を介して符号化情報蓄積バッファ１３３から、注目領域と同一のフレーム（注目フレーム）の、注目領域の空間的な周辺に位置する周辺領域（空間周辺領域）の動き情報に関する情報（モード情報、参照画像インデックス、および動き視差ベクトル等）を取得する。

空間相関予測ベクトル生成部１３５は、例えば、複数の空間周辺領域の動きベクトル（空間周辺動きベクトル）を用いてメジアン演算を行い、空間相関予測ベクトルを生成する。空間相関予測ベクトル生成部１３５は、生成した空間相関予測ベクトルを選択部１３７に供給する。

なお、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、以上のような処理を、相関領域判定部１２２の制御に従って行う。すなわち、空間相関領域使用制限フラグの値が１の場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、空間相関予測ベクトルの生成を行わない。また、空間相関領域使用制限フラグの値が０の場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、空間相関予測ベクトルを生成する。

時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、時間的な相関若しくは視差的な相関を利用して予測ベクトル（時間視差相関予測ベクトル（時間相関予測ベクトル若しくは視差相関予測ベクトル））を生成する。より具体的には、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、例えば、選択部１３４を介して符号化情報蓄積バッファ１３３から、注目領域の時間的な周辺に位置する周辺領域（時間周辺領域）の動き情報に関する情報を取得する。時間周辺領域とは、注目領域と同一ビュー（注目ビュー）の、注目フレームと異なるフレーム（ピクチャ）の注目領域に相当する位置の領域、若しくはその近傍の領域のことを示す。

また、例えば、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、選択部１３４を介して符号化情報蓄積バッファ１３３から、注目領域の視差的な周辺に位置する周辺領域（視差周辺領域）の動き情報に関する情報を取得する。視差周辺領域とは、注目領域のビュー（注目ビュー）と異なるビューの、注目フレームと同時刻のフレーム（ピクチャ）の注目領域に相当する位置の領域、若しくはその近傍の領域のことを示す。

時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、例えば、複数の時間周辺領域の動きベクトル（時間周辺動きベクトル）を用いてメジアン演算を行い、時間相関予測ベクトルを生成する。また、例えば、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、例えば、複数の視差周辺領域の動きベクトル（視差周辺動きベクトル）を用いてメジアン演算を行い、視差相関予測ベクトルを生成する。

時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、このように生成した時間視差相関予測ベクトルを選択部１３７に供給する。

なお、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、以上のような処理を、相関領域判定部１２２の制御に従って行う。すなわち、時間相関領域使用制限フラグの値が１の場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、時間視差相関予測ベクトルの生成を行わない。また、時間相関領域使用制限フラグの値が０の場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、時間視差相関予測ベクトルを生成する。

空間相関予測ベクトル生成部１３５および時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、それぞれ予測ベクトルを、インター予測モード毎に生成する。

選択部１３７は、空間相関予測ベクトル生成部１３５から供給される空間相関予測ベクトル、および、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６から供給される時間視差相関予測ベクトルを、符号化コスト算出部１３８に供給する。

符号化コスト算出部１３８は、予測画像生成部１３２から供給される予測画像画素値と、画面並べ替えバッファ１０２から供給される原画像画素値とを用いて、予測画像と原画像の差分値（差分画像）を、インター予測モード毎に算出する。また、符号化コスト算出部１３８は、その差分画像画素値を用いて、インター予測モード毎にコスト関数値（符号化コスト値とも称する）を算出する。

さらに、符号化コスト算出部１３８は、選択部１３７から供給された空間相関予測ベクトルと時間視差相関予測ベクトルとの内、動き視差ベクトル探索部１３１から供給された注目領域の動き視差ベクトルにより近いほうを、注目領域の予測ベクトルとして選択する。また、符号化コスト算出部１３８は、その予測ベクトルと注目領域の動き視差ベクトルとの差分値である差分動き視差ベクトルを生成する。符号化コスト算出部１３８は、インター予測モード毎に差分動き視差ベクトルを生成する。

符号化コスト算出部１３８は、各インター予測モードの、符号化コスト値、予測画像画素値、差分動き視差ベクトルを含む差分動き視差情報、および、予測ベクトルや参照画像インデックスを含む予測情報をモード判定部１３９に供給する。

モード判定部１３９は、符号化コスト値が最小となるインター予測モードを最適なモードとして選択する。モード判定部１３９は、最適なモードに選択したインター予測モードの予測画像画素値を、予測画像選択部１１６に供給する。

予測画像選択部１１６により、インター予測が選択された場合、モード判定部１３９は、最適なモードに選択したインター予測モードに関する情報であるモード情報、並びに、そのインター予測モードの差分動き視差情報および予測情報を、可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。これらの情報は、符号化され、復号側に伝送される。

また、モード判定部１３９は、最適なモードに選択したインター予測モードの、モード情報、差分動き視差情報、および予測情報を、符号化情報蓄積バッファ１３３に供給し、記憶させる。これらの情報は、注目領域より時間的に後に処理される他の領域に対する処理おいて、周辺領域の情報として利用される。

このようにすることにより、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、動き相関予測ベクトルだけでなく、視差相関予測ベクトルも生成することができる。したがって、動き視差予測・補償部１１５は、注目領域のベクトルが視差ベクトルの場合であっても、予測精度の高い予測ベクトルを生成することができる。これにより、画像符号化装置１００は、符号化効率の低減を抑制することができる。

また、相関領域判定部１２２が、予測方向の関係に基づいて、相関領域の使用を制御することにより、空間相関予測ベクトル生成部１３５および時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、予測ベクトルの生成において、予測精度の低い予測ベクトルを生成したり、処理を破綻させたりする等の不要な負荷の発生を抑制することができ、処理時間やメモリ使用量を低減することができる。また、この制限により、空間相関予測ベクトル生成部１３５および時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、予測精度の高い予測ベクトルを適切に生成することができるようになるので、符号化効率を向上させることができる。なお、本技術の場合、ベースビューの予測方式に制限を加えるので、従来の方式からの拡張が容易である。

さらに、相関領域の使用制限フラグを復号側に伝送することにより、復号側においても画像符号化装置１００と同様のベクトルの予測を行うことができる。つまり、画像符号化装置１００が生成した符号化データを正しく復号することができるだけでなく、復号の際も、処理時間やメモリ使用量を低減することができる。

［使用制限の例］
空間相関領域使用制限フラグおよび時間相関領域使用制限フラグの設定例を図１６に示す。

図１６に示されるように、時間相関領域において視差予測が行われている場合、時間相関領域の使用が禁止される。つまり、時間相関領域使用制限フラグの値が１に設定される。

また、時間相関領域において時間予測が行われ、かつ、注目領域において時間予測のみが行われる場合、時間相関領域の使用が禁止される。つまり、時間相関領域使用制限フラグの値が１に設定される。

それ以外の場合、時間相関領域の使用が許可される。つまり、時間相関領域使用制限フラグの値が０に設定される。

また、空間相関領域において視差予測が行われている場合、空間相関領域の使用が禁止される。つまり、空間相関領域使用制限フラグの値が１に設定される。

それ以外の場合、空間相関領域の使用が許可される。つまり、空間相関領域使用制限フラグの値が０に設定される。

［シンタックス］
図１７にこの場合のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す。図１７に示されるように、下から１２行目乃至下から３行目のように、ビューの合計数、ビューを区別するためのID、リストL0における視差予測の枚数、リストL0における視差予測で参照するビューのID、リストL1における視差予測の枚数、および、リストL1における視差予測で参照するビューのID等の情報がシーケンスパラメータセットに含められる。これらの情報は、多視点画像に必要な情報である。換言するに、本技術は、シーケンスパラメータセットに新たなシンタックスを追加することなく適用することができる。

図１８にこの場合のスライスヘッダのシンタックスの例を示す。図１８に示されるように、スライスヘッダでは、下から９行目および１０行目において、時間相関領域使用制限フラグが設定される。また、下から５行目において、空間相関領域使用制限フラグが設定される。

［符号化処理の流れ］
次に、以上のような画像符号化装置１００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図１９のフローチャートを参照して、符号化処理の流れの例を説明する。

ステップＳ１０１において、A/D変換部１０１は入力された画像をA/D変換する。ステップＳ１０２において、画面並べ替えバッファ１０２は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。

ステップＳ１０３において、イントラ予測部１１４は、イントラ予測処理を行う。ステップＳ１０４において、動き視差予測・補償部１１５は、インター動き予測処理を行う。ステップＳ１０５において、予測画像選択部１１６は、イントラ予測により生成された予測画像、および、インター予測により生成された予測画像の内、いずれか一方を選択する。

ステップＳ１０６において、演算部１０３は、ステップＳ１０２の処理により並び替えられた画像と、ステップＳ１０５の処理により選択された予測画像との差分を演算する（差分画像を生成する）。生成された差分画像は元の画像に較べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に比べて、データ量を圧縮することができる。

ステップＳ１０７において、直交変換部１０４は、ステップＳ１０６の処理により生成された差分画像を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、直交変換係数が出力される。ステップＳ１０８において、量子化部１０５は、ステップＳ１０７の処理により得られた直交変換係数を量子化する。

ステップＳ１０８の処理により量子化された差分画像は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップＳ１０９において、逆量子化部１０８は、ステップＳ１０８の処理により生成された量子化された直交変換係数（量子化係数とも称する）を量子化部１０５の特性に対応する特性で逆量子化する。ステップＳ１１０において、逆直交変換部１０９は、ステップＳ１０９の処理により得られた直交変換係数を、直交変換部１０４の特性に対応する特性で逆直交変換する。これにより差分画像が復元される。

ステップＳ１１１において、演算部１１０は、ステップＳ１０５において選択された予測画像を、ステップＳ１１０において生成された差分画像に加算し、局部的に復号された復号画像（再構成画像）を生成する。ステップＳ１１２において、ループフィルタ１１１は、ステップＳ１１１の処理により得られた再構成画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜行い、復号画像を生成する。

ステップＳ１１３において、デコードピクチャバッファ１１２や多視点デコードピクチャバッファ１２１は、ステップＳ１１２の処理により生成された復号画像、若しくは、ステップＳ１１１の処理により生成された再構成画像を記憶する。

ステップＳ１１４において、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０８の処理により量子化された直交変換係数を符号化する。すなわち、差分画像に対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。なお、可逆符号化部１０６は、予測に関する情報や、量子化に関する情報や、フィルタ処理に関する情報等を符号化し、ビットストリームに付加する。

ステップＳ１１５において、蓄積バッファ１０７は、ステップＳ１１４の処理により得られたビットストリームを蓄積する。蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、伝送路や記録媒体を介して復号側に伝送される。

ステップＳ１１６において量子化部１０５は、ステップＳ１１５の処理により蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量（発生符号量）に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化動作のレートを制御する。

ステップＳ１１６の処理が終了すると、符号化処理が終了される。

［インター動き予測処理の流れ］
次に、図２０のフローチャートを参照して、図１９のステップＳ１０４において実行されるインター動き予測処理の流れの例を説明する。

ステップＳ１２１において、相関領域判定部１２２は、相関領域制限フラグの値を設定する制限判定処理を行う。ステップＳ１２２において、動き視差ベクトル探索部１３１は、処理対象のインター予測モードについて、動き探索を行い、処理対象である注目領域の動き視差ベクトル（動きベクトルまたは視差ベクトル）を生成する。ステップＳ１２３において、予測画像生成部１３２は、ステップＳ１２２において生成された動き視差ベクトルを用いて補償処理を行って予測画像を生成する。ステップＳ１２４において、符号化コスト算出部１３８は、ステップＳ１２３において生成された予測画像と、原画像（入力画像）との差分画像を生成する。

ステップＳ１２５において、符号化コスト算出部１３８は、空間相関予測ベクトル生成部１３５や時間視差相関予測ベクトル生成部１３６等を用いてマージモード処理を行う。

ステップＳ１２６において、符号化コスト算出部１３８は、ステップＳ１２２において生成された注目領域の動き視差ベクトルと、ステップＳ１２５の処理により生成された注目領域の予測ベクトルとを比較し、注目領域においてマージモードが適用されるか否かを判定する。

両者が一致せず、マージモードが適用されないと判定した場合、符号化コスト算出部１３８は、処理をステップＳ１２７に進め、空間相関予測ベクトル生成部１３５や時間視差相関予測ベクトル生成部１３６等を用いて動き視差ベクトル予測処理を行う。ステップＳ１２７の処理が終了すると、符号化コスト算出部１３８は、処理をステップＳ１２８に進める。

また、ステップＳ１２６において、注目領域の動き視差ベクトルと予測ベクトルが一致し、注目領域においてマージモードが適用されると判定した場合、符号化コスト算出部１３８は、ステップＳ１２７の処理を省略し、ステップＳ１２８に進める。

ステップＳ１２８において、符号化コスト算出部１３８は、全てのインター予測モードで、以上の処理を行ったか否かを判定し、未処理のインター予測モードが存在すると判定された場合、処理をステップＳ１２１に戻し、その未処理のインター予測モードについて、それ以降の処理が繰り返されるように制御する。つまり、ステップＳ１２１乃至ステップＳ１２８の各処理が、各インター予測モードについて実行される。

ステップＳ１２８において、全てのインター予測モードについて処理を行ったと判定された場合、符号化コスト算出部１３８は、処理をステップＳ１２９に進める。ステップＳ１２９において、符号化コスト算出部１３８は、各インター予測モードのコスト関数値を算出する。

ステップＳ１３０において、モード判定部１３９は、ステップＳ１２９において算出されたコスト関数値（符号化コスト値）が最も小さいインター予測モードを最適なモード（最適インター予測モード）に決定する。

ステップＳ１３１において、予測画像生成部１３２は、その最適インター予測モードで予測画像を生成する。この予測画像は、予測画像選択部１１６に供給される。

ステップＳ１３２において、符号化情報蓄積バッファ１３３は、図１９のステップＳ１０５においてインター予測が選択された場合、最適インター予測モードのモード情報や動き情報（動き視差ベクトルや参照画像インデックス等）を記憶する。イントラ予測モードが選択された場合、動き視差ベクトルとしてゼロベクトルが記憶される。なお、これらの情報は、図１９のステップＳ１０５においてインター予測が選択された場合、可逆符号化部１０６にも供給され、符号化されて、復号側に伝送される。

ステップＳ１３２の処理が終了すると、符号化情報蓄積バッファ１３３は、インター動き予測処理を終了し、処理を図１９に戻す。

［制限判定処理の流れ］
次に、図２１のフローチャートを参照して、図２０のステップＳ１２１において実行される制限判定処理の流れの例を説明する。制限判定処理が開始されると、ステップＳ１４１において、相関領域判定部１２２は、符号化情報蓄積バッファ１３３より取得した参照画像インデックスを用いて、注目領域の参照画像をデコードピクチャバッファ１１２から取得する。

ステップＳ１４２において、相関領域判定部１２２は、符号化情報蓄積バッファ１３３より取得した参照画像インデックスを用いて、時間相関領域の参照画像をデコードピクチャバッファ１１２から取得する。

ステップＳ１４３において、相関領域判定部１２２は、それらの情報を用いて、時間相関領域において視差予測が行なわれるか否かを判定する。時間相関領域において視差予測が行なわれると判定した場合、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４４に進め、時間相関領域使用制限フラグを１に設定する。ステップＳ１４４の処理が終了すると、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４７に進める。

また、ステップＳ１４３において、時間相関領域において視差予測が行なわれないと判定した場合、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４５に進める。ステップＳ１４５において、相関領域判定部１２２は、注目領域において視差予測のみ行なわれるか否かを判定する。注目領域において視差予測のみ行なわれると判定された場合、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４４に戻す。つまり、時間相関領域使用制限フラグが１に設定される。

また、ステップＳ１４５において、注目領域において視差予測以外も行なわれると判定された場合、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４６に進める。ステップＳ１４６において、相関領域判定部１２２は、時間相関領域使用制限フラグを０に設定する。ステップＳ１４６の処理が終了すると、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４７に進める。

ステップＳ１４７において、相関領域判定部１２２は、注目領域において、視差予測が行なわれるか否かを判定する。注目領域において視差予測が行なわれないと判定した場合、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４８に進め、空間相関領域使用制限フラグの値を０に設定し、制限判定処理を終了し、処理を図２０に戻す。

また、ステップＳ１４７において、注目領域において視差予測が行なわれると判定した場合、相関領域判定部１２２は、処理をステップＳ１４９に進め、空間相関領域使用制限フラグを１に設定し、制限判定処理を終了し、処理を図２０に戻す。

［マージモード処理の流れ］
次に、図２２のフローチャートを参照して、図２０のステップＳ１２５において実行されるマージモード処理の流れの例を説明する。

マージモード処理が開始されると、ステップＳ１６１において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、空間周辺領域との相関性を利用して空間相関予測ベクトルを生成する空間相関予測処理を行う。ステップＳ１６２において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、時間周辺領域や視差周辺領域との相関性を利用して時間視差相関予測ベクトルを生成する時間相関予測処理を行う。

ステップＳ１６３において、符号化コスト算出部１３８は、ステップＳ１６１において生成された空間相関予測ベクトルと、ステップＳ１６２において生成された時間視差予測ベクトルとで、重複するベクトルを削除する。

ステップＳ１６４において、符号化コスト算出部１３８は、ベクトルが存在するか否かを判定する。空間相関予測ベクトル若しくは時間視差相関予測ベクトルが１つでも存在すると判定された場合、符号化コスト算出部１３８は、処理をステップＳ１６５に進める。

ステップＳ１６５において、符号化コスト算出部１３８は、ベクトルが複数存在するか否かを判定する。複数存在すると判定された場合、符号化コスト算出部１３８は、処理をステップＳ１６６に進め、マージインデックスを取得する。複数存在しないと判定された場合、符号化コスト算出部１３８は、ステップＳ１６６の処理を省略する。

注目領域の動きベクトルと一致する空間相関予測ベクトル若しくは時間視差相関予測ベクトルが存在する場合、符号化コスト算出部１３８は、ステップＳ１６７において、その一致するベクトルを予測ベクトルとして取得し、ステップＳ１６８において、参照画像インデックスを取得する。

ステップＳ１６８の処理を終了すると、符号化コスト算出部１３８は、マージモード処理を終了し、処理を図２０に戻す。

また、ステップＳ１６４において、空間相関予測ベクトル若しくは時間視差相関予測ベクトルが１つも存在しないと判定された場合、符号化コスト算出部１３８は、処理をステップＳ１６９に進める。

ステップＳ１６９において、符号化コスト算出部１３８は、予測ベクトルに初期値（例えばゼロベクトル）を与える。また、ステップＳ１７０において、符号化コスト算出部１３８は、参照画像インデックスに初期値（例えば０）を与える。

ステップＳ１７０の処理を終了すると、符号化コスト算出部１３８は、マージモード処理を終了し、処理を図２０に戻す。

［空間相関予測処理の流れ］
次に、図２３のフローチャートを参照して、図２２のステップＳ１６１において実行される空間相関予測処理の流れの例を説明する。

空間相関予測処理が開始されると、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、ステップＳ１８１において、空間相関領域の使用制限フラグが０であるか否かを判定する。空間相関領域使用制限フラグが１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、空間相関予測処理を終了し、処理を図２２に戻す。

また、ステップＳ１８１において、空間相関領域使用制限フラグが０であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８２に進め、周辺領域Ａ乃至Ｄ（図２）を順次１つずつ選択する。選択された周辺領域を注目周辺領域と称する。

ステップＳ１８３において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、ステップＳ１８２において選択された注目周辺領域（すなわち周辺領域Ａ乃至Ｄのいずれか）の予測モードがインター予測であるか否かを判定する。インター予測で無いと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８４に進める。ステップＳ１８４において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域の動きベクトルを予測ベクトルの候補から外す。

ステップＳ１８５において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域が周辺領域Ｄであるか否かを判定し、注目周辺領域が周辺領域Ｄであると判定された場合、空間相関予測処理を終了し、処理を図２２に戻す。

また、ステップＳ１８５において、注目周辺領域が周辺領域Ｄでないと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８２に戻し、それ以降の処理を繰り返す。すなわち、注目周辺領域が更新され、同様の処理が繰り返される。

また、ステップＳ１８３において、注目周辺領域の予測モードがインター予測であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８６に進める。

ステップＳ１８６において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、予測ユニットのパートモードが２Ｎ×Ｎ（図１の右上の例）であり、注目領域（処理対象の予測ユニット）のインデックスが１であるか否かを判定する。予測ユニットのパートモードが２Ｎ×Ｎであり、注目領域のインデックスが１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８７に進める。

ステップＳ１８７において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目領域が周辺領域Ｂと同じ動き情報を持つか否かを判定する。同じ動き情報を持つと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８４に戻す。

また、ステップＳ１８７において、注目領域の動き情報が周辺領域Ｂと異なると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８８に進める。また、ステップＳ１８６において、予測ユニットのパートモードが２Ｎ×Ｎでないと判定されるか、若しくは、予測ユニットのパートモードが２Ｎ×Ｎであるが注目領域のインデックスが１でないと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８８に進める。

ステップＳ１８８において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、予測ユニットのパートモードがＮ×２Ｎ（図１の左下の例）であり、注目領域（処理対象の予測ユニット）のインデックスが１であるか否かを判定する。予測ユニットのパートモードがＮ×２Ｎであり、注目領域のインデックスが１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８９に進める。

ステップＳ１８９において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目領域が周辺領域Ａと同じ動き情報を持つか否かを判定する。同じ動き情報を持つと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８４に戻す。

また、ステップＳ１８９において、注目領域の動き情報が周辺領域Ａと異なると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１９０に進める。また、ステップＳ１８８において、予測ユニットのパートモードがＮ×２Ｎでないと判定されるか、若しくは、予測ユニットのパートモードがＮ×２Ｎであるが注目領域のインデックスが１でないと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１９０に進める。

ステップＳ１９０において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、予測ユニットのパートモードがＮ×Ｎ（図１の右下の例）であり、注目領域（処理対象の予測ユニット）のインデックスが３であるか否かを判定する。予測ユニットのパートモードがＮ×Ｎであり、注目領域のインデックスが３であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１９１に進める。

ステップＳ１９１において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、周辺領域Ｘと周辺領域Ａが同じ動き情報を持ち、かつ、注目領域が周辺領域Ｂと同じ動き情報を持つか否かを判定する。周辺領域Ｘと周辺領域Ａが同じ動き情報を持ち、かつ、注目領域が周辺領域Ｂと同じ動き情報を持つと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８４に戻す。

また、ステップＳ１９１において、周辺領域Ｘの動き情報が周辺領域Ａと同じでないと判定されるか、若しくは、注目領域の動き情報が周辺領域Ｂと異なると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１９２に進める。

ステップＳ１９２において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、周辺領域Ｘと周辺領域Ｂが同じ動き情報を持ち、かつ、注目領域が周辺領域Ａと同じ動き情報を持つか否かを判定する。周辺領域Ｘと周辺領域Ｂが同じ動き情報を持ち、かつ、注目領域が周辺領域Ａと同じ動き情報を持つと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８４に戻す。

また、ステップＳ１９２において、周辺領域Ｘの動き情報が周辺領域Ｂと同じでないと判定されるか、若しくは、注目領域の動き情報が周辺領域Ａと異なると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１９３に進める。

また、ステップＳ１９０において、予測ユニットのパートモードがＮ×Ｎでないと判定されるか、若しくは、予測ユニットのパートモードがＮ×Ｎであるが注目領域のインデックスが３でないと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１９３に進める。

空間相関予測ベクトル生成部１３５は、ステップＳ１９３において、注目周辺領域の動きベクトルを保持し、ステップＳ１９４において、注目周辺領域の参照画像インデックスを保持する。ステップＳ１９４の処理が終了すると、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ１８５に戻す。

空間相関予測ベクトル生成部１３５は、以上のようにして予測ベクトルの候補（空間相関予測ベクトル）の絞り込みを行う。

［時間視差相関予測処理の流れ］
次に、図２４および図２５のフローチャートを参照して、図２２のステップＳ１６２において行われる時間視差相関予測処理の流れの例を説明する。

時間視差相関予測処理が開始されると、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、ステップＳ２０１において、時間相関領域使用制限フラグが０であるか否かを判定する。時間視差相関領域使用制限フラグが１であると判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、時間視差相関予測処理を終了し、処理を図２２に戻す。

また、ステップＳ２０１において、時間視差相関領域使用制限フラグが０であると判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２０２に進め、注目領域の参照画像インデックスを決定する。また、ステップＳ２０３において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、動き情報を予測するピクチャを決定する。さらに、ステップＳ２０４において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、動き情報を予測する領域（注目相関領域）を決定する。

ステップＳ２０５において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、注目相関領域がイントラ予測された領域であるか、若しくは、参照不可であるか否かを判定する。注目相関領域がイントラ予測された領域であると判定されるか、若しくは、注目相関領域が参照不可であると判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２０６に進める。

ステップＳ２０６において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、注目相関領域の動きベクトルを予測ベクトルの候補から外し、時間視差相関予測処理を終了し、処理を図２２に戻す。

また、ステップＳ２０５において、注目相関領域が参照可能なインター予測された領域であると判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２０７に進める。

ステップＳ２０７において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、注目相関領域がL1参照の領域であるか否かを判定する。注目相関領域がL1参照の領域であると判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２０８に進める。

時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、ステップＳ２０８において、注目相関領域の動きベクトルを取得し、ステップＳ２０９において、参照画像インデックスを取得し、ステップＳ２１０において、参照画像の飛び越しフラグを決定し、処理をステップＳ２１１に進める。また、ステップＳ２０７において、注目相関領域がL1参照の領域でないと判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２１１に進める。

ステップＳ２１１において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、注目相関領域がL0参照の領域であるか否かを判定する。注目相関領域がL0参照の領域であると判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２１２に進める。

時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、ステップＳ２１２において、注目相関領域の動きベクトルを取得し、ステップＳ２１３において、参照画像インデックスを取得し、ステップＳ２１４において、参照画像の飛び越しフラグを決定し、処理を図２５のステップＳ２２１に進める。また、図２４のステップＳ２１１において、注目相関領域がL0参照の領域でないと判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理を図２５のステップＳ２２１に進める。

図２５のステップＳ２２１において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、L1の飛び越しフラグのみ１であるか、若しくは、L0/L1の飛び越しフラグの値が等しく、L1の参照があるか否かを判定する。

L1の飛び越しフラグのみが１であると判定された場合、若しくは、L0/L1の飛び越しフラグの値が等しく、かつ、L1の参照があると判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２２２に進める。

ステップＳ２２２において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、L1参照のベクトルを取得する。ステップＳ２２３において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、L1参照の参照画像インデックスを取得し、処理をステップＳ２２６に進める。

また、ステップＳ２２１において、L1の飛び越しフラグが１ではない、若しくは、L0の飛び越しフラグも０であると判定され、かつ、L0/L1の飛び越しフラグの値が等しくない、若しくは、L1の参照がないと判定された場合、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理をステップＳ２２４に進める。

ステップＳ２２４において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、L0参照のベクトルを取得する。ステップＳ２２５において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、L0参照の参照画像インデックスを取得し、処理をステップＳ２２６に進める。

ステップＳ２２６において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、取得したL1参照のベクトルもしくはL0参照のベクトルを予測ベクトルとする。その際、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、注目領域や相関領域における参照画像との距離を用いてベクトルのスケーリングを行い、スケーリング結果を予測ベクトルとする。

ステップＳ２２６の処理が終了すると、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、処理を図２４に戻し、時間視差相関予測処理を終了し、処理を図２２に戻す。

［動き視差ベクトル予測処理の流れ］
次に、図２６のフローチャートを参照して、図２０のステップＳ１２７において実行される動き視差ベクトル予測処理の流れの例を説明する。

動き視差ベクトル予測処理が開始されると、ステップＳ２３１において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、空間相関予測処理を行い、空間相関予測ベクトルを生成する。ステップＳ２３２において、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、時間視差相関予測処理を行い、時間視差相関予測ベクトルを生成する。なお、この場合の、時間視差相関予測処理は、図２４および図２５のフローチャートを参照して説明した場合と同様に実行される。

ステップＳ２３３において、符号化コスト算出部１３８は、テップＳ２３１において生成された空間相関予測ベクトルと、ステップＳ２３２において生成された時間視差予測ベクトルとで、重複するベクトルを削除する。

符号化コスト算出部１３８は、残ったベクトルの内、注目領域の動きベクトルに最も近いベクトルを選択し、ステップＳ２３４においてそのベクトルを示す予測ベクトルインデックスを作成し、ステップＳ２３５において、そのベクトルを予測ベクトルとする。ステップＳ２３５の処理が終了すると、符号化コスト算出部１３８は、動き視差ベクトル予測処理を終了し、処理を図２０に戻す。

［空間相関予測処理の流れ］
次に、図２７のフローチャートを参照して、図２６のステップＳ２３１において実行される空間相関予測処理の流れの例を説明する。

空間相関予測処理が開始されると、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、図２７のステップＳ２４１において、周辺領域Ａ（図９のＡ０およびＡ１）についての動きベクトル予測処理である周辺領域Ａ動きベクトル予測処理を行う。

また、ステップＳ２４２において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、周辺領域Ｂ（図９のＢ０乃至Ｂ２）についての動きベクトル予測処理である周辺領域Ｂ動きベクトル予測処理を行う。

ステップＳ２４２の処理が終了すると、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、空間相関予測処理を終了し、処理を図２６に戻す。

［周辺領域Ａ動きベクトル予測処理の流れ］
次に、図２８のフローチャートを参照して、周辺領域Ａ動きベクトル予測処理の流れの例を説明する。

周辺領域Ａ動きベクトル予測処理が開始されると、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、ステップＳ２５１において、周辺領域Ａ０、Ａ１（図９）を順次１つずつ選択する。選択された周辺領域を注目周辺領域と称する。

ステップＳ２５２において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域が参照可能であり、非イントラであり、参照リストと参照画像インデックスが注目領域と等しいか否かを判定する。

注目周辺領域が参照可能なインター予測された領域であり、かつ、注目周辺領域の参照リストと参照画像インデックスが注目領域と等しいと判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２５３に進める。

ステップＳ２５３において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域の動きベクトルを予測ベクトルとして取得する。ステップＳ２５４において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域の参照インデックスを取得する。ステップＳ２５５において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目領域とその参照画像との距離や空間相関領域とその参照画像との距離等を用いて、スケーリングを行って予測ベクトルを算出する。ステップＳ２５５の処理が終了すると、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、周辺領域Ａ動きベクトル予測処理を終了し、処理を図２７に戻す。

また、ステップＳ２５２において、注目周辺領域が参照可能なインター予測された領域でないと判定されるか、若しくは、注目周辺領域の参照リストと参照画像インデックスが注目領域と異なると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２５６に進める。

ステップＳ２５６において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域が周辺領域Ａ１であるか否かを判定し、周辺領域Ａ１でないと判定された場合、処理をステップＳ２５１に戻す。

また、ステップＳ２５６において、注目周辺領域が周辺領域Ａ１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２５７に進める。

ステップＳ２５７において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、周辺領域Ａ０、Ａ１（図９）を順次１つずつ選択する。

ステップＳ２５８において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域が参照可能であり、非イントラであり、参照リストが注目領域と異なり、参照画像インデックスが注目領域と等しく、かつ、空間相関領域使用制限フラグが０であるか否かを判定する。

注目周辺領域が参照可能であり、非イントラであり、参照リストが注目領域と異なり、参照画像インデックスが注目領域と等しく、かつ、空間相関領域使用制限フラグが０であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２５３に戻す。

また、ステップＳ２５８において、注目周辺領域が参照可能なインター予測された領域でないと判定されるか、参照リストが注目領域と等しいと判定されるか、参照画像インデックスが注目領域と異なると判定されるか、若しくは、空間相関領域使用制限フラグが１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２５９に進める。

ステップＳ２５９において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域が参照可能であり、非イントラであり、参照リストが注目領域と等しく、かつ、空間相関領域使用制限フラグが０であるか否かを判定する。

注目周辺領域が参照可能であり、非イントラであり、参照リストが注目領域と等しく、かつ、空間相関領域使用制限フラグが０であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２５３に戻す。

また、ステップＳ２５９において、注目周辺領域が参照可能なインター予測された領域でないと判定されるか、参照リストが注目領域と異なると判定されるか、若しくは、空間相関領域使用制限フラグが１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２６０に進める。

ステップＳ２６０において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域が参照可能であり、非イントラであり、参照リストが注目領域と異なり、かつ、空間相関領域使用制限フラグが０であるか否かを判定する。

注目周辺領域が参照可能であり、非イントラであり、参照リストが注目領域と異なり、かつ、空間相関領域使用制限フラグが０であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２５３に戻す。

また、ステップＳ２６０において、注目周辺領域が参照可能なインター予測された領域でないと判定されるか、参照リストが注目領域と等しいと判定されるか、若しくは、空間相関領域使用制限フラグが１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理をステップＳ２６１に進める。

ステップＳ２６１において、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、注目周辺領域がＡ１であるか否かを判定し、注目周辺領域がＡ１でないと判定された場合、処理をステップＳ２５７に戻す。

また、ステップＳ２６１において、注目周辺領域がＡ１であると判定された場合、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、周辺領域Ａ動きベクトル予測処理を終了し、処理を図２７に戻す。

［周辺領域Ｂ動きベクトル予測処理の流れ］
図２９のフローチャートを参照して、周辺領域Ｂ動きベクトル予測処理の流れの例を説明する。

この周辺領域Ｂ動きベクトル予測処理は、処理対象とする周辺領域がＢ０乃至Ｂ２となること以外、図２８のフローチャートを参照して説明した周辺領域Ａ動きベクトル予測処理と同様に行われる。すなわち、図２９のステップＳ２７１乃至ステップＳ２８１の各処理は、図２８のステップＳ２５１乃至ステップＳ２６１の各処理と同様に行われる。

周辺領域Ｂ動きベクトル予測処理が終了すると、空間相関予測ベクトル生成部１３５は、処理を図２７に戻す。

以上のように各処理を実行することにより、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６は、動き相関予測ベクトルだけでなく、視差相関予測ベクトルも生成することができる。したがって、動き視差予測・補償部１１５は、注目領域のベクトルが視差ベクトルの場合であっても、予測精度の高い予測ベクトルを生成することができる。これにより、画像符号化装置１００は、符号化効率の低減を抑制することができる。

＜２．第２の実施の形態＞
［画像復号装置］
図３０は、画像処理装置である画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。図３０に示される画像復号装置３００は、図１４の画像符号化装置１００に対応する装置である。つまり、画像復号装置３００は、画像符号化装置１００が多視点画像を符号化して生成した符号化データ（ビットストリーム）を、画像符号化装置１００の符号化方法に対応する復号方法で復号し、多視点の復号画像を得る。

図３０に示されるように、画像復号装置３００は、蓄積バッファ３０１、可逆復号部３０２、逆量子化部３０３、逆直交変換部３０４、演算部３０５、ループフィルタ３０６、画面並べ替えバッファ３０７、およびD/A変換部３０８を有する。また、画像復号装置３００は、デコードピクチャバッファ３０９、選択部３１０、イントラ予測部３１１、動き視差補償部３１２、および選択部３１３を有する。

さらに、画像復号装置３００は、多視点デコードピクチャバッファ３２１を有する。

蓄積バッファ３０１は、伝送されてきた符号化データを蓄積し、所定のタイミングにおいてその符号化データを可逆復号部３０２に供給する。可逆復号部３０２は、蓄積バッファ３０１より供給された、図１４の可逆符号化部１０６により符号化された情報を、可逆符号化部１０６の符号化方式に対応する方式で復号する。可逆復号部３０２は、復号して得られた差分画像の量子化された係数データを、逆量子化部３０３に供給する。

また、可逆復号部３０２は、符号化データを復号して得られた最適な予測モードに関する情報を参照し、最適な予測モードにイントラ予測モードが選択されたかインター予測モードが選択されたかを判定する。可逆復号部３０２は、その判定結果に基づいて、その最適な予測モードに関する情報を、イントラ予測部３１１若しくは動き視差補償部３１２に供給する。つまり、例えば、画像符号化装置１００において最適な予測モードとしてイントラ予測モードが選択された場合、その最適な予測モードに関する情報であるイントラ予測情報等がイントラ予測部３１１に供給される。また、例えば、画像符号化装置１００において最適な予測モードとしてインター予測モードが選択された場合、その最適な予測モードに関する情報であるインター予測情報等が動き視差補償部３１２に供給される。

さらに、可逆復号部３０２は、空間相関使用制限フラグや時間相関使用制限フラグを動き視差補償部３１２に供給する。

逆量子化部３０３は、可逆復号部３０２により復号されて得られた量子化された係数データを、図１４の量子化部１０５の量子化方式に対応する方式で逆量子化し、得られた係数データを逆直交変換部３０４に供給する。逆直交変換部３０４は、図１４の直交変換部１０４の直交変換方式に対応する方式で逆量子化部３０３から供給される係数データを逆直交変換する。逆直交変換部３０４は、この逆直交変換処理により、画像符号化装置１００において直交変換される前の差分画像に対応する差分画像を得る。

逆直交変換されて得られた差分画像は、演算部３０５に供給される。また、演算部３０５には、選択部３１３を介して、イントラ予測部３１１若しくは動き視差補償部３１２から予測画像が供給される。

演算部３０５は、差分画像と予測画像とを加算し、画像符号化装置１００の演算部１０３により予測画像が減算される前の画像に対応する再構成画像を得る。演算部３０５は、その再構成画像をループフィルタ３０６に供給する。

ループフィルタ３０６は、供給された再構成画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜施して復号画像を生成する。例えば、ループフィルタ３０６は、再構成画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより、ブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ３０６は、そのデブロックフィルタ処理結果（ブロック歪みの除去が行われた再構成画像）に対して、ウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。

なお、ループフィルタ３０６が行うフィルタ処理の種類は任意であり、上述した以外のフィルタ処理を行ってもよい。また、ループフィルタ３０６が、図１４の画像符号化装置１００から供給されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うようにしてもよい。

ループフィルタ３０６は、フィルタ処理結果である復号画像を画面並べ替えバッファ３０７およびデコードピクチャバッファ３０９に供給する。なお、このループフィルタ３０６によるフィルタ処理は省略することもできる。つまり、演算部３０５の出力が、フィルタ処理されずに、デコードピクチャバッファ３０９に格納されるようにすることもできる。例えば、イントラ予測部３１１は、この画像に含まれる画素の画素値を周辺画素の画素値として利用する。

画面並べ替えバッファ３０７は、供給された復号画像の並べ替えを行う。すなわち、図１４の画面並べ替えバッファ１０２により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部３０８は、画面並べ替えバッファ３０７から供給された復号画像をD/A変換し、図示せぬディスプレイに出力し、表示させる。

デコードピクチャバッファ３０９は、供給される再構成画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）や復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を記憶する。また、デコードピクチャバッファ３０９は、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部３１１や動き視差補償部３１２等の外部の要求に基づいて、記憶している再構成画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）や復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を、選択部３１０を介してイントラ予測部３１１や動き視差補償部３１２に供給する。

イントラ予測部３１１は、図１４のイントラ予測部１１４と基本的に同様の処理を行う。ただし、イントラ予測部３１１は、符号化の際にイントラ予測により予測画像が生成された領域に対してのみ、イントラ予測を行う。

動き視差補償部３１２は、可逆復号部３０２から供給されるインター予測情報に基づいて動き視差補償を行い、予測画像を生成する。なお、動き視差補償部３１２は、可逆復号部３０２から供給されるインター予測情報に基づいて、符号化の際にインター予測が行われた領域に対してのみ、動き視差補償を行う。

動き視差補償部３１２は、予測処理単位の領域毎に、生成した予測画像を、選択部３１３を介して演算部３０５に供給する。

選択部３１３は、イントラ予測部３１１から供給される予測画像、若しくは、動き視差補償部３１２から供給される予測画像を演算部３０５に供給する。

デコードピクチャバッファ３０９は、処理対象のビューの画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）のみを記憶するが、多視点デコードピクチャバッファ３２１は、各視点（ビュー）の画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を記憶する。つまり、多視点デコードピクチャバッファ３２１は、デコードピクチャバッファ３０９に供給された復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を取得し、デコードピクチャバッファ３０９とともにその復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を記憶する。

デコードピクチャバッファ３０９は、処理対象のビューが変わると、その復号画像を消去するが、多視点デコードピクチャバッファ３２１は、そのまま保持する。そして、デコードピクチャバッファ３０９などの要求に従って、記憶している復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）を、「処理対象ではないビューの復号画像」として、デコードピクチャバッファ３０９に供給する。デコードピクチャバッファ３０９は、多視点デコードピクチャバッファ３２１から読み出した「処理対象ではないビューの復号画像（並びに、その画像のビューIDおよびPOC）」を、選択部３１０を介して動き視差補償部３１２に供給する。

［動き視差補償部］
図３１は、動き視差補償部３１２の主な構成例を示すブロック図である。

図３０に示されるように、動き視差補償部３１２は、符号化情報蓄積バッファ３３１、選択部３３２、空間相関予測ベクトル生成部３３３、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４、選択部３３５、演算部３３６、および予測画像生成部３３７を有する。

符号化情報蓄積バッファ３３１は、可逆復号部３０２において得られた、モード情報、差分動き視差情報、および予測情報を取得する。また、符号化情報蓄積バッファ３３１は、予測画像生成部３３７において使用された復号済みの動き視差ベクトルを記憶する。この動き視差ベクトルは、他の領域に対する処理において周辺領域の動き視差ベクトルとして使用される。

符号化情報蓄積バッファ３３１は、モード情報を、選択部３３２を介して、空間相関予測ベクトル生成部３３３、若しくは、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４の、予測情報において指定される予測ベクトルの種類（空間相関予測ベクトル若しくは時間視差相関予測ベクトル）に対応する方に供給する。

また、符号化情報蓄積バッファ３３１は、復号済みの周辺領域の動き視差ベクトルを、空間相関予測ベクトル生成部３３３および時間視差相関予測ベクトル生成部３３４に供給する。

さらに、符号化情報蓄積バッファ３３１は、差分動き視差情報に含まれる差分動き視差ベクトルを演算部３３６に供給する。また、符号化情報蓄積バッファ３３１は、予測情報に含まれる参照画像インデックスを予測画像生成部３３７に供給する。

空間相関予測ベクトル生成部３３３は、可逆復号部３０２において符号化データより抽出された空間相関領域使用制限フラグを取得する。また、空間相関予測ベクトル生成部３３３は、その空間相関領域使用制限フラグに従って、符号化情報蓄積バッファ３３１からモード情報や復号済み動き視差ベクトル等を取得し、それらの情報基づいて、空間相関予測ベクトルを生成する。この生成方法は、空間相関予測ベクトル生成部１３５の場合と同様である。ただし、空間相関予測ベクトル生成部３３３の場合、最適なインター予測モードは予め決められているので、そのモードについてのみ空間相関予測ベクトルを生成すればよい。空間相関予測ベクトル生成部３３３は、生成した空間相関予測ベクトルを、選択部３３５を介して演算部３３６に供給する。

時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、可逆復号部３０２において符号化データより抽出された時間相関領域使用制限フラグを取得する。また、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、その時間相関領域使用制限フラグに従って、符号化情報蓄積バッファ３３１からモード情報や復号済み動き視差ベクトル等を取得し、それらの情報基づいて、時間視差相関予測ベクトルを生成する。この生成方法は、時間視差相関予測ベクトル生成部１３６の場合と同様である。ただし、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４の場合、最適なインター予測モードは予め決められているので、そのモードについてのみ時間視差相関予測ベクトルを生成すればよい。時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、生成した時間視差相関予測ベクトルを、選択部３３５を介して演算部３３６に供給する。

選択部３３５は、空間相関予測ベクトル生成部３３３から空間相関予測ベクトルを供給された場合、それを演算部３３６に供給する。また、選択部３３５は、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４から時間視差相関予測ベクトルを供給された場合、それを演算部３３６に供給する。

演算部３３６は、選択部３３５から供給される空間相関予測ベクトル若しくは時間視差相関予測ベクトルに、符号化情報蓄積バッファ３３１から供給される差分動き視差ベクトルを加算し、注目領域の動き視差ベクトルを再構築する。演算部３３６は、再構築された注目領域の動き視差ベクトルを予測画像生成部３３７に供給する。

予測画像生成部３３７は、演算部３３６より供給される、再構築された注目領域の動き視差ベクトルと、符号化情報蓄積バッファ３３１から供給される参照画像インデックスと、デコードピクチャバッファ３０９から供給される周辺領域の画像である周辺画像画素値とを用いて、予測画像を生成する。予測画像生成部３３７は、生成した予測画像画素値を選択部３１３に供給する。

このようにすることにより、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、動き相関予測ベクトルだけでなく、視差相関予測ベクトルも生成することができる。したがって、動き視差補償部３１２は、注目領域のベクトルが視差ベクトルの場合であっても、予測精度の高い予測ベクトルを生成することができる。これにより、画像復号装置３００は、符号化効率の向上を実現することができる。

また、相関領域判定部１２２が生成した相関領域の使用制限フラグを用いて相関領域の使用を制御することにより、空間相関予測ベクトル生成部３３３および時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、予測ベクトルの再構築において、予測精度の低い予測ベクトルを再構築したり、処理を破綻させたりする等の不要な負荷の発生を抑制することができ、処理時間やメモリ使用量を低減することができる。また、この制限により、空間相関予測ベクトル生成部３３３および時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、予測精度の高い予測ベクトルを適切に生成することができるようになるので、符号化効率を向上させることができる。なお、本技術の場合、ベースビューの予測方式に制限を加えるので、従来の方式からの拡張が容易である。

［復号処理の流れ］
次に、以上のような画像復号装置３００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図３２のフローチャートを参照して、復号処理の流れの例を説明する。

復号処理が開始されると、ステップＳ３０１において、蓄積バッファ３０１は、伝送されてきたビットストリームを蓄積する。ステップＳ３０２において、可逆復号部３０２は、蓄積バッファ３０１から供給されるビットストリーム（符号化された差分画像情報）を復号する。このとき、イントラ予測情報やインター予測情報等、ビットストリームに含められた差分画像情報以外の各種情報も復号される。

ステップＳ３０３において、逆量子化部３０３は、ステップＳ３０２の処理により得られた、量子化された直交変換係数を逆量子化する。ステップＳ３０４において逆直交変換部３０４は、ステップＳ３０３において逆量子化された直交変換係数を逆直交変換する。

ステップＳ３０５において、イントラ予測部３１１若しくは動き視差補償部３１２は、供給された情報を用いて予測処理を行う。ステップＳ３０６において、演算部３０５は、ステップＳ３０４において逆直交変換されて得られた差分画像情報に、ステップＳ３０５において生成された予測画像を加算する。これにより再構成画像が生成される。

ステップＳ３０７において、ループフィルタ３０６は、ステップＳ３０６において得られた再構成画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜行う。

ステップＳ３０８において、画面並べ替えバッファ３０７は、ステップＳ３０７においてフィルタ処理されて生成された復号画像の並べ替えを行う。すなわち画像符号化装置１００の画面並べ替えバッファ１０２により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。

ステップＳ３０９において、D/A変換部３０８は、フレームの順序が並べ替えられた復号画像をD/A変換する。この復号画像が図示せぬディスプレイに出力され、表示される。

ステップＳ３１０において、デコードピクチャバッファ３０９は、ステップＳ３０７においてフィルタ処理されて得られた復号画像を記憶する。この復号画像は、インター予測処理において参照画像として利用される。

ステップＳ３１０の処理が終了すると、復号処理が終了される。

［予測処理の流れ］
次に、図３３のフローチャートを参照して、図３２のステップＳ３０５において実行される予測処理の流れの例を説明する。

予測処理が開始されると、可逆復号部３０２は、ステップＳ３３１において、処理対象の注目領域が符号化の際にイントラ予測が行われたか否かを判定する。イントラ予測が行われたと判定された場合、可逆復号部３０２は、処理をステップＳ３３２に進める。

この場合、イントラ予測部３１１は、ステップＳ３３２において、可逆復号部３０２からイントラ予測モード情報を取得し、ステップＳ３３３において、イントラ予測によって予測画像を生成する。予測画像が生成されると、イントラ予測部３１１は、予測処理を終了し、処理を図３２に戻す。

また、ステップＳ３３１において、注目領域がインター予測の行われた領域であると判定した場合、可逆復号部３０２は、処理をステップＳ３３４に進める。ステップＳ３３４において、動き視差補償部３１２は、動き視差補償処理を行う。動き視差補償処理が終了すると、動き視差補償部３１２は、予測処理を終了し、処理を図３２に戻す。

［動き視差補償処理の流れ］
次に、図３４のフローチャートを参照して、図３３のステップＳ３３４において実行される動き視差補償処理の流れの例を説明する。

動き視差補償処理が開始されると、ステップＳ３５１において、符号化情報蓄積バッファ３３１は、ステップＳ３５１において復号されたモード情報、動き視差情報、および予測情報等を記憶する。

ステップＳ３５２において、空間相関予測ベクトル生成部３３３、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４、選択部３３５、および演算部３３６は、動き視差ベクトル生成処理を行い、注目領域の動き視差ベクトルを再構築する。

動き視差ベクトルが再構築されると、ステップＳ３５３において、予測画像生成部３３７は、その動き視差ベクトルを用いて予測画像を生成する。

予測画像が生成されると、予測画像生成部３３７は、動き視差補償処理を終了し、処理を図３３に戻す。

［動き視差ベクトル生成処理の流れ］
次に、図３５のフローチャートを参照して、図３４のステップＳ３５２において実行される動き視差ベクトル生成処理の流れの例を説明する。

動き視差ベクトル生成処理が開始されると、符号化情報蓄積バッファ３３１は、ステップＳ３７１において、予測情報からスキップモードであるか否かを判定する。スキップモードであると判定された場合、符号化情報蓄積バッファ３３１は、処理をステップＳ３７２に進める。ステップＳ３７２において、空間相関予測ベクトル生成部３３３乃至演算部３３６は、マージモード処理を行い、マージモードで動き視差ベクトルを再構築する。なお、このマージモード処理においては、図２２のフローチャートを参照して説明した各処理と同様の処理が行われる。マージモード処理が終了すると、演算部３３６は、動き視差ベクトル生成処理を終了し、処理を図３４に戻す。

また、図３５のステップＳ３７１において、スキップモードではないと判定された場合、符号化情報蓄積バッファ３３１は、処理をステップＳ３７３に進める。ステップＳ３７３において、符号化情報蓄積バッファ３３１は、予測情報からマージモードであるか否かを判定する。マージモードであると判定された場合、符号化情報蓄積バッファ３３１は、処理をステップＳ３７２に戻し、マージモード処理を実行させる。

また、ステップＳ３７３において、マージモードではないと判定された場合、符号化情報蓄積バッファ３３１は、処理をステップＳ３７４に進める。

ステップＳ３７４において、符号化情報蓄積バッファ３３１は、参照画像のインデックスを取得する。ステップＳ３７５において、符号化情報蓄積バッファ３３１は、差分動き視差ベクトルを取得する。

ステップＳ３７６において、空間相関予測ベクトル生成部３３３若しくは時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、動き視差ベクトル予測処理を行う。この動き視差ベクトル予測処理は、図２６のフローチャートを参照して説明した場合と同様に行われる。ただし、この場合、予測方法は決められているので、空間相関予測処理と時間視差相関予測処理の内、いずれか一方（予測情報により指定される方）が行われる。

ステップＳ３７７において、演算部３３６は、ステップＳ３７６において再構築された予測ベクトルと、差分動き視差ベクトルとを加算し、動き視差ベクトルを再構築する。

ステップＳ３７７の処理が終了すると、演算部３３６は、動き視差ベクトル生成処理を終了し、処理を図３４に戻す。

以上のように各処理を実行することにより、時間視差相関予測ベクトル生成部３３４は、動き相関予測ベクトルだけでなく、視差相関予測ベクトルも生成することができる。したがって、動き視差補償部３１２は、注目領域のベクトルが視差ベクトルの場合であっても、予測精度の高い予測ベクトルを生成することができる。これにより、画像復号装置３００は、符号化効率の向上を実現することができる。

なお、本技術は、例えば、MPEG、H．26x等の様に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報（ビットストリーム）を、衛星放送、ケーブルテレビジョン、インターネット、または携帯電話機などのネットワークメディアを介して受信する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。また、本技術は、光、磁気ディスク、およびフラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。さらに、本技術は、それらの画像符号化装置および画像復号装置などに含まれる動き予測補償装置にも適用することができる。

＜３．第３の実施の形態＞
［コンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

図３７において、パーソナルコンピュータ５００のCPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５１３からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５１０も接続されている。

入出力インタフェース５１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１１、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５１２、ハードディスクなどより構成される記憶部５１３、モデムなどより構成される通信部５１４が接続されている。通信部５１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース５１０にはまた、必要に応じてドライブ５１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５１３にインストールされる。

上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。

この記録媒体は、例えば、図３７に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）,DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、若しくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５１３に含まれるハードディスクなどで構成される。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。

また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置は、衛星放送、ケーブルＴＶなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、４つの応用例について説明する。

＜４．第４の実施の形態＞
［第１の応用例：テレビジョン受像機］
図３８は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置９００は、アンテナ９０１、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、表示部９０６、音声信号処理部９０７、スピーカ９０８、外部インタフェース９０９、制御部９１０、ユーザインタフェース９１１、及びバス９１２を備える。

チューナ９０２は、アンテナ９０１を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９０２は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ９０３へ出力する。即ち、チューナ９０２は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送部としての役割を有する。

デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ９０４へ出力する。また、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームからEPG（Electronic Program Guide）などの補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部９１０に供給する。なお、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。

デコーダ９０４は、デマルチプレクサ９０３から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ９０４は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部９０５へ出力する。また、デコーダ９０４は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部９０７へ出力する。

映像信号処理部９０５は、デコーダ９０４から入力される映像データを再生し、表示部９０６に映像を表示させる。また、映像信号処理部９０５は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部９０６に表示させてもよい。また、映像信号処理部９０５は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部９０５は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUI（Graphical User Interface）の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。

表示部９０６は、映像信号処理部９０５から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD（Organic ElectroLuminescence Display）（有機ELディスプレイ）など）の映像面上に映像又は画像を表示する。

音声信号処理部９０７は、デコーダ９０４から入力される音声データについてD/A変換及び増幅などの再生処理を行い、スピーカ９０８から音声を出力させる。また、音声信号処理部９０７は、音声データについてノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。

外部インタフェース９０９は、テレビジョン装置９００と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース９０９を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ９０４により復号されてもよい。即ち、外部インタフェース９０９もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送部としての役割を有する。

制御部９１０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、テレビジョン装置９００の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９１１から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置９００の動作を制御する。

ユーザインタフェース９１１は、制御部９１０と接続される。ユーザインタフェース９１１は、例えば、ユーザがテレビジョン装置９００を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９１１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９１０へ出力する。

バス９１２は、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、音声信号処理部９０７、外部インタフェース９０９及び制御部９１０を相互に接続する。

このように構成されたテレビジョン装置９００において、デコーダ９０４は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、テレビジョン装置９００での画像の復号に際して、符号化効率の低減の抑制を実現することができる。

＜５．第５の実施の形態＞
［第２の応用例：携帯電話機］
図３９は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機９２０は、アンテナ９２１、通信部９２２、音声コーデック９２３、スピーカ９２４、マイクロホン９２５、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、制御部９３１、操作部９３２、及びバス９３３を備える。

アンテナ９２１は、通信部９２２に接続される。スピーカ９２４及びマイクロホン９２５は、音声コーデック９２３に接続される。操作部９３２は、制御部９３１に接続される。バス９３３は、通信部９２２、音声コーデック９２３、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、及び制御部９３１を相互に接続する。

携帯電話機９２０は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録などの動作を行う。

音声通話モードにおいて、マイクロホン９２５により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック９２３に供給される。音声コーデック９２３は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック９２３は、圧縮後の音声データを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック９２３へ出力する。音声コーデック９２３は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。

また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部９３１は、文字を表示部９３０に表示させる。また、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部９３１へ出力する。制御部９３１は、表示部９３０に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。

記録再生部９２９は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、ＲＡＭ又はフラッシュメモリなどの内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB（Unallocated Space Bitmap）メモリ、又はメモリカードなどの外部装着型の記憶媒体であってもよい。

また、撮影モードにおいて、例えば、カメラ部９２６は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成した画像データを画像処理部９２７へ出力する。画像処理部９２７は、カメラ部９２６から入力される画像データを符号化し、符号化ストリームを記憶再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。

また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部９２８は、画像処理部９２７により符号化された映像ストリームと、音声コーデック９２３から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部９２８へ出力する。多重分離部９２８は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部９２７、音声ストリームを音声コーデック９２３へ出力する。画像処理部９２７は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部９３０に供給され、表示部９３０により一連の画像が表示される。音声コーデック９２３は、音声ストリームを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。

このように構成された携帯電話機９２０において、画像処理部９２７は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、携帯電話機９２０での画像の符号化及び復号に際して、符号化効率の低減を抑制することができる。

＜６．第６の実施の形態＞
［第３の応用例：記録再生装置］
図４０は、上述した実施形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示している。記録再生装置９４０は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置９４０は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置９４０は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置９４０は、音声データ及び映像データを復号する。

記録再生装置９４０は、チューナ９４１、外部インタフェース９４２、エンコーダ９４３、HDD（Hard Disk Drive）９４４、ディスクドライブ９４５、セレクタ９４６、デコーダ９４７、OSD（On-Screen Display）９４８、制御部９４９、及びユーザインタフェース９５０を備える。

チューナ９４１は、アンテナ（図示せず）を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９４１は、復調により得られた符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。即ち、チューナ９４１は、記録再生装置９４０における伝送部としての役割を有する。

外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。外部インタフェース９４２は、例えば、IEEE1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェースなどであってよい。例えば、外部インタフェース９４２を介して受信される映像データ及び音声データは、エンコーダ９４３へ入力される。即ち、外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０における伝送部としての役割を有する。

エンコーダ９４３は、外部インタフェース９４２から入力される映像データ及び音声データが符号化されていない場合に、映像データ及び音声データを符号化する。そして、エンコーダ９４３は、符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。

HDD９４４は、映像及び音声などのコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラムおよびその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD９４４は、映像及び音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。

ディスクドライブ９４５は、装着されている記録媒体へのデータの記録及び読み出しを行う。ディスクドライブ９４５に装着される記録媒体は、例えばDVDディスク（DVD-Video、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等）又はBlu-ray（登録商標）ディスクなどであってよい。

セレクタ９４６は、映像及び音声の記録時には、チューナ９４１又はエンコーダ９４３から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD９４４又はディスクドライブ９４５へ出力する。また、セレクタ９４６は、映像及び音声の再生時には、HDD９４４又はディスクドライブ９４５から入力される符号化ビットストリームをデコーダ９４７へ出力する。

デコーダ９４７は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ９４７は、生成した映像データをOSD９４８へ出力する。また、デコーダ９０４は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。

OSD９４８は、デコーダ９４７から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD９４８は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。

制御部９４９は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置９４０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９５０から入力される操作信号に応じて、記録再生装置９４０の動作を制御する。

ユーザインタフェース９５０は、制御部９４９と接続される。ユーザインタフェース９５０は、例えば、ユーザが記録再生装置９４０を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９５０は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９４９へ出力する。

このように構成された記録再生装置９４０において、エンコーダ９４３は、上述した実施形態に係る画像符号化装置の機能を有する。また、デコーダ９４７は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、記録再生装置９４０での画像の符号化及び復号に際して、符号化効率の低減を抑制することができる。

＜７．第７の実施の形態＞
［第４の応用例：撮像装置］
図４１は、上述した実施形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示している。撮像装置９６０は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。

撮像装置９６０は、光学ブロック９６１、撮像部９６２、信号処理部９６３、画像処理部９６４、表示部９６５、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、制御部９７０、ユーザインタフェース９７１、及びバス９７２を備える。

光学ブロック９６１は、撮像部９６２に接続される。撮像部９６２は、信号処理部９６３に接続される。表示部９６５は、画像処理部９６４に接続される。ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０に接続される。バス９７２は、画像処理部９６４、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、及び制御部９７０を相互に接続する。

光学ブロック９６１は、フォーカスレンズ及び絞り機構などを有する。光学ブロック９６１は、被写体の光学像を撮像部９６２の撮像面に結像させる。撮像部９６２は、CCD（Charge Coupled Device）又はCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを有し、撮像面に結像した光学像を光電変換によって電気信号としての画像信号に変換する。そして、撮像部９６２は、画像信号を信号処理部９６３へ出力する。

信号処理部９６３は、撮像部９６２から入力される画像信号に対してニー補正、ガンマ補正、色補正などの種々のカメラ信号処理を行う。信号処理部９６３は、カメラ信号処理後の画像データを画像処理部９６４へ出力する。

画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを符号化し、符号化データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した符号化データを外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８へ出力する。また、画像処理部９６４は、外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８から入力される符号化データを復号し、画像データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した画像データを表示部９６５へ出力する。また、画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを表示部９６５へ出力して画像を表示させてもよい。また、画像処理部９６４は、OSD９６９から取得される表示用データを、表示部９６５へ出力する画像に重畳してもよい。

OSD９６９は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を生成して、生成した画像を画像処理部９６４へ出力する。

外部インタフェース９６６は、例えばUSB入出力端子として構成される。外部インタフェース９６６は、例えば、画像の印刷時に、撮像装置９６０とプリンタとを接続する。また、外部インタフェース９６６には、必要に応じてドライブが接続される。ドライブには、例えば、磁気ディスク又は光ディスクなどのリムーバブルメディアが装着され、リムーバブルメディアから読み出されるプログラムが、撮像装置９６０にインストールされ得る。さらに、外部インタフェース９６６は、LAN又はインターネットなどのネットワークに接続されるネットワークインタフェースとして構成されてもよい。即ち、外部インタフェース９６６は、撮像装置９６０における伝送部としての役割を有する。

メディアドライブ９６８に装着される記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、又は半導体メモリなどの、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアであってよい。また、メディアドライブ９６８に記録媒体が固定的に装着され、例えば、内蔵型ハードディスクドライブ又はSSD（Solid State Drive）のような非可搬性の記憶部が構成されてもよい。

制御部９７０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、撮像装置９６０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９７１から入力される操作信号に応じて、撮像装置９６０の動作を制御する。

ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０と接続される。ユーザインタフェース９７１は、例えば、ユーザが撮像装置９６０を操作するためのボタン及びスイッチなどを有する。ユーザインタフェース９７１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９７０へ出力する。

このように構成された撮像装置９６０において、画像処理部９６４は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、撮像装置９６０での画像の符号化及び復号に際して、符号化効率の低減を抑制することができる。

なお、本明細書では、閾値などの様々な情報が、符号化ストリームのヘッダに多重化されて、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。しかしながら、これら情報を伝送する手法はかかる例に限定されない。例えば、これら情報は、符号化ビットストリームに多重化されることなく、符号化ビットストリームと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像（スライス若しくはブロックなど、画像の一部であってもよい）と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の記録媒体（又は同一の記録媒体の別の記録エリア）に記録されてもよい。さらに、情報と画像（又はビットストリーム）とは、例えば、複数フレーム、１フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）多視点画像の注目領域の予測方向に応じて、前記注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用を制限する制限部と、
前記制限部により使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成部と
を備える画像処理装置。
（２）前記制限部は、視差方向の予測を行う、前記注目領域と同一ビューの異なる時刻の相関領域の使用を禁止する
前記（１）に記載の画像処理装置。
（３）前記制限部は、視差方向のみの予測を行う注目領域の相関領域であって、時間方向の予測を行う、前記注目領域と同一ビューの異なる時刻の相関領域の使用を禁止する
前記（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（４）前記制限部は、視差方向の予測を行う、前記注目領域と異なるビューの同一時刻の相関領域の使用を禁止する
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像処理装置。
（５）前記制限部は、前記相関領域の制限を示す制限情報を生成する
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像処理装置。
（６）前記制限部により生成された制限情報を伝送する伝送部をさらに備える
前記（５）に記載の画像処理装置。
（７）画像処理装置の画像処理方法であって、
制限部が、多視点画像の注目領域の予測方向に応じて、前記注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用を制限し、
予測ベクトル生成部が、使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する
画像処理方法。
（８）多視点画像の注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域を制限する制限情報を受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記制限情報により使用が禁止されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成部と
を備える画像処理装置。
（９）画像処理装置の画像処理方法であって、
受け取り部が、多視点画像の注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域を制限する制限情報を受け取り、
予測ベクトル生成部が、受け取られた前記制限情報により使用が禁止されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する
画像処理方法。

１００画像符号化装置，１１５動き視差予測・補償部，１２１多視点デコードピクチャバッファ，１２２相関領域判定部，１３１動き視差ベクトル探索部，１３２予測画像生成部，１３３符号化情報蓄積バッファ，１３４選択部，１３５空間相関予測ベクトル生成部，１３６時間視差相関予測ベクトル生成部，１３７選択部，１３８符号化コスト算出部，１３９モード判定部，３００画像復号装置，３１２動き視差補償部，３２１多視点デコードピクチャバッファ，３３１符号化情報蓄積バッファ，３３２選択部，３３３空間相関予測ベクトル生成部，３３４時間視差相関予測ベクトル生成部，３３５選択部，３３６演算部，３３７予測画像生成部

Claims

多視点画像の注目領域の予測方向に応じて、前記注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用を制限する制限部と、
前記制限部により使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成部と
を備える画像処理装置。
前記制限部は、視差方向の予測を行う、前記注目領域と同一ビューの異なる時刻の相関領域の使用を禁止する
請求項１に記載の画像処理装置。
前記制限部は、視差方向のみの予測を行う注目領域の相関領域であって、時間方向の予測を行う、前記注目領域と同一ビューの異なる時刻の相関領域の使用を禁止する
請求項１に記載の画像処理装置。
前記制限部は、視差方向の予測を行う、前記注目領域と異なるビューの同一時刻の相関領域の使用を禁止する
請求項１に記載の画像処理装置。
前記制限部は、前記相関領域の制限を示す制限情報を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
前記制限部により生成された制限情報を伝送する伝送部をさらに備える
請求項５に記載の画像処理装置。
画像処理装置の画像処理方法であって、
制限部が、多視点画像の注目領域の予測方向に応じて、前記注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域の使用を制限し、
予測ベクトル生成部が、使用が制限されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する
画像処理方法。
多視点画像の注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域を制限する制限情報を受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記制限情報により使用が禁止されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成部と
を備える画像処理装置。
画像処理装置の画像処理方法であって、
受け取り部が、多視点画像の注目領域のベクトルの予測値である予測ベクトルの候補を得る相関領域を制限する制限情報を受け取り、
予測ベクトル生成部が、受け取られた前記制限情報により使用が禁止されていない相関領域のベクトルを用いて前記予測ベクトルを生成する
画像処理方法。