JP2020145494A - Image coding device, image coding method, and image coding program - Google Patents

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英樹 竹原
博哉 中村
Hiroya Nakamura
博哉 中村
智 坂爪
Satoshi Sakazume
智 坂爪
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Shigeru Fukushima
茂 福島
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Toru Kumakura
徹 熊倉
宏之 倉重
Hiroyuki Kurashige
宏之 倉重
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Abstract

To provide a technique for improving coding efficiency by performing block division suitable for image coding and decoding.SOLUTION: An image coding device includes a merge candidate construction unit that builds a merge candidate list that includes spatial merge candidates, a merge candidate selection unit that selects one selected merge candidate from the merge candidate list on the basis of a merge index decoded from a coded stream, a bi-prediction conversion unit that converts the selected merge candidate into bidirectional prediction motion information consisting of L0 prediction and L1 prediction when the selected merge candidate is motion information of uni-prediction, and a motion information allocation unit that divides a coded block into 4x4 sub-blocks, and allocates any one of motion information of the L0 prediction of the bi-prediction, motion information of the L1 prediction of the bi-prediction, and motion information on both the L0 prediction and the L1 prediction of the bi-prediction for each of the sub-blocks.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、画像をブロックに分割して予測を行う画像符号化及び復号技術に関する。 The present invention relates to an image coding and decoding technique for dividing an image into blocks and performing prediction.

画像の符号化及び復号では、処理の対象となる画像を所定数の画素の集合であるブロックに分割し、ブロック単位で処理をする。適切なブロックに分割し、画面内予測(イントラ予測)、画面間予測(インター予測)を適切に設定することにより、符号化効率が向上する。 In image coding and decoding, an image to be processed is divided into blocks which are a set of a predetermined number of pixels, and processing is performed in block units. Coding efficiency is improved by dividing into appropriate blocks and appropriately setting in-screen prediction (intra prediction) and inter-screen prediction (inter prediction).

動画像の符号化・復号では、符号化・復号済みのピクチャから予測するインター予測により符号化効率を向上している。特許文献1には、インター予測の際に、アフィン変換を適用する技術が記載されている。動画像では、物体が拡大・縮小、回転といった変形を伴うことは珍しいことではなく、特許文献1の技術を適用することにより、効率的な符号化が可能となる。 In the coding / decoding of moving images, the coding efficiency is improved by inter-prediction that predicts from the coded / decoded pictures. Patent Document 1 describes a technique for applying an affine transformation at the time of inter-prediction. In moving images, it is not uncommon for an object to undergo deformation such as enlargement / reduction and rotation, and efficient coding becomes possible by applying the technique of Patent Document 1.

特開平9−172644号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-172644

しかしながら、特許文献1の技術は画像の変換を伴うものであるため、処理負荷が多大という課題がある。本発明は上記の課題に鑑み、低負荷で効率的な符号化技術を提供する。 However, since the technique of Patent Document 1 involves conversion of an image, there is a problem that the processing load is large. In view of the above problems, the present invention provides a low-load and efficient coding technique.

上記課題を解決する本発明のある態様では、空間マージ候補を含むマージ候補リストを構築するマージ候補構築部と、符号化ストリームから復号したマージインデックスに基づいて前記マージ候補リストから1つの選択マージ候補を選択するマージ候補選択部と、前記選択マージ候補が単予測の動き情報である場合、前記選択マージ候補をL0予測とL1予測からなる双方向予測の動き情報に変換する双予測変換部と、符号化ブロックを4x4のサブブロックに分割し、前記サブブロック毎に前記双予測のL0予測の動き情報、前記双予測のL1予測の動き情報、前記双予測のL0予測とL1予測の両方の動き情報のいずれかを割り当てる動き情報割り当て部を有する。 In one aspect of the present invention that solves the above problems, a merge candidate construction unit that constructs a merge candidate list including spatial merge candidates, and one selected merge candidate from the merge candidate list based on the merge index decoded from the coded stream. A merge candidate selection unit that selects a merge candidate, and a bi-prediction conversion unit that converts the selection merge candidate into bidirectional prediction motion information consisting of L0 prediction and L1 prediction when the selection merge candidate is simple prediction movement information. The coded block is divided into 4x4 sub-blocks, and for each sub-block, the movement information of the L0 prediction of the twin prediction, the movement information of the L1 prediction of the double prediction, and the movement of both the L0 prediction and the L1 prediction of the double prediction. It has a motion information allocation unit that allocates any of the information.

本発明によれば、高効率な画像符号化・復号処理を低負荷で実現することができる。 According to the present invention, highly efficient image coding / decoding processing can be realized with a low load.

本発明の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。It is a block diagram of the image coding apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。It is a block diagram of the image decoding apparatus which concerns on embodiment of this invention. ツリーブロックを分割する動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation which divides a tree block. 入力された画像をツリーブロックに分割する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the input image is divided into a tree block. z−スキャンを説明する図である。It is a figure explaining the z-scan. ブロックの分割形状を示す図である。It is a figure which shows the division shape of a block. ブロックを4分割する動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation which divides a block into four. ブロックを2分割または3分割する動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation which divides a block into two or three. ブロック分割の形状を表現するためのシンタックスである。This is a syntax for expressing the shape of block division. イントラ予測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an intra prediction. インター予測の参照ブロックを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reference block of an inter-prediction. 符号化ブロック予測モードを表現するためのシンタックスである。This is a syntax for expressing the coded block prediction mode. インター予測に関するシンタックスエレメントとモードの対応を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of a syntax element and a mode about inter prediction. 制御点2点のアフィン変換動き補償を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the affine transformation motion compensation of two control points. 制御点3点のアフィン変換動き補償を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the affine transformation motion compensation of three control points. 図1のインター予測部102の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the inter-prediction unit 102 of FIG. 図16の通常予測動きベクトルモード導出部301の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the normal prediction motion vector mode derivation part 301 of FIG. 図16の通常マージモード導出部302の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the normal merge mode derivation part 302 of FIG. 図16の通常予測動きベクトルモード導出部301の通常予測動きベクトルモード導出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the normal prediction motion vector mode derivation process of the normal prediction motion vector mode derivation unit 301 of FIG. 通常予測動きベクトルモード導出処理の処理手順を表すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the normal prediction motion vector mode derivation processing. 通常マージモード導出処理の手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure of a normal merge mode derivation process. 図2のインター予測部203の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the inter-prediction unit 203 of FIG. 図22の通常予測動きベクトルモード導出部401の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the normal prediction motion vector mode derivation unit 401 of FIG. 図22の通常マージモード導出部402の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the normal merge mode derivation part 402 of FIG. 図22の通常予測動きベクトルモード導出部401の通常予測動きベクトルモード導出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the normal prediction motion vector mode derivation process of the normal prediction motion vector mode derivation unit 401 of FIG. 図16のサブブロック予測動きベクトルモード導出部303の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the sub-block prediction motion vector mode derivation unit 303 of FIG. 図22のサブブロック予測動きベクトルモード導出部403の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the sub-block prediction motion vector mode derivation unit 403 of FIG. 図16のサブブロックマージモード導出部304の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the sub-block merge mode derivation unit 304 of FIG. 図22のサブブロックマージモード導出部404の詳細な構成のブロック図である。It is a block diagram of the detailed structure of the sub-block merge mode derivation unit 404 of FIG. 22. アフィン継承予測動きベクトル候補導出を説明する図である。It is a figure explaining the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation. アフィン構築予測動きベクトル候補導出を説明する図である。It is a figure explaining the affine construction prediction motion vector candidate derivation. アフィン継承マージ候補導出を説明する図である。It is a figure explaining the affine inheritance merge candidate derivation. アフィン構築マージ候補導出を説明する図である。It is a figure explaining the affine construction merge candidate derivation. アフィン継承予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。It is a flowchart of affine inheritance prediction motion vector candidate derivation. アフィン構築予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。It is a flowchart of affine construction prediction motion vector candidate derivation. アフィン継承マージ候補導出のフローチャートである。It is a flowchart of affine inheritance merge candidate derivation. アフィン構築マージ候補導出のフローチャートである。It is a flowchart of affine construction merge candidate derivation. 履歴予測動きベクトル候補リスト初期化・更新処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the history prediction motion vector candidate list initialization / update processing procedure. 履歴予測動きベクトル候補導出処理手順における、同一要素確認処理手順のフローチャートである。It is a flowchart of the same element confirmation processing procedure in the history prediction motion vector candidate derivation processing procedure. 履歴予測動きベクトル候補導出処理手順における、要素シフト処理手順のフローチャートである。It is a flowchart of the element shift processing procedure in the history prediction motion vector candidate derivation processing procedure. 履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the history prediction motion vector candidate derivation processing procedure. 履歴マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the history merge candidate derivation processing procedure. 履歴予測動きベクトル候補リスト更新処理の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the history prediction motion vector candidate list update processing. サブブロック時間マージ候補導出部381の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation of the sub-block time merge candidate derivation unit 381. ブロックの隣接動き情報を導出する処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of deriving the adjacent movement information of a block. テンポラル動きベクトルを導出する処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of deriving a temporal motion vector. インター予測情報の導出を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the derivation of inter prediction information. サブブロック動き情報を導出する処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of deriving the sub-block motion information. ピクチャの時間的な前後関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the temporal context of a picture. 通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補の導出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the derivation process of the time prediction motion vector candidate in a normal prediction motion vector mode derivation unit 301. 通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補の導出処理における、ColPicの導出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the derivation process of ColPic in the derivation process of the time prediction motion vector candidate in a normal prediction motion vector mode derivation part 301. 通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補の導出処理における、ColPicの符号化情報を導出する処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of deriving the coded information of ColPic in the process of deriving the time-predicted motion vector candidate in a normal prediction motion vector mode derivation unit 301. インター予測情報の導出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the derivation process of inter-prediction information. 符号化ブロックcolCbのインター予測モードが双予測(Pred_BI)のときの符号化ブロックのインター予測情報の導出処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the derivation processing procedure of the inter-prediction information of a coded block when the inter-prediction mode of the coded block colCb is bi-prediction (Pred_BI). 動きベクトルのスケーリング演算処理手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the scaling operation processing procedure of a motion vector. 時間マージ候補の導出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the derivation process of a time merge candidate. L0予測であってL0の参照ピクチャ(RefL0Pic)が処理対象ピクチャ(CurPic)より前の時刻にある場合の動き補償予測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the motion compensation prediction at the time of L0 prediction, and the reference picture (RefL0Pic) of L0 is at the time before the processing target picture (CurPic). L0予測であってL0予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合の動き補償予測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating motion compensation prediction at the time of L0 prediction, and the reference picture of L0 prediction is at the time after the processing target picture. 双予測であってL0予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にあって、L1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合の動き補償予測を明するための図である。It is a figure for clarifying the motion compensation prediction at the time of the bi-prediction, when the reference picture of L0 prediction is at the time before the processing target picture, and the reference picture of L1 prediction is at the time after the processing target picture. .. 双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にある場合の動き補償予測の予測方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the prediction direction of the motion compensation prediction at the time when the reference picture of L0 prediction and the reference picture of L1 prediction are at the time before the picture to be processed in the bi-prediction. 双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合の動き補償予測の予測方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the prediction direction of the motion compensation prediction at the time when the reference picture of L0 prediction and the reference picture of L1 prediction are at the time after the processing target picture in the bi-prediction. 平均マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the average merge candidate derivation processing procedure. マージ差分動きベクトルに関する情報を示す表である。It is a table which shows the information about a merge difference motion vector. マージ差分動きベクトルの導出を説明する図である。It is a figure explaining the derivation of a merge difference motion vector. 三角マージモードの予測を説明する図である。It is a figure explaining the prediction of the triangular merge mode. 三角マージ候補リストの導出を説明する図である。It is a figure explaining the derivation of the triangular merge candidate list. 三角マージ候補リストからの動き情報の取得を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition of motion information from a triangular merge candidate list. 三角マージ候補リストからの動き情報の取得、および符号量とひずみ量を算出する処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of acquiring motion information from a triangular merge candidate list, and calculating a code amount and a strain amount. マージモードを表現するためのシンタックスである。This is a syntax for expressing the merge mode. 三角マージ候補リストからの動き情報の取得を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition of motion information from a triangular merge candidate list. マージ候補リストからの動き情報の取得を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition of the movement information from the merge candidate list.

本実施の形態において使用する技術、及び技術用語を定義する。 The technology and technical terms used in this embodiment are defined.

<ツリーブロック>
実施の形態では、所定の大きさで符号化・復号処理対象画像を均等分割する。この単位をツリーブロックと定義する。図4に示す通り、本実施の形態では、ツリーブロックのサイズを128x128画素と設定するが、ツリーブロックのサイズはこれに限定されるものではなく、任意のサイズを設定してよい。処理対象(符号化処理においては符号化対象、復号処理においては復号対象に対応する。)のツリーブロックは、ラスタスキャン順、すなわち左から右、上から下の順序で切り替わる。各ツリーブロックの内部は、さらに再帰的な分割が可能である。ツリーブロック分割後の、符号化・復号の対象となるブロックを符号化ブロックと定義する。また、ツリーブロック、符号化ブロックを総称してブロックと定義する。適切なブロック分割を行うことにより効率的な符号化が可能となる。ツリーブロックのサイズは、符号化装置と復号装置で予め取り決めた固定値とすることもできるし、符号化装置が決定したツリーブロックのサイズを復号装置に伝送するような構成をとることもできる。
<Tree block>
In the embodiment, the image to be encoded / decoded is evenly divided into a predetermined size. This unit is defined as a tree block. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the size of the tree block is set to 128 × 128 pixels, but the size of the tree block is not limited to this, and any size may be set. The tree blocks of the processing target (corresponding to the coding target in the coding process and the decoding target in the decoding process) are switched in the raster scan order, that is, in the order of left to right and top to bottom. The inside of each tree block can be further recursively divided. The block to be coded / decoded after the tree block division is defined as the coded block. In addition, tree blocks and coded blocks are collectively defined as blocks. Efficient coding is possible by performing appropriate block division. The size of the tree block may be a fixed value previously agreed between the coding device and the decoding device, or the size of the tree block determined by the coding device may be transmitted to the decoding device.

<予測モード>
処理対象符号化ブロック単位で、処理対象画像の処理済み(符号化処理においては符号化が完了した信号を復号した画像、画像信号、ツリーブロック、ブロック、符号化ブロック等に用い、復号処理においては復号が完了した画像、画像信号、ツリーブロック、ブロック、符号化ブロック等に用いる。)の周囲の画像信号から予測を行うイントラ予測(MODE_INTRA)、及び処理済み画像の画像信号から予測を行うインター予測(MODE_INTER)を切り替える。このイントラ予測(MODE_INTRA)とインター予測(MODE_INTER)を識別するモードを予測モード(PredMode)と定義する。予測モード(PredMode)はイントラ予測(MODE_INTRA)、またはインター予測(MODE_INTER)を値として持つ。
<Prediction mode>
Processed image to be processed in units of coded blocks to be processed (in the coding process, the coded signal is used for the decoded image, image signal, tree block, block, coded block, etc., and in the decoding process Intra-prediction (MODE_INTRA) that predicts from the image signal around the image, image signal, tree block, block, coded block, etc. that have been decoded, and inter-prediction that predicts from the image signal of the processed image. Switch (MODE_INTER). The mode that distinguishes between the intra prediction (MODE_INTRA) and the inter prediction (MODE_INTER) is defined as the prediction mode (PredMode). The prediction mode (PredMode) has an intra prediction (MODE_INTRA) or an inter prediction (MODE_INTER) as a value.

<インター予測>
処理済み画像の画像信号から予測を行うインター予測では、複数の処理済み画像を参照ピクチャとして用いることができる。複数の参照ピクチャを管理するため、L0(参照リスト0)とL1(参照リスト1)の2種類の参照リストを定義し、それぞれ参照インデックスを用いて参照ピクチャを特定する。PスライスではL0予測(Pred_L0)が利用可能である。BスライスではL0予測(Pred_L0)、L1予測(Pred_L1)、双予測(Pred_BI)が利用可能である。L0予測(Pred_L0)はL0で管理されている参照ピクチャを参照するインター予測であり、L1予測(Pred_L1)はL1で管理されている参照ピクチャを参照するインター予測である。双予測(Pred_BI)はL0予測とL1予測が共に行われ、L0とL1のそれぞれで管理されている1つずつの参照ピクチャを参照するインター予測である。L0予測、L1予測、双予測を特定する情報を、インター予測モードと定義する。以降の処理において出力に添え字LXが付いている定数、変数に関しては、L0、L1ごとに処理が行われることを前提とする。
<Inter prediction>
In the inter-prediction that predicts from the image signal of the processed image, a plurality of processed images can be used as reference pictures. In order to manage a plurality of reference pictures, two types of reference lists, L0 (reference list 0) and L1 (reference list 1), are defined, and the reference pictures are specified by using the reference indexes of each. L0 prediction (Pred_L0) is available for P-slices. For B slices, L0 prediction (Pred_L0), L1 prediction (Pred_L1), and dual prediction (Pred_BI) can be used. The L0 prediction (Pred_L0) is an inter-prediction that refers to a reference picture managed by L0, and the L1 prediction (Pred_L1) is an inter-prediction that refers to a reference picture managed by L1. The bi-prediction (Pred_BI) is an inter-prediction in which both L0 prediction and L1 prediction are performed, and one reference picture managed in each of L0 and L1 is referred to. Information that identifies L0 prediction, L1 prediction, and bi-prediction is defined as an inter-prediction mode. In the subsequent processing, it is assumed that the constants and variables with the subscript LX attached to the output are processed for each L0 and L1.

<予測動きベクトルモード>
予測動きベクトルモードは、予測動きベクトルを特定するためのインデックス、差分動きベクトル、インター予測モード、参照インデックスを伝送し、処理対象ブロックのインター予測情報を決定するモードである。予測動きベクトルは、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックから導出した予測動きベクトル候補と、予測動きベクトルを特定するためのインデックスから導出する。
<Predicted motion vector mode>
The predicted motion vector mode is a mode in which an index for specifying a predicted motion vector, a differential motion vector, an inter-prediction mode, and a reference index are transmitted to determine inter-prediction information of a block to be processed. The predicted motion vector is a predicted motion vector candidate derived from a processed block adjacent to the processed block or a block belonging to the processed image and located at the same position as or near (near) the processed block, and the predicted motion. Derived from the index to identify the vector.

<マージモード>
マージモードは、差分動きベクトル、参照インデックスを伝送せずに、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックのインター予測情報から、処理対象ブロックのインター予測情報を導出するモードである。
<Merge mode>
In the merge mode, the processed block adjacent to the processed block or the block belonging to the processed image and located at the same position as or near (near) the processed block without transmitting the differential motion vector and the reference index. This mode derives the inter-prediction information of the block to be processed from the inter-prediction information of.

処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、およびその処理済みブロックのインター予測情報を空間マージ候補と定義する。処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロック、およびそのブロックのインター予測情報から導出されるインター予測情報を時間マージ候補と定義する。各マージ候補はマージ候補リストに登録され、マージインデックスにより処理対象ブロックの予測で使用するマージ候補を特定する。 The processed block adjacent to the processing target block and the inter-prediction information of the processed block are defined as spatial merge candidates. Blocks that belong to the processed image and are located at the same position as or near (near) the block to be processed, and inter-prediction information derived from the inter-prediction information of that block are defined as time merge candidates. Each merge candidate is registered in the merge candidate list, and the merge index identifies the merge candidate used in the prediction of the block to be processed.

<隣接ブロック>
図11は、予測動きベクトルモード、マージモードで、インター予測情報を導出するために参照する参照ブロックを説明する図である。A0,A1,A2,B0,B1,B2,B3は、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロックである。T0は、処理済画像に属するブロックで、処理対象画像の処理対象符号化ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックである。
<Adjacent block>
FIG. 11 is a diagram illustrating a reference block referred to for deriving inter-prediction information in the predicted motion vector mode and the merge mode. A0, A1, A2, B0, B1, B2, and B3 are processed blocks adjacent to the processing target block. T0 is a block belonging to the processed image, and is a block located at the same position as or near (near) the processing target coding block of the processing target image.

A1,A2は、処理対象符号化ブロックの左側に位置し、処理対象符号化ブロックに隣接するブロックである。B1,B3は、処理対象符号化ブロックの上側に位置し、処理対象符号化ブロックに隣接するブロックである。A0,B0,B2はそれぞれ、処理対象符号化ブロックの左下、右上、左上に位置するブロックである。 A1 and A2 are blocks located on the left side of the processing target coding block and adjacent to the processing target coding block. B1 and B3 are blocks located above the processing target coding block and adjacent to the processing target coding block. A0, B0, and B2 are blocks located at the lower left, upper right, and upper left of the coded block to be processed, respectively.

予測動きベクトルモード、マージモードにおいて隣接ブロックをどのように扱うかの詳細については後述する。 The details of how to handle adjacent blocks in the predicted motion vector mode and the merge mode will be described later.

<アフィン変換動き補償>
アフィン変換動き補償は、符号化ブロックを所定単位のサブブロックに分割し、各サブブロックに対して個別に動きベクトルを設定して動き補償を行うものである。各サブブロックの動きベクトルは、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックのインター予測情報から導出する1つ以上の制御点に基づき導出する。本実施の形態では、サブブロックのサイズを4x4画素とするが、サブブロックのサイズはこれに限定されるものではないし、画素単位で動きベクトルを導出してもよい。
<Affine transformation motion compensation>
The affine transformation motion compensation divides a coded block into sub-blocks of a predetermined unit, sets a motion vector individually for each sub-block, and performs motion compensation. The motion vector of each sub-block is derived from the inter-prediction information of the processed block adjacent to the processed block or the block belonging to the processed image and located at the same position as or near (near) the processed block. Derived based on one or more control points. In the present embodiment, the size of the subblock is 4x4 pixels, but the size of the subblock is not limited to this, and the motion vector may be derived in pixel units.

図14に、制御点が2つの場合のアフィン変換動き補償の例を示す。この場合、2つの制御点が水平方向成分、垂直方向成分の2つのパラメータを有するため、制御点が2つの場合のアフィン変換を、4パラメータアフィン変換と呼称する。図14のCP1、CP2が制御点である。図15に、制御点が3つの場合のアフィン変換動き補償の例を示す。この場合、3つの制御点が水平方向成分、垂直方向成分の2つのパラメータを有するため、制御点が3つの場合のアフィン変換を、6パラメータアフィン変換と呼称する。図15のCP1、CP2、CP3が制御点である。 FIG. 14 shows an example of affine transformation motion compensation when there are two control points. In this case, since the two control points have two parameters, a horizontal component and a vertical component, the affine transformation when there are two control points is called a four-parameter affine transformation. CP1 and CP2 in FIG. 14 are control points. FIG. 15 shows an example of affine transformation motion compensation when there are three control points. In this case, since the three control points have two parameters, a horizontal component and a vertical component, the affine transformation when there are three control points is called a six-parameter affine transformation. CP1, CP2, and CP3 in FIG. 15 are control points.

アフィン変換動き補償は、予測動きベクトルモードおよびマージモードのいずれのモードにおいても利用可能である。予測動きベクトルモードでアフィン変換動き補償を適用するモードをサブブロック予測動きベクトルモードと定義し、マージモードでアフィン変換動き補償を適用するモードをサブブロックマージモードと定義する。 Affine transformation motion compensation is available in both the predicted motion vector mode and the merge mode. The mode in which the affine transformation motion compensation is applied in the predicted motion vector mode is defined as the subblock predicted motion vector mode, and the mode in which the affine transformation motion compensation is applied in the merge mode is defined as the subblock merge mode.

<符号化ブロックのシンタックス>
図12(a)、図12(b)、および図13を用いて、符号化ブロックの予測モードを表現するためのシンタックスを説明する。図12(a)のpred_mode_flagは、インター予測か否かを示すフラグである。pred_mode_flagが0であればインター予測となり、pred_mode_flagが1であればイントラ予測となる。 イントラ予測の場合にはイントラ予測の情報intra_pred_modeを送り、インター予測の場合にはmerge_flagを送る。merge_flagは、マージモードとするか、予測動きベクトルモードとするかを示すフラグである。予測動きベクトルモードの場合(merge_flag=0)、サブブロック予測動きベクトルモードを適用するか否かを示すフラグinter_affine_flagを送る。サブブロック予測動きベクトルモードを適用する場合(inter_affine_flag=1)、cu_affine_type_flagを送る。cu_affine_type_flagは、サブブロック予測動きベクトルモードにおいて、制御点の数を決定するためのフラグである。
<Syntax of coded block>
The syntax for expressing the prediction mode of the coded block will be described with reference to FIGS. 12 (a), 12 (b), and 13. The pred_mode_flag in FIG. 12A is a flag indicating whether or not it is an inter-prediction. If pred_mode_flag is 0, it is an inter-prediction, and if pred_mode_flag is 1, it is an intra-prediction. In the case of intra-prediction, the information of intra-prediction intra_pred_mode is sent, and in the case of inter-prediction, merge_flag is sent. The merge_flag is a flag indicating whether to use the merge mode or the predicted motion vector mode. In the case of the predicted motion vector mode (merge_flag = 0), the flag inter_affine_flag indicating whether or not to apply the subblock predicted motion vector mode is sent. When applying the subblock prediction motion vector mode (inter_affine_flag = 1), send cu_affine_type_flag. cu_affine_type_flag is a flag for determining the number of control points in the subblock prediction motion vector mode.

一方、マージモードの場合(merge_flag=1)、図12(b)のmerge_subblock_flagを送る。merge_subblock_flagは、サブブロックマージモードを適用するか否かを示すフラグである。サブブロックマージモードの場合(merge_subblock_flag=1)、マージインデックスmerge_subblock_idxを送る。一方、サブブロックマージモードでない場合(merge_subblock_flag=0)、三角マージモードを適用するか否かを示すフラグmerge_triangle_flagを送る。三角マージモードを適用する場合(merge_triangle_flag=1)、ブロックを分割する方向merge_triangle_split_dir、および分割された2つのパーティションごとにマージ三角インデックスmerge_triangle_idx0,merge_triangle_idx1を送る。一方、三角マージモードを適用しない場合(merge_triangle_flag=0)、マージインデックスmerge_idxを送る。 On the other hand, in the case of merge mode (merge_flag = 1), the merge_subblock_flag shown in FIG. 12B is sent. merge_subblock_flag is a flag indicating whether or not to apply the subblock merge mode. In subblock merge mode (merge_subblock_flag = 1), send the merge index merge_subblock_idx. On the other hand, if it is not in subblock merge mode (merge_subblock_flag = 0), it sends a flag merge_triangle_flag indicating whether to apply the triangular merge mode. When applying the triangular merge mode (merge_triangle_flag = 1), send the merge_triangle_split_dir direction to divide the block and the merge triangular indexes merge_triangle_idx0 and merge_triangle_idx1 for each of the two divided partitions. On the other hand, if the triangular merge mode is not applied (merge_triangle_flag = 0), the merge index merge_idx is sent.

図13に各シンタックスエレメントの値と、それに対応する予測モードを示す。merge_flag=0,inter_affine_flag=0は、通常予測動きベクトルモード(Inter Pred Mode)に対応する。merge_flag=0,inter_affine_flag=1は、サブブロック予測動きベクトルモード(Inter Affine Mode)に対応する。merge_flag=1,merge_subblock_flag=0,merge_trianlge_flag=0は、通常マージモード(Merge Mode)に対応する。merge_flag=1,merge_subblock_flag=0,merge_trianlge_flag=1は、三角マージモード(Triangle Merge Mode)に対応する。merge_flag=1,merge_subblock_flag=1は、サブブロックマージモード(Affine Merge Mode)に対応する。 FIG. 13 shows the values of each syntax element and the corresponding prediction modes. merge_flag = 0 and inter_affine_flag = 0 correspond to the normal predicted motion vector mode (Inter Pred Mode). merge_flag = 0 and inter_affine_flag = 1 correspond to the subblock predicted motion vector mode (Inter Affine Mode). merge_flag = 1, merge_subblock_flag = 0, merge_trianlge_flag = 0 correspond to the normal merge mode (Merge Mode). merge_flag = 1, merge_subblock_flag = 0, merge_trianlge_flag = 1 correspond to Triangle Merge Mode. merge_flag = 1, merge_subblock_flag = 1 corresponds to the subblock merge mode (Affine Merge Mode).

<POC>
POC(Picture Order Count)は符号化されるピクチャに関連付けられる変数とし、ピクチャの出力順序で1ずつ増加する値が設定される。POCの値によって、同じピクチャであるかを判別したり、出力順序でのピクチャ間の前後関係を判別したり、ピクチャ間の距離を導出したりすることができる。例えば、2つのピクチャのPOCが同じ値を持つ場合、同一のピクチャであると判断できる。2つのピクチャのPOCが違う値を持つ場合、POCの値が小さいピクチャのほうが、先に出力されるピクチャであると判断でき、2つのピクチャのPOCの差が時間軸方向でのピクチャ間距離を示す。
<POC>
The POC (Picture Order Count) is a variable associated with the encoded picture, and a value that increases by 1 in the output order of the picture is set. Depending on the value of POC, it is possible to determine whether the pictures are the same, determine the context between the pictures in the output order, and derive the distance between the pictures. For example, if the POCs of the two pictures have the same value, it can be determined that they are the same picture. If the POCs of the two pictures have different values, it can be determined that the picture with the smaller POC value is the picture to be output first, and the difference between the POCs of the two pictures is the distance between the pictures in the time axis direction. Shown.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る画像符号化装置100及び画像復号装置200について説明する。
(First Embodiment)
The image coding device 100 and the image decoding device 200 according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、第1の実施の形態に係る画像符号化装置100のブロック図である。実施の形態の動画像符号化装置は、画像符号化装置100、ブロック分割部101、インター予測部102、イントラ予測部103、復号画像メモリ104、予測方法決定部105、残差信号生成部106、直交変換・量子化部107、ビット列符号化部108、逆量子化・逆直交変換部109、復号画像信号重畳部110、および符号化情報格納メモリ111を備える。 FIG. 1 is a block diagram of the image coding apparatus 100 according to the first embodiment. The moving image coding device of the embodiment includes an image coding device 100, a block division unit 101, an inter prediction unit 102, an intra prediction unit 103, a decoded image memory 104, a prediction method determination unit 105, and a residual signal generation unit 106. It includes an orthogonal conversion / quantization unit 107, a bit string coding unit 108, an inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit 109, a decoded image signal superimposition unit 110, and a coding information storage memory 111.

ブロック分割部101は、入力した画像を再帰的に分割して、符号化ブロックを生成する。ブロック分割部101は、分割対象となるブロックを水平方向と垂直方向にそれぞれ分割する4分割部と、分割対象となるブロックを水平方向または垂直方向のいずれかに分割する2−3分割部を含む。生成した処理対象符号化ブロックの画像信号を、インター予測部102、イントラ予測部103および残差信号生成部106に供給する。また、決定した再帰分割構造を示す情報をビット列符号化部108に供給する。ブロック分割部101の詳細な動作は後述する。 The block division unit 101 recursively divides the input image to generate a coded block. The block division unit 101 includes a 4-division unit that divides the block to be divided in the horizontal direction and the vertical direction, respectively, and a 2-3 division unit that divides the block to be divided into either the horizontal direction or the vertical direction. .. The generated image signal of the coded block to be processed is supplied to the inter prediction unit 102, the intra prediction unit 103, and the residual signal generation unit 106. Further, information indicating the determined recursive division structure is supplied to the bit string coding unit 108. The detailed operation of the block dividing unit 101 will be described later.

インター予測部102は、処理対象符号化ブロックのインター予測を行う。符号化情報格納メモリに格納されているインター予測情報、復号画像メモリ104に格納されている復号済みの画像信号から複数のインター予測情報の候補を導出し、複数の候補の中から適したインター予測モードを選択し、選択されたインター予測モード、及び選択されたインター予測モードに応じた予測画像信号を予測方法決定部105に供給する。インター予測部102の詳細な構成と動作は後述する。 The inter-prediction unit 102 performs inter-prediction of the coded block to be processed. Multiple inter-prediction information candidates are derived from the inter-prediction information stored in the coded information storage memory and the decoded image signal stored in the decoded image memory 104, and suitable inter-prediction is derived from the plurality of candidates. A mode is selected, and the selected inter-prediction mode and the prediction image signal corresponding to the selected inter-prediction mode are supplied to the prediction method determination unit 105. The detailed configuration and operation of the inter-prediction unit 102 will be described later.

イントラ予測部103は、処理対象符号化ブロックのイントラ予測を行う。復号画像メモリ104に格納されている復号済みの画像信号からイントラ予測により予測画像信号を生成し、複数のイントラ予測モードの中から適したイントラ予測モードを選択し、選択されたイントラ予測モード、及び選択されたイントラ予測モードに応じた予測画像信号を予測方法決定部105に供給する。図10にイントラ予測の例を示す。図10(a)は、イントラ予測の予測方向とイントラ予測モード番号の対応を示したものである。例えば、イントラ予測モード50は、垂直方向に画素をコピーすることによりイントラ予測画像を生成する。イントラ予測モード1は、DCモードであり、処理対象ブロックのすべての画素値を参照画素の平均値とするモードである。イントラ予測モード0はPlanarモードであり、垂直方向・水平方向の参照画素から2次元的なイントラ予測画像を作成するモードである。図10(b)は、イントラ予測モード40の場合のイントラ予測画像を生成する例である。処理対象ブロックの各画素に対し、イントラ予測モードの示す方向の参照画素の値をコピーする。イントラ予測モードの参照画素が整数位置でない場合には、周辺の整数位置の参照画素値から補間により参照画素値を決定する。 The intra prediction unit 103 performs intra prediction of the coded block to be processed. A predicted image signal is generated by intra prediction from the decoded image signal stored in the decoded image memory 104, a suitable intra prediction mode is selected from a plurality of intra prediction modes, and the selected intra prediction mode and the selected intra prediction mode are selected. The prediction image signal corresponding to the selected intra prediction mode is supplied to the prediction method determination unit 105. FIG. 10 shows an example of intra prediction. FIG. 10A shows the correspondence between the prediction direction of the intra prediction and the intra prediction mode number. For example, the intra prediction mode 50 generates an intra prediction image by copying pixels in the vertical direction. The intra prediction mode 1 is a DC mode, and is a mode in which all the pixel values of the processing target block are set as the average value of the reference pixels. The intra prediction mode 0 is a Planar mode, which is a mode for creating a two-dimensional intra prediction image from reference pixels in the vertical and horizontal directions. FIG. 10B is an example of generating an intra prediction image in the case of the intra prediction mode 40. For each pixel of the processing target block, the value of the reference pixel in the direction indicated by the intra prediction mode is copied. When the reference pixel in the intra prediction mode is not an integer position, the reference pixel value is determined by interpolation from the reference pixel values at the surrounding integer positions.

復号画像メモリ104は、復号画像信号重畳部110で生成した復号画像を格納する。復号画像メモリに格納されている復号画像は、インター予測部102、イントラ予測部103に供給する。 The decoded image memory 104 stores the decoded image generated by the decoded image signal superimposing unit 110. The decoded image stored in the decoded image memory is supplied to the inter prediction unit 102 and the intra prediction unit 103.

予測方法決定部105は、各予測に対して、符号化情報及び残差信号の符号量、予測画像信号と処理対象画像信号との間の歪量等を用いて評価することにより、最適な予測モード(インター予測またはイントラ予測)を決定する。インター予測のマージモードの場合は、マージインデックス、サブブロックマージモードか否かを示す情報(サブブロックマージフラグ)の符号化情報をビット列符号化部108に供給し、インター予測の予測動きベクトルモードの場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、L0、L1の参照インデックス、差分動きベクトル、サブブロックモードか否かを示す情報(サブブロック予測動きベクトルフラグ)等の符号化情報をビット列符号化部108に供給する。決定した符号化情報を符号化情報格納メモリ111に供給する。 The prediction method determination unit 105 evaluates each prediction by using the coding information, the code amount of the residual signal, the amount of distortion between the predicted image signal and the image signal to be processed, and the like, thereby performing the optimum prediction. Determine the mode (inter-prediction or intra-prediction). In the case of the inter-prediction merge mode, the code information of the merge index and the information indicating whether or not the sub-block merge mode (sub-block merge flag) is supplied to the bit string coding unit 108, and the inter-prediction prediction motion vector mode is used. In the case, the bit string coding unit 108 provides coding information such as an inter-prediction mode, a prediction motion vector index, a reference index of L0 and L1, a difference motion vector, and information indicating whether or not the mode is a subblock mode (subblock prediction motion vector flag). Supply to. The determined coding information is supplied to the coding information storage memory 111.

残差信号生成部106は、処理対象の画像信号から予測画像信号を減ずることにより残差信号を生成し、直交変換・量子化部107に供給する。 The residual signal generation unit 106 generates a residual signal by subtracting the predicted image signal from the image signal to be processed, and supplies the residual signal to the orthogonal conversion / quantization unit 107.

直交変換・量子化部107は、残差信号に対して量子化パラメータに応じて直交変換及び量子化を行い直交変換・量子化された残差信号を生成し、ビット列符号化部108と逆量子化・逆直交変換部109に供給する。 The orthogonal conversion / quantization unit 107 performs orthogonal conversion and quantization on the residual signal according to the quantization parameter to generate an orthogonal conversion / quantization residual signal, and is inversely quantum with the bit string coding unit 108. It is supplied to the quantization / inverse orthogonal conversion unit 109.

ビット列符号化部108は、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報に加えて、符号化ブロック毎に予測方法決定部105によって決定された予測方法に応じた符号化情報を符号化する。具体的には、符号化ブロック毎の予測モードPredMode、分割モードPartMode、インター予測(PRED_INTER)の場合、マージモードか否かを判別するフラグ、サブブロックマージフラグ、マージモードの場合はマージインデックス、マージモードでない場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトルに関する情報、サブブロック予測動きベクトルフラグ等の符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って符号化し、第1の符号化ビット列を生成する。また、ビット列符号化部108は、直交変換及び量子化された残差信号を規定のシンタックス規則に従ってエントロピー符号化して第2の符号化ビット列を生成する。第1の符号化ビット列と第2の符号化ビット列を規定のシンタックス規則に従って多重化し、ビットストリームを出力する。 The bit string coding unit 108 encodes the coding information according to the prediction method determined by the prediction method determination unit 105 for each coding block, in addition to the information in units of sequences, pictures, slices, and coding blocks. Specifically, in the case of prediction mode PredMode, division mode PartMode, and inter-prediction (PRED_INTER) for each coded block, a flag for determining whether or not it is in merge mode, a subblock merge flag, and in the case of merge mode, a merge index and merge. If it is not in the mode, the coding information such as the inter-prediction mode, the prediction motion vector index, the information about the difference motion vector, and the subblock prediction motion vector flag is encoded according to the specified syntax rules described later to generate the first encoded bit string. To do. Further, the bit string coding unit 108 entropy-codes the orthogonally converted and quantized residual signal according to a defined syntax rule to generate a second coded bit string. The first coded bit string and the second coded bit string are multiplexed according to the specified syntax rules, and a bit stream is output.

逆量子化・逆直交変換部109は、直交変換・量子化部107から供給された直交変換・量子化された残差信号を逆量子化及び逆直交変換して残差信号を算出し、復号画像信号重畳部110に供給する。 The inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit 109 performs inverse quantization and inverse orthogonal conversion of the orthogonal conversion / quantization residual signal supplied from the orthogonal conversion / quantization unit 107 to calculate the residual signal and decode it. It is supplied to the image signal superimposing unit 110.

復号画像信号重畳部110は、予測方法決定部105による決定に応じた予測画像信号と逆量子化・逆直交変換部109で逆量子化及び逆直交変換された残差信号を重畳して復号画像を生成し、復号画像メモリ104に格納する。なお、復号画像に対して符号化によるブロック歪等の歪を減少させるフィルタリング処理を施した後、復号画像メモリ104に格納してもよい。 The decoded image signal superimposition unit 110 superimposes the predicted image signal according to the determination by the prediction method determination unit 105 and the residual signal that has been inversely quantized and inversely orthogonally converted by the inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit 109 to obtain the decoded image. Is generated and stored in the decoded image memory 104. The decoded image may be stored in the decoded image memory 104 after being subjected to a filtering process for reducing distortion such as block distortion due to encoding.

符号化情報格納メモリ111は、予測方法決定部105で決定した、予測モード(インター予測またはイントラ予測)等の符号化情報を格納する。符号化情報格納メモリ111が格納する符号化情報は、インター予測の場合は、決定した動きベクトル、参照リスト、参照インデックスに加え、インター予測のマージモードの場合は、マージインデックス、サブブロックマージモードか否かを示す情報(サブブロックマージフラグ)の符号化情報、インター予測の予測動きベクトルモードの場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、L0、L1の参照インデックス、差分動きベクトル、サブブロックモードか否かを示す情報(サブブロック予測動きベクトルフラグ)、イントラ予測の場合は、決定したイントラ予測モード等である。符号化情報格納メモリ111で管理される履歴候補リストの構築については後述する。 The coding information storage memory 111 stores coding information such as a prediction mode (inter-prediction or intra-prediction) determined by the prediction method determination unit 105. In the case of inter-prediction, the coded information stored in the coded information storage memory 111 is the determined motion vector, reference list, and reference index, and in the case of inter-prediction merge mode, is it the merge index or subblock merge mode? Coding information of information indicating whether or not (sub-block merge flag), inter-prediction mode, predicted motion vector index in the case of inter-prediction predicted motion vector mode, reference index of L0, L1, differential motion vector, sub-block mode Information indicating whether or not (subblock prediction motion vector flag), in the case of intra prediction, the determined intra prediction mode and the like. The construction of the history candidate list managed by the coded information storage memory 111 will be described later.

図2は図1の動画像符号化装置に対応した本発明の実施の形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロックである。実施の形態の動画像復号装置は、ビット列復号部201、ブロック分割部202、インター予測部203、イントラ予測部204、符号化情報格納メモリ205、逆量子化・逆直交変換部206、復号画像信号重畳部207、および復号画像メモリ208を備える。 FIG. 2 is a block showing a configuration of a moving image decoding device according to an embodiment of the present invention corresponding to the moving image coding device of FIG. The moving image decoding device of the embodiment includes a bit string decoding unit 201, a block division unit 202, an inter prediction unit 203, an intra prediction unit 204, a coded information storage memory 205, an inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit 206, and a decoded image signal. A superimposing unit 207 and a decoded image memory 208 are provided.

図2の動画像復号装置の復号処理は、図1の動画像符号化装置の内部に設けられている復号処理に対応するものであるから、図2の符号化情報格納メモリ205、逆量子化・逆直交変換部206、復号画像信号重畳部207、および復号画像メモリ208の各構成は、図1の動画像符号化装置の逆量子化・逆直交変換部109、復号画像信号重畳部110、符号化情報格納メモリ111、および復号画像メモリ104の各構成とそれぞれ対応する機能を有する。 Since the decoding process of the moving image decoding device of FIG. 2 corresponds to the decoding process provided inside the moving image coding device of FIG. 1, the coding information storage memory 205 of FIG. 2 is dequantized. The configurations of the inverse orthogonal conversion unit 206, the decoded image signal superimposing unit 207, and the decoded image memory 208 are the inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit 109 of the moving image coding apparatus of FIG. 1, the decoded image signal superimposing unit 110, It has a function corresponding to each configuration of the coding information storage memory 111 and the decoded image memory 104.

ビット列復号部201に供給されるビットストリームは規定のシンタックスの規則に従って分離する。分離された第1の符号化ビット列を復号し、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報、及び、符号化ブロック単位の符号化情報を得る。具体的には、符号化ブロック単位でインター予測(PRED_INTER)かイントラ予測(PRED_INTRA)かを判別する予測モードPredMode、分割モードPartMode、インター予測(PRED_INTER)の場合、マージモードか否かを判別するフラグ、マージモードの場合はマージインデックス、サブブロックマージフラグ、予測動きベクトルモードである場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトル、サブブロック予測動きベクトルフラグ等に関する符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って復号し、符号化情報をインター予測部203またはイントラ予測部204、および符号化情報格納メモリ205に供給する。分離した第2の符号化ビット列を復号して直交変換・量子化された残差信号を算出し、直交変換・量子化された残差信号を逆量子化・逆直交変換部206に供給する。 The bit stream supplied to the bit string decoding unit 201 is separated according to a specified syntax rule. The separated first coded bit string is decoded to obtain sequence, picture, slice, coded block unit information, and coded block unit coded information. Specifically, in the case of prediction mode PredMode, split mode PartMode, and inter-prediction (PRED_INTER) that determine whether it is inter-prediction (PRED_INTER) or intra-prediction (PRED_INTRA) for each coded block, a flag that determines whether it is merge mode or not. , In the case of merge mode, merge index, sub-block merge flag, in the case of predicted motion vector mode, inter-predicted mode, predicted motion vector index, differential motion vector, sub-block predicted motion vector flag, etc. Decoding is performed according to the syntax rules of the above, and the coded information is supplied to the inter-prediction unit 203, the intra-prediction unit 204, and the coded information storage memory 205. The separated second coded bit string is decoded to calculate the orthogonally converted / quantized residual signal, and the orthogonally converted / quantized residual signal is supplied to the inversely quantized / inversely orthogonal converter 206.

インター予測部203は、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがインター予測(PRED_INTER)で予測動きベクトルモードである時に、符号化情報格納メモリ205に記憶されている既に復号された画像信号の符号化情報を用いて、複数の予測動きベクトルの候補を導出して後述する予測動きベクトル候補リストに登録し、予測動きベクトル候補リストに登録された複数の予測動きベクトルの候補の中から、ビット列復号部201で復号され供給される予測動きベクトルインデックスに応じた予測動きベクトルを選択し、ビット列復号部201で復号された差分ベクトルと選択された予測動きベクトルから動きベクトルを算出し、他の符号化情報とともに符号化情報格納メモリ205に格納する。ここで供給・格納する符号化ブロックの符号化情報は、予測モードPredMode、分割モードPartMode、L0予測、及びL1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、L0、L1の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、L0、L1の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等である。ここで、xP、yPはピクチャ内での符号化ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスである。予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、インター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0は1, L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は0である。インター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0は0, L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は1である。インター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0、L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は共に1である。さらに、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがインター予測(PRED_INTER)でマージモードの時に、マージ候補を導出する。符号化情報格納メモリ205に記憶されている既に復号された符号化ブロックの符号化情報を用いて、複数のマージの候補を導出して後述するマージ候補リストに登録し、マージ候補リストに登録された複数のマージ候補の中からビット列復号部201で復号され供給されるマージインデックスに対応したマージ候補を選択し、選択されたマージ候補のL0予測、及びL1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、L0、L1の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、L0、L1の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等のインター予測情報を符号化情報格納メモリ205に格納する。ここで、xP、yPはピクチャ内での符号化ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスである。インター予測部の詳細な構成と動作は後述する。 The inter-prediction unit 203 describes the code of the already decoded image signal stored in the coding information storage memory 205 when the prediction mode PredMode of the coded block to be processed is the inter-prediction (PRED_INTER) and the prediction motion vector mode. Multiple prediction motion vector candidates are derived using the conversion information and registered in the prediction motion vector candidate list described later, and bit string decoding is performed from the plurality of prediction motion vector candidates registered in the prediction motion vector candidate list. The predicted motion vector corresponding to the predicted motion vector index decoded and supplied by the unit 201 is selected, the motion vector is calculated from the difference vector decoded by the bit string decoding unit 201 and the selected predicted motion vector, and other coding is performed. It is stored in the coded information storage memory 205 together with the information. The coding information of the coding block supplied and stored here is the flag predFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] indicating whether or not to use the prediction mode PredMode, the division mode PartMode, the L0 prediction, and the L1 prediction. Reference indexes of [yP], L0, L1 refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], motion vectors mvL0 [xP] [yP], mvL1 [xP] [yP] of L0, L1 etc. .. Here, xP and yP are indexes indicating the positions of the upper left pixels of the coding block in the picture. When the prediction mode PredMode is inter-prediction (MODE_INTER) and the inter-prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction is 1, and the flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction. Is 0. When the inter-prediction mode is L1 prediction (Pred_L1), the flag predFlagL0 indicating whether or not to use the L0 prediction is 0, and the flag predFlag L1 indicating whether or not to use the L1 prediction is 1. When the inter-prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), the flag predFlagL0 indicating whether or not to use L0 prediction and the flag predFlagL1 indicating whether or not to use L1 prediction are both 1. Further, when the prediction mode PredMode of the coded block to be processed is inter-prediction (PRED_INTER) and the merge mode is set, merge candidates are derived. Using the coded information of the already decoded coded block stored in the coded information storage memory 205, a plurality of merge candidates are derived, registered in the merge candidate list described later, and registered in the merge candidate list. A flag indicating whether or not to use the L0 prediction and the L1 prediction of the selected merge candidate by selecting the merge candidate corresponding to the merge index decoded and supplied by the bit string decoding unit 201 from the plurality of merge candidates. PredFlagL0 [xP] [yP], predFlagL1 [xP] [yP], reference indexes refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], L0, L1 motion vectors mvL0 [xP] [yP] ], MvL1 [xP] [yP] and other inter-prediction information is stored in the coded information storage memory 205. Here, xP and yP are indexes indicating the positions of the upper left pixels of the coding block in the picture. The detailed configuration and operation of the inter-prediction unit will be described later.

イントラ予測部204は、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがイントラ予測(PRED_INTRA)の時に、イントラ予測を行う。ビット列復号部201で復号された符号化情報にはイントラ予測モードが含まれており、イントラ予測モードに応じて、復号画像メモリ208に格納されている復号済みの画像信号からイントラ予測により予測画像信号を生成し、予測画像信号を復号画像信号重畳部207に供給する。イントラ予測部204は、画像符号化装置100のイントラ予測部103に対応するものであるから、イントラ予測部103と同様の処理を行う。 The intra prediction unit 204 performs intra prediction when the prediction mode PredMode of the coded block to be processed is intra prediction (PRED_INTRA). The coded information decoded by the bit string decoding unit 201 includes an intra prediction mode, and a predicted image signal is predicted by intra prediction from the decoded image signal stored in the decoded image memory 208 according to the intra prediction mode. Is generated, and the predicted image signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207. Since the intra prediction unit 204 corresponds to the intra prediction unit 103 of the image coding device 100, the same processing as that of the intra prediction unit 103 is performed.

逆量子化・逆直交変換部206は、ビット列復号部201で復号された直交変換・量子化された残差信号に対して逆直交変換及び逆量子化を行い、逆直交変換・逆量子化された残差信号を得る。 The inverse quantization / anti-orthogonal conversion unit 206 performs anti-orthogonal conversion and anti-quantization on the orthogonal conversion / quantization residual signal decoded by the bit string decoding unit 201, and is subjected to anti-orthogonal conversion / anti-quantization. Quantization signal is obtained.

復号画像信号重畳部207は、インター予測部203でインター予測された予測画像信号、またはイントラ予測部204でイントラ予測された予測画像信号と、逆量子化・逆直交変換部206により逆直交変換・逆量子化された残差信号とを重畳することにより、復号画像信号を復号し、復号画像メモリ208に格納する。復号画像メモリ208に格納する際には、復号画像に対して符号化によるブロック歪等を減少させるフィルタリング処理を施した後、復号画像メモリ208に格納してもよい。 The decoded image signal superimposition unit 207 is inversely quantized by the inter-prediction unit 203 or the intra-prediction predicted image signal by the intra-prediction unit 204, or the inverse-orthogonal conversion unit 206. The decoded image signal is decoded and stored in the decoded image memory 208 by superimposing the dequantized residual signal. When storing in the decoded image memory 208, the decoded image may be stored in the decoded image memory 208 after being subjected to a filtering process for reducing block distortion or the like due to coding.

次に、画像符号化装置100におけるブロック分割部101の動作について説明する。図3は、画像をツリーブロックに分割し、各ツリーブロックをさらに分割する動作を示すフローチャートである。まず、入力された画像を、所定サイズのツリーブロックに分割する(ステップS1001)。各ツリーブロックについては、所定の順序、すなわちラスタスキャン順に走査し(ステップS1002)、処理対象のツリーブロックの内部を分割する(ステップS1003)。 Next, the operation of the block dividing unit 101 in the image coding apparatus 100 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation of dividing an image into tree blocks and further dividing each tree block. First, the input image is divided into tree blocks of a predetermined size (step S1001). Each tree block is scanned in a predetermined order, that is, in the order of raster scan (step S1002), and the inside of the tree block to be processed is divided (step S1003).

図7は、ステップS1003の分割処理の詳細動作を示すフローチャートである。まず、処理対象のブロックを4分割するか否かを判断する(ステップS1101)。 FIG. 7 is a flowchart showing a detailed operation of the division process in step S1003. First, it is determined whether or not to divide the block to be processed into four (step S1101).

処理対象ブロックを4分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを4分割する(ステップS1102)。処理対象ブロックを分割した各ブロックについて、Zスキャン順、すなわち左上、右上、左下、右下の順に走査する(ステップS1103)。図5は、Zスキャン順の例であり、図6の601は、処理対象ブロックを4分割した例である。図6の601の番号0〜3は処理の順番を示したものである。そしてステップS1101で分割した各ブロックについて、図7のフローチャートを再帰的に呼び出す。 When it is determined that the processing target block is divided into four, the processing target block is divided into four (step S1102). Each block obtained by dividing the block to be processed is scanned in the Z scan order, that is, in the order of upper left, upper right, lower left, and lower right (step S1103). FIG. 5 is an example of the Z scan order, and FIG. 601 of FIG. 6 is an example of dividing the processing target block into four. Numbers 0 to 3 of 601 in FIG. 6 indicate the order of processing. Then, the flowchart of FIG. 7 is recursively called for each block divided in step S1101.

処理対象ブロックを4分割しないと判断した場合は、2−3分割を行う(ステップS1105)。 If it is determined that the block to be processed is not divided into four, it is divided into 2-3 (step S1105).

図8は、ステップS1105の2−3分割処理の詳細動作を示すフローチャートである。まず、処理対象のブロックを2−3分割するか否か、すなわち2分割または3分割の何れかを行うか否かを判断する(ステップS1201)。 FIG. 8 is a flowchart showing a detailed operation of the 2-3 division process of step S1105. First, it is determined whether or not the block to be processed is divided into 2-3, that is, whether or not to perform either 2-division or 3-division (step S1201).

処理対象ブロックを2−3分割すると判断しない場合、すなわち分割しないと判断した場合は、分割を終了し(ステップS1211)、上位階層のブロックに戻る。 If it is not determined that the block to be processed is divided into 2-3, that is, if it is determined not to be divided, the division is ended (step S1211), and the process returns to the upper layer block.

処理対象のブロックを2−3分割すると判断した場合は、さらに処理対象ブロックを2分割するか否か(ステップS1202)を判断する。 When it is determined that the block to be processed is divided into 2-3, it is determined whether or not to further divide the block to be processed into two (step S1202).

処理対象ブロックを2分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを垂直方向に分割するか否かを判断し(ステップS1203)、その結果に基づき、処理対象ブロックを垂直方向に分割する(ステップS1204)か、処理対象ブロックを水平方向に分割する(ステップS1205)。ステップS1204の結果、処理対象ブロックは、図602に示す通り、垂直方向2分割に分割され、ステップS1205の結果、処理対象ブロックは、図604に示す通り、水平方向2分割に分割される。 When it is determined that the processing target block is divided into two, it is determined whether or not to divide the processing target block in the vertical direction (step S1203), and based on the result, the processing target block is divided in the vertical direction (step S1204). Alternatively, the block to be processed is divided in the horizontal direction (step S1205). As a result of step S1204, the processing target block is divided into two vertical divisions as shown in FIG. 602, and as a result of step S1205, the processing target block is divided into two horizontal divisions as shown in FIG. 604.

ステップS1202において、処理対象のブロックを2分割すると判断しなかった場合、すなわち3分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを垂直方向に分割するか否かを判断し(ステップS1206)、その結果に基づき、処理対象ブロックを垂直方向に分割する(ステップS1207)か、処理対象ブロックを水平方向に分割する(ステップS1208)。ステップS1207の結果、処理対象ブロックは、図603に示す通り、垂直方向3分割に分割され、ステップS1208の結果、処理対象ブロックは、図605に示す通り、水平方向3分割に分割される。 In step S1202, if it is not determined that the block to be processed is divided into two, that is, if it is determined to be divided into three, it is determined whether or not to divide the block to be processed in the vertical direction (step S1206), and the result is Based on this, the processing target block is divided in the vertical direction (step S1207), or the processing target block is divided in the horizontal direction (step S1208). As a result of step S1207, the processing target block is divided into three vertical divisions as shown in FIG. 603, and as a result of step S1208, the processing target block is divided into three horizontal divisions as shown in FIG. 605.

ステップS1204からステップS1205のいずれかを実行後、処理対象ブロックを分割した各ブロックについて、左から右、上から下の順に走査する(ステップS1209)。図6の602から605の番号0〜3は処理の順番を示したものである。分割した各ブロックについて、図8のフローチャートを再帰的に呼び出す。 After executing any of steps S1204 to S1205, each block obtained by dividing the processing target block is scanned in the order of left to right and top to bottom (step S1209). Numbers 0 to 3 of 602 to 605 in FIG. 6 indicate the order of processing. The flowchart of FIG. 8 is recursively called for each divided block.

ここで説明した再帰的なブロック分割は、分割する回数、または、処理対象のブロックのサイズ等により、分割要否を制限してもよい。分割要否を制限する情報は、符号化装置と復号化装置の間で予め取り決めを行うことで、情報の伝達を行わない構成で実現してもよいし、符号化装置が分割要否を制限する情報を決定し、符号化ビット列に記録することにより、復号化装置に伝達する構成で実現してもよい。 In the recursive block division described here, the necessity of division may be limited depending on the number of divisions, the size of the block to be processed, and the like. The information that limits the necessity of division may be realized in a configuration that does not transmit information by making an agreement in advance between the coding device and the decoding device, or the coding device limits the necessity of division. It may be realized by the configuration which transmits to the decoding apparatus by determining the information to be performed and recording it in the coded bit string.

ここで、あるブロックを分割した場合、分割前のブロックを親ブロックと呼び、分割後の各ブロックを子ブロックと呼ぶ。 Here, when a certain block is divided, the block before the division is called a parent block, and each block after the division is called a child block.

次に、画像復号装置200におけるブロック分割部202の動作について説明する。ブロック分割部202は、画像符号化装置100のブロック分割部101と同様の処理手順でツリーブロックを分割するものである。ただし、画像符号化装置100のブロック分割部101では、画像認識による最適形状の推定や歪レート最適化等最適化手法を適用し、最適なブロック分割の形状を決定するのに対し、画像復号装置200におけるブロック分割部202は、符号化ビット列に記録されたブロック分割情報を復号することにより、ブロック分割形状を決定する点が異なる。 Next, the operation of the block dividing unit 202 in the image decoding device 200 will be described. The block division unit 202 divides the tree block by the same processing procedure as the block division unit 101 of the image coding apparatus 100. However, the block division unit 101 of the image coding apparatus 100 applies optimization methods such as estimation of the optimum shape by image recognition and optimization of the distortion rate to determine the optimum shape of the block division, whereas the image decoding apparatus The block division unit 202 in 200 is different in that the block division shape is determined by decoding the block division information recorded in the coded bit string.

第1の実施の形態のブロック分割に関するシンタックス(符号化ビット列の構文規則)を図9に示す。coding_quadtree()はブロックの4分割処理にかかるシンタックスを表し、multi_type_tree()はブロックの2分割または3分割処理にかかるシンタックスを表す。qt_splitはブロックを4分割するか否かを示すフラグであり、ブロックを4分割する場合は、qt_split=1、4分割しない場合は、qt_split=0とする。4分割する場合(qt_split=1)、4分割した各ブロックについて、再帰的に4分割処理をする(coding_quadtree(0), coding_quadtree(1), coding_quadtree(2), coding_quadtree(3))。4分割しない場合(qt_split=0)は、multi_type_tree()に従い、後続の分割を決定する。mtt_splitは、さらに分割をするか否かを示すフラグである。さらに分割をする場合(mtt_split=1)、垂直方向に分割するか水平方向に分割するかを示すフラグであるmtt_split_verticalと、2分割するか3分割するかを決定するフラグであるmtt_split_binaryを参照する。mtt_split_vertical=1は、垂直方向に分割することを示し、mtt_split_vertical=0は、水平方向に分割することを示す。mtt_split_binary=1は、2分割することを示し、mtt_split_binary=0は3分割することを示す。mtt_split=0となるまで、再帰的にmulti_type_treeを呼び出すことにより、階層的なブロック分割を行う。 The syntax (syntax rule of the coded bit string) regarding the block division of the first embodiment is shown in FIG. coding_quadtree () represents the syntax for the block 4-split processing, and multi_type_tree () represents the syntax for the block 2-split or 3-split processing. qt_split is a flag indicating whether or not to divide the block into four. If the block is divided into four, qt_split = 1, and if not divided into four, qt_split = 0. When dividing into four (qt_split = 1), each block divided into four is recursively divided into four (coding_quadtree (0), coding_quadtree (1), coding_quadtree (2), coding_quadtree (3)). When not dividing into four (qt_split = 0), the subsequent division is determined according to multi_type_tree (). mtt_split is a flag indicating whether or not to further divide. When further dividing (mtt_split = 1), refer to mtt_split_vertical, which is a flag indicating whether to divide vertically or horizontally, and mtt_split_binary, which is a flag that determines whether to divide into two or three. mtt_split_vertical = 1 indicates splitting in the vertical direction, and mtt_split_vertical = 0 indicates splitting in the horizontal direction. mtt_split_binary = 1 indicates that it is divided into two, and mtt_split_binary = 0 indicates that it is divided into three. Hierarchical block division is performed by recursively calling multi_type_tree until mtt_split = 0.

<インター予測>
実施の形態に係るインター予測方法は、図1の動画像符号化装置のインター予測部102および図2の動画像復号装置のインター予測部203において実施される。
<Inter prediction>
The inter-prediction method according to the embodiment is carried out by the inter-prediction unit 102 of the moving image coding device of FIG. 1 and the inter-prediction unit 203 of the moving image decoding device of FIG.

実施の形態によるインター予測方法について、図面を用いて説明する。インター予測方法は符号化ブロック単位で符号化及び復号の処理の何れでも実施される。 The inter-prediction method according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The inter-prediction method is performed in either coding or decoding processing in units of coded blocks.

<符号化側のインター予測部102の説明>
図16は図1の動画像符号化装置のインター予測部102の詳細な構成を示す図である。通常予測動きベクトルモード導出部301は複数の通常予測動きベクトル候補を導出して予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。通常予測動きベクトルモード導出部301の詳細な構成と処理については後述する。
<Explanation of Inter Prediction Unit 102 on the Encoding Side>
FIG. 16 is a diagram showing a detailed configuration of the inter-prediction unit 102 of the moving image coding device of FIG. The normal predicted motion vector mode derivation unit 301 derives a plurality of normal predicted motion vector candidates, selects a predicted motion vector, and calculates a difference vector from the detected motion vector. The detected inter-prediction mode, reference index, motion vector, and calculated difference vector become the inter-prediction information of the normal prediction motion vector mode. This inter-prediction information is supplied to the inter-prediction mode determination unit 305. The detailed configuration and processing of the normal prediction motion vector mode derivation unit 301 will be described later.

通常マージモード導出部302では複数の通常マージ候補を導出して通常マージ候補を選択し、通常マージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。通常マージモード導出部302の詳細な構成と処理については後述する。 The normal merge mode derivation unit 302 derives a plurality of normal merge candidates, selects the normal merge candidates, and obtains inter-prediction information in the normal merge mode. This inter-prediction information is supplied to the inter-prediction mode determination unit 305. The detailed configuration and processing of the normal merge mode derivation unit 302 will be described later.

サブブロック予測動きベクトルモード導出部303では複数のサブブロック予測動きベクトル候補を導出してサブブロック予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。サブブロック予測動きベクトルモード導出部303の詳細な構成と処理については後述する。 The sub-block prediction motion vector mode derivation unit 303 derives a plurality of sub-block prediction motion vector candidates, selects a sub-block prediction motion vector, and calculates a difference vector from the detected motion vector. The detected inter-prediction mode, reference index, motion vector, and calculated difference vector become the inter-prediction information of the normal prediction motion vector mode. This inter-prediction information is supplied to the inter-prediction mode determination unit 305. The detailed configuration and processing of the subblock prediction motion vector mode derivation unit 303 will be described later.

サブブロックマージモード導出部304では複数のサブブロックマージ候補を導出してサブブロックマージ候補を選択し、サブブロックマージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。サブブロックマージモード導出部304の詳細な構成と処理については後述する。 The sub-block merge mode derivation unit 304 derives a plurality of sub-block merge candidates, selects the sub-block merge candidates, and obtains the inter-prediction information of the sub-block merge mode. This inter-prediction information is supplied to the inter-prediction mode determination unit 305. The detailed configuration and processing of the subblock merge mode derivation unit 304 will be described later.

インター予測モード判定部305では通常予測動きベクトルモード導出部301、通常マージモード導出部302、サブブロック予測動きベクトルモード導出部303、サブブロックマージモード導出部304から供給されるインター予測情報に基づいて、インター予測モードを判定する。インター予測モード判定部の305から判定結果に応じたインター予測情報が動き補償予測部306に供給される。 The inter prediction mode determination unit 305 is based on the inter prediction information supplied from the normal prediction motion vector mode derivation unit 301, the normal merge mode derivation unit 302, the subblock prediction motion vector mode derivation unit 303, and the subblock merge mode derivation unit 304. , Determine the inter-prediction mode. Inter-prediction mode determination unit 305 supplies inter-prediction information according to the determination result to motion compensation prediction unit 306.

動き補償予測部306では判定されたインター予測情報に基づいて、復号画像メモリ104に格納されている参照画像信号に対してインター予測を行う。詳細な構成と処理については後述する。 The motion compensation prediction unit 306 performs inter-prediction for the reference image signal stored in the decoded image memory 104 based on the determined inter-prediction information. The detailed configuration and processing will be described later.

<復号側のインター予測部203の説明>
図22は図2の動画像復号装置のインター予測部203の詳細な構成を示す図である。
<Explanation of inter-prediction unit 203 on the decoding side>
FIG. 22 is a diagram showing a detailed configuration of the inter-prediction unit 203 of the moving image decoding device of FIG.

通常予測動きベクトルモード導出部401は複数の通常予測動きベクトル候補を導出して予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。通常予測動きベクトルモード導出部401の詳細な構成と処理については後述する。 The normal predicted motion vector mode derivation unit 401 derives a plurality of normal predicted motion vector candidates, selects a predicted motion vector, and calculates a difference vector from the detected motion vector. The detected inter-prediction mode, reference index, motion vector, and difference vector are the inter-prediction information of the normal prediction motion vector mode. This inter-prediction information is supplied to the motion compensation prediction unit 406 via the switch 408. The detailed configuration and processing of the normal predicted motion vector mode derivation unit 401 will be described later.

通常マージモード導出部402では複数の通常マージ候補を導出して通常マージ候補を選択し、通常マージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。通常マージモード導出部402の詳細な構成と処理については後述する。 The normal merge mode derivation unit 402 derives a plurality of normal merge candidates, selects the normal merge candidates, and obtains inter-prediction information in the normal merge mode. This inter-prediction information is supplied to the motion compensation prediction unit 406 via the switch 408. The detailed configuration and processing of the normal merge mode derivation unit 402 will be described later.

サブブロック予測動きベクトルモード導出部403では複数のサブブロック予測動きベクトル候補を導出してサブブロック予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。サブブロック予測動きベクトルモード導出部403の詳細な構成と処理については後述する。 The sub-block prediction motion vector mode derivation unit 403 derives a plurality of sub-block prediction motion vector candidates, selects a sub-block prediction motion vector, and calculates a difference vector from the detected motion vector. The detected inter-prediction mode, reference index, motion vector, and calculated difference vector become the inter-prediction information of the normal prediction motion vector mode. This inter-prediction information is supplied to the motion compensation prediction unit 406 via the switch 408. The detailed configuration and processing of the subblock prediction motion vector mode derivation unit 403 will be described later.

サブブロックマージモード導出部404では複数のサブブロックマージ候補を導出してサブブロックマージ候補を選択し、サブブロックマージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。サブブロックマージモード導出部404の詳細な構成と処理については後述する。 The sub-block merge mode derivation unit 404 derives a plurality of sub-block merge candidates, selects the sub-block merge candidates, and obtains inter-prediction information of the sub-block merge mode. This inter-prediction information is supplied to the motion compensation prediction unit 406 via the switch 408. The detailed configuration and processing of the subblock merge mode derivation unit 404 will be described later.

動き補償予測部406では判定されたインター予測情報に基づいて、復号画像メモリ208に格納されている参照画像信号に対してインター予測を行う。詳細な構成と処理については符号化側と同様である。 The motion compensation prediction unit 406 performs inter-prediction for the reference image signal stored in the decoded image memory 208 based on the determined inter-prediction information. The detailed configuration and processing are the same as on the coding side.

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP)>
図17の通常予測動きベクトルモード導出部301は、空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325、通常動きベクトル検出部326、予測動きベクトル候補選択部327、動きベクトル減算部328を含む。
<Normal prediction motion vector mode derivation unit (normal AMVP)>
The normal prediction motion vector mode derivation unit 301 of FIG. 17 includes a spatial prediction motion vector candidate derivation unit 321, a time prediction motion vector candidate derivation unit 322, a history prediction motion vector candidate derivation unit 323, a prediction motion vector candidate replenishment unit 325, and a normal motion. It includes a vector detection unit 326, a predicted motion vector candidate selection unit 327, and a motion vector subtraction unit 328.

図23の通常予測動きベクトルモード導出部401は、空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425、予測動きベクトル候補選択部426、動きベクトル加算部427を含む。 The normal prediction motion vector mode derivation unit 401 of FIG. 23 includes a space prediction motion vector candidate derivation unit 421, a time prediction motion vector candidate derivation unit 422, a history prediction motion vector candidate derivation unit 423, a prediction motion vector candidate replenishment unit 425, and a prediction motion. It includes a vector candidate selection unit 426 and a motion vector addition unit 427.

符号化側の通常予測動きベクトルモード導出部301および復号側の通常予測動きベクトルモード導出部401の処理手順について、それぞれ図19、図25のフローチャートを用いて説明する。図19は符号化側の通常動きベクトルモード導出部301による通常予測動きベクトルモード導出処理手順を示すフローチャートであり、図25は復号側の通常動きベクトルモード導出部401による通常予測動きベクトルモード導出処理手順を示すフローチャートである。 The processing procedure of the normal prediction motion vector mode derivation unit 301 on the coding side and the normal prediction motion vector mode derivation unit 401 on the decoding side will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 19 and 25, respectively. FIG. 19 is a flowchart showing a normal motion vector mode derivation processing procedure by the normal motion vector mode derivation unit 301 on the coding side, and FIG. 25 is a normal motion vector mode derivation process by the normal motion vector mode derivation unit 401 on the decoding side. It is a flowchart which shows the procedure.

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):符号化側の説明>
図19を参照して符号化側の通常予測動きベクトルモード導出処理手順を説明する。図19の処理手順の説明において、明細書の動きベクトルという用語と、図19の通常動きベクトルという用語は対応するものとする。 まず、通常動きベクトル検出部326でインター予測モードおよび参照インデックス毎に通常動きベクトルを検出する(図19のステップS100)。
<Normal prediction motion vector mode derivation unit (normal AMVP): Explanation on the coding side>
The procedure for deriving the normal predicted motion vector mode on the coding side will be described with reference to FIG. In the description of the processing procedure of FIG. 19, the term motion vector in the specification and the term normal motion vector of FIG. 19 correspond to each other. First, the normal motion vector detection unit 326 detects the normal motion vector for each inter-prediction mode and reference index (step S100 in FIG. 19).

続いて、空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325、予測動きベクトル候補選択部327、動きベクトル減算部328で、通常予測動きベクトルモードのインター予測で用いる動きベクトルの差分動きベクトルをL0、L1毎にそれぞれ算出する(図19のステップS101〜S106)。具体的には処理対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、インター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、L1の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測とL1予測が共に行われ、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、L0の予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出するとともに、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、L1の予測動きベクトルmvpL1を算出し、L1の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1をそれぞれ算出する。 Subsequently, the spatial prediction motion vector candidate derivation unit 321, the time prediction motion vector candidate derivation unit 322, the history prediction motion vector candidate derivation unit 323, the prediction motion vector candidate supplementation unit 325, the prediction motion vector candidate selection unit 327, and the motion vector subtraction unit. At 328, the difference motion vector of the motion vector used in the inter-prediction of the normal prediction motion vector mode is calculated for each L0 and L1, respectively (steps S101 to S106 in FIG. 19). Specifically, when the prediction mode PredMode of the block to be processed is inter-prediction (MODE_INTER) and the inter-prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the prediction motion vector candidate list mvpListL0 of L0 is calculated and the prediction motion vector mvpL0 is selected. Then, the difference motion vector mvdL0 of the motion vector mvL0 of L0 is calculated. When the inter-prediction mode of the block to be processed is L1 prediction (Pred_L1), the prediction motion vector candidate list mvpListL1 of L1 is calculated, the prediction motion vector mvpL1 is selected, and the difference motion vector mvdL1 of the motion vector mvL1 of L1 is calculated. .. When the inter-prediction mode of the block to be processed is bi-prediction (Pred_BI), both L0 prediction and L1 prediction are performed, the prediction motion vector candidate list mvpList L0 of L0 is calculated, the prediction motion vector mvpL0 of L0 is selected, and L0. The motion vector mvL0 of the motion vector mvL0 is calculated, the predicted motion vector candidate list mvpListL1 of L1 is calculated, the predicted motion vector mvpL1 of L1 is calculated, and the differential motion vector mvdL1 of the motion vector mvL1 of L1 is calculated. To do.

L0、L1それぞれについて、差分動きベクトル算出処理を行うが、L0、L1ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはL0、L1を共通のLXとして表す。L0の差分動きベクトルを算出する処理ではXが0であり、L1の差分動きベクトルを算出する処理ではXが1である。また、LXの差分動きベクトルを算出する処理中に、LXではなく、もう一方のリストの情報を参照する場合、もう一方のリストをLYとして表す。 The difference motion vector calculation process is performed for each of L0 and L1, but both L0 and L1 are common processes. Therefore, in the following description, L0 and L1 are represented as a common LX. X is 0 in the process of calculating the differential motion vector of L0, and X is 1 in the process of calculating the differential motion vector of L1. Further, when the information of the other list is referred to instead of the LX during the process of calculating the differential motion vector of the LX, the other list is represented as LY.

LXの動きベクトルmvLXを使用する場合(図19のステップS102:YES)、LXの予測動きベクトルの候補を算出してLXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する(図19のステップS103)。通常予測動きベクトルモード導出部301の中の空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325で複数の予測動きベクトルの候補を導出して予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する。図19のステップS103の詳細な処理手順については図20のフローチャートを用いて後述する。 When the motion vector mvLX of LX is used (step S102: YES in FIG. 19), the candidates of the predicted motion vector of LX are calculated to construct the predicted motion vector candidate list mvpListLX of LX (step S103 of FIG. 19). Multiple predicted motions in the space predicted motion vector candidate derived section 321 in the normal predicted motion vector mode derived section 301, the time predicted motion vector candidate derived section 322, the historical predicted motion vector candidate derived section 323, and the predicted motion vector candidate supplement section 325. Derivation of vector candidates and construction of predicted motion vector candidate list mvpListLX. The detailed processing procedure of step S103 of FIG. 19 will be described later using the flowchart of FIG.

続いて、予測動きベクトル候補選択部327により、LXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXからLXの予測動きベクトルmvpLXを選択する(図19のステップS104)。動きベクトルmvLXと予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中に格納された各予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]との差分であるそれぞれの差分動きベクトルを算出する。それら差分動きベクトルを符号化したときの符号量を予測動きベクトル候補リストmvpListLXの要素ごとに算出する。そして、予測動きベクトル候補リストmvpListLXに登録された各要素の中で、予測動きベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を予測動きベクトルmvpLXとして選択し、そのインデックスiを取得する。予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中で最小の発生符号量となる予測動きベクトルの候補が複数存在する場合には、予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中のインデックスiが小さい番号で表される予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を最適予測動きベクトルmvpLXとして選択し、そのインデックスiを取得する。 Subsequently, the predicted motion vector candidate selection unit 327 selects the LX predicted motion vector mvpLX from the LX predicted motion vector candidate list mvpListLX (step S104 in FIG. 19). Each difference motion vector, which is the difference between the motion vector mvLX and the candidate mvpListLX [i] of each predicted motion vector stored in the predicted motion vector candidate list mvpListLX, is calculated. The amount of code when these differential motion vectors are encoded is calculated for each element of the predicted motion vector candidate list mvpListLX. Then, among the elements registered in the predicted motion vector candidate list mvpListLX, the predicted motion vector candidate mvpListLX [i] having the minimum sign amount for each candidate of the predicted motion vector is selected as the predicted motion vector mvpLX, and the candidate mvpListLX [i] is selected. Get index i. When there are multiple candidates for the predicted motion vector that is the smallest generated code amount in the predicted motion vector candidate list mvpListLX, the index i in the predicted motion vector candidate list mvpListLX is represented by a small number. Select the candidate mvpListLX [i] as the optimal predicted motion vector mvpLX and get its index i.

続いて、動きベクトル減算部328で、LXの動きベクトルmvLXから選択されたLXの予測動きベクトルmvpLXを減算し、
mvdLX = mvLX - mvpLX
としてLXの差分動きベクトルmvdLXを算出する(図19のステップS105)。
Subsequently, the motion vector subtraction unit 328 subtracts the selected LX predicted motion vector mvpLX from the LX motion vector mvLX.
mvdLX = mvLX --mvpLX
The difference motion vector mvdLX of LX is calculated as (step S105 in FIG. 19).

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):復号側の説明>
次に、図25を参照して復号側の通常予測動きベクトルモード処理手順を説明する。復号側では、空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425で、通常予測動きベクトルモードのインター予測で用いる動きベクトルをL0,L1毎にそれぞれ算出する(図25のステップS201〜S206)。具体的には処理対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、処理対象ブロックのインター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、L1の動きベクトルmvL1を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測とL1予測が共に行われ、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、L0の予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0を算出するとともに、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、L1の予測動きベクトルmvpL1を算出し、L1の動きベクトルmvL1をそれぞれ算出する。
<Normal prediction motion vector mode derivation unit (normal AMVP): Explanation on the decoding side>
Next, the normal predicted motion vector mode processing procedure on the decoding side will be described with reference to FIG. On the decoding side, the spatial prediction motion vector candidate derivation unit 421, the time prediction motion vector candidate derivation unit 422, the history prediction motion vector candidate derivation unit 423, and the prediction motion vector candidate replenishment unit 425 are used for inter-prediction in the normal prediction motion vector mode. The motion vector is calculated for each L0 and L1 (steps S201 to S206 in FIG. 25). Specifically, when the prediction mode PredMode of the processing target block is inter-prediction (MODE_INTER) and the inter-prediction mode of the processing target block is L0 prediction (Pred_L0), the prediction motion vector candidate list mvpListL0 of L0 is calculated and the prediction motion is predicted. Select the vector mvpL0 and calculate the motion vector mvL0 of L0. When the inter-prediction mode of the block to be processed is L1 prediction (Pred_L1), the prediction motion vector candidate list mvpListL1 of L1 is calculated, the prediction motion vector mvpL1 is selected, and the motion vector mvL1 of L1 is calculated. When the inter-prediction mode of the block to be processed is bi-prediction (Pred_BI), both L0 prediction and L1 prediction are performed, the prediction motion vector candidate list mvpList L0 of L0 is calculated, the prediction motion vector mvpL0 of L0 is selected, and L0. The motion vector mvL0 of L1 is calculated, the predicted motion vector candidate list mvpList L1 of L1 is calculated, the predicted motion vector mvpL1 of L1 is calculated, and the motion vector mvL1 of L1 is calculated respectively.

符号化側と同様に、復号側でもL0、L1それぞれについて、動きベクトル算出処理を行うが、L0、L1ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはL0、L1を共通のLXとして表す。LXは処理対象の符号化ブロックのインター予測に用いるインター予測モードを表す。L0の動きベクトルを算出する処理ではXが0であり、L1の動きベクトルを算出する処理ではXが1である。また、LXの動きベクトルを算出する処理中に、算出対象のLXと同じ参照リストではなく、もう一方の参照リストの情報を参照する場合、もう一方の参照リストをLYとして表す。 Similar to the coding side, the decoding side also performs motion vector calculation processing for each of L0 and L1, but both L0 and L1 are common processing. Therefore, in the following description, L0 and L1 are represented as a common LX. LX represents an inter-prediction mode used for inter-prediction of the coded block to be processed. X is 0 in the process of calculating the motion vector of L0, and X is 1 in the process of calculating the motion vector of L1. Further, when the information of the other reference list is referred to instead of the same reference list as the LX to be calculated during the process of calculating the motion vector of the LX, the other reference list is represented as LY.

LXの動きベクトルmvLXを使用する場合(図25のステップS202:YES)、LXの予測動きベクトルの候補を算出してLXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する(図25のステップS203)。通常予測動きベクトルモード導出部401の中の空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425で複数の予測動きベクトルの候補を算出し、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する。図25のステップS203の詳細な処理手順については図20のフローチャートを用いて後述する。 When the motion vector mvLX of LX is used (step S202: YES in FIG. 25), the candidates of the predicted motion vector of LX are calculated to construct the predicted motion vector candidate list mvpListLX of LX (step S203 of FIG. 25). Multiple predicted motions in the space predicted motion vector candidate derived section 421, the time predicted motion vector candidate derived section 422, the historical predicted motion vector candidate derived section 423, and the predicted motion vector candidate supplement section 425 in the normal predicted motion vector mode derivation section 401. Calculate vector candidates and build a predicted motion vector candidate list mvpListLX. The detailed processing procedure of step S203 of FIG. 25 will be described later using the flowchart of FIG.

続いて、予測動きベクトル候補選択部426で予測動きベクトル候補リストmvpListLXからビット列復号部201にて復号されて供給される予測動きベクトルのインデックスmvpIdxLXに対応する予測動きベクトルの候補mvpListLX[mvpIdxLX]を選択された予測動きベクトルmvpLXとして取り出す(図25のステップS204)。 Subsequently, the predicted motion vector candidate selection unit 426 selects the predicted motion vector candidate mvpListLX [mvpIdxLX] corresponding to the index mvpIdxLX of the predicted motion vector decoded and supplied by the bit string decoding unit 201 from the predicted motion vector candidate list mvpListLX. It is taken out as the predicted motion vector mvpLX (step S204 in FIG. 25).

続いて、動きベクトル加算部427でビット列復号部201にて復号されて供給されるLXの差分動きベクトルmvdLXとLXの予測動きベクトルmvpLXを加算し、
mvLX = mvpLX + mvdLX
としてLXの動きベクトルmvLXを算出する(図25のステップS205)。
Subsequently, the motion vector addition unit 427 adds the LX differential motion vector mvdLX and the LX predicted motion vector mvpLX, which are decoded and supplied by the bit string decoding unit 201.
mvLX = mvpLX + mvdLX
The motion vector mvLX of LX is calculated as (step S205 in FIG. 25).

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):動きベクトルの予測方法>
図20は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置の通常予測動きベクトルモード導出部301及び動画像復号装置の通常予測動きベクトルモード導出部401とで共通する機能を有する通常予測動きベクトルモード導出処理の処理手順を表すフローチャートである。
<Normal prediction motion vector mode derivation unit (normal AMVP): Motion vector prediction method>
FIG. 20 shows a normal predicted motion vector having a function common to the normal predicted motion vector mode derivation unit 301 of the moving image coding device and the normal predicted motion vector mode derivation unit 401 of the moving image decoding device according to the embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows the processing procedure of a mode derivation process.

通常予測動きベクトルモード導出部301及び通常予測動きベクトルモード導出部401では、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを備えている。予測動きベクトル候補リストmvpListLXはリスト構造を成し、予測動きベクトル候補リスト内部の所在を示す予測動きベクトルインデックスと、インデックスに対応する予測動きベクトル候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。予測動きベクトルインデックスの数字は0から開始され、予測動きベクトル候補リストmvpListLXの記憶領域に、予測動きベクトル候補が格納される。本実施の形態においては、予測動きベクトル候補リストmvpListLXは少なくとも2個の予測動きベクトル候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。さらに、予測動きベクトル候補リストmvpListLXに登録されている予測動きベクトル候補数を示す変数numCurrMvpCandに0を設定する。 The normal prediction motion vector mode derivation unit 301 and the normal prediction motion vector mode derivation unit 401 include a prediction motion vector candidate list mvpListLX. The predicted motion vector candidate list mvpListLX has a list structure, and is provided with a predicted motion vector index indicating the location inside the predicted motion vector candidate list and a storage area for storing the predicted motion vector candidates corresponding to the index as elements. The number of the predicted motion vector index starts from 0, and the predicted motion vector candidate is stored in the storage area of the predicted motion vector candidate list mvpListLX. In the present embodiment, the predicted motion vector candidate list mvpListLX can register at least two predicted motion vector candidates (inter-prediction information). Further, 0 is set in the variable numCurrMvpCand indicating the number of predicted motion vector candidates registered in the predicted motion vector candidate list mvpListLX.

空間予測動きベクトル候補導出部321及び421は、左側に隣接するブロックからの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、左側に隣接するブロック(A0またはA1)の予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXA、及び動きベクトルmvLXA、参照インデックスrefIdxAを導出し、mvLXAを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS301)。なお、L0のときXは0、L1のときXは1とする(以下同様)。続いて、空間予測動きベクトル候補導出部321及び421は、上側に隣接するブロック(B0,B1またはB2)からの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、上側に隣接するブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXB、及び動きベクトルmvLXB、参照インデックスrefIdxBを導出し、mvLXAとmvLXBが等しくなければ、mvLXBを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS302)。図20のステップS301とS302の処理は参照する隣接ブロックの位置と数が異なる点以外は共通であり、符号化ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXN、及び動きベクトルmvLXN、参照インデックスrefIdxN(NはAまたはB、以下同様)を導出する。 Spatial prediction motion vector candidate derivation units 321 and 421 derive prediction motion vector candidates from blocks adjacent to the left side. In this process, the flag availableFlagLXA indicating whether or not the predicted motion vector candidate of the block (A0 or A1) adjacent to the left side is available, the motion vector mvLXA, and the reference index refIdxA are derived, and mvLXA is derived from the predicted motion vector candidate list mvpListLX. (Step S301 in FIG. 20). When L0, X is 0, and when L1, X is 1 (the same applies hereinafter). Subsequently, the spatial prediction motion vector candidate derivation units 321 and 421 derive the prediction motion vector candidates from the blocks (B0, B1 or B2) adjacent to the upper side. In this process, the flag availableFlagLXB indicating whether the predicted motion vector candidates of the adjacent blocks on the upper side are available, the motion vector mvLXB, and the reference index refIdxB are derived, and if mvLXA and mvLXB are not equal, mvLXB is predicted motion vector. Add to the candidate list mvpListLX (step S302 in FIG. 20). The processing of steps S301 and S302 in FIG. 20 is common except that the position and number of adjacent blocks to be referred to are different, and the flag availableFlagLXN indicating whether or not the predicted motion vector candidate of the coded block can be used, and the motion vector mvLXN. , The reference index refIdxN (N is A or B, and so on) is derived.

続いて、時間予測動きベクトル候補導出部322及び422は、現在の処理対象ピクチャとは時間が異なるピクチャにおける符号化ブロックからの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、異なる時間のピクチャにおける符号化ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXCol、及び動きベクトルmvLXCol、参照インデックスrefIdxCol、参照リストlistColを導出し、mvLXColを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS303)。このステップS303の導出処理手順を後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the time prediction motion vector candidate derivation units 322 and 422 derive the prediction motion vector candidates from the coding block in the picture whose time is different from the current processing target picture. In this process, the flags availableFlagLXCol indicating whether the predicted motion vector candidates of the coded blocks in the pictures at different times are available, the motion vector mvLXCol, the reference index refIdxCol, and the reference list listCol are derived, and the mvLXCol is used as the predicted motion vector candidate. Add to list mvpListLX (step S303 in FIG. 20). The derivation processing procedure of step S303 will be described in detail later.

なお、シーケンス(SPS)、ピクチャ(PPS)またはスライスの単位で時間予測動きベクトル候補導出部322及び422の処理を省略することができるものとする。 It should be noted that the processing of the time prediction motion vector candidate derivation units 322 and 422 can be omitted in units of sequence (SPS), picture (PPS), or slice.

続いて、履歴予測動きベクトル候補導出部323及び423は履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補を予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する。(図20のステップS304)。このステップS304の登録処理手順については図41のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the history prediction motion vector candidate derivation units 323 and 423 add the history prediction motion vector candidates registered in the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList to the prediction motion vector candidate list mvpListLX. (Step S304 in FIG. 20). The registration processing procedure in step S304 will be described in detail later with reference to the flowchart of FIG.

続いて予測動きベクトル候補補充部325及び425は予測動きベクトル候補リストmvpListLXを満たすまで(0,0)等、所定の値の動きベクトルを追加する(図20のS305)。 Subsequently, the predicted motion vector candidate supplementing units 325 and 425 add motion vectors having predetermined values such as until the predicted motion vector candidate list mvpListLX is satisfied (0,0) (S305 in FIG. 20).

<通常マージモード導出部(通常マージ)>
図18の通常マージモード導出部302は、空間マージ候補導出部341、時間マージ候補導出部342、平均マージ候補導出部344、履歴マージ候補導出部345、マージ候補補充部346、マージ候補選択部347を含む。
<Normal merge mode derivation section (normal merge)>
The normal merge mode derivation unit 302 of FIG. 18 includes a spatial merge candidate derivation unit 341, a time merge candidate derivation unit 342, an average merge candidate derivation unit 344, a history merge candidate derivation unit 345, a merge candidate replenishment unit 346, and a merge candidate selection unit 347. including.

図24の通常マージモード導出部402は、空間マージ候補導出部441、時間マージ候補導出部442、平均マージ候補導出部444、履歴マージ候補導出部445、マージ候補補充部446、マージ候補選択部447を含む。 The normal merge mode derivation unit 402 of FIG. 24 includes a spatial merge candidate derivation unit 441, a time merge candidate derivation unit 442, an average merge candidate derivation unit 444, a history merge candidate derivation unit 445, a merge candidate replenishment unit 446, and a merge candidate selection unit 447. including.

図21は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置の通常マージモード導出部302及び動画像復号装置の通常マージモード導出部402とで共通する機能を有する通常マージモード導出処理の手順を説明するフローチャートである。 FIG. 21 shows a procedure of the normal merge mode derivation process having a function common to the normal merge mode derivation unit 302 of the moving image coding device and the normal merge mode derivation unit 402 of the moving image decoding device according to the embodiment of the present invention. It is a flowchart to explain.

以下、諸過程を順を追って説明する。なお、以下の説明においては特に断りのない限りスライスタイプslice_typeがBスライスの場合について説明するが、Pスライスの場合にも適用できる。ただし、スライスタイプslice_typeがPスライスの場合、インター予測モードとしてL0予測(Pred_L0)だけがあり、L1予測(Pred_L1)、双予測(Pred_BI)がないので、L1に纏わる処理を省略することができる。 The various processes will be described below in order. In the following description, unless otherwise specified, the case where the slice type slice_type is B slice is described, but it can also be applied to the case of P slice. However, when the slice type slice_type is P slice, there is only L0 prediction (Pred_L0) as the inter-prediction mode, and there is no L1 prediction (Pred_L1) and double prediction (Pred_BI), so that the processing related to L1 can be omitted.

通常マージモード導出部302及び通常マージモード導出部402では、マージ候補リストmergeCandListを備えている。マージ候補リストmergeCandListはリスト構造を成し、マージ候補リスト内部の所在を示すマージインデックスと、インデックスに対応するマージ候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。マージインデックスの数字は0から開始され、マージ候補リストmergeCandListの記憶領域に、マージ候補が格納される。以降の処理では、マージ候補リストmergeCandListに登録されたマージインデックスiのマージ候補は、mergeCandList[i]で表すこととする。本実施の形態においては、マージ候補リストmergeCandListは少なくとも6個のマージ候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。さらに、マージ候補リストmergeCandListに登録されているマージ候補数を示す変数numCurrMergeCandに0を設定する。 The normal merge mode derivation unit 302 and the normal merge mode derivation unit 402 include a merge candidate list mergeCandList. Merge candidate list mergeCandList has a list structure, and has a merge index indicating the location inside the merge candidate list and a storage area for storing merge candidates corresponding to the index as elements. The number of the merge index starts from 0, and the merge candidates are stored in the storage area of the merge candidate list mergeCandList. In the subsequent processing, the merge candidate of the merge index i registered in the merge candidate list mergeCandList is represented by mergeCandList [i]. In the present embodiment, the merge candidate list mergeCandList can register at least 6 merge candidates (inter-prediction information). Further, 0 is set in the variable numCurrMergeCand indicating the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList.

空間マージ候補導出部341及び空間マージ候補導出部441では、動画像符号化装置の符号化情報格納メモリ111または動画像復号装置の符号化情報格納メモリ205に格納されている符号化情報から、処理対象ブロックの左側と上側に隣接するブロックからの空間マージ候補A,Bを導出して、導出された空間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS401)。ここで、空間マージ候補A,Bまたは時間マージ候補Colのいずれかを示すNを定義する。ブロックNのインター予測情報が空間マージ候補Nとして利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN、空間マージ候補NのL0の参照インデックスrefIdxL0N及びL1の参照インデックスrefIdxL1N、L0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0NおよびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1N、L0の動きベクトルmvL0N、L1の動きベクトルmvL1Nを導出する。ただし、本実施の形態においては処理対象となる符号化ブロックを含むブロックに含まれる他の符号化ブロックを参照せずに、マージ候補を導出するので、処理対象の符号化ブロックを含むブロックに含まれる空間マージ候補は導出しない。 The space merge candidate derivation unit 341 and the space merge candidate derivation unit 441 process from the coding information stored in the coding information storage memory 111 of the moving image coding device or the coding information storage memory 205 of the moving image decoding device. Spatial merge candidates A and B from blocks adjacent to the left and upper sides of the target block are derived, and the derived spatial merge candidates are registered in the merge candidate list mergeCandList (step S401 in FIG. 21). Here, N indicating either the spatial merge candidates A and B or the time merge candidate Col is defined. Flags availableFlagN indicating whether or not the inter-prediction information of block N can be used as spatial merge candidate N, reference index refIdxL0N of L0 of spatial merge candidate N and reference index refIdxL1N of L1 and L0 indicating whether L0 prediction is performed. The prediction flags predFlagL0N and the motion vector mvL0N of the L1 prediction flags predFlagL1N and L0 indicating whether or not the L1 prediction is performed, and the motion vector mvL1N of L1 are derived. However, in the present embodiment, since the merge candidate is derived without referring to other coded blocks included in the block including the coded block to be processed, it is included in the block including the coded block to be processed. Spatial merge candidates are not derived.

続いて、時間マージ候補導出部342及び時間マージ候補導出部442では、異なる時間のピクチャからの時間マージ候補を導出して、導出された時間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS402)。時間マージ候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagCol、時間マージ候補のL0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0ColおよびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1Col、及びL0の動きベクトルmvL0Col、L1の動きベクトルmvL1Colを導出する。ステップS402の詳細な処理手順については後ほど図56を参照して詳細に説明する。 Subsequently, the time merge candidate derivation unit 342 and the time merge candidate derivation unit 442 derive the time merge candidates from the pictures at different times and register the derived time merge candidates in the merge candidate list mergeCandList (FIG. 21). Step S402). Flags availableFlagCol indicating whether time merge candidates are available, L0 prediction flags predFlagL0Col indicating whether L0 prediction of time merge candidates is performed, and L1 prediction flags predFlagL1Col indicating whether L1 prediction is performed, and L0. The motion vector mvL0Col and the motion vector mvL1Col of L1 are derived. The detailed processing procedure of step S402 will be described in detail later with reference to FIG. 56.

なお、シーケンス(SPS)、ピクチャ(PPS)またはスライスの単位で時間マージ候補導出部342及び時間マージ候補導出部442の処理を省略することができるものとする。 It should be noted that the processing of the time merge candidate derivation unit 342 and the time merge candidate derivation unit 442 can be omitted in units of sequence (SPS), picture (PPS), or slice.

続いて、履歴マージ候補導出部345及び履歴マージ候補導出部445では、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補をマージ候補リストmergeCandListに追加する(図21のステップS403)。ステップS403の詳細な処理手順については図62のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the history merge candidate derivation unit 345 and the history merge candidate derivation unit 445 add the history prediction motion vector candidates registered in the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList to the merge candidate list mergeCandList (step S403 in FIG. 21). .. The detailed processing procedure of step S403 will be described in detail later with reference to the flowchart of FIG.

続いて、平均マージ候補導出部344及び平均マージ候補導出部444では、マージ候補リストmergeCandListから平均マージ候補を導出して、導出された平均マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS404)。ステップS404の詳細な処理手順については図41のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the average merge candidate derivation unit 344 and the average merge candidate derivation unit 444 derive the average merge candidate from the merge candidate list mergeCandList and register the derived average merge candidate in the merge candidate list mergeCandList (step of FIG. 21). S404). The detailed processing procedure of step S404 will be described in detail later with reference to the flowchart of FIG.

続いて、マージ候補補充部346及びマージ候補補充部446では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeCandが、最大マージ候補数MaxNumMergeCandより小さい場合、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeCandが最大マージ候補数MaxNumMergeCandを上限として追加マージ候補を導出して、マージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS405)。最大マージ候補数MaxNumMergeCandを上限として、Pスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが(0,0)の値を持つ予測モードがL0予測(Pred_L0)のマージ候補を追加する。Bスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが(0,0)の値を持つ予測モードが双予測(Pred_BI)のマージ候補を追加する。 Subsequently, in the merge candidate replenishment unit 346 and the merge candidate replenishment unit 446, if the number of merge candidates numCurrMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList is smaller than the maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand, they are registered in the merge candidate list mergeCandList. The number of merge candidates numCurrMergeCand is the maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand is used as the upper limit to derive additional merge candidates and register them in the merge candidate list mergeCandList (step S405 in FIG. 21). With the maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand as the upper limit, in the P slice, merge candidates whose motion vector has a value of (0,0) at different reference indexes and whose prediction mode is L0 prediction (Pred_L0) are added. In the B slice, a merge candidate whose motion vector has a value of (0,0) at a different reference index and whose prediction mode is bi-prediction (Pred_BI) is added.

続いて、マージ候補選択部347及びマージ候補選択部447では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補からマージ候補を選択する。符号化側のマージ候補選択部347では、符号量とひずみ量を算出することによりマージ候補を選択し、選択されたマージ候補を示すマージインデックス、マージ候補のインター予測情報を動き補償予測部306に供給する。一方、復号側のマージ候補選択部447では、復号されたマージインデックスに基づいて、マージ候補を選択し、選択されたマージ候補を動き補償予測部406に供給する。 Subsequently, the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447 select the merge candidate from the merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList. The merge candidate selection unit 347 on the coding side selects the merge candidate by calculating the code amount and the strain amount, and sends the merge index indicating the selected merge candidate and the inter-prediction information of the merge candidate to the motion compensation prediction unit 306. Supply. On the other hand, the merge candidate selection unit 447 on the decoding side selects the merge candidate based on the decoded merge index, and supplies the selected merge candidate to the motion compensation prediction unit 406.

通常マージモード導出部302及び通常マージモード導出部402は、ある符号化ブロックのサイズ(幅と高さの積)が32未満の場合、その符号化ブロックの親ブロックにおいてマージ候補が導出される。そして、全ての子ブロックでは、親ブロックにおいて導出されたマージ候補を用いる。ただし、親ブロックのサイズが32以上で、かつ画面内に収まっている場合に限る。 In the normal merge mode derivation unit 302 and the normal merge mode derivation unit 402, when the size (product of width and height) of a certain coded block is less than 32, merge candidates are derived in the parent block of the coded block. Then, in all the child blocks, the merge candidates derived in the parent block are used. However, this is limited to cases where the size of the parent block is 32 or more and fits within the screen.

<サブブロック予測動きベクトルモード導出>
サブブロック予測動きベクトルモード導出について説明する。
<Derivation of subblock prediction motion vector mode>
Subblock prediction motion vector mode derivation will be described.

図26は、本実施の形態の符号化装置におけるサブブロック予測動きベクトルモード導出部303のブロック図である。 FIG. 26 is a block diagram of the sub-block prediction motion vector mode derivation unit 303 in the coding apparatus of the present embodiment.

まず、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361において、アフィン継承予測動きベクトル候補を導出する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。 First, the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 361 derives the affine inheritance prediction motion vector candidate. Details of affine inheritance prediction motion vector candidate derivation will be described later.

続いて、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362において、アフィン構築予測動きベクトル候補を導出する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 362 derives the affine construction prediction motion vector candidate. The details of deriving the affine construction prediction motion vector candidate will be described later.

続いて、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363において、アフィン同一予測動きベクトル候補を導出する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, the affine identical prediction motion vector candidate deriving unit 363 derives the affine identical prediction motion vector candidate. Details of deriving affine identical prediction motion vector candidates will be described later.

サブブロック動きベクトル検出部366は、サブブロック予測動きベクトルモードに適するサブブロック動きベクトルを検出し、検出したベクトルをサブブロック予測動きベクトル候補選択部367、差分演算部368に供給する。 The subblock motion vector detection unit 366 detects a subblock motion vector suitable for the subblock prediction motion vector mode, and supplies the detected vector to the subblock prediction motion vector candidate selection unit 367 and the difference calculation unit 368.

サブブロック予測動きベクトル候補選択部367は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363において導出されたサブブロック予測動きベクトル候補の中から、サブブロック動きベクトル検出部366から供給された動きベクトルに基づいて、サブブロック予測動きベクトル候補を選択し、選択されたサブブロック予測動きベクトル候補に関する情報をインター予測モード判定部305、差分演算部368に供給する。 The subblock prediction motion vector candidate selection unit 367 is a subblock prediction motion vector candidate derived by the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 361, the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 362, and the affine same prediction motion vector candidate derivation unit 363. Subblock prediction motion vector candidates are selected based on the motion vector supplied from the subblock motion vector detection unit 366, and information on the selected subblock prediction motion vector candidates is provided in the inter-prediction mode determination unit 305, It is supplied to the difference calculation unit 368.

差分演算部368は、サブブロック動きベクトル検出部366から供給された動きベクトルベクトルから、サブブロック予測動きベクトル候補選択部367で選択されたサブブロック予測動きベクトルを減算した差分予測動きベクトルを、インター予測モード判定部305に供給する。 The difference calculation unit 368 interprets the difference prediction motion vector obtained by subtracting the subblock prediction motion vector selected by the subblock prediction motion vector candidate selection unit 367 from the motion vector vector supplied from the subblock motion vector detection unit 366. It is supplied to the prediction mode determination unit 305.

図27は、本実施の形態の復号装置におけるサブブロック予測動きベクトルモード導出部403のブロック図である。 FIG. 27 is a block diagram of the sub-block prediction motion vector mode derivation unit 403 in the decoding device of the present embodiment.

まず、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461において、アフィン継承予測動きベクトル候補を導出する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン継承予測動きベクトル候補導出部361の処理と同一である。 First, the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 461 derives the affine inheritance prediction motion vector candidate. The processing of the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 461 is the same as the processing of the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 361 in the coding apparatus of this embodiment.

続いて、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462において、アフィン構築予測動きベクトル候補を導出する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン構築予測動きベクトル候補導出部362の処理と同一である。 Subsequently, the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 462 derives the affine construction prediction motion vector candidate. The processing of the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 462 is the same as the processing of the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 362 in the coding apparatus of the present embodiment.

続いて、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463において、アフィン同一予測動きベクトル候補を導出する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン同一予測動きベクトル候補導出部363の処理と同一である。 Subsequently, the affine identical prediction motion vector candidate derivation unit 463 derives the affine identical prediction motion vector candidate. The processing of the affine identical prediction motion vector candidate derivation unit 463 is the same as the processing of the affine identical prediction motion vector candidate derivation unit 363 in the coding apparatus of this embodiment.

サブブロック予測動きベクトル候補選択部466は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463において導出されたサブブロック予測動きベクトル候補の中から、符号化装置から伝送され復号される予測動きベクトルインデックスに基づいて、サブブロック予測動きベクトル候補を選択し、選択されたサブブロック予測動きベクトル候補に関する情報を動き補償予測部406、加算演算部467に供給する。 The sub-block prediction motion vector candidate selection unit 466 is a sub-block prediction motion vector candidate derived unit 461, an affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 462, and an affine same prediction motion vector candidate derivation unit 463. Subblock prediction motion vector candidates are selected based on the prediction motion vector index transmitted and decoded from the encoding device, and information about the selected subblock prediction motion vector candidates is added to the motion compensation prediction unit 406. It is supplied to the calculation unit 467.

加算演算部467は、サブブロック予測動きベクトル候補選択部466で選択されたサブブロック予測動きベクトルに、符号化装置から伝送され復号される差分動きベクトルを加算して生成した動きベクトルを動き補償予測部406に供給する。 The addition calculation unit 467 adds a motion vector generated by adding a differential motion vector transmitted and decoded from the encoding device to the subblock prediction motion vector selected by the subblock prediction motion vector candidate selection unit 466, and motion compensation prediction. Supply to unit 406.

<アフィン継承予測動きベクトル候補導出>
アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361について説明する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461についてもアフィン継承予測動きベクトル候補導出部361と同様である。
<Derivation of affine inheritance prediction motion vector candidates>
The affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 361 will be described. The affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 461 is the same as the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 361.

アフィン継承予測動きベクトル候補は、制御点の動きベクトル情報を継承する。 Affine inheritance The motion vector candidate inherits the motion vector information of the control point.

図30は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出を説明する図である。 FIG. 30 is a diagram for explaining affine inheritance prediction motion vector candidate derivation.

アフィン継承予測動きベクトル候補は、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する制御点の動きベクトルを探索することで得られる。 The affine inheritance prediction motion vector candidate is obtained by searching the motion vector of the control point possessed by the spatially adjacent coded / decoded blocks.

具体的には、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)と、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)から、それぞれ最大1つのアフィンモードを探索し、アフィン継承予測動きベクトルとする。 Specifically, a maximum of one affine mode is searched for from the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed and the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed. , Affine inheritance prediction motion vector.

図34は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。 FIG. 34 is a flowchart for deriving affine inheritance prediction motion vector candidates.

まず、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)を左グループとし(ステップS3101)、A0を含むブロックがアフィン変換動き補償を用いたブロック(アフィンモード)であるか否かを判断する(ステップS3102)。A0がアフィンモードである場合(ステップS3102:YES)、A0が使用したアフィンモードを取得し(ステップS3103)、上側に隣接するブロックの処理に移る。A0がアフィンモードでない場合(ステップS3102:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をA0−>A1とし、A1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 First, the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed are set as the left group (step S3101), and it is determined whether or not the block including A0 is a block using affine transformation motion compensation (affine mode). (Step S3102). When A0 is in the affine mode (step S3102: YES), the affine mode used by A0 is acquired (step S3103), and the process proceeds to the processing of the block adjacent to the upper side. When A0 is not in the affine mode (step S3102: NO), the target for deriving the affine inheritance prediction motion vector candidate is set to A0-> A1, and acquisition of the affine mode is attempted from the block including A1.

続いて、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)を上グループとし(ステップS3104)、B0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3105)。B0がアフィンモードである場合(ステップS3105:YES)、B0が使用したアフィンモードを取得し(ステップS3106)、処理を終了する。B0がアフィンモードでない場合(ステップS3105:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をB0−>B1とし、B1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。さらに、B1がアフィンモードでない場合(ステップS3105:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をB1−>B2とし、B2を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 Subsequently, the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed are set as the upper group (step S3104), and it is determined whether or not the block including B0 is in the affine mode (step S3105). When B0 is in the affine mode (step S3105: YES), the affine mode used by B0 is acquired (step S3106), and the process ends. When B0 is not in the affine mode (step S3105: NO), the target for deriving the affine inheritance prediction motion vector candidate is set to B0-> B1, and acquisition of the affine mode is attempted from the block including B1. Further, when B1 is not in the affine mode (step S3105: NO), the target for deriving the affine inheritance prediction motion vector candidate is set to B1-> B2, and the acquisition of the affine mode is attempted from the block including B2.

このように、左側ブロックと上側ブロックにグループを分けて、左側ブロックについては、左下から左上のブロックの順にアフィンモードを探索し、左側ブロックについては、右上から左上のブロックの順にアフィンモードを探索することで、可能な限り異なる2つのアフィンモードを取得することができ、アフィン予測動きベクトルのいずれかが差分動きベクトルの小さくなるアフィン予測動きベクトル候補を導出することができる。 In this way, the groups are divided into the left block and the upper block, and the affine mode is searched for the left block in the order from the lower left to the upper left block, and for the left block, the affine mode is searched for in the order from the upper right to the upper left block. Therefore, it is possible to acquire two affine modes that are as different as possible, and it is possible to derive an affine prediction motion vector candidate in which any one of the affine prediction motion vectors has a smaller difference motion vector.

<アフィン構築予測動きベクトル候補導出>
アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362について説明する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462についてもアフィン構築予測動きベクトル候補導出部362と同様である。
<Derivation of affine construction prediction motion vector candidates>
The affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 362 will be described. The affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 462 is the same as the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 362.

アフィン構築予測動きベクトル候補は、空間的に隣接するブロックの動き情報から制御点の動きベクトル情報を構築する。 The affine construction prediction motion vector candidate constructs motion vector information of control points from motion information of spatially adjacent blocks.

図31は、アフィン構築予測動きベクトル候補導出を説明する図である。 FIG. 31 is a diagram for explaining the derivation of affine construction prediction motion vector candidates.

アフィン構築予測動きベクトル候補は、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する動きベクトルを組み合わせて新たなアフィンモードを構築することで得られる。 The affine construction predicted motion vector candidate can be obtained by constructing a new affine mode by combining motion vectors of spatially adjacent encoded / decoded blocks.

具体的には、処理対象のブロックの左上側に隣接するブロック(B2,B3,A2)から左上制御点CP0の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの右上側に隣接するブロック(B1,B0)から右上制御点CP1の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの左下側に隣接するブロック(A1,A0)から左下制御点CP2の動きベクトルを導出する。 Specifically, the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the blocks (B2, B3, A2) adjacent to the upper left side of the block to be processed, and the blocks (B1, B0) adjacent to the upper right side of the block to be processed are derived. ), The motion vector of the upper right control point CP1 is derived, and the motion vector of the lower left control point CP2 is derived from the blocks (A1, A0) adjacent to the lower left side of the block to be processed.

図35は、アフィン構築予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。 FIG. 35 is a flowchart for deriving affine construction prediction motion vector candidates.

まず、左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2を導出する(ステップS3201)。左上制御点CP0は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、B2、B3、A2参照ブロックの優先順で探索することで算出される。右上制御点CP1は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、B1、B0参照ブロックの優先順で探索することで算出される。左下制御点CP2は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、A1、A0参照ブロックの優先順で探索することで算出される。 First, the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, and the lower left control point CP2 are derived (step S3201). The upper left control point CP0 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in the order of priority of the B2, B3, and A2 reference blocks. The upper right control point CP1 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in the order of priority of the B1 and B0 reference blocks. The lower left control point CP2 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in the order of priority of the A1 and A0 reference blocks.

アフィン構築予測動きベクトルとして、制御点3本モードを選択する場合(ステップS3202:YES)、3つの制御点(CP0,CP1,CP2)がすべて導出されたか否かを判断する(ステップS3203)。3つの制御点(CP0,CP1,CP2)がすべて導出された場合(ステップS3203:YES)、3つの制御点(CP0,CP1,CP2)を用いたアフィンモデルをアフィン構築予測動きベクトルとする(ステップS3204)。制御点3本モードを選択せず、制御点2本モードを選択した場合(ステップS3202:NO)、2つの制御点(CP0,CP1)がすべて導出されたか否かを判断する(ステップS3205)。2つの制御点(CP0,CP1)がすべて導出された場合(ステップS3205:YES)、2つの制御点(CP0,CP1)を用いたアフィンモデルをアフィン構築予測動きベクトルとする(ステップS3206)。 When the three control points mode is selected as the affine construction prediction motion vector (step S3202: YES), it is determined whether or not all three control points (CP0, CP1, CP2) have been derived (step S3203). When all three control points (CP0, CP1, CP2) are derived (step S3203: YES), an affine model using the three control points (CP0, CP1, CP2) is used as an affine construction predicted motion vector (step). S3204). When the two control point mode is selected without selecting the three control point mode (step S3202: NO), it is determined whether or not all the two control points (CP0 and CP1) have been derived (step S3205). When all two control points (CP0, CP1) are derived (step S3205: YES), an affine model using the two control points (CP0, CP1) is used as an affine construction predicted motion vector (step S3206).

<アフィン同一予測動きベクトル候補導出>
アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363について説明する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463についてもアフィン同一予測動きベクトル候補導出部363と同様である。
<Derivation of affine same predicted motion vector candidates>
The affine same prediction motion vector candidate derivation unit 363 will be described. The affine same prediction motion vector candidate derivation unit 463 is the same as the affine same prediction motion vector candidate derivation unit 363.

アフィン同一予測動きベクトル候補は、各制御点で同一の動きベクトルを導出することで得られる。 The affine same predicted motion vector candidate can be obtained by deriving the same motion vector at each control point.

具体的には、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362・462と同様に、各制御点情報を導出し、すべての制御点をCP0〜CP2のいずれかで同一に設定することで得られる。また、通常予測動きベクトルモードと同様に導出した時間動きベクトルをすべての制御点に設定することでも得られる。 Specifically, it is obtained by deriving each control point information and setting all the control points to be the same in any of CP0 to CP2, similarly to the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 362 and 462. It can also be obtained by setting the derived time motion vector at all control points in the same manner as in the normal predicted motion vector mode.

<サブブロックマージモード導出>
サブブロックマージモード導出について説明する。
<Derivation of subblock merge mode>
Subblock merge mode derivation will be described.

図28は、本実施の形態の符号化装置におけるサブブロックマージモード導出部304のブロック図である。サブブロックマージモード導出部304は、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListを備えている。これは、通常マージモード導出部302におけるマージ候補リストmergeCandListと同様にリスト構造を成し、サブブロックマージ候補リスト内部の所在を示すマージインデックスと、インデックスに対応するサブブロックマージ候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。本実施の形態においては、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListは少なくとも5個のマージ候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。ただし、各マージ候補は、さらにサブブロック単位の動きベクトル情報を持つか、あるいは制御点の動きベクトル情報を持つ。 FIG. 28 is a block diagram of the sub-block merge mode derivation unit 304 in the coding apparatus of this embodiment. The subblock merge mode derivation unit 304 includes a subblock merge candidate list subblockMergeCandList. This has a list structure similar to the merge candidate list mergeCandList in the normal merge mode derivation unit 302, and stores the merge index indicating the location inside the subblock merge candidate list and the subblock merge candidates corresponding to the indexes as elements. A storage area is provided. In the present embodiment, the subblockMergeCandList can register at least five merge candidates (inter-prediction information). However, each merge candidate further has motion vector information in subblock units, or has motion vector information of control points.

まず、サブブロック時間マージ候補導出部381において、サブブロック時間マージ候補を導出する。サブブロック時間マージ候補導出の詳細については後述する。 First, the sub-block time merge candidate derivation unit 381 derives the sub-block time merge candidate. The details of deriving the subblock time merge candidate will be described later.

続いて、アフィン継承マージ候補導出部382において、アフィン継承マージ候補を導出する。アフィン継承マージ候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, the affine inheritance merge candidate derivation unit 382 derives the affine inheritance merge candidate. Details of affine inheritance merge candidate derivation will be described later.

続いて、アフィン構築マージ候補導出部383において、アフィン構築マージ候補を導出する。アフィン構築マージ候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, the affine construction merge candidate derivation unit 383 derives the affine construction merge candidate. Details of deriving affine construction merge candidates will be described later.

続いて、アフィン固定マージ候補導出部385において、アフィン固定マージ候補を導出する。アフィン固定マージ候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, the affine fixed merge candidate derivation unit 385 derives the affine fixed merge candidate. Details of deriving affine fixed merge candidates will be described later.

サブブロックマージ候補選択部386は、サブブロック時間マージ候補導出部381、アフィン継承マージ候補導出部382、アフィン構築マージ候補導出部383、アフィン固定マージ候補導出部385において導出されたサブブロックマージ候補の中から、サブブロックマージ候補を選択し、選択されたサブブロックマージ候補に関する情報をインター予測モード判定部305に供給する。 The subblock merge candidate selection unit 386 is a subblock merge candidate derived from the subblock time merge candidate derivation unit 381, the affine inheritance merge candidate derivation unit 382, the affine construction merge candidate derivation unit 383, and the affine fixed merge candidate derivation unit 385. A sub-block merge candidate is selected from the list, and information about the selected sub-block merge candidate is supplied to the inter-prediction mode determination unit 305.

図29は、本実施の形態の復号装置におけるサブブロックマージモード導出部404のブロック図である。サブブロックマージモード導出部404は、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListを備えている。これは、サブブロックマージモード導出部304と同じものである。 FIG. 29 is a block diagram of the sub-block merge mode derivation unit 404 in the decoding device of the present embodiment. The subblock merge mode derivation unit 404 includes a subblock merge candidate list subblockMergeCandList. This is the same as the subblock merge mode derivation unit 304.

まず、サブブロック時間マージ候補導出部481において、サブブロック時間マージ候補を導出する。サブブロック時間マージ候補導出部481の処理はサブブロック時間マージ候補導出部381の処理と同一である。 First, the sub-block time merge candidate derivation unit 481 derives the sub-block time merge candidate. The processing of the sub-block time merge candidate derivation unit 481 is the same as the processing of the sub-block time merge candidate derivation unit 381.

続いて、アフィン継承マージ候補導出部482において、アフィン継承マージ候補を導出する。アフィン継承マージ候補導出部482の処理はアフィン継承マージ候補導出部382の処理と同一である。 Subsequently, the affine inheritance merge candidate derivation unit 482 derives the affine inheritance merge candidate. The processing of the affine inheritance merge candidate derivation unit 482 is the same as the processing of the affine inheritance merge candidate derivation unit 382.

続いて、アフィン構築マージ候補導出部483において、アフィン構築マージ候補を導出する。アフィン構築マージ候補導出部483の処理はアフィン構築マージ候補導出部383の処理と同一である。 Subsequently, the affine construction merge candidate derivation unit 483 derives the affine construction merge candidate. The processing of the affine construction merge candidate derivation unit 483 is the same as the processing of the affine construction merge candidate derivation unit 383.

続いて、アフィン固定マージ候補導出部485において、アフィン固定マージ候補を導出する。アフィン固定マージ候補導出部485の処理はアフィン固定マージ候補導出部485の処理と同一である。 Subsequently, the affine fixed merge candidate derivation unit 485 derives the affine fixed merge candidate. The processing of the affine fixed merge candidate derivation unit 485 is the same as the processing of the affine fixed merge candidate derivation unit 485.

サブブロックマージ候補選択部486は、サブブロック時間マージ候補導出部481、アフィン継承マージ候補導出部482、アフィン構築マージ候補導出部483、アフィン固定マージ候補導出部485において導出されたサブブロックマージ候補の中から、符号化装置から伝送され復号されるインデックスに基づいて、サブブロックマージ候補を選択し、選択されたサブブロックマージ候補に関する情報を動き補償予測部406に供給する。 The subblock merge candidate selection unit 486 is a subblock merge candidate derived from the subblock time merge candidate derivation unit 481, the affine inheritance merge candidate derivation unit 482, the affine construction merge candidate derivation unit 483, and the affine fixed merge candidate derivation unit 485. A sub-block merge candidate is selected based on the index transmitted and decoded from the encoding device, and information about the selected sub-block merge candidate is supplied to the motion compensation prediction unit 406.

サブブロックマージモード導出部304及びサブブロックマージモード導出部404は、ある符号化ブロックのサイズ(幅と高さの積)が32未満の場合、その符号化ブロックの親ブロックにおいてサブブロックマージ候補が導出される。そして、全ての子ブロックでは、親ブロックにおいて導出されたサブブロックマージ候補を用いる。ただし、親ブロックのサイズが32以上で、かつ画面内に収まっている場合に限る。 In the subblock merge mode derivation unit 304 and the subblock merge mode derivation unit 404, when the size (product of width and height) of a certain coded block is less than 32, the subblock merge candidate is selected in the parent block of the coded block. Derived. Then, in all the child blocks, the sub-block merge candidates derived in the parent block are used. However, this is limited to cases where the size of the parent block is 32 or more and fits within the screen.

<サブブロック時間マージ候補導出>
サブブロック時間マージ候補導出部381の動作については後述する。
<Derivation of subblock time merge candidates>
The operation of the sub-block time merge candidate derivation unit 381 will be described later.

<アフィン継承マージ候補導出>
アフィン継承マージ候補導出部382について説明する。アフィン継承マージ候補導出部482についてもアフィン継承マージ候補導出部382と同様である。
<Derivation of affine inheritance merge candidates>
The affine inheritance merge candidate derivation unit 382 will be described. The affine inheritance merge candidate derivation unit 482 is the same as the affine inheritance merge candidate derivation unit 382.

アフィン継承マージ候補は、空間的に隣接するブロックの有するアフィンモデルから制御点のアフィンモデルを継承する。 Affine inheritance The merge candidate inherits the affine model of the control point from the affine model of spatially adjacent blocks.

図32は、アフィン継承マージ候補導出を説明する図である。アフィンマージ継承マージモード候補の導出は、アフィン継承予測動きベクトルの導出と同様に、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する制御点の動きベクトルを探索することで得られる。 FIG. 32 is a diagram illustrating affine inheritance merge candidate derivation. The derivation of the affine inheritance inheritance merge mode candidate can be obtained by searching the motion vector of the control point of the spatially adjacent coded / decoded blocks in the same manner as the derivation of the affine inheritance prediction motion vector.

具体的には、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)と、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)から、それぞれ最大1つのアフィンモードを探索し、アフィンマージモードに使用する。 Specifically, a maximum of one affine mode is searched for from the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed and the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed. , Used for affine merge mode.

図36は、アフィン継承マージ候補導出のフローチャートである。 FIG. 36 is a flowchart of affine inheritance merge candidate derivation.

まず、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)を左グループとし(ステップS3301)、A0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3302)。A0がアフィンモードである場合(ステップS3102:YES)、A0が使用したアフィンモデルを取得し(ステップS3303)、上側に隣接するブロックの処理に移る。A0がアフィンモードでない場合(ステップS3302:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をA0−>A1とし、A1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 First, the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed are set as the left group (step S3301), and it is determined whether or not the block including A0 is in the affine mode (step S3302). When A0 is in the affine mode (step S3102: YES), the affine model used by A0 is acquired (step S3303), and the process proceeds to the processing of the block adjacent to the upper side. When A0 is not in affine mode (step S3302: NO), the target of deriving the affine inheritance merge candidate is set to A0-> A1, and acquisition of affine mode is attempted from the block including A1.

続いて、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)を上グループとし(ステップS3304)、B0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3305)。B0がアフィンモードである場合(ステップS3305:YES)、B0が使用したアフィンモデルを取得し(ステップS3306)、処理を終了する。B0がアフィンモードでない場合(ステップS3305:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をB0−>B1とし、B1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。さらに、B1がアフィンモードでない場合(ステップS3305:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をB1−>B2とし、B2を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 Subsequently, the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed are set as the upper group (step S3304), and it is determined whether or not the block including B0 is in the affine mode (step S3305). When B0 is in the affine mode (step S3305: YES), the affine model used by B0 is acquired (step S3306), and the process ends. When B0 is not in affine mode (step S3305: NO), the target of deriving the affine inheritance merge candidate is set to B0-> B1, and acquisition of affine mode is attempted from the block including B1. Further, when B1 is not in the affine mode (step S3305: NO), the target of deriving the affine inheritance merge candidate is set to B1-> B2, and the acquisition of the affine mode is attempted from the block including B2.

<アフィン構築マージ候補導出>
アフィン構築マージ候補導出部383について説明する。アフィン構築マージ候補導出部483についてもアフィン構築マージ候補導出部383と同様である。
<Derivation of affine construction merge candidates>
The affine construction merge candidate derivation unit 383 will be described. The affine construction merge candidate derivation unit 483 is the same as the affine construction merge candidate derivation unit 383.

図33は、アフィン構築マージ候補導出を説明する図である。アフィン構築マージ候補は、空間的に隣接するブロックの有する動き情報及び時間符号化ブロックから制御点のアフィンモデルを構築する。 FIG. 33 is a diagram illustrating the derivation of affine construction merge candidates. The affine construction merge candidate constructs an affine model of a control point from the motion information and time-coded blocks of spatially adjacent blocks.

具体的には、処理対象のブロックの左上側に隣接するブロック(B2,B3,A2)から左上制御点CP0の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの右上側に隣接するブロック(B1,B0)から右上制御点CP1の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの左下側に隣接するブロック(A1,A0)から左下制御点CP2の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックとの右下側に隣接する符号化ブロック(T0)から右下制御点CP3の動きベクトルを導出する。 Specifically, the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the blocks (B2, B3, A2) adjacent to the upper left side of the block to be processed, and the blocks (B1, B0) adjacent to the upper right side of the block to be processed are derived. ), The motion vector of the upper right control point CP1 is derived, and the motion vector of the lower left control point CP2 is derived from the blocks (A1, A0) adjacent to the lower left side of the block to be processed, and the lower right side of the block to be processed. The motion vector of the lower right control point CP3 is derived from the coding block (T0) adjacent to.

図37は、アフィン構築マージ候補導出のフローチャートである。 FIG. 37 is a flowchart of deriving affine construction merge candidates.

まず、左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2、右下制御点CP3を導出する(ステップS3401)。左上制御点CP0は、動き情報を有するブロックを、B2、B3、A2ブロックの優先順で探索することで算出される。右上制御点CP1は、動き情報を有するブロックを、B1、B0ブロックの優先順で探索することで算出される。左下制御点CP2は、動き情報を有するブロックを、A1、A0ブロックの優先順で探索することで算出される。右下制御点CP3は、時間ブロックの動き情報を探索することで算出される。 First, the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, the lower left control point CP2, and the lower right control point CP3 are derived (step S3401). The upper left control point CP0 is calculated by searching for blocks having motion information in the order of priority of B2, B3, and A2 blocks. The upper right control point CP1 is calculated by searching for blocks having motion information in the order of priority of B1 and B0 blocks. The lower left control point CP2 is calculated by searching for blocks having motion information in the order of priority of A1 and A0 blocks. The lower right control point CP3 is calculated by searching for motion information of a time block.

続いて、導出されたCP0、CP1、CP2により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3402)、構築可能である場合(ステップS3402:YES)、CP0、CP1、CP2による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3403)。 Subsequently, it is determined whether or not the affine model with three control points can be constructed by the derived CP0, CP1, and CP2 (step S3402), and if it can be constructed (step S3402: YES), CP0 and CP1 , CP2 three control point affine model is used as an affine merge candidate (step S3403).

続いて、導出されたCP0、CP1、CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3404)、構築可能である場合(ステップS3404:YES)、CP0、CP1、CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3405)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with three control points can be constructed by the derived CP0, CP1, and CP3 (step S3404), and if it can be constructed (step S3404: YES), CP0 and CP1 , CP3 three control point affine model is used as an affine merge candidate (step S3405).

続いて、導出されたCP0、CP2、CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3406)、構築可能である場合(ステップS3406:YES)、CP0、CP2、CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3407)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with three control points can be constructed by the derived CP0, CP2, and CP3 (step S3406), and if it can be constructed (step S3406: YES), CP0 and CP2 , CP3 three control point affine model is used as an affine merge candidate (step S3407).

続いて、導出されたCP1、CP2、CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3408)、構築可能である場合(ステップS3408:YES)、CP1、CP2、CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3409)。 Subsequently, it is determined whether or not the affine model with three control points can be constructed by the derived CP1, CP2, and CP3 (step S3408), and if it can be constructed (step S3408: YES), CP1, CP2 , CP3 three control point affine model is used as an affine merge candidate (step S3409).

続いて、導出されたCP0、CP1により2本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3410)、構築可能である場合(ステップS3410:YES)、CP0、CP1による2本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3411)。 Subsequently, it is determined whether or not the affine model with two control points can be constructed by the derived CP0 and CP1 (step S3410), and if it can be constructed (step S3410: YES), 2 by CP0 and CP1. This control point affine model is used as an affine merge candidate (step S3411).

続いて、導出されたCP0、CP2により2本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3412)、構築可能である場合(ステップS3412:YES)、CP0、CP2による2本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3413)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with two control points can be constructed by the derived CP0 and CP2 (step S3412), and if it can be constructed (step S3412: YES), 2 by CP0 and CP2. This control point affine model is used as an affine merge candidate (step S3413).

ここで、アフィンモデルを構築可能であるか否かは、少なくとも、すべての制御点の参照画像が同一である(アフィン変換可能)ことを条件とする。 また、CP0,CP1,CP2による3本制御点アフィンモデル、CP0,CP1による2本制御点アフィンモデル以外のアフィンモデルは、3本制御アフィンモデルについては、CP0,CP1,CP2による3本制御点アフィンモデルに、2本制御アフィンモデルについては、CP0,CP1による2本制御点アフィンモデルに変換する。 Here, whether or not the affine model can be constructed is conditioned on at least that the reference images of all the control points are the same (affine transformation is possible). Further, the affine models other than the three control point affine models by CP0, CP1 and CP2 and the two control point affine models by CP0 and CP1 are the three control point affine models by CP0, CP1 and CP2. The two-control affine model is converted into a two-control point affine model by CP0 and CP1.

<アフィン固定マージ候補導出>
アフィン固定マージ候補導出部385について説明する。アフィン固定マージ候補導出部485についてもアフィン固定マージ候補導出部385と同様である。
<Derivation of affine fixed merge candidates>
The affine fixed merge candidate derivation unit 385 will be described. The affine fixed merge candidate deriving unit 485 is the same as the affine fixed merging candidate deriving unit 385.

アフィン固定マージ候補は、固定された動き情報で制御点の動き情報を固定する。 The affine fixed merge candidate fixes the motion information of the control point with the fixed motion information.

具体的には、各制御点の動きベクトルを(0,0)に固定する。 Specifically, the motion vector of each control point is fixed at (0,0).

<時間予測動きベクトル導出>
時間予測動きベクトルの説明に先行して、ピクチャの時間的な前後関係について図49を参照して説明する。図49(a)は、処理対象の符号化ブロックと、処理対象ピクチャとは時間的に異なる符号化済みのピクチャの関係を示す。処理対象ピクチャの符号化において参照する、特定の符号化済みのピクチャをColPicと定義する。ColPicはシンタックスにより特定される。
<Derivation of time prediction motion vector>
Prior to the explanation of the time prediction motion vector, the temporal context of the picture will be described with reference to FIG. 49. FIG. 49A shows the relationship between the coded block to be processed and the coded picture that is different in time from the picture to be processed. A specific encoded picture to be referred to in encoding the picture to be processed is defined as ColPic. ColPic is identified by syntax.

また、図49(b)は、ColPicにおいて、処理対象の符号化ブロックと同一位置、およびその近傍に存在する、符号化済みの符号化ブロックを示す。ただし、図49(b)に示したT0およびT1の符号化ブロックは模式的なものであり、実際の位置や大きさはこの限りでない。いま、処理対象の符号化ブロックについて、位置を(xCb, yCb)、幅をcbWidth、高さをcbHeightとする。そして、
xColBr = xCb + cbWidth
yColBr = yCb + cbHeight
を算出する。位置((xColBr >> 3) << 3, (yColBr >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックがT0となる。また、
xColCtr = xCb + (cbWidth >> 1)
yColCtr = yCb + (cbHeight >> 1)
を算出する。位置((xColCtr >> 3) << 3, (yColCtr >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックがT1となる。
Further, FIG. 49 (b) shows a coded coded block existing at the same position as the coded block to be processed and in the vicinity thereof in ColPic. However, the coding blocks of T0 and T1 shown in FIG. 49B are schematic, and the actual positions and sizes are not limited to this. Now, for the coded block to be processed, the position is (xCb, yCb), the width is cbWidth, and the height is cbHeight. And
xColBr = xCb + cbWidth
yColBr = yCb + cbHeight
Is calculated. The coded block on ColPic containing the position ((xColBr >> 3) << 3, (yColBr >> 3) << 3) is T0. Also,
xColCtr = xCb + (cbWidth >> 1)
yColCtr = yCb + (cbHeight >> 1)
Is calculated. The coded block on ColPic containing the position ((xColCtr >> 3) << 3, (yColCtr >> 3) << 3) is T1.

上記したピクチャの時間的な前後関係の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、復号時は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the temporal context of the picture is that at the time of encoding, but the same applies at the time of decoding. That is, at the time of decoding, the coding in the above description is replaced with decoding, and the same description is given.

図17の通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補導出部322の動作について、図50を参照して説明する。 The operation of the time prediction motion vector candidate derivation unit 322 in the normal prediction motion vector mode derivation unit 301 of FIG. 17 will be described with reference to FIG. 50.

まず、ColPicを導出する(ステップS4201)。ColPicの導出について、図51を参照して説明する。 First, ColPic is derived (step S4201). The derivation of ColPic will be described with reference to FIG.

スライスタイプslice_typeがBスライスで、フラグcollocated_from_l0_flagが0の場合(ステップS4211:YES、ステップS4212:YES)、異なる時間のピクチャColPicは、参照リストL1の参照インデックスが0のピクチャRefPicList1[0]となる(ステップS4213)。そうでない場合、すなわちスライスタイプslice_typeがBスライスで前述のフラグcollocated_from_l0_flagが1の場合(ステップS4211:YES、ステップS4212:NO)、またはスライスタイプslice_typeがPスライスの場合(ステップS4211:NO、ステップS4214:YES)、異なる時間のピクチャColPicは、参照リストL0の参照インデックスが0のピクチャRefPicList0[0]となる(ステップS4215)。slice_typeがPスライスでない場合(ステップS4214:NO)、処理を終了する。 When the slice type slice_type is B slice and the flag collapse_from_l0_flag is 0 (step S4211: YES, step S4212: YES), the picture ColPic at different times becomes the picture RefPicList1 [0] whose reference index of the reference list L1 is 0 (step S4211: YES, step S4212: YES). Step S4213). Otherwise, that is, if the slice type slice_type is a B slice and the flag collapse_from_l0_flag is 1 (step S4211: YES, step S4212: NO), or if the slice type slice_type is a P slice (step S4211: NO, step S4214: YES), the picture ColPic at different times becomes the picture RefPicList0 [0] whose reference index of the reference list L0 is 0 (step S4215). If slice_type is not a P slice (step S4214: NO), the process ends.

再び、図50を参照する。ColPicを導出したら、符号化ブロックcolCbを導出し、符号化情報を取得する(ステップS4202)。この処理について、図52を参照して説明する。 See FIG. 50 again. After deriving ColPic, the coding block colCb is derived and the coding information is acquired (step S4202). This process will be described with reference to FIG.

まず、異なる時間のピクチャColPic内で、符号化対象の符号化ブロックと同一位置の右下位置を含む符号化ブロックを、異なる時間の符号化ブロックcolCbとする(ステップS4221)。この符号化ブロックの例を、図49の符号化ブロックT0に示す。 First, in the picture ColPic at different times, the coded block including the lower right position at the same position as the coded block to be coded is designated as the coded block colCb at different times (step S4221). An example of this coded block is shown in the coded block T0 of FIG. 49.

次に、異なる時間の符号化ブロックcolCbの符号化情報を取得する(ステップS4222)。異なる時間の符号化ブロックcolCbのPredModeが利用できないか、異なる時間の符号化ブロックcolCbの予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)である場合(ステップS4223:NO、ステップS4224:YES)、異なる時間のピクチャColPic内で処理対象の符号化ブロックと同一位置の中央右下位置を含む符号化ブロックを異なる時間の符号化ブロックcolCbとする(ステップS4225)。この符号化ブロックの例を、図49の符号化ブロックT1に示す。 Next, the coding information of the coding block colCb at different times is acquired (step S4222). If the PredMode of the coded blocks colCb at different times is not available, or the prediction mode PredMode of the coded blocks colCb at different times is intra-prediction (MODE_INTRA) (step S4223: NO, step S4224: YES), pictures at different times. A coded block including the lower right center position at the same position as the coded block to be processed in ColPic is set as a coded block colCb at a different time (step S4225). An example of this coded block is shown in the coded block T1 of FIG.

再び、図50を参照する。次に、参照リストごとに、インター予測情報を導出する(ステップS4203、S4204)。ここでは、符号化ブロックcolCbについて、参照リストごとの動きベクトルmvLXColと符号化情報が有効か否かを示すフラグavailableFlagLXColを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出について、図53を参照して説明する。 See FIG. 50 again. Next, inter-prediction information is derived for each reference list (steps S4203 and S4204). Here, for the coding block colCb, the motion vector mvLXCol for each reference list and the flag availableFlagLXCol indicating whether or not the coding information is valid are derived. LX indicates a reference list, LX becomes L0 in the derivation of reference list 0, and LX becomes L1 in the derivation of reference list 1. The derivation of the inter-prediction information will be described with reference to FIG. 53.

異なる時間の符号化ブロックcolCbが利用できない場合(ステップS4231:NO)、または予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(ステップS4232:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4233)、動きベクトルmvLXColを(0,0)として(ステップS4234)、処理を終了する。 When the coding blocks colCb at different times are not available (step S4231: NO), or when the prediction mode PredMode is intra-prediction (MODE_INTRA) (step S4232: NO), both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 0 (step S4233). , The motion vector mvLXCol is set to (0,0) (step S4234), and the process ends.

符号化ブロックcolCbが利用でき(ステップS4231:YES)、予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(ステップS4232:YES)、以下の手順でmvCol、refIdxColおよびavailableFlagColを算出する。 When the coding block colCb is available (step S4231: YES) and the prediction mode PredMode is not intra-prediction (MODE_INTRA) (step S4232: YES), mvCol, refIdxCol and availableFlagCol are calculated by the following procedure.

符号化ブロックcolCbのL0予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4235:YES)、符号化ブロックcolCbの予測モードはPred_L1であるので、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのL1の動きベクトルであるMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4236)、参照インデックスrefIdxColがL1の参照インデックスRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4237)、参照リストlistColがL1に設定される(ステップS4238)。ここで、xPCol、yPColは異なる時間のピクチャColPic内での符号化ブロックcolCbの左上の画素の位置を示すインデックスである。 When the flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] indicating whether or not the L0 prediction of the coded block colCb is used is 0 (step S4235: YES), the prediction mode of the coded block colCb is Pred_L1, so the motion vector. mvCol is set to the same value as MvL1 [xPCol] [yPCol] which is the motion vector of L1 of the coding block colCb (step S4236), and the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] of L1. It is set (step S4237), and the reference list listCol is set to L1 (step S4238). Here, xPCol and yPCol are indexes indicating the positions of the upper left pixels of the coding block colCb in the picture ColPic at different times.

一方、符号化ブロックcolCbのL0予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が0でない場合(ステップS4235:NO)、符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が0か否かを判定する。符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4239:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのL0の動きベクトルであるMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4240)、参照インデックスrefIdxColがL0の参照インデックスRefIdxL0[xPCol][yPCol] と同じ値に設定され(ステップS4241)、参照リストlistColがL0に設定される(ステップS4242)。 On the other hand, when the L0 prediction flag PredFlagL0 [xPCol] [yPCol] of the coding block colCb is not 0 (step S4235: NO), it is determined whether or not the L1 prediction flag PredFlagL1 [xPCol] [yPCol] of the coding block colCb is 0. To do. When the L1 prediction flag PredFlag L1 [xPCol] [yPCol] of the coding block colCb is 0 (step S4239: YES), the motion vector mvCol is the same as MvL0 [xPCol] [yPCol] which is the motion vector of L0 of the coding block colCb. It is set to a value (step S4240), the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] of L0 (step S4241), and the reference list listCol is set to L0 (step S4242).

符号化ブロックcolCbのL0予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]と符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が共に0でない場合(ステップS4235:NO、かつS4239:NO)、符号化ブロックcolCbのインター予測モードは双予測(Pred_BI)であるので、L0、L1の2つの動きベクトルから、一方を選択する(ステップS4243)。 If the L0 prediction flag PredFlag L0 [xPCol] [yPCol] of the coding block colCb and the L1 prediction flag PredFlag L1 [xPCol] [yPCol] of the coding block colCb are both non-zero (step S4235: NO and S4239: NO), the coding Since the inter-prediction mode of the block colCb is bi-prediction (Pred_BI), one is selected from the two motion vectors L0 and L1 (step S4243).

図54は、符号化ブロックcolCbのインター予測モードが双予測(Pred_BI)のときの符号化ブロックのインター予測情報の導出処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 54 is a flowchart showing a procedure for deriving the inter-prediction information of the coded block when the inter-prediction mode of the coded block colCb is bi-prediction (Pred_BI).

まず、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが現在の処理対象ピクチャのPOCより小さいか否かを判定し(ステップS4251)、符号化ブロックcolCbのすべての参照リストであるL0及びL1に登録されているすべてのピクチャのPOCが現在の処理対象ピクチャのPOCより小さい場合で(ステップS4251:YES)、LXがL0、即ち処理対象の符号化ブロックのL0の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合(ステップS4252:YES)、符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択し、LXがL1、即ち処理対象の符号化ブロックのL1の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合(ステップS4252:NO)、符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する。一方、符号化ブロックcolCbのすべての参照リストL0及びL1に登録されているピクチャのPOCの少なくとも1つが現在の処理対象ピクチャのPOCより大きい場合で(ステップS4251:NO)、フラグcollocated_from_l0_flagが0場合(ステップS4253:YES)、符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択し、フラグcollocated_from_l0_flagが1の場合(ステップS4253:NO)、符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する。 First, it is determined whether or not the POCs of all the pictures registered in all the reference lists are smaller than the POCs of the currently processed pictures (step S4251), and L0 and all the reference lists of the coding block colCb are used. When the POC of all the pictures registered in L1 is smaller than the POC of the current picture to be processed (step S4251: YES), LX is L0, that is, a prediction vector candidate for the motion vector of L0 of the coded block to be processed. (Step S4252: YES), the inter-prediction information of L0 of the coding block colCb is selected, and LX selects the prediction vector candidate of the motion vector of L1 of the coding block to be processed. When deriving (step S4252: NO), the inter-prediction information of L1 of the coding block colCb is selected. On the other hand, when at least one of the POCs of the pictures registered in all the reference lists L0 and L1 of the coding block colCb is larger than the POC of the currently processed picture (step S4251: NO), and the flag collapse_from_l0_flag is 0 (step S4251: NO). Step S4253: YES), the inter-prediction information for L0 of the coding block colCb is selected, and when the flag collocated_from_l0_flag is 1 (step S4253: NO), the inter-prediction information for L1 of the coding block colCb is selected. ..

符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択する場合(ステップS4252:YES、またはステップS4253:YES)、動きベクトルmvColがMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4254)、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4255)、リストlistColがL0に設定される(ステップS4256)。 When the inter-prediction information toward L0 of the coding block colCb is selected (step S4252: YES or step S4253: YES), the motion vector mvCol is set to the same value as MvL0 [xPCol] [yPCol] (step S4254). , The reference index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] (step S4255), and the list listCol is set to L0 (step S4256).

符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する場合(ステップS4252:NO、またはステップS4253:NO)、動きベクトルmvColがMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4257)、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4258)、リストlistColがL1に設定される(ステップS4259)。 When the inter-prediction information for L1 of the coding block colCb is selected (step S4252: NO or step S4253: NO), the motion vector mvCol is set to the same value as MvL1 [xPCol] [yPCol] (step S4257). , The reference index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] (step S4258), and the list listCol is set to L1 (step S4259).

図53に戻り、符号化ブロックcolCbからインター予測情報が取得できたら、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に1とする(ステップS4244)。 Returning to FIG. 53, when the inter-prediction information can be obtained from the coding block colCb, both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 1 (step S4244).

続いて、動きベクトルmvColをスケーリングして、動きベクトルmvLXColとする(ステップS4245)。この動きベクトルmvLXColのスケーリング演算処理手順を図55を用いて説明する。 Subsequently, the motion vector mvCol is scaled to obtain the motion vector mvLXCol (step S4245). The scaling calculation processing procedure of this motion vector mvLXCol will be described with reference to FIG. 55.

異なる時間のピクチャColPicのPOCから、符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照インデックスrefIdxColに対応する参照ピクチャのPOCを減算してピクチャ間距離tdを、
td = [異なる時間のピクチャColPicのPOC] − [符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOC]
と算出する(ステップS4261)。なお、異なる時間のピクチャColPicよりも符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOCの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離tdは正の値となり、異なる時間のピクチャColPicよりも符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOCの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離tdは負の値となる。
From the POC of the picture ColPic at different times, subtract the POC of the reference picture corresponding to the reference index refIdxCol referenced in the list listCol of the coding block colCb to obtain the inter-picture distance td.
td = [POC of picture ColPic at different times]-[POC of reference picture referenced in list Col of coding block colCb]
Is calculated (step S4261). If the POC of the reference picture referenced in the list listCol of the coded block colCb is earlier in the display order than the picture ColPic at different times, the inter-picture distance td becomes a positive value and is larger than the picture ColPic at different times. If the POC of the reference picture referenced in the list listCol of the coding block colCb is later in the display order, the inter-picture distance td is a negative value.

次に、現在の処理対象ピクチャのPOCから現在の処理対象ピクチャのリストLXが参照する参照ピクチャのPOCを減算してピクチャ間距離tbを、
tb = [現在の処理対象ピクチャのPOC] − [時間マージ候補のLXの参照インデックスに対応する参照ピクチャのPOC]
と算出する(ステップS4262)。なお、現在の処理対象ピクチャよりも現在の処理対象ピクチャのリストLXで参照する参照ピクチャの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離tbは正の値となり、現在の処理対象ピクチャのリストLXで参照する参照ピクチャの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離tbは負の値となる。
Next, the distance tb between the pictures is calculated by subtracting the POC of the reference picture referenced by the list LX of the current processing target pictures from the POC of the current processing target picture.
tb = [POC of the currently processed picture]-[POC of the reference picture corresponding to the reference index of the LX of the time merge candidate]
Is calculated (step S4262). If the reference picture referred to in the list LX of the current processing target pictures is earlier in the display order than the current processing target picture, the inter-picture distance tb becomes a positive value, and the list LX of the current processing target pictures. If the reference pictures referred to in are later in the display order, the inter-picture distance tb has a negative value.

続いて、ピクチャ間距離tdとtbを比較し(ステップS4263)、ピクチャ間距離tdとtbが等しい場合(ステップS4263:YES)、動きベクトルmvLXColを、
mvLXCol = mvCol
と算出して(ステップS4264)、本スケーリング演算処理を終了する。
Subsequently, the inter-picture distances td and tb are compared (step S4263), and when the inter-picture distances td and tb are equal (step S4263: YES), the motion vector mvLXCol is set.
mvLXCol = mvCol
(Step S4264), and the current scaling calculation process is completed.

一方、ピクチャ間距離tdとtbが等しくない場合(ステップS4263:NO)、変数txを、
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
と算出する(ステップS4265)。続いて、スケーリング係数distScaleFactorを、
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
と算出する(ステップS4266)。ここで、Clip3(x,y,z)は値zについて、最小値をx、最大値をyに制限する関数である。続いて、動きベクトルmvLXColを、
mvLXCol = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mvLXCol )
* ( (Abs( distScaleFactor * mvLXCol ) + 127 ) >> 8 ) )
と算出して(ステップS4267)、本スケーリング演算処理を終了する。ここで、Sign(x)は値xの符号を返す関数であり、Abs(x)は値xの絶対値を返す関数である。
On the other hand, when the inter-picture distances td and tb are not equal (step S4263: NO), the variable tx is set to
tx = (16384 + Abs (td) >> 1) / td
Is calculated (step S4265). Next, the scaling coefficient distScaleFactor,
distScaleFactor = Clip3 (-4096, 4095, (tb * tx + 32) >> 6)
Is calculated (step S4266). Here, Clip3 (x, y, z) is a function that limits the minimum value to x and the maximum value to y for the value z. Next, the motion vector mvLXCol,
mvLXCol = Clip3 (-32768, 32767, Sign (distScaleFactor * mvLXCol))
* ((Abs (distScaleFactor * mvLXCol) + 127) >> 8))
(Step S4267), and the current scaling calculation process is completed. Here, Sign (x) is a function that returns the sign of the value x, and Abs (x) is a function that returns the absolute value of the value x.

再び、図50を参照する。そして、L0の動きベクトルmvL0Colとを前述の通常予測動きベクトルモード導出部301における予測動きベクトル候補リストmvpListLXに候補として追加する(ステップS4205)。ただし、この追加は、参照リスト0の符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagL0Col=1の場合のみである。また、L1の動きベクトルmvL1Colを前述の通常予測動きベクトルモード導出部301における予測動きベクトル候補リストmvpListLXに候補として追加する(ステップS4205)。ただし、この追加は、参照リスト1の符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagL1Col=1の場合のみである。以上により、時間予測動きベクトル候補導出部322の処理を終了する。 See FIG. 50 again. Then, the motion vector mvL0Col of L0 is added as a candidate to the predicted motion vector candidate list mvpListLX in the above-mentioned normal predicted motion vector mode derivation unit 301 (step S4205). However, this addition is made only when the flag availableFlagL0Col = 1, which indicates whether the coding block colCb in reference list 0 is valid. Further, the motion vector mvL1Col of L1 is added as a candidate to the predicted motion vector candidate list mvpListLX in the above-mentioned normal predicted motion vector mode derivation unit 301 (step S4205). However, this addition is made only when the flag availableFlagL1Col = 1, which indicates whether the encoding block colCb in the reference list 1 is valid. As described above, the processing of the time prediction motion vector candidate derivation unit 322 is completed.

上記した通常予測動きベクトルモード導出部301の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図23の通常予測動きベクトルモード導出部401における時間予測動きベクトル候補導出部422の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the normal prediction motion vector mode derivation unit 301 is for coding, but the same applies for decoding. That is, the operation of the time prediction motion vector candidate derivation unit 422 in the normal prediction motion vector mode derivation unit 401 of FIG. 23 is similarly described by replacing the coding in the above description with decoding.

<時間マージ候補導出>
図18の通常マージモード導出部302における時間マージ候補導出部342の動作について、図56を参照して説明する。
<Derivation of time merge candidates>
The operation of the time merge candidate derivation unit 342 in the normal merge mode derivation unit 302 of FIG. 18 will be described with reference to FIG. 56.

まず、ColPicを導出する(ステップS4301)。次に、符号化ブロックcolCbを導出し、符号化情報を取得する(ステップS4302)。さらに、参照リストごとに、インター予測情報を導出する(ステップS4303,S4304)。以上の処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4201からS4204と同じであるため、説明を省略する。 First, ColPic is derived (step S4301). Next, the coding block colCb is derived and the coding information is acquired (step S4302). Further, inter-prediction information is derived for each reference list (steps S4303 and S4304). Since the above processing is the same as S4201 to S4204 in the time prediction motion vector candidate derivation unit 322, the description thereof will be omitted.

次に、符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagColを算出する(ステップS4305)。フラグavailableFlagL0Col、またはフラグavailableFlagL1Colが1の場合に、availableFlagColは1となる。それ以外ではavailableFlagColは0となる。 Next, the flag availableFlagCol indicating whether or not the coding block colCb is valid is calculated (step S4305). When the flag availableFlagL0Col or the flag availableFlagL1Col is 1, the availableFlagCol is 1. Otherwise, availableFlagCol is 0.

そして、L0の動きベクトルmvL0Col、およびL1の動きベクトルmvL1Colを、前述の通常マージモード導出部302におけるマージ候補リストmergeCandListに候補として追加する(ステップS4306)。ただし、この追加は、符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagCol=1の場合のみである。以上により、時間マージ候補導出部342の処理を終了する。 Then, the motion vector mvL0Col of L0 and the motion vector mvL1Col of L1 are added as candidates to the merge candidate list mergeCandList in the above-mentioned normal merge mode derivation unit 302 (step S4306). However, this addition is only when the flag availableFlagCol = 1, which indicates whether the coding block colCb is valid or not. As described above, the processing of the time merge candidate derivation unit 342 is completed.

上記した時間マージ候補導出部342の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図24の通常マージモード導出部402における時間マージ候補導出部442の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the time merge candidate derivation unit 342 is for encoding, but the same applies for decoding. That is, the operation of the time merge candidate derivation unit 442 in the normal merge mode derivation unit 402 of FIG. 24 is similarly described by replacing the coding in the above description with decoding.

<履歴予測動きベクトル候補リストの更新>
次に、符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化と更新方法について詳細に説明する。図38は履歴予測動きベクトル候補リスト初期化・更新処理手順を説明するフローチャートである。
<Update of history prediction motion vector candidate list>
Next, a method of initializing and updating the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList provided in the coding information storage memory 111 on the coding side and the coding information storage memory 205 on the decoding side will be described in detail. FIG. 38 is a flowchart illustrating a procedure for initializing / updating the history prediction motion vector candidate list.

本実施の形態では、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新は、符号化情報格納メモリ111及び符号化情報格納メモリ205で実施されるものとする。インター予測部102及びインター予測部203の中に履歴候補リスト更新部を設置して履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新を実施させてもよい。 In the present embodiment, the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList is updated by the coded information storage memory 111 and the coded information storage memory 205. A history candidate list update unit may be installed in the inter-prediction unit 102 and the inter-prediction unit 203 to update the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList.

スライスの先頭で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期設定を行い、符号化側では予測方法決定部105で通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードが選択された場合に履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを更新し、復号側では、ビット列復号部201で復号されたインター予測モードが通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードの場合に履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを更新する。 Initialize the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList at the beginning of the slice, and update the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList on the coding side when the normal prediction vector mode or the normal merge mode is selected in the prediction method determination unit 105. Then, on the decoding side, the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList is updated when the inter-prediction mode decoded by the bit string decoding unit 201 is the normal prediction vector mode or the normal merge mode.

通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードでインター予測を行う際に用いるインター予測情報を、インター予測情報候補hMvpCandとして履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録する。インター予測情報候補hMvpCandには、L0の参照インデックスrefIdxL0及びL1の参照インデックスrefIdxL1、L0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0およびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1、L0の動きベクトルmvL0、L1の動きベクトルmvL1が含まれる。符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている要素(すなわち、インター予測情報)の中に、インター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測情報が存在する場合は、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListからその要素を削除する。一方、インター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測情報が存在しない場合は、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの先頭の要素を削除し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの最後に、インター予測情報候補hMvpCandを追加する。 The inter-prediction information used when performing inter-prediction in the normal prediction vector mode or the normal merge mode is registered in the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList as the inter-prediction information candidate hMvpCand. The inter-prediction information candidate hMvpCand includes the reference index refIdxL0 of L0 and the reference index refIdxL1 of L1, the L0 prediction flag predFlag L0 indicating whether L0 prediction is performed, and the L1 prediction flag predFlag L1 indicating whether L1 prediction is performed. The motion vector mvL0 of L0 and the motion vector mvL1 of L1 are included. Inter-prediction information candidate among the elements (that is, inter-prediction information) registered in the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList provided in the coding information storage memory 111 on the coding side and the coding information storage memory 205 on the decoding side. If the inter-prediction information with the same value as hMvpCand exists, delete the element from the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList. On the other hand, if there is no inter-prediction information with the same value as the inter-prediction information candidate hMvpCand, the first element of the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList is deleted, and the inter-prediction information candidate is at the end of the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList. Add hMvpCand.

本発明の符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素の数は6とする。 The number of elements of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList provided in the coding information storage memory 111 on the coding side and the coding information storage memory 205 on the decoding side of the present invention is 6.

まず、スライス単位での履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化を行う(図38のステップS2101)。スライスの先頭で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListのすべての要素を空にし、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値は0に設定する。 First, the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList for each slice is initialized (step S2101 in FIG. 38). Empty all the elements of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList at the beginning of the slice, and set the value of the number of history prediction motion vector candidates registered in the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList to 0.

なお、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化をスライス単位(スライスの最初の符号化ブロック)で実施するとしたが、ピクチャ単位、タイル単位やツリーブロック行単位で実施しても良い。 Although the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList is initialized in slice units (the first coded block of the slice), it may be performed in picture units, tile units, or tree block line units.

続いて、スライス内の符号化ブロック毎に以下の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を繰り返し行なう(図38のステップS2102〜S2107)。 Subsequently, the following history prediction motion vector candidate list HmvpCandList update process is repeated for each coded block in the slice (steps S2102 to S2107 in FIG. 38).

まず、符号化ブロック単位での初期設定を行う。同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistにFALSE(偽)の値を設定し、削除対象インデックスremoveIdxに0を設定する(図38のステップS2103)。 First, the initial setting is performed for each coded block. A FALSE (false) value is set in the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists, and 0 is set in the removal target index removeIdx (step S2103 in FIG. 38).

履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在するか否かを判定する(図38のステップS2104)。符号化側の予測方法決定部105で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部201で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードとして復号された場合、そのインター予測モードをhMvpCandとする。符号化側の予測方法決定部105でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部201でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードとして復号された場合、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を行わず、登録対象のインター予測情報候補hMvpCandは存在しない。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在しない場合はステップS2105〜S2106をスキップする(図38のステップS2104:NO)。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在する場合はステップS2105以下の処理を行う(図38のステップS2104:YES)。 It is determined whether or not the inter-prediction information candidate hMvpCand to be registered exists in the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList (step S2104 in FIG. 38). When the prediction method determination unit 105 on the coding side determines the normal prediction motion vector mode or the normal merge mode, or when the bit string decoding unit 201 on the decoding side decodes the decoding as the normal prediction motion vector mode or the normal merge mode. Let the inter-prediction mode be hMvpCand. When the coding side prediction method determination unit 105 determines the intra prediction mode, subblock prediction motion vector mode or subblock merge mode, or the decoding side bit string decoding unit 201 determines the intra prediction mode, subblock prediction motion vector mode. Or, when decoded in the sub-block merge mode, the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList is not updated, and the inter-prediction information candidate hMvpCand to be registered does not exist. If the inter-prediction information candidate hMvpCand to be registered does not exist, steps S2105 to S2106 are skipped (step S2104: NO in FIG. 38). If the inter-prediction information candidate hMvpCand to be registered exists, the processing of step S2105 or less is performed (step S2104: YES in FIG. 38).

続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの各要素の中に登録対象のインター予測情報候補hMvpCandと同一の要素が存在するか否かを判定する(図38のステップS2105)。図39はこの同一要素確認処理手順のフローチャートである。履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0の場合(図39のステップS2121:NO)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListは空で、同一候補は存在しないので図39ステップS2122〜S2125をスキップし、本同一要素確認処理手順を終了する。履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0より大きい場合(図39のステップS2121:YES)、履歴予測動きベクトルインデックスhMvpIdxが0からNumHmvpCand-1まで、ステップS2123の処理を繰り返す(図39のステップS2122〜S2125)。まず、履歴予測動きベクトル候補リストの0から数えてhMvpIdx番目の要素HmvpCandList[hMvpIdx]がインター予測情報候補hMvpCandと同一か否かを比較する(図39のステップS2123)。同一の場合(図39のステップS2123:YES)、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistにTRUE(真)の値を設定し、削除対象インデックスremoveIdxにhMVpIndexの値を設定し、本同一要素確認処理を終了する。同一でない場合(図39のステップS2123:NO)、hMvpIdxを1インクリメントし、履歴予測動きベクトルインデックスhMvpIdxがNumHmvpCand-1以下であれば、ステップS2123以降の処理を行う(図39のステップS2122〜S2125)。 Subsequently, it is determined whether or not the same element as the inter-prediction information candidate hMvpCand to be registered exists in each element of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList (step S2105 in FIG. 38). FIG. 39 is a flowchart of the same element confirmation processing procedure. Number of history prediction motion vector candidates When the value of NumHmvpCand is 0 (step S2121: NO in FIG. 39), the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList is empty and the same candidate does not exist, so skip steps S212 to S2125 in FIG. 39. , This same element confirmation processing procedure is terminated. When the number of historically predicted motion vector candidates NumHmvpCand is greater than 0 (step S2121: YES in FIG. 39), the process of step S2123 is repeated from 0 to NumHmvpCand-1 in the historical predicted motion vector index hMvpIdx (step in FIG. 39). S2122-S2125). First, it is compared whether or not the hMvpCandList [hMvpIdx], which is the xth element of the historical prediction motion vector candidate list from 0, is the same as the inter-prediction information candidate hMvpCand (step S2123 in FIG. 39). If they are the same (step S2123: YES in FIG. 39), a TRUE (true) value is set in the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists, and a value of hMVpIndex is set in the removal target index removeIdx. The element confirmation process ends. If they are not the same (step S2123: NO in FIG. 39), hMvpIdx is incremented by 1, and if the historical prediction motion vector index hMvpIdx is NumHmvpCand-1 or less, the processes after step S2123 are performed (steps S212 to S2125 in FIG. 39). ..

再び図38のフローチャートに戻り、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素のシフト及び追加処理を行う(図38のステップS2106)。図40は図38のステップS2106の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理手順のフローチャートである。まず、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除いてから新たな要素を追加するか、要素を除かずに新たな要素を追加するかを判定する。具体的には、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)またはNumHmvpCandが6か否かを比較する(図40のステップS2141)。同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)またはNumHmvpCandが6のいずれかの条件を満たす場合(図40のステップS2141:YES)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除いてから新たな要素を追加する。インデックスiの初期値をremoveIdx + 1の値に設定する。この初期値からNumHmvpCandまで、ステップS2143の要素シフト処理を繰り返す。(図40のステップS2142〜S2144)。HMVPCandList[ i - 1 ]にHMVPCandList[ i ]の要素をコピーすることで要素を前方にシフトし(図40のステップS2143)、iを1インクリメントする(図40のステップS2142〜S2144)。インデックスiがNumHmvpCand+1となり、ステップS2143の要素シフト処理が完了したら、履歴予測動きベクトル候補リストの最後にインター予測情報候補hMvpCandを追加する(図40のステップS2145)。ここで、履歴予測動きベクトル候補リストの最後とは、0から数えて(NumHmvpCand-1)番目のHMVPCandList[NumHmvpCand-1]である。以上で、本履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの要素シフト・追加処理を終了する。一方、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)およびNumHmvpCandが6のいずれの条件も満たさない場合(図40のステップS2141:NO)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除かずに、履歴予測動きベクトル候補リストの最後にインター予測情報候補hMvpCandを追加する(図40のステップS2146)。ここで、履歴予測動きベクトル候補リストの最後とは、0から数えてNumHmvpCand番目のHMVPCandList[NumHmvpCand]である。また、NumHmvpCandを1インクリメントして、本履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの要素シフト/追加処理を終了する。 Returning to the flowchart of FIG. 38 again, the elements of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList are shifted and added (step S2106 of FIG. 38). FIG. 40 is a flowchart of the element shift / addition processing procedure of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList in step S2106 of FIG. 38. First, it is determined whether to remove the elements stored in the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList and then add a new element, or to add a new element without removing the elements. Specifically, it is compared whether or not the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists is TRUE (true) or the NumHmvpCand is 6 (step S2141 in FIG. 40). If the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists satisfies either TRUE (true) or NumHmvpCand satisfies either of 6 (step S2141: YES in FIG. 40), it is stored in the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList. Remove the existing element and then add a new element. Set the initial value of index i to the value of removeIdx + 1. The element shift process in step S2143 is repeated from this initial value to NumHmvpCand. (Steps S2142 to S2144 in FIG. 40). By copying the element of HMVPCandList [i] to HMVPCandList [i-1], the element is shifted forward (step S2143 in FIG. 40) and i is incremented by 1 (step S2142 to S2144 in FIG. 40). When the index i becomes NumHmvpCand + 1 and the element shift processing in step S2143 is completed, the inter-prediction information candidate hMvpCand is added to the end of the history prediction motion vector candidate list (step S2145 in FIG. 40). Here, the end of the history prediction motion vector candidate list is the (NumHmvpCand-1) th HMVPCandList [NumHmvpCand-1] counting from 0. This completes the element shift / addition process of this history prediction motion vector candidate list HMVPCandList. On the other hand, when the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists does not satisfy any of the conditions of TRUE (true) and NumHmvpCand of 6 (step S2141: NO in FIG. 40), it is stored in the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList. The inter-prediction information candidate hMvpCand is added to the end of the history prediction motion vector candidate list without excluding the elements (step S2146 in FIG. 40). Here, the last of the history prediction motion vector candidate list is the HMV PCandList [NumHmvpCand] which is the NumHmvpCand th from 0. In addition, NuMHmvpCand is incremented by 1 to end the element shift / addition process of this history prediction motion vector candidate list HMVPCandList.

図43は履歴予測動きベクトルリストの更新処理の一例を説明する図である。履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListに6つの要素(インター予測情報)が登録されている際に、新たなインター予測情報を追加する場合、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの各要素と前方から新たなインター予測情報を比較して(図43(a))、新たなインター予測情報が履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの先頭から3番目の要素HMVP2と同じ値であれば、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListから要素HMVP2を削除して後方の要素HMVP3〜HMVP5を前方に1つずつシフト(コピー)し、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの最後に新たなインター予測情報を追加して(図43(b))、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの更新を完了する(図43(c))。 FIG. 43 is a diagram illustrating an example of the update process of the history prediction motion vector list. When 6 elements (inter prediction information) are registered in the history prediction motion vector candidate list HMVPCandList and new inter prediction information is added, each element of the history prediction motion vector candidate list HMVPCandList and a new inter from the front Comparing the prediction information (Fig. 43 (a)), if the new inter-prediction information has the same value as the third element from the beginning of the historical prediction motion vector candidate list HMVPCandList, HMVP2, from the historical prediction motion vector candidate list HMVPCandList. Delete the element HMVP2, shift (copy) the rear elements HMVP3 to HMVP5 one by one, and add new inter-prediction information to the end of the history prediction motion vector candidate list HMVPCandList (Fig. 43 (b)). , The update of the history prediction motion vector candidate list HMVPCandList is completed (FIG. 43 (c)).

<履歴予測動きベクトル候補導出処理>
次に、符号化側の通常予測動きベクトルモード導出部301の履歴予測動きベクトル候補導出部323、復号側の通常予測動きベクトルモード導出部401の履歴予測動きベクトル候補導出部423で共通の処理である図20のステップS304の処理手順である履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListからの履歴予測動きベクトル候補の導出方法について詳細に説明する。図41は履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<History prediction motion vector candidate derivation process>
Next, the history prediction motion vector candidate derivation unit 323 of the normal prediction motion vector mode derivation unit 301 on the coding side and the history prediction motion vector candidate derivation unit 423 of the normal prediction motion vector mode derivation unit 401 on the decoding side perform common processing. A method of deriving the history prediction motion vector candidate from the history prediction motion vector candidate list HMVPCandList, which is the processing procedure of step S304 of FIG. 20, will be described in detail. FIG. 41 is a flowchart illustrating a history prediction motion vector candidate derivation processing procedure.

現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数(ここでは2とする)以上または履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0の場合(図41のステップS2201:NO)、図41のステップS2202からS2209の処理を省略し、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合、かつ履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0より大きい場合(図41のステップS2201:YES)、図41のステップS2202からS2209の処理を行う。 Current number of predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is greater than or equal to the maximum number of elements in the predicted motion vector candidate list mvpListLX (here, 2) or the number of historical predicted motion vector candidates When the value of NumHmvpCand is 0 (step S2201: in FIG. 41) NO), the process of steps S2202 to S2209 of FIG. 41 is omitted, and the history prediction motion vector candidate derivation process procedure is completed. When the current number of predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is less than 2, which is the maximum number of elements in the predicted motion vector candidate list mvpListLX, and when the value of the number of historical predicted motion vector candidates NumHmvpCand is greater than 0 (step S2201: in FIG. 41). YES), the processes of steps S2202 to S2209 of FIG. 41 are performed.

続いて、インデックスiが0から、3と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値まで、図41のステップS2203からS2208の処理を繰り返す(図41のステップS2202〜S2209)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図41のステップS2203:NO)、図41のステップS2204からS2209の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図41のステップS2203:YES)、図41のステップS2204以降の処理を行う。 Subsequently, the processes of steps S2203 to S2208 of FIG. 41 are repeated until the index i is 0 to 3 and the number of historical prediction motion vector candidates NuMHmvpCand, whichever is smaller (steps S2202 to S2209 of FIG. 41). When the current number of predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements of the predicted motion vector candidate list mvpListLX (step S2203: NO in FIG. 41), the processing of steps S2204 to S2209 in FIG. 41 is omitted. The history prediction motion vector candidate derivation processing procedure ends. When the current number of predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements of the predicted motion vector candidate list mvpListLX (step S2203: YES in FIG. 41), the processes after step S2204 in FIG. 41 are performed.

続いて、ステップS2205からS2207までの処理をYが0と1(L0とL1)についてそれぞれ行う(図41のステップS2204〜S2208)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図41のステップS2205:NO)、図41のステップS2206からS2209の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図41のステップS2205:YES)、図41のステップS2206以降の処理を行う。 Subsequently, the processes from steps S2205 to S2207 are performed for Y's 0 and 1 (L0 and L1), respectively (steps S2204 to S2208 in FIG. 41). When the current number of predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements of the predicted motion vector candidate list mvpListLX (steps S2205: NO in FIG. 41), the processing of steps S2206 to S2209 in FIG. 41 is omitted. The history prediction motion vector candidate derivation processing procedure ends. When the current number of predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements of the predicted motion vector candidate list mvpListLX (step S2205: YES in FIG. 41), the processes after step S2206 in FIG. 41 are performed.

続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じ場合(図41のステップS2206:YES)、予測動きベクトル候補リストの最後の要素として、予測動きベクトル候補リストの0から数えてnumCurrMvpCand番目の要素mvpListLX[numCurrMvpCand]に履歴予測動きベクトル候補HmvpCandList[i]のLYの動きベクトルを追加し(図41のステップS2207)、現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandを1インクリメントする。履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じでない場合(図41のステップS2206:NO)、ステップS2207の追加処理をスキップする。 Next, when the reference index of LY in the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList [i] is the same as the reference index refIdxLX of the encoded / decoded motion vector (step S2206: YES in FIG. 41), the predicted motion vector candidate list As the last element, the LY motion vector of the historical prediction motion vector candidate HmvpCandList [i] is added to the numCurrMvpCand th element mvpListLX [numCurrMvpCand] counting from 0 in the predicted motion vector candidate list (step S2207 in FIG. 41). The number of predicted motion vector candidates in numCurrMvpCand is incremented by 1. If the reference index of LY in the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList [i] is not the same as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded / decoded (step S2206: NO in FIG. 41), the additional processing in step S2207 is skipped. ..

以上の図41のステップS2205からS2207の処理をL0とL1で双方ともに行う(図41のステップS2204〜S2208)。 The above processes of steps S2205 to S2207 of FIG. 41 are performed at both L0 and L1 (steps S2204 to S2208 of FIG. 41).

インデックスiを1インクリメントし、インデックスiが3と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値以下の場合、再びステップS2203以降の処理を行う(図41のステップS2202〜S2209)。 When the index i is incremented by 1 and the index i is equal to or less than the smaller value of 3 and the number of historical prediction motion vector candidates NUMHmvpCand, the processing of steps S2203 and subsequent steps is performed again (steps S2202 to S2209 in FIG. 41).

<履歴マージ候補導出処理>
次に、符号化側の通常マージモード導出部302の履歴マージ候補導出部345、復号側の通常マージモード導出部402の履歴マージ候補導出部445で共通の処理である図21のステップS404の処理手順である履歴マージ候補リストHmvpCandListからの履歴マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図42は履歴マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<History merge candidate derivation process>
Next, the process of step S404 of FIG. 21, which is a process common to the history merge candidate derivation unit 345 of the normal merge mode derivation unit 302 on the coding side and the history merge candidate derivation unit 445 of the normal merge mode derivation unit 402 on the decoding side. The method of deriving the history merge candidate from the history merge candidate list HmvpCandList, which is a procedure, will be described in detail. FIG. 42 is a flowchart illustrating a history merge candidate derivation processing procedure.

まず、初期化処理を行う(図42のステップS2301)。isPruned[i]の0から(numCurrMergeCand -1)番目のそれぞれの要素にFALSEの値を設定し、変数numOrigMergeCandに現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandを設定する。 First, the initialization process is performed (step S2301 in FIG. 42). Set the value of FALSE to each element from 0 to (numCurrMergeCand -1) of isPruned [i], and set the variable numOrigMergeCand to the number of elements registered in the current merge candidate list, numCurrMergeCand.

続いて、インデックスhMvpIdxの初期値を1に設定し、この初期値からNumHmvpCandまで、図42のステップS2303からステップS2310までの追加処理を繰り返す(図42のステップS2302〜S2311)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下でなければ、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたので、本履歴マージ候補導出処理を終了する(図42のステップS2303:NO)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下の場合(図42のステップS2303:YES)、ステップS2304以降の処理を行う。 Subsequently, the initial value of the index hMvpIdx is set to 1, and the additional processing from step S2303 to step S2310 in FIG. 42 is repeated from this initial value to NuMHmvpCand (steps S2302 to S2311 in FIG. 42). If the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand is not less than or equal to (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1), merge candidates have been added to all elements in the merge candidate list, so this history merge candidate derivation The process ends (step S2303: NO in FIG. 42). When the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand is (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1) or less (step S2303: YES in FIG. 42), the processes after step S2304 are performed.

まず、sameMotionにFALSE(偽)の値を設定する(図42のステップS2304)。続いて、インデックスiの初期値を0に設定し、この初期値から1まで図42のステップS2306、S2307の処理を行う(図42のS2305〜S2308)。 First, a FALSE (false) value is set in sameMotion (step S2304 in FIG. 42). Subsequently, the initial value of the index i is set to 0, and the processes of steps S2306 and S2307 of FIG. 42 are performed from this initial value to 1 (S2305 to S2308 of FIG. 42).

次に、履歴動きベクトル予測候補リストの0から数えて(NumHmvpCand-hMvpIdx)番目の要素HmvpCandList[NumHmvpCand-hMvpIdx]と、マージ候補リストの0から数えてi番目の要素mergeCandList[i]が同じ値か否かを比較する(図42のステップS2306)。ここで、マージ候補が同じ値とは、マージ候補が持つすべての構成要素(インター予測モード、参照インデックス、動きベクトル)の値が同じであることを示す。ただし、このステップS2306の処理は、hMvpIdxがNumHmvpCand-2より大きく、かつmergeCandList[i]が空間マージ候補で、かつisPruned[i]がFALSE(偽)の場合に限る。同じ値の場合(図39のステップS2306:YES)、sameMotionおよびisPruned[i]共にTRUE(真)を設定する(図42のステップS2307)。同じ値でない場合(図39のステップS2306:NO)、ステップS2307の処理をスキップする。図42のステップS2305からステップS2308までの繰り返し処理が完了したらsameMotionがFALSE(偽)か否かを比較し(図42のステップS2309)、sameMotionが FALSE(偽)の場合(図42のステップS2309:YES)、マージ候補リストのnumCurrMergeCand番目のmergeCandList[numCurrMergeCand]に履歴予測動きベクトル候補リストの0から数えて(NumHmvpCand - hMvpIdx)番目の要素HmvpCandList[NumHmvpCand - hMvpIdx]を追加し、numCurrMergeCandを1インクリメントする(図42のステップS2310)。インデックスhMvpIdxを1インクリメントし(図42のステップS2302)、図42のステップS2302〜S2311の繰り返し処理を行う。 Next, is the (NumHmvpCand-hMvpIdx) th element HmvpCandList [NumHmvpCand-hMvpIdx] counted from 0 in the historical motion vector prediction candidate list and the i-th element mergeCandList [i] counted from 0 in the merge candidate list the same value? Whether or not they are compared (step S2306 in FIG. 42). Here, the same value of the merge candidate indicates that the values of all the components (inter-prediction mode, reference index, motion vector) of the merge candidate are the same. However, the processing in step S2306 is limited to the case where hMvpIdx is larger than NuMHmvpCand-2, mergeCandList [i] is a spatial merge candidate, and isPruned [i] is FALSE (false). If the values are the same (step S2306: YES in FIG. 39), TRUE (true) is set for both sameMotion and isPruned [i] (step S2307 in FIG. 42). If the values are not the same (step S2306: NO in FIG. 39), the process of step S2307 is skipped. When the iterative processing from step S2305 to step S2308 in FIG. 42 is completed, it is compared whether or not sameMotion is FALSE (false) (step S2309 in FIG. 42), and when sameMotion is FALSE (false) (step S2309 in FIG. 42: YES), add the (NumHmvpCand --hMvpIdx) th element HmvpCandList [NumHmvpCand --hMvpIdx] to the mergeCandList [numCurrMergeCand] of the numCurrMergeCand of the merge candidate list, and increment numCurrMergeCand1. Step S2310 in FIG. 42). The index hMvpIdx is incremented by 1 (step S2302 in FIG. 42), and the repetition of steps S2302 to S2311 in FIG. 42 is repeated.

履歴予測動きベクトル候補リストのすべての要素の確認が完了するか、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたら、本履歴マージ候補の導出処理を完了する。 When the confirmation of all the elements of the history prediction motion vector candidate list is completed or the merge candidates are added to all the elements of the merge candidate list, the derivation process of this history merge candidate is completed.

<平均マージ候補導出処理>
次に、符号化側の通常マージモード導出部302の平均マージ候補導出部344、復号側の通常マージモード導出部402の平均マージ候補導出部444で共通の処理である図21のステップS403の処理手順である平均マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図62は平均マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<Average merge candidate derivation process>
Next, the process of step S403 in FIG. 21, which is a process common to the average merge candidate derivation unit 344 of the normal merge mode derivation unit 302 on the coding side and the average merge candidate derivation unit 444 of the normal merge mode derivation unit 402 on the decoding side. The method of deriving the average merge candidate, which is a procedure, will be described in detail. FIG. 62 is a flowchart illustrating a procedure for deriving the average merge candidate.

まず、初期化処理を行う(図62のステップS1301)。変数numOrigMergeCandに現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandを設定する。 First, the initialization process is performed (step S1301 in FIG. 62). Set the variable numOrigMergeCand to the number of elements registered in the current merge candidate list, numCurrMergeCand.

続いて、マージ候補リストの先頭から順に走査し、2つの動き情報を決定する。1つ目の動き情報を示すインデックスi=0、2つ目の動き情報を示すインデックスj=1とする。(図62のステップS1302〜S1303)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下でなければ、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたので、本履歴マージ候補導出処理を終了する(図62のステップS1304)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下の場合は、ステップS1305以降の処理を行う。 Then, the merge candidate list is scanned in order from the beginning, and two motion informations are determined. It is assumed that the index i = 0 indicating the first motion information and the index j = 1 indicating the second motion information. (Steps S1302 to S1303 in FIG. 62). If the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand is not less than or equal to (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1), merge candidates have been added to all elements in the merge candidate list, so this history merge candidate derivation The process ends (step S1304 in FIG. 62). If the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand is (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1) or less, the processing in step S1305 and subsequent steps is performed.

マージ候補リストのi番目の動き情報mergeCandList[i]とマージ候補リストのj番目の動き情報mergeCandList[j]がともに無効であるか否かを判定し(図62のステップS1305)、ともに無効である場合は、mergeCandList[i]とmergeCandList[j]の平均マージ候補の導出を行わず、次の要素に移る。mergeCandList[i]とmergeCandList[j]がともに無効でない場合は、Xを0と1として以下の処理を繰り返す(図62のステップS1306からS1314)。 It is determined whether or not both the i-th motion information mergeCandList [i] of the merge candidate list and the j-th motion information mergeCandList [j] of the merge candidate list are invalid (step S1305 in FIG. 62), and both are invalid. In that case, move on to the next element without deriving the average merge candidates of mergeCandList [i] and mergeCandList [j]. If both mergeCandList [i] and mergeCandList [j] are not invalid, the following processing is repeated with X as 0 and 1 (steps S1306 to 1314 in FIG. 62).

mergeCandList[i]のLX予測が有効であるかを判定する(図62のステップS1307)。mergeCandList[i]のLX予測が有効である場合は、mergeCandList[j]のLX予測が有効であるかを判定する(図62のステップS1308)。mergeCandList[j]のLX予測が有効である場合、すなわち、mergeCandList[i]のLX予測とmergeCandList[j]のLX予測がともに有効である場合は、mergeCandList[i]のLX予測の動きベクトルとmergeCandList[j]のLX予測の動きベクトルを平均したLX予測の動きベクトルとmergeCandList[i]のLX予測の参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1309)。図62のステップS1308で、mergeCandList[j]のLX予測が有効でない場合、すなわち、mergeCandList[i]のLX予測が有効、かつmergeCandList[j]のLX予測が無効である場合は、mergeCandList[i]のLX予測の動きベクトルと参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1310)。図62のステップS1307で、mergeCandList[i]のLX予測が有効でない場合、mergeCandList[j]のLX予測が有効であるか否かを判定する(図62のステップS1311)。mergeCandList[j]のLX予測が有効である場合、すなわちmergeCandList[i]のLX予測が無効、かつmergeCandList[j] のLX予測が有効である場合は、mergeCandList[j]のLX予測の動きベクトルと参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1312)。図62のステップS1311で、mergeCandList[j]のLX予測が有効でない場合、すなわちmergeCandList[i]のLX予測、mergeCandList[j]のLX予測がともに無効である場合は、averageCandのLX予測を無効とする(図62のステップS1312)。 It is determined whether the LX prediction of mergeCandList [i] is valid (step S1307 of FIG. 62). When the LX prediction of mergeCandList [i] is valid, it is determined whether the LX prediction of mergeCandList [j] is valid (step S1308 in FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList [j] is valid, that is, if both the LX prediction of mergeCandList [i] and the LX prediction of mergeCandList [j] are valid, then the motion vector of the LX prediction of mergeCandList [i] and the mergeCandList The average merge candidate of the LX prediction having the motion vector of the LX prediction obtained by averaging the movement vectors of the LX prediction of [j] and the reference index of the LX prediction of mergeCandList [i] is derived and set to the LX prediction of the averageCand, and the averageCand Enable LX prediction (step S1309 in FIG. 62). In step S1308 of FIG. 62, if the LX prediction of mergeCandList [j] is not valid, that is, if the LX prediction of mergeCandList [i] is valid and the LX prediction of mergeCandList [j] is invalid, then mergeCandList [i] The average merge candidate of the LX prediction having the motion vector and the reference index of the LX prediction is derived and set to the LX prediction of the averageCand, and the LX prediction of the averageCand is enabled (step S1310 in FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList [i] is not valid in step S1307 of FIG. 62, it is determined whether or not the LX prediction of mergeCandList [j] is valid (step S1311 of FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList [j] is valid, that is, if the LX prediction of mergeCandList [i] is invalid and the LX prediction of mergeCandList [j] is valid, then the motion vector of the LX prediction of mergeCandList [j] The average merge candidate of the LX prediction having the reference index is derived and set to the LX prediction of the averageCand, and the LX prediction of the averageCand is enabled (step S1312 in FIG. 62). In step S1311 of FIG. 62, if the LX prediction of mergeCandList [j] is not valid, that is, if both the LX prediction of mergeCandList [i] and the LX prediction of mergeCandList [j] are invalid, the LX prediction of averageCand is invalidated. (Step S1312 in FIG. 62).

ここで、LX予測が有効であるとは参照インデックスrefIdxLXが0以上である場合であり、LX予測が無効、つまり存在しない場合には参照インデックスrefIdxLXは-1に設定する。 Here, LX prediction is valid when the reference index refIdxLX is 0 or more, and when LX prediction is invalid, that is, it does not exist, the reference index refIdxLX is set to -1.


以上のように生成されたL0予測、L1予測またはBI予測の平均マージ候補averageCandを、マージ候補リストのnumCurrMergeCand番目のmergeCandList[numCurrMergeCand]に追加し、numCurrMergeCandを1インクリメントする(図62のステップS1315)。以上で、平均マージ候補の導出処理を完了する。

The average merge candidate averageCand of the L0 prediction, L1 prediction or BI prediction generated as described above is added to the mergeCandList [numCurrMergeCand] of the numCurrMergeCand th numCurrMergeCand in the merge candidate list, and the numCurrMergeCand is incremented by 1 (step S1315 in FIG. 62). This completes the process of deriving the average merge candidate.

なお、平均マージ候補は動きベクトルの水平成分と動きベクトルの垂直成分それぞれで平均される。 The average merge candidate is averaged for each of the horizontal component of the motion vector and the vertical component of the motion vector.

<サブブロック時間マージ候補導出>
図16のサブブロックマージモード導出部304におけるサブブロック時間マージ候補導出部381の動作について、図44を参照して説明する。
<Derivation of subblock time merge candidates>
The operation of the subblock time merge candidate derivation unit 381 in the subblock merge mode derivation unit 304 of FIG. 16 will be described with reference to FIG.

まず、符号化ブロックが8x8画素未満か否かを判定する(ステップS4002)。 First, it is determined whether or not the coded block has less than 8x8 pixels (step S4002).

符号化ブロックが8x8画素未満の場合(ステップS4002:YES)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。ここで、シンタックスによりテンポラル動きベクトル予測が禁止されている場合、またはサブブロック時間マージが禁止されている場合には、符号化ブロックが8x8画素未満の場合(ステップS4002:YES)と同じ処理をする。 When the coded block is less than 8x8 pixels (step S4002: YES), the flag availableFlagSbCol = 0 indicating the existence of the subblock time merge candidate is set (step S4003), and the processing of the subblock time merge candidate derivation unit is terminated. .. Here, when the temporal motion vector prediction is prohibited by the syntax, or when the subblock time merging is prohibited, the same processing as when the coded block is less than 8x8 pixels (step S4002: YES) is performed. To do.

一方、符号化ブロックが8x8画素以上の場合(ステップS4002:NO)、符号化ピクチャにおける符号化ブロックの隣接動き情報を導出する(ステップS4004)。 On the other hand, when the coded block has 8x8 pixels or more (step S4002: NO), the adjacent movement information of the coded block in the coded picture is derived (step S4004).

符号化ブロックの隣接動き情報を導出する処理について、図45を参照して説明する。隣接動き情報を導出する処理は、前述の空間予測動きベクトル候補導出部321の処理と相似している。ただし、隣接ブロックの探索をする順番はA0,B0,B1,A1であり、B2は探索しない。まず、隣接ブロックn=A0として、符号化情報を取得する(ステップS4052)。符号化情報とは、隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN、参照リストごとの参照インデックスrefIdxLXN、および動きベクトルmvLXNを示す。 The process of deriving the adjacent movement information of the coded block will be described with reference to FIG. 45. The process of deriving the adjacent motion information is similar to the process of the spatial prediction motion vector candidate deriving unit 321 described above. However, the order of searching adjacent blocks is A0, B0, B1, A1, and B2 is not searched. First, the coding information is acquired with the adjacent block n = A0 (step S4052). The coding information indicates a flag availableFlagN indicating whether or not adjacent blocks can be used, a reference index refIdxLXN for each reference list, and a motion vector mvLXN.

次に、隣接ブロックnが有効か無効かを判断する(ステップS4054)。隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN=1であれば有効、それ以外は無効とする。 Next, it is determined whether the adjacent block n is valid or invalid (step S4054). If the flag availableFlagN = 1, which indicates whether the adjacent block can be used, is valid, otherwise it is invalid.

隣接ブロックnが有効であれば(ステップS4054:YES)、参照インデックスrefIdxLXNを、隣接ブロックnの参照インデックスrefIdxLXnとする(ステップS4056)。また、動きベクトルmvLXNを、隣接ブロックnの動きベクトルmvLXnとして(ステップS4056)、ブロックの隣接動き情報を導出する処理を終了する。 If the adjacent block n is valid (step S4054: YES), the reference index refIdxLXN is set to the reference index refIdxLXn of the adjacent block n (step S4056). Further, the motion vector mvLXN is set as the motion vector mvLXn of the adjacent block n (step S4056), and the process of deriving the adjacent motion information of the blocks is completed.

一方、隣接ブロックnが無効であれば(ステップS4054:NO)、隣接ブロックn=B0として、符号化情報を取得し(ステップS4052)、隣接ブロックnが有効か無効かを判断する(ステップS4054)。以下、同様の処理をして、B1,A1の順番にループする。隣接動き情報を導出する処理は、隣接ブロックが有効となるまでループし、全ての隣接ブロックA0,B0,B1,A1が無効であれば、ブロックの隣接動き情報を導出する処理を終了する。 On the other hand, if the adjacent block n is invalid (step S4054: NO), the coding information is acquired with the adjacent block n = B0 (step S4052), and it is determined whether the adjacent block n is valid or invalid (step S4054). .. After that, the same processing is performed to loop in the order of B1 and A1. The process of deriving the adjacent motion information loops until the adjacent block becomes valid, and if all the adjacent blocks A0, B0, B1, A1 are invalid, the process of deriving the adjacent motion information of the block ends.

再び、図44を参照する。隣接動き情報を導出したら(ステップS4004)、テンポラル動きベクトルを導出する(ステップS4006)。 See FIG. 44 again. After deriving the adjacent motion information (step S4004), the temporal motion vector is derived (step S4006).

テンポラル動きベクトルを導出する処理について、図46を参照して説明する。まず、テンポラル動きベクトルtempMv=(0,0)として初期化する(ステップS4062)。 The process of deriving the temporal motion vector will be described with reference to FIG. First, it is initialized as the temporal motion vector tempMv = (0,0) (step S4062).

次に、隣接動き情報が有効か無効かを判断する(ステップS4064)。隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN=1であれば有効、それ以外は無効とする。隣接動き情報が無効の場合(ステップS4064:NO)、テンポラル動きベクトルを導出する処理を終了する。 Next, it is determined whether the adjacent movement information is valid or invalid (step S4064). If the flag availableFlagN = 1, which indicates whether the adjacent block can be used, is valid, otherwise it is invalid. When the adjacent motion information is invalid (step S4064: NO), the process of deriving the temporal motion vector is terminated.

一方、隣接動き情報が有効の場合(ステップS4064:YES)、隣接ブロックNにおいてL1予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagL1Nが1か否かを判断する(ステップS4066)。predFlagL1N=0の場合(ステップS4066:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。predFlagL1N=1の場合(ステップS4066:YES)、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが、現在の処理対象ピクチャのPOC以下か否かを判断する(ステップS4068)。この判断が真の場合(ステップS4068:YES)、次の処理(ステップS4070)に進む。 On the other hand, when the adjacent movement information is valid (step S4064: YES), it is determined whether or not the flag predFlagL1N indicating whether or not the L1 prediction is used in the adjacent block N is 1 (step S4066). When predFlagL1N = 0 (step S4066: NO), the process proceeds to the next process (step S4078). When predFlagL1N = 1 (step S4066: YES), it is determined whether or not the POC of all the pictures registered in all the reference lists is equal to or less than the POC of the current processing target picture (step S4068). If this determination is true (step S4068: YES), the process proceeds to the next process (step S4070).

スライスタイプslice_typeがBスライスで、フラグcollocated_from_l0_flagが0の場合(ステップS4070:YES、ステップかつS4072:YES)、ColPicと参照ピクチャRefPicList1[refIdxL1N](参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1Nのピクチャ)が同じか否かを判断する(ステップS4074)。この判断が真の場合(ステップS4074:YES)、テンポラル動きベクトルtempMv=mvL1Nとする(ステップS4076)。この判断が偽の場合(ステップS4074:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。スライスタイプslice_typeがBスライスでなく、フラグcollocated_from_l0_flagが0でない場合(ステップS4070:NO、またはステップS4072:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。 If the slice type slice_type is B slice and the flag collapse_from_l0_flag is 0 (step S4070: YES, step and S4072: YES), ColPic and the reference picture RefPicList1 [refIdxL1N] (picture of the reference index refIdxL1N of the reference list L1) are the same. Is determined (step S4074). If this determination is true (step S4074: YES), the temporal motion vector tempMv = mvL1N is set (step S4076). If this determination is false (step S4074: NO), the process proceeds to the next process (step S4078). If the slice type slice_type is not a B slice and the flag collapse_from_l0_flag is not 0 (step S4070: NO or step S4072: NO), the process proceeds to the next process (step S4078).

そして、隣接ブロックNにおいてL0予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagL0Nが1か否かを判断する(ステップS4078)。predFlagL0N=1の場合(ステップS4078:YES)、ColPicと参照ピクチャRefPicList0[refIdxL0N](参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0Nのピクチャ)が同じか否かを判断する(ステップS4080)。この判断が真の場合(ステップS4080:YES)、テンポラル動きベクトルtempMv=mvL0Nとする(ステップS4082)。この判断が偽の場合(ステップS4080:NO)、テンポラル動きベクトルを導出する処理を終了する。 Then, it is determined whether or not the flag predFlagL0N indicating whether or not the L0 prediction is used in the adjacent block N is 1 (step S4078). When predFlagL0N = 1 (step S4078: YES), it is determined whether ColPic and the reference picture RefPicList0 [refIdxL0N] (picture of the reference index refIdxL0N of the reference list L0) are the same (step S4080). If this determination is true (step S4080: YES), the temporal motion vector tempMv = mvL0N is set (step S4082). If this determination is false (step S4080: NO), the process of deriving the temporal motion vector is terminated.

再び、図44を参照する。次に、ColPicを導出する(ステップS4016)。この処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4201と同じであるから、説明を省略する。 See FIG. 44 again. Next, ColPic is derived (step S4016). Since this process is the same as S4201 in the time prediction motion vector candidate derivation unit 322, the description thereof will be omitted.

そして、異なる時間の符号化ブロックcolCbを設定する(ステップS4017)。これは、異なる時間のピクチャColPic内で処理対象の符号化ブロックと同一位置の中央右下に位置する符号化ブロックを、colCbとして設定するものである。この符号化ブロックは図49の符号化ブロックT1に相当する。 Then, the coding blocks colCb at different times are set (step S4017). In this method, the coded block located at the lower right of the center at the same position as the coded block to be processed in the picture ColPic at different times is set as colCb. This coded block corresponds to the coded block T1 in FIG.

次に、符号化ブロックcolCbにテンポラル動きベクトルtempMvを加算した位置を、新たなcolCbとする(ステップS4018)。いま、符号化ブロックcolCbの左上の位置を(xColCb, yColCb)、テンポラル動きベクトルtempMvを1/16画素精度で(tempMv[0], tempMv[1])とする。そして、
xColCb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xColCb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColCb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, yColCb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
を算出する。ここで、ツリーブロックの左上の位置は(xCtb, yCtb)、ツリーブロックの大きさはCtbSizeYとする。位置((xColCb >> 3) << 3, (yColCb >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックが、新たなcolCbとなる。上式に示すように、tempMv加算後の位置は、tempMv加算前に比べて大きくずれないように、ツリーブロックの大きさ程度の範囲に補正される。もしこの位置が画面外となった場合は、画面内に補正される。
Next, the position where the temporal motion vector tempMv is added to the coding block colCb is set as a new colCb (step S4018). Now, let the upper left position of the coding block colCb be (xColCb, yColCb) and the temporal motion vector tempMv with 1/16 pixel precision (tempMv [0], tempMv [1]). And
xColCb = Clip3 (xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xColCb + (tempMv [0] >> 4))
yColCb = Clip3 (yCtb, yCtb + CtbSizeY --1, yColCb + (tempMv [1] >> 4))
Is calculated. Here, the upper left position of the tree block is (xCtb, yCtb), and the size of the tree block is CtbSizeY. The coded block on ColPic containing the position ((xColCb >> 3) << 3, (yColCb >> 3) << 3) becomes the new colCb. As shown in the above equation, the position after tempMv addition is corrected to a range of about the size of the tree block so that it does not deviate significantly compared to before tempMv addition. If this position is off the screen, it will be corrected on the screen.

そして、この符号化ブロックcolCbの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)か否かを判定する(ステップS4020)。colCbの予測モードがインター予測でない場合(ステップS4020:NO)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。 Then, it is determined whether or not the prediction mode PredMode of the coding block colCb is inter-prediction (MODE_INTER) (step S4020). If the prediction mode of colCb is not inter-prediction (step S4020: NO), set the flag availableFlagSbCol = 0 indicating the existence of the sub-block time merge candidate (step S4003), and end the processing of the sub-block time merge candidate derivation unit. ..

一方、colCbの予測モードがインター予測の場合(ステップS4020:YES)、参照リストごとにインター予測情報を導出する(ステップS4022、S4023)。ここでは、colCbについて、参照リストごとの中心動きベクトルctrMvLXと、LX予測を利用しているか否かを示すフラグctrPredFlagLXを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出について、図47を参照して説明する。 On the other hand, when the prediction mode of colCb is inter-prediction (step S4020: YES), inter-prediction information is derived for each reference list (steps S4022 and S4023). Here, for colCb, the central motion vector ctrMvLX for each reference list and the flag ctrPredFlagLX indicating whether or not LX prediction is used are derived. LX indicates a reference list, LX becomes L0 in the derivation of reference list 0, and LX becomes L1 in the derivation of reference list 1. Derivation of inter-prediction information will be described with reference to FIG. 47.

異なる時間の符号化ブロックcolCbが利用できない場合(ステップS4112:NO)、または予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(ステップS4114:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4116)、動きベクトルmvColを(0,0)として(ステップS4118)、インター予測情報の導出処理を終了する。 When the coding blocks colCb at different times are not available (step S4112: NO), or when the prediction mode PredMode is intra-prediction (MODE_INTRA) (step S4114: NO), both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 0 (step S4116). , The motion vector mvCol is set to (0,0) (step S4118), and the process of deriving the inter-prediction information is completed.

符号化ブロックcolCbが利用でき(ステップS4112:YES)、予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(ステップS4114 :YES)、以下の手順でmvCol、refIdxColおよびavailableFlagColを算出する。 When the coding block colCb is available (step S4112: YES) and the prediction mode PredMode is not intra-prediction (MODE_INTRA) (step S4114: YES), mvCol, refIdxCol and availableFlagCol are calculated by the following procedure.

符号化ブロックcolCbのLX予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLX[xPCol][yPCol]が1の場合(ステップS4120:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのLXの動きベクトルであるMvLX[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4122)、参照インデックスrefIdxColがLXの参照インデックスRefIdxLX[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4124)、リストlistColがLXに設定される(ステップS4126)。ここで、xPCol、yPColは異なる時間のピクチャColPic内での符号化ブロックcolCbの左上の画素の位置を示すインデックスである。 When the flag PredFlagLX [xPCol] [yPCol] indicating whether or not the LX prediction of the coded block colCb is used is 1 (step S4120: YES), the motion vector mvCol is the motion vector of the LX of the coded block colCb. The same value as MvLX [xPCol] [yPCol] is set (step S4122), the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxLX [xPCol] [yPCol] of LX (step S4124), and the list listCol is set to LX. (Step S4126). Here, xPCol and yPCol are indexes indicating the positions of the upper left pixels of the coding block colCb in the picture ColPic at different times.

一方、符号化ブロックcolCbのLX予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLX[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4120:NO)、以下の処理をする。まず、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが、現在の処理対象ピクチャのPOC以下か否かを判断する(ステップS4128)。かつ、colCbのLY予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLY[xPCol][yPCol]が1か否かを判断する(ステップS4128)。ここで、LY予測とはLX予測とは異なる参照リストと定義する。つまり、LX=L0ではLY=L1、LX=L1ではLY=L0となる。 On the other hand, when the flag PredFlagLX [xPCol] [yPCol] indicating whether or not the LX prediction of the coding block colCb is used is 0 (step S4120: NO), the following processing is performed. First, it is determined whether or not the POCs of all the pictures registered in all the reference lists are equal to or less than the POCs of the current processing target pictures (step S4128). In addition, it is determined whether or not the flag PredFlagLY [xPCol] [yPCol] indicating whether or not the LY prediction of colCb is used is 1 (step S4128). Here, the LY prediction is defined as a reference list different from the LX prediction. That is, LY = L1 at LX = L0 and LY = L0 at LX = L1.

この判断が真の場合(ステップS4128:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのLYの動きベクトルであるMvLY[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4130)、参照インデックスrefIdxColがLYの参照インデックスRefIdxLY[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4132)、リストlistColがLXに設定される(ステップS4134)。 If this determination is true (step S4128: YES), the motion vector mvCol is set to the same value as the LY motion vector MvLY [xPCol] [yPCol] of the coding block colCb (step S4130) and the reference index refIdxCol is set. The reference index RefIdxLY [xPCol] [yPCol] of LY is set to the same value (step S4132), and the list listCol is set to LX (step S4134).

一方、この判断が偽の場合(ステップS4128:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4116)、動きベクトルmvColを(0,0)として(ステップS4118)、インター予測情報の導出処理を終了する。 On the other hand, when this determination is false (step S4128: NO), the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are both set to 0 (step S4116), the motion vector mvCol is set to (0,0) (step S4118), and the inter-prediction information is derived. To finish.

符号化ブロックcolCbからインター予測情報が取得できたら、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に1とする(ステップS4136)。 When the inter-prediction information can be obtained from the coding block colCb, both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 1 (step S4136).

続いて、動きベクトルmvColをスケーリングして、動きベクトルmvLXColとする(ステップS4138)。この処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4245と同じであるから、説明を省略する。 Subsequently, the motion vector mvCol is scaled to obtain the motion vector mvLXCol (step S4138). Since this process is the same as S4245 in the time prediction motion vector candidate derivation unit 322, the description thereof will be omitted.

再び、図44を参照する。参照リストごとにインター予測情報を導出したら、算出された動きベクトルmvLXColを中心動きベクトルctrMvLX、算出されたフラグpredFlagLXColをフラグctrPredFlagLXとする(ステップS4022, ステップS4023)。 See FIG. 44 again. After deriving the inter-prediction information for each reference list, the calculated motion vector mvLXCol is set as the central motion vector ctrMvLX, and the calculated flag predFlagLXCol is set as the flag ctrPredFlagLX (step S4022, step S4023).

そして、中心動きベクトルが有効か無効かを判断する(ステップS4024)。ctrPredFlagL0=0かつctrPredFlagL1=0であれば無効、それ以外は無効と判断する。中心動きベクトルが無効の場合(ステップS4024:NO)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。 Then, it is determined whether the center motion vector is valid or invalid (step S4024). If ctrPredFlagL0 = 0 and ctrPredFlagL1 = 0, it is judged to be invalid, otherwise it is judged to be invalid. When the center motion vector is invalid (step S4024: NO), the flag availableFlagSbCol = 0 indicating the existence of the subblock time merge candidate is set (step S4003), and the processing of the subblock time merge candidate derivation unit ends.

一方、中心動きベクトルが有効の場合(ステップS4024:YES)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=1に設定して(ステップS4025)、サブブロック動き情報を導出する(ステップS4026)。この処理について、図48を参照して説明する。 On the other hand, when the center motion vector is valid (step S4024: YES), the subblock motion information is derived by setting the flag availableFlagSbCol = 1 indicating the existence of the subblock time merge candidate (step S4025) (step S4026). This process will be described with reference to FIG. 48.

まず、符号化ブロックcolCbの幅cbWidthと高さcBheightから、幅方向のサブブロック数numSbXおよび高さ方向のサブブロック数numSbYを算出する(ステップS4152)。また、refIdxLXSbCol=0とする(ステップS4152)。この処理以降は、予測サブブロックcolSbの単位で繰り返し処理をする。この繰り返しは、高さ方向のインデックスySbIdxを0からnumSbYまで、幅方向のインデックスxSbIdxを0からnumSbXまで変更しながら処理をする。 First, the number of subblocks numSbX in the width direction and the number of subblocks numSbY in the height direction are calculated from the width cbWidth and the height cBheight of the coded block colCb (step S4152). Further, refIdxLXSbCol = 0 is set (step S4152). After this processing, iterative processing is performed in units of the prediction subblock colSb. This repetition is performed while changing the index ySbIdx in the height direction from 0 to numSbY and the index xSbIdx in the width direction from 0 to numSbX.

符号化ブロックcolCbの左上の位置を(xCb,yCb)とすると、予測サブブロックcolSbの左上の位置(xSb,ySb)は、
xSb = xCb + xSbIdx * sbWidth
ySb = yCb + ySbIdx * sbHeight
と算出される。次に、予測サブブロックcolSbにテンポラル動きベクトルtempMvを加算した位置を、新たなcolSbとする(ステップS4154)。予測サブブロックcolSbの左上の位置を(xColSb, yColSb)、テンポラル動きベクトルtempMvを1/16画素精度で(tempMv[0], tempMv[1])とすると、新たなcolSbの左上の位置は、
xColSb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xSb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColSb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, ySb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
となる。ここで、ツリーブロックの左上の位置は(xCtb, yCtb)、ツリーブロックの大きさはCtbSizeYとする。上式に示すように、tempMv加算後の位置は、tempMv加算前に比べて大きくずれないように、ツリーブロックの大きさ程度の範囲に補正される。もしこの位置が画面外となった場合は、画面内に補正される。
Assuming that the upper left position of the coding block colCb is (xCb, yCb), the upper left position (xSb, ySb) of the prediction subblock colSb is
xSb = xCb + xSbIdx * sbWidth
ySb = yCb + ySbIdx * sbHeight
Is calculated. Next, the position where the temporal motion vector tempMv is added to the prediction subblock colSb is set as a new colSb (step S4154). If the upper left position of the prediction subblock colSb is (xColSb, yColSb) and the temporal motion vector tempMv is 1/16 pixel precision (tempMv [0], tempMv [1]), the upper left position of the new colSb is
xColSb = Clip3 (xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xSb + (tempMv [0] >> 4))
yColSb = Clip3 (yCtb, yCtb + CtbSizeY --1, ySb + (tempMv [1] >> 4))
Will be. Here, the upper left position of the tree block is (xCtb, yCtb), and the size of the tree block is CtbSizeY. As shown in the above equation, the position after tempMv addition is corrected to a range of about the size of the tree block so that it does not deviate significantly compared to before tempMv addition. If this position is off the screen, it will be corrected on the screen.

そして、参照リストごとにインター予測情報を導出する(ステップS4156,S4158)。ここでは、予測サブブロックcolSbについて、サブブロック単位で参照リストごとの動きベクトルmvLXSbColと、予測サブブロックが有効か否かを示すフラグavailableFlagLXSbColを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出は、図47のS4022,S4023と同じであるため、説明を省略する。 Then, the inter-prediction information is derived for each reference list (steps S4156 and S4158). Here, for the prediction subblock colSb, the motion vector mvLXSbCol for each reference list and the flag availableFlagLXSbCol indicating whether or not the prediction subblock is valid are derived for each subblock. LX indicates a reference list, LX becomes L0 in the derivation of reference list 0, and LX becomes L1 in the derivation of reference list 1. Since the derivation of the inter-prediction information is the same as S4022 and S4023 in FIG. 47, the description thereof will be omitted.

インター予測情報を導出後(ステップS4156,S4158)、予測サブブロックcolSbが有効か否かを判断する(ステップS4160)。availableFlagL0SbCol=0かつavailableFlagL1SbCol=0の場合はcolSbが無効、それ以外は有効と判断する。colSbが無効の場合(ステップS4160:NO)、動きベクトルmvLXSbColを、中心動きベクトルctrMvLXとする(ステップS4162)。さらに、LX予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagLXSbColを、中心動きベクトルにおけるフラグctrPredFlagLXとする(ステップS4162)。以上により、サブブロック動き情報の導出を終了する。 After deriving the inter-prediction information (steps S4156, S4158), it is determined whether or not the prediction subblock colSb is valid (step S4160). If availableFlagL0SbCol = 0 and availableFlagL1SbCol = 0, colSb is invalid, otherwise it is judged to be valid. When colSb is invalid (step S4160: NO), the motion vector mvLXSbCol is set to the center motion vector ctrMvLX (step S4162). Further, the flag predFlagLXSbCol indicating whether or not the LX prediction is used is set to the flag ctrPredFlagLX in the central motion vector (step S4162). This completes the derivation of subblock motion information.

再び、図44を参照する。そして、L0の動きベクトルmvL0SbCol、およびL1の動きベクトルmvL1SbColを、前述のサブブロックマージモード導出部304におけるサブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListに候補として追加する(ステップS4028)。ただし、この追加は、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableSbCol=1の場合のみである。以上により、時間マージ候補導出部342の処理を終了する。 See FIG. 44 again. Then, the motion vector mvL0SbCol of L0 and the motion vector mvL1SbCol of L1 are added as candidates to the subblock merge candidate list subblockMergeCandList in the above-mentioned subblock merge mode derivation unit 304 (step S4028). However, this addition is only when the flag availableSbCol = 1, which indicates the existence of subblock time merge candidates, is set. As described above, the processing of the time merge candidate derivation unit 342 is completed.

上記したサブブロック時間マージ候補導出部381の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図22のサブブロックマージモード導出部404におけるサブブロック時間マージ候補導出部481の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the sub-block time merge candidate derivation unit 381 is for encoding, but the same applies for decoding. That is, the operation of the subblock time merge candidate derivation unit 481 in the subblock merge mode derivation unit 404 of FIG. 22 is similarly described by replacing the coding in the above description with decoding.

<動き補償予測処理>
動き補償予測部306は、符号化において現在予測処理の対象となっているブロックの位置およびサイズを取得する。また、動き補償予測部306は、インター予測情報をインター予測モード判定部305から取得する。取得したインター予測情報から参照インデックスおよび動きベクトルを導出し、復号画像メモリ内の参照インデックスで特定される参照ピクチャを、動きベクトルの分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た後に予測信号を生成する。
<Motion compensation prediction processing>
The motion compensation prediction unit 306 acquires the position and size of the block currently subject to prediction processing in coding. Further, the motion compensation prediction unit 306 acquires the inter prediction information from the inter prediction mode determination unit 305. The reference index and motion vector are derived from the acquired inter-prediction information, and the reference picture specified by the reference index in the decoded image memory is moved from the same position as the image signal of the prediction block by the motion vector. After acquiring the signal, the prediction signal is generated.

インター予測におけるインター予測モードがL0予測やL1予測のような、単一の参照ピクチャからの予測の場合には、1つの参照ピクチャから取得した予測信号を動き補償予測信号とし、インター予測モードがBI予測のような、予測モードが2つの参照ピクチャからの予測の場合には、2つの参照ピクチャ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方法決定部に供給する。ここでは双予測の重みづけ平均の比率を1:1とするが、他の比率を用いて重みづけ平均を行っても良い。例えば、予測対象となっているピクチャと参照ピクチャとのピクチャ間隔が近いものほど重みづけの比率が大きくなるようにしてもよい。また、重みづけ比率の算出をピクチャ間隔の組み合わせと重みづけ比率との対応表を用いて行うようにしても良い。 When the inter-prediction mode in inter-prediction is prediction from a single reference picture such as L0 prediction or L1 prediction, the prediction signal acquired from one reference picture is used as the motion compensation prediction signal, and the inter-prediction mode is BI. When the prediction mode is prediction from two reference pictures such as prediction, the weighted average of the prediction signals acquired from the two reference pictures is used as the motion compensation prediction signal, and the motion compensation prediction signal is used to determine the prediction method. Supply to the department. Here, the ratio of the weighted average of the biprediction is 1: 1, but the weighted average may be performed using another ratio. For example, the weighting ratio may be increased as the distance between the picture to be predicted and the reference picture is closer. Further, the weighting ratio may be calculated by using the correspondence table between the combination of picture intervals and the weighting ratio.

動き補償予測部406は、符号化側の動き補償予測部306と同様の機能をもつ。動き補償予測部406は、インター予測情報を、通常予測動きベクトルモード導出部401、通常マージモード導出部402、サブブロック予測動きベクトルモード導出部403、サブブロックマージモード導出部404から、スイッチ408を介して取得する。 The motion compensation prediction unit 406 has the same function as the motion compensation prediction unit 306 on the coding side. The motion compensation prediction unit 406 transfers the inter-prediction information from the normal prediction motion vector mode derivation unit 401, the normal merge mode derivation unit 402, the subblock prediction motion vector mode derivation unit 403, and the subblock merge mode derivation unit 404 to the switch 408. Get through.

動き補償予測部406は、得られた動き補償予測信号を、復号画像信号重畳部207に供給する。 The motion compensation prediction unit 406 supplies the obtained motion compensation prediction signal to the decoded image signal superimposition unit 207.

<インター予測モードについて>
単一の参照ピクチャ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L1予測という、参照リストL0、L1に登録された2つの参照ピクチャのいずれか一方を利用した予測を行う。L0予測およびL1予測は前方向予測(前方の参照画像を参照する予測)であっても後方向予測(後方の参照画像を参照する予測)であってもよい。図57〜58は、L0予測(単予測)での動き補償予測を説明するための図である。
<About inter-prediction mode>
The process of making a prediction from a single reference picture is defined as a simple prediction, and in the case of a single prediction, either one of the two reference pictures registered in the reference lists L0 and L1, which is L0 prediction or L1 prediction, is used. Make a prediction. The L0 prediction and the L1 prediction may be forward prediction (prediction that refers to a front reference image) or backward prediction (prediction that refers to a rear reference image). FIGS. 57 to 58 are diagrams for explaining motion compensation prediction in L0 prediction (single prediction).

図57はインター予測モードがL0予測であってL0の参照ピクチャ(RefL0Pic)が処理対象ピクチャ(CurPic)より前の時刻にある場合を示している。図58はL0予測であってL0の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。同様に、図57および図58のL0予測の参照ピクチャをL1予測の参照ピクチャ(RefL1Pic)に置き換えて単予測を行うこともできる。 FIG. 57 shows a case where the inter-prediction mode is L0 prediction and the reference picture (RefL0Pic) of L0 is at a time before the processing target picture (CurPic). FIG. 58 shows a case where the reference picture of L0 is at a time after the picture to be processed in the L0 prediction. Similarly, the reference picture for L0 prediction in FIGS. 57 and 58 can be replaced with the reference picture for L1 prediction (RefL1Pic) to perform simple prediction.

2つの参照ピクチャ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L1予測の双方を利用して双予測と表現する。図59〜61は、双予測での動き補償予測を説明するための図である。図59は双予測であってL0予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にあって、L1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。図60は双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にある場合を示している。図61は双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。 The process of making a prediction from two reference pictures is defined as a double prediction, and in the case of a double prediction, both the L0 prediction and the L1 prediction are used to express the double prediction. FIGS. 59 to 61 are diagrams for explaining motion compensation prediction in bi-prediction. FIG. 59 shows a case where the reference picture of the L0 prediction is at a time before the processing target picture and the reference picture of the L1 prediction is at a time after the processing target picture in the bi-prediction. FIG. 60 shows a case where the reference picture of the L0 prediction and the reference picture of the L1 prediction are at a time before the picture to be processed in the bi-prediction. FIG. 61 shows a case where the reference picture of the L0 prediction and the reference picture of the L1 prediction are at a time after the processing target picture in the bi-prediction.

このように、L0/L1の予測種別と時間の関係は、L0が前方向予測(前方の参照画像を参照する予測)、L1が後方向予測(後方の参照画像を参照する予測)とは限定されずに用いることが可能である。また双予測の場合に、同一の参照ピクチャを用いてL0予測及びL1予測のそれぞれを行ってもよい。なお、動き補償予測を単予測で行うか双予測で行うかの判断は、例えばL0予測を利用するか否か及びL1予測を利用するか否かを示す情報(例えば、フラグ)に基づき判断される。 In this way, the relationship between the prediction type of L0 / L1 and time is limited to L0 for forward prediction (prediction that refers to the front reference image) and L1 for backward prediction (prediction that refers to the rear reference image). It can be used without it. Further, in the case of bi-prediction, L0 prediction and L1 prediction may be performed using the same reference picture. It should be noted that the determination of whether the motion compensation prediction is performed by simple prediction or double prediction is determined based on, for example, information (for example, a flag) indicating whether or not to use L0 prediction and whether or not to use L1 prediction. To.

<参照インデックスについて>
本発明の実施の形態では、動き補償予測の精度向上のために、動き補償予測において複数の参照ピクチャの中から最適な参照ピクチャを選択することを可能とする。そのため、動き補償予測で利用した参照ピクチャを参照インデックスとして利用するとともに、参照インデックスを符号化ベクトルとともに符号化ストリーム中に符号化する。
<About reference index>
In the embodiment of the present invention, in order to improve the accuracy of motion compensation prediction, it is possible to select the optimum reference picture from a plurality of reference pictures in motion compensation prediction. Therefore, the reference picture used in the motion compensation prediction is used as the reference index, and the reference index is encoded together with the coding vector in the coding stream.

<通常予測動きベクトルモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、通常予測動きベクトルモード導出部301によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on normal predicted motion vector mode>
As shown in the inter-prediction unit 102 on the coding side of FIG. 16, the motion compensation prediction unit 306 is used when the inter-prediction information by the normal prediction motion vector mode derivation unit 301 is selected in the inter-prediction mode determination unit 305. Acquires this inter-prediction information from the inter-prediction mode determination unit 305, derives the inter-prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed, and generates a motion compensation prediction signal. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105.

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408が通常予測動きベクトルモード導出部401に接続された場合には、通常予測動きベクトルモード導出部401によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, the motion compensation prediction unit 406 is normally used when the switch 408 is connected to the normal prediction motion vector mode derivation unit 401 in the process of decoding, as shown by the inter prediction unit 203 on the decoding side of FIG. The inter-prediction information by the prediction motion vector mode derivation unit 401 is acquired, the inter-prediction mode, the reference index, and the motion vector of the block currently being processed are derived, and the motion compensation prediction signal is generated. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207.

<通常マージモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、通常マージモード導出部302によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on normal merge mode>
As shown in the inter-prediction unit 102 on the coding side of FIG. 16, the motion compensation prediction unit 306 is used when the inter-prediction information by the normal merge mode derivation unit 302 is selected in the inter-prediction mode determination unit 305. This inter-prediction information is acquired from the inter-prediction mode determination unit 305, the inter-prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed are derived, and a motion compensation prediction signal is generated. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105.

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408が通常マージモード導出部402に接続された場合には、通常マージモード導出部402によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, the motion compensation prediction unit 406 is in the normal merge mode when the switch 408 is connected to the normal merge mode derivation unit 402 in the decoding process, as shown by the inter prediction unit 203 on the decoding side in FIG. The inter-prediction information by the derivation unit 402 is acquired, the inter-prediction mode, the reference index, and the motion vector of the block currently being processed are derived, and the motion compensation prediction signal is generated. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207.

<サブブロック予測動きベクトルモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、サブブロック予測動きベクトルモード導出部303によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on subblock prediction motion vector mode>
In the motion compensation prediction unit 306, as shown by the inter prediction unit 102 on the coding side of FIG. 16, when the inter prediction information by the subblock prediction motion vector mode derivation unit 303 is selected in the inter prediction mode determination unit 305. The inter-prediction information is acquired from the inter-prediction mode determination unit 305, the inter-prediction mode, the reference index, and the motion vector of the block currently being processed are derived, and the motion compensation prediction signal is generated. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105.

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408がサブブロック予測動きベクトルモード導出部403に接続された場合には、サブブロック予測動きベクトルモード導出部403によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, the motion compensation prediction unit 406, as shown by the inter-prediction unit 203 on the decoding side of FIG. 22, when the switch 408 is connected to the subblock prediction motion vector mode derivation unit 403 in the decoding process, The sub-block prediction motion vector mode derivation unit 403 acquires the inter-prediction information, derives the inter-prediction mode, the reference index, and the motion vector of the block currently being processed, and generates a motion compensation prediction signal. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207.

<サブブロックマージモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、サブブロックマージモード導出部304によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on subblock merge mode>
As shown in the inter-prediction unit 102 on the coding side of FIG. 16, the motion compensation prediction unit 306 is used when the inter-prediction information by the sub-block merge mode derivation unit 304 is selected in the inter-prediction mode determination unit 305. , This inter-prediction information is acquired from the inter-prediction mode determination unit 305, the inter-prediction mode, the reference index, and the motion vector of the block currently being processed are derived, and the motion compensation prediction signal is generated. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105.

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408がサブブロックマージモード導出部404に接続された場合には、サブブロックマージモード導出部404によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, the motion compensation prediction unit 406 is a subblock when the switch 408 is connected to the subblock merge mode derivation unit 404 in the decoding process, as shown by the inter prediction unit 203 on the decoding side of FIG. The inter-prediction information by the merge mode derivation unit 404 is acquired, the inter-prediction mode, the reference index, and the motion vector of the block currently being processed are derived, and the motion compensation prediction signal is generated. The generated motion compensation prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207.

<アフィンモードに基づく動き補償処理>
本実施の形態においてはアフィンモデルによる動き補償が利用できる。アフィンモデルによる動き補償は符号化ブロックの2〜4個の角を制御点とし、制御点の動きベクトルからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行う。
<Motion compensation processing based on affine mode>
In this embodiment, motion compensation by an affine model can be used. Motion compensation by the affine model uses 2 to 4 corners of the coded block as control points, derives the motion vector of the subblock from the motion vector of the control point, and performs motion compensation in subblock units.

以下のフラグは、符号化処理においてインター予測モード判定部305により決定されるインター予測の条件に基づいて以下のフラグに反映され、符号化ストリーム中に符号化される。復号処理においては、符号化ストリーム中の以下のフラグに基づいてアフィンモデルによる動き補償を行うか否かを特定する。 The following flags are reflected in the following flags based on the inter-prediction conditions determined by the inter-prediction mode determination unit 305 in the coding process, and are encoded in the coding stream. In the decoding process, it is specified whether or not motion compensation by the affine model is performed based on the following flags in the coded stream.

sps_affine_enabled_flagは、インター予測において、アフィンモデルによる動き補償が利用できるか否かを表す。sps_affine_enabled_flagが0であれば、シーケンス単位でアフィンモデルによる動き補償ではないように抑制される。また、inter_affine_flag とcu_affine_type_flag は、符号化ビデオシーケンスのCU(符号化ユニット)シンタックスにおいて伝送されない。sps_affine_enabled_flagが1であれば、符号化ビデオシーケンスにおいてアフィンモデルによる動き補償を利用できる。 sps_affine_enabled_flag indicates whether or not motion compensation by the affine model can be used in inter-prediction. If sps_affine_enabled_flag is 0, motion compensation by the affine model is suppressed in sequence units. Also, inter_affine_flag and cu_affine_type_flag are not transmitted in the CU (encoding unit) syntax of the encoded video sequence. If sps_affine_enabled_flag is 1, motion compensation by the affine model can be used in the coded video sequence.

sps_affine_type_flagは、インター予測において、6パラメータアフィンモードによる動き補償が利用できるか否かを表す。6パラメータアフィンモデルは3つの制御点のそれぞれの動きベクトルの水平及び垂直成分の6つのパラメータからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行うモードである。サブブロック単位で動きベクトルを導出するが、符号化ブロック単位で共通の参照インデックスを導出する。 sps_affine_type_flag indicates whether or not motion compensation by 6-parameter affine mode can be used in inter-prediction. The 6-parameter affine model is a mode in which the motion vector of a subblock is derived from the 6 parameters of the horizontal and vertical components of the motion vector of each of the three control points, and the motion is compensated for each subblock. The motion vector is derived for each sub-block, but the common reference index is derived for each coded block.

sps_affine_type_flagが0であれば、6パラメータアフィンモデルによる動き補償ではないように抑制される。また、cu_affine_type_flagは、符号化ビデオシーケンスのCUシンタックスにおいて伝送されない。sps_affine_type_flagが1であれば、符号化ビデオシーケンスにおいて6パラメータアフィンモデルによる動き補償を利用できる。 If sps_affine_type_flag is 0, it is suppressed so that it is not motion compensation by the 6-parameter affine model. Also, cu_affine_type_flag is not transmitted in the CU syntax of the encoded video sequence. If sps_affine_type_flag is 1, motion compensation with a 6-parameter affine model can be used in the encoded video sequence.

sps_affine_type_flagが存在しない場合には、0であるものとする。 If sps_affine_type_flag does not exist, it shall be 0.

PまたはBスライスを復号している場合、現在処理対象となっているCUにおいて、inter_affine_flagが1であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、アフィンモデルによる動き補償が用いられる。 When decoding P or B slices, if inter_affine_flag is 1 in the CU currently being processed, an affine model is used to generate a motion compensation prediction signal for the CU currently being processed. Motion compensation is used.

inter_affine_flagが0であれば、現在処理対象となっているCUにアフィンモデルは用いられない。 If inter_affine_flag is 0, the affine model is not used for the CU currently being processed.

inter_affine_flagが存在しない場合には、0であるものとする。 If inter_affine_flag does not exist, it shall be 0.

PまたはBスライスを復号している場合、現在処理対象となっているCUにおいて、cu_affine_type_flagが1であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、6パラメータアフィンモデルによる動き補償が用いられる。 When decoding P or B slices, if cu_affine_type_flag is 1 in the CU currently being processed, a 6-parameter affine is used to generate a motion compensation prediction signal for the CU currently being processed. Model motion compensation is used.

cu_affine_type_flagが0であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、4パラメータアフィンモデルによる動き補償が用いられる。4パラメータアフィンモデルは2つの制御点のそれぞれの動きベクトルの水平成分及び垂直成分の4つのパラメータからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行うモードである。 If cu_affine_type_flag is 0, motion compensation by the 4-parameter affine model is used to generate the motion compensation prediction signal of the CU currently being processed. The 4-parameter affine model is a mode in which the motion vector of a subblock is derived from the four parameters of the horizontal component and the vertical component of the motion vector of each of the two control points, and the motion compensation is performed for each subblock.

<マージ差分動きベクトル(MMVD)>
マージ候補の上位2つ(マージ候補リスト内のマージインデックスが0および1のマージ候補)の動きベクトルに対し、差分動きベクトルを加算することができる。この差分動きベクトルを、マージ差分動きベクトルと呼ぶ。
<Merge differential motion vector (MMVD)>
The difference motion vector can be added to the motion vectors of the top two merge candidates (merge candidates whose merge indexes are 0 and 1 in the merge candidate list). This differential motion vector is called a merge differential motion vector.

符号化側のマージ候補選択部347においてマージ差分動きベクトルを加算する場合、マージ差分動きベクトルが加算された動きベクトルは、インター予測モード判定部305を介して動き補償予測部306に供給される。また、ビット列符号化部108は、マージ差分動きベクトルに関する情報を符号化する。マージ差分動きベクトルに関する情報とは、動きベクトルに加算する距離を示すインデックスmmvd_distance_idxと、動きベクトルを加算する方向を示すインデックスmmvd_direction_idxである。これらのインデックスは、図63(a)および図63(b)に示す表のように定義される。そして、マージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetのx,y成分をそれぞれMmvdOffset[0], MmvdOffset[1]で表すと、
MmvdOffset[0] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[0]
MmvdOffset[1] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[1]
となる。マージ差分動きベクトルは、上式のマージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetより導出される。マージ差分動きベクトルを導出する詳細は、以下の復号側の場合において説明する。
When the merge difference motion vector is added in the merge candidate selection unit 347 on the coding side, the motion vector to which the merge difference motion vector is added is supplied to the motion compensation prediction unit 306 via the inter prediction mode determination unit 305. Further, the bit string coding unit 108 encodes the information regarding the merge difference motion vector. The information about the merged difference motion vector is an index mmvd_distance_idx indicating the distance to be added to the motion vector and an index mmvd_direction_idx indicating the direction in which the motion vector is added. These indexes are defined as shown in the tables shown in FIGS. 63 (a) and 63 (b). Then, when the x and y components of the merge difference motion vector offset MmvdOffset are expressed by MmvdOffset [0] and MmvdOffset [1], respectively,
MmvdOffset [0] = (MmvdDistance << 2) * MmvdSign [0]
MmvdOffset [1] = (MmvdDistance << 2) * MmvdSign [1]
Will be. The merged difference motion vector is derived from the merged difference motion vector offset MmvdOffset in the above equation. The details of deriving the merged difference motion vector will be described in the case of the decoding side below.

復号側において、マージ差分動きベクトルが存在する場合、ビット列復号部201に供給されるビットストリームからマージ差分動きベクトルに関する情報を分離し、マージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetを導出する。また、マージ候補選択部447は、復号されたマージ差分動きベクトルオフセットから、マージ差分動きベクトルを導出する。このマージ差分動きベクトルを動きベクトルに加算してから、その動きベクトルを動き補償予測部406に供給する。 When the merge differential motion vector exists on the decoding side, the information about the merge differential motion vector is separated from the bit stream supplied to the bit string decoding unit 201, and the merge differential motion vector offset MmvdOffset is derived. Further, the merge candidate selection unit 447 derives the merge difference motion vector from the decoded merge difference motion vector offset. After adding this merge difference motion vector to the motion vector, the motion vector is supplied to the motion compensation prediction unit 406.

マージ候補選択部447におけるマージ差分動きベクトルmMvdLXの導出について、図64(a)のフローチャートを参照して説明する。まず、符号化ブロックのインター予測モードが双予測(PRED_BI)であるか否かを判定する(S4402)。双予測でない場合(S4402:No)、L0予測(PRED_L0)であるか否かを判定する(S4404)。L0予測の場合(S4404:Yes)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = 0
として(S4406)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。L1予測の場合(S4404:No)、
mMvdL0 = 0
mMvdL1 = MmvdOffset
として(S4408)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。
The derivation of the merge difference motion vector mMvdLX in the merge candidate selection unit 447 will be described with reference to the flowchart of FIG. 64 (a). First, it is determined whether or not the inter-prediction mode of the coded block is bi-prediction (PRED_BI) (S4402). If it is not a bi-prediction (S4402: No), it is determined whether or not it is an L0 prediction (PRED_L0) (S4404). In the case of L0 prediction (S4404: Yes),
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = 0
(S4406), the process of deriving the merge differential motion vector ends. In the case of L1 prediction (S4404: No),
mMvdL0 = 0
mMvdL1 = MmvdOffset
(S4408), the process of deriving the merge difference motion vector is completed.

一方、双予測の場合(S4402:Yes)、処理対象ピクチャcurrPicと参照ピクチャのPOCの差を、参照リストごとに計算し、それぞれcurrPocDiffL0, currPocDiffL1とする(S4410)。ここで、picAとpicBのPOCの差DiffPicOrderCnt(picA, picB)は、
DiffPicOrderCnt( picA, picB ) = [picAのPOC] - [picBのPOC]
を示す。また、参照ピクチャRefPicList0[ refIdxL0 ]は、参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0が示すピクチャである。同様に、参照ピクチャRefPicList1[ refIdxL1 ]は、参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1が示すピクチャである。
On the other hand, in the case of bi-prediction (S4402: Yes), the difference between the POC of the picture to be processed and the POC of the reference picture is calculated for each reference list and is set to currPocDiffL0 and currPocDiffL1, respectively (S4410). Here, the difference between the POCs of picA and picB, DiffPicOrderCnt (picA, picB), is
DiffPicOrderCnt (picA, picB) = [picA POC]-[picB POC]
Is shown. Further, the reference picture RefPicList0 [refIdxL0] is a picture indicated by the reference index refIdxL0 of the reference list L0. Similarly, the reference picture RefPicList1 [refIdxL1] is a picture indicated by the reference index refIdxL1 of the reference list L1.

次に、-currPocDiffL0 * currPocDiffL1 >= 0か否かを判定する(ステップS4412)。この判定が真の場合(ステップS4412:Yes)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = -MmvdOffset
として(ステップS4414)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。一方、この判定が偽の場合(ステップS4412:No)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = MmvdOffset
とする(ステップS4416)。次に、参照リストL0とのPOCの差の絶対値が、参照リストL1とのPOCの差の絶対値以上か否かを判定する(ステップS4418)。この判定が真の場合(ステップS4418:Yes)、X=0, Y=1とし(ステップS4420)、L1のマージ差分動きベクトルmMvdL1をスケーリングする(ステップS4424)。ここで、mMvdLYは、Y=0の場合はmMvdL0、Y=1の場合はmMvdL1であることを示す。一方、この判定が偽の場合(ステップS4418:No)、X=1, Y=0とし(ステップS4422)、L0のマージ差分動きベクトルmMvdL0をスケーリングする(ステップS4424)。マージ差分動きベクトルmMvdLYのスケーリングは、図64(b)のように、
td = Clip3( -128, 127, currPocDiffLX )
tb = Clip3( -128, 127, currPocDiffLY )
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
mMvdLY = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mMvdLY )
* ( (Abs( distScaleFactor * mMvdLY ) + 127 ) >> 8 ) )
として導出する。ここで、currPocDiffLXは、X=0の場合はcurrPocDiffL0、X=1の場合はcurrPocDiffL1であることを示す。同様に、currPocDiffLYは、Y=0の場合はcurrPocDiffL0、Y=1の場合はcurrPocDiffL1であることを示す。また、Clip3(x,y,z)は値zについて、最小値をx、最大値をyに制限する関数である。Sign(x)は値xの符号を返す関数であり、Abs(x)は値xの絶対値を返す関数である。以上により、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。
Next, it is determined whether or not -currPocDiffL0 * currPocDiffL1> = 0 (step S4412). If this determination is true (step S4412: Yes),
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = -MmvdOffset
(Step S4414), the process of deriving the merge differential motion vector ends. On the other hand, when this determination is false (step S4412: No),
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = MmvdOffset
(Step S4416). Next, it is determined whether or not the absolute value of the difference in POC from the reference list L0 is equal to or greater than the absolute value of the difference in POC from the reference list L1 (step S4418). If this determination is true (step S4418: Yes), X = 0, Y = 1 (step S4420), and the merge differential motion vector mMvdL1 of L1 is scaled (step S4424). Here, mMvdLY indicates that it is mMvdL0 when Y = 0 and mMvdL1 when Y = 1. On the other hand, when this determination is false (step S4418: No), X = 1, Y = 0 (step S4422), and the merge differential motion vector mMvdL0 of L0 is scaled (step S4424). The scaling of the merged difference motion vector mMvdLY is as shown in Fig. 64 (b).
td = Clip3 (-128, 127, currPocDiffLX)
tb = Clip3 (-128, 127, currPocDiffLY)
tx = (16384 + Abs (td) >> 1) / td
distScaleFactor = Clip3 (-4096, 4095, (tb * tx + 32) >> 6)
mMvdLY = Clip3 (-32768, 32767, Sign (distScaleFactor * mMvdLY)
* ((Abs (distScaleFactor * mMvdLY) + 127) >> 8))
Derived as. Here, it is shown that currPocDiffLX is currPocDiffL0 when X = 0 and currPocDiffL1 when X = 1. Similarly, currPocDiffLY indicates that it is currPocDiffL0 when Y = 0 and currPocDiffL1 when Y = 1. Clip3 (x, y, z) is a function that limits the minimum value to x and the maximum value to y for the value z. Sign (x) is a function that returns the sign of the value x, and Abs (x) is a function that returns the absolute value of the value x. This completes the process of deriving the merged difference motion vector.

マージ差分動きベクトルは、サブブロックマージ候補の上位2つの動きベクトルに対して加算しても良い。この場合、動きベクトルに加算する距離を示すインデックスmmvd_distance_idxは、図63(c)に示す表のように定義される。サブブロックマージ候補選択部386の動作は、マージ候補選択部347と同じであるため、説明を省略する。また、サブブロックマージ候補選択部486の動作は、マージ候補選択部447と同じであるため、説明を省略する。 The merge difference motion vector may be added to the top two motion vectors of the subblock merge candidates. In this case, the index mmvd_distance_idx indicating the distance to be added to the motion vector is defined as shown in the table shown in FIG. 63 (c). Since the operation of the subblock merge candidate selection unit 386 is the same as that of the merge candidate selection unit 347, the description thereof will be omitted. Further, since the operation of the subblock merge candidate selection unit 486 is the same as that of the merge candidate selection unit 447, the description thereof will be omitted.

前述の通り、MmvdDistanceは、図63(a)や図63(c)に示す表のように定義される。これらの表は1/4画素精度で定義されているので、生成されるマージ差分動きベクトルは、小数画素精度を含むことがある。ただし、これらの表の画素精度が1であることを示すフラグをスライス単位で符号化/復号することにより、生成されるマージ差分動きベクトルが、小数画素精度を含まないように変更することができる。 As described above, MmvdDistance is defined as shown in the tables shown in FIGS. 63 (a) and 63 (c). Since these tables are defined with 1/4 pixel precision, the merged difference motion vector generated may include decimal pixel precision. However, by encoding / decoding the flag indicating that the pixel precision of these tables is 1 in slice units, the generated merge difference motion vector can be changed so as not to include the decimal pixel precision. ..

<適応動きベクトル解像度(AMVR)>
符号化ブロック単位で、差分動きベクトルの解像度を適応的に変更することができる。この解像度を、適応動きベクトル解像度と呼ぶ。
<Adaptive motion vector resolution (AMVR)>
The resolution of the differential motion vector can be adaptively changed for each coded block. This resolution is called the adaptive motion vector resolution.

通常予測動きベクトルモードに対して適応動きベクトル解像度を用いる場合について説明する。この場合、空間予測動きベクトル候補導出部321および421と、時間予測動きベクトル候補導出部322および422と、履歴予測動きベクトル候補導出部323および423において、導出された候補の動きベクトルは解像度に応じて丸められる。解像度は1/4,1,4画素精度から選択でき、解像度を変更しない場合は1/4画素精度となる。丸め処理は、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度に合わせてなされる。つまり、導出された候補の動きベクトルmvXは、
rightShift = leftShift = MvShift + 2
offset = 1 << ( rightShift - 1 )
mvX = ( mvX >= 0 ? ( mvX + offset ) >> rightShift :
- ( ( - mvX + offset ) >> rightShift ) ) << leftShift
と丸め処理される。ここで、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度が1/4画素精度の場合、MvShift=0である。同様に、動きベクトルの解像度が1画素精度の場合はMvShift=2であり、動きベクトルの解像度が4画素精度の場合はMvShift=4である。上式により、mvXのx,y成分それぞれが処理される。
A case where the adaptive motion vector resolution is used for the normal predicted motion vector mode will be described. In this case, in the spatial prediction motion vector candidate derivation units 321 and 421, the time prediction motion vector candidate derivation units 322 and 422, and the history prediction motion vector candidate derivation units 323 and 423, the motion vectors of the derived candidates depend on the resolution. It is rolled up. The resolution can be selected from 1/4, 1 and 4 pixel precision, and if the resolution is not changed, it will be 1/4 pixel precision. The rounding process is performed according to the resolution of the motion vector in the coded block to be processed. That is, the derived candidate motion vector mvX is
rightShift = leftShift = MvShift + 2
offset = 1 << (rightShift --1)
mvX = (mvX> = 0? (MvX + offset) >> rightShift:
-((--mvX + offset) >> rightShift)) << leftShift
Is rounded. Here, when the resolution of the motion vector in the coded block to be processed is 1/4 pixel accuracy, MvShift = 0. Similarly, when the resolution of the motion vector is 1 pixel accuracy, MvShift = 2, and when the resolution of the motion vector is 4 pixels accuracy, MvShift = 4. According to the above equation, each of the x and y components of mvX is processed.

適応動きベクトル解像度は、サブブロック予測動きベクトルモードに対して用いることもできる。この場合、上記の通常予測動きベクトルモードに対して、解像度のみが異なる。すなわち、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361および461と、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362および462と、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363および463において、導出された候補の動きベクトルは解像度に応じて丸められる。解像度は1/16,1/4,1画素精度から選択でき、解像度を変更しない場合は1/16画素精度となる。丸め処理は、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度に合わせてなされる。つまり、導出された候補の動きベクトルmvXは、上記の式により丸め処理される。ここで、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度が1/4画素精度の場合、MvShift=0である。同様に、動きベクトルの解像度が1画素精度の場合はMvShift=2である。上記の式により、mvXのx,y成分それぞれが処理される。 Adaptive motion vector resolution can also be used for subblock predictive motion vector modes. In this case, only the resolution is different from the above-mentioned normal predicted motion vector mode. That is, in the affine inheritance prediction motion vector candidate derivation unit 361 and 461, the affine construction prediction motion vector candidate derivation unit 362 and 462, and the affine same prediction motion vector candidate derivation unit 363 and 463, the motion vector of the derived candidate has a resolution. It is rolled according to. The resolution can be selected from 1/16, 1/4, and 1 pixel precision, and if the resolution is not changed, the resolution will be 1/16 pixel precision. The rounding process is performed according to the resolution of the motion vector in the coded block to be processed. That is, the derived candidate motion vector mvX is rounded by the above equation. Here, when the resolution of the motion vector in the coded block to be processed is 1/4 pixel accuracy, MvShift = 0. Similarly, when the resolution of the motion vector is 1 pixel precision, MvShift = 2. According to the above formula, each of the x and y components of mvX is processed.

<本発明の三角マージモード>
マージモードの一つとして、三角マージモードがある。三角マージモードは、シーケンス単位で使用が許可されていて、かつBスライス(またはタイル)であり、かつ符号化ブロックの面積が64画素以上である場合に用いることができる予測モードである。
<Triangular merge mode of the present invention>
As one of the merge modes, there is a triangular merge mode. The triangular merge mode is a prediction mode that can be used when the use is permitted in sequence units, the B slice (or tile) is used, and the area of the coded block is 64 pixels or more.

図65を用いて三角マージモードの予測について説明する。図65は16x16の三角マージモードである符号化ブロックの予測の様子を示す。三角マージモードの符号化ブロックは4x4のサブブロックに分割され、各サブブロックは単予測のパーティション0(UNI0)、単予測のパーティション1(UNI1)、または双予測のパーティション2(BI)の3つのパーティションに割り当てられる。ここでは、対角線の上側にあるサブブロックをパーティション0に、対角線の下側にあるサブブロックをパーティション1に、対角線上のサブブロックをパーティション2にそれぞれ割り当てる。merge_triangle_split_dirが0であれば、図65(a)のようにパーティションが割り当てられ、merge_triangle_split_dirが1であれば、図65(b)のようにパーティションが割り当てられる。 The prediction of the triangular merge mode will be described with reference to FIG. 65. FIG. 65 shows the prediction of the coded block in the 16x16 triangular merge mode. The coded blocks in triangular merge mode are divided into 4x4 subblocks, each subblock having three single-predictive partitions 0 (UNI0), single-predictive partition 1 (UNI1), or double-predictive partition 2 (BI). Assigned to a partition. Here, the subblock on the upper side of the diagonal line is assigned to partition 0, the subblock on the lower side of the diagonal line is assigned to partition 1, and the subblock on the diagonal line is assigned to partition 2. If merge_triangle_split_dir is 0, a partition is assigned as shown in FIG. 65 (a), and if merge_triangle_split_dir is 1, a partition is assigned as shown in FIG. 65 (b).

パーティション0の動き情報はマージ三角インデックス0で指定される単予測の動き情報である。パーティション1の動き情報はマージ三角インデックス1で指定される単予測の動き情報である。パーティション2の動き情報はマージ三角インデックス0で指定される単予測の動き情報とマージ三角インデックス1で指定される単予測の動き情報が組み合わされた双予測の動き情報である。 The motion information of partition 0 is simple prediction motion information specified by the merge triangular index 0. The motion information of partition 1 is simple prediction motion information specified by the merge triangular index 1. The motion information of the partition 2 is bi-predicted motion information in which the single-predicted motion information specified by the merge triangular index 0 and the single-predicted motion information specified by the merge triangular index 1 are combined.

ここで、単予測の動き情報とは動きベクトルと参照インデックスの1組であり、双予測の動き情報とは動きベクトルと参照インデックスの2組である。また、動き情報とは単予測の動き情報または双予測の動き情報のことである。 Here, the single-prediction motion information is a set of a motion vector and a reference index, and the bi-prediction motion information is a set of a motion vector and a reference index. Further, the motion information is simple-predicted motion information or bi-predicted motion information.

マージ候補選択部347および447は、導出されたマージ候補リストmergeCandListから、三角マージ候補リストtriangleMergeCandListを導出する。この処理について、図66を参照して説明する。 The merge candidate selection units 347 and 447 derive the triangular merge candidate list triangleMergeCandList from the derived merge candidate list mergeCandList. This process will be described with reference to FIG.

まず、三角マージ候補リストtriangleMergeCandListとしてマージ候補リストmergeCandListの一部または全部の候補を利用する(ステップS4501)。そして、三角マージ候補リストの数をnumTriangleMergeCandとする。 First, a part or all candidates of the merge candidate list mergeCandList are used as the triangular merge candidate list triangleMergeCandList (step S4501). Then, let the number of triangular merge candidate lists be numTriangleMergeCand.

そして、m=0からnumTriangleMergeCand-1まで、以下の処理を繰り返す。三角マージ候補リストtriangleMergeCandListのm番目の候補をMとする(ステップS4502)。次に、候補Mの予測モードがPRED_BIか否かを判定する(ステップS4503)。PRED_BIの場合(ステップS4503:Yes)、mを+1して次の処理に移る。一方、PRED_BIでない場合(ステップS4503:No)、候補Mの予測モードがPRED_L1か否かを判定する(ステップS4504)。 Then, the following processing is repeated from m = 0 to numTriangleMergeCand-1. Let M be the m-th candidate in the triangleMergeCandList (step S4502). Next, it is determined whether or not the prediction mode of the candidate M is PRED_BI (step S4503). In the case of PRED_BI (step S4503: Yes), m is incremented by +1 to move to the next process. On the other hand, if it is not PRED_BI (step S4503: No), it is determined whether or not the prediction mode of the candidate M is PRED_L1 (step S4504).

PRED_L1の場合(ステップS4504:Yes)、候補Mの参照リストL0について、参照インデックスrefIdxL0M=0、動きベクトルmvL0M=(0,0)とする(ステップS4505)。一方、PRED_L1でない場合(ステップS4504:No)、候補Mの参照リストL1について、参照インデックスrefIdxL1M=0、動きベクトルmvL1M=(0,0)とする(ステップS4506)。 In the case of PRED_L1 (step S4504: Yes), the reference index refIdxL0M = 0 and the motion vector mvL0M = (0,0) are set for the reference list L0 of the candidate M (step S4505). On the other hand, if it is not PRED_L1 (step S4504: No), the reference index refIdxL1M = 0 and the motion vector mvL1M = (0,0) are set for the reference list L1 of the candidate M (step S4506).

空間マージ候補導出部(341、441)、時間マージ候補導出部(342、442)、履歴マージ候補導出部(345、445)、平均マージ候補導出部(344、444)、及びマージ候補補充部(346、446)にて構築されたマージ候補リストには、単予測と双予測の動き情報候補が混在している。そのため、三角マージモードでは、マージ候補リストに含まれる単予測の動き情報を双予測の動き情報に変換することで、マージ候補リストを三角マージ候補リストに変換する。単予測の動き情報から双予測の動き情報への変換は、無効である予測の動き情報に、所定の参照インデックスと所定の動きベクトルを割り当てる。 Spatial merge candidate derivation unit (341, 441), time merge candidate derivation unit (342, 442), history merge candidate derivation unit (345,445), average merge candidate derivation unit (344, 444), and merge candidate replenishment unit (344, 444) In the merge candidate list constructed in 346, 446), motion information candidates of single prediction and double prediction are mixed. Therefore, in the triangular merge mode, the merge candidate list is converted into the triangular merge candidate list by converting the simple-predicted motion information included in the merge candidate list into the bi-predicted motion information. The conversion from simple-predicted motion information to bi-predicted motion information assigns a predetermined reference index and a predetermined motion vector to the invalid predicted motion information.

パン・スキャンなどのない画面が固定されている場合には、背景画面は静止し、前面にあるオブジェクトが移動することが多い。つまり、一方の動きベクトルを(0,0)とすることで、一方のパーティションが静止し、他方のパーティションが移動するような場合に予測効率を向上させることができる。また、一般的には参照インデックスの小さい参照ピクチャが最も予測効率が向上する。そのため、参照インデックスを0とすることで予測効率を向上させることができる。 When the screen without pan scan is fixed, the background screen is still and the objects in front often move. That is, by setting one motion vector to (0,0), the prediction efficiency can be improved when one partition is stationary and the other partition is moved. Further, in general, a reference picture having a small reference index has the highest prediction efficiency. Therefore, the prediction efficiency can be improved by setting the reference index to 0.

ここでは、処理を容易にするために、無効である予測の参照インデックスと動きベクトルはそれぞれ0と(0,0)にした。ところが、有効である予測の参照インデックスと動きベクトルがそれぞれ0と(0,0)である場合には、通常マージと同じ結果となる。そこで、通常マージとは異なる効果を得るために、パーティション0とパーティション1の参照インデックスと動きベクトルが同一にならないように、無効である予測の参照インデックスと動きベクトルはそれぞれ0と(0,0)にしなくてもよい。例えば、無効である予測の参照インデックスと動きベクトルをそれぞれ1と(0,0)、0と(1,1)、1と(1,1)などとしてもよい。 Here, for ease of processing, the reference indexes and motion vectors of the invalid predictions are set to 0 and (0,0), respectively. However, if the reference index and motion vector of a valid prediction are 0 and (0,0), respectively, the result is the same as a normal merge. So, to get a different effect than normal merging, the reference indexes and motion vectors of the invalid predictions are 0 and (0,0), respectively, so that the reference indexes and motion vectors of partition 0 and partition 1 are not the same. It does not have to be. For example, the reference indexes and motion vectors of invalid predictions may be 1 and (0,0), 0 and (1,1), 1 and (1,1), and so on.

ここでは、参照インデックスは0で固定としているが、各予測毎に無効である予測の参照インデックスの出現数に応じて参照インデックスを1ずつインクリメントし、0、1、2、・・・のように選択候補を増加させて符号化効率を向上させることもできる。 Here, the reference index is fixed at 0, but the reference index is incremented by 1 according to the number of occurrences of the reference index of the prediction that is invalid for each prediction, such as 0, 1, 2, ... It is also possible to increase the selection candidates to improve the coding efficiency.

なお、マージ候補リストの一部を利用する例として、空間マージ候補とマージ候補補充部346及びマージ候補補充部446で補充される追加候補、空間マージ候補と時間マージ候補と追加候補、履歴マージ候補と追加候補などがある。 As an example of using a part of the merge candidate list, additional candidates to be replenished by the spatial merge candidate and the merge candidate replenishment unit 346 and the merge candidate replenishment unit 446, the spatial merge candidate and the time merge candidate and the additional candidate, and the history merge candidate. And there are additional candidates.

復号側のマージ候補選択部447は、導出された三角マージ候補リストtriangleMergeCandListから動き情報を取得する。この処理について、図67を用いて説明する。 The merge candidate selection unit 447 on the decoding side acquires motion information from the derived triangular merge candidate list triangleMergeCandList. This process will be described with reference to FIG. 67.

最初に、図66のように三角マージ候補リストtriangleMergeCandListを生成する(ステップS4520)。 First, a triangular merge candidate list triangleMergeCandList is generated as shown in FIG. 66 (step S4520).

以下、X=0から1について、ステップS4521からステップS4522まで繰り返す。三角マージ候補リストtriangleMergeCandListから、パーティションXの候補Mをマージ三角インデックスmerge_triangle_idxXに基づいて選択する(ステップS4521)。 Hereinafter, steps S4521 to S4522 are repeated for X = 0 to 1. From the triangular merge candidate list triangleMergeCandList, candidate M of partition X is selected based on the merge triangular index merge_triangle_idxX (step S4521).

次に、候補MのLX予測の動きベクトルmvLXMと参照インデックスrefIdxLXMを、パーティションXの動きベクトルmvXと参照インデックスrefIdxXとする(ステップS4522)。 Next, the motion vector mvLXM of the LX prediction of the candidate M and the reference index refIdxLXM are set to the motion vector mvX of the partition X and the reference index refIdxX (step S4522).

以上のように、三角マージ候補リストに含まれる動き情報を全て双予測とすることで、マージ候補数の最大数と三角マージ候補数の最大数を同一に固定することができる。さらに、マージ三角インデックス0が示す単予測の動き情報をL0予測とし、マージ三角インデックス1が示す単予測の動き情報をL1予測とすることができる。また、マージ三角インデックス0をmerge_triangle_idx0と関連付け、マージ三角インデックス1をmerge_triangle_idx1と関連付けて、復号時のロバスト性を確保することができる。 As described above, by setting all the motion information included in the triangular merge candidate list as bi-prediction, the maximum number of merge candidates and the maximum number of triangular merge candidates can be fixed to be the same. Further, the simple prediction motion information indicated by the merge triangular index 0 can be referred to as L0 prediction, and the simple prediction motion information indicated by the merge triangular index 1 can be referred to as L1 prediction. Further, the merge triangular index 0 can be associated with merge_triangle_idx0, and the merge triangular index 1 can be associated with merge_triangle_idx1 to ensure robustness at the time of decoding.

符号化側のマージ候補選択部347は、導出された三角マージ候補リストtriangleMergeCandListから動き情報を取得し、符号量とひずみ量を算出する。この処理について、図68を参照して説明する。 The merge candidate selection unit 347 on the coding side acquires motion information from the derived triangular merge candidate list triangleMergeCandList, and calculates the code amount and the strain amount. This process will be described with reference to FIG. 68.

最初に、図66のように三角マージ候補リストtriangleMergeCandListを生成する(ステップS4509)。 First, a triangular merge candidate list triangleMergeCandList is generated as shown in FIG. 66 (step S4509).

以下、X=0から1、m=0からnumTriangleMergeCand-1まで、処理を繰り返す。まず、三角マージ候補リストtriangleMergeCandListのm番目の候補をMとする(ステップS4510)。また、パーティション0の参照インデックスrefIdxLAを、候補Mの参照インデックスrefIdxLXMとする(ステップS4510)。さらに、パーティション0の動きベクトルmvLAを、候補Mの動きベクトルmvLXMとする(ステップS4510)。ここで、refIdxLXMは参照リストLXの参照インデックスであり、X=0の場合は参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0Mを表し、X=1の場合は参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1Mを表す。また、mvLXMは参照リストLXの動きベクトルであり、X=0の場合は参照リストL0の動きベクトルmvL0Mを表し、X=1の場合は参照リストL1の動きベクトルmvL1Mを表す。 After that, the process is repeated from X = 0 to 1, m = 0 to numTriangleMergeCand-1. First, let M be the m-th candidate of the triangular merge candidate list triangleMergeCandList (step S4510). Further, the reference index refIdxLA of partition 0 is set as the reference index refIdxLXM of the candidate M (step S4510). Further, the motion vector mvLA of partition 0 is set as the motion vector mvLXM of the candidate M (step S4510). Here, refIdxLXM is a reference index of the reference list LX, and when X = 0, it represents the reference index refIdxL0M of the reference list L0, and when X = 1, it represents the reference index refIdxL1M of the reference list L1. Further, mvLXM is a motion vector of the reference list LX, and when X = 0, it represents the motion vector mvL0M of the reference list L0, and when X = 1, it represents the motion vector mvL1M of the reference list L1.

以下、n=0からnumTriangleMergeCand-1まで、処理を繰り返す。まず、n=mか否かを判定する(ステップS4511)。n=mでない場合(ステップS4511:No)、三角マージ候補リストtriangleMergeCandListのn番目の候補をNとする(ステップS4512)。また、パーティション1の参照インデックスrefIdxLBを、候補Nの参照インデックスrefIdxLYNとする(ステップS4512)。さらに、パーティション1の動きベクトルmvLBを、候補Nの動きベクトルmvLYNとする(ステップS4512)。ここで、YはX=0の場合には1を、X=1の場合には0を表す。加えて、refIdxLYNは参照リストLYの参照インデックスであり、Y=0の場合は参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0Nを表し、Y=1の場合は参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1Nを表す。また、mvLYNは参照リストLYの動きベクトルであり、Y=0の場合は参照リストL0の動きベクトルmvL0Nを表し、Y=1の場合は参照リストL1の動きベクトルmvL1Nを表す。 After that, the process is repeated from n = 0 to numTriangleMergeCand-1. First, it is determined whether or not n = m (step S4511). When n = m is not satisfied (step S4511: No), the nth candidate of the triangleMergeCandList is set to N (step S4512). Further, the reference index refIdxLB of the partition 1 is set as the reference index refIdxLYN of the candidate N (step S4512). Further, the motion vector mvLB of the partition 1 is set as the motion vector mvLYN of the candidate N (step S4512). Here, Y represents 1 when X = 0 and 0 when X = 1. In addition, refIdxLYN is the reference index of the reference list LY, and when Y = 0, it represents the reference index refIdxL0N of the reference list L0, and when Y = 1, it represents the reference index refIdxL1N of the reference list L1. Further, mvLYN is a motion vector of the reference list LY, and when Y = 0, it represents the motion vector mvL0N of the reference list L0, and when Y = 1, it represents the motion vector mvL1N of the reference list L1.

次に、取得した動き情報を用いて、符号量とひずみ量を算出する(ステップS4513)。一方、n=mの場合(ステップS4511:Yes)、ステップS4512とS4513の処理をしない。 Next, the code amount and the strain amount are calculated using the acquired motion information (step S4513). On the other hand, when n = m (step S4511: Yes), the processes of steps S4512 and S4513 are not performed.

算出された複数の符号量とひずみ量を比較することにより、符号化ブロックを分割する方向と、分割された各パーティションごとの三角マージ候補を選択する。三角マージモードを用いて符号化する場合、選択された情報(符号化ブロックを分割する方向merge_triangle_split_dirと、分割された各パーティションごとの三角マージ候補を示すマージ三角インデックスmerge_triangle_idx0, merge_triangle_idx1)、および三角マージ候補のインター予測情報を、動き補償予測部306に供給する。また、ビット列符号化部108は、選択された情報を符号化する。 By comparing a plurality of calculated code amounts and strain amounts, the direction in which the coded block is divided and the triangular merge candidate for each divided partition are selected. When encoding using the triangular merge mode, the selected information (the direction merge_triangle_split_dir that divides the coded block and the merge triangular index merge_triangle_idx0, merge_triangle_idx1 that indicates the triangular merge candidates for each divided partition), and the triangular merge candidates Inter-prediction information is supplied to the motion compensation prediction unit 306. Further, the bit string coding unit 108 encodes the selected information.

一方、復号側のマージ候補選択部447は、三角マージモードの場合には、復号された情報(符号化ブロックを分割する方向merge_triangle_split_dirと、分割された各パーティションごとの三角マージ候補を示すマージ三角インデックスmerge_triangle_idx0, merge_triangle_idx1)に基づいて、三角マージ候補を選択し、選択された三角マージ候補のインター予測情報を動き補償予測部406に供給する。 On the other hand, in the case of the triangular merge mode, the merge candidate selection unit 447 on the decoding side has the decoded information (the direction merge_triangle_split_dir for dividing the coded block and the merge triangular index indicating the triangular merge candidates for each divided partition). Based on merge_triangle_idx0, merge_triangle_idx1), a triangular merge candidate is selected, and the inter-prediction information of the selected triangular merge candidate is supplied to the motion compensation prediction unit 406.

動き補償予測部306及び406は、三角マージモードの場合には、以下のような重み付け平均をする。輝度の場合、符号化ブロックの幅nCbWおよび高さnCbHに対し、
nCbR = ( nCbW > nCbH ) ? ( nCbW / nCbH ) : ( nCbH / nCbW )
を算出する。すると、符号化ブロック内の位置(x,y)において、図65(a)の場合における重みwValueは、
wValue = ( nCbW > nCbH ) ?
( Clip3( 0, 8, x / nCbR - y + 4 ) ) :
( Clip3( 0, 8, y / nCbR - x + 4 ) )
となる。一方、図65(b)の場合における重みwValueは、
wValue = ( nCbW > nCbH ) ?
( Clip3( 0, 8, nCbH - 1 - x / nCbR - y + 4 ) ) :
( Clip3( 0, 8, nCbW - 1 - y / nCbR - x + 4 ) )
となる。さらに、ビット数bitDepthに対し、
shift1 = max( 5, 17 - bitDepth )
offset1 = 1 << ( shift1 - 1 )
を算出する。すると、重み付け平均の結果pbSamplesは、
pbSamples = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1,
( predSamplesLA * wValue +
predSamplesLB * ( 8 - wValue ) + offset1 ) >> shift1 )
となる。ここで、predSamplesLAは、動きベクトルmvLAを用いて動き補償した画素値であり、predSamplesLBは、mvLBを用いて動き補償した画素値である。
The motion compensation prediction units 306 and 406 perform the following weighted averaging in the case of the triangular merge mode. For brightness, for the width nCbW and height nCbH of the coded block,
nCbR = (nCbW> nCbH)? (NCbW / nCbH): (nCbH / nCbW)
Is calculated. Then, at the position (x, y) in the coded block, the weight wValue in the case of FIG. 65 (a) is
wValue = (nCbW> nCbH)?
(Clip3 (0, 8, x / nCbR --y + 4)):
(Clip3 (0, 8, y / nCbR-x + 4))
Will be. On the other hand, the weight wValue in the case of FIG. 65 (b) is
wValue = (nCbW> nCbH)?
(Clip3 (0, 8, nCbH --1 --x / nCbR --y + 4))::
(Clip3 (0, 8, nCbW --1 --y / nCbR --x + 4))
Will be. Furthermore, for the number of bits bitDepth,
shift1 = max (5, 17 --bitDepth)
offset1 = 1 << (shift1-1)
Is calculated. Then, the result of the weighted average, pbSamples,
pbSamples = Clip3 (0, (1 << bitDepth) --1,
(predSamplesLA * wValue +
predSamplesLB * (8 --wValue) + offset1) >> shift1)
Will be. Here, predSamplesLA is a pixel value for which motion compensation is performed using the motion vector mvLA, and predSamplesLB is a pixel value for which motion compensation is performed using mvLB.

以上のように、マージ三角インデックス単位で候補を選択、つまりパーティション0とパーティション1とでそれぞれ候補を選択するようにして、選択された各候補の動きベクトルと参照インデックスをパーティション毎に単予測や双予測として利用することで、予測効率を向上させることができる。 As described above, candidates are selected in units of merged triangular indexes, that is, candidates are selected for partition 0 and partition 1, and the motion vector and reference index of each selected candidate are predicted or doubled for each partition. By using it as a prediction, the prediction efficiency can be improved.

ここでは、マージ候補リストから三角マージ候補リストへの変換をマージ候補選択部347とマージ候補選択部447で実施した。これは、マージ候補選択部347とマージ候補選択部447の前段にリスト変換部を設置して、マージ候補リストから三角マージ候補リストへの変換をリスト変換部で実施してもよい。また、空間マージ候補導出部(341、441)、時間マージ候補導出部(342、442)、履歴マージ候補導出部(345、445)、平均マージ候補導出部(344、444)、及びマージ候補補充部(346、446)を含むマージ候補リスト構築部を設置してもよい。 Here, the conversion from the merge candidate list to the triangular merge candidate list was performed by the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447. For this, a list conversion unit may be installed in front of the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447, and the list conversion unit may perform conversion from the merge candidate list to the triangular merge candidate list. In addition, the spatial merge candidate derivation unit (341, 441), the time merge candidate derivation unit (342, 442), the history merge candidate derivation unit (345, 445), the average merge candidate derivation unit (344, 444), and the merge candidate supplementation A merge candidate list construction unit including the unit (346, 446) may be set up.

また、ここでは、選択された候補の動き情報を各パーティションに割り当てる処理をマージ候補選択部347とマージ候補選択部447で実施した。これは、動き補償予測部306と動き補償予測部406で実施してもよい。あるいは、動き補償予測部306と動き補償予測部406の前段に動き情報割り当て部を設置して、動き情報を割り当てるようにしてもよい。 Further, here, the process of allocating the motion information of the selected candidate to each partition was executed by the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447. This may be performed by the motion compensation prediction unit 306 and the motion compensation prediction unit 406. Alternatively, a motion information allocation unit may be installed in front of the motion compensation prediction unit 306 and the motion compensation prediction unit 406 to allocate motion information.

(変形例1)
変形例1では、merge_modeのシンタックスが第1の実施の形態とは異なる。図69(a)または図69(b)は、変形例1のmerge_modeのシンタックスを示す図である。図69(a)と図69(b)の相違は、merge_idxの位置である。merge_triangle_idx0とmerge_triangle_idx1が符号化(または復号)されず、merge_triangle_flagに依存せずにmerge_idxが符号化(または復号)される点が、第1の実施の形態とは異なる。
(Modification example 1)
In the first modification, the syntax of merge_mode is different from that of the first embodiment. FIG. 69 (a) or FIG. 69 (b) is a diagram showing the syntax of merge_mode of the first modification. The difference between FIGS. 69 (a) and 69 (b) is the position of merge_idx. It differs from the first embodiment in that merge_triangle_idx0 and merge_triangle_idx1 are not encoded (or decrypted), and merge_idx is encoded (or decrypted) independently of merge_triangle_flag.

また、変形例1ではマージ候補選択部447の動作が第1の実施の形態とは異なる。変形例1のマージ候補選択部447の動作について説明する。図70はマージ候補選択部447の動作を説明するフローチャートである。 Further, in the first modification, the operation of the merge candidate selection unit 447 is different from that of the first embodiment. The operation of the merge candidate selection unit 447 of the first modification will be described. FIG. 70 is a flowchart illustrating the operation of the merge candidate selection unit 447.

最初に、三角マージ候補リストtriangleMergeCandListを生成する(ステップS4525)。三角マージ候補リストの生成は、第1の実施の形態における図66と同じである。 First, a triangular merge candidate list triangleMergeCandList is generated (step S4525). The generation of the triangular merge candidate list is the same as in FIG. 66 in the first embodiment.

次に、三角マージ候補リストtriangleMergeCandListから符号化ブロックの候補Mをマージインデックスmerge_idxに基づいて選択する(ステップS4526)。 Next, the candidate M of the coded block is selected from the triangular merge candidate list triangleMergeCandList based on the merge index merge_idx (step S4526).

以下、X=0から1について、ステップS4527を繰り返す。 Hereinafter, step S4527 is repeated for X = 0 to 1.

候補MのLX予測の動きベクトルmvLXMと参照インデックスrefIdxLXMを、パーティションXの動きベクトルmvXと参照インデックスrefIdxXとする(ステップS4527)。 Let the motion vector mvLXM and the reference index refIdxLXM of the LX prediction of the candidate M be the motion vector mvX and the reference index refIdxX of the partition X (step S4527).

以上のように、符号化ブロック単位で候補を選択し、選択された候補の動きベクトルと参照インデックスをパーティション毎に単予測や双予測として利用する。これにより、マージ三角インデックスに係る符号を削減することができ、符号化効率とビット列のスループットを向上させることができる。 As described above, candidates are selected in units of coded blocks, and the motion vector and reference index of the selected candidates are used as single prediction or double prediction for each partition. As a result, the number of codes related to the merged triangular index can be reduced, and the coding efficiency and the throughput of the bit string can be improved.

(変形例2)
変形例2では、マージ候補選択部347とマージ候補選択部447の動作が変形例1とは異なる。変形例2のマージ候補選択部347およびマージ候補選択部447の動作について、図71を用いて説明する。
(Modification 2)
In the second modification, the operations of the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447 are different from those of the first modification. The operation of the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447 of the second modification will be described with reference to FIG. 71.

最初に、マージ候補リストmergeCandListを取得する(ステップS4530)。 First, the merge candidate list mergeCandList is acquired (step S4530).

次に、マージ候補リストmergeCandListから符号化ブロックの候補Mをマージインデックスmerge_idxに基づいて選択する(ステップS4531)。 Next, the candidate M of the coded block is selected from the merge candidate list mergeCandList based on the merge index merge_idx (step S4531).

次に、LX予測(X=0,1)について、ステップS4532からステップS4534まで繰り返す。 Next, the LX prediction (X = 0,1) is repeated from step S4532 to step S4534.

候補MのLX予測が無効であるか検査する(ステップS4532)。候補MのLX予測が無効であれば(ステップS4532のYES)、LX予測の動きベクトルmvXを(0,0)、予測Xの参照インデックスrefIdxXを0とする(ステップS4533)。候補MのLX予測が無効でなければ(ステップS4532のNO)、LX予測の動きベクトルmvXを候補Mの動きベクトルmvLXM、予測Xの参照インデックスrefIdxXを候補Mの参照インデックスrefIdxLXMとする(ステップS4534)。 Check if the LX prediction of candidate M is invalid (step S4532). If the LX prediction of the candidate M is invalid (YES in step S4532), the motion vector mvX of the LX prediction is (0,0), and the reference index refIdxX of the prediction X is set to 0 (step S4533). If the LX prediction of the candidate M is not invalid (NO in step S4532), the motion vector mvX of the LX prediction is the motion vector mvLXM of the candidate M, and the reference index refIdxX of the prediction X is the reference index refIdxLXM of the candidate M (step S4534). ..

以上のように三角マージモードの場合にマージ候補リストを利用して候補Mを選択し、選択された候補のみについて双予測の動き情報の候補に変換することで、双予測の動き情報の候補に変換する処理を削減することができる。また、三角マージ候補リストtriangleMergeCandListを生成しないことで、候補の選択までの回路を通常マージと共通化することができる。 As described above, in the case of the triangular merge mode, candidate M is selected using the merge candidate list, and only the selected candidate is converted into a candidate for bi-prediction motion information, thereby becoming a candidate for bi-prediction motion information. The conversion process can be reduced. In addition, by not generating the triangular merge candidate list triangleMergeCandList, the circuit up to the selection of candidates can be shared with the normal merge.

なお、変形例2のステップS4533では、候補Mの無効であるLX予測の動きベクトルを(0,0)としているが、例えば、候補Mの有効である予測の動きベクトルmvXを(0,0)に関して対称とする動きベクトルである−mvXとしてもよい。なお、−mvXは水平成分と垂直成分の両方を(0,0)に関して対称とするが、水平成分のみを(0,0)に関して対称としたり、垂直成分のみを(0,0)に関して対称としてもよい。 In step S4533 of the second modification, the motion vector of the LX prediction in which the candidate M is invalid is set to (0,0). For example, the motion vector mvX of the prediction in which the candidate M is valid is set to (0,0). It may be −mvX, which is a motion vector that is symmetrical with respect to. In -mvX, both the horizontal component and the vertical component are symmetric with respect to (0,0), but only the horizontal component is symmetric with respect to (0,0), and only the vertical component is symmetric with respect to (0,0). May be good.

ここでは、双予測の動き情報への変換をマージ候補選択部347とマージ候補選択部447で実施した。これは、マージ候補選択部347とマージ候補選択部447の後段に双予測変換部を設置して、双予測の動き情報への変換を双予測変換部で実施してもよい。 Here, the conversion of the bi-prediction into motion information was performed by the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447. This may be done by installing a bi-prediction conversion unit after the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447, and converting the bi-prediction into motion information by the bi-prediction conversion unit.

以上に述べた全ての実施の形態は、複数を組み合わせても良い。 A plurality of the above-described embodiments may be combined.

以上に述べた全ての実施の形態において、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームは、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いる。符号化ビットストリームは、HDD、SSD、フラッシュメモリ、光ディスク等のコンピュータ等で読み解き可能な記録媒体に記録して提供しても良いし、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しても良い。従って、この画像符号化装置に対応する画像復号装置は、提供手段によらず、この特定のデータフォーマットの符号化ビットストリームを復号することができる。 In all the embodiments described above, the coded bitstream output by the image coding apparatus has a specific data format so that it can be decoded according to the coding method used in the embodiment. are doing. The coded bit stream may be recorded and provided on a recording medium that can be read by a computer such as an HDD, SSD, flash memory, or optical disk, or may be provided from a server through a wired or wireless network. Therefore, the image decoding device corresponding to this image coding device can decode the coded bit stream of this specific data format regardless of the providing means.

画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ビット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、通信路の伝送形態に適したデータ形式に符号化ビットストリームを変換して伝送してもよい。その場合、画像符号化装置が出力する符号化ビット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ビットストリームに復元して画像復号装置に供給する受信装置とが設けられる。 送信装置は、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームをバッファするメモリと、符号化ビットストリームをパケット化するパケット処理部と、ネットワークを介してパケット化された符号化データを送信する送信部とを含む。受信装置は、ネットワークを介してパケット化された符号化データを受信する受信部と、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ビットストリームを生成し、画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。 When a wired or wireless network is used to exchange the coded bitstream between the image encoding device and the image decoding device, the coded bitstream is converted into a data format suitable for the transmission mode of the communication path. It may be transmitted. In that case, a transmission device that converts the coded bit stream output by the image coding device into coded data in a data format suitable for the transmission mode of the communication path and transmits the coded data to the network, and a transmission device that receives the coded data from the network and receives the coded data. A receiving device that restores the coded bitstream and supplies it to the image decoding device is provided. The transmission device includes a memory that buffers the coded bit stream output by the image coding device, a packet processing unit that packets the coded bit stream, and a transmission unit that transmits the packetized coded data via the network. And include. The receiving device generates a coded bit stream by packet processing the coded data and a receiver that receives the coded data packetized via the network, a memory that buffers the received coded data, and the coded data. It includes a packet processing unit provided to the image decoding device.

画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ビット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、送信装置、受信装置に加え、さらに、送信装置が送信する符号化データを受信し、受信装置に供給する中継装置が設けられても良い。中継装置は、送信装置が送信するパケット化された符号化データを受信する受信部と、受信された符号化データをバッファするメモリと、パケットされた符号化データとネットワークに送信する送信部とを含む。さらに、中継装置は、パケット化された符号化データをパケット処理して符号化ビットストリームを生成する受信パケット処理部と、符号化ビットストリームを蓄積する記録媒体と、符号化ビットストリームをパケット化する送信パケット処理部を含んでも良い。 When a wired or wireless network is used to exchange a coded bitstream between the image encoding device and the image decoding device, in addition to the transmitting device and the receiving device, the coded data transmitted by the transmitting device is further transmitted. A relay device that receives and supplies to the receiving device may be provided. The relay device includes a receiving unit that receives the packetized encoded data transmitted by the transmitting device, a memory that buffers the received encoded data, and a transmitting unit that transmits the packetized encoded data to the network. Including. Further, the relay device packets the received packet processing unit that packet-processes the packetized coded data to generate the coded bit stream, the recording medium that stores the coded bit stream, and the coded bit stream. A transmission packet processing unit may be included.

また、画像復号装置で復号された画像を表示する表示部を構成に追加することで、表示装置としても良い。その場合、表示部は、復号画像信号重畳部207により生成され、復号画像メモリ208に格納された復号画像信号を読み出して画面に表示する。 Further, the display device may be used by adding a display unit for displaying the image decoded by the image decoding device to the configuration. In that case, the display unit reads the decoded image signal generated by the decoded image signal superimposing unit 207 and stored in the decoded image memory 208 and displays it on the screen.

また、撮像部を構成に追加し、撮像した画像を画像符号化装置に入力することで、撮像装置としても良い。その場合、撮像部は、撮像した画像信号をブロック分割部101に入力する。 Further, by adding an image pickup unit to the configuration and inputting the captured image to the image coding device, the image pickup device may be used. In that case, the image pickup unit inputs the captured image signal to the block division unit 101.

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しても良いのは勿論のこと、ROM(リード・オンリー・メモリ)やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによって実現しても良い。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しても良いし、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しても良いし、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しても良い。 The above processing related to encoding and decoding may be realized as a transmission, storage, and receiving device using hardware, and is stored in a ROM (read-only memory), a flash memory, or the like. It may be realized by firmware or software such as a computer. The firmware program and software program may be recorded on a recording medium readable by a computer or the like and provided, or may be provided from a server via a wired or wireless network, or terrestrial or satellite digital broadcasting data broadcasting. May be provided as.

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。 The present invention has been described above based on the embodiments. Embodiments are examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible for each of these components and combinations of each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present invention. ..

100 画像符号化装置、 101 ブロック分割部、 102 インター予測部、 103 イントラ予測部、104 復号画像メモリ、 105 予測方法決定部、 106 残差信号生成部、 107 直交変換・量子化部、 108 ビット列符号化部、 109 逆量子化・逆直交変換部、 110 復号画像信号重畳部、 111 符号化情報格納メモリ、 200 画像復号装置、 201 ビット列復号部、 202 ブロック分割部、 203 インター予測部 204 イントラ予測部、 205 符号化情報格納メモリ、 206 逆量子化・逆直交変換部、 207 復号画像信号重畳部、 208 復号画像メモリ。 100 image coding device, 101 block division unit, 102 inter-prediction unit, 103 intra-prediction unit, 104 decoded image memory, 105 prediction method determination unit, 106 residual signal generation unit, 107 orthogonal conversion / quantization unit, 108-bit string code Quantization unit, 109 inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit, 110 decoded image signal superimposition unit, 111 coded information storage memory, 200 image decoding device, 201 bit string decoding unit, 202 block division unit, 203 inter prediction unit 204 intra prediction unit , 205 Coded information storage memory, 206 Inverse quantization / inverse orthogonal conversion section, 207 Decoded image signal superimposition section, 208 Decoded image memory.

Claims (1)

マージモードを用いた画像符号化装置であって、
空間マージ候補を含むマージ候補リストを構築するマージ候補リスト構築部と、
マージインデックスに基づいて前記マージ候補リストから1つの選択マージ候補を選択するマージ候補選択部と、
前記選択マージ候補が単予測の動き情報である場合、前記選択マージ候補をL0予測とL1予測からなる双予測の動き情報に変換する双予測変換部と、
符号化ブロックを4x4のサブブロックに分割し、前記サブブロック毎に前記双予測のL0予測の動き情報、前記双予測のL1予測の動き情報、前記双予測のL0予測とL1予測の両方の動き情報のいずれかを割り当てる動き情報割り当て部を有することを特徴とする画像符号化装置。
An image coding device that uses merge mode.
A merge candidate list construction unit that builds a merge candidate list that includes spatial merge candidates,
A merge candidate selection unit that selects one select merge candidate from the merge candidate list based on the merge index, and a merge candidate selection unit.
When the selected merge candidate is simple prediction motion information, a bi-prediction conversion unit that converts the selected merge candidate into bi-prediction motion information consisting of L0 prediction and L1 prediction,
The coded block is divided into 4x4 sub-blocks, and for each sub-block, the motion information of the L0 prediction of the twin prediction, the movement information of the L1 prediction of the twin prediction, and the movement of both the L0 prediction and the L1 prediction of the twin prediction. An image coding device having a motion information assigning unit for assigning any of the information.
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