JP2021005755A

JP2021005755A - Picture encoder, picture encoding method and picture encoding program

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Publication number: JP2021005755A
Application number: JP2019117515A
Authority: JP
Inventors: 徹熊倉; Toru Kumakura; 英樹竹原; Hideki Takehara; 博哉中村; Hiroya Nakamura; 智坂爪; Satoshi Sakazume; 福島　茂; Shigeru Fukushima; 茂福島; 宏之倉重; Hiroyuki Kurashige
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2039-06-25
Also published as: JP7354610B2

Abstract

To provide a technology for reducing the treatment capacity of intra-block copy.SOLUTION: An intra-block copy prediction part in a picture encoder includes a block vector candidate derivation part for deriving the block vector candidate of a processing object block in a processing object picture from encoding information stored in an encoding information storage memory, and a selection part for selecting a selection block vector from the block vector candidates. From multiple referenceable areas, a referenceable area including a prescribed position of a reference block referred by the selection block vector is determined, and for a second division reference block included in a referenceable area not including the prescribed position of the reference block, a prescribed value is set as the prediction value of the processing object block.SELECTED DRAWING: Figure 43

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).

特許文献１には符号化・復号対象のブロックに隣接する復号済みの画素を用いて予測画像を得るイントラ予測技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses an intra-prediction technique for obtaining a predicted image using decoded pixels adjacent to a block to be encoded / decoded.

特開２００９−２４６９７５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-246975

しかしながら、特許文献１の技術は符号化・復号対象のブロックに隣接する復号済みの画素のみを予測に用いるものであり、予測効率が悪い。 However, the technique of Patent Document 1 uses only the decoded pixels adjacent to the block to be encoded / decoded for prediction, and the prediction efficiency is poor.

上記課題を解決する本発明のある態様では、符号化情報格納メモリに格納された符号化情報から処理対象ピクチャ内の処理対象ブロックのブロックベクトル候補を導出するブロックベクトル候補導出部と、前記ブロックベクトル候補から選択ブロックベクトルを選択する選択部と、複数の参照可能領域から、前記選択ブロックベクトルにより参照する参照ブロックの所定位置を含む参照可能領域を決定し、前記参照ブロックの所定位置を含む前記参照可能領域に含まれる第１の分割参照ブロックに対しては、前記参照ブロックの参照位置に基づいて前記処理対象ピクチャ内の復号済み画素を、前記処理対象ブロックの予測値として復号画像メモリ部から取得し、前記参照ブロックの所定位置を含まない参照可能領域に含まれる第２の分割参照ブロックに対しては、所定値を前記処理対象ブロックの予測値とする参照領域境界補正部と、を備える。 In one aspect of the present invention that solves the above problems, a block vector candidate derivation unit for deriving a block vector candidate of a block to be processed in a picture to be processed from coded information stored in a coded information storage memory, and the block vector From the selection unit that selects the selection block vector from the candidates and the plurality of referenceable areas, the referenceable area including the predetermined position of the reference block to be referenced by the selection block vector is determined, and the reference including the predetermined position of the reference block is determined. For the first divided reference block included in the possible area, the decoded pixels in the process target picture are acquired from the decoded image memory unit as the predicted value of the process target block based on the reference position of the reference block. The second divided reference block included in the referable area that does not include the predetermined position of the reference block is provided with a reference area boundary correction unit whose predetermined value is a predicted value of the processing target block.

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 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要素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 unit 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. 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更新処理手順における、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 update processing procedure. 履歴予測動きベクトル候補更新処理手順における、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 update 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. イントラブロックコピーの有効参照領域を説明する図である。It is a figure explaining the effective reference area of an intrablock copy. 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 in the case 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 the merge difference motion vector. 図１のイントラ予測部１０３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 intra prediction unit 103 of FIG. 図２のイントラ予測部２０４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 intra prediction unit 204 of FIG. イントラブロックコピー予測部３５２のブロック図である。It is a block diagram of an intra block copy prediction unit 352. イントラブロックコピー予測部３６２のブロック図である。It is a block diagram of an intra block copy prediction unit 362. イントラブロックコピー予測部３５２の予測イントラブロックコピー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 prediction intra block copy processing of the intra block copy prediction unit 352. イントラブロックコピー予測部３６２の予測イントラブロックコピー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 prediction intra block copy processing of the intra block copy prediction unit 362. マージイントラブロックコピー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 merge intra block copy processing. 予測イントラブロックコピーのブロック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 block vector mode derivation processing of the prediction intra block copy. 参照位置補正部３８０及び参照位置補正部４８０の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the reference position correction part 380 and the reference position correction part 480. 参照位置を補正する様子を示す図である。It is a figure which shows the state of correcting a reference position. 参照可能領域を矩形状とした場合の左上および右下の位置を説明する図である。It is a figure explaining the position of the upper left and the lower right when the referenceable area is rectangular. 参照可能領域が矩形でない部分の参照位置を補正する処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of correcting the reference position of the part where a referenceable area is not rectangular. 参照位置を補正する様子を示す図である。It is a figure which shows the state of correcting a reference position. 参照位置補正部３８０及び参照位置補正部４８０の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the reference position correction part 380 and the reference position correction part 480. 参照可能領域を２つに分解する様子を説明する図である。It is a figure explaining the state of decomposing the referenceable area into two. 参照可能領域を２つに分解し、それぞれの参照位置を補正する処理を説明する図である。It is a figure explaining the process which decomposes a referenceable area into two, and corrects each reference position. 符号化ツリーブロック単位をイントラブロックコピー基準ブロックとしたときの参照領域のメモリ空間を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the memory space of the reference area when the coded tree block unit is an intra block copy reference block. 符号化ツリーブロックを４分割した単位をイントラブロックコピー基準ブロックとして、有効参照領域を決定するときの参照領域のメモリ空間を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the memory space of a reference area at the time of determining an effective reference area, using the unit which divided the coded tree block into four as an intra block copy reference block. 参照領域境界補正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 reference area boundary correction procedure. 符号化ツリーブロック単位をイントラブロックコピー基準ブロックとしたときの、参照ブロックのメモリ空間上の分割を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the division in memory space of a reference block when the coded tree block unit is an intra block copy reference block. 符号化ツリーブロックを４分割した単位をイントラブロックコピー基準ブロックとして、有効参照領域を決定するときの、参照ブロックのメモリ空間上の分割を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the division in the memory space of a reference block when the effective reference area is determined using the unit which divided the coded tree block into four as an intra block copy reference block.

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では、ツリーブロックのサイズを１２８ｘ１２８画素としているが、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。ツリーブロックを再帰的に分割した後の、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。ここでは、ツリーブロックの最大サイズを１２８ｘ１２８画素、ツリーブロックの最小サイズを１６×１６画素とする。また、符号化ブロックの最大サイズを６４ｘ６４画素、符号化ブロックの最小サイズを４ｘ４画素とする。 <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. In FIG. 4, the size of the tree block is 128 x 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 is recursively divided 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. Here, the maximum size of the tree block is 128 x 128 pixels, and the minimum size of the tree block is 16 x 16 pixels. Further, the maximum size of the coded block is 64x64 pixels, and the minimum size of the coded block is 4x4 pixels.

＜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 decoded images, image signals, tree blocks, blocks, coded blocks, 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.

＜イントラブロックコピー予測＞
イントラブロックコピー（Intra Block Copy）予測は、処理対象ピクチャにおける復号済みの画素を予測値として参照し、処理対象ブロックを符号化／復号する処理である。そして、処理対象ブロックから参照する画素までの距離は、ブロックベクトルで表す。ブロックベクトルは処理対象ピクチャを参照し、参照ピクチャは一意に定まるため、参照インデックスは不要である。ブロックベクトルと動きベクトルの違いは、参照するピクチャが処理対象ピクチャか処理済みピクチャかである。また、ブロックベクトルは、適応動きベクトル解像度（AMVR）を用いて、1画素精度または4画素精度を選択できる。 <Intrablock copy prediction>
Intra Block Copy prediction is a process of encoding / decoding a block to be processed by referring to a decoded pixel in a picture to be processed as a predicted value. Then, the distance from the processing target block to the reference pixel is represented by a block vector. Since the block vector refers to the picture to be processed and the reference picture is uniquely determined, the reference index is unnecessary. The difference between the block vector and the motion vector is whether the referenced picture is a processed picture or a processed picture. In addition, the block vector can be selected from 1-pixel accuracy or 4-pixel accuracy using the adaptive motion vector resolution (AMVR).

イントラブロックコピーでは、予測イントラブロックコピーモードと、マージイントラブロックコピーモードの２つのモードを選択可能である。 In the intra-block copy, two modes, a predictive intra-block copy mode and a merge intra-block copy mode, can be selected.

予測イントラブロックコピーモードは、処理済みの情報から導出する予測ブロックベクトルと、差分ブロックベクトルから、処理対象ブロックのブロックベクトルを決定するモードである。予測ブロックベクトルは、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロックと、予測ブロックベクトルを特定するためのインデックスから導出する。予測ブロックベクトルを特定するためのインデックス、差分ブロックベクトルはビットストリームで伝送する。 The prediction intra-block copy mode is a mode in which the block vector of the block to be processed is determined from the prediction block vector derived from the processed information and the difference block vector. The prediction block vector is derived from the processed block adjacent to the processing target block and the index for identifying the prediction block vector. The index and difference block vector for specifying the predicted block vector are transmitted as a bit stream.

マージイントラブロックコピーモードは、差分動きベクトルを伝送せずに、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロックのイントラブロックコピー予測情報から、処理対象ブロックのイントラブロックコピー予測情報を導出するモードである。 The merge intra-block copy mode is a mode in which the intra-block copy prediction information of the processing target block is derived from the intra-block copy prediction information of the processed block adjacent to the processing target block without transmitting the differential motion vector.

＜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 processing target block or a block belonging to the processed image and located at the same position as or near (near) the processing target block, and a 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. In this mode, the inter-prediction information of the block to be processed is derived 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>
In the affine transformation motion compensation, the coding block is divided into sub-blocks of a predetermined unit, and the motion vector is set individually for each sub-block to perform the motion compensation. The motion vector of each sub-block is derived from the inter-prediction information of the processed block adjacent to the processing target block or the block belonging to the processed image and located at the same position as or near (near) the processing target 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 predictive motion vector mode and 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符号化／復号するためのシンタックス（符号化ビット列の構文規則）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、イントラブロックコピー予測であるかを示すフラグであるpred_mode_ibc_flagを符号化／復号する。イントラブロックコピー予測である場合（pred_mode_ibc_flag=1）は、merge_flagを符号化／復号する。merge_flagは、マージイントラブロックコピーモードとするか、予測イントラブロックコピーモードとするかを示すフラグである。マージイントラブロックコピーモードである場合（merge_flag=1）は、マージインデックスmerge_idxを符号化／復号する。イントラブロックコピー予測でない場合（pred_mode_ibc_flag=0）、通常イントラ予測とし、通常イントラ予測の情報intra_pred_modeを符号化／復号する。 <Syntax of coded block>
The syntax (syntax rule of the coded bit string) for encoding / decoding 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 pred_mode_ibc_flag, which is a flag indicating whether or not it is an intra block copy prediction, is encoded / decoded. In the case of intra-block copy prediction (pred_mode_ibc_flag = 1), merge_flag is encoded / decoded. merge_flag is a flag indicating whether to use the merge intrablock copy mode or the predicted intrablock copy mode. In the merge intrablock copy mode (merge_flag = 1), the merge index merge_idx is encoded / decrypted. If it is not an intra-block copy prediction (pred_mode_ibc_flag = 0), it is regarded as a normal intra-prediction, and the information intra_pred_mode of the normal intra-prediction is encoded / decoded.

インター予測の場合にはmerge_flagを符号化／復号する。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を符号化／復号する。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を符号化／復号する。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。 In the case of inter-prediction, merge_flag is encoded / decoded. 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 encoded / decoded. When applying the subblock prediction motion vector mode (inter_affine_flag = 1), encode / decode 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regular_merge_flagを符号化／復号する。regular_merge_flagは、通常マージモードを適用するか否かを示すフラグである。通常マージモードの場合（regular_merge_flag=1）、通常マージモードのマージインデックスmerge_idxを符号化／復号する。一方、通常マージモードでない場合（regular_merge_flag=0）、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merge_subblock_flagを符号化／復号する。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を符号化／復号する。一方、サブブロックマージモードでない場合（merge_subblock_flag=0）、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を符号化／復号する。 On the other hand, in the case of the merge mode (merge_flag = 1), the regular_merge_flag in FIG. 12B is encoded / decoded. The regular_merge_flag is a flag indicating whether or not to apply the normal merge mode. In the case of normal merge mode (regular_merge_flag = 1), the merge index merge_idx in normal merge mode is encoded / decrypted. On the other hand, when it is not in the normal merge mode (regular_merge_flag = 0), the flag merge_subblock_flag indicating whether or not to apply the subblock merge mode is encoded / decrypted. In subblock merge mode (merge_subblock_flag = 1), the merge index merge_subblock_idx is encoded / decrypted. On the other hand, when it is not in the subblock merge mode (merge_subblock_flag = 0), the direction to divide the block merge_triangle_split_dir and the merge triangular indexes merge_triangle_idx0 and merge_triangle_idx1 are encoded / decoded for each of the two divided partitions.

図１３に各シンタックス要素の値と、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,regular_merge_flag=1は、通常マージモード（Merge Mode）に対応する。merge_flag=1,regular_merge_flag=0,merge_subblock_flag=0は、三角マージモード（Triangle Merge Mode）に対応する。merge_flag=1,regular_merge_flag=0,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 and regular_merge_flag = 1 correspond to the normal merge mode (Merge Mode). merge_flag = 1, regular_merge_flag = 0, merge_subblock_flag = 0 correspond to Triangle Merge Mode. merge_flag = 1, regular_merge_flag = 0, merge_subblock_flag = 1 correspond 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 device 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. In addition, 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 coding 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 a predicted image signal corresponding to the selected inter-prediction mode and the selected inter-prediction mode is 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。イントラ予測は、復号画像メモリ１０４に格納されている処理対象符号化ブロックと同一の画像信号の、復号済みの領域から予測画像信号を作成し、予測方法決定部１０５に供給する。イントラ予測部１０３の詳細な構成と動作は後述する。 The intra prediction unit 103 performs intra prediction of the coded block to be processed. In the intra prediction, a predicted image signal is created from the decoded area of the same image signal as the processing target coded block stored in the decoded image memory 104, and is supplied to the prediction method determination unit 105. The detailed configuration and operation of the intra prediction unit 103 will be described later.

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。また、復号画像メモリに格納されている復号画像を、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. Further, 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 transformation / 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を符号化する。予測モードがイントラ予測（PRED_INTRA）の場合、イントラブロックコピーか否かを判別するフラグ（pred_mode_ibc_flag）を符号化する。イントラブロックコピーの場合は、マージモードならばマージインデックス、マージモードでないならば予測ブロックベクトルインデックス、差分ブロックベクトル等の符号化情報を規定のシンタックス（符号化ビット列の構文規則）に従って符号化し、第１の符号化ビット列を生成する。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（符号化ビット列の構文規則）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, the prediction mode PredMode and the division mode PartMode for each coding block are encoded. When the prediction mode is intra prediction (PRED_INTRA), a flag (pred_mode_ibc_flag) for determining whether or not it is an intra block copy is encoded. In the case of intra-block copy, the coding information such as the merge index in the merge mode, the predicted block vector index in the merge mode, and the difference block vector is encoded according to the specified syntax (the syntax rule of the encoded bit string), and the first Generates a coded bit string of 1. In the case of inter-prediction (PRED_INTER), the flag to determine whether it is in merge mode, sub-block merge flag, merge index in merge mode, inter-prediction mode in case of non-merge mode, predicted motion vector index, information about differential motion vector , Subblock predictive motion vector flags and other coding information are encoded according to the specified syntax (coded bit string syntax rules) described later to generate a first coded bit string. Further, the bit string coding unit 108 entropy-encodes the orthogonal conversion and the quantized residual signal according to the specified syntax 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, 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 coded 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を復号する。イントラ予測（PRED_INTRA）の場合、イントラブロックコピーか否かを判別するフラグ（pred_mode_ibc_flag）を復号する。イントラブロックコピーの場合は、マージモードならばマージインデックス、マージモードでないならば予測ブロックベクトルインデックス、差分ブロックベクトル等の符号化情報を規定のシンタックス（符号化ビット列の構文規則）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。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, the prediction mode PredMode and the division mode PartMode for determining whether to perform inter-prediction (PRED_INTER) or intra-prediction (PRED_INTRA) for each coded block are decoded. In the case of intra prediction (PRED_INTRA), the flag (pred_mode_ibc_flag) for determining whether or not it is an intra block copy is decoded. In the case of intra-block copy, the coding information such as the merge index in the merge mode, the predicted block vector index in the merge mode, and the difference block vector is decoded according to the specified syntax (syntax rule of the coded bit string) and coded. The syntax information is supplied to the inter-prediction unit 203, the intra-prediction unit 204, and the coded information storage memory 205. In the case of inter-prediction (PRED_INTER), the flag that determines whether or not it is in merge mode, in the case of merge mode, the merge index, subblock merge flag, in the case of predictive motion vector mode, the inter-predictive mode, predicted motion vector index, differential motion. The coded information regarding the vector, the sub-block prediction motion vector flag, and the like is decoded according to the specified syntax described later, and the coded information is supplied to the inter-prediction unit 203 or 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. A plurality of predicted motion vector candidates are derived using the conversion information and registered in the predicted motion vector candidate list described later, and a bit string decoding is performed from the plurality of predicted motion vector candidates registered in the predicted 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 coded 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 coding information of the already decoded coding block stored in the coding 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 index refIdxL0 [xP] [yP], refIdxL1 [xP] [yP], L0, L1 motion vector 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 coded 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 / inverse orthogonal conversion unit 206 performs inverse orthogonal conversion and inverse quantization on the orthogonal conversion / quantization residual signal decoded by the bit string decoding unit 201, and is subjected to inverse orthogonal conversion / inverse quantization. Residual 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 inverse quantized 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の分割処理を再帰的に行う（ステップＳ１１０４）。 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. 6 601 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 division process of FIG. 7 is recursively performed for each block divided in step S1101 (step S1104).

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 terminated (step S1211), and the block returns to the upper layer.

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６の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６の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 602 of FIG. 6, and as a result of step S1205, the processing target block is divided into two horizontal divisions as shown in 604 of FIG. Will be done.

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６の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６の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 603 of FIG. 6, and as a result of step S1208, the processing target block is divided into three horizontal divisions as shown in 605 of FIG. Will be done.

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２−３分割処理を再帰的に実行する（ステップＳ１２１０）。 After executing any one 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. For each of the divided blocks, the 2-3 division process of FIG. 8 is recursively executed (step S1210).

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.

＜イントラ予測＞
実施の形態に係るイントラ予測方法は、図１の動画像符号化装置のイントラ予測部１０３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。 <Intra forecast>
The intra prediction method according to the embodiment is carried out by the intra prediction unit 103 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トラ予測方法について、図面を用いて説明する。イントラ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 intra prediction method according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The intra prediction method is carried out in either coding or decoding processing in units of coded blocks.

＜符号化側のイントラ予測部１０３の説明＞
図４１は図１の動画像符号化装置のイントラ予測部１０３の詳細な構成を示す図である。通常イントラ予測部３５１は、処理対象の符号化ブロックに隣接する復号済み画素から、通常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に通常イントラ予測の例を示す。図１０（ａ）は、通常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。 <Explanation of Intra Prediction Unit 103 on the Encoding Side>
FIG. 41 is a diagram showing a detailed configuration of the intra prediction unit 103 of the moving image coding device of FIG. The normal intra prediction unit 351 generates a prediction image signal by normal intra prediction from decoded pixels adjacent to a coded block to be processed, selects a suitable intra prediction mode from a plurality of intra prediction modes, and selects the appropriate intra prediction mode. The predicted intra prediction mode selected and the predicted image signal corresponding to the selected intra prediction mode are supplied to the prediction method determination unit 105. FIG. 10 shows an example of normal intra-prediction. FIG. 10A shows the correspondence between the prediction direction of the normal 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 block to be processed, 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.

イントラブロックコピー予測部３５２は、復号画像メモリ１０４から処理対象の符号化ブロックと同一の画像信号の復号済み領域を取得し、イントラブロックコピー処理により、予測画像信号を生成し、予測方法決定部１０５に供給する。イントラブロックコピー予測部３５２の詳細な構成と処理については後述する。 The intra-block copy prediction unit 352 acquires a decoded area of the same image signal as the coded block to be processed from the decoded image memory 104, generates a prediction image signal by the intra-block copy processing, and determines the prediction method 105. Supply to. The detailed configuration and processing of the intra-block copy prediction unit 352 will be described later.

＜復号側のイントラ予測部２０４の説明＞
図４２は図２の動画像復号装置のイントラ予測部２０４の詳細な構成を示す図である。 <Explanation of Intra Prediction Unit 204 on the Decoding Side>
FIG. 42 is a diagram showing a detailed configuration of the intra prediction unit 204 of the moving image decoding device of FIG.

通常イントラ予測部３６１は、処理対象の符号化ブロックに隣接する復号済み画素から、通常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得る。この予測画像信号がスイッチ３６４を経由して復号画像信号重畳部２０７に供給される。図４２の通常イントラ予測部３６１の処理は、図４１の通常イントラ予測部３５１に対応するものであるため、詳細の説明を省略する。 The normal intra prediction unit 361 generates a prediction image signal by normal intra prediction from the decoded pixels adjacent to the coded block to be processed, selects a suitable intra prediction mode from a plurality of intra prediction modes, and selects the appropriate intra prediction mode. The predicted image signal corresponding to the selected intra prediction mode and the selected intra prediction mode is obtained. This predicted image signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207 via the switch 364. Since the processing of the normal intra prediction unit 361 of FIG. 42 corresponds to the normal intra prediction unit 351 of FIG. 41, detailed description thereof will be omitted.

イントラブロックコピー予測部３６２は、復号画像メモリ２０８から処理対象の符号化ブロックと同一の画像信号の復号済み領域を取得し、イントラブロックコピー処理により、予測画像信号を得る。この予測画像信号がスイッチ３６４を経由して復号画像信号重畳部２０７に供給される。イントラブロックコピー予測部３６２の詳細な構成と処理については後述する。 The intra-block copy prediction unit 362 acquires a decoded area of the same image signal as the coded block to be processed from the decoded image memory 208, and obtains the predicted image signal by the intra-block copy processing. This predicted image signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207 via the switch 364. The detailed configuration and processing of the intra-block copy prediction unit 362 will be described later.

＜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 apparatus 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 sub-block 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。 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.

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。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 sub-block merge mode derivation unit 404 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 motion compensation prediction unit 406 via the switch 408. 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 a 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。 <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.

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）。 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). Calculate 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. 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 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 deriving unit 301 of the moving image coding device and the normal predicted motion vector mode deriving 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の導出処理手順の詳細の説明は省略する。 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 flag 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 detailed description of the derivation processing procedure in step S303 will be omitted.

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の登録処理手順の詳細については図２９のフローチャートを用いて後述する。 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 details of the registration processing procedure in step S304 will be described 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 The mergeCandList has a list structure, and has a merge index indicating the location inside the merge candidate list and a storage area for storing the merge candidates corresponding to the indexes 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 spatial merge candidate derivation unit 341 and the spatial 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 spatial merge candidate A or B or 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説明を省略する。 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 predFlag L0Col 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 omitted.

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３８のフローチャートを用いて後述する。 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 later using the flowchart of FIG. 38.

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２９のフローチャートを用いて後述する。 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 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, it is registered in the merge candidate list mergeCandList. The number of merge candidates numCurrMergeCand is up to the maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand, and additional merge candidates are derived and registered 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.

＜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２６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. 26 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 there is inter-prediction information with the same value as hMvpCand, 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２６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. 26). Empty all the elements of the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList at the beginning of the slice, and set the value of the number of historical prediction motion vector candidates registered in the historical 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２６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. 26).

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２６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. 26).

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２６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２６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２６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. 26). 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 as 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. 26). If the inter-prediction information candidate hMvpCand to be registered exists, the process of step S2105 or less is performed (step S2104: YES in FIG. 26).

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２６のステップＳ２１０５）。図２７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２７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２７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２７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２７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２７のステップＳ２１２３）。同一の場合（図２７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２７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２７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. 26). FIG. 27 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. 27), 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. 27. , 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. 27), the process of step S2123 is repeated from 0 to NumHmvpCand-1 in the historical predicted motion vector index hMvpIdx (step in FIG. 27). 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 counting from 0, is the same as the inter-prediction information candidate hMvpCand (step S2123 in FIG. 27). If they are the same (step S2123: YES in FIG. 27), 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 removeIdx index to be deleted. The element confirmation process ends. If they are not the same (step S2123: NO in FIG. 27), 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. 27). ..

再び図２６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２６のステップＳ２１０６）。図２８は図２６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２８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２８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２８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２８のステップＳ２１４３）、iを１インクリメントする（図２８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２８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２８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２８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. 26 again, the elements of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList are shifted and added (step S2106 of FIG. 26). FIG. 28 is a flowchart of the element shift / addition processing procedure of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList in step S2106 of FIG. 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 compares whether or not the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists is TRUE (true) or NumHmvpCand is 6 (step S2141 in FIG. 28). 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. 28), 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. 28). By copying the elements of HMVPCandList [i] to HMVPCandList [i-1], the elements are shifted forward (step S2143 in FIG. 28) and i is incremented by 1 (steps S2142 to S2144 in FIG. 28). 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. 28). 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 processing 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. 28), 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 historical prediction motion vector candidate list without excluding the elements (step S2146 in FIG. 28). 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３１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３１（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３１（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３１（ｃ））。 FIG. 31 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. 31 (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. 31 (b)). , The update of the history prediction motion vector candidate list HMVPCandList is completed (Fig. 31 (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２９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. 29 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２９のステップＳ２２０１：ＮＯ）、図２９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２９のステップＳ２２０１：ＹＥＳ）、図２９のステップＳ２２０２からＳ２２０９の処理を行う。 When the current number of predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is equal to or greater than the maximum number of elements in the predicted motion vector candidate list mvpListLX (here, 2) or the number of historical predicted motion vector candidates is 0 (step S2201: in FIG. 29). NO), the process of steps S2202 to S2209 of FIG. 29 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. 29). YES), the processes of steps S2202 to S2209 of FIG. 29 are performed.

続いて、インデックスｉが１から、４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２９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２９のステップＳ２２０３：ＮＯ）、図２９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２９のステップＳ２２０３：ＹＥＳ）、図２９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 1 to 4 and the number of historical prediction motion vector candidates NuMHmvpCand, whichever is smaller (steps S2202 to S2209 of FIG. 29). 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 S2203: NO in FIG. 29), the processing of steps S2204 to S2209 in FIG. 29 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. 29), the processes after step S2204 in FIG. 29 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２９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２９のステップＳ２２０５：ＮＯ）、図２９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２９のステップＳ２２０５：ＹＥＳ）、図２９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 0 and 1 (L0 and L1) in Y, respectively (steps S2204 to S2208 in FIG. 29). 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. 29), the processing of steps S2206 to S2209 in FIG. 29 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. 29), the processes after step S2206 in FIG. 29 are performed.

続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[NumHmvpCand - 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２９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リストの０から数えて(NumHmvpCand-i)番目の要素HmvpCandList[[NumHmvpCand - i]のLYの動きベクトルを追加し（図２９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[NumHmvpCand - 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２９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 [NumHmvpCand --i] is the same as the reference index refIdxLX of the encoded / decoded motion vector (step S2206: YES in FIG. 29), the predicted motion vector candidate. As the last element of the list, numCurrMvpCand th element mvpListLX [numCurrMvpCand] counting from 0 in the predicted motion vector candidate list (NumHmvpCand-i) th element HmvpCandList [[NumHmvpCand-] The motion vector of LY of i] is added (step S2207 in FIG. 29), and the number of current predicted motion vector candidates numCurrMvpCand is incremented by 1. If the reference index of LY in the historical prediction motion vector candidate list HmvpCandList [NumHmvpCand --i] is not the same as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded / decoded (step S2206: NO in FIG. 29), the additional processing of step S2207 is performed. skip.

以上の図２９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２９のステップＳ２２０４〜Ｓ２２０８）。 The above processes of steps S2205 to S2207 of FIG. 29 are performed at both L0 and L1 (steps S2204 to S2208 of FIG. 29).

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４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２９のステップＳ２２０２〜Ｓ２２０９）。 When the index i is incremented by 1 and the index i is 4 or less than the smaller value of the number of historical prediction motion vector candidates NuMHmvpCand, the processes after step S2203 are performed again (steps S2202 to S2209 in FIG. 29).

＜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Ｓ４０３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３０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 S403 in 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. 30 is a flowchart illustrating a history merge candidate derivation processing procedure.

まず、初期化処理を行う（図３０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. 30). 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３０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３０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３０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３０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. 30 is repeated from this initial value to NuMHmvpCand (steps S2302 to S2311 in FIG. 30). 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 the elements in the merge candidate list. The process ends (step S2303: NO in FIG. 30). 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. 30), the processes after step S2304 are performed.

まず、sameMotionにFALSE（偽）の値を設定する（図３０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３０のステップＳ２３０６、Ｓ２３０７の処理を行う（図３０のＳ２３０５〜Ｓ２３０８）。 First, a FALSE value is set in sameMotion (step S2304 in FIG. 30). Subsequently, the initial value of the index i is set to 0, and the processes of steps S2306 and S2307 of FIG. 30 are performed from this initial value to 1 (S2305 to S2308 of FIG. 30).

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３０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３０のステップＳ２３０６：ＹＥＳ）、sameMotionおよびisPruned[i]共にTRUE（真）を設定する（図３０のステップＳ２３０７）。同じ値でない場合（図３０のステップＳ２３０６：ＮＯ）、ステップＳ２３０７の処理をスキップする。図３０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３０のステップＳ２３０９）、sameMotionが FALSE（偽）の場合（図３０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３０のステップＳ２３１０）。インデックスhMvpIdxを１インクリメントし（図３０のステップＳ２３０２）、図３０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. 30). 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. 30), TRUE (true) is set for both sameMotion and isPruned [i] (step S2307 in FIG. 30). If the values are not the same (step S2306: NO in FIG. 30), the process of step S2307 is skipped. When the iterative processing from step S2305 to step S2308 in FIG. 30 is completed, it is compared whether or not sameMotion is FALSE (false) (step S2309 in FIG. 30), and when sameMotion is FALSE (false) (step S2309 in FIG. 30: 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. 30). The index hMvpIdx is incremented by 1 (step S2302 in FIG. 30), and the iterative processing of steps S2302 to S2311 in FIG. 30 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Ｓ４０４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３８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 S404 of 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. 38 is a flowchart illustrating the procedure for deriving the average merge candidate.

まず、初期化処理を行う（図３８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. 38). 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３８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３８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. 38). 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 the elements in the merge candidate list. The process ends (step S1304 in FIG. 38). 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 of 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３８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３８のステップＳ１３０６からＳ１３１４）。 It is determined whether 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 both invalid (step S1305 in FIG. 38), and both are invalid. In that case, move 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. 38).

mergeCandList[i]のLX予測が有効であるかを判定する（図３８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３８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３８のステップＳ１３０９）。図３８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３８のステップＳ１３１０）。図３８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３８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３８のステップＳ１３１２）。図３８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３８のステップＳ１３１２）。 It is determined whether the LX prediction of mergeCandList [i] is valid (step S1307 of FIG. 38). 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. 38). 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. 38). In step S1308 of FIG. 38, 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 valid (step S1310 in FIG. 38). If the LX prediction of mergeCandList [i] is not valid in step S1307 of FIG. 38, it is determined whether or not the LX prediction of mergeCandList [j] is valid (step S1311 of FIG. 38). 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 to enable the LX prediction of the averageCand (step S1312 in FIG. 38). In step S1311 of FIG. 38, 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. 38).

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３８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 of the merge candidate list, and the numCurrMergeCand is incremented by 1 (step S1315 in FIG. 38). 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.

＜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. A prediction signal is generated after the signal is acquired.

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 averages of the biprediction is 1: 1, but weighted averages may be performed using other ratios. 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３３〜図３４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, 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). 33 to 34 are diagrams for explaining motion compensation prediction in L0 prediction (single prediction).

図３３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３３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３３および図３４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. 33 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. 33 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 the L0 prediction in FIGS. 33 and 34 can be replaced with the reference picture for the 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３５〜図３７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３５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３６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３７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. 35 to 37 are diagrams for explaining motion compensation prediction in bi-prediction. FIG. 35 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. 36 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 processing target picture in the bi-prediction. FIG. 37 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。

＜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。 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.

<Merge differential motion vector (MMVD)>
A differential motion vector can be added to the motion vectors of the top two merge candidates (merge candidates with merge indexes 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３９（ａ）および図３９（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 to add the motion vector. These indexes are defined as shown in the tables shown in FIGS. 39 (a) and 39 (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４０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. 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 merged 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、
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( -131072, 131071, 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、値xが正の場合１、値xが０の場合０、値xが負の場合−１となる。Abs(x)は値xの絶対値を返す関数である。また、>>は左側の被演算数を右側の被演算数のビット数分右にビットシフトすることを示すビット演算子である。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 merged difference 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), then X = 0, Y = 1 (step S4420), and the merged difference 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 merge differential motion vector mMvdLY is
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 (-131072, 131071, 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, which is 1 when the value x is positive, 0 when the value x is 0, and -1 when the value x is negative. Abs (x) is a function that returns the absolute value of the value x. >> is a bit operator indicating that the operand on the left side is bit-shifted to the right by the number of bits of the operand on the right side. 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３９（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. 39 (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３９（ａ）や図３９（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. 39 (a) and 39 (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 + offset - ( mvX >= 0 ) ) >> rightShift ) << leftShift
と丸め処理される。ただし、rightShift=0の場合は、offset=0となる。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, the motion vectors of the derived candidates 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 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 + offset-(mvX> = 0)) >> rightShift) << leftShift
Is rounded. However, when rightShift = 0, offset = 0. 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1/4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、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1/16画素精度の場合はMvShift=-2であり、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, the resolution is different from the above-mentioned normal predicted motion vector mode. That is, in the Affin inheritance prediction motion vector candidate derivation units 361 and 461, the Affin construction prediction motion vector candidate derivation units 362 and 462, and the Affin same prediction motion vector candidate derivation units 363 and 463, the motion vectors of the derived candidates have resolutions. 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 1/4 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 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 1/16 pixel accuracy, MvShift = -2, and when the resolution of the motion vector is 1 pixel accuracy, MvShift = 2. According to the above formula, each of the x and y components of mvX is processed.

＜イントラブロックコピー（ＩＢＣ）＞
図３２を参照してイントラブロックコピーの有効参照領域を説明する。図３２（ａ）は符号化ツリーブロック単位をイントラブロックコピー基準ブロックとして、有効参照領域を決定する場合の例である。図３２（ａ）の５００、５０１、５０２、５０３、５０４は符号化ツリーブロックであり、５０４が処理対象の符号化ツリーブロックである。５０５は、処理対象符号化ブロックである。符号化ツリーブロックの処理順は、５００、５０１、５０２、５０３、５０４の順とする。この場合、処理対象符号化ブロック５０５を含む符号化ツリーブロック５０４の直前に処理された３つの符号化ツリーブロック５０１、５０２、５０３を処理対象符号化ブロック５０５の有効参照領域とする。符号化ツリーブロック５０１より前に処理された符号化ツリーブロック、及び処理対象符号化ブロック５０５より前に処理が完了しているか否かに関わらず、処理対象符号化ブロック５０５を含む符号化ツリーブロック５０４に含まれる領域はすべて無効参照領域とする。 <Intrablock copy (IBC)>
The effective reference area of the intra-block copy will be described with reference to FIG. FIG. 32A is an example in which the effective reference area is determined by using the coded tree block unit as the intra-block copy reference block. Reference numerals 500, 501, 502, 503, and 504 in FIG. 32A are coded tree blocks, and 504 is a coded tree block to be processed. Reference numeral 505 is a coded block to be processed. The processing order of the coded tree blocks is 500, 501, 502, 503, 504. In this case, the three coding tree blocks 501, 502, and 503 processed immediately before the coding tree block 504 including the processing target coding block 505 are set as effective reference areas of the processing target coding block 505. A coded tree block processed before the coded tree block 501, and a coded tree block containing the process target coded block 505 regardless of whether or not the processing is completed before the process target coded block 505. All areas included in 504 are invalid reference areas.

図３２（ｂ）は、符号化ツリーブロックを４分割した単位をイントラブロックコピー基準ブロックとして、有効参照領域を決定する場合の例である。図３２（ｂ）の５１５、５１６は符号化ツリーブロックであり、５１６が処理対象の符号化ツリーブロックである。符号化ツリーブロック５１５は５０６、５０７、５０８、５０９に４分割され、５１６は５１０、５１１、５１２、５１３に４分割される。５１４は処理対象符号化ブロックである。イントラブロックコピー基準ブロックの処理順は、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３の順とする。この場合、処理対象符号化ブロック５１４を含むイントラブロックコピー基準ブロック５１１の直前に処理された３つのイントラブロックコピー基準ブロック５０８、５０９、５１０を処理対象符号化ブロック５１４の有効参照領域とする。イントラブロックコピー基準ブロック５０８より前に処理された符号化ツリーブロック、及び処理対象符号化ブロック５１４より前に処理が完了しているか否かに関わらず、処理対象符号化ブロック５１４を含むイントラブロックコピー基準ブロック５１１に含まれる領域はすべて無効参照領域とする。 FIG. 32B is an example in which the effective reference area is determined by using the unit obtained by dividing the coded tree block into four as the intra-block copy reference block. Reference numerals 515 and 516 in FIG. 32B are coded tree blocks, and 516 is a coded tree block to be processed. The coded tree block 515 is divided into 506, 507, 508, and 509, and 516 is divided into 510, 511, 512, and 513. Reference numeral 514 is a coded block to be processed. The processing order of the intra-block copy reference block is 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513. In this case, the three intra-block copy reference blocks 508, 509, and 510 processed immediately before the intra-block copy reference block 511 including the processing target coding block 514 are set as the effective reference area of the processing target coding block 514. Intra-block copy Intra-block copy including the coded tree block processed before the reference block 508 and the coded block 514 to be processed, regardless of whether the processing is completed before the coded block 514 to be processed. All the areas included in the reference block 511 are invalid reference areas.

＜参照領域のメモリ空間＞
参照領域の処理済み画像を記憶するメモリ空間について説明する。図５７は、符号化ツリーブロック単位をイントラブロックコピー基準ブロックとしたときの参照領域のメモリ空間を説明するための図である。図５７（ａ）の５００，５０１，５０２，５０３，５０４，５０５は符号化ツリーブロックである。符号化ツリーブロック５０３は処理対象の符号化ツリーブロックである。符号化ツリーブロック５００，符号化ツリーブロック５０１，符号化ツリーブロック５０２，処理済の符号化ツリーブロックであり、処理対象の符号化ツリーブロック５０３の参照領域に相当する。符号化ツリーブロック５０４，５０５は未処理の符号化ツリーブロックである。図５７（ａ）の６００，６０１，６０２，６０３は、メモリ空間であり、メモリ空間６００は符号化ツリーブロック５００の処理済み画像を記憶している。同様に、メモリ空間６０１は符号化ツリーブロック５０１の処理済み画像を記憶し、メモリ空間６０２は符号化ツリーブロック５０２の処理済み画像を記憶している。メモリ空間６０３は処理対象の符号化ツリーブロック５０３の処理に従い、処理済み画像を順次記憶する。符号化ツリーブロック５０３の処理が完了すると、次に符号化ツリーブロック５０４の処理を開始する。 <Memory space of reference area>
The memory space for storing the processed image in the reference area will be described. FIG. 57 is a diagram for explaining the memory space of the reference area when the coded tree block unit is used as the intra-block copy reference block. Reference numerals 500, 501, 502, 503, 504, 505 in FIG. 57 (a) are coded tree blocks. The coded tree block 503 is a coded tree block to be processed. The coded tree block 500, the coded tree block 501, the coded tree block 502, and the processed coded tree block correspond to the reference area of the coded tree block 503 to be processed. The coded tree blocks 504 and 505 are unprocessed coded tree blocks. Reference numerals 600, 601, 602, and 603 in FIG. 57A are memory spaces, and the memory space 600 stores the processed image of the coded tree block 500. Similarly, the memory space 601 stores the processed image of the coded tree block 501, and the memory space 602 stores the processed image of the coded tree block 502. The memory space 603 sequentially stores the processed images according to the processing of the coded tree block 503 to be processed. When the processing of the coded tree block 503 is completed, the processing of the coded tree block 504 is started next.

図５７（ｂ）を用いて、符号化ツリーブロック５０３の処理が完了したときの処理を説明する。このとき、符号化ツリーブロック５０４が処理対象の符号化ツリーブロックとなる。さらに、符号化ツリーブロック５０３が参照領域となり、符号化ツリーブロック５００が参照領域ではなくなる。このとき、符号化ツリーブロック５０３の処理済み画像を順次記憶していたメモリ空間６０３には、符号化ツリーブロック５０３の処理済み画像が記憶されている。メモリ空間６００に記憶されていた符号化ツリーブロック５００の処理済み画像は、符号化ツリーブロック５０４の参照領域ではなく不要な情報となる。従って、メモリ空間６００に、処理対象の符号化ツリーブロック５０４の処理済み画像を順次記憶する。符号化ツリーブロック５０４の処理が完了すると、次に符号化ツリーブロック５０５の処理を開始する。 The process when the process of the coded tree block 503 is completed will be described with reference to FIG. 57 (b). At this time, the coded tree block 504 becomes the coded tree block to be processed. Further, the coded tree block 503 becomes a reference area, and the coded tree block 500 is no longer a reference area. At this time, the processed image of the coded tree block 503 is stored in the memory space 603 in which the processed image of the coded tree block 503 is sequentially stored. The processed image of the coded tree block 500 stored in the memory space 600 is not a reference area of the coded tree block 504 but unnecessary information. Therefore, the processed images of the coded tree block 504 to be processed are sequentially stored in the memory space 600. When the processing of the coded tree block 504 is completed, the processing of the coded tree block 505 is started next.

図５７（ｃ）を用いて、符号化ツリーブロック５０３の処理が完了したときの処理を説明する。このとき、符号化ツリーブロック５０５が処理対象の符号化ツリーブロックとなる。さらに、符号化ツリーブロック５０４が参照領域となり、符号化ツリーブロック５０１が参照領域ではなくなる。上述の例と同様に、メモリ空間６０１に、処理対象の符号化ツリーブロック５０５の処理済み画像を順次記憶する。 The processing when the processing of the coded tree block 503 is completed will be described with reference to FIG. 57 (c). At this time, the coded tree block 505 becomes the coded tree block to be processed. Further, the coded tree block 504 becomes a reference area, and the coded tree block 501 is not a reference area. Similar to the above example, the processed images of the coded tree block 505 to be processed are sequentially stored in the memory space 601.

図５８は、符号化ツリーブロックを４分割した単位をイントラブロックコピー基準ブロックとして、有効参照領域を決定するときの参照領域のメモリ空間を説明するための図である。図５８（ａ）の５１０，５１１は、符号化ツリーブロックである。符号化ツリーブロック５１０は処理済みの符号化ツリーブロックであり、符号化ツリーブロック５１１は処理対象の符号化ツリーブロックである。符号化ツリーブロック５１０は、ブロック５００，５０１，５０２，５０３により構成され、符号化ツリーブロック５１１は、ブロック５０４，５０５，５０６，５０７により構成される。ブロック５０４は処理対象のブロックである。５０１，５０２，５０３は処理済のブロックであり、処理対象のブロック５０４の参照領域に相当する。ブロック５０５，５０６，５０７は未処理のブロックである。図５８（ａ）の６００，６０１，６０２，６０３は、メモリ空間であり、メモリ空間６０１はブロック５０１の処理済み画像を記憶している。同様に、メモリ空間６０２はブロック５０２の処理済み画像を記憶し、メモリ空間６０３はブロック５０３の処理済み画像を記憶している。メモリ空間６００は処理対象のブロック５０４の処理に従い、処理済み画像を順次記憶する。ブロック５０４の処理が完了すると、次にブロック５０５の処理を開始する。 FIG. 58 is a diagram for explaining the memory space of the reference area when determining the effective reference area, using the unit obtained by dividing the coded tree block into four as the intra-block copy reference block. 510 and 511 in FIG. 58 (a) are coded tree blocks. The coded tree block 510 is a processed coded tree block, and the coded tree block 511 is a coded tree block to be processed. The coded tree block 510 is composed of blocks 500, 501, 502, 503, and the coded tree block 511 is composed of blocks 504, 505, 506, 507. Block 504 is a block to be processed. 501, 502, and 503 are processed blocks, and correspond to the reference area of the block 504 to be processed. Blocks 505, 506 and 507 are unprocessed blocks. Reference numerals 600, 601, 602, and 603 in FIG. 58A are memory spaces, and the memory space 601 stores the processed image of the block 501. Similarly, the memory space 602 stores the processed image of the block 502, and the memory space 603 stores the processed image of the block 503. The memory space 600 sequentially stores the processed images according to the processing of the block 504 to be processed. When the processing of block 504 is completed, the processing of block 505 is started next.

図５８（ｂ）を用いて、ブロック５０４の処理が完了したときの処理を説明する。このとき、ブロック５０５が処理対象の符号化ツリーブロックとなる。さらに、ブロック５０４が参照領域となり、ブロック５０１が参照領域ではなくなる。このとき、ブロック５０４の処理済み画像を順次記憶していたメモリ空間６００には、ブロック５０４の処理済み画像が記憶されている。メモリ空間６０１に記憶されていたブロック５０１の処理済み画像は、ブロック５０５の参照領域ではなく不要な情報となる。従って、メモリ空間６０１に、処理対象のブロック５０５の処理済み画像を順次記憶する。ブロック５０５の処理が完了すると、次に符号化ツリーブロック５０６の処理を開始する。 The processing when the processing of the block 504 is completed will be described with reference to FIG. 58 (b). At this time, the block 505 becomes a coded tree block to be processed. Further, block 504 becomes a reference area, and block 501 is not a reference area. At this time, the processed image of the block 504 is stored in the memory space 600 in which the processed image of the block 504 is sequentially stored. The processed image of the block 501 stored in the memory space 601 is not the reference area of the block 505 but unnecessary information. Therefore, the processed images of the block 505 to be processed are sequentially stored in the memory space 601. When the processing of the block 505 is completed, the processing of the coded tree block 506 is started next.

図５８（ｃ）を用いて、ブロック５０４の処理が完了したときの処理を説明する。このとき、ブロック５０６が処理対象のブロックとなる。さらに、ブロック５０５が参照領域となり、符号化ツリーブロック５０２が参照領域ではなくなる。上述の例と同様に、メモリ空間６０２に、処理対象の符号化ツリーブロック５０６の処理済み画像を順次記憶する。 The processing when the processing of the block 504 is completed will be described with reference to FIG. 58 (c). At this time, the block 506 becomes the block to be processed. Further, the block 505 becomes the reference area, and the coded tree block 502 is not the reference area. Similar to the above example, the processed images of the coded tree block 506 to be processed are sequentially stored in the memory space 602.

図５８（ｄ）を用いて、ブロック５０５の処理が完了したときの処理を説明する。このとき、ブロック５０７が処理対象のブロックとなる。さらに、ブロック５０６が参照領域となり、符号化ツリーブロック５０３が参照領域ではなくなる。上述の例と同様に、メモリ空間６０３に、処理対象の符号化ツリーブロック５０７の処理済み画像を順次記憶する。 The process when the process of the block 505 is completed will be described with reference to FIG. 58 (d). At this time, the block 507 becomes the block to be processed. Further, block 506 becomes a reference area, and coded tree block 503 is no longer a reference area. Similar to the above example, the processed images of the coded tree block 507 to be processed are sequentially stored in the memory space 603.

＜予測イントラブロックコピー：符号化側の説明＞
図４５を参照して符号化側の予測イントラブロックコピー処理手順を説明する。 <Predictive intra-block copy: Explanation on the coding side>
The predictive intra-block copy processing procedure on the coding side will be described with reference to FIG. 45.

まず、ブロックベクトル検出部３７５でブロックベクトルmvLを検出する（図４５のステップＳ４５００）。 First, the block vector detection unit 375 detects the block vector mvL (step S4500 in FIG. 45).

続いて、ＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部３７１、ＩＢＣ履歴予測ブロックベクトル候補導出部３７２、ＩＢＣ予測ブロックベクトル候補補充部３７３、ＩＢＣ予測ブロックベクトル候補選択部３７６、ブロックベクトル減算部３７８で、予測ブロックベクトルモードで用いるブロックベクトルの差分ブロックベクトルを算出する（図４５のステップＳ４５０１〜Ｓ４５０３）。 Subsequently, the IBC space block vector candidate derivation unit 371, the IBC history prediction block vector candidate derivation unit 372, the IBC prediction block vector candidate supplementation unit 373, the IBC prediction block vector candidate selection unit 376, and the block vector subtraction unit 378 are used to display the prediction block vector. The difference block vector of the block vector used in the mode is calculated (steps S4501 to S4503 in FIG. 45).

予測ブロックベクトルの候補を算出してブロックベクトル候補リストmvpListを構築する（図４５のステップＳ４５０１）。イントラブロックコピー予測部３５２の中のＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部３７１、ＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部３７２、ＩＢＣ予測ブロックベクトル候補補充部３７３で複数の予測ブロックベクトルの候補を導出して予測ブロックベクトル候補リストmvpListを構築する。図４５のステップＳ４５０１の詳細な処理手順については図４８のフローチャートを用いて後述する。 A block vector candidate list mvpList is constructed by calculating candidates for the prediction block vector (step S4501 in FIG. 45). IBC space block vector candidate derivation unit 371, IBC history block vector candidate derivation unit 372, and IBC prediction block vector candidate replenishment unit 373 in the intra block copy prediction unit 352 derive multiple prediction block vector candidates and predict block vector. Build a candidate list mvpList. The detailed processing procedure of step S4501 of FIG. 45 will be described later with reference to the flowchart of FIG. 48.

続いて、ＩＢＣ予測ブロックベクトル候補選択部３７６により、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLから予測ブロックベクトルmvpLを選択する（図４５のステップＳ４５０２）。ブロックベクトルmvLと予測ブロックベクトル候補リストmvpListLの中に格納された各予測ブロックベクトルの候補mvpListL[i]との差分であるそれぞれの差分ブロックベクトルを算出する。それら差分ブロックベクトルを符号化したときの符号量を予測ブロックベクトル候補リストmvpListLの要素ごとに算出する。そして、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLに登録された各要素の中で、予測ブロックベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測ブロックベクトルの候補mvpListL[i]を予測ブロックベクトルmvpLとして選択し、そのインデックスiを取得する。予測ブロックベクトル候補リストmvpListLの中で最小の発生符号量となる予測ブロックベクトルの候補が複数存在する場合には、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLの中のインデックスiが小さい番号で表される予測ブロックベクトルの候補mvpListL[i]を最適予測ブロックベクトルmvpLとして選択し、そのインデックスiを取得する。 Subsequently, the IBC prediction block vector candidate selection unit 376 selects the prediction block vector mvpL from the prediction block vector candidate list mvpListL (step S4502 in FIG. 45). Calculate each difference block vector which is the difference between the block vector mvL and the candidate mvpListL [i] of each prediction block vector stored in the prediction block vector candidate list mvpListL. The amount of code when these difference block vectors are encoded is calculated for each element of the predicted block vector candidate list mvpListL. Then, among the elements registered in the prediction block vector candidate list mvpListL, the prediction block vector candidate mvpListL [i] having the minimum sign amount for each candidate of the prediction block vector is selected as the prediction block vector mvpL, and the candidate mvpListL [i] is selected. Get index i. When there are multiple candidates for the predicted block vector that is the smallest generated code in the predicted block vector candidate list mvpListL, the predicted block vector whose index i in the predicted block vector candidate list mvpListL is represented by a small number. The candidate mvpListL [i] of is selected as the optimal prediction block vector mvpL, and its index i is acquired.

続いて、ブロックベクトル減算部３７８で、ブロックベクトルmvLから選択された予測ブロックベクトルmvpLを減算し、
mvdL = mvL - mvpL
として差分ブロックベクトルmvdLを算出する（図４５のステップＳ４５０３）。 Subsequently, the block vector subtraction unit 378 subtracts the predicted block vector mvpL selected from the block vector mvL.
mvdL = mvL --mvpL
The difference block vector mvdL is calculated as (step S4503 in FIG. 45).

＜イントラブロックコピー(予測)：復号側の説明＞
次に、図４６を参照して復号側の予測ブロックベクトルモード処理手順を説明する。復号側では、ＩＢＣ空間予測ブロックベクトル候補導出部４７１、ＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部４７２、ＩＢＣ予測ブロックベクトル補充部４７３で、予測ブロックベクトルモードで用いるブロックベクトルを算出する（図４６のステップＳ４６００〜Ｓ４６０２）。具体的には予測ブロックベクトル候補リストmvpListLを算出して、予測ブロックベクトルmvpLを選択し、ブロックベクトルmvLを算出する。 <Intrablock copy (prediction): Explanation on the decoding side>
Next, the prediction block vector mode processing procedure on the decoding side will be described with reference to FIG. On the decoding side, the IBC spatial prediction block vector candidate derivation unit 471, the IBC history block vector candidate derivation unit 472, and the IBC prediction block vector replenishment unit 473 calculate the block vector to be used in the prediction block vector mode (steps S4600 to FIG. 46). S4602). Specifically, the prediction block vector candidate list mvpListL is calculated, the prediction block vector mvpL is selected, and the block vector mvL is calculated.

予測ブロックベクトルの候補を算出して予測ブロックベクトル候補リストmvpListLを構築する（図４６のステップＳ４６０１）。イントラブロックコピー予測部３６２の中のＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部４７１、ＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部４７２、ＩＢＣブロックベクトル補充部４７３で複数の予測ブロックベクトルの候補を算出し、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLを構築する。図４６のステップＳ４６０１の詳細な処理手順については説明を省略する。 Prediction block vector candidates are calculated to construct a prediction block vector candidate list mvpListL (step S4601 in FIG. 46). IBC space block vector candidate derivation unit 471, IBC history block vector candidate derivation unit 472, and IBC block vector replenishment unit 473 in the intra block copy prediction unit 362 calculate multiple prediction block vector candidates, and the prediction block vector candidate list. Build mvpListL. The detailed processing procedure of step S4601 of FIG. 46 will be omitted.

続いて、ＩＢＣ予測ブロックベクトル候補選択部４７６で予測ブロックベクトル候補リストmvpListLからビット列復号部２０１にて復号されて供給される予測ブロックベクトルのインデックスmvpIdxLに対応する予測ブロックベクトルの候補mvpListL[mvpIdxL]を選択された予測ブロックベクトルmvpLとして取り出す（図４６のステップＳ４６０１）。 Subsequently, the IBC prediction block vector candidate selection unit 476 obtains the prediction block vector candidate mvpListL [mvpIdxL] corresponding to the prediction block vector index mvpIdxL decoded and supplied by the bit string decoding unit 201 from the prediction block vector candidate list mvpListL. Extracted as the selected predicted block vector mvpL (step S4601 in FIG. 46).

続いて、ブロックベクトル加算部４７８でビット列復号部２０１にて復号されて供給される差分ブロックベクトルmvdLと予測ブロックベクトルmvpLを加算し、
mvL = mvpL + mvdL
としてブロックベクトルmvLを算出する（図４６のステップＳ４６０２）。 Subsequently, the difference block vector mvdL decoded and supplied by the bit string decoding unit 201 by the block vector addition unit 478 and the prediction block vector mvpL are added.
mvL = mvpL + mvdL
The block vector mvL is calculated as (step S4602 in FIG. 46).

＜予測ブロックベクトルモード：ブロックベクトルの予測方法＞
図４８は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置のイントラブロックコピー予測部３５２及び動画像復号装置のイントラブロックコピー予測部３６２とで共通する機能を有する予測イントラブロックコピー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。 <Prediction block vector mode: Block vector prediction method>
FIG. 48 shows a prediction intra-block copy mode derivation process having a function common to the intra-block copy prediction unit 352 of the moving image coding device and the intra-block copy prediction unit 362 of the moving image decoding device according to the embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows the processing procedure.

イントラブロックコピー予測部３５２及びイントラブロックコピー予測部３６２では、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLを備えている。予測ブロックベクトル候補リストmvpListLはリスト構造を成し、予測ブロックベクトル候補リスト内部の所在を示す予測ブロックベクトルインデックスと、インデックスに対応する予測ブロック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。予測ブロックベクトルインデックスの数字は０から開始され、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLの記憶領域に、予測ブロックベクトル候補が格納される。本実施の形態においては、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLは３個の予測ブロックベクトル候補を登録することができるものとする。さらに、予測ブロックベクトル候補リストmvpListLに登録されている予測ブロックベクトル候補数を示す変数numCurrMvpIbcCandに０を設定する。
ＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部３７１及び４７１は、左側に隣接するブロックからの予測ブロックベクトルの候補を導出する（図４８のステップＳ４８０１）。この処理では、左側に隣接するブロック（Ａ０またはＡ１）の予測ブロックベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLA、及びブロックベクトルmvLAを導出し、mvLAを予測ブロックベクトル候補リストmvpListLに追加する。続いて、ＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部３７１及び４７１は、上側に隣接するブロック（Ｂ０，Ｂ１またはＢ２）からの予測ブロックベクトルの候補を導出する（図４８のステップＳ４８０２）。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availableFlagLB、及びブロックベクトルmvLBを導出し、mvLAとmvLBが等しくなければ、mvLBを予測ブロックベクトル候補リストmvpListLに追加する。図４８のステップＳ４８０１とＳ４８０２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ブロックベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLN、及び動きベクトルmvLN（ＮはＡまたはＢ、以下同様）を導出する。 The intra-block copy prediction unit 352 and the intra-block copy prediction unit 362 include a prediction block vector candidate list mvpListL. The predicted block vector candidate list mvpListL has a list structure, and is provided with a predicted block vector index indicating the location inside the predicted block vector candidate list and a storage area for storing the predicted block vector candidates corresponding to the index as elements. The number of the prediction block vector index starts from 0, and the prediction block vector candidate is stored in the storage area of the prediction block vector candidate list mvpListL. In the present embodiment, the prediction block vector candidate list mvpListL can register three prediction block vector candidates. Further, 0 is set in the variable numCurrMvpIbcCand indicating the number of predicted block vector candidates registered in the predicted block vector candidate list mvpListL.
The IBC spatial block vector candidate derivation units 371 and 471 derive candidates for the predicted block vector from the blocks adjacent to the left side (step S4801 in FIG. 48). In this process, the flag availableFlagLA indicating whether or not the predicted block vector candidate of the block (A0 or A1) adjacent to the left side is available and the block vector mvLA are derived, and mvLA is added to the predicted block vector candidate list mvpListL. Subsequently, the IBC spatial block vector candidate derivation units 371 and 471 derive candidates for the predicted block vector from the blocks (B0, B1 or B2) adjacent to the upper side (step S4802 in FIG. 48). In this process, the flag availableFlagLB indicating whether the predicted motion vector candidates of the adjacent blocks on the upper side are available and the block vector mvLB are derived, and if mvLA and mvLB are not equal, mvLB is added to the predicted block vector candidate list mvpListL. to add. The processing of steps S4801 and S4802 of FIG. 48 is common except that the position and number of adjacent blocks to be referred to are different, and the flag availableFlagLN indicating whether or not the predicted block vector candidate of the coded block can be used, and the motion vector mvLN (N is A or B, and so on) is derived.

続いて、ＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部３７２及び４７２は履歴ブロックベクトル候補リストHmvpIbcCandListに登録されている履歴ブロックベクトル候補を予測ブロックベクトル候補リストmvpListLに追加する。（図４８のステップＳ４８０３）。このステップＳ４８０３の登録処理手順の詳細については図２９のフローチャートで示された動作の説明において、動きベクトルをブロックベクトル、参照インデックスのリストをＬ０、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを履歴ブロックベクトル候補リストHmvpIbcCandListとした場合の動作と同様であれば良いため、説明を省略する。 Subsequently, the IBC history block vector candidate derivation units 372 and 472 add the history block vector candidates registered in the history block vector candidate list HmvpIbcCandList to the prediction block vector candidate list mvpListL. (Step S4803 in FIG. 48). For details of the registration processing procedure in step S4803, in the description of the operation shown in the flowchart of FIG. 29, the motion vector is the block vector, the reference index list is L0, and the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList is the history block vector candidate list. Since the operation may be the same as that of HmvpIbcCandList, the description is omitted.

続いてＩＢＣ予測ブロックベクトル補充部３７３及び４７３は予測ブロックベクトル候補リストmvpListLを満たすまで（０，０）等、所定の値のブロックベクトルを追加する（図４８のＳ４８０４）。 Subsequently, the IBC prediction block vector replenishment units 373 and 473 add block vectors having predetermined values, such as until the prediction block vector candidate list mvpListL is satisfied (0,0) (S4804 in FIG. 48).

＜マージイントラブロックコピーモード導出部＞
図４３のイントラブロックコピー予測部３５２は、ＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部３７１、ＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部３７２、ＩＢＣブロックベクトル補充部３７３、参照位置補正部３８０、参照領域境界補正部３８１、ＩＢＣマージ候補選択部３７４、ＩＢＣ予測モード判定部３７７を含む。 <Merge Intrablock Copy Mode Derivation Unit>
The intra block copy prediction unit 352 of FIG. 43 includes an IBC space block vector candidate derivation unit 371, an IBC history block vector candidate derivation unit 372, an IBC block vector replenishment unit 373, a reference position correction unit 380, a reference area boundary correction unit 381, and an IBC. It includes a merge candidate selection unit 374 and an IBC prediction mode determination unit 377.

図４４のイントラブロックコピー予測部３６２は、ＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部４７１、ＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部４７２、ＩＢＣブロックベクトル補充部４７３、ＩＢＣマージ候補選択部４７４、参照位置補正部４８０、参照領域境界補正部４８１、ブロックコピー部４７７を含む。 The intra-block copy prediction unit 362 of FIG. 44 is referred to by the IBC space block vector candidate derivation unit 471, the IBC history block vector candidate derivation unit 472, the IBC block vector replenishment unit 473, the IBC merge candidate selection unit 474, and the reference position correction unit 480. The area boundary correction unit 481 and the block copy unit 477 are included.

図４７は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置のイントラブロックコピー予測部３５２及び動画像復号装置のイントラブロックコピー予測部３６２とで共通する機能を有するマージイントラブロックコピー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. 47 shows a merge intra-block copy mode derivation process having a function common to the intra-block copy prediction unit 352 of the moving image coding device and the intra-block copy prediction unit 362 of the moving image decoding device according to the embodiment of the present invention. It is a flowchart explaining a procedure.

イントラブロックコピー予測部３５２及びイントラブロックコピー予測部３６２では、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListを備えている。マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListはリスト構造を成し、マージイントラブロックコピー候補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イントラブロックコピー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、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListの記憶領域に、マージイントラブロックコピー候補が格納される。以降の処理では、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListに登録されたマージインデックスｉのマージ候補は、mergeIbcCandList [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３個のマージイントラブロックコピー候補を登録することができるものとする。さらに、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListに登録されているマージイントラブロックコピー候補数を示す変数numCurrMergeIbcCandに０を設定する。 The intra-block copy prediction unit 352 and the intra-block copy prediction unit 362 include a merge intra-block copy candidate list mergeIbcCandList. Merge intra-block copy candidate list mergeIbcCandList has a list structure, and has a merge index indicating the location inside the merge intra-block copy candidate and a storage area for storing the merge intra-block copy candidate corresponding to the index as an element. The numbers in the merge index start from 0, and the merge intrablock copy candidates are stored in the storage area of the mergeIbcCandList merge intrablock copy candidate list. In the subsequent processing, the merge candidate of the merge index i registered in the merge intra-block copy candidate list mergeIbcCandList is represented by mergeIbcCandList [i]. In the present embodiment, the merge candidate list mergeCandList can register at least three merge intra-block copy candidates. Further, 0 is set in the variable numCurrMergeIbcCand indicating the number of merge intrablock copy candidates registered in the mergeIbcCandList merge intrablock copy candidate list.

ＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部３７１及びＩＢＣ空間ブロックベクトル候補導出部４７１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イントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListに登録する（図４７のステップＳ４７０１）。ここで、空間マージ候補Ａ，Ｂのいずれかを示すＮを定義する。ブロックＮのイントラブロックコピー予測情報が空間ブロックベクトルマージ候補Ｎとして利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN、ブロックベクトルmvL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、ブロックベクトル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ブロックベクトルマージ候補は導出しない。 In the IBC space block vector candidate derivation unit 371 and the IBC space block vector candidate derivation unit 471, the coding 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 block to be processed are derived from the information, and the derived spatial merge candidates are registered in the merge intra-block copy candidate list mergeIbcCandList (step S4701 in FIG. 47). ). Here, N indicating either one of the spatial merge candidates A and B is defined. The flag availableFlagN and the block vector mvL indicating whether or not the intra-block copy prediction information of the block N can be used as the space block vector merge candidate N are derived. However, in the present embodiment, since the block vector merge candidate is derived without referring to other coded blocks included in the block including the coded block to be processed, the block including the coded block to be processed is derived. Spatial block vector merge candidates included in are not derived.

続いて、ＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部３７２及びＩＢＣ履歴ブロックベクトル候補導出部４７２では、履歴予測ブロックベクトル候補リストHmvpIbcCandListに登録されている履歴予測ブロックベクトル候補をマージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListに追加する（図４７のステップＳ４７０２）。本実施例においては、mergeIbcCandListに追加済みのブロックベクトルと履歴予測ブロックベクトル候補のブロックベクトルが同一の値を持つ場合には、mergeIbcCandListへの追加を行わないものとする。 Subsequently, the IBC history block vector candidate derivation unit 372 and the IBC history block vector candidate derivation unit 472 add the history prediction block vector candidates registered in the history prediction block vector candidate list HmvpIbcCandList to the merge intrablock copy candidate list mergeIbcCandList. (Step S4702 in FIG. 47). In this embodiment, if the block vector already added to the mergeIbcCandList and the block vector of the history prediction block vector candidate have the same value, the block vector is not added to the mergeIbcCandList.

続いて、ＩＢＣ予測ブロックベクトル補充部３７３及びＩＢＣ予測ブロックベクトル補充部４７３は、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeIbcCandが、最大イントラブロックマージ候補数MaxNumMergeIbcCandより小さい場合、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeIbcCandが最大マージ候補数MaxNumMergeIbcCandを上限として追加イントラブロックマージ候補を導出して、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListに登録する（図４７のステップＳ４７０３）。最大マージ候補数MaxNumMergeIbcCandを上限として、（０，０）の値を持つブロックベクトルをマージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandListに追加する。 Next, when the number of merge candidates numCurrMergeIbcCand registered in the mergeintra block copy candidate list mergeIbcCandList is smaller than the maximum number of intrablock merge candidates MaxNumMergeIbcCand, the IBC prediction block vector replenishment unit 373 and the IBC prediction block vector replenishment unit 473 are used. Merge candidate number of merge candidates registered in mergeIbcCandList numCurrMergeIbcCand is added up to the maximum number of merge candidates MaxNumMergeIbcCand Intrablock merge candidates are derived and registered in the mergeintrablock copy candidate list mergeIbcCandList (Fig. 47). Step S4703). Up to the maximum number of merge candidates MaxNumMergeIbcCand, a block vector with a value of (0,0) is added to the mergeintra block copy candidate list mergeIbcCandList.

続いて、ＩＢＣマージ候補選択部３７４及びＩＢＣマージ候補選択部４７４では、マージイントラブロックコピー候補リストmergeIbcCandList内に登録されているイントラブロックマージ候補から１つを選択する（図４７のステップＳ４７０４）。ＩＢＣマージ候補選択部３７４では、参照位置の復号画像を復号画像メモリ１０４から取得して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、選択されたイントラブロックマージ候補を示すマージインデックスをＩＢＣ予測モード判定部３７７に供給する。ＩＢＣ予測モード判定部３７７は、符号量とひずみ量を算出することによりマージモードか否かを選択し、その結果を予測方法決定部１０５に供給する。一方、復号側のＩＢＣマージ候補選択部４７４では、復号されたマージインデックスに基づいて、イントラブロックマージ候補を選択し、選択したイントラブロックマージ候補を参照位置補正部４８０に供給する。 Subsequently, the IBC merge candidate selection unit 374 and the IBC merge candidate selection unit 474 select one of the intra-block merge candidates registered in the merge intra-block copy candidate list mergeIbcCandList (step S4704 in FIG. 47). The IBC merge candidate selection unit 374 selects the merge candidate by acquiring the decoded image at the reference position from the decoded image memory 104 and calculating the code amount and the strain amount, and selects the merge index indicating the selected intra-block merge candidate. It is supplied to the IBC prediction mode determination unit 377. The IBC prediction mode determination unit 377 selects whether or not it is in the merge mode by calculating the code amount and the strain amount, and supplies the result to the prediction method determination unit 105. On the other hand, the decoding side IBC merge candidate selection unit 474 selects an intra block merge candidate based on the decoded merge index, and supplies the selected intra block merge candidate to the reference position correction unit 480.

続いて、参照位置補正部３８０及び参照位置補正部４８０では、イントラブロックマージ候補に対し参照位置を補正する処理を行う（図４７のステップＳ４７０５）。参照位置補正部３８０及び参照位置補正部４８０の処理の詳細は後述する。 Subsequently, the reference position correction unit 380 and the reference position correction unit 480 perform a process of correcting the reference position for the intra-block merge candidate (step S4705 in FIG. 47). Details of the processing of the reference position correction unit 380 and the reference position correction unit 480 will be described later.

続いて、参照領域境界補正部３８１及び参照領域境界補正部４８１では、イントラブロックマージ候補に対し参照領域境界を補正する処理を行う（図４７のステップＳ４７０６）。参照位置補正部３８１及び参照位置補正部４８１の処理の詳細は後述する。 Subsequently, the reference area boundary correction unit 381 and the reference area boundary correction unit 481 perform a process of correcting the reference area boundary for the intra-block merge candidate (step S4706 in FIG. 47). Details of the processing of the reference position correction unit 381 and the reference position correction unit 481 will be described later.

ブロックコピー部４７７は、参照位置の復号画像を復号画像メモリ２０８から取得し、復号画像信号重畳部２０７に供給する。ここで、ブロックコピー部４７７では、輝度成分と色差成分がコピーされる。 The block copy unit 477 acquires the decoded image at the reference position from the decoded image memory 208 and supplies it to the decoded image signal superimposing unit 207. Here, the block copy unit 477 copies the luminance component and the color difference component.

上記のブロックベクトルmvLは輝度のブロックベクトルを示す。色差のブロックベクトルmvCは、色差フォーマットが４２０の場合、
mvC = ( ( mvL >> ( 3 + 2 ) ) * 32
となる。上式により、mvCのx,y成分それぞれが処理される。 The above block vector mvL indicates the brightness block vector. The color difference block vector mvC is when the color difference format is 420.
mvC = ((mvL >> (3 + 2))) * 32
Will be. According to the above equation, each of the x and y components of mvC is processed.

＜参照位置補正部＞
図４９は、参照位置補正部３８０及び参照位置補正部４８０の処理を説明する図である。いま、イントラブロックコピー基準ブロックの単位は符号化ツリーブロック（CTU）であり、その大きさは128x128画素でないものとする。 <Reference position correction unit>
FIG. 49 is a diagram illustrating the processing of the reference position correction unit 380 and the reference position correction unit 480. Now, it is assumed that the unit of the intra-block copy reference block is the coded tree block (CTU), and its size is not 128x128 pixels.

まず、参照ブロックの左上および右下の位置を算出する（Ｓ６００１）。参照ブロックとは、処理対象符号化ブロックがブロックベクトルを用いて参照するブロックを示す。参照ブロックの左上を( xRefTL, yRefTL )、右下を( xRefBR, yRefBR )とすると、
( xRefTL, yRefTL ) = ( xCb + ( mvL[ 0 ] >> 4 ), yCb + ( mvL[ 1 ] >> 4 ) )
( xRefBR, yRefBR ) = ( xRefTL + cbWidth - 1, yRefTL + cbHeight - 1 )
となる。ここで、処理対象符号化ブロックの位置を(xCb,yCb)、ブロックベクトルを(mvL[0],mvL[1])とし、処理対象符号化ブロックの幅はcbWidth、高さはcbHeightとする。 First, the upper left and lower right positions of the reference block are calculated (S6001). The reference block refers to a block that the coded block to be processed refers to using a block vector. If the upper left of the reference block is (xRefTL, yRefTL) and the lower right is (xRefBR, yRefBR),
(xRefTL, yRefTL) = (xCb + (mvL [0] >> 4), yCb + (mvL [1] >> 4))
(xRefBR, yRefBR) = (xRefTL + cbWidth --1, yRefTL + cbHeight --1)
Will be. Here, the position of the coded block to be processed is (xCb, yCb), the block vector is (mvL [0], mvL [1]), the width of the coded block to be processed is cbWidth, and the height is cbHeight.

次に、CTUの大きさが128x128画素か否かを判定する（Ｓ６００２）。いま、その大きさは128x128画素でないので（Ｓ６００２：ＮＯ）、参照可能領域の左上および右下の位置を算出する（Ｓ６００３）。参照可能領域の左上を( xAvlTL, yAvlTL )、右下を( xAvlBR, yAvlBR )とすると、
NL = Min( 1, 7 - CtbLog2SizeY ) - ( 1 << ((7 - CtbLog2SizeY) << 1) )
( xAvlTL, yAvlTL ) = ( ((xCb >> CtbLog2SizeY) + NL) << CtbLog2SizeY,
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY )
( xAvlBR, yAvlBR ) = ( ((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY) - 1,
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) - 1 )
となる。ここで、CTUのサイズはCtbLog2SizeYとする。 Next, it is determined whether or not the size of the CTU is 128x128 pixels (S6002). Since the size is not 128x128 pixels (S6002: NO), the upper left and lower right positions of the referenceable area are calculated (S6003). If the upper left of the referenceable area is (xAvlTL, yAvlTL) and the lower right is (xAvlBR, yAvlBR),
NL = Min (1, 7 --CtbLog2SizeY)-(1 << ((7 --CtbLog2SizeY) << 1))
(xAvlTL, yAvlTL) = (((xCb >> CtbLog2SizeY) + NL) << CtbLog2SizeY,
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY)
(xAvlBR, yAvlBR) = (((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY)-1,
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) ―― 1)
Will be. Here, the size of CTU is CtbLog2SizeY.

次に、参照ブロックのx方向の参照位置が、参照可能領域の左上より小さいか否かを判定する（Ｓ６００４）。判定が偽ならば（Ｓ６００４：ＮＯ）、次の処理（Ｓ６００６）に進む。一方、判定が真ならば（Ｓ６００４：ＹＥＳ）、参照可能領域の左上に合わせてx方向の参照位置を補正する（Ｓ６００５）。 Next, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the x direction is smaller than the upper left of the referenceable area (S6004). If the determination is false (S6004: NO), the process proceeds to the next process (S6006). On the other hand, if the determination is true (S6004: YES), the reference position in the x direction is corrected according to the upper left of the referenceable area (S6005).

図５０は、参照位置を補正する様子を示す図である。６００１は処理対象符号化ツリーブロックを、６００２は処理対象符号化ブロックを、６００３は参照可能領域を示す。いま、参照ブロックr2が６０１１に位置していたとすると、x方向の参照位置が、参照可能領域の左上より小さい（Ｓ６００４：ＹＥＳ）。よって、xRefTL=xAvlTLとして６０１２の位置に参照位置を補正する（Ｓ６００５）。ここで、Ｓ６００１にあるようにxRefBR=xRefTL+cbWidth-1であるから、xRefTLを補正したことに伴ってxRefBRも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[0]を補正しても良い。つまり、
mvL[0] = (xAvlTL - xCb) << 4
と補正する。これにより、xRefTL=xAvlTLとなるので、参照位置を補正できる。 FIG. 50 is a diagram showing how the reference position is corrected. 6001 indicates a processing target coding tree block, 6002 indicates a processing target coding block, and 6003 indicates a referenceable area. Assuming that the reference block r2 is located at 6011, the reference position in the x direction is smaller than the upper left of the referenceable area (S6004: YES). Therefore, the reference position is corrected to the position of 6012 with xRefTL = xAvlTL (S6005). Here, since xRefBR = xRefTL + cbWidth-1 as in S6001, xRefBR is also corrected as xRefTL is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [0] may be corrected. In other words
mvL [0] = (xAvlTL-xCb) << 4
To correct. As a result, xRefTL = xAvlTL, so the reference position can be corrected.

このように、参照ブロックが参照可能領域の外部に位置していた場合に、その参照位置を補正することによって、参照可能となる。 In this way, when the reference block is located outside the referenceable area, it can be referred to by correcting the reference position.

いま、イントラブロックコピー予測部３５２において構築したブロックベクトル候補リストのうち、いくつかのブロックベクトルが参照可能領域の外側であったとする。参照位置を補正しない場合には、それらのブロックベクトルによる参照が不可能なので、それらのブロックベクトルをＩＢＣマージモードの候補とすることが出来ない。一方、本発明において参照位置を補正する場合には、構築したブロックベクトル候補リストの全てのブロックベクトルは、参照可能領域の内側となる。よって、全てのブロックベクトルによる参照が可能であり、全てのブロックベクトルをＩＢＣマージモードの候補とすることが出来る。従って、ＩＢＣマージモード選択部３７４において、全てのブロックベクトルに対応するそれぞれのＩＢＣマージモードの候補から最適な予測モードを選択できるので、符号化効率が向上する。 It is assumed that some block vectors in the block vector candidate list constructed by the intra-block copy prediction unit 352 are outside the referenceable area. If the reference position is not corrected, those block vectors cannot be used as candidates for the IBC merge mode because they cannot be referenced by the block vectors. On the other hand, when the reference position is corrected in the present invention, all the block vectors of the constructed block vector candidate list are inside the referenceable area. Therefore, it is possible to refer to all the block vectors, and all the block vectors can be candidates for the IBC merge mode. Therefore, in the IBC merge mode selection unit 374, the optimum prediction mode can be selected from the candidates of each IBC merge mode corresponding to all the block vectors, so that the coding efficiency is improved.

いま、イントラブロックコピー予測部３６２において構築したブロックベクトル候補リストのうち、いくつかのブロックベクトルが参照可能領域の外側であったとする。参照位置を補正しない場合には、それらのブロックベクトルによる参照が不可能なので、それらのブロックベクトルを用いたＩＢＣマージモードは、復号することが出来ない。本発明ではない符号化装置では、それらのブロックベクトルを用いたＩＢＣマージモードを示すマージインデックスは、符号化しないものとして動作する。しかし、動作不良などのため、そのようなマージインデックスが符号化されて、ビットストリームが生成される可能性がある。あるいはパケットロスなどによりビットストリームの一部が欠けるなどして、復号結果がそのようなマージインデックスとなる可能性がある。このような不完全なビットストリームを復号しようとすると、参照可能領域の外側を参照しようとして正しくない位置の復号画像メモリにアクセスする可能性がある。その結果、復号装置によって復号結果が異なったり、復号処理が停止したりする。一方、本発明において参照位置を補正する場合には、構築したブロックベクトル候補リストの全てのブロックベクトルは、参照可能領域の内側となる。従って、このような不完全なビットストリームを復号しても、参照可能領域の内側に参照位置が補正されて参照が可能となる。このように、参照位置を補正することにより、メモリアクセス範囲を保証する。その結果、復号装置によって復号結果が同じになり、復号処理を継続できるので、復号装置のロバスト性を向上させることができる。 It is assumed that some block vectors in the block vector candidate list constructed by the intra-block copy prediction unit 362 are outside the referenceable area. If the reference position is not corrected, reference by those block vectors is impossible, so the IBC merge mode using those block vectors cannot be decoded. In a coding device other than the present invention, the merge index indicating the IBC merge mode using those block vectors operates as unencoded. However, due to malfunction or the like, such a merge index may be encoded to generate a bitstream. Alternatively, a part of the bitstream may be missing due to packet loss or the like, and the decoding result may become such a merge index. Attempting to decode such an incomplete bitstream may access the decoded image memory at the wrong location in an attempt to reference outside the referable area. As a result, the decoding result may differ depending on the decoding device, or the decoding process may stop. On the other hand, when the reference position is corrected in the present invention, all the block vectors of the constructed block vector candidate list are inside the referenceable area. Therefore, even if such an incomplete bit stream is decoded, the reference position is corrected inside the referenceable area and reference is possible. By correcting the reference position in this way, the memory access range is guaranteed. As a result, the decoding result becomes the same depending on the decoding device, and the decoding process can be continued, so that the robustness of the decoding device can be improved.

また、参照位置の補正においてブロックベクトルを補正する場合、その対象は輝度のブロックベクトルである。ここで、色差のブロックベクトルは、輝度のブロックベクトルから算出される。つまり、輝度のブロックベクトルを補正すれば、色差のブロックベクトルも補正されることになる。よって、色差において、再び参照位置を補正する必要はない。ブロックベクトルを補正しない場合に輝度と色差の両方で参照可能か否かを判定する必要があるのに比べて、処理量を削減することができる。 Further, when the block vector is corrected in the correction of the reference position, the target is the brightness block vector. Here, the color difference block vector is calculated from the luminance block vector. That is, if the luminance block vector is corrected, the color difference block vector is also corrected. Therefore, it is not necessary to correct the reference position again in the color difference. Compared with the need to determine whether or not reference is possible based on both the luminance and the color difference when the block vector is not corrected, the amount of processing can be reduced.

加えて、参照位置の補正においてブロックベクトルを補正する場合、補正したブロックベクトルは、処理対象符号化ブロックのブロックベクトルとして、符号化情報格納メモリ１１１または符号化情報格納メモリ２０５に格納される。つまり、補正した参照位置とブロックベクトルが指す位置が同じである。ここで、復号結果を復号画像メモリに保存する際にデブロックフィルタ処理をすることがある。このフィルタ処理において、ブロック境界に面した２つのブロックが持つブロックベクトルの差分によって、フィルタの強度を制御する。ブロックベクトルを補正しない場合には補正した参照位置とブロックベクトルが指す位置が異なるのに比べて、より適切なフィルタの強度となるため、符号化効率を向上させることができる。 In addition, when the block vector is corrected in the correction of the reference position, the corrected block vector is stored in the coding information storage memory 111 or the coding information storage memory 205 as the block vector of the coded block to be processed. That is, the corrected reference position and the position pointed to by the block vector are the same. Here, a deblocking filter process may be performed when the decoding result is saved in the decoded image memory. In this filtering process, the strength of the filter is controlled by the difference between the block vectors of the two blocks facing the block boundary. When the block vector is not corrected, the corrected reference position and the position pointed to by the block vector are different, and the filter strength is more appropriate, so that the coding efficiency can be improved.

続いて、参照ブロックのy方向の参照位置が、参照可能領域の左上より小さいか否かを判定する（Ｓ６００６）。判定が偽ならば（Ｓ６００６：ＮＯ）、次の処理（Ｓ６００８）に進む。一方、判定が真ならば（Ｓ６００６：ＹＥＳ）、参照可能領域の左上に合わせてy方向の参照位置を補正する（Ｓ６００７）。 Subsequently, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the y direction is smaller than the upper left of the referenceable area (S6006). If the determination is false (S6006: NO), the process proceeds to the next process (S6008). On the other hand, if the determination is true (S6006: YES), the reference position in the y direction is corrected according to the upper left of the referenceable area (S6007).

いま、参照ブロックr4が６０２１に位置していたとすると、y方向の参照位置が、参照可能領域の左上より小さい（Ｓ６００６：ＹＥＳ）。よって、yRefTL=yAvlTLとして６０２２の位置に参照位置を補正する（Ｓ６００７）。ここで、Ｓ６００１にあるようにyRefBR=yRefTL+cbHeight-1であるから、yRefTLを補正したことに伴ってyRefBRも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[1]を補正しても良い。つまり、
mvL[1] = (yAvlTL - yCb) << 4
と補正する。これにより、yRefTL=yAvlTLとなるので、参照位置を補正できる。 Assuming that the reference block r4 is located at 6021, the reference position in the y direction is smaller than the upper left of the referenceable area (S6006: YES). Therefore, the reference position is corrected to the position of 6022 with yRefTL = yAvlTL (S6007). Here, since yRefBR = yRefTL + cbHeight-1 as in S6001, yRefBR is also corrected as yRefTL is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [1] may be corrected. In other words
mvL [1] = (yAvlTL --yCb) << 4
To correct. As a result, yRefTL = yAvlTL, so the reference position can be corrected.

続いて、参照ブロックのx方向の参照位置が、参照可能領域の右下より大きいか否かを判定する（Ｓ６００８）。判定が偽ならば（Ｓ６００８：ＮＯ）、次の処理（Ｓ６０１０）に進む。一方、判定が真ならば（Ｓ６００８：ＹＥＳ）、参照可能領域の右下に合わせてx方向の参照位置を補正する（Ｓ６００９）。 Subsequently, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the x direction is larger than the lower right of the referenceable area (S6008). If the determination is false (S6008: NO), the process proceeds to the next process (S6010). On the other hand, if the determination is true (S6008: YES), the reference position in the x direction is corrected according to the lower right of the referenceable area (S6009).

いま、参照ブロックr7が６０３１に位置していたとすると、x方向の参照位置が、参照可能領域の右下より大きい（Ｓ６００８：ＹＥＳ）。よって、xRefBR=xAvlBRとして６０３２の位置に参照位置を補正する（Ｓ６００９）。ここで、Ｓ６００１にあるようにxRefBR=xRefTL+cbWidth-1、つまりxRefTL=xRefBR-(cbWidth-1)であるから、xRefBRを補正したことに伴ってxRefTLも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[0]を補正しても良い。つまり、
mvL[0] = (xAvlBR - (xCb + cbWidth - 1)) << 4
と補正する。これにより、xRefBR=xAvlBRとなるので、参照位置を補正できる。 Assuming that the reference block r7 is located at 6031, the reference position in the x direction is larger than the lower right of the referenceable area (S6008: YES). Therefore, the reference position is corrected to the position of 6032 by setting xRefBR = xAvlBR (S6009). Here, since xRefBR = xRefTL + cbWidth-1 as in S6001, that is, xRefTL = xRefBR- (cbWidth-1), xRefTL is also corrected as xRefBR is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [0] may be corrected. In other words
mvL [0] = (xAvlBR-(xCb + cbWidth --1)) << 4
To correct. As a result, xRefBR = xAvlBR, so the reference position can be corrected.

続いて、参照ブロックのy方向の参照位置が、参照可能領域の右下より大きいか否かを判定する（Ｓ６０１０）。判定が偽ならば（Ｓ６０１０：ＮＯ）、処理を終了する。一方、判定が真ならば（Ｓ６０１０：ＹＥＳ）、参照可能領域の右下に合わせてy方向の参照位置を補正する（Ｓ６０１１）。 Subsequently, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the y direction is larger than the lower right of the referenceable area (S6010). If the determination is false (S6010: NO), the process ends. On the other hand, if the determination is true (S6010: YES), the reference position in the y direction is corrected according to the lower right of the referenceable area (S6011).

いま、参照ブロックr5が６０４１に位置していたとすると、y方向の参照位置が、参照可能領域の右下より大きい（Ｓ６０１０：ＹＥＳ）。よって、yRefBR=yAvlBRとして６０４２の位置に参照位置を補正する（Ｓ６０１１）。ここで、Ｓ６００１にあるようにyRefBR=yRefTL+cbHeight-1、つまりyRefTL=yRefBR-(cbHeight-1)であるから、yRefBRを補正したことに伴ってyRefTLも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[1]を補正しても良い。つまり、
mvL[1] = (yAvlBR - (yCb + cbHeitght - 1)) << 4
と補正する。これにより、yRefBR=yAvlBRとなるので、参照位置を補正できる。 Assuming that the reference block r5 is located at 6041, the reference position in the y direction is larger than the lower right of the referenceable area (S6010: YES). Therefore, the reference position is corrected to the position of 6042 by setting yRefBR = yAvlBR (S6011). Here, since yRefBR = yRefTL + cbHeight-1 as in S6001, that is, yRefTL = yRefBR- (cbHeight-1), yRefTL is also corrected as yRefBR is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [1] may be corrected. In other words
mvL [1] = (yAvlBR-(yCb + cbHeitght --1)) << 4
To correct. As a result, yRefBR = yAvlBR, so the reference position can be corrected.

ここで、参照ブロックr1が６０５１に位置している場合について説明する。この場合は、参照ブロックがr2の場合と同様に、x方向の参照位置を補正する。さらに、参照ブロックがr4の場合と同様に、y方向の参照位置を補正する。その結果、参照ブロックr1は、参照可能領域の内部である６０５２に位置する。 Here, the case where the reference block r1 is located at 6051 will be described. In this case, the reference position in the x direction is corrected as in the case where the reference block is r2. Further, the reference position in the y direction is corrected as in the case where the reference block is r4. As a result, the reference block r1 is located at 6052, which is inside the referenceable area.

参照ブロックr3が６０６１に位置している場合、参照ブロックr6が６０６２に位置している場合、参照ブロックr8が６０６３に位置している場合は、上記と同様にx,y各方向の参照位置を補正する。その結果、それぞれの参照ブロックは、参照可能領域の内部に位置する。 If the reference block r3 is located at 6061, the reference block r6 is located at 6062, and the reference block r8 is located at 6063, the reference positions in the x and y directions are set in the same manner as above. to correct. As a result, each reference block is located inside the referenceable area.

以上により、CTUの大きさが128x128画素でない場合の処理は終了する。一方、CTUの大きさが128x128画素の場合（Ｓ６００２：YES）、参照可能領域を矩形状とした場合の左上および右下の位置を算出する（Ｓ６０１２）。 With the above, the processing when the size of CTU is not 128x128 pixels is completed. On the other hand, when the size of the CTU is 128x128 pixels (S6002: YES), the upper left and lower right positions when the referenceable area is rectangular are calculated (S6012).

図５１は、参照可能領域を矩形状とした場合の左上および右下の位置を説明する図である。図５１（ａ）の場合、処理対象の符号化ツリーブロック６１０１は４分割されており、その分割の左上に処理対象の符号化ブロック６１０２が位置している。このとき、参照可能領域は６１０３内の斜線部のように逆Ｌ字形となる。参照可能領域を矩形状とした場合、その範囲は６１０３の矩形状の範囲とする。参照可能領域を矩形状とした場合、参照ブロックの左上を( xRefTL, yRefTL )、右下を( xRefBR, yRefBR )とすると、
offset[4] = {0, 64, 128, 128}
NL = -offset[3 - blk_idx], NR = offset[blk_idx]
( xAvlTL, yAvlTL ) = ( (xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY + NL,
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY )
( xAvlBR, yAvlBR ) = ( ((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY) - 1 + NR,
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) - 1 )
となる。ここで、blk_idxは、処理対象の符号化ブロックの位置を示すインデックスである。処理対象の符号化ツリーブロックを４分割したうち、処理対象の符号化ブロックが左上に位置している場合は、blk_idx=0とする。同様に、処理対象の符号化ブロックがそれぞれ右上、左下、右下に位置している場合は、blk_idxは1,2,3とする。図５１（ａ）はblk_idx=0の場合を示す図である。同様に、図５１（ｂ）から図５１（ｄ）は、それぞれblk_idx=1から3の場合を示す図である。 FIG. 51 is a diagram for explaining the upper left and lower right positions when the referenceable area is rectangular. In the case of FIG. 51 (a), the coded tree block 6101 to be processed is divided into four, and the coded block 6102 to be processed is located at the upper left of the division. At this time, the referenceable area has an inverted L shape like the shaded area in 6103. When the referenceable area is rectangular, the range is 6103. When the referenceable area is rectangular, if the upper left of the reference block is (xRefTL, yRefTL) and the lower right is (xRefBR, yRefBR),
offset [4] = {0, 64, 128, 128}
NL = -offset [3 --blk_idx], NR = offset [blk_idx]
(xAvlTL, yAvlTL) = ((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY + NL,
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY)
(xAvlBR, yAvlBR) = (((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY) -1 + NR,
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) ―― 1)
Will be. Here, blk_idx is an index indicating the position of the coded block to be processed. If the coded block to be processed is divided into four and the coded block to be processed is located in the upper left, blk_idx = 0 is set. Similarly, if the coded blocks to be processed are located at the upper right, lower left, and lower right, respectively, blk_idx is set to 1, 2, and 3. FIG. 51 (a) is a diagram showing the case of blk_idx = 0. Similarly, FIGS. 51 (b) to 51 (d) are diagrams showing the cases of blk_idx = 1 to 3, respectively.

次に、参照可能領域が矩形でない部分の参照位置を補正する（Ｓ６０１３）。図５２は、参照可能領域が矩形でない部分の参照位置を補正する処理を説明する図である。まず、参照可能領域の左上の位置を算出する（Ｓ６０２１）。参照可能領域は図５１の斜線部なので、blk_idx=3の場合を除いて、左上の位置は６１１１と６１１２の2点ある。それぞれ(X1, Y1),(X2, Y2)とすると、
offset[4] = {64, 128, 64, 0}, NL = offset[blk_idx]
(X1, Y1) = (xAvlTL, yAvlTL + 64)
(X2, Y2) = (xAvlTL + NL, yAvlTL)
となる。 Next, the reference position of the portion where the referenceable area is not rectangular is corrected (S6013). FIG. 52 is a diagram illustrating a process of correcting a reference position in a portion where the referenceable area is not rectangular. First, the upper left position of the referenceable area is calculated (S6021). Since the referenceable area is the shaded area in FIG. 51, there are two upper left positions, 6111 and 6112, except when blk_idx = 3. If they are (X1, Y1) and (X2, Y2), respectively,
offset [4] = {64, 128, 64, 0}, NL = offset [blk_idx]
(X1, Y1) = (xAvlTL, yAvlTL + 64)
(X2, Y2) = (xAvlTL + NL, yAvlTL)
Will be.

次に、参照可能領域の左上に合わせて参照位置を補正するか否かを判定する（Ｓ６０２２）。この判定では、blk_idx=3でなく、かつ参照ブロックがX2とY1より小さい領域に位置している場合に真と判定する（Ｓ６０２２：ＹＥＳ）。偽の場合（Ｓ６０２２：ＮＯ）、次の処理（Ｓ６０２６）に進む。 Next, it is determined whether or not to correct the reference position according to the upper left of the referenceable area (S6022). In this determination, if blk_idx = 3 is not satisfied and the reference block is located in a region smaller than X2 and Y1, it is determined to be true (S6022: YES). If false (S6022: NO), the process proceeds to the next process (S6026).

次に、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さいか否かを判定する（Ｓ６０２３）。判定が真の場合（Ｓ６０２３：ＹＥＳ）、x方向の参照位置を補正する（Ｓ６０２４）。一方、判定が偽の場合（Ｓ６０２３：ＮＯ）、y方向の参照位置を補正する（Ｓ６０２５）。 Next, it is determined whether or not the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6023). If the determination is true (S6023: YES), the reference position in the x direction is corrected (S6024). On the other hand, when the determination is false (S6023: NO), the reference position in the y direction is corrected (S6025).

図５３（ａ）は、Ｓ６０２４とＳ６０２５において、参照位置を補正する様子を示す図である。いま、blk_idx=0である。参照ブロックr1が６２０１に位置していたとすると、blk_idx=3でなく、かつ参照ブロックの左上がX2（６１１２のx方向）とY1（６１１１のy方向）より小さい領域に位置している（Ｓ６０２２：ＹＥＳ）。また、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さい（Ｓ６０２３：ＹＥＳ）。よって、xRefTL=xAvlTL+NLとして６２０２の位置にx方向の参照位置を補正する（Ｓ６０２４）。ここで、Ｓ６００１にあるようにxRefBR=xRefTL+cbWidth-1であるから、xRefTLを補正したことに伴ってxRefBRも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[0]を補正しても良い。つまり、
mvL[0] = (xAvlTL + NL - xCb) << 4
と補正する。これにより、xRefTL=xAvlTL+NLとなるので、参照位置を補正できる。 FIG. 53A is a diagram showing how the reference position is corrected in S6024 and S6025. Now, blk_idx = 0. Assuming that the reference block r1 is located at 6201, blk_idx = 3 is not satisfied, and the upper left of the reference block is located in a region smaller than X2 (x direction of 6112) and Y1 (y direction of 6111) (S6022: YES). Further, the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6023: YES). Therefore, xRefTL = xAvlTL + NL is set to correct the reference position in the x direction to the position of 6202 (S6024). Here, since xRefBR = xRefTL + cbWidth-1 as in S6001, xRefBR is also corrected as xRefTL is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [0] may be corrected. In other words
mvL [0] = (xAvlTL + NL-xCb) << 4
To correct. As a result, xRefTL = xAvlTL + NL, so the reference position can be corrected.

一方、参照ブロックr2が６２０３に位置していたとすると、blk_idx=3でなく、かつ参照ブロックの左上がX2（６１１２のx方向）とY1（６１１１のy方向）より小さい領域に位置している（Ｓ６０２２：ＹＥＳ）。また、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さくない（Ｓ６０２３：ＮＯ）。よって、yRefTL=yAvlTL+64として６２０４の位置にy方向の参照位置を補正する（Ｓ６０２５）。ここで、Ｓ６００１にあるようにyRefBR=yRefTL+cbHeight-1であるから、yRefTLを補正したことに伴ってyRefBRも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[0]を補正しても良い。つまり、
mvL[1] = (yAvlTL + 64 - yCb) << 4
と補正する。これにより、yRefTL=yAvlTL+64となるので、参照位置を補正できる。 On the other hand, if the reference block r2 is located at 6203, blk_idx = 3 is not satisfied, and the upper left of the reference block is located in a region smaller than X2 (x direction of 6112) and Y1 (y direction of 6111) ( S6022: YES). Further, the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is not smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6023: NO). Therefore, the reference position in the y direction is corrected to the position of 6204 by setting yRefTL = yAvlTL + 64 (S6025). Here, since yRefBR = yRefTL + cbHeight-1 as in S6001, yRefBR is also corrected as yRefTL is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [0] may be corrected. In other words
mvL [1] = (yAvlTL + 64 --yCb) << 4
To correct. As a result, yRefTL = yAvlTL + 64, so the reference position can be corrected.

ここで、参照ブロックr3が６２０５に位置していたとする。この場合、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さい（Ｓ６０２３：ＹＥＳ）。よって、参照ブロックr1と同様にx方向の参照位置を補正することで、６２０６に位置する（Ｓ６０２４）。この時点において、参照ブロックは参照可能領域の外側である。しかし、後述のＳ６００６とＳ６００７の処理により、y方向の参照位置を補正する。結局、参照ブロックは、参照可能領域の内側となる。 Here, it is assumed that the reference block r3 is located at 6205. In this case, the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6023: YES). Therefore, it is located at 6206 by correcting the reference position in the x direction in the same manner as the reference block r1 (S6024). At this point, the reference block is outside the referenceable area. However, the reference position in the y direction is corrected by the processing of S6006 and S6007 described later. After all, the reference block is inside the referenceable area.

続いて、参照可能領域の右下の位置を算出する（Ｓ６０２６）。参照可能領域は図５１の斜線部なので、blk_idx=0の場合を除いて、右下の位置は６１１３と６１１４の2点ある。それぞれ(X3, Y3),(X4, Y4)とすると、
offset[4] = {0, 64, 128, 64}, NR = offset[blk_idx]
(X3, Y3) = (xAvlBR, yAvlBR - 64)
(X4, Y4) = (xAvlBR - NR, yAvlBR)
となる。 Subsequently, the lower right position of the referenceable area is calculated (S6026). Since the referenceable area is the shaded area in FIG. 51, there are two lower right positions, 6113 and 6114, except when blk_idx = 0. If each is (X3, Y3), (X4, Y4),
offset [4] = {0, 64, 128, 64}, NR = offset [blk_idx]
(X3, Y3) = (xAvlBR, yAvlBR --64)
(X4, Y4) = (xAvlBR --NR, yAvlBR)
Will be.

次に、参照可能領域の右下に合わせて参照位置を補正するか否かを判定する（Ｓ６０２７）。この判定では、blk_idx=0でなく、かつ参照ブロックがX4とY3より大きい領域に位置している場合に真と判定する（Ｓ６０２７：ＹＥＳ）。偽の場合（Ｓ６０２７：ＮＯ）、処理を終了する。 Next, it is determined whether or not to correct the reference position according to the lower right of the referenceable area (S6027). In this determination, if blk_idx = 0 and the reference block is located in a region larger than X4 and Y3, it is determined to be true (S6027: YES). If false (S6027: NO), the process ends.

次に、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さいか否かを判定する（Ｓ６０２８）。判定が真の場合（Ｓ６０２８：ＹＥＳ）、x方向の参照位置を補正する（Ｓ６０２９）。一方、判定が偽の場合（Ｓ６０２８：ＮＯ）、y方向の参照位置を補正する（Ｓ６０３０）。 Next, it is determined whether or not the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6028). If the determination is true (S6028: YES), the reference position in the x direction is corrected (S6029). On the other hand, when the determination is false (S6028: NO), the reference position in the y direction is corrected (S6030).

図５３（ｂ）は、Ｓ６０２９とＳ６０３０において、参照位置を補正する様子を示す図である。いま、blk_idx=3である。参照ブロックr1が６２１１に位置していたとすると、blk_idx=0でなく、かつ参照ブロックの右下がX4（６１１４のx方向）とY3（６１１３のy方向）より大きい領域に位置している（Ｓ６０２７：ＹＥＳ）。また、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さい（Ｓ６０２８：ＹＥＳ）。よって、xRefBR=xAvlBRとして６２１２の位置にx方向の参照位置を補正する（Ｓ６０２９）。ここで、Ｓ６００１にあるようにxRefBR=xRefTL+cbWidth-1、つまりxRefTL=xRefBR-(cbWidth-1)であるから、xRefBRを補正したことに伴ってxRefTLも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[0]を補正しても良い。つまり、
mvL[0] = (xAvlBR - NR - (xCb + cbWitdh - 1)) << 4
と補正する。これにより、xRefBR=xAvlBRとなるので、参照位置を補正できる。 FIG. 53B is a diagram showing how the reference position is corrected in S6029 and S6030. Now, blk_idx = 3. Assuming that the reference block r1 is located at 6211, blk_idx = 0 is not present, and the lower right corner of the reference block is located in a region larger than X4 (x direction of 6114) and Y3 (y direction of 6113) (S6027). : YES). Further, the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6028: YES). Therefore, the reference position in the x direction is corrected to the position of 6212 by setting xRefBR = xAvlBR (S6029). Here, since xRefBR = xRefTL + cbWidth-1 as in S6001, that is, xRefTL = xRefBR- (cbWidth-1), xRefTL is also corrected as xRefBR is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [0] may be corrected. In other words
mvL [0] = (xAvlBR --NR-(xCb + cbWitdh --1)) << 4
To correct. As a result, xRefBR = xAvlBR, so the reference position can be corrected.

一方、参照ブロックr2が６２１３に位置していたとすると、blk_idx=0でなく、かつ参照ブロックの右下がX4（６１１４のx方向）とY3（６１１３のy方向）より大きい領域に位置している（Ｓ６０２７：ＹＥＳ）。また、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さくない（Ｓ６０２８：ＮＯ）。よって、yRefBR=yAvlBRとして６２１４の位置にy方向の参照位置を補正する（Ｓ６０３０）。ここで、Ｓ６００１にあるようにyRefBR=yRefTL+cbHeight-1、つまりyRefTL=yRefBR-(cbHeight-1)であるから、yRefBRを補正したことに伴ってyRefTLも補正されることになる。この参照位置の補正において、ブロックベクトルmvL[1]を補正しても良い。つまり、
mvL[1] = (yAvlBR - 64 - (yCb + cbHeight - 1)) << 4
と補正する。これにより、yRefBR=yAvlBRとなるので、参照位置を補正できる。 On the other hand, if the reference block r2 is located at 6213, blk_idx = 0 is not satisfied, and the lower right of the reference block is located in a region larger than X4 (x direction of 6114) and Y3 (y direction of 6113). (S6027: YES). Further, the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is not smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6028: NO). Therefore, the reference position in the y direction is corrected to the position of 6214 by setting yRefBR = yAvlBR (S6030). Here, since yRefBR = yRefTL + cbHeight-1 as in S6001, that is, yRefTL = yRefBR- (cbHeight-1), yRefTL is also corrected as yRefBR is corrected. In the correction of this reference position, the block vector mvL [1] may be corrected. In other words
mvL [1] = (yAvlBR --64-(yCb + cbHeight --1)) << 4
To correct. As a result, yRefBR = yAvlBR, so the reference position can be corrected.

ここで、参照ブロックr3が６２１５に位置していたとする。この場合、参照ブロックと参照可能領域のx方向との差分が、参照ブロックと参照可能領域のy方向との差分より小さくない（Ｓ６０２８：ＮＯ）。よって、参照ブロックr2と同様にy方向の参照位置を補正することで、６２１６に位置する（Ｓ６０３０）。この時点において、参照ブロックは参照可能領域の外側である。しかし、後述のＳ６００８とＳ６００９の処理により、x方向の参照位置を補正する。結局、参照ブロックは、参照可能領域の内側となる。 Here, it is assumed that the reference block r3 is located at 6215. In this case, the difference between the reference block and the referenceable area in the x direction is not smaller than the difference between the reference block and the referenceable area in the y direction (S6028: NO). Therefore, it is located at 6216 by correcting the reference position in the y direction in the same manner as the reference block r2 (S6030). At this point, the reference block is outside the referenceable area. However, the reference position in the x direction is corrected by the processing of S6008 and S6009 described later. After all, the reference block is inside the referenceable area.

図５３では、blk_idx=0と3の場合を例に参照位置を補正する処理を説明した。blk_idx=1や2の場合、blk_idx=0と3の場合と同様に参照位置を補正する処理をする。 In FIG. 53, the process of correcting the reference position has been described by taking the cases of blk_idx = 0 and 3 as an example. When blk_idx = 1 or 2, the reference position is corrected in the same way as when blk_idx = 0 and 3.

参照可能領域が矩形でない部分の参照位置を補正する処理（Ｓ６０１３）の後、Ｓ６００４からＳ６０１１の処理をする。以上により、CTUの大きさが128x128画素の場合の処理は終了する。 After the process of correcting the reference position of the portion where the referenceable area is not rectangular (S6013), the processes of S6004 to S6011 are performed. With the above, the processing when the size of CTU is 128x128 pixels is completed.

いま、参照可能領域が矩形でない部分の参照位置を補正する処理（Ｓ６０１３）において、参照可能領域の左上に合わせてx方向の参照位置を補正する処理（Ｓ６０２４）をしたとする。すると、参照ブロックのx方向の参照位置が、参照可能領域の左上より小さくなることはないので、Ｓ６００４の判定は常に偽（Ｓ６００４：ＮＯ）となる。従って、Ｓ６０２４の処理をした場合は、Ｓ６００４とＳ６００５の処理をしないようにしても良い。同様に、Ｓ６０２５の処理をした場合はＳ６００６とＳ６００７の処理をしないようにしても良いし、Ｓ６０２９の処理をした場合はＳ６００８とＳ６００９の処理をしないようにしても良いし、Ｓ６０３０の処理をした場合はＳ６０１０とＳ６０１１の処理をしないようにしても良い。 Now, it is assumed that in the process of correcting the reference position of the portion where the referenceable area is not rectangular (S6013), the process of correcting the reference position in the x direction according to the upper left of the referenceable area (S6024) is performed. Then, since the reference position of the reference block in the x direction is not smaller than the upper left of the referenceable area, the determination of S6004 is always false (S6004: NO). Therefore, when the processing of S6024 is performed, the processing of S6004 and S6005 may not be performed. Similarly, when the processing of S6025 is performed, the processing of S6006 and S6007 may be omitted, when the processing of S6029 is performed, the processing of S6008 and S6009 may not be performed, or the processing of S6030 may be performed. In that case, the processing of S6010 and S6011 may not be performed.

また、図５２のフローチャートにおいて、ステップＳ６０２３の比較処理を省略し、常にステップＳ６０２４を実行するような構成を取っても良いし、常にステップＳ６０２５を実行するような構成を取っても良い。同様に、ステップＳ６０２８の比較処理を省略し、常にステップＳ６０２９を実行するような構成を取っても良いし、常にステップＳ６０３０を実行するような構成を取っても良い。そのような構成においては、簡便な処理で参照位置を補正することが可能となる。 Further, in the flowchart of FIG. 52, the comparison process of step S6023 may be omitted and the configuration may be such that step S6024 is always executed, or the configuration may be such that step S6025 is always executed. Similarly, the comparison process of step S6028 may be omitted, and the configuration may be such that step S6029 is always executed, or the configuration may be such that step S6030 is always executed. In such a configuration, the reference position can be corrected by a simple process.

図４９では、CTUの大きさが128x128画素の場合において、Ｓ６０１２、Ｓ６０１３およびＳ６００４からＳ６０１１の処理を用いて参照位置を補正している。これに代わり、図５４のように、参照可能領域を２つに分解し、それぞれの参照位置を補正する処理（Ｓ６１０１）によっても実現出来る。 In FIG. 49, when the size of the CTU is 128x128 pixels, the reference position is corrected by using the processes of S6012, S6013, and S6004 to S6011. Instead of this, as shown in FIG. 54, it can also be realized by a process (S6101) of decomposing the referenceable area into two and correcting each reference position.

図５５は、参照可能領域を２つに分解する様子を説明する図である。図５１において参照可能領域を矩形状としているのとは異なり、図５５では参照可能領域を２つに分解している。処理対象の符号化ツリーブロック（６１０１）を４分割したうち、処理対象の符号化ブロック（６１０２）が左上に位置している場合は、blk_idx=0とする。同様に、処理対象の符号化ブロックがそれぞれ右上、左下、右下に位置している場合は、blk_idxは1,2,3とする。図５５（ａ）はblk_idx=0の場合を示す図である。同様に、図５５（ｂ）から図５５（ｄ）は、それぞれblk_idx=1から3の場合を示す図である。また、一方の参照可能領域（６３０１）を参照可能領域Ａとし、他方の参照可能領域（６３０２）を参照可能領域Ｂとする。 FIG. 55 is a diagram illustrating how the referenceable region is decomposed into two. Unlike the rectangular shape of the referenceable area in FIG. 51, the referenceable area is decomposed into two in FIG. 55. If the coded block (6102) to be processed is located in the upper left of the coded tree block (6101) to be processed, blk_idx = 0 is set. Similarly, if the coded blocks to be processed are located at the upper right, lower left, and lower right, respectively, blk_idx is set to 1, 2, and 3. FIG. 55 (a) is a diagram showing the case where blk_idx = 0. Similarly, FIGS. 55 (b) to 55 (d) are diagrams showing the cases of blk_idx = 1 to 3, respectively. Further, one referenceable area (6301) is designated as a referenceable area A, and the other referenceable area (6302) is designated as a referenceable area B.

図５６は、参照可能領域を２つに分解し、それぞれの参照位置を補正する処理（Ｓ６１０１）を説明する図である。図５６において、図４９と同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を省略する。まず、参照可能領域Ａの左上および右下の位置を算出する（Ｓ６１１１）。参照可能領域Ａの左上を( xAvlTL, yAvlTL )、右下を( xAvlBR, yAvlBR )とすると、
xOffsetTL[4] = {-128, -128, -64, 0}, yOffsetTL[4] = {64, 64, 64, 0}
xOffsetBR[4] = {0, 0, 0, 128}, yOffsetBR[4] = {128, 128, 128, 64}
( xAvlTL, yAvlTL ) = ( (xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY
+ xOffsetTL[blk_idx],
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY + yOffsetTL[blk_idx])
( xAvlBR, yAvlBR ) = ( ((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY) - 1
+ xOffsetBR[blk_idx],
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) - 1 + yOffsetBR[blk_idx] )となる。 FIG. 56 is a diagram illustrating a process (S6101) of decomposing a referenceable region into two and correcting each reference position. In FIG. 56, the same process as in FIG. 49 is assigned the same step number, and the description thereof will be omitted. First, the upper left and lower right positions of the referenceable area A are calculated (S6111). If the upper left of the referenceable area A is (xAvlTL, yAvlTL) and the lower right is (xAvlBR, yAvlBR),
xOffsetTL [4] = {-128, -128, -64, 0}, yOffsetTL [4] = {64, 64, 64, 0}
xOffsetBR [4] = {0, 0, 0, 128}, yOffsetBR [4] = {128, 128, 128, 64}
(xAvlTL, yAvlTL) = ((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY
+ xOffsetTL [blk_idx],
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY + yOffsetTL [blk_idx])
(xAvlBR, yAvlBR) = (((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY) -1
+ xOffsetBR [blk_idx],
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) -1 + yOffsetBR [blk_idx]).

次に、参照ブロックが参照可能領域Ａの外部か否かについて、
out_xRefTL = xRefTL < xAvlTL
out_yRefTL = yRefTL < yAvlTL
out_xRefBR = xRefBR > xAvlBR
out_yRefBR = yRefBR > yAvlBR
として算出する（Ｓ６１１２）。 Next, regarding whether or not the reference block is outside the referenceable area A,
out_xRefTL = xRefTL <xAvlTL
out_yRefTL = yRefTL <yAvlTL
out_xRefBR = xRefBR> xAvlBR
out_yRefBR = yRefBR> yAvlBR
Is calculated as (S6112).

次に、参照可能領域Ｂの左上および右下の位置を算出する（Ｓ６１１３）。参照可能領域Ｂの左上を( xAvlTL, yAvlTL )、右下を( xAvlBR, yAvlBR )とすると、
xOffsetTL[4] = {-64, 0, 0, 0}, yOffsetTL[4] = {0, 0, 0, 0}
xOffsetBR[4] = {0, 64, 128, 64}, yOffsetBR[4] = {128, 64, 64, 128}
( xAvlTL, yAvlTL ) = ( (xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY
+ xOffsetTL[blk_idx],
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY + yOffsetTL[blk_idx])
( xAvlBR, yAvlBR ) = ( ((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY) - 1
+ xOffsetBR[blk_idx],
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) - 1 + yOffsetBR[blk_idx] )
となる。 Next, the upper left and lower right positions of the referenceable area B are calculated (S6113). If the upper left of the referenceable area B is (xAvlTL, yAvlTL) and the lower right is (xAvlBR, yAvlBR),
xOffsetTL [4] = {-64, 0, 0, 0}, yOffsetTL [4] = {0, 0, 0, 0}
xOffsetBR [4] = {0, 64, 128, 64}, yOffsetBR [4] = {128, 64, 64, 128}
(xAvlTL, yAvlTL) = ((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY
+ xOffsetTL [blk_idx],
(yCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY + yOffsetTL [blk_idx])
(xAvlBR, yAvlBR) = (((xCb >> CtbLog2SizeY) << CtbLog2SizeY) -1
+ xOffsetBR [blk_idx],
(((yCb >> CtbLog2SizeY) + 1) << CtbLog2SizeY) -1 + yOffsetBR [blk_idx])
Will be.

次に、参照ブロックのx方向の参照位置が参照可能領域Ａの左上より小さく、かつ参照ブロックのx方向の参照位置が参照可能領域Ｂの左上より小さいか否かを判定する（Ｓ６１１４）。判定が偽ならば（Ｓ６１１４：ＮＯ）、次の処理（Ｓ６１１６）に進む。一方、判定が真ならば（Ｓ６１１４：ＹＥＳ）、参照可能領域Ｂの左上に合わせてx方向の参照位置を補正する（Ｓ６００５）。Ｓ６００５の処理はすでに説明しているため、説明を省略する。 Next, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the x direction is smaller than the upper left of the referenceable area A and the reference position of the reference block in the x direction is smaller than the upper left of the referenceable area B (S6114). If the determination is false (S6114: NO), the process proceeds to the next process (S6116). On the other hand, if the determination is true (S6114: YES), the reference position in the x direction is corrected according to the upper left of the referenceable area B (S6005). Since the process of S6005 has already been described, the description thereof will be omitted.

続いて、参照ブロックのy方向の参照位置が参照可能領域Ａの左上より小さく、かつ参照ブロックのy方向の参照位置が参照可能領域Ｂの左上より小さいか否かを判定する（Ｓ６１１６）。判定が偽ならば（Ｓ６１１６：ＮＯ）、次の処理（Ｓ６１１８）に進む。一方、判定が真ならば（Ｓ６１１６：ＹＥＳ）、参照可能領域Ｂの左上に合わせてy方向の参照位置を補正する（Ｓ６００７）。Ｓ６００７の処理はすでに説明しているため、説明を省略する。 Subsequently, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the y direction is smaller than the upper left of the referenceable area A and the reference position of the reference block in the y direction is smaller than the upper left of the referenceable area B (S6116). If the determination is false (S6116: NO), the process proceeds to the next process (S6118). On the other hand, if the determination is true (S6116: YES), the reference position in the y direction is corrected according to the upper left of the referenceable area B (S6007). Since the process of S6007 has already been described, the description thereof will be omitted.

次に、参照ブロックのx方向の参照位置が参照可能領域Ａの右下より大きく、かつ参照ブロックのx方向の参照位置が参照可能領域Ｂの右下より大きいか否かを判定する（Ｓ６１１８）。判定が偽ならば（Ｓ６１１８：ＮＯ）、次の処理（Ｓ６１２０）に進む。一方、判定が真ならば（Ｓ６１１８：ＹＥＳ）、参照可能領域Ｂの右下に合わせてx方向の参照位置を補正する（Ｓ６００９）。Ｓ６００９の処理はすでに説明しているため、説明を省略する。 Next, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the x direction is larger than the lower right of the referenceable area A and the reference position of the reference block in the x direction is larger than the lower right of the referenceable area B (S6118). .. If the determination is false (S6118: NO), the process proceeds to the next process (S6120). On the other hand, if the determination is true (S6118: YES), the reference position in the x direction is corrected according to the lower right of the referenceable area B (S6009). Since the process of S6009 has already been described, the description thereof will be omitted.

次に、参照ブロックのy方向の参照位置が参照可能領域Ａの右下より大きく、かつ参照ブロックのy方向の参照位置が参照可能領域Ｂの右下より大きいか否かを判定する（Ｓ６１２０）。判定が偽ならば（Ｓ６１２０：ＮＯ）、処理を終了する。一方、判定が真ならば（Ｓ６１２０：ＹＥＳ）、参照可能領域Ｂの右下に合わせてy方向の参照位置を補正する（Ｓ６０１１）。Ｓ６０１１の処理はすでに説明しているため、説明を省略する。 Next, it is determined whether or not the reference position of the reference block in the y direction is larger than the lower right of the referenceable area A and the reference position of the reference block in the y direction is larger than the lower right of the referenceable area B (S6120). .. If the determination is false (S6120: NO), the process ends. On the other hand, if the determination is true (S6120: YES), the reference position in the y direction is corrected according to the lower right of the referenceable area B (S6011). Since the process of S6011 has already been described, the description thereof will be omitted.

以上により、CTUの大きさが128x128画素の場合において、参照ブロックが参照可能領域の外部に位置していたとしても、参照位置を補正して参照可能となる。また、参照可能領域を２つに分解してそれぞれの参照位置を補正することで、処理を簡易化して演算量を削減することが出来る。ここでは、一方の参照可能領域（６３０１）を参照可能領域Ａとし、他方の参照可能領域（６３０２）を参照可能領域Ｂとしている。代わりに、参照可能領域Ａと参照可能領域Ｂを入れ替えて、一方の参照可能領域（６３０１）を参照可能領域Ｂとし、他方の参照可能領域（６３０２）を参照可能領域Ａとして処理しても良い。 As described above, when the size of the CTU is 128x128 pixels, even if the reference block is located outside the referenceable area, the reference position can be corrected and the reference can be made. Further, by decomposing the referenceable area into two and correcting each reference position, the processing can be simplified and the amount of calculation can be reduced. Here, one referenceable area (6301) is designated as a referenceable area A, and the other referenceable area (6302) is designated as a referenceable area B. Alternatively, the referenceable area A and the referenceable area B may be exchanged so that one referenceable area (6301) becomes the referenceable area B and the other referenceable area (6302) is treated as the referenceable area A. ..

本実施例では、CTUの大きさが128x128画素か否かを判定し（Ｓ６００２）、処理を切り替えている。これは、イントラブロックコピー基準ブロックが、符号化ツリーブロックを４分割した単位か否か判定するようにしても良いし、CTUの大きさが符号化ブロックの最大サイズより大きいか否かを判定するようにしても良い。 In this embodiment, it is determined whether or not the size of the CTU is 128x128 pixels (S6002), and the processing is switched. This may determine whether the intra-block copy reference block is a unit obtained by dividing the coded tree block into four, or whether the size of the CTU is larger than the maximum size of the coded block. You may do so.

＜参照領域境界補正部＞
図５９は、参照領域境界補正部３８１及び参照領域境界補正部４８１の処理を説明するためのフローチャートである。 <Reference area boundary correction unit>
FIG. 59 is a flowchart for explaining the processing of the reference area boundary correction unit 381 and the reference area boundary correction unit 481.

まず、参照ブロックの左上の位置を、
( xRefTL, yRefTL ) = ( xCb + ( mvL[ 0 ] >> 4 ), yCb + ( mvL[ 1 ] >> 4 ) )
( xRefBR, yRefBR ) = ( xRefTL + cbWidth - 1, yRefTL + cbHeight - 1 )
により導出する（ステップＳ１４０１）。この手順は、図４９のステップＳ６００１と同様の手順となるため説明を省略する。 First, the upper left position of the reference block,
(xRefTL, yRefTL) = (xCb + (mvL [0] >> 4), yCb + (mvL [1] >> 4))
(xRefBR, yRefBR) = (xRefTL + cbWidth --1, yRefTL + cbHeight --1)
(Step S1401). Since this procedure is the same as that of step S6001 in FIG. 49, the description thereof will be omitted.

続いて、参照可能領域Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれの左上と右下の位置を算出する（ステップＳ１４０２〜ステップＳ１４０３）。ここで、参照可能領域Ａは処理対象のイントラブロックコピー基準ブロックの直前に処理したイントラブロックコピー基準ブロックであり、参照可能領域Ｂは参照可能領域Ａの直前に処理したイントラブロックコピー基準ブロックであり、参照可能領域Ｃは参照可能領域Ｂの直前に処理したイントラブロックコピー基準ブロックであるとする。図５７は、符号化ツリーブロック単位をイントラブロックコピー基準ブロックとしたときの例である。図５７（ａ）の例では、符号化ツリーブロック５０３が処理対象の符号化ツリーブロックである。このとき、符号化ツリーブロック５０２が参照可能領域Ａに対応し、符号化ツリーブロック５０１が参照可能領域Ｂに対応し、符号化ツリーブロック５００が参照可能領域Ｃに対応する。図５８は、符号化ツリーブロックを４分割した単位をイントラブロックコピー基準ブロックとしたときの例である。図５７（ａ）の例では、符号化ツリーブロック５０４が処理対象のイントラブロックコピー基準ブロックである。このとき、符号化ツリーブロック５０３が参照可能領域Ａに対応し、符号化ツリーブロック５０２が参照可能領域Ｂに対応し、符号化ツリーブロック５０１が参照可能領域Ｃに対応する。 Subsequently, the upper left and lower right positions of the referenceable areas A, B, and C are calculated (steps S1402 to S1403). Here, the referenceable area A is an intrablock copy reference block processed immediately before the intrablock copy reference block to be processed, and the referenceable area B is an intrablock copy reference block processed immediately before the referenceable area A. , It is assumed that the referenceable area C is an intrablock copy reference block processed immediately before the referenceable area B. FIG. 57 is an example when the coded tree block unit is an intra-block copy reference block. In the example of FIG. 57A, the coded tree block 503 is the coded tree block to be processed. At this time, the coded tree block 502 corresponds to the referenceable area A, the coded tree block 501 corresponds to the referenceable area B, and the coded tree block 500 corresponds to the referenceable area C. FIG. 58 shows an example when the unit obtained by dividing the coded tree block into four is used as the intra-block copy reference block. In the example of FIG. 57 (a), the coded tree block 504 is the intra-block copy reference block to be processed. At this time, the coded tree block 503 corresponds to the referenceable area A, the coded tree block 502 corresponds to the referenceable area B, and the coded tree block 501 corresponds to the referenceable area C.

参照可能領域Ａ，Ｂ，Ｃの左上位置をそれぞれ、(xAvlATL, yAvlATL)、(xAvlBTL, yAvlBTL)、(xAvlCTL, yAvlCTL)とする。また、参照可能領域Ａ，Ｂ，Ｃの右下位置をそれぞれ、(xAvlABR, yAvlABR)、(xAvlBBR, yAvlBBR)、(xAvlCBR, yAvlCBR)とする。符号化ツリーブロック単位をイントラブロックコピー基準ブロックとしたときは、(xAvlATL, yAvlATL)、(xAvlBTL, yAvlBTL)、(xAvlCTL, yAvlCTL)、(xAvlABR, yAvlABR)、(xAvlBBR, yAvlBBR)、(xAvlCBR, yAvlCBR)をそれぞれ、
(xAvlATL, yAvlATL) = ( (xCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY) - (1 << CtbLog2SizeY),
(yCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY))
(xAvlABR, yAvlABR) = (xAvlATL + cbWidth - 1, yAvlATL + cbHeight - 1 )
(xAvlATL, yAvlATL) = ( (xCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY) - 2*(1 << CtbLog2SizeY)),
(yCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY))
(xAvlBBR, yAvlBBR) = (xAvlBTL + cbWidth -1, yAvlBTL + cbHeight - 1 )
(xAvlATL, yAvlATL) = ( (xCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY) - 3*(1 << CtbLog2SizeY),
(yCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY))
(xAvlCBR, yAvlCBR) = (xAvlCTL + cbWidth -1, yAvlCTL + cbHeight - 1 )
とする。符号化ツリーブロックを４分割した単位をイントラブロックコピー基準ブロックとしたときは、(xAvlATL, yAvlATL)、(xAvlBTL, yAvlBTL)、(xAvlCTL, yAvlCTL)をそれぞれ、
(xAvlATL, yAvlATL) = ( (xCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << (CtbLog2SizeY-1) - (1 << (CtbLog2SizeY-1)),
(yCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << ((CtbLog2SizeY-1))+ (1<<(CtbLog2SizeY-1)))
(xAvlABR, yAvlABR) = (xAvlATL + cbWidth - 1, yAvlATL + cbHeight - 1 )
(xAvlBTL, yAvlBTL) = ( (xCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << (CtbLog2SizeY-1) - (1 << (CtbLog2SizeY)),
(yCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << ((CtbLog2SizeY-1))+ (1<<(CtbLog2SizeY-1)))
(xAvlBBR, yAvlBBR) = (xAvlBTL + cbWidth -1, yAvlBTL + cbHeight - 1 )
(xAvlCTL, yAvlCTL) = ( (xCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << (CtbLog2SizeY-1) - (1 << (CtbLog2SizeY-1)),
(yCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << ((CtbLog2SizeY-1))+ (1<<(CtbLog2SizeY-1)))
(xAvlCBR, yAvlCBR) = (xAvlCTL + cbWidth -1, yAvlCTL + cbHeight - 1 )
とする。 The upper left positions of the referenceable areas A, B, and C are (xAvlATL, yAvlATL), (xAvlBTL, yAvlBTL), and (xAvlCTL, yAvlCTL), respectively. The lower right positions of the referenceable areas A, B, and C are (xAvlABR, yAvlABR), (xAvlBBR, yAvlBBR), and (xAvlCBR, yAvlCBR), respectively. When the coded tree block unit is the intra-block copy reference block, (xAvlATL, yAvlATL), (xAvlBTL, yAvlBTL), (xAvlCTL, yAvlCTL), (xAvlABR, yAvlABR), (xAvlBBR, yAvlBBR), (xAvlBBR, yAvlBBR) ), Each
(xAvlATL, yAvlATL) = ((xCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY)-(1 << CtbLog2SizeY),
(yCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY))
(xAvlABR, yAvlABR) = (xAvlATL + cbWidth --1, yAvlATL + cbHeight --1)
(xAvlATL, yAvlATL) = ((xCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY)-2 * (1 << CtbLog2SizeY)),
(yCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY))
(xAvlBBR, yAvlBBR) = (xAvlBTL + cbWidth -1, yAvlBTL + cbHeight -1)
(xAvlATL, yAvlATL) = ((xCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY) --3 * (1 << CtbLog2SizeY),
(yCb >> CtbLog2SizeY) << (CtbLog2SizeY))
(xAvlCBR, yAvlCBR) = (xAvlCTL + cbWidth -1, yAvlCTL + cbHeight -1)
And. When the unit obtained by dividing the coded tree block into four is used as the intra-block copy reference block, (xAvlATL, yAvlATL), (xAvlBTL, yAvlBTL), and (xAvlCTL, yAvlCTL) are used, respectively.
(xAvlATL, yAvlATL) = ((xCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << (CtbLog2SizeY-1)-(1 << (CtbLog2SizeY-1)),
(yCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << ((CtbLog2SizeY-1)) + (1 << (CtbLog2SizeY-1)))
(xAvlABR, yAvlABR) = (xAvlATL + cbWidth --1, yAvlATL + cbHeight --1)
(xAvlBTL, yAvlBTL) = ((xCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << (CtbLog2SizeY-1)-(1 << (CtbLog2SizeY)),
(yCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << ((CtbLog2SizeY-1)) + (1 << (CtbLog2SizeY-1)))
(xAvlBBR, yAvlBBR) = (xAvlBTL + cbWidth -1, yAvlBTL + cbHeight -1)
(xAvlCTL, yAvlCTL) = ((xCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << (CtbLog2SizeY-1)-(1 << (CtbLog2SizeY-1)),
(yCb >> (CtbLog2SizeY-1)) << ((CtbLog2SizeY-1)) + (1 << (CtbLog2SizeY-1)))
(xAvlCBR, yAvlCBR) = (xAvlCTL + cbWidth -1, yAvlCTL + cbHeight -1)
And.

次に、参照ブロックの左上位置を含む参照可能領域を決定する。（ステップＳ１４０５）。具体的には、参照可能領域Ａ，Ｂ,Ｃの左上と右下位置と、参照ブロックの左上位置を比較し、参照ブロックの左上位置を内包する参照可能領域を、参照ブロックを含む参照可能領域とする。 Next, the referenceable area including the upper left position of the reference block is determined. (Step S1405). Specifically, the upper left and lower right positions of the referenceable areas A, B, and C are compared with the upper left position of the reference block, and the referenceable area including the upper left position of the reference block is the referenceable area including the reference block. And.

次に、参照ブロックの左上位置を含む参照可能領域が、参照ブロックの右下位置を含むか否かを判定する（ステップＳ１４０６）。参照ブロックの左上位置を含む参照可能領域が、参照ブロックの右下位置を含む場合は、図５９のフローチャートを終了する。 Next, it is determined whether or not the referenceable area including the upper left position of the reference block includes the lower right position of the reference block (step S1406). When the referenceable area including the upper left position of the reference block includes the lower right position of the reference block, the flowchart of FIG. 59 ends.

参照ブロックの左上位置を含む参照可能領域が、参照ブロックの右下位置を含まない場合は、参照ブロックの補正を行う（ステップＳ１４０７）。参照ブロックの補正について、図６０を用いて説明する。図６０は、符号化ツリーブロック単位をイントラブロックコピー基準ブロックとした場合の例である。図６０（ａ）は、処理対象の符号化ブロック５０５に対し、ブロックベクトル５０７を設定した場合である。参照可能領域Ｂ（５０３）は、参照ブロックの左上位置を含み、参照ブロックの右下位置を含まない。このとき、図６０（ｂ）に示す通り、参照ブロック５０８は、メモリ空間上は分割参照ブロック５０９と分割参照ブロック５１０に分割して配置される。分割参照ブロック５０９は、参照ブロックの左上を含む参照可能領域である、参照可能領域Ｂ（５０３）に含まれる領域であり、分割参照ブロック５１０は、参照可能領域Ｂ（５０３）とは異なる参照領域に含まれる参照ブロックである。本実施例においては、参照ブロック５１０の参照画像を構築する際に、分割参照ブロック５０９に相当する領域と、分割参照ブロック５１０に相当する領域に対して異なる処理を行う。具体的には、分割参照ブロック５０９に相当する領域については、ブロックベクトルが指し示す位置に基づいて、参照画像を作成する。一方、分割参照ブロック５１０に相当する領域については、メモリ空間６００への参照を行わずに、所定の値を設定することにより参照画像を作成する。ここで所定の値は、画素値の最大値をMaxPixelValueとすると、MaxPixelValue/2とする。ただし、分割参照ブロック５１０に相当する領域に対しては、所定の値の代わりに、分割参照ブロック５０９を含むメモリ空間６０３から参照画像を構築するような構成を取ってもよい。例えば、分割参照ブロック５０９の最も右に位置する画素を水平方向にコピーすることにより、参照画像を構築してもよい。 If the referenceable area including the upper left position of the reference block does not include the lower right position of the reference block, the reference block is corrected (step S1407). The correction of the reference block will be described with reference to FIG. FIG. 60 is an example in which the coded tree block unit is an intra-block copy reference block. FIG. 60A shows a case where the block vector 507 is set for the coded block 505 to be processed. The referenceable area B (503) includes the upper left position of the reference block and does not include the lower right position of the reference block. At this time, as shown in FIG. 60B, the reference block 508 is divided into the division reference block 509 and the division reference block 510 in the memory space. The divided reference block 509 is an area included in the referenceable area B (503), which is a referenceable area including the upper left of the reference block, and the divided reference block 510 is a reference area different from the referenceable area B (503). It is a reference block contained in. In this embodiment, when constructing the reference image of the reference block 510, different processes are performed on the area corresponding to the divided reference block 509 and the area corresponding to the divided reference block 510. Specifically, for the region corresponding to the divided reference block 509, a reference image is created based on the position pointed to by the block vector. On the other hand, for the area corresponding to the divided reference block 510, a reference image is created by setting a predetermined value without referencing the memory space 600. Here, the predetermined value is MaxPixelValue / 2, where MaxPixelValue is the maximum value of the pixel value. However, for the area corresponding to the divided reference block 510, the reference image may be constructed from the memory space 603 including the divided reference block 509 instead of the predetermined value. For example, the reference image may be constructed by horizontally copying the rightmost pixel of the divided reference block 509.

図６１は、符号化ツリーブロックを４分割した単位をイントラブロックコピー基準ブロックとした場合の例である。図６１（ａ）は、処理対象の符号化ブロック５０９に対し、ブロックベクトル５０８を設定した場合である。参照可能領域Ｃ（５０１）は、参照ブロックの左上位置を含み、参照ブロックの右下位置を含まない。このとき、図６１（ｂ）に示す通り、参照ブロック５１０は、メモリ空間上は分割参照ブロック５１１と分割参照ブロック５１２に分割して配置される。分割参照ブロック５１１は、参照ブロックの左上を含む参照可能領域である、参照可能領域Ｃ（５０１）に含まれる領域であり、分割参照ブロック５１２は、参照可能領域Ｃ（５０１）とは異なる参照領域に含まれる参照ブロックである。本実施例においては、参照ブロック５１０の参照画像を構築する際に、分割参照ブロック５１１に相当する領域と、分割参照ブロック５１２に相当する領域に対して異なる処理を行う。具体的には、分割参照ブロック５１１に相当する領域については、ブロックベクトルが指し示す位置に基づいて、参照画像を作成する。一方、分割参照ブロック５１１に相当する領域については、メモリ空間６０２への参照を行わずに、所定の値を設定することにより参照画像を作成する。ここで所定の値は、画素値の最大値をMaxPixelValueとすると、MaxPixelValue/2とする。ただし、分割参照ブロック５１２に相当する領域に対しては、所定の値の代わりに、分割参照ブロック５１１を含むメモリ空間６０１から参照画像を構築するような構成を取ってもよい。例えば、分割参照ブロック５１１の最も下に位置する画素を垂直方向にコピーすることにより、参照画像を構築してもよい。 FIG. 61 is an example in which the unit obtained by dividing the coded tree block into four is used as the intra-block copy reference block. FIG. 61A shows a case where the block vector 508 is set for the coded block 509 to be processed. The referenceable area C (501) includes the upper left position of the reference block and does not include the lower right position of the reference block. At this time, as shown in FIG. 61B, the reference block 510 is divided into the division reference block 511 and the division reference block 512 in the memory space. The divided reference block 511 is an area included in the referenceable area C (501), which is a reference area including the upper left of the reference block, and the divided reference block 512 is a reference area different from the referenceable area C (501). It is a reference block contained in. In this embodiment, when constructing the reference image of the reference block 510, different processes are performed on the area corresponding to the divided reference block 511 and the area corresponding to the divided reference block 512. Specifically, for the region corresponding to the divided reference block 511, a reference image is created based on the position pointed to by the block vector. On the other hand, for the area corresponding to the divided reference block 511, a reference image is created by setting a predetermined value without referencing the memory space 602. Here, the predetermined value is MaxPixelValue / 2, where MaxPixelValue is the maximum value of the pixel value. However, for the area corresponding to the divided reference block 512, the reference image may be constructed from the memory space 601 including the divided reference block 511 instead of the predetermined value. For example, the reference image may be constructed by vertically copying the pixel located at the bottom of the divided reference block 511.

本構成を取ることにより、イントラブロックコピーの参照ブロックを決定する際に、参照画像がメモリ空間上に分割して配置された場合において、分割されたメモリ空間に複数回アクセスすることを回避することができる。従って、イントラブロックコピーの参照ブロックを構成する処理量を削減することができる。 By adopting this configuration, when determining the reference block of the intra-block copy, when the reference image is divided and arranged in the memory space, it is possible to avoid accessing the divided memory space multiple times. Can be done. Therefore, the amount of processing that constitutes the reference block of the intra-block copy can be reduced.

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 of 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. doing. The coded bit stream may be recorded and provided on a recording medium readable by a computer such as an HDD, SSD, flash memory, or optical disk, or may be provided from a server via 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, the 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 form of the communication path and transmits it to the network, and the transmission device that receives the coded data from the network 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. 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 packetizes the received packet processing unit that packet-processes the packetized encoded data to generate the encoded bit stream, the recording medium that stores the encoded bit stream, and the encoded 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 into 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 coding and decoding may be realized as a transmission, storage, and reception device using hardware, and is stored in a ROM (read-only memory), a flash memory, or the like. It 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 is 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 Coding information storage memory, 206 inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit, 207 decoded image signal superimposition unit, 208 decoded image memory.

Claims

A block vector candidate derivation unit that derives block vector candidates for the block to be processed in the picture to be processed from the coded information stored in the coded information storage memory,
A selection unit that selects a selection block vector from the block vector candidates,
From a plurality of referenceable areas, a referenceable area including a predetermined position of the reference block to be referenced by the selected block vector is determined.
For the first divided reference block included in the referenceable area including the predetermined position of the reference block, the decoded pixels in the processing target picture are converted into the processing target block based on the reference position of the reference block. Obtained from the decoded image memory section as the predicted value of
For the second divided reference block included in the referable area that does not include the predetermined position of the reference block, a reference area boundary correction unit that sets a predetermined value as a predicted value of the processing target block, and
An image coding apparatus comprising.