JP2016015734A - 動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、送信装置、送信方法及び送信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】隣接ブロックの動き情報を使用して符号化を行う場合に、処理負荷を抑え、動き情報の符号化効率を向上させる。【解決手段】空間結合動き情報候補リスト生成部１０００は、符号化対象ブロックに空間的に隣接する複数の符号化済みの隣接ブロックの動き情報を符号化対象ブロックの動き情報の候補として算出し、動き情報の候補リストを生成する。結合動き情報候補リスト削除部１００１は、空間結合動き情報候補リスト生成部１０００により生成された候補リストに含まれる動き情報の候補の中で、冗長な動き情報の候補を候補リストから削除する。時間結合動き情報候補リスト生成部１００２は、符号化対象ブロックに時間的に隣接する符号化済みの隣接ブロックの動き情報を利用して符号化対象ブロックの動き情報の候補を算出し、結合動き情報候補リスト削除部１００１により処理された候補リストに追加する。【選択図】図１０

Description

本発明は、動き補償予測を用いた動画像符号化技術に関し、特に動き補償予測に利用す
る動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、送信装置、送信方法及び送信プログラムに関する。

ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４（以後、ＡＶＣ）等に代表される動画像符号化では
、ピクチャを矩形ブロックに分割し、ピクチャ間でブロック単位に動き推定、補償を行う
動き補償予測が用いられる。動き補償予測において各ブロックで生成される動きベクトル
は、その符号量を削減するために、予測処理が施される。

ＡＶＣでは、隣接するブロックの動きベクトルの間に強い相関があることを利用して、
隣接ブロックから予測値を算出し、その予測値との差分ベクトルを符号化することによっ
て符号量を削減している。しかし、これらの予測方法では、参照する隣接ブロックの位置
が限定されているために、予測が当たらないと、動きベクトルの差分が大きくなり、発生
符号量が増加する課題があった。また、動きベクトルの符号量は削減されるものの、予測
方向や参照画像インデックス等の他の動き情報は処理対象のブロック毎に符号化されるの
で、効率的な符号化に至っていないという課題もあった。

これらの課題を解決するために、特許文献１のように、複数の隣接ブロックの中から参
照する隣接ブロックを特定する付加情報を符号化することによって、処理対象のブロック
の動き情報を符号化せずに、隣接ブロックの動き情報を使用して符号化を行い、符号量を
削減するマージ符号化技術が用いられる。

特開平１０−２７６４３９号公報

マージ符号化は、処理対象のブロックの動き情報を符号化せずに、空間及び時間的に隣
接するブロックの動き情報を使用して符号化を行うことで、符号量を削減して符号化効率
を向上させている。また、参照する隣接ブロックの候補を複数用意し、参照する隣接ブロ
ックを特定する付加情報を符号化することによって、より符号化対象ブロックの動き情報
に近い隣接ブロックを参照できるようにしている。

そのため、参照隣接ブロック候補に同じ動き情報を持つ隣接ブロックが複数含まれてい
ると、参照隣接ブロック候補で表現可能な動き情報の種類が少なくなり、結果として符号
化効率の向上に結びつかない。そこで、参照隣接ブロック候補の動き情報を詳細に比較し
、同じ動き情報を持つ参照隣接ブロック候補を削減すると、処理量の増加につながる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、隣接ブロックの動き
情報を使用して符号化を行う場合に、処理負荷が少なく、動き情報の符号化効率を向上さ
せる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の動画像符号化装置は、動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化装置であって、前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成部を備える。前記候補リスト生成部は、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出する。
本発明のさらに別の態様は、動画像符号化方法である。この方法は、動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化方法であって、前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップを含む。前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出する。
本発明のさらに別の態様は、送信装置である。この装置は、動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理部と、パケット化された前記符号化データを送信する送信部と、を備える。前記動画像符号化方法は、前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップを含む。前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出する。
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップと、を含む。前記動画像符号化方法は、前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップを含む。前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記
録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有
効である。

本発明によれば、動き情報を処理する際の負荷を抑制しつつ、動き情報の符号化効率を
向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の構成を示す図である。 符号化対象画像の一例を示す図である。 予測ブロックサイズの詳細な定義を示す図である。 図４（ａ）〜（ｄ）は、動き補償予測の予測方向について説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置における符号化処理の動作の流れ示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置における復号処理の動作の流れを示すフローチャートである。 図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１における動き補償予測において使用される動き情報を符号化するための２つの予測モードを説明する図である。 実施の形態１の動画像符号化装置における予測モード判定部の詳細な構成を示す図である。 実施の形態１における図９の結合動き情報算出部の構成を示す図である。 図５のステップＳ５０２の動き補償予測モード／予測信号生成処理の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１における図１１の結合動き情報候補リスト生成の詳細動作を説明するフローチャートである。 空間結合動き情報候補リスト生成に用いる空間候補ブロック群を示す図である。 空間結合動き情報候補リスト生成の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 実施の形態１における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 時間結合動き情報候補リスト生成に用いる時間候補ブロック群を示す図である。 時間結合動き情報候補リスト生成の詳細動作を説明するフローチャートである。 時間結合動き情報に対する基準動きベクトル値ＣｏｌＭｖに対する、Ｌ０予測、Ｌ１予測に対して登録する動きベクトル値ｍｖＬ０ｔ、ｍｖＬ１ｔの算出手法を説明する図である。 第１結合動き情報候補リスト追加部の詳細動作を説明するフローチャートである。 組み合わせ検査回数と結合動き情報候補Ｍと結合動き情報候補Ｎの関係を説明する図である。 第２結合動き情報候補リスト追加部の詳細動作を説明するフローチャートである。 図１１の結合予測モード評価値生成処理の詳細動作を説明するフローチャートである。 結合動き情報候補数が５の場合のＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列を示す図である。 図１１の予測モード評価値生成処理の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１の動画像復号装置における動き情報復号部の詳細な構成を示す図である。 図７の動き情報復号処理の詳細動作を説明するフローチャートである。 図２８の結合予測動き情報復号処理の詳細動作を説明するフローチャートである。 図２８の予測動き情報復号処理の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較内容を示す図である。 実施の形態２における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 実施の形態２における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 実施の形態３における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態３における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 実施の形態３における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較内容を示す図である。 実施の形態４における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態４における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 実施の形態４における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較内容を示す図である。 実施の形態５における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態５における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 実施の形態５における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較内容を示す図である。 実施の形態５における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。 ブロックＡ０の使用可能状況を説明する図である。 実施の形態６における図９の結合動き情報算出部の構成を示す図である。 実施の形態６における結合動き情報候補リスト生成の詳細動作を説明するフローチャートである。 実施の形態６における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較内容を示す図である。 実施の形態６における結合動き情報候補削除における動き情報候補の比較関係を示す図である。

以下、図面とともに本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置、動画像符号化方法、
動画像符号化プログラム、並びに動画像復号装置、動画像復号方法、動画像復号プログラ
ムの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明には同一要素には同一
符号を付与して重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
［動画像符号化装置全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の構成を示す図である。以下、
各部の動作について説明する。実施の形態１に係る動画像符号化装置は、入力端子１００
、減算部１０１、直交変換・量子化部１０２、予測誤差符号化部１０３、逆量子化・逆変
換部１０４、加算部１０５、復号画像メモリ１０６、動きベクトル検出部１０７、動き補
償予測部１０８、予測モード判定部１０９、動き情報符号化部１１０、動き情報メモリ１
１１、多重化部１１２、及び出力端子１１３を備える。

入力端子１００より入力される画像信号から符号化処理対象の予測ブロックの画像信号
が、予測ブロックの位置情報と予測ブロックサイズに基づいて切り出され、予測ブロック
の画像信号は、減算部１０１、動きベクトル検出部１０７及び予測モード判定部１０９に
供給される。

図２は、符号化対象画像の一例を示す図である。実施の形態１に係る予測ブロックサイ
ズに関しては、図２に示すように符号化対象画像が６４×６４画素の符号化ブロック（Ｃ
Ｕ）単位で符号化処理され、予測ブロックは符号化ブロックが更に分割された単位で構成
される。最大予測ブロックサイズは符号化ブロックと同じ６４×６４画素で、最小予測ブ
ロックサイズは４×４画素である。符号化ブロックの予測ブロックへの分割構成は、非分
割（２Ｎ×２Ｎ）、水平・垂直への分割（Ｎ×Ｎ）、水平方向のみへの分割（２Ｎ×Ｎ）
、垂直方向のみへの分割（Ｎ×２Ｎ）が可能である。水平・垂直への分割の場合のみ、更
に分割された予測ブロックを符号化ブロックとして階層的に予測ブロックに分割でき、そ
の階層をＣＵ分割数で表現する。

図３は、予測ブロックサイズの詳細な定義を示す図である。ＣＵ分割数が０であって最
大の予測ブロックサイズである６４画素×６４画素から、ＣＵ分割数が３であって最小の
予測ブロックサイズである４画素×４画素までの１３の予測ブロックサイズが存在するこ
とになる。

本発明の実施の形態１に係る予測ブロックの分割構成に関して、この組み合わせに限定
されない。また、動画像符号化装置における予測ブロックサイズの選択は、符号化ブロッ
ク単位で符号化効率のより良い構造を適応的に選択することが可能であるが、実施の形態
１は予測ブロック単位での画面間予測及び画面間動き情報の符号化に注目したものである
ため、最適な予測ブロックサイズの選択に関する構成要素及び説明を省略する。以降の動
画像符号化装置の動作に関しては、選択した予測ブロックサイズ単位で施される動作を説
明する。

図１に戻り、減算部１０１は、入力端子１００より供給される画像信号と予測モード判
定部１０９より供給される予測信号を減算して予測誤差信号を算出し、予測誤差信号を直
交変換・量子化部１０２に供給する。

直交変換・量子化部１０２は、減算部１０１より供給される予測誤差信号に直交変換及
び量子化を施し、量子化された予測誤差信号を予測誤差符号化部１０３及び逆量子化・逆
変換部１０４に供給する。

予測誤差符号化部１０３は、直交変換・量子化部１０２より供給される量子化された予
測誤差信号をエントロピー符号化して、予測誤差信号に対する符号列を生成して、多重化
部１１２に供給する。

逆量子化・逆変換部１０４は、直交変換・量子化部１０２より供給される量子化された
予測誤差信号に対して、逆量子化や逆直交変換などの処理を行い、復号予測誤差信号を生
成し加算部１０５に供給する。

加算部１０５は、逆量子化・逆変換部１０４より供給される復号予測誤差信号と、予測
モード判定部１０９より供給される予測信号を加算して、復号画像信号を生成し、復号画
像信号を復号画像メモリ１１６に供給する。

復号画像メモリ１０６は、加算部１０５より供給される復号画像信号を格納する。また
、画像全体の復号が完了した復号画像については参照画像として１以上の所定画像数記憶
し、参照画像信号を動きベクトル検出部１０７と動き補償予測部１０８に供給する。

動きベクトル検出部１０７は、入力端子１００より供給される予測ブロックの画像信号
と、復号画像メモリ１０６に記憶された参照画像信号の入力を受けて、各参照画像に対す
る動きベクトルを検出し、動きベクトル値を予測モード判定部１０９に供給する。

一般的な動きベクトルの検出方法は、画像信号と同一位置より所定の移動量だけ移動さ
せた参照画像に相当する画像信号について誤差評価値を算出し、誤差評価値が最小となる
移動量を動きベクトルとする。誤差評価値としては、画素毎の差分絶対値の総和ＳＡＤ（
Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）や、画素毎の二乗誤差値の総
和ＳＳＥ（Ｓｕｍ ｏｆ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）等を利用する。さらに、動きベク
トルの符号化に関わる符号量も誤差評価値に含めることも可能である。

動き補償予測部１０８は、予測モード判定部１０９より指定される参照画像指定情報と
、動きベクトル値に従って、復号画像メモリ１０６内の参照画像指定情報で示される参照
画像を、動きベクトル値だけ予測ブロックの画像信号と同一位置より移動させた位置の画
像信号を取得して予測信号を生成する。

予測モード判定部１０９より指定される予測モードが単予測の場合には、１つの参照画
像から取得した予測信号を動き補償予測信号とし、予測モードが双予測の場合には、２つ
の参照画像から取得した予測信号を重みづけ平均したものを動き補償予測信号とし、動き
補償予測信号を予測モード判定部１０９に供給する。ここでは双予測の重みづけ平均の比
率を１：１とする。

図４（ａ）〜（ｄ）は、動き補償予測の予測種別について説明するための図である。単
一の参照画像からの予測を行う処理を単予測と定義し、単予測の場合はＬ０予測またはＬ
１予測という２つの参照画像管理リストに登録された参照画像のいずれか一方を利用する
。

図４（ａ）は単予測であってＬ０予測の参照画像（ＲｅｆＬ０Ｐｉｃ）が符号化対象画
像（ＣｕｒＰｉｃ）より前の時刻にある場合を示している。図４（ｂ）は単予測であって
Ｌ０予測の参照画像が符号化対象画像より後の時刻にある場合を示している。同様に、図
４（ａ）および図４（ｂ）のＬ０予測の参照画像をＬ１予測の参照画像（ＲｅｆＬ１Ｐｉ
ｃ）に置き換えて単予測を行うこともできる。

２つの参照画像からの予測を行う処理を双予測と定義し、双予測の場合はＬ０予測とＬ
１予測の双方を利用してＢＩ予測と表現する。図４（ｃ）は双予測であってＬ０予測の参
照画像が符号化対象画像より前の時刻にあって、Ｌ１予測の参照画像が符号化対象画像よ
り後の時刻にある場合を示している。図４（ｄ）は双予測であってＬ０予測の参照画像と
Ｌ１予測の参照画像が符号化対象画像より前の時刻にある場合を示している。このように
、Ｌ０／Ｌ１の予測種別と時間の関係は、Ｌ０が過去方向、Ｌ１が未来方向とは限定され
ずに用いることが可能である。

図１に戻り、予測モード判定部１０９は、動きベクトル検出部１０７より入力される各
参照画像に対して検出された動きベクトル値と、動き情報メモリ１１１に格納された動き
情報（予測種別、動きベクトル値、及び参照画像指定情報）をもとに、実施の形態１にお
いて定義した動き補償予測モードのそれぞれに対して用いられる、参照画像指定情報と動
きベクトル値を動き補償予測部１０８に設定する。設定した値によって、動き補償予測部
１０８から供給される動き補償予測信号と、入力端子１００より供給される予測ブロック
の画像信号を用いて、最適な動き補償予測モードを決定する。

予測モード判定部１０９は、決定した予測モード、及び予測モードに応じた予測種別、
動きベクトル、及び参照画像指定情報を特定する情報を、動き情報符号化部１１０に供給
し、決定した予測モード及びその予測モードに対する、予測種別、動きベクトル値、及び
参照画像指定情報を動き情報メモリ１１１に供給すると共に、減算部１０１及び加算部１
０５に決定した予測モードに対応する予測信号を供給する。

動画像符号化装置において、基準とする参照画像を符号化するために同一画面内の符号
化済画像を用いて予測を行う画面内予測が行われるが、実施の形態１は画面間予測に注目
したものであるため、画面内予測に関連する構成要素は省略する。予測モード判定部１０
９の詳細な構成については後述する。

動き情報符号化部１１０は、予測モード判定部１０９より供給される予測モード、及び
予測モードに応じた予測種別、動きベクトル、及び参照画像指定情報を特定する情報を所
定のシンタックス構造に従って符号化することで、動き情報の符号列を生成し、多重化部
１１２に供給する。

動き情報メモリ１１１は、予測モード判定部１０９より供給される動き情報（予測種別
、動きベクトル、及び参照画像インデックス）を、最小予測ブロックサイズ単位を基準と
して所定画像分記憶する。処理対象の予測ブロックの隣接ブロックの動き情報を空間候補
ブロック群とし、処理対象の予測ブロックと同一位置にあるＣｏｌＰｉｃ上のブロックと
その周辺ブロックの動き情報を時間候補ブロック群とする。

ＣｏｌＰｉｃとは、処理対象の予測ブロックとは別の復号済みの画像であって、復号画
像メモリ１０６に参照画像として記憶されている。実施の形態１では、ＣｏｌＰｉｃは直
前に復号した参照画像とする。なお、実施の形態１では、ＣｏｌＰｉｃは直前に復号した
参照画像としたが、表示順で直前の参照画像や表示順で直後の参照画像でもよく、符号化
ストリーム中に、ＣｏｌＰｉｃに用いる参照画像を直接指定することも可能である。

動き情報メモリ１１１は、空間候補ブロック群と時間候補ブロック群の動き情報を、候
補ブロック群の動き情報として予測モード判定部１０９に供給する。多重化部１１２は、
予測誤差符号化部１０３から供給される予測誤差の符号化列と、動き情報符号化部１１０
から供給される動き情報の符号化列を多重化することで符号化ビットストリームを生成し
、出力端子１１３経由で、記録媒体・伝送路等に当該符号化ビットストリームを出力する
。

図１に示した動画像符号化装置の構成は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉ
ｎｇ Ｕｎｉｔ）、フレームメモリ、ハードディスクなどを備える情報処理装置等のハー
ドウェアによっても実現可能である。

図５は、本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置における符号化処理の動作の流
れ示すフローチャートである。予測ブロック単位毎に、入力端子１００より処理対象の予
測ブロック画像を取得する（Ｓ５００）。動きベクトル検出部１０７は、処理対象の予測
ブロック画像と復号画像メモリ１０６に格納された複数の参照画像より、参照画像毎の動
きベクトル値を算出する（Ｓ５０１）。

続いて、予測モード判定部１０９は、動きベクトル検出部１０７より供給される動きベ
クトルと、動き情報メモリ１１１に格納された動き情報を用いて、実施の形態１において
定義した動き補償予測モードのそれぞれに対する予測信号を、動き補償予測部１０８を用
いて取得し、最適な予測モードを選択し、予測信号を生成する（Ｓ５０２）。ステップＳ
５０２の処理の詳細については後述する。

続いて、減算部１０１は、処理対象の予測ブロック画像と予測モード判定部１０９より
供給された予測信号との差分を予測誤差信号として算出する（Ｓ５０３）。動き情報符号
化部１１０は、予測モード判定部１０９より供給される予測モード、及び予測モードに応
じた予測種別、動きベクトル、及び参照画像指定情報を特定する情報を所定のシンタック
ス構造に従って符号化し、動き情報の符号化データを生成する（Ｓ５０４）。

続いて、予測誤差符号化部１０３は、直交変換・量子化部１０２で生成された量子化さ
れた予測誤差信号をエントロピー符号化して、予測誤差の符号化データを生成する（Ｓ５
０５）。多重化部１１２は、動き情報符号化部１１０から供給される動き情報の符号化デ
ータと、予測誤差符号化部１０３から供給される予測誤差の符号化データを多重化し、符
号化ビットストリームを生成する（Ｓ５０６）。

加算部１０５は、逆量子化・逆変換部１０４より供給される復号予測誤差信号と、予測
モード判定部１０９より供給される予測信号を加算して、復号画像信号を生成する（Ｓ５
０７）。加算部１０５によって、生成された復号画像信号が復号画像メモリ１０６に供給
、格納され、以降に符号化する符号化画像の動き補償予測処理に用いられる（Ｓ５０８）
。動き情報メモリ１１１は、動きベクトル検出部１０７より供給される動き情報（予測種
別、動きベクトル、及び参照画像指定情報）を最小の予測ブロックサイズ単位で格納する
（Ｓ５０９）。

［動画像復号装置全体構成］
図６は、本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置の構成を示す図である。以下、各
部の動作について説明する。実施の形態１に係る動画像復号装置は、入力端子６００、多
重分離部６０１、予測差分情報復号部６０２、逆量子化・逆変換部６０３、加算部６０４
、復号画像メモリ６０５、動き情報復号部６０６、動き情報メモリ６０７、動き補償予測
部６０８、及び出力端子６０９を備える。

入力端子６００より符号化ビットストリームが多重分離部６０１に供給される。多重分
離部６０１は、供給された符号化ビットストリームの符号列を予測誤差情報の符号化列と
、予測モード、並びに予測モードに応じた予測種別、動きベクトル、及び参照画像指定情
報を特定する情報で構成される動き情報の符号化列に分離する。当該予測誤差情報の符号
化列を予測差分情報復号部６０２に供給し、当該動き情報の符号化列を動き情報復号部６
０６に供給する。

予測差分情報復号部６０２は、多重分離部６０１より供給された予測誤差情報の符号化
列を復号し、量子化された予測誤差信号を生成する。予測差分情報復号部６０２は、生成
した量子化された予測誤差信号を逆量子化・逆変換部６０３に供給する。

逆量子化・逆変換部６０３は、予測差分情報復号部６０２より供給される量子化された
予測誤差信号を逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差信号を生成し、復号予
測誤差信号を加算部６０４に供給する。

加算部６０４は、逆量子化・逆変換部６０３より供給される復号予測誤差信号と、動き
補償予測部６０８より供給される予測信号を加算して復号画像信号を生成し、復号画像信
号を復号画像メモリ６０５に供給する。

復号画像メモリ６０５は、図１の動画像符号化装置における復号画像メモリ１０６と同
じ機能を有し、加算部６０４から供給された復号画像信号を格納し、参照画像信号を動き
補償予測部６０８に供給する。また、復号画像メモリ６０５は、格納された復号画像信号
を再生時刻に合わせて、画像の表示順序に従い出力端子６０９に供給する。

動き情報復号部６０６は、多重分離部６０１より供給される動き情報の符号化列より、
予測モード、並びに予測モードに応じた予測種別、動きベクトル、及び参照画像指定情報
を特定する情報を動き情報として復号する。復号した動き情報と、動き情報メモリ６０７
より供給される候補ブロック群の動き情報より、動き補償予測に用いる予測種別、動きベ
クトル及び参照画像指定情報を再生し、動き補償予測部６０８に供給する。また、動き情
報復号部６０６は再生した動き情報を、動き情報メモリ６０７に供給する。動き情報復号
部６０６の詳細な構成については後述する。

動き情報メモリ６０７は、図１の動画像符号化装置における動き情報メモリ１１１と同
じ機能を持ち、動き情報復号部６０６より供給される再生した動き情報を最小予測ブロッ
クサイズ単位を基準として所定画像分記憶する。また、動き情報メモリ６０７は、空間候
補ブロック群と時間候補ブロック群の動き情報を、候補ブロック群の動き情報として動き
情報復号部６０６に供給する。

動き補償予測部６０８は、図１の動画像符号化装置における動き補償予測部１０８と同
じ機能を持ち、動き情報復号部６０６より供給される動き情報に基づいて、復号画像メモ
リ６０５内の参照画像指定情報が示す参照画像を、動きベクトル値だけ予測ブロックの画
像信号と同一位置より移動させた位置の画像信号を取得して予測信号を生成する。動き補
償予測の予測種別が双予測であれば、各予測種別の予測信号を平均したものを予測信号と
して生成し、予測信号を加算部６０４に供給する。

出力端子６０９は、復号画像メモリ６０５より供給された復号画像信号を、ディスプレ
イなどの表示媒体に出力することで、復号画像信号が再生される。

図６に示した動画像復号装置の構成も、図１に示した動画像符号化装置の構成と同様に
、ＣＰＵ、フレームメモリ、ハードディスクなどを備える情報処理装置等のハードウェア
によっても実現可能である。

図７は、本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置における復号処理の動作の流れを
示すフローチャートである。多重分離部６０１は、入力端子６００より供給された符号化
ビットストリームを予測誤差情報の符号化列と、動き情報の符号化列に分離する（Ｓ７０
０）。分離された動き情報の符号化列は動き情報復号部６０６に供給され、動き情報メモ
リ６０７より供給される候補ブロック群の動き情報を用いて、復号対象ブロックの動き情
報を復号する（Ｓ７０１）。ステップＳ７０１の処理の詳細については後述する。

分離された予測誤差情報の符号化列は、予測差分情報復号部６０２に供給され、量子化
された予測誤差信号として復号され、逆量子化・逆変換部６０３で逆量子化や逆直交変換
などの処理を施されることで、復号予測誤差信号が生成される（Ｓ７０２）。

動き情報復号部６０６より、復号対象ブロックの動き情報が動き補償予測部６０８に供
給され、動き補償予測部６０８は動き情報にしたがって動き補償予測を行い予測信号を算
出する（Ｓ７０３）。加算部６０４は、逆量子化・逆変換部６０３から供給された復号予
測誤差信号と、動き補償予測部６０８から供給された予測信号とを加算し、復号画像信号
を生成する（Ｓ７０４）。

加算部６０４より供給された復号画像信号は、復号画像メモリ６０５に格納される（Ｓ
７０５）と共に、動き情報復号部６０６より供給された復号対象ブロックの動き情報が動
き情報メモリ６０７に格納される（Ｓ７０６）。これで、予測ブロック単位の復号処理が
終了する。

［実施の形態１の詳細機能説明］
本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の予測モード判定部１０９の動作、図５
のフローチャートにおけるステップＳ５０２の処理、並びに本発明の実施の形態１に係る
動画像復号装置における動き情報復号部６０６の動作、図７のフローチャートにおけるス
テップＳ７０１の処理の詳細動作を、以下説明する。

［実施の形態１における動き補償予測モードの定義］
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１における動き補償予測において使用され
る動き情報を符号化するための２つの予測モードを説明するための図である。第一の予測
モードは、予測対象ブロックと当該予測対象ブロックに隣接する符号化済ブロックにおけ
る時間方向や空間方向の動きの連続性を用いて、当該予測対象ブロックは自身の動き情報
を直接符号化せずに、空間及び時間的に隣接するブロックの動き情報を符号化に使用する
手法であり、結合予測モード（マージモード）と呼ぶ。

第一の予測モードは、予測対象ブロックと当該予測対象ブロックに隣接する符号化済ブ
ロックにおける時間方向や空間方向の動きの連続性を用いて、当該予測対象ブロックは自
身の動き情報を直接符号化せずに、空間及び時間的に隣接するブロックの動き情報を符号
化に使用する手法であり、結合予測モード（マージモード）と呼ぶ。

ここで、空間的に隣接するブロックとは予測対象ブロックと同じ画像に属する符号化済
みブロックの中で、予測対象ブロックに隣接するブロックを指す。ここで、時間的に隣接
するブロックとは予測対象ブロックとは別の符号化済みの画像に属するブロックの中で、
予測対象ブロックと同一空間位置及びその周辺にあるブロックを指す。

結合予測モードの場合には、複数の隣接ブロック候補より選択的に結合する動き情報が
定義でき、動き情報は使用する隣接ブロックを指定する情報（インデックス）を符号化す
ることで、指定情報をもとに取得した動き情報をそのまま動き補償予測に用いる。更に、
結合予測モードにおいては、予測差分情報を符号化伝送せずに、結合予測モードで予測さ
れた予測信号を復号ピクチャとするＳｋｉｐモードを定義し、結合した動き情報のみの少
ない情報で復号画像が再生できる構成を有する。Ｓｋｉｐモードにおいて伝送する動き情
報は、結合予測モードと同様に隣接ブロックを定義する指定情報となる。

第二の予測モードは、動き情報の構成要素を個別にすべて符号化し、予測ブロックに対
して予測誤差の少ない動き情報を伝送する手法であり、動き検出予測モードと呼ぶ。動き
検出予測モードは、従来の動き補償予測の動き情報の符号化と同様に、参照画像を特定す
るための情報（参照画像インデックス）と、動きベクトルを特定するための情報が別々に
符号化される。

動き検出予測モードには、単予測と双予測のどちらを使用するか予測モードで指示し、
単予測単予測の場合には１つの参照画像に対する参照画像を特定する情報と、動きベクト
ルの予測ベクトルとの差分ベクトルを符号化する。双予測の場合には２つの参照画像に対
する参照画像を特定する情報と、動きベクトルがそれぞれ個別に符号化される。動きベク
トルに対する予測ベクトルは、ＡＶＣと同様に隣接ブロックの動き情報から生成されるが
、結合予測モードと同様に、複数の隣接ブロック候補より予測ベクトルに用いる動きベク
トルを選択でき、動きベクトルは予測ベクトルに使用する隣接ブロックを指定する情報（
インデックス）と差分ベクトルの２つを符号化することで伝送される。

［実施の形態１における動画像符号化装置における予測モード判定部の詳細動作説明］
図９は、実施の形態１の動画像符号化装置における予測モード判定部１０９の詳細な構
成を示す図である。予測モード判定部１０９は、最適な動き補償予測モードを決定する機
能を有する。

予測モード判定部１０９は、動き補償予測生成部９００、予測誤差算出部９０１、予測
ベクトル算出部９０２、差分ベクトル算出部９０３、動き情報符号量算出部９０４、予測
モード評価部９０５、結合動き情報算出部９０６、及び結合動き補償予測生成部９０７を
含む。

図１における予測モード判定部１０９に対して、動きベクトル検出部１０７より入力さ
れた動きベクトル値が、動き補償予測生成部９００に供給され、動き情報メモリ１１１よ
り入力された動き情報が、予測ベクトル算出部９０２、及び結合動き情報算出部９０６に
供給される。

また、動き補償予測部１０８に対して、動き補償予測生成部９００、及び結合動き補償
予測生成部９０７、から、動き補償予測に用いる参照画像指定情報と動きベクトルが出力
され、動き補償予測部１０８より、生成された動き補償予測画像が予測誤差算出部９０１
に供給される。予測誤差算出部９０１には更に、入力端子１００より符号化対象となる予
測ブロックの画像信号が供給される。

また、予測モード評価部９０５から、動き情報符号化部１１０に対して符号化する動き
情報と確定した予測モード情報を供給し、動き情報メモリ１１１に動き情報を供給し、動
き補償予測信号を減算部１０１及び加算部１０５に供給する。

動き補償予測生成部９００は、予測に使用可能な各参照画像に対して算出された動きベ
クトル値を受信し、参照画像指定情報を予測ベクトル算出部９０２に供給し、参照画像指
定情報と動きベクトルを出力する。

予測誤差算出部９０１は、入力された動き補償予測画像と処理対象の予測ブロック画像
より、予測誤差評価値を算出する。誤差評価値を算出するための演算としては、動きベク
トル検出における誤差評価値と同様に、画素毎の差分絶対値の総和ＳＡＤや、画素毎の二
乗誤差値の総和ＳＳＥ等を使用できる。更に、予測残差の符号化を行う際に施される、直
交変換・量子化を行うことによって復号画像に生じる歪成分の量を加味することで、より
正確な誤差評価値が算出可能である。この場合には、予測誤差算出部９０１内に、図１に
おける減算部１０１、直交変換・量子化部１０２、逆量子化・逆変換部１０４、加算部１
０５の機能を有することで実現できる。

予測誤差算出部９０１は、各予測モードにおいて算出された予測誤差評価値と、動き補
償予測信号を予測モード評価部９０５に供給する。

予測ベクトル算出部９０２は、動き補償予測生成部９００より参照画像指定情報を供給
され、動き情報メモリ１１１から供給される隣接ブロックの動き情報における候補ブロッ
ク群より、指定された参照画像に対する動きベクトル値を入力し、複数の予測ベクトルを
予測ベクトル候補リストと共に生成し、差分ベクトル算出部９０３に、参照画像指定情報
と共に供給する。予測ベクトル算出部９０２は、予測ベクトルの候補を作成し、予測ベク
トル候補として登録する。

差分ベクトル算出部９０３は、予測ベクトル算出部９０２より供給された、予測ベクト
ル候補のそれぞれに対して、動き補償予測生成部９００から供給される動きベクトル値と
の差分を計算し、差分ベクトル値を算出する。算出された差分ベクトル値と予測ベクトル
候補に対する指定情報である予測ベクトルインデックスを符号化した際、符号量が最も少
ない。差分ベクトル算出部９０３は、最も少ない情報量である予測ベクトルに対する予測
ベクトルインデックスと差分ベクトル値を参照画像指定情報と共に、動き情報符号量算出
部９０４に供給する。

動き情報符号量算出部９０４は、差分ベクトル算出部９０３より供給される、差分ベク
トル値、参照画像指定情報、予測ベクトルインデックス、および予測モードより、各予測
モードにおける動き情報に要する符号量を算出する。また、動き情報符号量算出部９０４
は、結合動き補償予測生成部９０７より、結合予測モードにおいて伝送する必要がある、
結合動き情報インデックスと予測モードを示すための情報を受け取り、結合予測モードに
おける動き情報に要する符号量を算出する。

動き情報符号量算出部９０４は、各予測モードにおいて算出された動き情報及び動き情
報に要する符号量を予測モード評価部９０５に供給する。

予測モード評価部９０５は、予測誤差算出部９０１より供給された各予測モードの予測
誤差評価値と、動き情報符号量算出部９０４から供給された各予測モードの動き情報符号
量を用いて、各予測モードの総合動き補償予測誤差評価値を算出し、最も少ない評価値で
ある予測モードを選択し、選択した予測モードと選択した予測モードに対する動き情報を
、動き情報符号化部１１０、動き情報メモリ１１１に出力する。また、予測モード評価部
９０５は同様に、予測誤差算出部９０１より供給された動き補償予測信号に対して、選択
した予測モードにおける予測信号を選択して減算部１０１及び加算部１０５に出力する。

結合動き情報算出部９０６は、動き情報メモリ１１１より供給される隣接ブロックの動
き情報における候補ブロック群を用いて、単予測であるか双予測であるかを示す予測種別
、参照画像指定情報、動きベクトル値で構成される動き情報として、複数の動き情報を結
合動き情報候補リストと共に生成し、結合動き補償予測生成部９０７に供給する。

図１０は、結合動き情報算出部９０６の構成を示す図である。結合動き情報算出部９０
６は、空間結合動き情報候補リスト生成部１０００、結合動き情報候補リスト削除部１０
０１、時間結合動き情報候補リスト生成部１００２、第１結合動き情報候補リスト追加部
１００３および第２結合動き情報候補リスト追加部１００４を含む。結合動き情報算出部
９０６は、空間的に隣接する候補ブロック群より所定の順番で動き情報の候補を作成し、
その中から、同一の動き情報を持つ候補を削除したのち、時間的に隣接する候補ブロック
群より作成した動き情報の候補を追加することで、有効な動き情報のみを結合動き情報候
補として登録する。この時間結合動き情報候補リスト生成部を結合動き情報候補リスト削
除部より後段に配置した点が、本実施の形態の特徴的な構成であり、時間結合動き情報候
補を同一の動き情報を削除する処理の対象からはずすことにより、符号化効率を落とすこ
となく演算量を削減することが可能である。結合動き情報算出部９０６の詳細動作に関し
ては、後述する。

図９に戻り、結合動き補償予測生成部９０７は、結合動き情報算出部９０６より供給さ
れた結合動き情報候補リストより、登録された結合動き情報候補のそれぞれに対して、動
き情報より、予測種別に応じて１つの参照画像（単予測）もしくは２つの参照画像（双予
測）の参照画像指定情報と動きベクトル値を動き補償予測部１０８に指定して、動き補償
予測画像を生成すると共に、それぞれの結合動き情報インデックスを動き情報符号量算出
部９０４に供給する。

図９の構成では、それぞれの結合動き情報インデックスにおける予測モード評価は、予
測モード評価部９０５で施されるが、予測誤差評価値及び動き情報符号量を予測誤差算出
部９０１及び動き情報符号量算出部９０４より受け取り、結合動き補償予測生成部９０７
内で、最適な結合動き補償予測の結合動きインデックスを確定させた後に、他の予測モー
ドを含めた最適予測モードの評価を行う構成を取ることも可能である。

図１１は、図５のステップＳ５０２の動き補償予測モード／予測信号生成処理の詳細動
作を説明するためのフローチャートである。この動作は、図９の予測モード判定部１０９
における詳細動作を示している。

最初に、結合動き情報候補リスト生成を行い（Ｓ１１００）、結合予測モード評価値を
生成する（Ｓ１１０１）。続いて、予測モード評価値を生成し（Ｓ１１０２）、生成した
評価値を比較することで最適な予測モードを選択する（Ｓ１１０３）。ただし、ステップ
Ｓ１１０１及びＳ１１０２の評価値生成の順序はこれに限らない。

選択された予測モードに従い予測信号を出力し（Ｓ１１０４）、選択された予測モード
に従い動き情報を出力する（Ｓ１１０５）ことで、予測ブロック単位の動き補償予測モー
ド／予測信号生成処理が終了する。ステップＳ１１００、Ｓ１１０１、及びＳ１１０２の
詳細動作に関しては後述する。

図１２は、図１１のステップＳ１１００の結合動き情報候補リスト生成の詳細動作を説
明するためのフローチャートである。この動作は、図９の結合動き情報算出部９０６にお
ける構成の詳細動作を示している。

図１０の空間結合動き情報候補リスト生成部１０００は、動き情報メモリ１１１より供
給される空間候補ブロック群から領域外である候補ブロックや、イントラモードである候
補ブロックを除いた候補ブロックから空間結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ１２０
０）。空間結合動き情報候補リスト生成の詳細な動作は後述する。

続いて、結合動き情報候補リスト削除部１００１において、生成された空間結合動き情
報候補リストより、同一の動き情報を持つ結合動き情報候補を削除して動き情報候補リス
トを更新する（Ｓ１２０１）。結合動き情報候補削除の詳細な動作は後述する。

時間結合動き情報候補リスト生成部１００２は、続いて動き情報メモリ１１１より供給
される時間候補ブロック群から領域外である候補ブロックや、イントラモードである候補
ブロックを除いた候補ブロックから時間結合動き情報候補リストを生成し（Ｓ１２０２）
、時間結合動き情報候補リストと結合して結合動き情報候補リストとする。時間結合動き
情報候補リスト生成の詳細な動作は後述する。

次に、第１結合動き情報候補リスト追加部１００３は、時間結合動き情報候補リスト生
成部１００２で生成された結合動き情報候補リストに登録された結合動き情報候補から０
個から４個の第１補充結合動き情報候補を生成して結合動き情報候補リストに追加し（Ｓ
１２０３）、当該結合動き情報候補リストを第２結合動き情報候補リスト追加部１００４
に供給する。第１結合動き情報候補リスト追加の詳細な動作は後述する。

次に、第２結合動き情報候補リスト追加部１００４は、第１結合動き情報候補リスト追
加部１００３より供給される結合動き情報候補リストに依存しない０個から２個の第２補
充結合動き情報候補を生成して第１結合動き情報候補リスト追加部１００３より供給され
る結合動き情報候補リストに追加し（Ｓ１２０４）、処理を終了する。第２結合動き情報
候補リスト追加の詳細な動作は後述する。

動き情報メモリ１１１より、結合動き情報算出部９０６に供給される動き情報の候補ブ
ロック群には、空間候補ブロック群と時間候補ブロック群が含まれる。まず、空間結合動
き情報候補リスト生成について説明する。

図１３は、空間結合動き情報候補リスト生成に用いる空間候補ブロック群を示す図であ
る。空間候補ブロック群は、符号化対象画像の予測対象ブロックに隣接している同一画像
のブロックを示す。ブロック群は、その管理が最小予測ブロックサイズ単位で行われ、候
補ブロックの位置は、最小予測ブロックサイズの単位で管理されるが、隣接ブロックの予
測ブロックサイズが最小予測ブロックサイズよりも大きな場合には、予測ブロックサイズ
内の全ての候補ブロックに同一の動き情報が格納される。実施の形態１においては、隣接
するブロック群の内、図１３に示すようなブロックＡ０、ブロックＡ１、ブロックＢ０、
ブロックＢ１、ブロックＢ２の５ブロックを空間候補ブロック群とする。

図１４は、空間結合動き情報候補リスト生成の詳細動作を説明するためのフローチャー
トである。空間候補ブロック群に含まれる５つの候補ブロックのうち、ブロックＡ０、ブ
ロックＡ１、ブロックＢ０、ブロックＢ１、ブロックＢ２について、ブロックＡ１、ブロ
ックＢ１、ブロックＢ０、ブロックＡ０の順序で以下の処理を繰り返し行う（Ｓ１４００
〜Ｓ１４０３）。

最初に候補ブロックの有効性を検査する（Ｓ１４０１）。候補ブロックが領域外でなく
イントラモードでない場合、候補ブロックは有効となる。候補ブロックが有効であれば（
Ｓ１４０１：ＹＥＳ）、候補ブロックの動き情報を空間結合動き情報候補リストに追加す
る（Ｓ１４０２）。

ステップＳ１４００からＳ１４０３までの繰り返し処理に続いて、空間結合動き情報候
補リストに追加された候補数が４未満だった場合（Ｓ１４０４：ＹＥＳ）、候補ブロック
Ｂ２の有効性を検査する（Ｓ１４０５）。ブロックＢ２が領域外でなくイントラモードで
ない場合（Ｓ１４０５：ＹＥＳ）、ブロックＢ２の動き情報を空間結合動き情報候補リス
トに追加する（Ｓ１４０６）。

ここでは、空間結合動き情報候補リストには４以下の候補ブロックの動き情報が含まれ
るとしたが、空間候補ブロック群は、処理対象の予測ブロックに隣接する少なくとも１以
上の処理済みのブロックであり、候補ブロックの有効性によって空間結合動き情報候補リ
ストの数が変動すればよく、これに限定されない。

図１５は、結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するためのフローチャートである。
空間結合動き情報候補リスト作成処理により、生成される結合動き情報候補の最大数をＭ
ａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄとすると、ｉ＝ＭａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１からｉ＞
０までの結合動き情報候補（候補（ｉ））に対して以下の処理を繰り返し行う（Ｓ１５０
０〜Ｓ１５０６）。

候補（ｉ）が存在していれば（Ｓ１５０１のＹＥＳ）、ｉｉ＝ｉ−１からｉｉ＞＝０ま
での結合動き情報候補（候補（ｉｉ））に対して以下の処理を繰り返し行い（Ｓ１５０２
〜Ｓ１５０５）、候補（ｉ）が存在しない場合（Ｓ１５０１のＮＯ）はステップＳ１５０
２からＳ１５０５までの候補（ｉｉ）についての繰り返し処理をスキップする。

まず、候補（ｉ）の動き情報（動き情報（ｉ））と候補（ｉｉ）の動き情報（動き情報
（ｉｉ））が同一であるか検査し（Ｓ１５０３）、同じである場合（Ｓ１５０３のＹＥＳ
）、候補（ｉ）を結合動き情報候補リストから削除し（Ｓ１５０４）、候補（ｉｉ）につ
いての繰り返し処理を終了する。

動き情報（ｉ）と動き情報（ｉｉ）が同一でない場合（Ｓ１５０３のＮＯ）、ｉｉから
１を減算し、候補（ｉｉ）についての処理を繰り返す（Ｓ１５０２〜Ｓ１５０５）。

ステップＳ１５００からＳ１５０５までの繰り返し処理に続いて、ｉから１を減算し、
候補（ｉ）についての処理を繰り返す（Ｓ１５００〜Ｓ１５０６）。

図１６に結合動き情報候補が４つの場合のリスト中の候補の比較関係を示す。すなわち
時間結合動き情報候補を含まない４つの空間結合動き情報候補について総当たりで比較し
て同一性を判定し、重複する候補を削除する。

ここで、結合予測モードは時間方向や空間方向の動きの連続性を用いて、予測対象ブロ
ックは自身の動き情報を直接符号化せずに、空間及び時間的に隣接するブロックの動き情
報を符号化に使用する手法であるが、空間結合動き情報候補が空間方向の連続性を基づい
ているのに対し、時間結合動き情報候補は時間方向の連続性に基づいて後述する方法で生
成されており、これらの性質は異なるものである。よって時間結合動き情報候補と空間結
合動き情報候補に同一の動き情報が含まれることは稀であり、同一の動き情報を削除する
ための結合動き情報候補削除処理の対象から時間結合動き情報候補を除いても、最終的に
得られる結合動き情報候補リストに同一の動き情報が含まれることは稀である。

また、後述するように時間結合動き情報候補ブロックは最小予測ブロックよりも大きな
サイズである最小空間予測ブロック単位で管理されるため、時間的に隣接する予測ブロッ
クの大きさが最小空間予測ブロックよりも小さな場合には、本来の位置とはずれた位置の
動き情報が用いられることとなり、その結果、動き情報に誤差を含む場合が多い。そのた
め、空間結合動き情報候補の動き情報とは異なる動き情報となることが多く、同一の動き
情報を削除するための結合動き情報候補削除処理の対象から除いても影響が少ない。

図１７は、空間結合動き情報候補の最大数が４である場合の結合動き情報候補削除にお
ける候補の比較内容の一例である。図１７（ａ）は空間結合動き情報候補のみを結合動き
情報候補削除処理の対象とした場合の比較内容であり、図１７（ｂ）は空間結合動き情報
候補と時間結合動き情報を処理の対象とした場合の比較内容である。空間結合動き情報候
補のみを結合動き情報候補削除処理の対象とすることにより、動き情報を比較の回数が１
０回から６回に減少している。

このように、時間結合動き情報候補を結合動き情報候補削除処理の対象にしないことに
より、同一の動き情報を適切に削除しながら、動き情報の比較の回数を１０回から６回に
削減することが可能である。

続いて、時間結合動き情報候補リスト生成について説明する。図１８は、時間結合動き
情報候補リスト生成に用いる時間方向周辺予測ブロックの定義を説明する図である。時間
候補ブロック群は、予測対象ブロックが属する画像とは別の復号済みの画像ＣｏｌＰｉｃ
に属するブロックの中で、予測対象ブロックと同位置及びその周辺にあるブロックを示す
。ブロック群は、その管理が最小空間予測ブロックサイズ単位で行われ、候補ブロックの
位置は、最小空間予測ブロックサイズの単位で管理される。本発明の実施の形態１におい
ては、最小空間予測ブロックサイズは最小予測ブロックサイズを垂直方向、水平方向にそ
れぞれ２倍した大きさとする。時間的に隣接するブロックの予測ブロックのサイズが最小
空間予測ブロックサイズよりも大きな場合には、予測ブロックサイズ内のすべての候補ブ
ロックに同一の動きの情報が格納される。一方、予測ブロックのサイズが最小空間予測ブ
ロックサイズよりも小さな場合には、時間方向周辺予測ブロックの左上に位置する予測ブ
ロックの動きの情報を時間方向周辺予測ブロックの情報とする。図１８（ｂ）に予測ブロ
ックサイズが最小空間予測ブロックサイズより小さい場合の時間方向周辺予測ブロックの
動き情報を示す。

図１８（ａ）におけるＡ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ１〜Ｆ４、Ｇ１〜Ｇ４
、Ｈ、Ｉ１〜Ｉ１６の位置のブロックが、時間的に隣接するブロック群となる。実施の形
態１においては、これら時間的に隣接するブロック群の内、時間候補ブロック群をブロッ
クＨとブロックＩ６の２ブロックとする。

図１９は、時間結合動き情報候補リスト生成の詳細動作を説明するためのフローチャー
トである。時間候補ブロック群に含まれる２つの候補ブロックであるブロックＨとブロッ
クＩ６について（Ｓ１８００、Ｓ１８０５）、ブロックＨ、ブロックＩ６の順序で候補ブ
ロックの有効性を検査する（Ｓ１８０１）。候補ブロックが有効である場合（Ｓ１８０１
：ＹＥＳ）、ステップＳ１８０２〜ステップＳ１８０４の処理が行われ、生成された動き
情報が時間結合動き情報候補リストに登録され、処理が終了する。候補ブロックが画面領
域外の位置を示す場合や、候補ブロックがイントラ予測ブロックである場合（Ｓ１８０１
：ＮＯ）、候補ブロックが有効でなく、次の候補ブロックの有効／無効判定が行われる。
候補ブロックが有効である場合（Ｓ１８０１：ＹＥＳ）、候補ブロックの動き情報をも
とに結合動き情報候補に登録する参照画像選択候補を確定する（Ｓ１８０２）。実施の形
態１ではＬ０予測の参照画像を、Ｌ０予測の参照画像のうち処理対象画像に最も近い距離
にある参照画像とし、Ｌ１予測の参照画像を、Ｌ１予測の参照画像のうち処理対象画像に
最も近い距離にある参照画像とする。

ここでの参照画像選択候補の確定手法は、Ｌ０予測の参照画像とＬ１予測の参照画像が
決定できればよく、これに限定されない。符号化処理と復号処理で同一の手法で参照画像
を確定することで、符号化時に意図した参照画像を確定できる。他の確定手法としては、
例えばＬ０予測の参照画像及びＬ１予測の参照画像の参照画像インデックスが０である参
照画像を選択する手法や、空間隣接ブロックが使用しているＬ０参照画像及びＬ１参照画
像で、最も多く使用されている参照画像を予測対象ブロックにおける参照画像として選択
する手法や、符号化ストリーム中で各予測種別の参照画像を指定する手法を用いることが
可能である。

次に、候補ブロックの動き情報をもとに結合動き情報候補に登録する動きベクトル値を
確定する（Ｓ１８０３）。実施の形態１における、時間結合動き情報は、候補ブロックの
動き情報で有効な予測種別である動きベクトル値をもとに、双予測の動き情報を算出する
。候補ブロックの予測種別がＬ０予測もしくはＬ１予測の単予測の場合には、予測に用い
られている予測種別（Ｌ０予測或いはＬ１予測）の動き情報を選択し、その参照画像指定
情報と動きベクトル値を双予測動き情報生成の基準値とする。

候補ブロックの予測種別が双予測である場合には、Ｌ０予測或いはＬ１予測のどちらか
一方の動き情報を基準値として選択する。基準値の選択方法は、例えばＣｏｌＰｉｃと同
じ予測種別に存在する動き情報を選択する、候補ブロックのＬ０予測、Ｌ１予測のそれぞ
れの参照画像でＣｏｌＰｉｃとの画像間距離が近い方を選択する、或いは候補ブロックの
Ｌ０予測、Ｌ１予測のそれぞれの動きベクトルが符号化処理対象画像と交差する方を選択
する等が挙げられる。

双予測動き情報生成の基準とする動きベクトル値が確定したら、結合動き情報候補に登
録する動きベクトル値を算出する。

図２０は、時間結合動き情報に対する基準動きベクトル値ＣｏｌＭｖに対する、Ｌ０予
測、Ｌ１予測に対して登録する動きベクトル値ｍｖＬ０ｔ、ｍｖＬ１ｔの算出手法を説明
するための図である。

基準動きベクトル値ＣｏｌＭｖに対するＣｏｌＰｉｃと候補ブロックの基準とする動き
ベクトルの対象となる参照画像との画像間距離をＣｏｌＤｉｓｔとする。Ｌ０予測、Ｌ１
予測の各参照画像と処理対象画像との画像間距離をＣｕｒｒＬ０Ｄｉｓｔ、ＣｕｒｒＬ１
Ｄｉｓｔとする。ＣｏｌＭｖを、ＣｏｌＤｉｓｔとＣｕｒｒＬ０Ｄｉｓｔ、ＣｕｒｒＬ１
Ｄｉｓｔの距離比率でスケーリングした動きベクトルを、それぞれに登録する動きベクト
ルとする。具体的には、登録する動きベクトル値ｍｖＬ０ｔ、ｍｖＬ１ｔは、下記式１、
２で算出される。
ｍｖＬ０ｔ＝ｍｖＣｏｌ×ＣｕｒｒＬ０Ｄｉｓｔ／ＣｏｌＤｉｓｔ・・・（式１）
ｍｖＬ１ｔ＝ｍｖＣｏｌ×ＣｕｒｒＬ１Ｄｉｓｔ／ＣｏｌＤｉｓｔ・・・（式２）
となる。

図１９に戻り、このようにして生成された、双予測の参照画像選択情報（インデックス
）と、動きベクトル値を結合動き情報候補に追加し（Ｓ１８０４）、時間結合動き情報候
補リスト作成処理が終了する。

続いて、第１結合動き情報候補リスト追加部１００３の詳細な動作について説明する。
図２１は、第１結合動き情報候補リスト追加部１００３の動作を説明するためのフローチ
ャートである。最初に、時間結合動き情報候補リスト生成部１００２より供給される結合
動き情報候補リストに登録された結合動き情報候補の数（ＮｕｍＣａｎｄＬｉｓｔ）と結
合動き情報候補最大数（ＭａｘＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄ）から、第１追加結合動き情報
候補を生成する最大数であるＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄを式３より算出する（Ｓ２００
０）。
MaxNumGenCand=MaxNumMergeCand-NumCandList; (NumCandList>１)
MaxNumGenCand=0; (NumCandList<=1) （式３）

次に、ＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄが０より大きいか検査する（Ｓ２００１）。Ｍａｘ
ＮｕｍＧｅｎＣａｎｄが０より大きくなければ（Ｓ２００１のＮＯ）、処理を終了する。
ＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄが０より大きければ（Ｓ２００１のＹＥＳ）、以下の処理を
行う。まず、組み合わせ検査回数であるｌｏｏｐＴｉｍｅｓを決定する。ｌｏｏｐＴｉｍ
ｅｓはＮｕｍＣａｎｄＬｉｓｔ×ＮｕｍＣａｎｄＬｉｓｔに設定する。ただし、ｌｏｏｐ
Ｔｉｍｅｓが８を超える場合にはｌｏｏｐＴｉｍｅｓは８に制限する（Ｓ２００２）。こ
こで、ｌｏｏｐＴｉｍｅｓは０から７までの整数となる。ｌｏｏｐＴｉｍｅｓだけ以下の
処理を繰り返し行う（Ｓ２００２からＳ２００９）。

結合動き情報候補Ｍと結合動き情報候補Ｎの組み合わせを決定する（Ｓ２００３）。こ
こで、組み合わせ検査回数と結合動き情報候補Ｍと結合動き情報候補Ｎの関係について説
明する。

図２２は組み合わせ検査回数と結合動き情報候補Ｍと結合動き情報候補Ｎの関係を説明
するための図である。図２２のようにＭとＮは異なる値であって、ＭとＮの合計値が小さ
くなる順に設定される。

結合動き情報候補ＭのＬ０予測が有効で且つ結合動き情報候補ＮのＬ１予測が有効であ
るか検査する（Ｓ２００４）。結合動き情報候補ＭのＬ０予測が有効で且つ結合動き情報
候補ＮのＬ１予測が有効であれば（Ｓ２００４のＹＥＳ）、結合動き情報候補ＭのＬ０予
測の参照画像と動きベクトルが結合動き情報候補ＮのＬ１予測の参照画像と動きベクトル
と異なるか検査する（Ｓ２００５）。結合動き情報候補ＭのＬ０予測が有効で且つ結合動
き情報候補ＮのＬ１予測が有効でなければ（Ｓ２００４のＮＯ）、次の組み合わせを処理
する。結合動き情報候補ＭのＬ０予測の参照画像と結合動き情報候補ＮのＬ１予測の参照
画像が異なれば（Ｓ２００５のＹＥＳ）、結合動き情報候補ＭのＬ０予測の動きベクトル
と参照画像を結合動き情報候補ＮのＬ１予測の動きベクトルと参照画像と組み合わせて双
結合動き情報候補を生成する（Ｓ２００６）。ここでは、第１追加結合動き情報候補とし
て、ある結合動き情報候補のＬ０予測とそれとは異なる結合動き情報候補のＬ１予測の動
き情報を組み合わせた双結合動き情報を生成する。結合動き情報候補ＭのＬ０予測の参照
画像と結合動き情報候補ＮのＬ１予測の参照画像が同じであれば（Ｓ２００５のＮＯ）、
次の組み合わせを処理する。ステップＳ２００６に続いて、双結合動き情報候補を結合動
き情報候補リストに追加する（Ｓ２００７）。ステップＳ２００７に続いて、生成した双
結合動き情報の数がＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄであるか検査する（Ｓ２００８）。生成
された双結合動き情報の数がＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄであれば（Ｓ２００８のＹＥＳ
）、処理を終了する。生成された双結合動き情報の数がＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄでな
ければ（Ｓ２００８のＮＯ）、次の組み合わせを処理する。

ここでは、第１追加結合動き情報候補を、結合動き情報候補リストに登録されたある結
合動き情報候補のＬ０予測の動きベクトルと参照画像を、別の結合動き情報候補のＬ１予
測の動きベクトルと参照画像と組み合わせて、動き補償予測の予測種別が双予測である双
結合動き情報候補としたが、これに限定されない。例えば、結合動き情報候補リストに登
録されたある結合動き情報候補のＬ０予測の動きベクトルとＬ１予測の動きベクトルに＋
１などのオフセット値を加えた動き補償予測の予測種別が双予測である結合動き情報候補
、結合動き情報候補リストに登録されたある結合動き情報候補のＬ０予測の動きベクトル
またはＬ１予測の動きベクトルに＋１などのオフセット値を加えた動き補償予測の予測種
別が単予測である結合動き情報候補としてもよいし、それらを任意に組み合わせてもよい
。

ここで、第１追加結合動き情報候補は、結合動き情報候補リストに登録された結合動き
情報候補の動き情報と処理対象の動き情報候補の動きに微妙にずれがある場合に、結合動
き情報候補リストに登録された結合動き情報候補の動き情報を修正して有効な結合動き情
報候補を生成することで、符号化効率を高めることができる。

続いて、第２結合動き情報候補リスト追加部１００４の詳細な動作について説明する。
図２３は、第２結合動き情報候補リスト追加部１００４の動作を説明するためのフローチ
ャートである。最初に、第１結合動き情報候補リスト追加部１００３より供給される結合
動き情報候補リストに登録された結合動き情報候補の数（ＮｕｍＣａｎｄＬｉｓｔ）と結
合動き情報候補最大数（ＭａｘＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄ）から、第１追加結合動き情報
候補を生成する最大数であるＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄを式４より算出する（Ｓ２２０
０）。
MaxNumGenCand=MaxNumMergeCand-NumCandList; （式４）

次に、以下の処理をｉについてＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄ回繰り返し行う（Ｓ２２０
１からＳ２２０５）。ここで、ｉは０からＭａｘＮｕｍＧｅｎＣａｎｄ−１の整数となる
。Ｌ０予測の動きベクトルが（０，０）、参照インデックスがｉであって、Ｌ１予測の動
きベクトルが（０，０）、参照インデックスがｉである予測種別が双予測である第２追加
結合動き情報候補を生成する（Ｓ２２０２）。第２追加結合動き情報候補を結合動き情報
候補リストに追加する（Ｓ２２０３）。次のｉについて処理する（Ｓ２２０４）。

ここでは、第２追加結合動き情報候補を、Ｌ０予測の動きベクトルが（０，０）、参照
インデックスがｉであって、Ｌ１予測の動きベクトルが（０，０）、参照インデックスが
ｉである予測種別が双予測である結合動き情報候補とした。これは、一般的な動画像にお
いて、Ｌ０予測の動きベクトルとＬ１予測の動きベクトルが（０，０）である結合動き情
報候補の発生頻度が統計的に高いためである。結合動き情報候補リストに登録された結合
動き情報候補の動き情報に依存せず、統計的に利用頻度が高い結合動き情報候補であれば
、これに限定されない。例えば、Ｌ０予測やＬ１予測の動きベクトルはそれぞれ（０，０
）以外のベクトル値でもよく、Ｌ０予測とＬ１予測の参照インデックスが異なるように設
定してもよい。また、第２追加結合動き情報候補を符号化済みの画像や符号化済みの画像
の一部の発生頻度の高い動き情報とし、符号化ストリームに符号化して伝送して設定する
こともできる。なお、ここではＢピクチャ（Ｂスライス）について説明したが、Ｐピクチ
ャ（Ｐスライス）の場合は、Ｌ０予測の動きベクトルが（０，０）で、予測種別がＬ０予
測である第２追加結合動き情報候補を生成する。

ここで、第２追加結合動き情報候補として結合動き情報候補リストに登録された結合動
き情報候補に依存しない結合動き情報候補を設定することで、結合動き情報候補リストに
登録された結合動き情報候補が０個である場合に、結合予測モードを利用することを可能
とし、符号化効率を向上させることができる。また、結合動き情報候補リストに登録され
た結合動き情報候補の動き情報と処理対象の動き情報候補の動きが異なる場合に、新たな
結合動き情報候補を生成して選択肢の幅を広げることで、符号化効率を向上させることが
できる。

図２４は、図１１のステップＳ１１０１における結合予測モード評価値生成処理の詳細
動作を説明するためのフローチャートである。この動作は、図９の結合動き補償予測生成
部９０８を用いた構成の詳細動作を示している。

最初に予測誤差評価値を最大値に設定し、予測誤差が最小となる結合動き情報インデッ
クスを初期化（例えば、−１などのリスト外の値）する（Ｓ２３００）。結合動き情報候
補リスト生成処理により、生成された結合動き情報候補リストの数をｎｕｍ＿ｏｆ＿ｉｎ
ｄｅｘとすると、ｉ＝０からｎｕｍ＿ｏｆ＿ｉｎｄｅｘ−１までの結合動き情報候補につ
いて以下の処理を繰り返し行う（Ｓ２３０１からＳ２３０９）。

先ず、結合動き情報候補リストよりインデックスｉに格納された動き情報を取得する（
Ｓ２３０２）。続いて動き情報符号量を算出する（Ｓ２３０３）。結合予測モードにおい
ては、結合動き情報インデックスのみが符号化されるので、結合動き情報インデックスの
みが動き情報符号量となる。

結合動き情報インデックスの符号列としては、実施の形態１では、Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ
Ｕｎａｒｙ符号列を用いる。図２５は、結合動き情報候補数が５の場合のＴｒｕｎｃａ
ｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列を示す図である。Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列を用
いて結合動き情報インデックスの値を符号化する場合には、結合動き情報インデックスが
小さいほど、結合動き情報インデックスに割り当てられる符号ビットが小さくなる。例え
ば、結合動き情報候補数が５個である場合、結合動き情報インデックスが１であれば'１
０'の２ビットで表現されるが、結合動き情報インデックスが３であれば'１１１０'の４
ビットで表現される。なお、ここでは上記のように結合動き情報インデックスの符号化に
Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列を利用しているが、他の符号列生成手法を用いる
ことも可能であり、これに限定されない。

続いて、動き情報の予測種別が単予測である場合（Ｓ２３０４：ＹＥＳ）、１つの参照
画像に対する参照画像指定情報と動きベクトルを、図１における動き補償予測部１０８に
設定して、動き補償単予測ブロックを生成する（Ｓ２３０５）。動き情報が単予測でない
場合（Ｓ２３０４：ＮＯ）、２つの参照画像に対する参照画像指定情報と動きベクトルを
動き補償予測部１０８に設定して、動き補償双予測ブロックを生成する（Ｓ２３０６）。

続いて、動き補償予測ブロックと予測対象ブロックの予測誤差と動き情報符号量より、
予測誤差評価値を算出し（Ｓ２３０７）、予測誤差評価値が最小値である場合には評価値
を更新すると共に、予測誤差最小インデックスを更新する（Ｓ２３０８）。

全ての結合動き情報候補についての予測誤差評価値が比較された結果、選択された予測
誤差最小インデックスを、結合予測モードで用いる結合動き情報インデックスとして、予
測誤差最小値、動き補償予測ブロックと共に出力し（Ｓ２３１０）、結合予測モード評価
値生成処理を終了する。

図２６は、図１１のステップＳ１１０２の予測モード評価値生成処理の詳細動作を説明
するためのフローチャートである。

最初に、予測モードが単予測であるか否かを判別する（Ｓ２５００）。単予測であれば
、処理対象とする参照画像リスト（ＬＸ）を予測に用いている参照画像リストに設定する
（Ｓ２５０１）。単予測でなければ、双予測であるから、この場合はＬＸをＬ０とする（
Ｓ２５０２）。

次に、ＬＸ予測に対する参照画像指定情報（インデックス）と動きベクトル値を取得す
る（Ｓ２５０３）。続いて、予測ベクトル候補リストを生成し（Ｓ２５０４）、予測ベク
トルの中から最適予測ベクトルを選択し、差分ベクトルを生成する（Ｓ２５０５）。最適
予測ベクトルの選択手法は、予測ベクトルと伝送する動きベクトルの差分ベクトルを実際
に符号化する際の符号量が最も少ないものを選択することが望ましいが、単純に差分ベク
トルの水平・垂直成分の絶対値の総和が小さいものを選択するなどの手法で、簡易的に算
出してもよい。

続いて、再度予測モードが単予測である否かを判別し（Ｓ２５０６）、予測モードが単
予測であればステップＳ２５０９に進む。単予測でない、すなわち、双予測であれば、処
理対象の参照リストＬＸがＬ１か否かを判定する（Ｓ２５０７）。参照リストＬＸがＬ１
であれば、ステップＳ２５０９に進み、Ｌ１でない、すなわち、Ｌ０であればＬＸをＬ１
として（Ｓ２５０８）、ステップＳ２５０３からステップＳ２５０６までの処理と同じ処
理が行われる。

続いて、動き情報符号量を算出する（Ｓ２５０９）。単予測モードの場合に、符号化す
る動き情報としては、１つの参照画像に対する、参照画像指定情報、差分ベクトル値、及
び予測ベクトルインデックスの３要素、双予測モードの場合には、Ｌ０とＬ１の２つの参
照画像に対する、参照画像指定情報、差分ベクトル値、及び予測ベクトルインデックスの
計６要素となり、各々符号化された符号量の総量が動き情報符号量として算出される。本
実施の形態における予測ベクトルインデックスの符号列生成手法としては、結合動き情報
インデックスの符号列と同様にＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列を用いるものとす
る。

続いて、参照画像に対する参照画像指定情報と動きベクトルを図１における動き補償予
測部１０８に設定して、動き補償予測ブロックを生成する（Ｓ２５１０）。

さらに、動き補償予測ブロックと予測対象ブロックの予測誤差と動き情報符号量より、
予測誤差評価値を算出し（Ｓ２５１１）、予測誤差評価値と、参照画像に対する動き情報
である、参照画像指定情報と差分ベクトル値と予測ベクトルインデックスを動き補償予測
ブロックと共に出力し（Ｓ２５１２）、予測モード評価値生成処理を終了する。

以上の処理が、実施の形態１における動画像符号化装置における予測モード判定部１０
９の詳細動作となる。

［実施の形態１における動画像復号装置における動き情報復号部の詳細動作説明］
図２７は、図６に示した実施の形態１の動画像復号装置における動き情報復号部６０６
の詳細な構成を示す図である。動き情報復号部６０６は、動き情報ビットストリーム復号
部２６００、予測ベクトル算出部２６０１、ベクトル加算部２６０２、動き補償予測復号
部２６０３、結合動き情報算出部２６０４、及び結合動き補償予測復号部２６０５を含む
。

図６における動き情報復号部６０６に対して、多重分離部６０１より入力された動き情
報ビットストリームが、動き情報ビットストリーム復号部２６００に供給され、動き情報
メモリ６０７より入力された動き情報が、予測ベクトル算出部２６０１、及び結合動き情
報算出部２６０４に供給される。

また、動き補償予測部６０８に対して、動き補償予測復号部２６０３、及び結合動き補
償予測復号部２６０５から、動き補償予測に用いる参照画像指定情報と動きベクトルが出
力され、予測種別を示す情報を含めた復号された動き情報が、動き情報メモリ６０７に格
納される。

動き情報ビットストリーム復号部２６００は、多重分離部６０１より入力された動き情
報ビットストリームを符号化シンタックスに従って復号していくことで、伝送された予測
モードと、予測モードに応じた動き情報を生成する。生成した動き情報の中で、結合動き
情報インデックスは、結合動き補償予測復号部２６０５に供給され、参照画像指定情報が
予測ベクトル算出部２６０１に供給され、予測ベクトルインデックスがベクトル加算部２
６０２に供給され、差分ベクトル値がベクトル加算部２６０２に供給される。

予測ベクトル算出部２６０１は、動き情報メモリ６０７より供給された隣接ブロックの
動き情報と、動き情報ビットストリーム復号部２６００より供給された参照画像指定情報
から、動き補償予測の対象となる参照画像に対する予測ベクトル候補リストを生成し、参
照画像指定情報と共にベクトル加算部２６０２に供給する。予測ベクトル算出部２６０１
の動作に関しては、動画像符号化装置における図９の予測ベクトル算出部９０２と同一の
動作が行われ、符号化時の予測ベクトル候補リストと同一の候補リストが生成される。

ベクトル加算部２６０２は、予測ベクトル算出部２６０１より供給された予測ベクトル
候補リスト及び参照画像指定情報と、動き情報ビットストリーム復号部２６００から供給
された予測ベクトルインデックス及び差分ベクトルより、予測ベクトルインデックスで示
された位置に登録された予測ベクトル値と差分ベクトル値を加算することで、動き補償予
測対象となる参照画像に対しての動きベクトル値が再生される。再生された動きベクトル
値は、参照画像指定情報と共に、動き補償予測復号部２６０３に供給される。

動き補償予測復号部２６０３は、ベクトル加算部２６０２より参照画像に対する、再生
された動きベクトル値と参照画像指定情報が供給され、動きベクトル値と参照画像指定情
報を動き補償予測部６０８に設定することで、動き補償予測信号を生成する。

結合動き情報算出部２６０４は、動き情報メモリ６０７から供給される隣接ブロックの
動き情報より、結合動き情報候補リストを生成し、結合動き情報候補リストとリスト内の
構成要素である結合動き情報候補の参照画像指定情報と動きベクトル値を、結合動き補償
予測復号部２６０５に供給する。

結合動き情報算出部２６０４の動作に関しては、動画像符号化装置における図９の結合
動き情報算出部９０６と同一の動作が行われ、符号化時の結合動き情報候補リストと同一
の候補リストが生成される。

結合動き補償予測復号部２６０５は、結合動き情報算出部２６０４より供給される結合
動き情報候補リストとリスト内の構成要素である結合動き情報候補の参照画像指定情報と
動きベクトル値と、動き情報ビットストリーム復号部２６００より供給される結合動き情
報インデックスより、結合動き情報インデックスで示された結合動き情報候補リストにお
ける参照画像指定情報と動きベクトル値を再生し、動き補償予測部６０８に設定すること
で、動き補償予測信号を生成する。

図２８は、図７のステップＳ７０１の動き情報復号処理の詳細動作を説明するためのフ
ローチャートである。動き情報ビットストリーム復号部２６００と予測ベクトル算出部２
６０１、及び結合動き情報算出部２６０４により、図７のステップＳ７０１の動き情報復
号処理が行われる。

動き情報復号処理は、特定のシンタックス構造で符号化された符号化ビットストリーム
より動き情報を復号する処理である。最初に符号化ブロックの所定単位でＳｋｉｐフラグ
を復号する（Ｓ２７００）。以降は予測ブロック単位の処理となる。

ＳｋｉｐフラグがＳｋｉｐモードを示している場合（Ｓ２７０１：ＹＥＳ）、結合予測
動き情報復号を行う（Ｓ２７０２）。ステップＳ２７０２の詳細処理については、後述す
る。

Ｓｋｉｐモードでない場合（Ｓ２７０１：ＮＯ）、マージフラグを復号する（Ｓ２７０
３）。マージフラグが１を示している場合（Ｓ２７０４：ＹＥＳ）には、ステップＳ２７
０２の結合予測動き情報復号に進む。

マージフラグが１でない場合（Ｓ２７０４：ＮＯ）、動き予測フラグを復号し（Ｓ２７
０５）、予測動き情報復号を行う（Ｓ２７０６）。ステップＳ２７０６の詳細動作につい
ては、後述する。

図２９は、図２８のステップＳ２７０２の結合予測動き情報復号処理の詳細動作を説明
するためのフローチャートである。

最初に予測モードに結合予測モードを設定し（Ｓ２８００）、結合動き情報候補リスト
を生成する（Ｓ２８０１）。ステップＳ２８０１の処理は、動画像符号化装置における図
１１のステップＳ１１００の結合動き情報候補リスト生成処理と同一の処理である。

つぎに、結合動き情報インデックスを復号し（Ｓ２８０２）、続いて、結合動き情報候
補リストより、結合動き情報インデックスで示す位置に格納されている動き情報を取得す
る（Ｓ２８０３）。取得する動き情報としては、単予測／双予測を示す予測種別、参照画
像指定情報、動きベクトル値となる。

生成された動き情報は、結合予測モードの動き情報として格納され（Ｓ２８０４）、結
合動き補償予測復号部２６０６に供給される。

図３０は、図２８のステップＳ２７０６の予測動き情報復号処理の詳細動作を説明する
ためのフローチャートである。

最初に、予測種別が単予測であるか否かを判別する（Ｓ２９００）。単予測であれば、
処理対象とする参照画像リスト（ＬＸ）を予測に用いている参照画像リストに設定する（
Ｓ２９０１）。単予測でなければ、双予測であるから、この場合はＬＸをＬ０とする（Ｓ
２９０２）。

次に、参照画像指定情報を復号し（Ｓ２９０３）、差分ベクトル値を復号する（Ｓ２９
０４）。次に、予測ベクトル候補リストを生成し（Ｓ２９０５）、予測ベクトル候補リス
トが１より大きな場合（Ｓ２９０６：ＹＥＳ）、予測ベクトルインデックスを復号し（Ｓ
２９０７）、予測ベクトル候補リストが１の場合（Ｓ２９０６：ＮＯ）、予測ベクトルイ
ンデックスに０を設定する（Ｓ２９０８）。

ここで、ステップＳ２９０５では、動画像符号化装置における図２６のフローチャート
のステップＳ２５０４と同様の処理が行われる。

次に、予測ベクトル候補リストより、予測ベクトルインデックスで示す位置に格納され
ている動きベクトル値を取得する（Ｓ２９０９）。復号した差分ベクトル値と動きベクト
ル値を加算することで動きベクトルを再生する（Ｓ２９１０）。

続いて、再度予測種別が単予測である否かを判別し（Ｓ２９１１）、予測種別が単予測
であればステップＳ２９１４に進む。単予測でない、すなわち、双予測であれば、処理対
象の参照リストＬＸがＬ１か否かを判定する（Ｓ２９１２）。参照リストＬＸがＬ１であ
れば、ステップＳ２９１４に進み、Ｌ１でない、すなわち、Ｌ０であればＬＸをＬ１とし
て（Ｓ２９１３）、ステップＳ２９０３からステップＳ２９１１までの処理と同じ処理が
行われる。

続いて、生成された動き情報として、単予測の場合には、１つの参照画像に対する参照
画像指定情報と動きベクトル値が、双予測の場合には、２つの参照画像に対する参照画像
指定情報と動きベクトル値が、動き情報として格納され（Ｓ２９１４）、動き補償予測復
号部２６０３に供給される。

実施の形態１における、動画像符号化装置及び動画像復号装置においては、結合動き
情報算出部において、時間結合動き情報候補リスト生成部を結合動き情報候補リスト削除
部の後段に配置して、空間結合動き情報候補のみを結合動き情報候補削除処理の対象とす
ることにより、少ない演算量で結合動き情報候補リストから同一の動き情報を持つ結合動
き情報候補を適切に削除することが可能となり、その結果、結合動き情報候補リストに新
たな結合動き情報候補を追加することにより結合予測モードに用いることができる動き情
報の種類が増加し、符号化効率を向上させることができる。

また、実施の形態１における、動画像符号化装置及び動画像復号装置においては、動き
情報候補リスト削除部において、動き情報の比較の回数が減少するため、回路規模や処理
時間の削減といった効果も有する。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。実施の形態２は、実施の形態１に対して、結
合予測候補削除の動作が異なる。結合予測候補削除の動作以外の構成および処理は実施の
形態１と同一であるので、ここでは図１０の結合動き情報候補リスト削除部１００１にお
ける結合動き情報リスト削除処理の実施の形態１との差異のみ説明する。

図３１は、実施の形態２における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するためのフ
ローチャートである。空間結合動き情報候補リスト生成部１０００における空間結合動き
情報候補リスト作成処理（Ｓ１２００）により、生成される結合動き情報候補の最大数を
ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄとすると、ｉ＝ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１からｉ
＞０までの結合動き情報候補（候補（ｉ））に対して以下の処理を繰り返し行う（Ｓ３０
００〜Ｓ３００４）。

候補（ｉ）が存在していて（Ｓ３００１のＹＥＳ）、候補（ｉ）の動き情報（動き情報
（ｉ））と候補（ｉ−１）の動き情報（動き情報（ｉ−１））が同じである場合（Ｓ３０
０２のＹＥＳ）、候補（ｉ）を結合動き情報候補リストから削除する（Ｓ３００３）。

候補（ｉ）が存在しない場合（Ｓ３００１のＮＯ）、または存在していても動き情報（
ｉ）と動き情報（ｉ−１）が同一でない場合（Ｓ３００２のＮＯ）は処理を繰り返す（Ｓ
３００４）。

続いて、候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）が存在していて（Ｓ３００５のＹ
ＥＳ）、候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）の動き情報（動き情報（ｍａｘＳｐ
ａｔｉａｌＣａｎｄ−１））と結合動き情報候補リストの最初の結合動き情報候補（動き
情報（０））が同一である場合（Ｓ３００６のＹＥＳ）、候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣ
ａｎｄ−１）を削除し（Ｓ３００７）、処理を終了する。

候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）が存在しない場合（Ｓ３００５のＮＯ）、
または存在していても動き情報（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）と動き情報（０）
が同一でない場合（Ｓ３００６のＮＯ）はそのまま処理を終了する。

図３２は、空間結合動き情報候補の最大数が４である場合の実施の形態２における結合
動き情報候補削除における候補の比較内容の一例である。図３２に示すように、空間結合
動き情報候補の最大数が４である場合には、４回の比較のみ行う。

図３３に結合動き情報候補が４つの場合のリスト中の候補の比較関係を示す。すなわち
、時間結合動き情報候補を含まない４つの空間結合動き情報候補について、結合動き情報
候補リストの配列順において隣り合う候補同士を比較し、かつ、最上位の候補と最下位の
候補を比較することにより、同一性を判定し、重複する候補を削除する。

図３４は、空間結合動き情報候補の最大数が４である場合の結合動き情報候補削除処理
における周辺ブロックの比較を説明する図である。図３４（ａ）はブロックＡ１、Ｂ１、
Ｂ０、Ａ０が使用可能である場合の例を示している。ブロックＡ１、Ｂ１、Ｂ０、Ａ０が
使用可能である場合には、前述した空間結合動き情報候補リスト作成処理により作成され
る結合動き情報候補リストは｛Ａ１，Ｂ１，Ｂ０，Ａ０｝となるから、結合動き情報候補
削除における動き情報の比較は図３２（ａ）の矢印の関係において行われる。

同様に、図３４（ｂ）はブロックＢ１、Ｂ０、Ａ０、Ｂ２が使用可能である場合、図３
４（ｃ）はブロックＡ１、Ｂ１、Ｂ０、Ｂ２が使用可能である場合の結合動き情報候補削
除における動き情報の比較の関係を示している。

ここで、動き情報は空間方向に連続性が強いことから、隣接するブロックでは動き情報
が同一である確率が高く、一方隣接していないブロックでは動き情報が同一である確率は
低くなる。よって、結合動き情報候補削除処理において、隣接するブロック間の比較のみ
行っても同一の動き情報を適切に削除することが可能である。

また、隣接するブロックの動き情報のみを比較するために、周辺候補ブロック群のうち
予め定めたブロック位置の動き情報同士を比較するという方法も考えられるが、その場合
結合動き情報候補リストの各動き情報候補のブロック位置をすべて記録しておく必要があ
り、回路規模の増大や処理の複雑化につながる。

そこで、本発明の実施の形態２における結合動き情報候補削除では、結合動き情報候補
のブロック位置にかかわらず、結合動き情報候補リストに追加された順番で比較を行った
うえ、結合動き情報候補リストの最後の候補と最初の候補の比較を行うことにより、図３
４に示すように隣接するブロック間の動き情報の比較が可能であり、少ない比較回数で同
一の動き情報を適切に削除することが可能である。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３を説明する。実施の形態３は、実施の形態１に対して、結
合予測候補削除の動作が異なる。結合予測候補削除の動作以外の構成および処理は実施の
形態１と同一であるので、ここでは図１０の結合動き情報候補リスト削除部１００１にお
ける結合動き情報リスト削除処理の実施の形態１との差異のみ説明する。

図３５は、実施の形態３における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するためのフ
ローチャートである。空間結合動き情報候補リスト生成部１０００における空間結合動き
情報候補リスト作成処理（Ｓ１２００）により、生成された結合動き情報候補の数をｎｕ
ｍＣａｎｄ、結合動き情報候補削除の動作における結合動き情報候補比較の演算回数をｎ
ｕｍＣｏｍｐａｒｅとすると、ｉ＝ｎｕｍＣｏｍｐａｒｅ［ｎｕｍＣａｎｄ］−１からｉ
＞＝０まで以下の処理を繰り返し行う（Ｓ３３００〜Ｓ３３０３）。

ここで、比較演算回数ｎｕｍＣｏｍｐａｒｅ［ｉ］はｎｕｍＣａｎｄの値に応じて図３
７（ａ）のように定めるものとする。またｉの値に応じて比較候補インデックスｃｕｒ［
ｉ］と参照候補インデックスｒｅｆ［ｉ］の値を図３７（ｂ）のように定める。

結合動き情報候補リストのインデックスｃｕｒ［ｉ］の結合動き情報候補（候補（ｃｕ
ｒ［ｉ］））の動き情報（動き情報（ｃｕｒ［ｉ］））と候補（ｒｅｆ［ｉ］）の動き情
報（動き情報（ｒｅｆ［ｉ］））が同じである場合（Ｓ３３０１のＹＥＳ）、候補（ｃｕ
ｒ［ｉ］）を結合動き情報候補リストから削除する（Ｓ３３０２）。

動き情報（ｃｕｒ［ｉ］）と動き情報（ｒｅｆ［ｉ］）が同一でない場合（Ｓ３３０１
のＮＯ）は処理を繰り返す（Ｓ３３０３）。

図３６に結合動き情報候補が４つの場合のリスト中の候補の比較関係を示す。すなわち
、時間結合動き情報候補を含まない４つの空間結合動き情報候補について、結合動き情報
候補リストの配列順において最上位から３番目までに含まれる候補について、総当たりで
比較し、さらに必要に応じて最上位の候補と最下位の候補を比較することにより、同一性
を判定し、重複する候補を削除する。

図３７に示すように、本発明の実施の形態３における結合予測候補削除の動作において
は、動き情報の比較の回数は空間結合動き情報候補リスト生成部で生成された結合動き情
報候補リストの結合動き情報候補の数により、０回から４回となり、すべての動き情報を
比較した場合と比べて、比較回数を大きく削減することが可能である。

また、結合動き情報候補リストの最初の３つの結合動き候補に関してはすべての組み合
わせの比較が行われているので、比較回数の削減により同一の動き情報を持つ結合動き情
報候補が削除できなかった場合にも同一の動き情報は結合動き情報候補リストの後半にの
み存在する。

前述したように、結合動き情報インデックスの符号列はＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒ
ｙ符号列を用いるため、符号列の短い小さなインデックス値に冗長な動き情報が存在する
と符号化効率の低下につながるが、本発明の実施の形態３における結合動き情報候補削除
の方法によれば、小さなインデックス値の結合動き情報候補リストの同一の動き情報は確
実に削除することができるので、処理負荷を低減しながら、動き情報の符号化効率を向上
させることが可能である。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４を説明する。実施の形態４は、実施の形態２に対して結合
予測候補削除の動作が異なる。結合予測候補削除の動作以外の構成および処理は実施の形
態２と同一であるので、ここでは図１０の結合動き情報候補リスト削除部１００１におけ
る結合動き情報リスト削除処理の実施の形態１との差異のみ説明する。

図３８は、実施の形態４における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するためのフ
ローチャートである。はじめに、空間結合動き情報候補リスト生成部１０００における空
間結合動き情報候補リスト作成処理（Ｓ１２００）により、生成された結合動き情報候補
の数をｎｕｍＣａｎｄ、結合動き情報候補の最大数をｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄとし
たとき、ｎｕｍＣａｎｄ＞０であるなら（Ｓ３５００のＹＥＳ）、ｉ＝ｍａｘＳｐａｔｉ
ａｌＣａｎｄ−１からｉ＞＝ｎｕｍＣａｎｄまでの結合動き情報候補（候補（ｉ））の値
を結合動き情報候補リストの最後の結合動き情報候補（候補（ｎｕｍＣａｎｄ−１））と
する（Ｓ３５０１〜Ｓ３５０３）。

ｎｕｍＣａｎｄが０以下であるなら（Ｓ３５００のＮＯ）何も行わずに処理を終了する
。

次に、ｉ＝ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１からｉ＞０までの結合動き情報候補（候
補（ｉ））に対して以下の処理を繰り返し行う（Ｓ３５０４〜Ｓ３５０７）。

候補（ｉ）の動き情報（動き情報（ｉ））と候補（ｉ−１）の動き情報（動き情報（ｉ
−１））が同じである場合（Ｓ３５０５のＹＥＳ）、候補（ｉ）を結合動き情報候補リス
トから削除する（Ｓ３５０６）。

動き情報（ｉ）と動き情報（ｉ−１）が同一でない場合（Ｓ３５０５のＮＯ）は処理を
繰り返す（Ｓ３５０７）。

続いて、候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）が存在していて（Ｓ３５０８のＹ
ＥＳ）、候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）の動き情報（動き情報（ｍａｘＳｐ
ａｔｉａｌＣａｎｄ−１））と結合動き情報候補リストの最初の結合動き情報候補（動き
情報（０））が同一である場合（Ｓ３５０９のＹＥＳ）、候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣ
ａｎｄ−１）を削除し（Ｓ３５１０）、処理を終了する。

候補（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）が存在しない場合（Ｓ３５０８のＮＯ）、
または存在していても動き情報（ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１）と動き情報（０）
が同一でない場合（Ｓ３５０９のＮＯ）はそのまま処理を終了する。

本発明の実施の形態４における結合動き情報候補削除の動作は、実施の形態２における
結合動き情報候補削除の動作に対し、Ｓ３５００〜Ｓ３５０３を追加した点と、Ｓ３００
０１を削除した点が異なる。Ｓ３５００〜Ｓ３５０３を追加したことにより、空間結合動
き情報候補リスト生成部１０００における空間結合動き情報候補リスト作成処理（Ｓ１２
００）により、生成された結合動き情報候補の数が空間結合動き情報候補の最大数に満た
ない場合において、結合動き情報候補の最大数まで結合動き情報候補の末尾の結合動き情
報候補を追加している。

図３９に結合動き情報候補が４つの場合のリスト中の候補の比較関係を示す。すなわち
、結合動き情報候補リストに登録された候補数が所定の最大候補数に満たない場合、結合
動き情報候補リストの最下位の候補を複製して空き候補を埋めた上で、結合動き情報候補
リストの配列順において隣り合う候補同士を比較し、かつ、最上位の候補と最下位の候補
を比較することにより、同一性を判定し、重複する候補を削除する。たとえば、候補が一
つ足りないときに３番目の候補を４番目にコピーした上で隣り合う候補同士を比較し、か
つ、最上位の候補と最下位の候補を比較すると、結果的に３つの候補について総当たりの
比較をしたことと実質的に同じになる。

図４０は本発明の実施の形態４における結合動き情報候補削除の動作を説明する図であ
る。図４０（ａ）は生成された結合動き情報候補の数が３、空間結合動き情報候補の最大
数が４の場合の先頭候補追加前の追加後の結合動き情報候補を示している。このように、
インデックス３の位置にリストの最後の結合動き情報候補が追加されるので、Ｓ３５０４
〜Ｓ３５０７における結合動き情報候補の比較は図４０（ｂ）のようになり、生成された
結合動き情報候補の数が空間結合動き情報候補の最大数に満たない場合にはすべての組み
合わせで比較が行われることとなり、確実に同一の動き情報の結合動き情報候補を削除す
ることが可能である。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５を説明する。実施の形態５は、実施の形態１に対して、結
合予測候補削除の動作が異なる。結合予測候補削除の動作以外の構成および処理は実施の
形態１と同一であるので、ここでは図１０の結合動き情報候補リスト削除部１００１にお
ける結合動き情報リスト削除処理の実施の形態１との差異のみ説明する。

図４１は、実施の形態３における結合動き情報候補削除の詳細動作を説明するためのフ
ローチャートである。空間結合動き情報候補リスト生成部１０００における空間結合動き
情報候補リスト作成処理（Ｓ１２００）により、生成される結合動き情報候補の最大数を
ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄとすると、ｉ＝ｍａｘＳｐａｔｉａｌＣａｎｄ−１からｉ
＞＝０まで以下の処理を繰り返し行う（Ｓ３７００〜Ｓ３７０４）。

ここで、ｉの値に応じて比較候補インデックスｃｕｒ［ｉ］と参照候補インデックスｒ
ｅｆ［ｉ］の値を図４３のように定める。

結合動き情報候補リストのインデックスｃｕｒ［ｉ］の結合動き情報候補（候補（ｃｕ
ｒ［ｉ］））が存在していて（Ｓ３７０１のＹＥＳ）、候補（ｃｕｒ［ｉ］）の動き情報
（動き情報（ｃｕｒ［ｉ］））と候補（ｒｅｆ［ｉ］）の動き情報（動き情報（ｒｅｆ［
ｉ］））が同じである場合（Ｓ３７０２のＹＥＳ）、候補（ｃｕｒ［ｉ］）を結合動き情
報候補リストから削除する（Ｓ３７０３）。

候補（ｃｕｒ［ｉ］）が存在しない場合（Ｓ３７０１のＮＯ）、または存在していても
動き情報（ｃｕｒ［ｉ］）と動き情報（ｒｅｆ［ｉ］）が同一でない場合（Ｓ３７０２の
ＮＯ）は処理を繰り返す（Ｓ３００４）。

図４２に結合動き情報候補が４つの場合のリスト中の候補の比較関係を示す。すなわち
、時間結合動き情報候補を含まない４つの空間結合動き情報候補について、結合動き情報
候補リストの配列順において最上位から３番目までについては隣り合う候補同士を比較し
、最下位の候補と最上位の候補を比較し、さらに最下位の候補と２番目の候補を比較する
ことにより、同一性を判定し、重複する候補を削除する。

図４３に示すように、本発明の実施の形態５における結合予測候補削除の動作において
は、動き情報の比較の回数は４回となり、すべての動き情報を比較した場合と比べて、比
較回数を大きく削減することが可能である。

図４４は、空間結合動き情報候補の最大数が４で、空間結合動き情報候補ブロックのう
ちブロックＡ０が使用不可能である場合の本発明の実施の形態５における結合予測候補削
除処理における周辺ブロックの比較を説明する図である。図４４に示すように、本発明の
実施の形態５における空間結合動き情報候補削除の動作によれば、ブロックＡ０が使用不
可能である場合に、隣接するブロック間で適切に比較が行われている。

また、図４５は様々な予測ブロックサイズ、ＣＵ内分割モードにおいてブロックＡ０の
使用可能状況を示した図である。図４５においては、ブロックＡ０が使用可能である予測
ブロックは○、使用不可能である予測ブロックは×で示している。図４５に示すように、
ブロックＡ０は使用不可能となる頻度が高いため、ブロックＡ０が使用不可能となる場合
に適切に比較が行われることにより、高い頻度で同一の動き情報を適切に削除することが
できるので、処理負荷を低減しながら、動き情報の符号化効率を向上させることが可能で
ある。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６を説明する。実施の形態６は、実施の形態３に対して、結
合動き情報算出部９０６の構成、図１１のステップＳ１１００の結合動き情報候補リスト
生成の詳細動作および結合予測候補削除の動作における比較演算回数ｎｕｍＣｏｍｐａｒ
ｅ［ｉ］、比較候補インデックスｃｕｒ［ｉ］および参照候補インデックスｒｅｆ［ｉ］
の値が異なる。それ以外の構成および処理は実施の形態３と同一であるので、ここでは結
合動き情報算出部９０６の構成、図１１のステップＳ１１００の結合動き情報候補リスト
生成の詳細動作および結合予測候補削除における比較演算回数ｎｕｍＣｏｍｐａｒｅ［ｉ
］、比較候補インデックスｃｕｒ［ｉ］および参照候補インデックスｒｅｆ［ｉ］の値の
実施の形態３との差異のみ説明する。

図４６は、本発明の実施の形態６における結合動き情報算出部９０６の構成を示す図で
ある。結合動き情報算出部９０６は、空間結合動き情報候補リスト生成部４０００、時間
結合動き情報候補リスト生成部４００２、結合動き情報候補リスト削除部４００１、第１
結合動き情報候補リスト追加部４００３および第２結合動き情報候補リスト追加部４００
４を含む。結合動き情報算出部９０６は、空間的に隣接する候補ブロック群より所定の順
番で動き情報の候補を作成し、その中から、同一の動き情報を持つ候補を削除したのち、
時間的に隣接する候補ブロック群より作成した動き情報の候補を追加することで、有効な
動き情報のみを結合動き情報候補として登録する。

また、図４７は本発明の実施の形態６における図１１のステップＳ１１００の結合動き
情報候補リスト生成の詳細動作を説明するためのフローチャートである。この動作は、図
９の結合動き情報算出部９０６における構成の本発明の実施の形態６における詳細動作を
示している。

図４７の空間結合動き情報候補リスト生成（Ｓ４２００）、時間結合動き情報候補リス
ト生成（Ｓ４２０２）、第１結合動き情報候補リスト追加（Ｓ４２０３）および第２結合
動き情報候補リスト追加（Ｓ４２０４）の動作は、本発明の実施の形態３における図１２
の同じ番号を付与したステップと同一であるので説明を割愛する。

結合動き情報候補リスト削除部４００１は、時間結合動き情報候補リスト生成部４００
２にて生成された結合動き情報候補リストより、同一の動き情報を持つ結合動き情報候補
を削除して動き情報候補リストを更新する（Ｓ４２０１）。この結合動き情報候補リスト
削除部４００１を時間結合動き情報候補リスト生成部４００２より後段に配置し、後述す
る結合予測候補削除動作における結合予測候補削除処理に時間結合動き情報候補を含めた
点が、本発明の実際の形態６における特徴である。

次に、本発明の実施の形態６における結合予測候補削除の詳細動作を図３５および図４
８を用いて説明する。図３５は本発明の実施の形態６における結合予測候補削除の詳細動
作を説明するフローチャートであり、本発明の実施の形態３における結合予測候補削除の
詳細動作と同一である。

また、時間結合動き情報候補リスト生成部４００２にて生成された結合動き情報候補リ
ストに含まれる結合予測候補の数をｎｕｍＣａｎｄとし、比較演算回数ｎｕｍＣｏｍｐａ
ｒｅ［ｉ］をｎｕｍＣａｎｄの値に応じて図４８（ａ）のように、比較候補インデックス
ｃｕｒ［ｉ］と参照候補インデックスｒｅｆ［ｉ］の値をｉの値に応じて図４８（ｂ）の
ように定める。

本発明の実施の形態６においては、空間結合動き情報候補リスト生成部４０００におい
て生成される空間結合予測候補の数の最大値は４であり、さらに時間結合動き情報候補リ
スト生成部４００２において時間結合動き情報候補が生成されるため、結合予測候補リス
トに含まれる結合予測候補の数の最大値は５であるが、図４８（ａ）に示すように比較演
算回数ｎｕｍＣｏｍｐａｒｅ［ｉ］はｎｕｍＣａｎｄの値が５のときも４となっている。

すなわち、空間結合動き情報候補リスト生成部４０００にて生成された空間動き情報候
補の数が最大値である４である場合には、時間結合動き情報候補リスト生成部４００２に
て生成された時間結合動き情報候補は結合予測候補削除動作における比較演算の対象とな
らないので、結合動き情報候補削除（Ｓ４２０１）を時間結合動き情報候補リスト生成（
Ｓ４２０２）の前段で行う動作、すなわち、本発明の実施の形態３における結合動き情報
候補リスト生成の動作と同様の動作となる。

一方、空間結合動き情報候補リスト生成部４０００にて生成された空間動き情報候補の
数が最大値である４に満たない場合には、時間結合動き情報候補リスト生成部４００２に
て生成された時間結合動き情報候補も結合予測候補削除動作における比較演算の対象とな
る。

図４９に空間結合動き情報候補が４つの場合および空間結合動き情報候補が３つの場合
のリスト中の候補の比較関係を示す。すなわち、空間結合動き情報候補が４つの場合（図
４９（ａ））、時間結合動き情報候補を含まない４つの空間結合動き情報候補について、
結合動き情報候補リストの配列順において最上位から３番目までに含まれる候補について
、総当たりで比較し、さらに必要に応じて最上位の候補と最下位の候補を比較することに
より、同一性を判定し、重複する候補を削除する。空間結合動き情報候補が３つの場合（
図４９（ｂ））、時間結合動き情報候補を含めて４つの結合動き情報候補について、結合
動き情報候補リストの配列順において最上位から３番目までに含まれる候補について、総
当たりで比較し、さらに必要に応じて最上位の候補と最下位の候補を比較することにより
、同一性を判定し、重複する候補を削除する。

よって、有効な空間動き情報候補の数が最大値である場合に特性の異なる時間結合動き
情報候補を結合動き情報候補削除の処理の対象から除いて処理負荷を低減し、有効な空間
動き情報候補の数が最大値に満たない場合には、時間結合動き情報候補を結合動き情報候
補削除の処理の対象とすることで同じ処理負荷で結合動き情報候補削除の処理の精度をさ
らにあげることができるので、処理負荷を低減しながら、動き情報の符号化効率を向上さ
せることが可能である。

なお、上記の説明では、実施の形態６において、結合予測候補の比較方法は実施の形態
３の方法を用いた例を説明したが、実施の形態６において、結合予測候補の比較方法は実
施の形態１、２、４、５のいずれの方法を適用してもよい。

以上述べた実施の形態の動画像符号化装置および動画像復号装置は以下の技術的特徴を
有する。

［１］マージ符号化技術における候補削除処理において、候補削除処理を時間結合動き
情報候補生成よりも先に行って、時間結合予測候補を候補削除処理の対象から除いた（図
１０、図１２のステップＳ１２０１とＳ１２０２参照）。これにより、符号化効率を保ち
つつ、候補削除処理における候補比較の演算回数が削減できる。

［２］マージ符号化技術における候補削除処理において、結合動き情報候補リストに追
加された結合動き情報候補を、リストに追加された順番で比較を行ったうえ、さらに最後
の候補と最初の候補の比較を行うようにした（図３１のステップＳ３０００からＳ３０１
８参照）。

［３］マージ符号化技術における候補削除処理において、結合動き情報候補リストに含
まれる結合動き情報候補の同一性を判定する比較演算処理を予め既定したインデックス対
して予め既定した回数行うようにした（図３５のステップＳ３３００からＳ３３０３、図
３７、図４１のステップＳ３７００からＳ３７０４、図４３、図４７のステップＳ４２０
０からＳ４２０４、図４８参照）。

［４］マージ符号化技術における候補削除処理において、空間結合情報候補生成処理に
おいて生成された結合動き情報候補の数が最大値に満たない場合、結合動き情報候補リス
トの予め既定したインデックスの結合動き情報候補を、結合動き情報候補の数が最大値に
なるまで追加してから、結合動き情報を候補の比較演算を行うようにした（図３８のステ
ップＳ３５０１からＳ３５０３参照）。

以上述べた実施の形態の動画像符号化装置が出力する動画像の符号化ストリームは、実
施の形態で用いられた符号化方法に応じて復号することができるように特定のデータフォ
ーマットを有しており、動画像符号化装置に対応する動画像復号装置がこの特定のデータ
フォーマットの符号化ストリームを復号することができる。

動画像符号化装置と動画像復号装置の間で符号化ストリームをやりとりするために、有
線または無線のネットワークが用いられる場合、符号化ストリームを通信路の伝送形態に
適したデータ形式に変換して伝送してもよい。その場合、動画像符号化装置が出力する符
号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネット
ワークに送信する動画像送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ス
トリームに復元して動画像復号装置に供給する動画像受信装置とが設けられる。

動画像送信装置は、動画像符号化装置が出力する符号化ストリームをバッファするメモ
リと、符号化ストリームをパケット化するパケット処理部と、パケット化された符号化デ
ータをネットワークを介して送信する送信部とを含む。動画像受信装置は、パケット化さ
れた符号化データをネットワークを介して受信する受信部と、受信された符号化データを
バッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成し、動
画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。

また、以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信
装置として実現することができるのは勿論のこと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍ
ｏｒｙ）やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソ
フトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウ
ェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも、
有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは衛
星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構
成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変
形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００ 入力端子、 １０１ 減算部、 １０２ 直交変換・量子化部、 １０３ 予
測誤差符号化部、 １０４ 逆量子化・逆変換部、 １０５ 加算部、 １０６ 復号画
像メモリ、 １０７ 動きベクトル検出部、 １０８ 動き補償予測部、 １０９ 予測
モード判定部、 １１０ 動き情報符号化部、 １１１ 動き情報メモリ、 １１２ 多
重化部、 １１３ 出力端子、 ６００ 入力端子、 ６０１ 多重分離部、 ６０２
予測差分情報復号部、 ６０３ 逆量子化・逆変換部、 ６０４ 加算部、 ６０５ 復
号画像メモリ、 ６０６ 動き情報復号部、 ６０７ 動き情報メモリ、 ６０８ 動き
補償予測部、 ６０９ 出力端子、 ９００ 動き補償予測生成部、 ９０１ 予測誤差
算出部、 ９０２ 予測ベクトル算出部、 ９０３ 差分ベクトル算出部、 ９０４ 動
き情報符号量算出部、 ９０５ 予測モード評価部、 ９０６ 結合動き情報算出部、
９０７ 結合動き補償予測生成部、 １０００ 空間結合動き情報候補リスト生成部、
１００１ 結合動き情報候補リスト削除部、 １００２ 時間結合動き情報候補リスト生
成部、 １００３ 第１結合動き情報候補リスト追加部、 １００４ 第２結合動き情報
候補リスト追加部、 ２６００ 動き情報ビットストリーム復号部、 ２６０１ 予測ベ
クトル算出部、 ２６０２ ベクトル加算部、 ２６０３ 動き補償予測復号部、 ２６
０４ 結合動き情報算出部、 ２６０５ 結合動き補償予測復号部、 ４０００ 空間結
合動き情報候補リスト生成部、 ４００１ 結合動き情報候補リスト削除部、 ４００２
時間結合動き情報候補リスト生成部、 ４００３ 第１結合動き情報候補リスト追加部
、 ４００４ 第２結合動き情報候補リスト追加部。

Claims (6)

1. 動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化装置であって、
   前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成部を備え、
   前記候補リスト生成部は、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出することを特徴とする動画像符号化装置。
2. 動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化方法であって、
   前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップを含み、
   前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出することを特徴とする動画像符号化方法。
3. 動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化プログラムであって、
   前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップをコンピュータに実行させ、
   前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出することを特徴とする動画像符号化プログラム。
4. 動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理部と、
   パケット化された前記符号化データを送信する送信部と、を備え、
   前記動画像符号化方法は、
   前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップを含み、
   前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出することを特徴とする送信装置。
5. 動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、
   パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップと、を含み、
   前記動画像符号化方法は、
   前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップを含み、
   前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出することを特徴とする送信方法。
6. 動画像データの各ピクチャが分割されたブロック単位で、前記動画像データを符号化する動画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、
   パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップと、をコンピュータに実行させ、
   前記動画像符号化方法は、
   前記符号化対象ブロックに空間的に近接する所定位置の符号化済みの複数の近接ブロックの動き情報から複数の空間動き情報候補を導出し、前記符号化の対象となる符号化対象ブロックを有するピクチャと時間的に異なるピクチャが有する符号化済みのブロックの動き情報を導出し、導出された前記符号化済みのブロックの動き情報から前記符号化対象ブロックの時間動き情報候補を導出し、導出された前記空間動き情報候補と前記時間動き情報候補とを含む結合動き情報候補リストを生成する候補リスト生成ステップを含み、
   前記候補リスト生成ステップは、前記空間動き情報候補をすべての組み合わせで比較することなく予め定められた組み合わせで比較して、動き情報が同一である場合は、それら動き情報が同一の候補からは一の前記空間動き情報候補を導出することを特徴とする送信プログラム。

Images