WO2021054036A1 - 画像復号装置、画像復号方法及びプログラム - Google Patents

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WO2021054036A1
WO2021054036A1 PCT/JP2020/031560 JP2020031560W WO2021054036A1 WO 2021054036 A1 WO2021054036 A1 WO 2021054036A1 JP 2020031560 W JP2020031560 W JP 2020031560W WO 2021054036 A1 WO2021054036 A1 WO 2021054036A1
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merge
motion vector
index
unit
pel
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PCT/JP2020/031560
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佳隆 木谷
圭 河村
恭平 海野
内藤　整
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Kddi株式会社
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    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/523—Motion estimation or motion compensation with sub-pixel accuracy

Definitions

  • the present invention relates to an image decoding device, an image decoding method, and a program.
  • Non-Patent Document 1 there is a technique for deriving a motion vector (hereinafter, mv) called merge coding (hereinafter, merge) and adaptive vector coding (hereinafter, AMVP) for a technique called motion compensation prediction (hereinafter, MC prediction).
  • merge merge coding
  • AMVP adaptive vector coding
  • MC prediction motion compensation prediction
  • the first is the same interpolation filter as Non-Patent Document 2 (hereinafter, HEVC filter), and the second is the interpolation filter newly introduced in Non-Patent Document 1 (hereinafter, smoothing filter). ..
  • the above-mentioned smoothing filter is limited to the case where the reference destination of mv is at the 1/2 pixel accuracy position, and further, the above-mentioned smoothing is performed. It is applied only when the half-pel index (hereinafter, hpelIfIdx) indicating whether or not the conversion filter is valid indicates that it is valid. Otherwise, the HEVC filter is applied.
  • hpelIfIdx half-pel index
  • the above-mentioned hpelIfIdx is inherited from the adjacent block that has already been processed when the block to be encoded (hereinafter referred to as the target block) is a merge, and when the target block is AMVP, the value of hpelIfIdx from the derived mv. Is determined.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and by adding the judgment of the half-pel index to the judgment condition of the pruning process at the time of constructing the merge list or at the time of the history merge table, the smoothing filter can be used. It is an object of the present invention to provide an image decoding device, an image decoding method, and a program which can be expected to improve the coding performance as a result because the selection opportunity is increased.
  • the first feature of the present invention is an image decoding apparatus, which is configured to decode a motion vector and a half-pel index indicating whether or not the motion vector refers to a 1/2 pixel precision position from a merge index.
  • a motion vector refinement unit configured to refine the motion vector by MMVD (Merge Motion Vector Difference) or DMVR (Decoder-side Motion Vector Refinement), and a refined motion.
  • a motion compensation prediction pixel signal is obtained by using a filter determination unit configured to determine whether or not an insertion filter is used and an insertion filter type based on a vector and the half-pel index, and the insertion filter.
  • the merge unit includes a filter application unit configured to generate, and the merge unit generates a merge list by a predetermined merge list construction method, and from the merge list and the merge index, the motion vector and the half pel. It is configured to decode the index, the target block is a merge, and even if the motion vector corresponding to the merge index and the reference image index are the same in the merge section when the merge list is constructed.
  • the half-pel index corresponding to the merge index is different, the gist is that it is configured to be registered in the merge list as a different merge index.
  • a second feature of the present invention is an image decoding apparatus, which is configured to decode a motion vector and a half-pel index indicating whether or not the motion vector refers to a 1/2 pixel precision position from a merge index.
  • a motion vector refinement unit configured to refine the motion vector by MMVD (Merge Motion Vector Difference) or DMVR (Decoder-side Motion Vector Refinement), and a refined motion.
  • a motion compensation prediction pixel signal is obtained by using a filter determination unit configured to determine whether or not an insertion filter is used and an insertion filter type based on a vector and the half-pel index, and the insertion filter.
  • the merge unit includes a filter application unit configured to generate, and the merge unit generates a merge list by a predetermined merge list construction method, and from the merge list and the merge index, the motion vector and the half pel. It is configured to decode the index, the target block is a merge, and even if the motion vector corresponding to a different history merge candidate and the reference image index are the same in the merge part when constructing the history merge table.
  • the half-pel index corresponding to the history merge candidate is different, the gist is that it is configured to be registered in the history merge table as a different history merge candidate.
  • a third feature of the present invention is an image decoding apparatus, which is configured to decode a motion vector and a half-pel index indicating whether or not the motion vector refers to a 1/2 pixel precision position from a merge index.
  • a motion vector refinement unit configured to refine the motion vector by MMVD (Merge Motion Vector Difference) or DMVR (Decoder-side Motion Vector Refinement), and a refined motion.
  • a motion compensation prediction pixel signal is obtained by using a filter determination unit configured to determine whether or not an insertion filter is used and an insertion filter type based on a vector and the half-pel index, and the insertion filter.
  • the merge unit includes a filter application unit configured to generate, and the merge unit generates a merge list by a predetermined merge list construction method, and from the merge list and the merge index, the motion vector and the half pel. It is configured to decrypt the index, the target block is a merge, and the merge part inherits the half-pel index of the reference block when the merge index by time merge is registered in the merge list.
  • the gist is that it is configured to be registered in the merge list.
  • a fourth feature of the present invention is an image decoding method, in which a motion vector and a step A of decoding a half-pel index indicating whether or not the motion vector refers to a 1/2 pixel accuracy position are obtained from a merge index.
  • An interposition filter based on the step B of refining the motion vector by MMVD (Merge Motion Vector Difference) or DMVR (Decoder-side Motion Vector Refinement), the refined motion vector, and the half-pel index.
  • a step C for determining the use / non-use and the type of the interposition filter and a step D for generating a motion compensation prediction pixel signal using the interposition filter are provided, and in the step A, a predetermined merge list construction method is used.
  • a merge list is generated, the motion vector and the half-pel index are decoded from the merge list and the merge index, the target block is a merge, and the merge unit is a different merge index when the merge list is constructed. Even if the motion vector corresponding to and the reference image index are the same, if the half-pel index corresponding to the merge index is different, the gist is to register the motion vector as a different merge index in the merge list.
  • a fifth feature of the present invention is a program that causes a computer to function as an image decoding device, and the image decoding device refers to a motion vector and a 1/2 pixel accuracy position from the merge index.
  • the motion vector is refined by an merging unit configured to decode the half-pel index indicating whether or not, and MMVD (Merge Motion Vector Difference) or DMVR (Decoder-side Motion Vector Reference).
  • MMVD Merge Motion Vector Difference
  • DMVR Decoder-side Motion Vector Reference
  • the motion vector refinement unit the filter determination unit configured to determine the use / non-use of the interposition filter and the interposition filter type based on the refined motion vector and the half-pel index, and the above-mentioned
  • the merge unit includes a filter application unit configured to generate a motion compensation prediction pixel signal using an interpolating filter, and the merge unit generates a merge list by a predetermined merge list construction method, and the merge list is generated.
  • the merge index are configured to decode the motion vector and the half-pel index, the target block is a merge, and the merge unit corresponds to the merge index that is different when the merge list is constructed. Even if the motion vector and the reference image index are the same, if the half-pel index corresponding to the merge index is different, it is configured to be registered in the merge list as a different merge index. ..
  • the selection opportunity of the smoothing filter is increased, and as a result, the coding is performed. It is possible to provide an image decoding device, an image decoding method, and a program that can be expected to improve performance.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the functional block of the mv refinement part 241B of the image decoding apparatus 200 which concerns on one Embodiment. It is a flowchart which shows an example of the merge list construction process which concerns on one Embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an image processing system 10 according to the present embodiment.
  • the image processing system 10 includes an image coding device 100 and an image decoding device 200.
  • the image coding device 100 is configured to generate coded data by coding the input image signal.
  • the image decoding device 200 is configured to generate an output image signal by decoding the coded data.
  • the coded data may be transmitted from the image coding device 100 to the image decoding device 200 via a transmission line.
  • the coded data may be stored in the storage medium and then provided from the image coding device 100 to the image decoding device 200.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a functional block of the image coding apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the image coding device 100 includes an inter-prediction unit 111, an intra-prediction unit 112, a subtractor 121, an adder 122, a conversion / quantization unit 131, and an inverse conversion / inverse quantization. It has a unit 132, an encoding unit 140, an in-loop filter processing unit 150, and a frame buffer 160.
  • the inter-prediction unit 111 is configured to generate a prediction signal by inter-prediction (inter-frame prediction).
  • the inter-prediction unit 111 identifies and identifies the reference block included in the reference frame by comparing the frame to be encoded (hereinafter referred to as the target frame) with the reference frame stored in the frame buffer 160. It is configured to determine the motion vector (mv) for the reference block.
  • the inter-prediction unit 111 is configured to generate a prediction signal included in a block to be encoded (hereinafter, a target block) based on a reference block and a motion vector for each target block.
  • the inter-prediction unit 111 is configured to output a prediction signal to the subtractor 121 and the adder 122.
  • the reference frame is a frame different from the target frame.
  • the intra prediction unit 112 is configured to generate a prediction signal by intra prediction (in-frame prediction).
  • the intra prediction unit 112 is configured to specify a reference block included in the target frame and generate a prediction signal for each target block based on the specified reference block. Further, the intra prediction unit 112 is configured to output a prediction signal to the subtractor 121 and the adder 122.
  • the reference block is a block that is referenced for the target block.
  • the reference block is a block adjacent to the target block.
  • the subtractor 121 is configured to subtract the prediction signal from the input image signal and output the prediction residual signal to the conversion / quantization unit 131.
  • the subtractor 121 is configured to generate a prediction residual signal, which is the difference between the prediction signal generated by the intra prediction or the inter prediction and the input image signal.
  • the adder 122 adds a prediction signal to the prediction residual signal output from the inverse conversion / inverse quantization unit 132 to generate a pre-filter processing decoding signal, and the pre-filter processing decoding signal is combined with the intra prediction unit 112 and the input. It is configured to output to the loop filter processing unit 150.
  • the pre-filtered decoding signal constitutes a reference block used by the intra prediction unit 112.
  • the conversion / quantization unit 131 is configured to perform conversion processing of the predicted residual signal and acquire a coefficient level value. Further, the conversion / quantization unit 131 may be configured to quantize the coefficient level value.
  • the conversion process is a process of converting the predicted residual signal into a frequency component signal.
  • a base pattern (transformation matrix) corresponding to the discrete cosine transform (DCT: Discrete Cosine Transform) may be used, or a base pattern (transformation matrix) corresponding to the discrete sine transform (DST: Discrete Sine Transform). May be used.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 132 is configured to perform an inverse conversion process of the coefficient level value output from the conversion / quantization unit 131.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 132 may be configured to perform inverse quantization of the coefficient level value prior to the inverse conversion process.
  • the inverse conversion process and the inverse quantization are performed in the reverse procedure of the conversion process and the quantization performed by the conversion / quantization unit 131.
  • the coding unit 140 is configured to encode the coefficient level value output from the conversion / quantization unit 131 and output the coded data.
  • coding is entropy coding in which codes of different lengths are assigned based on the probability of occurrence of a coefficient level value.
  • the coding unit 140 is configured to encode the control data used in the decoding process in addition to the coefficient level value.
  • control data may include size data such as a coding block (CU: Coding Unit) size, a prediction block (PU: Precision Unit) size, and a conversion block (TU: Transfer Unit) size.
  • CU Coding Unit
  • PU prediction block
  • TU Transfer Unit
  • control data may include header information such as a sequence parameter set (SPS), a picture parameter set (PPS), and a slice header as described later.
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • slice header as described later.
  • the in-loop filter processing unit 150 is configured to perform filter processing on the pre-filter processing decoding signal output from the adder 122 and output the post-filter processing decoding signal to the frame buffer 160.
  • the filtering process is a deblocking filtering process that reduces the distortion that occurs at the boundary portion of the block (encoded block, prediction block, or conversion block).
  • the frame buffer 160 is configured to store reference frames used by the inter-prediction unit 111.
  • the decoded signal after filtering constitutes a reference frame used by the inter-prediction unit 111.
  • the image coding device 100 includes an inter-prediction unit 111, an intra-prediction unit 112, a subtractor 121, an adder 122, a conversion / quantization unit 131, and an inverse conversion / inverse quantization. It has a unit 132, an encoding unit 140, an in-loop filter processing unit 150, and a frame buffer 160.
  • the inter-prediction unit 111 is configured to generate a prediction signal by inter-prediction (inter-frame prediction).
  • the inter-prediction unit 111 identifies and identifies the reference block included in the reference frame by comparing the frame to be encoded (hereinafter referred to as the target frame) with the reference frame stored in the frame buffer 160. It is configured to determine the motion vector (mv) for the reference block.
  • the inter-prediction unit 111 is configured to generate a prediction signal included in a block to be encoded (hereinafter, a target block) based on a reference block and a motion vector for each target block.
  • the inter-prediction unit 111 is configured to output a prediction signal to the subtractor 121 and the adder 122.
  • the reference frame is a frame different from the target frame.
  • the intra prediction unit 112 is configured to generate a prediction signal by intra prediction (in-frame prediction).
  • the intra prediction unit 112 is configured to specify a reference block included in the target frame and generate a prediction signal for each target block based on the specified reference block. Further, the intra prediction unit 112 is configured to output a prediction signal to the subtractor 121 and the adder 122.
  • the reference block is a block that is referenced for the target block.
  • the reference block is a block adjacent to the target block.
  • the subtractor 121 is configured to subtract the prediction signal from the input image signal and output the prediction residual signal to the conversion / quantization unit 131.
  • the subtractor 121 is configured to generate a prediction residual signal, which is the difference between the prediction signal generated by the intra prediction or the inter prediction and the input image signal.
  • the adder 122 adds a prediction signal to the prediction residual signal output from the inverse conversion / inverse quantization unit 132 to generate a pre-filter processing decoding signal, and the pre-filter processing decoding signal is combined with the intra prediction unit 112 and the input. It is configured to output to the loop filter processing unit 150.
  • the pre-filtered decoding signal constitutes a reference block used by the intra prediction unit 112.
  • the conversion / quantization unit 131 is configured to perform conversion processing of the predicted residual signal and acquire a coefficient level value. Further, the conversion / quantization unit 131 may be configured to quantize the coefficient level value.
  • the conversion process is a process of converting the predicted residual signal into a frequency component signal.
  • a base pattern (transformation matrix) corresponding to the discrete cosine transform (DCT: Discrete Cosine Transform) may be used, or a base pattern (transformation matrix) corresponding to the discrete sine transform (DST: Discrete Sine Transform). May be used.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 132 is configured to perform an inverse conversion process of the coefficient level value output from the conversion / quantization unit 131.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 132 may be configured to perform inverse quantization of the coefficient level value prior to the inverse conversion process.
  • the inverse conversion process and the inverse quantization are performed in the reverse procedure of the conversion process and the quantization performed by the conversion / quantization unit 131.
  • the coding unit 140 is configured to encode the coefficient level value output from the conversion / quantization unit 131 and output the coded data.
  • coding is entropy coding in which codes of different lengths are assigned based on the probability of occurrence of a coefficient level value.
  • the coding unit 140 is configured to encode the control data used in the decoding process in addition to the coefficient level value.
  • control data may include size data such as a coding block (CU: Coding Unit) size, a prediction block (PU: Precision Unit) size, and a conversion block (TU: Transfer Unit) size.
  • CU Coding Unit
  • PU prediction block
  • TU Transfer Unit
  • control data may include header information such as a sequence parameter set (SPS), a picture parameter set (PPS), and a slice header as described later.
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • slice header as described later.
  • the in-loop filter processing unit 150 is configured to perform filter processing on the pre-filter processing decoding signal output from the adder 122 and output the post-filter processing decoding signal to the frame buffer 160.
  • the filtering process is a deblocking filtering process that reduces the distortion that occurs at the boundary portion of the block (encoded block, prediction block, or conversion block).
  • the frame buffer 160 is configured to store reference frames used by the inter-prediction unit 111.
  • the decoded signal after filtering constitutes a reference frame used by the inter-prediction unit 111.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional block of the inter-prediction unit 111 of the image coding apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the inter-prediction unit 111 includes an mv derivation unit 111A, an AMVR unit 111B, an mv refinement unit 111B, and a prediction signal generation unit 111D.
  • the inter-prediction unit 111 is an example of a prediction unit configured to generate a prediction signal included in a target block based on a motion vector.
  • the mv derivation unit 111A has an AMVP (Adaptive Motion Vector Prediction) unit 111A1 and a merge unit 111A2, receives a target frame and a reference frame from the frame buffer 160 as inputs, and acquires a motion vector. It is configured to do.
  • AMVP Adaptive Motion Vector Prediction
  • the AMVP unit 111A1 is configured to identify a reference block included in the reference frame by comparing the target frame with the reference frame and search for a motion vector for the specified reference block.
  • the above-mentioned search process is performed on a plurality of reference frame candidates, the reference frame and motion vector used for prediction in the target block are determined, and output to the prediction signal generation unit 111D in the subsequent stage.
  • a maximum of two reference frames and motion vectors can be used for one block.
  • the case where only one set of reference frame and motion vector is used for one block is called “single prediction”, and the case where two sets of reference frame and motion vector are used is called “double prediction”.
  • the first set is referred to as "L0”
  • the second set is referred to as "L1”.
  • the AMVP unit 111A is a motion vector predictor derived from an adjacent encoded motion vector in order to reduce the amount of code when the above-determined motion vector is finally transmitted to the decoding device. From the candidates of mvp: motion vector (predictor), select an mbp in which the difference from the motion vector of the target block, that is, the motion vector difference (mvd: motion vector difference) is small.
  • the index indicating the mvp and mvd selected in this way and the index indicating the reference frame (hereinafter referred to as Refidx) are encoded by the coding unit 140 and transmitted to the image decoding device 200.
  • Such a process is generally called adaptive motion vector prediction coding (AMVP: Adaptive: Motion Vector Selection).
  • the AMVR unit 111B has an AMVR (Adaptive Motion Vector Resolution) function that changes the transmission accuracy of the mvd calculated by the AMVP unit 111A.
  • AMVR Adaptive Motion Vector Resolution
  • changing the transmission accuracy of mvd means changing the accuracy of the motion vector itself of the target block.
  • Non-Patent Document 1 three types of variations in mvd transmission accuracy by AMVR are prepared.
  • the normal mvd transmission accuracy is 1/16 pixel accuracy, and at this time, the motion vector finally refers to the position of 1/16 pixel accuracy, but when AMVR is enabled, the transmission accuracy of mvd is It is selected from 1/4 pixel accuracy, 1/2 pixel accuracy, and 1 pixel accuracy (that is, integer pixel accuracy).
  • the transmission accuracy of mvd is selected to be 1/4 pixel accuracy, 1/16 pixel accuracy, or 1 pixel accuracy.
  • the affine is an affine of Non-Patent Document 1.
  • Non-Patent Document 1 only when 1/2 pixel accuracy is selected as the transmission accuracy of mvd described above, it is different from the interpolation filter applied when other than 1/2 pixel accuracy is selected.
  • the interpolation filter is selected by the prediction signal generation unit 111D in the subsequent stage. Details will be described later.
  • the AMVR unit 111B determines that the AMVR processing is effective, the flag indicating that the AMVR is effective and the index indicating the accuracy at which the mvd is corrected by the AMVR are transmitted to the image decoding apparatus 200.
  • the motion information of the target block is searched and derived like the AMVP unit 111A1, and is not transmitted as mvd as the difference from the adjacent block, but the target frame and the reference frame are input to the target block.
  • Adjacent blocks in the same frame or blocks at the same position in a frame different from the target frame are used as reference blocks, and the motion information of the reference blocks is inherited and used as it is.
  • merge merge coding
  • the target block is a merge
  • the merge list is a list in which a plurality of combinations of reference frames and motion vectors are listed.
  • An index (hereinafter referred to as a merge index) is assigned to each combination, and instead of individually encoding the Refidx and motion vector information, only the above-mentioned merge index is encoded and transmitted to the image decoding apparatus 200.
  • the image decoding device 200 side decodes the Refidx and motion vector information only from the merge index information. can do. The details of how to create the merge list will be described later.
  • the mv refinement unit 111C is configured to perform a refinement process for correcting the motion vector output from the merge unit 111A2. Details will be described later.
  • the prediction signal generation unit 111D is configured to output an MC prediction image signal by inputting a motion vector, and has a filter determination unit 111D1 and a filter application unit 111D2.
  • the filter determination unit 111D1 determines whether or not the interpolation filter is applied and the filter type based on the motion vector. Details will be described later.
  • the filter application unit 111D2 is configured to generate a prediction signal from the selected interpolation filter, motion vector, and reference frame when the filter determination unit 111D1 determines that the interpolation filter is valid.
  • the filter determination unit 111D1 determines that the interpolation filter is invalid, the interpolation filter is not used and a prediction signal is generated from the motion vector and the reference frame.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a functional block of the image decoding apparatus 200 according to the present embodiment.
  • the image decoding device 200 includes a decoding unit 210, an inverse conversion / inverse quantization unit 220, an adder 230, an inter-prediction unit 241 and an intra-prediction unit 242, and an in-loop filter processing unit. It has 250 and a frame buffer 260.
  • the decoding unit 210 is configured to decode the coded data generated by the image coding device 100 and decode the coefficient level value.
  • the decoding is, for example, the entropy decoding in the reverse procedure of the entropy coding performed by the coding unit 140.
  • the decoding unit 210 may be configured to acquire the control data by the decoding process of the coded data.
  • control data may include size data such as a coded block size, a predicted block size, and a conversion block size.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 220 is configured to perform an inverse conversion process of the coefficient level value output from the decoding unit 210.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 220 may be configured to perform inverse quantization of the coefficient level value prior to the inverse conversion process.
  • the inverse conversion process and the inverse quantization are performed in the reverse procedure of the conversion process and the quantization performed by the conversion / quantization unit 131.
  • the adder 230 adds a prediction signal to the prediction residual signal output from the inverse conversion / inverse quantization unit 220 to generate a pre-filter processing decoding signal, and uses the pre-filter processing decoding signal as an intra prediction unit 242 and an in-loop. It is configured to output to the filter processing unit 250.
  • the pre-filtered decoding signal constitutes a reference block used in the intra prediction unit 242.
  • the inter-prediction unit 241 is configured to generate a prediction signal by inter-prediction (inter-frame prediction).
  • the inter-prediction unit 241 is configured to generate a prediction signal for each prediction block based on the motion vector decoded from the coded data and the reference signal included in the reference frame.
  • the inter-prediction unit 241 is configured to output a prediction signal to the adder 230.
  • the intra prediction unit 242 is configured to generate a prediction signal by intra prediction (in-frame prediction).
  • the intra prediction unit 242 is configured to specify a reference block included in the target frame and generate a prediction signal for each prediction block based on the specified reference block.
  • the intra prediction unit 242 is configured to output a prediction signal to the adder 230.
  • the in-loop filter processing unit 250 performs filter processing on the pre-filter processing decoding signal output from the adder 230, and outputs the post-filter processing decoding signal to the frame buffer 260. It is configured to do.
  • the filtering process is a deblocking filtering process that reduces the distortion that occurs at the boundary portion of a block (encoded block, prediction block, conversion block, or sub-block that divides them).
  • the frame buffer 260 is configured to store reference frames used by the inter-prediction unit 241.
  • the decoded signal after filtering constitutes a reference frame used by the inter-prediction unit 241.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a functional block of the inter-prediction unit 241 according to the present embodiment.
  • the inter-prediction unit 241 has an mv decoding unit 241A, an mv refinement unit 241B, and a prediction signal generation unit 111C.
  • the inter-prediction unit 241 is an example of a prediction unit configured to generate a prediction signal included in a prediction block based on a motion vector.
  • the mv decoding unit 241A has an AMVP unit 241A1 and a merge unit 241A2, and obtains a motion vector by decoding a target frame and a reference frame input from the frame buffer 260 and control data received from the image coding device 100. It is configured to get.
  • the AMVP unit 241A1 receives the target frame and the reference frame, the index indicating the mvp and mvd, the Refidx, and the index indicating the transmission accuracy of the mvd from the AMVR unit 111B from the image coding device 100, and decodes the motion vector. It is configured in. As for the motion vector decoding method, a known method can be adopted, and the details thereof will be omitted.
  • the merging unit 241A2 is configured to receive the merging index from the image coding device 100 and decode the motion vector.
  • the merge unit 241A2 is configured to construct a merge list in the same manner as the image coding apparatus 100 and acquire the motion vector corresponding to the received merge index from the constructed merge list. .. The details of how to construct the merge list will be described later.
  • the mv refinement unit 241B is configured to execute a refinement process for modifying the motion vector, similarly to the refinement unit 111C.
  • the prediction signal generation unit 241C has a filter determination 241C1 and a filter application unit 241C2, and is configured to generate a prediction signal based on a motion vector, similarly to the prediction signal generation unit 111C.
  • the filter determination unit 241C1 of the image decoding device 200 has exactly the same configuration as the filter determination unit 111D1 of the image coding device 100, the operation of the filter determination unit 111D1 will be described below as a representative in the present embodiment. ..
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of whether or not the interpolation filter is applied and the order of determination processing of the filter type in the filter determination unit 111D1 according to the present embodiment.
  • step S6-1 the filter determination unit 111D1 determines whether or not the reference position of the mv is a decimal pixel position.
  • this process proceeds to step S6-2, and when the reference position of mv is not a decimal pixel position, that is, when the reference position of mv is an integer pixel value position, the process proceeds to step S6-2.
  • This process proceeds to step S6-3.
  • step S6-2 the filter determination unit 111D1 determines that the interpolation filter is applied, and this process proceeds to step S6-4.
  • step S6-3 the filter determination unit 111D1 determines that the interpolation filter is not applied, and ends this process.
  • step S6-4 the filter determination unit 111D1 determines whether or not the half-pel index (hpelIfIdx) described later is invalid, that is, "0". If hpelIfIdx is "0”, the process proceeds to step S6-5, and if hpelIfIdx is valid, that is, not "0", the process proceeds to step S6-6.
  • hpelIfIdx the half-pel index
  • step S6-5 the filter determination unit 111D1 determines that the HEVC filter will be used as the interpolation filter, and ends this process.
  • the HEVC filter is an 8-tap linear interpolation filter similar to Non-Patent Document 2.
  • step S6-6 the filter determination unit 111D1 determines that a smoothing filter is used as the interpolation filter.
  • Non-Patent Document 1 a 6-tap Gaussian filter adopted in Non-Patent Document 1 may be used. Further, the use of a plurality of filters may be set as the interpolation filter according to the value indicated by hpelIfIdx.
  • the use of two or more types of interpolation filters can be adaptively switched based on hpelIfIdx, so that the interpolation used in accordance with the image characteristics can be used. Since the filter can be selected, the effect of improving the coding performance can be expected as a result.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the determination processing order of hpelIfIdx in the filter determination unit 111D1 according to the present embodiment.
  • hpelIfIdx is involved in the determination of the type of the interpolation filter, and when hpelIfIdx is "0", that is, when it is invalid, the same interpolation filter as in Non-Patent Document 2 is used. On the other hand, if hpelIfIdx is not "0", that is, it is valid, a smoothing filter is used.
  • hpelIfIdx is obtained from the reference block by combining the motion vector and RefIdx, and is associated with the merge index.
  • the value of hpelIfIdx is determined depending on whether or not AMVR is applied and predetermined conditions described above.
  • the filter determination unit 111D1 determines whether AMVR is effective or not. For the determination, for example, as in Non-Patent Document 1, the determination may be made by decoding a flag (amvr_flag) indicating whether or not AMVR is applied.
  • the determination may be made by decoding a flag (amvr_flag) indicating whether or not AMVR is applied.
  • step S7-1 if it is determined that AMVR is valid, this process proceeds to step S7-2, and if it is determined that AMVR is invalid, this process proceeds to step S7-3.
  • step S7-2 the filter determination unit 111D1 determines whether or not the value of hpelIfIdx is "0" under the predetermined condition 1.
  • step S7-2 If it is determined in step S7-2 that the predetermined condition 1 is satisfied, the present process proceeds to step S7-4, and if it is determined that the predetermined condition 1 is not satisfied, the present process proceeds to step S7-4. The process proceeds to step S7-5.
  • the index (amvr_precision_idx) indicating the transmission accuracy of AMVR may be decoded and determined, and the predetermined condition 1 may be set when the transmission accuracy of AMVR is 1/2 pixel accuracy. It is determined that the condition is satisfied, and in other cases, it is determined that the predetermined condition 1 is not satisfied.
  • the predetermined condition 1 of step S7-2 it may be determined whether or not the target block is an affine. If the target block is an affine, it is determined that the predetermined condition 1 is not satisfied, and if it is not an affine, it is determined as amvr_precision_idx. Determines that the predetermined condition 1 is satisfied when the transmission accuracy of mvd indicates 1/2 pixel accuracy.
  • the affine is an affine adopted in Non-Patent Document 1, and since it is possible to adopt a known method in the present invention, the description thereof will be omitted.
  • the predetermined condition 1 of step S7-2 it may be determined whether the target block is IBC. If the target block is IBC, it is determined that the predetermined condition 1 is not satisfied, and if it is not IBC, it is determined as amvr_precision_idx. Determines that the predetermined condition 1 is satisfied when the transmission accuracy of mvd indicates a 1/2 pixel accuracy.
  • the IBC is an IBC (Intra_Block_Copy) adopted in Non-Patent Document 1, and since it is possible to adopt a known method in the present invention, the description thereof will be omitted.
  • step S7-3 the filter determination unit 111D1 determines that hpelIfIdx is "0" and ends this process.
  • step S7-4 the filter determination unit 111D1 determines that hpelIfIdx is "1" and ends this process.
  • step S7-5 the filter determination unit 111D1 determines that hpelIfIdx is "0" and ends this process.
  • the filter determination unit 111D1 has the decoding results of amvr_flag, amvr_precision_idx, and inter_affine_flag, and the target block is IBC.
  • the Avmrrshift value may be determined based on whether or not the value is, and the value of hpelIfidx may be determined based on the Amvr_shift value.
  • the mv refinement unit 241B (Mv refinement department)
  • the mv refinement unit 241B will be described with reference to FIG. Since the mv refinement unit 111C of the encoding device has exactly the same configuration as the mv refinement unit 241B of the decoding device, the mv refinement unit 241B will be described as a representative in this embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a functional block of the mv refinement unit 241B according to the present embodiment.
  • the mv refinement unit 241B has an MMVD unit 241B1 and a DMVR unit 241B2.
  • the motion vector is refined by the MMVD (Merge mode with MVD) and DMVR (Decoder side Motion Vector Refine) adopted in Non-Patent Document 1.
  • the MMVD unit 241B1 sets the correction range of the reference position by the distance and the direction (vertical and horizontal) as shown in FIG. 9 with reference to the reference position of the motion vector output from the merge unit 111A2. It is configured as follows.
  • the MMVD unit 241B1 is configured to specify the correction position having the lowest predetermined cost from the correction range for the correction distance, and perform a refinement process of correcting the motion vector based on the correction reference position.
  • the DMVR unit 241B2 sets a search range with reference to the reference position specified by the motion vector output from the merge unit 111A2, identifies the correction reference position having the lowest predetermined cost from the search range, and makes a correction reference. It is configured to perform a refinement process that modifies the motion vector based on its position.
  • the mv refinement unit 241B also determines whether or not MMVD is applied to the target block and whether or not DMVR is applied.
  • the known method described in Non-Patent Document 1 is used in the present invention. Is possible, so the description will be omitted.
  • the motion vector output from the merging unit 111A2 is directly output to the prediction signal generation unit 241C in the subsequent stage without being modified.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the merge list construction process according to the present embodiment.
  • the merge list construction process according to the present invention is composed of a total of five merge list construction processes, as in Non-Patent Document 1.
  • step S10-5 the process of constructing a merge list by spatial merging in step S10-1, time merging in step S10-2, history merging in step S10-3, pairwise average merging in step S10-4, and zero merging in step S10-5. Consists of. Each merge list construction process will be described later.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a merge list generated in the merge list construction process according to the present embodiment.
  • the merge list is a list in which motion vectors, Refidx, and hepelIfIdx corresponding to the merge index are registered.
  • the maximum number of merge indexes is set to "5" in Non-Patent Document 1, but it may be freely set according to the intention of the designer.
  • mvL0, mvL1, RefIdxL0, and RefIdxL1 in FIG. 11 indicate motion vectors and reference image indexes of the reference image lists L0 and L1, respectively.
  • the reference image lists L0 and L1 indicate a list in which reference frames are registered, and the reference frame is specified by RefIdx.
  • the merge list shown in FIG. 11 shows the motion vectors of both L0 and L1 and the reference image index, but it may be one-way prediction depending on the reference block. In that case, the motion vector and the reference image index for one direction are registered in the merge list. If the motion vector does not exist in the reference block in the first place, the process of constructing the merge list for the reference block is skipped.
  • FIG. 12 is a diagram showing a spatial merge.
  • Spatial merging is a technique that inherits mv, RefIdx, and hpelIfIdx from adjacent blocks existing in the same frame as the target block.
  • pruning processing In the merge list processing, parameters are registered in the merge list in the above processing order, but there is a check mechanism that prevents the same motion vector and reference image index from being registered in the merge list. This is called pruning processing.
  • the reason for the existence of the pruning process is to increase the variation of the motion vector registered in the merge list and the reference image index. From the viewpoint of the image coding apparatus 100, the motion vector having the smallest predetermined cost in accordance with the image characteristics is used. This means that the image decoding device 200 can generate a prediction signal with high prediction accuracy based on the selected motion vector and the reference image index, and as a result, the effect of improving the coding performance can be obtained. The point is that you can expect it.
  • the identity of the motion vector registered in the adjacent block A 1 and the reference image index is confirmed in the adjacent block B 1 in the next processing order, and if it is registered. If the identity is confirmed, the motion vector and the reference image index of the adjacent block B 1 are not registered in the merge list.
  • the target blocks of the adjacent block B 0 , the adjacent block A 0 , and the adjacent block B 2 are the target blocks other than the check of the identity between the motion vector already registered in the merge list and the reference image index. There is a confirmation of whether it is a triangle merge.
  • the determination by this triangle merge may be added to the pruning process, and a known method can be adopted as the triangle merge, so the description thereof will be omitted.
  • Non-Patent Document 1 a registered maximum possible number of merged index by spatial merging is set to "4", with respect to the adjacent block B 2, the spatial merging process so far, already four merge indexing If so, the processing of B 2 is skipped.
  • the processing of the adjacent block B 2 may be determined by the number of existing merge index registrations.
  • FIG. 13 is a diagram showing a time merge.
  • the adjacent block (C 1 in FIG. 13) at the lower left at the same position or the block at the same position (C 0 in FIG. 13), which exists in a frame different from the target block, is specified as a reference block. It is a technology that inherits motion vectors and reference image indexes.
  • FIG. 14 is a diagram showing such a scaling process.
  • reference is made based on the distance tb between the reference frame of the target block and the frame in which the target frame exists and the distance td between the reference frame of the reference block and the reference frame of the reference block.
  • the mv of the block is scaled as follows.
  • FIG. 15 is a diagram showing a history merge.
  • history merging the motion vector, reference image index, and half-pel index of the inter-prediction block encoded in the past than the target block are separately stored in a storage area called the history merge table, and the merge list is the first stage. It is a technology to register the merge index registered in the history merge table in the merge list when it is not filled by the spatial merge process and the time merge process.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of the history merge table construction process, in which the motion vector, the reference image index, and the half-pel index corresponding to the previously encoded blocks are registered in the history merge table by the history merge index. It has a structure of
  • the maximum number of registered history merge indexes of this history merge table is set to "6" at the maximum, but it may be freely set according to the intention of the designer.
  • the process of registering the history merge index in this history merge table is a FIFO process, and when the history merge table is full, every time a new history merge table is added, the last registered history merge index is displayed. It is configured to be deleted.
  • the history merge index registered in the history merge table may be initialized when the target block straddles the coded tree block (CTU: Coding Tree Block) as in Non-Patent Document 1.
  • CTU Coding Tree Block
  • FIG. 16 is a diagram showing a pair of a new motion vector calculated by pairwise average merging and a half-pel index.
  • Pairwise average merging is to generate a new motion vector, reference image index, and half-pel index using the motion vector, reference image index, and half-pel index corresponding to the two sets of merge indexes already registered in the merge list. It is a technology to do.
  • the 0th and 1st merge indexes registered in the merge list may be fixedly used as in Non-Patent Document 1, or the designer may use them. You may freely set another combination of two sets with the intention of.
  • the new motion vector generation method in the pairwise average merge is generated by averaging the motion vectors corresponding to the two sets of merge indexes in the merge list.
  • the motion vectors in the L0 and L1 directions mvL0P 0 / mvL1P 0 and mvL0P 1 / mvL1P.
  • the motion vectors of pairwise average merge, mvL0Avg and mvL1Avg are calculated independently as follows.
  • mvL0Avg (mvL0P 0 + mvL0P 1 ) / 2
  • mvL1Avg (mvL1P 0 + mvL1P 1 ) / 2
  • the above calculation is performed except for the motion vector that does not exist.
  • Non-Patent Document 1 defines to always use a reference image index RefIdxL0P 0 and RefIdxL1P 0 brute string reference picture index brute cord pair-wise average merge index merge index P 0.
  • the new half-pel index hpelIfIdxAvg generated by the pairwise average merge has two sets corresponding to the two sets of merge indexes already registered in the merge list, as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b). It is set based on the half-pel index hpelIfIdxP 0 and hpelIfIdxP 1 of.
  • step S17-1 it is determined whether or not hpelIfIdxP 0 and hpelIfIdxP 1 are the same. If they are the same, the process proceeds to step S17-2, and if they are not the same, the process proceeds to step S17-3.
  • step S17-2 hpelIfIdxAvg is set to hpelIfIdxP 0.
  • step S17-3 hpelIfIdxAvg is invalid, that is, set to "0".
  • FIG. 17 (b) is a diagram showing an example of merging list construction according to the present embodiment.
  • Non-Patent Document 1 when a merge index by time merge is registered in the merge list, the half-pel index corresponding to the merge index is always set to "0". Therefore, for time merging, in Non-Patent Document 1, the smoothing filter is not used, and when the motion vector refers to the decimal pixel precision position, the HEVC filter is always used. ..
  • the half-pel index of the time-consuming merge is not always set to "0", and the half-pel index of the reference block is inherited as it is and registered in the merge list.
  • Non-Patent Document 1 describes a check mechanism called pruning process so that a merge index having the same motion vector and reference image index is not registered in the merge list when the merge list is constructed.
  • This is aimed at increasing the variation of the motion vector registered in the merge list, and the increase in the selection variation of the motion vector is more predicted from the image coding apparatus 100 side in order to suppress the coding cost. This means that there will be more opportunities to select highly accurate motion vectors.
  • the MC prediction image when viewed from the image decoding device 200 side, the MC prediction image can be generated based on the motion vector with high prediction accuracy selected by the image coding device 100, and as a result, the effect of improving the coding performance can be expected.
  • Non-Patent Document 1 the half-pel index is not used for the determination of this pruning process, and the merge index has the same motion vector and reference image index as the existing merge index, but has a different half-pel index. Was not on the merge list.
  • the determination of the half-pel index is added to the pruning process in this merge list construction.
  • the merge index having a different half-pel index will be registered in the merge list.
  • the MC prediction image when viewed from the image decoding device 200 side, can be generated by using the interpolation filter that reduces the coding cost selected by the image coding device 100, and as a result, the effect of improving the coding performance is expected. it can.
  • Non-Patent Document 1 there is a check mechanism called pruning process so that history merge candidates having the same motion vector and reference image index are not registered in the history merge table when the history merge table is constructed.
  • this pruning process works, and the motion vector and reference index associated with the newly added history merge candidate are already registered history.
  • This history merge candidate is not added to the history merge table if it is the same as the motion vector and reference index associated with the merge candidate.
  • the MC prediction image when viewed from the image decoding device 200 side, the MC prediction image can be generated based on the motion vector with high prediction accuracy selected by the image coding device 100, and as a result, the effect of improving the coding performance can be expected.
  • Non-Patent Document 1 the half-pel index is not used for the determination of this pruning process, and the history has the same motion vector and reference image index as the existing history merge candidate, but has a different half-pel index.
  • the merge candidate was not registered in the history merge table.
  • the determination of the half-pel index is added to the pruning process in this history merge table construction.
  • the MC prediction image when viewed from the image decoding device 200 side, can be generated by using the interpolation filter that reduces the coding cost selected by the image coding device 100, and as a result, the effect of improving the coding performance is expected. it can.
  • the selection opportunity of the smoothing filter is increased, and as a result, the coding is performed. Performance improvement can be expected.
  • the above-mentioned image coding device 100 and image decoding device 200 may be realized by a program that causes a computer to execute each function (each process).
  • the present invention has been described by taking application to the image coding device 100 and the image decoding device 200 as an example, but the present invention is not limited to this, and the image coding is not limited to this. The same applies to an image coding system and an image decoding system having the functions of the device 100 and the image decoding device 200.

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Abstract

本発明に係る画像復号装置２００において、対象ブロックは、マージであり、マージリストの構築時に異なるマージインデックスに対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、マージインデックスに対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるマージインデックスとしてマージリストに登録するように構成されている。

Description

画像復号装置、画像復号方法及びプログラム
　本発明は、画像復号装置、画像復号方法及びプログラムに関する。
　非特許文献１では、動き補償予測（以下、ＭＣ予測）という技術について、マージ符号化（以下、マージ）と適応ベクトル符号化（以下、ＡＭＶＰ）という動きベクトル（以下、ｍｖ）を導出する技術が用意されており、導出したｍｖを用いてＭＣ予測画像信号を生成するための２種類の内挿フィルタが用意されている。
　１つ目は、非特許文献２と同じ内挿フィルタ（以下、ＨＥＶＣフィルタ）であり、２つ目は、非特許文献１で新たに導入された内挿フィルタ（以下、平滑化フィルタ）である。
　いずれもｍｖの参照先が小数画素精度位置にある場合に適用されるが、上述の平滑化フィルタは、ｍｖの参照先が１/２画素精度位置である場合に限定され、さらに、上述の平滑化フィルタが有効であるかどうかを示すハーフペルインデックス（以下、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘ）が有効と示す場合にのみ適用される。それ以外の場合は、ＨＥＶＣフィルタが適用される。
　上述のｈｐｅｌＩｆＩｄｘは、符号化対象のブロック（以下、対象ブロック）がマージである場合、既に処理が完了した隣接ブロックから継承され、対象ブロックがＡＭＶＰである場合は、導出されたｍｖからｈｐｅｌＩｆＩｄｘの値が決定される。
Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ（Ｄｒａｆｔ　６）、ＪＶＥＴ-Ｎ１００１ ＩＴＵ-Ｔ　Ｈ.２６５　Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ
　しかしながら、上述の従来技術では、対象ブロックがマージである場合に、所定のマージリスト構築方法及びヒストリーマージテーブル構築方法により、マージリスト及びヒストリーマージテーブルを生成して、動きベクトルを導出するが、かかるマージリスト及びヒストリーマージテーブルの構築過程におけるｐｒｕｎｉｎｇ処理において、ハーフペルインデックスの同一性が確認されていないという問題点があった。
　そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、マージリスト構築時又はヒストリーマージテーブル時のｐｒｕｎｉｎｇ処理の判定条件に、ハーフペルインデックスの判定を追加することで、平滑化フィルタの選択機会が増加させられるため、結果として符号化性能の向上が期待できる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の第１の特徴は、画像復号装置であって、マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、対象ブロックは、マージであり、前記マージ部は、前記マージリストの構築時に異なる前記マージインデックスに対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記マージインデックスに対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるマージインデックスとして前記マージリストに登録するように構成されていることを要旨とする。
　本発明の第２の特徴は、画像復号装置であって、マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、対象ブロックは、マージであり、前記マージ部は、ヒストリーマージテーブルの構築時に異なるヒストリーマージ候補に対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記ヒストリーマージ候補に対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるヒストリーマージ候補として前記ヒストリーマージテーブルに登録するように構成されていることを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、画像復号装置であって、マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、対象ブロックは、マージであり、前記マージ部は、時間マージによるマージインデックスが前記マージリストに登録される場合、参照ブロックのハーフペルインデックスを継承して前記マージリストに登録するように構成されていることを要旨とする。
　本発明の第４の特徴は、画像復号方法であって、マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号する工程Ａと、ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化する工程Ｂと、洗練化された前記動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定する工程Ｃと、前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成する工程Ｄとを備え、前記工程Ａにおいて、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号し、対象ブロックは、マージであり、前記マージ部は、前記マージリストの構築時に異なる前記マージインデックスに対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記マージインデックスに対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるマージインデックスとして前記マージリストに登録することを要旨とする。
　本発明の第５の特徴は、コンピュータを、画像復号装置として機能させるプログラムであって、前記画像復号装置は、マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、対象ブロックは、マージであり、前記マージ部は、前記マージリストの構築時に異なる前記マージインデックスに対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記マージインデックスに対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるマージインデックスとして前記マージリストに登録するように構成されていることを要旨とする。
　本発明によれば、マージリスト構築時又はヒストリーマージテーブル時のｐｒｕｎｉｎｇ処理の判定条件に、ハーフペルインデックスの判定を追加することで、平滑化フィルタの選択機会が増加させられるため、結果として符号化性能の向上が期待できる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することができる。
一実施形態に係る画像処理システム１の構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る画像符号化装置１００の機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係る画像符号化装置１００のインター予測部１１１の機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係る画像復号装置２００の機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係る画像復号装置２００のインター予測部２４１の機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係るフィルタ判定部１１１Ｄ１/２４１Ｃ１における内挿フィルタの適用有無及びフィルタ種別の判定処理の一例について示すフローチャートである。 一実施形態に係るに係るハーフペルインデックス（ｈｐｅｌＩｆＩｄｘ）の判定処理の一例について示すフローチャートである。 非特許文献１の判定処理について説明するための図である。 一実施形態に係る画像復号装置２００のｍｖ洗練化部２４１Ｂの機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係るマージリスト構築処理の一例について示すフローチャートである。 一実施形態に係るマージリスト構築処理にて生成されるマージリストの一例について示す図である。 一実施形態に係る空間マージの一例について示す図である。 一実施形態に係る時間マージの一例について示す図である。 一実施形態に係る時間マージにおける動きベクトルのスケーリング処理の一例について説明するための図である。 一実施形態に係るヒストリーマージの一例について示す図である。 一実施形態に係るペアワイズ平均マージにより算出される新たな動きベクトルとハーフペルインデックスとの組の一例について示す図である。 一実施形態に係るペアワイズ平均マージにより生成される新たなハーフペルインデックスの設定処理の一例について示すフローチャートである。 一実施形態に係るマージリスト構築例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
＜第１実施形態＞
　以下、図１～図２８を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像処理システム１０について説明する。図１は、本実施形態に係る画像処理システム１０について示す図である。
　図１に示すように、本実施形態に係る画像処理システム１０は、画像符号化装置１００及び画像復号装置２００を有する。
　画像符号化装置１００は、入力画像信号を符号化することによって符号化データを生成するように構成されている。画像復号装置２００は、符号化データを復号することによって出力画像信号を生成するように構成されている。
　符号化データは、画像符号化装置１００から画像復号装置２００に対して伝送路を介して送信されてもよい。符号化データは、記憶媒体に格納された上で、画像符号化装置１００から画像復号装置２００に提供されてもよい。
（画像符号化装置１００）
　以下、図２を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置１００について説明する。図２は、本実施形態に係る画像符号化装置１００の機能ブロックの一例について示す図である。
　図２に示すように、画像符号化装置１００は、インター予測部１１１と、イントラ予測部１１２と、減算器１２１と、加算器１２２と、変換・量子化部１３１と、逆変換・逆量子化部１３２と、符号化部１４０と、インループフィルタ処理部１５０と、フレームバッファ１６０とを有する。
　インター予測部１１１は、インター予測（フレーム間予測）によって予測信号を生成するように構成されている。
　具体的には、インター予測部１１１は、符号化対象のフレーム（以下、対象フレーム）とフレームバッファ１６０に格納される参照フレームとの比較によって、参照フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに対する動きベクトル（ｍｖ）を決定するように構成されている。
　また、インター予測部１１１は、参照ブロック及び動きベクトルに基づいて符号化対象のブロック（以下、対象ブロック）に含まれる予測信号を対象ブロック毎に生成するように構成されている。インター予測部１１１は、予測信号を減算器１２１及び加算器１２２に出力するように構成されている。ここで、参照フレームは、対象フレームとは異なるフレームである。
　イントラ予測部１１２は、イントラ予測（フレーム内予測）によって予測信号を生成するように構成されている。
　具体的には、イントラ予測部１１２は、対象フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに基づいて予測信号を対象ブロック毎に生成するように構成されている。また、イントラ予測部１１２は、予測信号を減算器１２１及び加算器１２２に出力するように構成されている。
　ここで、参照ブロックは、対象ブロックについて参照されるブロックである。例えば、参照ブロックは、対象ブロックに隣接するブロックである。
　減算器１２１は、入力画像信号から予測信号を減算し、予測残差信号を変換・量子化部１３１に出力するように構成されている。ここで、減算器１２１は、イントラ予測又はインター予測によって生成される予測信号と入力画像信号との差分である予測残差信号を生成するように構成されている。
　加算器１２２は、逆変換・逆量子化部１３２から出力される予測残差信号に予測信号を加算してフィルタ処理前復号信号を生成し、かかるフィルタ処理前復号信号をイントラ予測部１１２及びインループフィルタ処理部１５０に出力するように構成されている。
　ここで、フィルタ処理前復号信号は、イントラ予測部１１２で用いる参照ブロックを構成する。
　変換・量子化部１３１は、予測残差信号の変換処理を行うとともに、係数レベル値を取得するように構成されている。さらに、変換・量子化部１３１は、係数レベル値の量子化を行うように構成されていてもよい。
　ここで、変換処理は、予測残差信号を周波数成分信号に変換する処理である。かかる変換処理では、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）に対応する基底パターン（変換行列）が用いられてもよく、離散サイン変換（ＤＳＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）に対応する基底パターン（変換行列）が用いられてもよい。
　逆変換・逆量子化部１３２は、変換・量子化部１３１から出力される係数レベル値の逆変換処理を行うように構成されている。ここで、逆変換・逆量子化部１３２は、逆変換処理に先立って、係数レベル値の逆量子化を行うように構成されていてもよい。
　ここで、逆変換処理及び逆量子化は、変換・量子化部１３１で行われる変換処理及び量子化とは逆の手順で行われる。
　符号化部１４０は、変換・量子化部１３１から出力された係数レベル値を符号化し、符号化データを出力するように構成されている。
　ここで、例えば、符号化は、係数レベル値の発生確率に基づいて異なる長さの符号を割り当てるエントロピー符号化である。
　また、符号化部１４０は、係数レベル値に加えて、復号処理で用いる制御データを符号化するように構成されている。
　ここで、制御データは、符号化ブロック（ＣＵ：Ｃｏｄｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）サイズ、予測ブロック（ＰＵ：Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　Ｕｎｉｔ）サイズ、変換ブロック（ＴＵ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　Ｕｎｉｔ）サイズ等のサイズデータを含んでもよい。
　また、制御データは後述するようにシーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）、スライスヘッダなどのヘッダ情報を含んでも良い。
　インループフィルタ処理部１５０は、加算器１２２から出力されるフィルタ処理前復号信号に対してフィルタ処理を行うとともに、フィルタ処理後復号信号をフレームバッファ１６０に出力するように構成されている。
　ここで、例えば、フィルタ処理は、ブロック（符号化ブロック、予測ブロック又は変換ブロック）の境界部分で生じる歪みを減少するデブロッキングフィルタ処理である。
　フレームバッファ１６０は、インター予測部１１１で用いる参照フレームを蓄積するように構成されている。
　ここで、フィルタ処理後復号信号は、インター予測部１１１で用いる参照フレームを構成する。
　図２に示すように、画像符号化装置１００は、インター予測部１１１と、イントラ予測部１１２と、減算器１２１と、加算器１２２と、変換・量子化部１３１と、逆変換・逆量子化部１３２と、符号化部１４０と、インループフィルタ処理部１５０と、フレームバッファ１６０とを有する。
　インター予測部１１１は、インター予測（フレーム間予測）によって予測信号を生成するように構成されている。
　具体的には、インター予測部１１１は、符号化対象のフレーム（以下、対象フレーム）とフレームバッファ１６０に格納される参照フレームとの比較によって、参照フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに対する動きベクトル（ｍｖ）を決定するように構成されている。
　また、インター予測部１１１は、参照ブロック及び動きベクトルに基づいて符号化対象のブロック（以下、対象ブロック）に含まれる予測信号を対象ブロック毎に生成するように構成されている。インター予測部１１１は、予測信号を減算器１２１及び加算器１２２に出力するように構成されている。ここで、参照フレームは、対象フレームとは異なるフレームである。
　イントラ予測部１１２は、イントラ予測（フレーム内予測）によって予測信号を生成するように構成されている。
　具体的には、イントラ予測部１１２は、対象フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに基づいて予測信号を対象ブロック毎に生成するように構成されている。また、イントラ予測部１１２は、予測信号を減算器１２１及び加算器１２２に出力するように構成されている。
　ここで、参照ブロックは、対象ブロックについて参照されるブロックである。例えば、参照ブロックは、対象ブロックに隣接するブロックである。
　減算器１２１は、入力画像信号から予測信号を減算し、予測残差信号を変換・量子化部１３１に出力するように構成されている。ここで、減算器１２１は、イントラ予測又はインター予測によって生成される予測信号と入力画像信号との差分である予測残差信号を生成するように構成されている。
　加算器１２２は、逆変換・逆量子化部１３２から出力される予測残差信号に予測信号を加算してフィルタ処理前復号信号を生成し、かかるフィルタ処理前復号信号をイントラ予測部１１２及びインループフィルタ処理部１５０に出力するように構成されている。
　ここで、フィルタ処理前復号信号は、イントラ予測部１１２で用いる参照ブロックを構成する。
　変換・量子化部１３１は、予測残差信号の変換処理を行うとともに、係数レベル値を取得するように構成されている。さらに、変換・量子化部１３１は、係数レベル値の量子化を行うように構成されていてもよい。
　ここで、変換処理は、予測残差信号を周波数成分信号に変換する処理である。かかる変換処理では、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）に対応する基底パターン（変換行列）が用いられてもよく、離散サイン変換（ＤＳＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）に対応する基底パターン（変換行列）が用いられてもよい。
　逆変換・逆量子化部１３２は、変換・量子化部１３１から出力される係数レベル値の逆変換処理を行うように構成されている。ここで、逆変換・逆量子化部１３２は、逆変換処理に先立って、係数レベル値の逆量子化を行うように構成されていてもよい。
　ここで、逆変換処理及び逆量子化は、変換・量子化部１３１で行われる変換処理及び量子化とは逆の手順で行われる。
　符号化部１４０は、変換・量子化部１３１から出力された係数レベル値を符号化し、符号化データを出力するように構成されている。
　ここで、例えば、符号化は、係数レベル値の発生確率に基づいて異なる長さの符号を割り当てるエントロピー符号化である。
　また、符号化部１４０は、係数レベル値に加えて、復号処理で用いる制御データを符号化するように構成されている。
　ここで、制御データは、符号化ブロック（ＣＵ：Ｃｏｄｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）サイズ、予測ブロック（ＰＵ：Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　Ｕｎｉｔ）サイズ、変換ブロック（ＴＵ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　Ｕｎｉｔ）サイズ等のサイズデータを含んでもよい。
　また、制御データは後述するようにシーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）、スライスヘッダなどのヘッダ情報を含んでも良い。
　インループフィルタ処理部１５０は、加算器１２２から出力されるフィルタ処理前復号信号に対してフィルタ処理を行うとともに、フィルタ処理後復号信号をフレームバッファ１６０に出力するように構成されている。
　ここで、例えば、フィルタ処理は、ブロック（符号化ブロック、予測ブロック又は変換ブロック）の境界部分で生じる歪みを減少するデブロッキングフィルタ処理である。
　フレームバッファ１６０は、インター予測部１１１で用いる参照フレームを蓄積するように構成されている。
　ここで、フィルタ処理後復号信号は、インター予測部１１１で用いる参照フレームを構成する。
　（インター予測部１１１）
　以下、図３を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置１００のインター予測部１１１について説明する。図３は、本実施形態に係る画像符号化装置１００のインター予測部１１１の機能ブロックの一例について示す図である。
　図３に示すように、インター予測部１１１は、ｍｖ導出部１１１Ａと、ＡＭＶＲ部１１１Ｂと、ｍｖ洗練化部１１１Ｂと、予測信号生成部１１１Ｄとを有する。
　インター予測部１１１は、動きベクトルに基づいて対象ブロックに含まれる予測信号を生成するように構成されている予測部の一例である。
　ｍｖ導出部１１１Ａは、図３に示すように、ＡＭＶＰ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）部１１１Ａ１と、マージ部１１１Ａ２とを有し、フレームバッファ１６０からの対象フレーム及び参照フレームを入力とし、動きベクトルを取得するように構成されている。
　ＡＭＶＰ部１１１Ａ１は、対象フレームと参照フレームとの比較によって、参照フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに対する動きベクトルを探索するように構成されている。
　また、上述の探索処理を複数の参照フレーム候補に対して行い、対象ブロックで予測に用いる参照フレーム及び動きベクトルを決定し、後段の予測信号生成部１１１Ｄに出力する。
　参照フレーム及び動きベクトルについては、１つのブロックに対して最大２つずつ用いることができる。１つのブロックに対して参照フレーム及び動きベクトルを１組のみ用いる場合を「片予測」と呼び、参照フレームと動きベクトルを２組用いる場合を「双予測」と呼ぶ。以下、１組目を「Ｌ０」と呼び、２組目を「Ｌ１」と呼ぶ。
　更に、ＡＭＶＰ部１１１Ａは、上述の決定した動きベクトルを最終的に復号装置に伝送する際に、符号量を削減するために、隣接する符号化済みの動きベクトルから導出された動きベクトル予測子（ｍｖｐ：ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）の候補の中から、かかる対象ブロックの動きベクトルとの差分、すなわち、動きベクトル差分（ｍｖｄ：ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）が小さくなるｍｖｐを選択する。
　このように選択されたｍｖｐ及びｍｖｄを示すインデックス及び参照フレームを示すインデックス（以下、Ｒｅｆｉｄｘ）が符号化部１４０で符号化され、画像復号装置２００に伝送される。かかる処理は、適応動きベクトル予測符号化（ＡＭＶＰ：Ａｄａｐｔｉｖｅ：Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｐｒｅｉｄｉｃｉｏｎ）と一般に呼ばれる。
　なお、上記の動きベクトルの探索方法、参照フレーム及び動きベクトルの決定方法、ｍｖｐの選択方法、ｍｖｄの算出方法については、既知の手法を採用することが可能であるため、その詳細については省略する。
　ＡＭＶＲ部１１１Ｂは、ＡＭＶＰ部１１１Ａで算出したｍｖｄの伝送精度を変えるＡＭＶＲ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の機能を有する。
　ｍｖｄは、上述のように対象ブロックの動きベクトルとｍｖｐとの和から導出しているため、ｍｖｄの伝送精度を変更することは、対象ブロックの動きベクトル自体の精度を変更することを意味する。
　非特許文献１では、ＡＭＶＲによるｍｖｄの伝送精度のバリエーションが３種類用意されている。通常のｍｖｄの伝送精度は１/１６画素精度であり、このとき、動きベクトルは、最終的に１/１６画素精度の位置を参照することになるが、ＡＭＶＲが有効時には、ｍｖｄの伝送精度が１/４画素精度、１/２画素精度、１画素精度（すなわち、整数画素精度）から選択される。
　ただし、対象ブロックがアフィンである場合は、ｍｖｄの伝送精度が１/４画素精度、１/１６画素精度、１画素精度が選択される。ここで、アフィンとは、非特許文献１のＡｆｆｉｎｅである。
　さらに、非特許文献１では、上述のｍｖｄの伝送精度として１/２画素精度が選択される場合に限り、１/２画素精度以外が選択される場合に適用される内挿フィルタとは別の内挿フィルタが後段の予測信号生成部１１１Ｄにて選択される構成となっている。詳細は後述する。
　また、ＡＭＶＲ部１１１ＢでＡＭＶＲ処理が有効と判定される場合は、ＡＭＶＲが有効と示すフラグ及びＡＭＶＲによりｍｖｄがどの精度に修正されるかを示すインデックスを、画像復号装置２００に伝送する。
　マージ部１１１Ａ２では、対象ブロックの動き情報をＡＭＶＰ部１１１Ａ１のように探索して導出することや、隣接ブロックとの差分としてｍｖｄとして伝送はせず、対象フレーム及び参照フレームを入力として、対象ブロックと同一フレームにある隣接ブロック又は対象フレームと異なるフレームにある同一位置のブロックを参照ブロックとして、かかる参照ブロックの動き情報をそのまま継承して利用する。この処理は、マージ符号化（以下、マージ）と一般に呼ばれる。
　かかる対象ブロックがマージの場合、初めに、かかる対象ブロックに対するマージリストを作成する。マージリストは、参照フレームと動きベクトルとの組み合わせが複数列挙されたリストである。各組み合わせには、インデックス（以下、マージインデックス）が振られており、Ｒｅｆｉｄｘ及び動きベクトルの情報を個別に符号化する代わりに、上述のマージインデックスのみを符号化し、画像復号装置２００に伝送する。
　ここで、画像符号化装置１００側と画像復号装置２００側とで、マージリストの作成方法を共通化しておくことで、画像復号装置２００側ではマージインデックス情報のみからＲｅｆｉｄｘ及び動きベクトルの情報を復号することができる。マージリストの作成方法の詳細については後述する。
　ｍｖ洗練化部１１１Ｃは、マージ部１１１Ａ２から出力される動きベクトルを修正する洗練化処理を行うように構成されている。詳細は後述する。
　予測信号生成部１１１Ｄは、動きベクトルを入力としてＭＣ予測画像信号を出力するように構成されており、フィルタ判定部１１１Ｄ１とフィルタ適用部１１１Ｄ２を有する。
　フィルタ判定部１１１Ｄ１は、動きベクトルに基づいて内挿フィルタの適用有無及びフィルタ種別を判定する。詳細は後述する。
　フィルタ適用部１１１Ｄ２は、フィルタ判定部１１１Ｄ１で内挿フィルタが有効と判定された場合、選択された内挿フィルタ、動きベクトル及び参照フレームから予測信号を生成するように構成されている。
　フィルタ判定部１１１Ｄ１で内挿フィルタが無効と判定された場合は、内挿フィルタは使用されず、動きベクトル及び参照フレームにより予測信号が生成される。
（画像復号装置２００）
　以下、図４を参照して、本実施形態に係る画像復号装置２００について説明する。図４は、本実施形態に係る画像復号装置２００の機能ブロックの一例について示す図である。
　図４に示すように、画像復号装置２００は、復号部２１０と、逆変換・逆量子化部２２０と、加算器２３０と、インター予測部２４１と、イントラ予測部２４２と、インループフィルタ処理部２５０と、フレームバッファ２６０とを有する。
　復号部２１０は、画像符号化装置１００によって生成される符号化データを復号し、係数レベル値を復号するように構成されている。
　ここで、復号は、例えば、符号化部１４０で行われるエントロピー符号化とは逆の手順のエントロピー復号である。
　また、復号部２１０は、符号化データの復号処理によって制御データを取得するように構成されていてもよい。
　なお、上述したように、制御データは、符号化ブロックサイズ、予測ブロックサイズ、変換ブロックサイズ等のサイズデータを含んでもよい。
　逆変換・逆量子化部２２０は、復号部２１０から出力される係数レベル値の逆変換処理を行うように構成されている。ここで、逆変換・逆量子化部２２０は、逆変換処理に先立って、係数レベル値の逆量子化を行うように構成されていてもよい。
　ここで、逆変換処理及び逆量子化は、変換・量子化部１３１で行われる変換処理及び量子化とは逆の手順で行われる。
　加算器２３０は、逆変換・逆量子化部２２０から出力される予測残差信号に予測信号を加算してフィルタ処理前復号信号を生成し、フィルタ処理前復号信号をイントラ予測部２４２及びインループフィルタ処理部２５０に出力するように構成されている。
　ここで、フィルタ処理前復号信号は、イントラ予測部２４２で用いる参照ブロックを構成する。
　インター予測部２４１は、インター予測部１１１と同様に、インター予測（フレーム間予測）によって予測信号を生成するように構成されている。
　具体的には、インター予測部２４１は、符号化データから復号した動きベクトルと参照フレームに含まれる参照信号に基づいて予測信号を予測ブロック毎に生成するように構成されている。インター予測部２４１は、予測信号を加算器２３０に出力するように構成されている。
　イントラ予測部２４２は、イントラ予測部１１２と同様に、イントラ予測（フレーム内予測）によって予測信号を生成するように構成されている。
　具体的には、イントラ予測部２４２は、対象フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに基づいて予測信号を予測ブロック毎に生成するように構成されている。イントラ予測部２４２は、予測信号を加算器２３０に出力するように構成されている。
　インループフィルタ処理部２５０は、インループフィルタ処理部１５０と同様に、加算器２３０から出力されるフィルタ処理前復号信号に対してフィルタ処理を行うとともに、フィルタ処理後復号信号をフレームバッファ２６０に出力するように構成されている。
　ここで、例えば、フィルタ処理は、ブロック（符号化ブロック、予測ブロック、変換ブロック、あるいはそれらを分割したサブブロック）の境界部分で生じる歪みを減少するデブロッキングフィルタ処理である。
　フレームバッファ２６０は、フレームバッファ１６０と同様に、インター予測部２４１で用いる参照フレームを蓄積するように構成されている。
　ここで、フィルタ処理後復号信号は、インター予測部２４１で用いる参照フレームを構成する。
（インター予測部２４１）
　以下、図５を参照して、本実施形態に係るインター予測部２４１について説明する。図５は、本実施形態に係るインター予測部２４１の機能ブロックの一例について示す図である。
　図５に示すように、インター予測部２４１は、ｍｖ復号部２４１Ａと、ｍｖ洗練化部２４１Ｂと、予測信号生成部１１１Ｃとを有する。
　インター予測部２４１は、動きベクトルに基づいて予測ブロックに含まれる予測信号を生成するように構成されている予測部の一例である。
　ｍｖ復号部２４１Ａは、ＡＭＶＰ部２４１Ａ１とマージ部２４１Ａ２とを有し、フレームバッファ２６０から入力される対象フレーム及び参照フレーム、及び、画像符号化装置１００から受信する制御データの復号によって、動きベクトルを取得するように構成されている。
　ＡＭＶＰ部２４１Ａ１は、対象フレーム及び参照フレームと、画像符号化装置１００から、ｍｖｐ及びｍｖｄを示すインデックス、Ｒｅｆｉｄｘ、ＡＭＶＲ部１１１Ｂからのｍｖｄの伝送精度を示すインデックスを受信し、動きベクトルを復号するように構成されている。動きベクトルの復号方法については、既知の手法を採用すること可能であるため、その詳細については省略する。
　マージ部２４１Ａ２は、画像符号化装置１００から、マージインデックスを受信し、動きベクトルを復号するように構成されている。
　具体的には、マージ部２４１Ａ２は、画像符号化装置１００と同じ方法で、マージリストを構築して、受信したマージインデックスに対応する動きベクトルを構築したマージリストから取得するように構成されている。マージリストの構築方法の詳細は、後述する。
　ｍｖ洗練化部２４１Ｂは、洗練化部１１１Ｃと同様に、動きベクトルを修正する洗練化処理を実行するように構成されている。
　予測信号生成部２４１Ｃは、フィルタ判定２４１Ｃ１とフィルタ適用部２４１Ｃ２とを有し、予測信号生成部１１１Ｃと同様に、動きベクトルに基づいて予測信号を生成するように構成されている。
　なお、画像復号装置２００のフィルタ判定部２４１Ｃ１は、画像符号化装置１００のフィルタ判定部１１１Ｄ１と全く同じ構成となるため、本実施形態では、以下、フィルタ判定部１１１Ｄ１の動作について代表して説明する。
（内挿フィルタの判定処理）
　以下、図６を参照して、本実施形態に係るフィルタ判定部１１１Ｄ１/２４１Ｃ１における内挿フィルタの適用有無及びフィルタ種別の判定処理について説明する。
　図６は、本実施形態に係るフィルタ判定部１１１Ｄ１における内挿フィルタの適用有無及びフィルタ種別の判定処理順の一例を示すフローチャートである。
　図６に示すように、ステップＳ６-１において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、ｍｖの参照位置が小数画素位置かどうかを判定する。ｍｖの参照位置が小数画素位置である場合は、本処理は、ステップＳ６-２に進み、ｍｖの参照位置が小数画素位置でない場合、即ち、ｍｖの参照位置が整数画素値位置の場合は、本処理は、ステップＳ６-３に進む。
　ステップＳ６-２において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、内挿フィルタを適用すると判定し、本処理は、ステップＳ６-４に進む。
　ステップＳ６-３において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、内挿フィルタを適用しないと判定し、本処理を終了する。
　ステップＳ６-４において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、後述するハーフペルインデックス（ｈｐｅｌＩｆＩｄｘ）が無効すなわち「０」であるかどうかを判定する。ｈｐｅｌＩｆＩｄｘが「０」である場合は、本処理は、ステップＳ６-５に進み、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘが有効すなわち「０」ではない場合は、本処理は、ステップＳ６-６に進む。
　ステップＳ６-５において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、内挿フィルタとしてＨＥＶＣフィルタを利用すると判定し、本処理を終了する。
　ここで、ＨＥＶＣフィルタとは、非特許文献２と同様の８タップの線形内挿フィルタである。
　ステップＳ６-６において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、内挿フィルタとして平滑化フィルタを利用すると判定する。
　ここで、平滑化フィルタとは、例えば、非特許文献１で採用されている６タップのガウシアンフィルタを用いてもよい。また、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘの示す値によって、内挿フィルタとして複数のフィルタの利用を設定してもよい。
　このように、ｍｖの参照位置が小数画素位置である際に、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘに基づいて、２種類以上の内挿フィルタの利用を適応的に切り換えることができるため、画像特性に併せて利用する内挿フィルタを選択できるため、結果として符号化性能の向上効果が期待できる。
（ハーフペルインデックス（ｈｐｅｌＩｆＩｄｘ）の設定処理）
　以下、図７を参照して、本実施形態に係るハーフペルインデックス（ｈｐｅｌＩｆＩｄｘ）の判定処理について説明する。
　図７は、本実施形態に係るフィルタ判定部１１１Ｄ１におけるｈｐｅｌＩｆＩｄｘの判定処理順の一例を示すフローチャートである。
　ｈｐｅｌＩｆＩｄｘは、上述したように、内挿フィルタの種別の判定に関わり、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘが「０」である場合、すなわち、無効の場合は、非特許文献２と同様の内挿フィルタを用いる。他方、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘが「０」でない場合、すなわち有効である場合は、平滑化フィルタを用いる。
　ｈｐｅｌＩｆＩｄｘは、対象ブロックがマージである場合は、動きベクトルとＲｅｆＩｄｘとを合わせて、参照ブロックから取得し、マージインデックスに対応付けられる。
　他方、対象ブロックがマージモードではなく、ＡＭＶＰにより動きベクトルが復号される場合には、上述したＡＭＶＲの適用有無及び所定条件によって、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘの値が判定される。
　図７に示すように、ステップＳ７-１において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、ＡＭＶＲが有効かどうかを判定する。判定には、例えば、非特許文献１と同様に、ＡＭＶＲの適用有無を示すフラグ（ａｍｖｒ_ｆｌａｇ）を復号することで判定してもよい。
　ステップＳ７-１において、ＡＭＶＲが有効と判定される場合は、本処理は、ステップＳ７-２に進み、ＡＭＶＲが無効と判定される場合は、本処理は、ステップＳ７-３に進む。
　ステップＳ７-２において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、所定条件１により、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘの値が「０」であるかどうかを判定する。
　ステップＳ７-２において、所定条件１が満たされていると判定された場合、本処理は、ステップＳ７-４に進み、所定条件１が満たされていないと判定された場合は、本処理は、ステップＳ７-５に進む。
　ここで、ステップＳ７-２の所定条件１において、ＡＭＶＲの伝送精度を示すインデックス（ａｍｖｒ_ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ_ｉｄｘ）を復号して判定してもよく、ＡＭＶＲの伝送精度が１/２画素精度の場合に所定条件１を満たすと判定し、それ以外の場合は所定条件１を満たさないと判定する。
　また、ステップＳ７-２の所定条件１では、対象ブロックがアフィンであるかで判定してもよく、対象ブロックがアフィンである場合は、所定条件１を満たさないと判定し、アフィンでない場合はａｍｖｒ_ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ_ｉｄｘがｍｖｄの伝送精度を１/２画素精度を示す場合に所定条件１を満たすと判定する。
　ここで、アフィンとは、非特許文献１で採用されているＡｆｆｉｎｅのことであり、本発明では、既知の手法を採用することが可能であるため、説明は省略する。
　また、ステップＳ７-２の所定条件１では、対象ブロックがＩＢＣであるかで判定してもよく、対象ブロックがＩＢＣである場合は、所定条件１を満たさないと判定し、ＩＢＣでない場合はａｍｖｒ_ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ_ｉｄｘがｍｖｄの伝送精度を１/２画素精度を示す場合に所定条件１を満たすと判定する。
　ここで、ＩＢＣとは、非特許文献1で採用されているＩＢＣ（Ｉｎｔｒａ_Ｂｌｏｃｋ_Ｃｏｐｙ）のことであり、本発明では、既知の手法を採用することが可能であるため、説明は省略する。
　ステップＳ７-３において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘが「０」であると判定し、本処理を終了する。
　ステップＳ７-４において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘが「１」であると判定し、本処理を終了する。
　ステップＳ７-５において、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘが「０」であると判定し、本処理を終了する。
　なお、ここまで、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘの判定処理をフローチャートで説明したが、図８に示す非特許文献１の判定処理のように、フィルタ判定部１１１Ｄ１は、ａｍｖｒ_ｆｌａｇ、ａｍｖｒ_ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ_ｉｄｘ、ｉｎｔｅｒ_ａｆｆｉｎｅ_ｆｌａｇの復号結果及び対象ブロックがＩＢＣであるかどうかに基づいて、Ａｖｍｒｓｈｉｆｔ値を決定し、かかるＡｍｖｒ_ｓｈｉｆｔ値によってｈｐｅｌＩｆｉｄｘの値を判定してもよい。
（ｍｖ洗練化部）
　以下、図９を参照して、本実施形態に係るｍｖ洗練化部２４１Ｂについて説明する。なお、符号化装置のｍｖ洗練化部１１１Ｃは復号装置のｍｖ洗練化部２４１Ｂと全く同じ構成となるため、本実施形態では、ｍｖ洗練化部２４１Ｂについて代表して説明する。
　図９は、本実施形態に係るｍｖ洗練化部２４１Ｂの機能ブロックの一例について示す図である。
　図９に示すように、ｍｖ洗練化部２４１Ｂは、ＭＭＶＤ部２４１Ｂ１と、ＤＭＶＲ部２４１Ｂ２とを有する。
　ＭＭＶＤ部２４１Ｂ１及びＤＭＶＲ部２４１Ｂ２において、具体的には、非特許文献１で採用されているＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　ｍｏｄｅ　ｗｉｔｈ　ＭＶＤ）及びＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ　ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）で動きベクトルが洗練化される。
　具体的には、ＭＭＶＤ部２４１Ｂ１は、マージ部１１１Ａ２から出力される動きベクトルの参照位置を基準として、図９に示すように、参照位置の修正範囲を距離及び方向（垂直および水平）によって設定するように構成されている。
　ＭＭＶＤ部２４１Ｂ１は、修正距離について、修正範囲の中から所定コストが最も小さい修正位置を特定し、修正参照位置に基づいて動きベクトルを修正する洗練化処理を行うように構成されている。
　また、ＤＭＶＲ部２４１Ｂ２は、マージ部１１１Ａ２から出力される動きベクトルによって特定される参照位置を基準として探索範囲を設定し、探索範囲の中から所定コストが最も小さい修正参照位置を特定し、修正参照位置に基づいて動きベクトルを修正する洗練化処理を行うように構成されている。
　ここで、ｍｖ洗練化部２４１Ｂにおいて、対象ブロックへのＭＭＶＤの適用有無、ＤＭＶＲの適用有無も判定されるが、その判定処理は、非特許文献１に記載の既知の手法を本発明では用いることが可能であるため、説明は省略する。
　なお、ＭＭＶＤ及びＤＭＶＲのいずれも無効である場合は、マージ部１１１Ａ２から出力される動きベクトルは、修正されずに、そのまま後段の予測信号生成部２４１Ｃに出力される。
（マージリスト構築方法）
　以下、図１０を参照して、本実施形態に係るマージリスト構築処理について説明する。図１０は、本実施形態に係るマージリスト構築処理の一例を示すフローチャートである。
　図１０に示すように、本発明に係るマージリスト構築処理は、非特許文献１と同様に、合計５つのマージリストの構築処理によって構成される。
　具体的には、ステップＳ１０-１の空間マージ、ステップＳ１０-２の時間マージ、ステップＳ１０-３のヒストリーマージ、ステップＳ１０-４のペアワイズ平均マージ、ステップＳ１０-５のゼロマージによるマージリストの構築処理から構成される。それぞれのマージリスト構築処理については、後述する。
　図１１は、本実施形態に係るマージリスト構築処理にて生成されるマージリストの一例を示した図である。
　マージリストとは、上述したように、マージインデックスに対応する動きベクトル、Ｒｅｆｉｄｘ、ｈｅｐｅｌＩｆＩｄｘが登録されたリストである。
　ここで、マージインデックスの最大数は、非特許文献１では「５」と設定されているが、設計者の意図により、自由に設定してもよい。
　また、図１１にあるｍｖＬ０、ｍｖＬ１、ＲｅｆＩｄｘＬ０、ＲｅｆＩｄｘＬ１は、それぞれ参照画像リストＬ０、Ｌ１の動きベクトルと参照画像インデックスを示す。
　ここで、参照画像リストＬ０、Ｌ１とは、参照フレームが登録されたリストのことを示し、ＲｅｆＩｄｘによって、その参照フレームが特定される。
　なお、図１１に示すマージリストには、Ｌ０及びＬ１双方の動きベクトルと参照画像インデックスを示しているが、参照ブロックによっては片方向予測である場合がある。その場合は、片方向分の動きベクトル及び参照画像インデックスが、かかるマージリストに登録される。また、そもそも参照ブロックに動きベクトルが存在しない場合は、その参照ブロックに対するマージリストの構築処理がスキップされる。
（空間マージ）
　図１２は、空間マージについて示した図である。空間マージとは、対象ブロックと同一フレームに存在する隣接ブロックから、ｍｖ、ＲｅｆＩｄｘ、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘを継承する技術である。
　具体的には、図１２に示すような位置関係にある隣接ブロックから、上述のｍｖ、Ｒｅｆｉｄｘ、ｈｐｅｌｆＩｄｘを継承し、その処理順は、非特許文献１と同様に、図１２に示すような順序としてもよい。
　なお、マージリスト処理では、上述の処理順でマージリストへのパラメータ登録がなされるが、マージリストに対して同じ動きベクトルと参照画像インデックスが登録されないようなチェック機構が存在する。これをｐｒｕｎｉｎｇ処理と呼ぶ。
　ｐｒｕｎｉｎｇ処理の存在理由は、マージリストに登録される動きベクトル及び参照画像インデックスのバリエーションを増やすことであり、画像符号化装置１００の観点では、画像特性に併せて所定コストが最も小さくなる動きベクトルが選択できるということであり、画像復号装置２００では、その選択された動きベクトル及び参照画像インデックスに基づいて予測精度の高い予測信号を生成することができるため、結果的に符号化性能の向上効果が期待できるという点にある。
　空間マージでは、例えば、隣接ブロックＡ１が登録されれば、次の処理順にある隣接ブロックＢ1で、隣接ブロックＡ1で登録された動きベクトルと参照画像インデックスとの同一性が確認され、もし同一性が確認されれば、隣接ブロックＢ1の動きベクトル及び参照画像インデックスはマージリストに登録されない構成となっている。
　なお、非特許文献１では、隣接ブロックＢ０、隣接ブロックＡ０、隣接ブロックＢ２については、既にマージリストに登録済みの動きベクトルと参照画像インデックスとの同一性のチェック以外に、対象ブロックがトライアングルマージであるかどうかの確認が存在する。
　本実施形態では、ｐｒｕｎｉｎｇ処理に対して、このトライアングルマージによる判定を追加してもよく、またトライアングマージとしては既知の手法を取ることが可能であるため、説明は省略する。
　また、非特許文献１では、空間マージによるマージインデックスの登録最大可能数を「４」と設定しており、隣接ブロックＢ２に関しては、それまでの空間マージ処理によって、既に４つのマージインデックスが登録されている場合は、Ｂ２の処理がスキップされる。
　本実施形態では、非特許文献１と同様に、隣接ブロックＢ２の処理を、既存のマージインデックス登録数によって判定してもよい。
（時間マージ）
　図１３は、時間マージについて示した図である。時間マージとは、対象ブロックと異なるフレームに存在するが、同一位置の左下の隣接ブロック（図１３のＣ１）又は同一位置にあるブロック（図１３のＣ０）を参照ブロックと特定して、動きベクトルと参照画像インデックスを継承する技術である。
　かかる時間マージリストによるマージインデックスのマージリストへの登録最大可能数は、非特許文献１では、「１」となっており、本実施形態においても、登録最大可能数を同様に設定しもよい。
　また、時間マージにおいて継承される動きベクトルは、スケーリングされる特徴があり、図１４は、かかるスケーリング処理を示した図である。
　具体的には、図１４に示すように、対象ブロックの参照フレームと対象フレームが存在するフレームとの距離ｔｂと、参照ブロックの参照フレームと参照ブロックの参照フレームの距離ｔｄとに基づいて、参照ブロックのｍｖが、以下のようにスケーリングされる。
　ｍｖ’＝（ｔｄ/ｔｂ）×ｍｖ
　時間マージでは、このスケーリングされたｍｖ’がマージインデックスに対応する動きベクトルとしてマージインデックスに登録される構成となっている。
（ヒストリーマージ）
　図１５は、ヒストリーマージについて示した図である。ヒストリーマージとは、対象ブロックよりも過去に符号化済みのインター予測ブロックが有する動きベクトル、参照画像インデックス、ハーフペルインデックスを、ヒストリーマージテーブルと呼ばれる記憶領域に別途記憶しておき、マージリストが前段の空間マージ処理、時間マージ処理で埋まっていない場合に、かかるヒストリーマージテーブルに登録されているマージインデックスをマージリストに登録するという技術である。
　図１５は、ヒストリーマージテーブル構築処理の一例を示した図であり、ヒストリーマージインデックスによって、過去に符号化済みのブロックに対応する動きベクトル、参照画像インデックス、ハーフペルインデックスがヒストリーマージテーブルに登録される構成となっている。
　このヒストリーマージテーブルのヒストリーマージインデックスの最大登録数は、非特許文献１では、最大で「６」と設定されているが、設計者の意図によって自由に設定してもよい。
　また、このヒストリーマージテーブルへのヒストリーマージインデックスの登録処理は、ＦＩＦＯ処理となっており、ヒストリーマージテーブルがいっぱいになると新しいヒストリーマージテーブルが追加されるたびに、最後に登録されたヒストリーマージインデックスが削除される構成となっている。
　また、ヒストリーマージテーブルに登録されているヒストリーマージインデックスは、非特許文献１と同様に、対象ブロックが符号化ツリーブロック（ＣＴＵ：Ｃｏｄｉｎｇ　Ｔｒｅｅ　Ｂｌｏｃｋ）を跨ぐと初期化されてもよい。
（ペアワイズ平均マージ）
　図１６は、ペアワイズ平均マージにより算出される新たな動きベクトルとハーフペルインデックスとの組について示した図である。
　ペアワイズ平均マージとは、マージリストに既に登録されている２組のマージインデックスに対応する動きベクトル、参照画像インデックス、ハーフペルインデックスを用いて、新たな動きベクトル、参照画像インデックス、ハーフペルインデックスを生成する技術である。
　ペアワイズ平均マージに利用する２組のマージインデックスは、非特許文献１と同様に、マージリストに登録されているマージインデックスの０番目及び１番目を固定で利用してもよいし、或いは、設計者の意図で、別の２組の組合せを自由に設定してもよい。
　ペアワイズ平均マージにおける新たな動きベクトルの生成方法は、図１６に示すように、マージリストの２組のマージインデックスに対応する動きベクトルを平均化して生成する。
　具体的には、例えば、２組のマージインデックスに対応する動きベクトルがそれぞれ２つある場合（すなわち、双予測である場合）、Ｌ０及びＬ１方向の動きベクトルｍｖＬ０Ｐ０/ｍｖＬ１Ｐ０及びｍｖＬ０Ｐ１/ｍｖＬ１Ｐ１によって、ペアワイズ平均マージの動きベクトルであるｍｖＬ０Ａｖｇ及びｍｖＬ１Ａｖｇは、それぞれ以下のように独立して算出される。
　ｍｖＬ０Ａｖｇ＝（ｍｖＬ０Ｐ０＋ｍｖＬ０Ｐ１）/２
　ｍｖＬ１Ａｖｇ＝（ｍｖＬ１Ｐ０＋ｍｖＬ１Ｐ１）/２
　ここで、ｍｖＬ０Ｐ０/ｍｖＬ１Ｐ０又はｍｖＬ０Ｐ１/ｍｖＬ１Ｐ１の片方が存在しない場合は、存在しない動きベクトルを除いて、上述の計算が行われる。
　このとき、非特許文献１では、ペアワイズ平均マージインデックスに紐づく参照画像インデックスをマージインデックスＰ０に紐づく参照画像インデックスＲｅｆＩｄｘＬ０Ｐ０及びＲｅｆＩｄｘＬ１Ｐ０を常に使用するように定めている。
　また、ペアワイズ平均マージにより生成される新たなハーフペルインデックスｈｐｅｌＩｆＩｄｘＡｖｇは、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、既にマージリストに登録済みの２組のマージインデックスに対応する２組のハーフペルインデックスｈｐｅｌＩｆＩｄｘＰ０及びｈｐｅｌＩｆＩｄｘＰ１に基づいて設定する。
　具体的には、ステップＳ１７-１において、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘＰ０及びｈｐｅｌＩｆＩｄｘＰ１が同じであるかどうかを判定する。同じである場合は、本処理は、ステップＳ１７-２に進み、同じでない場合は、本処理は、ステップＳ１７-３に進む。
　ステップＳ１７-２において、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘＡｖｇをｈｐｅｌＩｆＩｄｘＰ０と設定する。
　ステップＳ１７-３において、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘＡｖｇを無効すなわち「０」と設定する。
　ここで、ｈｐｅｌＩｆＩｄｘＰ０及びｈｐｅｌＩｆＩｄｘＰ１の取り得る値が「０」又は「１」である場合、図１７（ａ）に示すステップＳ１７-１及びステップＳ１７-３の処理について、図１７（ｂ）のステップＳ１７-４からステップＳ１７-６のような処理に置き換えてもよい。
（時間マージへのハーフペルインデックスの導入）
　以下、図１８を参照して、本実施形態に係る時間マージへのハーフペルインデックスの導入について説明する。図１８は、本実施形態に係るマージリスト構築例を示す図である。
　非特許文献１では、マージリストに時間マージによるマージインデックスが登録されている場合、そのマージインデックスに対応するハーフペルインデックスは、常に「０」に設定される。そのため、時間マージに対して、非特許文献１では、平滑化フィルタが使用されることはなく、動きベクトルが小数画素精度位置を参照する場合は、常にＨＥＶＣフィルタが使用されることとなっていた。
　そこで、本実施形態では、かかる時間マージのハーフペルインデックスを常に「０」に設定せず、参照ブロックのハーフペルインデックスをそのまま継承して、マージリストに登録する。
　これにより、時間マージに対しても、平滑化フィルタが使用可能となる。これは、マージリスト全体に対して平滑化フィルタの選択機会が増加することを意味するため、画像特性に合わせたフィルタの適応的な切換による予測精度を向上させ、符号化性能を向上させることができる。
（マージリスト構築時のｐｒｕｎｉｎｇ処理へのハーフペルインデックスによる判定の導入）
　以下、本実施形態に係るマージリスト構築時のｐｒｕｎｉｎｇ処理へのハーフペルインデックスによる判定の導入について説明する。
　非特許文献１では、マージリスト構築時にマージリストに対して同一の動きベクトル及び参照画像インデックスを持つマージインデックスが登録されないようにｐｒｕｎｉｎｇ処理と呼ばれるチェック機構について記載されている。
　具体的には、マージリストに新たなマージインデックスが追加される際に、このｐｒｕｎｉｎｇ処理が働き、新たに追加されるマージインデックスに紐づく動きベクトル及び参照インデックスが、既に登録済みのマージインデックスに紐づく動きベクトル及び参照インデックスと同じである場合に、かかるマージインデックスは、マージリストに追加されない。
　これは、マージリストに登録される動きベクトルのバリエーションを増やすという狙いがあり、動きベクトルの選択バリエーションが増えるということは、画像符号化装置１００側から観れば、符号化コストを抑えるためのより予測精度の高い動きベクトルを選択する機会が増えるということを意味する。
　また、画像復号装置２００側から観れば、画像符号化装置１００で選択された予測精度の高い動きベクトルに基づいてＭＣ予測画像を生成できるため、結果として符号化性能の向上効果が期待できる。
　しかし、非特許文献１では、このｐｒｕｎｉｎｇ処理の判定に、ハーフペルインデックスが使用されておらず、既存のマージインデックスと同一の動きベクトル及び参照画像インデックスを持つが、異なるハーフペルインデックスを持つマージインデックスは、マージリストに登録されていなかった。
　そこで、本実施形態では、このマージリスト構築におけるｐｒｕｎｉｎｇ処理にハーフペルインデックスの判定を追加する。
　これにより、従来方式と比較して、既存のマージインデックスと同一の動きベクトル及び参照画像インデックスを持つ場合でも、異なるハーフペルインデックスを持つマージインデックスは、マージリストに登録されるようになる。
　これは、マージリストに対して平滑化フィルタの選択機会が増えるということを示唆し、画像符号化装置１００の観点では、画像特性に併せてより符号化コストが小さくなる内挿フィルタを適応的に選択できることを意味する。
　また、画像復号装置２００側から観れば、画像符号化装置１００で選択された符号化コストが小さくなる内挿フィルタを用いてＭＣ予測画像を生成できるため、結果として符号化性能の向上効果が期待できる。
［変更例：ｐｒｕｎｉｎｇ処理の拡張」
　上述の例では、ｐｒｕｎｉｎｇ処理に対してハーフペルインデックスの判定を追加することを示したが、非特許文献１では、ｐｒｕｎｉｎｇ処理が空間マージ、ヒストリーマージによるマージリスト構築時にしか行われない。
　また、空間マージも、上述の５つの候補（処理順：Ａ１、Ｂ１、Ｂ０、Ａ０、Ｂ２）において、トライアングルマージが無効の場合は、Ｂ０はＢ１と、Ａ０はＡ１と、Ｂ２はＡ１かつＢ１との比較のみ行われる。
　そのため、空間マージにおけるＢ０、Ａ０、Ｂ２、時間マージ、ペアワイズ平均マージにおいては、それぞれ比較していない前段のマージ候補と、動きベクトルと参照画像インデックス並びにハーフペルインデックスが重複する可能性がある。
　したがって、非特許文献１ではｐｒｕｎｉｎｇ処理が採用されていないマージ候補およびマージリスト構築方法において、ｐｒｕｎｉｎｇ処理を拡張した上で、ハーフペルインデックスの判定追加を行えば、結果的に、同一の動きベクトルと参照画像インデックスとハーフペルインデックスとを有するマージ候補をマージリスト内に追加することを回避できるため、予測精度の向上、ひいては、符号化性能の向上効果が期待できる。
（ヒストリーマージテーブル構築時のｐｒｕｎｉｎｇ処理へのハーフペルインデックスによる判定の導入）
　以下、本実施形態に係るヒストリーマージテーブル構築時のｐｒｕｎｉｎｇ処理へのハーフペルインデックスによる判定の導入について説明する。
　非特許文献１では、ヒストリーマージテーブル構築時にヒストリーマージテーブルに対して同一の動きベクトル及び参照画像インデックスを持つヒストリーマージ候補が登録されないように、ｐｒｕｎｉｎｇ処理と呼ばれるチェック機構が存在する。
　具体的には、ヒストリーマージテーブルに新たなヒストリーマージ候補が追加される際に、このｐｒｕｎｉｎｇ処理が働き、新たに追加されるヒストリーマージ候補に紐づく動きベクトルと参照インデックスが、既に登録済みのヒストリーマージ候補に紐づく動きベクトル及び参照インデックスと同じである場合に、このヒストリーマージ候補は、ヒストリーマージテーブルに追加されない。
　これは、ヒストリーマージテーブルに登録される動きベクトルのバリエーションを増やすという狙いがあり、動きベクトルの選択バリエーションが増えるということは、画像符号化装置１００側から観れば、符号化コストを抑えるためのより予測精度の高い動きベクトルを選択する機会が増えるということを意味する。
　また、画像復号装置２００側から観れば、画像符号化装置１００で選択された予測精度の高い動きベクトルに基づいてＭＣ予測画像を生成できるため、結果として符号化性能の向上効果が期待できる。
　しかし、非特許文献１では、このｐｒｕｎｉｎｇ処理の判定に、ハーフペルインデックスが使用されておらず、既存のヒストリーマージ候補と同一の動きベクトル及び参照画像インデックスを持つが、異なるハーフペルインデックスを持つヒストリーマージ候補は、ヒストリーマージテーブルに登録されていなかった。
　そこで、本実施形態では、このヒストリーマージテーブル構築におけるｐｒｕｎｉｎｇ処理にハーフペルインデックスの判定を追加する。
　これにより、従来方式と比較して、既存のヒストリーマージ候補と同一の動きベクトル及び参照画像インデックスを持つ場合でも、異なるハーフペルインデックスを持つヒストリーマージ候補は、マージリストに登録されるようになる。
　これは、ヒストリーマージテーブルに対して平滑化フィルタの選択機会が増えるということを示唆し、画像符号化装置１００から観れば、画像特性に併せてより符号化コストが小さくなる内挿フィルタを適応的に選択できることを意味する。
　また、画像復号装置２００側から観れば、画像符号化装置１００で選択された符号化コストが小さくなる内挿フィルタを用いてＭＣ予測画像を生成できるため、結果として符号化性能の向上効果が期待できる。
　本発明によれば、マージリスト構築時又はヒストリーマージテーブル時のｐｒｕｎｉｎｇ処理の判定条件に、ハーフペルインデックスの判定を追加することで、平滑化フィルタの選択機会が増加させられるため、結果として符号化性能の向上が期待できる。
　上述の画像符号化装置１００及び画像復号装置２００は、コンピュータに各機能（各工程）を実行させるプログラムであって実現されていてもよい。
　なお、上述の各実施形態では、本発明を画像符号化装置１００及び画像復号装置２００への適用を例にして説明したが、本発明は、これのみに限定されるものではなく、画像符号化装置１００及び画像復号装置２００の各機能を備えた画像符号化システム及び画像復号システムにも同様に適用できる。
１０…画像処理システム
１００…画像符号化装置
１１１、２４１…インター予測部
１１１Ａ…ｍｖ導出部
１１１Ａ１、２４１Ａ１…ＡＭＶＰ部
１１１Ａ２、２４１Ａ２…マージ部
１１１Ｂ…ＡＭＶＲ部
１１１Ｃ、２４１Ｂ…ｍｖ洗練化部
１１１Ｄ、２４１Ｃ…予測信号生成部
１１１Ｄ１、２４１Ｃ１…フィルタ判定部
１１１Ｄ２、２４１Ｃ２…フィルタ適用部
１１２、２４２…イントラ予測部
１２１…減算器
１２２、２３０…加算器
１３１…変換・量子化部
１３２、２２０…逆変換・逆量子化部
１４０…符号化部
１５０、２５０…インループフィルタ処理部
１６０、２６０…フレームバッファ
２００…画像復号装置
２１０…復号部
２４１Ａ…ｍｖ復号部
２４１Ｂ１…ＭＭＶＤ部
２４１Ｂ２…ＤＭＶＲ部

Claims (5)

  1. 　画像復号装置であって、
    　マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、
    　ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、
    　洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、
    　前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、
    　前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、
    　対象ブロックは、マージであり、
    　前記マージ部は、前記マージリストの構築時に異なる前記マージインデックスに対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記マージインデックスに対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるマージインデックスとして前記マージリストに登録するように構成されていることを特徴とする画像復号装置。
  2. 　画像復号装置であって、
    　マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、
    　ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、
    　洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、
    　前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、
    　前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、
    　対象ブロックは、マージであり、
    　前記マージ部は、ヒストリーマージテーブルの構築時に異なるヒストリーマージ候補に対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記ヒストリーマージ候補に対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるヒストリーマージ候補として前記ヒストリーマージテーブルに登録するように構成されていることを特徴とする画像復号装置。
  3. 　画像復号装置であって、
    　マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、
    　ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、
    　洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、
    　前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、
    　前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、
    　対象ブロックは、マージであり、
    　前記マージ部は、時間マージによるマージインデックスが前記マージリストに登録される場合、参照ブロックのハーフペルインデックスを継承して前記マージリストに登録するように構成されていることを特徴とする画像復号装置。
  4. 　マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号する工程Ａと、
    　ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化する工程Ｂと、
    　洗練化された前記動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定する工程Ｃと、
    　前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成する工程Ｄとを備え、
    　前記工程Ａにおいて、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号し、
    　対象ブロックは、マージであり、
    　前記マージ部は、前記マージリストの構築時に異なる前記マージインデックスに対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記マージインデックスに対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるマージインデックスとして前記マージリストに登録することを特徴とする画像復号方法。
  5. 　コンピュータを、画像復号装置として機能させるプログラムであって、
    　前記画像復号装置は、
    　マージインデックスから、動きベクトル及び前記動きベクトルが１/２画素精度位置を参照するかどうかを示すハーフペルインデックスを復号するように構成されているマージ部と、
    　ＭＭＶＤ（Ｍｅｒｇｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）或いはＤＭＶＲ（Ｄｅｃｏｄｅｒ-ｓｉｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、前記動きベクトルを洗練化するように構成されている動きベクトル洗練化部と、
    　洗練化された動きベクトルと前記ハーフペルインデックスとに基づいて、内挿フィルタの使用有無及び内挿フィルタ種別を判定するように構成されているフィルタ判定部と、
    　前記内挿フィルタを用いて、動き補償予測画素信号を生成するように構成されているフィルタ適用部とを備え、
    　前記マージ部は、所定のマージリスト構築方法により、マージリストを生成し、前記マージリスト及び前記マージインデックスから、前記動きベクトル及び前記ハーフペルインデックスを復号するように構成されており、
    　対象ブロックは、マージであり、
    　前記マージ部は、前記マージリストの構築時に異なる前記マージインデックスに対応する動きベクトルと参照画像インデックスとが同一であっても、前記マージインデックスに対応するハーフペルインデックスが異なる場合には、異なるマージインデックスとして前記マージリストに登録するように構成されていることを特徴とするプログラム。
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