JP5858191B2 - Image decoding apparatus, image decoding method, and image decoding program, and receiving apparatus, receiving method, and receiving program - Google Patents

Image decoding apparatus, image decoding method, and image decoding program, and receiving apparatus, receiving method, and receiving program Download PDF

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本発明は、動き補償予測を用いた動画像符号化技術に関し、特に動き補償予測で利用する動き情報を復号する画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラム、並びに、受信装置、受信方法、及び受信プログラムに関する。   The present invention relates to a moving image encoding technique using motion compensated prediction, and in particular, an image decoding device, an image decoding method, and an image decoding program for decoding motion information used in motion compensated prediction, a receiving device, a receiving method, And a receiving program.

一般的な動画像圧縮符号化では動き補償予測が利用される。動き補償予測は、対象画像
を細かいブロックに分割し、復号済みの画像を参照画像として、動きベクトルで示される
動き量に基いて、対象画像の対象ブロックから参照画像の参照ブロックに移動した位置の
信号を予測信号として生成する技術である。動き補償予測には１本の動きベクトルを利用
して単方向に行うものと、２本の動きベクトルを利用して双方向に行うものがある。 In general video compression coding, motion compensation prediction is used. Motion compensation prediction divides the target image into fine blocks, uses the decoded image as a reference image, and based on the amount of motion indicated by the motion vector, the position of the position moved from the target block of the target image to the reference block of the reference image This is a technique for generating a signal as a prediction signal. Some motion compensation predictions are performed unidirectionally using one motion vector, and others are performed bidirectionally using two motion vectors.

また、動きベクトルについても、処理対象ブロックに隣接する符号化済みのブロックの
動きベクトルを予測動きベクトル（単に「予測ベクトル」ともいう）とし、処理対象ブロ
ックの動きベクトルと予測ベクトルとの差分を求め、差分ベクトルを符号化ベクトルとし
て伝送することで圧縮効率を向上させている。 As for the motion vector, the motion vector of the encoded block adjacent to the processing target block is used as a prediction motion vector (also simply referred to as “prediction vector”), and the difference between the motion vector of the processing target block and the prediction vector is obtained. The compression efficiency is improved by transmitting the difference vector as an encoded vector.

ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、ＭＰＥＧ−２よりも動き補償予測のブロックサイズを細かく
且つ多様にすることで動き補償予測の効率を向上させている。一方、ブロックサイズを細
かくしたことで動きベクトル数が増加するため、符号化ベクトルの符号量が問題となる。 MPEG-4AVC improves the efficiency of motion compensation prediction by making the block size of motion compensation prediction finer and more diversified than MPEG-2. On the other hand, since the number of motion vectors increases by making the block size finer, the code amount of the encoded vector becomes a problem.

そのため、ＭＰＥＧ−２では単純に処理対象ブロックの左に隣接するブロックの動きベ
クトルを予測ベクトルとしていたが、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは複数の隣接ブロックの動き
ベクトルの中央値を予測ベクトルとすることで予測ベクトルの精度を向上させ、符号化ベ
クトルの符号量の増加を抑制している。さらに、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣにおいてダイレクト
動き補償予測が知られている。ダイレクト動き補償予測は、符号化済みの別の画像の処理
対象ブロックと同一位置にあるブロックの動きベクトルを、対象画像と２つの参照画像の
距離でスケーリングして新たな動きベクトルを生成し、符号化ベクトルを伝送することな
く、動き補償予測を実現するものである。 Therefore, in MPEG-2, the motion vector of the block adjacent to the left of the block to be processed is simply used as the prediction vector, but in MPEG-4 AVC, the prediction vector is obtained by using the median of the motion vectors of the plurality of adjacent blocks as the prediction vector. And the increase in the code amount of the encoded vector is suppressed. Further, direct motion compensation prediction is known in MPEG-4 AVC. Direct motion compensated prediction generates a new motion vector by scaling the motion vector of a block at the same position as the processing target block of another encoded image by the distance between the target image and two reference images. The motion compensation prediction is realized without transmitting the quantization vector.

また、処理対象ブロックに隣接するブロックの動き情報を利用して、符号化ベクトルを
伝送することなく動き補償予測を実現する動き補償予測が知られている（例えば、特許文
献１参照）。 In addition, motion compensation prediction that realizes motion compensation prediction without transmitting an encoded vector using motion information of a block adjacent to a processing target block is known (see, for example, Patent Document 1).

特開平１０−２７６４３９号公報JP-A-10-276439

上述したように、符号化ベクトルを伝送しないダイレクト動き補償予測は、処理対象ブ
ロックと符号化済みの別の画像の処理対象ブロックと同一位置にあるブロックの動きの連
続性に着目している。また、特許文献１は処理対象ブロックと処理対象ブロックに隣接す
るブロックの動きの連続性に着目している。それにより、他のブロックの動き情報を利用
することで差分ベクトルを含む動き情報を符号化ベクトルとして符号化せずに符号化効率
を向上させている。 As described above, direct motion compensated prediction that does not transmit an encoded vector focuses on the continuity of motion of a block that is in the same position as a processing target block and a processing target block of another encoded image. Further, Patent Document 1 focuses on the continuity of movement of a processing target block and a block adjacent to the processing target block. As a result, by using the motion information of other blocks, the encoding efficiency is improved without encoding the motion information including the difference vector as the encoded vector.

ところが従来の動き補償予測では、処理対象ブロックの動きが、処理対象ブロックと隣
接するブロックとの動きや、符号化済みの別の画像の処理対象ブロックと同一位置周辺に
あるブロックとの動きにずれがある場合、差分ベクトルを含む動き情報を符号化しなけれ
ばならず、符号化効率の向上が十分に発揮されないという難しい面がある。 However, in the conventional motion compensated prediction, the motion of the processing target block is shifted to the motion of the processing target block and the adjacent block, or the motion of a block around the same position as the processing target block of another encoded image. In such a case, the motion information including the difference vector must be encoded, and there is a difficult aspect that the improvement of the encoding efficiency is not sufficiently exhibited.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、動きベクトルを含む
動き情報の符号化効率を、より向上させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for further improving the efficiency of encoding motion information including a motion vector.

動き補償予測を行う画像復号装置であって、復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する選択候補生成部と、を備え、前記第１の動き情報取得部は、さらに、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得し、前記第２の動き情報取得部は、さらに、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得し、前記選択候補生成部は、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成し、前記候補リスト生成部は、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記選択候補生成部により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする画像復号装置を提供する。
また、動き補償予測を行う画像復号方法であって、復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成するステップと、前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得するステップと、前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得するステップと、前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する選択候補生成ステップと、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得するステップと、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得するステップと、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成するステップと、を有し、前記候補リストを生成するステップにおいて、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成するステップにより生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする画像復号方法を提供する。
また、動き補償予測を行う画像復号プログラムであって、復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する処理と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する処理と、前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する処理と、前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する処理と、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得する処理と、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得する処理と、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成する処理と、をコンピュータに実行させ、前記候補リストを生成する処理において、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成する処理により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする画像復号プログラムを提供する。
また、動き補償予測を行う受信装置であって、動画像が符号化された符号化データを受信する受信部と、前記符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成するパケット処理部と、前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する選択候補生成部と、を備え、前記第１の動き情報取得部は、さらに、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得し、前記第２の動き情報取得部は、さらに、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得し、前記選択候補生成部は、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成し、前記候補リスト生成部は、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記選択候補生成部により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする受信装置を提供する。
また、動き補償予測を行う受信方法であって、動画像が符号化された符号化データを受信するステップと、前記符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成するステップと、前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成するステップと、前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得するステップと、前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得するステップと、前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成するステップと、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得するステップと、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得するステップと、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成するステップと、を有し、前記候補リストを生成するステップにおいて、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成するステップにより生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする受信方法を提供する。
また、動き補償予測を行う受信プログラムであって、動画像が符号化された符号化データを受信する処理と、前記符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成する処理と、前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する処理と、前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する処理と、前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する処理と、前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する処理と、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得する処理と、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得する処理と、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成する処理と、をコンピュータに実行させ、前記候補リストを生成する処理において、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成する処理により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、ことを特徴とする受信プログラムを提供する。 An image decoding apparatus that performs motion compensated prediction, and has a plurality of pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information from a plurality of decoded blocks adjacent to a decoding target block. A candidate list generation unit that generates a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information of the selected block, and a first candidate from the first candidates included in the candidates. A first motion information acquisition unit that acquires first motion information in the direction of a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate A second motion information acquisition unit for acquiring the second motion information, and a selection candidate generation for generating a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information And the In addition, the first motion information acquisition unit further acquires third motion information in the first direction from the second candidate, and the second motion information acquisition unit further includes the first motion information acquisition unit. 4th motion information of the 2nd direction is acquired from the candidate of the above, and the selection candidate generating part combines the 3rd motion information and the 4th motion information, and the 2nd new of motion information The candidate list generation unit includes motion information derived from motion information of a block of an image temporally different from the image including the decoding target block, and the number of candidates is set. And a candidate list including one or more new candidates generated by the selection candidate generation unit so as not to exceed the maximum number.
Also, in the image decoding method for performing motion compensation prediction, one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information from a plurality of decoded blocks adjacent to the decoding target block, respectively. Selecting a plurality of blocks, generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information of the selected blocks, and a first candidate from the first candidates included in the candidates Obtaining first motion information in a direction, and second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidates. Obtaining a selection candidate generating step of generating a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information; and from the second candidate, Obtaining third motion information in one direction; obtaining fourth motion information in the second direction from the first candidate; and the third motion information and the fourth motion. Generating a second new candidate for motion information in combination with information, and in the step of generating the candidate list, a block of an image that is temporally different from an image including the decoding target block. One or more new candidates generated by the step of generating the new candidate are included so that the motion information derived from the motion information is included in the candidate list and the number of the candidates does not exceed a set maximum number. An image decoding method characterized by generating an included candidate list is provided.
An image decoding program for performing motion compensation prediction, wherein one or two pieces of motion information each including at least motion vector information and reference image information from a plurality of decoded blocks adjacent to a decoding target block. Selecting a plurality of blocks, generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information of the selected block, and a first candidate from the first candidate included in the candidate Processing for obtaining first motion information in a direction, and second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidates. A process of acquiring, a process of generating a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information, and a second in the first direction from the second candidate. 3 movements A combination of a process for acquiring information, a process for acquiring fourth motion information in the second direction from the first candidate, and the third motion information and the fourth motion information. Generating a second new candidate in the computer, and in the process of generating the candidate list, the motion derived from the motion information of the block of the image temporally different from the image including the block to be decoded Include information in the candidate list, and generate a candidate list including one or more new candidates generated by the process of generating the new candidates so that the number of candidates does not exceed the set maximum number An image decoding program characterized by the above is provided.
In addition, a receiving apparatus that performs motion compensation prediction, a receiving unit that receives encoded data in which a moving image is encoded, a packet processing unit that processes the encoded data to generate an encoded stream, Selecting a plurality of blocks each having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information from a plurality of decoded blocks adjacent to a decoding target block in the encoded stream; A candidate list generation unit that generates a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information of the selected block, and a first motion in a first direction from the first candidate included in the candidates A first motion information acquisition unit for acquiring information and a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate A second motion information acquisition unit that acquires second motion information, and a selection candidate generation unit that generates a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information The first motion information acquisition unit further acquires third motion information in the first direction from the second candidate, and the second motion information acquisition unit further includes: The fourth motion information in the second direction is acquired from the first candidate, and the selection candidate generating unit combines the third motion information and the fourth motion information, 2 new candidates are generated, and the candidate list generation unit includes motion information derived from motion information of blocks of an image temporally different from the image including the decoding target block in the candidate list, and the number of candidates is The selection candidate so that the set maximum number is not exceeded. Generating a candidate list including one or more new candidate generated by section, to provide a receiving apparatus, characterized in that.
A receiving method for performing motion compensation prediction, the method comprising: receiving encoded data obtained by encoding a moving image; packet-processing the encoded data to generate an encoded stream; and the encoding A plurality of blocks having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information are selected from a plurality of decoded blocks adjacent to the decoding target block in the stream, and selected. Generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensated prediction from the motion information of the block; obtaining first motion information in a first direction from the first candidates included in the candidates; , Second motion information in a second direction different from the first direction is acquired from a second candidate different from the first candidate included in the candidate Combining the first motion information and the second motion information to generate a first new candidate for motion information; a third in the first direction from the second candidate; A combination of the step of acquiring motion information, the step of acquiring fourth motion information in the second direction from the first candidate, and the third motion information and the fourth motion information. Generating a second new candidate for information, and in the step of generating the candidate list, motion information derived from motion information of a block of an image temporally different from the image including the decoding target block Is generated in the candidate list, and a candidate list including one or more new candidates generated by the step of generating the new candidate is generated so that the number of the candidates does not exceed a set maximum number. To provide a receiving method characterized by.
A receiving program for performing motion compensation prediction, the process for receiving encoded data in which a moving image is encoded, the process for packetizing the encoded data to generate an encoded stream, and the encoding A plurality of blocks having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information are selected from a plurality of decoded blocks adjacent to the decoding target block in the stream, and selected. A process for generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from block motion information; and a process for acquiring first motion information in a first direction from a first candidate included in the candidates; A process of acquiring second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate; A process for generating a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information, and third motion information in the first direction from the second candidate. The combination of the process of acquiring, the process of acquiring the fourth motion information in the second direction from the first candidate, and the third motion information and the fourth motion information, In the processing for generating the candidate list, the motion information derived from the motion information of the block of the image temporally different from the image including the decoding target block in the processing of generating the candidate list. Generating a candidate list including one or more new candidates generated by the process of generating the new candidate so that the number of candidates included in the candidate list does not exceed a set maximum number; Receiving To provide a program.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記
録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有
効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、動きベクトルを含む動き情報の符号化効率を、より向上させることが
できる。 According to the present invention, it is possible to further improve the encoding efficiency of motion information including motion vectors.

画像を最大符号化ブロックに分割する例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example which divides | segments an image into the largest encoding block. 図２（ａ）、（ｂ）は、符号化ブロックを説明するための図である。2A and 2B are diagrams for explaining an encoded block. 図３（ａ）〜（ｄ）は、予測ブロックを説明するための図である。3A to 3D are diagrams for explaining a prediction block. 予測ブロックサイズを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prediction block size. 予測符号化モードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating prediction encoding mode. 図６（ａ）〜（ｄ）は、動き補償予測の予測方向を説明するための図である。FIGS. 6A to 6D are diagrams for explaining the prediction direction of motion compensation prediction. 予測ブロックのシンタックスの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the syntax of a prediction block. 図８（ａ）〜（ｃ）は、マージインデックスのＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列を説明するための図である。FIGS. 8A to 8C are diagrams for explaining the truncated unary code string of the merge index. 本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the moving image encoder which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図９の動き情報メモリにおける動き情報の管理方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the management method of the motion information in the motion information memory of FIG. 図９の動き情報生成部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the motion information generation part of FIG. 図９の差分ベクトル算出部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the difference vector calculation part of FIG. 空間候補ブロック群を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a space candidate block group. 時間候補ブロック群を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a time candidate block group. 図１１の結合動き情報決定部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the joint motion information determination part of FIG. 図１５の結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the joint motion information candidate production | generation part of FIG. 図１６の双方向結合動き情報候補リスト生成部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the bidirectional | two-way joint motion information candidate list production | generation part of FIG. 候補番号管理テーブルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a candidate number management table. 図１９（ａ）、（ｂ）は、マージ候補番号からマージインデックスへの変換を説明するための図である。FIGS. 19A and 19B are diagrams for explaining conversion from a merge candidate number to a merge index. 本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置の符号化の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of the encoding of the moving image encoder which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図９の動き情報生成部の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an operation of a motion information generation unit in FIG. 9. 図１１の差分ベクトル算出部の動作を説明するためのフローチャートである。12 is a flowchart for explaining an operation of a difference vector calculation unit in FIG. 11. 図１１の結合動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the joint motion information determination part of FIG. 図１６の双方向結合動き情報候補リスト生成部の動作を説明するためのフローチャートである。18 is a flowchart for explaining the operation of the bidirectional combined motion information candidate list generation unit in FIG. 16. 空間結合動き情報候補リストの生成の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the production | generation of a space joint motion information candidate list. 時間結合動き情報候補リストの生成の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of the production | generation of a time combination motion information candidate list. 双方向結合動き情報候補リストの生成の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the production | generation of a bidirectional | two-way joint motion information candidate list. 図１７の基準方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the reference direction movement information determination part of FIG. 図１７の逆方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the reverse direction motion information determination part of FIG. 双方向結合動き情報候補の予測方向の決定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating determination of the prediction direction of a bidirectional | two-way joint motion information candidate. 図３１（ａ）〜（ｃ）は、双方向結合動き情報候補の予測方向の決定の拡張例を説明するための図である。FIGS. 31A to 31C are diagrams for explaining an extended example of determining the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate. 本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the moving image decoding apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図３２の動き情報再生部の構成を説明するための図である。FIG. 33 is a diagram for describing a configuration of a motion information reproducing unit in FIG. 32. 図３３の動きベクトル再生部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the motion vector reproduction | regeneration part of FIG. 図３３の結合動き情報再生部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the joint motion information reproduction | regeneration part of FIG. 本発明の実施の形態１に係る動画像復号装置の復号の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the decoding operation | movement of the moving image decoding apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図３２の動き情報再生部の動作を説明するためのフローチャートである。33 is a flowchart for explaining an operation of a motion information reproducing unit in FIG. 32. 図３３の動きベクトル再生部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the motion vector reproduction | regeneration part of FIG. 図３３の結合動き情報再生部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the joint motion information reproduction | regeneration part of FIG. 図４０（ａ）、（ｂ）は変形例１に係る候補番号管理テーブルを説明するための図である。40A and 40B are diagrams for explaining a candidate number management table according to the first modification. 実施の形態１の変形例１に係る別の候補番号管理テーブルの説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining another candidate number management table according to the first modification of the first embodiment. 双方向結合動き情報候補（ＢＤ２）の導出を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for derivation | leading-out of a bidirectional | two-way joint motion information candidate (BD2). 双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）の導出を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating derivation | leading-out of a bidirectional | two-way joint motion information candidate (BD3). 実施の形態１の変形例２に係る逆方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an operation of a backward motion information determination unit according to the second modification of the first embodiment. 実施の形態１の変形例３に係る逆方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an operation of a backward motion information determination unit according to Modification 3 of Embodiment 1. 実施の形態１の変形例４に係る結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for describing a configuration of a combined motion information candidate generation unit according to Modification 4 of Embodiment 1. 実施の形態１の変形例４に係る基準方向動き情報決定部の動作と逆方向動き情報決定部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the reference direction motion information determination part which concerns on the modification 4 of Embodiment 1, and operation | movement of a reverse direction motion information determination part. 実施の形態１の変形例５に係る２つの予測方向が同一の動き情報の組み合わせを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the combination of the motion information with which the two prediction directions which concern on the modification 5 of Embodiment 1 are the same. 図４９（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１の変形例６に係るＢＤ０およびＢＤ１の予め定められた組み合わせを説明するための図である。49 (a) and 49 (b) are diagrams for explaining a predetermined combination of BD0 and BD1 according to the sixth modification of the first embodiment. 実施の形態１の効果を説明するための図（その１）である。FIG. 6 is a diagram (part 1) for explaining the effect of the first embodiment; 実施の形態１の効果を説明するための図（その２）である。FIG. 8 is a diagram (part 2) for explaining the effect of the first embodiment; 実施の形態１の効果を説明するための図（その３）である。FIG. 6 is a diagram (No. 3) for explaining the effect of the first embodiment; 図５３（ａ）、（ｂ）は、実施の形態２の候補番号管理テーブルを符号化ストリーム中に符号化するシンタックスを説明するための図である。FIGS. 53A and 53B are diagrams for explaining the syntax for encoding the candidate number management table of the second embodiment in the encoded stream. 実施の形態３の候補番号管理テーブルを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a candidate number management table according to the third embodiment. 実施の形態３の結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for illustrating a configuration of a combined motion information candidate generation unit according to the third embodiment. 実施の形態３の結合動き情報候補生成部の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an operation of a combined motion information candidate generation unit according to the third embodiment. 実施の形態３の候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an operation of a candidate number management table changing unit according to the third embodiment. 図５８（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態３の候補番号管理テーブル変更部の候補番号管理テーブルの変更例を説明するための図である。FIGS. 58A to 58C are diagrams for explaining examples of changing the candidate number management table of the candidate number management table changing unit according to the third embodiment. 実施の形態３の変形例１に係る候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。15 is a flowchart for explaining an operation of a candidate number management table changing unit according to the first modification of the third embodiment. 図６０（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３の変形例１に係る候補番号管理テーブル変更部の候補番号管理テーブルを説明するための図である。FIGS. 60A and 60B are diagrams for explaining the candidate number management table of the candidate number management table changing unit according to the first modification of the third embodiment. 実施の形態３の変形例２に係る候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。15 is a flowchart for explaining an operation of a candidate number management table changing unit according to the second modification of the third embodiment. 実施の形態３の変形例３に係る候補番号管理テーブル変更部の動作を説明するためのフローチャートである。22 is a flowchart for explaining an operation of a candidate number management table changing unit according to the third modification of the third embodiment. 実施の形態４の基準方向動き情報決定部の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an operation of a reference direction motion information determination unit according to the fourth embodiment. 実施の形態５の結合動き情報候補生成部の構成を説明するための図である。FIG. 25 is a diagram for illustrating a configuration of a combined motion information candidate generation unit according to the fifth embodiment. 実施の形態６の候補番号管理テーブルを説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining a candidate number management table according to the sixth embodiment. 実施の形態６の基準方向決定部の動作を説明するためのフローチャートである。18 is a flowchart for explaining an operation of a reference direction determination unit according to the sixth embodiment. 時間結合動き情報候補の動きベクトルｍｖＬ０ｔ、ｍｖＬ１ｔの算出手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the motion vector mvL0t of a time coupling | bonding motion information candidate, and mvL1t.

まず、本発明の実施の形態の前提となる技術を説明する。   First, a technique that is a premise of the embodiment of the present invention will be described.

現在、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）など
の符号化方式に準拠した装置およびシステムが普及している。そのような符号化方式では
、時間軸上に連続する複数の画像をデジタル信号の情報として取り扱う。その際、効率の
高い情報の放送、伝送または蓄積などを目的とし、時間方向の冗長性を利用した動き補償
予測、および空間方向の冗長性を利用した離散コサイン変換などの直交変換を用いて圧縮
符号化する。 Currently, apparatuses and systems that comply with an encoding method such as MPEG (Moving Picture Experts Group) are widely used. In such an encoding method, a plurality of images that are continuous on the time axis are handled as digital signal information. At that time, for the purpose of broadcasting, transmitting or storing highly efficient information, compression using motion compensation prediction using temporal redundancy and orthogonal transform such as discrete cosine transform using spatial redundancy Encode.

１９９５年にはＭＰＥＧ−２ビデオ（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−２）符号化方式が
、汎用の映像圧縮符号化方式として制定され、ＤＶＤおよびＤ−ＶＨＳ（登録商標）規格
のデジタルＶＴＲによる磁気テープなどの蓄積メディア、ならびにデジタル放送などのア
プリケーションとして広く用いられている。 In 1995, the MPEG-2 video (ISO / IEC 13818-2) encoding method was established as a general-purpose video compression encoding method, such as a magnetic tape based on DVD and D-VHS (registered trademark) digital VTR. It is widely used as an application for storage media and digital broadcasting.

さらに、２００３年に、国際標準化機構（ＩＳＯ）と国際電気標準会議（ＩＥＣ）のジ
ョイント技術委員会（ＩＳＯ／ＩＥＣ）と、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴ
Ｕ−Ｔ）の共同作業によってＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４と呼ばれる符号化方式（
ＩＳＯ／ＩＥＣでは１４４９６−１０、ＩＴＵ−ＴではＨ．２６４の規格番号がつけられ
ている。以下、これをＭＰＥＧ−４ＡＶＣと呼ぶ）が国際標準として制定された。 Furthermore, in 2003, the Joint Technical Committee (ISO / IEC) of the International Organization for Standardization (ISO) and the International Electrotechnical Commission (IEC) and the International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Department (IT)
U.T.) MPEG-4 AVC / H. H.264 encoding method (
ISO / IEC 14496-10 and ITU-T H.264. H.264 standard number is assigned. This is hereinafter referred to as MPEG-4 AVC) as an international standard.

現在、国際標準化機構（ＩＳＯ）と国際電気標準会議（ＩＥＣ）のジョイント技術委員
会（ＩＳＯ／ＩＥＣ）と、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）の共同作
業によってＨＥＶＣと呼ばれる符号化方式の標準化が検討されている。 Coding currently called HEVC by the joint work of the International Technical Organization (ISO) and the International Electrotechnical Commission (IEC) Joint Technical Committee (ISO / IEC) and the International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) Standardization of the method is being studied.

（符号化ブロック）
本発明の実施の形態では、入力された画像信号を図１のように最大符号化ブロック単位
に分割し、分割した符号化ブロックをラスタースキャン順序で処理する。符号化ブロック
は階層構造となっており、符号化効率などを考慮して順次均等に４分割することでより小
さい符号化ブロックにすることができる。なお、４分割された符号化ブロックはジグザグ
スキャン順で符号化される。これ以上小さくすることのできない符号化ブロックを最小符
号化ブロックと呼ぶ。符号化ブロックは符号化の単位となり、最大符号化ブロックも分割
数が０である場合は符号化ブロックとなる。本実施の形態では、最大符号化ブロックを６
４画素×６４画素、最小符号化ブロックを８画素×８画素とする。 (Encoding block)
In the embodiment of the present invention, an input image signal is divided into maximum coding block units as shown in FIG. 1, and the divided coding blocks are processed in a raster scan order. The encoded block has a hierarchical structure, and can be made smaller encoded blocks by sequentially equally dividing into 4 in consideration of the encoding efficiency. Note that the encoded blocks divided into four are encoded in the zigzag scan order. An encoded block that cannot be further reduced is called a minimum encoded block. An encoded block is a unit of encoding, and the maximum encoded block is also an encoded block when the number of divisions is zero. In the present embodiment, the maximum coding block is set to 6
It is assumed that 4 pixels × 64 pixels and the minimum coding block is 8 pixels × 8 pixels.

図２（ａ）、（ｂ）に最大符号化ブロックの分割の一例を示す。図２（ａ）の例では、
符号化ブロックが１０個に分割されている。ＣＵ０、ＣＵ１およびＣＵ９は３２画素×３
２画素の符号化ブロック、ＣＵ２、ＣＵ３およびＣＵ８は１６画素×１６画素の符号化ブ
ロック、ならびにＣＵ４、ＣＵ５、ＣＵ６およびＣＵ７は８画素×８画素の符号化ブロッ
クとなっている。 FIGS. 2A and 2B show an example of division of the maximum coding block. In the example of FIG.
The encoded block is divided into ten. CU0, CU1, and CU9 are 32 pixels x 3
The 2-pixel coding block, CU2, CU3, and CU8 are 16 pixels × 16 pixels coding blocks, and CU4, CU5, CU6, and CU7 are 8 pixels × 8 pixels coding blocks.

（予測ブロック）
本発明の実施の形態では、符号化ブロックはさらに予測ブロックに分割される。予測ブ
ロックの分割のパターンを図３（ａ）〜（ｄ）に示す。図３（ａ）は符号化ブロックを分
割しない２Ｎ×２Ｎ、図３（ｂ）は水平に分割する２Ｎ×Ｎ、図３（ｃ）は垂直に分割す
るＮ×２Ｎ、および図３（ｄ）は水平と垂直に分割するＮ×Ｎを示す。つまり、予測ブロ
ックサイズには、図４に示すように、ＣＵ分割数が０であって最大の予測ブロックサイズ
である６４画素×６４画素からＣＵ分割数が３であって最小の予測ブロックサイズである
４画素×４画素までの１３の予測ブロックサイズが存在することになる。 (Prediction block)
In the embodiment of the present invention, the encoded block is further divided into prediction blocks. The prediction block division patterns are shown in FIGS. 3A is 2N × 2N that does not divide the encoded block, FIG. 3B is 2N × N that is horizontally divided, FIG. 3C is N × 2N that is vertically divided, and FIG. 3D. Indicates N × N divided horizontally and vertically. In other words, as shown in FIG. 4, the prediction block size includes a CU division number of 0 and a maximum prediction block size of 64 pixels × 64 pixels to a CU division number of 3 and a minimum prediction block size. There are 13 predicted block sizes up to 4 pixels x 4 pixels.

本発明の実施の形態では、最大符号化ブロックを６４画素×６４画素、最小符号化ブロ
ックを８画素×８画素とするが、この組み合わせに限定されない。また、予測ブロックの
分割のパターンを図３（ａ）〜（ｄ）としたが、１以上に分割されればよくこれに限定さ
れない。 In the embodiment of the present invention, the maximum coding block is 64 pixels × 64 pixels and the minimum coding block is 8 pixels × 8 pixels, but the present invention is not limited to this combination. Further, although the prediction block division patterns are shown in FIGS. 3A to 3D, the division is not limited to this as long as it is divided into one or more.

（予測符号化モード）
本発明の実施の形態では、動き補償予測の予測方向や符号化ベクトル数を予測ブロック
のブロックサイズで切り替えることが可能となっている。ここで、動き補償予測の予測方
向と符号化ベクトル数を関連付けた予測符号化モードの一例について図５を用いて簡単に
説明する。 (Predictive coding mode)
In the embodiment of the present invention, the prediction direction of motion compensation prediction and the number of encoded vectors can be switched by the block size of the prediction block. Here, an example of a predictive coding mode in which the prediction direction of motion compensation prediction and the number of coding vectors are associated will be briefly described with reference to FIG.

図５に示す予測符号化モードには、動き補償予測の予測方向が単方向であって符号化ベ
クトル数が１である単方向モード（ＵｎｉＰｒｅｄ）、動き補償予測の予測方向が双方向
であって符号化ベクトル数が２である双方向モード（ＢｉＰｒｅｄ）、および動き補償予
測の予測方向が単方向または双方向であって符号化ベクトル数が０であるマージモード（
ＭＥＲＧＥ）がある。また、動き補償予測を実施しない予測符号化モードであるイントラ
モード（Ｉｎｔｒａ）もある。 The prediction coding mode shown in FIG. 5 includes a unidirectional mode (UniPred) in which the prediction direction of motion compensation prediction is unidirectional and the number of coding vectors is 1, and the prediction direction of motion compensation prediction is bidirectional. Bidirectional mode (BiPred) in which the number of encoded vectors is 2, and merge mode in which the prediction direction of motion compensation prediction is unidirectional or bidirectional and the number of encoded vectors is 0 (
MERGE). There is also an intra mode (Intra) which is a predictive coding mode in which motion compensation prediction is not performed.

（参照画像インデックス）
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
数の参照画像の中から最適な参照画像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画像を参照画像インデックスとして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。動き補償予測で利用される参照画像インデックスは０以上の数
値となる。参照画像インデックスで選択できる複数の参照画像は参照インデックスリスト
で管理される。動き補償予測の予測方向が単方向であれば、参照画像インデックスは１つ
符号化され、動き補償予測の予測方向が双方向であれば、それぞれの予測方向の参照画像
を示す参照画像インデックスが符号化される（図５参照）。 (Reference image index)
In the embodiment of the present invention, it is possible to select an optimal reference image from a plurality of reference images in motion compensation prediction in order to improve the accuracy of motion compensation prediction. Therefore, the reference image used in the motion compensation prediction is encoded in the encoded stream together with the encoded vector as a reference image index. The reference image index used in motion compensation prediction is a numerical value of 0 or more. A plurality of reference images that can be selected by the reference image index are managed in a reference index list. If the prediction direction of motion compensation prediction is unidirectional, one reference image index is encoded. If the prediction direction of motion compensation prediction is bidirectional, a reference image index indicating a reference image in each prediction direction is encoded. (See FIG. 5).

（予測ベクトルインデックス）
ＨＥＶＣでは、予測ベクトルの精度を向上させるために、複数の予測ベクトルの候補の
中から最適な予測ベクトルを選択し、選択した予測ベクトルを示すための予測ベクトルイ
ンデックスを符号化することが検討されている。本発明の実施の形態では、上記の予測ベ
クトルインデックスを導入する。動き補償予測の予測方向が単方向であれば、予測ベクト
ルインデックスは１つ符号化され、動き補償予測の予測方向が双方向であれば、それぞれ
の予測方向の予測ベクトルを示す予測ベクトルインデックスが符号化される（図５参照）
。 (Predicted vector index)
In HEVC, in order to improve the accuracy of a prediction vector, it is considered to select an optimal prediction vector from among a plurality of prediction vector candidates and to encode a prediction vector index for indicating the selected prediction vector. Yes. In the embodiment of the present invention, the prediction vector index is introduced. If the prediction direction of motion compensation prediction is unidirectional, one prediction vector index is encoded. If the prediction direction of motion compensation prediction is bidirectional, a prediction vector index indicating a prediction vector in each prediction direction is encoded. (See Fig. 5)
.

（マージインデックス）
ＨＥＶＣでは、さらに符号化効率を向上させるために、複数の隣接ブロックの候補及び
符号化済みの別の画像の処理対象ブロックと同一位置にあるブロックの中から最適なブロ
ックを選択し、選択したブロックを示すマージインデックスを符号化および復号すること
が検討されている。これは、選択されたマージインデックスの示すブロックの動き補償予
測の予測方向、動きベクトル情報、参照画像情報から成る動き情報を処理対象ブロックで
利用する動き補償予測技術（マージ技術）である。本発明の実施の形態では、上記のマー
ジインデックス（マージ技術）を導入する。図５に示すように、マージインデックスは予
測符号化モードがマージモードの場合に、１つ符号化される。なお、動き情報が双方向で
あれば、動き情報には各予測方向の動きベクトル情報と参照画像情報が含まれる。 (Merge index)
In HEVC, in order to further improve the coding efficiency, an optimum block is selected from among a plurality of adjacent block candidates and a block located at the same position as a processing target block of another coded image, and the selected block is selected. Encoding and decoding a merge index indicating This is a motion compensation prediction technique (merge technique) in which motion information including a prediction direction, motion vector information, and reference image information of a motion compensation prediction of a block indicated by a selected merge index is used in a processing target block. In the embodiment of the present invention, the above-described merge index (merge technique) is introduced. As shown in FIG. 5, one merge index is encoded when the prediction encoding mode is the merge mode. If the motion information is bidirectional, the motion information includes motion vector information and reference image information in each prediction direction.

以降、マージインデックスによって示される可能性のあるブロックの持つ動き情報を結
合動き情報候補と呼び、結合動き情報候補の集合体を結合動き情報候補リストと呼ぶ。 Hereinafter, the motion information of a block that may be indicated by the merge index is referred to as a combined motion information candidate, and the aggregate of combined motion information candidates is referred to as a combined motion information candidate list.

（予測方向）
本発明の実施の形態では、動き補償予測の予測方向としてＬ０方向とＬ１方向の２つを
設定する。ここで、動き補償予測の予測方向について図６（ａ）〜（ｄ）を用いて簡単に
説明する。動き補償予測の予測方向が単方向の場合はＬ０方向またはＬ１方向のいずれか
を利用する。図６（ａ）は単方向であってＬ０方向の参照画像（ＲｅｆＬ０Ｐｉｃ）が符
号化対象画像（ＣｕｒＰｉｃ）より前の時刻にある場合を示している。図６（ｂ）は単方
向であってＬ０方向の参照画像が符号化対象画像より後の時刻にある場合を示している。
図６（ａ）および図６（ｂ）のＬ０方向の参照画像をＬ１方向の参照画像（ＲｅｆＬ１Ｐ
ｉｃ）に置き換えることもできる。 (Forecast direction)
In the embodiment of the present invention, two directions of the L0 direction and the L1 direction are set as the prediction directions of the motion compensation prediction. Here, the prediction direction of motion compensation prediction will be briefly described with reference to FIGS. When the prediction direction of motion compensation prediction is unidirectional, either the L0 direction or the L1 direction is used. FIG. 6A shows a case where the reference image (RefL0Pic) in the unidirectional direction and the L0 direction is at a time before the encoding target image (CurPic). FIG. 6B shows a case where the reference image in the unidirectional direction and the L0 direction is at a time after the encoding target image.
The reference image in the L0 direction in FIGS. 6A and 6B is replaced with the reference image in the L1 direction (RefL1P).
ic).

双方向の場合はＬ０方向とＬ１方向の２つを利用してＢＩ方向と表現する。図６（ｃ）
は双方向であってＬ０方向の参照画像が符号化対象画像より前の時刻にあって、Ｌ１方向
の参照画像が符号化対象画像より後の時刻にある場合を示している。図６（ｄ）は双方向
であってＬ０方向の参照画像とＬ１方向の参照画像が符号化対象画像より前の時刻にある
場合を示している。図６（ｃ）および図６（ｄ）のＬ０方向の参照画像をＬ１方向の参照
画像（ＲｅｆＬ１Ｐｉｃ）に、Ｌ１方向の参照画像をＬ０方向の参照画像に置き換えるこ
ともできる。以上で説明したように、動き補償予測の予測方向であるＬ０方向とＬ１方向
はそれぞれ時間的に前方向と後方向のいずれでも示すことができる。また、Ｌ０方向とＬ
１方向はそれぞれに複数の参照画像が存在することが可能であって、Ｌ０方向の参照画像
は参照画像リストＬ０にＬ１方向の参照画像は参照画像リストＬ１に登録されて、それぞ
れの予測方向の参照画像インデックスによって参照画像リスト中の参照画像の位置が指定
されて、参照画像が確定する。以降、予測方向がＬ０方向であるとは参照画像リストＬ０
に登録された参照画像と関連づけられた動き情報を利用する予測方向であり、予測方向が
Ｌ１方向であるとは参照画像リストＬ１に登録された参照画像と関連づけられた動き情報
を利用する予測方向である。 In the case of bidirectional, the BI direction is expressed using two of the L0 direction and the L1 direction. FIG. 6 (c)
Indicates a case where the reference image in the L0 direction is at a time before the encoding target image and the reference image in the L1 direction is at a time after the encoding target image. FIG. 6D shows a case in which the reference image in the L0 direction and the reference image in the L1 direction are at a time before the encoding target image. The reference image in the L0 direction in FIGS. 6C and 6D may be replaced with the reference image in the L1 direction (RefL1Pic), and the reference image in the L1 direction may be replaced with the reference image in the L0 direction. As described above, the L0 direction and the L1 direction, which are prediction directions of motion compensation prediction, can be indicated in either the forward direction or the backward direction in terms of time. Also, L0 direction and L
A plurality of reference images can exist in each of the one direction, the reference image in the L0 direction is registered in the reference image list L0, and the reference image in the L1 direction is registered in the reference image list L1. The position of the reference image in the reference image list is designated by the reference image index, and the reference image is determined. Hereinafter, the reference image list L0 means that the prediction direction is the L0 direction.
Is a prediction direction that uses motion information associated with a reference image registered in, and that the prediction direction is the L1 direction is a prediction direction that uses motion information associated with a reference image registered in the reference image list L1 It is.

（シンタックス）
本発明の実施の形態による予測ブロックのシンタックスの一例について図７を用いて説
明する。予測ブロックがイントラであるかインターであるかは上位の符号化ブロックによ
って指定されており、図７は予測ブロックがインターの場合のシンタックスを示す。予測
ブロックには、マージフラグ（ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ）、マージインデックス（ｍｅｒｇ
ｅ＿ｉｄｘ）、動き補償予測の方向（ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅ）、参照インデッ
クス（ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ０とｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ１）、差分ベクトル（ｍｖｄ＿ｌ０［
０］、ｍｖｄ＿ｌ０［１］、ｍｖｄ＿ｌ１［０］、ｍｖｄ＿ｌ１［１］）および予測ベク
トルインデックス（ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌ０およびｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌ１）が設置されてい
る。差分ベクトルの［０］は水平成分、［１］は垂直成分を示す。 (Syntax)
An example of the syntax of the prediction block according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Whether the prediction block is intra or inter is specified by the higher-order encoding block, and FIG. 7 shows the syntax when the prediction block is inter. The prediction block includes a merge flag (merge_flag) and a merge index (merge).
e_idx), direction of motion compensation prediction (inter_pred_type), reference index (ref_idx_l0 and ref_idx_l1), difference vector (mvd_l0 [
0], mvd_l0 [1], mvd_l1 [0], mvd_l1 [1]) and prediction vector indexes (mvp_idx_l0 and mvp_idx_l1). [0] of the difference vector indicates a horizontal component and [1] indicates a vertical component.

ここで、ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ０とｍｖｄ＿ｌ０［０］、ｍｖｄ＿ｌ０［１］、ｍｖｐ＿
ｉｄｘ＿ｌ０はＬ０方向に関する情報であって、ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ１とｍｖｄ＿ｌ１［
０］、ｍｖｄ＿ｌ１［１］、ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌ１はＬ１方向に関する情報である。ｉｎ
ｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅにはＰｒｅｄ＿Ｌ０（Ｌ０方向の単方向）、Ｐｒｅｄ＿Ｌ１
（Ｌ１方向の単方向）およびＰｒｅｄ＿ＢＩ（ＢＩの双方向）の３種類がある。 Here, ref_idx_l0 and mvd_l0 [0], mvd_l0 [1], mvp_
idx_l0 is information about the L0 direction, and ref_idx_l1 and mvd_l1 [
0], mvd_l1 [1], and mvp_idx_l1 are information on the L1 direction. in
ter_pred_type includes Pred_L0 (unidirectional in the L0 direction), Pred_L1
There are three types: unidirectional in the L1 direction and Pred_BI (BI bidirectional).

（動き情報の符号量）
図７のシンタックスからもわかるように、マージモードはマージインデックス１つで動
き情報を伝送できる。したがって、マージモード（マージフラグが１）と非マージモード
（マージフラグが０）の予測誤差が同程度であれば、マージモードの方が動き情報を効率
よく符号化できる。すなわち、マージモードの選択率を高くすることで動き情報の符号化
効率を向上させることができる。 (Code amount of motion information)
As can be seen from the syntax of FIG. 7, the merge mode can transmit motion information with one merge index. Therefore, if the prediction errors in the merge mode (merge flag is 1) and non-merge mode (merge flag is 0) are about the same, the merge mode can more efficiently encode motion information. In other words, the efficiency of motion information encoding can be improved by increasing the selection rate of the merge mode.

なお、本発明の実施の形態による予測ブロックのシンタックスを図７のように設定した
が、本発明の実施の形態によればマージモードの方が非マージモードより少ない情報で動
き情報を符号化できればよく、これに限定されない。例えば、動き情報が差分ベクトルだ
けでもよい。 The syntax of the prediction block according to the embodiment of the present invention is set as shown in FIG. 7, but according to the embodiment of the present invention, the motion information is encoded with less information in the merge mode than in the non-merge mode. What is necessary is not limited to this. For example, the motion information may be only a difference vector.

（マージインデックスの特性）
図７ではマージインデックスの復号（符号化）の前段にマージの候補数を算出する関数
であるＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄｓ（）が、予測ベクトルインデックスの復号（符号化）
の前段に予測ベクトルの候補数を算出する関数であるＮｕｍＭｖｐＣａｎｄｓ（）が設置
されている。これらは隣接ブロックの動き情報の有効性によって、マージの候補数や予測
ベクトルの候補数が予測ブロック毎に変化するために、その候補数を取得するために必要
な関数である。なお、隣接ブロックの動き情報が有効であるとは、その隣接ブロックが領
域外のブロックやイントラモードでないことであって、隣接ブロックの動き情報が無効で
あるとは、その隣接ブロックが領域外のブロックやイントラモードであることである。 (Characteristics of merge index)
In FIG. 7, NumMergeCands (), which is a function for calculating the number of merge candidates, is decoded (encoded) in the prediction vector index before the merge index is decoded (encoded).
NumMvpCands (), which is a function for calculating the number of prediction vector candidates, is installed in the previous stage. These are functions necessary for obtaining the number of candidates because the number of merge candidates and the number of prediction vector candidates change for each prediction block depending on the validity of motion information of adjacent blocks. Note that the motion information of an adjacent block is valid means that the adjacent block is not a block outside the area or the intra mode, and the motion information of the adjacent block is invalid means that the adjacent block is out of the area. It is a block or intra mode.

なお、マージの候補数が１である場合はマージインデックスを復号（符号化）しない。
マージの候補数が１である場合は指定しなくとも一意に決定できるためである。予測ベク
トルインデックスの場合も同様である。 If the number of merge candidates is 1, the merge index is not decoded (encoded).
This is because when the number of merge candidates is 1, it can be uniquely determined without specifying. The same applies to the prediction vector index.

また、マージインデックスの符号列について図８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。本
発明の実施の形態では、マージインデックスの符号列としてＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａ
ｒｙ符号列を用いる。図８（ａ）はマージの候補数が２個の場合のＴｒｕｎｃａｔｅｄ
Ｕｎａｒｙ符号列によるマージインデックスの符号列を、図８（ｂ）はマージの候補数が
３個の場合のＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列によるマージインデックスの符号列
を、図８（ｃ）はマージの候補数が４個の場合のＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ符号列
によるマージインデックスの符号列を示す。 The merge index code string will be described with reference to FIGS. In the embodiment of the present invention, Truncated Una is used as the code string of the merge index.
The ry code string is used. FIG. 8A shows Truncated when the number of merge candidates is two.
FIG. 8B shows the merge index code string based on the Unary code string, FIG. 8B shows the merge index code string based on the Truncated Unary code string when the number of merge candidates is 3, and FIG. 8C shows the merge candidate number. The code sequence of the merge index by the Trunked Unary code sequence in the case of four is shown.

図８（ａ）〜（ｃ）から同じマージインデックスの値を符号化する場合でもマージの候
補数が少ないほどマージインデックスに割り当てられる符号ビット数が小さくなることが
わかる。例えば、マージインデックスが１である場合、マージの候補数が２個であれば‘
１’の１ビットであるが、マージの候補数が３個であれば‘１０’の２ビットとなる。 8A to 8C that even when the same merge index value is encoded, the smaller the number of merge candidates, the smaller the number of code bits assigned to the merge index. For example, if the merge index is 1, and the number of merge candidates is 2,
1 bit of “1”, but if the number of merge candidates is 3, it becomes 2 bits of “10”.

以上のように、マージの候補数は少ないほどマージインデックスの符号化効率は向上す
る。すなわち、選択率の高い候補を残し、選択率の低い候補を削減することでマージイン
デックスの符号化効率は向上させることができる。また、候補数が同じである場合には、
小さいマージインデックスの方が符号量は少なくなるため、選択率の高い候補に小さなマ
ージインデックスを割り当てることで符号化効率を向上させることができる。 As described above, the encoding efficiency of the merge index improves as the number of merge candidates decreases. That is, the coding efficiency of the merge index can be improved by leaving candidates with high selectivity and reducing candidates with low selectivity. If the number of candidates is the same,
Since the code amount is smaller with a smaller merge index, encoding efficiency can be improved by assigning a smaller merge index to a candidate with a higher selection rate.

（ＰＯＣ）
本発明の実施の形態では、画像の時間情報（距離情報）としてＰＯＣ（Ｐｉｃｔｕｒｅ
Ｏｒｄｅｒ Ｃｏｕｎｔ）を用いる。ＰＯＣはＭＰＥＧ−４ＡＶＣで定義された画像の
表示順序を示すカウンタである。画像の表示順序が１増加するとＰＯＣも１増加する。し
たがって、画像間のＰＯＣ差から画像間の時間差（距離）を取得できる。 (POC)
In the embodiment of the present invention, POC (Picture) is used as time information (distance information) of an image.
Order Count). POC is a counter indicating the display order of images defined by MPEG-4 AVC. When the image display order is increased by 1, the POC is also increased by 1. Therefore, the time difference (distance) between images can be acquired from the POC difference between images.

（隣接ブロックの動き情報の特性）
一般的に処理対象ブロックの動き情報と処理対象ブロックに隣接するブロック（以下、
隣接ブロックという）の動き情報の相関度が高いのは、処理対象ブロックと隣接ブロック
が同じ動きをしている場合、例えば、処理対象ブロックと隣接ブロックを含めた領域が平
行移動している場合である。また、一般的に処理対象ブロックの動き情報と隣接ブロック
の動き情報の相関度は、処理対象ブロックと隣接ブロックの接している長さにも依存する
。 (Characteristics of motion information of adjacent blocks)
Generally, the motion information of the block to be processed and the block adjacent to the block to be processed (hereinafter,
The degree of correlation of the motion information of the adjacent block is high when the processing target block and the adjacent block have the same motion, for example, when the region including the processing target block and the adjacent block is moving in parallel. is there. In general, the degree of correlation between the motion information of the processing target block and the motion information of the adjacent block also depends on the length of contact between the processing target block and the adjacent block.

（別の画像の動き情報の特性）
一方、一般的に時間ダイレクトモードや空間ダイレクトモードで利用されている復号済
みの別の画像上で処理対象ブロックと同一位置にあるブロック（以下、同一位置ブロック
という）と、当該処理対象ブロックとの相関度が高いのは、当該同一位置ブロックおよび
当該処理対象ブロックが静止状態にある場合である。 (Characteristics of motion information of another image)
On the other hand, a block in the same position as the processing target block (hereinafter referred to as the same position block) on another decoded image generally used in the temporal direct mode or the spatial direct mode, and the processing target block The degree of correlation is high when the block at the same position and the block to be processed are in a stationary state.

以下、図面とともに本発明に係る動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化
プログラムの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明には同一要素
には同一符号を付与して重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of a moving picture coding apparatus, a moving picture coding method, and a moving picture coding program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

［実施の形態１］
（動画像符号化装置１００の構成）
図９は本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置１００の構成を示す。動画像符号
化装置１００は、動画像信号を動き補償予測を実施する予測ブロック単位で符号化する装
置である。符号化ブロックの分割、予測ブロックサイズの決定、予測符号化モードの決定
は上位の符号化制御部で決定されているものとする。 [Embodiment 1]
(Configuration of moving picture coding apparatus 100)
FIG. 9 shows a configuration of moving picture coding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The moving image encoding apparatus 100 is an apparatus that encodes a moving image signal in units of prediction blocks for performing motion compensation prediction. It is assumed that the coding block division, the prediction block size determination, and the prediction encoding mode determination are determined by the higher-order encoding control unit.

動画像符号化装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉ
ｔ）、フレームメモリ、ハードディスクなどを備える情報処理装置などのハードウェアに
より実現される。動画像符号化装置１００は、上記の構成要素が動作することにより、以
下に説明する機能的な構成要素を実現する。なお、処理対象の予測ブロックの位置情報、
予測ブロックサイズおよび動き補償予測の予測方向に関しては動画像符号化装置１００内
で共有していることとし、図示しない。 The moving image encoding apparatus 100 includes a CPU (Central Processing Uni).
t), realized by hardware such as an information processing apparatus including a frame memory, a hard disk, and the like The moving image encoding apparatus 100 realizes functional components described below by operating the above components. Note that the position information of the prediction block to be processed,
The prediction block size and the prediction direction of motion compensated prediction are assumed to be shared in the video encoding apparatus 100 and are not shown.

実施の形態１の動画像符号化装置１００は、予測ブロック画像取得部１０１、減算部１
０２、予測誤差符号化部１０３、符号列生成部１０４、予測誤差復号部１０５、動き補償
部１０６、加算部１０７、動きベクトル検出部１０８、動き情報生成部１０９、フレーム
メモリ１１０、および動き情報メモリ１１１を含む。 A moving picture encoding apparatus 100 according to Embodiment 1 includes a predicted block image acquisition unit 101 and a subtraction unit 1.
02, prediction error encoding unit 103, code sequence generation unit 104, prediction error decoding unit 105, motion compensation unit 106, addition unit 107, motion vector detection unit 108, motion information generation unit 109, frame memory 110, and motion information memory 111 is included.

（動画像符号化装置１００の機能）
以下、各部の機能について説明する。予測ブロック画像取得部１０１は、予測ブロック
の位置情報と予測ブロックサイズに基づいて、端子１０より供給される画像信号から処理
対象の予測ブロックの画像信号を取得し、予測ブロックの画像信号を減算部１０２、動き
ベクトル検出部１０８および動き情報生成部１０９に供給する。 (Function of moving picture coding apparatus 100)
Hereinafter, functions of each unit will be described. The prediction block image acquisition unit 101 acquires the image signal of the prediction block to be processed from the image signal supplied from the terminal 10 based on the position information and the prediction block size of the prediction block, and subtracts the image signal of the prediction block 102, and supplied to the motion vector detection unit 108 and the motion information generation unit 109.

減算部１０２は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号と動き補償部
１０６より供給される予測信号を減算して予測誤差信号を算出し、当該予測誤差信号を予
測誤差符号化部１０３に供給する。 The subtraction unit 102 subtracts the image signal supplied from the prediction block image acquisition unit 101 and the prediction signal supplied from the motion compensation unit 106 to calculate a prediction error signal, and calculates the prediction error signal to the prediction error encoding unit 103. To supply.

予測誤差符号化部１０３は、減算部１０２より供給される予測誤差信号に対して、量子
化や直交変換などの処理を行って予測誤差符号化データを生成し、当該予測誤差符号化デ
ータを符号列生成部１０４および予測誤差復号部１０５に供給する。 The prediction error encoding unit 103 performs processing such as quantization and orthogonal transformation on the prediction error signal supplied from the subtraction unit 102 to generate prediction error encoded data, and encodes the prediction error encoded data. The data is supplied to the column generation unit 104 and the prediction error decoding unit 105.

符号列生成部１０４は、予測誤差符号化部１０３より供給される予測誤差符号化データ
、ならびに動き情報生成部１０９より供給されるマージフラグ、マージ候補番号、動き補
償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデック
スを、動き補償予測の予測方向とともにシンタックスに従ってエントロピー符号化して符
号列を生成し、当該符号列を端子１１に供給する。 The code string generation unit 104 includes the prediction error encoded data supplied from the prediction error encoding unit 103, the merge flag supplied from the motion information generation unit 109, the merge candidate number, the prediction direction of motion compensation prediction, and the reference image index. The difference vector and the prediction vector index are entropy-encoded according to the syntax together with the prediction direction of motion compensation prediction to generate a code string, and the code string is supplied to the terminal 11.

ここで、マージ候補番号はマージインデックスに変換されて符号列を生成する。ここで
、マージ候補番号は選択された結合動き情報候補を示す番号である。マージ候補番号から
マージインデックスへの変換については後述する。なお、実施の形態１では上記のように
マージインデックスや予測ベクトルインデックスの符号化にＴｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａ
ｒｙ符号列を利用したが、候補数が小さいほど少ないビットで符号化できる符号列であれ
ばこれに限定されない。 Here, the merge candidate number is converted into a merge index to generate a code string. Here, the merge candidate number is a number indicating the selected combined motion information candidate. The conversion from the merge candidate number to the merge index will be described later. In the first embodiment, Truncated Una is used for encoding the merge index and the prediction vector index as described above.
Although the ry code string is used, the code string is not limited to this as long as the number of candidates is small and the code string can be encoded with a small number of bits.

予測誤差復号部１０５は、予測誤差符号化部１０３より供給される予測誤差符号化デー
タに対して、逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差信号を生成し、当該予測
誤差信号を加算部１０７に供給する。 The prediction error decoding unit 105 performs a process such as inverse quantization or inverse orthogonal transform on the prediction error encoded data supplied from the prediction error encoding unit 103 to generate a prediction error signal, and the prediction error signal Is supplied to the adder 107.

動き補償部１０６は、動き情報生成部１０９より供給される参照画像インデックスで示
されるフレームメモリ１１０内の参照画像を、動き情報生成部１０９より供給される動き
ベクトルに基づき動き補償して予測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方
向とＬ１方向の予測信号を平均したものを予測信号とする。 The motion compensation unit 106 performs motion compensation on the reference image in the frame memory 110 indicated by the reference image index supplied from the motion information generation unit 109 based on the motion vector supplied from the motion information generation unit 109, and generates a prediction signal. Generate. If the prediction direction is bidirectional, the prediction signal is obtained by averaging the prediction signals in the L0 direction and the L1 direction.

加算部１０７は、予測誤差復号部１０５より供給される予測誤差信号と、動き補償部１
０６より供給される予測信号を加算して復号画像信号を生成し、当該復号画像信号をフレ
ームメモリ１１０に供給する。 The adding unit 107 and the prediction error signal supplied from the prediction error decoding unit 105 and the motion compensation unit 1
The prediction signal supplied from 06 is added to generate a decoded image signal, and the decoded image signal is supplied to the frame memory 110.

動きベクトル検出部１０８は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号
および複数の参照画像に相当する画像信号から、動きベクトルおよび参照画像を示す参照
画像インデックスを検出し、当該動きベクトルおよび当該参照画像インデックスを動き情
報生成部１０９に供給する。なお、予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の動
きベクトルと参照画像インデックスを検出する。 The motion vector detection unit 108 detects a motion vector and a reference image index indicating the reference image from the image signal supplied from the prediction block image acquisition unit 101 and an image signal corresponding to a plurality of reference images, and the motion vector and the motion vector The reference image index is supplied to the motion information generation unit 109. If the prediction direction is bidirectional, motion vectors and reference image indexes in the L0 direction and the L1 direction are detected.

一般的な動きベクトルの検出方法は、対象画像の画像信号と同一位置より所定の移動量
だけ移動させた参照画像に相当する画像信号について誤差評価値を算出し、誤差評価値が
最小となる移動量を動きベクトルとする。誤差評価値としては、絶対差分和を示すＳＡＤ
（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）や二乗誤差平均を示すＭＳ
Ｅ（Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）などを利用することが可能である。 A general motion vector detection method calculates an error evaluation value for an image signal corresponding to a reference image moved by a predetermined movement amount from the same position as the image signal of the target image, and moves to minimize the error evaluation value. Let the amount be a motion vector. As the error evaluation value, SAD indicating the sum of absolute differences
(Sum of Absolute Difference) or MS indicating the mean square error
E (Mean Square Error) or the like can be used.

動き情報生成部１０９は、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルと参
照画像インデックス、動き情報メモリ１１１より供給される候補ブロック群、およびフレ
ームメモリ１１０内の参照画像インデックスで示される参照画像から、マージ候補番号、
または差分ベクトルおよび予測ベクトルインデックスを生成し、マージフラグ、マージ候
補番号、参照画像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデックスを必要に
応じて、符号列生成部１０４、動き補償部１０６および動き情報メモリ１１１に供給する
。動き情報生成部１０９の詳細な構成については後述する。 The motion information generation unit 109 uses the motion vector and reference image index supplied from the motion vector detection unit 108, the candidate block group supplied from the motion information memory 111, and the reference image indicated by the reference image index in the frame memory 110. , Merge candidate number,
Alternatively, a difference vector and a prediction vector index are generated, and a merge flag, a merge candidate number, a reference image index, a difference vector, and a prediction vector index are stored in the code string generation unit 104, the motion compensation unit 106, and the motion information memory 111 as necessary. Supply. A detailed configuration of the motion information generation unit 109 will be described later.

フレームメモリ１１０は、加算部１０７より供給される復号画像信号を記憶する。また
、画像全体の復号が完了した復号画像については参照画像として、１以上の所定の画像数
を記憶する。フレームメモリ１１０は、記憶した参照画像信号を動き補償部１０６および
動き情報生成部１０９に供給する。参照画像を記憶する記憶領域はＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ
Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）方式で制御される。 The frame memory 110 stores the decoded image signal supplied from the adding unit 107. In addition, for a decoded image in which decoding of the entire image is completed, a predetermined number of images of 1 or more is stored as a reference image. The frame memory 110 supplies the stored reference image signal to the motion compensation unit 106 and the motion information generation unit 109. The storage area for storing the reference image is a FIFO (First
In First Out) method.

動き情報メモリ１１１は、動き情報生成部１０９より供給される動き情報を最小の予測
ブロックサイズ単位で所定の画像数、記憶する。処理対象の予測ブロックの隣接ブロック
の動き情報を空間候補ブロック群とする。 The motion information memory 111 stores the motion information supplied from the motion information generation unit 109 for a predetermined number of images in units of the minimum predicted block size. The motion information of the adjacent block of the prediction block to be processed is set as a space candidate block group.

また、動き情報メモリ１１１は、処理対象の予測ブロックと同一位置にあるＣｏｌＰｉ
ｃ上のブロックとその周辺ブロックの動き情報を時間候補ブロック群とする。動き情報メ
モリ１１１は、空間候補ブロック群と時間候補ブロック群を候補ブロック群として動き情
報生成部１０９に供給する。動き情報メモリ１１１は、フレームメモリ１１０と同期して
おり、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）方式で制御される。 In addition, the motion information memory 111 has ColPi at the same position as the prediction block to be processed.
The motion information of the block on c and its neighboring blocks is taken as a time candidate block group. The motion information memory 111 supplies the spatial candidate block group and the temporal candidate block group to the motion information generation unit 109 as candidate block groups. The motion information memory 111 is synchronized with the frame memory 110 and is controlled by a FIFO (First In First Out) method.

ここで、ＣｏｌＰｉｃとは、処理対象の予測ブロックとは別の復号済みの画像であって
、フレームメモリ１１０に参照画像として記憶されている画像を指す。実施の形態１では
、ＣｏｌＰｉｃは直前に復号した参照画像とする。なお、実施の形態１では、ＣｏｌＰｉ
ｃは直前に復号した参照画像としたが、符号化済みの画像であればよく、例えば、表示順
で直前の参照画像や表示順で直後の参照画像でもよく、符号化ストリーム中で指定するこ
とも可能である。 Here, ColPic refers to a decoded image different from the prediction block to be processed and stored in the frame memory 110 as a reference image. In Embodiment 1, ColPic is a reference image decoded immediately before. In the first embodiment, ColPi
Although c is a reference image decoded immediately before, it may be an encoded image. For example, the reference image immediately before in the display order or the reference image immediately after in the display order may be specified in the encoded stream. Is also possible.

ここで、動き情報メモリ１１１における動き情報の管理方法について図１０を用いて説
明する。動き情報は最小の予測ブロック単位で各メモリエリアに記憶される。図１０は処
理対象の予測ブロックサイズが１６画素×１６画素である場合の様子を示している。この
場合、この予測ブロックの動き情報は図１０の斜線部の１６個のメモリエリアに格納され
る。 Here, a method of managing motion information in the motion information memory 111 will be described with reference to FIG. The motion information is stored in each memory area in units of the smallest prediction block. FIG. 10 shows a state where the predicted block size to be processed is 16 pixels × 16 pixels. In this case, the motion information of the prediction block is stored in 16 memory areas indicated by hatching in FIG.

なお、予測符号化モードがイントラモードである場合、Ｌ０方向とＬ１方向の動きベク
トルとして（０，０）が記憶され、Ｌ０方向とＬ１方向の参照画像インデックスとして「
−１」が記憶される。なお、参照画像インデックスの「−１」は動き補償予測を実施しな
いモードであることが判定できればどのような値でもよい。これ以降は特に断らない限り
単にブロックと表現する場合には、最小の予測ブロック単位のことを示すこととする。ま
た、領域外のブロックである場合もイントラモードと同様に、Ｌ０方向とＬ１方向の動き
ベクトルとして（０，０）、Ｌ０方向とＬ１方向の参照画像インデックスとして「−１」
が記憶されている。ＬＸ方向（Ｘは０または１）が有効であるとはＬＸ方向の参照画像イ
ンデックスが０以上であることで、ＬＸ方向が無効である（有効でない）とはＬＸ方向の
参照画像インデックスが「−１」であることである。 When the predictive coding mode is the intra mode, (0, 0) is stored as the motion vector in the L0 direction and the L1 direction, and “0” is stored as the reference image index in the L0 direction and the L1 direction.
-1 "is stored. The reference image index “−1” may be any value as long as it can be determined that the motion compensation prediction is not performed. From this point onward, unless expressed otherwise, the term “block” refers to the smallest predicted block unit when expressed simply as a block. Also, in the case of a block outside the area, as in the intra mode, (0, 0) as the motion vector in the L0 direction and the L1 direction, and “−1” as the reference image index in the L0 direction and the L1 direction.
Is remembered. The LX direction (X is 0 or 1) is valid when the reference image index in the LX direction is 0 or more, and the LX direction is invalid (not valid). The reference image index in the LX direction is “− 1 ”.

続いて、動き情報生成部１０９の詳細な構成について図１１を用いて説明する。図１１
は動き情報生成部１０９の構成を示す。動き情報生成部１０９は、差分ベクトル算出部１
２０、結合動き情報決定部１２１および予測符号化モード決定部１２２を含む。端子１２
は動き情報メモリ１１１に、端子１３は動きベクトル検出部１０８に、端子１４はフレー
ムメモリ１１０に、端子１５は予測ブロック画像取得部１０１に、端子１６は符号列生成
部１０４に、端子５０は動き補償部１０６に、および端子５１は動き情報メモリ１１１に
それぞれ接続されている。 Next, a detailed configuration of the motion information generation unit 109 will be described with reference to FIG. FIG.
Indicates the configuration of the motion information generation unit 109. The motion information generation unit 109 includes a difference vector calculation unit 1
20, a combined motion information determination unit 121 and a predictive coding mode determination unit 122 are included. Terminal 12
Is the motion information memory 111, the terminal 13 is the motion vector detection unit 108, the terminal 14 is the frame memory 110, the terminal 15 is the prediction block image acquisition unit 101, the terminal 16 is the code string generation unit 104, and the terminal 50 is the motion. The compensation unit 106 and the terminal 51 are connected to the motion information memory 111, respectively.

以下、各部の機能について説明する。差分ベクトル算出部１２０は、端子１２より供給
される候補ブロック群、端子１３より供給される動きベクトルと参照画像インデックス、
端子１４より供給される参照画像、および端子１５より供給される画像信号から予測ベク
トルインデックスを決定して、差分ベクトルおよびレート歪み評価値を算出する。そして
、当該参照画像インデックス、当該動きベクトル、当該差分ベクトル、当該予測ベクトル
インデックス、および当該レート歪み評価値を予測符号化モード決定部１２２に供給する
。差分ベクトル算出部１２０の詳細な構成については後述する。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The difference vector calculation unit 120 includes a candidate block group supplied from the terminal 12, a motion vector and a reference image index supplied from the terminal 13,
A prediction vector index is determined from the reference image supplied from the terminal 14 and the image signal supplied from the terminal 15, and a difference vector and a rate distortion evaluation value are calculated. Then, the reference image index, the motion vector, the difference vector, the prediction vector index, and the rate distortion evaluation value are supplied to the prediction encoding mode determination unit 122. The detailed configuration of the difference vector calculation unit 120 will be described later.

結合動き情報決定部１２１は、端子１２より供給される候補ブロック群、端子１４より
供給される参照画像、および端子１５より供給される画像信号から結合動き情報候補リス
トを生成する。そして、結合動き情報決定部１２１は、生成した結合動き情報候補リスト
の中から結合動き情報候補を選択してマージ候補番号を決定すると共に、レート歪み評価
値を算出して、当該結合動き情報候補の動き情報、当該マージ候補番号および当該レート
歪み評価値を予測符号化モード決定部１２２に供給する。結合動き情報決定部１２１の詳
細な構成については後述する。 The combined motion information determination unit 121 generates a combined motion information candidate list from the candidate block group supplied from the terminal 12, the reference image supplied from the terminal 14, and the image signal supplied from the terminal 15. Then, the combined motion information determination unit 121 selects a combined motion information candidate from the generated combined motion information candidate list, determines a merge candidate number, calculates a rate distortion evaluation value, and combines the combined motion information candidate. Motion information, the merge candidate number, and the rate distortion evaluation value are supplied to the predictive coding mode determination unit 122. A detailed configuration of the combined motion information determination unit 121 will be described later.

予測符号化モード決定部１２２は、差分ベクトル算出部１２０より供給されるレート歪
み評価値と、結合動き情報決定部１２１より供給されるレート歪み評価値とを比較する。
前者の方が後者未満の場合は、マージフラグを「０」に設定する。予測符号化モード決定
部１２２は、マージフラグ、および差分ベクトル算出部１２０より供給される参照画像イ
ンデックスと差分ベクトルと予測ベクトルインデックスを端子１６に供給し、差分ベクト
ル算出部１２０より供給される動きベクトルと参照画像インデックスを端子５０および端
子５１に供給する。 The predictive coding mode determination unit 122 compares the rate distortion evaluation value supplied from the difference vector calculation unit 120 with the rate distortion evaluation value supplied from the combined motion information determination unit 121.
If the former is less than the latter, the merge flag is set to “0”. The predictive coding mode determination unit 122 supplies the merge flag, the reference image index, the difference vector, and the prediction vector index supplied from the difference vector calculation unit 120 to the terminal 16, and the motion vector supplied from the difference vector calculation unit 120. The reference image index is supplied to the terminal 50 and the terminal 51.

前者が後者以上の場合は、マージフラグを１に設定する。予測符号化モード決定部１２
２は、マージフラグおよび結合動き情報決定部１２１より供給されるマージ候補番号を端
子１６に供給し、結合動き情報決定部１２１より供給される動き情報の動きベクトルと参
照画像インデックスを端子５０および端子５１に供給する。なお、レート歪み評価値の具
体的な算出方法は本発明の主眼ではないため詳細は省略するが、レート歪み評価値が小さ
いほど符号化効率は高くなる特性を持つ評価値である。 If the former is greater than or equal to the latter, the merge flag is set to 1. Predictive coding mode determination unit 12
2 supplies the merge candidate number and the merge candidate number supplied from the combined motion information determination unit 121 to the terminal 16, and the motion vector and reference image index of the motion information supplied from the combined motion information determination unit 121 to the terminal 50 and the terminal 51. Although a specific calculation method of the rate distortion evaluation value is not the main point of the present invention, the details thereof will be omitted. However, the evaluation value has a characteristic that the encoding efficiency increases as the rate distortion evaluation value decreases.

続いて、差分ベクトル算出部１２０の詳細な構成について図１２を用いて説明する。図
１２は差分ベクトル算出部１２０の構成を示す。差分ベクトル算出部１２０は、予測ベク
トル候補リスト生成部１３０、予測ベクトル決定部１３１および減算部１３２とを含む。
端子１７は予測符号化モード決定部１２２に接続されている。 Next, a detailed configuration of the difference vector calculation unit 120 will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the configuration of the difference vector calculation unit 120. The difference vector calculation unit 120 includes a prediction vector candidate list generation unit 130, a prediction vector determination unit 131, and a subtraction unit 132.
The terminal 17 is connected to the predictive coding mode determination unit 122.

予測ベクトル候補リスト生成部１３０は、実施の形態１による動画像符号化装置１００
により生成された符号列を復号する動画像復号装置２００にも同様に設置されて、動画像
符号化装置１００と動画像復号装置２００にて矛盾のない予測ベクトル候補リストが生成
される。 The prediction vector candidate list generation unit 130 is a video encoding device 100 according to Embodiment 1.
Are similarly installed in the moving picture decoding apparatus 200 that decodes the code string generated by the above-described method, and the moving picture coding apparatus 100 and the moving picture decoding apparatus 200 generate a prediction vector candidate list having no contradiction.

以下、各部の機能について説明する。予測ベクトル候補リスト生成部１３０は、端子１
２より供給される候補ブロック群から領域外である候補ブロックや、イントラモードであ
る候補ブロックを削除する。さらに重複している動きベクトルを持つ候補ブロックが複数
存在する場合には１つの候補ブロックを残して削除する。予測ベクトル候補リスト生成部
１３０は、これら削除後の候補ブロックから予測ベクトル候補リストを生成し、予測ベク
トル候補リストを予測ベクトル決定部１３１に供給する。このようにして生成された予測
ベクトル候補リストには重複のない予測ベクトル候補が１つ以上含まれるとする。例えば
、動きベクトルを持つ候補ブロックが1つもない場合には、ベクトル（０，０）が予測ベ
クトル候補リストに追加される。なお、予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向
について予測ベクトル候補リストを生成して供給する。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The prediction vector candidate list generation unit 130 is connected to the terminal 1
2 delete candidate blocks that are out of the region or candidate blocks that are in the intra mode. Further, when there are a plurality of candidate blocks having overlapping motion vectors, one candidate block is left and deleted. The prediction vector candidate list generation unit 130 generates a prediction vector candidate list from these candidate blocks after deletion, and supplies the prediction vector candidate list to the prediction vector determination unit 131. It is assumed that the prediction vector candidate list generated in this way includes one or more prediction vector candidates without duplication. For example, when there is no candidate block having a motion vector, the vector (0, 0) is added to the prediction vector candidate list. If the prediction direction is bidirectional, a prediction vector candidate list is generated and supplied for the L0 direction and the L1 direction.

予測ベクトル決定部１３１は、予測ベクトル候補リスト生成部１３０より供給される予
測ベクトル候補リストの中から、端子１３より供給される動きベクトルに最適な予測ベク
トルを選択する。予測ベクトル決定部１３１は、選択した予測ベクトルを減算部１３２に
供給するとともに、参照画像インデックスおよび選択された予測ベクトルを示す情報であ
る予測ベクトルインデックスを端子１７に供給する。なお、予測方向が双方向であれば、
Ｌ０方向とＬ１方向について最適な予測ベクトルを選択して供給する。 The prediction vector determination unit 131 selects an optimal prediction vector for the motion vector supplied from the terminal 13 from the prediction vector candidate list supplied from the prediction vector candidate list generation unit 130. The prediction vector determination unit 131 supplies the selected prediction vector to the subtraction unit 132, and supplies a reference vector index and a prediction vector index that is information indicating the selected prediction vector to the terminal 17. If the prediction direction is bidirectional,
Optimal prediction vectors are selected and supplied for the L0 direction and the L1 direction.

ここで、最適な予測ベクトルとして、予測ベクトル候補が持つ動きベクトルに基づいて
、端子１４より供給される参照画像と端子１５より供給される画像信号から予測誤差量が
算出される。そして、参照画像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデッ
クスの符号量と、上述の予測誤差量とからレート歪み評価値が算出されて、レート歪み評
価値が最小となる予測ベクトル候補が選択される。 Here, a prediction error amount is calculated from the reference image supplied from the terminal 14 and the image signal supplied from the terminal 15 based on the motion vector of the prediction vector candidate as the optimal prediction vector. Then, a rate distortion evaluation value is calculated from the code amount of the reference image index, the difference vector, and the prediction vector index, and the above-described prediction error amount, and a prediction vector candidate that minimizes the rate distortion evaluation value is selected.

減算部１３２は、端子１３より供給される動きベクトルから予測ベクトル決定部１３１
より供給される予測ベクトルを減算して差分ベクトルを算出し、当該差分ベクトルを端子
１７に供給する。なお、予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について差分ベ
クトルを算出して供給する。 The subtraction unit 132 uses the motion vector supplied from the terminal 13 to predict a prediction vector determination unit 131.
The difference vector is calculated by subtracting the supplied prediction vector, and the difference vector is supplied to the terminal 17. If the prediction direction is bidirectional, a difference vector is calculated and supplied for the L0 direction and the L1 direction.

（予測ベクトル候補リスト生成部１３０に供給される候補ブロック群）
ここで、予測ベクトル候補リスト生成部１３０に供給される候補ブロック群について図
１３と図１４を用いて説明する。候補ブロック群には空間候補ブロック群と時間候補ブロ
ック群が含まれる。 (Candidate block group supplied to prediction vector candidate list generation unit 130)
Here, the candidate block group supplied to the prediction vector candidate list production | generation part 130 is demonstrated using FIG. 13 and FIG. The candidate block group includes a spatial candidate block group and a temporal candidate block group.

図１３は処理対象の予測ブロックサイズが１６画素×１６画素である場合の処理対象の
予測ブロックの隣接ブロックを示す。実施の形態１では、空間候補ブロック群として、図
１３に示すブロックＡ１、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＢ１およびブロックＥの５
ブロックとする。ここでは、空間候補ブロック群をブロックＡ１、ブロックＣ、ブロック
Ｄ、ブロックＢ１およびブロックＥの５ブロックとしたが、空間候補ブロック群は、処理
対象の予測ブロックに隣接する少なくとも１以上の処理済みのブロックであればよく、こ
れらに限定されない。例えば、ブロックＡ１、ブロックＡ２、ブロックＡ３、ブロックＡ
４、ブロックＢ１、ブロックＢ２、ブロックＢ３、ブロックＢ４、ブロックＣ、ブロック
ＤおよびブロックＥの全てを空間候補ブロックとしてもよい。 FIG. 13 shows adjacent blocks of a prediction block to be processed when the prediction block size to be processed is 16 pixels × 16 pixels. In the first embodiment, as the space candidate block group, 5 of block A1, block C, block D, block B1 and block E shown in FIG.
Let it be a block. Here, the spatial candidate block group is five blocks of block A1, block C, block D, block B1, and block E, but the spatial candidate block group is at least one or more processed adjacent to the prediction block to be processed. Any block may be used, and the present invention is not limited to these. For example, block A1, block A2, block A3, block A
4, block B1, block B2, block B3, block B4, block C, block D and block E may all be spatial candidate blocks.

次に、時間候補ブロック群について図１４を用いて説明する。図１４は処理対象の予測
ブロックサイズが１６画素×１６画素である場合の処理対象の予測ブロックと同一位置に
あるＣｏｌＰｉｃ上の予測ブロック内のブロックとその周辺ブロックを示す。実施の形態
１では、時間候補ブロック群として、図６に示すブロックＨとブロックＩ６の２ブロック
とする。 Next, the time candidate block group will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a block in a prediction block on ColPic and its peripheral blocks at the same position as the prediction block to be processed when the prediction block size to be processed is 16 pixels × 16 pixels. In the first embodiment, the time candidate block group includes two blocks, block H and block I6 shown in FIG.

ここでは、時間候補ブロック群をＣｏｌＰｉｃ上のブロックＨとブロックＩ６の２ブロ
ックとしたが、時間候補ブロック群は、処理対象の予測ブロックとは別の復号済みの画像
上の少なくとも１以上のブロックであればよく、これらに限定されない。例えば、Ｃｏｌ
Ｐｉｃ上のブロックＩ１からブロックＩ１６、ブロックＡ１からブロックＡ４、ブロック
Ｂ１からブロックＢ４、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＥ、ブロックＦ１からブロッ
クＦ４、ブロックＧ１からブロックＧ４およびブロックＨの全てを時間候補ブロックとし
てもよい。以降特に断らない限り、ブロックＡ４をブロックＡ、ブロックＢ４をブロック
Ｂと表記する。以降特に断らない限り、ブロックＨとブロックＩ６のブロックを時間ブロ
ックと表記する。 Here, the time candidate block group is two blocks of block H and block I6 on ColPic, but the time candidate block group is at least one block on a decoded image different from the prediction block to be processed. There is no limitation to these. For example, Col
Block I1 to block I16, block A1 to block A4, block B1 to block B4, block C, block D, block E, block F1 to block F4, block G1 to block G4 and block H are all time candidate blocks. It is good. Hereinafter, unless otherwise specified, block A4 is referred to as block A, and block B4 is referred to as block B. Hereinafter, unless otherwise specified, blocks H and I6 are referred to as time blocks.

（結合動き情報決定部１２１の構成）
続いて、結合動き情報決定部１２１の詳細な構成について図１５を用いて説明する。図
１５は結合動き情報決定部１２１の構成を示す。結合動き情報決定部１２１は、結合動き
情報候補生成部１４０および結合動き情報選択部１４１を含む。結合動き情報候補生成部
１４０は、実施の形態１による動画像符号化装置１００により生成された符号列を復号す
る動画像復号装置２００にも同様に設置されて、動画像符号化装置１００と動画像復号装
置２００にて矛盾のない同一の結合動き情報リストが生成される。 (Configuration of the combined motion information determination unit 121)
Next, a detailed configuration of the combined motion information determination unit 121 will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows the configuration of the combined motion information determination unit 121. The combined motion information determination unit 121 includes a combined motion information candidate generation unit 140 and a combined motion information selection unit 141. The combined motion information candidate generation unit 140 is also installed in the moving image decoding apparatus 200 that decodes the code sequence generated by the moving image encoding apparatus 100 according to Embodiment 1, and is combined with the moving image encoding apparatus 100 and the moving image. The image decoding apparatus 200 generates the same combined motion information list without any contradiction.

以下、各部の機能について説明する。結合動き情報候補生成部１４０は、端子１２より
供給される候補ブロック群から結合動き情報候補リストを生成し、当該結合動き情報候補
リストを結合動き情報選択部１４１に供給する。結合動き情報候補生成部１４０の詳細な
構成については後述する。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The combined motion information candidate generation unit 140 generates a combined motion information candidate list from the candidate block group supplied from the terminal 12, and supplies the combined motion information candidate list to the combined motion information selection unit 141. A detailed configuration of the combined motion information candidate generation unit 140 will be described later.

結合動き情報選択部１４１は、結合動き情報候補生成部１４０より供給される結合動き
情報候補リストの中から、最適な結合動き情報候補を選択し、選択された結合動き情報候
補を示す情報であるマージ候補番号を端子１７に供給する。 The combined motion information selection unit 141 is information that selects an optimal combined motion information candidate from the combined motion information candidate list supplied from the combined motion information candidate generation unit 140 and indicates the selected combined motion information candidate. The merge candidate number is supplied to the terminal 17.

ここで、最適な結合動き情報候補として、結合動き情報候補の予測方向、動きベクトル
と参照画像インデックスに基づいて得られる端子１４より供給される参照画像と、端子１
５より供給される画像信号とから予測誤差量が算出される。マージ候補番号の符号量と、
当該予測誤差量とからレート歪み評価値が算出されて、レート歪み評価値が最小となる結
合動き情報候補が選択される。 Here, as an optimal combined motion information candidate, a reference image supplied from a terminal 14 obtained based on a prediction direction, a motion vector, and a reference image index of the combined motion information candidate, and a terminal 1
The prediction error amount is calculated from the image signal supplied from 5. Code amount of merge candidate number and
A rate distortion evaluation value is calculated from the prediction error amount, and a combined motion information candidate that minimizes the rate distortion evaluation value is selected.

（結合動き情報候補生成部１４０に供給される候補ブロック群）
ここで、結合動き情報候補生成部１４０に供給される候補ブロック群について図１３と
図１４を用いて説明する。候補ブロック群には空間候補ブロック群と時間候補ブロック群
が含まれる。実施の形態１では、空間候補ブロック群を図１３に示すブロックＡ４、ブロ
ックＢ４、ブロックＣおよびブロックＥの４ブロックとする。ここでは、空間候補ブロッ
ク群をブロックＡ４、ブロックＢ４、ブロックＣおよびブロックＥの４ブロックとしたが
、空間候補ブロック群は、処理対象の予測ブロックに隣接する少なくとも１以上の処理済
みのブロックであればよく、これらに限定されない。 (Candidate block group supplied to the combined motion information candidate generation unit 140)
Here, the candidate block group supplied to the combined motion information candidate generation unit 140 will be described with reference to FIGS. 13 and 14. The candidate block group includes a spatial candidate block group and a temporal candidate block group. In the first embodiment, the space candidate block group is assumed to be four blocks of block A4, block B4, block C, and block E shown in FIG. Here, the spatial candidate block group is four blocks of block A4, block B4, block C, and block E, but the spatial candidate block group may be at least one or more processed blocks adjacent to the prediction block to be processed. What is necessary is not limited to these.

次に、時間候補ブロック群について図１４を用いて説明する。実施の形態１では、時間
候補ブロック群として、図１４に示すブロックＨとブロックＩ６の２ブロックとする。こ
こでは、時間候補ブロック群を予測ベクトル候補リスト生成部１３０に供給される時間候
補ブロック群と同じとしたが、時間候補ブロック群は、処理対象の予測ブロックとは別の
復号済みの画像上の少なくとも０以上のブロックであればよく、これらに限定されない。 Next, the time candidate block group will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the time candidate block group includes two blocks, block H and block I6 shown in FIG. Here, the time candidate block group is the same as the time candidate block group supplied to the prediction vector candidate list generation unit 130, but the time candidate block group is on a decoded image different from the prediction block to be processed. The block is not limited to these as long as it is at least 0 or more blocks.

（結合動き情報候補生成部１４０の構成）
続いて、実施の形態１の特徴をなす結合動き情報候補生成部１４０の詳細な構成につい
て図１６を用いて説明する。図１６は結合動き情報候補生成部１４０の構成を示す。端子
１８は結合動き情報選択部１４１に接続されている。結合動き情報候補生成部１４０は、
単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０、第１結合動き情報候補リスト削減部１５１
、双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２および第２結合動き情報候補リスト削減部
１５３を含む。 (Configuration of combined motion information candidate generation unit 140)
Next, a detailed configuration of the combined motion information candidate generation unit 140 that characterizes the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 shows a configuration of the combined motion information candidate generation unit 140. The terminal 18 is connected to the combined motion information selection unit 141. The combined motion information candidate generation unit 140
Unidirectional combined motion information candidate list generation unit 150, first combined motion information candidate list reduction unit 151
, A bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 and a second combined motion information candidate list reduction unit 153 are included.

以下、各部の機能について説明する。単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、
端子１２より供給される候補ブロック群から第１結合動き情報候補リストを生成し、当該
第１結合動き情報候補リストを第１結合動き情報候補リスト削減部１５１に供給する。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The unidirectional combined motion information candidate list generation unit 150
A first combined motion information candidate list is generated from the candidate block group supplied from the terminal 12, and the first combined motion information candidate list is supplied to the first combined motion information candidate list reduction unit 151.

第１結合動き情報候補リスト削減部１５１は、単方向結合動き情報候補リスト生成部１
５０より供給される第１結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には１つの結合動き情報候補を残して削除して第２結合動
き情報候補リストを生成し、当該第２結合動き情報候補リストを双方向結合動き情報候補
リスト生成部１５２に供給する。 The first combined motion information candidate list reduction unit 151 is a unidirectional combined motion information candidate list generation unit 1.
When there are a plurality of combined motion information candidates having overlapping motion information from the first combined motion information candidate list supplied from 50, the second combined motion information candidate is deleted by leaving one combined motion information candidate. A list is generated, and the second combined motion information candidate list is supplied to the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152.

双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、第１結合動き情報候補リスト削減部１
５１より供給される第２結合動き情報候補リストから双方向結合動き情報候補リストを生
成し、当該双方向結合動き情報候補リストを上述の第２結合動き情報候補リストと結合し
て第３結合動き情報候補リストを生成し、当該第３結合動き情報候補リストを第２結合動
き情報候補リスト削減部１５３に供給する。双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２
の詳細な構成については後述する。 The bidirectional combined motion information candidate list generating unit 152 includes a first combined motion information candidate list reducing unit 1
51. A bidirectional combined motion information candidate list is generated from the second combined motion information candidate list supplied from 51, and the bidirectional combined motion information candidate list is combined with the above-described second combined motion information candidate list to form a third combined motion. An information candidate list is generated, and the third combined motion information candidate list is supplied to the second combined motion information candidate list reduction unit 153. Bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152
The detailed configuration will be described later.

実施の形態１では、双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、基準方向がＬ０の
双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１
）を生成するものとする。そのため、上述の双方向結合動き情報候補リストには、ＢＤ０
とＢＤ１が含まれる可能性がある。 In the first embodiment, the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 includes a bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0 and a bidirectional combined motion information candidate (BD1) whose reference direction is L1.
). Therefore, the above-described bidirectional combined motion information candidate list includes BD0.
And BD1 may be included.

第２結合動き情報候補リスト削減部１５３は、双方向結合動き情報候補リスト生成部１
５２より供給される第３結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には１つの結合動き情報候補を残して削除して結合動き情
報候補リストを生成し、当該結合動き情報候補リストを端子１８に供給する。 The second combined motion information candidate list reduction unit 153 is a bidirectional combined motion information candidate list generation unit 1.
52, when there are a plurality of combined motion information candidates having overlapping motion information from the third combined motion information candidate list supplied from 52, the combined motion information candidate list is deleted by leaving one combined motion information candidate. The combined motion information candidate list is generated and supplied to the terminal 18.

ここで、単方向結合動き情報候補は、所謂マージ技術で利用される候補ブロックの動き
情報候補のことであって１つの候補ブロックから得られる動き情報である。一方、双方向
結合動き情報は、実施の形態１の特徴となる技術であって２つの候補ブロックから２つの
動き情報を利用して得られる動き情報である。本実施の形態では２つの動き情報としてＬ
０方向とＬ１方向をそれぞれ１つずつ利用する。 Here, the unidirectional combined motion information candidate is a candidate block motion information candidate used in a so-called merge technique, and is motion information obtained from one candidate block. On the other hand, the bidirectional combined motion information is a technique that is a feature of the first embodiment, and is motion information obtained by using two pieces of motion information from two candidate blocks. In this embodiment, L is used as two pieces of motion information.
One each for the 0 direction and the L1 direction are used.

（双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２）
続いて、双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２の詳細な構成について図１７を用
いて説明する。図１７は双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２の構成を示す。端子
１９は第１結合動き情報候補リスト削減部１５１に、端子２０は第２結合動き情報候補リ
スト削減部１５３にそれぞれ接続されている。双方向結合動き情報候補リスト生成部１５
２は、基準方向決定部１６０、基準方向動き情報決定部１６１、逆方向動き情報決定部１
６２および双方向動き情報決定部１６３を含む。 (Bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152)
Next, a detailed configuration of the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 will be described with reference to FIG. FIG. 17 shows a configuration of the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152. The terminal 19 is connected to the first combined motion information candidate list reduction unit 151, and the terminal 20 is connected to the second combined motion information candidate list reduction unit 153. Bidirectional combined motion information candidate list generation unit 15
2 includes a reference direction determination unit 160, a reference direction motion information determination unit 161, and a reverse direction motion information determination unit 1.
62 and a bidirectional motion information determination unit 163.

以下、各部の機能について説明する。基準方向決定部１６０は、第２結合動き情報候補
リストから双方向結合動き情報候補の基準方向を決定し、当該基準方向および端子１９よ
り供給される第２結合動き情報候補リストを基準方向動き情報決定部１６１に送る。基準
方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）の場合の基準方向はＬ０方向となり、基
準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）の場合の基準方向はＬ１方向となる。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The reference direction determination unit 160 determines the reference direction of the bidirectional combined motion information candidate from the second combined motion information candidate list, and determines the reference direction and the second combined motion information candidate list supplied from the terminal 19 as the reference direction motion information. The data is sent to the determination unit 161. The reference direction for the bidirectional combined motion information candidate (BD0) with the reference direction L0 is the L0 direction, and the reference direction for the bidirectional combined motion information candidate (BD1) with the reference direction L1 is the L1 direction.

基準方向動き情報決定部１６１は、基準方向決定部１６０より供給される基準方向およ
び第２結合動き情報候補リストから、双方向結合動き情報候補の基準方向の動きベクトル
と参照画像インデックスを決定し、当該基準方向、当該基準方向の動きベクトルと当該参
照画像インデックス、および当該第２結合動き情報候補リストを逆方向動き情報決定部１
６２に送る。 The reference direction motion information determination unit 161 determines the reference direction motion vector and the reference image index of the bidirectional combined motion information candidate from the reference direction and the second combined motion information candidate list supplied from the reference direction determination unit 160, The backward direction motion information determination unit 1 uses the reference direction, the motion vector in the reference direction, the reference image index, and the second combined motion information candidate list.
62.

逆方向動き情報決定部１６２は、基準方向動き情報決定部１６１より供給される基準方
向、基準方向の動きベクトルと参照画像インデックス、および第２結合動き情報候補リス
トから、双方向結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照画像インデックスを決定
する。逆方向動き情報決定部１６２は、当該基準方向の動きベクトルと参照画像インデッ
クス、当該逆方向の動きベクトルと参照画像インデックス、および第２結合動き情報候補
リストを双方向動き情報決定部１６３に送る。なお、実施の形態１では、基準方向がＬ０
方向であれば、逆方向はＬ１方向とし、基準方向がＬ１方向であれば、逆方向はＬ０方向
とする。 The backward direction motion information determination unit 162 determines the bidirectional combined motion information candidate from the reference direction, the reference direction motion vector and the reference image index, and the second combined motion information candidate list supplied from the reference direction motion information determination unit 161. A backward motion vector and a reference image index are determined. The backward motion information determination unit 162 sends the motion vector in the reference direction and the reference image index, the backward motion vector and the reference image index, and the second combined motion information candidate list to the bidirectional motion information determination unit 163. In the first embodiment, the reference direction is L0.
If the direction is the direction, the reverse direction is the L1 direction. If the reference direction is the L1 direction, the reverse direction is the L0 direction.

双方向動き情報決定部１６３は、逆方向動き情報決定部１６２より供給される基準方向
の動きベクトルと参照画像インデックス、および逆方向の動きベクトルと参照画像インデ
ックスから双方向結合動き情報候補を決定する。また、双方向動き情報決定部１６３は、
第２結合動き情報候補リストから第３結合動き情報候補リストを生成し、当該第３結合動
き情報候補リストを端子２０に送る。 The bidirectional motion information determination unit 163 determines a bidirectional combined motion information candidate from the reference direction motion vector and the reference image index supplied from the backward direction motion information determination unit 162, and the backward direction motion vector and the reference image index. . In addition, the bidirectional motion information determination unit 163
A third combined motion information candidate list is generated from the second combined motion information candidate list, and the third combined motion information candidate list is sent to the terminal 20.

（候補番号管理テーブル）
ここで、実施の形態１で利用するマージ候補番号と結合動き情報候補の関係を示す候補
番号管理テーブルについて図１８を用いて説明する。マージ候補番号の０から６は、それ
ぞれ結合動き情報候補リストに含まれるブロックＡの結合動き情報候補（Ａ）、ブロック
Ｂの結合動き情報候補（Ｂ）、時間ブロックの結合動き情報候補（ＣＯＬ）、ブロックＣ
の結合動き情報候補（Ｃ）、ブロックＥの結合動き情報候補（Ｅ）、基準方向がＬ０の双
方向結合動き情報候補（ＢＤ０）、および基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（Ｂ
Ｄ１）を示す。また、結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の最大数は７
（マージインデックスの最大値は６）であるとする。以上のように、ここでは基準方向が
Ｌ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（
ＢＤ１）のマージ候補番号が単方向結合動き情報候補のマージ候補番号よりも大きくなる
ように割り当てられる。なお、実施の形態１で利用する候補番号管理テーブルを図１８と
したが、選択率の高い結合動き情報候補ほど小さいマージ候補番号が割り当てられていれ
ばよくこれに限定されない。 (Candidate number management table)
Here, a candidate number management table indicating the relationship between merge candidate numbers and combined motion information candidates used in Embodiment 1 will be described with reference to FIG. Merge candidate numbers 0 to 6 are combined motion information candidates (A) of block A, combined motion information candidates (B) of block B, and combined motion information candidates (COL) of time blocks included in the combined motion information candidate list, respectively. , Block C
Combined motion information candidate (C), combined motion information candidate (E) of block E, bidirectional combined motion information candidate (BD0) with reference direction L0, and bidirectional combined motion information candidate (B with reference direction L1)
D1). The maximum number of combined motion information candidates included in the combined motion information candidate list is 7
(The maximum value of the merge index is 6). As described above, here, the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0 and the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L1 (
The merge candidate number of BD1) is assigned to be larger than the merge candidate number of the unidirectional combined motion information candidate. Although the candidate number management table used in Embodiment 1 is shown in FIG. 18, it is only necessary that a smaller merge candidate number is assigned to a combined motion information candidate with a higher selection rate.

ここで、候補番号管理テーブル、および結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情
報候補の最大数は動画像符号化装置１００内で共有していることとし、図示しない。以下
、マージ候補番号からマージインデックスへの変換について図１９（ａ）、（ｂ）を用い
て説明する。 Here, the maximum number of combined motion information candidates included in the candidate number management table and the combined motion information candidate list is assumed to be shared in the moving image encoding apparatus 100 and is not illustrated. Hereinafter, conversion from the merge candidate number to the merge index will be described with reference to FIGS.

図１９（ａ）は、ブロックＡの結合動き情報候補、ブロックＢの結合動き情報候補、時
間ブロックの結合動き情報候補、ブロックＣの結合動き情報候補，ブロックＥの結合動き
情報候補、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補、および基準方向がＬ１の双方向結
合動き情報候補が全て有効である場合に、マージ候補番号はそのままマージインデックス
となることを示している。 FIG. 19A shows a combined motion information candidate for block A, a combined motion information candidate for block B, a combined motion information candidate for time block, a combined motion information candidate for block C, a combined motion information candidate for block E, and a reference direction. When the bidirectional combined motion information candidate of L0 and the bidirectional combined motion information candidate of the reference direction L1 are all valid, it indicates that the merge candidate number becomes the merge index as it is.

図１９（ｂ）は、結合動き情報候補に無効なブロックが含まれている場合、無効である
マージ候補番号を詰めてからマージ候補番号の小さい順序にマージインデックスが割り当
てられる場合を示している。図１９（ｂ）のようにマージ候補番号が１のブロックＢとマ
ージ候補番号が４のブロックＥの結合動き情報候補が無効である場合、マージインデック
スの０はマージ候補番号０に、マージインデックスの１はマージ候補番号２に、マージイ
ンデックスの２はマージ候補番号３に、マージインデックスの３はマージ候補番号５に、
およびマージインデックスの４はマージ候補番号６にそれぞれ変換される。以上のように
、ここでは基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方
向結合動き情報候補（ＢＤ１）のマージインデックスは単方向結合動き情報候補のマージ
インデックスよりも大きくなるように割り当てられる。 FIG. 19B shows a case where merge indexes are assigned in ascending order of merge candidate numbers after filling invalid merge candidate numbers when the combined motion information candidates include invalid blocks. As shown in FIG. 19B, when the combined motion information candidate of the block B with the merge candidate number 1 and the block E with the merge candidate number 4 is invalid, the merge index 0 is set to the merge candidate number 0 and the merge index 1 is merge candidate number 2, merge index 2 is merge candidate number 3, merge index 3 is merge candidate number 5,
And merge index 4 is converted to merge candidate number 6 respectively. As described above, here, the merge index of the bidirectional combined motion information candidate (BD0) having the reference direction L0 and the bidirectional combined motion information candidate (BD1) having the reference direction L1 is greater than the merge index of the unidirectional combined motion information candidate. Is also assigned to be larger.

実施の形態１による動画像符号化装置１００により生成された符号列を復号する動画像
復号装置２００ではマージインデックスからマージ候補番号に上記とは逆の変換が行われ
て、動画像符号化装置１００と動画像復号装置２００にて矛盾のない同一の候補番号管理
テーブルが生成される。 In the moving picture decoding apparatus 200 that decodes the code sequence generated by the moving picture encoding apparatus 100 according to the first embodiment, the reverse conversion from the merge index to the merge candidate number is performed, and the moving picture encoding apparatus 100 And the moving picture decoding apparatus 200 generates the same candidate number management table with no contradiction.

（動画像符号化装置１００の動作）
続いて、図２０のフローチャートを用いて、実施の形態１の動画像符号化装置１００に
おける符号化の動作を説明する。予測ブロック画像取得部１０１は、予測ブロックの位置
情報と予測ブロックサイズに基づいて、端子１０より供給される画像信号から処理対象の
予測ブロックの画像信号を取得する（Ｓ１００）。 (Operation of moving picture coding apparatus 100)
Next, an encoding operation in the moving image encoding apparatus 100 according to Embodiment 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The prediction block image acquisition unit 101 acquires the image signal of the prediction block to be processed from the image signal supplied from the terminal 10 based on the position information of the prediction block and the prediction block size (S100).

動きベクトル検出部１０８は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号
と複数の参照画像に相当する画像信号から、動きベクトルおよび参照画像を示す参照画像
インデックスを検出する（Ｓ１０１）。 The motion vector detection unit 108 detects a motion vector and a reference image index indicating a reference image from the image signal supplied from the predicted block image acquisition unit 101 and image signals corresponding to a plurality of reference images (S101).

動き情報生成部１０９は、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルと参
照画像インデックス、および動き情報メモリ１１１より供給される候補ブロック群から、
マージ候補番号、または差分ベクトルと予測ベクトルインデックスを生成する（Ｓ１０２
）。 The motion information generation unit 109 includes a motion vector and a reference image index supplied from the motion vector detection unit 108, and a candidate block group supplied from the motion information memory 111.
A merge candidate number or a difference vector and a prediction vector index are generated (S102).
).

動き補償部１０６は、フレームメモリ１１０内の参照画像インデックスで示される参照
画像を、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルに基づき動き補償して予
測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の予測信号を平均し
たものを予測信号として生成する（Ｓ１０３）。 The motion compensation unit 106 performs motion compensation on the reference image indicated by the reference image index in the frame memory 110 based on the motion vector supplied from the motion vector detection unit 108 to generate a prediction signal. If the prediction direction is bidirectional, an average of the prediction signals in the L0 direction and the L1 direction is generated as a prediction signal (S103).

減算部１０２は、予測ブロック画像取得部１０１より供給される画像信号と、動き補償
部１０６より供給される予測信号との差分を算出して予測誤差信号を算出する（Ｓ１０４
）。予測誤差符号化部１０３は、減算部１０２より供給される予測誤差信号に対して、量
子化や直交変換などの処理を行って予測誤差符号化データを生成する（Ｓ１０５）。 The subtraction unit 102 calculates a difference between the image signal supplied from the prediction block image acquisition unit 101 and the prediction signal supplied from the motion compensation unit 106 to calculate a prediction error signal (S104).
). The prediction error encoding unit 103 performs processing such as quantization and orthogonal transformation on the prediction error signal supplied from the subtraction unit 102 to generate prediction error encoded data (S105).

符号列生成部１０４は、予測誤差符号化部１０３より供給される予測誤差符号化データ
、ならびに動き情報生成部１０９より供給されるマージフラグ、マージ候補番号、参照画
像インデックス、差分ベクトルおよび予測ベクトルインデックスを、予測方向とともにシ
ンタックスに従ってエントロピー符号化して符号列を生成する（Ｓ１０６）。 The code string generation unit 104 includes the prediction error encoded data supplied from the prediction error encoding unit 103, and the merge flag, merge candidate number, reference image index, difference vector, and prediction vector index supplied from the motion information generation unit 109. Is entropy-coded according to the syntax along with the prediction direction to generate a code string (S106).

加算部１０７は、予測誤差復号部１０５より供給される予測誤差信号と、動き補償部１
０６より供給される予測信号とを加算して復号画像信号を生成する（Ｓ１０７）。フレー
ムメモリ１１０は、加算部１０７より供給される復号画像信号を記憶する（Ｓ１０８）。
動き情報メモリ１１１は、動きベクトル検出部１０８より供給される動きベクトルを、最
小の予測ブロックサイズ単位で１画像分記憶する（Ｓ１０９）。 The adding unit 107 and the prediction error signal supplied from the prediction error decoding unit 105 and the motion compensation unit 1
A prediction image supplied from 06 is added to generate a decoded image signal (S107). The frame memory 110 stores the decoded image signal supplied from the adding unit 107 (S108).
The motion information memory 111 stores one image of the motion vector supplied from the motion vector detection unit 108 in units of the minimum predicted block size (S109).

引き続いて、図２１のフローチャートを用いて、動き情報生成部１０９の動作を説明す
る。差分ベクトル算出部１２０は、端子１２より供給される候補ブロック群、端子１３よ
り供給される動きベクトルと参照画像インデックス、端子１４より供給される参照画像、
および端子１５より供給される画像信号から、予測ベクトルインデックスを決定して差分
ベクトルとレート歪み評価値を算出する（Ｓ１１０）。 Subsequently, the operation of the motion information generation unit 109 will be described using the flowchart of FIG. The difference vector calculation unit 120 includes a candidate block group supplied from the terminal 12, a motion vector and reference image index supplied from the terminal 13, a reference image supplied from the terminal 14,
The prediction vector index is determined from the image signal supplied from the terminal 15 and the difference vector and the rate distortion evaluation value are calculated (S110).

結合動き情報決定部１２１は、端子１２より供給される候補ブロック群、端子１４より
供給される参照画像、および端子１５より供給される画像信号から、マージ候補番号を決
定してレート歪み評価値を算出する（Ｓ１１１）。 The combined motion information determination unit 121 determines the merge candidate number from the candidate block group supplied from the terminal 12, the reference image supplied from the terminal 14, and the image signal supplied from the terminal 15 to obtain the rate distortion evaluation value. Calculate (S111).

予測符号化モード決定部１２２は、差分ベクトル算出部１２０より供給されるレート歪
み評価値と、結合動き情報決定部１２１より供給されるレート歪み評価値を比較し、前者
が後者より小さい場合はマージフラグを「０」に設定し、そうでない場合は、マージフラ
グを「１」に設定する（Ｓ１１２）。 The predictive coding mode determination unit 122 compares the rate distortion evaluation value supplied from the difference vector calculation unit 120 with the rate distortion evaluation value supplied from the combined motion information determination unit 121, and merges if the former is smaller than the latter The flag is set to “0”, otherwise, the merge flag is set to “1” (S112).

引き続いて、図２２のフローチャートを用いて、差分ベクトル算出部１２０の動作を説
明する。予測ベクトル候補リスト生成部１３０は、端子１２より供給される候補ブロック
群から領域外である候補ブロック、イントラモードである候補ブロック、および重複して
いる動きベクトルを持つ候補ブロックを除いた候補ブロックから、予測ベクトル候補リス
トを生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について予測ベクトル候
補リストを生成する（Ｓ１２０）。 Subsequently, the operation of the difference vector calculation unit 120 will be described using the flowchart of FIG. The prediction vector candidate list generation unit 130 excludes candidate blocks that are out of the region, candidate blocks that are in the intra mode, and candidate blocks that have overlapping motion vectors from the candidate block group supplied from the terminal 12. A prediction vector candidate list is generated. If the prediction direction is bidirectional, a prediction vector candidate list is generated for the L0 direction and the L1 direction (S120).

予測ベクトル決定部１３１は、予測ベクトル候補リスト生成部１３０より供給される予
測ベクトル候補リストの中から、端子１３より供給される動きベクトルに最適な予測ベク
トルを選択する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について最適な予測ベ
クトルを選択する（Ｓ１２１）。減算部１３２は、端子１３より供給される動きベクトル
から、予測ベクトル決定部１３１より供給される予測ベクトルを減算して差分ベクトルを
算出する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向について差分ベクトルを算出
する（Ｓ１２２）。 The prediction vector determination unit 131 selects an optimal prediction vector for the motion vector supplied from the terminal 13 from the prediction vector candidate list supplied from the prediction vector candidate list generation unit 130. If the prediction direction is bidirectional, an optimal prediction vector is selected for the L0 direction and the L1 direction (S121). The subtraction unit 132 subtracts the prediction vector supplied from the prediction vector determination unit 131 from the motion vector supplied from the terminal 13 to calculate a difference vector. If the prediction direction is bidirectional, a difference vector is calculated for the L0 direction and the L1 direction (S122).

（結合動き情報決定部１２１の動作）
引き続いて、図２３のフローチャートを用いて、結合動き情報決定部１２１の動作を詳
細に説明する。結合動き情報候補生成部１４０は、端子１２より供給される候補ブロック
群から結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ１３０）。結合動き情報選択部１４１は、
結合動き情報候補生成部１４０より供給される結合動き情報候補リストの中から、端子１
３より供給される動きベクトルと参照画像インデックス、および予測方向に最適な結合動
き情報を決定する（Ｓ１３１）。 (Operation of the combined motion information determination unit 121)
Subsequently, the operation of the combined motion information determination unit 121 will be described in detail using the flowchart of FIG. The combined motion information candidate generation unit 140 generates a combined motion information candidate list from the candidate block group supplied from the terminal 12 (S130). The combined motion information selection unit 141
From the combined motion information candidate list supplied from the combined motion information candidate generation unit 140, the terminal 1
3 determines the motion vector, the reference image index, and the combined motion information optimal for the prediction direction (S131).

（結合動き情報候補生成部１４０の動作）
引き続いて、図２４のフローチャートを用いて、結合動き情報候補生成部１４０の動作
を詳細に説明する。単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、端子１２より供給さ
れる空間候補ブロック群から領域外である候補ブロックおよびイントラモードである候補
ブロックを除いた候補ブロックから空間結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ１４０）
。空間結合動き情報候補リストの生成の詳細な動作は後述する。 (Operation of combined motion information candidate generation unit 140)
Subsequently, the operation of the combined motion information candidate generation unit 140 will be described in detail using the flowchart of FIG. The unidirectional combined motion information candidate list generation unit 150 generates a spatial combined motion information candidate list from candidate blocks obtained by excluding candidate blocks outside the region and candidate blocks in the intra mode from the spatial candidate block group supplied from the terminal 12. (S140)
. Detailed operations for generating the spatially coupled motion information candidate list will be described later.

単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、端子１２より供給される時間候補ブロ
ック群から領域外である候補ブロックおよびイントラモードである候補ブロックを除いた
候補ブロックから、時間結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ１４１）。時間結合動き
情報候補リストの生成の詳細な動作は後述する。 The unidirectional combined motion information candidate list generation unit 150 generates a time combined motion information candidate list from candidate blocks obtained by excluding candidate blocks outside the region and candidate blocks in the intra mode from the time candidate block group supplied from the terminal 12. Generate (S141). The detailed operation of generating the time combination motion information candidate list will be described later.

単方向結合動き情報候補リスト生成部１５０は、空間結合動き情報候補リストと時間結
合動き情報候補リストをマージ候補番号の順序で結合して第１結合動き情報候補リストを
生成する（Ｓ１４２）。 The unidirectional combined motion information candidate list generation unit 150 generates a first combined motion information candidate list by combining the spatially combined motion information candidate list and the temporally combined motion information candidate list in the order of merge candidate numbers (S142).

第１結合動き情報候補リスト削減部１５１は、単方向結合動き情報候補リスト生成部１
５０より供給される第１結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には１つの結合動き情報候補を残して削除して第２結合動
き情報候補リストを生成する（Ｓ１４３）。 The first combined motion information candidate list reduction unit 151 is a unidirectional combined motion information candidate list generation unit 1.
When there are a plurality of combined motion information candidates having overlapping motion information from the first combined motion information candidate list supplied from 50, the second combined motion information candidate is deleted by leaving one combined motion information candidate. A list is generated (S143).

双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、第１結合動き情報候補リスト削減部１
５１より供給される第２結合動き情報候補リストから双方向結合動き情報候補リストを生
成する（Ｓ１４４）。双方向結合動き情報候補リストの生成の詳細な動作は後述する。 The bidirectional combined motion information candidate list generating unit 152 includes a first combined motion information candidate list reducing unit 1
A bidirectional combined motion information candidate list is generated from the second combined motion information candidate list supplied from 51 (S144). The detailed operation of generating the bidirectional combined motion information candidate list will be described later.

双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、第２結合動き情報候補リストと双方向
結合動き情報候補リストを、マージ候補番号の順序で結合して第３結合動き情報候補リス
トを生成する（Ｓ１４５）。 The bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 combines the second combined motion information candidate list and the bidirectional combined motion information candidate list in the order of merge candidate numbers to generate a third combined motion information candidate list (S145). ).

第２結合動き情報候補リスト削減部１５３は、双方向結合動き情報候補リスト生成部１
５２より供給される第３結合動き情報候補リストから重複している動き情報を持つ結合動
き情報候補が複数存在する場合には、１つの結合動き情報候補を残して削除して結合動き
情報候補リストを生成する（Ｓ１４６）。 The second combined motion information candidate list reduction unit 153 is a bidirectional combined motion information candidate list generation unit 1.
If there are a plurality of combined motion information candidates having overlapping motion information from the third combined motion information candidate list supplied from 52, the combined motion information candidate list is deleted by leaving one combined motion information candidate. Is generated (S146).

引き続いて、図２５のフローチャートを用いて、空間結合動き情報候補リストの生成の
詳細な動作を説明する。実施の形態１では、空間結合動き情報候補リストには４以下の候
補ブロックの動き情報が含まれるとする。 Subsequently, the detailed operation of generating the spatially coupled motion information candidate list will be described using the flowchart of FIG. In Embodiment 1, it is assumed that the spatial combination motion information candidate list includes motion information of four or less candidate blocks.

空間候補ブロック群に含まれる４つの候補ブロックであるブロックＡ、ブロックＢ、ブ
ロックＣおよびブロックＥについて以下の処理を繰り返し行う（Ｓ１５０からＳ１５３）
。候補ブロックの有効性を検査する（Ｓ１５１）。候補ブロックが領域外でなくイントラ
モードでもない場合に候補ブロックは有効となる。候補ブロックが有効であれば（Ｓ１５
１のＹＥＳ）、候補ブロックの動き情報を空間結合動き情報候補リストに追加する（Ｓ１
５２）。候補ブロックが有効でなければ（Ｓ１５１のＮＯ）、ステップＳ１５２はスキッ
プされる。 The following processing is repeated for block A, block B, block C, and block E, which are the four candidate blocks included in the space candidate block group (S150 to S153).
. The validity of the candidate block is checked (S151). A candidate block is valid when the candidate block is not out of the region and is not in intra mode. If the candidate block is valid (S15
1), the motion information of the candidate block is added to the spatially coupled motion information candidate list (S1).
52). If the candidate block is not valid (NO in S151), step S152 is skipped.

実施の形態１では空間結合動き情報候補リストには４以下の候補ブロックの動き情報が
含まれるとしたが、候補ブロックの有効性によって空間結合動き情報候補リストの数が変
動すればよく、これに限定されない。 In the first embodiment, the spatial combination motion information candidate list includes motion information of four or less candidate blocks. However, the number of spatial combination motion information candidate lists may vary depending on the effectiveness of the candidate block. It is not limited.

引き続いて、図２６のフローチャートを用いて、時間結合動き情報候補リストの生成の
詳細な動作を説明する。実施の形態１では、時間結合動き情報候補リストには１以下の候
補ブロックの動き情報が含まれるとする。 Subsequently, a detailed operation of generating a time combination motion information candidate list will be described using the flowchart of FIG. In Embodiment 1, it is assumed that the temporal combination motion information candidate list includes motion information of one or less candidate blocks.

時間候補ブロック群に含まれる２つの候補ブロックである時間ブロックについて以下の
処理を繰り返し行う（Ｓ１６０からＳ１６６）。候補ブロックの有効性を検査する（Ｓ１
６１）。候補ブロックが領域外でなくイントラモードでもない場合に候補ブロックは有効
となる。候補ブロックが有効であれば（Ｓ１６１のＹＥＳ）、時間結合動き情報候補が生
成され、時間結合動き情報候補が時間結合動き情報候補がリストに追加され（ステップＳ
１６２からステップＳ１６５）、処理を終了する。候補ブロックが有効でなければ（Ｓ１
６１のＮＯ）、次の候補ブロックを検査する（Ｓ１６６）。 The following processing is repeated for time blocks that are two candidate blocks included in the time candidate block group (S160 to S166). Check the validity of the candidate block (S1
61). A candidate block is valid when the candidate block is not out of the region and is not in intra mode. If the candidate block is valid (YES in S161), a temporal combination motion information candidate is generated, and the temporal combination motion information candidate is added to the list (step S).
162 to step S165), the process is terminated. If the candidate block is not valid (S1
61 NO), the next candidate block is inspected (S166).

候補ブロックが有効であれば、時間結合動き情報候補の予測方向の決定を行う（Ｓ１６
２）。実施の形態１では結合動き情報候補の予測方向を双方向とする。次に、時間結合動
き情報候補のＬ０方向、Ｌ１方向の参照画像の決定を行う（Ｓ１６３）。実施の形態１で
はＬ０方向の参照画像を、Ｌ０方向の参照画像のうち処理対象画像に最も近い距離にある
参照画像とし、Ｌ１方向の参照画像を、Ｌ１方向の参照画像のうち処理対象画像に最も近
い距離にある参照画像とする。ここでは、Ｌ０方向の参照画像を、Ｌ０方向の参照画像の
うち処理対象画像に最も近い距離にある参照画像とし、Ｌ１方向の参照画像を、Ｌ１方向
の参照画像のうち処理対象画像に最も近い距離にある参照画像としたが、Ｌ０方向の参照
画像とＬ１方向の参照画像が決定できればよく、これに限定されない。例えば、符号化ス
トリーム中にＬ０方向及びＬ１方向の参照画像を符号化してもよく、Ｌ０方向及びＬ１方
向の参照画像インデックスを０にしてもよく、処理対象ブロックの隣接ブロックが使用し
ているＬ０方向の参照画像及びＬ１方向の参照画像で、最も多く使用されている参照画像
をＬ０方向、Ｌ１方向ぞれぞれの参照する参照画像としてもよい。 If the candidate block is valid, the prediction direction of the temporally combined motion information candidate is determined (S16).
2). In the first embodiment, the prediction direction of the combined motion information candidate is bidirectional. Next, the reference images in the L0 direction and the L1 direction of the time combination motion information candidate are determined (S163). In the first embodiment, the reference image in the L0 direction is the reference image that is the closest to the processing target image among the reference images in the L0 direction, and the reference image in the L1 direction is the processing target image among the reference images in the L1 direction. The reference image is the closest distance. Here, the reference image in the L0 direction is the reference image that is the closest to the processing target image among the reference images in the L0 direction, and the reference image in the L1 direction is the closest to the processing target image among the reference images in the L1 direction. Although the reference image is at a distance, it is only necessary to determine the reference image in the L0 direction and the reference image in the L1 direction, and the present invention is not limited to this. For example, the reference images in the L0 direction and the L1 direction may be encoded in the encoded stream, the reference image indexes in the L0 direction and the L1 direction may be set to 0, and the L0 used by the adjacent block of the processing target block. Of the reference image in the direction and the reference image in the L1 direction, the most frequently used reference image may be used as a reference image for reference in each of the L0 direction and the L1 direction.

次に、時間結合動き情報候補の動きベクトルを算出する（Ｓ１６４）。本実施の形態に
おける、時間結合動き情報候補は、候補ブロックの動き情報で有効な予測方向である参照
画像ＣｏｌＲｅｆＰｉｃと動きベクトルｍｖＣｏｌを基準に、双方向の動き情報を算出す
る。候補ブロックの予測方向がＬ０方向もしくはＬ１方向の単方向の場合には、その予測
方向の参照画像と動きベクトルを基準として選択する。候補ブロックの予測方向が双方向
である場合には、Ｌ０方向或いはＬ１方向のいずれか一方の参照画像と動きベクトルを基
準として選択する。例えば、ＣｏｌＰｉｃと同じ時間方向に存在する参照画像と動きベク
トルを基準として選択する、候補ブロックのＬ０方向或いはＬ１方向の参照画像のいずれ
かＣｏｌＰｉｃと画像間距離が近い方を基準として選択する、候補ブロックのＬ０方向或
いはＬ１方向のいずれか動きベクトルが処理対象画像と交差する方を基準として選択する
等が挙げられる。双方向動き情報生成の基準とする参照画像と動きベクトルが選択された
ら、時間結合動き情報候補の動きベクトルを算出する。 Next, the motion vector of the time combination motion information candidate is calculated (S164). In this embodiment, the temporally combined motion information candidate calculates bidirectional motion information based on the reference image ColRefPic and the motion vector mvCol, which are effective prediction directions in the motion information of the candidate block. When the prediction direction of the candidate block is the unidirectional direction of the L0 direction or the L1 direction, it is selected based on the reference image and the motion vector in the prediction direction. When the prediction direction of the candidate block is bidirectional, the selection is made based on either the reference image in the L0 direction or the L1 direction and the motion vector. For example, a reference image and a motion vector that are present in the same time direction as ColPic are selected as a reference, and a candidate block is selected based on a reference image that is closer to the distance between ColPic and a reference image in the L0 direction or L1 direction of the candidate block. For example, the block may be selected based on the direction in which the motion vector in the L0 direction or the L1 direction intersects the processing target image. When a reference image and a motion vector as a reference for generating bidirectional motion information are selected, a motion vector of a temporally combined motion information candidate is calculated.

ここでは上記のようにして時間結合動き情報候補を生成したが、符号化済みの別の画像
の動き情報を利用して双方向の動き情報が決定できればよく、これに限定されない。例え
ば、ダイレクト動き補償で行われているように各方向の参照画像と処理対象画像の距離に
応じてスケーリングした動きベクトルを双方向の動きベクトルとしてもよい。候補ブロッ
クが無効であれば（Ｓ１６３のＮＯ）、次の候補ブロックを検査する（Ｓ１６５）。 Here, the time combination motion information candidates are generated as described above. However, bidirectional motion information may be determined using motion information of another encoded image, and the present invention is not limited to this. For example, a motion vector scaled according to the distance between the reference image in each direction and the processing target image as in direct motion compensation may be used as a bidirectional motion vector. If the candidate block is invalid (NO in S163), the next candidate block is inspected (S165).

ここでは時間結合動き情報候補リストには１以下の候補ブロックの動き情報が含まれる
としたが、候補ブロックの有効性によって時間結合動き情報候補リストの数が変動すれば
よく、これに限定されない。予測方向、参照画像および動きベクトルの決定方法について
も同様に、これらに限定されない。 Here, the time combination motion information candidate list includes motion information of one or less candidate blocks. However, the number of time combination motion information candidate lists may vary depending on the validity of the candidate block, and the present invention is not limited to this. Similarly, the prediction direction, reference image, and motion vector determination method are not limited to these.

（双方向結合動き情報候補リストの生成）
引き続いて、図２７のフローチャートを用いて、双方向結合動き情報候補リストの生成
の詳細な動作を説明する。双方向結合動き情報候補リストは空であるとする。基準方向決
定部１６０は、第２結合動き情報候補リストから双方向結合動き情報候補の基準方向を決
定する（Ｓ１７０）。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）の場合の基準
方向はＬ０方向となり、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）の場合の基
準方向はＬ１方向となる。 (Generation of bidirectional combined motion information candidate list)
Subsequently, the detailed operation of generating the bidirectional combined motion information candidate list will be described with reference to the flowchart of FIG. Assume that the bidirectional combined motion information candidate list is empty. The reference direction determination unit 160 determines the reference direction of the bidirectional combined motion information candidate from the second combined motion information candidate list (S170). The reference direction for the bidirectional combined motion information candidate (BD0) with the reference direction L0 is the L0 direction, and the reference direction for the bidirectional combined motion information candidate (BD1) with the reference direction L1 is the L1 direction.

基準方向動き情報決定部１６１は、基準方向決定部１６０より供給される基準方向およ
び第２結合動き情報候補リストから、双方向結合動き情報候補の基準方向の動きベクトル
と参照画像インデックスを決定する（Ｓ１７１）。基準方向動き情報決定部１６１の詳細
な動作は後述する。 The reference direction motion information determination unit 161 determines the reference direction motion vector and the reference image index of the bidirectional combined motion information candidate from the reference direction and the second combined motion information candidate list supplied from the reference direction determination unit 160 ( S171). The detailed operation of the reference direction motion information determination unit 161 will be described later.

逆方向動き情報決定部１６２は、基準方向動き情報決定部１６１より供給される基準方
向、基準方向の動きベクトル、参照画像インデックスおよび第２結合動き情報候補リスト
から、双方向結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照画像インデックスを決定す
る（Ｓ１７２）。逆方向動き情報決定部１６２の詳細な動作は後述する。 The backward direction motion information determination unit 162 reverses the bidirectional combined motion information candidate from the reference direction, the reference direction motion vector, the reference image index, and the second combined motion information candidate list supplied from the reference direction motion information determination unit 161. A direction motion vector and a reference image index are determined (S172). The detailed operation of the backward motion information determination unit 162 will be described later.

双方向動き情報決定部１６３は、逆方向動き情報決定部１６２より供給される基準方向
、基準方向の動きベクトルと参照画像インデックス、および逆方向の動きベクトルと参照
画像インデックスから、双方向結合動き情報候補の予測方向を決定する（Ｓ１７３）。双
方向結合動き情報候補の予測方向の決定の詳細な動作は後述する。 The bidirectional motion information determination unit 163 generates bidirectional combined motion information from the reference direction, the reference direction motion vector and the reference image index, and the reverse direction motion vector and the reference image index supplied from the backward direction motion information determination unit 162. A candidate prediction direction is determined (S173). The detailed operation of determining the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate will be described later.

双方向動き情報決定部１６３は、双方向結合動き情報候補の予測方向の有効性を検査す
る（Ｓ１７４）。双方向動き情報決定部１６３は、双方向結合動き情報候補の予測方向が
有効であれば（Ｓ１７４のＹＥＳ）、双方向結合動き情報候補リストに双方向結合動き情
報候補を追加する（Ｓ１７５）。双方向結合動き情報候補の予測方向が無効であれば（Ｓ
１７４のＮＯ）、ステップＳ１７５はスキップされる。 The bidirectional motion information determination unit 163 checks the validity of the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate (S174). If the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate is valid (YES in S174), the bidirectional motion information determination unit 163 adds the bidirectional combined motion information candidate to the bidirectional combined motion information candidate list (S175). If the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate is invalid (S
174 NO), step S175 is skipped.

引き続いて、図２８のフローチャートを用いて、基準方向動き情報決定部１６１の詳細
な動作を説明する。双方向結合動き情報候補の基準方向としてＬＸ方向（Ｘは０または１
）が選ばれたとする。基準方向であるＬＸの有効性を「０」に設定する（Ｓ１９０）。第
２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処
理を繰り返す（Ｓ１９１からＳ１９４）。結合動き情報候補のＬＸ方向の有効性を検査す
る（Ｓ１９２）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であれば（Ｓ１９２のＹＥＳ）、基
準方向であるＬＸの有効性を「１」に設定し、基準方向の動きベクトルと参照インデック
スを結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと参照インデックスとして処理を終了す
る（Ｓ１９３）。結合動き情報候補のＬＸ方向が無効であれば（Ｓ１９２のＮＯ）、次の
候補を検査する（Ｓ１９４）。 Subsequently, the detailed operation of the reference direction motion information determination unit 161 will be described with reference to the flowchart of FIG. LX direction (X is 0 or 1) as a reference direction of bidirectional combined motion information candidates
) Is selected. The validity of the reference direction LX is set to “0” (S190). The number of combined motion information candidates (NCands) included in the second combined motion information candidate list is repeated, and the following processing is repeated (S191 to S194). The validity of the combined motion information candidate in the LX direction is checked (S192). If the LX direction of the combined motion information candidate is valid (YES in S192), the validity of the reference direction LX is set to “1”, and the motion vector and reference index in the reference direction are set to the LX direction of the combined motion information candidate. The process ends with the motion vector and the reference index (S193). If the LX direction of the combined motion information candidate is invalid (NO in S192), the next candidate is examined (S194).

ここでは第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ
）だけ検査するとしたが、双方向結合動き情報候補の基準方向の動き情報が決定できれば
よく、これに限定されない。例えば、選択率の高い結合動き情報候補だけから双方向結合
動き情報候補を生成する場合には検査数を２や３のような所定数に固定して処理量を削減
するとともに冗長な双方向結合動き情報候補の生成可能性を低下させてマージインデック
スの符号量を削減することもできる。 Here, the number of combined motion information candidates included in the second combined motion information candidate list (NCands
However, the present invention is not limited to this, as long as it can determine the motion information in the reference direction of the bidirectional combined motion information candidate. For example, when bi-directional combined motion information candidates are generated only from combined motion information candidates with a high selection rate, the number of inspections is fixed to a predetermined number such as 2 or 3, and the amount of processing is reduced and redundant bi-directional coupling is performed. It is also possible to reduce the amount of merge index codes by reducing the possibility of generating motion information candidates.

引き続いて、図２９のフローチャートを用いて、逆方向動き情報決定部１６２の詳細な
動作を説明する。双方向結合動き情報候補の逆方向として基準方向の逆方向が設定される
。逆方向としてＬＹ方向（Ｙは０または１）が選ばれたとする。逆方向であるＬＹの有効
性を「０」に設定する（Ｓ２００）。第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情
報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処理を繰り返す（Ｓ２０１からＳ２０５）。 Subsequently, the detailed operation of the backward motion information determination unit 162 will be described using the flowchart of FIG. The reverse direction of the reference direction is set as the reverse direction of the bidirectional combined motion information candidate. It is assumed that the LY direction (Y is 0 or 1) is selected as the reverse direction. The validity of LY in the reverse direction is set to “0” (S200). The number of combined motion information candidates included in the second combined motion information candidate list (NCands) and the following processing are repeated (S201 to S205).

基準方向で選択された結合動き情報候補でないことを検査する（Ｓ２０２）。基準方向
で選択された結合動き情報候補でないならば（Ｓ２０２のＹＥＳ）、結合動き情報候補の
ＬＹ方向の有効性を検査する（Ｓ２０３）。結合動き情報候補のＬＹ方向が有効であれば
（Ｓ２０３のＹＥＳ）、逆方向であるＬＹの有効性を「１」に設定し、逆方向の動きベク
トルと参照インデックスを結合動き情報候補のＬＹ方向の動きベクトルと参照インデック
スとして処理を終了する（Ｓ２０４）。基準方向で選択された結合動き情報候補であるな
らば（Ｓ２０２のＮＯ）、または結合動き情報候補のＬＹ方向が無効であれば（Ｓ２０３
のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ２０５）。 It is checked that the combined motion information candidate is not selected in the reference direction (S202). If it is not the combined motion information candidate selected in the reference direction (YES in S202), the validity of the combined motion information candidate in the LY direction is checked (S203). If the LY direction of the combined motion information candidate is valid (YES in S203), the validity of the reverse LY is set to “1”, and the reverse motion vector and reference index are set to the LY direction of the combined motion information candidate. The process ends with the motion vector and the reference index (S204). If it is a combined motion information candidate selected in the reference direction (NO in S202), or if the LY direction of the combined motion information candidate is invalid (S203)
NO), the next candidate is examined (S205).

ここでは第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ
）だけ検査するとしたが、双方向結合動き情報候補の逆方向の動き情報が決定できればよ
く、これに限定されない。例えば、選択率の高い結合動き情報候補だけから双方向結合動
き情報候補を生成する場合には検査数を２や３のような所定数に固定して処理量を削減す
るとともに冗長な双方向結合動き情報候補の生成可能性を低下させてマージインデックス
の符号量を削減することもできる。また、検査を開始するブロックを基準方向で選択され
た結合動き情報候補の次の結合動き情報候補とすることで、ＢＤ０とＢＤ１が同一になる
可能性をなくし、ステップＳ２０２を削減することができる。 Here, the number of combined motion information candidates included in the second combined motion information candidate list (NCands
However, the present invention is not limited to this, as long as it can determine motion information in the reverse direction of the bidirectional combined motion information candidate. For example, when bi-directional combined motion information candidates are generated only from combined motion information candidates with a high selection rate, the number of inspections is fixed to a predetermined number such as 2 or 3, and the amount of processing is reduced and redundant bi-directional coupling is performed. It is also possible to reduce the amount of merge index codes by reducing the possibility of generating motion information candidates. In addition, by setting the block to start the inspection as the combined motion information candidate next to the combined motion information candidate selected in the reference direction, the possibility that BD0 and BD1 are the same can be eliminated, and step S202 can be reduced. .

引き続いて、図３０の表を用いて、双方向結合動き情報候補の予測方向の決定の詳細な
動作を説明する。ＬＸ方向とＬＹ方向がともに有効であれば予測方向は双方向のＢＩとな
り、ＬＸ方向のみが有効であれば予測方向は単方向のＬＸ方向となり、ＬＹ方向のみが有
効であれば予測方向は単方向のＬＹ方向となり、およびＬＸ方向とＬＹ方向がともに無効
であれば予測方向は無効となる。つまり、ＬＸ方向とＬＹ方向がともに有効である場合、
当該ＬＸ方向の動き情報を有する結合動き情報候補と、当該ＬＹ方向の動き情報を有する
当該ＬＸ方向の動き情報を有する結合動き情報候補とは別の結合動き情報候補とが組み合
わされて新たな双方向結合動き情報候補が生成される。また、ＬＸ方向のみが有効である
場合、当該有効であるＬＸ予測を有する結合動き情報候補の予測方向が双予測であれば、
当該結合動き情報候補の予測方向が単予測に変換されることになる。同様に、ＬＹ方向の
みが有効である場合、当該有効であるＬＹ予測を有する結合動き情報候補の予測方向が双
予測であれば、当該結合動き情報候補の予測方向が単予測に変換されることになる。 Subsequently, a detailed operation of determining the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate will be described using the table of FIG. If both the LX direction and the LY direction are valid, the prediction direction is a bi-directional BI. If only the LX direction is valid, the prediction direction is a unidirectional LX direction. If only the LY direction is valid, the prediction direction is a single direction. The prediction direction becomes invalid if both the LX direction and the LY direction are invalid. That is, when both the LX direction and the LY direction are valid,
The combined motion information candidate having the motion information in the LX direction and the combined motion information candidate different from the combined motion information candidate having the motion information in the LX direction having the motion information in the LY direction are combined to be new. Directionally coupled motion information candidates are generated. In addition, when only the LX direction is valid, if the prediction direction of the combined motion information candidate having the valid LX prediction is bi-prediction,
The prediction direction of the combined motion information candidate is converted to single prediction. Similarly, when only the LY direction is valid, if the prediction direction of the combined motion information candidate having the effective LY prediction is bi-prediction, the prediction direction of the combined motion information candidate is converted to single prediction. become.

ここでは双方向結合動き情報候補の予測方向の決定を図３０としたが、予測方向が決定
できればよく、これに限定されない。図３１（ａ）〜（ｃ）に双方向結合動き情報候補の
予測方向の決定の拡張例を示す。例えば、図３１（ａ）のようにＬＸ方向とＬＹ方向の少
なくとも一方が無効であれば予測方向を無効にすることや、図３１（ｂ）や図３１（ｃ）
のように予測方向を強制的に双方向にしてもよい。 Although the determination of the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate is shown in FIG. 30 here, the prediction direction only needs to be determined, and the present invention is not limited to this. FIGS. 31 (a) to 31 (c) show an extended example of determining the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate. For example, as shown in FIG. 31A, if at least one of the LX direction and the LY direction is invalid, the prediction direction is invalidated, or FIGS. 31B and 31C are used.
As described above, the prediction direction may be forced to be bidirectional.

一般的には動きベクトルの精度が比較的高い場合には単方向予測よりも双方向予測の予
測効率が高くなる。そのため、図３１（ａ）では、ＬＸ方向とＬＹ方向が共に有効でない
場合には、双方向結合動き情報候補の予測方向を無効として、結合動き情報候補の数を減
らすことでマージインデックスの符号量を削減することができる。ここで、例えば、単方
向結合動き情報候補の中に双方向予測の候補がいる場合に双方向結合動き情報候補の予測
方向を無効とするような適応処理とすることもできる。 In general, when the accuracy of motion vectors is relatively high, the prediction efficiency of bidirectional prediction is higher than that of unidirectional prediction. Therefore, in FIG. 31A, when both the LX direction and the LY direction are not valid, the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidates is invalidated, and the number of combined motion information candidates is reduced to reduce the code amount of the merge index. Can be reduced. Here, for example, when there is a bidirectional prediction candidate among the unidirectional combined motion information candidates, the adaptive processing may be performed so as to invalidate the prediction direction of the bidirectional combined motion information candidate.

また、図３１（ｂ）は無効な予測方向の動きベクトルを（０，０）、参照インデックス
を「０」とする。このように、最短距離の参照画像を予測信号として双方向結合動き情報
候補を強制的に双方向とすることもできる。これは、参照インデックスの「０」は一般的
に処理対象画像と最も距離の近い参照画像となるためであって、最短距離の予測信号の信
頼度が最も高いためである。 In FIG. 31B, the motion vector in the invalid prediction direction is (0, 0), and the reference index is “0”. In this way, the bidirectional combined motion information candidate can be forced to be bidirectional using the reference image of the shortest distance as a prediction signal. This is because the reference index “0” is generally the reference image closest to the processing target image, and the reliability of the prediction signal with the shortest distance is the highest.

（動画像復号装置２００の構成）
次に、実施の形態１の動画像復号装置を説明する。図３２に実施の形態１の動画像復号
装置２００を示す。動画像復号装置２００は、動画像符号化装置１００により符号化され
た符号列を復号して再生画像を生成する装置である。 (Configuration of moving picture decoding apparatus 200)
Next, the moving picture decoding apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 32 shows a moving picture decoding apparatus 200 according to the first embodiment. The video decoding device 200 is a device that generates a playback image by decoding the code string encoded by the video encoding device 100.

動画像復号装置２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ
）、フレームメモリ、ハードディスクなどを備える情報処理装置などのハードウェアによ
り実現される。動画像復号装置２００は、上記の構成要素が動作することにより、以下に
説明する機能的な構成要素を実現する。なお、復号対象の予測ブロックの位置情報、予測
ブロックサイズに関しては動画像復号装置２００内で共有していることとし、図示しない
。また、候補番号管理テーブル、および結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報
候補の最大数は動画像復号装置２００内で共有していることとし、図示しない。 The moving picture decoding apparatus 200 includes a CPU (Central Processing Unit).
), Hardware such as an information processing apparatus including a frame memory and a hard disk. The moving picture decoding apparatus 200 realizes functional components described below by operating the above components. Note that the position information and the prediction block size of the prediction block to be decoded are shared in the video decoding device 200 and are not shown. Further, the maximum number of combined motion information candidates included in the candidate number management table and the combined motion information candidate list is assumed to be shared in the moving image decoding apparatus 200 and is not illustrated.

実施の形態１の動画像復号装置２００は、符号列解析部２０１、予測誤差復号部２０２
、加算部２０３、動き情報再生部２０４、動き補償部２０５、フレームメモリ２０６およ
び動き情報メモリ２０７を備える。 A moving picture decoding apparatus 200 according to Embodiment 1 includes a code string analysis unit 201 and a prediction error decoding unit 202.
An adder 203, a motion information reproducing unit 204, a motion compensation unit 205, a frame memory 206, and a motion information memory 207.

（動画像復号装置２００の機能）
以下、各部の機能について説明する。符号列解析部２０１は、端子３０より供給された
符号列を復号して予測誤差符号化データ、マージフラグ、マージ候補番号、動き補償予測
の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックスを
シンタックスに従って復号する。そして、当該予測誤差符号化データを予測誤差復号部２
０２に、当該マージフラグ、当該マージ候補番号、当該動き補償予測の予測方向、当該参
照画像インデックス、当該差分ベクトル、および当該予測ベクトルインデックスを動き情
報再生部２０４に供給する。なお、マージ候補番号はマージインデックスより変換されて
得られる。 (Function of moving picture decoding apparatus 200)
Hereinafter, functions of each unit will be described. The code string analysis unit 201 decodes the code string supplied from the terminal 30 to predict prediction error encoded data, merge flag, merge candidate number, prediction direction of motion compensation prediction, reference image index, difference vector, and prediction vector index. Is decoded according to the syntax. Then, the prediction error encoded data is converted into the prediction error decoding unit 2.
In 02, the merge flag, the merge candidate number, the prediction direction of the motion compensation prediction, the reference image index, the difference vector, and the prediction vector index are supplied to the motion information reproduction unit 204. The merge candidate number is obtained by conversion from the merge index.

予測誤差復号部２０２は、符号列解析部２０１より供給される予測誤差符号化データに
対して、逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差信号を生成し、当該予測誤差
信号を加算部２０３に供給する。 The prediction error decoding unit 202 performs a process such as inverse quantization or inverse orthogonal transformation on the prediction error encoded data supplied from the code string analysis unit 201 to generate a prediction error signal, and the prediction error signal is It supplies to the addition part 203.

加算部２０３は、予測誤差復号部２０２より供給される予測誤差信号と、動き補償部２
０５より供給される予測信号とを加算して復号画像信号を生成し、当該復号画像信号をフ
レームメモリ２０６および端子３１に供給する。 The adder 203 receives the prediction error signal supplied from the prediction error decoding unit 202 and the motion compensation unit 2.
The prediction image supplied from 05 is added to generate a decoded image signal, and the decoded image signal is supplied to the frame memory 206 and the terminal 31.

動き情報再生部２０４は、符号列解析部２０１より供給されるマージフラグ、マージ候
補番号、動き補償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベ
クトルインデックスと、動き情報メモリ２０７より供給される候補ブロック群から、動き
情報を再生し、当該動き情報を動き補償部２０５に供給する。動き情報再生部２０４の詳
細な構成については後述する。 The motion information reproduction unit 204 is supplied from the motion information memory 207 and the merge flag, merge candidate number, motion compensation prediction direction, reference image index, difference vector, and prediction vector index supplied from the code string analysis unit 201. Motion information is reproduced from the candidate block group, and the motion information is supplied to the motion compensation unit 205. A detailed configuration of the motion information reproducing unit 204 will be described later.

動き補償部２０５は、動き情報再生部２０４より供給される動き情報に基づいて、フレ
ームメモリ２０６内の参照画像インデックスが示す参照画像を、動きベクトルに基づき動
き補償して予測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の予測
信号を平均したものを予測信号として生成し、当該予測信号を加算部２０３に供給する。 Based on the motion information supplied from the motion information reproducing unit 204, the motion compensation unit 205 performs motion compensation on the reference image indicated by the reference image index in the frame memory 206 based on the motion vector to generate a prediction signal. If the prediction direction is bidirectional, an average of the prediction signals in the L0 direction and the L1 direction is generated as a prediction signal, and the prediction signal is supplied to the adding unit 203.

フレームメモリ２０６および動き情報メモリ２０７は、動画像符号化装置１００のフレ
ームメモリ１１０および動き情報メモリ１１１と同一の機能を有する。 The frame memory 206 and the motion information memory 207 have the same functions as the frame memory 110 and the motion information memory 111 of the video encoding device 100.

（動き情報再生部２０４の詳細な構成）
続いて、実施の形態１の特徴をなす動き情報再生部２０４の詳細な構成について図３３
を用いて説明する。図３３は動き情報再生部２０４の構成を示す。動き情報再生部２０４
は、符号化モード判定部２１０、動きベクトル再生部２１１および結合動き情報再生部２
１２を含む。端子３２は符号列解析部２０１に、端子３３は動き情報メモリ２０７に、端
子３４は動き補償部２０５にそれぞれ接続されている。 (Detailed configuration of the motion information playback unit 204)
Next, FIG. 33 shows a detailed configuration of the motion information reproducing unit 204 that characterizes the first embodiment.
Will be described. FIG. 33 shows the configuration of the motion information playback unit 204. Motion information playback unit 204
Are an encoding mode determination unit 210, a motion vector reproduction unit 211, and a combined motion information reproduction unit 2.
12 is included. The terminal 32 is connected to the code string analysis unit 201, the terminal 33 is connected to the motion information memory 207, and the terminal 34 is connected to the motion compensation unit 205.

以下、各部の機能について説明する。符号化モード判定部２１０は、符号列解析部２０
１より供給されるマージフラグが「０」であれば、符号列解析部２０１より供給される動
き補償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルイン
デックスを動きベクトル再生部２１１に供給する。マージフラグが「１」であれば、符号
列解析部２０１より供給されるマージ候補番号を結合動き情報再生部２１２に供給する。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The encoding mode determination unit 210 includes the code string analysis unit 20.
If the merge flag supplied from 1 is “0”, the motion compensation prediction prediction direction, reference image index, difference vector, and prediction vector index supplied from the code stream analysis unit 201 are supplied to the motion vector reproduction unit 211. To do. If the merge flag is “1”, the merge candidate number supplied from the code string analysis unit 201 is supplied to the combined motion information reproduction unit 212.

動きベクトル再生部２１１は、符号化モード判定部２１０より供給される動き補償予測
の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックスと
、端子３３より供給される候補ブロック群から、動き情報を再生して端子３４に供給する
。動きベクトル再生部２１１の詳細な構成については後述する。 The motion vector reproduction unit 211 receives motion information from the prediction direction of motion compensation prediction supplied from the encoding mode determination unit 210, the reference image index, the difference vector, and the prediction vector index, and the candidate block group supplied from the terminal 33. Is supplied to the terminal 34. A detailed configuration of the motion vector reproducing unit 211 will be described later.

結合動き情報再生部２１２は、符号化モード判定部２１０より供給されるマージ候補番
号と、端子３３より供給される候補ブロック群から、動き情報を再生して端子３４に供給
する。結合動き情報再生部２１２の詳細な構成については後述する。 The combined motion information reproduction unit 212 reproduces motion information from the merge candidate number supplied from the encoding mode determination unit 210 and the candidate block group supplied from the terminal 33 and supplies the motion information to the terminal 34. A detailed configuration of the combined motion information reproducing unit 212 will be described later.

続いて、動きベクトル再生部２１１の詳細な構成について図３４を用いて説明する。図
３４は動きベクトル再生部２１１の構成を示す。動きベクトル再生部２１１は、予測ベク
トル候補リスト生成部２２０、予測ベクトル決定部２２１および加算部２２２を含む。端
子３５は符号化モード判定部２１０に接続されている。 Next, a detailed configuration of the motion vector reproduction unit 211 will be described with reference to FIG. FIG. 34 shows the configuration of the motion vector reproducing unit 211. The motion vector reproduction unit 211 includes a prediction vector candidate list generation unit 220, a prediction vector determination unit 221, and an addition unit 222. The terminal 35 is connected to the encoding mode determination unit 210.

以下、各部の機能について説明する。予測ベクトル候補リスト生成部２２０は、動画像
符号化装置１００の予測ベクトル候補リスト生成部１３０と同一の機能を有する。予測ベ
クトル決定部２２１は、予測ベクトル候補リスト生成部２２０より供給される予測ベクト
ル候補リスト、および端子３５より供給される予測ベクトルインデックスから、予測ベク
トルを決定して加算部２２２に供給する。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The prediction vector candidate list generation unit 220 has the same function as the prediction vector candidate list generation unit 130 of the video encoding device 100. The prediction vector determination unit 221 determines a prediction vector from the prediction vector candidate list supplied from the prediction vector candidate list generation unit 220 and the prediction vector index supplied from the terminal 35, and supplies the prediction vector to the addition unit 222.

加算部２２２は、端子３５より供給される差分ベクトルと、予測ベクトル決定部２２１
より供給される予測ベクトルとを加算して動きベクトルを算出し、当該動きベクトルを端
子３４に供給する。 The adding unit 222 and the difference vector supplied from the terminal 35 and the prediction vector determining unit 221
The motion vector is calculated by adding the prediction vector supplied from the terminal, and the motion vector is supplied to the terminal 34.

続いて、結合動き情報再生部２１２の詳細な構成について図３５を用いて説明する。図
３５は結合動き情報再生部２１２の構成を示す。結合動き情報再生部２１２は、結合動き
情報候補生成部２３０および結合動き情報選択部２３１を含む。 Next, a detailed configuration of the combined motion information reproduction unit 212 will be described with reference to FIG. FIG. 35 shows the configuration of the combined motion information playback unit 212. The combined motion information reproduction unit 212 includes a combined motion information candidate generation unit 230 and a combined motion information selection unit 231.

以下、各部の機能について説明する。結合動き情報候補生成部２３０は図１５に示す結
合動き情報候補生成部１４０と同一の機能を有する。結合動き情報選択部２３１は、結合
動き情報候補生成部２３０より供給される結合動き情報候補リスト、および端子３５より
供給されるマージ候補番号に基づいて、結合動き情報候補リストの中から動き情報を選択
し、当該動き情報を端子３４に供給する。 Hereinafter, functions of each unit will be described. The combined motion information candidate generation unit 230 has the same function as the combined motion information candidate generation unit 140 shown in FIG. Based on the combined motion information candidate list supplied from the combined motion information candidate generation unit 230 and the merge candidate number supplied from the terminal 35, the combined motion information selection unit 231 selects motion information from the combined motion information candidate list. The motion information is selected and supplied to the terminal 34.

（動画像復号装置２００の動作）
続いて、図３６のフローチャートを用いて、実施の形態１の動画像復号装置２００にお
ける復号の動作を説明する。符号列解析部２０１は、端子３０より供給される符号列を復
号して予測誤差符号化データ、マージフラグ、マージ候補番号、動き補償予測の予測方向
、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックスをシンタック
スに従って復号する（Ｓ２１０）。 (Operation of the video decoding device 200)
Subsequently, the decoding operation in the moving picture decoding apparatus 200 according to Embodiment 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The code string analysis unit 201 decodes the code string supplied from the terminal 30 to predict prediction error encoded data, merge flag, merge candidate number, prediction direction of motion compensation prediction, reference image index, difference vector, and prediction vector index. Is decoded according to the syntax (S210).

動き情報再生部２０４は、符号列解析部２０１より供給されるマージフラグ、マージ候
補番号、動き補償予測の予測方向、参照画像インデックス、差分ベクトル、および予測ベ
クトルインデックスと、動き情報メモリ２０７より供給される候補ブロック群から、動き
情報を再生する（Ｓ２１１）。 The motion information reproduction unit 204 is supplied from the motion information memory 207 and the merge flag, merge candidate number, motion compensation prediction direction, reference image index, difference vector, and prediction vector index supplied from the code string analysis unit 201. Motion information is reproduced from the candidate block group (S211).

動き補償部２０５は、動き情報再生部２０４より供給される動き情報に基づいて、フレ
ームメモリ２０６内の参照画像インデックスが示す参照画像を、動きベクトルに基づき動
き補償して予測信号を生成する。予測方向が双方向であれば、Ｌ０方向とＬ１方向の予測
信号を平均したものを予測信号として生成する（Ｓ２１２）。 Based on the motion information supplied from the motion information reproducing unit 204, the motion compensation unit 205 performs motion compensation on the reference image indicated by the reference image index in the frame memory 206 based on the motion vector to generate a prediction signal. If the prediction direction is bidirectional, an average of the prediction signals in the L0 direction and the L1 direction is generated as a prediction signal (S212).

予測誤差復号部２０２は、符号列解析部２０１より供給される予測誤差符号化データに
対して、逆量子化や逆直交変換などの処理を行って予測誤差信号を生成する（Ｓ２１３）
。加算部２０３は、予測誤差復号部２０２より供給される予測誤差信号と、動き補償部２
０５より供給される予測信号とを加算して復号画像信号を生成する（Ｓ２１４）。 The prediction error decoding unit 202 performs a process such as inverse quantization or inverse orthogonal transform on the prediction error encoded data supplied from the code string analysis unit 201 to generate a prediction error signal (S213).
. The adder 203 receives the prediction error signal supplied from the prediction error decoding unit 202 and the motion compensation unit 2.
A prediction image supplied from 05 is added to generate a decoded image signal (S214).

フレームメモリ２０６は、加算部２０３より供給される復号画像信号を記憶する（Ｓ２
１５）。動き情報メモリ２０７は、動き情報再生部２０４より供給される動きベクトルを
最小の予測ブロックサイズ単位で１画像分記憶する（Ｓ２１６）。 The frame memory 206 stores the decoded image signal supplied from the adding unit 203 (S2
15). The motion information memory 207 stores the motion vector supplied from the motion information reproducing unit 204 for one image in the minimum predicted block size unit (S216).

引き続いて、図３７のフローチャートを用いて、動き情報再生部２０４の動作を説明す
る。符号化モード判定部２１０は、符号列解析部２０１より供給されるマージフラグが「
０」であるか「１」であるか判定する（Ｓ２２０）。マージフラグが「１」であれば（Ｓ
２２０の１）、結合動き情報再生部２１２は、符号化モード判定部２１０より供給される
マージ候補番号、および端子３３より供給される候補ブロック群から、動き情報を再生す
る（Ｓ２２１）。 Subsequently, the operation of the motion information reproducing unit 204 will be described with reference to the flowchart of FIG. The encoding mode determination unit 210 sets the merge flag supplied from the code string analysis unit 201 to “
Whether it is “0” or “1” is determined (S220). If the merge flag is “1” (S
220-1), the combined motion information reproduction unit 212 reproduces motion information from the merge candidate number supplied from the encoding mode determination unit 210 and the candidate block group supplied from the terminal 33 (S221).

マージフラグが「０」であれば、（Ｓ２２０の０）、動きベクトル再生部２１１は、符
号化モード判定部２１０より供給される動き補償予測の予測方向、参照画像インデックス
、差分ベクトル、および予測ベクトルインデックス、ならびに端子３３より供給される候
補ブロック群から、動き情報を再生する（Ｓ２２２）。 If the merge flag is “0” (0 in S220), the motion vector reproduction unit 211 supplies the motion compensation prediction prediction direction, reference image index, difference vector, and prediction vector supplied from the coding mode determination unit 210. Motion information is reproduced from the index and the candidate block group supplied from the terminal 33 (S222).

引き続いて、図３８のフローチャートを用いて、動きベクトル再生部２１１の動作を説
明する。予測ベクトル候補リスト生成部２２０は、動画像符号化装置１００の予測ベクト
ル候補リスト生成部１３０と同一の動作によって予測ベクトル候補リストを生成する（Ｓ
３００）。 Subsequently, the operation of the motion vector reproducing unit 211 will be described with reference to the flowchart of FIG. The prediction vector candidate list generation unit 220 generates a prediction vector candidate list by the same operation as the prediction vector candidate list generation unit 130 of the video encoding device 100 (S
300).

予測ベクトル決定部２２１は、予測ベクトル候補リスト生成部２２０より供給される予
測ベクトル候補リストの中から、端子３５より供給される予測ベクトルインデックスで示
される予測ベクトル候補を選択して、予測ベクトルを決定する（Ｓ３０１）。加算部２２
２は、端子３５より供給される差分ベクトルと、予測ベクトル決定部２２１より供給され
る予測ベクトルとを加算して動きベクトルを算出する（Ｓ３０２）。 The prediction vector determination unit 221 selects a prediction vector candidate indicated by the prediction vector index supplied from the terminal 35 from the prediction vector candidate list supplied from the prediction vector candidate list generation unit 220, and determines a prediction vector. (S301). Adder 22
2 adds the difference vector supplied from the terminal 35 and the prediction vector supplied from the prediction vector determination unit 221 to calculate a motion vector (S302).

引き続いて、図３９のフローチャートを用いて、結合動き情報再生部２１２の動作を説
明する。結合動き情報候補生成部２３０は、動画像符号化装置１００の結合動き情報候補
生成部１４０と同一の動作によって結合動き情報候補リストを生成する（Ｓ３１０）。結
合動き情報選択部２３１は、結合動き情報候補生成部２３０より供給される結合動き情報
候補リストの中から、端子３５より供給されるマージ候補番号で示される結合動き情報候
補を選択して、結合動き情報を決定する（Ｓ３１１）。 Subsequently, the operation of the combined motion information reproducing unit 212 will be described using the flowchart of FIG. The combined motion information candidate generation unit 230 generates a combined motion information candidate list by the same operation as the combined motion information candidate generation unit 140 of the video encoding device 100 (S310). The combined motion information selection unit 231 selects a combined motion information candidate indicated by the merge candidate number supplied from the terminal 35 from the combined motion information candidate list supplied from the combined motion information candidate generation unit 230, and combines them. The motion information is determined (S311).

（実施の形態１の変形例）
なお、実施の形態１は以下のように変形できる。 (Modification of Embodiment 1)
The first embodiment can be modified as follows.

（変形例１：マージ候補番号の順序）
上述の実施の形態１では、候補番号管理テーブルの一例として図１８を挙げたが、結合
動き情報候補の最大数は１以上であればよく、選択率の高い結合動き情報候補ほど小さい
マージ候補番号が割り当てられていればよく、図１８に限定されない。また、結合動き情
報候補リストに含まれる結合動き情報候補の最大数は７（マージインデックスの最大値は
６）としたが、２以上であればよい。例えば、双方向結合動き情報候補の選択率が、ブロ
ックＣとブロックＥの結合動き情報候補の選択率よりも高い場合には、図４０（ａ）や図
４０（ｂ）のようにしてもよい。 (Modification 1: Merge candidate number order)
In Embodiment 1 described above, FIG. 18 is given as an example of the candidate number management table. However, the maximum number of combined motion information candidates may be 1 or more, and a merge candidate number with a smaller combined motion information candidate with a higher selection rate. Is not limited to that shown in FIG. The maximum number of combined motion information candidates included in the combined motion information candidate list is 7 (the maximum value of the merge index is 6), but it may be 2 or more. For example, when the selection rate of bidirectional combined motion information candidates is higher than the selection rate of combined motion information candidates of block C and block E, it may be as shown in FIGS. 40 (a) and 40 (b). .

また、図４１のように双方向結合動き情報候補を増加させることもできる。各双方向結
合動き情報候補（ＢＤ０〜ＢＤ３）について説明する。双方向結合動き情報候補（ＢＤ０
）と双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）は実施の形態１と同一であるとする。双方向結合
動き情報候補（ＢＤ２）と双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）は、基準方向の双方向結合
動き情報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスと、逆方向の双方向結合動き
情報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスの決定方法が、双方向結合動き情
報候補（ＢＤ０）と双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）とは異なる。 Also, as shown in FIG. 41, the number of bidirectional combined motion information candidates can be increased. Each bidirectional combined motion information candidate (BD0 to BD3) will be described. Bidirectional combined motion information candidate (BD0
) And the bidirectional combined motion information candidate (BD1) are the same as those in the first embodiment. The bidirectional combined motion information candidate (BD2) and the bidirectional combined motion information candidate (BD3) are a reference direction motion vector and a reference index of the reference direction bidirectional combined motion information candidate, and a reverse bidirectional combined motion information candidate. The method of determining the motion vector and reference index in the base direction is different between the bidirectional combined motion information candidate (BD0) and the bidirectional combined motion information candidate (BD1).

図４２は双方向結合動き情報候補（ＢＤ２）の導出を説明するフローチャートである。
図４２は、図２８のフローチャートのステップＳ１９３をステップＳ１９５からステップ
Ｓ１９７に置き換えたものである。以下、ステップＳ１９５からステップＳ１９７につい
て説明する。ＬＸの有効性が「１」であるか検査する（Ｓ１９５）。ＬＸの有効性が「１
」でなければ（Ｓ１９５のＮＯ）、ＬＸの有効性を「１」として（Ｓ１９６）、次の候補
を検査する（Ｓ１９４）。ＬＸの有効性が「１」であれば（Ｓ１９５のＹＥＳ）、基準方
向の動きベクトルと参照インデックスを、結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと
参照インデックスとして（Ｓ１９７）、処理を終了する。 FIG. 42 is a flowchart for explaining the derivation of the bidirectional combined motion information candidate (BD2).
FIG. 42 is obtained by replacing step S193 in the flowchart of FIG. 28 from step S195 to step S197. Hereinafter, step S195 to step S197 will be described. It is checked whether the effectiveness of LX is “1” (S195). LX effectiveness is “1”
If not (NO in S195), the validity of LX is set to "1" (S196), and the next candidate is examined (S194). If the validity of LX is “1” (YES in S195), the motion vector and reference index in the base direction are set as the motion vector and reference index in the LX direction of the combined motion information candidate (S197), and the process ends.

図４３は双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）の導出を説明するフローチャートである。
図４３は、図２９のフローチャートのステップＳ２０４をステップＳ２０６からステップ
Ｓ２０８に置き換えたものである。以下、ステップＳ２０６からステップＳ２０８につい
て説明する。ＬＹの有効性が「１」であるか検査する（Ｓ２０６）。ＬＹの有効性が「１
」でなければ（Ｓ２０６のＮＯ）、ＬＹの有効性を「１」として（Ｓ２０７）、次の候補
を検査する（Ｓ２０５）。ＬＹの有効性が「１」であれば（Ｓ２０６のＹＥＳ）、基準方
向の動きベクトルと参照インデックスを、結合動き情報候補のＬＹ方向の動きベクトルと
参照インデックスとして（Ｓ２０８）、処理を終了する。 FIG. 43 is a flowchart for explaining the derivation of the bidirectional combined motion information candidate (BD3).
FIG. 43 is obtained by replacing step S204 in the flowchart of FIG. 29 from step S206 to step S208. Hereinafter, step S206 to step S208 will be described. Whether the validity of LY is “1” is checked (S206). The effectiveness of LY is “1”
If not (NO in S206), the validity of LY is set to “1” (S207), and the next candidate is examined (S205). If the validity of LY is “1” (YES in S206), the motion vector and reference index in the base direction are set as the motion vector and reference index in the LY direction of the combined motion information candidate (S208), and the process is terminated.

つまり、双方向結合動き情報候補（ＢＤ２）は、基準方向で２番目に有効となる結合動
き情報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスと、逆方向で基準方向と同じ候
補でない最初に有効となる結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照インデックス
とを利用した双方向結合動き情報候補となる。 That is, the bidirectional combined motion information candidate (BD2) is first effective when it is not the same candidate as the reference direction in the reverse direction, and the motion vector and reference index in the reference direction of the combined motion information candidate that is second effective in the reference direction. The combined motion information candidate is a bidirectional combined motion information candidate using a motion vector in the reverse direction of the combined motion information candidate and a reference index.

また、双方向結合動き情報候補（ＢＤ３）は、基準方向で最初に有効となる結合動き情
報候補の基準方向の動きベクトルと参照インデックスと、逆方向で基準方向と同じ候補で
ない２番目に有効となる結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルと参照インデックスと
を組み合わせた双方向結合動き情報候補となる。 In addition, the bidirectional combined motion information candidate (BD3) is the second effective that is not the same candidate as the reference direction in the reverse direction and the motion vector and reference index in the reference direction of the combined motion information candidate that is first effective in the reference direction. The combined motion information candidate is a bidirectional combined motion information candidate that combines a motion vector in the reverse direction of the combined motion information candidate and a reference index.

このように双方向結合動き情報候補の組み合わせを増加させて、結合動き情報候補の選
択率を高めて動き情報の符号化効率を向上させることができる。 In this way, it is possible to increase the number of combinations of bidirectional combined motion information candidates, increase the selection rate of combined motion information candidates, and improve the encoding efficiency of motion information.

（変形例２：双方向結合動き情報候補の同一判定）
上述の実施の形態１では、逆方向動き情報決定部１６２の動作例として図２９を挙げた
が、双方向結合動き情報候補が生成されればよく、これに限定されない。例えば、双方向
結合動き情報候補の有効性を高める、つまり第２結合動き情報候補リスト削減部１５３に
よって削除されないようにする目的で、図４４のようにステップＳ２４０を追加してもよ
い。 (Modification 2: Same determination of bidirectional combined motion information candidates)
In Embodiment 1 described above, FIG. 29 is given as an example of the operation of the backward direction motion information determination unit 162, but it is only necessary to generate bidirectional combined motion information candidates, and the present invention is not limited to this. For example, step S240 may be added as shown in FIG. 44 in order to increase the effectiveness of the bidirectional combined motion information candidate, that is, to prevent the second combined motion information candidate list reduction unit 153 from deleting it.

基準方向の動きベクトルおよび参照インデックスと、検査対象の結合動き情報候補の逆
方向の動きベクトルおよび参照インデックスを利用した双方向結合動き情報候補と同一の
動き情報を持つ結合動き情報候補が、第２結合動き情報候補リストの中にないことを検査
する（Ｓ２４０）。同一の結合動き情報候補が存在しない場合に（Ｓ２４０のＹＥＳ）、
ステップＳ２０５を実施する。同一の結合動き情報候補が存在する場合に（Ｓ２４０のＮ
Ｏ）、次の候補を検査する（Ｓ２０６）。この場合、図１６の第２結合動き情報候補リス
ト削減部１５３および図２４のステップＳ１４６を省略することも可能である。 The combined motion information candidate having the same motion information as the bidirectional combined motion information candidate using the motion vector and reference index in the reference direction and the backward motion vector and reference index of the combined motion information candidate to be inspected is the second It is inspected that it is not in the combined motion information candidate list (S240). When the same combined motion information candidate does not exist (YES in S240),
Step S205 is performed. When the same combined motion information candidate exists (N in S240)
O) The next candidate is inspected (S206). In this case, the second combined motion information candidate list reduction unit 153 in FIG. 16 and step S146 in FIG. 24 can be omitted.

これにより、第２結合動き情報候補リスト削減部１５３によって双方向結合動き情報候
補が削減されることはなくなり、結合動き情報候補の選択率を高めて動き情報の符号化効
率を向上させることができる。 Accordingly, the second combined motion information candidate list reduction unit 153 does not reduce the bidirectional combined motion information candidates, and the selection rate of the combined motion information candidates can be increased and the motion information encoding efficiency can be improved. .

（変形例３：双方向結合動き情報候補の基準方向との同一判定）
上述の実施の形態１では、逆方向動き情報決定部１６２の動作例として図２９を挙げた
が、図４５のようにステップＳ２５０を追加してもよい。 (Variation 3: Same determination with reference direction of bidirectional combined motion information candidate)
In Embodiment 1 described above, FIG. 29 is given as an example of the operation of the backward direction motion information determination unit 162, but step S250 may be added as shown in FIG.

基準方向で選択された結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルおよび参照インデック
スと、検査対象の結合動き情報候補の逆方向の動きベクトルおよび参照インデックスとが
同一でないことを検査する（Ｓ２５０）。同一でない場合に（Ｓ２５０のＹＥＳ）、ステ
ップＳ２０５を実施する。同一の場合に（Ｓ２５０のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ２
０６）。 It is checked that the backward motion vector and reference index of the combined motion information candidate selected in the reference direction are not the same as the backward motion vector and reference index of the combined motion information candidate to be checked (S250). If they are not identical (YES in S250), step S205 is performed. If they are the same (NO in S250), the next candidate is examined (S2
06).

これにより、双方向結合動き情報候補が、基準方向で選択された結合動き情報候補と同
一になることはなくなり、双方向結合動き情報候補の有効性を高め、結合動き情報候補の
選択率を高めることで動き情報の符号化効率を向上させることができる。 As a result, the bidirectional combined motion information candidate is not the same as the combined motion information candidate selected in the reference direction, and the effectiveness of the bidirectional combined motion information candidate is increased and the combined motion information candidate selection rate is increased. Thus, the encoding efficiency of motion information can be improved.

（変形例４：削除プロセスの一本化）
上述の実施の形態１では、結合動き情報候補生成部１４０の構成の一例として図１６を
挙げたが、より簡易的な構成として、図４６のように第１結合動き情報候補リスト削減部
１５１をなくして第２結合動き情報候補リスト削減部１５３だけとして削除部を１つにま
とめることもできる。 (Modification 4: Unification of deletion process)
In Embodiment 1 described above, FIG. 16 is given as an example of the configuration of the combined motion information candidate generation unit 140. However, as a simpler configuration, the first combined motion information candidate list reduction unit 151 is configured as illustrated in FIG. Alternatively, only the second combined motion information candidate list reduction unit 153 can be combined with the deletion unit.

ただし、この場合の課題として双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２に冗長な結
合動き情報候補が供給されるため、最初の２つの単方向結合動き情報候補が同一であった
場合には、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）と基準方向がＬ１の双方
向結合動き情報候補（ＢＤ１）が同じ動き情報となる。そのため、図４７（ｂ）のように
、基準方向がＬ０であるかＬ１であるかによって、図２８および図２９の検査順序を変化
させることで同一の双方向結合動き情報候補を生成する確率を低下させることができる。 However, since a redundant combined motion information candidate is supplied to the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 as a problem in this case, if the first two unidirectional combined motion information candidates are the same, the reference The bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose direction is L0 and the bidirectional combined motion information candidate (BD1) whose reference direction is L1 are the same motion information. Therefore, as shown in FIG. 47 (b), the probability of generating the same bidirectional combined motion information candidate by changing the inspection order of FIG. 28 and FIG. 29 depending on whether the reference direction is L0 or L1. Can be reduced.

（変形例５：同一方向の利用）
上述の実施の形態１では、逆方向動き情報決定部１６２の逆方向について、基準方向が
Ｌ０方向であれば逆方向はＬ１方向となり、基準方向がＬ１方向であれば逆方向はＬ０方
向となる例を挙げた。この点、基準方向がＬ０方向であれば逆方向をＬ０方向とし、基準
方向がＬ１方向であれば逆方向をＬ１方向としてもよい。これは、図４８のように第２結
合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補に同一の予測方向の動き情報のみ存在
する場合に、双方向結合動き情報候補の生成確率を高め、結合動き情報候補の選択率を高
めることで動き情報の符号化効率を向上させることができる。 (Modification 5: Use in the same direction)
In Embodiment 1 described above, regarding the reverse direction of the reverse direction motion information determination unit 162, if the reference direction is the L0 direction, the reverse direction is the L1 direction, and if the reference direction is the L1 direction, the reverse direction is the L0 direction. An example was given. In this regard, if the reference direction is the L0 direction, the reverse direction may be the L0 direction, and if the reference direction is the L1 direction, the reverse direction may be the L1 direction. As shown in FIG. 48, when only the motion information in the same prediction direction exists in the combined motion information candidates included in the second combined motion information candidate list, the generation probability of the bidirectional combined motion information candidate is increased. The efficiency of encoding motion information can be improved by increasing the selection rate of information candidates.

（変形例６：予め定められた組み合わせ）
上述の実施の形態１では、双方向結合動き情報候補を、基準方向と逆方向において有効
である結合動き情報候補ブロックを検索して、基準方向と逆方向の動き情報を利用するこ
とで生成した。基準方向と逆方向に検索することで双方向結合動き情報候補の有効性を向
上させることができるが、処理量が増加する。 (Modification 6: predetermined combination)
In the first embodiment described above, bidirectional combined motion information candidates are generated by searching for combined motion information candidate blocks that are valid in the direction opposite to the reference direction and using the motion information in the direction opposite to the reference direction. . By searching in the direction opposite to the reference direction, the effectiveness of the bidirectional combined motion information candidate can be improved, but the processing amount increases.

そこで、図４９（ａ）、（ｂ）のように双方向結合動き情報候補を予め定められたより
信頼度の高い結合動き情報候補ブロックの組み合わせとして定義しておくことで、検索処
理を省き、双方向結合動き情報候補の選択率を向上させて、符号化効率を向上させること
ができる。 Therefore, as shown in FIGS. 49 (a) and 49 (b), the bidirectional combined motion information candidates are defined as combinations of predetermined combined motion information candidate blocks with higher reliability, thereby omitting the search process. It is possible to improve the coding efficiency by improving the selection rate of the directional coupled motion information candidates.

図４９（ａ）は基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を最も信頼度の高
い候補ブロックＡのＬ０方向の動き情報と２番目に信頼度の高い候補ブロックＢのＬ１方
向の動き情報を組み合わせて、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）を最
も信頼度の高い候補ブロックＡのＬ１方向の動き情報と２番目に信頼度の高い候補ブロッ
クＢのＬ０方向の動き情報を組み合わせて、予測方向を双方向予測として定義した例であ
る。 In FIG. 49A, the bidirectional combined motion information candidate (BD0) having the reference direction L0 indicates the motion information in the L0 direction of the candidate block A with the highest reliability and the L1 direction of the candidate block B with the second highest reliability. Combining the motion information, the bi-directional combined motion information candidate (BD1) whose reference direction is L1 is the motion information in the L1 direction of the most reliable candidate block A and the L0 direction of the second most reliable candidate block B in the L0 direction. This is an example in which motion information is combined and the prediction direction is defined as bidirectional prediction.

図４９（ｂ）は基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を最も信頼度の高
い候補ブロックＡのＬ０方向の動き情報として、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候
補（ＢＤ１）を最も信頼度の高い候補ブロックＡのＬ１方向の動き情報として、予測方向
を単方向予測として定義した例である。なお、より信頼度の高い候補ブロックの組み合わ
せであれば、これ以外の組み合わせでもよい。 In FIG. 49B, the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0 is the motion information in the L0 direction of the candidate block A having the highest reliability, and the bidirectional combined motion information candidate (BD1) whose reference direction is L1. ) As the motion information in the L1 direction of the candidate block A with the highest reliability, and the prediction direction is defined as unidirectional prediction. Note that other combinations are possible as long as the combinations of candidate blocks have higher reliability.

（変形例７：ＢＤ０、ＢＤ１適応）
上述の実施の形態１では基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）に小さい
マージ候補番号を割り当てるとしたが、これに限定されない。例えば、予測方向が双方向
である双方向結合動き情報候補に優先的に小さいマージ候補番号を割り当てることで、予
測効率の高い双方向予測の双方向結合動き情報候補に小さいマージ候補番号を割り当てる
ことで符号化効率を改善することもできる。さらに、ＢＤ０とＢＤ１がともに双方向予測
である場合には、基準方向の動き情報が単方向である双方向結合動き情報候補に優先的に
小さいマージ候補番号を割り当てることもできる。これは、一般的には単方向予測よりも
双方向予測の方が予測効率が高いにも関わらず単方向予測が選択されている場合、その動
き情報の信頼度は高いためである。 (Modification 7: BD0, BD1 adaptation)
In Embodiment 1 described above, a small merge candidate number is assigned to the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0. However, the present invention is not limited to this. For example, by assigning a small merge candidate number preferentially to a bidirectional combined motion information candidate whose prediction direction is bidirectional, a small merge candidate number is assigned to a bidirectional combined motion information candidate for bidirectional prediction with high prediction efficiency. The encoding efficiency can also be improved. Further, when both BD0 and BD1 are bidirectional prediction, a smaller merge candidate number can be preferentially assigned to a bidirectional combined motion information candidate whose motion information in the reference direction is unidirectional. This is because the reliability of motion information is generally high when unidirectional prediction is selected even though bidirectional prediction has higher prediction efficiency than unidirectional prediction.

（実施の形態１の効果）
（双方向予測の双方向結合動き情報の効果例）
実施の形態１による効果について図５０を用いて説明する。以下、ブロックＮのＬ０方
向の動きベクトルをｍｖＬ０Ｎ、Ｌ１方向の動きベクトルをｍｖＬ１Ｎ、Ｌ０方向の参照
画像インデックスをｒｅｆＩｄｘＬ０Ｎ、Ｌ１方向の参照画像インデックスをｒｅｆＩｄ
ｘＬ１Ｎ、Ｌ０方向の差分ベクトルをｄｍｖＬ０Ｎ、Ｌ１方向の差分ベクトルをｄｍｖＬ
１Ｎ、Ｌ０方向の参照画像インデックスの差分をｄｒｅｆＩｄｘＬ０Ｎ、およびＬ１方向
の参照画像インデックスをｄｒｅｆＩｄｘＬ１Ｎと表す。 (Effect of Embodiment 1)
(Example of the effect of bidirectional joint motion information in bidirectional prediction)
The effect by Embodiment 1 is demonstrated using FIG. Hereinafter, the motion vector in the L0 direction of the block N is mvL0N, the motion vector in the L1 direction is mvL1N, the reference image index in the L0 direction is refIdxL0N, and the reference image index in the L1 direction is refId.
xL1N, L0 direction difference vector dmvL0N, L1 direction difference vector dmvL
The difference between the reference image indexes in the 1N and L0 directions is represented as drefIdxL0N, and the reference image index in the L1 direction is represented as drefIdxL1N.

処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報は、予測方向が双方向
（ＢＩ）で、ｍｖＬ０Ｚ＝（２，８）、ｍｖＬ１Ｚ＝（４，２）、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｚ＝
０、ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｎ＝０であるとする。 The motion information with the smallest prediction error for the processing target block (Z) is that the prediction direction is bidirectional (BI), mvL0Z = (2,8), mvL1Z = (4,2), refIdxL0Z =
0 and refIdxL1N = 0.

このとき、単方向結合動き情報候補が図５０のＡ、Ｂ、ＣＯＬ、Ｃ、Ｅであるとする。
これら単方向結合動き情報候補の中には処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小
となる動き情報と同一の動き情報はない。したがって、これら単方向結合動き情報候補の
中からレート歪み評価値が最小となる単方向結合動き情報候補を選択することになる。そ
して、その候補のレート歪み評価値と、差分ベクトル算出部１２０で算出されたレート歪
み評価値とを比較して、前者が後者より小さくなる場合のみ符号化モードとしてマージモ
ードが利用されることになる。 At this time, it is assumed that the unidirectional combined motion information candidates are A, B, COL, C, and E in FIG.
Among these unidirectional combined motion information candidates, there is no motion information identical to the motion information that minimizes the prediction error for the processing target block (Z). Therefore, a unidirectional combined motion information candidate having a minimum rate distortion evaluation value is selected from these unidirectional combined motion information candidates. Then, the candidate rate distortion evaluation value and the rate distortion evaluation value calculated by the difference vector calculation unit 120 are compared, and the merge mode is used as the encoding mode only when the former is smaller than the latter. Become.

符号化モードとしてマージモードが選択された場合、それは動き情報の符号化効率と予
測誤差のバランスが最適なためであって、予測誤差は最適とはならない。一方、符号化モ
ードとして非マージモードが選択された場合には、動き情報の符号化効率は最適とはなら
ない。 When the merge mode is selected as the encoding mode, it is because the balance between the encoding efficiency of motion information and the prediction error is optimal, and the prediction error is not optimal. On the other hand, when the non-merge mode is selected as the encoding mode, the encoding efficiency of motion information is not optimal.

ここで、実施の形態１によって生成された双方向結合動き情報候補は、図５０のＢＤ０
、ＢＤ１となる。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は、ブロックＡの
Ｌ０方向の動き情報とブロックＢのＬ１方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補
である。基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）は、ブロックＡのＬ１方向
の動き情報とブロックＢのＬ０方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補である。
このとき、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は処理対象ブロック（Ｚ
）にとって予測誤差が最小となる動き情報と同じ動き情報を持つことがわかる。つまり、
基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を選択することで、予測誤差を最小
化し、動き情報の符号化効率を最適化することができる。 Here, the bidirectional combined motion information candidate generated by the first embodiment is BD0 in FIG.
, BD1. The bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0 is a bidirectional combined motion information candidate including the motion information of the block A in the L0 direction and the motion information of the block B in the L1 direction. The bidirectional combined motion information candidate (BD1) having the reference direction L1 is a bidirectional combined motion information candidate including the motion information of the block A in the L1 direction and the motion information of the block B in the L0 direction.
At this time, the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0 is the processing target block (Z
) Has the same motion information as the motion information with the smallest prediction error. That means
By selecting the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0, it is possible to minimize the prediction error and optimize the encoding efficiency of the motion information.

（単方向予測の双方向結合動き情報の効果例）
また、実施の形態１による単方向予測の効果について図５１を用いて説明する。処理対
象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報は、予測方向が単方向（ＵＮＩ
）で、ｍｖＬ０Ｚ＝（０，８）、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｚ＝２であるとする。 (Effects of bidirectional combined motion information for unidirectional prediction)
Moreover, the effect of the unidirectional prediction by Embodiment 1 is demonstrated using FIG. The motion information that minimizes the prediction error for the processing target block (Z) has a prediction direction of unidirectional (UNI
) And mvL0Z = (0,8) and refIdxL0Z = 2.

単方向結合動き情報候補のＢ、Ｃ、ＣＯＬが無効（×）であるとし、有効な単方向結合
動き情報候補のＡ、Ｅは図５１のような動き情報を持つとする。この場合も単方向結合動
き情報候補の中には、処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報は
ない。 It is assumed that B, C, and COL of unidirectional combined motion information candidates are invalid (x), and valid unidirectional combined motion information candidates A and E have motion information as shown in FIG. Also in this case, there is no motion information in the unidirectional combined motion information candidates that minimizes the prediction error for the processing target block (Z).

ここでも、実施の形態１によって生成された双方向結合動き情報候補は図５１のＢＤ０
、ＢＤ１となる。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は、ブロックＡの
Ｌ０方向の動き情報よりなる予測方向が単方向の双方向結合動き情報候補である。基準方
向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）は、ブロックＥのＬ０方向の動き情報とブ
ロックＡのＬ１方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補である。基準方向がＬ０
の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は、処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最
小となる動き情報と同じ動き情報を持つことがわかる。つまり、基準方向がＬ０の双方向
結合動き情報候補（ＢＤ０）を選択することで、予測誤差を最小化し、動き情報の符号化
効率を最適化することができる。 Again, the bidirectional combined motion information candidate generated by the first embodiment is BD0 in FIG.
, BD1. The bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0 is a bidirectional combined motion information candidate whose prediction direction consisting of motion information of the block A in the L0 direction is unidirectional. The bidirectional combined motion information candidate (BD1) whose reference direction is L1 is a bidirectional combined motion information candidate including the motion information of the block E in the L0 direction and the motion information of the block A in the L1 direction. Reference direction is L0
It can be seen that the bidirectional combined motion information candidate (BD0) has the same motion information as the motion information that minimizes the prediction error for the processing target block (Z). That is, by selecting the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0, it is possible to minimize the prediction error and optimize the encoding efficiency of the motion information.

（単方向予測の組み合わせによる双方向結合動き情報の効果例）
また、実施の形態１による予測方向が単方向の動き情報の組み合わせによる効果につい
て図５２を用いて説明する。処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き
情報は、予測方向が単方向（ＢＩ）で、ｍｖＬ０Ｚ＝（２，２）、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｚ＝
０、ｍｖＬ１Ｚ＝（―２，２）、ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｚ＝０であるとする。 (Effect of bidirectional joint motion information by combination of unidirectional prediction)
Further, the effect of the combination of motion information in which the prediction direction is unidirectional according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG. The motion information with the smallest prediction error for the processing target block (Z) is that the prediction direction is unidirectional (BI), mvL0Z = (2, 2), refIdxL0Z =
Assume that 0, mvL1Z = (− 2, 2), and refIdxL1Z = 0.

単方向結合動き情報候補のＡ、ＣＯＬ、Ｃが無効（×）であるとし、有効な単方向結合
動き情報候補のＢ、Ｅは図５２のような動き情報を持つとする。この場合も単方向結合動
き情報候補の中には処理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報はな
い。 It is assumed that unidirectional combined motion information candidates A, COL, and C are invalid (x), and valid unidirectional combined motion information candidates B and E have motion information as shown in FIG. Also in this case, there is no motion information in the unidirectional combined motion information candidate that minimizes the prediction error for the processing target block (Z).

ここでも、実施の形態１によって生成された双方向結合動き情報候補は図５２のＢＤ０
、ＢＤ１となる。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）はブロックＢのＬ
０方向の動き情報とブロックＥのＬ１方向の動き情報よりなる双方向結合動き情報候補で
あり、ＢＤ１は生成されない。基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）は処
理対象ブロック（Ｚ）にとって予測誤差が最小となる動き情報と同じ動き情報を持つこと
がわかる。つまり、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を選択すること
で、予測誤差を最小化し、動き情報の符号化効率を最適化することができる。 Again, the bidirectional combined motion information candidate generated by the first embodiment is BD0 in FIG.
, BD1. The bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0 is L of block B.
It is a bidirectional combined motion information candidate consisting of motion information in the 0 direction and motion information in the L1 direction of the block E, and BD1 is not generated. It can be seen that the bidirectional combined motion information candidate (BD0) having the reference direction L0 has the same motion information as the motion information that minimizes the prediction error for the processing target block (Z). That is, by selecting the bidirectional combined motion information candidate (BD0) whose reference direction is L0, it is possible to minimize the prediction error and optimize the encoding efficiency of the motion information.

（双方向結合動き情報候補）
以上のように、単方向結合動き情報候補のＬ０方向とＬ１方向の動き情報を利用して双
方向結合動き情報候補を生成することで、処理対象ブロックの動きが、符号化済みの別の
画像の同一位置ブロックや当該処理対象ブロックの隣接ブロックの動きとずれがある場合
でも、動き情報を符号化することなくインデックスのみで符号化することができる。した
がって、符号化効率と予測効率を最適化できる動画像符号化装置および動画像復号装置を
実現できる。 (Bidirectional motion information candidate)
As described above, by generating the bidirectional combined motion information candidate using the motion information in the L0 direction and the L1 direction of the unidirectional combined motion information candidate, the motion of the processing target block is encoded with another image. Even if there is a deviation from the motion of the block located at the same position or the adjacent block of the processing target block, the motion information can be encoded using only the index without encoding. Therefore, it is possible to realize a moving image encoding device and a moving image decoding device that can optimize encoding efficiency and prediction efficiency.

（単方向の結合動き情報候補）
また、単方向結合動き情報候補のＬ０方向とＬ１方向の動き情報を利用して新たな単方
向の結合動き情報候補を生成する場合についても、単方向結合動き情報候補のＬ０方向と
Ｌ１方向の動き情報を利用して双方向結合動き情報候補を生成する場合と、同様の効果を
奏する。 (Candidate motion information in one direction)
Also, when generating new unidirectional combined motion information candidates using the unidirectional combined motion information candidate L0 direction and L1 direction motion information, the unidirectional combined motion information candidate L0 direction and L1 direction are also generated. The same effect as the case where the bidirectional combined motion information candidate is generated using the motion information is obtained.

（同一方向の利用による双方向結合動き情報）
また、単方向結合動き情報候補の同一の予測方向の動き情報を利用して双方向結合動き
情報候補を生成する場合についても、単方向結合動き情報候補のＬ０方向とＬ１方向の動
き情報を利用して双方向結合動き情報候補を生成する場合と、同様の効果を奏する。 (Bidirectional motion information by using the same direction)
Also, in the case of generating a bidirectional combined motion information candidate using motion information in the same prediction direction of the unidirectional combined motion information candidate, the motion information in the L0 direction and the L1 direction of the unidirectional combined motion information candidate is used. As a result, the same effect is produced as in the case of generating bidirectional combined motion information candidates.

（動画像復号処理の簡易化）
以上のように、単方向結合動き情報候補の各方向の動き情報を利用して双方向結合動き
情報候補を生成することで、処理対象ブロックの動きが、符号化済みの別の画像の同一位
置ブロックや当該処理対象ブロックの隣接ブロックの動きとずれがある場合でも、予測方
向、参照インデックスおよび差分ベクトルの復号、予測ベクトルと差分ベクトルとの加算
処理などが不要となり、動画像復号装置の処理を削減することができる。 (Simplified video decoding process)
As described above, by generating the bidirectional combined motion information candidate using the motion information in each direction of the unidirectional combined motion information candidate, the motion of the block to be processed is the same position in another encoded image. Even when there is a deviation from the motion of the block or the adjacent block of the processing target block, decoding of the prediction direction, the reference index and the difference vector, addition processing of the prediction vector and the difference vector, etc. are not required, Can be reduced.

（削除プロセス）
以上のように、第１結合動き情報候補リスト削減部１５１を設置することで、双方向結
合動き情報候補リスト生成部１５２において、基準方向がＬ０の双方向結合動き情報候補
（ＢＤ０）と、基準方向がＬ１の双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）が同一の動き情報を
持つことを回避することができ、双方向結合動き情報候補の有効性を高めて符号化効率を
向上させることができる。 (Deletion process)
As described above, by installing the first combined motion information candidate list reduction unit 151, the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 has the bidirectional combined motion information candidate (BD 0) whose reference direction is L 0 and the reference It can be avoided that the bidirectional combined motion information candidate (BD1) having the direction L1 has the same motion information, and the effectiveness of the bidirectional combined motion information candidate can be increased to improve the encoding efficiency.

（選択率順のマージ候補番号割り当て）
以上のように、選択率の高い結合動き情報候補ほど小さいマージ候補番号を割り当てて
おくことで、各方向においてより確からしい動き情報の選択率を高め、各方向において精
度の高い動き情報を利用して高精度な双方向結合動き情報候補を生成することができる。
また、検索の処理を単純化することができ、検索の処理数を制限しても符号化効率の低下
を抑制できる。 (Merge candidate number assignment in order of selectivity)
As described above, by assigning a smaller merge candidate number to a combined motion information candidate with a higher selection rate, the selection rate of more reliable motion information in each direction is increased, and highly accurate motion information is used in each direction. Highly accurate bi-directional joint motion information candidates can be generated.
In addition, the search process can be simplified, and a reduction in encoding efficiency can be suppressed even if the number of search processes is limited.

（メモリリードタイム）
以上のように、単方向結合動き情報候補の各方向の動き情報を利用して双方向結合動き
情報候補を生成することで、単方向結合動き情報候補の数を増加させることなく結合動き
情報候補の数を増加させることができる。したがって、単方向結合動き情報候補数の増加
によってメモリリード時間が長くなるような一般的なＬＳＩを使用している動画像符号化
装置および動画像復号装置において、単方向結合動き情報候補数の増加によるメモリリー
ド時間の増大を抑制できる。 (Memory lead time)
As described above, the combined motion information candidates are generated without increasing the number of unidirectional combined motion information candidates by generating the bidirectional combined motion information candidates using the motion information in each direction of the unidirectional combined motion information candidates. The number of can be increased. Therefore, in the moving picture encoding apparatus and moving picture decoding apparatus using a general LSI in which the memory read time is increased by increasing the number of unidirectional combined motion information candidates, the number of unidirectional combined motion information candidates is increased. The increase in memory read time due to can be suppressed.

（適応切り替え）
以上のように、予測方向が双方向である双方向結合動き情報候補に優先的に小さいマー
ジ候補番号を割り当てることで、予測効率の高い、予測方向が双方向である双方向結合動
き情報候補の選択率を高め、基準方向の動き情報が単方向である双方向結合動き情報候補
に優先的に小さいマージ候補番号を割り当てることで、信頼度の高い動き情報を利用した
双方向結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させることができる。 (Adaptive switching)
As described above, by assigning a small merge candidate number to a bidirectional combined motion information candidate whose prediction direction is bidirectional, a bidirectional combined motion information candidate having a high prediction efficiency and a bidirectional prediction direction can be obtained. By increasing the selection rate and preferentially assigning a small merge candidate number to a bidirectional combined motion information candidate whose motion information in the reference direction is unidirectional, a bidirectional combined motion information candidate using highly reliable motion information It is possible to improve the coding efficiency by increasing the selectivity.

［実施の形態２］
（シンタックス）
実施の形態２の動画像符号化装置の構成は、当該動画像符号化装置の上位機能と符号列
生成部１０４の機能を除いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である
。以下、実施の形態２における動画像符号化装置の上位機能と符号列生成部１０４の機能
について実施の形態１との相違を説明する。 [Embodiment 2]
(Syntax)
The configuration of the moving image encoding apparatus according to the second embodiment is the same as that of the moving image encoding apparatus 100 according to the first embodiment except for the higher-order function of the moving image encoding apparatus and the function of the code string generation unit 104. is there. Hereinafter, differences between the higher-order function of the moving picture coding apparatus and the function of the code string generation unit 104 in the second embodiment from those in the first embodiment will be described.

実施の形態２の動画像符号化装置の上位機能は、符号化ストリーム単位または符号化ス
トリームの一部であるスライス毎に、候補番号管理テーブルを変更する機能を有する。符
号列生成部１０４は、候補番号管理テーブルを図５３（ａ）、（ｂ）のように符号化スト
リーム中に符号化して伝送する。図５３（ａ）、（ｂ）では、符号化ストリーム単位での
制御のためのＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）、およびスライス
単位での制御のためのＳｌｉｃｅ＿ｈｅａｄｅｒで候補番号管理テーブルを符号化するシ
ンタックスの例を示している。 The higher-order function of the moving picture encoding apparatus according to the second embodiment has a function of changing the candidate number management table for each encoded stream unit or for each slice that is a part of the encoded stream. The code string generation unit 104 encodes the candidate number management table into an encoded stream as shown in FIGS. 53 (a) and 53 (b) and transmits the encoded stream. 53 (a) and 53 (b), syntaxes for encoding the candidate number management table with SPS (Sequence Parameter Set) for control in units of encoded streams and Slice_header for control in units of slices. An example is shown.

"modified_merge_index_flag"でマージ候補番号と結合動き情報候補の標準の関係を変
更するかどうかを指定し、"max_no_of_merge_index_minus1"で再定義する個数を指定し、
"merge_mode[i]" で結合動き情報候補リストに含まれる候補ブロックの順序を指定する。
また、双方向結合動き情報候補の基準方向を指定するための情報である"bd_merge_base_d
irection"を設置することもできる。 "modified_merge_index_flag" specifies whether to change the standard relationship between merge candidate number and combined motion information candidate, "max_no_of_merge_index_minus1" specifies the number to be redefined,
"merge_mode [i]" specifies the order of candidate blocks included in the combined motion information candidate list.
Further, “bd_merge_base_d” is information for designating the reference direction of the bidirectional combined motion information candidate.
"irection" can also be installed.

例えば、マージ候補番号と結合動き情報候補の標準の関係が図１８であり、再定義したい候補番号管理テーブルが図４０（ａ）であったとすると、"modified_merge_index_flag"を「１」に設定し、"max_no_of_merge_index_minus1"を「６」に設定し、"merge_mode[i] "をそれぞれ「０」、「１」、「２」、「５」、「６」、「３」、「４」とする。   For example, if the standard relationship between the merge candidate number and the combined motion information candidate is FIG. 18 and the candidate number management table to be redefined is FIG. 40A, “modified_merge_index_flag” is set to “1”, “ “max_no_of_merge_index_minus1” is set to “6”, and “merge_mode [i]” is set to “0”, “1”, “2”, “5”, “6”, “3”, and “4”, respectively.

図５３（ａ）、（ｂ）はシンタックスの一例であって、双方向結合動き情報候補に割り
当てるマージ候補番号を符号化ストリーム中で指定でき、双方向結合動き情報候補の基準
方向を定められればよく、これに限定されない。 53 (a) and 53 (b) are examples of syntax, and merge candidate numbers to be assigned to bidirectional combined motion information candidates can be specified in the encoded stream, and the reference direction of bidirectional combined motion information candidates can be determined. However, the present invention is not limited to this.

実施の形態２の動画像復号装置の構成は、符号列解析部２０１の機能を除いて実施の形
態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。以下、実施の形態２における動画像復
号装置の符号列解析部２０１の機能について実施の形態１との相違を説明する。符号列解
析部２０１は、候補番号管理テーブルを図５３（ａ）、（ｂ）のシンタックスにしたがっ
て復号する。 The configuration of the moving picture decoding apparatus according to the second embodiment is the same as that of the moving picture decoding apparatus 200 according to the first embodiment except for the function of the code string analysis unit 201. Hereinafter, the difference of the function of the code string analysis unit 201 of the video decoding device in the second embodiment from the first embodiment will be described. The code string analysis unit 201 decodes the candidate number management table according to the syntaxes of FIGS. 53 (a) and 53 (b).

（実施の形態２の効果）
マージ候補番号と結合動き情報候補の最適な関係を、実施の形態２による動画像符号化
装置と動画像復号装置でストリーム単位またはスライス単位で共有することで、ストリー
ム単位やスライス単位で動きの特性が変化するような場合にマージインデックスの符号化
効率を向上させることができる。 (Effect of Embodiment 2)
The optimal relationship between the merge candidate number and the combined motion information candidate is shared by the video encoding device and the video decoding device according to Embodiment 2 in units of streams or slices, so that motion characteristics in units of streams or slices are obtained. In such a case, the coding efficiency of the merge index can be improved.

［実施の形態３］
（結合動き情報候補の置換）
実施の形態３の動画像符号化装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除
いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。最初に、実施の形態３
における候補番号管理テーブルを図５４とし、結合動き情報候補リストに含まれる結合動
き情報候補の最大数は５であるとする。結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報
候補の最大数が５であること、双方向結合動き情報候補にマージ候補番号が割り当てられ
ていないことが異なる。以下、実施の形態３における結合動き情報候補生成部１４０につ
いて図５５を用いて実施の形態１との相違を説明する。 [Embodiment 3]
(Replacement of combined motion information candidates)
The configuration of the moving picture coding apparatus according to the third embodiment is the same as that of the moving picture coding apparatus 100 according to the first embodiment except for the function of the combined motion information candidate generation unit 140. First, Embodiment 3
54, the maximum number of combined motion information candidates included in the combined motion information candidate list is 5. The difference is that the maximum number of combined motion information candidates included in the combined motion information candidate list is 5, and no merge candidate number is assigned to the bidirectional combined motion information candidate. Hereinafter, the difference between the combined motion information candidate generation unit 140 in Embodiment 3 and Embodiment 1 will be described with reference to FIG.

図５５の結合動き情報候補生成部１４０は、図１６の結合動き情報候補生成部１４０に
候補番号管理テーブル変更部１５４が追加された構成である。以下、候補番号管理テーブ
ル変更部１５４の機能について説明する。候補番号管理テーブル変更部１５４は、第１結
合動き情報候補リスト削減部１５１より供給される第２結合動き情報候補リストから、双
方向結合動き情報候補の有効数を算出する。双方向結合動き情報候補の有効数が１以上で
あれば、候補番号管理テーブルを変更し、第２結合動き情報候補リストを双方向結合動き
情報候補リスト生成部１５２に供給する。双方向結合動き情報候補の有効数が０であれば
、第２結合動き情報候補リストを結合動き情報候補リストとして端子１８に供給する。 The combined motion information candidate generation unit 140 in FIG. 55 has a configuration in which a candidate number management table change unit 154 is added to the combined motion information candidate generation unit 140 in FIG. Hereinafter, the function of the candidate number management table changing unit 154 will be described. The candidate number management table changing unit 154 calculates the effective number of bidirectional combined motion information candidates from the second combined motion information candidate list supplied from the first combined motion information candidate list reducing unit 151. If the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 1 or more, the candidate number management table is changed, and the second combined motion information candidate list is supplied to the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152. If the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 0, the second combined motion information candidate list is supplied to the terminal 18 as a combined motion information candidate list.

引き続いて、実施の形態３の結合動き情報候補生成部１４０の動作について図５６を用
いて実施の形態１との相違を説明する。図５６のフローチャートは、図２４のフローチャ
ートに以下の２つのステップが追加されている。候補番号管理テーブル変更部１５４は、
候補番号管理テーブルを変更する（Ｓ２６０）。候補番号管理テーブルが変更されたかを
検査する（Ｓ２６１）。候補番号管理テーブルが変更されたならば（Ｓ２６１のＹＥＳ）
、ステップＳ１４４を実施する。候補番号管理テーブルが変更されていないならば（Ｓ２
６１のＮＯ）、ステップＳ１４４はスキップされる。 Subsequently, the operation of the combined motion information candidate generation unit 140 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 56 and the difference from the first embodiment. The flowchart of FIG. 56 has the following two steps added to the flowchart of FIG. The candidate number management table changing unit 154
The candidate number management table is changed (S260). It is checked whether the candidate number management table has been changed (S261). If the candidate number management table is changed (YES in S261)
Step S144 is performed. If the candidate number management table has not been changed (S2
61 NO), step S144 is skipped.

以下、候補番号管理テーブル変更部１５４の動作について図５７を用いて説明する。最
初に、候補番号管理テーブル変更部１５４は、第２結合動き情報候補リストに含まれない
無効な結合動き情報候補の数をカウントし、結合動き情報候補の無効数を算出する（Ｓ２
７０）。なお、実施の形態３では、結合動き情報候補の無効数の算出を第２結合動き情報
候補リストに含まれない無効な結合動き情報候補の数としたが、無効な結合動き情報候補
の数が算出できればよく、これに限定されない。例えば、空間結合動き情報候補の最大数
である４と時間結合動き情報候補の最大数である１を合計した５から第２結合動き情報候
補リストに含まれる有効な結合動き情報候補の数を減算して無効な結合動き情報候補の数
を求めてもよい。また、選択率の高い結合動き情報が無効である場合には双方向結合動き
情報候補も選択率が低下することが考えられるため、マージ候補番号が２以上の無効な結
合動き情報候補の数をカウントしてもよい。 Hereinafter, the operation of the candidate number management table changing unit 154 will be described with reference to FIG. First, the candidate number management table changing unit 154 counts the number of invalid combined motion information candidates not included in the second combined motion information candidate list, and calculates the invalid number of combined motion information candidates (S2).
70). In Embodiment 3, the invalid number of combined motion information candidates is calculated as the number of invalid combined motion information candidates not included in the second combined motion information candidate list. However, the number of invalid combined motion information candidates is What is necessary is just to be able to calculate, and it is not limited to this. For example, the number of valid combined motion information candidates included in the second combined motion information candidate list is subtracted from 5 which is the sum of 4 which is the maximum number of spatially combined motion information candidates and 1 which is the maximum number of temporally combined motion information candidates. Thus, the number of invalid combined motion information candidates may be obtained. In addition, when combined motion information with a high selection rate is invalid, it is possible that the selection rate of bi-directional combined motion information candidates also decreases. You may count.

候補番号管理テーブル変更部１５４は、結合動き情報候補の無効数が１以上であるか調
査する（Ｓ２７１）。結合動き情報候補の無効数が１以上であれば（Ｓ２７１のＹＥＳ）
、候補番号管理テーブルを変更するため以降の処理を行う。結合動き情報候補の無効数が
０であれば（Ｓ２７１のＮＯ）、処理を終了する。 The candidate number management table changing unit 154 checks whether the number of invalid combined motion information candidates is 1 or more (S271). If the invalid number of combined motion information candidates is 1 or more (YES in S271)
The subsequent processing is performed to change the candidate number management table. If the invalid number of combined motion information candidates is 0 (NO in S271), the process ends.

候補番号管理テーブル変更部１５４は、有効な双方向結合動き情報候補の数をカウント
し、双方向結合動き情報候補の有効数を算出する（Ｓ２７２）。つまり、ＢＤ０とＢＤ１
がともに有効であれば双方向結合動き情報候補の有効数は２となり、ＢＤ０とＢＤ１のい
ずれか一方が有効であれば双方向結合動き情報候補の有効数は１となり、ＢＤ０とＢＤ１
がともに無効であれば双方向結合動き情報候補の有効数は０となる。 The candidate number management table changing unit 154 counts the number of valid bidirectional combined motion information candidates and calculates the effective number of bidirectional combined motion information candidates (S272). That is, BD0 and BD1
If both are valid, the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 2, and if either BD0 or BD1 is valid, the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 1, and BD0 and BD1
If both are invalid, the effective number of bidirectional combined motion information candidates is zero.

候補番号管理テーブル変更部１５４は、結合動き情報候補の無効数と双方向結合動き情
報候補の有効数のいずれか小さい方を双方向結合動き情報候補の追加数とする（Ｓ２７３
）。候補番号管理テーブル変更部１５４は、双方向結合動き情報候補の追加数分の双方向
結合動き情報候補に無効なマージ候補番号を割り当てる（Ｓ２７４）。 The candidate number management table changing unit 154 sets the smaller one of the invalid number of combined motion information candidates and the valid number of bidirectional combined motion information candidates as the additional number of bidirectional combined motion information candidates (S273).
). The candidate number management table changing unit 154 assigns invalid merge candidate numbers to the bidirectional combined motion information candidates for the added number of bidirectional combined motion information candidates (S274).

以下、候補番号管理テーブル変更部１５４の候補番号管理テーブルの変更例について図
５８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図５８（ａ）は結合動き情報候補の無効数が１で
双方向結合動き情報候補の有効数が１以上の場合の例を示している。最初の無効なマージ
候補番号１にＢＤ０が割り当られる。なお、ＢＤ１が有効であればＢＤ１を割り当てても
よい。図５８（ｂ）は結合動き情報候補の無効数が２で双方向結合動き情報候補の有効数
が２の場合の例を示している。最初に無効なマージ候補番号２にＢＤ０が、２番目に無効
なマージ候補番号４にＢＤ１が割り当られる。図５８（ｃ）は結合動き情報候補の無効数
が２で双方向結合動き情報候補の有効数が１（ＢＤ１が有効）の場合の例を示している。
最初に無効なマージ候補番号２にＢＤ１が割り当られる。 Hereinafter, an example of changing the candidate number management table of the candidate number management table changing unit 154 will be described with reference to FIGS. FIG. 58A shows an example in which the invalid number of combined motion information candidates is 1 and the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 1 or more. BD0 is assigned to the first invalid merge candidate number 1. If BD1 is valid, BD1 may be assigned. FIG. 58B shows an example in which the invalid number of combined motion information candidates is 2 and the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 2. BD0 is assigned to the first invalid merge candidate number 2, and BD1 is assigned to the second invalid merge candidate number 4. FIG. 58C shows an example in which the invalid number of combined motion information candidates is 2 and the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 1 (BD1 is valid).
First, BD1 is assigned to invalid merge candidate number 2.

実施の形態３の動画像復号装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除い
て実施の形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態３の動画像復号
装置の結合動き情報候補生成部１４０は実施の形態３の動画像符号化装置の結合動き情報
候補生成部１４０と同一である。 The configuration of the moving picture decoding apparatus according to the third embodiment is the same as that of the moving picture decoding apparatus 200 according to the first embodiment except for the function of the combined motion information candidate generation unit 140. The combined motion information candidate generation unit 140 of the video decoding device of the third embodiment is the same as the combined motion information candidate generation unit 140 of the video encoding device of the third embodiment.

（実施の形態３の変形例）
なお、実施の形態３は以下のように変形できる。 (Modification of Embodiment 3)
The third embodiment can be modified as follows.

（変形例１：単方向結合動き情報候補優先）
上述の実施の形態３では、候補番号管理テーブル変更部１５４の動作例として図５７を
挙げたが、変更された候補番号管理テーブルが選択率の高い結合動き情報候補ほど小さい
マージ候補番号が割り当てられていればよく、これに限定されない。 (Modification 1: Unidirectional combined motion information candidate priority)
In the above-described third embodiment, FIG. 57 is given as an example of the operation of the candidate number management table changing unit 154. However, a merge candidate number smaller in the combined motion information candidate having a higher selection rate is assigned to the changed candidate number management table. However, the present invention is not limited to this.

例えば、既存の単向結合動き情報候補の信頼度が十分に高い場合には、候補番号管理テ
ーブル変更部１５４の動作に図５９のように以下のステップＳ２７５を追加してもよい。
図５９のフローチャートは、図５７のフローチャートにステップＳ２７５を追加したもの
である。候補番号管理テーブル変更部１５４は、無効な結合動き情報候補のマージ候補番
号を詰める（Ｓ２７４）。 For example, when the reliability of the existing one-way combined motion information candidate is sufficiently high, the following step S275 may be added to the operation of the candidate number management table changing unit 154 as shown in FIG.
The flowchart of FIG. 59 is obtained by adding step S275 to the flowchart of FIG. The candidate number management table changing unit 154 packs the merge candidate numbers of invalid combined motion information candidates (S274).

以下、候補番号管理テーブル変更部１５４の候補番号管理テーブルの変更例について図
６０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図６０（ａ）は結合動き情報候補の無効数が１で
双方向結合動き情報候補の有効数が１以上の場合の例を示している。無効なマージ候補番
号（マージ候補番号１）が詰められた後、最初に無効なマージ候補番号４にＢＤ０が割り
当てられる。なお、ＢＤ１が有効であればＢＤ１を割り当ててもよい。図６０（ｂ）は結
合動き情報候補の無効数が２で双方向結合動き情報候補の有効数が２の場合の例を示して
いる。無効なマージ候補番号（マージ候補番号２）が詰められた後、最初に無効なマージ
候補番号３にＢＤ０が、２番目に無効なマージ候補番号４にＢＤ１が割り当てられる。こ
のようにすることで、双方向結合動き情報候補には単方向結合動き情報候補よりも大きな
マージ候補番号が割り当てられる。 Hereinafter, an example of changing the candidate number management table of the candidate number management table changing unit 154 will be described with reference to FIGS. 60 (a) and 60 (b). FIG. 60A shows an example in which the invalid number of combined motion information candidates is 1 and the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 1 or more. After the invalid merge candidate number (merge candidate number 1) is filled, BD0 is first assigned to the invalid merge candidate number 4. If BD1 is valid, BD1 may be assigned. FIG. 60B shows an example in which the invalid number of combined motion information candidates is 2 and the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 2. After the invalid merge candidate number (merge candidate number 2) is filled, BD0 is assigned to the first invalid merge candidate number 3, and BD1 is assigned to the second invalid merge candidate number 4. Thus, a merge candidate number larger than that of the unidirectional combined motion information candidate is assigned to the bidirectional combined motion information candidate.

（変形例２：所定ブロック依存）
候補番号管理テーブル変更部１５４の動作はさらに変形することもできる。最初に、本
変形例では、所定のブロックに所定の双方向結合動き情報候補が関連付けられているとし
、ブロックＣにＢＤ０が、ブロックＤにＢＤ１が関連付けられているものとする。以下、
候補番号管理テーブル変更部１５４の動作の別の変形例について図６１を用いて説明する
。関連付けられたブロックの個数だけ以下の処理が繰り返される（Ｓ２８０からＳ２８４
）。ｉ番目の所定のブロックが無効であるか検査する（Ｓ２８１）。ｉ番目の所定のブロ
ックが無効であれば（Ｓ２８１のＹＥＳ）、候補番号管理テーブルを変更するため以降の
処理を行う。ｉ番目の所定のブロックが無効でなければ（Ｓ２８１のＮＯ）、次の所定ブ
ロックを検査する。 (Modification 2: Depends on a predetermined block)
The operation of the candidate number management table changing unit 154 can be further modified. First, in this modification, it is assumed that a predetermined bidirectional combined motion information candidate is associated with a predetermined block, BD0 is associated with block C, and BD1 is associated with block D. Less than,
Another modification of the operation of the candidate number management table changing unit 154 will be described with reference to FIG. The following processing is repeated for the number of associated blocks (S280 to S284).
). Whether the i-th predetermined block is invalid is checked (S281). If the i-th predetermined block is invalid (YES in S281), the subsequent processing is performed to change the candidate number management table. If the i-th predetermined block is not invalid (NO in S281), the next predetermined block is inspected.

変形例２では、所定の結合動き情報候補を、マージ候補番号３のブロックＣとマージ候
補番号４のブロックＥの２つであるとしている。そのため、候補番号管理テーブル変更部
１５４は、第１の所定の無効なマージ候補番号に双方向結合動き情報候補（ＢＤ０）を割
り当て、候補番号管理テーブル変更部１５４は、第２の所定の無効なマージ候補番号に双
方向結合動き情報候補（ＢＤ１）を割り当てる（Ｓ２８２）。 In the second modification, the predetermined combined motion information candidates are assumed to be the block C with the merge candidate number 3 and the block E with the merge candidate number 4. Therefore, the candidate number management table changing unit 154 assigns the bidirectional combined motion information candidate (BD0) to the first predetermined invalid merge candidate number, and the candidate number management table changing unit 154 sets the second predetermined invalid invalid candidate number. A bidirectional combined motion information candidate (BD1) is assigned to the merge candidate number (S282).

以上のように、変形例２による双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、所定の
結合動き情報候補が無効である場合に双方向結合動き情報候補が有効となる。ここでは、
所定の結合動き情報候補をブロックＣとブロックＥとしたが、より大きいマージ候補番号
を持つ選択率の低い結合動き情報候補が無効である場合に双方向結合動き情報候補が生成
されればよく、これに限定されない。 As described above, the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 according to the modified example 2 is valid when the predetermined combined motion information candidate is invalid. here,
The predetermined combined motion information candidates are the block C and the block E, but when the combined motion information candidate having a higher merge candidate number and the low selection rate is invalid, the bidirectional combined motion information candidate may be generated. It is not limited to this.

（変形例３：単方向予測の結合動き情報候補の置換）
候補番号管理テーブル変更部１５４の動作はさらに変形することもできる。以下、候補
番号管理テーブル変更部１５４の動作の変形例について図６２を用いて説明する。結合動
き情報候補の無効数が０であれば（Ｓ２７１のＮＯ）、候補番号管理テーブル変更部１５
４は、第２結合動き情報候補リストに含まれる予測方向が単方向（Ｌ０方向またはＬ１方
向）である結合動き情報候補の数をカウントし、単方向予測数を算出する（Ｓ２９０）。
単方向予測数が１以上であるか調査する（Ｓ２９１）。双方向結合動き情報候補の有効数
が１以上であれば（Ｓ２９１のＹＥＳ）、候補番号管理テーブルを変更するため以降の処
理を行う。単方向予測数が０であれば（Ｓ２９１のＮＯ）、処理を終了する。候補番号管
理テーブル変更部１５４は、予測方向が双方向である双方向結合動き情報候補の数をカウ
ントし、双方向結合動き情報候補の有効数を算出する（Ｓ２９２）。候補番号管理テーブ
ル変更部１５４は、双方向結合動き情報候補の追加数分の双方向結合動き情報候補に予測
方向が単方向である結合動き情報候補のマージ候補番号を割り当てる（Ｓ２９４）。 (Variation 3: Replacement of combined motion information candidates for unidirectional prediction)
The operation of the candidate number management table changing unit 154 can be further modified. Hereinafter, a modified example of the operation of the candidate number management table changing unit 154 will be described with reference to FIG. If the invalid number of combined motion information candidates is 0 (NO in S271), the candidate number management table changing unit 15
4 counts the number of combined motion information candidates whose prediction direction included in the second combined motion information candidate list is unidirectional (L0 direction or L1 direction), and calculates the number of unidirectional predictions (S290).
It is investigated whether the number of unidirectional predictions is 1 or more (S291). If the effective number of bidirectional combined motion information candidates is 1 or more (YES in S291), the subsequent processing is performed to change the candidate number management table. If the unidirectional prediction number is 0 (NO in S291), the process is terminated. The candidate number management table changing unit 154 counts the number of bidirectional combined motion information candidates whose prediction direction is bidirectional, and calculates the effective number of bidirectional combined motion information candidates (S292). The candidate number management table changing unit 154 assigns merge candidate numbers of combined motion information candidates whose prediction direction is unidirectional to the number of bidirectional combined motion information candidates corresponding to the additional number of bidirectional combined motion information candidates (S294).

具体例として、候補番号管理テーブル変更部１５４は、双方向結合動き情報候補（ＢＤ
０）の予測方向が双方向であれば、最後の予測方向が単方向であるマージ候補番号を、双
方向結合動き情報候補（ＢＤ０）に割り当てる。また、候補番号管理テーブル変更部１５
４は、双方向結合動き情報候補（ＢＤ１）の動き補償予測の方向が双方向であれば、最後
から２番目の予測方向が単方向であるマージ候補番号を、双方向結合動き情報候補（ＢＤ
１）に割り当てる。なお、実施の形態３の変形例３では、単方向予測数の算出を第２結合
動き情報候補リストに含まれる予測方向が単方向である結合動き情報候補の数としたが、
単方向予測数の算出ができればよく、これに限定されない。例えば、選択率の高い結合動
き情報は予測方向が単方向であっても信頼度は高いと考えられるため、マージ候補番号が
３以上の予測方向が単方向である結合動き情報候補の数をカウントしてもよい。また、結
合動き情報候補の無効数が０であれば、予測方向が単方向である結合動き情報候補の数を
カウントするとしたが、結合動き情報候補の無効数と単方向予測数の合計数を上限として
双方向結合動き情報候補にマージ候補番号を割り当てることができればよく、これに限定
されない。 As a specific example, the candidate number management table changing unit 154 includes a bidirectional combined motion information candidate (BD
If the prediction direction of 0) is bidirectional, a merge candidate number whose final prediction direction is unidirectional is assigned to the bidirectional combined motion information candidate (BD0). Also, the candidate number management table changing unit 15
4, if the direction of motion compensation prediction of the bidirectional combined motion information candidate (BD 1) is bidirectional, the merge candidate number whose second prediction direction from the last is unidirectional is set as the bidirectional combined motion information candidate (BD
Assign to 1). In Modification 3 of Embodiment 3, the calculation of the number of unidirectional predictions is made the number of combined motion information candidates whose prediction direction included in the second combined motion information candidate list is unidirectional.
The calculation is not limited to this as long as the unidirectional prediction number can be calculated. For example, since the combined motion information with a high selection rate is considered to have high reliability even if the prediction direction is unidirectional, the number of combined motion information candidates in which the prediction direction with a merge candidate number of 3 or more is unidirectional is counted. May be. If the number of invalid combined motion information candidates is 0, the number of combined motion information candidates whose prediction direction is unidirectional is counted. However, the total number of combined motion information candidate invalid numbers and the number of unidirectional predictions is The upper limit is not limited to this as long as a merge candidate number can be assigned to a bidirectional combined motion information candidate.

以上のように、変形例３による双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、予測方
向が単方向である結合動き情報候補を、予測方向が双方向の双方向結合動き情報候補に置
換する。 As described above, the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 according to Modification 3 replaces the combined motion information candidate whose prediction direction is unidirectional with the bidirectional combined motion information candidate whose prediction direction is bidirectional.

（実施の形態３の効果）
以上のように、無効となるマージインデックスを双方向結合動き情報候補のマージ候補
番号として利用することで、マージ候補番号の増加によるマージインデックスの符号量の
増加を抑制し、結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させることができる
。 (Effect of Embodiment 3)
As described above, by using an invalid merge index as a merge candidate number of a bidirectional combined motion information candidate, an increase in the code amount of the merge index due to an increase in the merge candidate number is suppressed, and a combined motion information candidate is selected. The rate can be increased and the coding efficiency can be improved.

以上のように、時間方向や空間方向の動き情報の信頼度が高い場合には、双方向結合動
き情報候補のマージ候補番号が単方向結合動き情報候補のマージ候補番号よりも大きくな
るようにマージ候補番号を利用することで、マージインデックスの符号化効率を向上させ
ることができる。 As described above, when the reliability of the motion information in the time direction and the spatial direction is high, the merge is performed so that the merge candidate number of the bidirectional combined motion information candidate is larger than the merge candidate number of the unidirectional combined motion information candidate. By using the candidate number, the encoding efficiency of the merge index can be improved.

以上のように、大きなマージ候補番号を持つ結合動き情報候補を、双方向結合動き情報
候補と関連付けることで、信頼度が高く選択率の高いブロックの結合動き情報候補を残し
ながら、選択率の低いブロックの結合動き情報候補と双方向結合動き情報候補とを適応的
に切り替えることができる。したがって、マージ候補番号の増加によるマージインデック
スの符号量の増加を抑制し、結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させる
ことができる。 As described above, by associating the combined motion information candidate having a large merge candidate number with the bidirectional combined motion information candidate, the combined motion information candidate of the block with high reliability and high selection rate remains, and the selection rate is low. It is possible to adaptively switch between the combined motion information candidate of the block and the bidirectional combined motion information candidate. Therefore, an increase in the code amount of the merge index due to an increase in merge candidate numbers can be suppressed, and the selection rate of the combined motion information candidates can be increased to improve the encoding efficiency.

以上のように、予測方向が単方向である結合動き情報候補を、予測方向が双方向の双方
向結合動き情報候補に置換し、予測効率の高い、予測方向が双方向の双方向結合動き情報
候補の数を増加させて、結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させること
ができる。 As described above, the combined motion information candidate whose prediction direction is unidirectional is replaced with the bidirectional combined motion information candidate whose prediction direction is bidirectional, and the bidirectional prediction motion information whose prediction direction is bidirectional is high. By increasing the number of candidates, it is possible to increase the selection rate of combined motion information candidates and improve the coding efficiency.

［実施の形態４］
（単方向予測の動き情報を優先）
実施の形態４の動画像符号化装置の構成は、基準方向動き情報決定部１６１の機能を除
いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。以下、実施の形態４に
おける基準方向動き情報決定部１６１について実施の形態１との相違を説明する。実施の
形態４の基準方向動き情報決定部１６１の動作について図６３を用いて説明する。 [Embodiment 4]
(Priority is given to motion information for unidirectional prediction)
The configuration of the moving picture encoding apparatus according to the fourth embodiment is the same as that of the moving picture encoding apparatus 100 according to the first embodiment except for the function of the reference direction motion information determination unit 161. Hereinafter, the difference between the reference direction motion information determination unit 161 in the fourth embodiment and the first embodiment will be described. The operation of the reference direction motion information determination unit 161 according to Embodiment 4 will be described with reference to FIG.

図６３のフローチャートは、図２８のフローチャートにステップＳ３２０からステップ
Ｓ３２３が追加されたものであり、ステップＳ３２１に特徴がある。まず、基準方向であ
るＬＸの有効性を「０」に設定する（Ｓ１９０）。第２結合動き情報候補リストに含まれ
る結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処理を繰り返す（Ｓ３２０からＳ３２
３）。結合動き情報候補のＬＸ方向の有効性および単方向予測であるかを検査する（Ｓ３
２１）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であり、且つ単方向予測であれば（Ｓ３２１
のＹＥＳ）、基準方向であるＬＸの有効性を「１」に設定し、基準方向の動きベクトルと
参照インデックスを結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと参照インデックスとし
て処理を終了する（Ｓ３２２）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であり、且つ単方向
予測でないならば（Ｓ３２１のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ３２３）。 The flowchart of FIG. 63 is obtained by adding steps S320 to S323 to the flowchart of FIG. 28, and is characterized by step S321. First, the validity of the reference direction LX is set to “0” (S190). The number of combined motion information candidates included in the second combined motion information candidate list (NCands), and the following processing is repeated (S320 to S32).
3). Whether the combined motion information candidate is valid in the LX direction and is unidirectional prediction (S3)
21). If the LX direction of the combined motion information candidate is valid and is unidirectional prediction (S321)
YES), the validity of the reference direction LX is set to “1”, and the process ends with the motion vector and reference index in the reference direction as the motion vector and reference index in the LX direction of the combined motion information candidate (S322). . If the LX direction of the combined motion information candidate is valid and is not unidirectional prediction (NO in S321), the next candidate is examined (S323).

結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であり、且つ単方向予測の動き情報候補が存在しな
い場合、第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の数（ＮＣａｎｄｓ）
、以下の処理を繰り返す（Ｓ１９１からＳ１９４）。結合動き情報候補のＬＸ方向の有効
性を検査する（Ｓ１９２）。結合動き情報候補のＬＸ方向が有効であれば（Ｓ１９２のＹ
ＥＳ）、基準方向であるＬＸの有効性を「１」に設定し、基準方向の動きベクトルと参照
インデックスを結合動き情報候補のＬＸ方向の動きベクトルと参照インデックスとして処
理を終了する（Ｓ１９３）。結合動き情報候補のＬＸ方向が無効であれば（Ｓ１９２のＮ
Ｏ）、次の候補を検査する（Ｓ１９４）。このように、実施の形態４の基準方向動き情報
決定部１６１は、基準方向の動き情報の決定において単方向である動き情報を優先してい
る点が、実施の形態１と異なる。 If the LX direction of the combined motion information candidate is valid and there is no motion information candidate for unidirectional prediction, the number of combined motion information candidates included in the second combined motion information candidate list (NCands)
The following processing is repeated (S191 to S194). The validity of the combined motion information candidate in the LX direction is checked (S192). If the LX direction of the combined motion information candidate is valid (Y in S192)
ES), the validity of the reference direction LX is set to “1”, and the processing ends with the motion vector and reference index in the reference direction as the motion vector and reference index in the LX direction of the combined motion information candidate (S193). If the LX direction of the combined motion information candidate is invalid (N in S192)
O) The next candidate is examined (S194). As described above, the reference direction motion information determination unit 161 according to the fourth embodiment differs from the first embodiment in that priority is given to motion information that is unidirectional in determining the reference direction motion information.

実施の形態４の動画像復号装置の構成は、基準方向動き情報決定部１６１の機能を除い
て実施の形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態４の動画像復号
装置の結合動き情報候補生成部１４０は実施の形態４の動画像符号化装置の結合動き情報
候補生成部１４０と同一である。 The configuration of the moving picture decoding apparatus according to the fourth embodiment is the same as that of the moving picture decoding apparatus 200 according to the first embodiment except for the function of the reference direction motion information determination unit 161. The combined motion information candidate generation unit 140 of the video decoding device in the fourth embodiment is the same as the combined motion information candidate generation unit 140 of the video encoding device in the fourth embodiment.

（実施の形態４の変形例）
なお、実施の形態４は以下のように変形できる。 (Modification of Embodiment 4)
The fourth embodiment can be modified as follows.

（変形例１：単方向限定）
上述の実施の形態４では、基準方向動き情報決定部１６１の動作例として図６３を挙げ
たが、動き情報の決定において単方向である動き情報が優先されればよく、これに限定さ
れない。例えば、図６３のステップＳ１９１からステップＳ１９４を削除して基準方向の
動き情報を単方向である動き情報に限定して選択してもよい。 (Modification 1: Unidirectional)
In the above-described fourth embodiment, FIG. 63 is given as an example of the operation of the reference direction motion information determination unit 161. However, motion information that is unidirectional may be given priority in determining motion information, and is not limited thereto. For example, step S191 to step S194 in FIG. 63 may be deleted, and the motion information in the reference direction may be limited to motion information in a single direction.

（変形例２：逆方向の単方向の優先）
上述の実施の形態４では、基準方向動き情報決定部１６１の動作例として図６３を挙げ
たが、動き情報の決定において単方向である動き情報が優先されればよく、これに限定さ
れない。例えば、逆方向動き情報決定部１６２の逆方向の動き情報の決定においても、実
施の形態４の基準方向動き情報決定部１６１と同様に単方向である動き情報を優先しても
よい。また、逆方向動き情報決定部１６２の逆方向の動き情報の決定において、実施の形
態４の変形例１の基準方向動き情報決定部１６１と同様に単方向である動き情報に限定し
て選択してもよい。 (Variation 2: unidirectional priority in the reverse direction)
In the above-described fourth embodiment, FIG. 63 is given as an example of the operation of the reference direction motion information determination unit 161. However, motion information that is unidirectional may be given priority in determining motion information, and is not limited thereto. For example, also in the reverse direction motion information determination by the reverse direction motion information determination unit 162, priority may be given to motion information that is unidirectional, similar to the reference direction motion information determination unit 161 of the fourth embodiment. Further, in the determination of the backward direction motion information by the backward direction motion information determination unit 162, the selection is limited to the motion information that is unidirectional similarly to the reference direction motion information determination unit 161 of the first modification of the fourth embodiment. May be.

（実施の形態４の効果）
実施の形態４では、基準方向の動き情報の決定において単方向である動き情報を優先す
ることで、信頼度の高い動き情報を基準方向の動き情報として利用することができ、双方
向結合動き情報候補の選択率を高めて符号化効率を向上させることができる。 (Effect of Embodiment 4)
In the fourth embodiment, priority is given to motion information that is unidirectional in the determination of motion information in the reference direction, so that highly reliable motion information can be used as motion information in the reference direction. Encoding efficiency can be improved by increasing the selection rate of candidates.

［実施の形態５］
（各方向削除プロセス）
実施の形態５の動画像符号化装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除
いて実施の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。以下、実施の形態５に
おける結合動き情報候補生成部１４０について実施の形態１との相違を説明する。 [Embodiment 5]
(Each direction deletion process)
The configuration of the moving picture encoding apparatus of the fifth embodiment is the same as that of the moving picture encoding apparatus 100 of the first embodiment except for the function of the combined motion information candidate generation unit 140. Hereinafter, the difference between the combined motion information candidate generation unit 140 in Embodiment 5 and Embodiment 1 will be described.

実施の形態５の結合動き情報候補生成部１４０の構成について図６４を用いて実施の形
態１との相違を説明する。図６４では、図１６の第１結合動き情報候補リスト削減部１５
１の代わりにＬ０方向動き情報候補リスト生成部１５５とＬ１方向動き情報候補リスト生
成部１５６が設置されている。 The configuration of the combined motion information candidate generation unit 140 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 64 and the difference from the first embodiment. In FIG. 64, the first combined motion information candidate list reduction unit 15 in FIG.
Instead of 1, an L0 direction motion information candidate list generation unit 155 and an L1 direction motion information candidate list generation unit 156 are installed.

実施の形態５の結合動き情報候補生成部１４０の機能について説明する。Ｌ０方向動き
情報候補リスト生成部１５５は、第１結合動き情報候補リストに含まれる動き情報候補に
ついて、Ｌ０方向の動き情報が重複している動き情報を持つ結合動き情報候補が複数存在
する場合には、１つの結合動き情報候補を残して削除してＬ０方向動き情報候補リストを
生成し、当該Ｌ０方向動き情報候補リストを双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２
に供給する。 The function of the combined motion information candidate generation unit 140 of Embodiment 5 will be described. The L0 direction motion information candidate list generation unit 155, for motion information candidates included in the first combined motion information candidate list, when there are a plurality of combined motion information candidates having motion information with overlapping motion information in the L0 direction. Deletes one combined motion information candidate and generates an L0 direction motion information candidate list, and the L0 direction motion information candidate list is generated as a bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152.
To supply.

Ｌ１方向動き情報候補リスト生成部１５６は、第１結合動き情報候補リストに含まれる
動き情報候補について、Ｌ１方向の動き情報が重複している動き情報を持つ結合動き情報
候補が複数存在する場合には、１つの結合動き情報候補を残して削除してＬ１方向動き情
報候補リストを生成し、当該Ｌ１方向動き情報候補リストを双方向結合動き情報候補リス
ト生成部１５２に供給する。 The L1 direction motion information candidate list generation unit 156, for motion information candidates included in the first combined motion information candidate list, when there are a plurality of combined motion information candidates having motion information with overlapping motion information in the L1 direction. Deletes one combined motion information candidate, generates an L1 direction motion information candidate list, and supplies the L1 direction motion information candidate list to the bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152.

双方向結合動き情報候補リスト生成部１５２は、Ｌ０方向動き情報候補リスト生成部１
５５より供給されるＬ０方向動き情報候補リストと、Ｌ１方向動き情報候補リスト生成部
１５６より供給されるＬ１方向動き情報候補リストから、双方向結合動き情報候補リスト
を生成する。 The bidirectional combined motion information candidate list generation unit 152 is configured to output the L0 direction motion information candidate list generation unit 1.
From the L0 direction motion information candidate list supplied from 55 and the L1 direction motion information candidate list supplied from the L1 direction motion information candidate list generation unit 156, a bidirectional combined motion information candidate list is generated.

実施の形態５の動画像復号装置の構成は、結合動き情報候補生成部１４０の機能を除い
て実施の形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態５の動画像復号
装置の結合動き情報候補生成部１４０は実施の形態５の動画像符号化装置の結合動き情報
候補生成部１４０と同一である。 The configuration of the moving picture decoding apparatus according to the fifth embodiment is the same as that of the moving picture decoding apparatus 200 according to the first embodiment except for the function of the combined motion information candidate generation unit 140. The combined motion information candidate generation unit 140 of the video decoding device in the fifth embodiment is the same as the combined motion information candidate generation unit 140 of the video encoding device in the fifth embodiment.

（実施の形態５の効果）
実施の形態５では、Ｌ０方向とＬ１方向の動き情報の冗長度を削減しておくことで同一
の双方向結合動き情報の生成を抑制し、双方向結合動き情報候補の有効性を高めて符号化
効率を向上させることができる。 (Effect of Embodiment 5)
In the fifth embodiment, by reducing the redundancy of motion information in the L0 direction and the L1 direction, the generation of the same bidirectional combined motion information is suppressed, and the effectiveness of the bidirectional combined motion information candidates is increased. Efficiency can be improved.

［実施の形態６］
（双方向結合動き情報候補の選択的利用）
実施の形態６の動画像符号化装置の構成は、基準方向決定部１６０の機能を除いて実施
の形態１の動画像符号化装置１００の構成と同一である。最初に、実施の形態６における
候補番号管理テーブルを図６５とし、結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候
補の最大数は６であるとする。結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の最
大数が６であること、双方向結合動き情報候補にマージ候補番号が１つしか割り当てられ
ていないことが異なる。以下、実施の形態６における基準方向決定部１６０について実施
の形態１との相違を説明する。実施の形態６の基準方向決定部１６０の動作について図６
６を用いて説明する。 [Embodiment 6]
(Selective use of bidirectional combined motion information candidates)
The configuration of the moving picture coding apparatus according to the sixth embodiment is the same as that of the moving picture coding apparatus 100 according to the first embodiment except for the function of the reference direction determination unit 160. First, the candidate number management table in the sixth embodiment is shown in FIG. 65, and the maximum number of combined motion information candidates included in the combined motion information candidate list is 6. The difference is that the maximum number of combined motion information candidates included in the combined motion information candidate list is 6, and that only one merge candidate number is assigned to the bidirectional combined motion information candidate. Hereinafter, the difference between the reference direction determination unit 160 in the sixth embodiment and the first embodiment will be described. FIG. 6 shows the operation of the reference direction determination unit 160 of the sixth embodiment.
6 will be described.

基準方向決定部１６０は、第２結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の
数（ＮＣａｎｄｓ）、以下の処理を繰り返す（Ｓ３００からＳ３０５）。結合動き情報候
補のＬ０方向の有効性を検査する（Ｓ３０１）。結合動き情報候補のＬ０方向が有効であ
れば（Ｓ３０１のＹＥＳ）、基準方向をＬ０に設定して処理を終了する（Ｓ３０２）。結
合動き情報候補のＬ０方向が無効であれば（Ｓ３０１のＮＯ）、結合動き情報候補のＬ１
方向の有効性を検査する（Ｓ３０３）。結合動き情報候補のＬ１方向が有効であれば（Ｓ
３０３のＹＥＳ）、基準方向をＬ１に設定して処理を終了する（Ｓ３０４）。結合動き情
報候補のＬ１方向が無効であれば（Ｓ３０３のＮＯ）、次の候補を検査する（Ｓ３０５）
。なお、基準方向が設定できなければ、双方向結合動き情報候補は生成しない（Ｓ３０６
）。 The reference direction determination unit 160 repeats the following processing (S300 to S305) for the number of combined motion information candidates (NCands) included in the second combined motion information candidate list. The validity of the combined motion information candidate in the L0 direction is checked (S301). If the L0 direction of the combined motion information candidate is valid (YES in S301), the reference direction is set to L0 and the process ends (S302). If the L0 direction of the combined motion information candidate is invalid (NO in S301), the combined motion information candidate L1
The validity of the direction is checked (S303). If the L1 direction of the combined motion information candidate is valid (S
If YES in 303), the reference direction is set to L1 and the process ends (S304). If the L1 direction of the combined motion information candidate is invalid (NO in S303), the next candidate is examined (S305).
. If the reference direction cannot be set, no bidirectional combined motion information candidate is generated (S306).
).

実施の形態６の動画像復号装置の構成は、基準方向決定部１６０の機能を除いて実施の
形態１の動画像復号装置２００の構成と同一である。実施の形態６の動画像復号装置の基
準方向決定部１６０は実施の形態６の動画像符号化装置の基準方向決定部１６０と同一で
ある。 The configuration of the moving picture decoding apparatus according to the sixth embodiment is the same as that of the moving picture decoding apparatus 200 according to the first embodiment except for the function of the reference direction determination unit 160. The reference direction determination unit 160 of the moving picture decoding apparatus according to the sixth embodiment is the same as the reference direction determination unit 160 of the moving picture encoding apparatus according to the sixth embodiment.

（実施の形態６の効果）
実施の形態６では、結合動き情報候補リストに含まれる結合動き情報候補の予測方向に
よって基準方向をＬ０方向とするかＬ１方向するかを判定することで、双方向結合動き情
報候補が１つだけ有効である場合に、双方向結合動き情報候補の有効性を高め、双方向結
合動き情報候補の選択性を高めて符号化効率を向上させることができる。 (Effect of Embodiment 6)
In the sixth embodiment, only one bidirectional combined motion information candidate is determined by determining whether the reference direction is the L0 direction or the L1 direction based on the prediction direction of the combined motion information candidate included in the combined motion information candidate list. When it is effective, it is possible to increase the effectiveness of the bidirectional combined motion information candidate and increase the selectivity of the bidirectional combined motion information candidate to improve the encoding efficiency.

以上述べた実施の形態１から６の動画像符号化装置が出力する動画像の符号化ストリー
ムは、実施の形態１から６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。当該動画像符号化装置に対応する動画像復号装
置がこの特定のデータフォーマットの符号化ストリームを復号することができる。 The moving image encoded stream output from the moving image encoding apparatus according to the first to sixth embodiments described above is specified so that it can be decoded according to the encoding method used in the first to sixth embodiments. Data format. A moving picture decoding apparatus corresponding to the moving picture encoding apparatus can decode an encoded stream of this specific data format.

具体的には、双方向結合動き情報候補を示すマージインデックスや、候補番号管理テー
ブルを符号化ストリーム中に符号化している。また、双方向結合動き情報候補を示すマー
ジインデックスのみを符号化ストリーム中に符号化し、候補番号管理テーブルを動画像符
号装置と動画像復号装置で共有することで候補番号管理テーブルを符号化ストリーム中に
符号化しなくてもよい。 Specifically, a merge index indicating a bidirectional combined motion information candidate and a candidate number management table are encoded in an encoded stream. Also, only the merge index indicating the bidirectional combined motion information candidate is encoded in the encoded stream, and the candidate number management table is shared by the video encoding device and the video decoding device, so that the candidate number management table is included in the encoded stream. It does not have to be encoded.

動画像符号化装置と動画像復号装置の間で符号化ストリームをやりとりするために、有
線または無線のネットワークが用いられる場合、符号化ストリームを通信路の伝送形態に
適したデータ形式に変換して伝送してもよい。その場合、動画像符号化装置が出力する符
号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネット
ワークに送信する動画像送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ス
トリームに復元して動画像復号装置に供給する動画像受信装置とが設けられる。 When a wired or wireless network is used to exchange an encoded stream between a moving image encoding device and a moving image decoding device, the encoded stream is converted into a data format suitable for the transmission form of the communication path. It may be transmitted. In that case, a video transmission apparatus that converts the encoded stream output from the video encoding apparatus into encoded data in a data format suitable for the transmission form of the communication channel and transmits the encoded data to the network, and receives the encoded data from the network Then, a moving image receiving apparatus that restores the encoded stream and supplies the encoded stream to the moving image decoding apparatus is provided.

動画像送信装置は、動画像符号化装置が出力する符号化ストリームをバッファするメモ
リと、符号化ストリームをパケット化するパケット処理部と、パケット化された符号化デ
ータをネットワークを介して送信する送信部とを含む。動画像受信装置は、パケット化さ
れた符号化データをネットワークを介して受信する受信部と、受信された符号化データを
バッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成し、動
画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。 The moving image transmitting apparatus is a memory that buffers the encoded stream output from the moving image encoding apparatus, a packet processing unit that packetizes the encoded stream, and transmission that transmits the packetized encoded data via the network. Part. The moving image receiving apparatus generates a coded stream by packetizing the received data, a receiving unit that receives the packetized coded data via a network, a memory that buffers the received coded data, and packet processing. And a packet processing unit provided to the video decoding device.

以上の符号化および復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置
として実現することができるのは勿論のこと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒ
ｙ）やフラッシュメモリなどに記憶されているファームウェアや、コンピュータなどのソ
フトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウ
ェアプログラムをコンピュータなどで読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも
、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは
衛星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。 The above processing relating to encoding and decoding can be realized as a transmission, storage and reception device using hardware, as well as a ROM (Read Only Memory).
y), firmware stored in a flash memory or the like, or software such as a computer. The firmware program and software program can be recorded and provided on a computer-readable recording medium, provided from a server through a wired or wireless network, or provided as a data broadcast of terrestrial or satellite digital broadcasting. Is also possible.

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合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 based on the embodiments. The embodiments are exemplifications, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. .

上述した実施の形態１において、図２６のフローチャートを用いて、時間結合動き情報
候補リストの生成の動作を説明した。そのフローチャートでは、時間結合動き情報候補の
動きベクトルを算出する処理がある（Ｓ１６４）。時間結合動き情報候補は、候補ブロッ
クの動き情報で有効な予測方向である参照画像ＣｏｌＲｅｆＰｉｃと動きベクトルｍｖＣ
ｏｌを基準に、双方向の動き情報を算出する。候補ブロックの予測方向がＬ０方向もしく
はＬ１方向の単方向の場合には、その予測方向の参照画像と動きベクトルを基準として選
択する。候補ブロックの予測方向が双方向である場合には、Ｌ０方向或いはＬ１方向のい
ずれか一方の参照画像と動きベクトルを基準として選択する。双方向動き情報生成の基準
とする参照画像と動きベクトルが選択されたら、時間結合動き情報候補の動きベクトルを
算出する。 In the first embodiment described above, the operation of generating the time combination motion information candidate list has been described using the flowchart of FIG. In the flowchart, there is a process of calculating a motion vector of a temporally coupled motion information candidate (S164). The temporally combined motion information candidates are a reference image ColRefPic and a motion vector mvC, which are effective prediction directions in motion information of candidate blocks.
Bidirectional motion information is calculated based on ol. When the prediction direction of the candidate block is the unidirectional direction of the L0 direction or the L1 direction, it is selected based on the reference image and the motion vector in the prediction direction. When the prediction direction of the candidate block is bidirectional, the selection is made based on either the reference image in the L0 direction or the L1 direction and the motion vector. When a reference image and a motion vector as a reference for generating bidirectional motion information are selected, a motion vector of a temporally combined motion information candidate is calculated.

ここで、双方向動き情報生成の基準とする動きベクトルＣｏｌＭｖと参照画像ＣｏｌＲ
ｅｆＰｉｃからの時間結合動き情報候補の動きベクトルｍｖＬ０ｔ、ｍｖＬ１ｔの算出手
法について図６７を用いて説明する。 Here, the motion vector ColMv and the reference image ColR that are used as the basis for generating bidirectional motion information
A method of calculating the motion vectors mvL0t and mvL1t of the temporally combined motion information candidates from efPic will be described with reference to FIG.

ＣｏｌＰｉｃとＣｏｌＲｅｆＰｉｃの画像間距離をＣｏｌＤｉｓｔとし、時間結合動き
情報候補のＬ０方向の参照画像ＣｏｌＬ０Ｐｉｃと処理対象画像ＣｕｒＰｉｃの画像間距
離をＣｕｒＬ０Ｄｉｓｔ、時間結合動き情報候補のＬ１方向の参照画像ＣｏｌＬ１Ｐｉｃ
と処理対象画像ＣｕｒＰｉｃの画像間距離をＣｕｒＬ１Ｄｉｓｔとすると、ＣｏｌＭｖを
ＣｏｌＤｉｓｔとＣｕｒＬ０Ｄｉｓｔ、ＣｕｒＬ１Ｄｉｓｔの距離比率でスケーリングし
た下記式１の動きベクトルを、時間結合動き情報候補の動きベクトルとする。なお、画像
間距離の算出はＰＯＣを用いて行われ、正負の符号を有する。
ｍｖＬ０ｔ＝ｍｖＣｏｌ×ＣｕｒｒＬ０Ｄｉｓｔ／ＣｏｌＤｉｓｔ
ｍｖＬ１ｔ＝ｍｖＣｏｌ×ＣｕｒｒＬ１Ｄｉｓｔ／ＣｏｌＤｉｓｔ ・・・（式１）
なお、図６７のＣｏｌＰｉｃ、ＣｏｌＲｅｆＰｉｃ、ＣｏｌＬ０Ｐｉｃ、ＣｏｌＬ１Ｐ
ｉｃは一例であってこれ以外の関係であってもよい。 The distance between the images of ColPic and ColRefPic is ColDist, the distance between the reference images ColL0Pic of the L0 direction of the temporally combined motion information candidate and the image to be processed CurPic is CurL0Dist, and the reference image ColL1Pic of the temporally combined motion information candidate is L1 direction
Assuming that the distance between the images of the processing target image CurPic is CurL1Dist, a motion vector of the following formula 1 obtained by scaling ColMv with a distance ratio of ColDist to CurL0Dist and CurL1Dist is set as a motion vector of a time-coupled motion information candidate. The inter-image distance is calculated using POC and has a positive / negative sign.
mvL0t = mvCol × CurrL0Dist / ColDist
mvL1t = mvCol × CurrL1Dist / ColDist (Formula 1)
In FIG. 67, ColPic, ColRefPic, ColL0Pic, ColL1P
ic is an example, and other relationships may be used.

１００ 動画像符号化装置、 １０１ 予測ブロック画像取得部、 １０２ 減算部、
１０３ 予測誤差符号化部、 １０４ 符号列生成部、 １０５ 予測誤差復号部、
１０６ 動き補償部、 １０７ 加算部、 １０８ 動きベクトル検出部、 １０９ 動
き情報生成部、 １１０ フレームメモリ、 １１１ 動き情報メモリ、 １２０ 差分
ベクトル算出部、 １２１ 結合動き情報決定部、 １２２ 予測符号化モード決定部、
１３０ 予測ベクトル候補リスト生成部、 １３１ 予測ベクトル決定部、 １３２
減算部、 １４０ 結合動き情報候補生成部、 １４１ 結合動き情報選択部、 １５０
単方向動き情報候補リスト生成部、 １５１ 第１結合動き情報候補リスト削減部、
１５２ 双方向結合動き情報候補リスト生成部、 １５３ 第２結合動き情報候補リスト
削減部、 １５４ 候補番号管理テーブル変更部、 １５５ Ｌ０方向動き情報候補リス
ト生成部、 １５６ Ｌ１方向動き情報候補リスト生成部、 １６０ 基準方向決定部、
１６１ 基準方向動き情報決定部、 １６２ 逆方向動き情報決定部、 １６３ 双方
向動き情報決定部、 ２００ 動画像復号装置、 ２０１ 符号列解析部、 ２０２ 予
測誤差復号部、 ２０３ 加算部、 ２０４ 動き情報再生部、 ２０５ 動き補償部、
２０６ フレームメモリ、 ２０７ 動き情報メモリ、 ２１０ 符号化モード判定部
、 ２１１ 動きベクトル再生部、 ２１２ 結合動き情報再生部、 ２２０ 予測ベク
トル候補リスト生成部、 ２２１ 予測ベクトル決定部、 ２２２ 加算部、 ２３０
結合動き情報候補生成部、 ２３１ 結合動き情報選択部。 100 moving image encoding apparatus, 101 prediction block image acquisition unit, 102 subtraction unit,
103 prediction error encoding unit, 104 code string generation unit, 105 prediction error decoding unit,
106 motion compensation unit, 107 addition unit, 108 motion vector detection unit, 109 motion information generation unit, 110 frame memory, 111 motion information memory, 120 difference vector calculation unit, 121 combined motion information determination unit, 122 predictive coding mode determination unit ,
130 prediction vector candidate list generation unit, 131 prediction vector determination unit, 132
Subtraction unit, 140 combined motion information candidate generation unit, 141 combined motion information selection unit, 150
Unidirectional motion information candidate list generation unit, 151 first combined motion information candidate list reduction unit,
152 bidirectional combined motion information candidate list generation unit, 153 second combined motion information candidate list reduction unit, 154 candidate number management table change unit, 155 L0 direction motion information candidate list generation unit, 156 L1 direction motion information candidate list generation unit, 160 Reference direction determination unit,
161 reference direction motion information determination unit, 162 reverse direction motion information determination unit, 163 bidirectional motion information determination unit, 200 video decoding device, 201 code string analysis unit, 202 prediction error decoding unit, 203 addition unit, 204 motion information reproduction Part, 205 motion compensation part,
206 frame memory, 207 motion information memory, 210 encoding mode determination unit, 211 motion vector reproduction unit, 212 combined motion information reproduction unit, 220 prediction vector candidate list generation unit, 221 prediction vector determination unit, 222 addition unit, 230
A combined motion information candidate generation unit, 231 a combined motion information selection unit.

Claims (6)

動き補償予測を行う画像復号装置であって、
復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、
前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、
前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する選択候補生成部と、
を備え、
前記第１の動き情報取得部は、さらに、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得し、
前記第２の動き情報取得部は、さらに、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得し、
前記選択候補生成部は、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成し、
前記候補リスト生成部は、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、
前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記選択候補生成部により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする画像復号装置。 An image decoding apparatus that performs motion compensation prediction,
From a plurality of decoded blocks adjacent to the decoding target block, a plurality of blocks each having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information are selected, and the selected block A candidate list generating unit that generates a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information;
A first motion information acquisition unit that acquires first motion information in a first direction from a first candidate included in the candidates;
A second motion information acquisition unit that acquires second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate;
A selection candidate generating unit that generates a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information;
With
The first motion information acquisition unit further acquires third motion information in the first direction from the second candidate,
The second motion information acquisition unit further acquires fourth motion information in the second direction from the first candidate,
The selection candidate generating unit generates a second new candidate for motion information by combining the third motion information and the fourth motion information,
The candidate list generation unit includes motion information derived from motion information of a block of an image temporally different from an image including the decoding target block in the candidate list,
Generating a candidate list including one or more new candidates generated by the selection candidate generation unit so that the number of candidates does not exceed a set maximum number;
An image decoding apparatus characterized by that. 動き補償予測を行う画像復号方法であって、
復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成するステップと、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得するステップと、
前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得するステップと、
前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成するステップと、
前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得するステップと、
前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得するステップと、
前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成するステップと、
を有し、
前記候補リストを生成するステップにおいて、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、
前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成するステップにより生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする画像復号方法。 An image decoding method for performing motion compensation prediction,
From a plurality of decoded blocks adjacent to the decoding target block, a plurality of blocks each having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information are selected, and the selected block Generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information;
Obtaining first motion information in a first direction from a first candidate included in the candidates;
Obtaining second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate;
Combining the first motion information and the second motion information to generate a first new candidate for motion information;
Obtaining third motion information in the first direction from the second candidate;
Obtaining fourth motion information in the second direction from the first candidate;
Combining the third motion information and the fourth motion information to generate a second new candidate for motion information;
Have
In the step of generating the candidate list, the motion information derived from the motion information of the block of the image temporally different from the image including the decoding target block is included in the candidate list,
Generating a candidate list including one or more new candidates generated by the step of generating the new candidates so that the number of candidates does not exceed a set maximum number;
An image decoding method characterized by the above. 動き補償予測を行う画像復号プログラムであって、
復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する処理と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する処理と、
前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する処理と、
前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する処理と、
前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得する処理と、
前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得する処理と、
前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成する処理と、
をコンピュータに実行させ、
前記候補リストを生成する処理において、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、
前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成する処理により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする画像復号プログラム。 An image decoding program for performing motion compensation prediction,
From a plurality of decoded blocks adjacent to the decoding target block, a plurality of blocks each having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information are selected, and the selected block A process of generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from motion information;
A process of obtaining first motion information in a first direction from a first candidate included in the candidates;
A process of acquiring second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate;
A process for generating a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information;
Processing to obtain third motion information in the first direction from the second candidate;
Processing to obtain fourth motion information in the second direction from the first candidate;
A process of generating a second new candidate for motion information by combining the third motion information and the fourth motion information;
To the computer,
In the process of generating the candidate list, the motion information derived from the motion information of the block of the image temporally different from the image including the decoding target block is included in the candidate list,
Generating a candidate list including one or more new candidates generated by the process of generating the new candidates so that the number of candidates does not exceed a set maximum number;
An image decoding program characterized by the above. 動き補償予測を行う受信装置であって、
動画像が符号化された符号化データを受信する受信部と、
前記符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成するパケット処理部と、
前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する候補リスト生成部と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する第１の動き情報取得部と、
前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する第２の動き情報取得部と、
前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する選択候補生成部と、
を備え、
前記第１の動き情報取得部は、さらに、前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得し、
前記第２の動き情報取得部は、さらに、前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得し、
前記選択候補生成部は、前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成し、
前記候補リスト生成部は、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、
前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記選択候補生成部により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする受信装置。 A receiving device that performs motion compensation prediction,
A receiving unit that receives encoded data in which a moving image is encoded;
A packet processing unit that packet-processes the encoded data to generate an encoded stream;
Selecting a plurality of blocks each having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information from a plurality of decoded blocks adjacent to a decoding target block in the encoded stream; A candidate list generating unit that generates a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information of the selected block;
A first motion information acquisition unit that acquires first motion information in a first direction from a first candidate included in the candidates;
A second motion information acquisition unit that acquires second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate;
A selection candidate generating unit that generates a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information;
With
The first motion information acquisition unit further acquires third motion information in the first direction from the second candidate,
The second motion information acquisition unit further acquires fourth motion information in the second direction from the first candidate,
The selection candidate generating unit generates a second new candidate for motion information by combining the third motion information and the fourth motion information,
The candidate list generation unit includes motion information derived from motion information of a block of an image temporally different from an image including the decoding target block in the candidate list,
Generating a candidate list including one or more new candidates generated by the selection candidate generation unit so that the number of candidates does not exceed a set maximum number;
A receiving apparatus. 動き補償予測を行う受信方法であって、
動画像が符号化された符号化データを受信するステップと、
前記符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成するステップと、
前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成するステップと、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得するステップと、
前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得するステップと、
前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成するステップと、
前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得するステップと、
前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得するステップと、
前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成するステップと、
を有し、
前記候補リストを生成するステップにおいて、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、
前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成するステップにより生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする受信方法。 A reception method for performing motion compensation prediction,
Receiving encoded data in which a moving image is encoded;
Packetizing the encoded data to generate an encoded stream;
Selecting a plurality of blocks each having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information from a plurality of decoded blocks adjacent to a decoding target block in the encoded stream; Generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from motion information of the selected block;
Obtaining first motion information in a first direction from a first candidate included in the candidates;
Obtaining second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate;
Combining the first motion information and the second motion information to generate a first new candidate for motion information;
Obtaining third motion information in the first direction from the second candidate;
Obtaining fourth motion information in the second direction from the first candidate;
Combining the third motion information and the fourth motion information to generate a second new candidate for motion information;
Have
In the step of generating the candidate list, the motion information derived from the motion information of the block of the image temporally different from the image including the decoding target block is included in the candidate list,
Generating a candidate list including one or more new candidates generated by the step of generating the new candidates so that the number of candidates does not exceed a set maximum number;
A receiving method. 動き補償予測を行う受信プログラムであって、
動画像が符号化された符号化データを受信する処理と、
前記符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成する処理と、
前記符号化ストリームにおける復号対象ブロックに隣接する複数の復号済みのブロックから、動きベクトルの情報と参照画像の情報とを少なくとも含む動き情報をそれぞれ１つまたは２つ持つ複数のブロックを選択して、選択されたブロックの動き情報から、動き補償予測に用いる動き情報の候補を含む候補リストを生成する処理と、
前記候補に含まれる第１の候補から第１の方向の第１の動き情報を取得する処理と、
前記候補に含まれる前記第１の候補とは異なる第２の候補から前記第１の方向とは異なる第２の方向の第２の動き情報を取得する処理と、
前記第１の動き情報と前記第２の動き情報を組み合わせて、動き情報の第１の新たな候補を生成する処理と、
前記第２の候補から前記第１の方向の第３の動き情報を取得する処理と、
前記第１の候補から前記第２の方向の第４の動き情報を取得する処理と、
前記第３の動き情報と前記第４の動き情報とを組み合わせて、動き情報の第２の新たな候補を生成する処理と、
をコンピュータに実行させ、
前記候補リストを生成する処理において、前記復号対象ブロックを含む画像と時間的に異なる画像のブロックの動き情報から導出した動き情報を候補リストに含め、
前記候補の数が、設定された最大数を超えないように、前記新たな候補を生成処理により生成された１つ以上の新たな候補を含めた候補リストを生成する、
ことを特徴とする受信プログラム。 A receiving program for motion compensation prediction,
A process of receiving encoded data in which a moving image is encoded;
Processing to packetize the encoded data to generate an encoded stream;
Selecting a plurality of blocks each having one or two pieces of motion information including at least motion vector information and reference image information from a plurality of decoded blocks adjacent to a decoding target block in the encoded stream; A process for generating a candidate list including motion information candidates used for motion compensation prediction from the motion information of the selected block;
A process of obtaining first motion information in a first direction from a first candidate included in the candidates;
A process of acquiring second motion information in a second direction different from the first direction from a second candidate different from the first candidate included in the candidate;
A process for generating a first new candidate for motion information by combining the first motion information and the second motion information;
Processing to obtain third motion information in the first direction from the second candidate;
Processing to obtain fourth motion information in the second direction from the first candidate;
A process of generating a second new candidate for motion information by combining the third motion information and the fourth motion information;
To the computer,
In the process of generating the candidate list, the motion information derived from the motion information of the block of the image temporally different from the image including the decoding target block is included in the candidate list,
Generating a candidate list including one or more new candidates generated by the new candidate generation process so that the number of candidates does not exceed a set maximum number;
A receiving program characterized by the above.
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