JP7286832B2 - 符号化装置および復号装置 - Google Patents

Description

本開示は、ビデオコーディングに関し、特に、参照フレームに基づいてカレントフレームを予測するインター予測機能を行う、動画像符号化および復号システム、構成要素、ならびに方法に関する。

ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）として知られるビデオコーディング規格は、ＪＣＴ－ＶＣ（Ｊｏｉｎｔ Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｔｅａｍ ｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）によって標準化されてきた。

ビデオコーディング技術は、Ｈ．２６１およびＭＰＥＧ－１から、Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＭＰＥＧ－ＬＡ、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、およびＨ．２６６／ＶＶＣ（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｅｃ）へ進歩している。この進歩に伴い、様々な用途において増え続けるデジタルビデオデータ量を処理するために、ビデオコーディング技術の改良および最適化を提供することが常に必要とされている。本開示は、ビデオコーディング、特に、参照フレームに基づくカレントフレームの予測を構築するインター予測機能における、さらなる進歩、改良、および最適化に関する。

符号化復号技術における処理負荷の削減および圧縮効率のさらなる改善に対して需要がある。

したがって、本開示は、処理負荷の削減および圧縮効率のさらなる改善を実現できる符号化装置、復号装置、符号化方法、および復号方法を提供する。

本開示の一態様は、インター予測を用いてピクチャ内の処理対象ブロックを符号化する符号化装置であって、当該符号化装置はプロセッサとメモリとを備え、当該プロセッサは、当該メモリを用いて、２つの参照ピクチャそれぞれに対応する動きベクトルを用いて動き補償を行うことにより２つの参照ピクチャから２つの予測画像を取得するステップと、２つの参照ピクチャから２つの予測画像に対応する２つの勾配画像を取得するステップと、対象ブロックを分割したサブブロックにおける２つの勾配画像と２つの予測画像とを用いてローカル動き検出値を導出するステップと、サブブロックのローカル動き検出値と２つの勾配画像と２つの予測画像とを用いて対象ブロックの最終予測画像を生成するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像符号化装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、予測サンプルの前記第１ブロックをパディングして、前記第１ブロックよりも大きい予測サンプルの第２ブロックを形成するステップと、予測サンプルの前記第２ブロックを用いて、少なくとも勾配を算出するステップと、少なくとも前記算出した勾配を用いて、前記カレントブロックを符号化するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像符号化装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、予測サンプルの前記第１ブロックをパディングして、前記第１ブロックよりも大きい予測サンプルの第２ブロックを形成するステップと、予測サンプルの前記第２ブロックを用いて補間処理を行うステップと、少なくとも前記補間処理の結果生じたブロックを用いて前記カレントブロックを符号化するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像符号化装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、前記カレントブロックに隣接する、予測サンプルの第２ブロックをパディングして、予測サンプルの第３ブロックを形成するステップと、少なくとも予測サンプルの前記第１ブロックと前記第３ブロックとを用いてＯＢＭＣ処理を行うステップと、少なくとも前記ＯＢＭＣ処理の結果生じたブロックを用いて、前記カレントブロックを符号化するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像符号化装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、少なくとも前記第１動きベクトルを用いて、ｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｅｓｈｉｎｇ（ＤＭＶＲ）処理により前記カレントブロックに対する第２動きベクトルを導出するステップと、前記第２動きベクトルを用いて前記カレントブロックに対し、パディング処理を含む補間処理を行うステップと、少なくとも前記補間処理の結果生じたブロックを用いて、前記カレントブロックを符号化するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像復号装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、予測サンプルの前記第１ブロックをパディングして、前記第１ブロックよりも大きい予測サンプルの第２ブロックを形成するステップと、予測サンプルの前記第２ブロックを用いて、少なくとも勾配を算出するステップと、少なくとも前記算出した勾配を用いて、前記カレントブロックを復号するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像復号装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、予測サンプルの前記第１ブロックをパディングして、前記第１ブロックよりも大きい予測サンプルの第２ブロックを形成するステップと、予測サンプルの前記第２ブロックを用いて補間処理を行うステップと、少なくとも前記補間処理の結果生じたブロックを用いて前記カレントブロックを復号するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像復号装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、前記カレントブロックに隣接する、予測サンプルの第２ブロックをパディングして、予測サンプルの第３ブロックを形成するステップと、少なくとも予測サンプルの前記第１ブロックと前記第３ブロックとを用いてＯＢＭＣ処理を行うステップと、少なくとも前記ＯＢＭＣ処理の結果生じたブロックを用いて、前記カレントブロックを復号するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、回路と、前記回路に接続されたメモリとを備えた画像復号装置が提供される。当該回路は、動作において、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含むステップであって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測するステップと、少なくとも前記第１動きベクトルを用いて、ｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｅｓｈｉｎｇ（ＤＭＶＲ）処理により前記カレントブロックに対する第２動きベクトルを導出するステップと、前記第２動きベクトルを用いて前記カレントブロックに対し、パディング処理を含む補間処理を行うステップと、少なくとも前記補間処理の結果生じたブロックを用いて、前記カレントブロックを復号するステップとを行う。

本開示の別の態様によると、画像符号化方法が提供される。当該画像符号化方法は、ここで説明されるような本開示の様々な態様に係るステップを行う画像符号化装置を有効にする。

本開示の別の態様によると、画像復号方法が提供される。当該画像復号方法は、ここで説明されるような本開示の様々な態様に係るステップを行う画像復号装置を有効にする。

これら包括的かつ具体的な実施の形態は、システム、方法、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などの媒体を用いて実現されてもよいし、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、および、媒体の組み合わせによって実現されてもよい。

本開示は、処理負荷の削減および圧縮効率のさらなる改善を実現できる符号化装置、復号装置、符号化方法、および復号方法を提供できる。

本開示の実施形態のいくつかの実施例により、符号化効率を改善し、符号化／復号処理を簡素化し、符号化／復号処理速度を加速し、適切なフィルタ、ブロックサイズ、動きベクトル、参照ピクチャ、参照ブロックなどの符号化および復号において用いられる適切なコンポーネント／動作を効率よく選択することができる。

開示された実施の形態のさらなる利益および利点は、明細書および図面から明らかになる。利益および／または利点は、様々な実施の形態ならびに明細書および図面の特徴によって個々に得られてもよく、このような利益および／または利点を１以上得るために、様々な実施の形態ならびに明細書および図面の特徴を全て設ける必要はない。

なお、包括的または具体的な実施の形態は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、記憶媒体、または、それら任意の組み合わせとして実装されてもよい。

図面において、同一の参照符号は、同様の構成要素を示す。図面における構成要素のサイズおよび相対位置は、必ずしもスケール通りには図示されていない。
図１は、実施の形態に係る符号化装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、ブロック分割の一例を示す図である。 図３は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。 図４Ａは、ＡＬＦ（アダプティブループフィルタ）で用いられるフィルタの形状の一例を示す図である。 図４Ｂは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図４Ｃは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図５Ａは、イントラ予測における６７個のイントラ予測モードを示す図である。 図５Ｂは、ＯＢＭＣ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｂｌｏｃｋ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理による予測画像補正処理の概要を説明するためのフローチャートである。 図５Ｃは、ＯＢＭＣ処理による予測画像補正処理の概要を説明するための概念図である。 図５Ｄは、ＦＲＵＣ（ｆｒａｍｅ ｒａｔｅ ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）の一例を示す図である。 図６は、動き軌道に沿う２つのブロック間でのパターンマッチング（バイラテラルマッチング）を説明するための図である。 図７は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング（テンプレートマッチング）を説明するための図である。 図８は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。 図９Ａは、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。 図９Ｂは、マージモードによる動きベクトル導出処理の概要を説明するための図である。 図９Ｃは、ＤＭＶＲ（ｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｅｓｈｉｎｇ）処理の概要を説明するための概念図である。 図９Ｄは、ＬＩＣ（ｌｏｃａｌ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理による輝度補正処理を用いた予測画像生成方法の概要を説明するための図である。 図１０は、実施の形態に係る復号装置の機能構成を示すブロック図である。 図１１は、他の実施の形態に係るインター予測処理を示すフローチャートである。 図１２は、図１１に示した実施の形態に係るインター予測を説明するために用いられる概念図である。 図１３は、図１１に示した実施の形態に係る勾配フィルタおよび動き補償フィルタの参照範囲の例を説明するために用いられる概念図である。 図１４は、図１１に示した実施の形態の変形例１に係る動き補償フィルタの参照範囲の例を説明するために用いられる概念図である。 図１５は、図１１に示した実施の形態の変形例１に係る勾配フィルタの参照範囲の例を説明するために用いられる概念図である。 図１６は、図１１に示した実施の形態の変形例２に係るローカル動き検出値を導出することにより参照される画素パターンの例を示す図である。 図１７は、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の一例を示すフローチャートである。 図１８Ａは、ピクチャおよび別のピクチャのピクチャオーダーカウントの例を示す概念図である。図１８Ａにおいて、ピクチャは、カレントピクチャとされてもよく、別のピクチャは、第１ピクチャまたは第２ピクチャとされてもよい。 図１８Ｂは、ピクチャおよび別のピクチャのピクチャオーダーカウントの別の例を示す概念図である。 図１８Ｃは、ピクチャおよび別のピクチャのピクチャオーダーカウントのさらに別の例を示す概念図である。 図１９Ａは、図１７に示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングするためのパディング方向の例を示す。 図１９Ｂは、図１７に示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングするためのパディング方向の別の例を示す。 図２０Ａは、図１７に示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングする処理の例を示す。 図２０Ｂは、図１７に示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングする処理の別の例を示す。 図２０Ｃは、図１７に示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングする処理の別の例を示す。 図２０Ｄは、図１７に示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングする処理のさらに別の例を示す。 図２１Ａは、ブロックに対する勾配フィルタの例を示す。 図２１Ｂは、ブロックに対する複数の勾配フィルタの例を示す。 図２１Ｃは、ブロックに対する勾配フィルタのさらに別の例を示す。 図２１Ｄは、ブロックに対する勾配フィルタのさらに別の例を示す。 図２２は、図１７に示すような例に係る画像符号化／復号方法の実施の形態を示すフローチャートである。 図２３は、図２２に示すような画像符号化／復号方法の実施の形態を示す概念図である。 図２４は、図１７に示すような例に係る画像符号化／復号方法の他の実施の形態を示すフローチャートである。 図２５は、図２４に示すような画像符号化／復号方法の実施の形態を示す概念図である。 図２６は、図２４および図２５に示すような画像符号化／復号方法の実施の形態におけるパディング処理によって生成されたブロックの例を示す。 図２７Ａは、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の別の代替例を示すフローチャートである。 図２７Ｂは、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の別の代替例を示すフローチャートである。 図２７Ｃは、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法のさらに別の代替例を示すフローチャートである。 図２８は、図２７Ａに示すような画像符号化／復号方法の実施の形態を示す概念図である。 図２９は、図２７Ｂに示すような画像符号化／復号方法の実施の形態を示す概念図である。 図３０は、図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の実施の形態を示す概念図である。 図３１は、カレントブロックの隣接ブロックの例を示す。 図３２Ａは、図２７Ａ、図２７Ｂ、および図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングする処理の例を示す。 図３２Ｂは、図２７Ａ、図２７Ｂ、および図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングする処理の別の例を示す。 図３２Ｃは、図２７Ａ、図２７Ｂ、および図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックをパディングする処理の別の例を示す。 図３３Ａは、図１７、図２２、図２４、図２７Ａ、図２７Ｂ、および、図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係るブロックをパディングするためのパディング方向の例を示す。 図３３Ｂは、図１７、図２２、図２４、図２７Ａ、図２７Ｂ、および、図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係るブロックをパディングするためのパディング方向の別の例を示す。 図３３Ｃは、図１７、図２２、図２４、図２７Ａ、図２７Ｂ、および、図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係るブロックをパディングするためのパディング方向の別の例を示す。 図３３Ｄは、図１７、図２２、図２４、図２７Ａ、図２７Ｂ、および、図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係るブロックをパディングするためのパディング方向のさらに別の例を示す。 図３４は、図１７、図２２、図２４、図２７Ａ、図２７Ｂ、および図２７Ｃに示すような画像符号化／復号方法の例に係る予測サンプルのブロックの代替例を示す。これらの代替例において、予測サンプルのブロックは、非矩形形状である。 図３５は、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の別の代替例を示すフローチャートである。 図３６は、図３５に示すような画像符号化／復号方法の実施の形態を示す概念図である。 図３７Ａは、図３５に示すような画像符号化／復号方法の例に係る、第２動きベクトルに応じて予測サンプルのブロックをパディングする処理の例を示す。 図３７Ｂは、図３５に示すような画像符号化／復号方法の例に係る、第２動きベクトルに応じて予測サンプルのブロックをパディングする処理の別の例を示す。 図３８は、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法のさらに別の代替例を示すフローチャートである。図３８のフローチャートは、ステップ３８０４におけるＤＭＶＲ（ｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｅｓｈｉｎｇ）処理がさらにパディング処理を含む点を除き、図３５のフローチャートと同様である。 図３９は、図３８に示すような画像符号化／復号方法の実施の形態を示す概念図である。 図４０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を示すブロック図である。 図４１は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す概念図である。 図４２は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す概念図である。 図４３は、ｗｅｂページの表示画面例を示す概念図である。 図４４は、ｗｅｂページの表示画面例を示す概念図である。 図４５は、スマートフォンの一例を示すブロック図である。 図４６は、スマートフォンの構成例を示すブロック図である。

以下、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。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、ステップの関係及び順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。したがって、以下の実施の形態に開示されているけれども、最も広い発明概念を定義する独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素と理解されてもよい。

以下では、符号化装置および復号化装置の実施の形態を説明する。実施の形態は、本開示の各態様で説明する処理および／または構成を適用可能な符号化装置および復号化装置の例である。処理および／または構成は、実施の形態とは異なる符号化装置および復号化装置においても実施可能である。例えば、実施の形態に対して適用される処理および／または構成に関して、例えば以下のいずれかを実施してもよい。

（１）本開示の各態様で説明する実施の形態の符号化装置または復号装置の複数の構成要素のうちいずれかは、本開示の各態様のいずれかで説明する他の構成要素に置き換えまたは組み合わせられてもよい。

（２）実施の形態の符号化装置または復号装置において、当該符号化装置または復号装置の複数の構成要素のうち一部の構成要素によって行われる機能または処理に、機能または処理の追加、置き換え、削除などの任意の変更がなされてもよい。例えば、いずれかの機能または処理は、本開示の各態様のいずれかで説明する他の機能または処理に、置き換えまたは組み合わせられてもよい。

（３）実施の形態の符号化装置または復号装置が実施する方法において、当該方法に含まれる複数の処理のうちの一部の処理について、追加、置き換えおよび削除などの任意の変更がなされてもよい。例えば、方法におけるいずれかの処理は、本開示の各態様のいずれかで説明する他の処理に、置き換えまたは組み合わせられてもよい。

（４）実施の形態の符号化装置または復号装置を構成する複数の構成要素のうちの一部の構成要素は、本開示の各態様のいずれかで説明する構成要素と組み合わせられてもよいし、本開示の各態様のいずれかで説明する機能の一部を備える構成要素と組み合わせられてもよいし、本開示の各態様で説明する構成要素が実施する処理の一部を実施する構成要素と組み合わせられてもよい。

（５）実施の形態の符号化装置または復号装置の機能の一部を備える構成要素、または、実施の形態の符号化装置または復号装置の処理の一部を実施する構成要素は、本開示の各態様いずれかで説明する構成要素と、本開示の各態様でいずれかで説明する機能の一部を備える構成要素と、または、本開示の各態様のいずれかで説明する処理の一部を実施する構成要素と組み合わせまたは置き換えられてもよい。

（６）実施の形態の符号化装置または復号装置が実施する方法において、当該方法に含まれる複数の処理のいずれかは、本開示の各態様のいずれかで説明する処理に、または、同様のいずれかの処理に、置き換えまたは組み合わせられてもよい。

（７）実施の形態の符号化装置または復号装置が実施する方法に含まれる複数の処理のうちの一部の処理は、本開示の各態様のいずれかで説明する処理と組み合わせられてもよい。

（８）本開示の各態様で説明する処理および／または構成の実施の仕方は、実施の形態の符号化装置または復号装置に限定されるものではない。例えば、処理および／または構成は、実施の形態において開示する動画像符号化または動画像復号とは異なる目的で利用される装置において実施されてもよい。

［符号化装置］
まず、実施の形態に係る符号化装置の概要を説明する。図１は、実施の形態に係る符号化装置１００の機能構成を示すブロック図である。符号化装置１００は、動画像をブロック単位で符号化する動画像符号化装置である。

図１に示すように、符号化装置１００は、画像をブロック単位で符号化する装置であって、分割部１０２と、減算部１０４と、変換部１０６と、量子化部１０８と、エントロピー符号化部１１０と、逆量子化部１１２と、逆変換部１１４と、加算部１１６と、ブロックメモリ１１８と、ループフィルタ部１２０と、フレームメモリ１２２と、イントラ予測部１２４と、インター予測部１２６と、予測制御部１２８と、を備える。

符号化装置１００は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、分割部１０２、減算部１０４、変換部１０６、量子化部１０８、エントロピー符号化部１１０、逆量子化部１１２、逆変換部１１４、加算部１１６、ループフィルタ部１２０、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６及び予測制御部１２８として機能する。また、符号化装置１００は、分割部１０２、減算部１０４、変換部１０６、量子化部１０８、エントロピー符号化部１１０、逆量子化部１１２、逆変換部１１４、加算部１１６、ループフィルタ部１２０、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６及び予測制御部１２８に対応する専用の１以上の電子回路として実現されてもよい。

以下に、符号化装置１００に含まれる各構成要素について説明する。

［分割部］
分割部１０２は、入力動画像に含まれる各ピクチャを複数のブロックに分割し、各ブロックを減算部１０４に出力する。例えば、分割部１０２は、まず、ピクチャを固定サイズ（例えば１２８ｘ１２８）のブロックに分割する。この固定サイズのブロックは、符号化ツリーユニット（ＣＴＵ）と呼ばれることがある。そして、分割部１０２は、再帰的な四分木（ｑｕａｄｔｒｅｅ）及び／又は二分木（ｂｉｎａｒｙ ｔｒｅｅ）ブロック分割に基づいて、固定サイズのブロックの各々を可変サイズ（例えば６４ｘ６４以下）のブロックに分割する。この可変サイズのブロックは、符号化ユニット（ＣＵ）、予測ユニット（ＰＵ）あるいは変換ユニット（ＴＵ）と呼ばれることがある。様々な処理例では、ＣＵ、ＰＵ及びＴＵは区別される必要はなく、ピクチャ内の一部又はすべてのブロックがＣＵ、ＰＵ、ＴＵの処理単位となってもよい。

図２は、実施の形態におけるブロック分割の一例を示す図である。図２において、実線は四分木ブロック分割によるブロック境界を表し、破線は二分木ブロック分割によるブロック境界を表す。

ここでは、ブロック１０は、１２８ｘ１２８画素の正方形ブロック（１２８ｘ１２８ブロック）である。この１２８ｘ１２８ブロック１０は、まず、４つの正方形の６４ｘ６４ブロックに分割される（四分木ブロック分割）。

左上の６４ｘ６４ブロックは、さらに２つの矩形の３２ｘ６４ブロックに垂直に分割され、左の３２ｘ６４ブロックはさらに２つの矩形の１６ｘ６４ブロックに垂直に分割される（二分木ブロック分割）。その結果、左上の６４ｘ６４ブロックは、２つの１６ｘ６４ブロック１１、１２と、３２ｘ６４ブロック１３とに分割される。

右上の６４ｘ６４ブロックは、２つの矩形の６４ｘ３２ブロック１４、１５に水平に分割される（二分木ブロック分割）。

左下の６４ｘ６４ブロックは、４つの正方形の３２ｘ３２ブロックに分割される（四分木ブロック分割）。４つの３２ｘ３２ブロックのうち左上のブロック及び右下のブロックはさらに分割される。左上の３２ｘ３２ブロックは、２つの矩形の１６ｘ３２ブロックに垂直に分割され、右の１６ｘ３２ブロックはさらに２つの１６ｘ１６ブロックに水平に分割される（二分木ブロック分割）。右下の３２ｘ３２ブロックは、２つの３２ｘ１６ブロックに水平に分割される（二分木ブロック分割）。その結果、左下の６４ｘ６４ブロックは、１６ｘ３２ブロック１６と、２つの１６ｘ１６ブロック１７、１８と、２つの３２ｘ３２ブロック１９、２０と、２つの３２ｘ１６ブロック２１、２２とに分割される。

右下の６４ｘ６４ブロック２３は分割されない。

以上のように、図２では、ブロック１０は、再帰的な四分木及び二分木ブロック分割に基づいて、１３個の可変サイズのブロック１１～２３に分割される。このような分割は、ＱＴＢＴ（ｑｕａｄ－ｔｒｅｅ ｐｌｕｓ ｂｉｎａｒｙ ｔｒｅｅ）分割と呼ばれることがある。

図２では、１つのブロックが４つ又は２つのブロックに分割されていたが（四分木又は二分木ブロック分割）、分割はこれらに限定されない。例えば、１つのブロックが３つのブロックに分割されてもよい（三分木ブロック分割）。このような三分木ブロック分割を含む分割は、ＭＢＴ（ｍｕｌｔｉ ｔｙｐｅ ｔｒｅｅ）分割と呼ばれることがある。

［減算部］
減算部１０４は、分割部１０２から入力され、分割部１０２によって分割されたブロック単位で、原信号（原サンプル）から予測信号（以下に示す予測制御部１２８から入力される予測サンプル）を減算する。つまり、減算部１０４は、符号化対象ブロック（以下、カレントブロックという）の予測誤差（残差ともいう）を算出する。そして、減算部１０４は、算出された予測誤差（残差）を変換部１０６に出力する。

原信号は、符号化装置１００の入力信号であり、動画像を構成する各ピクチャの画像を表す信号（例えば輝度（ｌｕｍａ）信号及び２つの色差（ｃｈｒｏｍａ）信号）である。以下において、画像を表す信号をサンプルともいうこともある。

［変換部］
変換部１０６は、空間領域の予測誤差を周波数領域の変換係数に変換し、変換係数を量子化部１０８に出力する。具体的には、変換部１０６は、例えば空間領域の予測誤差に対して予め定められた離散コサイン変換（ＤＣＴ）又は離散サイン変換（ＤＳＴ）を行う。

なお、変換部１０６は、複数の変換タイプの中から適応的に変換タイプを選択し、選択された変換タイプに対応する変換基底関数（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｂａｓｉｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて、予測誤差を変換係数に変換してもよい。このような変換は、ＥＭＴ（ｅｘｐｌｉｃｉｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｏｒｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）又はＡＭＴ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と呼ばれることがある。

複数の変換タイプは、例えば、ＤＣＴ－ＩＩ、ＤＣＴ－Ｖ、ＤＣＴ－ＶＩＩＩ、ＤＳＴ－Ｉ及びＤＳＴ－ＶＩＩを含む。図３は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。図３においてＮは入力画素の数を示す。これらの複数の変換タイプの中からの変換タイプの選択は、例えば、予測の種類（イントラ予測及びインター予測）に依存してもよいし、イントラ予測モードに依存してもよい。

このようなＥＭＴ又はＡＭＴを適用するか否かを示す情報（例えば、ＥＭＴフラグまたはＡＭＴフラグと呼ばれる）及び選択された変換タイプを示す情報は、通常、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、ビットシーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。

また、変換部１０６は、変換係数（変換結果）を再変換してもよい。このような再変換は、ＡＳＴ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）又はＮＳＳＴ（ｎｏｎ－ｓｅｐａｒａｂｌｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と呼ばれることがある。例えば、変換部１０６は、イントラ予測誤差に対応する変換係数のブロックに含まれるサブブロック（例えば４ｘ４サブブロック）ごとに再変換を行う。ＮＳＳＴを適用するか否かを示す情報及びＮＳＳＴに用いられる変換行列に関する情報は、通常、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。

変換部１０６には、Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換と、Ｎｏｎ－Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換とが適用されてもよい。Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換とは、入力の次元の数だけ方向ごとに分離して複数回変換を行う方式であり、Ｎｏｎ－Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換とは、入力が多次元であった際に２つ以上の次元をまとめて１次元とみなして、まとめて変換を行う方式である。

例えば、Ｎｏｎ－Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換の一例として、入力が４×４のブロックであった場合にはそれを１６個の要素を持ったひとつの配列とみなし、その配列に対して１６×１６の変換行列で変換処理を行うようなものが挙げられる。

また、Ｎｏｎ－Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換のさらなる例では、４×４の入力ブロックを１６個の要素を持ったひとつの配列とみなした後に、その配列に対してＧｉｖｅｎｓ回転を複数回行うような変換（例えば、Ｈｙｐｅｒｃｕｂｅ Ｇｉｖｅｎｓ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が行われてもよい。

［量子化部］
量子化部１０８は、変換部１０６から出力された変換係数を量子化する。具体的には、量子化部１０８は、カレントブロックの変換係数を所定の走査順序で走査し、走査された変換係数に対応する量子化パラメータ（ＱＰ）に基づいて当該変換係数を量子化する。そして、量子化部１０８は、カレントブロックの量子化された変換係数（以下、量子化係数という）をエントロピー符号化部１１０及び逆量子化部１１２に出力する。

所定の走査順序は、変換係数の量子化／逆量子化のための順序である。例えば、所定の走査順序は、周波数の昇順（低周波から高周波の順）又は降順（高周波から低周波の順）で定義される。

量子化パラメータ（ＱＰ）とは、量子化ステップ（量子化幅）を定義するパラメータである。例えば、量子化パラメータの値が増加すれば量子化ステップも増加する。つまり、量子化パラメータの値が増加すれば量子化誤差が増大する。

［エントロピー符号化部］
エントロピー符号化部１１０は、量子化部１０８から入力された量子化係数に基づいて符号化信号（符号化ビットストリーム）を生成する。具体的には、例えば、エントロピー符号化部１１０は、量子化係数を二値化し、二値信号を算術符号化し、圧縮されたビットストリームまたはシーケンスを出力する。

［逆量子化部］
逆量子化部１１２は、量子化部１０８から入力された量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部１１２は、カレントブロックの量子化係数を所定の走査順序で逆量子化する。そして、逆量子化部１１２は、カレントブロックの逆量子化された変換係数を逆変換部１１４に出力する。

［逆変換部］
逆変換部１１４は、逆量子化部１１２から入力された変換係数を逆変換することにより予測誤差（残差）を復元する。具体的には、逆変換部１１４は、変換係数に対して、変換部１０６による変換に対応する逆変換を行うことにより、カレントブロックの予測誤差を復元する。そして、逆変換部１１４は、復元された予測誤差を加算部１１６に出力する。

なお、復元された予測誤差は、通常、量子化により情報が失われているので、減算部１０４が算出した予測誤差と一致しない。すなわち、復元された予測誤差には、通常、量子化誤差が含まれている。

［加算部］
加算部１１６は、逆変換部１１４から入力された予測誤差と予測制御部１２８から入力された予測サンプルとを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部１１６は、再構成されたブロックをブロックメモリ１１８及びループフィルタ部１２０に出力する。再構成ブロックは、ローカル復号ブロックと呼ばれることもある。

［ブロックメモリ］
ブロックメモリ１１８は、イントラ予測で参照されるブロックであって符号化対象ピクチャ（「カレントピクチャ」という）内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ１１８は、加算部１１６から出力された再構成ブロックを格納する。

［ループフィルタ部］
ループフィルタ部１２０は、加算部１１６によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ１２２に出力する。ループフィルタとは、符号化ループ内で用いられるフィルタ（インループフィルタ）であり、例えば、デブロッキング・フィルタ（ＤＦ）、サンプルアダプティブオフセット（ＳＡＯ）及びアダプティブループフィルタ（ＡＬＦ）などを含む。

ＡＬＦでは、符号化歪みを除去するための最小二乗誤差フィルタが適用され、例えばカレントブロック内の２ｘ２サブブロックごとに、局所的な勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）の方向及び活性度（ａｃｔｉｖｉｔｙ）に基づいて複数のフィルタの中から選択された１つのフィルタが適用される。

具体的には、まず、サブブロック（例えば２ｘ２サブブロック）が複数のクラス（例えば１５又は２５クラス）に分類される。サブブロックの分類は、勾配の方向及び活性度に基づいて行われる。例えば、勾配の方向値Ｄ（例えば０～２又は０～４）と勾配の活性値Ａ（例えば０～４）とを用いて分類値Ｃ（例えばＣ＝５Ｄ＋Ａ）が算出される。そして、分類値Ｃに基づいて、サブブロックが複数のクラスに分類される。

勾配の方向値Ｄは、例えば、複数の方向（例えば水平、垂直及び２つの対角方向）の勾配を比較することにより導出される。また、勾配の活性値Ａは、例えば、複数の方向の勾配を加算し、加算結果を量子化することにより導出される。

このような分類の結果に基づいて、複数のフィルタの中からサブブロックのためのフィルタが決定される。

ＡＬＦで用いられるフィルタの形状としては例えば円対称形状が利用される。図４Ａ～図４Ｃは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の複数の例を示す図である。図４Ａは、５ｘ５ダイヤモンド形状フィルタを示し、図４Ｂは、７ｘ７ダイヤモンド形状フィルタを示し、図４Ｃは、９ｘ９ダイヤモンド形状フィルタを示す。フィルタの形状を示す情報は、通常、ピクチャレベルで信号化される。なお、フィルタの形状を示す情報の信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はＣＵレベル）であってもよい。

ＡＬＦのオン／オフは、ピクチャレベル又はＣＵレベルで決定されてもよい。例えば、輝度についてはＣＵレベルでＡＬＦを適用するか否かが決定され、色差についてはピクチャレベルでＡＬＦを適用するか否かが決定されてもよい。ＡＬＦのオン／オフを示す情報は、通常、ピクチャレベル又はＣＵレベルで信号化される。なお、ＡＬＦのオン／オフを示す情報の信号化は、ピクチャレベル又はＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。

選択可能な複数のフィルタ（例えば１５又は２５までのフィルタ）の係数セットは、通常、ピクチャレベルで信号化される。なお、係数セットの信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル、ＣＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。

［フレームメモリ］
フレームメモリ１２２は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、例えば、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ１２２は、ループフィルタ部１２０によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。

［イントラ予測部］
イントラ予測部１２４は、ブロックメモリ１１８に格納されているようなカレントピクチャ内のブロックを参照してカレントブロックのイントラ予測（画面内予測ともいう）を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部１２４は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル（例えば輝度値、色差値）を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部１２８に出力する。

例えば、イントラ予測部１２４は、予め規定された複数のイントラ予測モードのうちの１つを用いてイントラ予測を行う。複数のイントラ予測モードは、通常、１以上の非方向性予測モードと、複数の方向性予測モードと、を含む。

１以上の非方向性予測モードは、例えばＨ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定されたＰｌａｎａｒ予測モード及びＤＣ予測モードを含む。

複数の方向性予測モードは、例えばＨ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定された３３方向の予測モードを含む。なお、複数の方向性予測モードは、３３方向に加えてさらに３２方向の予測モード（合計で６５個の方向性予測モード）を含んでもよい。

図５Ａは、イントラ予測において用いられ得る全６７個のイントラ予測モード（２個の非方向性予測モード及び６５個の方向性予測モード）を示す概念図である。実線矢印は、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定された３３方向を表し、破線矢印は、追加された３２方向を表す（２個の「非方向性」予測モードは図５Ａには図示されていない）。

様々な処理例では、色差ブロックのイントラ予測において、輝度ブロックが参照されてもよい。つまり、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分が予測されてもよい。このイントラ予測は、ＣＣＬＭ（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｌｉｎｅａｒ ｍｏｄｅｌ）予測と呼ばれることがある。このような輝度ブロックを参照する色差ブロックのイントラ予測モード（例えばＣＣＬＭモードと呼ばれる）は、色差ブロックのイントラ予測モードの１つとして加えられてもよい。

イントラ予測部１２４は、水平／垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正してもよい。このような補正をともなうイントラ予測は、ＰＤＰＣ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｉｎｔｒａ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）と呼ばれることがある。ＰＤＰＣの適用の有無を示す情報（例えばＰＤＰＣフラグと呼ばれる）は、通常、ＣＵレベルで信号化される。なお、この情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。

［インター予測部］
インター予測部１２６は、フレームメモリ１２２に格納された参照ピクチャであってカレントピクチャとは異なる参照ピクチャを参照してカレントブロックのインター予測（画面間予測ともいう）を行うことで、予測信号（インター予測信号）を生成する。インター予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のカレントサブブロック（例えば４ｘ４ブロック）の単位で行われる。例えば、インター予測部１２６は、カレントブロック又はカレントサブブロックについて参照ピクチャ内で動き探索（ｍｏｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）を行い、そのカレントブロック又はサブブロックに最も一致する参照ピクチャ内の参照ブロック又はサブブロックを見つける。そして、インター予測部１２６は、その動き探索に基づいて、動き補償（又は動き予測）を行い、参照ブロック又はサブブロックからカレントブロック又はサブブロックへの動き又は変化を補償する（又は予測する）動き情報（例えば、動きベクトル）を取得し、その動き情報に基づいて、カレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成する。そして、インター予測部１２６は、生成されたインター予測信号を予測制御部１２８に出力する。

動き補償に用いられた動き情報は、多様な形態でインター予測信号として信号化されてもよい。例えば、動きベクトルが信号化されてもよい。他の例として、動きベクトルと予測動きベクトルとの差分が信号化されてもよい。

なお、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号が生成されてもよい。具体的には、（参照ピクチャにおける）動き探索により得られた動き情報に基づく予測信号と、（カレントピクチャにおける）隣接ブロックの動き情報に基づく予測信号と、を重み付け加算することにより、カレントブロック内のサブブロック単位でインター予測信号が生成されてもよい。このようなインター予測（動き補償）は、ＯＢＭＣ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｂｌｏｃｋ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）と呼ばれることがある。

ＯＢＭＣモードでは、ＯＢＭＣのためのサブブロックのサイズを示す情報（例えばＯＢＭＣブロックサイズと呼ばれる）は、シーケンスレベルで信号化されてもよい。また、ＯＢＭＣモードを適用するか否かを示す情報（例えばＯＢＭＣフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化されてもよい。なお、これらの情報の信号化のレベルは、シーケンスレベル及びＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えばピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。

ＯＢＭＣモードについて、より具体的に説明する。図５Ｂ及び図５Ｃは、ＯＢＭＣ処理による予測画像補正処理を説明するフローチャート及び概念図である。

図５Ｃを参照すると、まず、符号化対象（カレント）ブロックに割り当てられた動きベクトル（ＭＶ）を用いて通常の動き補償による予測画像（Ｐｒｅｄ）を取得する。図５Ｃにおいて、矢印「ＭＶ」は参照ピクチャを指し、予測画像を得るためにカレントピクチャ内のカレントブロックが何を参照しているのかを示している。

次に、符号化済みの左隣接ブロックに対して既に導出された動きベクトル（ＭＶ＿Ｌ）を符号化対象（カレント）ブロックに適用（再利用）して予測画像（Ｐｒｅｄ＿Ｌ）を取得する。動きベクトル（ＭＶ＿Ｌ）は、カレントブロックから参照ピクチャを指す矢印「ＭＶ＿Ｌ」によって示される。そして、２つの予測画像ＰｒｅｄとＰｒｅｄ＿Ｌとを重ね合わせることで予測画像の１回目の補正を行う。これは、隣接ブロック間の境界を混ぜ合わせる効果を有する。

同様に、符号化済みの上隣接ブロックに対して既に導出された動きベクトル（ＭＶ＿Ｕ）を符号化対象（カレント）ブロックに適用（再利用）して予測画像（Ｐｒｅｄ＿Ｕ）を取得する。動きベクトル（ＭＶ＿Ｕ）は、カレントブロックから参照ピクチャを指す矢印「ＭＶ＿Ｕ」によって示される。そして、予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｕを１回目の補正を行った予測画像（つまり、ＰｒｅｄとＰｒｅｄ＿Ｌ）に重ね合わせることで予測画像の２回目の補正を行う。これは、一態様において、隣接ブロック間の境界を混ぜ合わせる効果を有する。２回目の補正によって得られた予測画像は、隣接ブロックとの境界が混ぜ合わされた（スムージングされた）、カレントブロックの最終的な予測画像である。

なお、ここでは左隣接ブロックと上隣接ブロックを用いた２段階の補正方法を説明したが、右隣接ブロックや下隣接ブロックを用いて２段階よりも多い回数の補正を行う構成とすることも可能である。

なお、重ね合わせを行う領域はブロック全体の画素領域ではなく、ブロック境界近傍の一部の領域のみであってもよい。

なお、ここでは１枚の参照ピクチャに基づいて、追加の予測画像Ｐｒｅｄ＿ＬおよびＰｒｅｄ＿Ｕを重ね合せることで１枚の予測画像Ｐｒｅｄを得るためのＯＢＭＣの予測画像補正処理について説明した。しかし、複数の参照ピクチャに基づいて予測画像が補正される場合には、同様の処理が複数の参照ピクチャのそれぞれに適用されてもよい。このような場合、複数の参照ピクチャに基づくＯＢＭＣの画像補正を行うことによって、各々の参照ピクチャから、補正された予測画像を取得した後に、その取得された複数の補正予測画像をさらに重ね合わせることで最終的な予測画像を取得する。

なお、ＯＢＭＣでは、対象ブロックの単位は、予測ブロック単位であっても、予測ブロックをさらに分割したサブブロック単位であってもよい。

ＯＢＭＣ処理を適用するかどうかの判定の方法として、例えば、ＯＢＭＣ処理を適用するかどうかを示す信号であるｏｂｍｃ＿ｆｌａｇを用いる方法がある。具体的な一例としては、符号化装置において、符号化対象ブロックが動きの複雑な領域に属しているかどうかを判定し、動きの複雑な領域に属している場合はｏｂｍｃ＿ｆｌａｇとして値「１」を設定してＯＢＭＣ処理を適用して符号化を行い、動きの複雑な領域に属していない場合はｏｂｍｃ＿ｆｌａｇとして値「０」を設定してＯＢＭＣ処理を適用せずに符号化を行う。一方、復号装置では、ストリーム（つまり、圧縮シーケンス）に記述されたｏｂｍｃ＿ｆｌａｇを復号することで、その値に応じてＯＢＭＣ処理を適用するかどうかを切替えて復号を行う。

なお、動き情報は、符号化装置側から信号化されずに、復号装置側で導出されてもよい。例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定されたマージモードが用いられてもよい。また例えば、復号装置側で動き探索を行うことにより動き情報が導出されてもよい。この場合、復号装置側では、カレントブロックの画素値を用いずに動き探索が行われてもよい。

ここで、復号装置側で動き探索を行うモードについて説明する。この復号装置側で動き探索を行うモードは、ＰＭＭＶＤ（ｐａｔｔｅｒｎ ｍａｔｃｈｅｄ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）モード又はＦＲＵＣ（ｆｒａｍｅ ｒａｔｅ ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）モードと呼ばれることがある。

ＦＲＵＣ処理の一例を図５Ｄに示す。まず、カレントブロックに空間的又は時間的に隣接する符号化済みブロックの動きベクトルを参照して、各々が予測動きベクトル（ＭＶ）を有する複数の候補のリスト（マージリストと共通であってもよい）が生成される。次に、候補リストに登録されている複数の候補ＭＶの中からベスト候補ＭＶを選択する。例えば、候補リストに含まれる各候補ＭＶの評価値が算出され、評価値に基づいて１つの候補ＭＶが選択される。

そして、選択された候補の動きベクトルに基づいて、カレントブロックのための動きベクトルが導出される。具体的には、例えば、選択された候補の動きベクトル（ベスト候補ＭＶ）がそのままカレントブロックのための動きベクトルとして導出される。また例えば、選択された候補の動きベクトルに対応する参照ピクチャ内の位置の周辺領域において、パターンマッチングを行うことにより、カレントブロックのための動きベクトルが導出されてもよい。すなわち、ベスト候補ＭＶの周辺の領域に対して、参照ピクチャにおけるパターンマッチングと評価値とを用いた探索を行い、さらに評価値が良い値となるＭＶがあった場合は、ベスト候補ＭＶを前記ＭＶに更新して、それをカレントブロックの最終的なＭＶとしてもよい。より良い評価値を有するＭＶへの更新を行う処理を実施しない構成とすることも可能である。

サブブロック単位で処理を行う場合も全く同様の処理としてもよい。

なお、評価値は、様々な方法で算出されてもよい。例えば、動きベクトルに対応する参照ピクチャ内の領域の再構成画像を、所定の領域（例えば、後述するように、他の参照ピクチャの領域、又は、カレントピクチャの隣接ブロックの領域であってもよい）の再構成画像とを比較し、２つの再構成画像の画素値の差分を算出して動きベクトルの評価値として用いてもよい。なお、差分値に加えてそれ以外の情報を用いて評価値を算出してもよい。

次に、パターンマッチングの例について詳細に説明する。まず、候補ＭＶリスト（例えばマージリスト）に含まれる１つの候補ＭＶを、パターンマッチングによる探索のスタートポイントとして選択する。例えば、パターンマッチングとしては、第１パターンマッチング又は第２パターンマッチングが用いられ得る。第１パターンマッチング及び第２パターンマッチングは、それぞれ、バイラテラルマッチング（ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｍａｔｃｈｉｎｇ）及びテンプレートマッチング（ｔｅｍｐｌａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれることがある。

第１パターンマッチングでは、異なる２つの参照ピクチャ内の２つのブロックであってカレントブロックの動き軌道（ｍｏｔｉｏｎ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）に沿う２つのブロックの間でパターンマッチングが行われる。したがって、第１パターンマッチングでは、参照ピクチャ内の領域に対し、上述した候補の評価値の算出のための所定の領域として、カレントブロックの動き軌道に沿う他の参照ピクチャ内の領域が用いられる。

図６は、動き軌道に沿う２つの参照ピクチャにおける２つのブロック間での第１パターンマッチング（バイラテラルマッチング）の一例を説明するための図である。図６に示すように、第１パターンマッチングでは、カレントブロック（Ｃｕｒ ｂｌｏｃｋ）の動き軌道に沿う２つのブロックであって異なる２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０、Ｒｅｆ１）内の２つのブロックのペアの中で最もマッチするペアを探索することにより２つの動きベクトル（ＭＶ０、ＭＶ１）が導出される。具体的には、カレントブロックに対して、候補ＭＶで指定された第１の符号化済み参照ピクチャ（Ｒｅｆ０）内の指定位置における再構成画像と、前記候補ＭＶを表示時間間隔でスケーリングした対称ＭＶで指定された第２の符号化済み参照ピクチャ（Ｒｅｆ１）内の指定位置における再構成画像との差分を導出し、得られた差分値を用いて評価値を算出する。複数の候補ＭＶの中で最も評価値が良い値となる候補ＭＶを最終ＭＶとして選択することが可能であり、良い結果をもたらし得る。

連続的な動き軌道の仮定の下では、２つの参照ブロックを指し示す動きベクトル（ＭＶ０、ＭＶ１）は、カレントピクチャ（Ｃｕｒ Ｐｉｃ）と２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０、Ｒｅｆ１）との間の時間的な距離（ＴＤ０、ＴＤ１）に対して比例する。例えば、カレントピクチャが時間的に２つの参照ピクチャの間に位置し、カレントピクチャから２つの参照ピクチャへの時間的な距離が等しい場合、第１パターンマッチングでは、２つの鏡映対称な双方向の動きベクトルが導出される。

第２パターンマッチング（テンプレートマッチング）では、カレントピクチャ内のテンプレート（カレントピクチャ内でカレントブロックに隣接するブロック（例えば上及び／又は左隣接ブロック））と参照ピクチャ内のブロックとの間でパターンマッチングが行われる。したがって、第２パターンマッチングでは、上述した候補の評価値の算出のための所定の領域として、カレントピクチャ内のカレントブロックに隣接するブロックが用いられる。

図７は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング（テンプレートマッチング）の一例を説明するための図である。図７に示すように、第２パターンマッチングでは、カレントピクチャ（Ｃｕｒ Ｐｉｃ）内でカレントブロック（Ｃｕｒ ｂｌｏｃｋ）に隣接するブロックと最もマッチするブロックを参照ピクチャ（Ｒｅｆ０）内で探索することによりカレントブロックの動きベクトルが導出される。具体的には、カレントブロックに対して、左隣接および上隣接の両方もしくはどちらか一方の符号化済み領域の再構成画像と、候補ＭＶで指定された符号化済み参照ピクチャ（Ｒｅｆ０）内の同等位置における再構成画像との差分を導出し、得られた差分値を用いて評価値を算出し、複数の候補ＭＶの中で最も評価値が良い値となる候補ＭＶをベスト候補ＭＶとして選択することが可能である。

このようなＦＲＵＣモードを適用するか否かを示す情報（例えばＦＲＵＣフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化されてもよい。また、ＦＲＵＣモードが適用される場合（例えばＦＲＵＣフラグが真の場合）、パターンマッチングの方法（例えば、第１パターンマッチング又は第２パターンマッチング）を示す情報（例えばＦＲＵＣモードフラグと呼ばれる）がＣＵレベルで信号化されてもよい。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。

次に、動きベクトルの導出方法を説明する。まず、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、ＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ）モードと呼ばれることがある。

図８は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。図８において、（ｖ_ｘ，ｖ_ｙ）は、速度ベクトルを示し、τ_０、τ_１は、それぞれ、カレントピクチャ（Ｃｕｒ Ｐｉｃ）と２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ_０，Ｒｅｆ_１）との間の時間的な距離を示す。（ＭＶｘ_０，ＭＶｙ_０）は、参照ピクチャＲｅｆ_０に対応する動きベクトルを示し、（ＭＶｘ_１、ＭＶｙ_１）は、参照ピクチャＲｅｆ_１に対応する動きベクトルを示す。

このとき速度ベクトル（ｖ_ｘ，ｖ_ｙ）の等速直線運動の仮定の下では、（ＭＶｘ_０，ＭＶｙ_０）及び（ＭＶｘ_１，ＭＶｙ_１）は、それぞれ、（ｖ_ｘτ_０，ｖ_ｙτ_０）及び（－ｖ_ｘτ_１，－ｖ_ｙτ_１）と表され、以下のオプティカルフロー等式（１）が成り立つ。

ここで、Ｉ^（ｋ）は、動き補償後の参照画像ｋ（ｋ＝０，１）の輝度値を示す。このオプティカルフロー等式は、（ｉ）輝度値の時間微分と、（ｉｉ）水平方向の速度及び参照画像の空間勾配の水平成分の積と、（ｉｉｉ）垂直方向の速度及び参照画像の空間勾配の垂直成分の積と、の和が、ゼロと等しいことを示す。このオプティカルフロー等式とエルミート補間（Ｈｅｒｍｉｔｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）との組み合わせに基づいて、マージリスト等から得られるブロック単位の動きベクトルが画素単位で補正されてもよい。

なお、等速直線運動を仮定したモデルに基づく動きベクトルの導出とは異なる方法で、復号装置側で動きベクトルが導出されてもよい。例えば、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルが導出されてもよい。

次に、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、アフィン動き補償予測（ａｆｆｉｎｅ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードと呼ばれることがある。

図９Ａは、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。図９Ａにおいて、カレントブロックは、１６の４ｘ４サブブロックを含む。ここでは、隣接ブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの左上角制御ポイントの動きベクトルｖ_０が導出される。同様に、隣接サブブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの右上角制御ポイントの動きベクトルｖ_１が導出される。そして、２つの動きベクトルｖ_０及びｖ_１を用いて、以下の式（２）により、カレントブロック内の各サブブロックの動きベクトル（ｖ_ｘ，ｖ_ｙ）が導出される。

ここで、ｘ及びｙは、それぞれ、サブブロックの水平位置及び垂直位置を示し、ｗは、予め定められた重み係数を示す。

このアフィン動き補償予測モードでは、左上及び右上角制御ポイントの動きベクトルの導出方法が異なるいくつかのモードを含んでもよい。このアフィン動き補償予測モードを示す情報（例えばアフィンフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化されてもよい。なお、このアフィン動き補償予測モードを示す情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。

［予測制御部］
予測制御部１２８は、（イントラ予測部１２４から出力される信号）イントラ予測信号及び（インター予測部１２６から出力される信号）インター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として減算部１０４及び加算部１１６に出力する。

図１に示すように、種々の処理例では、予測制御部１２８は、エントロピー符号化部１１０に入力される予測パラメータを出力してもよい。エントロピー符号化部１１０は、予測制御部１２８から入力されるその予測パラメータ、量子化部１０８から入力される量子化係数に基づいて、符号化ビットストリーム（またはシーケンス）を生成してもよい。予測パラメータは復号装置に使用されてもよい。復号装置は、符号化ビットストリームを受信して復号し、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６および予測制御部１２８において行われる予測処理と同じ処理を行ってもよい。予測パラメータは、選択予測信号（例えば、動きベクトル、予測タイプ、または、イントラ予測部１２４またはインター予測部１２６で用いられた予測モード）、または、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６および予測制御部１２８において行われる予測処理に基づく、あるいはその予測処理を示す、任意のインデックス、フラグ、もしくは値を含んでいてもよい。

いくつかの実施形態において、予測制御部１２８は、マージモードで動作し、イントラ予測部１２４からのイントラ予測信号とインター予測部１２６からのインター予測信号とを用いてカレントピクチャに対して算出された動きベクトルを最適化する。図９Ｂは、マージモードでカレントピクチャの動きベクトルを導出する処理の一例を示している。

まず、予測ＭＶの候補を登録した予測ＭＶリストを生成する。予測ＭＶの候補としては、対象ブロックの空間的に周辺に位置する複数の符号化済みブロックが持つＭＶである空間隣接予測ＭＶ、符号化済み参照ピクチャにおける対象ブロックの位置を投影した近辺のブロックが持つＭＶである時間隣接予測ＭＶ、空間隣接予測ＭＶと時間隣接予測ＭＶのＭＶ値を組み合わせて生成したＭＶである結合予測ＭＶ、および値がゼロのＭＶであるゼロ予測ＭＶ等がある。

次に、予測ＭＶリストに登録されている複数の予測ＭＶの中から１つの予測ＭＶを選択することで、対象ブロックのＭＶとして決定する。

さらに、可変長符号化部では、どの予測ＭＶを選択したかを示す信号であるｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘをストリームに記述して符号化する。

なお、図９Ｂで説明した予測ＭＶリストに登録する予測ＭＶは一例であり、図中の個数とは異なる個数であったり、図中の予測ＭＶの一部の種類を含まない構成であったり、図中の予測ＭＶの種類以外の予測ＭＶを追加した構成であったりしてもよい。

マージモードにより導出した対象ブロックのＭＶを用いて、後述するＤＭＶＲ（ｄｅｃｏｄｅｒ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）処理を行うことによって最終的なＭＶを決定してもよい。

図９Ｃは、ＭＶを決定するためのＤＭＶＲ処理の一例を説明するための概念図である。

まず、（例えばマージモードにおいて）カレントブロックに設定された最適ＭＶＰを、候補ＭＶとする。そして、候補ＭＶ（Ｌ０）に従って、Ｌ０方向の符号化済みピクチャである第１参照ピクチャ（Ｌ０）から参照画素を特定する。同様に、候補ＭＶ（Ｌ１）に従って、Ｌ１方向の符号化済みピクチャである第２参照ピクチャ（Ｌ１）から参照画素を特定する。これらの参照画素の平均をとることでテンプレートを生成する。

次に、前記テンプレートを用いて、第１参照ピクチャ（Ｌ０）および第２参照ピクチャ（Ｌ１）の候補ＭＶの周辺領域をそれぞれ探索し、コストが最小となるＭＶを最終的なＭＶとして決定する。なお、コスト値は、例えば、テンプレートの各画素値と探索領域の各画素値との差分値および候補ＭＶ値等を用いて算出してもよい。

なお、典型的には、符号化装置と、後述の復号化装置とでは、ここで説明した処理の構成および動作は基本的に共通である。

ここで説明した処理例そのものでなくても、候補ＭＶの周辺を探索して最終的なＭＶを導出することができる処理であれば、どのような処理を用いてもよい。

次に、ＬＩＣ（ｌｏｃａｌ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理を用いて予測画像（予測）を生成するモードの一例について説明する。

図９Ｄは、ＬＩＣ処理による輝度補正処理を用いた予測画像生成方法の一例を説明するための概念図である。

まず、符号化済みの参照ピクチャからＭＶを導出して、カレントブロックに対応する参照画像を取得する。

次に、カレントブロックに対して、参照ピクチャとカレントピクチャとで輝度値がどのように変化したかを示す情報を抽出する。この抽出は、カレントピクチャにおける符号化済み左隣接参照領域（周辺参照領域）および符号化済み上隣参照領域（周辺参照領域）の輝度画素値と、導出されたＭＶで指定された参照ピクチャ内の同等位置における輝度画素値とに基づいて行われる。そして、輝度値がどのように変化したかを示す情報を用いて、輝度補正パラメータを算出する。

ＭＶで指定された参照ピクチャ内の参照画像に対して前記輝度補正パラメータを適用する輝度補正処理を行うことで、カレントブロックに対する予測画像を生成する。

なお、図９Ｄにおける前記周辺参照領域の形状は一例であり、これ以外の形状を用いてもよい。

また、ここでは１枚の参照ピクチャから予測画像を生成する処理について説明したが、複数枚の参照ピクチャから予測画像を生成する場合も同様であり、各々の参照ピクチャから取得した参照画像に、上述と同様の方法で輝度補正処理を行ってから予測画像を生成してもよい。

ＬＩＣ処理を適用するかどうかの判定の方法として、例えば、ＬＩＣ処理を適用するかどうかを示す信号であるｌｉｃ＿ｆｌａｇを用いる方法がある。具体的な一例としては、符号化装置において、カレントブロックが、輝度変化が発生している領域に属しているかどうかを判定し、輝度変化が発生している領域に属している場合はｌｉｃ＿ｆｌａｇとして値「１」を設定してＬＩＣ処理を適用して符号化を行い、輝度変化が発生している領域に属していない場合はｌｉｃ＿ｆｌａｇとして値「０」を設定してＬＩＣ処理を適用せずに符号化を行う。一方、復号化装置では、ストリームに記述されたｌｉｃ＿ｆｌａｇを復号化することで、その値に応じてＬＩＣ処理を適用するかどうかを切替えて復号を行ってもよい。

ＬＩＣ処理を適用するかどうかの判定の別の方法として、例えば、周辺ブロックでＬＩＣ処理を適用したかどうかに従って判定する方法もある。具体的な一例としては、カレントブロックがマージモードであった場合、マージモード処理におけるＭＶの導出の際に選択した周辺の符号化済みブロックがＬＩＣ処理を適用して符号化したかどうかを判定する。その結果に応じてＬＩＣ処理を適用するかどうかを切替えて符号化を行う。なお、この例の場合でも、同じ処理が復号装置側の処理に適用される。

［復号装置の概要］
次に、上記の符号化装置１００から出力された符号化信号（符号化ビットストリーム）を復号可能な復号装置の概要について説明する。図１０は、実施の形態に係る復号装置２００の機能構成を示すブロック図である。復号装置２００は、動画像をブロック単位で復号する動画像復号装置である。

図１０に示すように、復号装置２００は、エントロピー復号部２０２と、逆量子化部２０４と、逆変換部２０６と、加算部２０８と、ブロックメモリ２１０と、ループフィルタ部２１２と、フレームメモリ２１４と、イントラ予測部２１６と、インター予測部２１８と、予測制御部２２０と、を備える。

復号装置２００は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、エントロピー復号部２０２、逆量子化部２０４、逆変換部２０６、加算部２０８、ループフィルタ部２１２、イントラ予測部２１６、インター予測部２１８及び予測制御部２２０として機能する。また、復号装置２００は、エントロピー復号部２０２、逆量子化部２０４、逆変換部２０６、加算部２０８、ループフィルタ部２１２、イントラ予測部２１６、インター予測部２１８及び予測制御部２２０に対応する専用の１以上の電子回路として実現されてもよい。

以下に、復号装置２００に含まれる各構成要素について説明する。

［エントロピー復号部］
エントロピー復号部２０２は、符号化ビットストリームをエントロピー復号する。具体的には、エントロピー復号部２０２は、例えば、符号化ビットストリームから二値信号に算術復号する。そして、エントロピー復号部２０２は、二値信号を多値化（ｄｅｂｉｎａｒｉｚｅ）する。エントロピー復号部２０２は、ブロック単位で量子化係数を逆量子化部２０４に出力する。エントロピー復号部２０２は、実施の形態におけるイントラ予測部２１６、インター予測部２１８および予測制御部２２０に、符号化ビットストリーム（図１参照）に含まれている予測パラメータを出力してもよい。イントラ予測部２１６、インター予測部２１８および予測制御部２２０は、符号化装置側におけるイントラ予測部１２４、インター予測部１２６および予測制御部１２８で行われる処理と同じ予測処理を実行することができる。

［逆量子化部］
逆量子化部２０４は、エントロピー復号部２０２から入力された復号対象ブロック（以下、カレントブロックという）の量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部２０４は、カレントブロックの量子化係数の各々について、当該量子化係数に対応する量子化パラメータに基づいて当該量子化係数を逆量子化する。そして、逆量子化部２０４は、カレントブロックの逆量子化された量子化係数（つまり変換係数）を逆変換部２０６に出力する。

［逆変換部］
逆変換部２０６は、逆量子化部２０４から入力された変換係数を逆変換することにより予測誤差（残差）を復元する。

例えば符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＥＭＴ又はＡＭＴを適用することを示す場合（例えばＡＭＴフラグが真）、逆変換部２０６は、読み解かれた変換タイプを示す情報に基づいてカレントブロックの変換係数を逆変換する。

また例えば、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＮＳＳＴを適用することを示す場合、逆変換部２０６は、変換係数に逆再変換を適用する。

［加算部］
加算部２０８は、逆変換部２０６から入力された予測誤差と予測制御部２２０から入力された予測サンプルとを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部２０８は、再構成されたブロックをブロックメモリ２１０及びループフィルタ部２１２に出力する。

［ブロックメモリ］
ブロックメモリ２１０は、イントラ予測で参照されるブロックであって復号対象ピクチャ（以下、カレントピクチャという）内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ２１０は、加算部２０８から出力された再構成ブロックを格納する。

［ループフィルタ部］
ループフィルタ部２１２は、加算部２０８によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ２１４及び表示装置等に出力する。

符号化ビットストリームから読み解かれたＡＬＦのオン／オフを示す情報がＡＬＦのオンを示す場合、局所的な勾配の方向及び活性度に基づいて複数のフィルタの中から１つのフィルタが選択され、選択されたフィルタが再構成ブロックに適用される。

［フレームメモリ］
フレームメモリ２１４は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ２１４は、ループフィルタ部２１２によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。

［イントラ予測部］
イントラ予測部２１６は、符号化ビットストリームから読み解かれたイントラ予測モードに基づいて、ブロックメモリ２１０に格納されたカレントピクチャ内のブロックを参照してイントラ予測を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部２１６は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル（例えば輝度値、色差値）を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部２２０に出力する。

なお、色差ブロックのイントラ予測において輝度ブロックを参照するイントラ予測モードが選択されている場合は、イントラ予測部２１６は、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分を予測してもよい。

また、符号化ビットストリーム（例えば、エントロピー復号部２０２から出力される予測パラメータ）から読み解かれた情報がＰＤＰＣの適用を示す場合、イントラ予測部２１６は、水平／垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正する。

［インター予測部］
インター予測部２１８は、フレームメモリ２１４に格納された参照ピクチャを参照して、カレントブロックを予測する。予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のサブブロック（例えば４ｘ４ブロック）の単位で行われる。例えば、インター予測部２１８は、符号化ビットストリーム（例えば、エントロピー復号部２０２から出力される予測パラメータ）から読み解かれた動き情報（例えば動きベクトル）を用いて動き補償を行うことでカレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成し、インター予測信号を予測制御部２２０に出力する。

符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＯＢＭＣモードを適用することを示す場合、インター予測部２１８は、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号を生成する。

また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＦＲＵＣモードを適用することを示す場合、インター予測部２１８は、符号化ストリームから読み解かれたパターンマッチングの方法（バイラテラルマッチング又はテンプレートマッチング）に従って動き探索を行うことにより動き情報を導出する。そして、インター予測部２１８は、導出された動き情報を用いて動き補償（予測）を行う。

また、インター予測部２１８は、ＢＩＯモードが適用される場合に、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出する。また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がアフィン動き補償予測モードを適用することを示す場合には、インター予測部２１８は、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出する。

［予測制御部］
予測制御部２２０は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として加算部２０８に出力する。また、予測制御部２２０は、符号化装置側の予測制御部１２８を参照して、上述したようなマージモード（図９Ｂ参照）、ＤＭＶＲ処理（図９Ｃ参照）、ＬＩＣ処理（図９Ｄ参照）などの様々な機能および処理を行ってもよい。全体的に、復号装置側の予測制御部２２０、イントラ予測部２１６およびインター予測部２１８の構成、機能、および処理は、符号化装置側の予測制御部１２８、イントラ予測部１２４およびインター予測部１２６の構成、機能、および処理と対応していてもよい。

［インター予測の詳細］
以下では、本願に係るインター予測の他の実施の形態に係る例について説明する。本実施の形態は、いわゆるＢＩＯモードのインター予測に関連する。本実施の形態において、ブロックの動きベクトルは、画素単位ではなく、図１～１０に示される実施の形態と同様に、サブブロック単位で補正される。本実施の形態の説明では、図１～１０に示される実施の形態との差異に着目する。

本実施の形態における符号化装置および復号装置の構成は、図１～１０に示される実施の形態における構成と実質的に同じであるため、これらの構成の描写および説明は省略する。

［インター予測］
図１１は、本実施の形態におけるインター予測を示すフローチャートである。図１２は、本実施の形態におけるインター予測を説明するために用いられる概念図である。以下の処理は、符号化装置１００のインター予測部１２６および復号装置２００のインター予測部２１８によって行われる。

図１１に示すように、まず、符号化／復号対象ピクチャ（カレントピクチャ１０００）内の複数のブロックに対してブロックループ処理を行う（Ｓ１０１～Ｓ１１１）。図１２において、複数のブロックから符号化／復号対象ブロックをカレントブロック１００１として選択する。

ブロックループ処理では、処理済みピクチャである第１参照ピクチャ１１００（Ｌ０）と第２参照ピクチャ１２００（Ｌ１）に対し参照ピクチャにおいてループ処理を行う（Ｓ１０２～Ｓ１０６）。

参照ピクチャループ処理では、まず、参照ピクチャから予測画像を取得するために、ブロック動きベクトルを導出または取得する（Ｓ１０３）。図１２では、第１参照ピクチャ１１００に対する第１動きベクトル１１１０（ＭＶ＿Ｌ０）を導出または取得し、第２参照ピクチャ１２００に対する第２動きベクトル１２１０（ＭＶ＿Ｌ１）を導出または取得する。利用可能な動きベクトル導出方法の例は、通常のインター予測モード、マージモード、および、ＦＲＵＣモードなどである。通常のインター予測モードの場合、符号化装置１００は、動き探索によって動きベクトルを導出し、復号装置２００は、ビットストリームから動きベクトルを取得する。

次に、導出または取得した動きベクトルを用いて動き補償を行うことにより、参照ピクチャから予測画像を取得する（Ｓ１０４）。図１２では、第１動きベクトル１１１０を用いて動き補償を行うことにより、第１参照ピクチャ１１００から第１予測画像１１４０を取得する。また、第２動きベクトル１２１０を用いて動き補償を行うことにより、第２参照ピクチャ１２００から第２予測画像１２４０を取得する。

動き補償では、動き補償フィルタを参照ピクチャに適用する。動き補償フィルタは、サブ画素精度での予測画像を取得するために用いられる補間フィルタである。図１２における第１参照ピクチャ１１００を用いて、第１予測ブロック１１２０内の画素および周辺画素を含む第１補間範囲１１３０内の画素は、第１動きベクトル１１１０によって示される第１予測ブロック１１２０において動き補償フィルタによって参照される。また、第２参照ピクチャ１２００を用いて、第２予測ブロック１２２０内の画素および周辺画素を含む第２補間範囲１２３０内の画素は、第２動きベクトル１２１０によって示される第２予測ブロック１２２０において動き補償フィルタによって参照される。

なお、第１補間参照範囲１１３０および第２補間範囲１２３０は、ローカル動き検出値を用いて処理を行う通常インター予測においてカレントブロック１００１の動き補償を行うために用いられる第１通常参照範囲および第２通常参照範囲を含む。第１通常参照範囲は、第１参照ピクチャ１１００に含まれ、第２通常参照範囲は、第２参照ピクチャ１２００に含まれる。通常インター予測では、動き探索を用いてブロックにおいて動きベクトルを導出し、導出された動きベクトルに対してブロックにおいて動き補償を行い、動き補償された画像を最終予測画像として用いる。つまり、ローカル動き検出値を、通常インター予測で用いない。なお、第１補間参照範囲１１３０および第２補間参照範囲１２３０は、第１通常参照範囲および第２通常参照範囲と一致していてもよい。

次に、予測画像に対応する勾配画像を参照ピクチャから取得する（Ｓ１０５）。勾配画像における各画素は、輝度または色差の空間的な傾きを示す勾配値を有する。勾配値は、勾配フィルタを参照ピクチャに適用することによって取得する。図１２における第１参照ピクチャ１１００では、第１予測ブロック１１２０内の画素および周辺画素を含む第１勾配参照範囲１１３５内の画素は、第１予測ブロック１１２０に対する勾配フィルタを用いて参照される。第１勾配参照範囲１１３５は、第１補間参照範囲１１３０に含まれる。第２参照ピクチャ１２００では、第２予測ブロック１２２０内の画素および周辺画素を含む第２勾配参照範囲１２３５内の画素は、第２予測ブロック１２２０に対する勾配フィルタを用いて参照される。第２勾配参照範囲１２３５は、第２補間参照範囲１２３０に含まれる。

第１参照ピクチャと第２参照ピクチャの両方から予測画像と勾配画像とを取得すると、参照ピクチャループ処理は終了する（Ｓ１０６）。その後、ブロックをさらに分割することで得られる複数のサブブロックに対してループ処理を行う（Ｓ１０７～Ｓ１１０）。各サブブロックのサイズは、カレントブロックのサイズより小さい（例えば、４×４画素サイズ）。

サブブロックループ処理において、まず、第１参照ピクチャ１１００および第２参照ピクチャ１２００から得られた、第１予測画像１１４０と、第２予測画像１２４０と、第１勾配画像１１５０と、第２勾配画像１２５０とを用いて、ローカル動き検出値１３００を導出する（Ｓ１０８）。例えば、第１予測画像１１４０、第２予測画像１２４０、第１勾配画像１１５０、および、第２勾配画像１２５０それぞれにおける予測サブブロック内の画素を参照し、サブブロックに対してローカル動き検出値１３００を導出する。予測サブブロックは、カレントブロック１００１のサブブロックに対応する第１予測ブロック１１４０および第２予測ブロック１２４０内の領域である。ローカル動き検出値は、補正動きベクトルと呼ばれることもある。

次に、第１予測画像１１４０および第２予測画像１２４０の画素値と、第１勾配画像１１５０および第２勾配画像１２５０の勾配値と、ローカル動き検出値１３００とを用いて、サブブロックに対する最終予測画像１４００を生成する。カレントブロックのサブブロックごとに最終予測画像を生成した場合、カレントブロックに対して最終予測画像が生成され、サブブロックループ処理は終了する（Ｓ１１０）。

ブロックループ処理が終了すると（Ｓ１１１）、図１１における処理は終了する。

なお、予測画像および勾配画像は、カレントブロックのサブブロックに対する動きベクトルを各サブブロックに割り当てることにより、サブブロックレベルで取得することができる。

［本実施の形態の例における動き補償フィルタおよび勾配フィルタの参照範囲］
以下では、本実施の形態に係る動き補償フィルタおよび勾配フィルタの参照範囲の例について述べる。

図１３は、本実施の形態の例に係る勾配フィルタおよび動き補償フィルタの参照範囲の例を説明するために用いられる概念図である。

図１３において、各〇はサンプルを表す。図１３に示す例では、カレントブロックのサイズは８×８サンプルであり、サブブロックのサイズは４×４サンプルである。

参照範囲１１３１は、第１予測ブロック１１２０の左上サンプル１１２２に適用される動き補償フィルタの参照範囲である（例えば、８×８サンプルでの正方形範囲）。参照範囲１２３１は、第２予測ブロック１２２０の左上サンプル１２２２に適用される動き補償フィルタの参照範囲である（例えば、８×８サンプルでの正方形範囲）。

参照範囲１１３２は、第１予測ブロック１１２０の左上サンプル１１２２に適用される勾配フィルタの参照範囲である（例えば、６×６サンプルでの正方形範囲）。参照範囲１２３２は、第２予測ブロック１２２０の左上サンプル１２２２に適用される勾配フィルタの参照範囲である（例えば、６×６サンプルでの正方形範囲）。

動き補償フィルタおよび勾配フィルタは、各サンプルに対応する位置で同じサイズの参照範囲内のサンプルを参照しながら、第１予測ブロック１１２０および第２予測ブロック１２２０のその他のサンプルに適用される。その結果、第１予測画像１１４０および第２予測画像１２４０を取得するために、第１補間範囲１１３０および第２補間範囲１２３０内のサンプルを参照する。また、第１勾配画像１１５０および第２勾配画像１２５０を取得するために、第１勾配範囲１１３５および第２勾配範囲１２３５内のサンプルを参照する。

［効果など］
このように、本実施の形態における符号化装置および復号装置は、サブブロックのローカル動き検出値を導出することができる。したがって、サブサンプル単位でローカル動き検出値を用いて予測誤差を削減しながら、処理負荷または処理時間を、サンプル単位のローカル動き検出値の導出時と比べて削減することができる。

また、本実施の形態における符号化装置および復号装置は、通常参照範囲内の補間参照範囲を用いることができる。したがって、サブブロックにおけるローカル動き検出値を用いて最終予測画像を生成する場合、新たなサンプルデータを動き補償中にフレームメモリからロードする必要がなく、メモリ容量およびメモリバンド幅の増加を抑えることができる。

また、本実施の形態における符号化装置および復号装置は、通常参照範囲内の勾配参照範囲を用いることができる。したがって、勾配画像を取得するために新たなサンプルデータをフレームメモリからロードする必要がなく、メモリ容量およびメモリバンド幅の増加を抑えることができる。

本実施の形態は、他の実施の形態の少なくともいくつかの態様と組み合わせてもよい。また、本実施の形態のいくつかの処理、装置のいくつかの要素、および、フローチャートで説明されたいくつかのシンタックスは、他の実施の形態の態様と組み合わせてもよい。

［本実施の形態の変形例１］
以下では、本実施の形態に係る勾配フィルタおよび動き補償フィルタの変形例について詳述する。変形例１において、第２予測画像に関する処理は、第１予測画像に関する処理と同様であり、さらなる説明は省略されるか簡略化される。

［動き補償フィルタ］
まず、動き補償フィルタについて説明する。図１４は、本実施の形態の変形例１における動き補償フィルタの参照範囲の例を説明するために用いられる概念図である。

以下の説明において、水平方向に１／４サンプル、垂直方向に１／２サンプルでの動き補償フィルタを第１予測ブロック１１２０に適用する。当該動き補償フィルタは、いわゆる８タップフィルタであり、以下の式（３）で表される。

ここで、Ｉ^ｋ［ｘ，ｙ］は、ｋが０の場合、サブサンプル精度での第１予測画像におけるサンプル値を表し、ｋが１の場合、サブサンプル精度での第２予測画像におけるサンプル値を表している。サンプル値は、サンプルに対する値であり、例えば、予測画像における輝度値または色差値である。ここで、ｗ_０．２５およびｗ_０．５は、１／４サンプル精度および１／２サンプル精度に対する重み係数である。Ｉ_０ ^ｋ［ｘ，ｙ］は、ｋが０の場合、全体サンプル精度での第１予測画像におけるサンプル値を表し、ｋが１の場合、全体サンプル精度での第２予測画像におけるサンプル値を表している。

例えば、式（３）における動き補償フィルタを図１４の左上サンプル１１２２に適用する場合、参照範囲１１３１Ａ内の水平方向に配置されたサンプルの値は行ごとに重み付け加算され、それらの行に対する加算結果も重み付け加算される。

本変形例において、左上サンプル１１２２に対する動き補償フィルタは、参照範囲１１３１Ａ内のサンプルを参照する。参照範囲１１３１Ａは、左上サンプル１１２２の左側に３サンプル、右側に４サンプル、上側に３サンプル、下側に４サンプル続いている矩形範囲である。

この動き補償フィルタは、第１予測ブロック１１２０内の全てのサンプルに適用される。したがって、第１補間参照範囲１１３０Ａ内のサンプルは、第１予測ブロック１１２０に対する動き補償フィルタによって参照される。

この動き補償フィルタは、第１予測ブロック１１２０と同様に、第２予測ブロック１２２０に適用される。つまり、参照範囲１２３１Ａ内のサンプルは、左上サンプル１２２２に対して参照され、第２補間範囲１２３０Ａ内のサンプルは、第２予測ブロック１２２０全体において参照される。

［勾配フィルタ］
以下は、勾配フィルタの説明である。図１５は、本実施の形態の変形例１における勾配フィルタの参照範囲の例を説明するために用いられる概念図である。

本変形例における勾配フィルタは、いわゆる５タップフィルタであり、以下の式（４）および式（５）で表される。

ここで、Ｉ_ｘ ^ｋ［ｘ，ｙ］は、ｋが０の場合、第１勾配画像におけるサンプルごとの水平勾配値を表し、ｋが１の場合、第２勾配画像におけるサンプルごとの水平勾配値を表している。Ｉ_ｙ ^ｋ［ｘ，ｙ］は、ｋが０の場合、第１勾配画像におけるサンプルごとの垂直勾配値を表し、ｋが１の場合、第２勾配画像におけるサンプルごとの垂直勾配値を表している。

例えば、式（４）および式（５）における勾配フィルタを図１５の左上サンプル１１２２に適用する場合、水平勾配サンプル値は、左上サンプル１１２２を含む水平方向に配置された５サンプルのサンプル値であり、全体サンプル精度での予測画像におけるサンプル値を重み付け加算することにより算出される。このとき、重み係数は、左上サンプル１１２２の上または下側および左または右側のサンプルに対して正または負の値を有する。

本変形例において、左上サンプル１１２２に対する勾配フィルタは、参照範囲１１３２Ａ内のサンプルを参照する。参照範囲１１３２Ａは、十字形状であり、左上サンプル１１２２の上下および左右の２サンプル延在している。

この勾配フィルタは、第１予測ブロック１１２０における全てのサンプルに適用される。したがって、第１勾配参照範囲１１３５Ａ内のサンプルは、第１予測ブロック１１２０に対する動き補償フィルタによって参照される。

この勾配フィルタは、第１予測ブロック１１２０と同様に、第２予測ブロック１２２０に適用される。つまり、参照範囲１２３２Ａ内のサンプルは、左上サンプル１２２２に対して参照され、第２勾配範囲１２３５Ａ内のサンプルは、第２予測ブロック１２２０全体において参照される。

参照範囲を示す動きベクトルがサブサンプル位置を示す場合、勾配フィルタの参照範囲１１３２Ａおよび１２３２Ａにおけるサンプル値をサブサンプル精度でのサンプル値に変換してもよく、勾配フィルタを変換後のサンプル値に適用してもよい。また、サブサンプル精度へ変換するための係数値と勾配値を導出するための係数値とを畳み込むことによって得られた係数値を有する勾配フィルタを、全体サンプル精度でのサンプル値に適用してもよい。この場合、勾配フィルタは、サブサンプル位置ごとに異なる。

［サブブロックに対するローカル動き検出値の導出］
以下は、サブブロックに対するローカル動き検出値の導出についての説明である。この例において、ローカル動き検出値は、カレントブロックにおけるサブブロックのうち左上サブブロックに対して導出される。

本変形例では、以下の式（６）に基づいて、水平ローカル動き検出値ｕおよび垂直ローカル動き検出値ｖをサブブロックに対して導出する。

ここで、ｓＧ_ｘ、ｓＧ_ｙ、ｓＧ_ｘ ^２，、ｓＧ_ｙ ^２、ｓＧ_ｘｄＩ、および、ｓＧ_ｙｄＩは、サブブロックにおいて算出された値であり、以下の式（７）に基づいて導出される。

ここで、Ωは、サブブロックに対応する予測ブロックの領域／エリアにおける予測サブブロック内の全てのサンプルに対する座標セットである。Ｇ_ｘ［ｉ，ｊ］は、第１勾配画像の水平勾配値と第２勾配画像の水平勾配値との和を示し、Ｇ_ｙ［ｉ，ｊ］は、第１勾配画像の垂直勾配値と第２勾配画像の垂直勾配値との和を示す。ΔＩ［ｉ，ｊ］は、第１予測画像および第２予測画像に対する差分値を示す。ｗ［ｉ，ｊ］は、予測サブブロックにおけるサンプル位置によって決まる重み係数を示す。しかしながら、予測サブブロック内の全てのサンプルに対して同じ値の重み係数を用いてもよい。

より具体的には、Ｇ_ｘ［ｉ，ｊ］、Ｇ_ｙ［ｉ，ｊ］、および、ΔＩ［ｉ，ｊ］は、以下の式（８）によって表される。

このように、ローカル動き検出値はサブブロックにおいて導出される。

［最終予測画像の生成］
以下は、最終予測画像の生成についての説明である。最終予測画像における各サンプル値ｐ［ｘ，ｙ］は、第１予測画像におけるサンブル値Ｉ^０［ｘ，ｙ］および第２予測画像におけるサンブル値Ｉ^１［ｘ，ｙ］を用いて、以下の式（９）に基づいて導出される。

ここで、ｂ［ｘ，ｙ］は、サンプルごとの補正値を示す。式（９）では、第１予測画像におけるサンブル値Ｉ^０［ｘ，ｙ］と、第２予測画像におけるサンブル値Ｉ^１［ｘ，ｙ］と、補正値ｂ［ｘ，ｙ］との和を１ビット右にシフトすることによって最終予測画像における各サンプル値ｐ［ｘ，ｙ］を算出する。補正値ｂ［ｘ，ｙ］は、以下の式（１０）によって表される。

式（１０）では、第１勾配画像および第２勾配画像における水平勾配値の差分（Ｉ_ｘ ^０［ｘ，ｙ］－Ｉ_ｘ ^１［ｘ，ｙ］）に水平ローカル動き検出値（ｕ）を掛け合わせ、第１勾配画像および第２勾配画像における垂直勾配値の差分（Ｉ_ｙ ^０［ｘ，ｙ］－Ｉ_ｙ ^１［ｘ，ｙ］）に垂直ローカル動き検出値（ｖ）を掛け合わせ、それらの積を足し合わせることによって補正値ｂ［ｘ，ｙ］を算出する。

式（６）から式（１０）を用いて説明した計算は、例にすぎない。同じ効果を有する式を用いてもよい。

［効果など］
このように、本変形例における動き補償フィルタおよび勾配フィルタを用いると、ローカル動き検出値をサブブロックにおいて導出することができる。このように導出されたサブブロックのローカル動き検出値を用いて、カレントブロックの最終予測画像は生成され、本実施の形態と同様の結果を得ることができる。

本実施の形態は、他の実施の形態の少なくともいくつかの態様と組み合わせてもよい。また、本実施の形態のいくつかの処理、装置のいくつかの要素、および、フローチャートで説明されたいくつかのシンタックスは、他の実施の形態の態様と組み合わせてもよい。

［本実施の形態の変形例２］
本実施の形態および本実施の形態の変形例１では、ローカル動き検出値を導出する場合、カレントブロック内のサブブロックに対応する予測ブロック内の予測サブブロックにおける全てのサンプルを参照する。しかしながら、本開示は、これらの例に限定されない。例えば、予測サブブロック内のいくつかのサンプルだけを参照してもよい。このシナリオを、本実施の形態の変形例２として以下の段落で説明する。

本変形例の説明では、サブブロックにおいてローカル動き検出値を導出する場合、予測サブブロック内のいくつかのサンプルだけを参照する。例えば、変形例１における式（７）では、予測サブブロック内の全てのサンプルに対する座標セットΩの代わりに、予測サブブロック内のいくつかのサンプルに対する座標セットを用いる。予測サブブロック内のいくつかのサンプルに対する座標セットとして、様々なパターンを用いることができる。

図１６は、実施の形態の変形例２におけるローカル動き検出値を導出することにより参照されるサンプルパターンの例を示す図である。図１６において、予測ブロック１１２１または１２２１内でクロスハッチングされている〇は、参照済みサンプルを示し、クロスハッチングされていない〇は、未参照のサンプルを示す。

図１６の（ａ）～（ｇ）における７つのサンプルパターンはそれぞれ、予測サブブロック１１２１または１２２１内のいくつかのサンプルを示す。これら７つのサンプルパターンは、全て異なる。

図１６の（ａ）～（ｃ）では、予測サブブロック１１２１また１２２１内の１６サンプルのうち８サンプルだけを参照する。図１６の（ｄ）～（ｇ）では、予測サブブロック１１２１また１２２１内の１６サンプルのうち４サンプルだけを参照する。つまり、図１６の（ａ）～（ｃ）では、１６サンプルのうち８サンプルが間引かれ、図１６の（ｄ）～（ｇ）では、１６サンプルのうち１２サンプルが間引かれる。

より具体的には、図１６（ａ）では、８サンプル、つまり水平方向および垂直方向において一つおきのサンプルが参照される。図１６（ｂ）では、水平方向には左側および右側に配置されるが垂直方向には交互に配置される２組のサンプルペアが参照される。図１６（ｃ）では、予測サブブロック１１２１または１２２１において、中央の４サンプルと角の４サンプルとが参照される。

図１６（ｄ）および（ｅ）ではそれぞれ、水平方向の第１行目および第３行目、垂直方向の第１行目および第３行目において２サンプルが参照される。図１６（ｆ）では、４つの角のサンプルが参照される。図１６（ｇ）では、４つの中央のサンプルが参照される。

２つの予測画像に基づいて、複数の所定のパターンから参照パターンを適応的に選択してもよい。例えば、２つの予測画像において代表的な勾配値に対応するサンプルを含むサンプルパターンを選択してもよい。より具体的には、代表的な勾配値が閾値よりも小さい場合、４サンプルを含むサンプルパターン（例えば、（ｄ）～（ｇ）のうちいずれか１つ）を選択してもよい。代表的な勾配値が閾値よりも小さい場合は、８サンプルを含むサンプルパターン（例えば、（ａ）～（ｃ）のうちいずれか１つ）を選択してもよい。

複数のサンプルパターンから１つのサンプルパターンを選択した場合、選択されたサンプルパターンを示す予測サブブロック内のサンプルを参照し、サブブロックに対するローカル動き検出値を導出する。

なお、選択されたサンプルパターンを示す情報をビットストリームに書き込んでもよい。この場合、復号装置は、ビットストリームから情報を取得して、取得した情報に基づいてサンプルパターンを選択してもよい。選択されたサンプルパターンを示す情報は、ブロック、スライス、ピクチャ、または、ストリーム単位でヘッダに書き込まれてもよい。

このように、本実施の形態における符号化装置および復号装置は、予測サブブロック内のいくつかのサンプルだけを参照して、サブブロックにおけるローカル動き検出値を導出することができる。したがって、全てのサンプルを参照する場合に比べて、処理負荷または処理時間を削減することができる。

また、本実施の形態における符号化装置および復号装置は、複数のサンプルパターンから選択された１つのサンプルパターンにおけるサンプルだけを参照して、サブブロックにおけるローカル動き検出値を導出することができる。サンプルパターンを切り替えることにより、サブブロックにおけるローカル動き検出値の導出に適したサンプルを参照することができ、予測誤差を削減できる。

本実施の形態は、他の実施の形態の少なくともいくつかの態様と組み合わせてもよい。また、本実施の形態のいくつかの処理、装置のいくつかの要素、および、フローチャートで説明されたいくつかのシンタックスは、他の実施の形態の態様と組み合わせてもよい。

［本実施の形態の他の変形例］
本開示の１以上の態様における符号化装置および復号装置について、実施の形態および実施の形態の変形例を参照しながら説明した。しかしながら、本開示は、これらの実施の形態および実施の形態の変形例に限定されない。当業者であれば、本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく、これらの実施の形態および実施の形態の変形例に施され、かつ、本開示の１以上の態様の範囲内に含まれる各種変形を容易に着想することができるであろう。

例えば、本実施の形態の例および本実施の形態の変形例１で用いられる動き補償フィルタにおけるタップ数は、８サンプルであった。しかしながら、本開示は、この例に限定されない。動き補償フィルタにおけるタップ数は、補間参照範囲が通常参照範囲に含まれている限り、どんなタップ数でもよい。

本実施の形態の例および本実施の形態の変形例１で用いられる勾配フィルタにおけるタップ数は、５または６サンプルであった。しかしながら、本開示は、この例に限定されない。勾配フィルタにおけるタップ数は、勾配参照範囲が補間参照範囲に含まれている限り、どんなタップ数でもよい。

本実施の形態の例および本実施の形態の変形例１において、第１勾配参照範囲および第２勾配参照範囲は、第１補間参照範囲および第２補間参照範囲に含まれていた。しかしながら、本開示は、この例に限定されない。例えば、第１勾配参照範囲は、第１補間参照範囲と一致していてもよく、第２勾配参照範囲は、第２補間参照範囲と一致していてもよい。

サブブロックにおいてローカル動き検出値を導出する場合、予測サブブロックの中央にあるサンプルに対する値が優遇されるようにサンプル値を重み付けてもよい。具体的には、ローカル動き検出値を導出する場合、第１予測ブロックおよび第２予測ブロックの両方において、予測サブブロック内の複数のサンプルに対する値を重み付けてもよい。この場合、予測サブブロックの中央にあるサンプルに、より大きな重みを与えてもよい。つまり、予測サブブロックの中央にあるサンプルを、予測サブブロックの中央外のサンプルに用いられる値より大きな値で重み付けてもよい。より具体的には、本実施の形態の変形例１において、式（７）の重み係数ｗ［ｉ，ｊ］により、予測サブブロックの中央により近い座標値をより大きくしてもよい。

サブブロックにおいてローカル動き検出値を導出する場合、隣接する予測サブブロックに属するサンプルを参照してもよい。具体的には、第１予測サブブロックおよび第２予測サブブロックの両方において、隣接する予測サブブロック内のサンプルを予測サブブロック内のサンプルに追加して参照し、サブブロックにおけるローカル動き検出値を導出してもよい。

本実施の形態の例および本実施の形態の変形例１における動き補償フィルタおよび勾配フィルタの参照範囲は、説明目的のためだけである。本開示は、これらの例に限定される必要はない。

本実施の形態の変形例２では、７つのサンプルパターンを例として挙げた。しかしながら、本開示は、これらのサンプルパターンに限定されない。例えば、７つのサンプルパターンそれぞれを回転することによって得られるサンプルパターンを用いてもよい。

本実施の形態の変形例１における重み係数の値は単なる例であり、本開示はこれらの例に限定されない。また、本実施の形態および本実施の形態の両変形例におけるブロックサイズおよびサブブロックサイズも単なる例である。本開示は、８×８サンプルサイズおよび４×４サンプルサイズに限定されない。他のサイズを用いて、本実施の形態の例および本実施の形態の両変形例と同様に、インター予測を行うことができる。

本実施の形態は、他の実施の形態の少なくともいくつかの態様と組み合わせてもよい。また、本実施の形態のいくつかの処理、装置のいくつかの要素、および、フローチャートで説明されたいくつかのシンタックスは、他の実施の形態の態様と組み合わせてもよい。

図４および図５を参照しながら述べたように、勾配値を取得するために勾配フィルタを適用する周辺サンプルの参照範囲について、予測処理で用いる予測ブロックに割り当てられた動きベクトルで示される参照ブロック内のサンプル値を、図４および図５を参照しながら述べたようなサンプル値ではなく別の値に補償してもよい。

例えば、予測ブロックに割り当てられた動きベクトルが小数サンプル位置を示す場合、小数サンプル位置に対応するサンプル値を補償して用いてもよい。

しかしながら、フィルタリング処理が、小数サンプル位置に対応するサンプル値を取得するために周辺サンプルを参照する場合、図４および図５について述べた範囲より広い範囲における周辺サンプルを参照する必要はないだろう。

上記問題を解決するために、例えば、以下の方法を本開示では提供する。

図１７は、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の一例１７００を示すフローチャートである。

本願の実施の形態において、符号化方法は、図１に示され、対応する説明で説明されるような符号化装置１００によって実現される。実施の形態において、符号化方法は、符号化装置１００の他の構成要素と連携して符号化装置１００のインター予測部１２６によって実現される。

同様に、本願の実施の形態において、復号方法は、図１０に示され、対応する説明で説明されるような復号装置２００によって実現される。実施の形態において、復号方法は、復号装置２００の他の構成要素と連携して復号装置２００のインター予測部１２８によって実現される。

図１７に示すように、本例に係る符号化方法は、以下のステップを含む。

ステップ１７０２：ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測する。ここで、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含む。

ステップ１７０４：予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する。ここで、第２ブロックは第１ブロックより大きい。

ステップ１７０６：予測サンプルの第２ブロックを用いて、少なくとも勾配を算出する。

ステップ１７０８：少なくとも算出した勾配を用いて、カレントブロックを符号化する。

実施の形態において、別のピクチャは、ストリームの時間領域におけるピクチャのピクチャオーダーカウント（ＰＯＣ）と異なるＰＯＣを有してもよい。図１８Ａ、１８Ｂ、および、１８Ｃに示すように、ピクチャは、カレントピクチャとされてもよく、別のピクチャは、第１ピクチャまたは第２ピクチャとされてもよい。例えば、図１８Ａにおいて、別のピクチャが第１ピクチャである場合、別のピクチャのＰＯＣは、左の時間領域ではピクチャのＰＯＣよりも小さいが、右の時間領域ではピクチャのＰＯＣよりも大きい。図１８Ｂでは、別のピクチャが第１ピクチャである場合、別のピクチャのＰＯＣは、左の時間領域および右の時間領域両方においてピクチャのＰＯＣよりも小さい。図１８Ｃでは、別のピクチャが第１ピクチャである場合、別のピクチャのＰＯＣは、左の時間領域および右の時間領域両方においてピクチャのＰＯＣよりも大きい。

他の実施の形態において、別のピクチャは、ピクチャと時間的および／または空間的に隣接する符号化参照ピクチャでもよい。符号化参照ピクチャは、時間的および／または空間的にピクチャのＰＯＣよりも小さいＰＯＣを有してもよいし、大きいＰＯＣを有してもよい。

カレントブロックは、ピクチャ内で任意に選択されてもよい。例えば、カレントブロックは、正方形の４×４サンプルブロックでもよい。カレントブロックのサイズは、実際の予測精度ニーズに合わせて変更してもよい。

図５Ｃに示す動きベクトルと同様に、符号化方法の本例における動きベクトルはカレントブロックから別のピクチャを指しており、これは、図１８Ａ～図１８Ｃに示される第１ピクチャまたは第２ピクチャでもよい。実施の形態では、特に、別のピクチャが、同じ動きベクトルで符号化された符号化参照ピクチャである場合、動きベクトルを別のピクチャからインター予測部１２６によって受信してもよい。

ステップ１７０２では、符号化装置１００のインター予測部１２６が、別のピクチャからの動きベクトルを用いて、少なくとも前述したような予測処理によって、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測する。

実施の形態において、予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードなどの予測モードに対して行われる前述したような予測処理で用いられた予測ブロックと同じでもよい。

他の実施の形態において、予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードなどの予測モードに対して行われる前述したような動き補償処理で用いられた予測ブロックと同じでもよい。

ステップ１７０４では、符号化装置１００のインター予測部１２６が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する。予測サンプルの第２ブロックは、予測サンプルの第１ブロックよりも大きい。このように、より多くの情報が、続く処理のために第２ブロックに保持され、有利に改良処理をインター予測方法に与え、それにより、インター予測方法のメモリバンド幅アクセスを削減してもよい。これは、ハードウェアフレンドリーである。

例えば、ステップ１７０４は、予測サンプルの第１ブロックの少なくとも２辺に対してサンプルをパディングすることにより、符号化装置１００のインター予測部１２６によって行われてもよい。ここで、予測サンプルの第１ブロックの少なくとも２辺は直交していない。

いくつかの実施の形態において、符号化装置１００のインター予測部１２６は、予測サンプルの第１ブロックの少なくとも２辺を平行パディング方向にパディングしてもよい。図１９Ａに示すように、符号化装置１００のインター予測部１２６は、図１９Ａの点線で示されるような方法で予測サンプルの４×４第１ブロック１９０２の垂直な２辺をパディングしてもよい。あるいは、図１９Ｂに示すように、符号化装置１００のインター予測部１２６は、図１９Ｂの点線で示されるような方法で予測サンプルの４×４第１ブロック１９０４の水平な２辺をパディングしてもよい。

いくつかの他の実施の形態では、符号化装置１００のインター予測部１２６は、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ、および、図２０Ｄに図示されるように、予測サンプルの第１ブロックの４辺をパディングしてもよい。また、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ、および、図２０Ｄは、予測サンプルの第１ブロックをパディングするために用いることができる４つのパディング処理を図示している。これらのパディング処理を任意のサンプルブロックをパディングするためにさらに用いてもよいことは、当業者であれば理解されよう。

実施例において、図２０Ａに示すように、図２０Ａの点線で示されたような方法で予測サンプルの第１ブロック２００２をミラーリングすることによってパディング処理を行ってもよい。例えば、符号化装置１００のインター予測部１２６は、第１ブロック２００２の各エッジに関して対称的に予測サンプルの第１ブロック２００２をミラーリングすることによって予測サンプルの第１ブロックをパディングしてもよい。ミラーリングは、予測サンプルの第１ブロック２００２のサンプル値（例えば、「Ａ」、「Ｂ」など）を、予測サンプルの第１ブロック２００２を取り囲んでいるサンプルに対称的にコピーして予測サンプルの第２ブロック２０００を形成することを含んでもよい。

他の実施例において、図２０Ｂに示すように、図２０Ｂの点線で示されたような方法で予測サンプルの第１ブロック２００４を複写することによってパディング処理を行ってもよい。例えば、符号化装置１００のインター予測部１２６は、予測サンプルの第１ブロック２００４の各エッジに位置するサンプルのサンプル値（例えば、「Ａ」、「Ｂ」など）を、予測サンプルの第１ブロックを取り囲んで、かつ、第１ブロック２００４の各エッジに位置するサンプルそれぞれに隣接している対応サンプルに複写することによって予測サンプルの第１ブロック２００４をパディングして、予測サンプルの第２ブロック２００１を形成してもよい。

なお、対応サンプルは、第１ブロックに隣接する１行のサンプルでもよい。パディングされるサンプルの行の数が少ないほど、第２ブロック２００１の精度は高い。また、対応サンプルは、第１ブロックに隣接する１行を含む複数行のサンプルでもよい。具体的には、対応サンプルは、第１ブロック２００４の各エッジに位置するサンプルそれぞれに隣接している。パディングされるサンプルの行の数が多いほど、よりメモリバンド幅を削減することができる。また、パディングされるサンプルの行の数は、例えば、第１ブロックのサイズに基づいて設定してもよく、規格などに沿って予め決定してもよい。

他の実施例において、図２０Ｃに示すように、図２０Ｃの点線で示されたような方法で、予測サンプルの第１ブロックを取り囲んでいるサンプルに固定値（例えば、図２０Ｃに示すような「Ｑ」）をパディングすることによってパディング処理を行ってもよい。例えば、固定値は、０、１２８、５１２、正の整数、予測サンプルの第１ブロックの平均値、および、予測サンプルの第１ブロックの中央値のうち少なくとも１つから選択してもよい。平均値および中央値は、予測サンプルの第１ブロックのサンプル値と関連付けられてもよい。図２０Ｃの例において、固定値は正の整数Ｑであり、符号化装置１００のインター予測部１２６は、予測サンプルの第１ブロックを取り囲んでいるサンプルに固定値Ｑをパディングすることによって予測サンプルの第１ブロックをパディングして、予測サンプルの第２ブロック２０５０を形成してもよい。

他の実施例において、予測サンプルの第１ブロックに関数を実行することによってパディング処理を行ってもよい。関数の例は、フィルタ、多項式関数、指数関数、クリッピング関数などでもよい。簡略化のため、この例は図示されない。

さらに他の実施例において、図２０Ｄに示すように、上述したような、ミラーリング、複写、第１値のパディング、および、予測サンプルへの関数の実行の任意の組み合わせを行うことによってパディング処理を行ってもよい。図２０Ｄの例では、符号化装置１００のインター予測部１２６は、第１ブロック２００８まで第１一定距離離れたサンプルに予測サンプルの第１ブロック２００８を複写することと、第１ブロック２００８まで第２一定距離離れたサンプルに固定値Ｑをパディングすることの組み合わせを行うことによって予測サンプルの第１ブロック２００８をパディングして、予測サンプルの第２ブロック２０５１を形成してもよい。

図２０Ａ～図２０Ｄに示す例では、符号化装置１００のインター予測部１２６が、予測サンプルの４×４第１ブロック２００２、２００４、２００６、２００８をパディングして、予測サンプルの８×８第２ブロック２０００、２００１、２０５０、２０５１を形成する。

図１９Ａおよび図１９Ｂの例を再び参照すると、符号化装置１００のインター予測部１２６は、予測サンプルの第１ブロック１９０２、１９０４をミラーリングすることによって予測サンプルの４×４第１ブロック１９０２、１９０４をパディングして、予測サンプルの第２ブロック１９００、１９０１を形成することが分かる。図１９Ａにおいて、予測サンプルの第２ブロック１９００は、８×４サンプルブロックである。図１９Ｂにおいて、予測サンプルの第２ブロック１９０１は、４×８サンプルブロックである。

したがって、パディング処理から所望される予測サンプルの第２ブロックのサイズは、実際の予測精度ニーズに応じて変更可能であることは、当業者であれば理解されよう。有利には、パディング処理は、後段でインター予測処理を行うためにデータを削減する。

したがって、本符号化方法のパディングステップ１７０４は、図１９Ａ、図１９Ｂ、および、図２０Ａ～図２０Ｄについて上述された処理／技術ならびに／または異なるパディング方向に基づく実際の予測精度ニーズに基づいて、Ｍ×Ｎサイズの予測サンプルの第１ブロックをパディングして任意の所望サイズ（Ｍ＋ｄ１）×（Ｎ＋ｄ２）の予測サンプルの第２ブロックを形成するように注意して設計することができる。ＭはＮと同じでも異なっていてもよいが、ｄ１およびｄ２は０より大きいかまたは０に等しいことは、当業者であれば理解されよう。

パディングのおかげで、より多くの情報を含めてカレントブロックに対し正確な予測を生成するように、小さいサイズのデータをより大きなサイズにパディングすることができる。このように、本符号化方法は、入力として小さいサイズのデータしか必要とせず、それにより、インター予測のメモリバンド幅アクセスを削減し、よりハードウェアフレンドリーな処理を提供するという点において有利である。

ステップ１７０６では、符号化装置１００のインター予測部１２６が、予測サンプルの第２ブロックを用いて少なくとも勾配を算出する。実施の形態において、少なくとも勾配を算出する際、符号化装置１００のインター予測部１２６は、予測サンプルの第２ブロックに勾配フィルタを適用して、少なくとも１つの勾配として機能するように少なくとも微分値を生成してもよい。勾配フィルタを適用して少なくとも１つの勾配を生成する例は、勾配フィルタの節で前述されている。このように、カレントピクチャのカレントブロックにおけるデータは、参照ブロックとカレントブロックとの間の各勾配（つまり、微分値）を用いて符号化されている参照ピクチャの参照ブロックからのデータによって参照される。このようなステップは、インター予測のメモリバンド幅アクセスの削減を有利に容易にし、よりハードウェアフレンドリーな処理を提供する。

勾配フィルタの２つの例は、それぞれ図２１Ａおよび図２１Ｂに示される。図２１Ａにおいて、１つの勾配フィルタ｛２，－９，０，９，－２｝は、動きベクトルの小数部分に関係なく、予測サンプルの第２ブロック内の全てのサンプル値に適用される。図２１Ａにおいて、勾配フィルタ｛２、－９、０、９、－２｝を適用する処理は、勾配フィルタの節で前述されているものと同様である。図２１Ａの例では、全ての動きベクトルに対し、式（４）および式（５）が用いられる。

図２１Ｂにおいて、動きベクトルの小数部分に応じて予測サンブルの第２ブロック内のサンプル値に適用される勾配フィルタは９ある｛８，－３９，－３，４６，－１７，５｝、｛８，－３２，－１３，５０，－１８，５｝、｛７，－２７，－２０，５４，－１９，５｝、｛６，－２１，－２９，５７，－１８，５｝、｛４，－１７，－３６，６０，－１５，４｝、｛３，－９，－４４，６１，－１５，４｝、｛１，－４，－４８，６１，－１３，３｝、｛０，１，－５４，６０，－９，２｝、｛－１，４，－５７，５７，－４，１｝。図２１Ｂの例では、動きベクトルの小数部分は、動きベクトルのサブサンプル部分、例えば、１／４サンプルである。したがって、動きベクトルのサブサンプル部分に基づいて、異なる勾配フィルタを選択する。例えば、水平方向の動きベクトルが１＋（１／４）サンプルの場合、動きベクトルの小数部分は１／４である。そして、水平勾配を算出するために勾配フィルタ｛４，－１７，－３６，６０，－１５，４｝を選択する。式（４）のｗ［ｉ］は、｛４，－１７，－３６，６０，－１５，４｝で置き換えられる。他の例では、垂直方向の動きベクトルが４＋（７／１６）サンプルの場合、動きベクトルの小数部分は７／１６である。この例では、垂直勾配を算出するために勾配フィルタ｛０，１，－５４，６０，－９，２｝を選択する。式（５）のｗ［ｉ］は、｛０，１，－５４，６０，－９，２｝で置き換えられる。

図２１Ｃおよび図２１Ｄは、勾配フィルタの別の２つの例を示している。図２１Ｃにおいて、１つの勾配フィルタ｛－１，０，１｝は、動きベクトルの小数部分に関係なく、予測サンプルの第２ブロック内の全てのサンプル値に適用される。

図２１Ｄにおいて、１つの勾配フィルタ｛－１，１｝は、動きベクトルの小数部分に関係なく、予測サンプルの第２ブロック内の全てのサンプル値に適用される。図２１Ｃおよび図２１Ｄにおいて、各勾配フィルタ｛－１，０，１｝または｛－１，１｝を適用する処理は、勾配フィルタの節で前述されているものと同様である。

ステップ１７０８において、符号化装置１００のインター予測部１２６は、少なくとも算出した勾配を用いて、ピクチャのカレントブロックを符号化する。

図１７の例１７００に示すように、復号方法におけるステップは、最後のステップ１７０８を除き、符号化方法におけるステップと同様である。この最後のステップでは、符号化装置１００は少なくとも勾配を用いてカレントブロックを符号化するが、復号装置２００は少なくとも勾配を用いてカレントブロックを復号する。

上記例および実施の形態は、（予測サンプルのブロックとして交互に参照される）予測ブロックを入力として用いてカレントブロックを予測する。以下では、さらに、２つの予測ブロックを入力として用いてカレントブロックを予測する、本符号化方法に係る他の実施の形態について説明する。

２つの予測ブロック（つまり、予測サンプルの２つのブロック）を入力として用いてカレントブロックを予測する場合、上述したようなステップ１７０２は、さらに、もう一つ別のピクチャから別の動きベクトルを用いてカレントブロックに対する予測サンブルの別のブロックを予測するステップを含む。予測サンプルの別のブロックを予測する処理は、予測サンプルの第１ブロックを予測する処理と同じである。また、上述したようなパディングのステップ１７０４は、予測サンプルの別のブロックをパディングして予測サンプルのさらに別のブロックを形成するステップを含む。

２つの参照ピクチャを利用してカレントブロックを予測する画像符号化／復号方法の実施の形態２２００を、図２２に示す。本実施の形態では、追加予測ブロックを入力として利用することに加え、サブサンプル精度のために補間処理も展開させる。実施の形態は、以下のステップを含む。

ステップ２２０２：異なるピクチャからの第１動きベクトルおよび第２動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも用いて、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックを予測する。

ステップ２２０４：予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックを形成する。

ステップ２２０６：予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックに補間処理を行う。

ステップ２２０８：補間処理の結果を用いて勾配を算出する。

ステップ２２１０：少なくとも補間処理の結果と算出した勾配とを用いて、カレントブロックを符号化／復号する。

ステップ２２０２から２２１０は、図２３の概念図２３００に示される。図２２および２３に示すような符号化方法の実施の形態２２００は、画像符号化装置１００によって実行できる。なお、画像復号装置２００によって実行される復号方法は、図２２および図２３に示されるような画像符号化装置１００によって実行される符号化方法と同じである。

ステップ２２０２において、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックは、少なくとも予測処理を用いて予測され、当該予測処理は、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いてサンプルを予測する。実施の形態では、第１動きベクトルは、第１ピクチャを指してもよく、第１ピクチャはカレントピクチャと異なる。

同様に、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第２ブロックは、少なくとも予測処理を用いて予測され、当該予測処理は、もう一つ別のピクチャからの第２動きベクトルを用いてサンプルを予測する。第２動きベクトルは、第２ピクチャを指してもよく、第２ピクチャはカレントピクチャと異なる。

一例において、第１ピクチャは第２ピクチャと異なってもよい。他の例において、第１ピクチャは第２ピクチャと同じでもよい。

一例において、図１８Ａに示すように、第１ピクチャおよび第２ピクチャのピクチャオーダーカウント（ＰＯＣ）の少なくとも一方は、カレントピクチャのＰＯＣよりも小さく、第１ピクチャおよび第２ピクチャのピクチャオーダーカウント（ＰＯＣ）の他方は、カレントピクチャのＰＯＣよりも大きい。

他の例において、図１８Ｂに示すように、第１ピクチャおよび第２ピクチャのＰＯＣは、カレントピクチャのＰＯＣより小さくてもよい。

さらに他の例において、図１８Ｃに示すように、第１ピクチャおよび第２ピクチャのＰＯＣは、カレントピクチャのＰＯＣより大きくてもよい。

図１８Ａから図１８Ｃに示される第１ピクチャ、第２ピクチャ、および、カレントピクチャのＰＯＣは時間領域にあり、データストリームにおけるこれらピクチャの符号化順序を示す。符号化順序は、データストリーム（例えば、ビデオクリップ）におけるこれらピクチャの再生順序と同じでも異なっていてもよい。ＰＯＣは、空間領域におけるこれらピクチャの順序のことであってもよいことは当業者であれば理解されよう。

一例において、ステップ２２０２で予測される予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられた参照ブロックと同じでもよい。

一例において、予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックは、カレントブロックと等しくてもよいし、大きくてもよい。

図２３に示すように、図２２の予測ステップ２２０２の実施の形態は、ステップ２３０２に示される。本実施の形態において、カレントブロックは、Ｍ×Ｎのサイズを有する。ここで、Ｍは、Ｎと同じでもよいし、異なっていてもよい。符号化装置１００のインター予測部１２６は、（Ｍ＋ｄ１）×（Ｎ＋ｄ２）のサイズをそれぞれ有する予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックを予測してもよい。ここで、ｄ１およびｄ２は、０に等しくてもよいし、０より大きくてもよい。予測サンプルの第１ブロックの例は、点線で示される。予測サンプルの第２ブロックは、第１ブロックと同じサイズを有する。予測サンプルの第２ブロックは、予測サンプルの第１ブロックと異なるサイズを有してもよいことは理解されよう。

より多くの情報を予測サンプルに含めることができるので、カレントブロックよりも大きなサイズの予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックを予測することはより有利に思われ、より正確な予測結果に貢献する。

ステップ２２０４では、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成し、同様に、予測サンプルの第２ブロックをパディングして予測サンプルの第４ブロックを形成する。

一例において、予測サンプルの第３ブロックは、予測サンプルの第１ブロックよりも大きく、予測サンプルの第４ブロックは、予測サンプルの第２ブロックよりも大きい。図２３のパディングステップ２３０４に示すように、第３ブロックおよび第４ブロックはそれぞれ、（Ｍ＋ｄ１＋ｄ３）×（Ｎ＋ｄ２＋ｄ４）のサイズを有する。ここで、ｄ３およびｄ４は、０より大きい。予測サンプルの第３ブロックの例は、点線で示される。予測サンプルの第４ブロックは、第３ブロックと同じサイズを有する。上述したように、予測サンプルの第４ブロックは、予測サンプルの第３ブロックと異なるサイズを有してもよいことは理解されよう。

一例において、図２０Ａに示すように、パディングステップは、予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックのミラーリングステップを含んでもよい。他の例において、図２０Ｂに示すように、パディングステップは、予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックの複写ステップを含んでもよい。他の例において、パディングステップは、図２０Ｃに示すように、固定値をパディングするステップを含んでもよい。固定値は、０、１２８、５１２、正の整数、予測サンプルの平均値、および、予測サンプルの中央値のうちの少なくとも１つでもよい。いくつかの例において、パディングステップは、予測サンプルへ関数を実行するステップを含んでもよい。関数の例は、フィルタ、多項式関数、指数関数、および、クリッピング関数でもよい。いくつかの例において、図２０Ｄに示すように、パディングステップは、ミラーリング、複写、固定値のパディング、および、予測サンプルへの関数の実行の任意の組み合わせを含んでもよい。

ステップ２２０６において、予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックに補間処理を行う。補間処理は、第１動きベクトルおよび第２動きベクトルに応じてそれぞれ予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックに補間フィルタを適用するステップを含んでもよい。

一例において、補間フィルタは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと同じでもよい。他の例において、補間フィルタは、上述したような予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと異なっていてもよい。

図２３のステップ２３０６に示すように、予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックに行われた補間処理により、補間処理の結果として生じるブロックが生成される。補間処理の結果として生じるブロックはそれぞれ、（Ｍ＋ｄ５）×（Ｎ＋ｄ６）のサイズを有する。ここで、ｄ５およびｄ６は、０より大きい。予測サンプルの第３ブロックに行われた補間処理の結果生じるブロックの例は、点線で示される。予測サンプルの第４ブロックに行われた補間処理の結果生じるブロックも同様である。補間処理の結果生じる各ブロックの一部は、カレントブロックの処理に用いられてもよい。ここで、この一部のサイズは、Ｍ×Ｎである。この一部は、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理の結果生じるブロックと同じでもよい。

ステップ２２０８において、補間処理の結果生じたブロックを用いて勾配を算出する。勾配算出は、微分値を生成するために補間処理の結果生じたブロック内のサンプル値に勾配フィルタを適用するステップを含んでもよい。図２３のステップ２３０８に示すように、算出された勾配は、Ｍ×Ｎサイズのブロックを形成してもよい。

一例において、図２１Ａに示すように、第１動きベクトルおよび第２動きベクトルの小数部分に関係なく、補間処理の結果生じたブロック内の全てのサンプル値に適用される勾配フィルタは１つだけあってもよい。

一例において、図２１Ｂに示すように、第１動きベクトルおよび第２動きベクトルの小数部分に応じて、補間処理の結果生じたブロック内のサンプル値に適用される勾配フィルタは９あってもよい。

ステップ２２１０では、少なくとも補間処理の結果生じたブロックと算出した勾配とを用いて、カレントブロックを符号化する。符号化ブロックの例は、図２３のステップ２３１０に示される。

なお、画像符号化装置１００によって実行される符号化方法に対するステップ２２１０の説明で用いられる用語「符号化」および「処理」は、画像復号装置２００によって実行される復号方法に対するステップ２２１０での用語「復号」と置き換え可能である。

本実施の形態では、パディング処理をインター予測に導入したおかげで、本符号化方法および復号方法は、インター予測処理のメモリバンド幅アクセスを有利に削減する。加えて、パディング処理を用いることにより、本実施の形態は、１回の補間処理だけを行って十分な予測結果を生成することができる。このように、本適用は、インター予測処理から追加補間処理を有利に取り除き、これは、ハードウェアフレンドリーである。

なお、第３ブロックおよび第４ブロックそれぞれに行われる補間処理において、タップ数が相互に異なる補間フィルタを用いてもよい。例えば、上記例において（Ｍ＋ｄ５）×（Ｎ＋ｄ６）のサイズを有する補間処理の結果生じるブロックを取得するために、８タップの補間フィルタだけを用いる。しかしながら、補間処理の結果生じるブロック内のＭ×Ｎサイズの第１領域を取得するために用いられる補間フィルタのタップ数と、第１領域以外の補間処理の結果生じるブロック内の領域である第２領域であって、勾配ブロックを生成するために用いられる第２領域を取得するために用いられる補間フィルタのタップ数とは異なっていてもよい。例えば、第２領域を取得するために用いられる補間フィルタのタップ数は、第１領域を取得するために用いられる補間フィルタのタップ数より少なくてもよい。具体的には、第１領域を取得するために用いられる補間フィルタのタップ数が８の場合、第２領域を取得するために用いられる補間フィルタのタップ数は、８より少なくてもよい。したがって、画質の劣化を防ぎながら処理負荷を削減することができる。

２つの参照ピクチャを利用してカレントブロックを予測する画像符号化／復号方法の他の実施の形態を、図２４に示す。本実施の形態では、本実施の形態における補間処理は、パディング処理の前に行われる。実施の形態は、以下のステップを含む。

ステップ２４０２：異なるピクチャからの第１動きベクトルおよび第２動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも用いて、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックを予測する。

ステップ２４０４：予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックに補間処理を行う。

ステップ２４０６：補間処理の結果をパディングして予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックを形成する。

ステップ２４０８：予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックを用いて勾配を算出する。

ステップ２４１０：少なくとも補間処理の結果と算出した勾配とを用いて、カレントブロックを符号化／復号する。

ステップ２４０２から２４１０は、図２５の概念図に示される。図２４および２５に示すような符号化方法の実施の形態２４００は、画像符号化装置１００によって実行できる。なお、画像復号装置２００によって実行される復号方法は、図２４および図２５に示されるような画像符号化装置１００によって実行される符号化方法と同じである。

ステップ２４０２において、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックは、少なくとも予測処理を用いて予測され、当該予測処理は、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いてカレントブロックに対するサンプルを予測する。実施の形態では、第１動きベクトルは、第１ピクチャを指してもよく、第１ピクチャはカレントピクチャと異なる。

同様に、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第２ブロックは、少なくとも予測処理を用いて予測され、当該予測処理は、もう一つ別のピクチャからの第２動きベクトルを用いてサンプルを予測する。第２動きベクトルは、第２ピクチャを指してもよく、第２ピクチャはカレントピクチャと異なる。

一例において、第１ピクチャは第２ピクチャと異なってもよい。他の例において、第１ピクチャは第２ピクチャと同じでもよい。

一例において、図１８Ａに示すように、第１ピクチャおよび第２ピクチャのピクチャオーダーカウント（ＰＯＣ）の少なくとも一方は、カレントピクチャのＰＯＣよりも小さく、第１ピクチャおよび第２ピクチャのピクチャオーダーカウント（ＰＯＣ）の他方は、カレントピクチャのＰＯＣよりも大きい。

他の例において、図１８Ｂに示すように、第１ピクチャおよび第２ピクチャのＰＯＣは、カレントピクチャのＰＯＣより小さくてもよい。

さらに他の例において、図１８Ｃに示すように、第１ピクチャおよび第２ピクチャのＰＯＣは、カレントピクチャのＰＯＣより大きくてもよい。

図１８Ａから図１８Ｃに示される第１ピクチャ、第２ピクチャ、および、カレントピクチャのＰＯＣは時間領域にあり、データストリームにおけるこれらピクチャの符号化順序を示す。符号化順序は、データストリーム（例えば、ビデオクリップ）におけるこれらピクチャの再生順序と同じでも異なっていてもよい。ＰＯＣは、空間領域におけるこれらピクチャの順序のことであってもよいことは当業者であれば理解されよう。

一例において、ステップ２４０２で予測される予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられた参照ブロックと同じでもよい。

一例において、予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックは、カレントブロックと等しくてもよいし、大きくてもよい。

図２５に示すように、図２４の予測ステップ２４０２の実施の形態は、ステップ２５０２に示される。本実施の形態において、カレントブロックは、Ｍ×Ｎのサイズを有する。ここで、Ｍは、Ｎと同じでもよいし、異なっていてもよい。符号化装置１００のインター予測部１２６は、（Ｍ＋ｄ１）×（Ｎ＋ｄ２）のサイズをそれぞれ有する予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックを予測してもよい。ここで、ｄ１およびｄ２は、０に等しくてもよいし、０より大きくてもよい。予測サンプルの第１ブロックの例は、点線で示される。予測サンプルの第２ブロックは、第１ブロックと同じサイズを有する。上述したように、予測サンプルの第２ブロックは、予測サンプルの第１ブロックと異なるサイズを有してもよいことは理解されよう。

より多くの情報を予測サンプルに含めることができるので、カレントブロックよりも大きなサイズの予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックを予測することはより有利に思われ、より正確な予測結果に貢献する。

ステップ２４０４において、予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックに補間処理を行う。補間処理は、第１動きベクトルおよび第２動きベクトルに応じてそれぞれ予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックに補間フィルタを適用するステップを含んでもよい。

一例において、補間フィルタは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと同じでもよい。他の例において、補間フィルタは、上述したような予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと異なっていてもよい。

図２５のステップ２５０４に示すように、予測サンプルの第１ブロックおよび第２ブロックに行われた補間処理により、補間処理の結果として生じるブロックが生成される。補間処理の結果生じる各ブロックのサイズは、Ｍ×Ｎである。補間処理の結果生じるブロックは、カレントブロックを処理するために用いられてもよく、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理の結果生じるブロックと同じでもよい。

ステップ２４０６では、第１ブロックに行われた補間処理の結果生じたブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成する。予測サンプルの第３ブロックはカレントブロックよりも大きい。同様に、第２ブロックに行われた補間処理の結果生じたブロックをパディングして予測サンプルの第４ブロックを形成する。予測サンプルの第４ブロックはカレントブロックよりも大きい。

図２５のステップ２５０６に示すように、予測サンプルの第３ブロックの例は、（Ｍ＋ｄ３）ｘ（Ｎ＋ｄ４）のサイズを有してもよい。ここで、ｄ３およびｄ４は、０より大きい。予測サンプルの第４ブロックは、同じサイズを有する。上述したように、予測サンプルの第４ブロックは、予測サンプルの第３ブロックと異なるサイズを有してもよいことは理解されよう。

一例において、図２０Ａに示すように、パディングステップは、補間処理の結果生じたブロックをミラーリングするステップを含んでもよい。他の例において、図２０Ｂに示すように、パディングステップは、補間処理の結果生じたブロックを複写するステップを含んでもよい。他の例において、パディングステップは、図２０Ｃに示すように、固定値をパディングするステップを含んでもよい。固定値は、０、１２８、５１２、正の整数、予測サンプルの平均値、および、予測サンプルの中央値のうちの少なくとも１つでもよい。いくつかの例において、パディングステップは、補間処理の結果生じたブロックに関数を実行するステップを含んでもよい。関数の例は、フィルタ、多項式関数、指数関数、および、クリッピング関数でもよい。他の例において、図２６に示すように、パディングステップは、第１ブロックおよび第２ブロックの予測サンプルを用いるステップを含んでもよい。

他の例において、パディングステップは、第２補間フィルタを第１ブロックおよび第２ブロックに適用するステップを含んでもよい。第２補間フィルタは、ステップ２４０４で行われる補間フィルタと異なり、第２補間フィルタのタップ数は、ステップ２４０４で行われる補間フィルタのタップ数よりも少ない。他の例において、図２０Ｄに示すように、パディングステップは、ミラーリング、複写、固定値のパディング、補間処理の結果生じたブロックへの関数の実行、第１ブロックおよび第２ブロックを用いたサンプルのパディング、および、第１ブロックおよび第２ブロックへの第２補間フィルタの適用の任意の組み合わせを含んでもよい。

ステップ２４０８では、予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロックを用いて勾配を算出する。勾配算出は、微分値を生成するために予測サンプルの第３ブロックおよび第４ブロック内のサンプル値に勾配フィルタを適用するステップを含んでもよい。勾配フィルタは、図２１Ａ、図２１Ｂに関して上述した通りである。図２５のステップ２５０８に示すように、算出された勾配は、Ｍ×Ｎサイズのブロックを形成してもよい。

ステップ２４１０では、少なくとも補間処理の結果生じたブロックと算出した勾配とを用いて、カレントブロックを符号化する。符号化ブロックの例は、図２５のステップ２５１０に示される。

なお、画像符号化装置１００によって実行される符号化方法に対するステップ２４１０の説明で用いられる用語「符号化」および「処理」は、画像復号装置２００によって実行される復号方法に対するステップ２４１０での用語「復号」と置き換え可能である。

本実施の形態では、パディング処理をインター予測に導入したおかげで、本符号化方法および復号方法は、インター予測処理のメモリバンド幅アクセスを有利に削減する。加えて、パディング処理を用いることにより、本実施の形態は、１回の補間処理だけを行って十分な予測結果を生成することができる。このように、本適用は、インター予測処理から追加補間処理を有利に取り除き、これは、ハードウェアフレンドリーである。これは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたのと同じ補間フィルタの動作回数を保持してもよい。

図２７Ａは、インター予測機能を用いて、ピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の別の代替例を示すフローチャートである。

図２７Ａのステップ２７０２Ａから２７０８Ａは、図２８の概念図に示される。図２７Ａおよび図２８に示すような符号化方法の実施の形態２７００Ａは、画像符号化装置１００によって実行できる。なお、画像復号装置２００によって実行される復号方法は、図２７Ａおよび図２８に示されるような画像符号化装置１００によって実行される符号化方法と同じである。

例２７００Ａに示すように、ステップ２７０２Ａおよび２７０４Ａは、図１７について説明したようなステップ１７０２および１７０４と同じである。図２７Ａのステップ２７０２Ａで予測される予測サンプルの第１ブロックの実施の形態は、図２８のステップ２８０２に示される。ステップ２８０２に示される実施の形態では、（Ｍ＋ｄ１）×（Ｎ＋ｄ２）サイズの予測サンプルの第１ブロックが、Ｍ×Ｎサイズのカレントブロックに対して予測される。ＭはＮと同じでも異なっていてもよいが、ｄ１およびｄ２は０より大きいか、０と等しいか、または、０より小さいことは、当業者であれば理解されよう。

図２７Ａのステップ２７０４Ａのとおり予測サンプルの第１ブロックをパディングすることによって形成される予測サンプルの第２ブロックの実施の形態は、図２８のステップ２８０４に示される。図２８のステップ２８０４に示されるように、図２７Ａのパディングステップ２７０４Ａは、図１９Ａ、図１９Ｂ、および、図２０Ａから図２０Ｄについて上述した異なるパディング方向および／または処理／技術に基づいた実際の予測精度ニーズに基づいて、（Ｍ＋ｄ１）×（Ｎ＋ｄ２）サイズの予測サンプルの第１ブロックをパディングして任意の所望サイズ（Ｍ＋ｄ１＋ｄ３）×（Ｎ＋ｄ２＋ｄ４）を有する予測サンプルの第２ブロックを形成するように注意して設計することができる。ｄ３およびｄ４は０より大きいことは、当業者であれば理解されよう。

ステップ２７０６Ａにおいて、予測サンプルの第２ブロックに補間処理を行う。補間処理は、第１動きベクトルに応じてそれぞれ予測サンプルの第２ブロックに補間フィルタを適用するステップを含んでもよい。一例において、補間フィルタは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと同じでもよい。他の例において、補間フィルタは、上述したような予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと異なっていてもよい。図２７Ａのステップ２７０６Ａで行われた補間処理の結果の実施の形態は、図２８のステップ２８０６に示される。

ステップ２７０８Ａでは、予測サンプルの第２ブロックに行われた補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いて、カレントブロックを符号化する。図２７Ａのステップ２７０８Ａに示されるような補間処理の結果生じたブロックを用いて符号化されたカレントブロックの実施の形態は、図２８のステップ２８０８に示される。

なお、画像符号化装置１００によって実行される符号化方法に対するステップ２７０８Ａの説明で用いられる用語「符号化」および「処理」は、画像復号装置２００によって実行される復号方法に対するステップ２７０８Ａでの用語「復号」と置き換え可能である。

図２７Ｂは、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックおよびカレントブロックの隣接ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の別の代替例を示すフローチャートである。

図２７Ｂのステップ２７０２Ｂから２７０８Ｂは、図２９の概念図に示される。図２７Ｂおよび図２９に示すような符号化方法の実施の形態２７００Ｂは、画像符号化装置１００によって実行できる。なお、画像復号装置２００によって実行される復号方法は、図２７Ｂおよび図２９に示されるような画像符号化装置１００によって実行される符号化方法と同じである。

ステップ２７０１Ｂでは、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測ステップは、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含む。図２９に示されるように、図２７Ｂのステップ２７０２Ｂで予測される予測サンプルの第１ブロックの実施の形態は、ステップ２９０２に示される。

ステップ２７０４Ｂでは、予測サンプルの第２ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成する。第２ブロックは、カレントブロックに隣接していてもよい。第２ブロックの実施の形態は、図２９のステップ２９０４に示される。本実施の形態において、第２ブロックは、Ｍ×Ｎのサイズを有する。ここで、Ｍは、Ｎと同じでもよいし、異なっていてもよい。

図２９のステップ２９０６に示すように、符号化装置１００のインター予測部１２６は、ステップ２７０４Ｂを実行し、予測サンプルの第２ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成するように構成されてもよい。予測サンプルの第３ブロックは、（Ｍ＋ｄ３）×Ｎのサイズを有してもよい。ここで、ｄ３は、０に等しくてもよいし、０より大きくてもよい。予測サンプルの第３ブロックの例は、点線で示される。

図２９に示した例において、予測サンプルの第２ブロックは、第１ブロックと同じサイズを有する。予測サンプルの第２ブロックは、予測サンプルの第１ブロックと異なるサイズを有してもよいことは理解されよう。

また、図２９の例において、第２ブロックは、第１ブロックに隣接する左ブロックである。第２ブロックは、第１ブロックに隣接する上ブロック、左ブロック、右ブロック、下ブロック、左上ブロック、右上ブロック、左下ブロック、および、右下ブロックのうち少なくとも１つでもよいことは理解されよう。第２ブロックの位置候補の説明は図３１に示されており、第２ブロックはカレントブロックに隣接している。

一例において、図３２Ａに示すように、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、第２ブロックのサンプルのミラーリングを含んでもよい。他の例では、図３２Ｂに示すように、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、第２ブロックのサンプルの複写を含んでもよい。他の例では、図３２Ｃに示すように、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、固定値のパディングを含んでもよい。ここで、固定値は、０、１２８、５１２、正の整数、第２ブロックの平均値、および、第２ブロックの中央値のうちの少なくとも１つでもよい。他の例では、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、第２ブロックのサンプルに関数を実行するステップを含んでもよい。関数の例は、フィルタ、多項式関数、指数関数、および、クリッピング関数でもよい。他の例において、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、ミラーリング、複写、第１値のパディング、および、第２ブロックのサンプルへの関数の実行の任意の組み合わせを含んでもよい。

図２９の例において、図３３Ａに示すように、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、第２ブロックの一辺だけに対するサンプルのパディングを含んでもよい。他の例では、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、第２ブロックの二辺に対するサンプルのパディングを含んでもよい。ここで、第２ブロックの二辺は、図３３Ｃに示すように平行か、または、図３３Ｂに示すように直交する。他の例において、図３３Ｄに示すように、ステップ２７０４Ｂにおけるパディングは、第２ブロックの３以上の辺に対するサンプルのパディングを含んでもよい。

ステップ２７０６Ｂにおいて、少なくとも予測サンプルの第１ブロックおよび第３ブロックを用いて、ＯＢＭＣ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｂｌｏｃｋ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理を行う。ＯＢＭＣ処理は、本願の先の段落で説明されているとおりである。図２９のステップ２９０８に示すように、ＯＢＭＣ処理は、ＯＢＭＣブロックＯＢＭＣを生成する。

ステップ２７０８Ｂにおいて、少なくともＯＢＭＣ処理の結果を用いて、カレントブロックを符号化する。符号化ブロックの例は、図２９のステップ２９１０に示される。

なお、画像符号化装置１００によって実行される符号化方法に対するステップ２７０８Ｂの説明で用いられる用語「符号化」および「処理」は、画像復号装置２００によって実行される復号方法に対するステップ２７０８Ｂでの用語「復号」と置き換え可能である。

本実施の形態では、パディング処理をＯＢＭＣ処理に導入したおかげで、本符号化方法および復号方法は、インター予測処理のメモリバンド幅アクセスを有利に削減する。

図２７Ｃは、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法のさらに別の代替例を示すフローチャートである。

図２７Ｃのステップ２７０２Ｃから２７１０Ｃは、図３０の概念図に示される。図２７Ｃおよび図３０に示すような符号化方法の実施の形態２７００Ｃは、画像符号化装置１００によって実行できる。なお、画像復号装置２００によって実行される復号方法は、図２４および図２５に示されるような画像符号化装置１００によって実行される符号化方法と同じである。

例２７００Ｃに示すように、ステップ２７０２Ｃおよび２７０４Ｃは、図１７について説明したようなステップ１７０２および１７０４と同じである。

図３０に示すように、図２７Ｃの予測ステップ２７０２Ｃの実施の形態は、ステップ３００２に示される。本実施の形態において、カレントブロックは、Ｍ×Ｎのサイズを有する。ここで、Ｍは、Ｎと同じでもよいし、異なっていてもよい。符号化装置１００のインター予測部１２６は、（Ｍ＋ｄ１）×（Ｎ＋ｄ２）のサイズを有する予測サンプルの第１ブロックを予測してもよい。ここで、ｄ１およびｄ２は、０に等しくてもよいし、０より大きくてもよい。図３０のステップ３００２に示すように、カレントブロックは、方法の本例で後に利用可能な１以上の隣接ブロックを有してもよい。

図３０に示すように、より多くの情報を予測サンプルに含めることができるので、カレントブロックよりも大きなサイズの予測サンプルの第１ブロックを予測することはより有利に思われ、より正確な予測結果に貢献する。予測サンプルの第１ブロックの例は、図３０のステップ３００２における点線で示される。

図３０のステップ３００４に示すように、符号化装置１００のインター予測部１２６は、ステップ２７０４Ｃを実行し、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成するように構成されてもよい。予測サンプルの第２ブロックは、（Ｍ＋ｄ１＋ｄ３）×（Ｎ＋ｄ２＋ｄ４）のサイズを有してもよい。ここで、ｄ３およびｄ４は、等しくてもよいし、０より大きくてもよい。予測サンプルの第２ブロックの例は、図３０のステップ３００４における細い点線で示される。ここで、予測サンプルの第１ブロックの例は、太い点線で示される。

図３０に示すように、より多くの情報を予測サンプルのパディングブロックに含めることができるので、第１ブロックよりも大きなサイズの予測サンプルの第２ブロックを形成することはより有利に思われ、より正確な予測結果に貢献する。

ステップ２７０６Ｃにおいて、予測サンプルの第２ブロックに補間処理を行う。補間処理は、第１動きベクトルに応じて予測サンプルの第２ブロックに補間フィルタを適用するステップを含んでもよい。一例において、補間フィルタは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと同じでもよい。他の例において、補間フィルタは、上述したような予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと異なっていてもよい。

図３０のステップ３００６に示すように、予測サンプルの第２ブロックに行われた補間処理により、補間処理の結果として生じるブロックが生成されてもよい。補間処理の結果として生じるブロックは、（Ｍ＋ｄ５）×（Ｎ＋ｄ６）のサイズを有してもよい。ここで、ｄ５およびｄ６は、０より大きい。予測サンプルの第３ブロックに行われた補間処理の結果生じるブロックの例は、図３０のステップ３００６における点線で示される。補間処理の結果生じるブロックの一部は、カレントブロックの処理に用いられてもよい。ここで、この一部のサイズは、図３０のステップ３００８に示すようなＭ×Ｎでもよい。この一部は、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理の結果生じるブロックと同じでもよい。

ステップ２７０８Ｃでは、予測サンプルの第２ブロックに行われた補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いて、カレントブロックを符号化する。符号化ブロックの例は、図３０のステップ３００８に示される。

ステップ２７０８Ｃと同時に、ステップ２７０８Ｃに続いて、または、ステップ２７０８Ｃより前に、ステップ２７１０Ｃにおいてカレントブロックの１以上の隣接ブロックに対してＯＢＭＣ処理を行う。ＯＢＭＣ処理は、補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いてもよい。

ステップ２７０８ＣにおけるＯＢＭＣ処理は、本願の先の段落で説明されているとおりである。図２９のステップ２９０６に示すように、ＯＢＭＣ処理は、１以上の隣接ブロックとカレントブロックとの間に１以上のＯＢＭＣブロックを生成する。一度に生成された、１以上の隣接ブロックとカレントブロックとの間の１以上のＯＢＭＣブロックを用いて、本開示の方法は、ＯＢＭＣ処理に必要なメモリバンド幅アクセス（つまり、オフチップメモリ、ＤＲＡＭからフェッチされるデータ）を有利に削減する。

なお、画像符号化装置１００によって実行される符号化方法に対するステップ２７０８Ｃの説明で用いられる用語「符号化」および「処理」は、画像復号装置２００によって実行される復号方法に対するステップ２７０８Ｃでの用語「復号」と置き換え可能である。

本開示において、上記例および実施の形態で説明された予測サンプルのブロックは、予測サンプルの非矩形形状部分で置き換えてもよい。非矩形形状部分の例は、図３４に示すような、三角形状部分、Ｌ字状部分、五角形状部分、六角形状部分、および、多角形状部分のうちの少なくとも１つでもよい。

非矩形形状部分は図３４に示された形状部分に限定されないことは、当業者であれば理解されよう。また、図３４に示された形状部分は、自由に組み合わせてもよい。

図３５は、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法の別の代替例を示すフローチャートである。

図３５のステップ３５０２から３５０８は、図３６の概念図に示される。図３５および図３６に示すような符号化方法の実施の形態３５００は、画像符号化装置１００によって実行できる。画像復号装置２００によって実行される復号方法は、図３５および図３６に示されるような画像符号化装置１００によって実行される符号化方法と同じであることは理解されよう。

ステップ３５０２では、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測ステップは、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含む。図３６に示されるように、図３５のステップ３５０２で予測される予測サンプルの第１ブロックの実施の形態は、ステップ３６０２に示される。本実施の形態において、カレントブロックはＭ×Ｎのサイズを有する。ここで、ＭはＮと同じでもよいし、異なっていてもよい。符号化装置１００のインター予測部１２６は、（Ｍ＋ｄ１）×（Ｎ＋ｄ２）のサイズを有する予測サンプルの第１ブロックを予測してもよい。ここで、ｄ１およびｄ２は、０に等しくてもよいし、０より大きくてもよい。

ステップ３５０４では、少なくとも第１動きベクトルを用いて、先の段落で説明されたようなＤＭＶＲ処理により、カレントブロックに対する第２動きベクトルを導出する。第２動きベクトルの実施の形態は、図３６のステップ３６０４に示される。本実施の形態において、第２動きベクトルは、カレントブロックから第１ブロックを指す点線で示される。

ステップ３５０６では、第２動きベクトルを用いてカレントブロックに対し補間処理を行ってもよい。補間処理は、パディング処理を含んでもよい。ステップ３５０６の実施の形態において、符号化装置１００のインター予測部１２６は、第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成し、少なくとも第２動きベクトルを用いて予測サンプルの第２ブロックに補間処理を行うよう構成されてもよい。図３６のステップ３６０６に示すように、予測サンプルの第２ブロックは、（Ｍ＋ｄ１＋ｄ３）×（Ｎ＋ｄ２＋ｄ４）のサイズを有してもよい。ここで、ｄ３およびｄ４は、０に等しくてもよいし、０より大きくてもよい。

図３６に示す実施の形態において、第２ブロックは、第１ブロックに隣接する、図３４に示すようなＬ字状部分である。また、第２ブロックは、第１ブロックに隣接する、上ブロック、左ブロック、右ブロック、下ブロック、左上ブロック、右上ブロック、左下ブロック、および、右下ブロックのうち少なくとも１つでもよいことは理解されよう。あるいは、第２ブロックは、第１ブロックに隣接する、三角形状部分、Ｌ字状部分、五角形状部分、六角形状部分、および、多角形状部分でもよい。

図３７Ａおよび図３７Ｂは、ステップ３５０６におけるパディング処理の２つの例を示す。

図３７Ａに示す例において、ステップ３５０６におけるパディング処理は、ステップ３５０４で導出した第２動きベクトルを用いて、第１ブロックの一辺だけに対してサンプルをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成するステップを含んでもよい。

図３７Ｂに示す例において、ステップ３５０６におけるパディング処理は、ステップ３５０４で導出した第２動きベクトルを用いて、第１ブロックの二辺に対してサンプルをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成するステップを含んでもよい。図３７Ｂの例において、第１ブロックの二辺は、図３３Ｂにも示したように直交する。あるいは、第１ブロックの二辺は、図３３Ｃに示したように平行である。他の例において、図３３Ｄに示すように、ステップ３５０６におけるパディング処理は、第２ブロックの３以上の辺に対してサンプルをパディングするステップを含んでもよい。

いくつかの例において、図３２Ａに示すように、ステップ３５０６におけるパディング処理は、第１ブロックのサンプルをミラーリングするステップを含んでもよい。他の例では、図３２Ｂに示すように、ステップ３５０６におけるパディング処理は、第２ブロックのサンプルを複写するステップを含んでもよい。他の例では、図３２Ｃに示すように、ステップ３５０６におけるパディング処理は、固定値をパディングするステップを含んでもよい。ここで、固定値は、０、１２８、５１２、正の整数、第２ブロックの平均値、および、第２ブロックの中央値のうちの少なくとも１つでもよい。他の例では、ステップ３５０６におけるパディング処理は、第２ブロックのサンプルに関数を実行するステップを含んでもよい。関数の例は、フィルタ、多項式関数、指数関数、および、クリッピング関数でもよい。他の例において、ステップ３５０６におけるパディング処理は、ミラーリング、複写、第１値のパディング、および、第２ブロックのサンプルへの関数の実行の任意の組み合わせを含んでもよい。

ステップ３６０６に示すように、予測サンプルの第２ブロックに補間処理を行う。補間処理は、第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第２ブロックに補間フィルタを適用するステップを含んでもよい。一例において、補間フィルタは、マージモード、インター予測モードなどの予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと同じでもよい。他の例において、補間フィルタは、上述したような予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられたフィルタと異なっていてもよい。

図３６のステップ３６０６に示すように、予測サンプルの第２ブロックに行われた補間処理により、補間処理の結果として生じるブロックが生成されてもよい。補間処理の結果生じるブロックのサイズは、Ｍ×Ｎである。

ステップ３５０８では、ステップ３５０６で予測サンプルの第２ブロックに行われた補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いて、カレントブロックを符号化する。符号化ブロックの例は、図３６のステップ３６０８に示される。

なお、画像符号化装置１００によって実行される符号化方法に対するステップ３５０８の説明で用いられる用語「符号化」および「処理」は、画像復号装置２００によって実行される復号方法に対するステップ３５０８での用語「復号」と置き換え可能である。

本実施の形態では、パディング処理をＯＢＭＣ処理に導入したおかげで、本符号化方法および復号方法は、ＤＭＶＲ処理に対するメモリバンド幅アクセスを有利に削減する。

図３８は、インター予測機能を用いて、別のピクチャの参照ブロックに基づきピクチャのカレントブロックの予測を生成する画像符号化／復号方法のさらに別の代替例を示すフローチャートである。

図３８のステップ３８０２、３８０４、３８０６、および、３８０８は、図３９の概念図に示される。図３８および図３９に示すような符号化方法の実施の形態３８００は、画像符号化装置１００によって実行できる。画像復号装置２００によって実行される復号方法は、図３８および図３９に示されるような画像符号化装置１００によって実行される符号化方法と同じであることは理解されよう。

上述したように、図３８のステップ３８０２、３８０４、３８０６、および、３８０８は、ステップ３８０４におけるＤＭＶＲ（ｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｅｓｈｉｎｇ）処理がさらにパディング処理を含む点を除き、図３５のステップと同様である。図３９に示す実施の形態において、ステップ３８０４におけるパディング処理は、第１動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックをパディングするステップを含む。この点について、ステップ３８０４では、先の段落で説明されたようなＤＭＶＲ処理により、パディングされた第１ブロックに基づく第１動きベクトルを少なくとも用いて、カレントブロックに対する第２動きベクトルを導出する。第２動きベクトルの実施の形態は、カレントブロックから第１ブロックを指す点線で、図３９のステップ３９０４に示される。

なお、画像符号化装置１００によって実行される符号化方法に対するステップ３８０８の説明で用いられる用語「符号化」および「処理」は、画像復号装置２００によって実行される復号方法に対するステップ３８０８での用語「復号」と置き換え可能である。

本実施の形態では、パディング処理をＯＢＭＣ処理に導入したおかげで、本符号化方法および復号方法は、ＤＭＶＲ処理に対するメモリバンド幅アクセスを有利に削減する。

本願において、上記例および実施の形態で記述される用語「ブロック」は、用語「予測単位」と置き換えられてもよい。また、各態様で記述される用語「ブロック」は、用語「サブ予測単位」と置き換えられてもよい。また、各態様で記述される用語「ブロック」は、用語「コーディング単位」と置き換えられてもよい。

［実施及び応用］
以上の各実施の形態において、機能的又は作用的なブロックの各々は、通常、ＭＰＵ（ｍｉｃｒｏ ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）及びメモリ等によって実現可能である。また、機能ブロックの各々による処理は、ＲＯＭ等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プロセッサなどのプログラム実行部として実現されてもよい。当該ソフトウェアは、配布されてもよい。当該ソフトウェアは、半導体メモリなどの様々な記録媒体に記録されてもよい。なお、各機能ブロックをハードウェア（専用回路）によって実現することも可能である。ハードウェア及びソフトウェアの様々な組み合わせが採用され得る。

各実施の形態において説明した処理は、単一の装置（システム）を用いて集中処理することによって実現してもよく、又は、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するプロセッサは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、又は分散処理を行ってもよい。

本開示の態様は、以上の実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本開示の態様の範囲内に包含される。

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）又は動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例、及び、その応用例を実施する種々のシステムを説明する。このようなシステムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、画像復号方法を用いた画像復号装置、又は、両方を備える画像符号化復号装置を有することを特徴としてもよい。このようなシステムの他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。

［使用例］
図４０は、コンテンツ配信サービスを実現する適切な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、図示された例における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では、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又は通信網ｅｘ１０４、及び基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介して、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、及びスマートフォンｅｘ１１５などの各機器が接続される。当該コンテンツ供給システムｅｘ１００は、上記のいずれかの装置を組合せて接続するようにしてもよい。種々の実施において、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介さずに、各機器が電話網又は近距離無線等を介して直接的又は間接的に相互に接続されていてもよい。さらに、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、インターネットｅｘ１０１等を介して、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、及びスマートフォンｅｘ１１５などの各機器と接続されてもよい。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、衛星ｅｘ１１６を介して、飛行機ｅｘ１１７内のホットスポット内の端末等と接続されてもよい。

なお、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０の代わりに、無線アクセスポイント又はホットスポット等が用いられてもよい。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、インターネットｅｘ１０１又はインターネットサービスプロバイダｅｘ１０２を介さずに直接通信網ｅｘ１０４と接続されてもよいし、衛星ｅｘ１１６を介さず直接飛行機ｅｘ１１７と接続されてもよい。

カメラｅｘ１１３はデジタルカメラ等の静止画撮影、及び動画撮影が可能な機器である。また、スマートフォンｅｘ１１５は、２Ｇ、３Ｇ、３．９Ｇ、４Ｇ、そして今後は５Ｇと呼ばれる移動通信システムの方式に対応したスマートフォン機、携帯電話機、又はＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ－ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等である。

家電ｅｘ１１４は、冷蔵庫、又は家庭用燃料電池コージェネレーションシステムに含まれる機器等である。

コンテンツ供給システムｅｘ１００では、撮影機能を有する端末が基地局ｅｘ１０６等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、端末（コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、スマートフォンｅｘ１１５、及び飛行機ｅｘ１１７内の端末等）は、ユーザが当該端末を用いて撮影した静止画又は動画コンテンツに対して上記各実施の形態で説明した符号化処理を行ってもよく、符号化により得られた映像データと、映像に対応する音を符号化した音データと多重化してもよく、得られたデータをストリーミングサーバｅｘ１０３に送信してもよい。即ち、各端末は、本開示の一態様に係る画像符号化装置として機能する。

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、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、スマートフォンｅｘ１１５、又は飛行機ｅｘ１１７内の端末等である。配信されたデータを受信した各機器は、受信したデータを復号化処理して再生してもよい。即ち、各機器は、本開示の一態様に係る画像復号装置として機能してもよい。

［分散処理］
また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は複数のサーバ又は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。例えば、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、ＣＤＮ（Ｃｏｎｔｅｎｔｓ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により実現され、世界中に分散された多数のエッジサーバとエッジサーバ間をつなぐネットワークによりコンテンツ配信が実現されていてもよい。ＣＤＮでは、クライアントに応じて物理的に近いエッジサーバが動的に割り当てられ得る。そして、当該エッジサーバにコンテンツがキャッシュ及び配信されることで遅延を減らすことができる。また、いくつかのタイプのエラーが発生した場合又はトラフィックの増加などにより通信状態が変わる場合に複数のエッジサーバで処理を分散したり、他のエッジサーバに配信主体を切り替えたり、障害が生じたネットワークの部分を迂回して配信を続けることができるので、高速かつ安定した配信が実現できる。

また、配信自体の分散処理にとどまらず、撮影したデータの符号化処理を各端末で行ってもよいし、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、一般に符号化処理では、処理ループが２度行われる。１度目のループでフレーム又はシーン単位での画像の複雑さ、又は、符号量が検出される。また、２度目のループでは画質を維持して符号化効率を向上させる処理が行われる。例えば、端末が１度目の符号化処理を行い、コンテンツを受け取ったサーバ側が２度目の符号化処理を行うことで、各端末での処理負荷を減らしつつもコンテンツの質と効率を向上させることができる。この場合、ほぼリアルタイムで受信して復号する要求があれば、端末が行った一度目の符号化済みデータを他の端末で受信して再生することもできるので、より柔軟なリアルタイム配信も可能になる。

他の例として、カメラｅｘ１１３等は、画像から特徴量（特徴又は特性の量）を抽出し、特徴量に関するデータをメタデータとして圧縮してサーバに送信する。サーバは、例えば特徴量からオブジェクトの重要性を判断して量子化精度を切り替えるなど、画像の意味（又は内容の重要性）に応じた圧縮を行う。特徴量データはサーバでの再度の圧縮時の動きベクトル予測の精度及び効率向上に特に有効である。また、端末でＶＬＣ（可変長符号化）などの簡易的な符号化を行い、サーバでＣＡＢＡＣ（コンテキスト適応型二値算術符号化方式）など処理負荷の大きな符号化を行ってもよい。

さらに他の例として、スタジアム、ショッピングモール、又は工場などにおいては、複数の端末によりほぼ同一のシーンが撮影された複数の映像データが存在する場合がある。この場合には、撮影を行った複数の端末と、必要に応じて撮影をしていない他の端末及びサーバを用いて、例えばＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）単位、ピクチャ単位、又はピクチャを分割したタイル単位などで符号化処理をそれぞれ割り当てて分散処理を行う。これにより、遅延を減らし、よりリアルタイム性を実現できる。

複数の映像データはほぼ同一シーンであるため、各端末で撮影された映像データを互いに参照し合えるように、サーバで管理及び／又は指示をしてもよい。また、各端末からの符号化済みデータを、サーバが受信し複数のデータ間で参照関係を変更、又はピクチャ自体を補正或いは差し替えて符号化しなおしてもよい。これにより、一つ一つのデータの質と効率を高めたストリームを生成できる。

さらに、サーバは、映像データの符号化方式を変更するトランスコードを行ったうえで映像データを配信してもよい。例えば、サーバは、ＭＰＥＧ系の符号化方式をＶＰ系（例えばＶＰ９）に変換してもよいし、Ｈ．２６４をＨ．２６５に変換等してもよい。

このように、符号化処理は、端末、又は１以上のサーバにより行うことが可能である。よって、以下では、処理を行う主体として「サーバ」又は「端末」等の記載を用いるが、サーバで行われる処理の一部又は全てが端末で行われてもよいし、端末で行われる処理の一部又は全てがサーバで行われてもよい。また、これらに関しては、復号処理についても同様である。

［３Ｄ、マルチアングル］
互いにほぼ同期した複数のカメラｅｘ１１３及び／又はスマートフォンｅｘ１１５などの端末により撮影された異なるシーン、又は、同一シーンを異なるアングルから撮影した画像或いは映像を統合して利用することが増えてきている。各端末で撮影した映像は、別途取得した端末間の相対的な位置関係、又は、映像に含まれる特徴点が一致する領域などに基づいて統合され得る。

サーバは、２次元の動画像を符号化するだけでなく、動画像のシーン解析などに基づいて自動的に、又は、ユーザが指定した時刻において、静止画を符号化し、受信端末に送信してもよい。サーバは、さらに、撮影端末間の相対的な位置関係を取得できる場合には、２次元の動画像だけでなく、同一シーンが異なるアングルから撮影された映像に基づき、当該シーンの３次元形状を生成できる。サーバは、ポイントクラウドなどにより生成した３次元のデータを別途符号化してもよいし、３次元データを用いて人物又はオブジェクトを認識或いは追跡した結果に基づいて、受信端末に送信する映像を、複数の端末で撮影した映像から、選択、又は、再構成して生成してもよい。

このようにして、ユーザは、各撮影端末に対応する各映像を任意に選択してシーンを楽しむこともできるし、複数画像又は映像を用いて再構成された３次元データから選択視点の映像を切り出したコンテンツを楽しむこともできる。さらに、映像と共に、音も複数の相異なるアングルから収音され、サーバは、特定のアングル又は空間からの音を対応する映像と多重化して、多重化された映像と音とを送信してもよい。

また、近年ではＶｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ（ＶＲ）及びＡｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ（ＡＲ）など、現実世界と仮想世界とを対応付けたコンテンツも普及してきている。ＶＲの画像の場合、サーバは、右目用及び左目用の視点画像をそれぞれ作成し、Ｍｕｌｔｉ－Ｖｉｅｗ Ｃｏｄｉｎｇ（ＭＶＣ）などにより各視点映像間で参照を許容する符号化を行ってもよいし、互いに参照せずに別ストリームとして符号化してもよい。別ストリームの復号時には、ユーザの視点に応じて仮想的な３次元空間が再現されるように互いに同期させて再生するとよい。

ＡＲの画像の場合には、サーバは、現実空間のカメラ情報に、仮想空間上の仮想物体情報を、３次元的位置又はユーザの視点の動きに基づいて重畳してもよい。復号装置は、仮想物体情報及び３次元データを取得又は保持し、ユーザの視点の動きに応じて２次元画像を生成し、スムーズにつなげることで重畳データを作成してもよい。または、復号装置は仮想物体情報の依頼に加えてユーザの視点の動きをサーバに送信してもよい。サーバは、サーバに保持される３次元データから受信した視点の動きに合わせて重畳データを作成し、重畳データを符号化して復号装置に配信してもよい。なお、重畳データは、典型的には、ＲＧＢ以外に透過度を示すα値を有し、サーバは、３次元データから作成されたオブジェクト以外の部分のα値が０などに設定し、当該部分が透過する状態で、符号化してもよい。もしくは、サーバは、クロマキーのように所定の値のＲＧＢ値を背景に設定し、オブジェクト以外の部分は背景色にしたデータを生成してもよい。所定の値のＲＧＢ値は、予め定められていてもよい。

同様に配信されたデータの復号処理はクライアント（例えば、端末）で行っても、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、ある端末が、一旦サーバに受信リクエストを送り、そのリクエストに応じたコンテンツを他の端末で受信し復号処理を行い、ディスプレイを有する装置に復号済みの信号が送信されてもよい。通信可能な端末自体の性能によらず処理を分散して適切なコンテンツを選択することで画質のよいデータを再生することができる。また、他の例として大きなサイズの画像データをＴＶ等で受信しつつ、鑑賞者の個人端末にピクチャが分割されたタイルなど一部の領域が復号されて表示されてもよい。これにより、全体像を共有化しつつ、自身の担当分野又はより詳細に確認したい領域を手元で確認することができる。

屋内外の近距離、中距離、又は長距離の無線通信が複数使用可能な状況下で、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨなどの配信システム規格を利用して、シームレスにコンテンツを受信することが可能かもしれない。ユーザは、ユーザの端末、屋内外に配置されたディスプレイなどの復号装置又は表示装置を自由に選択しながらリアルタイムで切り替えてもよい。また、自身の位置情報などを用いて、復号する端末及び表示する端末を切り替えながら復号を行うことができる。これにより、ユーザが目的地へ移動している間に、表示可能なデバイスが埋め込まれた隣の建物の壁面又は地面の一部に情報をマップ及び表示することが可能になる。また、符号化データが受信端末から短時間でアクセスできるサーバにキャッシュされている、又は、コンテンツ・デリバリー・サービスにおけるエッジサーバにコピーされている、などの、ネットワーク上での符号化データへのアクセス容易性に基づいて、受信データのビットレートを切り替えることも可能である。

［スケーラブル符号化］
コンテンツの切り替えに関して、図４１に示す、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法を応用して圧縮符号化されたスケーラブルなストリームを用いて説明する。サーバは、個別のストリームとして内容は同じで質の異なるストリームを複数有していても構わないが、図示するようにレイヤに分けて符号化を行うことで実現される時間的／空間的スケーラブルなストリームの特徴を活かして、コンテンツを切り替える構成であってもよい。つまり、復号側が性能という内的要因と通信帯域の状態などの外的要因とに応じてどのレイヤを復号するかを決定することで、復号側は、低解像度のコンテンツと高解像度のコンテンツとを自由に切り替えて復号できる。例えばユーザが移動中にスマートフォンｅｘ１１５で視聴していた映像の続きを、例えば帰宅後にインターネットＴＶ等の機器で視聴したい場合には、当該機器は、同じストリームを異なるレイヤまで復号すればよいので、サーバ側の負担を軽減できる。

さらに、上記のように、レイヤ毎にピクチャが符号化されており、ベースレイヤの上位のエンハンスメントレイヤでスケーラビリティを実現する構成以外に、エンハンスメントレイヤが画像の統計情報などに基づくメタ情報を含んでいてもよい。復号側が、メタ情報に基づきベースレイヤのピクチャを超解像することで高画質化したコンテンツを生成してもよい。超解像は、解像度を維持及び／又は拡大しつつ、ＳＮ比を向上してもよい。メタ情報は、超解像処理に用いるような線形或いは非線形のフィルタ係数を特定するため情報、又は、超解像処理に用いるフィルタ処理、機械学習或いは最小２乗演算におけるパラメータ値を特定する情報などを含む。

または、画像内のオブジェクトなどの意味合いに応じてピクチャがタイル等に分割される構成が提供されてもよい。復号側が、復号するタイルを選択することで一部の領域だけを復号する。さらに、オブジェクトの属性（人物、車、ボールなど）と映像内の位置（同一画像における座標位置など）とをメタ情報として格納することで、復号側は、メタ情報に基づいて所望のオブジェクトの位置を特定し、そのオブジェクトを含むタイルを決定できる。例えば、図４２に示すように、メタ情報は、ＨＥＶＣにおけるＳＥＩ（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）メッセージなど、画素データとは異なるデータ格納構造を用いて格納されてもよい。このメタ情報は、例えば、メインオブジェクトの位置、サイズ、又は色彩などを示す。

ストリーム、シーケンス又はランダムアクセス単位など、複数のピクチャから構成される単位でメタ情報が格納されてもよい。復号側は、特定人物が映像内に出現する時刻などを取得でき、ピクチャ単位の情報と時間情報を合わせることで、オブジェクトが存在するピクチャを特定でき、ピクチャ内でのオブジェクトの位置を決定できる。

［Ｗｅｂページの最適化］
図４３は、コンピュータｅｘ１１１等におけるｗｅｂページの表示画面例を示す図である。図４４は、スマートフォンｅｘ１１５等におけるｗｅｂページの表示画面例を示す図である。図４３及び図４４に示すようにｗｅｂページが、画像コンテンツへのリンクであるリンク画像を複数含む場合があり、閲覧するデバイスによってその見え方は異なっていてもよい。画面上に複数のリンク画像が見える場合には、ユーザが明示的にリンク画像を選択するまで、又は画面の中央付近にリンク画像が近付く或いはリンク画像の全体が画面内に入るまで、表示装置（復号装置）は、リンク画像として各コンテンツが有する静止画又はＩピクチャを表示してもよいし、複数の静止画又はＩピクチャ等でｇｉｆアニメのような映像を表示してもよいし、ベースレイヤのみを受信し、映像を復号及び表示してもよい。

ユーザによりリンク画像が選択された場合、表示装置は、例えばベースレイヤを最優先にしつつ復号を行う。なお、ｗｅｂページを構成するＨＴＭＬにスケーラブルなコンテンツであることを示す情報があれば、表示装置は、エンハンスメントレイヤまで復号してもよい。さらに、リアルタイム性を担保するために、選択される前又は通信帯域が非常に厳しい場合には、表示装置は、前方参照のピクチャ（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、前方参照のみのＢピクチャ）のみを復号及び表示することで、先頭ピクチャの復号時刻と表示時刻との間の遅延（コンテンツの復号開始から表示開始までの遅延）を低減できる。またさらに、表示装置は、ピクチャの参照関係を敢えて無視して、全てのＢピクチャ及びＰピクチャを前方参照にして粗く復号し、時間が経ち受信したピクチャが増えるにつれて正常の復号を行ってもよい。

［自動走行］
また、車の自動走行又は走行支援のため２次元又は３次元の地図情報などのような静止画又は映像データを送受信する場合、受信端末は、１以上のレイヤに属する画像データに加えて、メタ情報として天候又は工事の情報なども受信し、これらを対応付けて復号してもよい。なお、メタ情報は、レイヤに属してもよいし、単に画像データと多重化されてもよい。

この場合、受信端末を含む車、ドローン又は飛行機などが移動するため、受信端末は、当該受信端末の位置情報を送信することで、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を切り替えながらシームレスな受信及び復号の実行を実現できる。また、受信端末は、ユーザの選択、ユーザの状況及び／又は通信帯域の状態に応じて、メタ情報をどの程度受信するか、又は地図情報をどの程度更新していくかを動的に切り替えることが可能になる。

コンテンツ供給システムｅｘ１００では、ユーザが送信した符号化された情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号し、再生することができる。

［個人コンテンツの配信］
また、コンテンツ供給システムｅｘ１００では、映像配信業者による高画質で長時間のコンテンツのみならず、個人による低画質で短時間のコンテンツのユニキャスト、又はマルチキャスト配信が可能である。このような個人のコンテンツは今後も増加していくと考えられる。個人コンテンツをより優れたコンテンツにするために、サーバは、編集処理を行ってから符号化処理を行ってもよい。これは、例えば、以下のような構成を用いて実現できる。

撮影時にリアルタイム又は蓄積して撮影後に、サーバは、原画データ又は符号化済みデータから撮影エラー、シーン探索、意味の解析、及びオブジェクト検出などの認識処理を行う。そして、サーバは、認識結果に基づいて手動又は自動で、ピントずれ又は手ブレなどを補正したり、明度が他のピクチャに比べて低い又は焦点が合っていないシーンなどの重要性の低いシーンを削除したり、オブジェクトのエッジを強調したり、色合いを変化させるなどの編集を行う。サーバは、編集結果に基づいて編集後のデータを符号化する。また撮影時刻が長すぎると視聴率が下がることも知られており、サーバは、撮影時間に応じて特定の時間範囲内のコンテンツになるように上記のように重要性が低いシーンのみならず動きが少ないシーンなどを、画像処理結果に基づき自動でクリップしてもよい。または、サーバは、シーンの意味解析の結果に基づいてダイジェストを生成して符号化してもよい。

個人コンテンツには、そのままでは著作権、著作者人格権、又は肖像権等の侵害となるものが写り込んでいるケースもあり、共有する範囲が意図した範囲を超えてしまうなど個人にとって不都合な場合もある。よって、例えば、サーバは、画面の周辺部の人の顔、又は家の中などを敢えて焦点が合わない画像に変更して符号化してもよい。さらに、サーバは、符号化対象画像内に、予め登録した人物とは異なる人物の顔が映っているかどうかを認識し、映っている場合には、顔の部分にモザイクをかけるなどの処理を行ってもよい。または、符号化の前処理又は後処理として、著作権などの観点からユーザが画像を加工したい人物又は背景領域を指定してもよい。サーバは、指定された領域を別の映像に置き換える、又は焦点をぼかすなどの処理を行ってもよい。人物であれば、動画像において人物をトラッキングして、人物の顔の部分の映像を置き換えることができる。

データ量の小さい個人コンテンツの視聴はリアルタイム性の要求が強いため、帯域幅にもよるが、復号装置は、まずベースレイヤを最優先で受信して復号及び再生を行ってもよい。復号装置は、この間にエンハンスメントレイヤを受信し、再生がループされる場合など２回以上再生される場合に、エンハンスメントレイヤも含めて高画質の映像を再生してもよい。このようにスケーラブルな符号化が行われているストリームであれば、未選択時又は見始めた段階では粗い動画だが、徐々にストリームがスマートになり画像がよくなるような体験を提供することができる。スケーラブル符号化以外にも、１回目に再生される粗いストリームと、１回目の動画を参照して符号化される２回目のストリームとが１つのストリームとして構成されていても同様の体験を提供できる。

［その他の実施応用例］
また、これらの符号化又は復号処理は、一般的に各端末が有するＬＳＩｅｘ５００において処理される。ＬＳＩｅｘ５００（図４０参照）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、動画像符号化又は復号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、又は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又は復号処理を行ってもよい。さらに、スマートフォンｅｘ１１５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スマートフォンｅｘ１１５が有するＬＳＩｅｘ５００で符号化処理されたデータであってもよい。

なお、ＬＳＩｅｘ５００は、アプリケーションソフトをダウンロードしてアクティベートする構成であってもよい。この場合、端末は、まず、当該端末がコンテンツの符号化方式に対応しているか、又は、特定サービスの実行能力を有するかを判定する。端末がコンテンツの符号化方式に対応していない場合、又は、特定サービスの実行能力を有さない場合、端末は、コーデック又はアプリケーションソフトをダウンロードし、その後、コンテンツ取得及び再生してもよい。

また、インターネットｅｘ１０１を介したコンテンツ供給システムｅｘ１００に限らず、デジタル放送用システム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）又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。衛星などを利用して放送用の電波に映像と音が多重化された多重化データを載せて送受信するため、コンテンツ供給システムｅｘ１００のユニキャストがし易い構成に対してマルチキャスト向きであるという違いがあるが符号化処理及び復号処理に関しては同様の応用が可能である。

［ハードウェア構成］
図４５は、図４０に示されたスマートフォンｅｘ１１５のさらに詳細を示す図である。また、図４６は、スマートフォンｅｘ１１５の構成例を示す図である。スマートフォンｅｘ１１５は、基地局ｅｘ１１０との間で電波を送受信するためのアンテナｅｘ４５０と、映像及び静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ４６５と、カメラ部ｅｘ４６５で撮像した映像、及びアンテナｅｘ４５０で受信した映像等が復号されたデータを表示する表示部ｅｘ４５８とを備える。スマートフォンｅｘ１１５は、さらに、タッチパネル等である操作部ｅｘ４６６と、音声又は音響を出力するためのスピーカ等である音声出力部ｅｘ４５７と、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ｅｘ４５６と、撮影した映像或いは静止画、録音した音声、受信した映像或いは静止画、メール等の符号化されたデータ、又は、復号化されたデータを保存可能なメモリ部ｅｘ４６７と、ユーザを特定し、ネットワークをはじめ各種データへのアクセスの認証をするためのＳＩＭｅｘ４６８とのインタフェース部であるスロット部ｅｘ４６４とを備える。なお、メモリ部ｅｘ４６７の代わりに外付けメモリが用いられてもよい。

表示部ｅｘ４５８及び操作部ｅｘ４６６等を統括的に制御し得る主制御部ｅｘ４６０と、電源回路部ｅｘ４６１、操作入力制御部ｅｘ４６２、映像信号処理部ｅｘ４５５、カメラインタフェース部ｅｘ４６３、ディスプレイ制御部ｅｘ４５９、変調／復調部ｅｘ４５２、多重／分離部ｅｘ４５３、音声信号処理部ｅｘ４５４、スロット部ｅｘ４６４、及びメモリ部ｅｘ４６７とが同期バスｅｘ４７０を介して接続されている。

電源回路部ｅｘ４６１は、ユーザの操作により電源キーがオン状態にされると、スマートフォンｅｘ１１５を動作可能な状態に起動し、バッテリパックから各部に対して電力を供給する。

スマートフォンｅｘ１１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する主制御部ｅｘ４６０の制御に基づいて、通話及データ通信等の処理を行う。通話時は、音声入力部ｅｘ４５６で収音した音声信号を音声信号処理部ｅｘ４５４でデジタル音声信号に変換し、変調／復調部ｅｘ４５２でスペクトラム拡散処理を施し、送信／受信部ｅｘ４５１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、その結果の信号を、アンテナｅｘ４５０を介して送信する。また受信データを増幅して周波数変換処理及びアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ｅｘ４５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ｅｘ４５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ｅｘ４５７から出力する。データ通信モード時は、本体部の操作部ｅｘ４６６等の操作に基づいてテキスト、静止画、又は映像データが操作入力制御部ｅｘ４６２を介して主制御部ｅｘ４６０の制御下で送出され得る。同様の送受信処理が行われる。データ通信モード時に映像、静止画、又は映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ｅｘ４５５は、メモリ部ｅｘ４６７に保存されている映像信号又はカメラ部ｅｘ４６５から入力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、符号化された映像データを多重／分離部ｅｘ４５３に送出する。音声信号処理部ｅｘ４５４は、映像又は静止画をカメラ部ｅｘ４６５で撮像中に音声入力部ｅｘ４５６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ｅｘ４５３に送出する。多重／分離部ｅｘ４５３は、符号化済み映像データと符号化済み音声データを所定の方式で多重化し、変調／復調部（変調／復調回路部）ｅｘ４５２、及び送信／受信部ｅｘ４５１で変調処理及び変換処理を施してアンテナｅｘ４５０を介して送信する。所定の方式は、予め定められていてもよい。

電子メール又はチャットに添付された映像、又はウェブページにリンクされた映像を受信した場合等において、アンテナｅｘ４５０を介して受信された多重化データを復号するために、多重／分離部ｅｘ４５３は、多重化データを分離することにより、多重化データを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ｅｘ４７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ｅｘ４５５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ｅｘ４５４に供給する。映像信号処理部ｅｘ４５５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映像信号を復号し、ディスプレイ制御部ｅｘ４５９を介して表示部ｅｘ４５８から、リンクされた動画像ファイルに含まれる映像又は静止画が表示される。音声信号処理部ｅｘ４５４は、音声信号を復号し、音声出力部ｅｘ４５７から音声が出力される。リアルタイムストリーミングがますます普及しだしているため、ユーザの状況によっては音声の再生が社会的にふさわしくないこともあり得る。そのため、初期値としては、音声信号は再生せず映像データのみを再生する構成の方が望ましく、ユーザが映像データをクリックするなど操作を行った場合にのみ音声を同期して再生してもよい。

またここではスマートフォンｅｘ１１５を例に説明したが、端末としては符号化器及び復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみを有する送信端末、及び、復号化器のみを有する受信端末という他の実装形式が考えられる。デジタル放送用システムにおいて、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受信又は送信するとして説明した。ただし、多重化データには、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てもよい。また、多重化データではなく映像データ自体が受信又は送信されてもよい。

なお、ＣＰＵを含む主制御部ｅｘ４６０が符号化又は復号処理を制御するとして説明したが、種々の端末はＧＰＵを備えることも多い。よって、ＣＰＵとＧＰＵで共通化されたメモリ、又は共通に使用できるようにアドレスが管理されているメモリにより、ＧＰＵの性能を活かして広い領域を一括して処理する構成でもよい。これにより符号化時間を短縮でき、リアルタイム性を確保し、低遅延を実現できる。特に動き探索、デブロックフィルタ、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）、及び変換・量子化の処理を、ＣＰＵではなく、ＧＰＵでピクチャなどの単位で一括して行うと効率的である。

広義に記載されたような本開示の趣旨または範囲を逸脱することなく、具体的な実施の形態に示されたような本開示に様々な変形および／または変更を行ってもよいことは当業者であれば理解されよう。したがって、本実施の形態は、説明目的であり限定するものではないと考慮されるべきである。

本開示によると、以下のとおり、様々な特徴が提供される。

１． インター予測を用いてピクチャ内の処理対象ブロックを符号化する符号化装置であって、
プロセッサと、
メモリとを備え、
プロセッサはメモリを用いて、
２つの参照ピクチャそれぞれに対応する動きベクトルを用いて動き補償を行うことにより、２つの参照ピクチャから２つの予測画像を取得し、
２つの予測画像に対応する２つの勾配画像を２つの参照ピクチャから取得し、
処理対象ブロックを分割することによって得られるサブブロック内の２つの勾配画像と２つの予測画像とを用いてローカル動き検出値を導出し、
サブブロックのローカル動き検出値と、２つの勾配画像と、２つの予測画像とを用いて、処理対象ブロックの最終予測画像を生成する符号化装置。

２． ２つの予測画像を取得するステップにおいて２つの参照画像をサブ画素精度で取得する場合、２つの参照ピクチャそれぞれにおいて動きベクトルで示される予測ブロックを囲む補間参照範囲内の画素を参照することによって、画素をサブ画素精度で補間し、
ローカル動き検出値を用いて処理が行われる通常のインター予測で処理対象ブロックに動き補償を行うために補間参照範囲は通常参照範囲に含まれる、ステートメント１に記載の符号化装置。

３． 補間参照範囲は通常参照範囲に一致する、ステートメント２に記載の符号化装置。

４． ２つの勾配画像を取得するステップにおいて２つの参照ピクチャそれぞれにおける予測ブロックを囲む勾配参照範囲内で画素を参照し、勾配参照範囲は補間参照範囲に含まれる、ステートメント２または３に記載の符号化装置。

５． 勾配参照範囲は補間参照範囲に一致する、ステートメント４に記載の符号化装置。

６． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、２つの参照ピクチャそれぞれにおけるサブブロックに対応する領域内の予測サブブロックに含まれる画素の値は重み付けて用いられ、これらの画素のうち領域の中央に位置する画素は、領域の中央以外の画素に用いられる値より大きな値で重みづけられる、ステートメント１～５のいずれか１つに記載の符号化装置。

７． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、２つの参照ピクチャそれぞれにおけるサブブロックに対応する領域の予測サブブロック内の画素に加えて、動きベクトルによって示される予測ブロックに含まれる、予測サブブロックに隣接する別の予測サブブロック内の画素を参照する、ステートメント６に記載の符号化装置。

８． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、２つの参照ピクチャそれぞれにおいて、サブブロックに対応する領域の予測サブブロック内の画素のうちいくつかだけを参照する、ステートメント６～７のいずれか１つに記載の符号化装置。

９． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、
（ｉ）２つの参照ピクチャそれぞれにおいて、予測サブブロック内のいくつかの画素を示す、互いに異なる複数の画素パターンから画素パターンを選択し、
（ｉｉ）サブブロックに対するローカル動き検出値を導出するために、選択された画素パターンを示す予測サブブロック内の画素を参照し、
プロセッサは、選択された画素パターンを示す情報をビットストリームに書き込むように構成される、ステートメント８に記載の符号化装置。

１０． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、
（ｉ）２つの参照ピクチャそれぞれにおける２つの予測画像に基づき、予測サブブロック内のいくつかの画素を示す、互いに異なる複数の画素パターンから画素パターンを適応的に選択し、
（ｉｉ）サブブロックに対するローカル動き検出値を導出するために、選択された画素パターンを示す予測サブブロック内の画素を参照する、ステートメント８に記載の符号化装置。

１１． インター予測を用いてピクチャ内の処理対象ブロックを符号化する符号化方法であって、
２つの参照ピクチャそれぞれに対応する動きベクトルを用いて動き補償を行うことにより、２つの参照ピクチャから２つの予測画像を取得し、
２つの予測画像に対応する２つの勾配画像を２つの参照ピクチャから取得し、
処理対象ブロックを分割することによって得られるサブブロック内の２つの勾配画像と２つの予測画像とを用いてローカル動き検出値を導出し、
サブブロックのローカル動き検出値と、２つの勾配画像と、２つの予測画像とを用いて、処理対象ブロックの最終予測画像を生成する、符号化方法。

１２． インター予測を用いてピクチャ内の処理対象ブロックを復号する復号装置であって、
プロセッサと、
メモリとを備え、
プロセッサはメモリを用いて、２つの参照ピクチャそれぞれに対応する動きベクトルを用いて動き補償を行うことにより、２つの参照ピクチャから２つの予測画像を取得し、
２つの予測画像に対応する２つの勾配画像を２つの参照ピクチャから取得し、
処理対象ブロックを分割することによって得られるサブブロック内の２つの勾配画像と２つの予測画像とを用いてローカル動き検出値を導出し、
サブブロックのローカル動き検出値と、２つの勾配画像と、２つの予測画像とを用いて、処理対象ブロックの最終予測画像を生成する、復号装置。

１３． ２つの予測画像を取得するステップにおいて２つの参照画像をサブ画素精度で取得する場合、２つの参照ピクチャそれぞれにおいて動きベクトルで示される予測ブロックを囲む補間参照範囲内の画素を参照することによって、画素をサブ画素精度で補間し、ローカル動き検出値を用いて処理が行われる通常のインター予測で処理対象ブロックに動き補償を行うために補間参照範囲は通常参照範囲に含まれる、ステートメント１２に記載の復号装置。

１４． 補間参照範囲は通常参照範囲に一致する、ステートメント１３に記載の復号装置。

１５． ２つの勾配画像を取得するステップにおいて２つの参照ピクチャそれぞれにおける予測ブロックを囲む勾配参照範囲内で画素を参照し、勾配参照範囲は補間参照範囲に含まれる、ステートメント１３または１４に記載の復号装置。

１６． 勾配参照範囲は補間参照範囲に一致する、ステートメント１５に記載の復号装置。

１７． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、２つの参照ピクチャそれぞれにおけるサブブロックに対応する領域内の予測サブブロックに含まれる画素の値は重み付けて用いられ、これらの画素のうち領域の中央に位置する画素は、領域の中央以外の画素に用いられる値より大きな値で重みづけられる、ステートメント１２～１６のいずれか１つに記載の復号装置。

１８． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、２つの参照ピクチャそれぞれにおけるサブブロックに対応する領域の予測サブブロック内の画素に加えて、動きベクトルによって示される予測ブロックに含まれる、予測サブブロックに隣接する別の予測サブブロック内の画素を参照する、ステートメント１７に記載の復号装置。

１９． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、２つの参照ピクチャそれぞれにおいて、サブブロックに対応する領域の予測サブブロック内の画素のうちいくつかだけを参照する、ステートメント１７～１８のいずれか１つに記載の復号装置。

２０． プロセッサは、ビットストリームから選択された画素パターンを示す情報を取得し、
ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、
（ｉ）取得した情報に基づき、２つの参照ピクチャそれぞれにおいて予測サブブロック内のいくつかの画素を示す、互いに異なる複数の画素パターンから画素パターンを選択し、（ｉｉ）サブブロックに対するローカル動き検出値を導出するために、選択された画素パターンを示す予測サブブロック内の画素を参照する、ステートメント１９に記載の復号装置。

２１． ローカル動き検出値を導出するステップにおいて、
（ｉ）２つの参照ピクチャそれぞれにおける２つの予測画像に基づき、予測サブブロック内のいくつかの画素を示す、互いに異なる複数の画素パターンから画素パターンを適応的に選択し、
（ｉｉ）サブブロックに対するローカル動き検出値を導出するために、選択された画素パターンを示す予測サブブロック内の画素を参照する、ステートメント１９に記載の復号装置。

２２． インター予測を用いてピクチャ内の処理対象ブロックを復号する復号方法であって、
２つの参照ピクチャそれぞれに対応する動きベクトルを用いて動き補償を行うことにより、２つの参照ピクチャから２つの予測画像を取得し、
２つの予測画像に対応する２つの勾配画像を２つの参照ピクチャから取得し、
処理対象ブロックを分割することによって得られるサブブロック内の２つの勾配画像と２つの予測画像とを用いてローカル動き検出値を導出し、
サブブロックのローカル動き検出値と、２つの勾配画像と、２つの予測画像とを用いて、処理対象ブロックの最終予測画像を生成する、復号方法。

２３． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて、少なくとも勾配を算出し、
少なくとも算出した勾配を用いて、カレントブロックを符号化する、画像符号化装置。

２４． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる予測処理で用いられた予測ブロックである、請求項２３に記載の画像符号化装置。

２５． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられた参照ブロックである、請求項２３に記載の画像符号化装置。

２６． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの少なくとも２辺をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第１ブロックの少なくとも２辺は直交しない、請求項２３に記載の画像符号化装置。

２７． 回路は、少なくとも勾配を算出する場合に、
予測サンプルの第２ブロックに勾配フィルタを適用して少なくとも微分値を生成する、請求項２３に記載の画像符号化装置。

２８． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルをミラーリングして予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項２３に記載の画像符号化装置。

２９． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルを複写して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３０． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに固定値をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、固定値は、０、１２８、正の整数、予測サンプルの第１ブロックの平均値、または、予測サンプルの第１ブロックの中央値でもよい、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３１． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに関数を実行して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３２． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
ミラーリング、複写、固定値のパディング、および、予測サンプルの第１ブロックへの関数の実行のうち少なくとも２つを組み合わせて予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３３． 回路は、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測する場合に、さらに、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの別のブロックを予測し、予測サンプルの別のブロックを予測するステップは、もう１つ別のピクチャからの別の動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含む、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３４． もう１つ別のピクチャは、別のピクチャのピクチャオーダーカウントおよび／またはピクチャのピクチャオーダーカウントとは異なるピクチャオーダーカウントを有する、請求項３３に記載の画像符号化装置。

３５． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの別のブロックをパディングして予測サンプルのさらに別のブロックを形成する、請求項３４に記載の画像符号化装置。

３６． 回路が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成した後に、回路は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３７． 回路が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する前に、回路は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３８． 回路は、少なくとも算出した勾配を用いてカレントブロックを符号化する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックと少なくとも算出した勾配とを用いて、カレントブロックを符号化する、請求項２３に記載の画像符号化装置。

３９． 回路は、少なくとも勾配を算出する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックに１以上の勾配フィルタを適用して１以上の微分値を生成する、請求項３８に記載の画像符号化装置。

４０． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行い、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いて、カレントブロックを符号化する、画像符号化装置。

４１． 回路は、動作において、
カレントブロックの１以上の隣接ブロックを予測するＯＢＭＣ処理を行い、ＯＢＭＣ処理は、補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いる、請求項４０に記載の画像符号化装置。

４２． 回路は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの２辺に対してサンプルをパディングし、第１ブロックの２辺は互いに平行である、請求項４０に記載の画像符号化装置。

４３． 回路は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの３辺以上に対してサンプルをパディングする、請求項４０に記載の画像符号化装置。

４４． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第２ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成し、第２ブロックはカレントブロックに隣接し、
少なくとも予測サンプルの第１ブロックおよび第３ブロックを用いて、ＯＢＭＣ処理を行い、
少なくともＯＢＭＣ処理の結果生じたブロックを用いて、カレントブロックを符号化する、画像符号化装置。

４５． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
少なくとも第１動きベクトルを用いてＤＭＶＲ処理によりカレントブロックに対する第２動きベクトルを導出し、
第２動きベクトルを用いてカレントブロックに対し補間処理を行い、補間処理はパディング処理を含み、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いてカレントブロックを符号化する、画像符号化装置。

４６． 回路は、カレントブロックに対して補間処理を行う場合に、
第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成し、
少なくとも予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行う、請求項４５に記載の画像符号化装置。

４７． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成する場合に、第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックの１以上の辺をパディングする、請求項４６に記載の画像符号化装置。

４８． 回路は、ＤＭＶＲ処理を用いて第２動きベクトルを導出する場合に、第１動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックにパディング処理を行う、請求項４５に記載の画像符号化装置。

４９． 動作において、オリジナルピクチャを受信し、ブロックに分割する分割部と、動作において、分割部からブロックを受信し、予測制御部から予測し、対応するブロックから各予測値を差分して残差を出力する第１加算部と、
動作において、加算部から出力された残差を変換して変換係数を出力する変換部と、
動作において、変換係数を量子化して量子化変換係数を生成する量子化部と、
動作において、量子化変換係数を符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部と、
動作において、量子化変換係数を逆量子化して変換係数を取得し、変換係数を逆変換して残差を取得する逆量子化変換部と、
動作において、逆量子化変換部から出力された残差と、予測制御部から出力された予測値とを加算して、ブロックを再構成する第２加算部と、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成するインター予測部およびメモリに接続された予測制御部とを備え、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成する場合、インター予測部は、
カレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、符号化済み参照ピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて、少なくとも勾配を算出し、
少なくとも算出した勾配を用いて、カレントブロックを符号化する 画像符号化装置。

５０． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる予測処理で用いられた予測ブロックである、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５１． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられた参照ブロックである、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５２． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの少なくとも２辺をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第１ブロックの少なくとも２辺は直交しない、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５３． インター予測部は、少なくとも勾配を算出する場合に、
予測サンプルの第２ブロックに勾配フィルタを適用して少なくとも微分値を生成する、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５４． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルをミラーリングして予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５５． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルを複写して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５６． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに固定値をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、固定値は、０、１２８、正の整数、予測サンプルの第１ブロックの平均値、または、予測サンプルの第１ブロックの中央値でもよい、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５７． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに関数を実行して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５８． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
ミラーリング、複写、第１値のパディング、および、予測サンプルの第１ブロックへの関数の実行のうち少なくとも２つを組み合わせて予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項４９に記載の画像符号化装置。

５９． インター予測部は、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測する場合に、さらに、
カレントブロックに対する予測サンプルの別のブロックを予測し、予測サンプルの別のブロックを予測するステップは、別の符号化済み参照ピクチャからの別の動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含む、請求項４９に記載の画像符号化装置。

６０． 別の符号化済み参照ピクチャは、符号化済み参照ピクチャのピクチャオーダーカウントおよび／またはオリジナルピクチャのピクチャオーダーカウントと異なるピクチャオーダーカウントを有する、請求項５９に記載の画像符号化装置。

６１． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、さらに、
予測サンプルの別のブロックをパディングして予測サンプルのさらに別のブロックを形成する、請求項６０に記載の画像符号化装置。

６２． インター予測部が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成した後に、インター予測部は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項４９に記載の画像符号化装置。

６３． インター予測部が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する前に、インター予測部は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項４９に記載の画像符号化装置。

６４． インター予測部は、少なくとも算出した勾配を用いてカレントブロックを符号化する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックと少なくとも算出した勾配とを用いて、カレントブロックを符号化する、請求項４９に記載の画像符号化装置。

６５． インター予測部は、少なくとも勾配を算出する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックに１以上の勾配フィルタを適用して１以上の微分値を生成する、請求項６４に記載の画像符号化装置。

６６． 動作において、オリジナルピクチャを受信し、ブロックに分割する分割部と、動作において、分割部からブロックを受信し、予測制御部から予測し、対応するブロックから各予測を差分して残差を出力する第１加算部と、
動作において、加算部から出力された残差を変換して変換係数を出力する変換部と、
動作において、変換係数を量子化して量子化変換係数を生成する量子化部と、
動作において、量子化変換係数を符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部と、
動作において、量子化変換係数を逆量子化して変換係数を取得し、変換係数を逆変換して残差を取得する逆量子化部および逆変換部と、
動作において、逆量子化変換部から出力された残差と、予測制御部から出力された予測値とを加算して、ブロックを再構成する第２加算部と、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成するインター予測部およびメモリに接続された予測制御部とを備え、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成する場合、インター予測部は、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行い、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いてカレントブロックを符号化する、画像符号化装置。

６７． インター予測部は、動作において、
カレントブロックの１以上の隣接ブロックを予測するＯＢＭＣ処理を行い、ＯＢＭＣ処理は、補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いる、請求項６６に記載の画像符号化装置。

６８． インター予測部は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの２辺に対してサンプルをパディングし、第１ブロックの２辺は互いに平行である、請求項６６に記載の画像符号化装置。

６９． インター予測部は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの３辺以上に対してサンプルをパディングする、請求項６６に記載の画像符号化装置。

７０． 動作において、オリジナルピクチャを受信し、ブロックに分割する分割部と、動作において、分割部からブロックを受信し、予測制御部から予測し、対応するブロックから各予測を差分して残差を出力する第１加算部と、
動作において、加算部から出力された残差を変換して変換係数を出力する変換部と、
動作において、変換係数を量子化して量子化変換係数を生成する量子化部と、
動作において、量子化変換係数を符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部と、
動作において、量子化変換係数を逆量子化して変換係数を取得し、変換係数を逆変換して残差を取得する逆量子化部および逆変換部と、
動作において、逆量子化変換部から出力された残差と、予測制御部から出力された予測値とを加算して、ブロックを再構成する第２加算部と、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成するインター予測部およびメモリに接続された予測制御部とを備え、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成する場合、インター予測部は、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第２ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成し、第２ブロックはカレントブロックに隣接し、
少なくとも予測サンプルの第１ブロックおよび第３ブロックを用いて、ＯＢＭＣ処理を行い、
少なくともＯＢＭＣ処理の結果生じたブロックを用いて、カレントブロックを符号化する、画像符号化装置。

７１． 動作において、オリジナルピクチャを受信し、ブロックに分割する分割部と、動作において、分割部からブロックを受信し、予測制御部から予測し、対応するブロックから各予測を差分して残差を出力する第１加算部と、
動作において、加算部から出力された残差を変換して変換係数を出力する変換部と、
動作において、変換係数を量子化して量子化変換係数を生成する量子化部と、
動作において、量子化変換係数を符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部と、
動作において、量子化変換係数を逆量子化して変換係数を取得し、変換係数を逆変換して残差を取得する逆量子化部および逆変換部と、
動作において、逆量子化変換部から出力された残差と、予測制御部から出力された予測値とを加算して、ブロックを再構成する第２加算部と、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成するインター予測部およびメモリに接続された予測制御部とを備え、
動作において、符号化済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成する場合、インター予測部は、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
少なくとも第１動きベクトルを用いてＤＭＶＲ処理によりカレントブロックに対する第２動きベクトルを導出し、
第２動きベクトルを用いてカレントブロックに対し補間処理を行い、補間処理はパディング処理を含み、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いてカレントブロックを符号化する、画像符号化装置。

７２． インター予測部は、カレントブロックに対して補間処理を行う場合に、
第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成し、
少なくとも予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行う、請求項７１に記載の画像符号化装置。

７３． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成する場合に、第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックの１以上の辺をパディングする 請求項７２に記載の画像符号化装置。

７４． インター予測部は、ＤＭＶＲ処理を用いて第２動きベクトルを導出する場合に、第１動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックにパディング処理を行う、請求項７１に記載の画像符号化装置。

７５． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて、少なくとも勾配を算出し、
少なくとも算出した勾配を用いて、カレントブロックを復号する、画像復号装置。

７６． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる予測処理で用いられた予測ブロックである、請求項７５に記載の画像復号装置。

７７． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられた参照ブロックである、請求項７５に記載の画像復号装置。

７８． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの少なくとも２辺をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第１ブロックの少なくとも２辺は直交しない、請求項７５に記載の画像復号装置。

７９． 回路は、少なくとも勾配を算出する場合に、
予測サンプルの第２ブロックに勾配フィルタを適用して少なくとも微分値を生成する、請求項７５に記載の画像復号装置。

８０． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルをミラーリングして予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項７５に記載の画像復号装置。

８１． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルを複写して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項７５に記載の画像復号装置。

８２． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに固定値をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、固定値は、０、１２８、正の整数、予測サンプルの第１ブロックの平均値、または、予測サンプルの第１ブロックの中央値でもよい、請求項７５に記載の画像復号装置。

８３． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに関数を実行して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項７５に記載の画像復号装置。

８４． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
ミラーリング、複写、第１値のパディング、および、予測サンプルの第１ブロックへの関数の実行のうち少なくとも２つを組み合わせて予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項７５に記載の画像復号装置。

８５． 回路は、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測する場合に、さらに、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの別のブロックを予測し、予測サンプルの別のブロックを予測するステップは、もう１つ別のピクチャからの別の動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含む、請求項７５に記載の画像復号装置。

８６． もう１つ別のピクチャは、別のピクチャのピクチャオーダーカウントおよび／またはピクチャのピクチャオーダーカウントとは異なるピクチャオーダーカウントを有する、請求項８５に記載の画像復号装置。

８７． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、さらに、
予測サンプルの別のブロックをパディングして予測サンプルのさらに別のブロックを形成する、請求項８６に記載の画像復号装置。

８８． 回路が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成した後、回路は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項７５に記載の画像復号装置。

８９． 回路が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する前に、回路は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項７５に記載の画像復号装置。

９０． 回路は、少なくとも算出した勾配を用いてカレントブロックを復号する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックと少なくとも算出した勾配とを用いて、カレントブロックを復号する、請求項７５に記載の画像復号装置。

９１． 回路は、少なくとも勾配を算出する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックに１以上の勾配フィルタを適用して１以上の微分値を生成する、請求項９０に記載の画像復号装置。

９２． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行い、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いてカレントブロックを復号する、画像復号装置。

９３． 回路は、動作において、
カレントブロックの１以上の隣接ブロックを予測するＯＢＭＣ処理を行い、ＯＢＭＣ処理は、補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いる、請求項９２に記載の画像復号装置。

９４． 回路は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの２辺に対してサンプルをパディングし、第１ブロックの２辺は互いに平行である、請求項９２に記載の画像復号装置。

９５． 回路は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの３辺以上に対してサンプルをパディングする、請求項９２に記載の画像復号装置。

９６． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第２ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成し、第２ブロックはカレントブロックに隣接し、
少なくとも予測サンプルの第１ブロックおよび第３ブロックを用いて、ＯＢＭＣ処理を行い、
少なくともＯＢＭＣ処理の結果生じたブロックを用いて、カレントブロックを復号する、画像復号装置。

９７． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
少なくとも第１動きベクトルを用いてＤＭＶＲ処理によりカレントブロックに対する第２動きベクトルを導出し、
第２動きベクトルを用いてカレントブロックに対し補間処理を行い、補間処理はパディング処理を含み、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いてカレントブロックを復号する、画像復号装置。

９８． 回路は、カレントブロックに対して補間処理を行う場合に、
第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成し、
少なくとも予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行う、請求項９７に記載の画像復号装置。

９９． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成する場合に、第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックの１以上の辺をパディングする、請求項９８に記載の画像復号装置。

１００． 回路は、ＤＭＶＲ処理を用いて第２動きベクトルを導出する場合に、第１動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックにパディング処理を行う、請求項９７に記載の画像復号装置。

１０１． 動作において、符号化ビットストリームを受信および復号して量子化変換係数を取得するエントロピー復号部と、
動作において、量子化変換係数を逆量子化して変換係数を取得し、変換係数を逆変換して残差を取得する逆量子化変換部と、
動作において、逆量子化変換部から出力された残差と、予測制御部から出力された予測値とを加算して、ブロックを再構成する加算部と、
動作において、復号済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてピクチャのカレントブロックの予測を生成するインター予測部およびメモリに接続された予測制御部とを備え、
動作において、復号済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成する場合、インター予測部は、
カレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、復号済み参照ピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて、少なくとも勾配を算出し、
少なくとも算出した勾配を用いて、カレントブロックを復号する、画像復号装置。

１０２． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる予測処理で用いられた予測ブロックである、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１０３． 予測サンプルの第１ブロックは、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して行われる動き補償処理で用いられた参照ブロックである、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１０４． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの少なくとも２辺をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第１ブロックの少なくとも２辺は直交しない、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１０５． インター予測部は、少なくとも勾配を算出する場合に、
予測サンプルの第２ブロックに勾配フィルタを適用して少なくとも微分値を生成する、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１０６． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルをミラーリングして予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１０７． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
第１ブロックの予測サンプルを複写して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１０８． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに固定値をパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、固定値は、０、１２８、正の整数、予測サンプルの第１ブロックの平均値、または、予測サンプルの第１ブロックの中央値でもよい、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１０９． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックに関数を実行して予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１１０． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
ミラーリング、複写、第１値のパディング、および、予測サンプルの第１ブロックへの関数の実行のうち少なくとも２つを組み合わせて予測サンプルの第２ブロックを形成する、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１１１． インター予測部は、ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測する場合に、さらに、
カレントブロックに対する予測サンプルの別のブロックを予測し、予測サンプルの別のブロックを予測するステップは、別の復号済み参照ピクチャからの別の動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含む、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１１２． 別の復号済み参照ピクチャは、復号済み参照ピクチャのピクチャオーダーカウントおよび／またはオリジナルピクチャのピクチャオーダーカウントと異なるピクチャオーダーカウントを有する、請求項１１１に記載の画像復号装置。

１１３． インター予測部は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの別のブロックをパディングして予測サンプルのさらに別のブロックを形成する、請求項１１２に記載の画像復号装置。

１１４． インター予測部が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成した後に、インター予測部は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１１５． インター予測部が、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する前に、インター予測部は、マージモードまたはインター予測モードである予測モードに対して補間処理を行う、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１１６． インター予測部は、少なくとも算出した勾配を用いてカレントブロックを復号する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックと少なくとも算出した勾配とを用いて、カレントブロックを復号する、請求項１０１に記載の画像復号装置。

１１７． インター予測部は、少なくとも勾配を算出する場合に、
補間処理の結果生じた予測サンプルのブロックに１以上の勾配フィルタを適用して１以上の微分値を生成する、請求項１１６に記載の画像復号装置。

１１８． 動作において、符号化ビットストリームを受信および復号して量子化変換係数を取得するエントロピー復号部と、
動作において、量子化変換係数を逆量子化して変換係数を取得し、変換係数を逆変換して残差を取得する逆量子化変換部と、
動作において、逆量子化変換部から出力された残差と、予測制御部から出力された予測値とを加算して、ブロックを再構成する加算部と、
動作において、復号済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてピクチャのカレントブロックの予測を生成するインター予測部およびメモリに接続された予測制御部とを備え、
動作において、復号済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成する場合、インター予測部は、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成し、第２ブロックは第１ブロックよりも大きく、
予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行い、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いてカレントブロックを復号する、画像復号装置。

１１９． 回路は、動作において、
カレントブロックの１以上の隣接ブロックを予測するＯＢＭＣ処理を行い、ＯＢＭＣ処理は、補間処理の結果生じたブロックを少なくとも用いる、請求項１１８に記載の画像復号装置。

１２０． 回路は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの２辺に対してサンプルをパディングし、第１ブロックの２辺は互いに平行である、請求項１１８に記載の画像復号装置。

１２１． 回路は、動作において、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを形成する場合に、
予測サンプルの第１ブロックの３辺以上に対してサンプルをパディングする、請求項１１８に記載の画像復号装置。

１２２． 動作において、符号化ビットストリームを受信および復号して量子化変換係数を取得するエントロピー復号部と、
動作において、量子化変換係数を逆量子化して変換係数を取得し、変換係数を逆変換して残差を取得する逆量子化変換部と、
動作において、逆量子化変換部から出力された残差と、予測制御部から出力された予測値とを加算して、ブロックを再構成する加算部と、
動作において、復号済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてピクチャのカレントブロックの予測を生成するインター予測部およびメモリに接続された予測制御部とを備え、
動作において、復号済み参照ピクチャにおける参照ブロックに基づいてカレントブロックの予測を生成する場合、インター予測部は、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
予測サンプルの第２ブロックをパディングして予測サンプルの第３ブロックを形成し、第２ブロックはカレントブロックに隣接し、
少なくとも予測サンプルの第１ブロックおよび第３ブロックを用いて、ＯＢＭＣ処理を行い、
少なくともＯＢＭＣ処理の結果生じたブロックを用いて、カレントブロックを復号する、画像復号装置。

１２３． 回路と、
回路に接続されたメモリとを備え、
回路は、動作において、
ピクチャのカレントブロックに対する予測サンプルの第１ブロックを予測し、予測サンプルの第１ブロックを予測するステップは、別のピクチャからの第１動きベクトルを用いた予測処理を少なくとも含み、
少なくとも第１動きベクトルを用いてＤＭＶＲ処理によりカレントブロックに対する第２動きベクトルを導出し、
第２動きベクトルを用いてカレントブロックに対し補間処理を行い、補間処理はパディング処理を含み、
少なくとも補間処理の結果生じたブロックを用いてカレントブロックを復号する、画像復号装置。

１２４． 回路は、カレントブロックに対して補間処理を行う場合に、
第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成し、
少なくとも予測サンプルの第２ブロックを用いて補間処理を行う、請求項１２３に記載の画像復号装置。

１２５． 回路は、予測サンプルの第１ブロックをパディングして予測サンプルの第２ブロックを生成する場合に、第２動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックの１以上の辺をパディングする、請求項１２４に記載の画像復号装置。

１２６． 回路は、ＤＭＶＲ処理を用いて第２動きベクトルを導出する場合に、第１動きベクトルに応じて予測サンプルの第１ブロックにパディング処理を行う、請求項１２３に記載の画像復号装置。

１２７． 請求項１～４８のいずれか１項に係るステップを実行する画像符号化装置を有効にする画像符号化方法。

１２８． 請求項７５～１００のいずれか１項に係るステップを実行する画像復号装置を有効にする画像復号方法。

本開示は、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、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。

１００ 符号化装置
１０２ 分割部
１０４ 減算部
１０６ 変換部
１０８ 量子化部
１１０ エントロピー符号化部
１１２、２０４ 逆量子化部
１１４、２０６ 逆変換部
１１６、２０８ 加算部
１１８、２１０ ブロックメモリ
１２０、２１２ ループフィルタ部
１２２、２１４ フレームメモリ
１２４、２１６ イントラ予測部
１２６、２１８ インター予測部
１２８、２２０ 予測制御部
２００ 復号装置
２０２ エントロピー復号部
１０００ カレントピクチャ
１００１ カレントブロック
１１００ 第１参照ピクチャ
１１１０ 第１動きベクトル
１１２０ 第１予測ブロック
１１２１、１２２１ 予測サブブロック
１１２２、１２２２ 左上画素
１１３０、１１３０Ａ 第１補間参照範囲
１１３１、１１３１Ａ、１１３２、１１３２Ａ、１２３１、１２３１Ａ、１２３２、１２３２Ａ 参照範囲
１１３５、１１３５Ａ 第１勾配参照範囲
１１４０ 第１予測画像
１１５０ 第１勾配画像
１２００ 第２参照ピクチャ
１２１０ 第２動きベクトル
１２２０ 第２予測ブロック
１２３０、１２３０Ａ 第２補間参照範囲
１２３５、１２３５Ａ 第２勾配参照範囲
１２４０ 第２予測画像
１２５０ 第２勾配画像
１３００ ローカル動き検出値
１４００ 第１予測画像

Claims (2)

1. メモリと、
   前記メモリに接続された回路とを備え、
   前記回路は、動作において、
   参照ピクチャに含まれるサンプルの値を使って補間処理することで、予測ブロックを生成し、
   前記予測ブロックを用いて、前記予測ブロックと同じサイズの勾配ブロックを生成し、
   前記勾配ブロックを用いて、予測画像を生成し、
   前記予測画像に基づいて、カレントブロックを符号化し、
   前記勾配ブロックの生成は、
   前記予測ブロックに含まれる対象サンプルの位置の下に隣接する下側サンプルの値と、前記対象サンプルの上に隣接する上側サンプルの値との差を示す、勾配値を算出する処理を含み、
   前記勾配ブロックの上端にある第１の勾配値は、前記上側サンプルとして、前記予測ブロックにおける前記第１の勾配値と同じ位置の第１サンプルの値を用いて算出され、
   前記第１の勾配値の位置の下に隣接する第２の勾配値は、前記上側サンプルとして、前記第１サンプルの値を用いて算出される、
   符号化装置。
2. メモリと、
   前記メモリに接続された回路とを備え、
   前記回路は、動作において、
   参照ピクチャに含まれるサンプルの値を使って補間処理することで、予測ブロックを生成し、
   前記予測ブロックを用いて、前記予測ブロックと同じサイズの勾配ブロックを生成し、
   前記勾配ブロックを用いて、予測画像を生成し、
   前記予測画像に基づいて、カレントブロックを復号し、
   前記勾配ブロックの生成は、
   前記予測ブロックに含まれる対象サンプルの位置の下に隣接する下側サンプルの値と、前記対象サンプルの上に隣接する上側サンプルの値との差を示す、勾配値を算出する処理を含み、
   前記勾配ブロックの上端にある第１の勾配値は、前記上側サンプルとして、前記予測ブロックにおける前記第１の勾配値と同じ位置の第１サンプルの値を用いて算出され、
   前記第１の勾配値の位置の下に隣接する第２の勾配値は、前記上側サンプルとして、前記第１サンプルの値を用いて算出される、
   復号装置。

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