JP6361847B2 - 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置および画像復号装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法等に関する。

一般に、画像符号化装置は、動画像を符号化する時、動画像が有する空間方向および時間方向の冗長性を削減することにより、動画像の情報量を圧縮する。この時、画像符号化装置は、空間方向の冗長性を削減する方法として、イントラ予測（面内予測、または、ピクチャ内予測とも呼ばれる）を用いる。また、画像符号化装置は、時間方向の冗長性を削減する方法として、インター予測（面間予測、または、ピクチャ間予測とも呼ばれる）を用いる。

例えば、画像符号化装置は、符号化対象ピクチャをインター予測で符号化する時、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方の符号化済みピクチャを参照ピクチャとして用いる。そして、画像符号化装置は、動き検出により動きベクトルを導出する。そして、画像符号化装置は、動きベクトルを用いて動き補償を実行することにより、予測画像データを生成する。そして、画像符号化装置は、生成された予測画像データと、符号化対象ピクチャの画像データとの差分を符号化することにより、時間方向の冗長性を取り除く。

また、画像符号化装置は、動き検出の際、符号化対象ピクチャ内の符号化対象ブロックと、参照ピクチャ内のブロックとの差分を算出する。この時、画像符号化装置は、参照ピクチャ内の複数のブロックのうち、最も差分の小さいブロックを参照ブロックと決定する。そして、画像符号化装置は、符号化対象ブロックおよび参照ブロックを用いて、動きベクトルを検出する。

既に標準化された動画像符号化方式であるＨ．２６４（非特許文献１）に係る画像符号化装置は、情報量の圧縮のため、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの３種類のピクチャタイプを用いる。

Ｈ．２６４に係る画像符号化装置は、Ｉピクチャをイントラ予測で符号化する。また、画像符号化装置は、Ｐピクチャをインター予測で符号化する。画像符号化装置は、Ｐピクチャの符号化の際、表示順で当該Ｐピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの１つのピクチャを参照する。すなわち、画像符号化装置は、片方向予測を用いて、Ｐピクチャを符号化する。

また、画像符号化装置は、Ｂピクチャをインター予測で符号化する。画像符号化装置は、Ｂピクチャの符号化の際、表示順で当該Ｂピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの２つのピクチャを参照する。すなわち、画像符号化装置は、双方向予測を用いて、Ｂピクチャを符号化する。

なお、双方向予測の表現は、前方および後方の両方から、それぞれ１つの参照ピクチャを参照して、画像データを予測することのみを意味する場合がある。また、双方向予測の表現は、前方および後方のいずれか一方から、２つの参照ピクチャを参照して、画像データを予測することも含む場合がある。後者の場合、双方向予測は、双予測と表現される場合もある。

また、ＢピクチャまたはＰピクチャにおける符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に予測動きベクトル指定モードまたはマージモードを用いることが検討されている（非特許文献２）。

ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｈ．２６４「Ａｄｖａｎｃｅｄ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒｉｃ ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ ｓｅｒｖｉｃｅｓ」、２０１０年３月 ＪＣＴ−ＶＣ"ＷＤ３：Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｒａｆｔ ３ ｏｆ Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ"， ＪＣＴＶＣ−Ｅ６０３， Ｍａｒｃｈ ２０１１．

しかしながら、上記非特許文献１および２における画像符号化方法および画像復号方法では、符号化効率が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、符号化効率の低下を抑えた画像符号化方法および画像復号方法を提供する。

本発明の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、符号化対象ピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記符号化対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、前記選択動きベクトルを用いて、前記符号化対象ブロックまたは当該符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する符号化ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記符号化対象ブロックが、前記符号化対象ピクチャに時間的に一致するピクチャを参照して符号化され、かつ、前記対応ブロックが、当該対応ブロックを含む対応ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明の画像符号化方法および画像復号方法は、符号化効率の低下を抑えることができる。

図１は、参照ピクチャリストを示す図である。 図２は、時間ダイレクトモードを示す図である。 図３は、符号化対象ブロックと隣接ブロックとの関係を示す図である。 図４は、予測動きベクトルの候補で構成されるリストを示す図である。 図５は、画像符号化装置の動作を示す図である。 図６は、画像復号装置の動作を示す図である。 図７は、画像符号化装置の動作を示す図である。 図８は、画像復号装置の動作を示す図である。 図９は、実施の形態１に係る画像符号化装置を示す構成図である。 図１０は、実施の形態１に係る画像符号化装置の主要な構成要素を示す構成図である。 図１１は、実施の形態１に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す図である。 図１２は、実施の形態１に係るｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを示す図である。 図１３は、実施の形態１に係る伸縮処理の第１例を示す図である。 図１４は、実施の形態１に係る伸縮処理の第２例を示す図である。 図１５は、実施の形態１に係る参照関係の第１例を示す図である。 図１６は、実施の形態１に係る参照関係の第２例を示す図である。 図１７は、実施の形態１に係る参照関係の第３例を示す図である。 図１８は、実施の形態１に係る参照関係の第４例を示す図である。 図１９は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。 図２０は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作の詳細を示すフローチャートである。 図２１は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作の変形例を示すフローチャートである。 図２２は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作の他の変形例を示すフローチャートである。 図２３は、実施の形態１に係る画像復号装置を示す構成図である。 図２４は、実施の形態１に係る画像復号装置の主要な構成要素を示す構成図である。 図２５は、実施の形態１に係る画像復号装置の動作を示すフローチャートである。 図２６は、実施の形態１に係る画像復号装置の動作の詳細を示すフローチャートである。 図２７は、実施の形態１に係る画像復号装置の動作の変形例を示すフローチャートである。 図２８は、実施の形態１に係る画像復号装置の動作の他の変形例を示すフローチャートである。 図２９は、実施の形態１に係る参照関係の第５例を示す図である。 図３０は、実施の形態１に係る参照関係の第６例を示す図である。 図３１は、実施の形態２に係る画像符号化装置を示す構成図である。 図３２は、実施の形態２に係る画像符号化装置の主要な構成要素を示す構成図である。 図３３は、実施の形態２に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す図である。 図３４は、実施の形態２に係るｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを示す図である。 図３５は、実施の形態２に係る伸縮処理の第１例を示す図である。 図３６は、実施の形態２に係る伸縮処理の第２例を示す図である。 図３７は、実施の形態２に係る参照関係の第１例を示す図である。 図３８は、実施の形態２に係る参照関係の第２例を示す図である。 図３９は、実施の形態２に係る参照関係の第３例を示す図である。 図４０は、実施の形態２に係る参照関係の第４例を示す図である。 図４１は、実施の形態２に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。 図４２は、実施の形態２に係る画像符号化装置の動作の詳細を示すフローチャートである。 図４３は、実施の形態２に係る画像符号化装置の動作の変形例を示すフローチャートである。 図４４は、実施の形態２に係る画像復号装置を示す構成図である。 図４５は、実施の形態２に係る画像復号装置の主要な構成要素を示す構成図である。 図４６は、実施の形態２に係る画像復号装置の動作を示すフローチャートである。 図４７は、実施の形態２に係る画像復号装置の動作の詳細を示すフローチャートである。 図４８は、実施の形態２に係る画像復号装置の動作の変形例を示すフローチャートである。 図４９は、実施の形態２に係る参照関係の第５例を示す図である。 図５０は、実施の形態２に係る参照関係の第６例を示す図である。 図５１は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図５２は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図５３は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図５４は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。 図５５は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図５６Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図５６Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図５７は、多重化データの構成を示す図である。 図５８は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図５９は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図６０は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図６１は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図６２は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図６３は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図６４は、映像データを識別するステップを示す図である。 図６５は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図６６は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図６７は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図６８は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図６９Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図６９Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した非特許文献１および２に関し、以下の問題が生じることを見出した。

上記非特許文献１の画像符号化装置は、インター予測の際、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャリストを生成する。画像符号化装置は、参照ピクチャリストにおいて、インター予測で参照される参照ピクチャに、参照ピクチャインデックスを割り当てる。なお、画像符号化装置は、Ｂピクチャの符号化の際、２つのピクチャを参照する。したがって、画像符号化装置は、２つの参照ピクチャリストＬ０、Ｌ１を保持する。

図１は、参照ピクチャリストの例を示す。図１に示された参照ピクチャリストＬ０、Ｌ１は、双方向予測における２つの参照ピクチャリストの例である。

画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ０において、表示順で２番目の参照ピクチャに、０の参照ピクチャインデックスを割り当てる。また、画像符号化装置は、表示順で１番目の参照ピクチャに、１の参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、画像符号化装置は、表示順で０番目の参照ピクチャに、２の参照ピクチャインデックスを割り当てる。つまり、画像符号化装置は、符号化対象ピクチャに表示順で近い順に、参照ピクチャインデックスを割り当てる。

一方、画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１において、表示順で２番目の参照ピクチャに、０の参照ピクチャインデックスを割り当てる。また、画像符号化装置は、表示順で１番目の参照ピクチャに、２の参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、画像符号化装置は、表示順で０番目の参照ピクチャに、１の参照ピクチャインデックスを割り当てる。

このように、画像符号化装置は、同じ参照ピクチャに対して、参照ピクチャリスト毎に異なる参照ピクチャインデックスを割り当ててもよい。また、画像符号化装置は、同じ参照ピクチャに対して、同じ参照ピクチャインデックスを割り当ててもよい。

また、参照ピクチャリストＬ０が、第１予測方向に対応し、参照ピクチャリストＬ１が、第２予測方向に対応してもよい。ここで、第１予測方向および第２予測方向は、それぞれ、前方および後方のいずれか一方であって、互いに異なる。典型的には、参照ピクチャリストＬ０が、表示順で符号化対象ピクチャの前方にある参照ピクチャを特定するために用いられる。そして、参照ピクチャリストＬ１が、表示順で符号化対象ピクチャの後方にある参照ピクチャを特定するために用いられる。

また、インター予測には、符号化対象ブロックの画像データを予測するための複数の符号化モードがある。符号化モードは、インター予測またはイントラ予測を示すだけではなく、インター予測またはイントラ予測に含まれる詳細なモードを示す場合がある。画像符号化装置は、複数の符号化モードから、符号化対象ブロックの画像データの予測に適用するための符号化モードを選択する。

例えば、画像符号化装置は、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある２つのピクチャを参照して予測画像を生成する双方向予測を符号化モードとして選択する。また、例えば、画像符号化装置は、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある１つのピクチャを参照して予測画像を生成する片方向予測を符号化モードとして選択する。また、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードと呼ばれる符号化モードを選択する。

図２は、時間ダイレクトモードを示す図である。図２は、時間ダイレクトモードで得られた動きベクトルを用いて、ピクチャＢ２の符号化対象ブロックを符号化する場合を示している。

この場合、画像符号化装置は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に用いられた動きベクトルｖｂを利用する。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、表示順でピクチャＢ２の後方の参照ピクチャであるピクチャＰ３内に含まれる。また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置は、符号化対象ブロックの位置に一致する。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルｖｂは、ピクチャＰ１を指し示している。

画像符号化装置は、動きベクトルｖｂに対して平行な２つの動きベクトルｖａ１、ｖａ２を用いて、前方の参照ピクチャであるピクチャＰ１と、後方の参照ピクチャであるピクチャＰ３との両方から、符号化対象ブロックに対応する２つの参照ブロックを特定する。そして、画像符号化装置は、双方向予測により、符号化対象ブロックを符号化する。

すなわち、画像符号化装置は、ピクチャＰ１については動きベクトルｖａ１を用い、ピクチャＰ３については動きベクトルｖａ２を用いる。そして、画像符号化装置は、２つの参照ブロックを特定し、双方向予測によって符号化対象ブロックを符号化する。

２つの動きベクトルｖａ１、ｖａ２は、動きベクトルｖｂに対して平行である。画像符号化装置は、３つのピクチャＰ１、Ｂ２、Ｐ３間の時間的な距離の比率に応じて、動きベクトルｖｂを伸縮することにより、２つの動きベクトルｖａ１、ｖａ２を取得する。

非特許文献２における予測動きベクトル指定モードを用いる画像符号化装置は、符号化対象ブロックに隣接する隣接ブロック等から、予測動きベクトルについての複数の候補を生成する。そして、画像符号化装置は、複数の候補から予測動きベクトルを選択する。

そして、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する。また、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルのインデックス（予測動きベクトルインデックスとも呼ばれる）をビットストリームに追加する。これにより、画像復号装置は、復号時に同一の予測動きベクトルを選択できる。

図３は、予測動きベクトル指定モードを説明するための図であって、符号化対象ブロックと隣接ブロックとの関係を示す図である。図３において、隣接ブロックＡは、符号化対象ブロックの左に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＢは、符号化対象ブロックの上に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＣは、符号化対象ブロックの右上に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＤは、符号化対象ブロックの左下に隣接する符号化済みブロックである。

隣接ブロックＡは、動きベクトルｍｖＡを有する。すなわち、隣接ブロックＡは、動きベクトルｍｖＡを用いて、符号化されている。また、隣接ブロックＢは、動きベクトルｍｖＢを有する。すなわち、隣接ブロックＢは、動きベクトルｍｖＢを用いて、符号化されている。また、隣接ブロックＣは、イントラ予測で符号化されている。したがって、隣接ブロックＣは、動きベクトルを有しない。また、隣接ブロックＤは、動きベクトルｍｖＤを有する。すなわち、隣接ブロックＤは、動きベクトルｍｖＤを用いて、符号化されている。

画像符号化装置は、複数の動きベクトルｍｖＡ、ｍｖＢ、ｍｖＤ等から、予測動きベクトルを選択する。また、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードによる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する場合がある。時間ダイレクトモードによる動きベクトルは、符号化対象ブロックについてのｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから得られる。

画像符号化装置は、複数の候補の中から、符号化対象ブロックの動きベクトルを最も効率よく符号化できる予測動きベクトルを選択する。例えば、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルに最も近い候補を予測動きベクトルとして選択する。そして、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルを表すインデックスをビットストリームに追加する。

より具体的には、例えば、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する際に、隣接ブロックＡの動きベクトルｍｖＡを予測動きベクトルとして選択する。そして、画像符号化装置は、複数のインデックス値のうち、動きベクトルｍｖＡを用いたことを示すインデックス値をビットストリームに追加する。これにより、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルの情報量を削減できる。

図４は、予測動きベクトルの候補で構成されるリストの例を示す。また、画像符号化装置は、利用できない候補（以下、利用不可候補と記載する）をリストから削除する。また、画像符号化装置は、他の候補と同じ値を有する候補（以下、重複候補）をリストから削除する。候補の数が減少することで、インデックスの符号量が減少する。

例えば、隣接ブロックがイントラ予測で符号化されたブロックである場合、当該隣接ブロックは動きベクトルを有していない。この場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックからは予測動きベクトルを得ることができない。そのため、この場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックについての候補をリストから削除する。

また、隣接ブロックが、スライスの外側、または、ピクチャの外側である場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックから予測動きベクトルを取得できない。また、隣接ブロックが、まだ符号化されていない場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックから予測動きベクトルを取得できない。このような場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックについての候補をリストから削除する。

図４の例では、隣接ブロックＣがイントラ予測で符号化されているため、３のインデックス値で特定される候補は、利用不可候補である。したがって、画像符号化装置は、リストから当該候補を削除する。

また、隣接ブロックＤの動きベクトルｍｖＤは、隣接ブロックＡの動きベクトルｍｖＡに一致している。したがって、４のインデックス値で特定される候補は、リストから削除される。最終的に、候補の数は３となる。

図５は、予測動きベクトル指定モードを用いる画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、画像符号化装置は、複数の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ８１）。対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。

次に、画像符号化装置は、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ８２）。次に、画像符号化装置は、リストから予測動きベクトルを選択する（Ｓ８３）。次に、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルに対応するインデックスを符号化する。また、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルと、動きベクトルとの差分を符号化する（Ｓ８４）。

図６は、予測動きベクトル指定モードを用いる画像復号装置の動作を示すフローチャートである。画像復号装置は、複数の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ９１）。

次に、画像復号装置は、リストから重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ９２）。次に、画像復号装置は、画像符号化装置によって符号化されたインデックスおよび差分を復号する（Ｓ９３）。画像復号装置は、復号されたインデックスによって予測動きベクトルを選択する（Ｓ９４）。そして、画像復号装置は、予測動きベクトルと差分とを加算することにより、動きベクトルを復元する。そして、画像復号装置は、復元された動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する。

ここで、マージモードについて説明する。

非特許文献２におけるマージモードを用いる画像符号化装置および画像復号装置は、上述の予測動きベクトルの代わりに、マージベクトルについての複数の候補を生成する。つまり、マージモードを用いる画像符号化装置は、符号化対象ブロックに隣接する隣接ブロック等から、マージベクトルについての複数の候補を生成する。そして、画像符号化装置は、複数の候補からマージベクトルを選択する。

そして、画像符号化装置は、選択されたマージベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する。すなわち、画像符号化装置は、符号化対象ブロックに隣接する隣接ブロック等から符号化対象ブロックへ、動きベクトルをマージ（コピー）し、マージされた動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する。画像符号化装置は、隣接ブロック等の動きベクトルを用いることにより、動きベクトルについての符号量および演算量を削減することができる。

また、画像符号化装置は、選択されたマージベクトルのインデックス（マージベクトルインデックスまたはマージブロックインデックスとも呼ばれる）をビットストリームに追加する。これにより、画像復号装置は、復号時に同一のマージベクトルを選択できる。

画像符号化装置は、図３に示す複数の動きベクトルｍｖＡ、ｍｖＢ、ｍｖＤ等から、マージベクトルを選択する。また、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードによる動きベクトルをマージベクトルとして選択する場合がある。時間ダイレクトモードによる動きベクトルは、符号化対象ブロックについてのｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから得られる。

画像符号化装置は、複数の候補の中から、符号化対象ブロックを最も効率よく符号化できるマージベクトルを選択する。例えば、画像符号化装置は、符号化対象ブロックに最も近い参照ブロックを指し示す候補をマージベクトルとして選択する。そして、画像符号化装置は、選択されたマージベクトルを表すインデックスをビットストリームに追加する。

より具体的には、例えば、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する際に、隣接ブロックＡの動きベクトルｍｖＡをマージベクトルとして選択する。そして、画像符号化装置は、複数のインデックス値のうち、動きベクトルｍｖＡを用いたことを示すインデックス値をビットストリームに追加する。これにより、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルの情報量を削減できる。

また、画像符号化装置は、マージベクトルの候補で構成されるリストを、図４に示すリストと同様に作成する。

図７は、マージモードを用いる画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、画像符号化装置は、複数の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ８１ｍ）。対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。

次に、画像符号化装置は、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ８２ｍ）。次に、画像符号化装置は、リストからマージベクトルを選択する（Ｓ８３ｍ）。次に、画像符号化装置は、選択されたマージベクトルに対応するインデックスを符号化する（Ｓ８４ｍ）。

図８は、マージモードを用いる画像復号装置の動作を示すフローチャートである。画像復号装置は、複数の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ９１ｍ）。

次に、画像復号装置は、リストから重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ９２ｍ）。次に、画像復号装置は、画像符号化装置によって符号化されたインデックスを復号する（Ｓ９３ｍ）。画像復号装置は、復号されたインデックスによってマージベクトルを選択する（Ｓ９４ｍ）。そして、画像復号装置は、選択されたマージベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する。

しかしながら、従来の予測動きベクトル指定モードでは、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されることが考慮されていない。例えば、ＭＶＣ（Ｍｕｌｔｉｖｉｅｗ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ：多視点映像符号化）に係る画像符号化装置は、ベースビューのピクチャを参照して、ノンベースビューのピクチャを符号化する場合がある。この時、参照関係を有する２つのピクチャ（ベースビューのピクチャ、および、ノンベースビューのピクチャ）は、時間的に一致する。

より具体的には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照ピクチャを用いて符号化され、かつ、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックと参照ピクチャとが、互いに異なるビューに属している場合がある。このような場合、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックに時間的に一致する参照ピクチャを用いて符号化される。

この場合、動きベクトルについて時間的な距離が０であるため、画像符号化装置は、時間的な距離に基づいて、動きベクトルを伸縮することができない。したがって、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードによる動きベクトルを取得することができない。そのため、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合、画像符号化装置は、特殊なフラグ等により動作を切り替える必要がある。しかし、特殊なフラグ等による動作の切り替えは、符号化効率の観点からも、非効率である。マージモードについても、予測動きベクトル指定モードと同様の問題が生じる。

そこで、本発明は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合も、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができ、その結果、符号化効率の低下を抑えた画像符号化方法を提供する。また、本発明は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合も、マージするための動きベクトルをリストから適切に選択することができ、その結果、符号化効率の低下を抑えた画像符号化方法を提供する。

つまり、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、符号化対象ピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記符号化対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、前記選択動きベクトルを用いて、前記符号化対象ブロックまたは当該符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する符号化ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記対応ブロックおよび前記符号化対象ブロックのうちの一方である特定ブロックが、当該特定ブロックを含む特定ピクチャに時間的に一致する、前記特定ピクチャと異なる他ピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する。

これにより、ブロック（対応ブロックまたは符号化対象ブロック）が当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される場合でも、動きベクトルをリストから適切に選択することができる。その結果、特殊なフラグ等により動作を切り替える必要がなく、符号化効率の低下を抑えることができる。

また、前記符号化ステップでは、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルと、前記選択動きベクトルである予測動きベクトルとの差分を符号化することによって、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルを符号化し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記対応ブロックが、当該対応ブロックの動きベクトルを用いて、前記対応ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して符号化されている場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、対応ブロックが当該対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されている場合でも、予測動きベクトル指定モードに用いられる予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記符号化ステップでは、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルと、前記選択動きベクトルである予測動きベクトルとの差分を符号化することによって、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルを符号化し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記符号化対象ブロックが、当該符号化対象ブロックの前記動きベクトルを用いて、前記符号化対象ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、符号化対象ブロックが当該符号化対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される場合でも、予測動きベクトル指定モードに用いられる予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記符号化ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記差分を符号化することなく、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルを符号化してもよい。

これにより、リストに動きベクトルが全くない場合でも、符号化対象ブロックの動きベクトルを適切に符号化することができる。

また、前記符号化ステップでは、前記選択動きベクトルを前記符号化対象ブロックにマージし、マージされた前記選択動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記対応ブロックが、当該対応ブロックの動きベクトルを用いて、前記対応ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して符号化されている場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、対応ブロックが当該対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されている場合でも、マージモードに用いられる動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記符号化ステップでは、前記選択動きベクトルを前記符号化対象ブロックにマージし、マージされた前記動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記符号化対象ブロックが、当該符号化対象ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、符号化対象ブロックが当該符号化対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されている場合でも、マージモードに用いられる動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記符号化ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記選択動きベクトルの代わりに、動き検出により検出された動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記動き検出により検出された前記動きベクトルを符号化してもよい。

これにより、リストに動きベクトルが全くない場合でも、符号化対象ブロックを適切に符号化することができる。

また、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックが前記他ピクチャを参照して符号化されない場合、前記対応ブロックから、前記対応ブロックを符号化する時に参照されたピクチャまでの時間的な距離と、前記符号化対象ブロックから、前記符号化対象ブロックを符号化する時に参照されるピクチャまでの時間的な距離との比を用いて、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮して、伸縮された前記動きベクトルを前記リストに追加してもよい。

また、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックが、当該特定ブロックを含むビューとは異なるビューに含まれる前記他ピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、複数のピクチャをブロック毎に復号する画像復号方法であって、復号対象ピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記復号対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、前記選択動きベクトルを用いて、前記復号対象ブロックまたは当該復号対象ブロックの動きベクトルを復号する復号ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記対応ブロックおよび前記復号対象ブロックのうちの一方である特定ブロックが、当該特定ブロックを含む特定ピクチャに時間的に一致する、前記特定ピクチャと異なる他ピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する。

これにより、ブロック（対応ブロックまたは復号対象ブロック）が当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合でも、動きベクトルをリストから適切に選択することができる。その結果、特殊なフラグ等により動作を切り替える必要がなく、符号化効率の低下を抑えたビットストリームを適切に復号することができる。

また、前記復号ステップでは、前記復号対象ブロックの動きベクトルと、前記選択動きベクトルである予測動きベクトルとの差分を復号し、復号された前記差分と前記予測動きベクトルとを加算することによって、前記復号対象ブロックの前記動きベクトルを復号し、復号された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記対応ブロックが、当該対応ブロックの動きベクトルを用いて、前記対応ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して復号されている場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、対応ブロックが当該対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されている場合でも、予測動きベクトル指定モードに用いられる予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記復号ステップでは、前記復号対象ブロックの動きベクトルと、前記選択動きベクトルである予測動きベクトルとの差分を復号し、復号された前記差分と前記予測動きベクトルとを加算することによって、前記復号対象ブロックの前記動きベクトルを復号し、復号された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記復号対象ブロックが、当該復号対象ブロックの前記動きベクトルを用いて、前記復号対象ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、復号対象ブロックが当該復号対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合でも、予測動きベクトル指定モードに用いられる予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記復号ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記差分を復号することなく、前記復号対象ブロックの前記動きベクトルを復号してもよい。

これにより、リストに動きベクトルが全くない場合でも、復号対象ブロックの動きベクトルを適切に復号することができる。

また、前記復号ステップでは、前記選択動きベクトルを前記復号対象ブロックにマージし、マージされた前記選択動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記対応ブロックが、当該対応ブロックの動きベクトルを用いて、前記対応ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して復号されている場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、対応ブロックが当該対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されている場合でも、マージモードに用いられる動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記復号ステップでは、前記選択動きベクトルを前記復号対象ブロックにマージし、マージされた前記選択動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号し、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックである前記復号対象ブロックが、当該復号対象ブロックを含む前記特定ピクチャに時間的に一致する前記他ピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

これにより、復号対象ブロックが当該復号対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号されている場合でも、マージモードに用いられる動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

また、前記復号ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記復号対象ブロックの動きベクトルを復号し、前記選択動きベクトルの代わりに、復号された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号してもよい。

これにより、リストに動きベクトルが全くない場合でも、復号対象ブロックを適切に復号することができる。

また、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックが前記他ピクチャを参照して復号されない場合、前記対応ブロックから、前記対応ブロックを復号する時に参照されたピクチャまでの時間的な距離と、前記復号対象ブロックから、前記復号対象ブロックを復号する時に参照されるピクチャまでの時間的な距離との比を用いて、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮して、伸縮された前記動きベクトルを前記リストに追加してもよい。

また、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記特定ブロックが、当該特定ブロックを含むビューとは異なるビューに含まれる前記他ピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加してもよい。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
図９は、本実施の形態に係る画像符号化装置を示す構成図である。図９に示された画像符号化装置は、符号化部１０１、インター予測制御部１２１およびピクチャタイプ決定部１２４を備える。また、符号化部１０１は、減算部１０２、直交変換部１０３、量子化部１０４、可変長符号化部１０５、逆量子化部１０６、逆直交変換部１０７、加算部１０８、ブロックメモリ１０９、イントラ予測部１１０、フレームメモリ１１１、インター予測部１１２およびスイッチ１１３を備える。

減算部１０２は、入力画像データから予測画像データを減算して、予測誤差データを出力する。直交変換部１０３は、予測誤差データに対し、画像領域から、周波数領域への変換を行う。量子化部１０４は、周波数領域に変換された予測誤差データに対し、量子化処理を行う。

逆量子化部１０６は、量子化部１０４により、量子化処理された予測誤差データに対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部１０７は、逆量子化処理された予測誤差データに対し、周波数領域から、画像領域への変換を行う。加算部１０８は、予測誤差データと予測画像データを加算して、再構築画像データを出力する。ブロックメモリ１０９は、再構築画像データをブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ１１１は、再構築画像データをフレーム単位で保存するためのメモリである。

イントラ予測部１１０は、ブロックメモリ１０９に保存されているブロック単位の再構築画像データを用いて、イントラ予測を実行する。これにより、イントラ予測部１１０は、符号化対象ブロックについての予測画像データを生成する。インター予測部１１２は、フレームメモリ１１１に保存されているフレーム単位の再構築画像データと、動き検出により導出した動きベクトルとを用いて、インター予測を実行する。これにより、インター予測部１１２は、符号化対象ブロックについての予測画像データを生成する。スイッチ１１３は、イントラ予測またはインター予測に符号化モードを切り替える。

ピクチャタイプ決定部１２４は、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャのいずれのピクチャタイプで入力画像データを符号化するかを決定し、ピクチャタイプ情報を生成する。

インター予測制御部１２１は、１以上の候補から、予測動きベクトルを選択する。インター予測制御部１２１で実行される処理については、後で詳細に述べる。

可変長符号化部１０５は、量子化処理された予測誤差データ、予測動きベクトルを示すインデックス、予測動きベクトルと動きベクトルとの差分（差分動きベクトルまたは差分ベクトルとも呼ばれる）、および、ピクチャタイプ情報等に対して、可変長符号化処理を行う。これにより、可変長符号化部１０５は、ビットストリームを生成する。

なお、図９は、本実施の形態に係る画像符号化装置の一例を示す構成図である。具体的な構成の態様は、図９に示された構成に限られない。例えば、ピクチャタイプが予め定められている場合、ピクチャタイプ決定部１２４は無くてもよい。また、符号化部１０１は、複数の構成要素で構成される必要はない。また、符号化部１０１は、周波数変換、量子化、逆周波数変換、逆量子化およびイントラ予測等を実行せずに、画像を符号化してもよい。

図１０は、図９に示された画像符号化装置の主要な構成要素を示す構成図である。図１０に示された画像符号化装置は、符号化部１０１およびインター予測制御部１２１を備える。また、インター予測制御部１２１は、追加部１３１および選択部１３２を備える。

追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する。すなわち、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するか否かを選択し、追加するとして選択された動きベクトルをリストに追加する。追加部１３１は、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの全てをリストに追加してもよいし、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの一部をリストに追加してもよい。

また、対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。具体的には、対応ブロックは、符号化対象ピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロックでもよい。また、対応ブロックは、符号化対象ピクチャとは異なる１以上のピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に一致するブロック、または符号化対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックでもよい。

選択部１３２は、リストから、予測動きベクトルを選択する。具体的には、選択部１３２は、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する。

符号化対象ブロックの動きベクトルは、予測動きベクトルと区別するために、カレント動きベクトル、または、現動きベクトルとも呼ばれる。また、対応ブロックの動きベクトル、隣接ブロックの動きベクトル、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルは、それぞれ、対応動きベクトル、隣接動きベクトル、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ動きベクトルとも呼ばれる。

符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する。また、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルと選択部１３２で選択された予測動きベクトルとの差分を符号化する。

これにより、画像符号化装置は、予測動きベクトルをリストから選択し、予測動きベクトルを動きベクトルの符号化に用いることができる。

図１１は、本実施の形態に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す図である。図１１には、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

例えば、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加する。そして、選択部１３２は、リストから動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを選択する。そして、符号化部１０１は、選択された動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎと、符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０との差分を符号化する。また、符号化部１０１は、選択された動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを示すインデックスを符号化する。これにより、動きベクトルＭｖＬ０の符号化効率が向上する。

図１２は、本実施の形態に係るｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを示す図である。図１２には、図１１と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図１１と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図１１と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌと動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、式１によって導出される。

sMvL0_Col=MvL0_Col*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL0_Col)-colPOC) ・・・（式１）

ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ｃｏｌＰＯＣは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌが得られる。

例えば、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮させることにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを取得する。そして、追加部１３１は、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌをリストに追加する。そして、選択部１３２は、リストから動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを選択する。

そして、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌと、符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０との差分を符号化する。また、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを示すインデックスを符号化する。これにより、動きベクトルＭｖＬ０の符号化効率が向上する。

図１３は、本実施の形態に係る伸縮処理の第１例を示す図である。本実施の形態に係る画像符号化装置は、時間ダイレクトモードと同様に、隣接ブロックの動きベクトルを伸縮して、予測動きベクトルとして用いてもよい。図１３は、隣接ブロックの動きベクトルの伸縮処理を示す。図１３には、図１１と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図１１と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図１１と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、図１１と同様に、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、図１１と同様に、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｎは、式２によって導出される。

sMvL0_N=MvL0_N*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL0_N)-curPOC) ・・・（式２）

ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎが得られる。

例えば、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮させることにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを取得する。そして、追加部１３１は、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加する。そして、選択部１３２は、リストから動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを選択する。

そして、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと、符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０との差分を符号化する。また、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを示すインデックスを符号化する。これにより、動きベクトルＭｖＬ０の符号化効率が向上する。

図１４は、本実施の形態に係る伸縮処理の第２例を示す図である。図１１、図１２、図１３では、参照ピクチャリストＬ０を用いる例が示されている。しかし、本実施の形態に係る画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１を用いる場合でも、同様に、対応ブロックの動きベクトルを予測動きベクトルとして用いることができる。

さらに、本実施の形態に係る画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１によるインター予測の動きベクトルを、参照ピクチャリストＬ０によるインター予測の予測動きベクトルとして用いてもよい。例えば、画像符号化装置は、後方向予測の動きベクトルを前方向予測の予測動きベクトルとして用いてもよい。図１４は、このような場合の例を示す。図１４には、図１１と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図１１と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図１１と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ１＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ１＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ１で指定された参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと動きベクトルＭｖＬ１＿Ｎとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｎは、式３によって導出される。

sMvL0_N=MvL1_N*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL1_N)-curPOC) ・・・（式３）

ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎが得られる。

このように予測方向が反対である場合でも、画像符号化装置は、動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルを予測動きベクトルとして用いることができる。

図１５は、本実施の形態に係る参照関係の第１例を示す図である。図１５には、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。２つのビューは、それぞれ、複数のピクチャで構成される。例えば、２つのビューは、視点の異なる２つの映像である。本実施の形態に係る画像符号化装置は、多視点映像を符号化するＭＶＣの機能を有していてもよい。

ＭＶＣの機能を有する画像符号化装置は、ベースビューのピクチャを参照して、ノンベースビューのピクチャを符号化することができる。画像符号化装置がベースビューのピクチャを参照してノンベースビューのピクチャを符号化する場合、参照されるピクチャの表示順と、符号化されるピクチャの表示順とは、一致する。

図１５には、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図１５の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式２に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、伸縮される必要がある。しかし、図１５の例では、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式２の分母が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１は、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該隣接ブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該隣接ブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２の分母が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１は、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２の分母が０になるため、追加部１３１は、当該隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

図１６は、本実施の形態に係る参照関係の第２例を示す図である。図１６には、図１５と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図１５と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図１５と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、図１５と同様に、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、図１５と同様に、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図１６の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式２に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、伸縮される必要がある。しかし、図１６の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式２の分子が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを適切に伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１は、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該隣接ブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該隣接ブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２の分子が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１は、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２の分子が０になるため、追加部１３１は、当該隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

図１７は、本実施の形態に係る参照関係の第３例を示す図である。図１７には、図１５と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図１５と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図１５と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図１７の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式１に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、伸縮される必要がある。しかし、図１７の例では、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式１の分母が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１の分母が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１の分母が０になるため、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

図１８は、本実施の形態に係る参照関係の第４例を示す図である。図１８には、図１７と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図１７と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図１７と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、図１７と同様に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、図１７と同様に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図１８の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式１に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、伸縮される必要がある。しかし、図１８の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式１の分子が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを適切に伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１の分子が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１の分子が０になるため、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

なお、図１５〜図１８において、参照ピクチャリストＬ０が用いられる場合が示されている。しかし、参照ピクチャリストＬ１が用いられる場合も同様である。また、参照ピクチャリストＬ１によるインター予測の動きベクトルが、参照ピクチャリストＬ０によるインター予測の予測動きベクトルとして用いられる場合も同様である。また、図１５〜図１８の例では、複数のビューが示されているが、画像符号化装置は、ＭＶＣの場合に限られず、１つのビューにおいて同様の処理を適用してもよい。

図１９は、図１０に示された画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ１１）。１以上の対応ブロックのそれぞれは、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に一致するブロック、あるいは符号化対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックである。

（ｉ）追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックが、対応ブロックの動きベクトルを用いて対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化された場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。（ｉｉ）追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、符号化対象ブロックが、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。追加部１３１は、（ｉ）および（ｉｉ）の２つの制限のうち、一方のみを適用してもよい。

次に、選択部１３２は、リストから、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する（Ｓ１２）。次に、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する。また、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルと、選択された予測動きベクトルとの差分を符号化する（Ｓ１３）。これにより、符号化対象ブロックおよび動きベクトルが符号化される。

図２０は、図１９に示された動作の詳細を示すフローチャートである。図２０には、図１９に示された追加処理（Ｓ１１）が、具体的に、示されている。

まず、追加部１３１は、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが、時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ２１）。そして、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、追加部１３１は、視差ベクトルをリストに追加する（Ｓ２２）。視差ベクトルは、視差の大きさと方向を示す動きベクトルである。例えば、視差ベクトルは、ベースビューにおけるピクチャと、ノンベースビューにおけるピクチャとの画像のずれを示す。

追加部１３１は、過去に用いられた視差ベクトルをリストに追加してもよい。すなわち、追加部１３１は、過去にベースビューが参照された時に用いられた動きベクトルをリストに追加してもよい。また、追加部１３１は、過去に用いられた視差ベクトルの平均等の統計によって、リストに追加するための視差ベクトルを算出してもよい。

一方、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ２１でＮｏ）、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ２３）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ２３でＮｏ）、追加部１３１は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ２４）。この時、追加部１３１は、対応ブロックの動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルをリストに追加してもよい。

次に、追加部１３１は、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ２５）。これにより、適切なリストが生成される。

なお、符号化部１０１は、視差ベクトルをヘッダに付加してもよい。例えば、符号化部１０１は、符号化ストリームの全体のヘッダに、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）として、視差ベクトルを付加してもよい。

また、符号化部１０１は、符号化ストリーム内のピクチャのヘッダに、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ：Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）として、視差ベクトルを付加してもよい。符号化部１０１は、符号化ストリーム内のスライスのヘッダに、スライスヘッダとして、視差ベクトルを付加してもよい。

また、追加部１３１は、視差ベクトルに限らず、所定のベクトルをリストに追加してもよい。そして、符号化部１０１は、符号化ストリームのヘッダに、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセットまたはスライスヘッダとして、所定のベクトルを付加してもよい。

図２１は、図１９に示された動作の変形例を示すフローチャートである。まず、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ３１）。

ここで、少なくとも１つの動きベクトルがリストに追加された場合（Ｓ３１でＹｅｓ）、選択部１３２は、予測動きベクトルをリストから選択するか否かを決定する（Ｓ３２）。この時、選択部１３２は、予測動きベクトルを選択してもよいし、選択しなくてもよい。例えば、選択部１３２は、符号化対象ブロックの動きベクトルに近い動きベクトルがリストに存在しない場合、リストから予測動きベクトルを選択しなくてもよい。

予測動きベクトルが選択された場合（Ｓ３２でＹｅｓ）、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する。また、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルと、選択された予測動きベクトルとの差分を符号化する（Ｓ３３）。

動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２でＮｏ）、予測動きベクトルの大きさが０であるとみなされる。すなわち、符号化対象ブロックの動きベクトルと、予測動きベクトルとの差分は、符号化対象ブロックの動きベクトルに等しいとみなされる。

この場合、予測動きベクトルが選択された場合と同様に、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する。一方、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを差分として符号化する（Ｓ３４）。これにより、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２でＮｏ）でも、画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。

なお、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２でＮｏ）、予測動きベクトルは、予め定められた動きベクトルであるとみなされてもよい。

なお、本実施の形態では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１は、当該対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、図２２に示すようなフローにより、当該対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

具体的には、図２２に示すように、追加部１３１は、符号化対象ブロックと符号化対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致するかどうかを判定する（Ｓ１０１）。そして、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ１０１でＹｅｓ）、追加部１３１は、対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加する（Ｓ１０２）。一方、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ１０１でＮｏ）、追加部１３１は、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致するかどうかを判定する（Ｓ１０３）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致する場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、追加部１３１は、対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加する（Ｓ１０２）。一方、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ１０３でＮｏ）、追加部１３１は、対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行ってリストに追加する（Ｓ１０４）。なお、図２２において、ステップＳ１０１とステップＳ１０３の判定処理はどちらを先に行うようにしても構わない。

以上のように、画像符号化装置は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合でも、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。上述では、画像符号化装置が示されているが、画像復号装置も、同様の手順で、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

図２３は、本実施の形態に係る画像復号装置を示す構成図である。図２３に示された画像復号装置は、復号部２０１およびインター予測制御部２２１を備える。復号部２０１は、可変長復号部２０５、逆量子化部２０６、逆直交変換部２０７、加算部２０８、ブロックメモリ２０９、イントラ予測部２１０、フレームメモリ２１１、インター予測部２１２およびスイッチ２１３を備える。

可変長復号部２０５は、入力されたビットストリームに対し、可変長復号処理を行い、ピクチャタイプ情報、予測動きベクトルインデックス、予測誤差データ等を復号する。逆量子化部２０６は、予測誤差データに対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部２０７は、逆量子化処理を行った予測誤差データを、周波数領域から、画像領域へ変換する。加算部２０８は、予測画像データと、予測誤差データとを加算することにより、復号画像データを生成する。

ブロックメモリ２０９は、復号画像データを、ブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ２１１は、復号画像データをフレーム単位で保存するためのメモリである。

イントラ予測部２１０は、ブロックメモリに保存されているブロック単位の復号画像データを用いて、イントラ予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。インター予測部２１２は、フレームメモリに保存されているフレーム単位の復号画像データを用いて、インター予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。スイッチ２１３は、イントラ予測またはインター予測に符号化モードを切り替える。

インター予測制御部２２１は、リストから予測動きベクトルを選択する。インター予測制御部２２１で実行される処理は、符号化側のインター予測制御部１２１で実行される処理と同様である。つまり、上述の符号化処理において、符号化の部分を復号に変更することにより、インター予測制御部２２１が実現される。なお、インター予測制御部２２１は、可変長復号部２０５によって復号されたインデックスを用いて、リストから予測動きベクトルを選択する。

図２３には、本実施の形態に係る画像復号装置の構成の一例が示されているが、具体的な構成の態様は、図２３に示された構成に限られない。例えば、復号部２０１は、複数の構成要素で構成される必要はない。また、復号部２０１は、逆周波数変換、逆量子化およびイントラ予測等を実行せずに、画像を復号してもよい。

図２４は、図２３に示された画像復号装置の主要な構成要素を示す構成図である。図２４に示された画像復号装置は、復号部２０１およびインター予測制御部２２１を備える。また、インター予測制御部２２１は、追加部２３１および選択部２３２を備える。

追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する。すなわち、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するか否かを選択し、追加するとして選択された動きベクトルをリストに追加する。追加部２３１は、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの全てをリストに追加してもよいし、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの一部をリストに追加してもよい。

また、対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。具体的には、対応ブロックは、復号対象ピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に隣接するブロックでもよい。また、対応ブロックは、復号対象ピクチャとは異なる１以上のピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に一致するブロック、または復号対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックでもよい。

選択部２３２は、リストから、予測動きベクトルを選択する。具体的には、選択部２３２は、復号対象ブロックの動きベクトルを復号する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する。復号対象ブロックの動きベクトルは、予測動きベクトルと区別するために、カレント動きベクトル、または、現動きベクトルとも呼ばれる。

復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルと、選択部２３２で選択された予測動きベクトルとの差分を復号する。そして、復号部２０１は、復号された差分と、選択部で選択された動きベクトルとを加算することにより復号対象ブロックの動きベクトルを取得する。そして、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する。

これにより、画像復号装置は、予測動きベクトルをリストから選択し、予測動きベクトルを動きベクトルの復号に用いることができる。

図２５は、図２４に示された画像復号装置の動作を示すフローチャートである。まず、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ４１）。１以上の対応ブロックのそれぞれは、復号対象ピクチャに含まれ復号対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に一致するブロック、あるいは復号対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックである。

（ｉ）追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックが、対応ブロックの動きベクトルを用いて対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号された場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。（ｉｉ）追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、復号対象ブロックが、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて復号対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。追加部２３１は、（ｉ）および（ｉｉ）の２つの制限のうち、一方のみを適用してもよい。

次に、選択部２３２は、リストから、復号対象ブロックの動きベクトルを復号する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する（Ｓ４２）。

次に、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルと、選択部２３２で選択された予測動きベクトルとの差分を復号する。そして、復号部２０１は、復号された差分と、選択部２３２で選択された動きベクトルとを加算することにより復号対象ブロックの動きベクトルを取得する。そして、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する（Ｓ４３）。これにより、復号対象ブロックが復号される。

図２６は、図２５に示された動作の詳細を示すフローチャートである。図２６には、図２５に示された追加処理（Ｓ４１）が、具体的に、示されている。

まず、追加部２３１は、復号対象ブロックとその参照ブロックとが、時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ５１）。そして、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ５１でＹｅｓ）、追加部２３１は、視差ベクトルをリストに追加する（Ｓ５２）。

追加部２３１は、過去に用いられた視差ベクトルをリストに追加してもよい。すなわち、追加部２３１は、過去にベースビューが参照された時に用いられた動きベクトルをリストに追加してもよい。また、追加部２３１は、過去に用いられた視差ベクトルの平均等の統計によって、リストに追加するための視差ベクトルを算出してもよい。

一方、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ５１でＮｏ）、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ５３）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ５３でＮｏ）、追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ５４）。この時、追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルをリストに追加してもよい。

次に、追加部２３１は、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ５５）。これにより、適切なリストが生成される。

なお、復号部２０１は、符号化ストリームに含まれるヘッダに付加された視差ベクトルを取得してもよい。例えば、復号部２０１は、符号化ストリームの全体のヘッダであるシーケンスパラメータセットから視差ベクトルを取得してもよい。また、復号部２０１は、符号化ストリームに含まれるピクチャのヘッダであるピクチャパラメータセットから、視差ベクトルを取得してもよい。復号部２０１は、符号化ストリームに含まれるスライスのヘッダであるスライスヘッダから、視差ベクトルを取得してもよい。

また、追加部２３１は、視差ベクトルに限らず、所定のベクトルをリストに追加してもよい。そして、復号部２０１は、符号化ストリームのヘッダ（シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセットまたはスライスヘッダ等）から、所定のベクトルを取得してもよい。

図２７は、図２５に示された動作の変形例を示すフローチャートである。まず、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ６１）。

ここで、少なくとも１つの動きベクトルがリストに追加された場合（Ｓ６１でＹｅｓ）、選択部２３２は、予測動きベクトルをリストから選択するか否かを決定する（Ｓ６２）。例えば、選択部２３２は、予測動きベクトルを示すインデックスが符号化されていない場合、すなわち、符号化ストリームにインデックスが存在しない場合、選択部２３２は、予測動きベクトルをリストから選択しない。

予測動きベクトルが選択された場合（Ｓ６２でＹｅｓ）、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルと、選択部２３２で選択された予測動きベクトルとの差分を復号する。そして、復号部２０１は、復号された差分と、選択部２３２で選択された動きベクトルとを加算することにより復号対象ブロックの動きベクトルを取得する。そして、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する（Ｓ６３）。

動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２でＮｏ）、予測動きベクトルの大きさが０であるとみなされる。すなわち、復号対象ブロックの動きベクトルと、予測動きベクトルとの差分は、復号対象ブロックの動きベクトルに等しいとみなされる。

この場合、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを差分として復号する。そして、復号部２０１は、復号された動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する（Ｓ６４）。これにより、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２でＮｏ）でも、画像復号装置は、問題なく動作を継続できる。

なお、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２でＮｏ）、予測動きベクトルは、予め定められた動きベクトルであるとみなされてもよい。

なお、本実施の形態では、復号対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、伸縮処理を発生させないために、追加部２３１は、当該対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。復号対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、図２８に示すようなフローにより、当該対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加することができ、符号化効率を向上したビットストリームを適切に復号できる。

具体的には、図２８に示すように、追加部２３１は、復号対象ブロックと復号対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致するかどうかを判定する（Ｓ２０１）。そして、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加する（Ｓ２０２）。一方、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ２０１でＮｏ）、追加部２３１は、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致するかどうかを判定する（Ｓ２０３）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致する場合（Ｓ２０３でＹｅｓ）、追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加する（Ｓ２０２）。一方、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ２０３でＮｏ）、追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行ってリストに追加する（Ｓ２０４）。なお、図２８において、ステップＳ２０１とステップＳ２０３の判定処理はどちらを先に行うようにしても構わない。

以上のように、画像復号装置は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合でも、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。

なお、上述では、対応ブロックの動きベクトルがリストに追加されている。しかし、複数の対応ブロックにおける複数の動きベクトルの平均値および中央値等が、リストに追加されてもよい。この場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、平均値および中央値等を算出して、リストに追加する。また、２つの追加部１３１、２３１は、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するような対応ブロックを除く複数の対応ブロックから、複数の動きベクトルの平均値および中央値等を算出してもよい。

また、上述では、処理対象ブロック（符号化対象ブロックまたは復号対象ブロック）と処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルをリストへ追加することが制限されている。あるいは、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルをリストへ追加することが制限されている。

しかし、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、かつ、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルを伸縮する必要がない。したがって、このような場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストへ追加してもよい。以下、このような場合の例を具体的に示す。

図２９は、実施の形態１に係る参照関係の第５例を示す図である。図２９には、図１５〜図１８と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

図２９の例では、処理対象ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０と、隣接ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎとが一致している。この場合、処理対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが一致している。したがって、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮する必要がない。したがって、この場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをそのままリストへ追加してもよい。

図３０は、実施の形態１に係る参照関係の第６例を示す図である。図３０には、図１５〜図１８と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

図３０の例では、処理対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが一致している。したがって、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮する必要がない。したがって、この場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌをそのままリストに追加してもよい。

図２９および図３０の例では、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致し、かつ、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致している。上述の通り、このような場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストへ追加してもよい。

（実施の形態２）
図３１は、本実施の形態に係る画像符号化装置を示す構成図である。図３１に示された画像符号化装置は、符号化部１０１ｍ、インター予測制御部１２１ｍおよびピクチャタイプ決定部１２４ｍを備える。また、符号化部１０１ｍは、減算部１０２ｍ、直交変換部１０３ｍ、量子化部１０４ｍ、可変長符号化部１０５ｍ、逆量子化部１０６ｍ、逆直交変換部１０７ｍ、加算部１０８ｍ、ブロックメモリ１０９ｍ、イントラ予測部１１０ｍ、フレームメモリ１１１ｍ、インター予測部１１２ｍおよびスイッチ１１３ｍを備える。

減算部１０２ｍは、入力画像データから予測画像データを減算して、予測誤差データを出力する。直交変換部１０３ｍは、予測誤差データに対し、画像領域から、周波数領域への変換を行う。量子化部１０４ｍは、周波数領域に変換された予測誤差データに対し、量子化処理を行う。

逆量子化部１０６ｍは、量子化部１０４ｍにより、量子化処理された予測誤差データに対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部１０７ｍは、逆量子化処理された予測誤差データに対し、周波数領域から、画像領域への変換を行う。加算部１０８ｍは、予測誤差データと予測画像データを加算して、再構築画像データを出力する。ブロックメモリ１０９ｍは、再構築画像データをブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ１１１ｍは、再構築画像データをフレーム単位で保存するためのメモリである。

イントラ予測部１１０ｍは、ブロックメモリ１０９ｍに保存されているブロック単位の再構築画像データを用いて、イントラ予測を実行する。これにより、イントラ予測部１１０ｍは、符号化対象ブロックについての予測画像データを生成する。インター予測部１１２ｍは、フレームメモリ１１１ｍに保存されているフレーム単位の再構築画像データと、動き検出により導出した動きベクトルとを用いて、インター予測を実行する。これにより、インター予測部１１２ｍは、符号化対象ブロックについての予測画像データを生成する。あるいは、インター予測部１１２ｍは、マージベクトルを用いて予測画像データを生成する。スイッチ１１３ｍは、イントラ予測またはインター予測に符号化モードを切り替える。

ピクチャタイプ決定部１２４ｍは、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャのいずれのピクチャタイプで入力画像データを符号化するかを決定し、ピクチャタイプ情報を生成する。

インター予測制御部１２１ｍは、１以上の候補から、マージベクトルを選択する。インター予測制御部１２１ｍで実行される処理については、後で詳細に述べる。

可変長符号化部１０５ｍは、量子化処理された予測誤差データ、マージベクトルを示すインデックス、および、ピクチャタイプ情報等に対して、可変長符号化処理を行う。これにより、可変長符号化部１０５ｍは、ビットストリームを生成する。なお、可変長符号化部１０５ｍは、マージベクトルが選択されなかった場合、動き検出により導出した動きベクトルを符号化する。

なお、図３１は、本実施の形態に係る画像符号化装置の一例を示す構成図である。具体的な構成の態様は、図３１に示された構成に限られない。例えば、ピクチャタイプが予め定められている場合、ピクチャタイプ決定部１２４ｍは無くてもよい。また、符号化部１０１ｍは、複数の構成要素で構成される必要はない。また、符号化部１０１ｍは、周波数変換、量子化、逆周波数変換、逆量子化およびイントラ予測等を実行せずに、画像を符号化してもよい。

図３２は、図３１に示された画像符号化装置の主要な構成要素を示す構成図である。図３２に示された画像符号化装置は、符号化部１０１ｍおよびインター予測制御部１２１ｍを備える。また、インター予測制御部１２１ｍは、追加部１３１ｍおよび選択部１３２ｍを備える。

追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する。すなわち、追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するか否かを選択し、追加するとして選択された動きベクトルをリストに追加する。追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの全てをリストに追加してもよいし、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの一部をリストに追加してもよい。

また、対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。具体的には、対応ブロックは、符号化対象ピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロックでもよい。また、対応ブロックは、符号化対象ピクチャとは異なる１以上のピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に一致するブロック、または符号化対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックでもよい。

選択部１３２ｍは、リストから、マージベクトルを選択する。具体的には、選択部１３２ｍは、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に用いられる動きベクトルをマージベクトルとして選択する。

符号化対象ブロックの動きベクトルは、カレント動きベクトル、または、現動きベクトルとも呼ばれる。また、対応ブロックの動きベクトル、隣接ブロックの動きベクトル、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルは、それぞれ、対応動きベクトル、隣接動きベクトル、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ動きベクトルとも呼ばれる。

符号化部１０１ｍは、選択部１３２ｍで選択されたマージベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する。すなわち、符号化部１０１ｍは、選択部１３２ｍで選択された動きベクトルを符号化対象ブロックにマージし、マージされた動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する。

これにより、画像符号化装置は、マージベクトルをリストから選択し、マージベクトルを符号化対象ブロックの符号化に用いることができる。

図３３は、本実施の形態に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す図である。図３３には、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

例えば、追加部１３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加する。そして、選択部１３２ｍは、リストから動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを選択する。そして、符号化部１０１ｍは、選択された動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを用いて符号化対象ブロックを符号化する。

すなわち、符号化部１０１ｍは、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０にマージし、マージされた動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを用いて符号化対象ブロックを符号化する。符号化部１０１ｍは、隣接ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎを符号化対象ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０にマージしてもよい。

また、符号化部１０１ｍは、選択された動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを示すインデックスを符号化する。これにより、符号化効率が向上する。

図３４は、本実施の形態に係るｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを示す図である。図３４には、図３３と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図３３と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３３と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌと動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、式１ｍによって導出される。

sMvL0_Col=MvL0_Col*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL0_Col)-colPOC)・・・（式１ｍ）

ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ｃｏｌＰＯＣは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌが得られる。

例えば、追加部１３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮させることにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを取得する。そして、追加部１３１ｍは、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌをリストに追加する。そして、選択部１３２ｍは、リストから動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを選択する。

そして、符号化部１０１ｍは、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて符号化対象ブロックを符号化する。

すなわち、符号化部１０１ｍは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮することにより得られた動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０にマージする。そして、符号化部１０１ｍは、マージされた動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて符号化対象ブロックを符号化する。

また、符号化部１０１ｍは、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを示すインデックスを符号化する。これにより、符号化効率が向上する。

図３５は、本実施の形態に係る伸縮処理の第１例を示す図である。本実施の形態に係る画像符号化装置は、時間ダイレクトモードと同様に、隣接ブロックの動きベクトルを伸縮して、マージベクトルとして用いてもよい。図３５は、隣接ブロックの動きベクトルの伸縮処理を示す。図３５には、図３３と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図３３と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３３と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、図３３と同様に、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、図３３と同様に、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｎは、式２ｍによって導出される。

sMvL0_N=MvL0_N*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL0_N)-curPOC) ・・・（式２ｍ）

ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎが得られる。

例えば、追加部１３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮させることにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを取得する。そして、追加部１３１ｍは、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加する。そして、選択部１３２ｍは、リストから動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを選択する。

そして、符号化部１０１ｍは、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを用いて符号化対象ブロックを符号化する。

すなわち、符号化部１０１ｍは、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮することにより得られた動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０にマージする。そして、符号化部１０１ｍは、マージされた動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを用いて符号化対象ブロックを符号化する。

また、符号化部１０１ｍは、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを示すインデックスを符号化する。これにより、符号化効率が向上する。

図３６は、本実施の形態に係る伸縮処理の第２例を示す図である。図３３、図３４、図３５では、参照ピクチャリストＬ０を用いる例が示されている。しかし、本実施の形態に係る画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１を用いる場合でも、同様に、対応ブロックの動きベクトルをマージベクトルとして用いることができる。

さらに、本実施の形態に係る画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１によるインター予測の動きベクトルを、参照ピクチャリストＬ０によるインター予測のマージベクトルとして用いてもよい。例えば、画像符号化装置は、後方向予測の動きベクトルを前方向予測のマージベクトルとして用いてもよい。図３６は、このような場合の例を示す。図３６には、図３３と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図３３と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３３と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ１＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ１＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ１で指定された参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと動きベクトルＭｖＬ１＿Ｎとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｎは、式３ｍによって導出される。

sMvL0_N=MvL1_N*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL1_N)-curPOC) ・・・（式３ｍ）

ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎが得られる。

このように予測方向が反対である場合でも、画像符号化装置は、動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルをマージベクトルとして用いることができる。

図３７は、本実施の形態に係る参照関係の第１例を示す図である。図３７には、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。２つのビューは、それぞれ、複数のピクチャで構成される。例えば、２つのビューは、視点の異なる２つの映像である。本実施の形態に係る画像符号化装置は、多視点映像を符号化するＭＶＣの機能を有していてもよい。

ＭＶＣの機能を有する画像符号化装置は、ベースビューのピクチャを参照して、ノンベースビューのピクチャを符号化することができる。画像符号化装置がベースビューのピクチャを参照してノンベースビューのピクチャを符号化する場合、参照されるピクチャの表示順と、符号化されるピクチャの表示順とは、一致する。

図３７には、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図３７の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式２ｍに従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、伸縮される必要がある。しかし、図３７の例では、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式２ｍの分母が０になるため、追加部１３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックから、マージベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該隣接ブロックによる動きベクトルは、選択部１３２ｍによって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２ｍの分母が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２ｍの分母が０になるため、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

図３８は、本実施の形態に係る参照関係の第２例を示す図である。図３８には、図３７と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図３７と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３７と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、図３７と同様に、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、図３７と同様に、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図３８の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式２ｍに従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、伸縮される必要がある。しかし、図３８の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式２ｍの分子が０になるため、追加部１３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを適切に伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックから、マージベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該隣接ブロックによる動きベクトルは、選択部１３２ｍによって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２ｍの分子が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式２ｍの分子が０になるため、追加部１３１ｍは、当該隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

図３９は、本実施の形態に係る参照関係の第３例を示す図である。図３９には、図３７と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図３７と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３７と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図３９の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式１ｍに従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、伸縮される必要がある。しかし、図３９の例では、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式１ｍの分母が０になるため、追加部１３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、マージベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルは、選択部１３２ｍによって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１ｍの分母が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１ｍの分母が０になるため、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

図４０は、本実施の形態に係る参照関係の第４例を示す図である。図４０には、図３９と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

動きベクトルＭｖＬ０は、図３９と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３９と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。

動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、図３９と同様に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、図３９と同様に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。

図４０の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式１ｍに従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、伸縮される必要がある。しかし、図４０の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式１ｍの分子が０になるため、追加部１３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを適切に伸縮することができない。

そこで、このような場合、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、マージベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルは、選択部１３２ｍによって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。なお、本実施の形態では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１ｍの分子が０になるため、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。例えば、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、式１ｍの分子が０になるため、追加部１３１ｍは、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。

なお、図３７〜図４０において、参照ピクチャリストＬ０が用いられる場合が示されている。しかし、参照ピクチャリストＬ１が用いられる場合も同様である。また、参照ピクチャリストＬ１によるインター予測の動きベクトルが、参照ピクチャリストＬ０によるインター予測のマージベクトルとして用いられる場合も同様である。また、図３７〜図４０の例では、複数のビューが示されているが、画像符号化装置は、ＭＶＣの場合に限られず、１つのビューにおいて同様の処理を適用してもよい。

図４１は、図３２に示された画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ１１ｍ）。１以上の対応ブロックのそれぞれは、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に一致するブロック、あるいは符号化対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックである。

（ｉ）追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックが、対応ブロックの動きベクトルを用いて対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化された場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。（ｉｉ）追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、符号化対象ブロックが、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。追加部１３１ｍは、（ｉ）および（ｉｉ）の２つの制限のうち、一方のみを適用してもよい。

次に、選択部１３２ｍは、リストから、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に用いられる動きベクトルをマージベクトルとして選択する（Ｓ１２ｍ）。次に、符号化部１０１ｍは、マージベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する（Ｓ１３ｍ）。すなわち、符号化部１０１ｍは、マージベクトルを符号化対象ブロックにマージし、マージベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する。これにより、符号化対象ブロックが符号化される。

図４２は、図４１に示された動作の詳細を示すフローチャートである。図４２には、図４１に示された追加処理（Ｓ１１ｍ）が、具体的に、示されている。

まず、追加部１３１ｍは、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが、時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ２１ｍ）。そして、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ２１ｍでＹｅｓ）、追加部１３１ｍは、視差ベクトルをリストに追加する（Ｓ２２ｍ）。視差ベクトルは、視差の大きさと方向を示す動きベクトルである。例えば、視差ベクトルは、ベースビューにおけるピクチャと、ノンベースビューにおけるピクチャとの画像のずれを示す。

追加部１３１ｍは、過去に用いられた視差ベクトルをリストに追加してもよい。すなわち、追加部１３１ｍは、過去にベースビューが参照された時に用いられた動きベクトルをリストに追加してもよい。また、追加部１３１ｍは、過去に用いられた視差ベクトルの平均等の統計によって、リストに追加するための視差ベクトルを算出してもよい。

一方、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ２１ｍでＮｏ）、追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ２３ｍ）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ２３ｍでＮｏ）、追加部１３１ｍは、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ２４ｍ）。この時、追加部１３１ｍは、対応ブロックの動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルをリストに追加してもよい。

次に、追加部１３１ｍは、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ２５ｍ）。これにより、適切なリストが生成される。

なお、符号化部１０１ｍは、視差ベクトルをヘッダに付加してもよい。例えば、符号化部１０１ｍは、符号化ストリームの全体のヘッダに、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）として、視差ベクトルを付加してもよい。

また、符号化部１０１ｍは、符号化ストリーム内のピクチャのヘッダに、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ：Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）として、視差ベクトルを付加してもよい。符号化部１０１ｍは、符号化ストリーム内のスライスのヘッダに、スライスヘッダとして、視差ベクトルを付加してもよい。

また、追加部１３１ｍは、視差ベクトルに限らず、所定のベクトルをリストに追加してもよい。そして、符号化部１０１ｍは、符号化ストリームのヘッダに、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセットまたはスライスヘッダとして、所定のベクトルを付加してもよい。

図４３は、図４１に示された動作の変形例を示すフローチャートである。まず、追加部１３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ３１ｍ）。

ここで、少なくとも１つの動きベクトルがリストに追加された場合（Ｓ３１ｍでＹｅｓ）、選択部１３２ｍは、マージベクトルをリストから選択するか否かを決定する（Ｓ３２ｍ）。この時、選択部１３２ｍは、マージベクトルを選択してもよいし、選択しなくてもよい。例えば、選択部１３２ｍは、符号化対象ブロックの動きベクトルに近い動きベクトルがリストに存在しない場合、リストからマージベクトルを選択しなくてもよい。

マージベクトルが選択された場合（Ｓ３２ｍでＹｅｓ）、符号化部１０１ｍは、選択されたマージベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する（Ｓ３３ｍ）。

動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１ｍでＮｏ）、または、マージベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２ｍでＮｏ）、符号化部１０１ｍは、動き検出等によって検出された動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する（Ｓ３４ｍ）。これにより、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１ｍでＮｏ）、または、マージベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２ｍでＮｏ）でも、画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。

なお、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１ｍでＮｏ）、または、マージベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２ｍでＮｏ）、マージベクトルは、予め定められた動きベクトルであるとみなされてもよい。

なお、本実施の形態では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、伸縮処理を発生させないために、追加部１３１ｍは、当該対応ブロックによる動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、図２２に示すようなフローにより、当該対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加することができ、符号化効率を向上させることができる。なお、本実施の形態では、追加部１３１ｍが、図２２に示すフローに含まれる各ステップを上記実施の形態１と同様に実行する。また、本実施の形態においても実施の形態１と同様に、図２２におけるステップＳ１０１とステップＳ１０３の判定処理はどちらを先に行うようにしても構わない。

以上のように、画像符号化装置は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合でも、マージベクトルをリストから適切に選択することができる。上述では、画像符号化装置が示されているが、画像復号装置も、同様の手順で、マージベクトルをリストから適切に選択することができる。

図４４は、本実施の形態に係る画像復号装置を示す構成図である。図４４に示された画像復号装置は、復号部２０１ｍおよびインター予測制御部２２１ｍを備える。復号部２０１ｍは、可変長復号部２０５ｍ、逆量子化部２０６ｍ、逆直交変換部２０７ｍ、加算部２０８ｍ、ブロックメモリ２０９ｍ、イントラ予測部２１０ｍ、フレームメモリ２１１ｍ、インター予測部２１２ｍおよびスイッチ２１３ｍを備える。

可変長復号部２０５ｍは、入力されたビットストリームに対し、可変長復号処理を行い、ピクチャタイプ情報、マージベクトルインデックス、予測誤差データ等を復号する。逆量子化部２０６ｍは、予測誤差データに対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部２０７ｍは、逆量子化処理を行った予測誤差データを、周波数領域から、画像領域へ変換する。加算部２０８ｍは、予測画像データと、予測誤差データとを加算することにより、復号画像データを生成する。

ブロックメモリ２０９ｍは、復号画像データを、ブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ２１１ｍは、復号画像データをフレーム単位で保存するためのメモリである。

イントラ予測部２１０ｍは、ブロックメモリに保存されているブロック単位の復号画像データを用いて、イントラ予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。インター予測部２１２ｍは、フレームメモリに保存されているフレーム単位の復号画像データを用いて、インター予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。スイッチ２１３ｍは、イントラ予測またはインター予測に符号化モードを切り替える。

インター予測制御部２２１ｍは、リストからマージベクトルを選択する。インター予測制御部２２１ｍで実行される処理は、符号化側のインター予測制御部１２１ｍで実行される処理と同様である。つまり、上述の符号化処理において、符号化の部分を復号に変更することにより、インター予測制御部２２１ｍが実現される。なお、インター予測制御部２２１ｍは、可変長復号部２０５ｍによって復号されたインデックスを用いて、リストからマージベクトルを選択する。

図４４には、本実施の形態に係る画像復号装置の構成の一例が示されているが、具体的な構成の態様は、図４４に示された構成に限られない。例えば、復号部２０１ｍは、複数の構成要素で構成される必要はない。また、復号部２０１ｍは、逆周波数変換、逆量子化およびイントラ予測等を実行せずに、画像を復号してもよい。

図４５は、図４４に示された画像復号装置の主要な構成要素を示す構成図である。図４５に示された画像復号装置は、復号部２０１ｍおよびインター予測制御部２２１ｍを備える。また、インター予測制御部２２１ｍは、追加部２３１ｍおよび選択部２３２ｍを備える。

追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する。すなわち、追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するか否かを選択し、追加するとして選択された動きベクトルをリストに追加する。追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの全てをリストに追加してもよいし、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの一部をリストに追加してもよい。

また、対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。具体的には、対応ブロックは、復号対象ピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に隣接するブロックでもよい。また、対応ブロックは、復号対象ピクチャとは異なる１以上のピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に一致するブロック、または復号対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックでもよい。

選択部２３２ｍは、リストから、マージベクトルを選択する。具体的には、選択部２３２ｍは、復号対象ブロックを復号する時に用いられる動きベクトルをマージベクトルとして選択する。復号対象ブロックの動きベクトルは、カレント動きベクトル、または、現動きベクトルとも呼ばれる。

復号部２０１ｍは、選択部２３２ｍで選択されたマージベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する。すなわち、復号部２０１ｍは、選択部２３２ｍで選択された動きベクトルを復号対象ブロックにマージし、マージされた動きベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する。

これにより、画像復号装置は、マージベクトルをリストから選択し、復号対象ブロックの復号に用いることができる。

図４６は、図４５に示された画像復号装置の動作を示すフローチャートである。まず、追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ４１ｍ）。１以上の対応ブロックのそれぞれは、復号対象ピクチャに含まれ復号対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に一致するブロック、あるいは復号対象ブロックに空間的に一致する位置の近傍にあるブロックである。

（ｉ）追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックが、対応ブロックの動きベクトルを用いて対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号された場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。（ｉｉ）追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、復号対象ブロックが、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて復号対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。追加部２３１ｍは、（ｉ）および（ｉｉ）の２つの制限のうち、一方のみを適用してもよい。

次に、選択部２３２ｍは、リストから、復号対象ブロックを復号する時に用いられる動きベクトルをマージベクトルとして選択する（Ｓ４２ｍ）。

次に、復号部２０１ｍは、選択部２３２ｍで選択されたマージベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する（Ｓ４３ｍ）。すなわち、復号部２０１ｍは、マージベクトルを復号対象ブロックにマージし、マージベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する。これにより、復号対象ブロックが復号される。

図４７は、図４６に示された動作の詳細を示すフローチャートである。図４７には、図４６に示された追加処理（Ｓ４１ｍ）が、具体的に、示されている。

まず、追加部２３１ｍは、復号対象ブロックとその参照ブロックとが、時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ５１ｍ）。そして、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ５１ｍでＹｅｓ）、追加部２３１ｍは、視差ベクトルをリストに追加する（Ｓ５２ｍ）。

追加部２３１ｍは、過去に用いられた視差ベクトルをリストに追加してもよい。すなわち、追加部２３１ｍは、過去にベースビューが参照された時に用いられた動きベクトルをリストに追加してもよい。また、追加部２３１ｍは、過去に用いられた視差ベクトルの平均等の統計によって、リストに追加するための視差ベクトルを算出してもよい。

一方、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ５１ｍでＮｏ）、追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ５３ｍ）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ５３ｍでＮｏ）、追加部２３１ｍは、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ５４ｍ）。この時、追加部２３１ｍは、対応ブロックの動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルをリストに追加してもよい。

次に、追加部２３１ｍは、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ５５ｍ）。これにより、適切なリストが生成される。

なお、復号部２０１ｍは、符号化ストリームに含まれるヘッダに付加された視差ベクトルを取得してもよい。例えば、復号部２０１ｍは、符号化ストリームの全体のヘッダであるシーケンスパラメータセットから視差ベクトルを取得してもよい。また、復号部２０１ｍは、符号化ストリームに含まれるピクチャのヘッダであるピクチャパラメータセットから、視差ベクトルを取得してもよい。復号部２０１ｍは、符号化ストリームに含まれるスライスのヘッダであるスライスヘッダから、視差ベクトルを取得してもよい。

また、追加部２３１ｍは、視差ベクトルに限らず、所定のベクトルをリストに追加してもよい。そして、復号部２０１ｍは、符号化ストリームのヘッダ（シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセットまたはスライスヘッダ等）から、所定のベクトルを取得してもよい。

図４８は、図４６に示された動作の変形例を示すフローチャートである。まず、追加部２３１ｍは、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ６１ｍ）。

ここで、少なくとも１つの動きベクトルがリストに追加された場合（Ｓ６１ｍでＹｅｓ）、選択部２３２ｍは、マージベクトルをリストから選択するか否かを決定する（Ｓ６２ｍ）。例えば、選択部２３２ｍは、マージベクトルを示すインデックスが符号化されていない場合、すなわち、符号化ストリームにインデックスが存在しない場合、選択部２３２ｍは、マージベクトルをリストから選択しない。

マージベクトルが選択された場合（Ｓ６２ｍでＹｅｓ）、復号部２０１ｍは、選択部２３２ｍで選択されたマージベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する（Ｓ６３ｍ）。

動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１ｍでＮｏ）、または、マージベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２ｍでＮｏ）、復号部２０１ｍは、復号対象ブロックの動きベクトルを復号する。そして、復号部２０１ｍは、復号された動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する（Ｓ６４ｍ）。これにより、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１ｍでＮｏ）、または、マージベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２ｍでＮｏ）でも、画像復号装置は、問題なく動作を継続できる。

なお、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１ｍでＮｏ）、または、マージベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２ｍでＮｏ）、マージベクトルは、予め定められた動きベクトルであるとみなされてもよい。

なお、本実施の形態では、復号対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、伸縮処理を発生させないために、追加部２３１ｍは、当該対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しないようにしたが、必ずしもこれには限らない。復号対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合、または、対応ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が０の場合は、図２８に示すようなフローにより、当該対応ブロックの動きベクトルを、伸縮処理を行わずにリストに追加するようにしても構わない。これにより、伸縮処理を発生させずに、問題なく動作を継続しながら、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加することができ、符号化効率を向上したビットストリームを適切に復号できる。なお、本実施の形態では、追加部２３１ｍが、図２８に示すフローに含まれる各ステップを上記実施の形態１と同様に実行する。また、本実施の形態においても実施の形態１と同様に、図２８におけるステップＳ２０１とステップＳ２０３の判定処理はどちらを先に行うようにしても構わない。

以上のように、画像復号装置は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合でも、マージベクトルをリストから適切に選択することができる。

なお、上述では、対応ブロックの動きベクトルがリストに追加されている。しかし、複数の対応ブロックにおける複数の動きベクトルの平均値および中央値等が、リストに追加されてもよい。この場合、画像符号化装置の追加部１３１ｍおよび画像復号装置の追加部２３１ｍは、平均値および中央値等を算出して、リストに追加する。また、２つの追加部１３１ｍ、２３１ｍは、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するような対応ブロックを除く複数の対応ブロックから、複数の動きベクトルの平均値および中央値等を算出してもよい。

また、上述では、処理対象ブロック（符号化対象ブロックまたは復号対象ブロック）と処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルをリストへ追加することが制限されている。あるいは、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルをリストへ追加することが制限されている。

しかし、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、かつ、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルを伸縮する必要がない。したがって、このような場合、画像符号化装置の追加部１３１ｍおよび画像復号装置の追加部２３１ｍは、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストへ追加してもよい。以下、このような場合の例を具体的に示す。

図４９は、実施の形態２に係る参照関係の第５例を示す図である。図４９には、図３７〜図４０と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

図４９の例では、処理対象ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０と、隣接ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎとが一致している。この場合、処理対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが一致している。したがって、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮する必要がない。したがって、この場合、画像符号化装置の追加部１３１ｍおよび画像復号装置の追加部２３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをそのままリストへ追加してもよい。

図５０は、実施の形態２に係る参照関係の第６例を示す図である。図５０には、図３７〜図４０と同様に、ベースビューとノンベースビューの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。

図５０の例では、処理対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが一致している。したがって、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮する必要がない。したがって、この場合、画像符号化装置の追加部１３１ｍおよび画像復号装置の追加部２３１ｍは、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌをそのままリストに追加してもよい。

図４９および図５０の例では、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致し、かつ、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致している。上述の通り、このような場合、画像符号化装置の追加部１３１ｍおよび画像復号装置の追加部２３１ｍは、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストへ追加してもよい。

以上、本発明に係る画像符号化装置および画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本発明に含まれる。

例えば、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

また、本発明は、画像符号化装置および画像復号装置として実現できるだけでなく、画像符号化装置および画像復号装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現できる。そして、本発明は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。

また、画像符号化装置および画像復号装置に含まれる複数の構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、画像符号化装置および画像復号装置に含まれる構成要素の集積回路化を行ってもよい。

なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。言い換えると、画像符号化装置および画像復号装置は、制御回路（control circuitry）と、当該制御回路に電気的に接続された（当該制御回路からアクセス可能な）記憶装置（storage）とを備える。制御回路は、専用のハードウェアおよびプログラム実行部の少なくとも一方を含む。また、記憶装置は、制御回路がプログラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。

ここで、上記各実施の形態の画像符号化装置などを実現するソフトウェアは、次のような画像符号化方法をコンピュータに実行させるプログラムである。すなわち、この画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、符号化対象ピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記符号化対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、前記選択動きベクトルを用いて、前記符号化対象ブロックまたは当該符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する符号化ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記対応ブロックおよび前記符号化対象ブロックのうちの一方である特定ブロックが、当該特定ブロックを含む特定ピクチャに時間的に一致する、前記特定ピクチャと異なる他ピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する。

また、上記各実施の形態の画像復号装置などを実現するソフトウェアは、次のような画像復号方法をコンピュータに実行させるプログラムである。すなわち、この画像復号方法は、複数のピクチャをブロック毎に復号する画像復号方法であって、復号対象ピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記復号対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、前記選択動きベクトルを用いて、前記復号対象ブロックまたは当該復号対象ブロックの動きベクトルを復号する復号ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記１以上の対応ブロックに含まれる対応ブロックごとに、前記対応ブロックおよび前記復号対象ブロックのうちの一方である特定ブロックが、当該特定ブロックを含む特定ピクチャに時間的に一致する、前記特定ピクチャと異なる他ピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する。

以上、一つまたは複数の態様に係る画像符号化装置および画像復号装置について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を各実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

（実施の形態３）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。

さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。

図５１は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。

このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。

しかし、コンテンツ供給システムex１００は図５１のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。

カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。

コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。

また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。

また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。

以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。

なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図５２に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。

図５３は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。

また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。

まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。

また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。

また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。

一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図５４に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。

以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。

図５５に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。

以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。

また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図５３に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。

図５６Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。

さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図５６Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。

電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。

携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。

さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。

データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。

多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。

データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。

また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。

このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。

また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。

（実施の形態４）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。

ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。

この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。

図５７は、多重化データの構成を示す図である。図５７に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。

多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。

図５８は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。

図５９は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図５９における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図５９の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。

図６０は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図６０下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。

また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。

図６１はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。

記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。

多重化データ情報ファイルは、図６２に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。

多重化データ情報は図６２に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。

ストリーム属性情報は図６３に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。

本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。

また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図６４に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により候補から参照ピクチャや動きベクトルを選択して復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。これは例えば、属性情報がＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠するものであることを示している場合であれば、複数候補から選択するのではなく、空間的又は時間的に隣接する周辺ブロックの動きベクトルから算出される動きベクトルを用いて復号を行う。

このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。

（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図６５に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。

例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。

なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。

また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。

なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。このようなプログラマブル・ロジック・デバイスは、典型的には、ソフトウェア又はファームウェアを構成するプログラムを、ロードする又はメモリ等から読み込むことで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法、又は動画像復号化方法を実行することができる。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

（実施の形態６）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。

この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図６６は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。

より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図６５のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図６５の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態４で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態４で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図６８のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。

図６７は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。

さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。

また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。

さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。

このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。

（実施の形態７）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。

この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図６９Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。

また、処理を一部共有化する他の例を図６９Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。

このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。

本発明に係る画像符号化方法および画像復号方法は、例えば、テレビジョン受像機、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。

１０１、１０１ｍ 符号化部
１０２、１０２ｍ 減算部
１０３、１０３ｍ 直交変換部
１０４、１０４ｍ 量子化部
１０５、１０５ｍ 可変長符号化部
１０６、１０６ｍ、２０６、２０６ｍ 逆量子化部
１０７、１０７ｍ、２０７、２０７ｍ 逆直交変換部
１０８、１０８ｍ、２０８、２０８ｍ 加算部
１０９、１０９ｍ、２０９、２０９ｍ ブロックメモリ
１１０、１１０ｍ、２１０、２１０ｍ イントラ予測部
１１１、１１１ｍ、２１１、２１１ｍ フレームメモリ
１１２、１１２ｍ、２１２、２１２ｍ インター予測部
１１３、１１３ｍ、２１３、２１３ｍ スイッチ
１２１、１２１ｍ、２２１、２２１ｍ インター予測制御部
１２４、１２４ｍ ピクチャタイプ決定部
１３１、１３１ｍ、２３１、２３１ｍ 追加部
１３２、１３２ｍ、２３２、２３２ｍ 選択部
２０１、２０１ｍ 復号部
２０５、２０５ｍ 可変長復号部

Claims (16)

1. 複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、
   符号化対象ピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記符号化対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、
   前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、
   前記選択動きベクトルを用いて、前記符号化対象ブロックまたは当該符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する符号化ステップとを含み、
   前記追加ステップでは、前記符号化対象ブロックが、前記符号化対象ピクチャに時間的に一致するピクチャを参照して符号化され、かつ、前記対応ブロックが、当該対応ブロックを含む対応ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する
   画像符号化方法。
2. 前記符号化ステップでは、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルと、前記選択動きベクトルである予測動きベクトルとの差分を符号化することによって、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルを符号化する、
   請求項１に記載の画像符号化方法。
3. 前記符号化ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記差分を符号化することなく、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルを符号化する
   請求項２に記載の画像符号化方法。
4. 前記符号化ステップでは、前記選択動きベクトルを前記符号化対象ブロックにマージし、マージされた前記選択動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化する、
   請求項１に記載の画像符号化方法。
5. 前記符号化ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記選択動きベクトルの代わりに、動き検出により検出された動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記動き検出により検出された前記動きベクトルを符号化する
   請求項４に記載の画像符号化方法。
6. 前記追加ステップでは、前記符号化対象ブロックが、前記符号化対象ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して符号化され、かつ、前記対応ブロックが、前記対応ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックから、前記対応ブロックを符号化する時に参照されたピクチャまでの時間的な距離と、前記符号化対象ブロックから、前記符号化対象ブロックを符号化する時に参照されるピクチャまでの時間的な距離との比を用いて、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮して、伸縮された前記動きベクトルを前記リストに追加する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
7. 前記追加ステップでは、前記符号化対象ブロックが、当該符号化対象ブロックを含むビューとは異なるビューに含まれるピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
8. 複数のピクチャをブロック毎に復号する画像復号方法であって、
   復号対象ピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記復号対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、
   前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、
   前記選択動きベクトルを用いて、前記復号対象ブロックまたは当該復号対象ブロックの動きベクトルを復号する復号ステップとを含み、
   前記追加ステップでは、前記復号対象ブロックが、前記復号対象ピクチャに時間的に一致するピクチャを参照して復号され、かつ、前記対応ブロックが、当該対応ブロックを含む対応ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する
   画像復号方法。
9. 前記復号ステップでは、前記復号対象ブロックの動きベクトルと、前記選択動きベクトルである予測動きベクトルとの差分を復号し、復号された前記差分と前記予測動きベクトルとを加算することによって、前記復号対象ブロックの前記動きベクトルを復号し、復号された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する、
   請求項８に記載の画像復号方法。
10. 前記復号ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記差分を復号することなく、前記復号対象ブロックの前記動きベクトルを復号する
    請求項９に記載の画像復号方法。
11. 前記復号ステップでは、前記選択動きベクトルを前記復号対象ブロックにマージし、マージされた前記選択動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する、
    請求項８に記載の画像復号方法。
12. 前記復号ステップでは、前記リストに動きベクトルが全く追加されなかった場合、前記復号対象ブロックの動きベクトルを復号し、前記選択動きベクトルの代わりに、復号された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する
    請求項１１に記載の画像復号方法。
13. 前記追加ステップでは、前記復号対象ブロックが、前記復号対象ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して復号され、かつ、前記対応ブロックが、前記対応ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックから、前記対応ブロックを復号する時に参照されたピクチャまでの時間的な距離と、前記復号対象ブロックから、前記復号対象ブロックを復号する時に参照されるピクチャまでの時間的な距離との比を用いて、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮して、伸縮された前記動きベクトルを前記リストに追加する
    請求項８〜１２のいずれか１項に記載の画像復号方法。
14. 前記追加ステップでは、前記復号対象ブロックが、当該復号対象ブロックを含むビューとは異なるビューに含まれるピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの前記動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する
    請求項８〜１３のいずれか１項に記載の画像復号方法。
15. 制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化装置であって、
    前記制御回路は、
    符号化対象ピクチャに含まれ、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記符号化対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、
    前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、
    前記選択動きベクトルを用いて、前記符号化対象ブロックまたは当該符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する符号化ステップとを実行し、
    前記追加ステップでは、前記符号化対象ブロックが、前記符号化対象ピクチャに時間的に一致するピクチャを参照して符号化され、かつ、前記対応ブロックが、当該対応ブロックを含む対応ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して符号化される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する
    画像符号化装置。
16. 制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、複数のピクチャをブロック毎に復号する画像復号装置であって、
    前記制御回路は、
    復号対象ピクチャに含まれ、復号対象ブロックに空間的に隣接するブロック、または、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ、前記復号対象ブロックに時間的に隣接するブロックである、１以上の対応ブロックのそれぞれの動きベクトルをリストに選択的に追加する追加ステップと、
    前記リストから動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する選択ステップと、
    前記選択動きベクトルを用いて、前記復号対象ブロックまたは当該復号対象ブロックの動きベクトルを復号する復号ステップとを実行し、
    前記追加ステップでは、前記復号対象ブロックが、前記復号対象ピクチャに時間的に一致するピクチャを参照して復号され、かつ、前記対応ブロックが、当該対応ブロックを含む対応ピクチャに時間的に一致しないピクチャを参照して復号される場合、前記対応ブロックの動きベクトルを伸縮せずに前記リストに追加する
    画像復号装置。

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