WO2011046008A1 - 動画像符号化装置、および、動画像復号装置 - Google Patents

動画像符号化装置、および、動画像復号装置 Download PDF

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prediction vector
motion vector
prediction
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友子 青野
嘉浩 北浦
知宏 猪飼
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シャープ株式会社
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    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock

Definitions

  • the present invention relates to a moving image encoding apparatus that encodes a moving image and generates encoded data.
  • the present invention also relates to a moving picture decoding apparatus that decodes encoded data generated using such a moving picture encoding apparatus.
  • a moving image encoding device In order to efficiently transmit or record moving images, a moving image encoding device is used. In addition, motion compensation prediction using a motion vector is used for encoding a moving image in the moving image encoding device.
  • motion compensation prediction using a motion vector As a moving image encoding method using motion compensation prediction, H.264 is available. H.264 / MPEG-4 AVC.
  • Non-Patent Document 1 divides an input moving image into a plurality of partitions for each frame, and on the left side of a partition to be encoded (hereinafter referred to as “target partition”) among the plurality of partitions. Estimate the prediction vector assigned to the target partition using the median (median value) of the motion vector assigned to each of the adjacent partition, the partition adjacent to the upper side of the target partition, and the upper right partition of the target partition.
  • a technique for encoding a vector is disclosed.
  • Non-Patent Document 2 describes a motion vector assigned to a collocated partition that is a partition that occupies the same position as the target partition in a frame before the frame including the partition to be encoded, and the periphery of the collocated partition.
  • the prediction vector candidate assigned to the target partition is generated using the median of the motion vector assigned to each of the plurality of partitions, and estimated based on the candidate and the technique described in Non-Patent Document 1.
  • a technique called MV Completion is disclosed in which prediction vector candidates with good coding efficiency among prediction vector candidates are used as prediction vectors.
  • ITU-T Recommendation H. H.264 (11/07) released in November 2007
  • ITU-T T09-SG16-VCEG-AC06 “Competition-Based Scheme for Motion, Vector Selection and Coding” (released in July 2006)
  • Non-Patent Document 2 it is necessary to transmit a flag indicating which prediction vector candidate has been selected as a prediction vector to be assigned to each partition to the decoding device. Have the problem of inviting. Further, when the technique described in Non-Patent Document 2 is applied to a case where the number of prediction vector candidates is 3 or more, the amount of the flag increases, resulting in a decrease in encoding efficiency. Have.
  • the present invention has been made in view of the above-described problem, and the purpose thereof is a flag amount indicating which prediction vector candidate is selected even when a prediction vector is selected from a plurality of prediction vector candidates. This is to realize a moving picture coding apparatus with a small amount of coding efficiency.
  • the moving picture encoding device provides a difference between a motion vector and a prediction vector assigned to each of a plurality of partitions obtained by dividing a frame constituting a moving picture.
  • the first motion vector group composed of the motion vectors assigned to the encoded partitions around the target partition in the target frame is referred to the target partition.
  • First calculation means for calculating a first prediction vector group that is a candidate for a prediction vector to be allocated, and a first motion vector that is allocated to a partition around a collocated partition that occupies the same position as the target partition in the encoded frame.
  • a second calculation unit that calculates a second prediction vector group that is a candidate for a prediction vector to be allocated to a partition, and a selection unit that selects a prediction vector to be allocated to the target partition, and belongs to the first prediction vector group Which prediction vector of a prediction vector and a prediction vector belonging to the second prediction vector group is allocated to the target partition is determined based on the variation of the first motion vector group and the second motion vector group. And selecting means for determining according to the variation.
  • the video encoding apparatus is a selection unit that selects a prediction vector to be allocated to the target partition, and includes a prediction vector belonging to the first prediction vector group and the second prediction vector.
  • Selection means for deciding which of the prediction vectors belonging to the group to be assigned to the target partition according to the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group; Therefore, which prediction vector is allocated to the target partition can be determined according to the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group.
  • the prediction vector assigned to the target partition in the encoding device is also based on the reproduced variation in the first motion vector group and variation in the second motion vector group in the decoding device. Can be reproduced.
  • a prediction vector can be selected from a plurality of prediction vector candidates, and a flag indicating which prediction vector candidate is selected is generated. Is unnecessary.
  • the moving picture decoding apparatus encodes, together with the moving picture, a difference vector between a motion vector and a prediction vector assigned to each of a plurality of partitions obtained by dividing a frame constituting the moving picture.
  • a moving picture decoding apparatus for decoding the encoded data obtained by referring to the first motion vector group consisting of motion vectors assigned to decoded partitions around the target partition in the target frame, and
  • a first calculation means for calculating a first prediction vector group that is a candidate for a prediction vector to be assigned to a first motion vector assigned to a partition around a collocated partition that occupies the same position as the target partition in a decoded frame.
  • a second calculation unit that calculates a second prediction vector group that is a candidate for a prediction vector to be allocated to a partition, and a selection unit that selects a prediction vector to be allocated to the target partition, and belongs to the first prediction vector group Which prediction vector of a prediction vector and a prediction vector belonging to the second prediction vector group is allocated to the target partition is determined based on the variation of the first motion vector group and the second motion vector group. And selecting means for determining according to the variation.
  • the prediction vector can be decoded without requiring a flag indicating which prediction vector candidate has been selected. Therefore, according to the above configuration, it is possible to decode the encoded data generated with high encoding efficiency without including a flag indicating which prediction vector has been selected.
  • the moving picture encoding apparatus uses the difference vector between the motion vector and the prediction vector assigned to each of the plurality of partitions obtained by dividing the frame constituting the moving picture as the moving picture.
  • a prediction vector candidate to be allocated to the target partition with reference to a first motion vector group consisting of motion vectors allocated to encoded partitions around the target partition in the target frame
  • a first motion vector group including a motion vector assigned to a partition around a collocated partition that occupies the same position as the target partition in the encoded frame; Refer to the above target partition.
  • a second calculation unit that calculates a second prediction vector group that is a candidate for a prediction vector to be assigned; and a selection unit that selects a prediction vector to be assigned to the target partition, the predictions belonging to the first prediction vector group Which one of the vectors and the prediction vectors belonging to the second prediction vector group is assigned to the target partition depends on the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group. Selecting means for determining according to.
  • (c) and (d) are cases where the target partition is a partition obtained by dividing a macroblock of 16 ⁇ 16 pixels into two equal parts, and one partition is adjacent to the left side of the macroblock, A case is shown in which two partitions are adjacent to the upper side of the macroblock.
  • (E) is a case where the target partition is a 16 ⁇ 16 pixel macroblock divided into left and right halves, where two partitions are adjacent to the left side of the macroblock, and the upper side of the macroblock Shows a case where two partitions are adjacent to each other.
  • (f) is a case where the target partition is a partition obtained by dividing a macroblock of 16 ⁇ 16 pixels into two equal left and right, and four partitions are adjacent to the left side of the macroblock, and the upper side of the macroblock Shows a case where three partitions are adjacent to each other. It is a figure for demonstrating operation
  • (A) shows a case where a partition having the same size as the target partition is adjacent to each of the left side and the upper side of the target partition.
  • (b) shows a case where a partition having a size larger than the target partition is adjacent to the left side and the upper side of the target partition one by one.
  • (C) is a case where the target partition is a 16 ⁇ 16 pixel macroblock divided into two equal parts, and one partition is adjacent to the macroblock on the left side and the upper side. Shows the case.
  • (d) is a case where the target partition is a partition obtained by dividing a macroblock of 16 ⁇ 16 pixels into two equal parts to the left and right, and one partition is adjacent to the macroblock on the left side and the upper side, respectively. Shows the case.
  • (A) schematically shows the positional relationship between the target partition and the collocated partition, and (b) shows a plurality of partitions adjacent to the periphery of the collocated partition. It is a figure for demonstrating operation
  • Moving picture encoding apparatus 1 A configuration of the moving picture encoding apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the moving picture encoding apparatus 1.
  • the moving image encoding device 1 includes a transform / quantization unit 11, a variable length encoding unit 12, an inverse quantization / inverse transform unit 13, a buffer memory 14, an intra predicted image generation unit 15, a prediction An image generation unit 16, a motion vector estimation unit 17, a prediction method control unit 18, a motion vector redundancy reduction unit 19, an adder 21, and a subtractor 22 are provided.
  • the input image # 1 is sequentially input to the moving image encoding device 1.
  • the input image # 1 is an image signal corresponding to each frame of video data, for example, an image signal corresponding to each frame of a 60 Hz progressive signal.
  • the moving image encoding apparatus 1 performs an encoding process on the input image # 1 and outputs encoded data # 2.
  • the transform / quantization unit 11 includes an input image # 1 divided into block images (hereinafter referred to as “macroblocks”) composed of a plurality of adjacent pixels, and a prediction output from a prediction method control unit 18 described later. After the difference image # 22 from the image # 18a is converted into a frequency component by DCT (Discrete Cosine Transform) conversion, the frequency component is quantized to generate quantized prediction residual data # 11.
  • the quantization is an operation for associating the frequency component with an integer value.
  • a macroblock to be processed is referred to as a “target macroblock”.
  • the size of the macroblock is, for example, 16 ⁇ 16 pixels, but the present invention is not limited by the specific size of the macroblock. That is, the present invention can be suitably applied even when the size of the macroblock is larger than 16 ⁇ 16 pixels, for example, 16 ⁇ 32 pixels, 32 ⁇ 32 pixels, and 64 ⁇ 64 pixels. it can.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 13 decodes the quantized prediction residual data # 11 and generates a prediction residual # 13. Specifically, the inverse quantization / inverse transform unit 13 performs inverse quantization of the quantized prediction residual data # 11, that is, associates integer values constituting the quantized prediction residual data # 11 with frequency components. Then, inverse DCT transform of the frequency component, that is, inverse transform to the pixel component of the target macroblock based on the frequency component is performed to generate prediction residual # 13.
  • the adder 21 adds the prediction residual # 13 and the prediction image # 18a to generate a decoded image # 21.
  • the generated decoded image # 21 is stored in the buffer memory 14.
  • the intra-predicted image generation unit 15 extracts the local decoded image # 14a (the decoded area of the same frame as the target macroblock) from the decoded image # 21 stored in the buffer memory 14, and the frame based on the local decoded image # 14a Intra prediction is performed to generate an intra prediction image # 15.
  • the size of the intra predicted image # 15 is, for example, 16 ⁇ 16 pixels, 8 ⁇ 8 pixels, or 4 ⁇ 4 pixels, but the present invention is limited by the specific size of the intra predicted image # 15. It is not a thing. For example, when the size of the macroblock is larger than 16 ⁇ 16 pixels, such as 32 ⁇ 32 pixels and 64 ⁇ 64 pixels, the size of the intra prediction image # 15 is also larger than 16 ⁇ 16 pixels. Also good.
  • the motion vector estimation unit 17 divides the target macroblock into one or a plurality of partitions, and sequentially assigns a motion vector to each partition. Specifically, the motion vector estimation unit 17 has already decoded the entire frame for a partition to be processed (hereinafter referred to as “target partition”) among the plurality of partitions on the input image # 1.
  • the motion vector # 17 is calculated and assigned using an image stored in the buffer memory 14 (hereinafter referred to as reference image # 14b).
  • the calculated motion vector # 17 is output to the predicted image generation unit 16 and the motion vector redundancy reduction unit 19, and is stored in the buffer memory 14.
  • the size of the partition is, for example, 16 ⁇ 16 pixels, 16 ⁇ 8 pixels, 8 ⁇ 16 pixels, 8 ⁇ 8 pixels, 8 ⁇ 4 pixels, 4 ⁇ 8 pixels, or 4 ⁇ 4 pixels. Is not limited by the specific partition size. For example, when the size of the macroblock is larger than 16 ⁇ 16 pixels, such as 32 ⁇ 32 pixels and 64 ⁇ 64 pixels, the size of the partition may be larger than 16 ⁇ 16 pixels.
  • the predicted image generation unit 16 performs motion compensation based on the motion vector # 17 for each partition on the reference image # 14b stored in the buffer memory 14 to generate an inter predicted image # 16.
  • the prediction method control unit 18 compares the intra prediction image # 15, the inter prediction image # 16, and the input image # 1 in units of macro blocks, and the intra prediction image # 15 or the inter prediction image # 16. Any one of them is selected and output as a predicted image # 18a. Moreover, the prediction method control part 18 outputs prediction mode # 18b which is the information showing which was selected among intra prediction image # 15 or inter prediction image # 16. The predicted image # 18a is input to the subtracter 22.
  • the prediction mode # 18b is stored in the buffer memory 14 and input to the variable length encoding unit 12.
  • the motion vector redundancy reduction unit 19 assigns the motion vector # 17 to the target partition in the motion vector estimation unit 17 and then assigns the motion vector # 17 to another partition and stores the motion vector group # 14c stored in the buffer memory 14. To calculate a prediction vector. In addition, the motion vector redundancy reduction unit 19 calculates a difference between the prediction vector and the motion vector # 17, and generates a difference motion vector # 19a. The generated differential motion vector # 19a is output to the variable length encoding unit 12. In addition, when there are a plurality of prediction vectors, the motion vector redundancy reduction unit 19 may output a flag # 19b indicating which prediction vector is used to generate the differential motion vector # 19a. The details of the motion vector redundancy reducing unit 19 will be described in detail below, and the description thereof is omitted here.
  • variable length encoding unit 12 performs variable length encoding on the quantized prediction residual data # 11, the differential motion vector # 19a, the prediction mode # 18b, and the flag # 19b, and generates encoded data # 2. To do.
  • the subtracter 22 takes the difference between the input image # 1 and the predicted image # 18a for the target macroblock, and outputs the difference image # 22.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the motion vector redundancy reducing unit 19.
  • the motion vector redundancy reduction unit 19 includes a prediction vector generation unit 196 and a subtracter 195.
  • the prediction vector generation unit 196 includes a spatial direction prediction vector generation unit 191, a temporal direction prediction vector generation unit 192, a spatio-temporal direction prediction vector generation unit 193, and a prediction vector selection unit 194. ing.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the spatial direction prediction vector generation unit 191.
  • the spatial direction prediction vector generation unit 191 includes a spatial direction motion vector extraction unit 191 a and a spatial direction prediction vector calculation unit 191 b.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b includes a first calculation unit 191b1, a second calculation unit 191b2, a third calculation unit 191b3, and a first selection unit 191b4.
  • the spatial direction prediction vector generation unit 191 receives the motion vector group # 14c and outputs a spatial direction prediction vector # 191.
  • the spatial direction motion vector extraction unit 191a includes, from the motion vector group # 14c, a motion vector allocated to a partition adjacent to the left side of the target partition, a motion vector allocated to a partition adjacent to the upper side of the target partition, and the target partition And a motion vector assigned to a partition adjacent to the partition adjacent to the left side or the upper side of.
  • a motion vector group # 191a composed of a plurality of extracted motion vectors is input to the spatial direction prediction vector calculation unit 191b.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b calculates prediction vector candidates (hereinafter referred to as “prediction vector candidates”) to be allocated to the target partition, based on the motion vector group # 191a. For example, when a plurality of partitions are adjacent to the left side or the upper side of the target partition, the spatial direction prediction vector calculation unit 191b uses the motion vector assigned to each of the plurality of partitions, or the plurality of partitions and A plurality of prediction vector candidates are calculated from the motion vectors assigned to each of the partitions adjacent to the plurality of partitions by an average calculation process, a median calculation process, or a combination thereof. In addition, the spatial direction prediction vector calculation unit 191b selects one prediction vector candidate from the plurality of prediction vector candidates and outputs it as the spatial direction prediction vector # 191.
  • prediction vector candidates hereinafter referred to as “prediction vector candidates”
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the spatial direction prediction vector calculation unit 191b when a plurality of partitions are adjacent to the left side or the upper side of the target partition.
  • 4A and 4B illustrate a case where two partitions are adjacent to the left side of the target partition and the other two partitions are adjacent to the upper side of the target partition.
  • FIGS. 4C and 4D show a case where the target partition is a partition obtained by dividing a 16 ⁇ 16 pixel macroblock into two equal parts, and one partition is adjacent to the left side of the macroblock. In this example, two partitions are adjacent to the upper side of the macroblock.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the spatial direction prediction vector calculation unit 191b when a plurality of partitions are adjacent to the left side or the upper side of the target partition.
  • 4A and 4B illustrate a case where two partitions are adjacent to the left side of the target partition and the other two partitions are adjacent to the upper side of the target partition.
  • FIG. 4E shows a case in which the target partition is a partition obtained by dividing a 16 ⁇ 16 pixel macroblock into two equal left and right, and two partitions are adjacent to the left side of the macroblock. A case is shown in which two partitions are adjacent to the upper side of the block. Further, (f) of FIG. 4 is a case where the target partition is a partition obtained by equally dividing a macroblock of 16 ⁇ 16 pixels into left and right, and four partitions are adjacent to the left side of the macroblock, and the macro A case where three partitions are adjacent to the upper side of the block is shown.
  • the first calculation unit 191b1 When the plurality of partitions are adjacent to the left side or the upper side of the target partition and the number of the plurality of partitions is an odd number, the first calculation unit 191b1 The motion vector assigned to the partition with the longest side that touches the target partition, the motion vector assigned to each of the plurality of partitions, and the rightmost partition of the partitions adjacent to the top side of the target partition. The median with the motion vector assigned to the partition adjacent to the right side is set as the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the target partition. In addition, when the number of the plurality of partitions is an even number, the first calculation unit 191b1 determines the motion vector assigned to each of the plurality of partitions and the partition adjacent to the upper side of the target partition. The median of the motion vector allocated to the partition adjacent to the right side of the right partition and the median of the motion vector allocated to the target partition are set as the prediction vector candidate # 191b1.
  • the first calculation unit 191b1 assigns the motion vector median assigned to each of the partition a1, the partition a2, the partition b1, the partition b2, and the partition b3 adjacent to the right side of the partition b2 to the prediction vector candidate # 191b1.
  • the median is an arithmetic operation that takes the median of the elements
  • the vector median is a vector that takes the median for each corresponding component.
  • the first calculation unit 191b1 determines the partition a1 ′, the partition a2 ′, the partition b1 ′, the partition b1 ′, and the partition b3 ′ adjacent to the right side of the partition b1 ′.
  • the median of the motion vector assigned to each is set as a prediction vector candidate # 191b1 assigned to the target partition.
  • PMV1y median (MVa1', MVa2y ′, MVb1y ′, MVb1y ′, MVb3y ′).
  • the second calculation unit 191b2 calculates the average of the motion vectors assigned to each of the plurality of partitions and the target The median with the motion vector assigned to the partition adjacent to the right side of the rightmost partition among the partitions adjacent to the upper side of the partition is set as the prediction vector candidate # 191b2 assigned to the target partition.
  • the second calculation unit 191b2 assigns the average of the motion vector assigned to the partition a1 and the motion vector assigned to the partition a2 and the partition b1.
  • the median of the motion vector assigned to the partition b2 and the median of the motion vector assigned to the partition b2 and the motion vector assigned to the partition b3 are set to the prediction vector candidate # 191b2.
  • the third calculation unit 191b3 when a plurality of partitions are adjacent to the left side or the upper side of the target partition, predictive vector candidate # 191b3 that allocates the average of the motion vectors assigned to each of the plurality of partitions to the target partition Set to.
  • the first selection unit 191b4 selects any one of the prediction vector candidate # 191b1, the prediction vector candidate # 191b2, and the prediction vector candidate # 191b3 and outputs it as the spatial direction prediction vector # 191.
  • the first selection unit 191b4 selects the right side of the rightmost partition among the partition adjacent to the left side of the target partition, the partition adjacent to the top side of the target partition, and the partition adjacent to the top side of the target partition. If the variation of the motion vector assigned to each of the partitions adjacent to is less than or equal to a predetermined first threshold, the prediction vector candidate # 191b3 is output as the spatial direction prediction vector # 191, and the variation is When larger than the first threshold value, the prediction vector candidate # 191b1 or the prediction vector candidate # 191b2 is output as the spatial direction prediction vector # 191.
  • dispersion for example, dispersion, standard deviation, or the distance from the average value to the farthest value can be used, but the example of the definition does not limit the present invention. Various other definitions can be used.
  • the first selection unit 191b4 outputs the prediction vector candidate # 191b3 as the spatial direction prediction vector # 191 when the variation is equal to or less than a predetermined second threshold, and the variation is the second value. If it is greater than the threshold and less than or equal to the third threshold greater than the second threshold, the prediction vector candidate # 191b1 or the prediction vector candidate # 191b2 is output as the spatial direction prediction vector # 191. If the variation is larger than the third threshold, the zero vector may be output as the spatial direction prediction vector # 191.
  • prediction vector candidates # 191b1 and the prediction vector candidates # 191b2 may be predetermined for each frame or predetermined for each sequence. It may be. Further, it may be determined for each picture or for each slice.
  • the first selection unit 191b4 may output a prediction vector candidate with good coding efficiency out of the prediction vector candidate # 191b1 or the prediction vector candidate # 191b2 as the spatial direction prediction vector # 191.
  • the prediction vector candidate with high coding efficiency indicates, for example, a prediction vector candidate with high efficiency in terms of rate distortion characteristics.
  • the average used when calculating the prediction vector candidate # 191b2 and the prediction vector candidate # 191b3 is a weighted average corresponding to the length of the side where the partition to which the motion vector is allocated is adjacent to the target partition. There may be. In this way, by using the weighted average, it is possible to calculate a more accurate prediction vector candidate, that is, a prediction vector candidate that is more similar to the motion vector assigned to the target partition.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b performs an operation different from the above operation.
  • the first calculation unit 191b1 is an upper partition among the partitions obtained by dividing the partition having a size of 16 ⁇ 16 into two equal parts up and down, and there are even number of partitions on the upper side and the left side of the target partition. If adjacent, the motion vector assigned to each of the even number of partitions and the partition adjacent to the left or upper side of the target partition has the longest side that touches the target partition. The median with the motion vector assigned to is set as the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the target partition. In addition, the first calculation unit 191b1 determines that the target partition is the upper partition and an odd number of partitions are adjacent to the upper side and the left side of the target partition. The median of the allocated motion vector is set to the prediction vector candidate # 191b1 allocated to the target partition.
  • the first calculation unit 191b1 is a lower partition among partitions obtained by dividing a partition having a target partition size of 16 ⁇ 16 into upper and lower parts, and one partition is adjacent to the left side of the target partition. If it is, the motion vector assigned to the one partition is set as a prediction vector candidate to be assigned to the target partition. The first calculation unit 191b1 assigns each of the plurality of partitions if the target partition is the lower partition and a plurality of partitions are adjacent to the left side of the target partition. The average of the motion vectors is set to the predicted vector candidate # 191b1 assigned to the target partition.
  • the target partition is a partition obtained by dividing a macroblock of 16 ⁇ 16 pixels into two equal parts (upper partition is called partition X1, and lower partition is called partition X2.
  • partition X1 upper partition
  • partition X2 lower partition
  • the first calculation unit 191b1 The median of the motion vector allocated to, the motion vector allocated to the partition b2, and the motion vector allocated to the partition a is set as a prediction vector candidate # 191b1 allocated to the partition X1.
  • the first calculation unit 191b1 sets the motion vector assigned to the partition a as the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the partition X2.
  • the second calculation unit 191b2 is the upper partition among the partitions obtained by dividing the partition having a size of 16 ⁇ 16 into two equal parts, and there are a plurality of partitions on the upper side of the target partition.
  • the average of the motion vectors assigned to each of the plurality of partitions is set as prediction vector candidate # 191b2 assigned to the target partition.
  • the second calculation unit 191b2 is a lower partition among the partitions obtained by dividing the partition having a size of 16 ⁇ 16 into two equal parts, and one partition is on the left side of the target partition.
  • the motion vector allocated to the one partition is set as a prediction vector candidate to be allocated to the target partition.
  • the second calculation unit 191b2 is assigned to each of the plurality of partitions when the target partition is the lower partition and a plurality of partitions are adjacent to the left side of the target partition.
  • the motion vector average is set to the prediction vector candidate # 191b2 assigned to the target partition.
  • the second calculation unit 191b2 allocates an average of the motion vector allocated to the partition b1 and the motion vector allocated to the partition b2 to the partition X1.
  • the second calculation unit 191b2 sets the motion vector assigned to the partition a as a prediction vector candidate # 191b2 assigned to the partition X2.
  • the first selection unit 191b4 selects one of the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the partition X1 and the prediction vector candidate # 191b2 assigned to the partition X1 in advance for each frame, each sequence, each picture, or each slice. Are predicted as the spatial direction prediction vector # 191 assigned to the partition X1.
  • the first selection unit 191b4 assigns, to the partition X1, a prediction vector candidate having a higher encoding efficiency among the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the partition X1 and the prediction vector candidate # 191b2 assigned to the partition X1.
  • the prediction vector # 191 may be output. The same applies to the spatial direction prediction vector # 191 assigned to the partition X2.
  • the first selection unit 191b4 sets the predicted vector candidate # 191b2 as a space when the variation of the motion vector assigned to each of the partitions adjacent to the upper side of the partition X1 is equal to or less than a predetermined threshold.
  • the prediction vector candidate # 191b1 may be set as the spatial direction prediction vector # 191.
  • the third calculation unit 191b3 uses the motion vector assigned to each of the plurality of partitions adjacent to the left side or the upper side of the target partition.
  • the average may be set to the prediction vector candidate # 191b3 assigned to the target partition.
  • the third calculation unit 191b3 uses the prediction vector candidate # 191b3 that assigns the average of the motion vectors assigned to the partition a, the partition b1, and the partition b2 to the partition X1. You may make it set to.
  • the first selection unit 191b4 selects any one of the prediction vector candidate # 191b1, the prediction vector candidate # 191b2, and the prediction vector candidate # 191b3 and outputs it as the spatial direction prediction vector # 191. You can do it.
  • each unit of the spatial direction prediction vector calculation unit 191b when the size of the target partition is 8 ⁇ 16 pixels is substantially the same as that when the size of the target partition is 16 ⁇ 8 pixels.
  • the first calculation unit 191b1 determines that the target partition is a left partition among partitions obtained by equally dividing a partition having a size of 16 ⁇ 16 into left and right, and an even number is provided on the upper side and the left side of the target partition.
  • the motion vector assigned to each of the even number of partitions and the length of the side that touches the target partition is the longest among the partitions adjacent to the left or upper side of the target partition.
  • the median of the motion vector assigned to the long partition is set as the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the target partition
  • the odd number of partitions are adjacent to the upper side and the left side of the target partition
  • the odd number of partitions The median of the motion vector assigned to each of the options is set as prediction vector candidate # 191b1 assigned to the target partition, and the target partition is divided into a right and left partition that is a 16 ⁇ 16 partition. If it is a partition, the motion vector assigned to the partition adjacent to the right side of the rightmost partition among the partitions adjacent to the upper side of the target partition is set as the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the target partition.
  • a partition in which the target partition is a 16 ⁇ 16 pixel macroblock divided into two equal parts left partition is called partition X3, right partition is called partition X4, and so on.
  • partition X3 right partition is called partition X4, and so on.
  • the first calculation unit 191b1 is allocated to the partition a1.
  • the median of the motion vector, the motion vector assigned to the partition a2, and the motion vector assigned to the partition b1 is set as a prediction vector candidate # 191b1 assigned to the partition X3.
  • the first calculation unit 191b1 sets the motion vector assigned to the partition c adjacent to the right side of the partition b2 adjacent to the upper side of the partition X4 as the prediction vector candidate # 191b1 assigned to the partition X4.
  • the second calculation unit 191b2 is a left partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 ⁇ 16 into left and right, and a plurality of partitions are adjacent to the left side of the target partition.
  • the average motion vector assigned to each of the plurality of partitions is set to the prediction vector candidate # 191b2 assigned to the target partition, and the target partition is a 16 ⁇ 16 size partition.
  • the motion vector assigned to the partition adjacent to the right side of the rightmost partition among the partitions adjacent to the upper side of the target partition is the target partition. Is set to the prediction vector candidate # 191b2 to be assigned to the user.
  • the second calculation unit 191b2 assigns the motion vector assigned to each of the partitions a1 to a4. Is set to prediction vector candidate # 191b2 assigned to partition X3. In addition, the second calculation unit 191b2 sets the motion vector assigned to the partition c adjacent to the right side of the partition adjacent to the upper side of the partition X4 as the prediction vector candidate # 191b2 assigned to the partition X2.
  • the operation of the first selection unit 191b4 when the size of the target partition is 8 ⁇ 16 pixels is the same as the operation of the first selection unit 191b4 when the size of the target partition is 16 ⁇ 8 pixels.
  • the average used when calculating the prediction vector candidate # 191b2 and the prediction vector candidate # 191b3 is the motion vector
  • the assigned partition may be a weighted average corresponding to the length of the side adjacent to the target partition. As described above, by using the weighted average, more accurate prediction vector candidates can be calculated.
  • the operation of the spatial direction prediction vector calculation unit 191b when one partition is adjacent to the left side and the upper side of the target partition is as follows. Street.
  • spatial direction prediction is performed.
  • the vector calculation unit 191b applies the motion vector allocated to the partition a adjacent to the left side of the target partition, the motion vector allocated to the partition b adjacent to the upper side of the target partition, and the partition c adjacent to the right side of the partition b.
  • the median with the assigned motion vector is set as a prediction vector candidate assigned to the target partition, and the prediction vector candidate is output as a spatial direction prediction vector # 191 assigned to the target partition.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b may output the average of the motion vectors allocated to each of the partition a, the partition b, and the partition c as the spatial direction prediction vector # 191 that is allocated to the target partition. Good.
  • the average may be a weighted average corresponding to the length of the side in contact with the target partition.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b compares the prediction vector candidate calculated using the average as described above with the prediction vector candidate calculated using the weighted average, and assigns each of the partitions a to c to each other. Either one may be selected according to the variation of the assigned motion vector.
  • the target partition is a partition obtained by dividing a 16 ⁇ 16 pixel macroblock into two equal parts, one on each of the left side and the upper side of the macroblock.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b sets the motion vector assigned to the partition b adjacent to the upper side of the target macroblock as a prediction vector candidate to be assigned to the partition X1, and the prediction vector The candidate is output as a spatial direction prediction vector # 191 assigned to the partition X1.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b sets the motion vector assigned to the partition a adjacent to the left side of the macroblock as a prediction vector candidate to be assigned to the partition X2, and the spatial direction prediction vector to assign the prediction vector candidate to the partition X2. Output as # 191.
  • the target partition is a partition obtained by dividing a 16 ⁇ 16 pixel macroblock into left and right halves, one on each of the left side and the upper side of the macroblock. If the partitions are adjacent, the spatial direction prediction vector calculation unit 191b sets the motion vector assigned to the partition a adjacent to the left side of the macroblock as a prediction vector candidate to be assigned to the partition X3, and the prediction vector candidate Is output as a spatial direction prediction vector # 191 assigned to the partition X3.
  • the spatial direction prediction vector calculation unit 191b sets a motion vector assigned to the partition c adjacent to the right side of the partition b adjacent to the upper side of the partition X4 as a prediction vector candidate to be assigned to the partition X4, and uses the prediction vector candidate as the partition X4. Is output as a spatial direction prediction vector # 191 assigned to the.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the temporal direction prediction vector generation unit 192.
  • the temporal direction prediction vector generation unit 192 includes a temporal direction motion vector extraction unit 192a and a temporal direction prediction vector calculation unit 192b.
  • the temporal direction prediction vector calculation unit 192b includes a fourth calculation unit 192b1, a fifth calculation unit 192b2, and a second selection unit 192b3.
  • the temporal direction prediction vector generation unit 192 receives the motion vector group # 14c and outputs the temporal direction prediction vector # 192.
  • the time direction motion vector extraction unit 192a uses the motion vector group # 14c to assign motion to a collocated partition that is a partition occupying the same position as the target partition in a frame encoded before the frame including the target partition. A vector and a motion vector assigned to each of the partitions adjacent to the collocated partition are extracted. A motion vector group # 192a including a plurality of extracted motion vectors is input to the temporal direction prediction vector calculation unit 192b.
  • the frame encoded before the frame including the target partition is specifically encoded / decoded before the frame including the target partition is encoded and stored in the buffer memory 14. Refers to the frame.
  • the temporal direction prediction vector calculation unit 192b calculates a prediction vector candidate to be allocated to the target partition based on the motion vector group # 192a.
  • the temporal direction prediction vector calculation unit 192b includes a collocated partition that occupies the same position as the target partition and a partition adjacent to the periphery of the collocated partition in a frame encoded before the frame including the target partition.
  • a plurality of prediction vector candidates are calculated by an average calculation process, a median calculation process, or a combination of the motion vectors assigned to.
  • the temporal direction prediction vector calculation unit 192b selects one prediction vector candidate from the plurality of prediction vector candidates and outputs it as the temporal direction prediction vector # 192.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of each unit of the temporal direction prediction vector calculation unit 192b.
  • 7A schematically shows the positional relationship between the target partition and the collocated partition
  • FIG. 7B shows a plurality of partitions adjacent to the periphery of the collocated partition.
  • Each of the fourth calculation unit 192b1 includes a motion vector assigned to a collocated partition that occupies the same position as the target partition and a partition adjacent to the periphery of the collocated partition in a frame encoded before the frame including the target partition.
  • the average of the motion vectors assigned to is set as a prediction vector candidate assigned to the target partition.
  • the fourth calculation unit 192b1 occupies the same position as the target partition A in the frame F2 encoded before the frame F1 including the target partition A.
  • the motion vector assigned to the collocated partition B which is a partition, and the partitions a1 to a3, partitions b1 to b4, partitions c1 to c4, and partitions d1 adjacent to the collocated partition B as shown in FIG.
  • the average of the motion vectors assigned to each of d3 to d3 is set to the prediction vector candidate # 192b1 assigned to the target partition A.
  • the fifth calculating unit 192b2 has the longest side adjacent to the target partition among the adjacent partitions.
  • the median of the motion vector assigned to the long adjacent partition and the motion vector assigned to each of the collocated partition and the adjacent partition is set as a prediction vector candidate to be assigned to the target partition.
  • the fifth calculating unit 192b2 includes a motion vector allocated to the collocated partition and a motion vector allocated to each of the adjacent partitions. Are set as prediction vector candidates to be assigned to the target partition.
  • the fifth calculation unit 192b2 performs the collocation partition B, the partitions a1 to a3, the partitions b1 to b4, the partitions c1 to c4, and the partitions d1 to
  • the median of the motion vector assigned to each of d3 is set to prediction vector candidate # 192b2 assigned to the target partition A.
  • the fifth calculating unit 192b2 When the sum of the collocated partition and the adjacent partition adjacent to the collocated partition is an even number, the fifth calculating unit 192b2 has the longest side adjacent to the target partition among the adjacent partitions.
  • the median may be calculated using the motion vector allocated to the collocated partition instead of the motion vector allocated to the adjacent partition.
  • the second selection unit 192b3 selects any one of the prediction vector candidate # 192b1 and the prediction vector candidate # 192b2, and outputs it as the spatial direction prediction vector # 191.
  • the second selection unit 192b3 includes a fourth motion vector in which variations of motion vectors assigned to the collocated partition and motion vectors assigned to adjacent partitions adjacent to the collocated partition are predetermined. If it is equal to or smaller than the threshold, the prediction vector candidate # 192b1 is output as the temporal direction prediction vector # 192. If the variation is larger than the fourth threshold, the prediction vector candidate # 192b2 is output as the temporal direction prediction vector # 192. Output as.
  • the collocated partition B is a partition that occupies the same position as the target partition A, but in general, the same position as the target partition A in the frame F2 may be shared by a plurality of partitions. possible. In such a case, the collocated partition B is a partition group constituted by the plurality of partitions. Even in such a case, the above-described processing can be applied.
  • the adjacent partition may include a partition that shares a vertex with the collocated partition. That is, the fourth calculation unit 192b1 includes the collocated partition B, the partitions a1 to a3, the partitions b1 to b4, the partitions c1 to c4, the partitions d1 to d3, and the collocated partition B, as shown in FIG.
  • the average of the motion vectors assigned to each of the partitions e1 to e4 sharing the vertex may be set to the prediction vector candidate # 192b1 assigned to the target partition A. The same applies to the fifth calculation unit 192b2.
  • the second selection unit 191b3 may output the prediction vector candidate # 192b1 or the prediction vector candidate with good coding efficiency among the prediction vector candidates # 192b2 as the temporal direction prediction vector # 192.
  • the average used when calculating the prediction vector candidate # 192b2 and the prediction vector candidate # 192b3 is a weighted average corresponding to the length of the side where the partition to which the motion vector is allocated is adjacent to the target partition. There may be. In this way, by using the weighted average, it is possible to calculate a more accurate prediction vector candidate, that is, a prediction vector candidate that is more similar to the motion vector assigned to the target partition.
  • the spatiotemporal direction prediction vector generation unit 193 receives the motion vector group # 14c and outputs a spatiotemporal direction prediction vector # 193.
  • the configuration of the spatio-temporal direction prediction vector generation unit 193 is substantially the same as the configuration of the temporal direction prediction vector generation unit 192, but differs in the following points.
  • the spatio-temporal direction prediction vector generation unit 193 calculates a prediction vector # 193 using the shift collocation partition C instead of the collocation partition B used in the temporal direction prediction vector generation unit 192.
  • the shift collocated partition C is a partition adjacent to the periphery of the target partition A, starting from the position occupied by the collocated partition B in the frame F2 encoded before the frame F1 including the target partition A. This partition occupies a position moved by a movement amount corresponding to the predicted vector candidate MVd of the target partition obtained from the motion vector assigned to.
  • the prediction vector candidate MVd for example, as shown in FIG. 5A, when one partition is adjacent to the left side and the upper side of the target partition A, the prediction vector candidate MVd is adjacent to the left side of the target partition A.
  • Motion vector assigned to partition a motion vector assigned to partition b adjacent to the upper side of target partition A
  • motion assigned to partition c adjacent to the right side of partition b adjacent to the upper side of target partition A
  • a median with a vector may be used.
  • any one of the above-described prediction vector candidates # 191b1 to # 191b3 is used. Use it.
  • the spatial direction prediction vector generation unit 191 uses only adjacent partitions other than the intra-predicted partition, and uses predicted vector candidates # 191b1 to # 191b #. It is preferable to generate 191b3.
  • the temporal direction prediction vector generation unit 192 uses only adjacent partitions other than the intra-predicted partition, and uses prediction vector candidates # 192b1 ⁇ It is preferable to generate # 192b2.
  • the spatio-temporal direction prediction vector generation unit 193 uses only adjacent partitions other than the intra-predicted partition, and uses the predicted vector candidate #. It is preferable to generate 193b1 to # 193b2.
  • the prediction vector selection unit 194 selects any one of the spatial direction prediction vector # 191, the temporal direction prediction vector # 192, and the spatio-temporal direction prediction vector # 193 and outputs it as the prediction vector # 194.
  • the prediction vector selection unit 194 receives the spatial direction prediction vector # 191, the temporal direction prediction vector # 192, and the spatiotemporal direction prediction vector # 193.
  • the prediction vector selection unit 194 includes prediction vector candidates # 191b1 to # 191b3 calculated by the spatial direction prediction vector generation unit 191, prediction vector candidates # 192b1 to # 192b2 calculated by the temporal direction prediction vector generation unit 192, Also, prediction vector candidates # 193b1 to # 193b2 respectively corresponding to the prediction vector candidates # 192b1 to # 192b2 calculated by the spatio-temporal direction prediction vector generation unit 193 are input.
  • the prediction vector selection unit 194 compares the variation of the prediction vector candidates # 191b1 to # 191b2 with the variation of the prediction vector candidates # 192b1 to # 192b2, and determines the spatial direction prediction vector # 191 or the temporal direction prediction vector # 192. Among them, a prediction vector selected from prediction vector candidates with smaller variations is output as a prediction vector # 194.
  • the prediction vector selection unit 194 converts the spatial direction prediction vector # 191 to the prediction vector # 194. Output as.
  • a prediction vector selected from prediction vector candidates with smaller variations is more similar to a motion vector actually allocated to the target partition. Therefore, as described above, by using the prediction vector selected from the prediction vector candidates having small variations as the prediction vector # 194, a more accurate prediction vector can be output. Also, by selecting the prediction vector # 194 in this way, the encoded data # 2 can be decoded in the moving picture decoding apparatus 2 described later without transmitting a flag indicating which prediction vector has been selected. it can. Therefore, encoding efficiency can be improved by outputting a prediction vector as described above.
  • predicted vector selection unit 194 may further use the predicted vector candidate # 191b3 in addition to the predicted vector candidates # 191b1 to # 191b2.
  • the prediction vector selection unit 194 may output, as the prediction vector # 194, a prediction vector having a higher encoding efficiency among the spatial direction prediction vector # 191 and the temporal direction prediction vector # 192. In such a case, the prediction vector selection unit 194 outputs a flag # 19b indicating which prediction vector is output.
  • the prediction vector selection unit 194 may output a predetermined prediction vector as the prediction vector # 194 out of the spatial direction prediction vector # 191 or the temporal direction prediction vector # 192.
  • the prediction vector selection unit 194 has a total variation of the prediction vector candidate group including the prediction vector candidates # 191b1 to # 191b2 and the prediction vector candidates # 192b1 to # 192b2 equal to or less than a predetermined fifth threshold. If so, the prediction vector selected from the prediction vector candidates with smaller variations as described above is output as the prediction vector # 194, and when the overall variation of the prediction vector candidate group is larger than the fifth threshold value, Alternatively, a prediction vector with higher encoding efficiency may be set as a prediction vector # 194 and output together with a flag indicating the prediction vector # 194.
  • the predicted vector selection unit 194 may output the 0 vector as the predicted vector candidate # 194 when the variation in the entire predicted vector candidate group is larger than the fifth threshold.
  • the use of the calculated prediction vector may reduce the encoding efficiency as compared with the case where the motion vector itself is encoded.
  • the motion vector itself actually assigned to the target partition is output by outputting the 0 vector as the prediction vector candidate # 194. Therefore, it is possible to prevent the encoding efficiency from being lowered.
  • the prediction vector selection unit 194 outputs the spatial direction prediction vector # 191 as the prediction vector # 194 when the variation of the prediction vector candidates # 191b1 to # 191b2 is equal to or smaller than a predetermined sixth threshold,
  • the variation of the prediction vector candidates # 191b1 to # 191b2 is larger than the sixth threshold value
  • the variation of the prediction vector candidates # 192b1 to # 192b2 is equal to or smaller than a predetermined seventh threshold value
  • the time The direction prediction vector # 192 may be output as the prediction vector # 194.
  • the prediction vector # 194 changes for each partition.
  • the prediction vector selection unit 194 uses the prediction vector candidates # 193b1 to # 193b2 instead of the prediction vector candidates # 192b1 to # 192b2 in the above description, so that the spatial direction prediction vector # 191 or the spatiotemporal direction Any one of the prediction vectors # 193 may be output as the prediction vector # 194.
  • Which one of prediction vector candidates # 192b1 to # 192b2 or prediction vector candidates # 193b1 to # 193b2 is to be used may be determined in advance, or in a predetermined unit, that is, for each sequence. Either one may be selected for each frame or each slice.
  • the temporal direction prediction vector # 192 is a more appropriate prediction vector for a region with a small motion vector, that is, a region with small motion
  • the spatio-temporal direction prediction vector # 193 is a region with a large motion vector, that is, This is a more appropriate prediction vector for a region with a large motion.
  • the prediction vector selection unit 194 has an eighth threshold value in which the variation of the prediction vector group including the spatial direction prediction vector # 191, the temporal direction prediction vector # 192, and the spatiotemporal direction prediction vector # 193 is determined in advance.
  • an average of the spatial direction prediction vector # 191, the temporal direction prediction vector # 192, and the spatiotemporal direction prediction vector # 193 may be output as the prediction vector # 194, or the spatial direction prediction Vector # 191 may be output.
  • the prediction vector selection unit 194 determines that when the variation of the prediction vector group is larger than the eighth threshold and not more than the ninth threshold larger than the eighth threshold, When the median of the group is output and the variation of the prediction vector group is larger than the ninth threshold value, the zero vector may be output as the prediction vector # 194. Note that the predicted vector selection unit 194 may output a flag indicating that the predicted vector is the 0 vector instead of outputting the 0 vector as the predicted vector # 194.
  • the prediction vector selection unit 194 selects the temporal direction prediction vector # 192, and all partitions adjacent to the collocated partition are intra-predicted. In the case of a partitioned partition, it is preferable to select the spatial direction prediction vector # 191.
  • the subtractor 195 obtains a difference between the prediction vector # 194 output from the prediction vector selection unit 194 and the motion vector # 17 assigned to the target partition by the above-described process, thereby calculating a difference motion vector # 19a. Is generated and output.
  • the present invention can be applied regardless of the specific size of the target partition.
  • the size of the target partition is 16 pixels ⁇ 16 pixels, 16 pixels ⁇ 8 pixels, 8 pixels ⁇ 16 pixels, 8 pixels ⁇ 8 pixels, 8 pixels ⁇ 4 pixels, 4 pixels ⁇ 8 pixels, 4 pixels.
  • the present invention can also be applied to the case of ⁇ 4 pixels, and can also be applied to the case where the size of the target partition is generally N pixels ⁇ M pixels (N and M are natural numbers).
  • the size of the macroblock when the size of the macroblock is larger than 16 ⁇ 16 pixels, for example, 32 ⁇ 32 pixels and 64 ⁇ 64 pixels, the size of the partition is larger than 16 ⁇ 16 pixels. Even can be applied. That is, for example, when the size of the macroblock is 64 ⁇ 64 pixels, the present invention is configured such that the partition size is 64 ⁇ 64 pixels, 64 ⁇ 32 pixels, 32 ⁇ 64 pixels, 32 ⁇ 32 pixels, 32 ⁇ 16 pixels, 16 ⁇ 32 pixels, 16 pixels ⁇ 16 pixels, 16 pixels ⁇ 8 pixels, 8 pixels ⁇ 16 pixels, 8 pixels ⁇ 8 pixels, 8 pixels ⁇ 4 pixels, 4 pixels ⁇ 8 pixels, 4 pixels ⁇ 4 It can be applied to the case of pixels.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the moving picture decoding apparatus 2.
  • the moving image decoding apparatus 2 includes a variable length code decoding unit 23, a motion vector restoration unit 24, a buffer memory 25, a predicted image generation unit 26, an intra predicted image generation unit 27, a prediction method determination unit 28, An inverse quantization / inverse transform unit 29 and an adder 30 are provided.
  • the video decoding device 2 receives the encoded data # 2 and sequentially outputs the output image # 3.
  • variable length code decoding unit 23 performs variable length decoding on the encoded data # 2, and outputs a differential motion vector # 23a, a prediction mode # 23b, and quantized prediction residual data # 23c.
  • variable length code decoding unit 23 outputs the flag # 19b to the motion vector restoration unit 24 when the encoded data # 2 includes the flag # 19b.
  • the motion vector restoration unit 24 includes a plurality of adjacent motion vectors allocated to each of a plurality of partitions adjacent to the target partition, and adjacent to a collocated partition occupying the same position as the target partition in a frame before the frame to which the target partition belongs. Variation of motion vectors assigned to each of the partitions, and a position obtained by moving a distance corresponding to a prediction vector candidate calculated from motion vectors assigned to neighboring partitions around the target partition from the collocated partition Variation of motion vectors assigned to each of a plurality of partitions adjacent to a shift collocated partition that occupies or a predicted vector candidate calculated from the motion vectors. Te, the variation of the prediction vector candidates to be allocated to the target partition, on the basis, decodes the differential motion vector # 23a.
  • the motion vector restoration unit 24 decodes the motion vector # 24 of the target partition from the differential motion vector # 23a and the motion vector # 25a that has already been decoded and stored in the buffer memory 25. Since the configuration of the motion vector restoration unit 24 will be described in detail below, a description thereof is omitted here.
  • the buffer memory 25 stores a decoded image # 3, a motion vector # 24, and a prediction mode # 23b described later.
  • the predicted image generation unit 26 generates an inter predicted image # 26 from the motion vector # 25c that has been decoded by the motion vector restoration unit 24 and passed through the buffer memory 25, and the decoded image # 3 stored in the buffer memory 25.
  • the motion vector # 25c includes the same motion vector as the motion vector # 24.
  • the intra-predicted image generation unit 27 generates an intra-predicted image # 27 from the locally decoded image # 25b in the same image as the target macroblock stored in the buffer memory 25.
  • the prediction method determination unit 28 selects either the intra prediction image # 27 or the inter prediction image # 26 based on the prediction mode # 23b, and outputs it as the prediction image # 28.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 29 performs inverse quantization and inverse DCT transform on the quantized prediction residual data # 23c, and outputs a prediction residual # 29.
  • Adder 30 adds prediction residual # 29 and prediction image # 28, and outputs the result as decoded image # 3.
  • the output decoded image # 3 is stored in the buffer memory 25.
  • the motion vector restoration unit 24 includes a prediction vector generation unit 196 and an adder 241.
  • generation part 196 is the structure similar to the prediction vector production
  • the prediction vector generation unit 196 includes a spatial direction prediction vector generation unit 191, a temporal direction prediction vector generation unit 192, a spatiotemporal direction prediction vector generation unit 193, and a prediction vector selection unit 194.
  • the motion vector # 25a stored in the buffer memory 25 is input to the prediction vector generation unit 196 in place of the motion vector group # 14c input to the prediction vector generation unit 196 in the motion vector redundancy reduction unit 19. .
  • the spatial direction prediction vector generation unit 191 Since the configurations and operations of the spatial direction prediction vector generation unit 191, the temporal direction prediction vector generation unit 192, the spatio-temporal direction prediction vector generation unit 193, and the prediction vector selection unit 194 have already been described in detail, description thereof is omitted here. .
  • the adder 241 generates a motion vector # 24 by adding the prediction vector # 194 output from the prediction vector selection unit 194 and the difference motion vector # 23a, and outputs the motion vector # 24.
  • the motion vector restoration unit 24 replaces the prediction vector generation unit 196 with a prediction vector generation unit 196 ′ as shown in FIG.
  • the prediction vector generation unit 196 ′ may include a prediction vector selection unit 194 ′ instead of the prediction vector selection unit 194.
  • the prediction vector selection unit 194 ' can determine the prediction vector # 194 according to the flag # 19b.
  • the motion vector restoring unit 24 can determine the prediction vector # 194 according to the flag # 19b even when the encoded data # 2 includes the flag # 19b. it can.
  • FIG. 12 is a diagram showing a bit stream #MB for each macroblock of the encoded data # 2 generated using the moving image encoding device 1.
  • N represents the number of partitions included in the macroblock.
  • the block mode information Mod includes macroblock prediction mode # 18b, partition division information, and the like.
  • the index information Idxi includes a reference picture number referred to by each partition, which is necessary when performing motion compensation.
  • the flag # 19b is included in the bitstream only when necessary to select the prediction vector of each partition.
  • the motion vector information MVi includes a differential motion vector # 19a of each partition.
  • the selection unit calculates a prediction vector calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation between the first motion vector and the second motion vector group. It is preferable to assign a prediction vector belonging to a group to the target partition.
  • a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated by referring to a motion vector group having a smaller variation between the first motion vector and the second motion vector group is the target partition. Therefore, there is an additional effect that a prediction vector with high coding efficiency can be allocated.
  • the selection unit may include the first motion vector group and the first motion vector group when the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group are smaller than a predetermined threshold.
  • a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation from the two motion vector groups is allocated to the target partition; otherwise, the prediction vector group is assigned to the first prediction vector group. Assigning one of the prediction vectors belonging to the prediction vector belonging to the second prediction vector group and the prediction vector belonging to the second prediction vector group to the target partition and encoding a flag indicating the prediction vector assigned to the target partition; Is preferred.
  • the first motion vector and the second motion vector A prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation from the motion vector group of the other motion vector group is assigned to the target partition. Otherwise, it belongs to the first prediction vector group.
  • any one of the prediction vectors and the prediction vectors belonging to the second prediction vector group can be allocated to the target partition by specifying a flag. Therefore, the flag is not used when the variation of the motion vector group is small (predictable), and the flag is used only when the variation of the motion vector group is large (predictable). Compared to the case, the amount of the flag can be reduced while maintaining the accuracy of the prediction.
  • the selection unit may include the first motion vector and the second motion vector when the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group are smaller than a predetermined threshold. Assigning a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation from the motion vector group to the target partition; otherwise, assigning a zero vector to the target partition Is preferred.
  • the difference between the calculated prediction vector and the motion vector that is actually allocated also increases. Also, if a prediction vector that is significantly different from the motion vector that is actually assigned is used, the encoding efficiency will be lower than when no prediction vector is used.
  • the moving image encoding apparatus encodes the surroundings of the target partition starting from a collocated partition occupying the same position as the target partition in the encoded frame, instead of the second calculation unit.
  • a second motion vector composed of motion vectors assigned to partitions around the shift collocated partition that occupies a position shifted by an estimated value of the motion vector assigned to the target partition, estimated from the motion vector assigned to the completed partition It is preferable that a second calculation unit that calculates a second prediction vector group that is a candidate for a prediction vector to be allocated to the target partition is referred to the group.
  • the target partition estimated from the motion vector allocated to the encoded partition around the target partition starting from a collocated partition that occupies the same position as the target partition
  • a second motion vector group consisting of motion vectors assigned to partitions around the shift collocated partition occupying a position shifted by the estimated value of the motion vector assigned to Since the second calculation means for calculating the second predicted vector group is provided, there is a further effect that an accurate predicted vector can be allocated even when there is a motion.
  • the selection means is a prediction vector calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation between the first motion vector and the second motion vector group. It is preferable to assign a prediction vector belonging to a group to the target partition.
  • a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated by referring to a motion vector group having a smaller variation between the first motion vector and the second motion vector group is the target partition. Therefore, it is possible to allocate a prediction vector without referring to a flag.
  • the selection unit may be configured such that variation in the first motion vector group and variation in the second motion vector group are smaller than a predetermined threshold value.
  • a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation between the first motion vector and the second motion vector group is allocated to the target partition, and
  • any one of the prediction vectors belonging to the first prediction vector group and the prediction vectors belonging to the second prediction vector group It is preferable to assign the prediction vector to which it belongs to the target partition.
  • a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation from the motion vector group of the above motion vector group
  • a prediction vector can be assigned without referring to a flag.
  • any one of a prediction vector belonging to the first prediction vector group and a prediction vector belonging to the second prediction vector group there is a further effect that a prediction vector belonging to one prediction vector group can be assigned to the target partition.
  • the flag is not used when the variation of the motion vector group is small (predictable), and the flag is used only when the variation of the motion vector group is large (predictable). Compared to the case, an accurate predicted image can be created with a small amount of flag.
  • the selection unit may be configured such that variation in the first motion vector group and variation in the second motion vector group are smaller than a predetermined threshold value.
  • a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation between the first motion vector and the second motion vector group is allocated to the target partition, and It is preferable to assign a zero vector to the target partition.
  • a zero vector is allocated. Therefore, a prediction vector or a zero vector can be allocated to a partition without referring to a flag on the decoding side. There is a further effect of being able to.
  • the moving picture decoding apparatus provides a decoded partition around the target partition starting from a collocated partition that occupies the same position as the target partition in the decoded frame, instead of the second calculation unit.
  • a second motion vector group consisting of motion vectors assigned to partitions around a shift collocated partition that occupies a position shifted by an estimated value of the motion vector assigned to the target partition, estimated from the motion vectors assigned to It is preferable to include a second calculation unit that calculates a second prediction vector group that is a candidate for a prediction vector to be allocated to the target partition.
  • the allocated frame is allocated to the target partition estimated from the motion vectors allocated to the decoded partitions around the target partition, starting from a collocated partition that occupies the same position as the target partition in the decoded frame.
  • the second motion vector group consisting of motion vectors assigned to the partitions around the shift collocated partition occupying the position moved by the estimated value of the motion vector is a candidate of a prediction vector to be assigned to the target partition. Since the second prediction vector group is calculated, there is a further effect that an accurate prediction vector can be assigned even when there is a motion.
  • a moving image encoding apparatus that encodes a difference vector between a motion vector assigned to each of a plurality of partitions obtained by dividing a frame constituting a moving image and a prediction vector together with the moving image
  • a first motion vector group made up of motion vectors assigned to encoded partitions around the target partition in the target frame
  • a first prediction vector group that is a candidate for a prediction vector assigned to the target partition is calculated.
  • First calculating means The second motion vector group consisting of the motion vectors assigned to the partition around the collocated partition that occupies the same position as the target partition in the encoded frame is referred to as a second candidate for a prediction vector to be assigned to the target partition.
  • Second calculating means for calculating a predicted vector group of Selection means for selecting a prediction vector to be assigned to the target partition, wherein any prediction vector of a prediction vector belonging to the first prediction vector group and a prediction vector belonging to the second prediction vector group is selected as the target partition; Selecting means for deciding whether to assign to the first motion vector group according to the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group, A moving picture coding apparatus characterized by the above.
  • the selection unit allocates a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation between the first motion vector and the second motion vector group to the target partition. , It is characterized by 1.
  • the selection means is: When the variation in the first motion vector group and the variation in the second motion vector group are smaller than a predetermined threshold, the first motion vector and the second motion vector group Assigning a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation to the target partition, Otherwise, one of the prediction vectors belonging to the first prediction vector group and the prediction vector belonging to the second prediction vector group is assigned to the target partition and assigned to the target partition.
  • Encoding a flag indicating a prediction vector It is characterized by 1.
  • the selection means is: When the variation in the first motion vector group and the variation in the second motion vector group are smaller than a predetermined threshold, the first motion vector and the second motion vector group Assigning a prediction vector belonging to a prediction vector group calculated with reference to a motion vector group having a smaller variation to the target partition, Otherwise, assign a zero vector to the target partition, It is characterized by 1.
  • the selection means is: When the variation of the first motion vector group is smaller than a predetermined threshold, assigning a prediction vector belonging to the first prediction vector group to the target partition, Otherwise, assign a prediction vector belonging to the second prediction vector group to the target partition, It is characterized by 1.
  • a selection means for selecting a prediction vector to be allocated to the target partition which is either a prediction vector selected from the first prediction vector or a prediction vector selected from the second prediction vector.
  • a position shifted from the collocated partition as a starting point by an estimated value of a motion vector allocated to the target partition, estimated from a motion vector allocated to the encoded partition around the target partition A third motion vector group consisting of motion vectors assigned to the partitions around the shift collocated partition occupying
  • the selection means a selection means for selecting a prediction vector to be allocated to the target partition, the prediction vector belonging to the first prediction vector group, the prediction vector belonging to the second prediction vector group, and the third Which of the prediction vectors belonging to the prediction vector group is allocated to the target partition, the variation of the first motion vector group, the variation of the second motion vector group, and the third Comprising a selection means for determining according to the variation of the motion vector group; It is characterized by 1.
  • the first prediction vector group when the number of adjacent partitions adjacent to the left side or the upper side of the target partition is an odd number, the length of the side of the adjacent partition that touches the target partition is the longest.
  • the first predictive vector group includes a motion vector assigned to each of the adjacent partitions and a motion assigned to the upper right partition.
  • Medals with vector Include emissions, It is characterized by 1.
  • the moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the first prediction vector group is adjacent to the upper side of the target partition and the average or weighted average of the motion vectors assigned to each of the adjacent partitions adjacent to the left side or the upper side of the target partition. Contains the median with the motion vector assigned to the upper right partition adjacent to the right side of the rightmost partition of the partitions, It is characterized by 1.
  • the moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the first prediction vector group includes an average or a weighted average of motion vectors assigned to each of adjacent partitions adjacent to the left side or the upper side of the target partition. It is characterized by 1.
  • the moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the first prediction vector group includes As the first prediction vector, when the number of adjacent partitions adjacent to the left side or the upper side of the target partition is an odd number, allocation is made to the partition having the longest side adjacent to the target partition among the adjacent partitions Median of the motion vector assigned to each of the adjacent partitions and the motion vector assigned to the right upper partition adjacent to the right side of the rightmost partition among the partitions adjacent to the upper side of the target partition. And the median of the motion vector assigned to each of the adjacent partitions and the motion vector assigned to the upper right partition is included.
  • the second prediction vector includes the median of the average or weighted average of the motion vectors assigned to each of the adjacent partitions and the motion vector assigned to the upper right partition;
  • the third prediction vector includes an average or a weighted average of motion vectors assigned to each of the adjacent partitions, When the variation of the motion vector allocated to each of the adjacent partition and the upper right partition is smaller than a predetermined threshold, the selection unit selects the third prediction vector from the first prediction vector group. If not, select the first prediction vector or the second prediction vector from the first prediction vector group, It is characterized by 1. To 11.
  • the moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the selection unit selects the third predicted vector group from the first predicted vector group.
  • the first prediction vector from the first prediction vector group, Or, when the second prediction vector is selected and the variation is larger than the second threshold, a zero vector is selected. 12. It is characterized by this.
  • the first prediction vector group includes When the target partition is an upper partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels into two equal parts, the number of adjacent partitions adjacent to the upper side or the left side of the target partition is an even number The median of the motion vector assigned to each of the adjacent partitions and the motion vector assigned to the partition having the longest side in contact with the target partition among the adjacent partitions is included. When the number of partitions is an odd number, the median of motion vectors assigned to each of the adjacent partitions is included, When the target partition is a lower partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels into two equal parts, it is assigned to each of the left adjacent partitions adjacent to the left side of the target partition. Including average or weighted average of motion vectors, It is characterized by 1. To 13. The moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the first prediction vector group includes When the target partition is an upper partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels into two equal parts, a motion vector assigned to each of the partitions adjacent to the upper side of the target partition Including the average or weighted average of When the partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels is a lower partition among partitions obtained by dividing the partition into two equal parts, the motion vector assigned to each of the left adjacent partitions adjacent to the left side of the target partition Including average or weighted average, It is characterized by 1. To 13. The moving image encoding device according to any one of the above.
  • the first prediction vector group includes As the fourth prediction vector, when the number of adjacent partitions adjacent to the upper side or the left side of the target partition is an even number, the motion vector assigned to each of the adjacent partitions and the target among the adjacent partitions If the median with the motion vector assigned to the partition with the longest side that touches the partition is included, and the number of adjacent partitions is an odd number, the median of the motion vector assigned to each of the adjacent partitions Contains
  • the fifth prediction vector includes an average or a weighted average of motion vectors assigned to each of the partitions adjacent to the upper side of the target partition,
  • the selection means selects the fifth prediction vector from the first prediction vector group when the variation of the motion vector allocated to each of the adjacent partitions is smaller than a predetermined threshold value, and does not In the case, the fourth prediction vector is selected from the first prediction vector group. It is characterized by 1. To 15.
  • the moving image encoding apparatus according to any one
  • the first prediction vector group includes When the target partition is a left partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels into left and right parts, the number of adjacent partitions adjacent to the upper side or the left side of the target partition is an even number The median of the motion vector assigned to each of the adjacent partitions and the motion vector assigned to the partition having the longest side adjacent to the target partition among the adjacent partitions, If the number of adjacent partitions is an odd number, the median of the motion vector assigned to each of the adjacent partitions is included, Adjacent to the right side of the rightmost partition among the partitions adjacent to the upper side of the target partition when the target partition is a right partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels into left and right halves Contains the motion vector assigned to the partition It is characterized by 1. To 16. The moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the first prediction vector group includes When the target partition is a left partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels into left and right parts, motion vectors assigned to each of the partitions adjacent to the left side of the target partition Including the average or weighted average of Adjacent to the right side of the rightmost partition among the partitions adjacent to the upper side of the target partition when the target partition is a right partition among partitions obtained by dividing a partition having a size of 16 pixels ⁇ 16 pixels into left and right halves Contains the motion vector assigned to the partition It is characterized by 1. To 17.
  • the moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the first prediction vector group includes As the sixth prediction vector, when the number of adjacent partitions adjacent to the upper side or the left side of the target partition is an even number, the motion vector assigned to each of the adjacent partitions and the above-mentioned adjacent partitions If the median with the motion vector assigned to the partition with the longest side that touches the target partition is included and the number of adjacent partitions is an odd number, the motion vector assigned to each of the adjacent partitions Contains the median,
  • the seventh prediction vector includes an average or a weighted average of motion vectors assigned to each of the partitions adjacent to the left side of the target partition,
  • the selection means selects the seventh prediction vector from the first prediction vector group when the variation of the motion vector assigned to each of the adjacent partitions is smaller than a predetermined threshold, and so If not, the sixth prediction vector is selected from the first prediction vector group. It is characterized by 1. To 18.
  • the second prediction vector group includes an average or a weighted average of motion vectors assigned to each of the collocated partition and an adjacent partition adjacent to the collocated partition. It is characterized by 1. To 6. The moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the length of the side adjacent to the collocated partition among the adjacent partitions Includes the median of the motion vector assigned to the longest partition and the motion vector assigned to each of the collocated partition and the adjacent partition, and the number of collocated partitions and the number of adjacent partitions adjacent to the collocated partition. If the sum with the number is an odd number, the median of the motion vector assigned to each of the collocated partition and the adjacent partition is included, It is characterized by 1. To 6.
  • the moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the second prediction vector group includes The first prediction vector includes an average or a weighted average of motion vectors assigned to each of the collocated partition and the adjacent partition adjacent to the collocated partition, As a second prediction vector, when the number of adjacent partitions is an odd number, a motion vector assigned to a partition having the longest side adjacent to the collocated partition among the adjacent partitions, the collocated partition, and If the median with the motion vector assigned to each of the adjacent partitions is included and the number of the adjacent partitions is an even number, the median of the motion vector assigned to each of the collocated partition and the adjacent partition is included.
  • the selection unit selects the first prediction vector from the second prediction vector group. Select otherwise, select the second prediction vector from the second prediction vector group, It is characterized by 1. To 6.
  • the moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the adjacent partition includes a partition sharing a vertex with the collocated partition.
  • To 22. The moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • the second prediction vector group includes an average or a weighted average of motion vectors allocated to each of the shift collocated partition and an adjacent partition adjacent to the shift collocated partition. It is characterized by the above.
  • the second prediction vector group is allocated to the partition having the longest side adjacent to the shift collocated partition among the adjacent partitions.
  • the second prediction vector group includes The first prediction vector includes an average or a weighted average of motion vectors assigned to each of the shift collocated partition and an adjacent partition adjacent to the shift collocated partition, As a second prediction vector, when the number of adjacent partitions is an odd number, a motion vector assigned to a partition having the longest side adjacent to the shift collocated partition among the adjacent partitions, and the shift collocated And the median of the motion vector assigned to each of the partition and the adjacent partition, and the number of the adjacent partitions is an even number, the median of the motion vector assigned to each of the shift collocated partition and the adjacent partition Contains When the variation of the motion vector assigned to each of the shift collocated partition and the adjacent partition is smaller than a predetermined threshold, the selecting means selects the first predicted vector from the second predicted vector group. If not, select the second prediction vector from the second prediction vector group, It is characterized by the above.
  • the adjacent partition includes a partition sharing a vertex with the shift collocated partition.
  • To 26. The moving image encoding apparatus according to any one of the above.
  • a decoding device A first motion vector group that is a candidate motion vector to be assigned to the target partition is calculated with reference to a first motion vector group that includes motion vectors assigned to decoded partitions around the target partition in the target frame. 1 calculating means;
  • a second motion vector group consisting of motion vectors assigned to a partition around a collocated partition that occupies the same position as the target partition in a decoded frame is referred to as a second predicted vector candidate to be assigned to the target partition.
  • Second calculating means for calculating a prediction vector group; Selection means for selecting a prediction vector to be assigned to the target partition, wherein any prediction vector of a prediction vector belonging to the first prediction vector group and a prediction vector belonging to the second prediction vector group is selected as the target partition; Selecting means for deciding whether to assign to the first motion vector group according to the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group, A moving picture decoding apparatus characterized by the above.
  • the prediction vector includes a first prediction vector group calculated with reference to a first motion vector group made up of motion vectors assigned to decoded partitions around the target partition in the target frame, and ahead of the target frame.
  • a moving image encoding method for encoding a difference vector between a motion vector assigned to each of a plurality of partitions obtained by dividing a frame constituting a moving image and a prediction vector together with the moving image Referring to a first motion vector group made up of motion vectors assigned to encoded partitions around the target partition in the target frame, a first prediction vector group that is a candidate for a prediction vector assigned to the target partition is calculated. A first calculation step; The second motion vector group consisting of the motion vectors assigned to the partition around the collocated partition that occupies the same position as the target partition in the encoded frame is referred to as a second candidate for a prediction vector to be assigned to the target partition.
  • a second calculation step of calculating a predicted vector group of A selection step of selecting a prediction vector to be allocated to the target partition, wherein any prediction vector of a prediction vector belonging to the first prediction vector group and a prediction vector belonging to the second prediction vector group is selected as the target partition;
  • a selection step of determining whether to allocate to the variation of the first motion vector group and the variation of the second motion vector group, A video encoding method characterized by the above.
  • the present invention can be suitably applied to a moving image encoding apparatus that encodes a moving image.

Abstract

　符号化済パーティションの動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、第１の予測ベクトル群を算出する空間方向予測ベクトル生成部（１９１）と、コロケートパーティション周辺のパーティションの動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、第２の予測ベクトル群を算出する時間方向予測ベクトル生成部（１９２）と、第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１および第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する予測ベクトル選択部（１９４）と、を備えている。

Description

動画像符号化装置、および、動画像復号装置
　本発明は、動画像を符号化し符号化データを生成する動画像符号化装置に関する。また、そのような動画像符号化装置を用いて生成された符号化データを復号する動画像復号装置に関する。
　動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像符号化装置が用いられている。また、動画像符号化装置における動画像の符号化には、動きベクトルを用いた動き補償予測が用いられている。動き補償予測を用いた動画像符号化方式としては、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣなどが挙げられる。
　非特許文献１には、入力される動画像をフレームごとに複数のパーティションに分割し、当該複数のパーティションのうち、符号化の対象となるパーティション（以下、「対象パーティション」と呼ぶ）の左辺に隣接するパーティション、対象パーティションの上辺に隣接するパーティション、および、対象パーティションの右上のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアン（中央値）を用いて対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを推定し、その予測ベクトルを符号化する技術が開示されている。
　また、非特許文献２には、符号化の対象となるパーティションを含むフレームの前のフレームにおいて、当該対象パーティションと同じ位置を占めるパーティションであるコロケートパーティションに割り付けられた動きベクトルと、コロケートパーティションの周辺の複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンを用いて当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補を生成したうえで、当該候補と、非特許文献１に記載の技術に基づいて推定された予測ベクトル候補のうち、符号化効率のよい予測ベクトル候補を予測ベクトルとする、ＭＶ　Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ　と呼ばれる技術が開示されている。
ＩＴＵ－Ｔ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ　Ｈ．２６４（１１／０７）（２００７年１１月公開） ＩＴＵ－Ｔ　Ｔ０９－ＳＧ１６－ＶＣＥＧ－ＡＣ０６"Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ－Ｂａｓｅｄ　Ｓｃｈｅｍｅ　ｆｏｒ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｄｉｎｇ"（２００６年７月公開）
　しかしながら、非特許文献２に記載された技術においては、各パーティションに割り付ける予測ベクトルとして、いずれの予測ベクトル候補が選択されたかを示すフラグを復号装置に伝送する必要があるため、符号化効率の低下を招来するという問題を有している。また、非特許文献２に記載された技術を予測ベクトル候補の数が３以上であるような場合に適用すると、上記フラグの量が増大し、結果として符号化効率の低下を招来するという問題を有している。
　本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の予測ベクトル候補から予測ベクトルを選択する場合であっても、いずれの予測ベクトル候補が選択されたかを示すフラグ量が少なく、符号化効率の高い動画像符号化装置を実現することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明に係る動画像符号化装置は、動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化する動画像符号化装置において、対象フレームにおいて対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出手段と、符号化済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段と、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えていることを特徴としている。
　本発明に係る動画像符号化装置は、上記のように、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えているため、何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定することができる。
　一方、上記符号化装置において上記対象パーティションに割り付けられた予測ベクトルは、復号装置においても、再現された上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに基づいて再現することができる。
　すなわち、上記のように構成された動画像符号化装置によれば、複数の予測ベクトルの候補から予測ベクトルを選択することができ、かつ、いずれの予測ベクトル候補が選択されたかを示すフラグの生成が不要である。
　したがって、上記の構成によれば、複数の予測ベクトル候補から予測ベクトルを選択する場合であっても、符号化効率の高い動画像符号化装置を実現することができるという効果を奏する。
　また、本発明に係る動画像復号装置は、動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化して得られた符号化データを復号する動画像復号装置であって、対象フレームにおいて対象パーティション周辺の復号済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出手段と、復号済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段と、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えていることを特徴としている。
　上記のように構成された動画像復号装置によれば、何れの予測ベクトル候補が選択されたかを示すフラグを必要とすることなく、上記予測ベクトルを復号化することができる。したがって、上記の構成によれば、何れの予測ベクトルが選択されたかを示すフラグを含むことなく、高い符号化効率で生成された符号化データを復号することができるという効果を奏する。
　このように、本発明に係る動画像符号化装置は、動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化する動画像符号化装置において、対象フレームにおいて対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出手段と、符号化済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段と、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えている。
　上記の構成によれば、複数の予測ベクトル候補から予測ベクトルを選択する場合であっても、いずれの予測ベクトル候補が選択されたかを示すフラグ量が少なく、符号化効率の高い動画像符号化装置を実現することができる。
実施形態に係る動画像符号化装置における動きベクトル冗長性削減部の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る動画像符号化装置における空間方向予測ベクトル生成部の構成を示すブロック図である。 対象パーティションの左辺または上辺に複数のパーティションが隣接している場合の空間方向予測ベクトル算出部の動作を説明するための図である。（ａ）および（ｂ）は、対象パーティションの左辺に２つのパーティションが隣接し、対象パーティションの上辺に他の２つのパーティションが隣接している場合を示している。また、（ｃ）および（ｄ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを上下に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックの左辺に１つのパーティションが隣接し、当該マクロブロックの上辺に２つのパーティションが隣接している場合を示している。また、（ｅ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを左右に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックの左辺に２つのパーティションが隣接し、当該マクロブロックの上辺に２つのパーティションが隣接している場合を示している。さらに、（ｆ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを左右に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックの左辺に４つのパーティションが隣接し、当該マクロブロックの上辺に３つのパーティションが隣接している場合を示している。 対象パーティションの左辺および上辺にそれぞれ１つずつのパーティションが隣接している場合の空間方向予測ベクトル算出部の動作を説明するための図である。（ａ）は、対象パーティションと同じサイズのパーティションが、対象パーティションの左辺および上辺にそれぞれ１つずつ隣接している場合を示している。また、（ｂ）は、対象パーティションより大きいサイズのパーティションが、対象パーティションの左辺および上辺にそれぞれ１つずつ隣接している場合を示している。また、（ｃ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを上下に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックに左辺および上辺にそれぞれ１つずつのパーティションが隣接している場合を示している。さらに、（ｄ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを左右に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックに左辺および上辺にそれぞれ１つずつのパーティションが隣接している場合を示している。 実施形態に係る動画像符号化装置における時間方向予測ベクトル生成部の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る動画像符号化装置における時間方向予測ベクトル算出部の各部の動作を説明するための図である。（ａ）は、対象パーティションと、コロケートパーティションとの位置関係を模式的に示しており、（ｂ）は、コロケートパーティションの周辺に隣接する複数のパーティションを示している。 時間方向予測ベクトル算出部の各部の動作を説明するためのものであって、対象パーティションと予測ベクトルの算出に用いるパーティションとの位置関係を模式的に示す図である。 実施形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る動画像復号装置における動きベクトル復元部の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る動画像復号装置における動きベクトル復元部の他の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る動画像符号化装置を用いて生成した符号化データのマクロブロックごとのビットストリームを示す図である。
　（動画像符号化装置１）
　本実施形態に係る動画像符号化装置１の構成について図１～図８を参照して説明する。
　図２は動画像符号化装置１の構成を示すブロック図である。
　図２に示すように、動画像符号化装置１は、変換・量子化部１１、可変長符号化部１２、逆量子化・逆変換部１３、バッファメモリ１４、イントラ予測画像生成部１５、予測画像生成部１６、動きベクトル推定部１７、予測方式制御部１８、動きベクトル冗長性削減部１９、加算器２１、および、減算器２２を備えている。
　動画像符号化装置１には、入力画像＃１が逐次的に入力される。入力画像＃１は、映像データの各フレームに対応する画像信号であり、例えば、６０Ｈｚのプログレッシブ信号の各フレームに対応する画像信号である。
　動画像符号化装置１は、入力画像＃１の符号化処理を行い、符号化データ＃２を出力する。
　変換・量子化部１１は、隣接する複数の画素から構成されるブロック画像（以下「マクロブロック」と呼ぶ）に分割された入力画像＃１と、後述する予測方式制御部１８から出力される予測画像＃１８ａとの差分画像＃２２を、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換により、周波数成分へ変換した後、当該周波数成分の量子化を行い、量子化予測残差データ＃１１を生成する。ここで、上記量子化とは、上記周波数成分を整数値に対応付ける演算のことである。以下では、処理の対象となるマクロブロックを「対象マクロブロック」と呼ぶ。
　なお、上記マクロブロックのサイズは、例えば、１６×１６画素であるが、本発明は、マクロブロックの具体的なサイズによって、限定されるものではない。すなわち、本発明は、上記マクロブロックのサイズが、例えば、１６×３２画素、３２×３２画素、６４×６４画素のように、１６×１６画素より大きい場合あっても、好適に適用することができる。
　逆量子化・逆変換部１３は、量子化予測残差データ＃１１の復号を行い、予測残差＃１３を生成する。具体的には、逆量子化・逆変換部１３は、量子化予測残差データ＃１１の逆量子化、すなわち、量子化予測残差データ＃１１を構成する整数値の周波数成分への対応付け、および、当該周波数成分の逆ＤＣＴ変換、すなわち、当該周波数成分に基づいた対象マクロブロックの画素成分への逆変換を行い、予測残差＃１３を生成する。
　加算器２１は、予測残差＃１３と、予測画像＃１８ａとを加算し、復号画像＃２１を生成する。生成された復号画像＃２１は、バッファメモリ１４に格納される。
　イントラ予測画像生成部１５は、バッファメモリ１４に格納された復号画像＃２１から局所復号画像＃１４ａ（対象マクロブロックと同じフレームの既復号領域）を抽出し、局所復号画像＃１４ａに基づいてフレーム内予測を行い、イントラ予測画像＃１５を生成する。イントラ予測画像＃１５のサイズは、例えば、１６×１６画素、８×８画素、又は、４×４画素等であるが、本発明は、具体的なイントラ予測画像＃１５のサイズによって限定されるものではない。例えば、上記マクロブロックのサイズが３２×３２画素、６４×６４画素のように、１６×１６画素より大きい場合には、イントラ予測画像＃１５のサイズも、１６×１６画素より大きいサイズであってもよい。
　動きベクトル推定部１７は、対象マクロブロックを１つ若しくは複数のパーティションに分割し、各々のパーティションに対して、順次、動きベクトルを割り付ける。具体的には、動きベクトル推定部１７は、入力画像＃１上の上記複数のパーティションのうち、処理の対象となるパーティション（以下、「対象パーティション」と呼ぶ）に対し、既にフレーム全体が復号され、バッファメモリ１４に格納された画像（以下、参照画像＃１４ｂと呼ぶ）を用いて、動きベクトル＃１７を算出し、割り付ける。算出された動きベクトル＃１７は、予測画像生成部１６、動きベクトル冗長性削減部１９に対して出力されると共に、バッファメモリ１４に格納される。
　上記パーティションのサイズは、例えば、１６×１６画素、１６×８画素、８×１６画素、８×８画素、８×４画素、４×８画素、又は、４×４画素であるが、本発明は、具体的なパーティションのサイズによって限定されるものではない。例えば、上記マクロブロックのサイズが３２×３２画素、６４×６４画素のように、１６×１６画素より大きい場合には、上記パーティションのサイズも、１６×１６画素より大きいサイズであってもよい。
　予測画像生成部１６は、バッファメモリ１４に格納された参照画像＃１４ｂに対し、パーティションごとに、動きベクトル＃１７に基づいた動き補償を行い、インター予測画像＃１６を生成する。
　予測方式制御部１８は、マクロブロック単位で、イントラ予測画像＃１５と、インター予測画像＃１６と、入力画像＃１とを比較し、イントラ予測画像＃１５、または、インター予測画像＃１６のうち、何れか一方を選択し、予測画像＃１８ａとして出力する。また、予測方式制御部１８は、イントラ予測画像＃１５、または、インター予測画像＃１６のうち、何れを選択したのかを表す情報である予測モード＃１８ｂを出力する。予測画像＃１８ａは減算器２２に入力される。
　予測モード＃１８ｂは、バッファメモリ１４に格納されると共に、可変長符号化部１２に入力される。
　動きベクトル冗長性削減部１９は、動きベクトル推定部１７において上記対象パーティションに動きベクトル＃１７が割り付けられた後、他のパーティションに割り付けられ、バッファメモリ１４に格納された動きベクトル群＃１４ｃに基づいて予測ベクトルを算出する。また、動きベクトル冗長性削減部１９は、当該予測ベクトルと、動きベクトル＃１７との差分をとり、差分動きベクトル＃１９ａを生成する。生成された差分動きベクトル＃１９ａは、可変長符号化部１２に出力される。また、動きベクトル冗長性削減部１９は、上記予測ベクトルが複数ある場合には、どの予測ベクトルを用いて差分動きベクトル＃１９ａを生成したかを示すフラグ＃１９ｂを出力してもよい。動きベクトル冗長性削減部１９の詳細については、以下で詳述するため、ここでは説明を省略する。
　可変長符号化部１２は、量子化予測残差データ＃１１、差分動きベクトル＃１９ａ、予測モード＃１８ｂ、および、フラグ＃１９ｂに対し、可変長符号化を行い、符号化データ＃２を生成する。
　減算器２２は、対象マクロブロックに対し、入力画像＃１と、予測画像＃１８ａとの差分をとり、差分画像＃２２を出力する。
　（動きベクトル冗長性削減部１９）
　図１は、動きベクトル冗長性削減部１９の構成を示すブロック図である。図１に示すように、動きベクトル冗長性削減部１９は、予測ベクトル生成部１９６、および、減算器１９５を備えている。また、図１に示すように、予測ベクトル生成部１９６は、空間方向予測ベクトル生成部１９１、時間方向予測ベクトル生成部１９２、時空間方向予測ベクトル生成部１９３、および、予測ベクトル選択部１９４を備えている。
　以下では、各フレームの符号化処理が、各フレームの左上から横方向に、順次下側に向かって行われる場合について説明を行うが、本発明は具体的な符号化処理の方向によって限定されるものではない。例えば、各フレームの符号化処理が、各フレームの左上から縦方向に、順次右側に向かって行われるような場合には、下記の説明における「左辺」を「上辺」に、下記の説明における「上辺」を「左辺」に、下記の説明における「右辺」を「下辺」に、下記の説明における「右側」を「下側」に、それぞれ置き換えることによって、本発明を容易に適用することができる。また、フレームの符号化処理をその他の順序で行う場合にも、ほぼ同様の置き換えにより、本発明を容易に適用することができる。
　（空間方向予測ベクトル生成部１９１）
　まず、空間方向予測ベクトル生成部１９１について、図３～図５を参照して説明する。図３は、空間方向予測ベクトル生成部１９１の構成を示すブロック図である。図３に示すように、空間方向予測ベクトル生成部１９１は、空間方向動きベクトル抽出部１９１ａ、および、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂを備えている。
　また、図３に示すように、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、第１算出部１９１ｂ１、第２算出部１９１ｂ２、第３算出部１９１ｂ３、および、第１選択部１９１ｂ４を備えている。
　空間方向予測ベクトル生成部１９１は、動きベクトル群＃１４ｃを受け、空間方向予測ベクトル＃１９１を出力する。
　空間方向動きベクトル抽出部１９１ａは、動きベクトル群＃１４ｃから、対象パーティションの左辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルと、対象パーティションの上辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルと、対象パーティションの左辺または上辺に隣接するパーティションに隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルと、を抽出する。抽出された複数の動きベクトルから構成される動きベクトル群＃１９１ａは、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂに入力される。
　空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、動きベクトル群＃１９１ａに基づいて、対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補（以下、「予測ベクトル候補」と呼ぶ）を算出する。例えば、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、対象パーティションの左辺または上辺に複数のパーティションが隣接している場合に、当該複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルから、あるいは、当該複数のパーティションおよび当該複数のパーティションに隣接するパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルから、平均算出処理、メジアン算出処理、またはそれらの組み合わせにより複数の予測ベクトル候補を算出する。また、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、当該複数の予測ベクトル候補から、１つの予測ベクトル候補を選択し、空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　（空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂの動作）
　以下では、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂの具体的な動作について、図４の（ａ）～（ｆ）を参照して説明する。
　図４は、対象パーティションの左辺または上辺に複数のパーティションが隣接している場合の空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂの動作を説明するための図である。図４の（ａ）および（ｂ）は、対象パーティションの左辺に２つのパーティションが隣接し、対象パーティションの上辺に他の２つのパーティションが隣接している場合を示している。また、図４の（ｃ）および（ｄ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを上下に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックの左辺に１つのパーティションが隣接し、当該マクロブロックの上辺に２つのパーティションが隣接している場合を示している。また、図４の（ｅ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを左右に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックの左辺に２つのパーティションが隣接し、当該マクロブロックの上辺に２つのパーティションが隣接している場合を示している。さらに、図４の（ｆ）は、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを左右に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックの左辺に４つのパーティションが隣接し、当該マクロブロックの上辺に３つのパーティションが隣接している場合を示している。
　（対象パーティションのサイズが１６×８画素、および、８×１６画素以外の場合）
　以下では、まず、対象パーティションのサイズが１６×８画素、および、８×１６画素以外の場合の空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂの各部の動作について説明する。
　第１算出部１９１ｂ１は、対象パーティションの左辺または上辺に複数のパーティションが隣接している場合であって、上記複数のパーティションの数が奇数個である場合には、上記複数のパーティションのうち、上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。また、第１算出部１９１ｂ１は、上記複数のパーティションの数が偶数個である場合には、上記複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルと、のメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　例えば、図４の（ａ）に示すように、対象パーティションの左辺にパーティションａ１、および、パーティションａ２が隣接し、対象パーティションの上辺にパーティションｂ１、および、パーティションｂ２が隣接している場合には、第１算出部１９１ｂ１は、パーティションａ１、パーティションａ２、パーティションｂ１、パーティションｂ２、および、パーティションｂ２の右辺に隣接するパーティションｂ３の各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンを対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　ここで、メジアンとは、要素の中央値をとる算術操作のことであり、ベクトルのメジアンとは、対応する成分ごとに中央値をとったベクトルのことである。
　上記の例では、パーティションａｉ（ｉ＝１，２）に割り付けられた動きベクトルを（ＭＶａｉｘ、ＭＶａｉｙ）、パーティションｂｊ（ｊ＝１，２、３）に割り付けられた動きベクトルを（ＭＶｂｊｘ、ＭＶｂｊｙ）と表すと、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１（ＰＭＶ１ｘ、ＰＭＶ１ｙ）は、ＰＭＶ１ｘ＝ｍｅｄｉａｎ（ＭＶａ１ｘ、ＭＶａ２ｘ、ＭＶｂ１ｘ、ＭＶｂ２ｘ、ＭＶｂ３ｘ）、および、ＰＭＶ１ｙ＝ｍｅｄｉａｎ（ＭＶａ１ｙ、ＭＶａ２ｙ、ＭＶｂ１ｙ、ＭＶｂ２ｙ、ＭＶｂ３ｙ）によって算出される。ここで、ｍｅｄｉａｎ（…）は、括弧内の要素の中央値をとることを意味する。
　また、例えば、対象パーティションの左辺にパーティションａ１’、および、パーティションａ２’が隣接し、対象パーティションの上辺にパーティションｂ１’が隣接している場合であって、上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションがパーティションｂ１’である場合には、第１算出部１９１ｂ１は、パーティションａ１’、パーティションａ２’、パーティションｂ１’、パーティションｂ１’、および、パーティションｂ１’の右辺に隣接するパーティションｂ３’の各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンを対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　すなわち、上記の場合、パーティションａｉ’（ｉ＝１，２）に割り付けられた動きベクトルを（ＭＶａｉｘ’、ＭＶａｉｙ’）、パーティションｂｊ’（ｊ＝１，３）に割り付けられた動きベクトルを（ＭＶｂｊｘ’、ＭＶｂｊｙ’）と表すと、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１（ＰＭＶ１ｘ、ＰＭＶ１ｙ）は、ＰＭＶ１ｘ＝ｍｅｄｉａｎ（ＭＶａ１ｘ’、ＭＶａ２ｘ’、ＭＶｂ１ｘ’、ＭＶｂ１ｘ’、ＭＶｂ３ｘ’）、および、ＰＭＶ１ｙ＝ｍｅｄｉａｎ（ＭＶａ１ｙ’、ＭＶａ２ｙ’、ＭＶｂ１ｙ’、ＭＶｂ１ｙ’、ＭＶｂ３ｙ’）によって算出される。
　一方で、第２算出部１９１ｂ２は、対象パーティションの左辺または上辺に複数のパーティションが隣接している場合に、当該複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの上記辺ごとの平均と、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。
　例えば、図４の（ｂ）に示すような場合には、第２算出部１９１ｂ２は、パーティションａ１に割り付けられた動きベクトルとパーティションａ２に割り付けられた動きベクトルとの平均と、パーティションｂ１に割り付けられた動きベクトルとパーティションｂ２に割り付けられた動きベクトルとの平均と、パーティションｂ３に割り付けられた動きベクトルとのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。
　上記の記号を用いて表すと、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２（ＰＭＶ２ｘ、ＰＭＶ２ｙ）は、ＰＭＶ２ｘ＝ｍｅｄｉａｎ（（ＭＶａ１ｘ＋ＭＶａ２ｘ）／２、（ＭＶｂ１ｘ＋ＭＶｂ２ｘ）／２、ＭＶｂ３ｘ）、および、ＰＭＶ２ｙ＝ｍｅｄｉａｎ（（ＭＶａ１ｙ＋ＭＶａ２ｙ）／２、（ＭＶｂ１ｙ＋ＭＶｂ２ｙ）／２、ＭＶｂ３ｙ）によって算出される。
　第３算出部１９１ｂ３は、対象パーティションの左辺または上辺に複数のパーティションが隣接している場合に、当該複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均を当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ３に設定する。
　例えば、図４の（ａ）および（ｂ）に示すような場合には、上記の記号を用いて表すと、第３算出部１９１ｂ３は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３（ＰＭＶ３ｘ、ＰＭＶ３ｙ）を、ＰＭＶ３ｘ＝（ＭＶａ１ｘ＋ＭＶａ２ｘ＋ＭＶｂ１ｘ＋ＭＶｂ２ｘ）／４、および、ＰＭＶ３ｙ＝（ＭＶａ１ｙ＋ＭＶａ２ｙ＋ＭＶｂ１ｙ＋ＭＶｂ２ｙ）／４によって算出する。
　なお、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３は、対象パーティションの左辺または上辺に隣接した複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、対象パーティションの上辺に隣接しているパーティションのうち、最も右側のパーティションの右辺に隣接したパーティションに割り付けられた動きベクトルとの平均としてもよい。すなわち、図４の（ａ）および（ｂ）に示すような場合には、第３算出部１９１ｂ３は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３（ＰＭＶ３ｘ、ＰＭＶ３ｙ）を、ＰＭＶ３ｘ＝（ＭＶａ１ｘ＋ＭＶａ２ｘ＋ＭＶｂ１ｘ＋ＭＶｂ２ｘ＋ＭＶｂ３ｘ）／５、および、ＰＭＶ３ｙ＝（ＭＶａ１ｙ＋ＭＶａ２ｙ＋ＭＶｂ１ｙ＋ＭＶｂ２ｙ＋ＭＶｂ３ｙ）／５によって算出するようにしてもよい。
　第１選択部１９１ｂ４は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３のうち、何れか１つを選択し、空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　具体的には、第１選択部１９１ｂ４は、対象パーティションの左辺に隣接するパーティション、当該対象パーティションの上辺に隣接するパーティション、および、当該対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた第１の閾値以下である場合には、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３を空間方向予測ベクトル＃１９１として出力し、上記ばらつきが上記第１の閾値より大きい場合には、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１、または、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２を空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　なお、上記ばらつきの定義としては、例えば、分散、標準偏差、または、平均値から最も遠い値までの距離等を用いることができるが、上記定義の例は、本発明を限定するものではなく、他にも様々な定義を用いることができる。
　なお、第１選択部１９１ｂ４は、上記ばらつきが予め定められた第２の閾値以下である場合には、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３を空間方向予測ベクトル＃１９１として出力し、上記ばらつきが上記第２の閾値より大きい場合であって、上記第２の閾値よりも大きい第３の閾値以下である場合には、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１、または、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２を空間方向予測ベクトル＃１９１として出力し、上記ばらつきが上記第３の閾値より大きい場合には、０ベクトルを空間方向予測ベクトル＃１９１として出力するようにしてもよい。
　また、第１選択部１９１ｂ４が、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１、または、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２のうち、どちらを出力するかは、フレームごとに予め定められていてもよいし、シーケンスごとに予め定められていてもよい。また、ピクチャごと、または、スライスごとに定められていてもよい。
　また、第１選択部１９１ｂ４は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１、または、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２のうち符号化効率のよい予測ベクトル候補を空間方向予測ベクトル＃１９１として出力するようにしてもよい。ここで、上記符号化効率のよい予測ベクトル候補とは、例えば、レート歪み特性の点で効率の良い予測ベクトル候補のことを指す。
　また、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２、および、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３を算出する際に用いた上記平均は上記動きベクトルが割り付けられたパーティションが上記対象パーティションに隣接する辺の長さに応じた加重平均であってもよい。このように、加重平均を用いることにより、より正確な予測ベクトル候補、すなわち、対象パーティションに割り付けられる動きベクトルにより類似した予測ベクトル候補の算出を行うことができる。
　（対象パーティションのサイズが１６×８画素の場合）
　対象パーティションのサイズが１６×８画素、すなわち、対象パーティションが横方向に１６画素、縦方向に８画素から構成されている場合、および、対象パーティションのサイズが８×１６画素、すなわち、対象パーティションが横方向に８画素、縦方向に１６画素から構成されている場合には、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、上記の動作とは異なる動作を行う。
　以下では、対象パーティションのサイズが１６×８画素の場合の空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂの各部の動作について説明する。
　第１算出部１９１ｂ１は、対象パーティションが、１６×１６のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち上側のパーティションであり、且つ、当該対象パーティションの上辺および左辺に偶数個のパーティションが隣接している場合には、当該偶数個のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、当該対象パーティションの左辺または上辺に隣接するパーティションのうち、上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。また、第１算出部１９１ｂ１は、対象パーティションが上記上側のパーティションであり、且つ、当該対象パーティションの上辺および左辺に奇数個のパーティションが隣接している場合には、当該奇数個のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　また、第１算出部１９１ｂ１は、対象パーティションが１６×１６のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち下側のパーティションであり、且つ、当該対象パーティションの左辺に１つのパーティションが隣接している場合には、当該１つのパーティションに割り付けられた動きベクトルを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補に設定する。また、第１算出部１９１ｂ１は、対象パーティションが上記下側のパーティションであり、且つ、当該対象パーティションの左辺に複数のパーティションが隣接している場合には、当該複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均を当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　例えば、図４の（ｃ）に示すように、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを上下に２等分したパーティション（上側のパーティションをパーティションＸ１、下側のパーティションをパーティションＸ２と呼ぶ。以下同じ）である場合であって、当該マクロブロックの左辺にパーティションａが隣接し、当該マクロブロックの上辺にパーティションｂ１およびパーティションｂ２が隣接している場合には、第１算出部１９１ｂ１は、パーティションｂ１に割り付けられた動きベクトルと、パーティションｂ２に割り付けられた動きベクトルと、パーティションａに割り付けられた動きベクトルとのメジアンを、パーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　また、第１算出部１９１ｂ１は、パーティションａに割り付けられた動きベクトルを、パーティションＸ２に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　一方で、第２算出部１９１ｂ２は、対象パーティションが、１６×１６のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち上側のパーティションであり、且つ、当該対象パーティションの上辺に複数のパーティションが隣接している場合に、当該複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均を当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。また、第２算出部１９１ｂ２は、対象パーティションが、１６×１６のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち下側のパーティションであり、且つ、当該対象パーティションの左辺に１つのパーティションが隣接している場合には、当該１つのパーティションに割り付けられた動きベクトルを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補に設定する。また、第２算出部１９１ｂ２は、対象パーティションが上記下側のパーティションであり、且つ、当該対象パーティションの左辺に複数のパーティションが隣接している場合には、当該複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均を当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。
　例えば、図４の（ｄ）に示すような場合には、第２算出部１９１ｂ２は、パーティションｂ１に割り付けられた動きベクトルと、パーティションｂ２に割り付けられた動きベクトルとの平均を、パーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。また、第２算出部１９１ｂ２は、パーティションａに割り付けられた動きベクトルを、パーティションＸ２に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。
　第１選択部１９１ｂ４は、パーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１とパーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２とのうち、フレームごと、シーケンスごと、ピクチャごと、または、スライスごとに予め定められたいずれかの予測ベクトル候補を、パーティションＸ１に割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。また、第１選択部１９１ｂ４は、パーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１とパーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２とのうち符号化効率がより高い方の予測ベクトル候補を、パーティションＸ１に割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力するようにしてもよい。パーティションＸ２に割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１についても同様である。
　なお、第１選択部１９１ｂ４は、パーティションＸ１の上辺に隣接しているパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが、予め定められた閾値以下である場合には、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２を空間方向予測ベクトル＃１９１に設定し、上記ばらつきが、上記閾値よりも大きい場合には、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１を空間方向予測ベクトル＃１９１に設定するようにしてもよい。
　なお、対象パーティションのサイズが１６×８画素の場合も、上述した場合と同様に、第３算出部１９１ｂ３が、対象パーティションの左辺または上辺に隣接した複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均を当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ３に設定するようにしてもよい。
　例えば、図４の（ｃ）のような場合、第３算出部１９１ｂ３は、パーティションａ、パーティションｂ１、および、パーティションｂ２のそれぞれに割り付けられた動きベクトルの平均をパーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ３に設定するようにしてもよい。このような場合、第１選択部１９１ｂ４は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３のうち、何れか１つを選択し、空間方向予測ベクトル＃１９１として出力するようにすればよい。
　（対象パーティションのサイズが８×１６画素の場合）
　対象パーティションのサイズが８×１６画素の場合の空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂの各部の動作は、対象パーティションのサイズが１６×８画素の場合とほぼ同様である。
　具体的には、第１算出部１９１ｂ１は、対象パーティションが、１６×１６のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち左側のパーティションであって、当該対象パーティションの上辺および左辺に偶数個のパーティションが隣接しているときには、当該偶数個のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、当該対象パーティションの左辺または上辺に隣接するパーティションのうち、上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定し、当該対象パーティションの上辺および左辺に奇数個のパーティションが隣接しているときには、当該奇数個のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定し、対象パーティションが、１６×１６のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち右側のパーティションであるときには、当該対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　例えば、図４の（ｅ）に示すように、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを左右に２等分したパーティション（左側のパーティションをパーティションＸ３、右側のパーティションをパーティションＸ４と呼ぶ。以下同じ）である場合であって、パーティションＸ３の左辺にパーティションａ１およびパーティションａ２が隣接し、パーティションＸ３の上辺にパーティションｂ１が隣接している場合には、第１算出部１９１ｂ１は、パーティションａ１に割り付けられた動きベクトルと、パーティションａ２に割り付けられた動きベクトルと、パーティションｂ１に割り付けられた動きベクトルとのメジアンを、パーティションＸ３に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　また、第１算出部１９１ｂ１は、パーティションＸ４の上辺に隣接しているパーティションｂ２の右辺に隣接しているパーティションｃに割り付けられた動きベクトルをパーティションＸ４に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ１に設定する。
　一方で、第２算出部１９１ｂ２は、対象パーティションが、１６×１６のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち左側のパーティションであって、当該対象パーティションの左辺に複数のパーティションが隣接しているときに、当該複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均を当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定し、対象パーティションが、１６×１６のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち右側のパーティションであるときには、当該対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。
　例えば、図４の（ｆ）に示すように、パーティションＸ３の左辺にパーティションａ１～ａ４が隣接している場合には、第２算出部１９１ｂ２は、パーティションａ１～ａ４のそれぞれに割り付けられた動きベクトルの平均を、パーティションＸ３に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。また、第２算出部１９１ｂ２は、パーティションＸ４に上辺に隣接するパーティションの右辺に隣接するパーティションｃに割り付けられた動きベクトルを、パーティションＸ２に割り付ける予測ベクトル候補＃１９１ｂ２に設定する。
　また、対象パーティションのサイズが８×１６画素の場合の第１選択部１９１ｂ４の動作は、対象パーティションのサイズが１６×８画素の場合における第１選択部１９１ｂ４の動作と同様である。
　なお、対象パーティションのサイズが８×１６画素、または、１６×８画素の場合も、予測ベクトル候補＃１９１ｂ２、および、予測ベクトル候補＃１９１ｂ３を算出する際に用いた上記平均は、上記動きベクトルが割り付けられたパーティションが上記対象パーティションに隣接する辺の長さに応じた加重平均であってもよい。このように、加重平均を用いることにより、より正確な予測ベクトル候補の算出を行うことができる。
　また、図５の（ａ）～（ｄ）に示すように、対象パーティションの左辺および上辺にそれぞれ１つずつのパーティションが隣接している場合の、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂの動作は以下の通りである。
　図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、対象パーティションと同じサイズ、または、対象パーティションより大きいサイズのパーティションが、対象パーティションの左辺または上辺に隣接している場合には、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、対象パーティションの左辺に隣接するパーティションａに割り付けられた動きベクトルと、対象パーティションの上辺に隣接するパーティションｂに割り付けられた動きベクトルと、パーティションｂの右辺に隣接するパーティションｃに割り付けられた動きベクトルとのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補に設定し、当該予測ベクトル候補を当該対象パーティションに割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　なお、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、パーティションａ、パーティションｂ、および、パーティションｃの各々に割り付けられた動きベクトルの平均を当該対象パーティションに割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力するようにしてもよい。また、上記平均は対象パーティションに接する辺の長さに応じた加重平均であってもよい。
また、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、上記のように平均を用いて算出された予測ベクトル候補と、加重平均を用いて算出された予測ベクトル候補とを比較し、パーティションａ～ｃの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきに応じてどちらか一方を選択するようにしてもよい。
　一方で、図５の（ｃ）に示すように、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを上下に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックの左辺および上辺にそれぞれ１つずつのパーティションが隣接している場合には、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、対象マクロブロックの上辺に隣接するパーティションｂに割り付けられた動きベクトルをパーティションＸ１に割り付ける予測ベクトル候補とし、当該予測ベクトル候補をパーティションＸ１に割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。また、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、当該マクロブロックの左辺に隣接するパーティションａに割り付けられた動きベクトルをパーティションＸ２に割り付ける予測ベクトル候補とし、当該予測ベクトル候補をパーティションＸ２に割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　また、図５の（ｄ）に示すように、対象パーティションが１６×１６画素のマクロブロックを左右に２等分したパーティションである場合であって、当該マクロブロックに左辺および上辺にそれぞれ１つずつのパーティションが隣接している場合には、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、当該マクロブロックの左辺に隣接するパーティションａに割り付けられた動きベクトルをパーティションＸ３に割り付ける予測ベクトル候補とし、当該予測ベクトル候補をパーティションＸ３に割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　また、空間方向予測ベクトル算出部１９１ｂは、パーティションＸ４の上辺に隣接するパーティションｂの右辺に隣接するパーティションｃに割り付けられた動きベクトルをパーティションＸ４に割り付ける予測ベクトル候補とし、当該予測ベクトル候補をパーティションＸ４に割り付ける空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　（時間方向予測ベクトル生成部１９２）
　続いて、時間方向予測ベクトル生成部１９２について、図６および図７を参照して説明する。図６は、時間方向予測ベクトル生成部１９２の構成を示すブロック図である。図６に示すように、時間方向予測ベクトル生成部１９２は、時間方向動きベクトル抽出部１９２ａと時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂとを備えている。
　また、図６に示すように、時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂは、第４算出部１９２ｂ１、第５算出部１９２ｂ２、および、第２選択部１９２ｂ３を備えている。
　時間方向予測ベクトル生成部１９２は、動きベクトル群＃１４ｃを受け、時間方向予測ベクトル＃１９２を出力する。
　時間方向動きベクトル抽出部１９２ａは、動きベクトル群＃１４ｃから、対象パーティションを含むフレームよりも前に符号化されたフレームにおいて、当該対象パーティションと同じ位置を占めるパーティションであるコロケートパーティションに割り付けられた動きベクトル、および、当該コロケートパーティションに隣接するパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルを抽出する。抽出された複数の動きベクトルから構成される動きベクトル群＃１９２ａは、時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂに入力される。
　ここで、対象パーティションを含むフレームよりも前に符号化されたフレームとは、具体的には、対象パーティションを含むフレームが符号化される以前に符号化・復号され、バッファメモリ１４に格納されたフレームを指す。
　時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂは、動きベクトル群＃１９２ａに基づいて、対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補を算出する。例えば、時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂは、対象パーティションを含むフレームより前に符号化されたフレームにおいて、当該対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション、および、当該コロケートパーティションの周辺に隣接するパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均算出処理、メジアン算出処理、または、それらの組み合わせにより、複数の予測ベクトル候補を算出する。また、時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂは、当該複数の予測ベクトル候補から、１つの予測ベクトル候補を選択し、時間方向予測ベクトル＃１９２として出力する。
　（時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂの動作）
　以下では、時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂの各部の具体的な動作について、図７の（ａ）～（ｂ）を参照して説明する。
　図７は、時間方向予測ベクトル算出部１９２ｂの各部の動作を説明するための図である。図７の（ａ）は、対象パーティションと、コロケートパーティションとの位置関係を模式的に示しており、図７の（ｂ）は、コロケートパーティションの周辺に隣接する複数のパーティションを示している。
　第４算出部１９２ｂ１は、対象パーティションを含むフレームより前に符号化されたフレームにおいて、当該対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションに割り付けられた動きベクトルと当該コロケートパーティションの周辺に隣接するパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルとの平均を、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補に設定する。
　具体的には、第４算出部１９２ｂ１は、図７の（ａ）に示すように、対象パーティションＡを含むフレームＦ１よりも前に符号化されたフレームＦ２において、対象パーティションＡと同じ位置を占めるパーティションであるコロケートパーティションＢに割り付けられた動きベクトルと、図７の（ｂ）に示すように、コロケートパーティションＢに隣接するパーティションａ１～ａ３、パーティションｂ１～ｂ４、パーティションｃ１～ｃ４、および、パーティションｄ１～ｄ３の各々に割り付けられた動きベクトルとの平均を対象パーティションＡに割り付ける予測ベクトル候補＃１９２ｂ１に設定する。
　一方で、第５算出部１９２ｂ２は、上記コロケートパーティションおよび上記コロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの和が偶数である場合には、当該隣接パーティションのうち、上記対象パーティションに隣接する辺の長さが最も長い隣接パーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記コロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルとのメジアンを当該対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補に設定する。また、第５算出部１９２ｂ２は、上記コロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの和が奇数個である場合には、上記コロケートパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルとのメジアンを上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補に設定する。
　具体的には、図７の（ｂ）に示すような場合には、第５算出部１９２ｂ２は、コロケートパーティションＢ、パーティションａ１～ａ３、パーティションｂ１～ｂ４、パーティションｃ１～ｃ４、および、パーティションｄ１～ｄ３の各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンを対象パーティションＡに割り付ける予測ベクトル候補＃１９２ｂ２に設定する。
　なお、第５算出部１９２ｂ２は、上記コロケートパーティションおよび上記コロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの和が偶数である場合には、当該隣接パーティションのうち、上記対象パーティションに隣接する辺の長さが最も長い隣接パーティションに割り付けられた動きベクトルの代わりに、上記コロケートパーティションに割り付けられた動きベクトルを用いてメジアンを算出してもよい。
　第２選択部１９２ｂ３は、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１、予測ベクトル候補＃１９２ｂ２のうち、何れか１つを選択し、空間方向予測ベクトル＃１９１として出力する。
　具体的には、第２選択部１９２ｂ３は、上記コロケートパーティションに割り付けられた動きベクトル、および、上記コロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた第４の閾値以下である場合には、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１を時間方向予測ベクトル＃１９２として出力し、上記ばらつきが上記第４の閾値より大きい場合には、予測ベクトル候補＃１９２ｂ２を時間方向予測ベクトル＃１９２として出力する。
　なお、上記の説明において、コロケートパーティションＢは、対象パーティションＡと同じ位置を占めるパーティションであるとしたが、一般には、フレームＦ２における対象パーティションＡと同じ位置が複数のパーティションによって共有されている場合もあり得る。そのような場合には、コロケートパーティションＢは当該複数のパーティションによって構成されるパーティション群となる。そのような場合であっても、上述した処理を適用することができる。
　また、上記隣接パーティションには、上記コロケートパーティションと頂点を共有するパーティションが含まれていてもよい。すなわち、第４算出部１９２ｂ１は、図７の（ｂ）に示すように、コロケートパーティションＢ、パーティションａ１～ａ３、パーティションｂ１～ｂ４、パーティションｃ１～ｃ４、パーティションｄ１～ｄ３、および、コロケートパーティションＢと頂点を共有するパーティションｅ１～ｅ４の各々に割り付けられた動きベクトルの平均を対象パーティションＡに割り付ける予測ベクトル候補＃１９２ｂ１に設定するようにしてもよい。第５算出部１９２ｂ２についても同様である。
　また、第２選択部１９１ｂ３は、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１、または、予測ベクトル候補＃１９２ｂ２のうち符号化効率のよい予測ベクトル候補を時間方向予測ベクトル＃１９２として出力するようにしてもよい。
　なお、予測ベクトル候補＃１９２ｂ２、および、予測ベクトル候補＃１９２ｂ３を算出する際に用いた上記平均は上記動きベクトルが割り付けられたパーティションが上記対象パーティションに隣接する辺の長さに応じた加重平均であってもよい。このように、加重平均を用いることにより、より正確な予測ベクトル候補、すなわち、対象パーティションに割り付けられる動きベクトルにより類似した予測ベクトル候補の算出を行うことができる。
　（時空間方向予測ベクトル生成部１９３）
　続いて、時空間方向予測ベクトル生成部１９３について図５の（ａ）および図８を参照して説明する。
　時空間方向予測ベクトル生成部１９３は、動きベクトル群＃１４ｃを受け、時空間方向予測ベクトル＃１９３を出力する。
　時空間方向予測ベクトル生成部１９３の構成は、時間方向予測ベクトル生成部１９２の構成とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
　すなわち、時空間方向予測ベクトル生成部１９３は、時間方向予測ベクトル生成部１９２において用いたコロケートパーティションＢの代わりに、シフトコロケートパーティションＣを用いて、予測ベクトル＃１９３を算出する。シフトコロケートパーティションＣは、図８に示すように、対象パーティションＡを含むフレームＦ１より前に符号化されたフレームＦ２において、コロケートパーティションＢの占める位置を起点に、対象パーティションＡの周辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルから求めた当該対象パーティションの予測ベクトル候補ＭＶｄに相当する移動量だけ移動させた位置を占めるパーティションである。
　予測ベクトル候補ＭＶｄとしては、例えば、図５の（ａ）のように、対象パーティションＡの左辺および上辺にそれぞれ１つずつのパーティションが隣接している場合には、対象パーティションＡの左辺に隣接するパーティションａに割り付けられた動きベクトルと、対象パーティションＡの上辺に隣接するパーティションｂに割り付けられた動きベクトルと、対象パーティションＡの上辺に隣接するパーティションｂの右辺に隣接するパーティションｃに割り付けられた動きベクトルとのメジアンを用いればよい。また、対象パーティションの左辺または上辺に複数のパーティションが隣接している場合には、予測ベクトル候補ＭＶｄとしては、例えば、上述した予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ３のうち何れか１つの予測ベクトル候補を用いればよい。
　なお、対象パーティションに隣接するパーティションがイントラ予測されたパーティションを含む場合には、空間方向予測ベクトル生成部１９１は、当該イントラ予測されたパーティション以外の隣接パーティションのみ用いて、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ３の生成を行うことが好ましい。同様に、コロケートパーティションに隣接するパーティションがイントラ予測されたパーティションを含む場合には、時間方向予測ベクトル生成部１９２は、当該イントラ予測されたパーティション以外の隣接パーティションのみ用いて、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２の生成を行うことが好ましい。同様に、シフトコロケートパーティションに隣接するパーティションがイントラ予測されたパーティションを含む場合には、時空間方向予測ベクトル生成部１９３は、当該イントラ予測されたパーティション以外の隣接パーティションのみ用いて、予測ベクトル候補＃１９３ｂ１～＃１９３ｂ２の生成を行うことが好ましい。
　（予測ベクトル選択部１９４）
　続いて、予測ベクトル選択部１９４について説明する。
　予測ベクトル選択部１９４は、空間方向予測ベクトル＃１９１、時間方向予測ベクトル＃１９２、または、時空間方向予測ベクトル＃１９３のうち、いずれか１つを選択し、予測ベクトル＃１９４として出力する。
　予測ベクトル選択部１９４には、空間方向予測ベクトル＃１９１、時間方向予測ベクトル＃１９２、および、時空間方向予測ベクトル＃１９３が入力される。また、予測ベクトル選択部１９４には、空間方向予測ベクトル生成部１９１において算出された予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ３、時間方向予測ベクトル生成部１９２において算出された予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２、および、時空間方向予測ベクトル生成部１９３において算出された、上記予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２にそれぞれ対応する予測ベクトル候補＃１９３ｂ１～＃１９３ｂ２が入力される。
　予測ベクトル選択部１９４は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ２のばらつきと、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２のばらつきとを比較し、空間方向予測ベクトル＃１９１、または、時間方向予測ベクトル＃１９２のうち、ばらつきのより小さい予測ベクトル候補から選択された予測ベクトルを予測ベクトル＃１９４として出力する。
　例えば、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ２のばらつきが、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２のばらつきに比べて小さい場合には、予測ベクトル選択部１９４は、空間方向予測ベクトル＃１９１を予測ベクトル＃１９４として出力する。
　一般に、ばらつきのより小さい予測ベクトル候補から選択された予測ベクトルは、対象パーティションに実際に割り付けられる動きベクトルにより類似している。したがって、上記のように、ばらつきの小さい予測ベクトル候補から選択された予測ベクトルを予測ベクトル＃１９４とすることにより、より正確な予測ベクトルを出力することができる。また、このように予測ベクトル＃１９４を選択することによって、どの予測ベクトルを選択したかを示すフラグを伝送することなく、後述する動画像復号装置２において符号化データ＃２の復号を行うことができる。したがって、上記のように予測ベクトルを出力することによって、符号化効率を高めることができる。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ２に加えて、さらに予測ベクトル候補＃１９１ｂ３を用いてもよい。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、空間方向予測ベクトル＃１９１と時間方向予測ベクトル＃１９２とのうち符号化効率のより高いほうの予測ベクトルを、予測ベクトル＃１９４として出力してもよい。このような場合には、予測ベクトル選択部１９４は、どの予測ベクトルを出力したかを示すフラグ＃１９ｂを出力する。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、空間方向予測ベクトル＃１９１、または、時間方向予測ベクトル＃１９２のうち、予め定められた予測ベクトルを予測ベクトル＃１９４として出力してもよい。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ２、および、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２から構成される予測ベクトル候補群の全体のばらつきが予め定められた第５の閾値以下であれば、上記のようにばらつきのより小さい予測ベクトル候補から選択された予測ベクトルを予測ベクトル＃１９４として出力し、上記予測ベクトル候補群の全体のばらつきが上記第５の閾値より大きい場合には、符号化効率のより高い予測ベクトルを予測ベクトル＃１９４とし、予測ベクトル＃１９４を示すフラグと共に出力するようにしてもよい。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、上記予測ベクトル候補群の全体のばらつきが上記第５の閾値より大きい場合には、０ベクトルを予測ベクトル候補＃１９４として出力するようにしてもよい。一般に、上記予測ベクトル候補群の全体のばらつきが大きい場合には、算出された予測ベクトルを用いることによって、動きベクトル自体を符号化する場合に比べて符号化効率が低下する場合がある。上記のように、上記予測ベクトル候補群の全体のばらつきが上記第５の閾値より大きい場合には、０ベクトルを予測ベクトル候補＃１９４として出力することにより、対象パーティションに実際に割り付けられる動きベクトル自体を符号化することができるので、符号化効率が低下することを抑止することができる。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ２のばらつきが予め定められた第６の閾値以下である場合には、空間方向予測ベクトル＃１９１を予測ベクトル＃１９４として出力し、予測ベクトル候補＃１９１ｂ１～＃１９１ｂ２のばらつきが上記第６の閾値より大きい場合であって、予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２のばらつきが予め定められた第７の閾値以下である場合には、時間方向予測ベクトル＃１９２を予測ベクトル＃１９４として出力するようにしてもよい。
　一般に、一様な動きの領域では、パーティションごとに変動の少ない予測ベクトル＃１９４を用いることによって、符号化効率を高めることができる。一方で、空間方向予測ベクトル＃１９１と時間方向予測ベクトル＃１９２とがパーティションごとに交互に選択されるような場合には、予測ベクトル＃１９４はパーティションごとに変化する。上記のように予測ベクトルを選択することによって、空間方向予測ベクトル＃１９１が予測ベクトル＃１９４に選択される傾向が強まるため、符号化効率を高めることができる。なお、言うまでも無く、空間方向予測ベクトル＃１９１ではなく、時間方向予測ベクトル＃１９２が予測ベクトルに選択される傾向が強まるような構成としてもよい。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、上記の説明における予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２の代わりに、予測ベクトル候補＃１９３ｂ１～＃１９３ｂ２を用いることによって、空間方向予測ベクトル＃１９１、または、時空間方向予測ベクトル＃１９３のうち、いずれか一方を予測ベクトル＃１９４として出力するようにしてもよい。
　予測ベクトル候補＃１９２ｂ１～＃１９２ｂ２、または、予測ベクトル候補＃１９３ｂ１～＃１９３ｂ２のうち、どちらの予測ベクトル候補を用いるかは、予め定められていてもよいし、所定の単位、すなわち、シーケンスごと、フレームごと、または、スライスごと等にどちらかを選択するようにしてもよい。
　一般に、時間方向予測ベクトル＃１９２は、動きベクトルの小さい領域、すなわち、動きの小さい領域に対して、より適切な予測ベクトルであり、時空間方向予測ベクトル＃１９３は、動きベクトルの大きい領域、すなわち、動きの大きい領域に対して、より適切な予測ベクトルである。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、空間方向予測ベクトル＃１９１、時間方向予測ベクトル＃１９２、および、時空間方向予測ベクトル＃１９３から構成される予測ベクトル群のばらつきが予め定められた第８の閾値以下である場合には、空間方向予測ベクトル＃１９１、時間方向予測ベクトル＃１９２、および、時空間方向予測ベクトル＃１９３の平均を予測ベクトル＃１９４として出力するようにしてもよいし、空間方向予測ベクトル＃１９１を出力するようにしてもよい。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、上記予測ベクトル群のばらつきが、上記第８の閾値より大きい場合であって、上記第８の閾値より大きい第９の閾値以下である場合には、上記予測ベクトル群のメジアンを出力し、上記予測ベクトル群のばらつきが、上記第９の閾値よりも大きい場合には、０ベクトルを予測ベクトル＃１９４として出力するようにしてもよい。なお、予測ベクトル選択部１９４は、０ベクトルを予測ベクトル＃１９４として出力する代わりに、予測ベクトルが０ベクトルであることを示すフラグを出力するようにしてもよい。
　また、予測ベクトル選択部１９４は、対象パーティションに隣接する全てのパーティションがイントラ予測されたパーティションである場合には、時間方向予測ベクトル＃１９２を選択し、コロケートパーティションに隣接する全てのパーティションがイントラ予測されたパーティションである場合には、空間方向予測ベクトル＃１９１を選択することが好ましい。
　減算器１９５は、上記のような処理によって、予測ベクトル選択部１９４から出力された予測ベクトル＃１９４と、対象パーティションに割り付けられた動きベクトル＃１７との差分をとることによって、差分動きベクトル＃１９ａを生成し、出力する。
　なお、本発明は、対象パーティションの具体的なサイズに依らずに適用することができる。例えば、本発明は、対象パーティションのサイズが、１６画素×１６画素、１６画素×８画素、８画素×１６画素、８画素×８画素、８画素×４画素、４画素×８画素、４画素×４画素の場合にも適用することができるし、対象パーティションのサイズが、一般に、Ｎ画素×Ｍ画素（Ｎ、Ｍは自然数）の場合にも適用することができる。
　また、本発明は、マクロブロックのサイズが、例えば、３２×３２画素、６４×６４画素のように、１６×１６画素より大きい場合には、上記パーティションのサイズが、１６×１６画素より大きいサイズであっても適用することができる。すなわち、例えば、マクロブロックのサイズが、６４×６４画素である場合には、本発明は、上記パーティションのサイズが、６４×６４画素、６４×３２画素、３２×６４画素、３２×３２画素、３２×１６画素、１６×３２画素、１６画素×１６画素、１６画素×８画素、８画素×１６画素、８画素×８画素、８画素×４画素、４画素×８画素、４画素×４画素の場合に適用することができる。
　（動画像復号装置２）
　以下では、本実施形態に係る動画像復号装置２について、図９を参照して説明する。図９は、動画像復号装置２の構成を示すブロック図である。
　図９に示すように、動画像復号装置２は、可変長符号復号部２３、動きベクトル復元部２４、バッファメモリ２５、予測画像生成部２６、イントラ予測画像生成部２７、予測方式決定部２８、逆量子化・逆変換部２９、および、加算器３０を備えている。
　動画像復号装置２は、符号化データ＃２を受け、出力画像＃３を逐次的に出力する。
　可変長符号復号部２３は、符号化データ＃２を可変長復号し、差分動きベクトル＃２３ａ、予測モード＃２３ｂ、および、量子化予測残差データ＃２３ｃを出力する。
　また、可変長符号復号部２３は、符号化データ＃２にフラグ＃１９ｂが含まれている場合には、動きベクトル復元部２４に対して、フラグ＃１９ｂを出力する。
　動きベクトル復元部２４は、対象パーティションに隣接する複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつき、対象パーティションが属するフレームの前のフレームにおいて当該対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションに隣接する複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつき、当該コロケートパーティションを起点に上記対象パーティションの周辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルから算出された予測ベクトル候補に相当する距離を移動させた位置を占めるシフトコロケートパーティションに隣接する複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつき、または、上記動きベクトルから算出された予測ベクトル候補であって、対象パーティションに割り付ける予測ベクトル候補のばらつき、に基づいて、差分動きベクトル＃２３ａを復号する。
　また、動きベクトル復元部２４は、差分動きベクトル＃２３ａ、および、すでに復号され、バッファメモリ２５に格納された動きベクトル＃２５ａから対象パーティションの動きベクトル＃２４を復号する。動きベクトル復元部２４の構成については、以下に詳述するため、ここでは説明を省略する。
　バッファメモリ２５には、後述する復号画像＃３、動きベクトル＃２４、および、予測モード＃２３ｂが格納される。
　予測画像生成部２６は、動きベクトル復元部２４によって復号され、バッファメモリ２５を経由した動きベクトル＃２５ｃ、および、バッファメモリ２５に格納された復号画像＃３からインター予測画像＃２６を生成する。なお、動きベクトル＃２５ｃは、動きベクトル＃２４と同一の動きベクトルを含む。
　イントラ予測画像生成部２７は、バッファメモリ２５に格納された、対象マクロブロックと同じ画像内の局所復号画像＃２５ｂから、イントラ予測画像＃２７を生成する。
　予測方式決定部２８は、予測モード＃２３ｂに基づいて、イントラ予測画像＃２７、または、インター予測画像＃２６のうち、何れか一方を選択し、予測画像＃２８として出力する。
　逆量子化・逆変換部２９は、量子化予測残差データ＃２３ｃに対し、逆量子化、および、逆ＤＣＴ変換を行い、予測残差＃２９を出力する。
　加算器３０は、予測残差＃２９、および、予測画像＃２８を加算し、復号画像＃３として出力する。また、出力された復号画像＃３は、バッファメモリ２５に格納される。
　（動きベクトル復元部２４）
　以下では、動きベクトル復元部２４の構成について、図１０～図１１を参照して説明する。図１０に示すように、動きベクトル復元部２４は、予測ベクトル生成部１９６、および、加算器２４１を備えている。なお、上記予測ベクトル生成部１９６は、動画像符号化装置１を構成する動きベクトル冗長性削減部１９における予測ベクトル生成部１９６と同様の構成である。すなわち、上記予測ベクトル生成部１９６は、空間方向予測ベクトル生成部１９１、時間方向予測ベクトル生成部１９２、時空間方向予測ベクトル生成部１９３、および、予測ベクトル選択部１９４を備えている。
　上記予測ベクトル生成部１９６には、動きベクトル冗長性削減部１９における予測ベクトル生成部１９６に入力される動きベクトル群＃１４ｃに代えて、バッファメモリ２５に格納された動きベクトル＃２５ａが入力される。
　空間方向予測ベクトル生成部１９１、時間方向予測ベクトル生成部１９２、時空間方向予測ベクトル生成部１９３、および、予測ベクトル選択部１９４の構成および動作については、すでに詳述したため、ここでは説明を省略する。
　加算器２４１は、予測ベクトル選択部１９４から出力される予測ベクトル＃１９４と、差分動きベクトル＃２３ａとを加算することによって動きベクトル＃２４を生成し、出力する。
　なお、符号化データ＃２にフラグ＃１９ｂが含まれ得るような場合には、図１１に示すように、動きベクトル復元部２４は、予測ベクトル生成部１９６に代えて、予測ベクトル生成部１９６’を備え、予測ベクトル生成部１９６’は、予測ベクトル選択部１９４に代えて、予測ベクトル選択部１９４’を備えるようにすればよい。ここで、予測ベクトル選択部１９４’は、フラグ＃１９ｂに応じて、予測ベクトル＃１９４を決定することができる。
　このような構成をとることによって、動きベクトル復元部２４は、符号化データ＃２にフラグ＃１９ｂが含まれる場合であっても、フラグ＃１９ｂに応じて、予測ベクトル＃１９４を決定することができる。
　（符号化データ＃２の構成）
　以下では、動画像符号化装置１を用いて生成した符号化データ＃２の構成について、図１２を参照して説明する。
　図１２は、動画像符号化装置１を用いて生成した符号化データ＃２のマクロブロックごとのビットストリーム＃ＭＢを示す図である。図１２に示すように、ビットストリーム＃ＭＢは、ブロックモード情報Ｍｏｄと、インデクス情報Ｉｄｘｉと、フラグ＃１９ｂと、動きベクトル情報ＭＶｉ（ｉ＝１～Ｎ）とを含んでいる。ここで、Ｎは、マクロブロックに含まれるパーティションの数を表している。
　ブロックモード情報Ｍｏｄには、マクロブロックの予測モード＃１８ｂ、パーティション分割情報、などが含まれている。
　インデクス情報Ｉｄｘｉには、動き補償を行う際に必要になる、各パーティションが参照する参照ピクチャ番号が含まれている。なお、フラグ＃１９ｂは各パーティションの予測ベクトルを選択するために必要な場合にのみ、ビットストリーム中に含まれる。
　動きベクトル情報ＭＶｉには、各パーティションの差分動きベクトル＃１９ａが含まれている。
　（付記事項１）
　本発明に係る動画像符号化装置は、上記選択手段が、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けることができるので、符号化効率の高い予測ベクトルを割り付けることができるという更なる効果を奏する。
　また、上記選択手段は、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトル群と上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、そうでない場合に、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち、何れか一方の予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けると共に、上記対象パーティションに割り付けた予測ベクトルを示すフラグを符号化する、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、そうでない場合に、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れか一方の予測ベクトルを、フラグを指定することにより上記対象パーティションに割り付けることができるという更なる効果を奏する。従って、動きベクトル群のばらつきが小さい（予測が当たりやすい）場合にはフラグを用いず、動きベクトル群のばらつきが大きい（予測が当たりにくい）場合にのみフラグを用いることで、全てをフラグで指定する場合に較べて、予測の正確さを維持しつつフラグの量を削減することができる。
　また、上記選択手段は、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、そうでない場合に、零ベクトルを上記対象パーティションに割り付けることが好ましい。
　一般に、上記動きベクトル群のばらつきが大きくなると、算出された予測ベクトルと実際に割り付けられる動きベクトルとの差異も大きくなる。また、実際に割り付けられる動きベクトルとは大きく異なる予測ベクトルを用いると、予測ベクトルを全く用いない場合よりも符号化効率が低下してしまう。
　上記の構成によれば、上記動きベクトルのばらつきが、上記閾値以上である場合には、零ベクトルを割り付けるので、符号化効率の低下を抑止することができるという更なる効果を奏する。
　また、本発明に係る動画像符号化装置は、上記第２の算出手段に代えて、符号化済フレームにおいて、上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段を備えていることが好ましい。
　上記の構成によれば、符号化済フレームにおいて、上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段を備えているため、動きがある場合でも正確な予測ベクトルを割り付けることができるという更なる効果を奏する。
　本発明に係る上記動画像復号装置における、上記選択手段は、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けることができるので、フラグを参照することなく、予測ベクトルを割り付けることができるという更なる効果を奏する。
　また、本発明に係る上記動画像復号装置における、上記選択手段は、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、そうでない場合に、上記符号化データに含まれるフラグを参照して、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち、何れか一方の予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるため、フラグを参照することなく、予測ベクトルを割り付けることができるという更なる効果を奏する。また、そうでない場合には、上記符号化データに含まれるフラグを参照して、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち、何れか一方の予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けることができるという更なる効果を奏する。従って、動きベクトル群のばらつきが小さい（予測が当たりやすい）場合にはフラグを用いず、動きベクトル群のばらつきが大きい（予測が当たりにくい）場合にのみフラグを用いることで、全てをフラグで指定する場合に較べて、少ないフラグの量で正確な予測画像を作成することができる。
　また、本発明に係る上記動画像復号装置における、上記選択手段は、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、そうでない場合に、零ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、上記動きベクトルのばらつきが、上記閾値以上である場合には、零ベクトルを割り付けるので、復号側でフラグを参照することなく、予測ベクトルあるいは零ベクトルをパーティションに割り付けることができるという更なる効果を奏する。
　また、本発明に係る上記動画像復号装置は、上記第２の算出手段に代えて、復号済フレームにおいて、上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の復号済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段を備えている、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、復号済フレームにおいて、上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の復号済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出するため、動きがある場合でも正確な予測ベクトルを割り付けることができるという更なる効果を奏する。
　（付記事項２）
　また、例えば、本発明は、以下のように表現することもできる。
　１.
　動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化する動画像符号化装置において、
　対象フレームにおいて対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出手段と、
　符号化済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段と、
　上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えている、
ことを特徴とする動画像符号化装置。
　２．
　上記選択手段は、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、
ことを特徴とする１．に記載の動画像符号化装置。
　３．
　上記選択手段は、
　　上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、
　　そうでない場合に、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうちいづれか一方の予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるとともに、上記対象パーティションに割り付けた予測ベクトルを示すフラグを符号化する、
ことを特徴とする１．に記載の動画像符号化装置。
　４．
　上記選択手段は、
　　上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、
　　そうでない場合に、零ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、
ことを特徴とする１．に記載の動画像符号化装置。
　５．
　上記選択手段は、
　　上記第１の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、
　　そうでない場合に、上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、
ことを特徴とする１．に記載の動画像符号化装置。
　６．
　上記選択手段に代えて、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトルから選択した予測ベクトルと上記第２の予測ベクトルから選択した予測ベクトルとのうちいづれか一方の予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるとともに、上記対象パーティションに割り付けた予測ベクトルを示すフラグを出力する選択手段を備えている、
ことを特徴とする１．に記載の動画像符号化装置。
　７．
　上記第２の算出手段に代えて、符号化済フレームにおいて、上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段を備えている、
ことを特徴とする１．から６．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　８．
　上記符号化済フレームにおいて、上記コロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第３の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第３の予測ベクトル群を算出する第３の算出手段を更に備えており、
　上記選択手段に代えて、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第３の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、上記第２の動きベクトル群のばらつき、および、上記第３の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段を備えている、
ことを特徴とする１．に記載の動画像符号化装置。
　９．
　上記第１の予測ベクトル群には、上記対象パーティションの左辺または上辺に隣接している隣接パーティションの数が奇数個である場合、上記隣接パーティションのうち上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接する右上パーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの数が偶数個である場合、上記第１の予測ベクトル群には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、上記右上パーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれる、
ことを特徴とする１．から８．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１０．
　上記第１の予測ベクトル群には、上記対象パーティションの左辺または上辺に隣接している隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの辺ごとの平均または加重平均と、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接する右上パーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれる、
ことを特徴とする１．から９．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１１．
　上記第１の予測ベクトル群には、上記対象パーティションの左辺または上辺に隣接している隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれる、
ことを特徴とする１．から１０．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１２．
　上記第１の予測ベクトル群には、
　　第１の予測ベクトルとして、上記対象パーティションの左辺または上辺に隣接している隣接パーティションの数が奇数個である場合、上記隣接パーティションのうち上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接する右上パーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの数が偶数個である場合、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと、上記右上パーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、
　　第２の予測ベクトルとして、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの辺ごとの平均または加重平均と、上記右上パーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、
　　第３の予測ベクトルとして、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれ、
　上記選択手段は、上記隣接パーティションおよび上記右上パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合には、上記第１の予測ベクトル群から上記第３の予測ベクトルを選択し、そうでない場合には、上記第１の予測ベクトル群から上記第１の予測ベクトル、または、上記第２の予測ベクトルを選択する、
ことを特徴とする１．から１１．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１３．
　上記選択手段は、上記隣接パーティションおよび上記右上パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた第１の閾値よりも小さい場合には、上記第１の予測ベクトル群から上記第３の予測ベクトルを選択し、上記ばらつきが上記第１の閾値よりも大きく、かつ、予め定められた第２の閾値よりも小さい場合には、上記第１の予測ベクトル群から上記第１の予測ベクトル、または、上記第２の予測ベクトルを選択し、上記ばらつきが上記第２の閾値よりも大きい場合には、零ベクトルを選択する、
ことを特徴とする１２．に記載の動画像符号化装置。
　１４．
　上記第１の予測ベクトル群には、
　　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち上側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの上辺または左辺に隣接している隣接パーティションの数が偶数個の場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと上記隣接パーティションのうち上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの数が奇数個の場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれ、
　　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち下側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの左辺に隣接している左隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれる、
ことを特徴とする１．から１３．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１５．
　上記第１の予測ベクトル群には、
　　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち上側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの上辺に隣接しているパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれ、
　　１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち下側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの左辺に隣接している左隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれる、
ことを特徴とする１．から１３．の何れかに記載の動画像符号化装置。
　１６．
　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを上下に２等分したパーティションのうち上側のパーティションであるとき、
　上記第１の予測ベクトル群には、
　　第４の予測ベクトルとして、上記対象パーティションの上辺または左辺に隣接している隣接パーティションの数が偶数個の場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと上記隣接パーティションのうち上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの数が奇数個の場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれ、
　　第５の予測ベクトルとして、上記対象パーティションの上辺に隣接しているパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれ、
　上記選択手段は、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合には、上記第１の予測ベクトル群から第５の予測ベクトルを選択し、そうでない場合には、上記第１の予測ベクトル群から上記第４の予測ベクトルを選択する、
ことを特徴とする１．から１５．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１７．
　上記第１の予測ベクトル群には、
　　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち左側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの上辺または左辺に隣接している隣接パーティションの個数が偶数個である場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと上記隣接パーティションのうち上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの個数が奇数個である場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれ、
　　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち右側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルが含まれる、
ことを特徴とする１．から１６．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１８．
　上記第１の予測ベクトル群には、
　　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち左側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの左辺に隣接しているパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれ、
　　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち右側のパーティションであるとき、上記対象パーティションの上辺に隣接するパーティションのうち最も右側のパーティションの右辺に隣接するパーティションに割り付けられた動きベクトルが含まれる、
ことを特徴とする１．から１７．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　１９．
　上記対象パーティションが１６画素×１６画素のサイズであるパーティションを左右に２等分したパーティションのうち左側のパーティションであるとき、
　上記第１の予測ベクトル群には、
　　第６の予測ベクトルとして、上記対象パーティションの上辺または左辺に隣接している隣接パーティションの個数が偶数個である場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと上記隣接パーティションのうち上記対象パーティションに接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの個数が奇数個である場合には、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれ、
　　第７の予測ベクトルとして、上記対象パーティションの左辺に隣接しているパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれ、
　上記選択手段は、上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合には、上記第１の予測ベクトル群から上記第７の予測ベクトルを選択し、そうでない場合には、上記第１の予測ベクトル群から上記第６の予測ベクトルを選択する、
ことを特徴とする１．から１８．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　２０．
　上記第２の予測ベクトル群には、上記コロケートパーティションおよび上記コロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれている、
ことを特徴とする１．から６．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　２１．
　上記第２の予測ベクトル群には、上記コロケートパーティションの数と上記コロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの数との和が偶数個である場合、上記隣接パーティションのうち上記コロケートパーティションに隣接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記コロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記コロケートパーティションの数と上記コロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの数との和が奇数個である場合、上記コロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれる、
ことを特徴とする１．から６．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　２２．
　上記第２の予測ベクトル群には、
　　第１の予測ベクトルとして、上記コロケートパーティションおよび上記コロケートパーティション隣接する隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれ、
　　第２の予測ベクトルとして、上記隣接パーティションの数が奇数個である場合、上記隣接パーティションのうち上記コロケートパーティションに隣接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記コロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの数が偶数個である場合、上記コロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれ、
　上記選択手段は、上記コロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合には、上記第２の予測ベクトル群から上記第１の予測ベクトルを選択し、そうでない場合には、上記第２の予測ベクトル群から上記第２の予測ベクトルを選択する、
ことを特徴とする１．から６．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　２３．
　上記隣接パーティションには、上記コロケートパーティションと頂点を共有するパーティションが含まれていることを特徴とする２０．から２２．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　２４．
　上記第２の予測ベクトル群には、上記シフトコロケートパーティションおよび上記シフトコロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれている、
ことを特徴とする７．に記載の動画像符号化装置。
　２５．
　上記第２の予測ベクトル群には、上記シフトコロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの数が奇数個である場合、上記隣接パーティションのうち上記シフトコロケートパーティションに隣接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記シフトコロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの数が偶数個である場合、上記シフトコロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれる、
ことを特徴とする７．に記載の動画像符号化装置。
　２６．
　上記第２の予測ベクトル群には、
　　第１の予測ベクトルとして、上記シフトコロケートパーティションおよび上記シフトコロケートパーティションに隣接する隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルの平均または加重平均が含まれ、
　　第２の予測ベクトルとして、上記隣接パーティションの数が奇数個である場合、上記隣接パーティションのうち上記シフトコロケートパーティションに隣接する辺の長さが最も長いパーティションに割り付けられた動きベクトルと、上記シフトコロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルとのメジアンが含まれ、上記隣接パーティションの数が偶数個である場合、上記シフトコロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのメジアンが含まれ、
　上記選択手段は、上記シフトコロケートパーティションおよび上記隣接パーティションの各々に割り付けられた動きベクトルのばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合には、上記第２の予測ベクトル群から上記第１の予測ベクトルを選択し、そうでない場合には、上記第２の予測ベクトル群から上記第２の予測ベクトルを選択する、
ことを特徴とする７．に記載の動画像符号化装置。
　２７．
　上記隣接パーティションには、上記シフトコロケートパーティションと頂点を共有するパーティションが含まれていることを特徴とする２４．から２６．までの何れかに記載の動画像符号化装置。
　２８．
　動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化して得られた符号化データを復号する動画像復号装置であって、
　対象フレームにおいて対象パーティション周辺の復号済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出手段と、
　復号済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段と、
　上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えている、
ことを特徴とする動画像復号装置。
　２９．
　動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化して得られた符号化データのデータ構造において、
　上記予測ベクトルは、対象フレームにおいて対象パーティション周辺の復号済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して算出された第１の予測ベクトル群と、上記対象フレームよりも先に復号されるフレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して算出された第２の動きベクトル群とのうち、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて選択された予測ベクトル群に属する予測ベクトルである、
ことを特徴とする符号化データのデータ構造。
　３０．
　動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化する動画像符号化方法において、
　対象フレームにおいて対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出工程と、
　符号化済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出工程と、
　上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択工程であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする動画像符号化方法。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、動画像を符号化する動画像符号化装置に好適に適用することができる。
１　動画像符号化装置
１１　変換・量子化部
１２　可変長符号化部
１３　逆量子化・逆変換部
１４　バッファメモリ
１５　イントラ予測画像生成部
１６　予測画像生成部
１７　動きベクトル推定部
１８　予測方式制御部
１９　動きベクトル冗長性削減部（算出手段、選択手段）
１９１　空間方向予測ベクトル生成部（第１の算出手段）
１９２　時間方向予測ベクトル生成部（第２の算出手段）
１９３　時空間方向予測ベクトル生成部（第２の算出手段）
１９４　予測ベクトル選択部（選択手段）
２１　加算器
２２　減算器
２　動画像復号装置
２４　動きベクトル復元部

Claims (10)

  1. 　動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化する動画像符号化装置において、
    　対象フレームにおいて対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出手段と、
    　符号化済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段と、
    　上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えている、
    ことを特徴とする動画像符号化装置。
  2. 　請求項１に記載の動画像符号化装置であって、
    　上記選択手段は、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことを特徴とする動画像符号化装置。
  3. 　請求項１に記載の動画像符号化装置であって、
    　上記選択手段は、
    　　上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトル群と上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、
    　　そうでない場合に、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち、何れか一方の予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けると共に、上記対象パーティションに割り付けた予測ベクトルを示すフラグを符号化する、ことを特徴とする動画像符号化装置。
  4. 　請求項１に記載の動画像符号化装置であって、
    　上記選択手段は、
    　　上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、
    　　そうでない場合に、零ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことを特徴とする動画像符号化装置。
  5. 　請求項１から４までの何れか１項に記載の動画像符号化装置であって、
    　上記第２の算出手段に代えて、符号化済フレームにおいて、上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の符号化済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段を備えている、
    ことを特徴とする動画像符号化装置。
  6. 　動画像を構成するフレームを分割して得られた複数のパーティションの各々に割り付けられた動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを上記動画像と共に符号化して得られた符号化データを復号する動画像復号装置であって、
    　対象フレームにおいて対象パーティション周辺の復号済パーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第１の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第１の予測ベクトル群を算出する第１の算出手段と、
    　復号済フレームにおいて上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段と、
    　上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルを選択する選択手段であって、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち何れの予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付けるかを、上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきに応じて決定する選択手段と、を備えている、
    ことを特徴とする動画像復号装置。
  7. 　請求項６に記載の動画像復号装置であって、
    　上記選択手段は、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことを特徴とする動画像復号装置。
  8. 　請求項６に記載の動画像復号装置であって、
    　上記選択手段は、
    　　上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、
    　　そうでない場合に、上記符号化データに含まれるフラグを参照して、上記第１の予測ベクトル群に属する予測ベクトルと上記第２の予測ベクトル群に属する予測ベクトルとのうち、何れか一方の予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことを特徴とする動画像復号装置。
  9. 　請求項６に記載の動画像復号装置であって、
    　上記選択手段は、
    　　上記第１の動きベクトル群のばらつき、および、上記第２の動きベクトル群のばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合に、上記第１の動きベクトルと上記第２の動きベクトル群とのうちばらつきが小さい方の動きベクトル群を参照して算出された予測ベクトル群に属する予測ベクトルを上記対象パーティションに割り付け、
    　　そうでない場合に、零ベクトルを上記対象パーティションに割り付ける、ことを特徴とする動画像復号装置。
  10. 　請求項６から９までの何れか１項に記載の動画像復号装置であって、
    　上記第２の算出手段に代えて、復号済フレームにおいて、上記対象パーティションと同じ位置を占めるコロケートパーティションを起点として、上記対象パーティション周辺の復号済パーティションに割り付けられた動きベクトルから推定された、上記対象パーティションに割り付けられる動きベクトルの推定値分だけ移動した位置を占めるシフトコロケートパーティション周辺のパーティションに割り付けられた動きベクトルからなる第２の動きベクトル群を参照して、上記対象パーティションに割り付ける予測ベクトルの候補となる第２の予測ベクトル群を算出する第２の算出手段を備えている、
    ことを特徴とする動画像復号装置。
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