WO2012164924A1 - 動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラム、並びに動画像復号装置、動画像復号方法及び動画像復号プログラム - Google Patents

動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラム、並びに動画像復号装置、動画像復号方法及び動画像復号プログラム Download PDF

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西谷　勝義
福島　茂
上田　基晴
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Definitions

  • the present invention relates to a moving image encoding and decoding technique, and more particularly to a moving image encoding and decoding technique using motion compensated prediction.
  • MPEG-4 AVC / H.3 is a typical video compression encoding system.
  • H.264 Motion compensation is used in which a picture is divided into a plurality of rectangular blocks, a picture that has already been encoded / decoded is used as a reference picture, and motion from the reference picture is predicted.
  • a technique for predicting motion by this motion compensation is called inter prediction.
  • MPEG-4 AVC / H. In the inter prediction in H.264, a plurality of pictures can be used as reference pictures, and the most suitable reference picture is selected for each block from the plurality of reference pictures to perform motion compensation. Therefore, a reference index is assigned to each reference picture, and the reference picture is specified by this reference index.
  • L0 prediction mainly used as forward prediction
  • L1 prediction list 1 prediction
  • bi-prediction using two inter predictions of L0 prediction and L1 prediction at the same time is also defined.
  • bi-directional prediction is performed, the inter-predicted signals of L0 prediction and L1 prediction are multiplied by a weighting coefficient, an offset value is added and superimposed, and a final inter prediction signal is generated.
  • weighting coefficients and offset values used for weighted prediction representative values are set for each reference picture in each list and encoded.
  • the encoding information related to inter prediction includes, for each block, a prediction mode for distinguishing between L0 prediction and L1 prediction and bi-prediction, a reference index for specifying a reference picture for each reference list for each block, and a moving direction and a moving amount of the block.
  • a prediction process is performed on a motion vector in order to reduce the amount of code of the motion vector generated in each block.
  • MPEG-4 AVC / H.264 using the fact that the motion vector to be encoded has a strong correlation with the motion vectors of neighboring neighboring blocks, a prediction motion vector is calculated by performing prediction from neighboring neighboring blocks, and the coding target motion vector is calculated. A difference motion vector that is a difference between the motion vector and the predicted motion vector is calculated, and the difference motion vector is encoded to reduce the amount of codes.
  • a median value is calculated from the motion vectors of neighboring blocks A, B, and C in the vicinity to obtain a predicted motion vector, and the difference between the motion vector and the predicted motion vector As a result, the amount of code of the motion vector is reduced (Non-Patent Document 1).
  • the shape of the encoding target block and the adjacent block are different as shown in FIG. 48B, when there are a plurality of adjacent blocks on the left side, When there is an adjacent block, the leftmost block is the prediction block, and the encoding target block is divided into 16 ⁇ 8 pixels or 8 ⁇ 16 pixels as shown in FIGS. 48 (c) and 48 (d).
  • a prediction block of a reference destination is determined, and prediction is performed from the motion vector of the determined prediction block.
  • Non-Patent Document 1 since only one prediction vector is obtained, the prediction accuracy of the prediction motion vector may be lowered depending on the image, and the encoding efficiency may not be improved.
  • the present inventors have come to recognize the necessity of further compressing the encoded information and reducing the overall code amount in the image encoding method using motion compensated prediction.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to calculate a motion vector encoding that improves the encoding efficiency by calculating a prediction motion vector candidate, thereby reducing the code amount of the difference motion vector. And providing a decoding technique. Another object of the present invention is to provide a moving image encoding and decoding technique for improving encoding efficiency by calculating encoding information candidates to reduce the amount of encoded information.
  • a moving image encoding device is a moving image encoding device that encodes the moving image using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image.
  • a first encoded prediction block adjacent to the encoding target prediction block in the same picture as the encoding target prediction block, and the encoding target prediction in a picture different from the encoding target prediction block Prediction from motion vectors of one of the second encoded prediction blocks located at the same position as or around the block, derive a plurality of motion vector predictor candidates, and derive the motion vector predictor candidates as predicted motion
  • a motion vector predictor candidate generation unit 120, 121) to be registered in the vector candidate list and a motion vector predictor selected from the motion vector predictor candidate list That comprises predicted motion vector selection portion (124), encoder for encoding the information indicating the position of the selected prediction motion vector in the motion vector predictor candidate list and (109).
  • the motion vector predictor candidate generation unit (120, 121) predicts a motion vector of a prediction block of the first encoded prediction block in order to obtain a set number of motion vector predictor candidates.
  • each prediction block in a predetermined order is assigned to each adjacent block group of the left adjacent block group and the upper adjacent block group.
  • Condition 1 A motion vector of the same reference picture exists in the same reference list as the encoding mode selected in the encoding target prediction block, Condition 2. 2. a motion vector of the same reference picture exists in a reference list different from the encoding mode selected in the encoding target prediction block; Condition 4.
  • a motion vector of a different reference picture exists in the same reference list as the encoding mode selected in the encoding target prediction block.
  • the conditions 1 and 2 are prioritized. The process is performed for each prediction block in order, and then the conditions 3 and 4 are performed for each prediction block in the priority order of the conditions 3 and 4.
  • Another aspect of the present invention is a video encoding method.
  • This method is a moving image coding method for coding the moving image using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image, and the coding target in the same picture as the encoding target prediction block
  • the first encoded prediction block adjacent to the prediction block, and the second encoded prediction at the same position as or around the encoding target prediction block in a picture different from the encoding target prediction block A prediction motion vector candidate generating step of predicting from a plurality of motion vectors of the block, deriving a plurality of prediction motion vector candidates, and registering the derived prediction motion vector candidates in a prediction motion vector candidate list;
  • a predicted motion vector selection step of selecting a predicted motion vector from the vector candidate list; and the predicted motion vector candidate list
  • a coding step of coding the information indicating the position of the selected prediction motion vector definitive is a moving image coding method for coding the moving image using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving image,
  • a motion vector of which prediction block of the first encoded prediction blocks is selected as a prediction motion vector candidate.
  • condition 1 for each prediction block in a predetermined order for each adjacent block group on the left side and the adjacent block group on the upper side .
  • a motion vector of the same reference picture exists in the same reference list as the encoding mode selected in the encoding target prediction block, Condition 2.
  • a motion vector of the same reference picture exists in a reference list different from the encoding mode selected in the encoding target prediction block; Condition 4.
  • a motion vector of a different reference picture exists in the same reference list as the encoding mode selected in the encoding target prediction block.
  • the conditions 1 and 2 are prioritized. The process is performed for each prediction block in order, and then the conditions 3 and 4 are performed for each prediction block in the priority order of the conditions 3 and 4.
  • a moving picture decoding apparatus is a moving picture decoding apparatus that decodes a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture.
  • the first decoded prediction block adjacent to the decoding target prediction block in the same picture as the decoding target prediction block and the decoding target prediction block in a picture different from the decoding target prediction block are located at the same or a peripheral position.
  • Predicted motion vector that predicts from any one of the motion vectors of a second decoded prediction block, derives a plurality of predicted motion vector candidates, and registers the derived predicted motion vector candidates in the predicted motion vector candidate list
  • the prediction motion vector candidate generation unit (220, 221) obtains a motion vector of which prediction block of the first decoded prediction block in order to obtain a set number of prediction motion vector candidates.
  • Condition 2 When determining whether to be a motion vector for deriving a vector candidate with a priority order, for each prediction block in a predetermined order for each adjacent block group on the left adjacent block group and the adjacent block group on the upper side Condition 1 Condition 2.
  • a motion vector of the same reference picture exists in the same reference list as that of the encoding mode selected in the decoding target prediction block. 2.
  • a motion vector of the same reference picture exists in a reference list different from the encoding mode selected in the decoding target prediction block;
  • Condition 4 A motion vector of a different reference picture exists in the same reference list as the encoding mode selected in the decoding target prediction block.
  • each reference condition that a motion vector of a different reference picture exists in a reference list different from the encoding mode selected in the decoding target prediction block first, the priority order of the conditions 1 and 2 for the conditions 1 and 2 Then, for each prediction block, the conditions 3 and 4 are performed for each prediction block in the priority order of the conditions 3 and 4.
  • Still another aspect of the present invention is a moving picture decoding method.
  • This method is a moving picture decoding method for decoding a coded bit sequence in which the moving picture is coded using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, and includes the same picture as the prediction target block to be decoded.
  • a first decoded prediction block that is adjacent to the decoding target prediction block, and a second decoded prediction that is in the same position as or around the decoding target prediction block in a picture different from the decoding target prediction block A prediction motion vector candidate generating step of predicting from a plurality of motion vectors of the block, deriving a plurality of prediction motion vector candidates, and registering the derived prediction motion vector candidates in a prediction motion vector candidate list; A decoding step for decoding information indicating a position of a predicted motion vector to be selected in the vector candidate list; Based on the information indicating the position of the predicted motion vector to be the selections, and a prediction motion vector selection step of selecting a prediction motion vector from the predicted motion vector candidate list.
  • the predictive motion vector candidate generation step derives a predictive motion vector candidate from which the predictive motion vector of the first decoded predictive blocks in order to obtain a set number of predictive motion vector candidates.
  • Condition 2. A motion vector of the same reference picture exists in the same reference list as that of the encoding mode selected in the decoding target prediction block. 2. a motion vector of the same reference picture exists in a reference list different from the encoding mode selected in the decoding target prediction block;
  • Condition 4 A motion vector of a different reference picture exists in the same reference list as the encoding mode selected in the decoding target prediction block.
  • each reference condition that a motion vector of a different reference picture exists in a reference list different from the encoding mode selected in the decoding target prediction block first, the priority order of the conditions 1 and 2 for the conditions 1 and 2 Then, for each prediction block, the conditions 3 and 4 are performed for each prediction block in the priority order of the conditions 3 and 4.
  • a plurality of prediction motion vectors are calculated, an optimal prediction motion vector is selected from the plurality of prediction motion vectors, and the amount of generated code of the difference motion vector is reduced, thereby improving the encoding efficiency.
  • a plurality of encoding information candidates are calculated, optimal motion information is selected from the plurality of encoding information, and the generated code amount of the encoded information to be transmitted is reduced, Encoding efficiency can be improved.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a motion vector calculation unit in FIG. 2. It is a flowchart explaining operation
  • movement of the difference motion vector calculation part of FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a motion vector calculation unit in FIG. 2. It is a flowchart explaining the prediction method of a motion vector. It is a flowchart explaining the prediction motion vector candidate calculation method. It is a flowchart explaining the prediction motion vector candidate calculation method. It is a flowchart explaining the prediction motion vector candidate calculation method. It is a flowchart explaining the prediction motion vector candidate calculation method.
  • a plurality of prediction motion vectors are calculated from the motion vectors of the block, and a difference vector between the motion vector of the block to be encoded and the selected prediction motion vector is calculated and encoded, thereby reducing the code amount.
  • the amount of code is reduced by estimating the encoding information of the encoding target block by using the encoding information of the surrounding blocks that have already been encoded.
  • a plurality of predicted motion vectors are calculated from the motion vectors of the peripheral blocks that have been decoded, and a decoding target is calculated from the difference vector decoded from the encoded stream and the selected predicted motion vector.
  • the motion vector of the block is calculated and decoded.
  • the encoding information of the decoding target block is estimated by using the encoding information of the peripheral blocks that have been decoded.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video encoding apparatus according to the embodiment.
  • the moving image encoding apparatus according to the embodiment includes an image memory 101, a motion vector detection unit 102, a difference motion vector calculation unit 103, an inter prediction information estimation unit 104, a motion compensation prediction unit 105, a prediction method determination unit 106, a residual signal.
  • Generation unit 107, orthogonal transform / quantization unit 108, first encoded bit string generation unit 109, second encoded bit string generation unit 110, multiplexing unit 111, inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 112, decoded image signal A superimposing unit 113, an encoded information storage memory 114, and a decoded image memory 115 are provided.
  • the image memory 101 temporarily stores image signals to be encoded supplied in order of shooting / display time.
  • the image memory 101 supplies the stored image signal to be encoded to the motion vector detection unit 102, the prediction method determination unit 106, and the residual signal generation unit 107 in units of predetermined pixel blocks.
  • the images stored in the order of shooting / display time are rearranged in the encoding order and output from the image memory 101 in units of pixel blocks.
  • the motion vector detection unit 102 calculates a motion vector for each prediction block size and each prediction mode by block matching or the like between the image signal supplied from the image memory 101 and the decoded image (reference picture) supplied from the decoded image memory 115. Detection is performed in units of prediction blocks, and the detected motion vectors are supplied to the motion compensation prediction unit 105, the difference motion vector calculation unit 103, and the prediction method determination unit 106.
  • the prediction block is a unit for performing motion compensation, and details thereof will be described later.
  • the difference motion vector calculation unit 103 calculates a plurality of motion vector predictor candidates using the encoded information of the already encoded image signal stored in the encoded information storage memory 114, and puts it in an MVP list to be described later. Registering, selecting an optimal motion vector predictor from a plurality of motion vector predictor candidates registered in the MVP list, calculating a motion vector difference from the motion vector detected by the motion vector detection unit 102 and the motion vector predictor, The calculated difference motion vector is supplied to the prediction method determination unit 106.
  • the weighting parameter for weighted prediction of the selected prediction block (weighting to multiply the motion compensation image signal)
  • the coefficient value and the weighting offset value to be added) are also supplied to the prediction method determination unit 106.
  • the prediction method determination unit 106 is supplied with an MVP index that identifies a prediction motion vector selected from prediction motion vector candidates registered in the MVP list. The detailed configuration and operation of the difference motion vector calculation unit 103 will be described later.
  • the inter prediction information estimation unit 104 estimates inter prediction information in merge mode.
  • the merge mode is inter prediction information such as a prediction mode of the prediction block, a reference index (information for specifying a reference image used for motion compensation prediction from a plurality of reference images registered in the reference list), a motion vector, and the like. Is a mode in which inter prediction information of an adjacent inter-predicted prediction block that has been encoded or an inter-predicted prediction block of a different image is used.
  • a plurality of merge candidates are calculated and registered in a merge candidate list described later
  • An optimal merge candidate is selected from a plurality of merge candidates registered in the merge candidate list, and inter prediction information such as a prediction mode, a reference index, and a motion vector of the selected merge candidate is supplied to the motion compensation prediction unit 105.
  • a merge index that identifies the selected merge candidate is supplied to the prediction method determination unit 106.
  • the weighting parameter for the weighted prediction of the selected merge candidate is also supplied to the motion compensation prediction unit 105.
  • a merge index that identifies the selected merge candidate is supplied to the prediction method determination unit 106.
  • coding information such as quantization parameters for quantization of the selected coded prediction block can also be used as a predicted value.
  • Information is supplied to the prediction method determination unit 106. The detailed configuration and operation of the inter prediction information estimation unit 104 will be described later.
  • the motion compensation prediction unit 105 generates a prediction image signal by motion compensation prediction from a reference picture using the motion vectors detected by the motion vector detection unit 102 and the inter prediction information estimation unit 104, and uses the prediction image signal as a prediction method determination unit. 106.
  • the unidirectional prediction is performed in the L0 prediction mainly used as the forward prediction and the L1 prediction mainly used as the backward prediction.
  • bi-prediction bi-directional prediction is performed, and a weighting factor is adaptively applied to each inter-predicted signal of L0 prediction mainly used as forward prediction and L1 prediction mainly used as backward prediction. Are multiplied, offset values are added and superimposed, and a final predicted image signal is generated.
  • weighting parameters including weighting coefficients and offset values used for weighted prediction may be switched in units of pictures, may be switched in units of slices, or may be switched in units of prediction blocks.
  • weighting parameter When the weighting parameter is switched in units of pictures or slices, a representative value is set and encoded for each reference picture in each list in units of pictures or slices.
  • weighting parameters When switching in units of prediction blocks, weighting parameters are set in units of prediction blocks and encoded.
  • the prediction method determination unit 106 evaluates the code amount of the difference motion vector, the amount of distortion between the motion compensated prediction signal and the image signal, and the like, so that an optimum prediction block size (prediction block size) is selected from a plurality of prediction methods. 4 will be described later with reference to FIG. 4), a prediction method such as prediction mode, merge mode or the like is determined, information indicating the determined prediction method, a difference motion vector corresponding to the determined prediction method, and the like Is supplied to the first encoded bit string generation unit 109. It should be noted that the weighted parameter used when performing weighted prediction and the predicted value of the encoded information of the quantization parameter used when performing quantization / inverse quantization are supplied to the first encoded bit string generation unit 109 as necessary. .
  • the prediction method determination unit 106 stores information indicating the determined prediction method and encoded information including a motion vector corresponding to the determined prediction method in the encoded information storage memory 114. Note that the weighting parameter for weighted prediction supplied from the prediction method determination unit 106 is stored in the encoded information storage memory 114 as necessary.
  • the prediction method determination unit 106 provides a motion compensated prediction image signal corresponding to the determined prediction mode to the residual signal generation unit 107 and the decoded image signal superimposition unit 113.
  • the residual signal generation unit 107 generates a residual signal by subtracting the image signal to be encoded and the prediction signal, and supplies the residual signal to the orthogonal transform / quantization unit 108.
  • the orthogonal transform / quantization unit 108 performs orthogonal transform and quantization on the residual signal in accordance with the quantization parameter to generate an orthogonal transform / quantized residual signal, and a second encoded bit string generation unit 110 and the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 112. Further, the orthogonal transform / quantization unit 108 stores the quantization parameter in the encoded information storage memory 114.
  • the first encoded bit string generation unit 109 encodes encoded information according to the prediction method determined by the prediction method determination unit 106 for each prediction block, in addition to information on a sequence, a picture, a slice, and an encoded block unit.
  • a parameter for determining whether or not inter prediction is used a parameter for determining whether or not the mode is merge mode in the case of inter prediction, a merge index in the case of merge mode, a prediction mode, MVP index, and difference motion in the case of not being in merge mode
  • Encoding information such as vector information is encoded in accordance with a prescribed syntax rule described later to generate a first encoded bit string, which is supplied to the multiplexing unit 111.
  • the merge index mergeIdx can be specified as 0, and is not encoded.
  • the MVP index mergeIdx can be specified as 0, so that it is not encoded.
  • variable length encoding is performed by assigning a code having a shorter code length to an MVP index having a higher priority in the MVP list (that is, having a lower index number).
  • a variable index is assigned by assigning a code having a shorter code length to a merge index having a higher priority in the merge list (that is, a smaller index number).
  • the weighting prediction weighting parameter supplied from the prediction method determination unit 106 when not in the merge mode is also encoded.
  • the difference between the predicted value of the quantization parameter encoding information for quantization and the value actually used is encoded.
  • the second encoded bit string generation unit 110 entropy-encodes the residual signal that has been orthogonally transformed and quantized according to a specified syntax rule to generate a second encoded bit string, and supplies the second encoded bit string to the multiplexing unit 111.
  • the multiplexing unit 111 multiplexes the first encoded bit string and the second encoded bit string in accordance with a prescribed syntax rule, and outputs a bit stream.
  • the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 112 calculates a residual signal by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the orthogonal transform / quantized residual signal supplied from the orthogonal transform / quantization unit 108 to perform decoding. This is supplied to the image signal superimposing unit 113.
  • the decoded image signal superimposing unit 113 superimposes the prediction signal according to the determination by the prediction method determining unit 106 and the residual signal that has been inversely quantized and inverse orthogonal transformed by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 112 to generate a decoded image. Generated and stored in the decoded image memory 115.
  • the decoded image may be stored in the decoded image memory 115 after filtering processing for reducing distortion such as block distortion due to encoding.
  • predicted encoded information such as a flag for identifying information of a post filter such as ALF or a deblocking filter is stored in the encoded information storage memory 114 as necessary.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a moving picture decoding apparatus according to an embodiment corresponding to the moving picture encoding apparatus of FIG.
  • the moving picture decoding apparatus includes a separation unit 201, a first encoded bit string decoding unit 202, a second encoded bit string decoding unit 203, a motion vector calculation unit 204, an inter prediction information estimation unit 205, and a motion compensation prediction unit 206.
  • the decoding process of the moving picture decoding apparatus in FIG. 2 corresponds to the decoding process provided in the moving picture encoding apparatus in FIG. 1, so the motion compensation prediction unit 206 in FIG.
  • the configurations of the inverse orthogonal transform unit 207, the decoded image signal superimposing unit 208, the encoded information storage memory 209, and the decoded image memory 210 are the same as those of the motion compensation prediction unit 105, the inverse quantization / inverse of the moving image encoding device in FIG.
  • the orthogonal transform unit 112, the decoded image signal superimposing unit 113, the encoded information storage memory 114, and the decoded image memory 115 have functions corresponding to the respective configurations.
  • the bit stream supplied to the separation unit 201 is separated according to a rule of a prescribed syntax, and the separated encoded bit string is supplied to the first encoded bit string decoding unit 202 and the second encoded bit string decoding unit 203.
  • the first encoded bit string decoding unit 202 decodes the supplied encoded bit string to obtain sequence, picture, slice, encoded block unit information, and predicted block unit encoded information. Specifically, a parameter for determining whether or not inter prediction, a parameter for determining whether or not inter prediction, a merge index in the merge mode, a prediction mode, an MVP index, a difference motion vector, etc. in the non-merge mode
  • the information is decoded according to a prescribed syntax rule to be described later, and the encoded information is supplied to the motion vector calculation unit 204 or the inter prediction information estimation unit 205 and the motion compensation prediction unit 206 and stored in the encoded information storage memory 209.
  • the merge index mergeIdx can be specified as 0. Therefore, the encoded bit string is not encoded, and mergeIdx is set to 0. To do. Therefore, in the merge mode, the first encoded bit string decoding unit 202 is supplied with the number of merge candidates registered in the merge candidate list calculated by the inter prediction information estimation unit 205. Similarly, when the mode is not the merge mode, if there is one predicted motion vector candidate registered in the MVP list, which will be described later, the MVP index mvpIdx can be specified as 0, so it is not encoded, and mvpIdx is set to 0. Therefore, when not in the merge mode, the first encoded bit string decoding unit 202 supplies the number of motion vector predictor candidates registered in the MVP list calculated by the motion vector calculation unit 204.
  • the second encoded bit string decoding unit 203 calculates a residual signal that has been orthogonally transformed / quantized by decoding the supplied encoded bit string, and dequantized / inverted the residual signal that has been orthogonally transformed / quantized. This is given to the orthogonal transform unit 207.
  • the motion vector calculation unit 204 uses the encoded information of the already decoded image signal stored in the encoded information storage memory 209 to generate a plurality of prediction motion vector candidates. Is calculated and registered in an MVP list, which will be described later, and prediction according to the encoded information decoded and supplied by the first encoded bit string decoding unit 202 from among a plurality of motion vector predictor candidates registered in the MVP list A motion vector is selected, a motion vector is calculated from the difference vector decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 and the selected predicted motion vector, and is supplied to the motion compensated prediction unit 206, and the encoded information storage memory 209 To supply. Furthermore, the number of predicted motion vector candidates registered in the MVP list calculated by the motion vector calculation unit 204 is supplied to the first encoded bit string decoding unit 202. The detailed configuration and operation of the motion vector calculation unit 204 will be described later.
  • the inter prediction information estimation unit 205 estimates the inter prediction information in the merge mode when the prediction block to be decoded is in the merge mode.
  • a plurality of merge candidates are calculated and registered in a merge candidate list, which will be described later, using the encoded information of the already decoded prediction block stored in the encoded information storage memory 114, and registered in the merge candidate list.
  • a merge candidate corresponding to the merge index decoded and supplied by the first encoded bit string decoding unit 202 is selected from a plurality of merge candidates, and the selected merge candidate prediction mode, reference index, prediction motion vector, etc. are selected.
  • the prediction information is supplied to the motion compensation prediction unit 206 and stored in the encoded information storage memory 209.
  • the number of merge candidates registered in the merge candidate list calculated by the inter prediction information estimation unit 205 is supplied to the first encoded bit string decoding unit 202.
  • the weighting parameter for the weighted prediction of the selected merge candidate is also supplied to the motion compensated prediction unit 206.
  • encoded information other than the inter prediction information of the quantization parameter of quantization can also be used as a prediction value. Coding information to be predicted can also be supplied to the prediction method determination unit 106. The detailed configuration and operation of the inter prediction information estimation unit 205 will be described later.
  • the motion compensated prediction unit 206 generates a predicted image signal by motion compensation prediction from the reference picture using the motion vector calculated by the motion vector calculation unit 204, and supplies the predicted image signal to the decoded image signal superimposing unit 208.
  • a weighted coefficient is adaptively multiplied and superimposed on the two motion compensated prediction image signals of L0 prediction and L1 prediction to generate a final prediction image signal.
  • the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 207 performs inverse orthogonal transform and inverse quantization on the orthogonal transform / quantized residual signal decoded by the first encoded bit string decoding unit 202, and performs inverse orthogonal transform / An inverse quantized residual signal is obtained.
  • the decoded image signal superimposing unit 208 superimposes the predicted image signal subjected to motion compensation prediction by the motion compensation prediction unit 206 and the residual signal subjected to inverse orthogonal transform / inverse quantization by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 207.
  • the decoded image signal is decoded and stored in the decoded image memory 210.
  • the decoded image may be stored in the decoded image memory 210 after filtering processing for reducing block distortion or the like due to encoding is performed on the decoded image.
  • the motion vector prediction method according to the embodiment is implemented in the differential motion vector calculation unit 103 of the video encoding device in FIG. 1 and the motion vector calculation unit 204 of the video decoding device in FIG.
  • the inside of the screen is equally divided into square units of any same size.
  • This unit is defined as a tree block, and is used as a basic unit of address management for specifying an encoding / decoding target block (an encoding target block in encoding and a decoding target block in decoding) in an image.
  • the tree block can be divided into four hierarchically in the tree block according to the texture in the screen, and the block can be made smaller in block size if necessary.
  • This block is defined as a coding block and is used as a basic unit of processing when performing coding and decoding.
  • the tree block is also the maximum size coding block.
  • An encoded block having a minimum size that cannot be further divided into four is referred to as a minimum encoded block.
  • each prediction block within the coding block a number starting from 0 is assigned to the prediction block existing inside the coding block. This number is defined as the predicted block index puPartIdx.
  • the number described in each prediction block of the encoded block in FIG. 4 represents the prediction block index puPartIdx of the prediction block.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a prediction block group adjacent to a prediction block to be encoded / decoded within the same picture as a prediction block to be encoded / decoded.
  • FIG. 9 illustrates an already encoded / decoded prediction block group that exists at the same position as or near the prediction block to be encoded / decoded in a picture temporally different from the prediction block to be encoded / decoded. It is a figure to do.
  • the prediction block group of the present invention will be described with reference to FIGS. 5, 6, 7, 8, and 9.
  • a first prediction block group composed of a prediction block A2 adjacent to the upper left of the prediction block to be encoded / decoded is defined as a prediction block group adjacent to the left side.
  • the prediction adjacent to the left side is used. If the block A is adjacent to the left side of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block A1 is used. If the block A is adjacent to the lower left side of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block A0 is set. If it is adjacent to the upper left of the target prediction block, the prediction block is A2.
  • the lowest is among them. Only the prediction block A10 is included in the prediction block group adjacent to the left side as the prediction block A1 adjacent to the left side. However, only the top prediction block A12 can be included in the prediction block group adjacent to the left side as the prediction block A1 adjacent to the left side, or the lowest prediction block A10 and the top prediction block A12 can be included.
  • Both may be included in the prediction block group adjacent on the left side, or all prediction blocks A10, A11, A12 adjacent on the left side may be included in the prediction block group adjacent on the left side.
  • a second prediction block group composed of a prediction block B2 (same as the prediction block A2) adjacent to the upper left of the prediction block to be coded / decoded is defined as a prediction block group adjacent to the upper side.
  • the prediction adjacent to the upper side according to the above condition. If the block B is adjacent to the upper side of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block B1 is set. If the block B is adjacent to the upper right of the prediction block to be encoded / decoded, the prediction block B0 is set. If it is adjacent to the upper left of the target prediction block, the prediction block is B2.
  • the rightmost prediction block B10 is adjacent to the upper side.
  • the prediction block B1 to be included is included in the prediction block group adjacent on the upper side.
  • only the leftmost prediction block B12 may be included in the prediction block group adjacent to the upper side as the prediction block B1 adjacent to the upper side, or the rightmost prediction block B10 and the leftmost prediction block B12 may be included. Both may be included in the prediction block group adjacent on the left side, or all prediction blocks adjacent on the upper side may be included in the prediction block group adjacent on the upper side.
  • prediction block A2 / B2 adjacent to the upper right is included in both the prediction block group adjacent to the left side and the prediction block group adjacent to the left side.
  • the prediction block group adjacent to A2 and the upper side is described, it is assumed to be the prediction block B2.
  • the prediction block adjacent to the upper left belongs to both the prediction block group adjacent to the left side and the prediction block group adjacent to the upper side, thereby increasing the chance of searching for motion vector predictor candidates.
  • the maximum processing amount does not increase, but when importance is placed on reducing the processing amount in serial processing, the prediction block adjacent to the upper left may belong to only one of the groups. .
  • a third prediction block group composed of block groups T0, T1, T2, T3, and T4 is defined as a prediction block group at different times.
  • a reference picture is designated and referred from a reference index for each reference list LX.
  • L0 and L1 are prepared, and X is 0 or 1.
  • Inter prediction that refers to a reference picture registered in the reference list L0 is referred to as L0 prediction (Pred_L0)
  • motion compensation prediction that refers to a reference picture registered in the reference list L1 is referred to as L1 prediction (Pred_L1).
  • L0 prediction is mainly used for forward prediction
  • L1 prediction is used for backward prediction.
  • (About POC) POC is a variable associated with an image to be encoded, and a value that increases by 1 in the output order is set. Depending on the POC value, it is possible to determine whether the images are the same, to determine the context in the output order, or to determine the distance between images. For example, when the POC of two images have the same value, it can be determined that they are the same image. When the two images have different POC values, it can be determined that the image with the smaller POC value is the image that is output first, and the difference between the POC values of the two images indicates the inter-frame distance.
  • a motion vector prediction method is performed in any of the encoding and decoding processes for each prediction block constituting the encoding block.
  • inter-picture coding by motion compensation inter prediction
  • an encoded motion vector used when calculating a differential motion vector to be coded from a motion vector to be coded is used.
  • the prediction motion vector is calculated, in the case of decoding, the prediction motion vector is calculated using the decoded motion vector used when calculating the motion vector to be decoded.
  • FIG. 10 shows a first syntax pattern described in the slice header in units of slices of the bitstream generated according to the present invention.
  • motion vector candidates of a prediction block at the same position or in the vicinity of a prediction block to be processed in a picture that is different in time direction in a prediction block that is not in inter prediction merge mode have priority Indicates whether or not to be registered in the MVP list to be described later, and in the prediction block in the inter prediction merge mode, the merge candidate at the same position or in the vicinity as the processing target prediction block in the picture that is different in the time direction is given priority.
  • a second flag mv_temporal_high_priority_flag indicating whether or not to be registered in the merge candidate list described later is set. This value may be fixed to true (1) or false (0) in order to simplify the determination process described later, but it is more coded by changing adaptively for each frame in order to improve coding efficiency. Reduce the amount.
  • the code amount of an MVP index or a merge index described later can be reduced by setting false (0).
  • the inter prediction reliability is higher than when the distance is large, and it is determined that the distance is suitable.
  • the code amount can be further reduced.
  • encoding efficiency can be improved by lowering the priority of the MVP candidates and merge candidates in the time direction by reducing the threshold value X.
  • the priority order can be controlled based on statistics in the course of the encoding process.
  • mv_temporal_high_priority_flag of the subsequent encoding target image is set to true (1), and when it is small, the distance between the encoding / decoding target image and the reference picture is far By setting false (0), it is possible to reduce the code amount of an MVP index or a merge index, which will be described later.
  • a reference list of L0s of pictures including a prediction block to be processed that includes a picture colPic that is different in the temporal direction used in calculating a temporal motion vector predictor candidate or a merge candidate.
  • a third flag collocated_from_l0_flag indicating which reference image registered in the L1 reference list is used is set.
  • the first indicates whether to change the registration order in the MVP list or merge candidate list described later for each prediction block.
  • Four flags mv_list_adaptive_idx_flag are set.
  • syntax elements may be installed in a picture parameter set describing syntax elements set in units of pictures.
  • the first flag mv_competition_temporal_flag, the second flag mv_temporal_high_priority_flag, the third flag collocated_from_l0_flag, the fourth flag mv_list_adaptive_idx_flag, and the fourth flag mv_list_adaptive_idx_mode are used separately. It can also be controlled independently.
  • FIG. 11 shows a syntax pattern described in units of prediction blocks.
  • PredMode of the prediction block is MODE_INTER indicating inter-picture prediction (inter prediction)
  • merge_flag [x0] [y0] indicating whether the mode is the merge mode is set.
  • x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the screen of the luminance signal
  • merge_flag [x0] [y0] is the prediction block located at (x0, y0) in the screen. It is a flag indicating whether or not merge mode.
  • merge_flag [x0] [y0] indicates merge mode.
  • NumMergeCand exceeds 1, syntax of index of merge list that is a list of predicted motion vector candidates to be referred to.
  • An element merge_idx [x0] [y0] is installed.
  • x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the screen
  • merge_idx [x0] [y0] is the merge index of the prediction block located at (x0, y0) in the screen. It is.
  • the function NumMergeCand represents the number of merge candidates and will be described later.
  • merge_idx [x0] [y0] of the index of this merge list is encoded only when the number of merge candidates NumMergeCand is greater than 1, if the total number of motion vector predictor candidates is one. This is because one of them becomes a merge candidate, and the merge candidate to be referred to is determined without transmitting merge_idx [x0] [y0].
  • merge_flag [x0] [y0] when merge_flag [x0] [y0] is 0, it indicates that it is not a merge mode.
  • a syntax element inter_pred_flag [x0] [y0] for identifying the inter prediction mode is installed.
  • a reference picture index syntax element ref_idx_lX [x0] [y0] for specifying a reference picture, a motion vector and a prediction of a prediction block obtained by motion vector detection A syntax element mvd_lX [x0] [y0] [j] of a difference motion vector from the motion vector is installed.
  • X is 0 or 1, indicating the prediction direction
  • the array index x0 is the x coordinate of the prediction block
  • y0 is the y coordinate of the prediction block
  • j is the component of the differential motion vector
  • j 0 is the x component.
  • x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the screen
  • mvp_idx_lX [x0] [y0] is a list of prediction blocks LX located at (x0, y0) in the screen. This is an MVP index.
  • the subscript LX represents a reference list, and two L0 and L1 are prepared, and 0 or 1 is entered in X.
  • the function NumMVPCand (LX) represents a function for calculating the total number of motion vector predictor candidates for the prediction block in the prediction direction LX (X is 0 or 1), and will be described later.
  • the index mvp_idx_lX [x0] [y0] of the MVP list is encoded when the total number of motion vector predictor candidates NumMVPCand (LX) is larger than 1 by the motion vector prediction method. This is because if the total number of prediction motion vector candidates is one, one of them becomes a prediction motion vector, and therefore the reference motion vector candidate to be referred to is determined without transmitting mvp_idx_lX [x0] [y0].
  • the motion vector prediction method is a case where inter-picture prediction is performed by motion compensation in units of slices, that is, when the slice type is a P slice (unidirectional prediction slice) or a B slice (bidirectional prediction slice).
  • the prediction mode of the prediction block is applied to a prediction block of inter-picture prediction (MODE_INTER).
  • FIG. 12 is a diagram showing a detailed configuration of the differential motion vector calculation unit 103 of the moving picture encoding device of FIG. A portion surrounded by a thick frame line in FIG. 12 indicates the differential motion vector calculation unit 103.
  • the part surrounded by a thick dotted line inside thereof shows an operation unit of a motion vector prediction method described later, and is similarly installed in a video decoding device corresponding to the video encoding device of the embodiment, The same determination result that does not contradict between encoding and decoding can be obtained.
  • a motion vector prediction method in encoding will be described with reference to FIG.
  • the difference motion vector calculation unit 103 includes a prediction motion vector candidate generation unit 120, a prediction motion vector registration unit 121, a prediction motion vector candidate identity determination unit 122, a prediction motion vector candidate code amount calculation unit 123, a prediction motion vector selection unit 124, and A motion vector subtraction unit 125 is included.
  • a difference motion vector of the motion vector used in the inter prediction method selected in the encoding target block is calculated. Specifically, when the encoding target block is L0 prediction, a differential motion vector of the L0 motion vector is calculated, and when the encoding target block is L1 prediction, a differential motion vector of the L1 motion vector is calculated.
  • both L0 prediction and L1 prediction are performed, and a differential motion vector of the L0 motion vector and a differential motion vector of the L1 motion vector are calculated.
  • the motion vector predictor candidate generation unit 120 For each reference list (L0, L1), the motion vector predictor candidate generation unit 120 has a prediction block group adjacent to the upper side (prediction block group adjacent to the left side of the prediction block in the same picture as the prediction block to be encoded: A0, A1, A2 in FIG. 5), a prediction block group adjacent to the left side (prediction block group adjacent to the upper side of the prediction block in the same picture as the prediction block to be encoded: B0, B1, B2 in FIG. 5) , A prediction block group at a different time (a prediction block group that has already been encoded and exists at the same position as or near the prediction block in a picture temporally different from the prediction block to be encoded: T0 in FIG.
  • One motion is predicted for each prediction block group from the three prediction block groups T1, T2, and T3).
  • mvLXA and mvLXB are called spatial motion vectors
  • mvLXCol is called a temporal motion vector.
  • These prediction motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol may be calculated by scaling according to the relationship between the POC of the encoding target image and the POC of the reference picture.
  • the motion vector predictor candidate generation unit 120 performs a later-described condition determination on the prediction blocks in each prediction block group in a predetermined order for each prediction block group.
  • a motion vector is selected and set as prediction motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol.
  • the prediction block group adjacent to the left side is adjacent to the upper side in the order from the bottom to the top (order A0 to A0, A1, A2 in FIG. 5).
  • prediction block groups at different times in the order from the right to the left of the prediction block group adjacent on the upper side order from B0 to B0, B1, B2 in FIG. 5.
  • a condition determination described later is performed for each prediction block in the order of T0 to T0, T1, T2, and T3 in FIG.
  • a motion vector is selected, and candidate motion vector predictors are mvLXA, mvLXB, and mvLXCol, respectively.
  • the lowest prediction block has the highest priority, and the priority is given from the bottom to the top.
  • the rightmost prediction block Blocks have the highest priority and are prioritized from right to left.
  • the prediction block of T0 has the highest priority, and the priority is given in the order of T0, T1, T2, and T3.
  • the priority order based on the position of this prediction block is defined as priority order A.
  • Condition determination 1 Prediction using the same reference index, that is, a reference frame, is performed in the adjacent prediction block with the same reference list as the motion vector of the difference motion vector calculation target of the prediction block of encoding / decoding target.
  • Condition determination 2 Although the reference list is different from the motion vector of the difference motion vector calculation target of the prediction block to be encoded / decoded, prediction using the same reference frame is performed in the adjacent prediction block.
  • Condition determination 3 Prediction using the same reference list as the motion vector of the difference motion vector calculation target of the prediction block of the encoding / decoding target and using a different reference frame is performed in the adjacent prediction block.
  • Condition determination 4 Prediction using a different reference frame in a reference list that is different from a motion vector that is a difference motion vector calculation target of a prediction block that is an encoding / decoding target is performed in an adjacent prediction block.
  • priority order B This priority order is designated as priority order B. If any of these conditions is met, it is determined that there is a motion vector that matches the condition in the prediction block, and the subsequent condition determination is not performed. Note that when the condition of condition determination 1 or condition determination 2 is met, the motion vector of the corresponding adjacent prediction block corresponds to the same reference frame, so that it is used as a predicted motion vector candidate as it is. If the condition of condition determination 4 is met, the motion vector of the corresponding adjacent prediction block corresponds to a different reference frame. Therefore, the motion vector is calculated by scaling based on the motion vector as a candidate for the motion vector predictor.
  • condition determination of each adjacent prediction block is processed in series instead of in parallel, in the condition determination of the second prediction block group to be performed second (if the condition determination of the left adjacent prediction block group is first, the upper adjacent In the condition determination of the prediction block group), when the motion vector predictor candidate of the prediction block group has the same value as the motion vector predictor candidate determined in the previous prediction block group, the motion vector predictor candidate is not adopted.
  • the next condition determination may be performed.
  • the following four methods can be set as a method of looping scanning of the spatial prediction block, depending on the above four condition determination methods.
  • the appropriateness of the prediction vector and the maximum processing amount differ depending on each method, and these are selected and set in consideration of them. Only method 1 will be described in detail later with reference to the flowcharts of FIGS. 17 to 21. For other methods 2 to 4, those skilled in the art will follow the procedure for carrying out method 1 for the procedure for carrying out method 2 to 4. Since this is a matter that can be designed accordingly, detailed description is omitted.
  • the loop process of the scan of the spatial prediction block in a moving image encoder is demonstrated here, it cannot be overemphasized that a similar process is also possible in a moving image decoder.
  • Method 1 Of the four condition determinations, one condition determination is performed for each prediction block. If the condition is not satisfied, the process proceeds to the condition determination for the adjacent prediction block. The process ends after four rounds of condition determination for each prediction block. Specifically, the condition determination is performed in the following priority order.
  • N is A or B
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list, same reference frame) 2.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list, same reference frame) 3.
  • Prediction block N2 condition determination 1 (same reference list, same reference frame) 4).
  • Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 5.
  • Prediction block N1 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 6).
  • Prediction block N2 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 7.
  • Prediction block N0 condition determination 3 (same reference list, different reference frames) 8).
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list, different reference frames) 9.
  • Prediction block N2 condition decision 3 (same reference list, different reference frames) 10.
  • Prediction block N0 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 11.
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 12
  • Prediction block N2 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) According to the method 1, since an unscaled predicted motion vector using the same reference frame is easily selected, there is an effect that a possibility that the code amount of the difference motion vector becomes small is increased.
  • Method 2 Prioritizing the determination of the unscaled motion vector predictor using the same prediction frame, two condition determinations are performed for each prediction block among the four condition determinations. If the condition is not satisfied, the process proceeds to the condition determination for the next prediction block.
  • Condition determination 1 and condition determination 2 are performed in the first round, and condition determination 3 and condition determination 4 are performed in the next round of prediction blocks. Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B) 1.
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list, same reference frame) 2.
  • Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 3.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list, same reference frame) 4).
  • Prediction block N1 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 5.
  • Prediction block N2 condition determination 1 (same reference list, same reference frame) 6).
  • Prediction block N2 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 7.
  • Prediction block N0 condition determination 3 (same reference list, different reference frames) 8).
  • Prediction block N0 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 9.
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list, different reference frames) 10.
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 11.
  • Prediction block N2 condition decision 3 (same reference list, different reference frames) 12 Prediction block N2 condition determination 4 (different reference list, different reference frame)
  • the method 2 similarly to the method 1, an unscaled predicted motion vector using the same reference frame is easily selected, so that there is an effect that the possibility that the code amount of the difference motion vector becomes small increases.
  • the maximum number of rounds for condition determination is two, the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block is smaller than that in Method 1 when considering implementation in hardware, and complexity is reduced.
  • Method 3 In the first round, the condition determination of condition determination 1 is performed for each prediction block, and if the condition is not satisfied, the process proceeds to the condition determination of the adjacent prediction block. In the next lap, condition determination is performed in order of condition determination 2, condition determination 3 and condition determination 4 for each prediction block, and then the process proceeds to the next. Specifically, the condition determination is performed in the following priority order.
  • N is A or B
  • Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list, same reference frame) 2.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list, same reference frame) 3.
  • Prediction block N2 condition determination 1 (same reference list, same reference frame) 4).
  • Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 5.
  • Prediction block N0 condition determination 3 (same reference list, different reference frames) 6).
  • Prediction block N0 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 7.
  • Prediction block N1 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 8).
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list, different reference frames) 9.
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 10.
  • Prediction block N2 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 11.
  • Prediction block N2 condition decision 3 (same reference list, different reference frames) 12 Prediction block N2 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) According to the method 3, since an unscaled predicted motion vector using the same reference frame in the same reference list is easily selected, there is an effect that the possibility that the code amount of the difference motion vector becomes small increases. In addition, since the maximum number of rounds for condition determination is two, the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block is smaller than that in Method 1 when considering implementation in hardware, and complexity is reduced.
  • Method 4 Priority is given to the condition determination of the same prediction block, and four condition determinations are performed within one prediction block. If all the conditions are not met, it is determined that there is no motion vector matching the condition in the prediction block. The condition of the next prediction block is determined. Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B) 1. Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list, same reference frame) 2. Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 3. Prediction block N0 condition determination 3 (same reference list, different reference frames) 4). Prediction block N0 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 5. Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list, same reference frame) 6).
  • Prediction block N1 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 7. Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list, different reference frames) 8).
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 9.
  • Prediction block N2 condition determination 1 (same reference list, same reference frame) 10.
  • Prediction block N2 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 11.
  • Prediction block N2 condition decision 3 (same reference list, different reference frames) 12
  • Prediction block N2 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) According to method 4, the number of rounds for condition determination is at most one, so that the number of memory accesses to the encoded information of the prediction block is considered as method 1, method 2, and method 3 when implementation in hardware is taken into consideration. And complexity is reduced.
  • Method 5 As in method 4, prioritizing condition determination for the same prediction block, if four condition determinations are made within one prediction block and all the conditions are not met, there is a motion vector that matches the conditions in the prediction block. It is determined that it does not, and the condition of the next prediction block is determined. However, in the condition determination in the prediction block, method 4 gives priority to the same reference frame, but method 5 gives priority to the same reference list. Specifically, the condition determination is performed in the following priority order. (However, N is A or B) 1. Condition determination 1 of the prediction block N0 (same reference list, same reference frame) 2. Prediction block N0 condition determination 3 (same reference list, different reference frames) 3. Prediction block N0 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 4).
  • Prediction block N0 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 5.
  • Condition determination 1 of the prediction block N1 (same reference list, same reference frame) 6).
  • Condition determination 3 of the prediction block N1 (same reference list, different reference frames) 7.
  • Prediction block N1 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 8).
  • Prediction block N1 condition determination 4 (different reference list, different reference frame) 9.
  • Prediction block N2 condition determination 1 (same reference list, same reference frame) 10.
  • Prediction block N2 condition decision 3 (same reference list, different reference frames) 11.
  • Prediction block N2 condition determination 2 (different reference list, same reference frame) 12
  • Prediction block N2 condition determination 4 (different reference list, different reference frame)
  • the reference block reference count can be reduced as compared with the method 4
  • the complexity can be reduced by reducing the number of times of access to the memory and the amount of processing such as condition determination. Can do.
  • the number of rounds for condition determination is at most 1. Therefore, when considering implementation in hardware, the number of times of memory access to the encoded information of the prediction block is method 1, method 2, Compared to method 3, the complexity is reduced.
  • the motion vector predictor registration unit 121 evaluates the priorities of the motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol, and stores them in the MVP list mvpListLX in the order corresponding to the priorities.
  • the procedure for storing in the MVP list mvpListLX will be described in detail later.
  • the motion vector predictor candidate determination unit 122 determines the motion vector predictor candidates having the same motion vector value from the motion vector predictor candidates stored in the MVP list mvpListLX, and determines that they have the same motion vector value.
  • the MVP list mvpListLX is updated by leaving one of the predicted motion vector candidates and deleting the others from the MVP list mvpListLX so that the predicted motion vector candidates do not overlap.
  • the motion vector predictor candidate identity determination unit 122 provides the updated MVP list mvpListLX to the motion vector predictor candidate code amount calculation unit 123 and the motion vector predictor selection unit 124.
  • the motion vector detection unit 102 in FIG. 1 detects the motion vector mv for each prediction block.
  • the motion vector mv is input to the predicted motion vector candidate code amount calculation unit 123 together with the predicted motion vector candidates of the updated MVP list mvpListLX.
  • the motion vector predictor candidate code amount calculation unit 123 calculates each motion vector difference that is a difference between the motion vector mv and each motion vector candidate mvpListLX [i] stored in the MVP list mvpListLX.
  • the code amount when the motion vector is encoded is calculated for each element of the MVP list mvpListLX and supplied to the predicted motion vector selection unit 124.
  • the predicted motion vector selection unit 124 selects, as the predicted motion vector mvp, a predicted motion vector candidate mvpListLX [i] that has the smallest code amount for each predicted motion vector candidate among the elements registered in the MVP list mvpListLX.
  • the motion vector candidate mvpListLX [ i] is selected as the optimal prediction motion vector mvp.
  • the motion vector predictor selection unit 124 also outputs the encoding information used in the prediction block in the MVP list indicated by mvp_idx to the prediction method determination unit 106 in FIG. 1 as necessary.
  • the encoding information output here includes a weighting parameter for weighted prediction, a quantization parameter for quantization, and the like.
  • the motion vector subtraction unit 125 calculates the differential motion vector mvd by reducing the production of the predicted motion vector mvp selected from the motion vector mv, and outputs the differential motion vector mvd.
  • mvd mv ⁇ mvp
  • the motion compensation prediction unit 105 refers to the decoded image stored in the decoded image memory 115, performs motion compensation according to the motion vector mv supplied from the motion vector detection unit 102, and performs motion compensation prediction. A signal is obtained and supplied to the prediction method determination unit 106.
  • the prediction method determination unit 106 determines a prediction method.
  • the code amount and the coding distortion are calculated for each prediction mode, and the prediction block size and the prediction mode for the smallest generated code amount and coding distortion are determined.
  • the difference motion vector mvd supplied from the motion vector subtraction unit 125 of the difference motion vector calculation unit 103 and the index mvp_idx representing the prediction motion vector supplied from the prediction motion vector selection unit 124 are encoded, and the code amount of the motion information Is calculated. Further, the code amount of the prediction residual signal obtained by encoding the prediction residual signal between the motion compensation prediction signal supplied from the motion compensation prediction unit 105 and the image signal to be encoded supplied from the image memory 101 is calculated. .
  • the total generated code amount obtained by adding the code amount of the motion information and the code amount of the prediction residual signal is calculated and used as the first evaluation value.
  • the encoding distortion is calculated as a ratio representing an error from the original image caused by the encoding.
  • the prediction block size and the prediction mode that generate the least generated code amount and the coding distortion are determined.
  • the motion vector prediction method described above is performed on the motion vector mv corresponding to the prediction mode of the determined prediction block size, and the index representing the prediction motion vector is represented by a second syntax pattern in units of prediction blocks. Is encoded as a flag mvp_idx_lX [i].
  • the generated code amount calculated here is preferably a simulation of the encoding process, but can be approximated or approximated easily.
  • FIG. 10 shows a first syntax pattern described in the slice header in units of slices of the bit stream generated by the moving picture encoding apparatus of the present invention and decoded by the first encoded bit string decoding unit 202. From the flags described in the slice header of the bitstream, when the slice type is P or B, not only the motion vector of the neighboring prediction block adjacent in the same picture in the prediction block that is not in the inter prediction merge mode.
  • Inter prediction is performed using not only the encoding information of neighboring prediction blocks in the same picture but also the encoding information of the prediction block at the same position or in the vicinity of the processing target prediction block in a picture that is different in the time direction.
  • First flag mv_competit indicating whether to perform When on_temporal_flag is decoded and mv_competition_temporal_flag is true (1), in a prediction block that is not in inter prediction merge mode, not only motion vectors of neighboring prediction blocks in the same picture but also different pictures in the temporal direction are processed.
  • the motion vector is predicted using the prediction block at the same position or in the vicinity of the prediction block, and in the prediction block in the inter prediction merge mode, not only the coding information of the neighboring prediction blocks adjacent in the same picture.
  • inter prediction is performed using also the encoding information of the prediction block at the same position or in the vicinity of the prediction block to be processed in pictures different in the time direction.
  • mv_competition_temporal_flag when mv_competition_temporal_flag is true (1), in a prediction block that is not in the inter prediction merge mode, motion vector candidates of a prediction block at the same position as a processing target prediction block in a picture different in time direction have priority.
  • the second flag mv_temporal_high_priority_flag indicating whether or not to be registered in a merge candidate list, which will be described later, is decoded and determined. If true (1), the prediction block to be processed is the same position as the processing target prediction block in a temporally different picture.
  • the motion vector of the prediction block and the merge candidate are registered in the MVP list and the merge candidate list with higher priority.
  • a reference list of L0s of pictures including a prediction block to be processed that includes a picture colPic that is different in the temporal direction used in calculating a temporal motion vector predictor candidate or a merge candidate.
  • the third flag collocated_from_10_flag indicating which reference image registered in the L1 reference list is used is decoded, and either L0 or L1 is used in the reference picture list of the picture including the prediction block to be processed. Determine whether to do.
  • the MVP list described later or the fourth flag mv_list_adaptive_idx_flag indicating whether or not the registration order in the merge candidate list is adaptively changed for each prediction block is decoded, and the MVP list Alternatively, it is determined whether the registration order in the merge candidate list is adaptively changed for each prediction block.
  • syntax elements may be installed in a picture parameter set describing syntax elements set in units of pictures.
  • the first flag mv_competition_temporal_flag, the second flag mv_temporal_high_priority_flag, the third flag collocated_from_l0_flag, the fourth flag mv_list_adaptive_idx_flag, and the fourth flag mv_list_adaptive_idx_mode are used separately. It can also be controlled independently.
  • FIG. 11 shows a second syntax pattern described by the prediction block unit of the bit stream generated by the moving image encoding apparatus of the present invention and decoded by the first encoded bit string decoding unit 202.
  • the syntax pattern described in a prediction block unit is shown.
  • merge_flag [x0] [y0] indicating whether the prediction mode is merge mode is decoded.
  • x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the screen
  • merge_flag [x0] [y0] is the merge mode of the prediction block located at (x0, y0) in the screen. It is a flag indicating whether or not.
  • merge_flag [x0] [y0] 1
  • the syntax element merge_idx of the index of the merge list that is a list of predicted motion vector candidates to be referred to.
  • [X0] [y0] is decoded.
  • x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the screen
  • merge_idx [x0] [y0] is the merge index of the prediction block located at (x0, y0) in the screen. It is.
  • the syntax element mvp_idx_lX [x0] [y0] of the index of the MVP list that is a list of motion vector predictor candidates to be referred to is decoded.
  • x0 and y0 are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the screen
  • mvp_idx_lX [x0] [y0] is a list of prediction blocks LX located at (x0, y0) in the screen. This is an MVP index.
  • the subscript LX represents a reference list, and two L0 and L1 are prepared, and 0 or 1 is entered in X.
  • the function NumMVPCand (LX) represents a function for calculating the total number of motion vector predictor candidates for the prediction block in the prediction direction LX (X is 0 or 1), and will be described later.
  • the index mvp_idx_lX [x0] [y0] of this MVP list is decoded when the total number of predicted motion vector candidates NumMVPCand (LX) is greater than 1 by the motion vector prediction method. This is because if the total number of prediction motion vector candidates is one, one of them becomes a prediction motion vector, and therefore the reference motion vector candidate to be referred to is determined without transmitting mvp_idx_lX [x0] [y0].
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a detailed configuration of the motion vector calculation unit 204 of the video decoding device of FIG. 2 corresponding to the video encoding device of the embodiment.
  • a portion surrounded by a thick frame line in FIG. 13 indicates the motion vector calculation unit 204.
  • the part surrounded by the thick dotted line inside shows the operation part of the motion vector prediction method described later, which is also installed in the corresponding moving picture coding apparatus in the same way and has the same consistency between coding and decoding. Judgment results are obtained.
  • a motion vector prediction method in decoding will be described with reference to FIG.
  • the motion vector calculation unit 204 includes a predicted motion vector candidate generation unit 220, a predicted motion vector registration unit 221, a predicted motion vector candidate identity determination unit 222, a predicted motion vector selection unit 223, and a motion vector addition unit 224.
  • the predicted motion vector candidate generation unit 220, the predicted motion vector registration unit 221 and the predicted motion vector candidate identity determination unit 222 in the motion vector calculation unit 204 are the predicted motion vector candidates in the differential motion vector calculation unit 103 on the encoding side.
  • the generation unit 120, the predicted motion vector registration unit 121, and the predicted motion vector candidate identity determination unit 122 are defined to perform the same operation, the same predicted motion vector candidates that are consistent in encoding and decoding are encoded. And on the decoding side.
  • the motion vector predictor candidate generation unit 220 performs the same processing as that of the motion vector predictor candidate generation unit 120 on the encoding side in FIG.
  • the motion vector predictor candidate generation unit 220 decodes and records the decoded prediction block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block and the decoding target in a different picture, which are recorded in the encoded information storage memory 209.
  • a motion vector such as a decoded prediction block existing at the same position as the block or in the vicinity thereof is read from the encoded information storage memory 209.
  • At least one or more motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol are generated from the motion vectors of other decoded blocks read from the encoded information storage memory 209 and supplied to the motion vector predictor registration unit 221. These predicted motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol may be calculated by scaling according to the reference index. Since the motion vector predictor candidate generation unit 220 performs the same processing as that of the motion vector predictor candidate generation unit 120 on the encoding side in FIG. 12, the motion vector predictor candidate generation unit 120 on the encoding side in FIG. The condition determination of the methods 1, 2, 3, 4, and 5 for calculating the motion vector predictor can be applied to the motion vector predictor candidate generation unit 220, and detailed description thereof is omitted here.
  • the motion vector predictor registration unit 221 performs the same process as the motion vector predictor registration unit 121 on the encoding side in FIG.
  • the motion vector predictor registration unit 221 evaluates the priorities of the motion vector candidates mvLXA, mvLXB, and mvLXCol, and stores them in the MVP list mvpListLX in the order according to the priorities.
  • the procedure for storing in the MVP list mvpListLX will be described in detail later.
  • the motion vector predictor candidate identity determination unit 222 performs the same processing as the motion vector predictor candidate identity determination unit 122 on the encoding side in FIG.
  • the motion vector predictor candidate identity determination unit 222 determines the motion vector candidates stored in the MVP list mvpListLX that have the same motion vector value, and the motion vector predictor determined to have the same motion vector value.
  • the MVP list mvpListLX is updated by leaving only one motion vector candidate and deleting the others from the MVP list mvpListLX so that the motion vector candidates do not overlap.
  • the updated MVP list mvpListLX is given to the motion vector predictor selection unit 223.
  • the differential motion vector mvd decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 is input to the motion vector addition unit 224.
  • the prediction motion vector index mvp_idx decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 is input to the prediction motion vector selection unit 223.
  • the predicted motion vector selection unit 223 decodes the predicted motion A vector index mvp_idx is also input.
  • the motion vector predictor selection unit 223 determines whether there is only one motion vector predictor candidate remaining in the MVP list mvpListLX at first, and in the case of one motion vector motion vector candidate remaining in the MVP list mvpListLX is predicted motion. Extract as vector mvp.
  • the index mvp_idx of the motion vector predictor decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 is read and corresponds to the read index mvp_idx
  • the predicted motion vector candidate to be extracted is extracted from the MVP list mvpListLX.
  • the extracted motion vector predictor candidate is supplied to the motion vector adding unit 224 as a motion vector predictor mvp.
  • the motion vector addition unit 224 calculates the motion vector mv by adding the difference motion vector mvd and the predicted motion vector mvp that are decoded and supplied by the first encoded bit string decoding unit 202, and obtains the motion vector mv. Output.
  • mv mvp + mvd
  • a motion vector is calculated for each prediction block.
  • a prediction image is generated by motion compensation using this motion vector, and a decoded image is generated by adding the prediction image to the residual signal decoded from the bit stream.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a difference motion vector calculation processing procedure by the moving image encoding device
  • FIG. 15 is a flowchart showing a motion vector calculation processing procedure by the moving image decoding device.
  • predicted motion vector candidates are calculated by the predicted motion vector candidate generation unit 120, the predicted motion vector registration unit 121, and the predicted motion vector candidate identity determination unit 122 in the difference motion vector calculation unit 103, and MVP The predicted motion vector candidates calculated are added to the list, and unnecessary predicted motion vector candidates are deleted, thereby constructing an MVP list (S101).
  • the motion vector predictor candidate code amount calculation unit 123 calculates each motion vector difference which is a difference between the motion vector mv and each motion vector candidate mvpListLX [i] stored in the MVP list mvpListLX.
  • the code amount when the differential motion vectors are encoded is calculated for each element of the MVP list mvpListLX, and the predicted motion vector candidate among the elements registered in the MVP list mvpListLX by the predicted motion vector selection unit 124
  • a predicted motion vector candidate mvpListLX [i] having the smallest code amount is selected as the predicted motion vector mvp, and there are a plurality of predicted motion vector candidates that have the smallest generated code amount in the MVP list mvpListLX.
  • the predicted motion vector index i in the X is represented by a small number [i] as the optimum predicted motion vector mvp.
  • the motion vector subtraction unit 125 calculates a difference motion vector mvd by calculating a difference between the motion vector mv and the predicted motion vector mvp selected, and outputs the difference motion vector mvd (S103).
  • mvd mv ⁇ mvp
  • the predicted motion vector candidate generation unit 220, the predicted motion vector registration unit 221 and the predicted motion vector candidate identity determination unit 222 in the motion vector calculation unit 204 perform prediction motion prediction.
  • An MVP list is constructed by calculating vector candidates, adding the calculated motion vector candidates to the MVP list, and deleting unnecessary motion vector predictor candidates (S201).
  • the motion vector predictor selection unit 223 determines whether or not there is only one motion vector predictor candidate remaining in the MVP list mvpListLX, and in the case of one motion vector motion vector candidate remaining in the MVP list mvpListLX. As a predicted motion vector mvp.
  • the index mvp_idx of the motion vector predictor decoded by the first encoded bit string decoding unit 202 is read and corresponds to the read index mvp_idx
  • the predicted motion vector candidate to be extracted is extracted from the MVP list mvpListLX. (S202).
  • the prediction motion vector calculation and MVP list construction method is performed for each reference list LX (X is 0 or 1) in various processes shown in FIG.
  • PredMode is MODE_INTER (inter prediction) and the flag inter_pred_flag [x0] [y0] indicating the inter prediction method is Pred_L0 (L0 prediction) or Pred_BI (bi-prediction)
  • Pred_L0 L0 prediction
  • Pred_BI bi-prediction
  • inter_pred_flag [x0] [y0] is an inter prediction method for the prediction block located at (x0, y0) in the screen. It is a flag which shows.
  • inter_pred_flag [x0] [y0] is Pred_L1 (L1 prediction) or Pred_BI (bi-prediction)
  • a motion vector predictor candidate for the reference list L1 is calculated, and an MVP list is constructed.
  • FIG. 16 shows motion vector predictor candidate generation units 120 and 220 having a function common to the motion vector calculation unit 103 of the video encoding device and the motion vector calculation unit 204 of the video decoding device, motion vector registration units 121 and 22 is a flowchart showing the flow of processing of 221 and predicted motion vector candidate identity determination units 122 and 222.
  • the processes will be described in order.
  • a candidate for a motion vector predictor from a prediction block adjacent on the left side is calculated, a flag availableFlagLXA indicating whether it can be used, a motion vector mvLXA, and a POCpocLXA of a reference picture are output (S301 in FIG. 16).
  • X is 0 when L0 and X is 1 when L1 (the same applies hereinafter).
  • prediction motion vector candidates from the prediction block adjacent on the upper side are calculated, a flag availableFlagLXB indicating whether the prediction motion vector can be used, a motion vector mvLXB, and a POCpocLXB of the reference picture are calculated (S302 in FIG. 16).
  • a temporal motion vector predictor candidate is calculated, a flag availableFlagLXCol indicating whether or not the motion vector mvLXCol can be used, and a flag mvXCrossFlag indicating whether or not a cross is output (S303 in FIG. 16).
  • mvp_idx_LX [xP, yP] mvp_idx_LX [xP, yP].
  • xP and yP are indices indicating the position of the upper left pixel of the prediction block in the screen
  • mvp_idx_lX [xP] [yP] is a position at (xP, yP) in the screen.
  • This is an MVP index of a list LX (L0 or L1) of prediction blocks to be performed.
  • the subscript LX represents a reference list, and two L0 and L1 are prepared, and 0 or 1 is entered in X.
  • the mvpIdx-th registered motion vector mvpListLX [mvpIdx] in the LX MVP list is assigned to the predicted motion vector mvpLX in the final list LX (S203 in FIG. 15).
  • the input in this processing is the coordinates (xP, yP) in the encoding / decoding target image of the upper left pixel that is the head of the prediction block to be encoded / decoding, and the width nPSW of the prediction block to be encoded / decoded.
  • the subscript LX represents a reference list, and two L0 and L1 are prepared, and 0 or 1 is entered in X.
  • the reference lists L0 and L1 are lists for managing a plurality of reference pictures in order to perform motion compensation by referring to an arbitrary picture in block units from a plurality of reference picture candidates, and a reference index refIdxLX is a reference picture. An index assigned to each reference picture for each reference list for designation.
  • the output in this process is the motion vector mvLXN of the prediction block adjacent on the left side or the upper side, and the flag availableFlagLXN indicating whether or not the encoding information of the reference list LX of the prediction block group N is valid.
  • a (left side) or B (upper side) representing an area of an adjacent prediction block group is entered in 0, 1, or N representing N.
  • a prediction block of a prediction block that is defined to compensate for motion within an encoded block in the same picture (prediction block to be processed in FIG. 12).
  • a motion vector predictor candidate is derived from the surrounding prediction blocks adjacent to.
  • FIG. 5 shows a prediction block to be processed and a prediction block adjacent thereto.
  • Predicted motion vector candidates are calculated from the blocks according to the following procedure.
  • the prediction block B0 adjacent to the upper right, the prediction block B1 adjacent to the upper, and the upper left Coding information is acquired by specifying the adjacent prediction block B2 (S1101, S1102, S1103). It can be used when the adjacent prediction block Nk is located inside the slice including the prediction block to be encoded / decoded, and cannot be used when located outside.
  • a flag availableFlagLXN indicating whether or not a prediction motion vector is selected from the prediction block group N is 0, a motion vector mvLXN representing the prediction block group N is (0, 0), and a motion representing the prediction block group N
  • a flag MvXNNonScale indicating that the vector is not scaled is set to 0 (S1104, S1105, S1106).
  • N A
  • N B
  • the processing is sequentially performed from right to left.
  • an adjacent prediction block Nk can be used (YES in S1202), and the coding mode PredMode of the prediction block Nk is not intra (MODE_INTRA) (YES in S1203), and whether predFlagLX (LX prediction) of the adjacent prediction block Nk is determined.
  • the flag shown is 1 (YES in S1204), the reference index refIdxLX [xNk] [yNk] of the adjacent prediction block Nk is compared with the index refIdxLX of the prediction block to be processed (S1205).
  • the flag availableFlagLXN is set to 1 (S1206)
  • mvLXN is set to the same value as mvLXN [xNk] [yNk] (S1207)
  • refIdxN is set to refIdxLX [xNk] [ yNk] is set to the same value (S1208)
  • ListN is set to LX (S1209)
  • a flag MvXNNonScale indicating that scaling is not performed is set to 1 (S1210).
  • the flag MvXNNonScale indicating that the scaling is not performed is 1, that is, the motion vector mvLXN calculated without scaling refers to the same reference picture as the motion vector of the prediction block to be encoded / decoded. It is a motion vector predicted from the motion vector of the predicted block being determined, and is determined to be relatively suitable as a predicted motion vector candidate of the prediction block to be encoded / decoded.
  • the flag MvXCross is 0, that is, the motion vector mvLXN calculated by scaling is predicted from the motion vector of the prediction block referring to a reference picture different from the motion vector of the prediction block to be encoded / decoded.
  • N A
  • N B
  • the processing is sequentially performed from right to left.
  • the flag availableFlagLXN is set to 1 (S1306)
  • mvLXN is set to the same value as mvLXN [xNk] [yNk] (S1307)
  • refIdxN is refIdxLY [xNk ] Is set to the same value as [yNk] (S1308)
  • ListN is set to LY (S1309)
  • the flag MvXNNonScale indicating that scaling is not performed is set to 1 (S1310).
  • N A
  • N B
  • the processing is sequentially performed from right to left.
  • the flag shown is 1 (YES in S1404), the flag availableFlagLXN is set to 1 (S1405), mvLXN is set to the same value as mvLXN [xNk] [yNk] (S1406), and refIdxN is refIdxLX [xNk]. The same value as [yNk] is set (S1407), and ListN is set to LX (S1408).
  • N A
  • N B
  • the processing is sequentially performed from right to left.
  • FIG. 22 is a flowchart showing the motion vector scaling processing procedure in step S1115 of FIG.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating the scaling of the motion vector in the time direction as a specific example. If the POC RefPicOrderCnt (currPic, refIdxN, ListN) of the reference picture RefPicListN [refIdxLN] of the reference list ListN of the prediction block to be referenced is the POC RefPicOrX of the LX reference picture RefPicListX [refIdXLX] If YES in S1601, mvLXN is left as it is (S1602). If not (NO in S1601), scaling processing is performed according to the following equation.
  • td is the difference between the POC PicOrderCnt (currPic) of the current encoding / decoding target image and the POC RefPicOrderCnt (currPic, refIdxN, ListN) of the reference picture RefPicListN [refIdxN] referenced by the reference list ListN of the adjacent prediction block. .
  • td PicOrderCnt (currPic) ⁇ RefPicOrderCnt (currPic, refIdxN, ListN)
  • tb is the difference between the POC PicOrderCnt (currPic) of the current encoding / decoding target image and the POC of the reference picture referenced by the reference list LX of the current encoding / decoding target image.
  • tb PicOrderCnt (currPic) ⁇ RefPicOrderCnt (currPic, refIdxLX, LX)
  • the input in this processing is the coordinates (xP, yP) in the encoding / decoding target image of the upper left pixel that is the head of the prediction block to be encoded / decoding, and the width nPSW of the prediction block to be encoded / decoded.
  • the subscript LX represents a reference list, and two L0 and L1 are prepared, and 0 or 1 is entered in X.
  • the reference lists L0 and L1 are lists for managing a plurality of reference pictures in order to perform motion compensation by referring to an arbitrary picture in block units from a plurality of reference picture candidates, and a reference index refIdxLX is a reference picture. An index assigned to each reference picture for each reference list for designation.
  • the output in this process is a motion vector mvLXCol of a prediction block of another picture at the same position as the prediction block of the prediction block, and a flag availableFlagLXCol indicating whether or not the encoding information of the reference list LX of the prediction block group Col is valid.
  • the letter X contains 0 or 1 representing the reference list.
  • FIG. 24 is a flowchart for explaining the processing procedure of step S303 in FIG. First, a reference picture colPic is calculated from slice_type and collocated_from_10_flag (S2101 in FIG. 24).
  • FIG. 25 is a flowchart for explaining the calculation processing procedure of the reference picture colPic in step S2101 of FIG.
  • slice_type is B and the third flag collocated_form_10_flag in FIG. 10 is 0
  • RefPicList1 [0] that is, the picture with the reference index 0 in the reference picture list 1 becomes colPic.
  • S2203 in FIG. 25
  • RefPicList0 [0] that is, the picture with the reference index 0 in the reference picture list 0 becomes colPic (S2205 in FIG. 25).
  • the prediction block colPu is calculated, and the encoded information is acquired (S2102 of FIG. 24).
  • FIG. 26 is a flowchart for explaining the calculation processing procedure of the prediction block colPu in step S2102 of FIG.
  • a prediction block located in the lower right (outside) of the same position as the processing target prediction block in colPic is set to colPu (S2301 in FIG. 26). This prediction block corresponds to the prediction block T0 in FIG.
  • the encoding information of the prediction block colPu is acquired. If PredMode of the prediction block colPu is MODE_INTRA or cannot be used (S2303 and S2304 in FIG. 26), the prediction block located in the upper left (inside) of the same position as the processing target prediction block in colPic is set to colPu (FIG. 26). S2305). This prediction block corresponds to the prediction block T1 in FIG. Although not shown, if PredMode of prediction block colPu is MODE_INTRA or cannot be used, a prediction block whose PredMode that can be used in the order of prediction blocks T2 and T3 in FIG. 9 is not MODE_INTRA is searched.
  • FIG. 27 is a flowchart for explaining the inter prediction information calculation process in step S2103 of FIG.
  • PredMode of the prediction block colPu is MODE_INTRA or cannot be used (NO in S2401 in FIG. 27, NO in S2402), availableFlagLXCol is set to 0, mvLXCol is set to (0, 0) (S2403, S2404 in FIG. 27), and the process is terminated. .
  • mvCol and refIdxCol are calculated in the following procedure.
  • FIG. 29 is a flowchart for explaining whether or not the motion vector mvCol of colPu points to a reference image across a picture including a prediction block to be encoded / decoded.
  • the POC PicOrderCnt (colPic) of the reference picture colPic is smaller than the POC PicOrderCnt (currPic) of the picture to be encoded / decoded, and the POC RefPicOrderCnt (colPic, RefIdxColLX, LX decoding) of the reference picture indicated by mvCol If it is larger than PicOrderCnt (currPic) (YES in S2601 in FIG.
  • the motion vector mvCol is to be coded / decoded. It is determined that the reference image is pointed across the picture including the predicted block, and MvXCross is set to 1 (S2602 in FIG. 27). Otherwise (NO in S2601 of FIG.
  • the POC PicOrderCnt (colPic) of the reference picture colPic is larger than the POC PicOrderCnt (currPic) of the picture to be encoded / decoded
  • the POC RefPicOrderCnt of the reference picture pointed to by the mvCol (colPicColdPolCold , LX) is smaller than the POC PicOrderCnt (currPic) of the picture to be encoded / decoded (YES in S2603 in FIG. 27)
  • the reference picture colPic is in the future and the reference picture is in the past across the picture to be encoded / decoded.
  • MvXCross is set. 1 (S2602 in FIG. 27).
  • MvXCross is set. It is set to 0 (S2604 in FIG. 27).
  • MvCross is set to the value of Mv1Cross (S2409 in FIG. 27).
  • the motion vector mvCol when the flag MvXCross is 1, that is, when the motion vector mvCol of colPu of the base picture colPic points to the reference image across the picture including the prediction block to be encoded / decoded, the motion vector mvCol is Therefore, it is determined that the prediction motion vector candidate of the prediction block to be encoded / decoded is relatively suitable.
  • the flag MvXCross when the flag MvXCross is 0, that is, when the motion vector mvCol of colPu of the reference picture colPic does not point to the reference image across the picture including the prediction block to be encoded / decoded, the motion vector mvCol is encoded / decoded.
  • the flag MvXCross is used as one of the guidelines for determining whether or not it is suitable as a candidate for the motion vector predictor.
  • the L1 prediction flag PredFlagL1 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPu is not 0 (YES in S2410 in FIG. 27)
  • the prediction mode of the prediction block colPu is Pred_BI, one of the two motion vectors is selected ( S2415 in FIG. 27).
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating an inter prediction information acquisition processing method for a prediction block when the prediction mode of the prediction block colPu is Pred_BI.
  • the motion vector mvCol and the reference index refIdxCol are set to the L0 motion vector MvL0 [xPCol] [yPCol] and the L0 reference index RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] of the prediction block colPu (S2411, S2412 in FIG. 27).
  • the reference index RefIdxL0 [xPCol] [yPCol] of L0 is set in RefIdxColLX (S2502 in FIG. 28), and it is confirmed whether or not the motion vector of L0 crosses the picture including the prediction block to be encoded / decoded. Is set (S2503 in FIG. 28). Further, the reference index RefIdxL1 [xPCol] [yPCol] of L1 is set in RefIdxColLX (S2502 in FIG. 28), and it is confirmed whether or not the L1 motion vector crosses the picture including the prediction block to be encoded / decoded. Is set (S2503 in FIG. 28).
  • the L1 inter prediction information And the motion vector mvCol, the reference index refIdxCol, the list ListCol, and MvCross are set to MvL1 [xPCol] [yPCol], RefIdxColL1 and L1, and Mv0Cross, respectively.
  • the L0 inter prediction information is selected, and the motion vector mvCol, the reference index refIdxCol, the list ListCol, and MvCross are MvL0 [xPCol] [yPCol], RefIdxColL0. And L0 and Mv0Cross, respectively.
  • availableFlagLXCol is set to 1 (S2416 in FIG. 27).
  • FIG. 30 is a flowchart showing a process for adding a motion vector predictor candidate to the MVP list.
  • priorities are assigned and the motion vector candidates are registered in the MVP list mvpListLX in descending order of priority, thereby reducing the code amount of the MVP index mvp_idx_lX [x0] [y0].
  • the code amount is reduced by arranging the element having a higher priority in front of the MVP list.
  • the code amount representing the index 0 is 1 bit by setting the index 0 of the MVP list to “0”, the index 1 to “10”, and the index 2 to “11”.
  • the code amount is reduced.
  • the MVP list mvpListLX has a list structure, and is provided with an index indicating the location inside the MVP list and a storage area for storing predicted motion vector candidates corresponding to the index as elements.
  • the index number starts from 0, and motion vector candidates are stored in the storage area of the MVP list mvpListLX.
  • a motion vector predictor candidate of index i registered in the MVP list mvpListLX is represented by mvpListLX [i], and is distinguished from the MVP list mvpListLX by array notation.
  • mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 0 (YES in S3101, NO in S3102)
  • a candidate motion vector candidate mvLXA from the left or upper adjacent block mvLXA, mvLXA Predicted motion vector candidates mvLXCol from the prediction block at the same position of the picture at a different time or in the vicinity thereof are prioritized, and the predicted motion vector candidates are registered in the MVP list by the processing procedure of the flowchart shown in FIG. S3104).
  • mv_temporal_high_priority_flag 0
  • mv_list_adaptive_idx_flag 0
  • Prediction motion vector candidates mvLXA and mvLXB from the prediction block to be performed are prioritized, and prediction motion vector candidates are registered in the MVP list by the processing procedure of the flowchart shown in FIG. 32 (S3105).
  • mv_temporal_high_priority_flag 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (YES in S3101, YES in S3102)
  • the motion vector candidate determined to have high reliability is given priority
  • the prediction block adjacent to the left or above is given priority.
  • Predicted motion vector candidates mvLXCol from the predicted block at the same position or in the vicinity of a picture at a different time than the predicted motion vector candidates mvLXA and mvLXB are prioritized, and in the processing procedure of the flowchart shown in FIG. Candidates are registered in the MVP list (S3106).
  • the value of the second flag mv_temporal_high_priority_flag is adaptively changed and encoded for each frame or slice in order to improve encoding efficiency.
  • mv_temporal_high_priority_flag is set to true (1), and when the distance between the encoding / decoding target picture and the reference picture is far, false ( By setting 0), the code amount of the MVP index can be reduced. If this distance is relatively small, it is determined that MVP candidates from different times are relatively suitable as candidates.
  • mv_temporal_high_priority_flag is set to true (1) and encoding is performed.
  • the code amount of the MVP index is reduced by setting it to false (0).
  • FIG. 31 shows a case where a flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 0 (YES in S3101, NO in S3102), and processing for registering a predicted motion vector in the MVP list mvpListLX It is a flowchart to show.
  • FIG. 32 shows a case where a flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 0 (NO in S3101, NO in S3103), and processing for registering a predicted motion vector in the MVP list mvpListLX It is a flowchart to show.
  • FIG. 33 shows a case where a flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (YES in S3101, YES in S3102), and the process of registering a predicted motion vector in the MVP list mvpListLX It is a flowchart to show.
  • FIG. 34 shows a case where a flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 0 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (NO in S3101, YES in S3103), and processing for registering a predicted motion vector in the MVP list mvpListLX It is a flowchart to show.
  • the flag MvCross is 1, that is, colPu pointing to the reference image across the picture including the prediction block to be encoded / decoded.
  • the predicted motion vector candidate calculated from the motion vector mvCol is calculated from the motion vector mvCol of colPu indicating the reference image without crossing the picture including the prediction block to be encoded / decoded, that is, the flag MvCross is 0. It is determined that the motion vector to be encoded / decoded is often closer to the motion vector to be encoded / decoded than the predicted motion vector candidate, and the value of the difference motion vector is often smaller. And register it in front of the MVP list To reduce the amount of code. That is, the code amount is reduced by changing the priority order according to the value of the encoding information of the prediction block Col of the image at different time and changing the order of registration in the merge candidate list.
  • a predicted motion vector candidate predicted from a motion vector with MvXNNonScale is 1 is encoded / predicted from a predicted motion vector candidate predicted from a motion vector with MvXNNonScale is 0. It is relatively suitable as a candidate for a motion vector predictor of a prediction block to be decoded, often has a value close to the motion vector to be encoded / decoded, and a difference motion vector value is often small. The amount of code is reduced by registering in the MVP list.
  • prediction motion vector candidates can be registered by the processing procedures of FIG. 35 and FIG.
  • FIG. 35 shows a case where the flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (YES in S3101, YES in S3102), and the motion of the second MVP list registered in the candidate mvpListLX It is a flowchart which shows a process sequence.
  • FIG. 36 shows a case where the flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 0 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (NO in S3101, YES in S3103), and prediction motion of the second MVP list mvpListLX registered in the candidate motion vector mvpListLX It is a flowchart which shows a process sequence.
  • the prediction motion vector candidates predicted from the motion vector of the lower right prediction block are different in the prediction block groups at different times.
  • the motion vector is often closer to the encoding target motion vector than the predicted motion vector candidate predicted from the motion vector of the central prediction block, and the difference motion vector value is often smaller.
  • the amount of code is reduced by preferentially registering it in the MVP list.
  • the predicted motion vector candidate predicted from the motion vector of the lower left or left predicted block is encoded more than the predicted motion vector candidate predicted from the motion vector of the upper left predicted block.
  • the value is often close to the motion vector and the value of the difference motion vector is often small, and the code amount is reduced by preferentially registering it in the MVP list.
  • the motion vector candidate predicted from the motion vector of the upper right or upper prediction block is encoded more than the motion vector candidate predicted from the motion vector of the upper left prediction block. It is determined that the value is often close to the motion vector and the value of the difference motion vector is often small, and the code amount is reduced by preferentially registering it in the MVP list.
  • the motion vector predictor candidates at indexes 1 and 4 are deleted and the indexes 0, 2 and 3 remain, the motion vector predictor candidates at index 2 are moved to the storage area for index 1 while index 0 remains unchanged. Then, the motion vector candidate of index 3 is moved to the storage area of index 2 and the contents of the MVP list mvpListLX are updated.
  • steps S301, S302, and S303 the processing order can be changed, and the processing can be performed in parallel.
  • the merge mode will be described. So far, the motion vector calculation unit 103 of the video encoding device and the motion vector calculation method 204 and the motion vector calculation method of the motion vector calculation unit 204 of the video decoding device have been described. The same processing is performed in the merge mode of the inter prediction information estimation unit 104 of the encoding device and the inter prediction information estimation unit 205 of the video decoding device.
  • the merge mode does not encode / decode inter prediction information such as a prediction mode, a reference list index, and a motion vector of the prediction block, but encodes adjacent inter-predicted prediction blocks, Or it is the mode which uses the inter prediction information of the prediction block by which the inter prediction of the different image was carried out.
  • FIG. 37 is a diagram for explaining the positions of adjacent prediction blocks in the merge mode.
  • the merge mode is the same at different times described with reference to FIG.
  • Five prediction blocks of the prediction block Col (any one of T0 to T3) at or near the position are candidates.
  • the inter prediction information estimation unit 104 of the moving image encoding device and the inter prediction information estimation unit 205 of the moving image decoding device register these five candidates in the merge candidate list in a common order on the encoding side and the decoding side.
  • the inter prediction information estimation unit 104 of the moving image encoding device determines a merge index for specifying an element of the merge candidate list, encodes it via the first encoded bit string generation unit, and
  • the inter prediction information estimation unit 205 is supplied with the merge index decoded by the first encoded bit string decoding unit 202, selects a prediction block corresponding to the merge index from the merge candidate list, and selects the selected prediction block Motion compensation prediction is performed using inter prediction information such as a prediction mode, a reference index, and a motion vector.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information estimation unit 104 of the video encoding device in FIG.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating a detailed configuration of the inter prediction information estimation unit 205 of the video decoding device in FIG.
  • 38 and 39 indicate the inter prediction information estimation unit 104 and the inter prediction information estimation unit 205, respectively.
  • the part enclosed by the thick dotted line inside shows the operation
  • the inter prediction information estimation unit 104 includes a merge candidate generation unit 130, a merge candidate registration unit 131, a merge candidate identity determination unit 132, and an encoding information selection unit 133.
  • the inter prediction information estimation unit 205 includes a merge candidate generation unit 230, a merge candidate registration unit 231, a merge candidate identity determination unit 232, and an encoding information selection unit 233.
  • FIG. 40 is a flowchart showing the flow of merge candidate derivation and merge candidate list construction processing having functions common to the inter prediction information estimation unit 104 of the video encoding device and the inter prediction information estimation unit 205 of the video decoding device. It is. Hereinafter, the processes will be described in order.
  • the neighboring prediction blocks A, B, C, A prediction block that is a merge candidate from D is calculated for each list, and a flag availableFlagN indicating whether the block is usable, a motion vector mvLXN, a reference index refIdxLXN, and an LN prediction flag predFlagLXN indicating whether LN prediction is performed are output.
  • N A, B, C, D
  • X is 0 when L0 and X is 1 when L1 (the same applies hereinafter).
  • a common calculation processing procedure for calculating a flag availableFlagLXN, a motion vector mvLXN, a reference index refIdxLXN, an LN prediction flag predFlagLXN (N is A, B, C, D, and so on) indicating whether it can be used or not is shown in the flowchart of FIG. This will be described in detail later.
  • merge candidates at different times are calculated.
  • two pieces of coding information of L0 and L1 are calculated in order to perform bi-prediction.
  • reference indexes refIdxLXCol of merge candidates at different times are set. Determine and output (S402 in FIG. 40).
  • the encoding information of the encoded surrounding prediction blocks is examined, and the most frequently generated reference index value is set as the value of the reference index refIdxLXCol.
  • the smaller reference index value is set as the value of the reference index refIdxLXCol, and when there is no reference index (the surrounding prediction block cannot be used or intra prediction is performed) Mode), the value of the reference index refIdxLXCol is set to 0.
  • the merge candidate registration unit 131 of the inter prediction information estimation unit 104 of the video encoding device and the merge candidate registration unit 231 of the inter prediction information estimation unit 205 of the video decoding device create a merge candidate list mergeCandList for prediction.
  • Vector candidates mvLXN (N is A, B, C, D, or Col, and so on) are added (S404 in FIG. 40).
  • the merge candidate list mergeCandList When the motion vectors of the same reference index of merge candidates have the same value, the motion vectors are removed except for the merge candidates in the smallest order (S405 in FIG. 40).
  • a prediction block adjacent to a prediction block to be encoded / decoded is specified, and when each prediction block N can be used, encoding information is acquired (S4102).
  • the flag availableFlagN is set to 0 (S4105), and the mvLXN is It is set to (0, 0) (S4106).
  • the flag availableFlagN is set to 1 (S4107).
  • N inter prediction information is acquired. That is, the flag predFlagLX [xN, yN] indicating whether to perform prediction from the motion vector mvLXN, the reference index refIdxLX [xN, yN], and LX of the prediction block N is assigned to mvLXN, refIdxLXN, and predFlagLXN, respectively (S4108, S4109). , S4110).
  • X is 0 and 1
  • inter prediction information of L0 and L1 is acquired.
  • the weighting coefficient is also acquired.
  • interlace coding is performed and the frame mode and the field mode are switched in units of prediction blocks, the frame / field switching mode is also acquired.
  • FIG. 42 is a flowchart of a process procedure for adding prediction block candidates that are merge candidates to the merge candidate list.
  • priorities are assigned and the motion vector candidates are registered in the merge candidate list mergeCandList in descending order of priority, thereby reducing the code amount of the merge index merge_idx [x0] [y0].
  • the amount of codes is reduced by placing elements with higher priorities in front of the merge candidate list.
  • index 0 of the merge candidate list is “0”
  • index 1 is “10”
  • index 2 is “110”
  • index 3 is “1110”
  • index 4 is “11110”
  • the code amount representing the index 0 becomes 1 bit, and the code amount is reduced by registering an element considered to have a high occurrence frequency in the index 0.
  • the merge candidate list mergeCandList has a list structure, and is provided with a merge index indicating the location in the merge candidate list and a storage area for storing predicted motion vector candidates corresponding to the index as elements.
  • the merge index number starts from 0, and motion vector candidates are stored in the storage area of the merge candidate list mergeCandList.
  • a prediction block that is a merge candidate of the merge index i registered in the merge candidate list mergeCandList is represented by mergeCandList [i], and is distinguished from the merge candidate list mergeCandList by array notation.
  • the prediction block Col that is a candidate for merging from the same position of a picture at a different time or a prediction block in the vicinity thereof is located at the upper right or lower left. Adjacent prediction blocks C and D are prioritized, and prediction blocks to be merge candidates are registered in the merge candidate list in the processing procedure of the flowchart shown in FIG. 44 (S4205).
  • mmv_list_adaptive_idx_flag 1 (YES in S4202 and YES in S4203)
  • a prediction block that is a merge candidate determined to have high reliability is given priority, and a prediction that becomes a merge candidate is performed in the processing procedure of the flowchart illustrated in FIG.
  • the block is registered in the merge candidate list (S4206).
  • the value of the second flag mv_temporal_high_priority_flag is adaptively changed and encoded for each frame or slice in order to improve encoding efficiency.
  • mv_temporal_high_priority_flag is set to true (1), and when the distance between the encoding / decoding target picture and the reference picture is far, false ( By setting 0), the code amount of the merge index can be reduced. If this distance is relatively small, it is determined that merge candidates from different times are relatively suitable as candidates.
  • mv_temporal_high_priority_flag is set to true (1) and encoding is performed.
  • the code amount of the merge index is reduced by setting false (0).
  • FIG. 43 shows the merge candidate list mergeCandList in the merge candidate list mergeCandList when the flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 0 (YES in S4201, NO in S4202). It is a flowchart which shows a process sequence.
  • FIG. 44 shows the merge candidate list mergeCandList in the merge candidate list mergeCandList when the flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence or picture is 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 0 (NO in S4201, NO in S4203). It is a flowchart which shows a process sequence.
  • FIG. 45 shows the merge candidate list mergeCandList in the merge candidate list mergeCandList when the flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 0 or 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (YES in S4201, YES in S4202). It is a flowchart which shows the registration processing procedure.
  • the flag MvCross is 1, that is, the motion vector mvCol of colPu pointing to the reference image across the picture including the prediction block to be encoded / decoded.
  • the merge candidate using the motion vector calculated from the motion vector calculated from the motion vector mvCol of colPu indicating that the flag MvCross is 0, that is, pointing to the reference image without traversing the picture including the prediction block to be encoded / decoded.
  • MvCross is 1, the temporal prediction block Col is increased in priority and registered in the front of the merge candidate list.
  • Prediction block C By registering to the rear of the merging candidate list by lowering the l priority to reduce the code amount. That is, the code amount is reduced by changing the priority order according to the value of the encoding information of the prediction block Col of the image at different time and changing the order of registration in the merge candidate list.
  • the prediction block A adjacent to the left and the prediction block B adjacent to the upper side often move together with the prediction block to be encoded / decoded, so that inter prediction information can be acquired. Is registered ahead of the merge candidate list in preference to the other prediction blocks C, D, and Col.
  • merge candidates can be registered by the processing procedure of FIG. 45.
  • FIG. 46 shows a merge candidate list mergeCandList in the merge candidate list mergeCandList when the flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence or picture is 0 or 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (YES in S4202 and YES in S4203). It is a flowchart which shows the registration processing procedure.
  • a bi-predictive prediction block A is registered as a merge candidate at the head of the merge candidate list mergeCandList (S4603).
  • availableFlagB is 1 and predFlagL0B and predFlagL1B are both 1 (YES in S4604, YES in S4605)
  • a bi-predictive prediction block B is registered as a merge candidate at the end of the merge candidate list mergeCandList (S4606).
  • the prediction flags predFlagL0N and predFlagL1N of the prediction blocks N are included in the merge candidate list mergeCandList.
  • the merge candidates can be registered with priorities according to the distance between the encoding / decoding target image and the merge candidate reference image according to the processing procedure of FIG.
  • FIG. 47 shows a merge candidate list mergeCandList in the merge candidate list mergeCandList when the flag mv_temporal_high_priority_flag encoded for each slice, sequence, or picture is 0 or 1 and mv_list_adaptive_idx_flag is 1 (YES in S4202 and YES in S4203). It is a flowchart which shows the registration processing procedure.
  • the absolute value of the difference between the POC of the encoding / decoding target image and the POC of the reference picture used in the inter prediction of the prediction block A is calculated and set as the inter-prediction image distance distA (S4701).
  • the absolute value of the difference between the POC of the encoding / decoding target image and the POC of the reference picture used in the inter prediction of the prediction blocks B, C, D, and Col is calculated, and the inter-prediction image distances distB and distC are calculated.
  • DistD, distCol (S4701 to S4705).
  • the inter-prediction image distance for L0 and the inter-prediction image distance for L1 are calculated, and the smaller one is selected.
  • the inter-predicted image distance distN (N A, B, C, D or Col).
  • merge candidates A and B are sequentially added to the merge candidate list mergeCandList from the prediction blocks having the small inter-prediction image distances distA and distB of the calculated prediction blocks A and B (S4706 to S4708).
  • the inter-prediction image distance distA value of the prediction block A is compared with the inter-prediction image distance distB value of the prediction block B (S4706). If distA is less than or equal to distB, the merge candidate list mergeCandList includes the prediction blocks A and B. They are added in order (S4707). That is, after adding the prediction block A, the prediction block B is added behind it. If the value of distB is smaller than the value of distA, it is added to the merge candidate list mergeCandList in the order of the prediction blocks B and A (S4708).
  • the merge candidates C, D, and Col are sequentially added to the merge candidate list mergeCandList from the prediction blocks having the small inter-prediction image distances distC, distD, and Col values of the calculated prediction blocks C, D, and Col (S4709 to S4720). ).
  • a merge candidate having a small distance between a picture including a prediction block to be encoded / decoded and a reference picture of a merge candidate is encoded / decoded.
  • the merge candidate is determined to be more suitable as a merge candidate than the merge candidate having a large distance between the picture including the prediction block and the merge candidate reference picture, and the priority of the merge candidate having a small distance is set higher than the priority of the merge candidate having a large distance.
  • the merge mode it is also possible to confirm the encoding information of the prediction block that is a merge candidate, and to prioritize in descending order.
  • the size of a prediction block that is a merge candidate can be confirmed, and priorities can be assigned in order from the largest.
  • the encoding information selection unit 133 of the inter prediction information estimation unit 104 of the moving image encoding apparatus selects an optimal candidate from the merge candidates registered in the merge candidate list, and merge index is selected. And encoding information corresponding to the merge index is output.
  • the same method as the prediction method determination unit 106 can be used.
  • a code amount and coding distortion are calculated for each merge candidate, and coding information that produces the least generated code amount and coding distortion is determined.
  • the merge index merge_idx is encoded for each merge candidate, and the code amount of the encoded information is calculated.
  • a motion compensated prediction signal that has been motion compensated according to the coding information of each merge candidate in the same manner as the motion compensation prediction unit 105, and an encoding target image signal supplied from the image memory 101
  • the code amount of the prediction residual signal obtained by encoding the prediction residual signal is calculated.
  • a total generated code amount obtained by adding the code amount of the encoded information (merge index) and the code amount of the prediction residual signal is calculated and used as the first evaluation value.
  • the encoding distortion is calculated as a ratio representing an error from the original image caused by the encoding.
  • the encoding information that produces the least generated code amount and the encoding distortion is determined.
  • the merge index corresponding to the determined encoding information is encoded as the flag merge_idx represented by the second syntax pattern in units of prediction blocks.
  • the generated code amount calculated here is preferably a simulation of the encoding process, but can be approximated or approximated easily.
  • the encoding information selection unit 233 of the inter prediction information estimation unit 205 of the moving image encoding device selects a code corresponding to the supplied merge index from the merge candidates registered in the merge candidate list. Encoding information is selected and supplied to the motion compensation prediction unit 206 and stored in the encoding information storage memory 209.
  • the motion vector coding efficiency in moving picture coding in which a picture is divided into rectangular blocks, and motion estimation and compensation are performed in units of blocks between pictures.
  • the plurality of obtained motion vector predictors are registered with a priority order in the motion vector predictor list.
  • the registration order may be changed according to the priority order.
  • the list may be rearranged according to the priority order, and is included in the present invention.
  • the motion vector predictors calculated from the third prediction block group C at different times are temporarily registered in 2 and then rearranged according to the priority order as necessary.
  • the picture is divided into rectangular blocks, and the coding efficiency of coding information in moving picture coding in which motion estimation and compensation are performed in units of blocks between pictures is improved. Therefore, the code amount can be reduced by using the encoding information of the already encoded block.
  • the prediction blocks to be obtained as a plurality of merge candidates are registered with priorities added to the merge candidate list, but as described in the present embodiment, the registration order is changed according to the priorities.
  • the list may be rearranged according to the priority order, and is included in the invention.
  • the merge candidate list is index 0 with merge candidate A, index 1 with merge candidate B, index 2 with merge candidate Col, index 3 with merge candidate C, index 4
  • the merge candidates D are once registered at the positions, and then rearranged according to the priority order as necessary.
  • the merge candidate information registered in the merge candidate list may specifically be all the encoding information itself of the merge candidate, or may be a memory pointer or address information to which the merge candidate encoding information can be referred. There may be.
  • a moving image encoding device that encodes the moving image using motion compensation in blocks obtained by dividing each picture of the moving image, A coded block adjacent to the coding target block in the same picture as the coding target block, and a coded block at the same or a peripheral position as the coding target block in a picture different from the coding target block
  • a prediction motion vector candidate generation unit that generates a plurality of prediction motion vector candidates by predicting from any of the blocks,
  • the motion vector predictor candidate generating unit when registering each motion vector predictor candidate in the motion vector predictor candidate list, changes the priority in units of pictures or slices and registers it in the motion vector predictor candidate list.
  • a video encoding device when registering each motion vector predictor candidate in the motion vector predictor candidate list, changes the priority in units of pictures or slices and registers it in the motion vector predictor candidate list.
  • a moving image encoding device that encodes the moving image using motion compensation in blocks obtained by dividing each picture of the moving image, A coded block adjacent to the coding target block in the same picture as the coding target block, and a coded block at the same or a peripheral position as the coding target block in a picture different from the coding target block
  • a prediction motion vector candidate generation unit that generates a plurality of prediction motion vector candidates by predicting from any of the blocks,
  • the predicted motion vector candidate generation unit is characterized in that when registering each predicted motion vector candidate in the predicted motion vector candidate list, the priority order is changed and registered in the predicted motion vector candidate list in units of blocks.
  • a moving image encoding device that encodes the moving image using motion compensation in blocks obtained by dividing each picture of the moving image, A coded block adjacent to the coding target block in the same picture as the coding target block, and a coded block at the same or a peripheral position as the coding target block in a picture different from the coding target block
  • An inter prediction information generation unit that generates a merge candidate that is encoding information including a plurality of inter prediction information from encoding information including inter prediction information of any of the blocks of
  • the inter-prediction information generating unit when registering each merge candidate in the prediction merge candidate list, changes the priority in units of pictures or slices and registers the merge candidates in the merge candidate list.
  • a moving image encoding device that encodes the moving image using motion compensation in blocks obtained by dividing each picture of the moving image, A coded block adjacent to the coding target block in the same picture as the coding target block, and a coded block at the same or a peripheral position as the coding target block in a picture different from the coding target block
  • An inter prediction information generation unit that generates a merge candidate that is encoding information including a plurality of inter prediction information from encoding information including inter prediction information of any of the blocks of The inter prediction information generation unit, when registering each merge candidate in the prediction merge candidate list, changes the priority in block units and registers the merge candidates in the merge candidate list.
  • a moving image encoding device that encodes the moving image using motion compensation in blocks obtained by dividing each picture of the moving image, A coded block adjacent to the coding target block in the same picture as the coding target block, and a coded block at the same or a peripheral position as the coding target block in a picture different from the coding target block
  • An inter prediction information generation unit that generates a merge candidate that is encoding information including a plurality of inter prediction information from encoding information including inter prediction information of any of the blocks of The inter prediction information generation unit, when registering each merge candidate in the merge candidate list, if merge candidates from the spatial direction are inter-predicted by bi-prediction, the priority of the merge candidates from the spatial direction And registering it in the merge candidate list.
  • a moving image encoding device that encodes the moving image using motion compensation in blocks obtained by dividing each picture of the moving image, A coded block adjacent to the coding target block in the same picture as the coding target block, and a coded block at the same or a peripheral position as the coding target block in a picture different from the coding target block
  • An inter prediction information generation unit that generates a merge candidate that is encoding information including a plurality of inter prediction information from encoding information including inter prediction information of any of the blocks of
  • the inter prediction information generation unit registers each merge candidate in the merge candidate list
  • the inter prediction information generation unit gives priority to the merge candidate having a short distance between the encoding target image and the reference image over the other merge candidates.
  • a moving picture coding apparatus wherein the moving picture coding apparatus is registered in a merge candidate list.
  • a moving image encoding apparatus that encodes the moving image using motion compensation in blocks obtained by dividing each picture of the moving image, A coded block adjacent to the coding target block in the same picture as the coding target block, and a coded block at the same or a peripheral position as the coding target block in a picture different from the coding target block
  • a prediction motion vector candidate generation unit that generates a plurality of prediction motion vector candidates by predicting from any of the blocks, When the prediction motion vector candidate generation unit scans a prediction block in a spatial direction, for each adjacent prediction block of the left adjacent prediction block group and the upper adjacent prediction block group, 1. Whether a motion vector of the same reference frame exists in the same reference list as the encoding mode selected in the prediction block to be encoded, 2.
  • a moving picture coding apparatus characterized in that condition determination is performed in the priority order.
  • the same condition determination is performed by sequentially proceeding to the next prediction block. Thereafter, the second, third, and fourth conditions A moving picture coding apparatus that performs the same condition determination while sequentially proceeding with prediction blocks for each of the determinations.
  • the moving picture coding apparatus In the scan of the prediction block in the spatial direction, when the first and second condition determinations of the four condition determinations are finished for the first prediction block, the same condition determination is performed by sequentially proceeding to the next prediction block.
  • the moving picture coding apparatus is configured to sequentially advance to the next prediction block and perform the same condition determination.
  • a moving picture decoding apparatus for decoding a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, From a decoded block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and a decoded block at the same or a peripheral position as the decoding target block in a picture different from the decoding target block
  • a prediction motion vector candidate generation unit that predicts and generates a plurality of prediction motion vector candidates;
  • the motion vector predictor candidate generating unit when registering each motion vector predictor candidate in the motion vector predictor candidate list, changes the priority in units of pictures or slices and registers it in the motion vector predictor candidate list.
  • a moving picture decoding apparatus for decoding a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, From a decoded block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and a decoded block at the same or a peripheral position as the decoding target block in a picture different from the decoding target block
  • a prediction motion vector candidate generation unit that predicts and generates a plurality of prediction motion vector candidates;
  • the predicted motion vector candidate generation unit is characterized in that when registering each predicted motion vector candidate in the predicted motion vector candidate list, the priority order is changed and registered in the predicted motion vector candidate list in units of blocks.
  • a moving picture decoding apparatus for decoding a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, Any of a decoded block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and a decoded block at the same or a peripheral position as the decoding target block in a picture different from the decoding target block
  • An inter prediction information generation unit that generates a merge candidate that is encoded information including a plurality of inter prediction information from encoded information including inter prediction information,
  • the inter-prediction information generating unit when registering each merge candidate in the prediction merge candidate list, changes the priority in units of pictures or slices and registers the merge candidate list in the merge candidate list .
  • a moving picture decoding apparatus for decoding a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, Any of a decoded block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and a neighboring decoded block in the same or a peripheral position as the decoding target block in a picture different from the decoding target block
  • An inter prediction information generating unit that generates a merge candidate that is encoded information including a plurality of inter prediction information from the encoded information including the inter prediction information;
  • the inter-prediction information generating unit when registering each merge candidate in the prediction merge candidate list, changes the priority in block units and registers the merge candidates in the merge candidate list.
  • a moving picture decoding apparatus for decoding a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, Any of a decoded block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and a decoded block located at the same or a peripheral position as the decoding target block in a picture different from the decoding target block
  • An inter prediction information generation unit that generates a merge candidate that is encoded information including a plurality of inter prediction information from encoded information including inter prediction information, The inter prediction information generation unit, when registering each merge candidate in the merge candidate list, if merge candidates from the spatial direction are inter-predicted by bi-prediction, the priority of the merge candidates from the spatial direction And registering it in the merge candidate list.
  • a moving picture decoding apparatus for decoding a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, Any of a decoded block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and a decoded block at the same or a peripheral position as the decoding target block in a picture different from the decoding target block
  • An inter prediction information generation unit that generates a merge candidate that is encoded information including a plurality of inter prediction information from encoded information including inter prediction information, When the inter prediction information generation unit registers each merge candidate in the merge candidate list, the inter prediction information generation unit increases the priority of the merge candidate having a short distance between the encoding target image and the reference image and registers the merge candidate list in the merge candidate list.
  • a moving picture decoding apparatus characterized by:
  • a moving picture decoding apparatus for decoding a coded bit string obtained by coding the moving picture using motion compensation in units of blocks obtained by dividing each picture of the moving picture, From a decoded block adjacent to the decoding target block in the same picture as the decoding target block, and a decoded block at the same or a peripheral position as the decoding target block in a picture different from the decoding target block
  • a prediction motion vector candidate generation unit that predicts and generates a plurality of prediction motion vector candidates; When the prediction motion vector candidate generation unit scans a prediction block in a spatial direction, for each adjacent prediction block of the left adjacent prediction block group and the upper adjacent prediction block group, 1.
  • a moving picture decoding apparatus characterized in that condition determination is performed in the order of priority.
  • the moving picture decoding apparatus is configured to sequentially advance to the next prediction block and perform the same condition determination.
  • the moving image encoded stream output from the moving image encoding apparatus of the embodiment described above has a specific data format so that it can be decoded according to the encoding method used in the embodiment. Therefore, the moving picture decoding apparatus corresponding to the moving picture encoding apparatus can decode the encoded stream of this specific data format.
  • the encoded stream When a wired or wireless network is used to exchange an encoded stream between a moving image encoding device and a moving image decoding device, the encoded stream is converted into a data format suitable for the transmission form of the communication path. It may be transmitted.
  • a video transmission apparatus that converts the encoded stream output from the video encoding apparatus into encoded data in a data format suitable for the transmission form of the communication channel and transmits the encoded data to the network, and receives the encoded data from the network Then, a moving image receiving apparatus that restores the encoded stream and supplies the encoded stream to the moving image decoding apparatus is provided.
  • the moving image transmitting apparatus is a memory that buffers the encoded stream output from the moving image encoding apparatus, a packet processing unit that packetizes the encoded stream, and transmission that transmits the packetized encoded data via the network.
  • the moving image receiving apparatus generates a coded stream by packetizing the received data, a receiving unit that receives the packetized coded data via a network, a memory that buffers the received coded data, and packet processing. And a packet processing unit provided to the video decoding device.
  • the above processing relating to encoding and decoding can be realized as a transmission, storage, and reception device using hardware, and is also stored in a ROM (Read Only Memory), a flash memory, or the like. It can also be realized by firmware or software such as a computer.
  • the firmware program and software program can be provided by recording them on a computer-readable recording medium, provided from a server through a wired or wireless network, or provided as a data broadcast of terrestrial or satellite digital broadcasting. Is also possible.
  • the present invention can be used for a moving picture encoding and decoding technique using motion compensation prediction.

Abstract

　予測動きベクトル候補生成部１２０は、符号化対象予測ブロックと同一ピクチャ内の符号化対象予測ブロックと隣接する第１の符号化済みの予測ブロック、および符号化対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の符号化対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の符号化済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する。予測動きベクトル候補生成部１２０は、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、第１の符号化済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う。

Description

動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラム、並びに動画像復号装置、動画像復号方法及び動画像復号プログラム
　本発明は、動画像符号化及び復号技術に関し、特に動き補償予測を利用した動画像符号化及び復号技術に関する。
　動画像の圧縮符号化方式の代表的なものとして、ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４の規格がある。ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、ピクチャを複数の矩形ブロックに分割し、すでに符号化・復号したピクチャを参照ピクチャとし、参照ピクチャからの動きを予測する動き補償が用いられている。この動き補償により動きを予測する手法をインター予測と呼ぶ。ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４でのインター予測では、複数のピクチャを参照ピクチャとして用いることができ、これらの複数の参照ピクチャから最も適した参照ピクチャをブロック毎に選択して動き補償を行う。そこで、それぞれの参照ピクチャには参照インデックスが割り当てられ、この参照インデックスにより、参照ピクチャを特定する。なお、Ｂピクチャでは、符号化・復号済みの参照ピクチャから最大で２枚を選択してインター予測に用いることができる。それらの２枚の参照ピクチャからの予測をそれぞれ主に前方向の予測として使われるＬ０予測（リスト０予測）、主に後方向の予測として使われるＬ１予測（リスト１予測）として区別している。
　さらに、Ｌ０予測とＬ１予測の２つのインター予測を同時に用いる双予測も定義されている。双予測の場合は、双方向の予測を行い、Ｌ０予測、Ｌ１予測のそれぞれのインター予測された信号に重み付け係数を掛け算し、オフセット値を加算して重畳し、最終的なインター予測信号を生成する。重み付け予測に用いる重み付け係数及びオフセット値はピクチャ単位で各リストの参照ピクチャ毎に代表的な値が設定され、符号化される。インター予測に関する符号化情報には、ブロック毎に、Ｌ０予測とＬ１予測、双予測を区別する予測モード、ブロック毎の参照リスト毎に、参照ピクチャを特定する参照インデックス、ブロックの移動方向・移動量を表す動きベクトルがあり、これらの符号化情報を符号化・復号する。
　動き補償を行う動画像符号化方式では、各ブロックで生成される動きベクトルの符号量を削減する為に、動きベクトルに対して予測処理が行われる。ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、符号化対象の動きベクトルが周囲の隣接ブロックの動きベクトルと強い相関があることを利用して、周囲の隣接ブロックからの予測を行うことにより予測動きベクトルを算出し、符号化対象の動きベクトルと予測動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを算出し、その差分動きベクトルを符号化することによって符号量を削減している。
　具体的には、図４８（ａ）に示されるように、周囲の隣接ブロックＡ，Ｂ，Ｃの動きベクトルから中央値を算出して予測動きベクトルとし、動きベクトルとその予測動きベクトルとの差分をとることで動きベクトルの符号量を削減している（非特許文献１）。但し、図４８（ｂ）のように符号化対象ブロックと隣接ブロックとの形状が異なる場合は、左隣に複数の隣接ブロックがある時はその中の一番上のブロックを、上に複数の隣接ブロックがある時はその中の一番左のブロックを予測ブロックとし、図４８（ｃ）、（ｄ）のように符号化対象ブロックが１６×８画素或いは８×１６画素で分割される場合は、周囲の隣接ブロックの動きベクトルの中央値を取るのではなく、動き補償ブロックの配置に応じて図４８（ｃ）、（ｄ）の白抜き矢印で示されるように分割された領域毎に参照先の予測ブロックを決定し、決定された予測ブロックの動きベクトルから予測を実施する。
ISO/IEC 14496-10 Information technology -- Coding of audio-visual objects -- Part 10: Advanced Video Coding
　しかし、非特許文献１に記載された方法では、予測ベクトルは一つしか得られないため、画像によっては予測動きベクトルの予測精度が低下し、符号化効率が良くならない場合もあった。
　このような状況下、本発明者らは、動き補償予測を使用する画像符号化方式において、符号化情報をより一層圧縮し、全体の符号量を削減する必要性を認識するに至った。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、予測動きベクトルの候補を算出することにより、差分動きベクトルの符号量の削減を図って符号化効率を向上させる動画像符号化及び復号技術を提供することにある。また、別の目的は、符号化情報の候補を算出することにより、符号化情報の符号量の削減を図って符号化効率を向上させる動画像符号化及び復号技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の動画像符号化装置は、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、符号化対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと隣接する第１の符号化済みの予測ブロック、および前記符号化対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の符号化済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成部（１２０、１２１）と、前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択部（１２４）と、前記予測動きベクトル候補リストにおける前記選択された予測動きベクトルの位置を示す情報を符号化する符号化部（１０９）とを備える。前記予測動きベクトル候補生成部（１２０、１２１）は、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の符号化済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、条件１．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件２．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件３．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件４．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行う。
　本発明の別の態様は、動画像符号化方法である。この方法は、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化方法であって、符号化対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと隣接する第１の符号化済みの予測ブロック、および前記符号化対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の符号化済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成ステップと、前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップと、前記予測動きベクトル候補リストにおける前記選択された予測動きベクトルの位置を示す情報を符号化する符号化ステップとを備える。前記予測動きベクトル候補生成ステップは、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の符号化済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、条件１．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件２．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件３．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件４．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行う。
　本発明のある態様の動画像復号装置は、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、復号対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと隣接する第１の復号済みの予測ブロック、および前記復号対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の復号済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成部（２２０、２２１）と、前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報を復号する復号部（２０２）と、復号された前記選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報に基づいて、前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択部（２２３）とを備える。前記予測動きベクトル候補生成部（２２０、２２１）は、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の復号済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、条件１．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件２．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件３．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件４．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行う。
　本発明のさらに別の態様は、動画像復号方法である。この方法は、動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号方法であって、復号対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと隣接する第１の復号済みの予測ブロック、および前記復号対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の復号済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成ステップと、前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報を復号する復号ステップと、復号された前記選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報に基づいて、前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップとを備える。前記予測動きベクトル候補生成ステップは、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の復号済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、条件１．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件２．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件３．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、条件４．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行う。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、複数の予測動きベクトルを算出し、それら複数の予測動きベクトルの中から最適な予測動きベクトルを選択し、差分動きベクトルの発生符号量を削減させて、符号化効率を向上させることができる。また、本発明によれば、複数の符号化情報の候補を算出し、それら複数の符号化情報の中から最適な動き情報を選択し、伝送する符号化情報の発生符号量を削減させて、符号化効率を向上させることができる。
実施の形態に係る動きベクトルの予測方法を実行する動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る動きベクトルの予測方法を実行する動画像復号装置の構成を示すブロック図である。 符号化ブロックを説明する図である。 予測ブロックの形状の種類を説明する図である。 予測ブロックグループを説明する図である。 予測ブロックグループを説明する図である。 予測ブロックグループを説明する図である。 予測ブロックグループを説明する図である。 予測ブロックグループを説明する図である。 動きベクトルの予測方法に関するスライスレベルでのビットストリームのシンタックスを説明する図である。 動きベクトルの予測方法に関する予測ブロックレベルでのビットストリームのシンタックスを説明する図である。 図１の差分動きベクトル算出部の詳細な構成を示すブロック図である。 図２の動きベクトル算出部の詳細な構成を示すブロック図である。 図１の差分動きベクトル算出部の動作を説明するフローチャートである。 図２の動きベクトル算出部の動作を説明するフローチャートである。 動きベクトルの予測方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 動きベクトルのスケーリング方法を説明するフローチャートである。 動きベクトルのスケーリングを説明する図である。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトルの候補算出方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録方法を説明するフローチャートである。 予測動きベクトル候補リストへの予測動きベクトルの候補の登録方法を説明するフローチャートである。 マージ・モードでの周辺の予測ブロックを説明する図である。 図１のインター予測情報推定部の詳細な構成を示すブロック図である。 図２のインター予測情報推定部の詳細な構成を示すブロック図である。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 マージ・モードの動作を説明するフローチャートである。 従来の予測動きベクトルの算出方法を説明する図である。
　実施の形態では、動画像の符号化に関し、特にピクチャを矩形ブロックに分割し、ピクチャ間でブロック単位に動き補償を行う動画像符号化における符号化効率を向上させる為に、符号化済みの周囲のブロックの動きベクトルから複数の予測動きベクトルを算出し、符号化対象のブロックの動きベクトルと選択された予測動きベクトルとの差分ベクトルを算出して符号化することによって符号量を削減する。あるいは、符号化済みの周囲のブロックの符号化情報を利用することにより、符号化対象ブロックの符号化情報を推定することによって符号量を削減する。また、動画像の復号の場合は、復号済みの周囲のブロックの動きベクトルから複数の予測動きベクトルを算出し、符号化ストリームから復号された差分ベクトルと選択された予測動きベクトルとから復号対象のブロックの動きベクトルを算出して復号する。あるいは、復号済みの周囲のブロックの符号化情報を利用することにより、復号対象ブロックの符号化情報を推定する。
　図１は実施の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。実施の形態の動画像符号化装置は、画像メモリ１０１、動きベクトル検出部１０２、差分動きベクトル算出部１０３、インター予測情報推定部１０４、動き補償予測部１０５、予測方法決定部１０６、残差信号生成部１０７、直交変換・量子化部１０８、第１の符号化ビット列生成部１０９、第２の符号化ビット列生成部１１０、多重化部１１１、逆量子化・逆直交変換部１１２、復号画像信号重畳部１１３、符号化情報格納メモリ１１４、および復号画像メモリ１１５を備える。
　画像メモリ１０１は、撮影／表示時間順に供給された符号化対象の画像信号を一時格納する。画像メモリ１０１は、格納された符号化対象の画像信号を、所定の画素ブロック単位で、動きベクトル検出部１０２、予測方法決定部１０６、および残差信号生成部１０７に供給する。その際、撮影／表示時間順に格納された画像は、符号化順序に並べ替えられて、画素ブロック単位で、画像メモリ１０１から出力される。
　動きベクトル検出部１０２は、画像メモリ１０１から供給される画像信号と復号画像メモリ１１５から供給される復号画像（参照ピクチャ）間でブロックマッチング等により各予測ブロックサイズ、各予測モードごとの動きベクトルを各予測ブロック単位で検出し、検出された動きベクトルを動き補償予測部１０５、差分動きベクトル算出部１０３、および予測方法決定部１０６に供給する。ここで、予測ブロックは動き補償を行う単位であり、詳細については後述する。
　差分動きベクトル算出部１０３は、符号化情報格納メモリ１１４に記憶されている既に符号化された画像信号の符号化情報を用いて、複数の予測動きベクトルの候補を算出して後述するＭＶＰリストに登録し、ＭＶＰリストに登録された複数の予測動きベクトルの候補の中から最適な予測動きベクトルを選択し、動きベクトル検出部１０２が検出した動きベクトルと予測動きベクトルから差分動きベクトルを算出し、算出された差分動きベクトルを予測方法決定部１０６に供給する。これらの符号化情報に加えて、後述するように予測ブロックごとに重みづけ予測に用いる重み付けパラメータを切り替える場合は、選択された予測ブロックの重み付け予測の重み付けパラメータ（動き補償画像信号に乗算する重みづけ係数値及び加算する重み付けオフセット値）も予測方法決定部１０６に供給する。さらに、ＭＶＰリストに登録された予測動きベクトルの候補から選択された予測動きベクトルを特定するＭＶＰインデックスを予測方法決定部１０６に供給する。差分動きベクトル算出部１０３の詳細な構成と動作は後述する。
　インター予測情報推定部１０４は、マージモードのインター予測情報を推定する。マージモードとは、当該予測ブロックの予測モード、参照インデックス（参照リストに登録されている複数の参照画像から動き補償予測に利用する参照画像を特定するための情報）、動きベクトル等のインター予測情報を符号化するのではなく、符号化済みの隣接するインター予測された予測ブロック、あるいは異なる画像のインター予測された予測ブロックのインター予測情報を利用するモードである。符号化情報格納メモリ１１４に記憶されている既に符号化された予測ブロックの符号化情報を用いて、複数のマージの候補（インター予測情報の候補）を算出て後述するマージ候補リストに登録し、マージ候補リストに登録された複数のマージ候補の中から最適なマージ候補を選択し、選択されたマージ候補の予測モード、参照インデックス、動きベクトル等のインター予測情報を動き補償予測部１０５に供給するとともに、選択されたマージ候補を特定するマージインデックスを予測方法決定部１０６に供給する。これらの符号化情報に加えて、後述するように予測ブロックごとに重み付けパラメータを切り替える場合は、選択されたマージ候補の重み付け予測の重み付けパラメータも動き補償予測部１０５に供給する。さらに、選択されたマージ候補を特定するマージインデックスを予測方法決定部１０６に供給する。なお、これらの符号化情報に加えて、選択された符号化済みの予測ブロックの量子化の量子化パラメータ等の符号化情報も予測値として利用することができ、予測する場合は予測する符号化情報を予測方法決定部１０６に供給する。インター予測情報推定部１０４の詳細な構成と動作は後述する。
　動き補償予測部１０５は、動きベクトル検出部１０２およびインター予測情報推定部１０４により検出された動きベクトルを用いて参照ピクチャから動き補償予測により予測画像信号を生成し、予測画像信号を予測方法決定部１０６に供給する。なお、主に前方向の予測として使われるＬ０予測、及び主に後方向の予測として使われるＬ１予測では、片方向の予測を行う。双予測の場合は、双方向の予測を行い、主に前方向の予測として使われるＬ０予測、主に後方向の予測として使われるＬ１予測のそれぞれのインター予測された信号に適応的に重み係数を掛け算し、オフセット値を加算て重畳し、最終的な予測画像信号を生成する。なお、重み付け予測に用いる重み付け係数、オフセット値から成る重み付けパラメータはピクチャ単位で切り替えてもよいし、スライス単位で切り替えてもよいし、予測ブロック単位で切り替えてもよい。この重み付けパラメータは、ピクチャ単位またはスライス単位で切り替える場合、ピクチャ単位またはスライス単位で各リストの参照ピクチャ毎に代表的な値が設定されて符号化される。予測ブロック単位で切り替える場合、予測ブロック単位に重み付けパラメータが設定されて符号化される。
　予測方法決定部１０６は差分動きベクトルの符号量、動き補償予測信号と画像信号との間の歪量等を評価することにより、複数の予測方法の中から、最適な予測ブロックサイズ（予測ブロックサイズについては図４を参照して後述する）、予測モード、マージモードか否か等の予測方法を決定し、決定された予測方法を示す情報、及び決定された予測方法に応じた差分動きベクトル等を含む符号化情報を第１の符号化ビット列生成部１０９に供給する。なお、必要に応じて重み付け予測を行う際に用いる重み付けパラメータ、量子化／逆量子化を行う際に用いる量子化パラメータの符号化情報の予測値も第１の符号化ビット列生成部１０９に供給する。
　さらに、予測方法決定部１０６は、決定された予測方法を示す情報、及び決定された予測方法に応じた動きベクトル等を含む符号化情報を符号化情報格納メモリ１１４に格納する。なお、必要に応じて予測方法決定部１０６から供給される重み付け予測の重み付けパラメータを符号化情報格納メモリ１１４に格納する。予測方法決定部１０６は、決定された予測モードに応じた動き補償予測画像信号を残差信号生成部１０７と復号画像信号重畳部１１３に与える。
　残差信号生成部１０７は、符号化する画像信号と予測信号との引き算を行い残差信号を生成し、直交変換・量子化部１０８に与える。
　直交変換・量子化部１０８は、残差信号に対して量子化パラメータに応じて直交変換及び量子化を行い直交変換・量子化された残差信号を生成し、第２の符号化ビット列生成部１１０と逆量子化・逆直交変換部１１２に供給する。さらに、直交変換・量子化部１０８は、量子化パラメータを符号化情報格納メモリ１１４に格納する。
　第１の符号化ビット列生成部１０９は、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報に加えて、予測ブロック毎に予測方法決定部１０６によって決定された予測方法に応じた符号化情報を符号化する。具体的には、インター予測かどうかを判別するパラメータ、インター予測の場合、マージモードかどうかを判別するパラメータ、マージモードの場合はマージ・インデックス、マージモードでない場合は予測モード、ＭＶＰインデックス、差分動きベクトルに関する情報等の符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って符号化して第１の符号化ビット列を生成し、多重化部１１１に供給する。なお、マージモードの場合、後述するマージ候補リストに登録されるマージ候補が１つの場合、マージ・インデックスｍｅｒｇｅＩｄｘは０と特定できるので、符号化しない。同様に、マージモードでない場合、後述するＭＶＰリストに登録される予測動きベクトルの候補が１つの場合、ＭＶＰインデックスｍｅｒｇｅＩｄｘは０と特定できるので、符号化しない。
　ここで、ＭＶＰインデックスを符号化する際、ＭＶＰリストにおいて優先順位が高い（すなわちインデックス番号が小さい）ＭＶＰインデックスほど符号長が短い符号を割り当てて可変長符号化する。同様に、マージ・インデックスを符号化する際、マージリストにおいて優先順位が高い（すなわちインデックス番号が小さい）マージ・インデックスほど符号長が短い符号を割り当てて可変長符号化する。
　なお、重み付け予測を予測ブロック単位で適応的に切り替える場合は、マージモードでない場合に予測方法決定部１０６から供給される重み付け予測の重み付けパラメータも符号化する。量子化の量子化パラメータ符号化情報の予測値と実際に用いる値との差分を符号化する。
　第２の符号化ビット列生成部１１０は、直交変換及び量子化された残差信号を規定のシンタックス規則に従ってエントロピー符号化して第２の符号化ビット列を生成し、多重化部１１１に供給する。多重化部１１１で、第１の符号化ビット列と第２の符号化ビット列を規定のシンタックス規則に従って多重化し、ビットストリームを出力する。
　逆量子化・逆直交変換部１１２は、直交変換・量子化部１０８から供給された直交変換・量子化された残差信号を逆量子化及び逆直交変換して残差信号を算出し、復号画像信号重畳部１１３に供給する。復号画像信号重畳部１１３は、予測方法決定部１０６による決定に応じた予測信号と逆量子化・逆直交変換部１１２で逆量子化及び逆直交変換された残差信号を重畳して復号画像を生成し、復号画像メモリ１１５に格納する。なお、復号画像に対して符号化によるブロック歪等の歪を減少させるフィルタリング処理を施して、復号画像メモリ１１５に格納されることもある。その場合、必要に応じてＡＬＦやデブロッキングフィルタ等のポストフィルタの情報を識別するフラグ等の予測された符号化情報を符号化情報格納メモリ１１４に格納する。
　　図２は図１の動画像符号化装置に対応した実施の形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロックである。実施の形態の動画像復号装置は、分離部２０１、第１符号化ビット列復号部２０２、第２符号化ビット列復号部２０３、動きベクトル算出部２０４、インター予測情報推定部２０５、動き補償予測部２０６、逆量子化・逆直交変換部２０７、復号画像信号重畳部２０８、符号化情報格納メモリ２０９、および復号画像メモリ２１０を備える。
　図２の動画像復号装置の復号処理は、図１の動画像符号化装置の内部に設けられている復号処理に対応するものであるから、図２の動き補償予測部２０６、逆量子化・逆直交変換部２０７、復号画像信号重畳部２０８、符号化情報格納メモリ２０９、および復号画像メモリ２１０の各構成は、図１の動画像符号化装置の動き補償予測部１０５、逆量子化・逆直交変換部１１２、復号画像信号重畳部１１３、符号化情報格納メモリ１１４、および復号画像メモリ１１５の各構成とそれぞれ対応する機能を有する。
　分離部２０１に供給されるビットストリームは規定のシンタックスの規則に従って分離し、分離された符号化ビット列が第１符号化ビット列復号部２０２、第２符号化ビット列復号部２０３に供給される。
　第１符号化ビット列復号部２０２は、供給された符号化ビット列を復号して、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報、及び、予測ブロック単位の符号化情報を得る。具体的には、インター予測かどうかを判別するパラメータ、インター予測かどうかを判別するパラメータ、マージモードの場合はマージ・インデックス、マージモードでない場合は予測モード、ＭＶＰインデックス、差分動きベクトル等に関する符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って復号し、符号化情報を動きベクトル算出部２０４またはインター予測情報推定部２０５と動き補償予測部２０６に与えるとともに符号化情報格納メモリ２０９に格納する。なお、マージモードの場合、後述するマージ候補リストに登録されるマージ候補が１つの場合、マージ・インデックスｍｅｒｇｅＩｄｘは０と特定できるので、符号化ビット列には符号化されておらず、ｍｅｒｇｅＩｄｘを０とする。したがって、マージモードの場合、第１符号化ビット列復号部２０２では、インター予測情報推定部２０５で算出されたマージ候補リストに登録されるマージ候補の数が供給される。同様に、マージモードでない場合、後述するＭＶＰリストに登録される予測動きベクトルの候補が１つの場合、ＭＶＰインデックスｍｖｐＩｄｘは０と特定できるので、符号化されておらず、ｍｖｐＩｄｘを０とする。したがって、マージモードでない場合、第１符号化ビット列復号部２０２では、動きベクトル算出部２０４で算出されたＭＶＰリストに登録される予測動きベクトル候補の数が供給される。
　第２符号化ビット列復号部２０３は、供給された符号化ビット列を復号して直交変換・量子化された残差信号を算出し、直交変換・量子化された残差信号を逆量子化・逆直交変換部２０７に与える。
　動きベクトル算出部２０４は、復号対象の予測ブロックがマージモードでない時に、符号化情報格納メモリ２０９に記憶されている既に復号された画像信号の符号化情報を用いて、複数の予測動きベクトルの候補を算出して後述するＭＶＰリストに登録し、ＭＶＰリストに登録された複数の予測動きベクトルの候補の中から、第１符号化ビット列復号部２０２で復号され供給される符号化情報に応じた予測動きベクトルを選択し、第１符号化ビット列復号部２０２で復号された差分ベクトルと選択された予測動きベクトルから動きベクトルを算出し、動き補償予測部２０６に供給するとともに、符号化情報格納メモリ２０９に供給する。さらに、動きベクトル算出部２０４で算出されたＭＶＰリストに登録される予測動きベクトル候補の数を第１符号化ビット列復号部２０２に供給する。動きベクトル算出部２０４の詳細な構成と動作は後述する。
　インター予測情報推定部２０５は、復号対象の予測ブロックがマージモードの時に、マージモードのインター予測情報を推定する。符号化情報格納メモリ１１４に記憶されている既に復号された予測ブロックの符号化情報を用いて、複数のマージの候補を算出して後述するマージ候補リストに登録し、マージ候補リストに登録された複数のマージ候補の中から第１符号化ビット列復号部２０２で復号され供給されるマージインデックスに対応したマージ候補を選択し、選択されたマージ候補の予測モード、参照インデックス、予測動きベクトル等のインター予測情報を動き補償予測部２０６に供給するとともに、符号化情報格納メモリ２０９に格納する。さらに、インター予測情報推定部２０５で算出されたマージ候補リストに登録されるマージ候補の数を第１符号化ビット列復号部２０２に供給する。これらの符号化情報に加えて、後述するように予測ブロックごとに重み付けパラメータを切り替える場合は、選択されたマージ候補の重み付け予測の重み付けパラメータも動き補償予測部２０６に供給する。なお、選択された符号化済みの予測ブロックのこれらの符号化情報に加えて、量子化の量子化パラメータのインター予測情報以外の符号化情報も予測値として利用することができ、予測する場合は予測する符号化情報を予測方法決定部１０６に供給することもできる。インター予測情報推定部２０５の詳細な構成と動作は後述する。
　動き補償予測部２０６は、動きベクトル算出部２０４で算出された動きベクトルを用いて参照ピクチャから動き補償予測により予測画像信号を生成し、予測画像信号を復号画像信号重畳部２０８に供給する。なお、両予測の場合は、Ｌ０予測、Ｌ１予測の２つの動き補償予測画像信号に適応的に重み係数を掛け算して重畳し、最終的な予測画像信号を生成する。
　逆量子化・逆直交変換部２０７は、第１符号化ビット列復号部２０２で復号された直交変換・量子化された残差信号に対して逆直交変換及び逆量子化を行い、逆直交変換・逆量子化された残差信号を得る。
　復号画像信号重畳部２０８は、動き補償予測部２０６で動き補償予測された予測画像信号と、逆量子化・逆直交変換部２０７により逆直交変換・逆量子化された残差信号とを重畳することにより、復号画像信号を復号し、復号画像メモリ２１０に格納する。復号画像メモリ２１０に格納する際には、復号画像に対して符号化によるブロック歪等を減少させるフィルタリング処理を施して、復号画像メモリ２１０に格納されることもある。
　実施の形態に係る動きベクトルの予測方法は、図１の動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３及び図２の動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４において実施される。
　動きベクトルの予測方法の実施例を説明する前に、本実施例において使用する用語を定義する。
　（符号化ブロックについて）
　実施の形態では、図３に示されるように、画面内を任意の同一サイズの正方の矩形の単位にて均等分割する。この単位をツリーブロックと定義し、画像内での符号化／復号対象ブロック（符号化においては符号化対象ブロック、復号においては復号対象ブロック）を特定するためのアドレス管理の基本単位とする。ツリーブロックは画面内のテクスチャに応じて、符号化処理を最適にすべく、必要に応じてツリーブロック内を階層的に４分割して、ブロックサイズの小さいブロックにすることが出来る。このブロックを符号化ブロックと定義し、符号化及び復号を行う際の処理の基本単位とする。ツリーブロックは最大サイズの符号化ブロックでもある。符号化ブロックをこれ以上４分割出来ない最小のサイズとなる符号化ブロックを最小符号化ブロックと呼ぶこととする。
　（予測ブロックについて）
　画面内をブロックに分割して動き補償を行う場合、動き補償のブロックサイズをより小さくした方が、よりきめ細かい予測を行うことが出来ることから、いくつかのブロック形状、およびサイズの中から最適なものを選択して、符号化ブロック内部を分割して動き補償を行う仕組みを取り入れている。この動き補償を行う単位を予測ブロックと呼ぶ。図４に示すように、符号化ブロック内部を分割せず１つの予測ブロックとみなしたもの（図４（ａ））を２Ｎｘ２Ｎ分割、水平方向に２分割し、２つの予測ブロックとしたもの（図４（ｂ））を２ＮｘＮ分割、垂直方向に分割し、２つの予測ブロックとしたもの（図４（ｃ）をＮｘ２Ｎ分割、水平と垂直の均等分割により２つの予測ブロックとしたもの（図４（ｄ）をＮｘＮ分割とそれぞれ定義する。
　符号化ブロック内部において、各予測ブロックを特定する為に、０から開始する番号を、符号化ブロック内部に存在する予測ブロックに対して割り当てる。この番号を予測ブロックインデックスｐｕＰａｒｔＩｄｘと定義する。図４の符号化ブロックの各予測ブロックの中に記述された数字は、その予測ブロックの予測ブロックインデックスｐｕＰａｒｔＩｄｘを表す。
　（予測ブロックグループについて）
　複数の予測ブロックで構成されるグループを予測ブロックグループと定義する。図５は符号化／復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化／復号対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックグループを説明する図である。図９は符号化／復号対象の予測ブロックと時間的に異なるピクチャにおいて、符号化／復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその近傍の位置に存在する既に符号化／復号済みの予測ブロックグループを説明する図である。図５、図６、図７、図８、図９を用いて本発明の予測ブロックグループについて説明する。
　符号化／復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化／復号対象の予測ブロックの左側に隣接する予測ブロックＡ１、符号化／復号対象の予測ブロックの左下に隣接する予測ブロックＡ０、および符号化／復号対象の予測ブロックの左上に隣接する予測ブロックＡ２（後述の予測ブロックＢ２と同じ）で構成される第１の予測ブロックグループを左側に隣接する予測ブロックグループと定義する。
　なお、図６に示すように、符号化／復号対象の予測ブロックの左側に隣接する予測ブロックのサイズが符号化／復号対象の予測ブロックより大きい場合にも、前記条件に従い、左側に隣接する予測ブロックＡがその符号化／復号対象の予測ブロックの左側に隣接していれば予測ブロックＡ１とし、符号化／復号対象の予測ブロックの左下に隣接していれば予測ブロックＡ０とし、符号化／復号対象の予測ブロックの左上に隣接していれば予測ブロックＡ２とする。
　なお、図７に示すように、符号化／復号対象の予測ブロックの左側に隣接する予測ブロックのサイズが符号化／復号対象の予測ブロックより小さく、複数存在する場合には、その中で最も下の予測ブロックＡ１０だけを左側に隣接する予測ブロックＡ１として左側に隣接する予測ブロックグループに含ませる。ただし、その中で最も上の予測ブロックＡ１２だけを左側に隣接する予測ブロックＡ１として左側に隣接する予測ブロックグループに含ませることもできるし、最も下の予測ブロックＡ１０と最も上の予測ブロックＡ１２を共に左側に隣接する予測ブロックグループに含ませてもよいし、左側に隣接するすべての予測ブロックＡ１０、Ａ１１、Ａ１２を左側に隣接する予測ブロックグループに含ませてもよい。符号化／復号対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその符号化／復号対象の予測ブロックの上側に隣接する予測ブロックＢ１、符号化／復号対象の予測ブロックの右上に隣接する予測ブロックＢ０、および符号化／復号対象の予測ブロックの左上に隣接する予測ブロックＢ２（予測ブロックＡ２と同じ）で構成される第２の予測ブロックグループを上側に隣接する予測ブロックグループと定義する。
　なお、図８に示すように、符号化／復号対象の予測ブロックの上側に隣接する予測ブロックのサイズが符号化／復号対象の予測ブロックより大きい場合にも、前記条件に従い、上側に隣接する予測ブロックＢがその符号化／復号対象の予測ブロックの上側に隣接していれば予測ブロックＢ１とし、符号化／復号対象の予測ブロックの右上に隣接していれば予測ブロックＢ０とし、符号化／復号対象の予測ブロックの左上に隣接していれば予測ブロックＢ２とする。
　なお、図７に示すように、符号化／復号対象の予測ブロックの上側に隣接する予測ブロックのサイズが小さく、複数存在する場合には、その中で最も右の予測ブロックＢ１０だけを上側に隣接する予測ブロックＢ１として上側に隣接する予測ブロックグループに含ませる。ただし、その中で最も左の予測ブロックＢ１２だけを上側に隣接する予測ブロックＢ１として上側に隣接する予測ブロックグループに含ませることもできるし、最も右の予測ブロックＢ１０と最も左の予測ブロックＢ１２を共に左側に隣接する予測ブロックグループに含ませてもよいし、上側に隣接する予測ブロックをすべて上側に隣接する予測ブロックグループに含ませてもよい。
　なお、右上に隣接する予測ブロックＡ２／Ｂ２に関しては、左側に隣接する予測ブロックグループにも左側に隣接する予測ブロックグループにも含まれ、左側に隣接する予測ブロックグループについて説明する場合は、予測ブロックＡ２、上側に隣接する予測ブロックグループについて説明する場合は、予測ブロックＢ２とする。
　本方式においては、左上に隣接する予測ブロックを左側に隣接する予測ブロックグループと上側に隣接する予測ブロックグループの双方に所属させることで、予測動きベクトルの候補を探す機会を増やしている。並列処理を行う場合は、最大処理量は増加しないが、直列処理での処理量の削減を重視する場合には、左上に隣接する予測ブロックはどちらか一方のグループにだけに所属させてもよい。
　図９に示すように、符号化／復号対象の予測ブロックと時間的に異なるピクチャにおいて、符号化／復号対象の予測ブロックと同一位置あるいはその近傍の位置に存在する既に符号化／復号済みの予測ブロックグループＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，およびＴ４で構成される第３の予測ブロックグループを異なる時間の予測ブロックグループと定義する。
　（参照リストについて）
　符号化及び復号の際には参照リストＬＸ毎の参照インデックスから参照ピクチャを指定して参照する。Ｌ０とＬ１の２つ用意されていて、Ｘには０或いは１が入る。参照リストＬ０に登録されている参照ピクチャを参照するインター予測をＬ０予測（Ｐｒｅｄ＿Ｌ０）と呼び、参照リストＬ１に登録されている参照ピクチャを参照する動き補償予測をＬ１予測（Ｐｒｅｄ＿Ｌ１）と呼ぶ。主としてＬ０予測は前方向予測に、Ｌ１予測は後方向予測として使用され、ＰスライスではＬ０予測のみ、ＢスライスではＬ０予測、Ｌ１予測、Ｌ０予測とＬ１予測を平均または重み付け加算する両予測（Ｐｒｅｄ＿ＢＩ）が使用出来る。以降の処理において出力に添え字ＬＸが付いている値に対しては、Ｌ０予測、Ｌ１予測ごとに処理を行うことを前提とする。
　（ＰＯＣについて）
　ＰＯＣは符号化される画像に関連付けられる変数とし、出力順序で１ずつ増加する値が設定されるものとする。ＰＯＣの値によって、同じ画像であるかを判別したり、出力順序での前後関係を判別したり、画像間の距離を判別したりすることができる。例えば、２つの画像のＰＯＣが同じ値を持つ場合、同一の画像であると判断できる。２つの画像のＰＯＣが違う値を持つ場合、ＰＯＣの値が小さい画像のほうが、先に出力される画像であると判断でき、２つの画像のＰＯＣの差がフレーム間距離を示す。
　実施の形態による動きベクトルの予測方法を図面を用いて説明する。動きベクトルの予測方法は、符号化ブロックを構成する予測ブロック単位に、符号化及び復号の処理の何れでも実施される。動き補償による画像間符号化（インター予測）が選択された場合に、符号化の場合、符号化対象の動きベクトルから符号化する差分動きベクトルを算出する時に用いる符号化済みの動きベクトルを利用して予測動きベクトルを算出する際、復号の場合、復号対象の動きベクトルを算出する時に用いる復号済みの動きベクトルを利用して予測動きベクトルを算出する際に実施される。
　（シンタックスについて）
　まず、本実施例に係る動きベクトルの予測方法を備える動画像符号化装置により符号化される動画像のビットストリームの符号化および復号の共通規則であるシンタックスについて説明する。
　図１０は本発明により生成されるビットストリームのスライス単位でスライスヘッダーに記述される第１のシンタックスパターンを示す。スライス単位で動き補償による画像間予測（インター予測）を行う場合、即ちスライスタイプがＰ（片方向予測）或いはＢ（両方向予測）の場合に、インター予測のマージモードでない予測ブロックにおいて、同一ピクチャ内で隣接する周囲の予測ブロックの動きベクトルだけでなく、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置あるいは近傍の予測ブロックの動きベクトルを利用して動きベクトルの予測を行うかどうかを示し、インター予測のマージモードの予測ブロックにおいて、同一ピクチャ内で隣接する周囲の予測ブロックの符号化情報だけでなく、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置あるいは近傍の予測ブロックの符号化情報も利用してインター予測を行うかどうかを示す第１のフラグｍｖ＿ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｆｌａｇが設置される。
　更に、ｍｖ＿ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｆｌａｇが真（１）の場合は、インター予測のマージモードでない予測ブロックにおいて、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置または近傍の予測ブロックの動きベクトルの候補が優先順位を上げて後述するＭＶＰリストに登録されるかどうかを示し、インター予測のマージモードの予測ブロックにおいて、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置あるいは近傍のマージ候補が優先順位を上げて後述するマージ候補リストに登録されるかどうかを示す第２のフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが設置される。この値は後述の判定処理を簡略化にするために真（１）または偽（０）に固定してもよいが、符号化効率を向上させるためフレーム毎に適応的に変更することでより符号量を削減する。
　符号化／復号対象ピクチャと最も近い参照ピクチャとの間の距離が近い場合は、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを真（１）とし、符号化／復号対象画像と参照ピクチャとの間の距離が遠い場合は、偽（０）と設定することで、後述するＭＶＰインデックス、またはマージ・インデックスの符号量を削減することができる。この距離が比較的小さい場合は異なる時間からのＭＶＰの候補またはマージの候補が候補として比較的相応しいと判断できるからである。例えば、フレームレートが３０Ｈｚの場合、符号化／復号対象ピクチャと最も近い参照ピクチャとの間の距離がＸフレーム以内（Ｘ＝１～３程度）の場合、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを真（１）とし、符号化／復号対象画像と参照ピクチャとの間の距離がＸフレームより大きい場合は、偽（０）と設定することで、後述するＭＶＰインデックス、またはマージ・インデックスの符号量を削減することができる。この距離が小さい場合は距離が大きい場合よりもインター予測の信頼性が高く、候補として相応しいと判断する。この閾値Ｘはシーケンスの内容に応じて変更することで、より符号量を削減することができる。動きが大きく複雑なシーケンスの場合、閾値Ｘを小さくすることで、時間方向のＭＶＰ候補やマージ候補の優先順位を下げることにより、符号化効率を向上することができる。または、符号化処理過程での統計量を基に優先順位を制御することもできる。符号処理時に符号化済みの選択数をそれぞれカウントし、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置の予測ブロックの動きベクトルの候補またはマージ候補が同一ピクチャ内で左または上に隣接する周囲の予測ブロックの動きベクトルよりも多い場合、後に続く符号化対象画像のｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを真（１）とし、少ない場合、符号化／復号対象画像と参照ピクチャとの間の距離が遠い場合は、偽（０）と設定することで、後述するＭＶＰインデックス、またはマージ・インデックスの符号量を削減することができる。
　さらに、スライスタイプがＢの場合は、時間方向の予測動きベクトルの候補、またはマージ候補を算出する際に用いる時間方向で異なるピクチャｃｏｌＰｉｃが処理対象の予測ブロックが含まれるピクチャのＬ０の参照リスト或いはＬ１の参照リストのどちらに登録されている参照画像を使用するかを示す第３フラグｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ＿ｆｒｏｍ＿ｌ０＿ｆｌａｇが設置される。
　さらに、スライスタイプがＰ（片方向予測）或いはＢ（両方向予測）の場合は、後述するＭＶＰリスト、またはマージ候補リスト内の登録順序を予測ブロックごとに適応的に変更するか否かを示す第４フラグｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが設置される。
　なお、以上のシンタックス要素はピクチャー単位で設定されるシンタックス要素を記述するピクチャー・パラメータ・セットに設置してもよい。
　また、第１のフラグｍｖ＿ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｆｌａｇ、第２のフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇ、第３フラグｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ＿ｆｒｏｍ＿ｌ０＿ｆｌａｇ、第４フラグｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇは、それぞれマージモードでない動きベクトル予測用と、マージモード用で独立した別個のフラグを用意して、それぞれ独立で制御することもできる。
　図１１は予測ブロック単位に記述されるシンタックスパターンを示す。予測ブロックの予測モードＰｒｅｄＭｏｄｅの値が画像間予測（インター予測）を示すＭＯＤＥ＿ＩＮＴＥＲの場合、マージ・モードかどうかを示すｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が設置される。ここで、ｘ０、ｙ０は輝度信号の画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］は画面内の（ｘ０，ｙ０）に位置する予測ブロックのマージ・モードかどうかを示すフラグである。
　次に、ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が１の場合、マージモードであることを示し、ＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄが１つを超える場合に、参照する予測動きベクトルの候補のリストであるマージリストのインデックスのシンタックス要素ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］が設置される。ここで、ｘ０、ｙ０は画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］は画面内の（ｘ０，ｙ０）に位置する予測ブロックのマージ・インデックスである。関数ＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄはマージ候補の数を表し、後述にて説明される。このマージリストのインデックスのシンタックス要素ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］がマージ候補の数ＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄが１より大きい場合にだけ符号化されるのは、予測動きベクトルの候補の総数が１つであれば、その１つがマージ候補となるので、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］を伝送せずとも参照するマージ候補が確定する為である。
　一方、ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が０の場合、マージモードでないことを示し、スライスタイプがＢの場合、インター予測モードを識別するシンタックス要素ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が設置される。参照リストＬＸ（Ｘ＝０または１）ごとに、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャインデックスのシンタックス要素ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］、動きベクトル検出にて求められた予測ブロックの動きベクトルと予測動きベクトルとの差分動きベクトルのシンタックス要素ｍｖｄ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］［ｊ］が設置される。ここで、Ｘは０或いは１で予測方向を示し、配列のインデックスｘ０は予測ブロックのｘ座標、ｙ０は予測ブロックのｙ座標、ｊは差分動きベクトルの成分を表し、ｊ＝０はｘ成分を、ｊ＝１はｙ成分を表す。次に、予測動きベクトルの候補の総数が１つを超える場合に、参照する予測動きベクトルの候補のリストであるＭＶＰリストのインデックスのシンタックス要素ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］が設置される。ここで、ｘ０、ｙ０は画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］は画面内の（ｘ０，ｙ０）に位置する予測ブロックのリストＬＸのＭＶＰインデックスである。添え字ＬＸは参照リストを表し、Ｌ０とＬ１の２つ用意されていて、Ｘには０或いは１が入る。関数ＮｕｍＭＶＰＣａｎｄ（ＬＸ）は、予測方向ＬＸ（Ｘは０或いは１）で予測ブロックの予測動きベクトルの候補の総数を算出する関数を表し、後述にて説明される。このＭＶＰリストのインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］は動きベクトルの予測方法により予測動きベクトルの候補の総数ＮｕｍＭＶＰＣａｎｄ（ＬＸ）が１より大きい場合に符号化される。予測動きベクトルの候補の総数が１つであれば、その１つが予測動きベクトルとなるので、ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］を伝送せずとも参照する予測動きベクトルの候補が確定する為である。
　（符号化における動きベクトルの予測）
　上述のシンタックスに基づき、動画像のビットストリームを符号化する動画像符号化装置において、実施の形態に係る動きベクトルの予測方法の動作を説明する。動きベクトルの予測方法は、スライス単位で動き補償による画像間予測を行う場合、即ちスライスタイプがＰスライス（片方向予測スライス）或いはＢスライス（両方向予測スライス）の場合で、更に、スライスの中の予測ブロックの予測モードが画像間予測（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＥＲ）の予測ブロックに適用される。
　図１２は、図１の動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３の詳細な構成を示す図である。図１２の太枠線で囲まれる部分は差分動きベクトル算出部１０３を示している。
　更に、その内部の太点線で囲まれる部分は後述する動きベクトルの予測方法の動作部を示しており、実施の形態の動画像符号化装置と対応する動画像復号装置にも同様に設置され、符号化と復号で矛盾しない同一の判定結果を得られるようにしている。以下、この図を用いて、符号化における動きベクトルの予測方法を説明する。
　差分動きベクトル算出部１０３は、予測動きベクトル候補生成部１２０、予測動きベクトル登録部１２１、予測動きベクトル候補同一判定部１２２、予測動きベクトル候補符号量算出部１２３、予測動きベクトル選択部１２４、および動きベクトル減算部１２５を含む。
　この差分動きベクトル算出部１０３での差分動きベクトル算出処理は、符号化対象ブロックで選択されたインター予測方法で用いる動きベクトルの差分動きベクトルをそれぞれ算出する。具体的には符号化対象ブロックがＬ０予測の場合、Ｌ０の動きベクトルの差分動きベクトルを算出し、符号化対象ブロックがＬ１予測の場合、Ｌ１の動きベクトルの差分動きベクトルを算出する。符号化対象ブロックが双予測の場合、Ｌ０予測とＬ１予測が共に行われ、Ｌ０の動きベクトルの差分動きベクトル、およびＬ１の動きベクトルの差分動きベクトルをそれぞれ算出する。
　予測動きベクトル候補生成部１２０は、参照リスト（Ｌ０、Ｌ１）毎に、上側に隣接する予測ブロックグループ（符号化対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその予測ブロックの左側に隣接する予測ブロックグループ：図５のＡ０，Ａ１，Ａ２）、左側に隣接する予測ブロックグループ（符号化対象の予測ブロックと同一ピクチャ内でその予測ブロックの上側に隣接する予測ブロックグループ：図５のＢ０，Ｂ１，Ｂ２）、異なる時間の予測ブロックグループ（符号化対象の予測ブロックと時間的に異なるピクチャ内でその予測ブロックと同一位置あるいはその近傍の位置に存在する既に符号化済みの予測ブロックグループ：図９のＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）の３つの予測ブロックグループから、各予測ブロックグループごとに１つの動きベクトルｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌをそれぞれ算出し、予測動きベクトル候補とし、予測動きベクトル登録部１２１に供給する。以下、ｍｖＬＸＡ及びｍｖＬＸＢを空間的な動きベクトル、ｍｖＬＸＣｏｌを時間的な動きベクトルと呼ぶ。この予測動きベクトル候補の算出に際しては、符号化情報格納メモリ１１４に格納されている符号化済みの予測ブロックの予測モード、参照リスト毎の参照インデックス、参照ピクチャのＰＯＣ、動きベクトル等の符号化情報を用いる。
　これらの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌは符号化対象画像のＰＯＣと参照ピクチャのＰＯＣとの関係に応じてスケーリングすることにより算出されることもある。
　予測動きベクトル候補生成部１２０は、各予測ブロックグループ毎に、所定の順序で、それぞれの予測ブロックグループ内の予測ブロックに対して、後述の条件判定を行い、最初に条件に合致した予測ブロックの動きベクトルを選択し、予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌとする。
　左側に隣接する予測ブロックグループから予測動きベクトルを算出する際には、左側に隣接する予測ブロックグループの下から上の順序（図５のＡ０からＡ０，Ａ１，Ａ２の順序）で、上側に隣接する予測ブロックグループから予測動きベクトルを算出する際には、上側に隣接する予測ブロックグループの右から左の順序（図５のＢ０からＢ０，Ｂ１，Ｂ２の順序）で、異なる時間の予測ブロックグループから予測動きベクトルを算出する際には、図９のＴ０からＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の順序で、各予測ブロックに対して、後述の条件判定を行い、最初に条件に合致した予測ブロックの動きベクトルを選択し、予測動きベクトルの候補をそれぞれｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌとする。
　即ち、左側の隣接予測ブロックグループでは、一番下の予測ブロックが最も優先順位が高く、下から上に向かって優先順位が付けられており、上側の隣接予測ブロックグループでは、一番右の予測ブロックが最も優先順位が高く、右から左に向かって優先順位が付けられている。異なる時間の予測ブロックグループでは、Ｔ０の予測ブロックが最も優先順位が高く、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の順に優先順位が付けられている。この予測ブロックの位置による優先順位を優先順位Ａとする。
　（空間予測ブロックの条件判定のループの説明）
　左側の隣接予測ブロックグループ、及び上側の隣接予測ブロックグループの各隣接予測ブロックに対しては下記の条件判定１、２、３、４の優先順序でそれぞれの条件判定が適用される。ただし、後述する方法５のみ例外として、条件判定１、３、２、４の優先順序でそれぞれの条件判定が適用される。
　条件判定１：符号化／復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象の動きベクトルと同じ参照リストで、同じ参照インデックス、すなわち参照フレームを用いた予測が隣接予測ブロックでも行われている。
　条件判定２：符号化／復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象の動きベクトルとは異なる参照リストであるが、同じ参照フレームを用いた予測が隣接予測ブロックで行われている。
　条件判定３：符号化／復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象の動きベクトルと同じ参照リストで、異なる参照フレームを用いた予測が隣接予測ブロックで行われている。
　条件判定４：符号化／復号対象の予測ブロックの差分動きベクトル算出対象の動きベクトルとは異なる参照リストで、異なる参照フレームを用いた予測が隣接予測ブロックで行われている。
　この優先順位を優先順位Ｂとする。これらの条件のいずれかに一致した場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在すると判断し、後に続く条件判定は行わない。なお、条件判定１または条件判定２の条件に合致した場合、該当する隣接予測ブロックの動きベクトルは同じ参照フレームに対応するものであるので、そのまま予測動きベクトルの候補とするが、条件判定３または条件判定４の条件に合致した場合、該当する隣接予測ブロックの動きベクトルは異なる参照フレームに対応するものであるので、その動きベクトルを基にスケーリングにより算出して予測動きベクトルの候補とする。なお、各隣接予測ブロックの条件判定を並列ではなく、直列に処理する場合、２番目に行う予測ブロックグループの条件判定においては（左側の隣接予測ブロックグループの条件判定が先の場合、上側の隣接予測ブロックグループの条件判定では）、当該予測ブロックグループの予測動きベクトルの候補が前の予測ブロックグループで決定した予測動きベクトルの候補と同じ値になる場合、その予測動きベクトルの候補を採用せず、次の条件判定に移ってもよい。このように次の条件判定を行うことで、予測動きベクトルの候補の減少を防ぐことが出来る。
　空間予測ブロックのスキャンのループの仕方として、上記の４つの条件判定の進め方によって、下記の４通りの方法を設定することができる。それぞれの方法によって予測ベクトルの相応しさと最大処理量が異なり、それらを考慮してこれらの方法から選択し設定する。方法１についてのみ、図１７～２１のフローチャートを用いて詳しく後述するが、他の方法２～４についても、当業者であれば方法２～４を実施する手順については方法１を実施する手順に準じて適宜設計できる事項であるから、詳しい説明を省略する。なお、ここでは動画像符号化装置における空間予測ブロックのスキャンのループ処理を説明するが、同様の処理は動画像復号装置においても可能であることはいうまでもない。
　方法１：
　４つの条件判定のうち予測ブロック毎に１つの条件判定を行い、条件を満たさなければ、隣の予測ブロックの条件判定に移る。予測ブロック毎に条件判定を４周したら終了。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　２．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　３．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　４．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　５．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　６．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　７．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　９．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　１０．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　１１．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　方法１によれば、同じ参照フレームを用いたスケーリングされない予測動きベクトルが選ばれやすいので、差分動きベクトルの符号量が小さくなる可能性が高くなるという効果がある。
　方法２：
　同じ予測フレームを用いたスケーリングされない予測動きベクトルの判定を優先し、４つの条件判定のうち予測ブロック毎に２つの条件判定を行い、条件を満たさなければ、隣の予測ブロックの条件判定に移る。最初の周回では条件判定１と条件判定２の条件判定を行い、次の予測ブロックの周回では条件判定３と条件判定４の条件判定を行う。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　２．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　３．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　４．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　５．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　６．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　７．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　８．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　９．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　１０．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　方法２によれば、方法１と同様に、同じ参照フレームを用いたスケーリングされない予測動きベクトルが選ばれやすいので、差分動きベクトルの符号量が小さくなる可能性が高くなるという効果がある。また、条件判定の周回数が最大２回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数が方法１に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　方法３：
　最初の周回では予測ブロック毎に条件判定１の条件判定を行い条件を満たさなければ、隣の予測ブロックの条件判定に移る。次の周回では予測ブロック毎に条件判定２、条件判定３条件判定４順序で条件判定を行ってから隣に移る。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　２．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　３．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　４．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　５．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　６．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　７．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　９．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　１０．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　方法３によれば、同じ参照リストで同じ参照フレームを用いたスケーリングされない予測動きベクトルが選ばれやすいので、差分動きベクトルの符号量が小さくなる可能性が高くなるという効果がある。また、条件判定の周回数が最大２回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数が方法１に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　方法４：
　同じ予測ブロックの条件判定を優先し、１つの予測ブロック内で４つの条件判定を行い、すべての条件に合致しない場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在しないものと判断し、次の予測ブロックの条件判定を行う。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　２．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　３．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　４．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　５．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　６．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　７．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　９．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　１０．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　方法４によれば、条件判定の周回数が最大でも１回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数が方法１、方法２、方法３に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　方法５：
　方法４と同様に、同じ予測ブロックの条件判定を優先し、１つの予測ブロック内で４つの条件判定を行い、すべての条件に合致しない場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在しないものと判断し、次の予測ブロックの条件判定を行う。ただし、予測ブロック内の条件判定においては、方法４は同じ参照フレームであることをより優先しているが、方法５は同じ参照リストであることを優先する。
　具体的には以下の優先順序で条件判定を行う。（ただし、ＮはＡまたはＢ）
　１．予測ブロックＮ０の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　２．予測ブロックＮ０の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　３．予測ブロックＮ０の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　４．予測ブロックＮ０の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　５．予測ブロックＮ１の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　６．予測ブロックＮ１の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　７．予測ブロックＮ１の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　８．予測ブロックＮ１の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　９．予測ブロックＮ２の条件判定１（同じ参照リスト、同じ参照フレーム）
　１０．予測ブロックＮ２の条件判定３（同じ参照リスト、異なる参照フレーム）
　１１．予測ブロックＮ２の条件判定２（異なる参照リスト、同じ参照フレーム）
　１２．予測ブロックＮ２の条件判定４（異なる参照リスト、異なる参照フレーム）
　方法５によれば、さらに、方法４に比べて予測ブロックの参照リストの参照回数を減らすことができ、メモリへのアクセス回数、条件判定等の処理量を削減することにより複雑性を低減することができる。また、方法４と同様に、条件判定の周回数が最大でも１回となるので、ハードウェアへの実装を考慮した際に予測ブロックの符号化情報へのメモリアクセス回数が方法１、方法２、方法３に比べて少なくなり、複雑性が低減される。
　次に、予測動きベクトル登録部１２１は予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌの優先順位を評価し、優先順位に応じた順番でＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに格納する。このＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに格納する手順については後ほど詳細に説明する。
　次に、予測動きベクトル候補同一判定部１２２は、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに格納された予測動きベクトルの候補の中から同一の動きベクトルの値をもつものを判定し、同一の動きベクトル値をもつと判定された予測動きベクトルの候補について一つを残してそれ以外をＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸから削除して、予測動きベクトルの候補が重複しないようにし、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸを更新する。予測動きベクトル候補同一判定部１２２は、更新されたＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸを予測動きベクトル候補符号量算出部１２３と予測動きベクトル選択部１２４に与える。
　一方、図１の動きベクトル検出部１０２にて予測ブロック毎に動きベクトルｍｖが検出される。その動きベクトルｍｖは更新されたＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの予測動きベクトルの候補とともに予測動きベクトル候補符号量算出部１２３に入力される。
　予測動きベクトル候補符号量算出部１２３は、動きベクトルｍｖとＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中に格納された各予測動きベクトルの候補ｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｉ］との差分であるそれぞれの差分動きベクトルを算出し、それら差分動きベクトルを符号化したときの符号量をＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの要素ごとに算出し、予測動きベクトル選択部１２４に供給する。
　予測動きベクトル選択部１２４は、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに登録された各要素の中で、予測動きベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測動きベクトルの候補ｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｉ］を予測動きベクトルｍｖｐとして選択し、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中で最小の発生符号量となる予測動きベクトルの候補が複数存在する場合には、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中のインデックスｉが小さい番号で表される予測動きベクトルの候補ｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｉ］を最適予測動きベクトルｍｖｐとして選択する。選択された予測動きベクトルｍｖｐを動きベクトル減算部１２５に供給する。さらに、その選択された予測動きベクトルｍｖｐに対応するＭＶＰリスト中のインデックスｉをＬＸ（Ｘ＝０または１）のＭＶＰインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘとして出力する。
　なお、予測動きベクトル選択部１２４は必要に応じてｍｖｐ＿ｉｄｘが指し示すＭＶＰリスト中の予測ブロックで用いられた符号化情報も図１の予測方法決定部１０６に出力する。ここで出力する符号化情報は、重み付け予測の重み付けパラメータ、量子化の量子化パラメータ等が含まれる。
　最後に動きベクトル減算部１２５は、動きベクトルｍｖから選択された予測動きベクトルｍｖｐを減産することにより差分動きベクトルｍｖｄを算出し、差分動きベクトルｍｖｄを出力する。
　　ｍｖｄ＝ｍｖ－ｍｖｐ
　図１に戻り、動き補償予測部１０５は、復号画像メモリ１１５に格納されている復号画像を参照して動きベクトル検出部１０２から供給される動きベクトルｍｖに応じて動き補償を行い、動き補償予測信号を得て、予測方法決定部１０６に供給する。
　予測方法決定部１０６は、予測方法を決定する。それぞれの予測モードごとに符号量と符号化歪を算出し、最も少ない発生符号量と符号化歪となる予測ブロックサイズと予測モードが決定される。差分動きベクトル算出部１０３の動きベクトル減算部１２５から供給された差分動きベクトルｍｖｄと予測動きベクトル選択部１２４から供給された予測動きベクトルを表すインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘの符号化が行われ、動き情報の符号量を算出する。さらに、動き補償予測部１０５から供給される動き補償予測信号と、画像メモリ１０１から供給される符号化対象の画像信号との予測残差信号を符号化した予測残差信号の符号量を算出する。動き情報の符号量と予測残差信号の符号量とが加算された総発生符号量を算出し、第１の評価値とする。
　また、こうした差分画像を符号化後に、歪量評価の為に復号し、符号化により生じる元画像との誤差を表す比率として符号化歪が算出される。これら総発生符号量と符号化歪とを動き補償毎に比較することで、最も少ない発生符号量と符号化歪となる予測ブロックサイズと予測モードが決定される。決定された予測ブロックサイズの予測モードに応じた動きベクトルｍｖに対して、上述した動きベクトルの予測方法が行われ、予測動きベクトルを表すインデックスが、予測ブロック単位の第２のシンタックスパターンで表されるフラグｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｉ］として符号化される。尚、ここで算出される発生符号量は、符号化過程をシミュレートしたものであることが望ましいが、簡便に近似したり、概算することも可能である。
　（復号における動きベクトルの予測）
　上述のシンタックスに基づき、符号化された動画像のビットストリームを復号する動画像復号装置において、本発明に係る動きベクトルの予測方法の動作を説明する。
　最初に、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号されるビットストリームの各フラグについて説明する。図１０は本発明の動画像符号化装置により生成され、第１符号化ビット列復号部２０２により復号されるビットストリームのスライス単位でスライスヘッダーに記述される第１のシンタックスパターンである。ビットストリームのスライスヘッダーの中に記述されているフラグから、スライスタイプがＰ或いはＢの場合、インター予測のマージモードでない予測ブロックにおいて、同一ピクチャ内で隣接する周囲の予測ブロックの動きベクトルだけでなく、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置あるいは近傍の予測ブロックの動きベクトルを利用して動きベクトルの予測を行うかどうかを示し、インター予測のマージモードの予測ブロックにおいて、同一ピクチャ内で隣接する周囲の予測ブロックの符号化情報だけでなく、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置あるいは近傍の予測ブロックの符号化情報も利用してインター予測を行うかどうかを示す第１のフラグｍｖ＿ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｆｌａｇを復号し、ｍｖ＿ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｆｌａｇが真（１）の場合は、インター予測のマージモードでない予測ブロックにおいて、同一ピクチャ内で隣接する周囲の予測ブロックの動きベクトルだけでなく、時間方向に異なるピクチャで処理対象の予測ブロックと同一位置または近傍の予測ブロックを利用して動きベクトルの予測が行われ、インター予測のマージモードの予測ブロックにおいて、同一ピクチャ内で隣接する周囲の予測ブロックの符号化情報だけでなく、時間方向に異なるピクチャで処理対象の予測ブロックと同一位置または近傍の予測ブロックの符号化情報も利用してインター予測が行われる。更に、ｍｖ＿ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｆｌａｇが真（１）の場合は、インター予測のマージモードでない予測ブロックにおいて、時間方向で異なるピクチャの中の処理対象の予測ブロックと同一位置の予測ブロックの動きベクトルの候補が優先順位を上げて後述するマージ候補リストに登録されるかどうかを示す第２のフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを復号して判定し、真（１）の場合は、時間方向に異なるピクチャで処理対象の予測ブロックと同一位置の予測ブロックの動きベクトルやマージ候補が優先順位を上げて、ＭＶＰリストやマージ候補リストにそれぞれ登録される。
　さらに、スライスタイプがＢの場合は、時間方向の予測動きベクトルの候補、またはマージ候補を算出する際に用いる時間方向で異なるピクチャｃｏｌＰｉｃが処理対象の予測ブロックが含まれるピクチャのＬ０の参照リスト或いはＬ１の参照リストのどちらに登録されている参照画像を使用するかを示す第３フラグｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ＿ｆｒｏｍ＿ｌ０＿ｆｌａｇを復号し、処理対象の予測ブロックが含まれるピクチャの参照ピクチャのリストのうちＬ０或いはＬ１のどちらを使用するか判別する。
　さらに、スライスタイプがＰ或いはＢの場合は、後述するＭＶＰリスト、またはマージ候補リスト内の登録順序を予測ブロックごとに適応的に変更するか否かを示す第４フラグｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇを復号し、ＭＶＰリスト、またはマージ候補リスト内の登録順序を予測ブロックごとに適応的に変更するか判別する。
　なお、以上のシンタックス要素はピクチャー単位で設定されるシンタックス要素を記述するピクチャー・パラメータ・セットに設置してもよい。
　また、第１のフラグｍｖ＿ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｆｌａｇ、第２のフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇ、第３フラグｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ＿ｆｒｏｍ＿ｌ０＿ｆｌａｇ、第４フラグｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇは、それぞれマージモードでない動きベクトル予測用と、マージモード用で独立した別個のフラグを用意して、それぞれ独立で制御することもできる。
　図１１は本発明の動画像符号化装置により生成され、第１符号化ビット列復号部２０２により復号されるビットストリームの予測ブロック単位で記述される第２のシンタックスパターンである。予測ブロック単位に記述されるシンタックスパターンを示す。インター予測の場合（予測ブロックがインター予測かどうかを示す予測モードＰｒｅｄＭｏｄｅがインター予測を示すＭＯＤＥ＿ＩＮＴＥＲの場合）、マージモードかどうかを示すｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が復号される。ここで、ｘ０、ｙ０は画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］は画面内の（ｘ０，ｙ０）に位置する予測ブロックのマージ・モードかどうかを示すフラグである。
　次に、ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が１の場合、マージモードの候補の総数ＮｕｍＭｅｒｇｅＣａｎｄが１つを超える場合に、参照する予測動きベクトルの候補のリストであるマージリストのインデックスのシンタックス要素ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］が復号される。ここで、ｘ０、ｙ０は画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］は画面内の（ｘ０，ｙ０）に位置する予測ブロックのマージ・インデックスである。
　一方、ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が０の場合、参照リストＬＸ（Ｘ＝０または１）ごとに、動きベクトル検出にて求められた予測ブロックの動きベクトルと予測動きベクトルとの差分動きベクトルのシンタックス要素ｍｖｄ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］［ｊ］が復号される。ここで、Ｘは０或いは１で予測方向を示し、配列のインデックスｘ０は予測ブロックのｘ座標、ｙ０は予測ブロックのｙ座標、ｊは差分動きベクトルの成分を表し、ｊ＝０はｘ成分を、ｊ＝１はｙ成分を表す。次に、予測動きベクトルの候補の総数が１つを超える場合に、参照する予測動きベクトルの候補のリストであるＭＶＰリストのインデックスのシンタックス要素ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］が復号される。ここで、ｘ０、ｙ０は画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］は画面内の（ｘ０，ｙ０）に位置する予測ブロックのリストＬＸのＭＶＰインデックスである。添え字ＬＸは参照リストを表し、Ｌ０とＬ１の２つ用意されていて、Ｘには０或いは１が入る。関数ＮｕｍＭＶＰＣａｎｄ（ＬＸ）は、予測方向ＬＸ（Ｘは０或いは１）で予測ブロックの予測動きベクトルの候補の総数を算出する関数を表し、後述にて説明される。このＭＶＰリストのインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］は動きベクトルの予測方法により予測動きベクトルの候補の総数ＮｕｍＭＶＰＣａｎｄ（ＬＸ）が１より大きい場合に復号される。予測動きベクトルの候補の総数が１つであれば、その１つが予測動きベクトルとなるので、ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］を伝送せずとも参照する予測動きベクトルの候補が確定する為である。
　実施の形態に係る動きベクトルの予測方法が実施される場合、図２の動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４にて処理が行われる。図１３は、実施の形態の動画像符号化装置に対応する図２の動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４の詳細な構成を示す図である。図１３の太枠線で囲まれる部分は動きベクトル算出部２０４を示している。更に、その内部の太点線で囲まれる部分は後述する動きベクトルの予測方法の動作部を示しており、対応する動画像符号化装置にも同様に設置され、符号化と復号で矛盾しない同一の判定結果を得られるようにしている。以下、この図を用いて、復号における動きベクトルの予測方法を説明する。
　動きベクトル算出部２０４は、予測動きベクトル候補生成部２２０、予測動きベクトル登録部２２１、予測動きベクトル候補同一判定部２２２、予測動きベクトル選択部２２３及び動きベクトル加算部２２４を含む。
　動きベクトル算出部２０４の中の予測動きベクトル候補生成部２２０、予測動きベクトル登録部２２１及び予測動きベクトル候補同一判定部２２２は、符号化側の差分動きベクトル算出部１０３の中の予測動きベクトル候補生成部１２０、予測動きベクトル登録部１２１及び予測動きベクトル候補同一判定部１２２とそれぞれ同じ動作をするように規定することにより、符号化と復号で矛盾しない同一の予測動きベクトルの候補を符号化側及び復号側で得ることができる。
　予測動きベクトル候補生成部２２０は、図１２の符号化側の予測動きベクトル候補生成部１２０と同一の処理を行う。予測動きベクトル候補生成部２２０は、復号して符号化情報格納メモリ２０９に記録されていた、復号対象ブロックと同一ピクチャ内の復号対象ブロックと隣接する復号済みの予測ブロック及び異なるピクチャ内の復号対象ブロックと同一位置あるいはその近傍の位置に存在する復号済みの予測ブロック等の動きベクトルを符号化情報格納メモリ２０９から読み出す。符号化情報格納メモリ２０９から読み出された復号済みの他のブロックの動きベクトルから少なくとも１つ以上の予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌを生成し、予測動きベクトル登録部２２１に供給する。これらの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌは参照インデックスに応じてスケーリングすることにより算出されることもある。なお、予測動きベクトル候補生成部２２０は、図１２の符号化側の予測動きベクトル候補生成部１２０と同一の処理を行うので、図１２の符号化側の予測動きベクトル候補生成部１２０で説明した予測動きベクトルを算出するための方法１、２、３、４、５の条件判定は予測動きベクトル候補生成部２２０でも適用できるものとし、ここでは詳細な説明は省略する。
　次に、予測動きベクトル登録部２２１は図１２の符号化側の予測動きベクトル登録部１２１と同一の処理を行う。予測動きベクトル登録部２２１は、予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢ、ｍｖＬＸＣｏｌの優先順位を評価し、優先順位に応じた順番でＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに格納する。このＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに格納する手順については後ほど詳細に説明する。
　次に、予測動きベクトル候補同一判定部２２２は、図１２の符号化側の予測動きベクトル候補同一判定部１２２と同一の処理を行う。予測動きベクトル候補同一判定部２２２は、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに格納された予測動きベクトルの候補の中から同一の動きベクトルの値をもつものを判定し、同一の動きベクトル値をもつと判定された予測動きベクトルの候補について一つを残してそれ以外をＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸから削除して、予測動きベクトルの候補が重複しないようにし、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸを更新する。更新されたＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸは予測動きベクトル選択部２２３に与えられる。
　一方、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号された差分動きベクトルｍｖｄが動きベクトル加算部２２４に入力される。予測動きベクトルのインデックスを示すｍｖｐ＿ｉｄｘが符号化されている場合は、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号された予測動きベクトルのインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘが予測動きベクトル選択部２２３に入力される。
　このようにして予測動きベクトル選択部２２３には、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中に残った予測動きベクトルの候補と、予測動きベクトルのインデックスを示すｍｖｐ＿ｉｄｘが符号化されていた場合は、復号された予測動きベクトルのインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘも入力される。
　予測動きベクトル選択部２２３は、最初にＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに残った予測動きベクトルの候補が１つであるかどうかを判定し、１つの場合、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに残った予測動きベクトルの候補を予測動きベクトルｍｖｐとして取り出す。ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中に予測動きベクトルの候補が１つより多く残った場合、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号された予測動きベクトルのインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘが読み込まれ、読み込まれたインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘに対応する予測動きベクトルの候補をＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸから取り出す。取り出された予測動きベクトルの候補を予測動きベクトルｍｖｐとして動きベクトル加算部２２４に供給する。
　最後に動きベクトル加算部２２４は、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号されて供給される差分動きベクトルｍｖｄと予測動きベクトルｍｖｐを加算することにより動きベクトルｍｖを算出し、動きベクトルｍｖを出力する。
　　ｍｖ＝ｍｖｐ＋ｍｖｄ
　以上のようにして、予測ブロック毎に動きベクトルが算出される。この動きベクトルを使用して動き補償により予測画像が生成され、ビットストリームから復号された残差信号と加算されることで復号画像が生成される。
　動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３、動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４の処理手順について、それぞれ図１４、図１５のフローチャートを用いて説明する。図１４は動画像符号化装置による差分動きベクトル算出処理手順を示すフローチャートであり、図１５は動画像復号装置による動きベクトル算出処理手順を示すフローチャートである。
　まず、図１４を参照して符号化側の処理手順を説明する。符号化側では、差分動きベクトル算出部１０３の中の予測動きベクトル候補生成部１２０、予測動きベクトル登録部１２１、及び予測動きベクトル候補同一判定部１２２により、予測動きベクトルの候補を算出し、ＭＶＰリストに算出した予測動きベクトルの候補を追加し、不要な予測動きベクトルの候補を削除することにより、ＭＶＰリストを構築する（Ｓ１０１）。
　続いて、予測動きベクトル候補符号量算出部１２３により、動きベクトルｍｖとＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中に格納された各予測動きベクトルの候補ｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｉ］との差分であるそれぞれの差分動きベクトルを算出し、それら差分動きベクトルを符号化したときの符号量をＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの要素ごとに算出し、予測動きベクトル選択部１２４により、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに登録された各要素の中で、予測動きベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測動きベクトルの候補ｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｉ］を予測動きベクトルｍｖｐとして選択し、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中で最小の発生符号量となる予測動きベクトルの候補が複数存在する場合には、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中のインデックスｉが小さい番号で表される予測動きベクトルの候補ｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｉ］を最適予測動きベクトルｍｖｐとして選択する。選択された予測動きベクトルｍｖｐを動きベクトル減算部１２５に供給する。さらに、その選択された予測動きベクトルｍｖｐに対応するＭＶＰリスト中のインデックスｉをＬＸ（Ｘ＝０または１）のＭＶＰインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘとして出力する（Ｓ１０２）。
　続いて、動きベクトル減算部１２５は、動きベクトルｍｖとから選択された予測動きベクトルｍｖｐとの差分を計算することにより差分動きベクトルｍｖｄを算出し、差分動きベクトルｍｖｄを出力する（Ｓ１０３）。
　　ｍｖｄ＝ｍｖ－ｍｖｐ
　次に、図１５を参照して復号側の処理手順を説明する。復号側でも前述したように符号化側と同様に、動きベクトル算出部２０４の中の予測動きベクトル候補生成部２２０、予測動きベクトル登録部２２１、及び予測動きベクトル候補同一判定部２２２により、予測動きベクトルの候補を算出し、ＭＶＰリストに算出した予測動きベクトルの候補を追加し、不要な予測動きベクトルの候補を削除することにより、ＭＶＰリストを構築する（Ｓ２０１）。
　続いて、予測動きベクトル選択部２２３により、最初にＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに残った予測動きベクトルの候補が１つであるかどうかを判定し、１つの場合、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに残った予測動きベクトルの候補を予測動きベクトルｍｖｐとして取り出す。ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中に予測動きベクトルの候補が１つより多く残った場合、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号された予測動きベクトルのインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘが読み込まれ、読み込まれたインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘに対応する予測動きベクトルの候補をＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸから取り出す。（Ｓ２０２）。
　続いて、動きベクトル加算部２２４により、第１符号化ビット列復号部２０２にて復号されて供給される差分動きベクトルｍｖｄと予測動きベクトルｍｖｐを加算することにより動きベクトルｍｖを算出し、動きベクトルｍｖを出力する。（図１５のＳ２０３）。
　　ｍｖ＝ｍｖｐ＋ｍｖｄ
　図１４のＳ１０１、及び図１５のＳ２０１で共通の予測動きベクトルの算出及びＭＶＰリスト構築方法の処理手順を図１６のフローチャートを用いて詳細に説明する。
　まず、動画像符号化装置及び動画像復号装置で共通する動きベクトルの予測方法について説明する。
　（動きベクトルの予測方法）
　実施の形態に係る予測動きベクトルの算出及びＭＶＰリスト構築方法は予測ブロック単位に図１６に示される諸過程で参照リストＬＸ（Ｘは０または１）毎に実施される。予測モードＰｒｅｄＭｏｄｅがＭＯＤＥ＿ＩＮＴＥＲ（インター予測）で、インター予測方法を示すフラグｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が、Ｐｒｅｄ＿Ｌ０（Ｌ０予測）またはＰｒｅｄ＿ＢＩ（両予測）の時には、参照リストＬ０用の予測動きベクトルの候補を算出し、ＭＶＰリストを構築する。ここで、ｘ０、ｙ０は画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］は画面内の（ｘ０，ｙ０）に位置する予測ブロックのインター予測方法を示すフラグである。ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が、Ｐｒｅｄ＿Ｌ１（Ｌ１予測）またはＰｒｅｄ＿ＢＩ（両予測）の時には、参照リストＬ１用の予測動きベクトルの候補を算出し、ＭＶＰリストを構築する。つまり、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が、Ｐｒｅｄ＿ＢＩ（両予測）の時には、参照リストＬ０用と参照リストＬ１用のそれぞれの予測動きベクトルの候補を算出してＭＶＰリストを構築する。図１６は動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３及び動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４とで共通する機能を有する予測動きベクトル候補生成部１２０及び２２０、予測動きベクトル登録部１２１及び２２１、ならびに予測動きベクトル候補同一判定部１２２及び２２２の処理の流れを表すフローチャートである。以下、諸過程を順を追って説明する。
　左側に隣接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補を算出し、利用できるかどうかを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡ、及び動きベクトルｍｖＬＸＡ、参照ピクチャのＰＯＣｐｏｃＬＸＡを出力する（図１６のＳ３０１）。なお、Ｌ０のときＸは０、Ｌ１のときＸは１とする（以下同様）。続いて、上側に隣接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補を算出し、利用できるかどうかを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢ、及び動きベクトルｍｖＬＸＢ、参照ピクチャのＰＯＣｐｏｃＬＸＢを算出する（図１６のＳ３０２）。図１６のＳ３０１とＳ３０２の処理は共通であり、利用できるかどうかを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮ、及び動きベクトルｍｖＬＸＮ、参照ピクチャのＰＯＣｐｏｃＬＸＮ（ＮはＡまたはＢ、以下同様）を算出する共通の算出処理手順を図１７～２２のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、時間の予測動きベクトルの候補を算出し、利用できるかどうかを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌ、及び動きベクトルｍｖＬＸＣｏｌ、クロスしているかどうかを示すフラグｍｖＸＣｒｏｓｓＦｌａｇを出力する（図１６のＳ３０３）。これらの算出処理手順を図２４～２９と図２２のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸを作成し、予測ベクトルの候補ｍｖＬＸＮ（ＮはＡ、ＢまたはＣｏｌ、以下同様）を追加する（図１６のＳ３０４）。これらの算出処理手順を図３０～３６のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸ内で、複数の動きベクトルが同じ値を持っている場合に、最も小さい順番の動きベクトルを除いてその動きベクトルを取り除く（図１６のＳ３０５）。
　続いて、図１５に戻り、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸ内の要素の数ＮｕｍＭＶＰＣａｎｄ（ＬＸ）が１の場合、最終的なＭＶＰインデックスｍｖｐＩｄｘを０とし、そうでない場合には、ｍｖｐＩｄｘをｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ＬＸ［ｘＰ，ｙＰ］とする（図１５のＳ２０２）ここで、ｘＰ、ｙＰは画面内での予測ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスであり、ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘＰ］［ｙＰ］は画面内の（ｘＰ，ｙＰ）に位置する予測ブロックのリストＬＸ（Ｌ０またはＬ１）のＭＶＰインデックスである。添え字ＬＸは参照リストを表し、Ｌ０とＬ１の２つ用意されていて、Ｘには０或いは１が入る。
　続いて、ＬＸのＭＶＰリスト内のｍｖｐＩｄｘ番目に登録されている動きベクトルｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｍｖｐＩｄｘ］が最終的なリストＬＸの予測動きベクトルｍｖｐＬＸに割り当てられる（図１５のＳ２０３）。
　［左側または上側に隣接する１つ以上の予測ブロックから予測動きベクトルの候補をそれぞれ導出（図１６のＳ３０１、Ｓ３０２）］
　この処理における入力は、符号化／復号対象の予測ブロックの先頭である左上の画素の符号化／復号対象画像内での座標（ｘＰ，ｙＰ）、および符号化／復号対象の予測ブロックの幅ｎＰＳＷと高さｎＰＳＨ、予測ブロックの参照リスト毎の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸ（Ｘは０或いは１）である。添え字ＬＸは参照リストを表し、Ｌ０とＬ１の２つ用意されていて、Ｘには０或いは１が入る。参照リストＬ０、Ｌ１は複数の参照ピクチャの候補からブロック単位に任意のピクチャを参照して動き補償を行うために、複数の参照ピクチャを管理するためのリストであり、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸは参照ピクチャを指定するために参照リスト毎に各参照ピクチャに割り当てたインデックスである。
　この処理における出力は左側または上側に隣接する予測ブロックの動きベクトルｍｖＬＸＮ、および予測ブロックグループＮの参照リストＬＸの符号化情報が有効か否かを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮであり、添え字Ｘには参照リストを表す０若しくは１、Ｎには隣接する予測ブロックグループの領域を表すＡ（左側）またはＢ（上側）が入る。
　図５、図６、図７、図８に示されるように、同一ピクチャ内の符号化ブロック内部を動き補償する為に定義される予測ブロックの予測ブロック（図１２中の処理対象の予測ブロック）に隣接する周囲の予測ブロックから予測動きベクトルの候補を導出する。
　図５は、処理対象の予測ブロックとそれに隣接する予測ブロックを示す。予測動きベクトルの候補は、処理対象の予測ブロックの左側に隣接する予測ブロックＡｋ（ｋ＝０，１，２）から構成される予測ブロックグループＡ、上に隣接する予測ブロックＢｋ（ｋ＝０，１，２）から構成される予測ブロックグループＢからそれぞれ予測動きベクトルの候補を選出する。
　図１７のフローチャートを用いて、図１６のＳ３０１およびＳ３０２の処理手順である左側および上側に隣接する予測ブロックグループＮからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＮの算出方法について説明する。添え字Ｘには参照リストを表す０若しくは１、Ｎには隣接する予測ブロックグループの領域を表すＡ（左側）またはＢ（上側）が入る。
　図１７で、変数Ｎ＝Ａとして符号化／復号対象の予測ブロックの左側に隣接する１つ以上の予測ブロックから予測動きベクトルの候補を、変数Ｎ＝Ｂとして上側に隣接する１つ以上の予測ブロックから予測動きベクトルの候補を、それぞれ以下の手順で算出する。
　まず、符号化／復号対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックを特定し、それぞれの予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２）が利用できる場合は符号化情報を取得する（Ｓ１１０１、Ｓ１１０２、Ｓ１１０３）。符号化／復号対象の予測ブロックの左側に隣接する予測ブロックグループ（Ｎ＝Ａ）の場合、左下に隣接する予測ブロックＡ０、左に隣接する予測ブロックＡ１、左上に隣接する予測ブロックＡ２を特定して符号化情報を取得し、符号化／復号対象の予測ブロックの上側に隣接する予測ブロックグループ（Ｎ＝Ｂ）の場合、右上に隣接する予測ブロックＢ０、上に隣接する予測ブロックＢ１、左上に隣接する予測ブロックＢ２を特定して符号化情報を取得する（Ｓ１１０１、Ｓ１１０２、Ｓ１１０３）。なお、隣接する予測ブロックＮｋが符号化／復号対象予測ブロックを含むスライスの内側に位置する場合は利用でき、外側に位置する場合は利用できない。
　次に、予測ブロックグループＮから予測動きベクトルが選出されるか否かを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮを０、予測ブロックグループＮを代表する動きベクトルｍｖＬＸＮを（０，０）、予測ブロックグループＮを代表する動きベクトルがスケーリングされていないことを示すフラグＭｖＸＮＮｏｎＳｃａｌｅを０に設定する（Ｓ１１０４、Ｓ１１０５、Ｓ１１０６）。
　続いて、図１８に示すフローチャートの処理を行う（Ｓ１１０７）。予測ブロックグループＮの隣接予測ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２の中で、符号化／復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと同じ参照リストＬＸで同じ参照インデックスの動きベクトルを持つ予測ブロックを探す。
　図１８は図１７のステップＳ１１０７の処理手順を示すフローチャートである。隣接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２）に対して、ｋが０，１，２の順番にそれぞれ以下の処理を行う（Ｓ１２０１～Ｓ１２１０）。ＮがＡの場合下から上、ＮがＢの場合、右から左に順番にそれぞれ以下の処理を行う。
　隣接する予測ブロックＮｋが利用でき（Ｓ１２０２のＹＥＳ）、予測ブロックＮｋの符号化モードＰｒｅｄＭｏｄｅがイントラ（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡ）でなく（Ｓ１２０３のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮｋのｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ（ＬＸ予測であるかどうかを示すフラグ）が１である場合（Ｓ１２０４のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮｋの参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と処理対象の予測ブロックのインデックスｒｅｆＩｄｘＬＸを比較する（Ｓ１２０５）。両者の参照インデックスが同じ場合（Ｓ１２０５のＹＥＳ）、フラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮは１と設定し（Ｓ１２０６）、ｍｖＬＸＮはｍｖＬＸＮ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１２０７）、ｒｅｆＩｄｘＮはｒｅｆＩｄｘＬＸ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１２０８）、ＬｉｓｔＮはＬＸと設定し（Ｓ１２０９）、スケーリングされていないことを示すフラグＭｖＸＮＮｏｎＳｃａｌｅは１と設定する（Ｓ１２１０）。
　本実施の形態においては、スケーリングされていないことを示すフラグＭｖＸＮＮｏｎＳｃａｌｅが１、即ちスケーリングされずに算出された動きベクトルｍｖＬＸＮは、符号化／復号対象の予測ブロックの動きベクトルと同じ参照ピクチャを参照している予測ブロックの動きベクトルから予測された動きベクトルであり、符号化／復号対象の予測ブロックの予測動きベクトルの候補として比較的相応しいと判断する。一方、フラグＭｖＸＣｒｏｓｓが０、即ちスケーリングすることによりに算出された動きベクトルｍｖＬＸＮは、符号化／復号対象の予測ブロックの動きベクトルとは異なる参照ピクチャを参照している予測ブロックの動きベクトルから予測した動きベクトルであり、符号化／復号対象の予測ブロックの予測動きベクトルの候補として比較的相応しくないと判断する。即ち、スケーリングされていないことを示すフラグＭｖＸＮＮｏｎＳｃａｌｅを予測動きベクトルの候補として相応しいかどうかの判断の指針のひとつとして用いる。
　一方、これらの条件に合致しない場合（Ｓ１２０２のＮＯ，Ｓ１２０３のＮＯ，Ｓ１２０４のＮＯ，またはＳ１２０５のＮＯの場合）、ｋを１増加し、次の隣接予測ブロックの処理（Ｓ１２０２～Ｓ１２０９）を行い、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが１になるか、Ｎ２の処理が終わるまで繰り返す。
　続いて、図１７のフローチャートに戻り、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが０のとき（Ｓ１１０８のＹＥＳ）、図１９に示すフローチャートの処理を行う（Ｓ１１０９）。予測ブロックグループＮの隣接予測ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２の中で、符号化／復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと反対の参照リストＬＹ（Ｙ＝！Ｘ：現在対象としている参照リストがＬ０のとき、反対の参照リストはＬ１、現在対象としている参照リストがＬ１のとき、反対の参照リストはＬ０）で同じ参照ＰＯＣの動きベクトルを持つ予測ブロックを探す。
　図１９は図１７のステップＳ１１０９の処理手順を示すフローチャートである。隣接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２）に対して、ｋが０，１，２の順番にそれぞれ以下の処理を行う（Ｓ１３０１～Ｓ１３１０）。ＮがＡの場合下から上、ＮがＢの場合、右から左に順番にそれぞれ以下の処理を行う。
　隣接する予測ブロックＮｋが利用でき（Ｓ１３０２のＹＥＳ）、予測ブロックＮｋの符号化モードＰｒｅｄＭｏｄｅがイントラ（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡ）でなく（Ｓ１３０３のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮｋのｐｒｅｄＦｌａｇＬＹ（ＬＹ予測であるかどうかを示すフラグ）が１である場合（Ｓ１３０４のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮｋの現在対象としている参照リストＬＸと反対の参照リストＬＹの参照ピクチャＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔＹ［ｒｅｆＩｄｘＬＹ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］］のＰＯＣＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ，ｒｅｆＩｄｘＬＹ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］，ＬＹ）と処理対象の予測ブロックのＬＸの参照ピクチャＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔＸ［ｒｅｆＩｄｘＬＸ］のＰＯＣＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ，ｒｅｆＩｄｘＬＸ，ＬＸ）を比較する（Ｓ１３０５）。両者の参照ピクチャのＰＯＣが同じ場合（Ｓ１３０５のＹＥＳ）、フラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮは１と設定し（Ｓ１３０６）、ｍｖＬＸＮはｍｖＬＸＮ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１３０７）、ｒｅｆＩｄｘＮはｒｅｆＩｄｘＬＹ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１３０８）、ＬｉｓｔＮはＬＹと設定し（Ｓ１３０９）、スケーリングされていないことを示すフラグＭｖＸＮＮｏｎＳｃａｌｅは１と設定する（Ｓ１３１０）。
　一方、これらの条件に合致しない場合（Ｓ１３０２のＮＯ，Ｓ１３０３のＮＯ，Ｓ１３０４のＮＯ，またはＳ１３０５のＮＯの場合）、ｋを１増加し、次の隣接予測ブロックの処理（Ｓ１３０２～Ｓ１３０９）を行い、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが１になるか、Ｎ２の処理が終わるまで繰り返す。
　続いて、図１７のフローチャートに戻り、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが０のとき（Ｓ１１１０のＹＥＳ）、図２０に示すフローチャートの処理を行う（Ｓ１１１１）。予測ブロックグループＮの隣接予測ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２の中で、符号化／復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと同じ参照リストＬＸで異なる参照ＰＯＣの動きベクトルを持つ予測ブロックを探す。
　図２０は図１７のステップＳ１１１１の処理手順を示すフローチャートである。隣接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２）に対して、ｋが０，１，２の順番にそれぞれ以下の処理を行う（Ｓ１４０１～Ｓ１４０９）。ＮがＡの場合下から上、ＮがＢの場合、右から左に順番にそれぞれ以下の処理を行う。
　隣接する予測ブロックＮｋが利用でき（Ｓ１４０２のＹＥＳ）、予測ブロックＮｋの符号化モードＰｒｅｄＭｏｄｅがイントラ（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡ）でなく（Ｓ１４０３のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮｋのｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ（ＬＸ予測であるかどうかを示すフラグ）が１である場合（Ｓ１４０４のＹＥＳ）、フラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮは１と設定し（Ｓ１４０５）、ｍｖＬＸＮはｍｖＬＸＮ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１４０６）、ｒｅｆＩｄｘＮはｒｅｆＩｄｘＬＸ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１４０７）、ＬｉｓｔＮはＬＸと設定する（Ｓ１４０８）。
　一方、これらの条件に合致しない場合（Ｓ１４０２のＮＯ，Ｓ１４０３のＮＯ，またはＳ１４０４のＮＯの場合）、ｋを１増加し、次の隣接予測ブロックの処理（Ｓ１４０２～Ｓ１４０８）を行い、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが１になるか、Ｎ２の処理が終わるまで繰り返す。
　続いて、図１７のフローチャートに戻り、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが０のとき（Ｓ１１１２のＹＥＳ）、図２１に示すフローチャートの処理を行う（Ｓ１１１３）。（予測ブロックグループＮの隣接予測ブロックＮ０、Ｎ１、Ｎ２の中で、符号化／復号対象予測ブロックで現在対象としている参照リストＬＸと反対の参照リストＬＹ（Ｙ＝！Ｘ：現在対象としている参照リストがＬ０のとき、反対の参照リストはＬ１、現在対象としている参照リストがＬ１のとき、反対の参照リストはＬ０）で異なる参照ＰＯＣの動きベクトルを持つ予測ブロックを探す）
　図２１は図１７のステップＳ１１１３の処理手順を示すフローチャートである。隣接する予測ブロックＮｋ（ｋ＝０，１，２）に対して、ｋが０，１，２の順番にそれぞれ以下の処理を行う（Ｓ１５０１～Ｓ１５０９）。ＮがＡの場合下から上、ＮがＢの場合、右から左に順番にそれぞれ以下の処理を行う。
　隣接する予測ブロックＮｋが利用でき（Ｓ１５０２のＹＥＳ）、予測ブロックＮｋの符号化モードＰｒｅｄＭｏｄｅがイントラ（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡ）でなく（Ｓ１５０３のＹＥＳ）、隣接する予測ブロックＮｋのｐｒｅｄＦｌａｇＬＹ（ＬＹ予測であるかどうかを示すフラグ）が１である場合（Ｓ１５０４のＹＥＳ）、フラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮは１と設定し（Ｓ１５０５）、ｍｖＬＸＮはｍｖＬＸＮ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１５０６）、ｒｅｆＩｄｘＮはｒｅｆＩｄｘＬＹ［ｘＮｋ］［ｙＮｋ］と同じ値に設定し（Ｓ１５０７）、ＬｉｓｔＮはＬＹと設定する（Ｓ１５０８）。
　一方、これらの条件に合致しない場合（Ｓ１５０２のＮＯ，Ｓ１５０３のＮＯ，またはＳ１５０４のＮＯの場合）、ｋを１増加し、次の隣接予測ブロックの処理（Ｓ１５０２～Ｓ１５０８）を行い、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが１になるか、Ｎ２の処理が終わるまで繰り返す。
　続いて、図１７のフローチャートに戻り、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮが１のとき（Ｓ１１１４のＹＥＳ）、図２２に示すｍｖＬＸＮのスケーリング処理を行う（Ｓ１１１５）。
　図２２は図１７のステップＳ１１１５の動きベクトルのスケーリング処理手順を示すフローチャートである。図２３は、動きベクトルの時間方向のスケーリングを具体例で説明する図である。もし、参照する予測ブロックの参照リストＬｉｓｔＮの参照ピクチャＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔＮ［ｒｅｆＩｄｘＬＮ］のＰＯＣ　ＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ，ｒｅｆＩｄｘＮ，ＬｉｓｔＮ）がＬＸの参照ピクチャＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔＸ［ｒｅｆＩｄｘＬＸ］のＰＯＣ　ＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ，ｒｅｆＩｄｘＬＸ，ＬＸ）と等しい場合（Ｓ１６０１のＹＥＳ）、ｍｖＬＸＮをそのままの値とし（Ｓ１６０２）、そうでない場合（Ｓ１６０１のＮＯ）、次式によりスケーリング処理を行う。
　　ｍｖＬＸＮ＝ｔｂ／ｔｄ＊ｍｖＬＸＮ
ただし、ｔｄは現在の符号化／復号対象画像のＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）と、隣接予測ブロックの参照リストＬｉｓｔＮが参照する参照ピクチャＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔＮ［ｒｅｆＩｄｘＮ］のＰＯＣ　ＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ，ｒｅｆＩｄｘＮ，ＬｉｓｔＮ）の差である。
　　ｔｄ＝ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）－ＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ，ｒｅｆＩｄｘＮ，ＬｉｓｔＮ）
ｔｂは現在の符号化／復号対象画像のＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）と、現在の符号化／復号対象画像の参照リストＬＸが参照する参照ピクチャのＰＯＣとの差である。
　　ｔｂ＝ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）－ＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ，ｒｅｆＩｄｘＬＸ，ＬＸ）
　［時間方向の予測動きベクトルの候補を導出（図１６のＳ３０３）］
　この処理における入力は、符号化／復号対象の予測ブロックの先頭である左上の画素の符号化／復号対象画像内での座標（ｘＰ，ｙＰ）、および符号化／復号対象の予測ブロックの幅ｎＰＳＷと高さｎＰＳＨ、予測ブロックの参照リスト毎の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸ（Ｘは０或いは１）である。添え字ＬＸは参照リストを表し、Ｌ０とＬ１の２つ用意されていて、Ｘには０或いは１が入る。参照リストＬ０、Ｌ１は複数の参照ピクチャの候補からブロック単位に任意のピクチャを参照して動き補償を行うために、複数の参照ピクチャを管理するためのリストであり、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸは参照ピクチャを指定するために参照リスト毎に各参照ピクチャに割り当てたインデックスである。
　この処理における出力は予測ブロックの予測ブロックと同位置の他ピクチャの予測ブロックの動きベクトルｍｖＬＸＣｏｌ、および予測ブロックグループＣｏｌの参照リストＬＸの符号化情報が有効か否かを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌであり、添え字Ｘには参照リストを表す０若しくは１が入る。
　図２４は図１６のステップＳ３０３の処理手順を説明するフローチャートである。
まず、ｓｌｉｃｅ＿ｔｙｐｅとｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ＿ｆｒｏｍ＿ｌ０＿ｆｌａｇにより、基準となるピクチャｃｏｌＰｉｃを算出する（図２４のＳ２１０１）。
　図２５は図２４のステップＳ２１０１の基準ピクチャｃｏｌＰｉｃの算出処理手順を説明するフローチャートである。ｓｌｉｃｅ＿ｔｙｐｅがＢで、図１０の第３フラグｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ＿ｆｏｒｍ＿ｌ０＿ｆｌａｇが０の場合（図２５のＳ２２０１のＹＥＳ、Ｓ２２０２のＹＥＳ）、ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１［０］、すなわち参照ピクチャリスト１の参照インデックスが０のピクチャがｃｏｌＰｉｃとなる（図２５のＳ２２０３）。そうでない場合（図２５のＳ２２０１のＮＯ、Ｓ２２０２のＮＯ、Ｓ２２０４のＮＯ）、ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０［０］、すなわち参照ピクチャリスト０の参照インデックスが０のピクチャがｃｏｌＰｉｃとなる（図２５のＳ２２０５）。
　次に、図２４のフローチャートに戻り、予測ブロックｃｏｌＰｕを算出し、符号化情報を取得する（図２４のＳ２１０２）。
　図２６は図２４のステップＳ２１０２の予測ブロックｃｏｌＰｕの算出処理手順を説明するフローチャートである。
　まず、ｃｏｌＰｉｃ内で処理対象の予測ブロックと同一位置の右下（外側）に位置する予測ブロックをｃｏｌＰｕに設定する（図２６のＳ２３０１）。この予測ブロックは図９の予測ブロックＴ０に相当する。
　次に、予測ブロックｃｏｌＰｕの符号化情報を取得する。予測ブロックｃｏｌＰｕのＰｒｅｄＭｏｄｅがＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡか、利用できない場合（図２６のＳ２３０３、Ｓ２３０４）、ｃｏｌＰｉｃ内で処理対象の予測ブロックと同一位置の左上（内側）に位置する予測ブロックをｃｏｌＰｕに設定する（図２６のＳ２３０５）。この予測ブロックは図９の予測ブロックＴ１に相当する。なお、図示していないが、予測ブロックｃｏｌＰｕのＰｒｅｄＭｏｄｅがＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡか、利用できない場合、図９の予測ブロックＴ２、Ｔ３の順番に利用できるＰｒｅｄＭｏｄｅがＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡでない予測ブロックを探す。
　次に、図２４のフローチャートに戻り、ｍｖＬＸＣｏｌとａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌを算出する（図２４のＳ２１０３）。
　図２７は図２４のステップＳ２１０３のインター予測情報の算出処理を説明するフローチャートである。
　予測ブロックｃｏｌＰｕのＰｒｅｄＭｏｄｅがＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡか、利用できない場合（図２７のＳ２４０１のＮＯ、Ｓ２４０２のＮＯ）、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌを０、ｍｖＬＸＣｏｌを（０，０）とし（図２７のＳ２４０３、Ｓ２４０４）、処理を終了する。
　予測ブロックｃｏｌＰｕが利用できてＰｒｅｄＭｏｄｅがＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡでない場合（図２７のＳ２４０１のＹＥＳ、Ｓ２４０２のＹＥＳ）、以下の手順でｍｖＣｏｌとｒｅｆＩｄｘＣｏｌを算出する。
　予測ブロックｃｏｌＰｕのＬ０予測フラグＰｒｅｄＦｌａｇＬ０［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］が０の場合（図２７のＳ２４０５のＹＥＳ）、予測ブロックｃｏｌＰｕの予測モードはＰｒｅｄ＿Ｌ１であるので、動きベクトルｍｖＣｏｌと参照インデックスｒｅｆＩｄｘＣｏｌは良予測ブロックｃｏｌＰｕのＬ１の動きベクトルであるＭｖＬ１［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］とＬ１の参照インデックスＲｅｆＩｄｘＬ１［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］にそれぞれ設定する（図２７のＳ２４０６、Ｓ２４０７）。
　さらに、設定された動きベクトルｍｖＣｏｌが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切っているかどうかを確認し、Ｍｖ１Ｃｒｏｓｓを設定する（図２７のＳ２４０８）。
　次に図２９を参照して動きベクトルＭＶのクロス判定を説明する。
　図２９はｃｏｌＰｕの動きベクトルｍｖＣｏｌが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示しているかどうかの確認処理を説明するフローチャートである。基準ピクチャｃｏｌＰｉｃのＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｏｌＰｉｃ）が符号化／復号対象ピクチャのＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）よりも小さく、ｍｖＣｏｌが指し示す参照ピクチャのＰＯＣ　ＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｏｌＰｉｃ，ＲｅｆＩｄｘＣｏｌＬＸ，ＬＸ）が符号化／復号対象ピクチャのＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）よりも大きい場合（図２７のＳ２６０１のＹＥＳ）、符号化／復号対象ピクチャを挟んで基準ピクチャｃｏｌＰｉｃが過去、参照ピクチャが未来に位置するので、動きベクトルｍｖＣｏｌが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示していると判断し、ＭｖＸＣｒｏｓｓを１とする（図２７のＳ２６０２）。そうではなく（図２７のＳ２６０１のＮＯ）、基準ピクチャｃｏｌＰｉｃのＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｏｌＰｉｃ）が符号化／復号対象ピクチャのＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）よりも大きく、ｍｖＣｏｌが指し示す参照ピクチャのＰＯＣ　ＲｅｆＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｏｌＰｉｃ，ＲｅｆＩｄｘＣｏｌＬＸ，ＬＸ）が符号化／復号対象ピクチャのＰＯＣ　ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｃｕｒｒＰｉｃ）よりも小さい場合（図２７のＳ２６０３のＹＥＳ）、符号化／復号対象ピクチャを挟んで基準ピクチャｃｏｌＰｉｃが未来、参照ピクチャが過去に位置するので、動きベクトルｍｖＣｏｌが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示していると判断し、ＭｖＸＣｒｏｓｓを１とする（図２７のＳ２６０２）。以上の条件に合致しない場合（図２７のＳ２６０１のＮＯ、Ｓ２６０３のＮＯ）、動きベクトルｍｖＣｏｌが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示していないと判断し、ＭｖＸＣｒｏｓｓを０とする（図２７のＳ２６０４）。
　再び図２７に戻り、ＭｖＣｒｏｓｓをＭｖ１Ｃｒｏｓｓの値に設定する（図２７のＳ２４０９）。
　本実施の形態においては、フラグＭｖＸＣｒｏｓｓが１、即ち基準ピクチャｃｏｌＰｉｃのｃｏｌＰｕの動きベクトルｍｖＣｏｌが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示している場合、その動きベクトルｍｖＣｏｌは、符号化／復号対象の予測ブロックの予測動きベクトルの候補として比較的相応しいと判断する。一方、フラグＭｖＸＣｒｏｓｓが０、即ち基準ピクチャｃｏｌＰｉｃのｃｏｌＰｕの動きベクトルｍｖＣｏｌが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示していない場合、その動きベクトルｍｖＣｏｌは、符号化／復号対象の予測ブロックの予測動きベクトルの候補として比較的相応しくないと判断する。即ち、フラグＭｖＸＣｒｏｓｓを予測動きベクトルの候補として相応しいかどうかの判断の指針のひとつとして用いる。予測ブロックｃｏｌＰｕのＬ１予測フラグＰｒｅｄＦｌａｇＬ１［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］が０でない場合（図２７のＳ２４１０のＹＥＳ）、予測ブロックｃｏｌＰｕの予測モードはＰｒｅｄ＿ＢＩであるので、２つの動きベクトルから、一方を選択する（図２７のＳ２４１５）。
　図２８は予測ブロックｃｏｌＰｕの予測モードがＰｒｅｄ＿ＢＩのときの予測ブロックのインター予測情報の取得処理方法を説明するフローチャートである。
　動きベクトルｍｖＣｏｌと参照インデックスｒｅｆＩｄｘＣｏｌは予測ブロックｃｏｌＰｕのＬ０の動きベクトルであるＭｖＬ０［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］とＬ０の参照インデックスＲｅｆＩｄｘＬ０［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］にそれぞれ設定する（図２７のＳ２４１１、Ｓ２４１２）。
　まず、ＲｅｆＩｄｘＣｏｌＬＸにＬ０の参照インデックスＲｅｆＩｄｘＬ０［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］を設定し（図２８のＳ２５０２）、Ｌ０の動きベクトルが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切るかどうかを確認してＭｖ０Ｃｒｏｓｓを設定する（図２８のＳ２５０３）。さらに、ＲｅｆＩｄｘＣｏｌＬＸにＬ１の参照インデックスＲｅｆＩｄｘＬ１［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］を設定し（図２８のＳ２５０２）、Ｌ１の動きベクトルが符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切るかどうかを確認してＭｖ１Ｃｒｏｓｓを設定する（図２８のＳ２５０３）。
　Ｍｖ０Ｃｒｏｓｓが０でかつＭｖ１Ｃｒｏｓｓが１の場合（図２８のＳ２５０５のＹＥＳ）、または、Ｍｖ０ＣｒｏｓｓがＭｖ１Ｃｒｏｓｓと等しく、参照インデックスリストがＬ１の場合（図２８のＳ２５０６のＹＥＳ）、Ｌ１の方のインター予測情報を選択し、動きベクトルｍｖＣｏｌ、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＣｏｌ、リストＬｉｓｔＣｏｌ、ＭｖＣｒｏｓｓは、ＭｖＬ１［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］、ＲｅｆＩｄｘＣｏｌＬ１及びＬ１、Ｍｖ０Ｃｒｏｓｓにそれぞれ設定される。
　そうでない場合（図２８のＳ２５０５のＮＯ、Ｓ２５０６のＮＯ）、Ｌ０の方のインター予測情報を選択し、動きベクトルｍｖＣｏｌ、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＣｏｌ、リストＬｉｓｔＣｏｌ、ＭｖＣｒｏｓｓは、ＭｖＬ０［ｘＰＣｏｌ］［ｙＰＣｏｌ］、ＲｅｆＩｄｘＣｏｌＬ０及びＬ０、Ｍｖ０Ｃｒｏｓｓにそれぞれ設定される。
　図２７に戻り、インター予測情報が取得できたらａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌを１とする（図２７のＳ２４１６）。
　次に、図２４のフローチャートに戻り、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１の場合（図２４のＳ２１０４のＹＥＳ）、必要に応じてｍｖＬＸＣｏｌをスケーリングする。このｍｖＬＸＣｏｌのスケーリングには図２２で説明した方法と同様の方法を用いる（図２４のＳ２１０５）。
　［予測動きベクトルの候補をＭＶＰリストに追加（図１６のＳ３０４）］
　図１６のＳ３０１、Ｓ３０２、及びＳ３０３にて算出された予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃｏｌ）をＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに追加するＳ３０４）。図３０はＭＶＰリストへの予測動きベクトルの候補の追加処理手順を示すフローチャートである。本方式では、優先順位をつけて、優先順位の高いものからＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに予測動きベクトルの候補を登録することで、ＭＶＰインデックスｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ［ｘ０］［ｙ０］の符号量を削減する。優先順位の高い要素をＭＶＰリストの前方に配置することで、符号量を削減する。例えば、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの要素が３個の場合、ＭＶＰリストのインデックス０を「０」、インデックス１を「１０」、インデックス２を「１１」とすることで、インデックス０を表す符号量が１ビットとなり、インデックス０に発生頻度が高いと考えられる要素を登録することで、符号量を削減する。
　ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸはリスト構造を成し、ＭＶＰリスト内部の所在を示すインデックスと、インデックスに対応する予測動きベクトルの候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。インデックスの数字は０から開始され、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの記憶領域に、予測動きベクトルの候補が格納される。以降の処理では、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸに登録されたインデックスｉの予測動きベクトルの候補は、ｍｖｐＬｉｓｔＬＸ［ｉ］で表すこととし、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸとは配列表記をすることで区別することとする。
　スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ３１０１のＹＥＳ、Ｓ３１０２のＮＯ）、左または上に隣接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ，ｍｖＬＸＢよりも異なる時間のピクチャの同一位置あるいはその近傍の予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＣｏｌが優先され、図３１で示すフローチャートの処理手順で、予測動きベクトルの候補がＭＶＰリストに登録される（Ｓ３１０４）。
　また、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ３１０１のＮＯ、Ｓ３１０３のＮＯ）、異なる時間のピクチャの同一位置あるいはその近傍の予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＣｏｌよりも左または上に隣接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ，ｍｖＬＸＢが優先され、図３２で示すフローチャートの処理手順で、予測動きベクトルの候補がＭＶＰリストに登録される（Ｓ３１０５）。
　また、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ３１０１のＹＥＳ、Ｓ３１０２のＹＥＳ）、信頼性が高いと判断される予測動きベクトルの候補が優先されるとともに、左または上に隣接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ，ｍｖＬＸＢよりも異なる時間のピクチャの同一位置あるいはその近傍の予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＣｏｌが優先され、図３３で示すフローチャートの処理手順で、予測動きベクトルの候補がＭＶＰリストに登録される（Ｓ３１０６）。
　また、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ３１０１のＮＯ、Ｓ３１０３のＹＥＳ）、信頼性が高いと判断される予測動きベクトルの候補が優先されるとともに、異なる時間のピクチャの同一位置あるいはその近傍の予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＣｏｌよりも左または上に隣接する予測ブロックからの予測動きベクトルの候補ｍｖＬＸＡ，ｍｖＬＸＢが優先され、図３４で示すフローチャートの処理手順で、予測動きベクトルの候補がＭＶＰリストに登録される（Ｓ３１０７）。
　前述のように、第２のフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇの値は符号化効率を向上させるためフレームまたはスライス毎に適応的に変更して符号化される。符号化／復号対象ピクチャと最も近い参照ピクチャとの間の距離が近い場合は、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを真（１）とし、符号化／復号対象画像と参照ピクチャとの間の距離が遠い場合は、偽（０）と設定することで、ＭＶＰインデックスの符号量を削減することができる。この距離が比較的小さい場合は異なる時間からのＭＶＰの候補が候補として比較的相応しいと判断する。例えば、フレームレートが３０Ｈｚの場合、符号化／復号対象ピクチャと最も近い参照ピクチャとの間の距離がＸフレーム以内（Ｘ＝１～３程度）の場合、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを真（１）とし、符号化／復号対象画像と参照ピクチャとの間の距離がＸフレームより大きい場合は、偽（０）と設定することで、ＭＶＰインデックスの符号量を削減する。この閾値Ｘはシーケンスの内容に応じて設定することで、より符号量を削減することができる。動きが大きく複雑なシーケンスの場合、閾値を小さくすることで、時間方向のＭＶＰ候補の優先順位を下げることにより、符号化効率を向上することができる。
　図３１は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ３１０１のＹＥＳ、Ｓ３１０２のＮＯ）のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１の場合（Ｓ３２０１のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの先頭にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３２０２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１の場合（Ｓ３２０３のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３２０４）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１の場合（Ｓ３２０５のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３２０６）。
　図３２は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ３１０１のＮＯ、Ｓ３１０３のＮＯ）のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１の場合（Ｓ３３０１のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの先頭にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３３０２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１の場合（Ｓ３３０３のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３３０４）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１の場合（Ｓ３３０５のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３３０６）。
　図３３は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ３１０１のＹＥＳ、Ｓ３１０２のＹＥＳ）のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつＭｖＣｒｏｓｓが１の場合（Ｓ３４０１のＹＥＳ、Ｓ３４０２のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの先頭にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３４０３）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつＭｖＸＡＮｏｎＳｃａｌｅが１の場合（Ｓ３４０４のＹＥＳ、Ｓ３４０５のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３４０６）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつＭｖＸＢＮｏｎＳｃａｌｅが１の場合（Ｓ３４０７のＹＥＳ、Ｓ３４０８のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３４０９）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつＭｖＣｒｏｓｓが０の場合（Ｓ３４１０のＹＥＳ、Ｓ３４１１のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３４１２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつＭｖＸＡＮｏｎＳｃａｌｅが０の場合（Ｓ３４１３のＹＥＳ、Ｓ３４１４のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３４１５）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつＭｖＸＢＮｏｎＳｃａｌｅが０の場合（Ｓ３４１７のＹＥＳ、Ｓ３４１６のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３４１８）。
　図３４は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ３１０１のＮＯ、Ｓ３１０３のＹＥＳ）のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつＭｖＸＡＮｏｎＳｃａｌｅが１の場合（Ｓ３５０１のＹＥＳ、Ｓ３５０２のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの先頭にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３５０３）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつＭｖＸＢＮｏｎＳｃａｌｅが１の場合（Ｓ３５０４のＹＥＳ、Ｓ３５０５のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３５０６）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつＭｖＣｒｏｓｓが１の場合（Ｓ３５０７のＹＥＳ、Ｓ３５０８のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３５０９）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつＭｖＸＡＮｏｎＳｃａｌｅが０の場合（Ｓ３５１０のＹＥＳ、Ｓ３５１１のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３５１２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつＭｖＸＢＮｏｎＳｃａｌｅが０の場合（Ｓ３５１３のＹＥＳ、Ｓ３５１４のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３５１５）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつＭｖＣｒｏｓｓが０の場合（Ｓ３５１６のＹＥＳ、Ｓ３５１７のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３５１８）。
　図３０のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順においては、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１のとき、時間的な動きベクトルｍｖＬＸＣｏｌを優先的にＭＶＰリストの前方に登録し、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０のとき、空間的な動きベクトルｍｖＬＸＡ、ｍｖＬＸＢが優先的にＭＶＰリストの前方に登録することで、符号量を削減する。
　図３３、及び図３４のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順においては、フラグＭｖＣｒｏｓｓが１、即ち符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示しているｃｏｌＰｕの動きベクトルｍｖＣｏｌから算出された予測動きベクトルの候補が、フラグＭｖＣｒｏｓｓが０、即ち符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切らずに参照画像を指し示しているｃｏｌＰｕの動きベクトルｍｖＣｏｌから算出された予測動きベクトルの候補よりも符号化／復号対象の動きベクトルと近い値を持つことが多く、差分動きベクトルの値が小さくなることが多いと判断し、予測ブロックＣｏｌの予測動きベクトルを優先順位を上げてＭＶＰリストの前方に登録することで、符号量を削減する。即ち異なる時間の画像の予測ブロックＣｏｌの符号化情報の値に応じて優先順位を変更してマージ候補リストに登録する順序を変更ことで、符号量を削減する。
　また、予測ブロックＮ（ＮはＡまたはＢ）において、ＭｖＸＮＮｏｎＳｃａｌｅが１の動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補がＭｖＸＮＮｏｎＳｃａｌｅが０の動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補よりも符号化／復号対象の予測ブロックの予測動きベクトルの候補として比較的相応しく、符号化／復号対象の動きベクトルと近い値を持つことが多く、差分動きベクトルの値が小さくなることが多いと判断し、優先的にＭＶＰリストに登録することで、符号量を削減する。
　なお、図３３及び図３４の代わりに、図３５及び図３６の処理手順で予測動きベクトルの候補を登録することもできる。
　図３５は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ３１０１のＹＥＳ、Ｓ３１０２のＹＥＳ）の第２のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつ異なる時間の予測ブロックグループで右下の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３６０１のＹＥＳ、Ｓ３６０２のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの先頭にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３６０３）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつ左に隣接する予測ブロックグループで左下または左の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３６０４のＹＥＳ、Ｓ３６０５のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３６０６）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつ上に隣接する予測ブロックグループで右上または上の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３６０７のＹＥＳ、Ｓ３６０８のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３６０９）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつ異なる時間の予測ブロックグループで中央の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３６１０のＹＥＳ、Ｓ３６１１のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３６１２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつ左に隣接する予測ブロックグループで左上の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３６１３のＹＥＳ、Ｓ３６１４のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３６１５）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつ上に隣接する予測ブロックグループで左上の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３６１７のＹＥＳ、Ｓ３６１６のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３６１８）。
　図３６は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ３１０１のＮＯ、Ｓ３１０３のＹＥＳ）の第２のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつ左に隣接する予測ブロックグループで左下または左の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３７０１のＹＥＳ、Ｓ３７０２のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの先頭にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３７０３）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつ上に隣接する予測ブロックグループで右上または上の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３７０４のＹＥＳ、Ｓ３７０５のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３７０６）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつ異なる時間の予測ブロックグループで右下の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３７０７のＹＥＳ、Ｓ３７０８のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３７０９）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＡが１でかつ左に隣接する予測ブロックグループで左上の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３７１０のＹＥＳ、Ｓ３７１１のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＡを登録する（Ｓ３７１２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＢが１でかつ上に隣接する予測ブロックグループで左上の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３７１３のＹＥＳ、Ｓ３７１４のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＢを登録する（Ｓ３７１５）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＣｏｌが１でかつ異なる時間の予測ブロックグループで中央の予測ブロックが選択された場合（Ｓ３７１６のＹＥＳ、Ｓ３７１７のＹＥＳ）、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの最後にｍｖＬＸＣｏｌを登録する（Ｓ３７１８）。
　図３５、及び図３６のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸへの予測動きベクトルの候補登録処理手順においては、異なる時間の予測ブロックグループにおいて、右下の予測ブロックの動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補が異なる時間の予測ブロックグループで中央の予測ブロックの動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補よりも符号化対象の動きベクトルと近い値を持つことが多く、差分動きベクトルの値が小さくなることが多いと判断し、優先的にＭＶＰリストに登録することで、符号量を削減する。左に隣接する予測ブロックグループにおいて、左下または左の予測ブロックの動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補が左上の予測ブロックの動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補よりも符号化対象の動きベクトルと近い値を持つことが多く、差分動きベクトルの値が小さくなることが多いと判断し、優先的にＭＶＰリストに登録することで、符号量を削減する。上に隣接する予測ブロックグループにおいて、右上または上の予測ブロックの動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補が左上の予測ブロックの動きベクトルから予測された予測動きベクトルの候補よりも符号化対象の動きベクトルと近い値を持つことが多く、差分動きベクトルの値が小さくなることが多いと判断し、優先的にＭＶＰリストに登録することで、符号量を削減する。
　［ＭＶＰリストの中の同じの値を持つ予測動きベクトルの候補を削除（図１６のＳ３０５）］
　予測動きベクトルの候補のＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中で、同じ動きベクトルの値を持つ予測動きベクトルの候補が存在する場合、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中で最も小さいインデックスを持つ予測動きベクトルの候補を除いて全て削除される。削除処理の終了後、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中は、削除された予測動きベクトルの候補の格納領域が空いている為、インデックス０を基準にして、インデックスが小さい予測動きベクトルの候補の順で詰めていく。例えば、インデックス１，４の予測動きベクトルの候補が削除され、インデックス０，２及び３が残った場合、インデックス０はそのままとして、インデックス２の予測動きベクトルの候補をインデックス１の格納領域に移動し、インデックス３の予測動きベクトルの候補をインデックス２の格納領域に移動して、ＭＶＰリストｍｖｐＬｉｓｔＬＸの中を更新する。
　なお、ステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３に関しては、処理順序を入れ替えることもできるし、並列に処理することも可能である。
　次に、マージ・モードについて説明する。
　これまで、動画像符号化装置の差分動きベクトル算出部１０３、及び動画像復号装置の動きベクトル算出部２０４の予測動きベクトルの算出方法、及び予測動きベクトルリストの構築方法について述べたが、動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４、及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５のマージ・モードでも同様の処理を行う。
　前述したように、マージ・モードは当該予測ブロックの予測モード、参照リストインデックス、動きベクトル等のインター予測情報を符号化／復号するのではなく、符号化済みの隣接するインター予測された予測ブロック、あるいは異なる画像のインター予測された予測ブロックのインター予測情報を利用するモードである。
　図３７はマージ・モードでの隣接する予測ブロックの位置を説明する図である。マージ・モードは左に隣接する予測ブロックＡ、上に隣接する予測ブロックＢ、右上に隣接する予測ブロックＣ、左下に隣接する予測ブロックＤに加えて、図９を用いて説明した異なる時間の同一位置あるいはその近傍の予測ブロックＣｏｌ（Ｔ０～Ｔ３のいずれか）の５つの予測ブロックを候補とする。動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４、及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５はそれらの５つの候補を符号化側と復号側で共通の規定の順序でマージ候補リストに登録し、動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４がマージ候補リストの要素を特定するマージ・インデックスを決定して第１の符号化ビット列生成部を経由して符号化し、動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５は第１符号化ビット列復号部２０２で復号されたマージ・インデックスが供給されて、そのマージ・インデックスに応じた予測ブロックをマージ候補リストから選択し、その選択された予測ブロックの予測モード、参照インデックス、動きベクトル等のインター予測情報を用いて、動き補償予測を行う。
　図３８は、図１の動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４の詳細な構成を示す図である。また、図３９は、図２の動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５の詳細な構成を示す図である。
　図３８及び図３９の太枠線で囲まれる部分はそれぞれ、インター予測情報推定部１０４及びインター予測情報推定部２０５を示している。
　更に、それらの内部の太点線で囲まれる部分は後述するインター予測情報推定方法の動作部を示しており、実施の形態の動画像符号化装置と対応する動画像復号装置にも同様に設置され、符号化と復号で矛盾しない同一の判定結果を得られるようにしている。
　インター予測情報推定部１０４は、マージ候補生成部１３０、マージ候補登録部１３１、マージ候補同一判定部１３２、および符号化情報選択部１３３を含む。
　インター予測情報推定部２０５は、マージ候補生成部２３０、マージ候補登録部２３１、マージ候補同一判定部２３２、および符号化情報選択部２３３を含む。
　図４０は動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５とで共通する機能を有するマージ候補の導出及びマージ候補リストの構築処理の流れを表すフローチャートである。以下、諸過程を順を追って説明する。
　動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４のマージ候補生成部１３０及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５のマージ候補生成部２３０では、周囲に隣接する予測ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄからのマージ候補となる予測ブロックをリスト毎に算出し、利用できるかどうかを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＮ、及び動きベクトルｍｖＬＸＮ、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸＮ、ＬＮ予測が行われるかどうかを示すＬＮ予測フラグｐｒｅｄＦｌａｇＬＸＮを出力する（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）（図４０のＳ４０１）。なお、Ｌ０のときＸは０、Ｌ１のときＸは１とする（以下同様）。利用できるかどうかを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＬＸＮ、及び動きベクトルｍｖＬＸＮ、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸＮ、ＬＮ予測フラグｐｒｅｄＦｌａｇＬＸＮ（ＮはＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、以下同様）を算出する共通の算出処理手順を図４１のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、異なる時間のマージ候補を算出する。異なる時間のマージ候補の符号化情報を用いてインター予測を行う場合は、双予測を行うために、Ｌ０とＬ１の２つ符号化情報を算出する。まず、動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４のマージ候補生成部１３０及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５のマージ候補生成部２３０では、異なる時間のマージ候補の参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸＣｏｌを決定し、出力する（図４０のＳ４０２）。ここでは、Ｌ０、Ｌ１それぞれにおいて、符号化済みの周囲の予測ブロックの符号化情報を調べて中で最も多く発生している参照インデックスの値を参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸＣｏｌの値として設定する。最も多く発生している参照インデックスが同数存在する場合は、参照インデックスの値が小さい方を参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸＣｏｌの値として設定し、参照インデックスが存在しない場合（周囲の予測ブロックが利用できないか、イントラ予測モードの場合）、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸＣｏｌの値を０とする。
　続いて、動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４のマージ候補生成部１３０及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５のマージ候補生成部２３０では、異なる時間の画像からの予測動きベクトルの候補を算出し、利用できるかどうかを示すフラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣｏｌ、クロスしているかどうかを示すフラグｍｖＣｒｏｓｓＦｌａｇ、及び動きベクトルｍｖＬＸＣｏｌを出力する（図４０のＳ４０３）。これらの算出処理手順は図２４～２９と図２２のフローチャートを用いて説明したのと同様の方法である。ただし、マージモードにおける図２２によるＭＶのスケーリングにおいては、ステップＳ４０２で算出した参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸＣｏｌに応じて算出する。
　続いて、動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４のマージ候補登録部１３１及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５のマージ候補登録部２３１では、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔを作成し、予測ベクトルの候補ｍｖＬＸＮ（ＮはＡ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＣｏｌ、以下同様）を追加する（図４０のＳ４０４）。これらの登録処理手順を図４２～４５のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
　続いて、動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４のマージ候補同一判定部１３２及び動画像復号装置のインター予測情報推定部２０５のマージ候補同一判定部２３２では、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ内で、マージ候補が同じ参照インデックスの動きベクトルが同じ値を持っている場合に、最も小さい順番のマージ候補を除いてその動きベクトルを取り除く（図４０のＳ４０５）。
　［周辺の予測ブロックからマージの候補を導出（図４０のＳ４０１）］
　図４１のフローチャートを用いて、図４０のＳ４０１の処理手順である周辺に隣接する予測ブロックグループＮからの予測ブロックＮの算出方法について説明する。添え字Ｘには参照リストを表す０若しくは１、Ｎには隣接する予測ブロックグループの領域を表すＡ（左側）、Ｂ（上側）、Ｃ（右上）またはＤ（左下）が入る。
　図４０で、変数Ｎ＝Ａとして符号化／復号対象の予測ブロックの左側に隣接する予測ブロックを、変数Ｎ＝Ｂとして上側に隣接する予測ブロックを、変数Ｎ＝Ｃとして右上側に隣接する予測ブロックを、Ｎ＝Ｄとして左下側に隣接する予測ブロックを調べて、から予測動きベクトルの候補を、それぞれ以下の手順で算出する（Ｓ４１０１～Ｓ４１１０）。
　まず、符号化／復号対象の予測ブロックに隣接する予測ブロックを特定し、それぞれの予測ブロックＮが利用できる場合は符号化情報を取得する（Ｓ４１０２）。
　隣接する予測ブロックＮが利用できないか（Ｓ４１０３のＹＥＳ）、予測ブロックＮの符号化モードＰｒｅｄＭｏｄｅがイントラ（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡ）である場合（Ｓ４１０４のＹＥＳ）、フラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＮは０と設定し（Ｓ４１０５）、ｍｖＬＸＮは（０，０）に設定する（Ｓ４１０６）。
　一方、隣接する予測ブロックＮが利用でき（Ｓ４１０３のＮＯ）、予測ブロックＮの符号化モードＰｒｅｄＭｏｄｅがイントラ（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＲＡ）でない場合（Ｓ４１０４のＮＯ）、フラグａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＮは１と設定し（Ｓ４１０７）、予測ブロックＮのインター予測情報を取得する。すなわち、予測ブロックＮの動きベクトルｍｖＬＸＮ、参照インデックスｒｅｆＩｄｘＬＸ［ｘＮ，ｙＮ］、ＬＸからの予測を行うかどうかを示すフラグｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ［ｘＮ，ｙＮ］がｍｖＬＸＮ、ｒｅｆＩｄｘＬＸＮ、ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸＮにそれぞれ割り当てられる（Ｓ４１０８、Ｓ４１０９、Ｓ４１１０）。ここで、Ｘは０と１であり、Ｌ０とＬ１のインター予測情報を取得する。また、重み付け予測が行われ、予測ブロック単位で重み付け係数が設定される場合は、重み付け係数も取得する。さらに、インターレース符号化がおこなわれ、予測ブロック単位で、フレームモードとフィールドモードが切り替わる場合は、フレーム／フィールドの切り替えモードも取得する。さらに、インター予測情報以外の量子化パラメータ等を取得することもできる。
以上のステップＳ４１０２～Ｓ４１１０の処理をＮ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて繰り返す（Ｓ４１０１～Ｓ４１１１）。
　［予測ブロックの候補をマージ候補リストに追加（図４０のＳ４０４）］
　図３７、図９を用いて説明したマージ候補となる予測ブロックの候補をマージ候補リストに追加する方法について説明する。図４２はマージ候補リストへのマージ候補となる予測ブロックの候補の追加処理手順を示すフローチャートである。本方式では、優先順位をつけて、優先順位の高いものからマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔに予測動きベクトルの候補を登録することで、マージ・インデックスｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］の符号量を削減する。優先順位の高い要素をマージ候補リストの前方に配置することで、符号量を削減する。例えば、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの要素が５個の場合、マージ候補リストのインデックス０を「０」、インデックス１を「１０」、インデックス２を「１１０」、インデックス３を「１１１０」、インデックス４を「１１１１０」とすることで、インデックス０を表す符号量が１ビットとなり、インデックス０に発生頻度が高いと考えられる要素を登録することで、符号量を削減する。
　マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔはリスト構造を成し、マージ候補リスト内部の所在を示すマージ・インデックスと、インデックスに対応する予測動きベクトルの候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。マージ・インデックスの数字は０から開始され、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの記憶領域に、予測動きベクトルの候補が格納される。以降の処理では、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔに登録されたマージ・インデックスｉのマージ候補となる予測ブロックは、ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ［ｉ］で表すこととし、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔとは配列表記をすることで区別することとする。
　スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ４２０１のＹＥＳ、Ｓ４２０２のＮＯ）、右上または左下に隣接する予測ブロックＣ，Ｄよりも異なる時間のピクチャの同一位置あるいはその近傍の予測ブロックＣｏｌが優先され、図４３で示すフローチャートの処理手順で、マージ候補となる予測ブロックがマージ候補リストに登録される（Ｓ４２０４）。
　また、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ４２０１のＮＯ、Ｓ４２０３のＮＯ）、異なる時間のピクチャの同一位置あるいはその近傍の予測ブロックからのマージ候補となる予測ブロックＣｏｌよりも右上または左下に隣接する予測ブロックＣ，Ｄが優先され、図４４で示すフローチャートの処理手順で、マージ候補となる予測ブロックがマージ候補リストに登録される（Ｓ４２０５）。
　また、ｍｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ４２０２のＹＥＳ、Ｓ４２０３のＹＥＳ）、信頼性が高いと判断されるマージ候補となる予測ブロックが優先され、図４５で示すフローチャートの処理手順で、マージ候補となる予測ブロックがマージ候補リストに登録される（Ｓ４２０６）。
　前述のように、第２のフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇの値は符号化効率を向上させるためフレームまたはスライス毎に適応的に変更して符号化される。符号化／復号対象ピクチャと最も近い参照ピクチャとの間の距離が近い場合は、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを真（１）とし、符号化／復号対象画像と参照ピクチャとの間の距離が遠い場合は、偽（０）と設定することで、マージ・インデックスの符号量を削減することができる。この距離が比較的小さい場合は異なる時間からのマージ候補が候補として比較的相応しいと判断する。例えば、フレームレートが３０Ｈｚの場合、符号化／復号対象ピクチャと最も近い参照ピクチャとの間の距離がＸフレーム以内（Ｘ＝１～３程度）の場合、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇを真（１）とし、符号化／復号対象画像と参照ピクチャとの間の距離がＸフレームより大きいの場合は、偽（０）と設定することで、マージ・インデックスの符号量を削減する。この閾値Ｘはシーケンスの内容に応じて設定することで、より符号量を削減することができる。動きが大きく複雑なシーケンスの場合、閾値を小さくすることで、時間方向のマージ候補の優先順位を下げることにより、符号化効率を向上することができる。
　図４３は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ４２０１のＹＥＳ、Ｓ４２０２のＮＯ）のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへのマージ候補となる予測ブロックの登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＡが１の場合（Ｓ４３０１のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの先頭に予測ブロックＡをマージ候補として登録する（Ｓ４３０２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＢが１の場合（Ｓ４３０３のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＢをマージ候補として登録する（Ｓ４３０４）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣｏｌが１の場合（Ｓ４３０５のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣｏｌをマージ候補として登録する（Ｓ４３０６）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣが１の場合（Ｓ４３０７のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣをマージ候補として登録する（Ｓ４３０８）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＤが１の場合（Ｓ４３０９のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＤをマージ候補として登録する（Ｓ４３１０）。
　図４４は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが０の場合（Ｓ４２０１のＮＯ、Ｓ４２０３のＮＯ）のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへのマージ候補となる予測ブロックの登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＡが１の場合（Ｓ４４０１のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの先頭に予測ブロックＡをマージ候補として登録する（Ｓ４４０２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＢが１の場合（Ｓ４４０３のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＢをマージ候補として登録する（Ｓ４４０４）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣが１の場合（Ｓ４４０５のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣをマージ候補として登録する（Ｓ４４０６）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＤが１の場合（Ｓ４４０７のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＤをマージ候補として登録する（Ｓ４４０８）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣｏｌが１の場合（Ｓ４４０９のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣｏｌをマージ候補として登録する（Ｓ４４１０）。
　図４５は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０または１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ４２０１のＹＥＳ、Ｓ４２０２のＹＥＳ）のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへのマージ候補となる予測ブロックの登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＡが１の場合（Ｓ４５０１のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの先頭に予測ブロックＡをマージ候補として登録する（Ｓ４５０２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＢが１の場合（Ｓ４５０３のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＢをマージ候補として登録する（Ｓ４５０４）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣｏｌが１でかつＭｖＸＣｒｏｓｓが１の場合（Ｓ４５０５のＹＥＳ、Ｓ４５０６のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣｏｌをマージ候補として登録する（Ｓ４５０７）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣが１の場合（Ｓ４５０８のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣをマージ候補として登録する（Ｓ４５０９）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＤが１の場合（Ｓ４５１０のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＤをマージ候補として登録する（Ｓ４５１１）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣｏｌが１でかつＭｖＸＣｒｏｓｓが０の場合（Ｓ４５１１のＹＥＳ、Ｓ４５１３のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣｏｌをマージ候補として登録する（Ｓ４５１４）。
　図４２のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへの予測動きベクトルの候補登録処理手順においては、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが１のとき、右上または左下に隣接する予測ブロックＣ，Ｄよりも時間的な予測ブロックＣｏｌを優先的にマージ候補リストの前方に登録し、ｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０のとき、時間的な予測ブロックＣｏｌよりも右上または左下に隣接する予測ブロックＣ，Ｄが優先的にマージ候補リストの前方に登録することで、マージインデックスの符号量を削減する。
　図４５のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへの予測ブロックの候補登録処理手順においては、フラグＭｖＣｒｏｓｓが１、即ち符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切って参照画像を指し示しているｃｏｌＰｕの動きベクトルｍｖＣｏｌから算出された動きベクトルを用いるマージ候補が、フラグＭｖＣｒｏｓｓが０、即ち符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャを横切らずに参照画像を指し示しているｃｏｌＰｕの動きベクトルｍｖＣｏｌから算出された動きベクトルを用いるマージ候補よりもマージ候補として相応しいと判断し、ＭｖＣｒｏｓｓが１のとき、時間的な予測ブロックＣｏｌの優先順位を上げてマージ候補リストの前方に登録し、ＭｖＣｒｏｓｓが０のとき、時間的な予測ブロックＣｏｌの優先順位を下げてマージ候補リストの後方に登録することで、符号量を削減する。即ち異なる時間の画像の予測ブロックＣｏｌの符号化情報の値に応じて優先順位を変更してマージ候補リストに登録する順序を変更ことで、符号量を削減する。
　なお、マージモードにおいて、左に隣接する予測ブロックＡ及び上に隣接する予測ブロックＢは符号化／復号対象の予測ブロックと一体となる動きになることが多いので、インター予測情報が取得できる場合には、他の予測ブロックＣ，Ｄ，Ｃｏｌよりも優先的にマージ候補リストの前方に登録する。
　なお、図４５の代わりに、図４６の処理手順でマージ候補を登録することもできる。
　図４６は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０または１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ４２０２のＹＥＳ、Ｓ４２０３のＹＥＳ）のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへのマージ候補となる予測ブロックの登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＡが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＡとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ａが共に１の場合、（Ｓ４６０１のＹＥＳ、Ｓ４６０２のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの先頭に双予測の予測ブロックＡをマージ候補として登録する（Ｓ４６０３）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＢが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＢとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｂが共に１の場合、（Ｓ４６０４のＹＥＳ、Ｓ４６０５のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に双予測の予測ブロックＢをマージ候補として登録する（Ｓ４６０６）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＡが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＡとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ａのどちらかが０の場合、（Ｓ４６０７のＹＥＳ、Ｓ４６０８のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に双予測でない予測ブロックＡをマージ候補として登録する（Ｓ４６０９）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＢが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＢとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｂのどちらかが０の場合、（Ｓ４６１０のＹＥＳ、Ｓ４６１１のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に双予測でない予測ブロックＢをマージ候補として登録する（Ｓ４６１２）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＣとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｃが共に１の場合、（Ｓ４６１３のＹＥＳ、Ｓ４６１４のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に双予測の予測ブロックＣをマージ候補として登録する（Ｓ４６１５）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＤが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＤとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｄが共に１の場合、（Ｓ４６１６のＹＥＳ、Ｓ４６１７のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に双予測の予測ブロックＤをマージ候補として登録する（Ｓ４６１８）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣｏｌが１の場合（Ｓ４６１９のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に予測ブロックＣｏｌをマージ候補として登録する（Ｓ４６２０）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＣとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｃのどちらかが０の場合、（Ｓ４６２１のＹＥＳ、Ｓ４６２２のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に双予測でない予測ブロックＣをマージ候補として登録する（Ｓ４６２３）。
　続いて、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＤが１で、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＤとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｄのどちらかが０の場合、（Ｓ４６２４のＹＥＳ、Ｓ４６２５のＹＥＳ）、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔの最後に双予測でない予測ブロックＣをマージ候補として登録する（Ｓ４６２６）。
　図４６のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへの予測ブロックの候補登録処理手順においては、周囲に隣接する予測ブロックＮ（ＮはＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の予測フラグｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＮとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｎが共に１、即ち双予測を用いて動き補償が行われているマージ候補が、周囲に隣接する予測ブロックＮ（ＮはＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の予測フラグｐｒｅｄＦｌａｇＬ０ＮとｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｎのどちらかが０、即ち双予測でないＬ０予測、Ｌ１予測等の片方向予測を用いて動き補償が行われているマージ候補よりもマージ候補として相応しいと判断し、双予測が行われるマージ候補の優先順位を上げてマージ候補リストの前方に登録し、双予測が行われないマージ候補の優先順位を下げてマージ候補リストの後方に登録することで、符号量を削減する。即ち周囲に隣接する予測ブロックＮの符号化情報の値に応じて優先順位を変更してマージ候補リストに登録する順序を変更ことで、符号量を削減する。
　なお、図４５、図４６の代わりに、図４７の処理手順で符号化／復号対象画像とマージ候補の参照画像との距離に応じて優先順位をつけてマージ候補を登録することもできる。
　図４７は、スライス、シーケンスまたはピクチャー毎に符号化されるフラグｍｖ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｈｉｇｈ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿ｆｌａｇが０または１で、ｍｖ＿ｌｉｓｔ＿ａｄａｐｔｉｖｅ＿ｉｄｘ＿ｆｌａｇが１の場合（Ｓ４２０２のＹＥＳ、Ｓ４２０３のＹＥＳ）のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへのマージ候補となる予測ブロックの登録処理手順を示すフローチャートである。
　まず、符号化／復号対象画像のＰＯＣと予測ブロックＡのインター予測で用いられる参照ピクチャのＰＯＣとの差分の絶対値を算出し、インター予測画像間距離ｄｉｓｔＡとする（Ｓ４７０１）。同様に、符号化／復号対象画像のＰＯＣと予測ブロックＢ、Ｃ、Ｄ、Ｃｏｌのインター予測で用いられる参照ピクチャのＰＯＣとの差分の絶対値をそれぞれ算出し、インター予測画像間距離ｄｉｓｔＢ，ｄｉｓｔＣ，ｄｉｓｔＤ，ｄｉｓｔＣｏｌとする（Ｓ４７０１～Ｓ４７０５）。予測ブロックＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤまたはＣｏｌ）が両予測の場合は、Ｌ０用のインター予測画像間距離とＬ１用のインター予測画像間距離を算出し、小さい方を選択して、インター予測画像間距離ｄｉｓｔＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤまたはＣｏｌ）とする。予測ブロックＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤまたはＣｏｌ）がＬ０予測、またはＬ１予測の場合は、用いたＬ０用のインター予測画像間距離またはＬ１用のインター予測画像間距離を算出し、小さい方を選択して、インター予測画像間距離ｄｉｓｔＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤまたはＣｏｌ）とする。
　なお、予測ブロックＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤまたはＣｏｌ）が利用できない場合、及び、イントラ予測の場合は、インター予測画像間距離ｄｉｓｔＮ（Ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤまたはＣｏｌ）をｄｉｓｔＮがとりうる最大値に設定する。
　続いて、算出した予測ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｃｏｌのインター予測画像間距離ｄｉｓｔＡ，ｄｉｓｔＢ，ｄｉｓｔＣ，ｄｉｓｔＤ，ｄｉｓｔＣｏｌの値に応じて、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔにマージ候補Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｃｏｌを追加する（Ｓ４７０６～Ｓ４７２０）。
　まず、算出した予測ブロックＡ，Ｂのインター予測画像間距離ｄｉｓｔＡ，ｄｉｓｔＢの値の小さな予測ブロックから順次マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔにマージ候補Ａ，Ｂを追加する（Ｓ４７０６～Ｓ４７０８）。
　予測ブロックＡのインター予測画像間距離ｄｉｓｔＡの値と予測ブロックＢのインター予測画像間距離ｄｉｓｔＢの値を比較し（Ｓ４７０６）、ｄｉｓｔＡがｄｉｓｔＢ以下の場合、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔに予測ブロックＡ，Ｂの順序で追加する（Ｓ４７０７）。つまり、予測ブロックＡを追加してからその後方に予測ブロックＢを追加する。ｄｉｓｔＢの値がｄｉｓｔＡの値より小さい場合、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔに予測ブロックＢ，Ａの順序で追加する（Ｓ４７０８）。
　続いて、算出した予測ブロックＣ，Ｄ，Ｃｏｌのインター予測画像間距離ｄｉｓｔＣ，ｄｉｓｔＤ，Ｃｏｌの値の小さな予測ブロックから順次マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔにマージ候補Ｃ，Ｄ，Ｃｏｌを追加する（Ｓ４７０９～Ｓ４７２０）。
　図４７のマージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔへの予測ブロックの候補登録処理手順においては、符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャとマージ候補の参照ピクチャとの距離が小さいマージ候補が符号化／復号対象の予測ブロックを含むピクチャとマージ候補の参照ピクチャとの距離が大きいマージ候補よりもマージ候補として相応しいと判断し、距離が小さいマージ候補の優先順位を距離が大きいマージ候補の優先順位よりも上げてマージ候補リストの前方に登録することで、符号量を削減する。即ち周囲に隣接する予測ブロックＮの符号化情報の値に応じて優先順位を変更してマージ候補リストに登録する順序を変更ことで、符号量を削減する。
　なお、マージモードにおいて、マージ候補となる予測ブロックの符号化情報を確認し、多いものから順番に優先順位を付けることもできる。
　なお、マージモードにおいて、マージ候補となる予測ブロックの大きさを確認し、大きいものから順番に優先順位を付けることもできる。
　図３８に戻り、動画像符号化装置のインター予測情報推定部１０４の符号化情報選択部１３３では、マージ候補リストに登録されているマージ候補の中から、最適な候補を選択し、マージ・インデックスおよびマージ・インデックスに対応する符号化情報を出力する。
　最適な候補の選択においては、予測方法決定部１０６と同様の方法を用いることができる。それぞれのマージ候補ごとに符号量と符号化歪を算出し、最も少ない発生符号量と符号化歪となる符号化情報が決定される。それぞれのマージ候補毎にマージ・インデックスｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの符号化が行われ、符号化情報の符号量を算出する。さらに、それぞれのマージ候補毎に動き補償予測部１０５と同様の方法で各マージ候補の符号化情報に応じて動き補償した動き補償予測信号と、画像メモリ１０１から供給される符号化対象の画像信号との予測残差信号を符号化した予測残差信号の符号量を算出する。符号化情報（マージ・インデックス）の符号量と予測残差信号の符号量とが加算された総発生符号量を算出し、第１の評価値とする。
　また、こうした差分画像を符号化後に、歪量評価の為に復号し、符号化により生じる元画像との誤差を表す比率として符号化歪が算出される。これら総発生符号量と符号化歪とをマージ候補毎に比較することで、最も少ない発生符号量と符号化歪となる符号化情報が決定される。決定された符号化情報に対応するマージ・インデックスが、予測ブロック単位の第２のシンタックスパターンで表されるフラグｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘとして符号化される。尚、ここで算出される発生符号量は、符号化過程をシミュレートしたものであることが望ましいが、簡便に近似したり、概算することも可能である。
　一方、図３９において、動画像符号化装置のインター予測情報推定部２０５の符号化情報選択部２３３では、マージ候補リストに登録されているマージ候補の中から、供給されたマージインデックスに対応する符号化情報を選択し、動き補償予測部２０６に供給するとともに、符号化情報格納メモリ２０９に格納する。
　以上述べたように、実施の形態の動きベクトルの予測方法によれば、ピクチャを矩形ブロックに分割し、ピクチャ間でブロック単位に動き推定、補償を行う動画像符号化における動きベクトルの符号化効率を向上させる為に、既符号化済みの予測ブロックの動きベクトルから予測を行い、処理対象のブロックの動きベクトルとその予測値との差分ベクトルを符号化することによって符号量を削減することができる。その際、得られる複数の予測動きベクトルは予測動きベクトルリストに優先順位が付けられて、登録されるが、本実施例で説明したように、優先順位に応じて、登録順序を変更してもよいし、既定の順序で登録した後、リスト内を優先順位に応じて、並び替えてもよく、本発明に含まれる。例えば、予測動きベクトルリストのインデックス０に左側に隣接する第１の予測ブロックグループＡから算出した予測動きベクトル、インデックス１に上側に隣接する第２の予測ブロックグループＢから算出した予測動きベクトル、インデックス２に異なる時間の第３の予測ブロックグループＣから算出した予測動きベクトルを一旦登録し、その後、必要に応じて、優先順位に従って並べ替える。
　さらに、実施の形態の動きベクトルの予測方法によれば、ピクチャを矩形ブロックに分割し、ピクチャ間でブロック単位に動き推定、補償を行う動画像符号化における符号化情報の符号化効率を向上させる為に、既符号化済みのブロックの符号化情報を利用することによって符号量を削減することができる。その際、得られる複数のマージ候補となる予測ブロックはマージ候補リストに優先順位が付けられて、登録されるが、本実施例で説明したように、優先順位に応じて、登録順序を変更してもよいし、既定の順序で登録した後、リスト内を優先順位に応じて、並び替えてもよく、発明に含まれる。例えば、マージ候補リストのインデックスが０の位置にマージ候補Ａ、インデックスが１の位置にマージ候補Ｂ、インデックスが２の位置にマージ候補Ｃｏｌ、インデックスが３の位置にマージ候補Ｃ、インデックスが４の位置にマージ候補Ｄを一旦登録し、その後、必要に応じて、優先順位に従って並べ替える。また、マージ候補リストに登録されるマージ候補の情報は、具体的には、当該マージ候補のすべての符号化情報自体でもよいし、マージ候補の符号化情報が参照できるメモリのポインタやアドレス情報であってもよい。
　本発明の動画像符号化装置のさらに別の態様として、以下のものがある。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
　符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと隣接する符号化済みのブロック、および符号化対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象ブロックと同一または周辺の位置にある符号化済みのブロックのいずれかから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を生成する予測動きベクトル候補生成部を備え、
　前記予測動きベクトル候補生成部は、各予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する際に、ピクチャまたはスライス単位で、優先順位を変更して予測動きベクトル候補リストに登録することを特徴とする動画像符号化装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
　符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと隣接する符号化済みのブロック、および符号化対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象ブロックと同一または周辺の位置にある符号化済みのブロックのいずれかから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を生成する予測動きベクトル候補生成部を備え、
　前記予測動きベクトル候補生成部は、各予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する際に、ブロック単位で、優先順位を変更して予測動きベクトル候補リストに登録することを特徴とする動画像符号化装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
　符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと隣接する符号化済みのブロック、および符号化対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象ブロックと同一または周辺の位置にある符号化済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補を予測マージ候補リストに登録する際に、ピクチャまたはスライス単位で、優先順位を変更してマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像符号化装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
　符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと隣接する符号化済みのブロック、および符号化対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象ブロックと同一または周辺の位置にある符号化済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補を予測マージ候補リストに登録する際に、ブロック単位で、優先順位を変更してマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像符号化装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
　符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと隣接する符号化済みのブロック、および符号化対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象ブロックと同一または周辺の位置にある符号化済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補をマージ候補リストに登録する際に、空間方向からのマージの候補が双予測でインター予測されている場合、前記空間方向からのマージ候補の優先順位を上げてマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像符号化装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
　符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと隣接する符号化済みのブロック、および符号化対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象ブロックと同一または周辺の位置にある符号化済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補をマージ候補リストに登録する際に、符号化対象画像と参照画像との間の距離が短いマージの候補を他のマージの候補よりも優先順位を上げてマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像符号化装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
　符号化対象ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象ブロックと隣接する符号化済みのブロック、および符号化対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象ブロックと同一または周辺の位置にある符号化済みのブロックのいずれかから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を生成する予測動きベクトル候補生成部を備え、
　前記予測動きベクトル候補生成部は、空間方向に予測ブロックをスキャンする際、左側の隣接予測ブロックグループ、及び上側の隣接予測ブロックグループの各隣接予測ブロックに対して、
　１．符号化対象の予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、
　２．符号化対象の予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、
　３．符号化対象の予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、および
　４．符号化対象の予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、
の優先順序で条件判定を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、第１の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行い、以降、第２、第３、第４の条件判定のそれぞれについて予測ブロックを順次進めながら同じ条件判定を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、４つの条件判定のうち、第１と第２の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行い、次に、第３と第４の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、４つの条件判定のうち、第１の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行い、次に、第２と第３と第４の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、最初の予測ブロックについて４つの条件判定のいずれにも合致しない場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在しないものと判断し、隣の予測ブロックに順次進めて４つの条件判定のいずれかに合致するかどうかの判定を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
　本発明の動画像復号装置のさらに別の態様として、以下のものがある。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
　復号対象ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象ブロックと隣接する復号済みのブロック、および復号対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象ブロックと同一または周辺の位置にある復号済みのブロックのいずれかから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を生成する予測動きベクトル候補生成部を備え、
　前記予測動きベクトル候補生成部は、各予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する際に、ピクチャまたはスライス単位で、優先順位を変更して予測動きベクトル候補リストに登録することを特徴とする動画像復号装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
　復号対象ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象ブロックと隣接する復号済みのブロック、および復号対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象ブロックと同一または周辺の位置にある復号済みのブロックのいずれかから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を生成する予測動きベクトル候補生成部を備え、
　前記予測動きベクトル候補生成部は、各予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する際に、ブロック単位で、優先順位を変更して予測動きベクトル候補リストに登録することを特徴とする動画像復号装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
　復号対象ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象ブロックと隣接する復号済みのブロック、および復号対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象ブロックと同一または周辺の位置にある復号済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補を予測マージ候補リストに登録する際に、ピクチャまたはスライス単位で、優先順位を変更してマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像復号装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
　復号対象ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象ブロックと隣接する復号済みのブロック、および復号対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象ブロックと同一または周辺の位置にある近隣の復号済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補を予測マージ候補リストに登録する際に、ブロック単位で、優先順位を変更してマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像復号装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
　復号対象ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象ブロックと隣接する復号済みのブロック、および復号対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象ブロックと同一または周辺の位置にある復号済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補をマージ候補リストに登録する際に、空間方向からのマージの候補が双予測でインター予測されている場合、前記空間方向からのマージ候補の優先順位を上げてマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像復号装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
　復号対象ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象ブロックと隣接する復号済みのブロック、および復号対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象ブロックと同一または周辺の位置にある復号済みのブロックのいずれかのインター予測情報を含む符号化情報から、複数のインター予測情報を含む符号化情報であるマージの候補を生成するインター予測情報生成部を備え、
　前記インター予測情報生成部は、各マージの候補をマージ候補リストに登録する際に、符号化対象画像と参照画像との間の距離が短いマージの候補の優先順位を上げてマージ候補リストに登録することを特徴とする動画像復号装置。
　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
　復号対象ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象ブロックと隣接する復号済みのブロック、および復号対象ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象ブロックと同一または周辺の位置にある復号済みのブロックのいずれかから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を生成する予測動きベクトル候補生成部を備え、
　前記予測動きベクトル候補生成部は、空間方向に予測ブロックをスキャンする際、左側の隣接予測ブロックグループ、及び上側の隣接予測ブロックグループの各隣接予測ブロックに対して、
　１．復号対象の予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、
　２．復号対象の予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、
　３．復号対象の予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、および
　４．復号対象の予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照フレームの動きベクトルが存在するか否か、
の優先順序で条件判定を行うことを特徴とする動画像復号装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、第１の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行い、以降、第２、第３、第４の条件判定のそれぞれについて予測ブロックを順次進めながら同じ条件判定を行うことを特徴とする動画像復号装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、４つの条件判定のうち、第１と第２の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行い、次に、第３と第４の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行うことを特徴とする動画像復号装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、４つの条件判定のうち、第１の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行い、次に、第２と第３と第４の条件判定が最初の予測ブロックについて終了すると隣の予測ブロックに順次進めて同じ条件判定を行うことを特徴とする動画像復号装置。
　上記の空間方向の予測ブロックのスキャンにおいて、最初の予測ブロックについて４つの条件判定のいずれにも合致しない場合、当該予測ブロックには条件に合致する動きベクトルは存在しないものと判断し、隣の予測ブロックに順次進めて４つの条件判定のいずれかに合致するかどうかの判定を行うことを特徴とする動画像復号装置。
　以上述べた実施の形態の動画像符号化装置が出力する動画像の符号化ストリームは、実施の形態で用いられた符号化方法に応じて復号することができるように特定のデータフォーマットを有しており、動画像符号化装置に対応する動画像復号装置がこの特定のデータフォーマットの符号化ストリームを復号することができる。
　動画像符号化装置と動画像復号装置の間で符号化ストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式に変換して伝送してもよい。その場合、動画像符号化装置が出力する符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネットワークに送信する動画像送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ストリームに復元して動画像復号装置に供給する動画像受信装置とが設けられる。
　動画像送信装置は、動画像符号化装置が出力する符号化ストリームをバッファするメモリと、符号化ストリームをパケット化するパケット処理部と、パケット化された符号化データをネットワークを介して送信する送信部とを含む。動画像受信装置は、パケット化された符号化データをネットワークを介して受信する受信部と、受信された符号化データをバッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成し、動画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。
　以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置として実現することができるのは勿論のこと、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは衛星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。
　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　１０１　画像メモリ、　１０２　動きベクトル検出部、　１０３　差分動きベクトル算出部、　１０４　インター予測情報推定部、　１０５　動き補償予測部、　１０６　予測方法決定部、　１０７　残差信号生成部、　１０８　直交変換・量子化部、　１０９　第１の符号化ビット列生成部、　１１０　第２の符号化ビット列生成部、　１１１　多重化部、　１１２　逆量子化・逆直交変換部、　１１３　復号画像信号重畳部、　１１４　符号化情報格納メモリ、　１１５　復号画像メモリ、　１２０　予測動きベクトル候補生成部、　１２１　予測動きベクトル登録部、　１２２　予測動きベクトル候補同一判定部、　１２３　予測動きベクトル候補符号量算出部、　１２４　予測動きベクトル選択部、　１２５　動きベクトル減算部、　１３０　マージ候補生成部、　１３１　マージ候補登録部、　１３２　マージ候補同一判定部、　１３３　符号化情報選択部、　２０１　分離部、　２０２　第１符号化ビット列復号部、　２０３　第２符号化ビット列復号部、　２０４　動きベクトル算出部、　２０５　インター予測情報推定部、　２０６　補償予測部、　２０７　逆量子化・逆直交変換部、　２０８　復号画像信号重畳部、　２０９　符号化情報格納メモリ、　２１０　復号画像メモリ、　２２０　予測動きベクトル候補生成部、　２２１　予測動きベクトル登録部、　２２２　予測動きベクトル候補同一判定部、　２２３　予測動きベクトル選択部、　２２４　動きベクトル加算部、　２３０　マージ候補生成部、　２３１　マージ候補登録部、　２３２　マージ候補同一判定部、　２３３　符号化情報選択部。
　本発明は、動き補償予測を利用した動画像符号化及び復号技術に利用できる。

Claims (12)

  1. 　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
    　符号化対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと隣接する第１の符号化済みの予測ブロック、および前記符号化対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の符号化済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成部と、
    　前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択部と、
    　前記予測動きベクトル候補リストにおける前記選択された予測動きベクトルの位置を示す情報を符号化する符号化部とを備え、
    　前記予測動きベクトル候補生成部は、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の符号化済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、
    　条件１．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件２．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件３．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件４．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行うことを特徴とする動画像符号化装置。
  2. 　前記予測動きベクトル候補生成部は、前記条件１，２についての条件判定において、条件に一致する予測ブロックが見つかればその予測ブロックの動きベクトルをそのまま予測動きベクトルの候補とすることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
  3. 　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化方法であって、
    　符号化対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと隣接する第１の符号化済みの予測ブロック、および前記符号化対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の符号化済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成ステップと、
    　前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップと、
    　前記予測動きベクトル候補リストにおける前記選択された予測動きベクトルの位置を示す情報を符号化する符号化ステップとを備え、
    　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の符号化済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、
    　条件１．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件２．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件３．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件４．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行うことを特徴とする動画像符号化方法。
  4. 　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、前記条件１，２についての条件判定において、条件に一致する予測ブロックが見つかればその予測ブロックの動きベクトルをそのまま予測動きベクトルの候補とすることを特徴とする請求項３に記載の動画像符号化方法。
  5. 　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像を符号化する動画像符号化プログラムであって、
    　符号化対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと隣接する第１の符号化済みの予測ブロック、および前記符号化対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記符号化対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の符号化済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成ステップと、
    　前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップと、
    　前記予測動きベクトル候補リストにおける前記選択された予測動きベクトルの位置を示す情報を符号化する符号化ステップとをコンピュータに実行させ、
    　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の符号化済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、
    　条件１．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件２．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件３．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件４．符号化対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行うことを特徴とする動画像符号化プログラム。
  6. 　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、前記条件１，２についての条件判定において、条件に一致する予測ブロックが見つかればその予測ブロックの動きベクトルをそのまま予測動きベクトルの候補とすることを特徴とする請求項５に記載の動画像符号化プログラム。
  7. 　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号装置であって、
    　復号対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと隣接する第１の復号済みの予測ブロック、および前記復号対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の復号済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成部と、
    　前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報を復号する復号部と、
    　復号された前記選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報に基づいて、前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択部とを備え、
    　前記予測動きベクトル候補生成部は、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の復号済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、
    　条件１．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件２．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件３．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件４．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行うことを特徴とする動画像復号装置。
  8. 　前記予測動きベクトル候補生成部は、前記条件１，２についての条件判定において、条件に一致する予測ブロックが見つかればその予測ブロックの動きベクトルをそのまま予測動きベクトルの候補とすることを特徴とする請求項７に記載の動画像復号装置。
  9. 　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号方法であって、
    　復号対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと隣接する第１の復号済みの予測ブロック、および前記復号対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の復号済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成ステップと、
    　前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報を復号する復号ステップと、
    　復号された前記選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報に基づいて、前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップとを備え、
    　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の復号済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、
    　条件１．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件２．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件３．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件４．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行うことを特徴とする動画像復号方法。
  10. 　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、前記条件１，２についての条件判定において、条件に一致する予測ブロックが見つかればその予測ブロックの動きベクトルをそのまま予測動きベクトルの候補とすることを特徴とする請求項９に記載の動画像復号方法。
  11. 　動画像の各ピクチャを分割したブロック単位で動き補償を用いて前記動画像が符号化された符号化ビット列を復号する動画像復号プログラムであって、
    　復号対象予測ブロックと同一ピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと隣接する第１の復号済みの予測ブロック、および前記復号対象予測ブロックとは異なるピクチャ内の前記復号対象予測ブロックと同一または周辺の位置にある第２の復号済みの予測ブロックのいずれかの動きベクトルから予測して、複数の予測動きベクトルの候補を導出し、導出した予測動きベクトルの候補を予測動きベクトル候補リストに登録する予測動きベクトル候補生成ステップと、
    　前記予測動きベクトル候補リストにおける選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報を復号する復号ステップと、
    　復号された前記選択すべき予測動きベクトルの位置を示す情報に基づいて、前記予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトルを選択する予測動きベクトル選択ステップとをコンピュータに実行させ、
    　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、設定された数の予測動きベクトルの候補を得るために、前記第１の復号済みの予測ブロックの内のどの予測ブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補を導出するための動きベクトルとなるかの判定を優先順序を付けて行う際、左側の隣接ブロックグループ、及び上側の隣接ブロックグループの隣接ブロックグループ毎に所定順の各予測ブロックに対して、
    　条件１．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件２．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、同じ参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件３．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードと同じ参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    　条件４．復号対象予測ブロックで選択された符号化モードとは異なる参照リストで、異なる参照ピクチャの動きベクトルが存在する、
    の各条件の判定を、まず、条件１，２についてその条件１，２の優先順序で各予測ブロックに対して行い、次に条件３，４についてその条件３，４の優先順序で各予測ブロックに対して行うことを特徴とする動画像復号プログラム。
  12. 　前記予測動きベクトル候補生成ステップは、前記条件１，２についての条件判定において、条件に一致する予測ブロックが見つかればその予測ブロックの動きベクトルをそのまま予測動きベクトルの候補とすることを特徴とする請求項１１に記載の動画像復号プログラム。
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