CN104041043A - 动图像编码装置、动图像编码方法及动图像编码程序，以及动图像解码装置、动图像解码方法及动图像解码程序 - Google Patents

Abstract

结合运动信息候选列表构建部(162)利用空间结合运动信息候选和时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表。第2结合运动信息候选补充部(165)在参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中；在参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中。结合运动信息选择部(141)从被追加了新的结合运动信息候选的结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为编码对象预测块的运动信息，导出所选择的1个结合运动信息候选。

Description

动图像编码装置、动图像编码方法及动图像编码程序,以及动图像解码装置、动图像解码方法及动图像解码程序

技术领域

本发明涉及采用了运动补偿预测的动图像编码技术，特别涉及对在运动补偿预测中使用的运动信息进行编码的动图像编码装置、动图像编码方法及动图像编码程序，以及动图像解码装置、动图像解码方法及动图像解码程序。

背景技术

在一般的动图像压缩编码中，使用运动补偿预测。运动补偿预测是将对象图像分割成较小的块，并将已解码的图像作为参照图像，基于运动矢量所表示的运动量，生成从对象图像的处理对象块移动到参照图像的参照块的位置的信号作为预测信号的技术。运动补偿预测有利用1条运动矢量进行单向预测的方式，和利用2条运动矢量进行双向预测的方式。

关于运动矢量，通过将与处理对象块相邻的已编码的块的运动矢量作为预测运动矢量(也简称作“预测矢量”)，求取处理对象块的运动矢量与预测矢量的差分，并将差分矢量作为编码矢量进行传送，来提高压缩效率。

在MPEG-4AVC/H.264(以下称作AVC)那样的动图像压缩编码中，通过使进行运动补偿预测的块尺寸更小且多样，能进行精度高的运动补偿预测。另一方面，存在因使块尺寸变小，编码矢量的码量增大的问题。

因此，在AVC中，着眼于时间方向的运动的连续性，采用了如下的时间直接运动补偿预测：将与处理对象块相同位置的、参照图像上的块所具有的运动矢量缩放，来作为处理对象块的运动矢量使用，由此，不传送编码矢量就实现了运动补偿预测。

此外，在专利文献1中，着眼于空间方向的运动的连续性，公开了将与处理对象块相邻的已处理的块所具有的运动矢量作为处理对象块的运动矢量来使用，不传送编码矢量就实现运动补偿预测的方法。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平10-276439号公报

发明内容

然而，在AVC及专利文献1所记载的方法中，若预测矢量为1个，则仅能得到1个直接模式(direct mode)，故有时因图像情况而出现预测运动矢量的预测精度降低、编码效率变差的问题。

在这样的状况下，本发明人认识到在使用运动补偿预测的动图像编码方式中，需要进一步压缩编码信息、削减整体的码量。

本发明是鉴于这样的状况而研发的，其目的在于提供一种通过在不传送运动信息时设置多个运动信息的候选，来谋求削减运动信息的码量、提高编码效率的动图像编码及动图像解码技术。

为解决上述课题，本发明一个方案的动图像编码装置是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码装置，包括：空间结合运动信息候选导出部(160)，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出部(161)，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成部(162)，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；结合运动信息候选补充部(165)，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择部(141)，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选；编码部(104)，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

本发明的另一方案也是一种动图像编码装置。该装置是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码装置，包括：空间结合运动信息候选导出部(160)，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出部(161)，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成部(162)，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；第1结合运动信息候选补充部(164)，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；第2结合运动信息候选补充部(165)，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择部(141)，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选；编码部(104)，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

本发明的再一种方案也是一种动图像编码装置。该装置是一种将图片分割成多个预测块进行运动补偿预测的动图像编码装置，包括：空间结合运动信息候选导出部(160)，从与编码对象的预测块相邻的已编码的多个相邻块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出部(161)，从与上述编码对象的预测块所在的编码对象图片不同的已编码图片上的块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成部(162)，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选生成结合运动信息候选列表；结合运动信息候选补充部(165)，生成使运动矢量值在第1预测和第2预测中相同、并使第1预测或第2预测的参照索引为固定值的双向预测的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择部(141)，从上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的预测块的运动信息；编码部(104)，对用于在上述结合运动信息候选列表中确定上述所选择的结合运动信息候选的信息进行编码。

本发明的另一个方案是一种动图像编码方法。该方法是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码方法，包括：空间结合运动信息候选导出步骤，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；结合运动信息候选补充步骤，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择步骤，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选；以及编码步骤，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

本发明的另一个方案也是一种动图像编码方法。该方法是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码方法，包括：空间结合运动信息候选导出步骤，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；第1结合运动信息候选补充步骤，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；第2结合运动信息候选补充步骤，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择步骤，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选；以及编码步骤，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

本发明一个方案的动图像解码装置是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码装置，包括：解码部(201)，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引；空间结合运动信息候选导出部(160)，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出部(161)，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成部(162)，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；结合运动信息候选补充部(165)，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择部(231)，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

本发明的另一方案也是一种动图像解码装置。该装置是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码装置，包括：解码部(201)，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引；空间结合运动信息候选导出部(160)，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出部(161)，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成部(162)，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；第1结合运动信息候选补充部(164)，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；第2结合运动信息候选补充部(165)，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择部(231)，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

本发明的再一方案是一种动图像解码装置。该装置是一种将图片分割成多个预测块进行运动补偿预测的动图像解码装置，包括：解码部(201)，从被编码有用于确定要在解码对象预测块中使用的结合运动信息候选的索引的码串中，解码出上述索引；空间结合运动信息候选导出部(160)，从与上述解码对象预测块相邻的已解码的多个相邻块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出部(161)，从与上述解码对象预测块所在的解码对象图片不同的已解码图片上的块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成部(162)，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成结合运动信息候选列表；结合运动信息候选补充部(165)，生成使运动矢量值在第1预测和第2预测中相同、并使第1预测或第2预测的参照索引为固定值的双向预测的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择部(231)，基于解码出的上述索引，从上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象预测块的运动信息。

本发明的再一个方案是一种动图像解码方法。该方法是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码方法，包括：解码步骤，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引；空间结合运动信息候选导出步骤，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；结合运动信息候选补充步骤，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择步骤，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

本发明的再一个方案也是一种动图像解码方法。该方法是一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码方法，包括：解码步骤，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引；空间结合运动信息候选导出步骤，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选；时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选；结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表；第1结合运动信息候选补充步骤，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；第2结合运动信息候选补充步骤，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中；结合运动信息选择步骤，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

此外，将以上构成要素的任意组合、本发明的表现形式在方法、装置、***、记录介质、计算机程序等之间变换后的实施方式，作为本发明的方案也是有效的。

根据本发明，通过在不传送运动信息时设置多个运动信息的候选，来实现运动信息的码量的削减。

附图说明

图1的(a)、(b)是说明编码块的图。

图2的(a)～(d)是说明预测块尺寸类型的图。

图3是说明预测块尺寸类型的图。

图4是说明预测编码模式的图。

图5是说明混合索引与码串的关系的图。

图6是说明预测块的句法的一例的图。

图7是表示实施方式1的动图像编码装置的构成的图。

图8是表示参照图片列表L0的生成的动作的流程图。

图9是表示参照图片列表L1的生成的动作的流程图。

图10是表示图7的运动信息生成部的构成的图。

图11是说明图10的混合模式决定部的构成的图。

图12是说明混合模式决定部的动作的图。

图13是说明图11的结合运动信息候选列表生成部的构成的图。

图14是说明图11的结合运动信息候选列表生成部的动作的流程图。

图15是说明预测块的空间候选块集的图。

图16是说明图13的空间结合运动信息候选导出部的动作的流程图。

图17是说明图13的时间结合运动信息候选导出部的动作的流程图。

图18是说明图13的第1结合运动信息候选补充部的动作的流程图。

图19是说明组合检查次数与结合运动信息候选M、结合运动信息候选N的关系的图。

图20是说明图13的第2结合运动信息候选补充部的动作的流程图。

图21是说明处理对象图片与参照图片的关系的图。

图22是说明参照图片列表的一例的图。

图23是说明实施方式1的第2补充结合运动信息候选的参照索引与POC的关系的一例的图。

图24是表示预测矢量模式决定部的构成的图。

图25是表示预测矢量模式决定部的动作的流程图。

图26是说明预测矢量候选列表生成部的构成的图。

图27是说明预测矢量候选列表生成部的动作的流程图。

图28是说明空间预测矢量候选导出部的动作的流程图。

图29是说明空间缩放预测矢量候选导出部的动作的流程图。

图30是说明时间预测矢量候选导出部的动作的流程图。

图31是表示实施方式1的动图像解码装置的构成的图。

图32是表示图31的运动信息再现部的构成的图。

图33是表示图32的结合运动信息再现部的构成的图。

图34是说明结合运动信息再现部的动作的图。

图35是说明运动矢量再现部的构成的图。

图36是说明运动矢量再现部的动作的图。

图37是说明实施方式2的第2结合运动信息候选补充部的动作的流程图。

图38是说明实施方式2的第2结合运动信息候选的参照索引与POC的关系的一例的图。

图39是说明实施方式3的第2结合运动信息候选补充部的动作的流程图。

图40是说明实施方式3的第2结合运动信息候选的参照索引与POC的关系的一例的图。

具体实施方式

首先，说明本发明实施方式的前提技术。

目前，遵循MPEG(Moving Picture Experts Group：运动图像专家组)等编码方式的装置和***正在普及。在这样的编码方式中，将时间轴上连续的多个图像作为数字信号的信息来处理。此时，以效率高的信息广播、传送或存储等为目的，将图像分割成多个块，通过利用了时间方向的冗余性的运动补偿预测，以及利用了空间方向的冗余性，利用离散余弦变换等正交变换进行压缩编码。

2003年，通过国际标准化机构(ISO)和国际电工委员会(IEC)的联合技术信息委员会(ISO/IEC)、及国际电信联盟远程通信标准化组织(ITU-T)的共同合作，称作AVC的编码方式(ISO/IEC中被赋予14496-10标准编号，ITU-T中被赋予H.264的标准编号。)被制定为国际标准。在MPEG-4AVC中，基本上以处理对象块的多个相邻块的运动矢量的中央值作为预测矢量。在预测块尺寸并非正方形时，若处理对象块的特定相邻块的参照索引与处理对象块的参照索引一致，则将该特定相邻块的运动矢量作为预测矢量。

目前，通过国际标准化机构(ISO)和国际电工委员会(IEC)的联合技术信息委员会(ISO/IEC)、及国际电信联盟远程通信标准化组织(ITU-T)的共同合作，正在研究被称作HEVC的编码方式的标准化。

在HEVC的标准化中，正在研究将处理对象块的多个相邻块和已解码的其它图像的块作为候选块，从由这些候选块组构成的候选块集中选择1个候选块，将所选择的候选块的信息编码和解码，并将所选择的候选块的运动信息作为处理对象块的运动信息来使用的混合模式。

此外，还在研究将处理对象块的多个相邻块和已解码的其它图像的块作为候选块，从由这些候选块组构成的候选块集中选择1个候选块，将所选择的候选块的信息编码和解码，并将所选择的候选块的运动矢量作为处理对象块的预测矢量来使用的预测矢量模式。

[实施方式1]

(编码块)

在本实施方式中，所输入的图像信号被分割成最大编码块单位，将分割后的最大编码块按光栅扫描顺序处理。编码块呈阶层构造，通过考虑编码效率等地依次进行4分割，能使之成为更小的编码块。被4分割后的编码块按Z字形扫描顺序编码。将不能进一步减小的编码块称作最小编码块。编码块为编码的单位，最大编码块也在分割次数为0时成为编码块。在本实施方式中，将最大编码块定为64像素×64像素，将最小编码块定为8像素×8像素。

图1的(a)、(b)是用于说明编码块的图。在图1的(a)的例子中，编码块被分割成10个。CU0、CU1及CU9是32像素×32像素的编码块，CU2、CU3及CU8是16像素×16像素的编码块，CU4、CU5、CU6及CU7是8像素×8像素的编码块。在图1的(b)的例子中，编码块被分割成1个。

(预测块)

在本实施方式中，编码块被进一步分割成预测块(也称分区)。编码块根据预测块尺寸类型(也称“分割类型”或分区类型)而被分割成1个以上的预测块。图2的(a)～(d)是用于说明预测块尺寸类型的图。图2的(a)表示不分割编码块的2N×2N，图2的(b)表示水平2分割的2N×N，图2的(c)表示垂直2分割的N×2N，图2的(d)表示水平和垂直4分割的N×N。2N×2N由1个预测块0构成，2N×N和N×2N由预测块0、预测块1的2个块构成，N×N由预测块0、预测块1、预测块2、预测块3的4个块构成。按预测块0、预测块1、预测块2、预测块3的顺序进行编码。

图3是用于说明基于编码块的分割次数和预测块尺寸类型的预测块尺寸的图。本实施方式中的预测块尺寸包括从CU分割次数为0、预测块尺寸类型为2N×2N的64像素×64像素，到CU分割次数为3、预测块尺寸类型为N×N的4像素×4像素的13种预测块尺寸。例如，也可以将编码块非对称地水平或垂直2分割。

在本实施方式中，将最大编码块定为64像素×64像素，最小编码块定为8像素×8像素，但不限定于该组合。此外，虽然将预测块的分割图案假设为图2的(a)～(d)的情况，但只要是1以上分割的组合即可，并不限定于此。

(图片和条带)

图片(picture)和条带(slice)是AVC等中利用的一般的概念，故在此省略说明。此外，I图片、P图片、B图片、I条带、P条带、B条带也是一般的概念，故在此省略说明。以下，图像也可以换称作图片。

(预测编码模式)

在本实施方式中，能按每个预测块切换运动补偿预测和编码矢量数。在此，针对使运动补偿预测与编码矢量数建立了关联的预测编码模式的一例，利用图4简单进行说明。图4是用于说明预测编码模式的图。

图4所示的预测编码模式中，有运动补偿预测的预测方向为单向预测(L0预测)、编码矢量数为1的PredL0，运动补偿预测的预测方向为单向预测(L1预测)、编码矢量数为1的PredL1，运动补偿预测的预测方向为双向预测(BI预测)、编码矢量数为2的PredBI，以及运动补偿预测的预测方向为单向预测(L0预测/L1预测)或双向预测(BI预测)、编码矢量数为0的混合模式(MERGE)。另外，还有不实施运动补偿预测的预测编码模式，即帧内模式(Intra)。在此，PredL0、PredL1、及PredBI成为预测矢量模式。

在混合模式下，预测方向会成为L0预测/L1预测/BI预测的任一者，这是因为混合模式的预测方向是直接继承从候选块集中选择的候选块的预测方向、或从已解码的信息导出。此外，在混合模式下编码矢量不被编码。这是因为，混合模式的编码矢量是直接继承从候选块集中选择的候选块的运动矢量，或根据预先规定的规则被导出的。

(参照索引)

在本实施方式中，为提高运动补偿预测的精度，在运动补偿预测中能从多个参照图像中选择最佳的参照图像。因此，将在运动补偿预测中使用过的参照图像作为参照图像索引，同编码矢量一起编码。运动补偿预测利用的参照图像索引为0以上的数值。参照索引有参照索引L0(也称L0预测的参照索引)和参照索引L1(也称L1预测的参照索引)。若运动补偿预测为单向预测，则参照索引被使用参照索引L0或参照索引L1的任一者，若运动补偿预测为双向预测，则参照索引L0和参照索引L1这两个参照索引被使用(图4)。作为参照索引的码串，采用后述的Truncated Unary码串。

在混合模式下，参照索引不被编码。这是因为，混合模式的参照索引是直接继承从候选块集中选择的候选块的参照索引，或根据预先规定的规则被导出。

(参照图片列表)

在本实施方式中，预先将在运动补偿预测中可使用的1个以上参照图像登录到参照图片列表内，并通过用参照索引表示参照图片列表内所登录的参照图像来确定参照图像，在运动补偿预测中使用。参照图片列表中，有参照图片列表L0(也称L0预测的参照图片列表)和参照图片列表L1(也称L1预测的参照图片列表)。在运动补偿预测为单向预测时，使用利用了参照图片列表L0中的参照图像的L0预测、或利用了参照图片列表L1中的参照图像的L1预测的一者。在双向预测时，使用利用了参照图片列表L0和参照图片列表L1这两者的BI预测。

参照索引L0表示参照图片列表L0的参照图像，参照索引L1表示参照图片列表L1的参照图像。

(混合索引)

在本实施方式中，在混合模式时，将处理对象图像内的多个相邻块、和已编码的其它图像内的与处理对象预测块处于相同位置的相同位置预测块内及相同位置预测块周边的块作为候选块集，从候选块集中选择具有最佳的预测编码模式、运动矢量、及参照索引的候选块，对用于表示所选择的候选块的混合索引进行编码和解码。仅在混合模式时，混合索引被使用1个(图4)。

在此，混合索引的最大个数(也称混合候选最大数)由条带头指定。关于混合候选最大数，将在后文说明。混合候选最大数为5时的混合索引是0至4的整数。

以后，将成为混合索引的对象的候选块的运动信息称作结合运动信息候选，将结合运动信息候选的集合体称作结合运动信息候选列表。以后，所谓运动信息，包括预测方向、运动矢量、及参照索引。

接下来，说明混合索引与码串的关系。图5是用于说明混合候选最大数为5时的混合索引与码串的关系的图。作为混合索引的码串，采用Truncated Unary码串。如混合索引为0时的码串为'0'、混合索引为1时的码串为'10'、混合索引为2时的码串为'110'、混合索引为3时的码串为'1110'、混合索引为4时的码串为'1111'这样进行设定，使得混合索引越小、码串就越短。因此，通过对选择率高的候选块分配较小的混合索引，能提高编码效率。

在混合候选最大数为4的情况下，混合索引为0时的码串为'0'、混合索引为1时的码串为'10'、混合索引为2时的码串为'110'、混合索引为3时的码串为'111'。在混合候选最大数为3的情况下，混合索引为0时的码串为'0'、混合索引为1时的码串为'10'、混合索引为2时的码串为'11'。在混合候选最大数为2的情况下，混合索引为0时的码串为'0'、混合索引为1时的码串为'1'。混合候选最大数为1时，若混合索引为0，则不被编码到编码流中，在解码时，混合索引被默认地作为0来处理。

接下来说明结合运动信息候选列表和混合索引的关系。混合索引0表示结合运动信息候选列表内的最初(第0个)的结合运动信息候选。以下，混合索引m表示结合运动信息候选列表内的第m个结合运动信息候选。在此，m为从0起(混合候选最大数-1)的整数。

(预测矢量索引)

在本实施方式中，为提高预测矢量的精度，将处理对象图像内的多个相邻块、和已编码的其它图像的与处理对象块相同位置的相同位置预测块内及相同位置预测块周边的块作为候选块集，从候选块集中选择作为预测矢量具有最佳的运动矢量的候选块，对用于表示所选择的候选块的预测矢量索引进行编码和解码。若运动补偿预测为单向预测，则预测矢量索引被使用1个，若运动补偿预测为双向预测，则2个预测矢量索引被使用(图4)。预测矢量索引的最大数(也称预测矢量候选最大数)为2个，预测矢量索引为0或1的整数。在此，将预测矢量候选最大数定为了2，但只要在2以上即可，并非限定于此。

下面说明预测矢量索引与码串的关系。作为预测矢量索引的码串，采用Truncated Unary码串。作为预测矢量索引的码串，预测矢量索引为0时的码串取'0'，预测矢量索引为1时的码串取'1'。

以后，将成为预测矢量索引的对象的候选块的运动矢量称作预测矢量候选，将预测矢量候选的集合体称作预测矢量候选列表。预测矢量索引0表示预测矢量候选列表内的最初(第0个)的预测矢量候选。以下，预测矢量索引m表示预测矢量候选列表内的第m个预测矢量候选。在此，m是从0(预测矢量候选最大数-1)起的整数。

(POC)

在本发明的实施方式中，采用POC(Picture Order Count：图像序列号)作为图像的时间信息(距离信息)。POC为表示图像的显示顺序的计数值，与在AVC中的定义相同。在此，图像的显示顺序每增加1，POC也增加1。因此，根据图像间的POC差，能得到图像间的时间差(距离)。

(句法)

说明本实施方式的预测块的句法的一例。图6是说明本实施方式的句法的图。图6表示PPS(Picture Parameter Set：图像参数集)、条带头(Slice Header)、编码树(Coding Tree)、编码块(Coding Unit)、及预测块(Prediction Unit)的句法构成的一例。

PPS是定义用于决定图片的特性的参数组的参数集。PPS中被设置有在该图片中所能利用的L0预测的参照索引的预定最大值(num_ref_idx_l0_default_active_minus1)、L1预测的参照索引的预定最大值(num_ref_idx_l1_default_active_minus1)、以及时间候选利用许可标志(enable_temporal_mvp_flag)。

时间候选利用许可标志是取0或1的值的1比特的码，是用于限制ColPic上的运动矢量和参照索引的利用的标准。若时间候选利用许可标志为1，则可利用ColPic上的运动矢量和参照索引，若时间候选利用许可标志为0，则不可利用ColPic上的运动矢量和参照索引。在本实施方式中，假定时间候选利用许可标志为1，进行说明。

条带头是定义用于决定条带的特性的参数集的头。条带头中被设置POC和用于在该条带为P条带或B条带时改变该条带所能使用的参照索引的最大值的标志(num_ref_idx_active_override_flag)、L0预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l0_active_minus1)、以及L1预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l1_active_minus1)。

若用于改变参照索引的最大值的标志为1，则该条带所能使用的L0预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l0_active_minus1)被设置于条带头，在该条带为B条带时，条带头中还被设置该条带所能使用的L1预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l1_active_minus1)，进行使用。

若用于改变参照索引的最大值的标志为0，则利用PPS中所设置的L0预测的参照索引的预定的最大值作为该条带所能使用的L0预测的参照索引的最大值，并且作为该条带所能使用的L1预测的参照索引的最大值，适用在PPS中设置的L1预测的参照索引的预定的最大值。

此外，若该条带为P条带或B条带，则设置用于决定混合候选最大数的参数5_minus_max_num_merge_cands。5_minus_max_num_merge_cands是用于决定混合候选最大数的参数，为0至4的整数。混合候选最大数(MaxNumMergeCand)通过用5减去5_minus_max_num_merge_cands来算出。假定5_minus_max_num_merge_cands的码串采用Truncated Unary码串。在本实施方式中，假定5_minus_max_num_merge_cands为0、混合候选最大数为5来进行说明。

在编码树中，管理编码块的分割信息。编码树被设置split_coding_unit_flag，若split_coding_unit_flag为1，则编码树被分割成4个编码树。若split_coding_unit_flag为0，则编码树成为编码块。

编码块中被设置跳过模式标志(skip_flag)、预测模式(pred_mode)和预测块尺寸类型(part_mode)，根据跳过模式标志和预测块尺寸类型，被分割成1个或2个或4个预测块。

预测模式表示是进行帧内预测(画面内预测)的编码块、还是进行帧间预测(运动补偿预测)的编码块。若跳过模式标志为1，则成为跳过模式，跳过模式具有1个预测块。编码(编码树)的分割次数也称作编码块(编码树)的深度。

预测块中设置有混合标志(merge_flag)、混合索引(merge_idx)、帧间预测类型(inter_pred_type)、L0预测的参照索引(ref_idx_l0)、L0预测的差分矢量(mvd_l0[0]，mvd_l0[1])、L0预测的预测矢量索引(mvp_idx_l0)、L1预测的参照索引(ref_idx_l1)、L1预测的差分矢量(mvd_l1[0]，mvd_l1[1])、及L1预测的预测矢量索引(mvp_idx_l1)。差分矢量的[0]表示水平分量，[1]表示垂直分量。

在此，inter_pred_type表示运动补偿预测的预测方向(也称帧间预测类型)，有Pred_L0(L0预测的单向预测)、Pred_L1(L1预测的单向预测)及Pred_BI(BI预测的双向预测)三种。在inter_pred_type为Pred_L0或Pred_BI时，被设置关于L0预测的信息，在inter_pred_type为Pred_L1或Pred_BI时，被设置关于L1预测的信息。在P条带(P slice)中，inter_pred_type唯一地成为Pred_L0，故inter_pred_type被省略。

此外，在跳过模式时，预测块是进行帧间预测的编码块，作为预测编码模式，成为混合模式。因此，跳过模式时被设置混合索引。

此外，虽然如图6那样设定了本实施方式的句法，但只要编码块和预测块具有多种块尺寸、利用参照图像、能利用混合模式和预测矢量模式即可，并非限定于此。

以下，参照附图说明本发明的优选实施方式的动图像编码装置、动图像编码方法及动图像编码程序，以及动图像解码装置、动图像解码方法及动图像解码程序的详细情况。此外，在附图的说明中，对相同要素标注相同标号，并省略重复的说明。

(动图像编码装置100的构成)

图7表示本实施方式1的动图像编码装置100的构成。动图像编码装置100是将动图像信号按实施运动补偿预测的预测块单位进行编码的装置。条带类型的决定、条带中所能使用的参照索引的最大值、编码块的分割、跳过模式的决定、预测块尺寸类型的决定、预测块尺寸和预测块的编码块内位置(也称预测块的位置信息或预测块编号)的决定、预测编码模式是否为帧内的决定，由动图像编码装置100外部的编码控制部112决定，并被提供给动图像编码装置100。参照图片列表由动图像编码装置100外部的参照图片列表生成部113生成，并被提供给动图像编码装置100。在实施方式1中，说明预测编码模式并非帧内时的情况。另外，在实施方式1中只要无特别说明，就是说明与双向预测对应的B图片(B条带)的，但对于并非与双向预测对应的P图片(P条带)，只要省略L1预测即可。

动图像编码装置100由具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、帧存储器、硬盘等的信息处理装置等硬件实现。动图像编码装置100通过上述构成要素进行动作来实现以下说明的功能性的构成要素。此外，关于条带类型、参照图片列表、条带中所能使用的参照索引的最大值、处理对象预测块的位置信息、预测块尺寸及运动补偿预测的预测方向，假定在动图像编码装置100内是共有的，并未进行图示。

实施方式1的动图像编码装置100包括预测块图像取得部101、减法部102、预测误差编码部103、码串生成部104、预测误差解码部105、运动补偿部106、加法部107、运动矢量检测部108、运动信息生成部109、帧存储器110、以及运动信息存储器111。

(动图像编码装置100的功能和动作)

下面说明各部的功能和动作。预测块图像取得部101基于预测块的位置信息和预测块尺寸，从端子10所供给的图像信号中取得处理对象预测块的图像信号，将预测块的图像信号提供给减法部102、运动矢量检测部108及运动信息生成部109。

运动矢量检测部108从预测块图像取得部101所供给的图像信号和内部存储的相当于多个参照图像的图像信号中，检测L0预测和L1预测各自的运动矢量和表示参照图像的参照索引。将该L0预测和L1预测的运动矢量、以及该L0预测和L1预测的参照索引提供给运动信息生成部109。在此，运动矢量检测部108是使用内部存储的相当于多个参照图像的图像信号作为参照图像的，但也可以使用帧存储器110内所存储的参照图像。

一般的运动矢量的检测方法是针对对象图像的图像信号、和从相同位置移动了预定的移动量后的参照图像的预测信号算出误差评价值，将误差评价值最小的移动量作为运动矢量的。在参照图像有多个时，针对各参照图像检测运动矢量，并选择误差评价值最小的参照图像。作为误差评价值，可采用表示绝对差值和的SAD(Sumof AbsoluteDifference)或表示均方差的MSE(Mean Square Error)等。此外，还可以将运动矢量码量加到误差评价值中进行评价。

运动信息生成部109根据运动矢量检测部108所供给的L0预测和L1预测的运动矢量及L0预测和L1预测的参照索引、运动信息存储器111所供给的候选块集、参照索引所表示的帧存储器110内的参照图像、以及预测块图像取得部101所供给的图像信号，决定预测编码模式。

基于所决定的预测编码模式，根据需要而将混合标志、混合索引、运动补偿预测的预测方向、L0预测和L1预测的参照索引、L0预测和L1预测的差分矢量、以及L0预测和L1预测的预测矢量索引提供给码串生成部104。将运动补偿预测的预测方向、L0预测和L1预测的参照索引、以及L0预测和L1预测的运动矢量提供给运动补偿部106和运动信息存储器111。关于运动信息生成部109的详细情况，将在后面说明。

若运动信息生成部109所供给的运动补偿预测的预测方向为LN预测，则运动补偿部106对运动信息生成部109供给的LN预测的参照索引所示的帧存储器110内的参照图像，基于运动信息生成部109供给的LN预测的运动矢量进行运动补偿，生成LN预测的预测信号。N是0或1。在此，若运动补偿预测的预测方向为双向预测，则L0预测和L1预测的预测信号的平均值成为预测信号。此外，也可以对L0预测和L1预测的预测信号进行加权。运动补偿部106将该预测信号提供给减法部102。

减法部102对预测块图像取得部101供给的图像信号和运动补偿部106供给的预测信号进行减法运算，算出预测误差信号，将该预测误差信号提供给预测误差编码部103。

预测误差编码部103对减法部102供给的预测误差信号进行正交变换、量化等处理，生成预测误差编码数据，将该预测误差编码数据提供给码串生成部104和预测误差解码部105。

码串生成部104将预测误差编码部103供给的预测误差编码数据、以及运动信息生成部109供给的混合标志、混合索引、运动补偿预测的预测方向(帧间预测类型)、L0预测和L1预测的参照索引、L0预测和L1预测的差分矢量及L0预测和L1预测的预测矢量索引，按图6所示的句法顺序进行熵编码，生成码串，并将该码串作为编码流提供到端子11。熵编码通过包括算术编码、霍夫曼编码等可变长度编码的方法来实施。

此外，码串生成部104将动图像编码装置100中所使用的编码块的分割信息、预测块尺寸类型、预测块在编码块内的位置、以及预测编码模式，同定义了用于决定编码流的特性的参数集的SPS(SequenceParameter Set：序列参数集)、定义了用于决定图片的特性的参数集的PPS(Picture Parameter Set：图像参数集)、及定义了用于决定条带的特性的参数集的条带头等一起，多路化到编码流中。

预测误差解码部105对从预测误差编码部103供给的预测误差编码数据进行逆量化、逆正交变换等处理，生成预测误差信号，将该预测误差信号提供给加法部107。加法部107使从预测误差解码部105供给的预测误差信号与从运动补偿部106供给的预测信号相加而生成解码图像信号，将该解码图像信号提供给帧存储器110。

帧存储器110保存从加法部107供给的解码图像信号。此外，对于图像整体的解码已完成的解码图像，作为参照图像，同该参照图像的POC一起存储1个以上的预定图像数。帧存储器110将所存储的参照图像信号提供给运动补偿部106和运动信息生成部109。保存参照图像的存储区域被按FIFO(First In First Out：先进先出)方式控制。在此，是假定将参照图像的POC保存到帧存储器110中的，但只要能唯一识别参照图像和POC即可，并非限定于此。另外，假定POC在动图像编码装置100、编码控制部112及参照图片列表生成部113中是共有的，未进行图示。

运动信息存储器111将从运动信息生成部109供给的运动信息按最小的预测块尺寸单位保存预定图像数。将处理对象预测块的相邻块的运动信息作为空间候选块集。

此外，运动信息存储器111将与处理对象预测块处于相同位置的ColPic上的相同位置预测块内和其周边块的运动信息作为时间候选块集。运动信息存储器111将空间候选块集和时间候选块集作为候选块集提供给运动信息生成部109。运动信息存储器111与帧存储器110同步，被按FIFO(First In First Out)方式控制。

在此，所谓ColPic，是与处理对象预测块所在的图像不同的已解码图像，被作为参照图像存储在帧存储器110中。在实施方式1中，ColPic定为在处理对象图像前刚解码完的参照图像。此外，在实施方式1中，ColPic是定为处理对象图像前刚解码过的参照图像的，但只要是已解码的图像即可，例如既可以是显示顺序上前面一个参照图像或显示顺序上后面一个参照图像，也可以采用L0预测或L1预测的参照图片列表的第0个参照图像，还可以在编码流中指定。

在此，说明运动信息存储器111中的运动信息的管理方法。运动信息被按最小的预测块单位存储在各存储器区域中。各存储器区域中至少存储预测方向、L0预测的运动矢量、L0预测的参照索引、L1预测的运动矢量、以及L1预测的参照索引。

此外，在预测编码模式为帧内模式时，作为L0预测和L1预测的运动矢量，存储(0，0)，作为L0预测和L预测的参照索引，存储“-1”。以下，假定运动矢量的(H，V)中H表示水平分量，V表示垂直分量。此外，若能判定是不实施运动补偿预测的模式，则参照索引的“-1”可以是任意的值。以下，只要没有特别说明，简单表述为块时，就表示是最小的预测块单位。此外，在是区域外的块时，也同帧内模式一样，作为L0预测和L1预测的运动矢量，存储(0，0)，作为L0预测和L1预测的参照索引，存储“-1”。所谓LX方向(X为0或1)有效，是指LX方向的参照索引在0以上，所谓LX方向无效(非有效)，是指LX方向的参照索引为“-1”。

(参照图片列表生成部113的动作)

接下来，说明参照图片列表生成部113的动作。参照图片列表生成部113根据从编码控制部112提供来的条带类型，生成参照图片列表。若条带类型是P条带或B条带，则生成参照图片列表L0，若条带类型是B条带，则生成参照图片列表L1。

图8是说明生成参照图片列表L0的动作的流程图。利用图8来说明生成参照图片列表L0的动作。首先，将具有比处理对象图片的POC小的POC的参照图片，按POC的降序排列，直到达到参照图片列表L0(RefPicListL0)的可利用的参照图片数(S400)。然后，将具有比处理对象图片的POC大的POC的参照图片，按POC的升序排列，直到达到参照图片列表L0(RefPicListL0)的可利用的参照图片数(S401)。在此，所谓参照图片列表L0(RefPicListL0)的可利用的参照图片数，是指对L0预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l0_active_minus1)加1后的值。

图9是说明生成参照图片列表L1的动作的流程图。利用图9来说明生成参照图片列表L1的动作。首先，将具有比处理对象图片的POC大的POC的参照图片，按POC的升序排列，直到达到参照图片列表L1(RefPicListL1)的可利用的参照图片数(S410)。然后，将具有比处理对象图片的POC小的POC的参照图片，按POC的降序排列，直到达到参照图片列表L1(RefPicListL1)的可利用的参照图片数(S411)。在此，所谓参照图片列表L1(RefPicListL1)的可利用的参照图片数，是指对L1预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l1_active_minus1)加1后的值。

如上这样，在参照图片列表L0中，从显示时间上比处理对象图片靠前、且靠近处理对象图片的参照图片起开始排列。在参照图片列表L1中，从显示时间上在处理对象图片之后、且靠近处理对象的参照图片起开始排列。

另外，在参照图片列表L0(RefPicListL0)的可利用的参照图片数比显示时间上在处理对象图片之前的参照图片数多时，参照图片列表L0具有与参照图片列表L1相同的参照图片，在参照图片列表L1(RefPicListL1)的可利用的参照图片数比显示时间上在处理对象图像之后的参照图片数多时，参照图片列表L1具有与参照图片列表L0相同的参照图片。由此，能基于相同参照图片进行双向预测。

(运动信息生成部109的构成)

接下来，说明运动信息生成部109的详细构成。图10表示运动信息生成部109的构成。运动信息生成部109包括预测矢量模式决定部120、混合模式决定部121及预测编码模式决定部122。端子12连接于运动信息存储器111，端子13连接于运动矢量检测部108，端子14连接于帧存储器110，端子15连接于预测块图像取得部101，端子16连接于码串生成部104，端子50连接于运动补偿部106，端子51连接于运动信息存储器111。

(运动信息生成部109的功能和动作)

以下说明各部的功能和动作。预测矢量模式决定部120根据从端子12供给的候选块集、从端子13供给的L0预测和L1预测的运动矢量及L0预测和L1预测的参照索引、从端子14供给的参照索引所示的参照图像、以及从端子15供给的图像信号，决定帧间预测类型，并按照帧间预测类型，选择L0预测和L1预测的预测矢量索引，算出L0预测和L1预测的差分矢量，并算出预测误差，算出率失真评价值。并且，将基于该帧间预测类型的运动信息、差分矢量、预测矢量索引、以及率失真评价值提供给预测编码模式决定部122。关于预测矢量模式决定部120的详细情况，将在后面说明。

混合模式决定部121根据从端子12供给的候选块集、从端子14供给的参照图像、以及从端子15供给的图像信号，生成结合运动信息候选列表，并从该结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，决定混合索引，算出率失真评价值。并且，将该结合运动信息候选的运动信息、该混合索引及该率失真评价值提供给预测编码模式决定部122。关于混合模式决定部121的详细情况，将在后面说明。

预测编码模式决定部122将从预测矢量模式决定部120供给的率失真评价值和从混合模式决定部121供给的率失真评价值进行比较，决定混合标志。

若预测矢量模式率失真评价值低于混合模式率失真评价值，则将混合标志设定为“0”。预测编码模式决定部122将该混合标志、从预测矢量模式决定部120供给的帧间预测类型、参照索引、差分矢量及预测矢量索引提供到端子16，并将从预测矢量模式决定部120供给的运动信息提供给端子50和端子51。

若混合模式率失真评价值在预测矢量模式率失真评价值以下，则将混合标志设定为“1”。预测编码模式决定部122将该混合标志和从混合模式决定部121供给的混合索引提供给端子16，并将从混合模式决定部121供给的运动信息提供给端子50和端子51。此外，率失真评价值的具体计算方法并非本发明的主要着眼点，故省略详细的说明，但要根据预测误差和码量算出每码量的预测误差量，具有率失真评价值越小、编码效率越高的特性。因此，通过选择率失真评价值小的预测编码模式，能提高编码效率。

(混合模式决定部121的构成)

接下来，说明混合模式决定部121的详细构成。图11是用于说明混合模式决定部121的构成的图。混合模式决定部121包括结合运动信息候选列表生成部140和结合运动信息选择部141。结合运动信息候选列表生成部140也被同样设置在对由实施方式1的动图像编码装置100生成的码串进行解码的动图像解码装置200中，在动图像编码装置100和动图像解码装置200中生成相同的结合运动信息列表。

(混合模式决定部121的功能和动作)

下面说明各部的功能和动作。图12上述说明混合模式决定部121的动作的流程图。结合运动信息候选列表生成部140根据从端子12供给的候选块集生成包含混合候选最大数个结合运动信息候选的结合运动信息候选列表(S100)，并将该结合运动信息候选列表提供给结合运动信息选择部141。关于结合运动信息候选列表生成部140的详细构成，将在后面叙述。

结合运动信息选择部141从结合运动信息候选列表生成部140供给的结合运动信息候选列表中选择最佳的结合运动信息候选(S101)，并决定表示所选择的结合运动信息候选的信息、即混合索引(S102)，将该混合索引提供给端子17。

在此，说明最佳的结合运动信息候选的选择方法。根据被基于结合运动信息候选的预测方向、运动矢量及参照索引进行运动补偿预测而得到的从端子14供给的参照图像，和从端子15供给的图像信号，算出预测误差量。根据混合索引的码量和该预测误差量算出率失真评价值，率失真评价值最小的结合运动信息候选被选为最佳的结合运动信息候选。

(结合运动信息候选列表生成部140的构成)

接下来，说明结合运动信息候选列表生成部140的详细构成。图13是用于说明结合运动信息候选列表生成部140的构成的图。端子19连接于结合运动信息选择部141。结合运动信息候选列表生成部140包括空间结合运动信息候选导出部160、时间结合运动信息候选导出部161、结合运动信息候选列表构建部162、冗余结合运动信息候选删除部163、第1结合运动信息候选补充部164、以及第2结合运动信息候选补充部165。

(结合运动信息候选列表生成部140的功能和动作)

下面说明各部的功能和动作。图14是用于说明结合运动信息候选列表生成部140的动作的流程图。

首先，空间结合运动信息候选导出部160从端子12所供给的空间候选块集中导出0个至空间结合运动信息候选最大数个空间结合运动信息候选(S110)，将该空间结合运动信息候选提供给结合运动信息候选列表构建部162。关于空间结合运动信息候选导出部160的详细动作，将在后面叙述。另外，空间结合运动信息候选最大数也在后面叙述。

然后，结合运动信息候选列表生成部140检查时间候选利用许可标志(enable_temporal_mvp_flag)是否为1(S111)。

若时间候选利用许可标志为1(S111的Y)，则时间结合运动信息候选导出部161从端子12供给的时间候选块集中导出0个至时间结合运动信息候选最大数个时间结合运动信息候选(S112)，并将该时间结合运动信息候选提供给结合运动信息候选列表构建部162。关于时间结合运动信息候选导出部161的详细动作，将在后面叙述。

若时间候选利用许可标志为0(S111的N)，则跳过步骤S112。

然后，结合运动信息候选列表构建部162根据0个至空间结合运动信息候选最大数个空间结合运动信息候选、和0个至时间结合运动信息候选最大数个时间结合运动信息候选，构建结合运动信息候选列表(S113)。在此，假定结合运动信息候选列表中被按所导出的顺序依次登录空间结合运动信息候选和时间结合运动信息候选。

然后，冗余结合运动信息候选删除部163检查时间结合运动信息候选生成部162供给的结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选，若存在多个具有相同运动信息的结合运动信息候选，则保留1个结合运动信息候选并删除其它结合运动信息候选(S114)，将该结合运动信息候选列表提供给第1结合运动信息候选补充部164。在此，该结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选成为各不相同的结合运动信息候选。

在此，冗余结合运动信息候选删除部163是从结合运动信息候选列表中完全删除具有相同运动信息的结合运动信息候选的，但只要易于追加第1补充结合运动信息候选和第2补充结合运动信息候选即可，并非限定于此。

然后，第1结合运动信息候选补充部164从登录在冗余结合运动信息候选删除部163所供给的结合运动信息候选列表中的结合运动信息候选中，导出0个至2个第1补充结合运动信息候选，以不超过混合候选最大数的方式追加到结合运动信息候选列表中(S115)，并将该结合运动信息候选列表提供给第2结合运动信息候选补充部165。当从冗余结合运动信息候选删除部163供给的结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的数量为混合候选最大数时，从冗余结合运动信息候选删除部163供给的结合运动信息候选列表将被直接提供给第2结合运动信息候选补充部165。关于第1结合运动信息候选补充部164的详细动作，将在后面说明。

然后，第2结合运动信息候选补充部165以从第1结合运动信息候选补充部164供给的结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的数量不超过混合候选最大数的方式导出第2补充结合运动信息候选追加到该结合运动信息候选列表中(S116)，并将该结合运动信息候选列表提供到端子19。若从第1结合运动信息候选补充部164供给的结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的数量为混合候选最大数，则将从第1结合运动信息候选补充部164供给的结合运动信息候选列表提供给端子19。关于第2结合运动信息候选补充部165的详细动作，将在后面说明。

如上这样，结合运动信息候选列表生成部140生成结合运动信息候选列表。

(关于块集)

下面说明预测块的候选块集。图15是说明预测块的空间候选块集的图。图15的(a)表示编码块的大小为16像素×16像素、预测块尺寸类型为2N×2N时的预测块尺寸的空间候选块集。

空间候选块集定为位于预测块的左下像素的左方的块A、位于预测块的右上像素的上方的块B、位于预测块的右上像素的右斜上方的块C、位于预测块的左下像素的左斜下方的块E、以及预测块的左上像素的左斜上方的块D这五个。

时间候选块集定为作为ColPic的预定区域的代表块的块H和块I这两个块。若将处理对象预测块的左上像素的位置记作(x，y)，将处理对象预测块的宽度和高度分别记作PUW、PUH，则将包含((((x+PUW)>>4)<<4)，(((y+PUH)>>4)<<4))像素位置作为块的左上像素位置的、ColPic上的块定为时间候选块H。在此，>>是右方向的位移，<<是左方向的位移。

同样地，将包含(x+(PUW>>1)，y+(PUH>>1))像素位置作为块的左上像素的位置的ColPic上的块定为时间候选块I。

此外，假定对于预测块尺寸类型非2N×2N的编码块中的预测块，也适用与预测块尺寸类型2N×2N的编码块的预测块相同的位置关系。图15的(b)表示编码块的大小为8像素×8像素、预测块尺寸类型为2N×N时的空间候选块集。

在此，将块A定为位于预测块的左下像素的左方的块，但只要与预测块的左边相接即可，并非限定于此。此外，将块B定为位于预测块的右上像素的上方的块，但只要与预测块的上边相接即可，并非限定于此。此外，将时间候选块集定为块H和块I这2个，但只要是位于相同位置预测块内和相同位置预测块周边的块即可，并非限定于此。

(空间结合运动信息候选导出部160的详细动作)

下面说明空间结合运动信息候选导出部160的详细动作。图16是用于说明空间结合运动信息候选导出部160的动作的流程图。空间结合运动信息候选导出部160按候选块集的空间候选块集所包含的候选块、即块A、块B、块C、块E、块D的顺序反复进行以下处理(S120至S124)。

首先，检查候选块是否有效(S121)。所谓候选块有效，是指候选块的L0预测和L1预测的参照索引的至少一者在0以上。若候选块有效(S121的Y)，则导出候选块的运动信息作为空间结合运动信息候选(S122)。若候选块非有效(S121的N)，则检查下一候选块(S124)，若所有候选块的检查都已结束，则结束处理。在步骤S122之后，检查所导出的空间结合运动信息候选的数量是否为空间结合运动信息候选最大数(S123)。若所导出的空间结合运动信息候选的数量非空间结合运动信息候选最大数(S123的N)，则检查下一候选块(S124)。若所导出的空间结合运动信息候选的数量为空间结合运动信息候选最大数(S123的Y)，则结束处理。在此，假定空间结合运动信息候选最大数为4。

(时间结合运动信息候选导出部161的详细动作)

接下来说明时间结合运动信息候选导出部161的详细动作。图17是用于说明时间结合运动信息候选导出部161的动作的流程图。针对L0预测和L1预测的各预测方向LX，反复进行以下处理(S140至S147)。在此，X为0或1。另外，按候选块集的时间候选块集所包含的候选块、即块H、块I的顺序反复进行以下处理(S141至S146)。

时间结合运动信息候选生成部161检查候选块的LN预测是否有效(S142)。在此，N为0或1。在此，设N与X相同。所谓候选块的LN预测有效，是指候选块的LN预测的参照索引在0以上。若候选块的LN预测有效(S142的Y)，则将候选块的LN预测的运动矢量作为LX预测的基准运动矢量(S143)。若候选块的LN预测非有效(S142的N)，则跳过步骤S143至步骤S145，检查下一候选块(S146)，若所有候选块的检查已结束，则处理下一预测方向(S147)。

在步骤S143之后，决定时间结合运动信息候选的LX预测的参照图像(S144)。在此，设时间结合运动信息候选的LX预测的参照图像为LX预测的参照索引0的参照图像。然后，缩放基准运动矢量、使其配合处理对象图像与时间结合运动信息候选的LX预测的参照图像的距离，算出时间结合运动信息候选的LX预测的运动矢量(S145)，然后处理下一预测方向(S147)。关于时间结合运动信息候选的LX预测的运动矢量的具体计算式，将在后面说明。

在针对L0预测和L1预测结束处理后的步骤S147之后，检查时间结合运动信息候选的L0预测和L1预测的至少一者的预测是否有效(S148)。若时间结合运动信息候选的L0预测和L1预测的至少一者的预测有效(S148的Y)，则决定时间结合运动信息候选的帧间预测类型，导出时间结合运动信息候选(S149)。

在此，关于帧间预测类型的决定，若仅L0预测有效，则将时间结合运动信息候选的帧间预测类型定为Pred_L0，若仅L1预测有效，则将时间结合运动信息候选的帧间预测类型定为Pred_L1，若L0预测和L1预测两者都有效，则将时间结合运动信息候选的帧间预测类型定为Pred_BI。

接下来，说明时间结合运动信息候选的LX预测的运动矢量的计算式。将拥有时间候选块的ColPic与时间候选块按LX预测的运动补偿预测所要参照的图片ColRefLXPic的图像间距离记为td，将时间结合运动信息候选的LX预测的参照图像RefLXPic与处理对象图像CurPic的图像间距离记为tb，将LX预测的基准运动矢量记为mvLX，则时间结合运动信息候选的LX预测的运动矢量mvLXCol由式1算出。由式1可知，在时间结合运动信息候选的LX预测的运动矢量的计算中需要用于计算tb和td的减法运算，除法运算，及乘法运算。

mvLXCol＝tb/td*mvLX； 式1

为简化浮点运算而取整数运算时，例如可以如式2至式4那样展开使用。Abs(v)是计算值v的绝对值的函数，Clip3(uv，lv，v)是将值v限制到下限lv至上限uv的函数，Sign(v)是只要值v在0以上就返回1、而在值v小于0时返回-1的函数。>>表示右方向的位移，<<表示左方向的位移。

tx＝(16384+Abs(td/2))/td； 式2

DistScaleFactor＝Clip3(-4096，4095，(tb*tx+32)>>6)； 式3

mvLXCol＝Sign(DistScaleFactor*mvLX)*((Abs(DistScaleFactor*mvLX)+127)>>8)； 式4

在此，将时间结合运动信息候选的最大数、即时间结合运动信息候选最大数定为了1。因此，图17中省略了相当于作为说明空间结合运动信息候选导出部160的动作的流程图的图17中所示的步骤S123的处理，但在时间结合运动信息候选最大数为2以上时，也可以在步骤S149后追加相当于步骤S123的处理。

在此，假定时间结合运动信息候选的帧间预测类型是变动的，但例如也可以去除X与N的依赖关系，针对各X按N为0、1的顺序进行检查，使得总是生成Pred_BI。

(第1结合运动信息候选补充部164的详细动作)

下面说明第1结合运动信息候选补充部164的详细动作。图18是用于说明第1结合运动信息候选补充部164的动作的流程图。首先，根据结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的数量(NumCandList)和混合候选最大数(MaxNumMergeCand)，通过式5算出导出第1补充结合运动信息候选的最大数MaxNumGenCand(S170)。

MaxNumGenCand＝MaxNumMergeCand-NumCandList；(NumCandList>1)

MaxNumGenCand＝0；(NumCandList<＝1) 式5

然后检查MaxNumGenCand是否大于0(S171)。若MaxNumGenCand不大于0(S171的N)，则结束处理。若MaxNumGenCand大于0(S171的Y)，则进行以下处理。首先，决定组合检查次数loopTimes。loopTimes设定为NumCandList×NumCandList。但在loopTimes超过8时，loopTimes被限制成8(S172)。在此，loopTimes为0至7的整数。反复进行loopTimes次以下处理(S172至S180)。决定结合运动信息候选M与结合运动信息候选N的组合(S173)。在此，说明组合检查次数与结合运动信息候选M及结合运动信息候选N的关系。图19是用于说明组合检查次数与结合运动信息候选M及结合运动信息候选N的关系的图。如图19那样，M和N是不同的值，M与N的合计值被设定为变小的顺序。检查是否结合运动信息候选M的L0预测有效且结合运动信息候选N的L1预测有效(S174)。若结合运动信息候选M的L0预测有效且结合运动信息候选N的L1预测有效(S174的Y)，则检查结合运动信息候选M的L0预测的参照图像和运动矢量是否不同于结合运动信息候选N的L1预测的参照图像和运动矢量(S175)。若并非结合运动信息候选M的L0预测有效且结合运动信息候选N的L1预测有效(S174的N)，则处理下一组合。若结合运动信息候选M的L0预测的参照图像与结合运动信息候选N的L1预测的参照图像不同(S175的Y)，则将结合运动信息候选M的L0预测的运动矢量和参照图像与结合运动信息候选N的L1预测的运动矢量和参照图像组合，导出帧间预测类型为Pred_BI的双向结合运动信息候选(S176)。在此，作为第1补充结合运动信息候选，生成将某结合运动信息候选的L0预测与不同于它的结合运动信息候选的L1预测的运动信息组合后的双向结合运动信息。若结合运动信息候选M的L0预测的参照图像与结合运动信息候选N的L1预测的参照图像相同(S175的N)，则处理下一组合。在步骤S176之后，将双向结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中(S178)。在步骤S178之后，检查所导出的双向结合运动信息的数量是否为MaxNumGenCand(S179)。若所导出的双向结合运动信息的数量为MaxNumGenCand(S179的Y)，则结束处理。若导出的双向结合运动信息的数量不是MaxNumGenCand(S179的N)，则处理下一组合(S180)。若所有组合的处理已结束，则结束处理。

在此，是将第1补充结合运动信息候选定为使结合运动信息候选列表中所登录的某结合运动信息候选的L0预测的运动矢量和参照图像与另一结合运动信息候选的L1预测的运动矢量和参照图像组合、运动补偿预测的方向为双方向的双向结合运动信息候选的，但并非限定于此。在此，当NumCandList在1以下时，无法将结合运动信息候选列表中所登录的某结合运动信息候选的L0预测的运动矢量和参照图像与其它结合运动信息候选的L1预测的运动矢量和参照图像组合，故将MaxNumGenCand设为0。例如，可以是对结合运动信息候选列表中所登录的某结合运动信息候选的L0预测的运动矢量和L1预测的运动矢量加上+1等偏置值后的、运动补偿预测的方向为双方向的结合运动信息候选，或对结合运动信息候选列表中所登录的某结合运动信息候选的L0预测的运动矢量或L1预测的运动矢量加上+1等偏置值后的、作为双向预测的结合运动信息候选。

在此，第1补充结合运动信息候选是在结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的运动信息与处理对象的运动信息候选的运动存在微小地偏差时，将结合运动信息候选列表中所登录的某结合运动信息候选的L0预测的运动矢量和参照图像，与其它结合运动信息候选的L1预测的运动矢量和参照图像组合，导出运动补偿预测方向为双方向的新的结合运动信息候选，从而能够提高编码效率。

(第2结合运动信息候选补充部165的详细动作)

下面说明第2结合运动信息候选补充部165的详细动作。图20是用于说明第2结合运动信息候选补充部165的动作的流程图。在此，假定参照图片列表L0的可利用的参照图片数在参照图片列表L1的可利用的参照图片数以上，来进行说明。

首先，根据从第1结合运动信息候选补充部164供给的结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的数量(NumCandList)和混合候选最大数(MaxNumMergeCand)、以及参照图片列表L0的可利用的参照图片数(num_ref_idx_l0_active_minus1+1)，通过式6算出导出第2补充结合运动信息候选的最大数MaxNumGenCand(S180)。这里，Min(x，y)是返回x与y的最小值的函数。

MaxNumGenCand＝Min(MaxNumMergeCand-NumCandList，num_ref_idx_l0_active_minus1+1)； 式6

然后，针对i反复进行MaxNumGenCand次以下的处理(S181至S186)。在此，i为0至MaxNumGenCand-1的整数。即，在从第1结合运动信息候选补充部164供给的结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的数量(NumCandList)比混合候选最大数(MaxNumMergeCand)少时，至少1个第2补充结合运动信息候选被导出并追加到结合运动信息候选列表中。另一方面，若NumCandList在MaxNumMergeCand以上，则第2补充结合运动信息候选不被导出、不被追加到结合运动信息候选列表中。这样，若NumCandList在MaxNumMergeCand以上，则不将第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中，由此，将不需要比MaxNumMergeCand大的结合运动信息候选列表的存储器。

导出L0预测的运动矢量(mvL0)为(0，0)、L0预测的参照索引(ref_idx_l0)为i，帧间预测类型(predDir)为Pred_L0的第2补充结合运动信息候选(S182)。

然后，检查条带类型是否为B条带(S183)。若条带类型为B条带(S183的Y)，则导出L1预测的运动矢量(mvL1)为(0，0)、L1预测的参照索引(ref_idx_l1)为0、帧间预测类型为Pred_BI的第2补充结合运动信息候选(S184)，并将该第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中(S185)。

若条带类型不是B条带(S183的N)，则将在S182中导出的第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中(S185)。

然后针对下一个i进行处理(S186)。若针对所有i都已结束处理，则结束处理。

在此，在P条带的情况下，将第2补充结合运动信息候选作为L0预测的运动矢量为(0，0)、参照索引为i、帧间预测类型为Pred_L0的结合运动信息候选，在B条带的情况下，将第2补充结合运动信息候选作为L0预测的运动矢量为(0，0)、参照索引为i、L1预测的运动矢量为(0，0)、参照索引为0、帧间预测类型为Pred_BI的结合运动信息候选。

这是因为，在一般的图像的一部分静止的那样的动图像中，运动矢量(0，0)有效，且动图像在时间方提高具有连续性，所以越是靠近处理对象图像的参照图片，与处理对象图像的相关性越高。

下面详细说明B条带时的第2补充结合运动信息候选。

首先，说明不重排输入图像顺序和编码顺序的编码、和重排输入图像顺序和编码顺序的编码。

图21是说明处理对象图片与参照图片的关系的图。图21的(a)表示不重排输入图像顺序和编码顺序的情况，图21的(b)表示重排输入图像顺序和编码顺序的情况。在图21的(a)中，POC为n+4至n+7的图像是参照图片，POC为n+8的图像是处理对象图片CurPic。在图21的(b)中，POC为n+2、n+4、n+6、n+8的图像是参照图片，POC为n+5的图像是处理对象图片CurPic。

接下来，说明不重排输入图像顺序和编码顺序的编码、和重排输入图像顺序和编码顺序的编码中的参照图片列表。参照图片列表由参照图片列表生成部113生成。

图22是说明参照图片列表的一例的图。图22表示参照图片列表L0的可利用的参照图片数和参照图片列表L1的可利用的参照图片数都为4时的例子。图22的(a)表示不重排输入图像顺序和编码顺序时的参照图片列表的情。假定帧存储器110中至少存储了POC为n+4的参照图片、POC为n+5的参照图片、POC为n+6的参照图片、POC为n+8的参照图片。图22的(b)表示重排输入图像顺序和编码顺序时的参照图片列表的情况。假定帧存储器110中至少存储了POC为n+2的参照图片、POC为n+4的参照图片、POC为n+6的参照图片、POC为n+8的参照图片。在不重排输入图像顺序和编码顺序的情况下，参照图片列表L0和参照图片列表L1是相同的，但在重排输入图像顺序和编码顺序的情况下，参照图片列表L0和参照图片列表L1变得不同。

接下来说明不重排输入图像顺序和编码顺序的编码、和重排输入图像顺序和编码顺序的编码中的第2补充结合运动信息候选。

图23是说明实施方式1的第2补充结合运动信息候选的参照索引与POC的关系的一例的图。图23表示参照图片列表L0的可利用的参照图片数和参照图片列表L1的可利用的参照图片数都为4时的第2补充结合运动信息候选的例子。图23的(a)表示不重排输入图像顺序和编码顺序时的第2补充结合运动信息候选的参照索引，图23的(b)表示重排输入图像顺序和编码顺序时的第2补充结合运动信息候选的参照索引。

说明图23的(a)的情况。因第0个(i为0)第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为0，故将POC为n+7的参照图片用于L0预测的运动补偿预测，由于L1预测的参照索引为0，故将POC为n+7的参照图片用于L1预测的运动补偿预测。L0预测和L1预测的运动矢量都为(0，0)，参照图片也相同，故L0预测和L1预测的预测信号是相同的。因此，虽然第0个第2补充结合运动信息候选具有双向预测的运动信息，但成为与将POC为n+7的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第1个第2补充结合运动信息候选将POC为n+6的参照图片用于L0预测的运动补偿预测，将POC为n+7的参照图片用于L1预测的运动补偿预测。这成为利用了最接近(第一接近)的参照图片和第二接近的参照图片的双向预测的运动补偿预测。

同样，第2个第2补充结合运动信息候选成为利用了最接近的参照图片和第三接近的参照图片的双向预测的运动补偿预测，第3个第2补充结合运动信息候选成为利用了最接近的参照图片和第四接近的参照图片的双向预测的运动补偿预测。

说明图23的(b)的情况。第0个(i为0)第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为0，故将POC为n+4的参照图片用于L0预测的运动补偿预测，因L1预测的参照索引为0，故将POC为n+6的参照图片用于L1预测的运动补偿预测。由于POC为n+4的参照图片和POC为n+6的参照图片分别是处理对象图片的表示顺序上前一个和后一个参照图片，故在第2补充结合运动信息候选中是被认为相对地选择率最高的双向预测的运动补偿预测。

第1个第2补充结合运动信息候选将POC为n+2的参照图片用于L0预测的运动补偿预测，将POC为n+6的参照图片用于L1预测的运动补偿预测。这成为利用了处理对象图片的表示顺序上前面第2个参照图片和表示顺序上后一个参照图片的双向预测的运动补偿预测。

第2个第2补充结合运动信息候选具有双向预测的运动信息，但成为与将POC为n+6的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第3个第2补充结合运动信息候选将POC为n+8的参照图片用于L0预测的运动补偿预测，将POC为n+6的参照图片用于L1预测的运动补偿预测。这成为利用了处理对象图片的表示顺序上后面第2个参照图片和表示顺序上后面第一个参照图片的双向预测的运动补偿预测。

如上这样，使B条带的第2补充结合运动信息候选的L0预测的运动矢量为(0，0)、使L0预测的参照索引每次增1，使L1预测的运动矢量为(0，0)、使L1预测的参照索引成为L1预测的参照图片列表的登录有最接近的参照图片的0，由此，能够使所有第2补充结合运动信息候选成为利用了最近的参照图片的双向预测。

另外，当不存在L1预测的参照图片时，使第2补充结合运动信息候选成为基于L0预测的单向预测，由此，第2补充结合运动信息候选的选择增加，能提高运动信息预测处理的预测效率。

此外，由于所有第2补充结合运动信息候选都成为不同的预测信号，故扩展了混合模式的选项的宽度，从而能提高编码效率。

另外，能不依赖于参照图片列表L1的可利用的参照图片数地导出与参照图片列表L0的可利用的参照图片数同数的第2补充结合运动信息候选。

例如，在图像的一部分至少静止、混入了随机噪声的那样的动图像中，通过采用利用了最近的参照图片和其它参照图片的双向预测的预测信号，与仅使用了最近的参照图片的单向预测的预测信号相比，根据基于滤波效果和量化幅度的各参照图片的鲜明度，有时能得到精度高的预测信号。

在此，通过设定不依赖于结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的结合运动信息候选作为第2补充结合运动信息候选，在结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选为0个时，能利用混合模式，能提高编码效率。此外，在结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的运动信息与处理对象的运动信息候选的运动不同时，通过导出新的结合运动信息候选来扩展选项的幅度，能提高编码效率。

另外，通过使所有第2补充结合运动信息候选都为双向预测，能提高相邻块中的第1补充结合运动信息候选被导出的概率，提高编码效率。下面详细说明其效果。

首先，说明将作为L0预测的单向预测的第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中时的问题。当作为L0预测的单向预测的第2补充结合运动信息候选和结合运动信息候选列表中的预定的结合运动信息候选被组合而导出第1补充结合运动信息候选时，若预定的结合运动信息候选为L0预测的单向预测，则新的第2补充结合运动信息候选不被导出。此外，即使预定的结合运动信息候选为双向预测，由于第2补充结合运动信息候选中没有应与预定的结合运动信息候选的L0预测组合的L1预测的运动矢量和参照图像，故没有导出利用了预定的结合运动信息候选的L0预测的第1补充结合运动信息候选。

在此，通过使所有第2补充结合运动信息候选为双向预测，在与结合运动信息候选列表中的预定的结合运动信息候选组合时，能导出更多的第1补充结合运动信息候选，能提高编码效率。

在此，是将空间候选块集定为5个、将时间候选块集定为2个、将混合候选最大数的上限定为5、将空间结合运动信息候选最大数定为4、将时间结合运动信息候选最大数定为1的，但不限于此。

在此，将L0预测和L1预测的运动矢量定为了(0，0)，但只要是不依赖于结合运动信息候选列表中所登录的结合运动信息候选的运动信息的、统计性上利用频率高的运动矢量即可，并非限定于此。例如，也可以使第2补充结合运动信息候选的运动矢量为已编码图像或已编码图像的一部分的发生频率高的运动矢量，编码到编码流中进行传送、设定。此外，将L1预测的参照索引定为了0，但若最近的参照图片在0以外，则也可以固定为0以外的参照索。

另外，一般来说参照图片列表L0的可利用的参照图片数多在参照图片列表L1的可利用的参照图片数以上，故这里在导出第2补充结合运动信息候选的最大数的计算中使用参照图片列表L0的可利用的参照图片数，并使L0预测的参照索引变动、固定L1预测的参照索引，但在参照图片列表L1的可利用的参照图片数比参照图片列表L0的可利用的参照图片数大时，也可以在导出第2补充结合运动信息候选的最大数的计算中使用参照图片列表L1的可利用的参照图片数，使L1预测的参照索引变动、固定L0预测的参照索引。

(预测矢量模式决定部120的构成)

下面说明预测矢量模式决定部120的详细构成。图24是表示预测矢量模式决定部120的构成的图。预测矢量模式决定部120包含预测矢量候选列表生成部130和预测矢量决定部131。端子17连接于预测编码模式决定部122。

预测矢量候选列表生成部130也同样被设置于对实施方式1的动图像编码装置100所生成的码串进行解码的动图像解码装置200内的运动矢量再现部211中，在动图像编码装置100和动图像解码装置200中生成相同的预测矢量候选列表。

(预测矢量模式决定部120的动作)

下面说明预测矢量模式决定部120的动作。图25是表示预测矢量模式决定部120的动作的流程图。

首先，针对L0预测进行以下处理。以下假定X为0。预测矢量候选列表生成部130取得从端子13供给的LX预测的参照索引。根据从端子12供给的候选块集和LX预测的参照索引，生成包含预测矢量候选最大数个预测矢量候选的LX预测的预测矢量候选列表(S200)。预测矢量候选列表生成部130将该LX预测的预测矢量候选列表提供给预测矢量决定部131。

预测矢量决定部131从由预测矢量候选列表生成部130供给的LX预测的预测矢量候选列表中选择1个预测矢量候选作为LX预测的预测矢量(S201)，并决定该LX预测的预测矢量索引(S202)。

预测矢量决定部131使从端子13供给的LX预测的运动矢量减去LX预测的预测矢量，算出LX预测的差分矢量(S203)，输出该LX预测的差分矢量和该LX预测的预测矢量索引。

预测矢量决定部131根据从端子15供给的图像信号、和基于从端子13供给的LX预测的运动矢量及LX预测的参照索引对从端子14供给的参照图像进行运动补偿预测后的LX预测的预测信号，算出预测误差量，并根据该预测误差量、LX预测的差分矢量、LX预测的参照索引、以及LX预测的预测矢量索引的码量，算出Pred_LX的率畸变评价值。

接下来使X成为1，针对L1预测进行与L0预测相同的处理。

然后，预测矢量决定部131根据从端子15供给的图像信号、和将L0预测的预测信号及L1预测的预测信号平均后的BI预测的预测信号，算出预测误差量，并根据该预测误差量、L0预测和L1预测的差分矢量、L0预测和L1预测的参照索引、以及L0预测和L1预测的预测矢量索引的码量，算出Pred_BI的率畸变评价值。

预测矢量决定部131比较Pred_L0的率畸变评价值、Pred_L1的率畸变评价值、以及Pred_BI的率畸变评价值，选择一个率畸变评价值最小的预测编码模式。然后，将基于预测编码模式的运动信息、差分矢量、预测矢量索引、及率畸变评价值提供给预测编码模式决定部122。若预测编码模式为Pred_L0，则L1预测的运动矢量为(0，0)、L1预测的参照索引为“-1”，若预测编码模式为Pred_L1，则L0预测的运动矢量为(0，0)、L0预测的参照索引为“-1”。

(预测矢量候选列表生成部130的构成)

下面说明预测矢量候选列表生成部130的详细构成。图26是用于说明预测矢量候选列表生成部130的构成的图。端子18连接于预测矢量决定部131。预测矢量候选列表生成部130包括空间预测矢量候选导出部150、空间缩放预测矢量候选导出部151、时间预测矢量候选导出部152、预测矢量列表构建部153、冗余预测矢量候选删除部154、及预测矢量候选补充部155。

(预测矢量候选列表生成部130的动作)

下面说明各部的功能和动作。图27是用于说明预测矢量候选列表生成部130的动作的流程图。

预测矢量候选列表生成部130将从端子12供给的空间候选块集所包含的候选块分为第1组的块E和块A、第2组的块C、块B及块D这两组，并按第1组、第2组的顺序反复进行以下处理(S210至S212)。

在此，假定从端子12供给的候选块集为与混合模式时相同的候选块集。

空间预测矢量候选导出部150根据第i组(i为1或2)空间候选块集和从端子13供给的LX预测的参照索引导出0个或1个LX预测的空间预测矢量候选(S211)，并将该LX预测的空间预测矢量候选提供给预测矢量列表构建部153。关于空间预测矢量候选导出部150的详细动作，将在后面叙述。另外，关于空间预测矢量候选导出部150和空间缩放预测矢量候选导出部151的关系，也在后面叙述。

在针对第1组、第2组结束处理后，预测矢量候选列表生成部130检查时间候选利用许可标志(enable_temporal_mvp_flag)是否为1(S213)。

若时间候选利用许可标志为1(S213的Y)，则时间预测矢量候选导出部152根据从端子12供给的时间候选块集和从端子13供给的LX预测的参照索引导出0个或1个LX预测的时间预测矢量候选(S214)，并将该LX预测的时间预测矢量候选提供给预测矢量列表构建部153。关于时间预测矢量候选导出部152的详细动作，将在后面叙述。

若时间候选利用许可标志为0(S213的N)，则跳过S214。

然后，预测矢量列表构建部153基于0个至2个LX预测的空间预测矢量候选和0个至1个LX预测的时间预测矢量候选构建LX预测的预测矢量候选列表(S215)，并将该LX预测的预测矢量候选列表提供给冗余预测矢量候选删除部154。在此，LX预测的预测矢量候选列表中按空间预测矢量候选、时间预测矢量候选的顺序最大登录3个。

然后，冗余预测矢量候选删除部154检查LX预测的预测矢量候选列表中所登录的预测矢量候选，若具有相同矢量的预测矢量候选存在多个，则保留其中1个预测矢量候选并删除其它预测矢量候选。然后，若LX预测的预测矢量候选列表中所登录的预测矢量候选数超过了预测矢量候选最大数，则删除LX预测的预测矢量候选列表的后方的预测矢量候选，直到LX预测的预测矢量候选列表中所登录的预测矢量候选数变成预测矢量候选最大数以下(S216)，将该LX预测的预测矢量候选列表提供给预测矢量候选补充部155。因此，从冗余预测矢量候选删除部154输出的LX预测的预测矢量候选列表中所登录的预测矢量候选成为全都不同的预测矢量候选。此外，若LX预测的空间预测矢量候选剩下2个，则LX预测的时间预测矢量候选必然不被登录于预测矢量候选列表中。

然后，预测矢量候选补充部155生成预测矢量补充候选，并将该预测矢量补充候选追加到LX预测的预测矢量候选列表中，以使得LX预测的预测矢量候选列表中所登录的预测矢量候选数成为预测矢量候选最大数(S217)，提供给端子18。

在此，假定预测矢量补充候选为运动矢量(0，0)。这里将预测矢量补充候选定为了运动矢量(0，0)，但也可以是(1，1)等预定值，可以在编码流中传送，还可以是使空间预测矢量候选的水平分量或垂直分量+1或-1等后的运动矢量。

(空间预测矢量候选导出部150的详细动作)

接下来说明空间预测矢量候选导出部150的详细动作。图28是说明空间预测矢量候选导出部150的动作的流程图。说明LX预测的空间预测矢量候选的导出。

针对第i组(i为1或2)候选块反复进行以下处理(S220至S226)。第1组被按块E、块A的顺序检查，第2组被按块C、块B、块D的顺序检查。

针对各候选块按L0预测、L1预测的顺序反复进行以下处理(S221至S225)。以下，将此处的L0预测、L1预测记作LN预测来进行说明。

检查候选块的LN预测是否有效(S222)。所谓候选块的LN预测有效，是指候选块的LN预测的参照索引在0以上。

若候选块的LN预测有效(S222的Y)，则检查候选块的LN预测的参照索引所示的参照图像是否与LX预测的参照索引所示的参照图像相同(S223)。

若参照图像相同(S223的Y)，则使候选块的LN预测的运动矢量成为LX预测的空间预测矢量候选(S224)，结束处理。

若候选块的LN预测非有效(S222的N)、或参照图像不相同(S223的N)，则在LN预测为L0预测的情况下检查L1预测，在LN预测为L1预测的情况下检查下一候选块(S225)。

若所有候选块的检查已结束(S226)，则检查时间候选利用许可标志(enable_temporal_mvp_flag)是否为0(S227)。

若时间候选利用许可标志为0(S227的Y)，则空间缩放预测矢量候选导出部151导出0个或1个LX预测的空间预测矢量候选(S228)，结束处理。关于空间缩放预测矢量候选导出部151的详细动作，将在后面叙述。

如时间候选利用许可标志为1(S227的N)，则跳过S228结束处理。

如上这样，从各组导出0个或1个空间预测矢量候选，作为LX预测，导出0个至2个空间预测矢量候选。

(空间缩放预测矢量候选导出部151的详细动作)

接下来说明空间缩放预测矢量候选导出部151的详细动作。图29是说明空间缩放预测矢量候选导出部151的动作的流程图。说明LX预测的空间预测矢量候选的导出。

针对第i组(i为1或2)的候选块，反复进行以下处理(S230至S236)。第1组被按块E、块A的顺序检查，第2组被按块C、块B、块D的顺序检查。

针对各候选块，按L0预测、L1预测的顺序反复进行以下处理(S231至S235)。以下，将此处的L0预测、L1预测记作LN预测进行说明。

接下来检查候选块的LN预测是否有效(S232)。所谓候选块的LN预测有效，是指候选块的LN预测的参照索引在0以上。

若候选块的LN预测有效(S232的Y)，则检查候选块的LN预测的参照索引所示的参照图像是否与LX预测的参照索引所示的参照图像不相同(S233)。

若参照图像不相同(S233的Y)，则以候选块的LN预测的运动矢量为LX预测的基准矢量导出空间预测矢量候选(S234)，结束处理。关于空间缩放预测矢量候选导出部151的空间预测矢量候选的详细导出方法，将在后面叙述。

若候选块的LN预测非有效(S232的N)、或参照图像相同(S233的N)，则在LN预测为L0预测的情况下检查L1预测，在LN预测为L1预测的情况下检查下一候选块(S235)。

若所有候选块的检查结束(S236)，则结束处理。

接下来说明空间缩放预测矢量候选导出部151的空间预测矢量候选的详细导出方法。将LX预测的基准矢量所参照的参照图像NeiRefLXPic与处理对象图像CurPic的图像间距离记作td、将LX预测的参照索引所示的参照图像RefLXPic与处理对象图像CurPic的图像间距离记作tb、将LX预测的基准运动矢量记作mvLX，则通过上述的式1或式2至式4，算出空间预测矢量候选mvScLX。

(时间预测矢量候选导出部152的详细动作)

接下来说明时间预测矢量候选导出部152的详细动作。图30是说明时间预测矢量候选导出部152的动作的流程图。说明LX预测的时间预测矢量候选的导出。

针对时间候选块反复进行以下处理(S240至S243)。时间候选块被按块H、块I的顺序检查。

首先，检查候选块的LN预测是否有效(S241)。在此假定LN预测与LX预测是相同的，但LN预测也可以与LX预测不相同。所谓候选块的LN预测有效，是指候选块的LN预测的参照索引在0以上。

若候选块的LN预测有效(S241的Y)，则以候选块的LN预测的运动矢量为LX预测的基准矢量导出时间预测矢量候选(S242)，结束处理。关于时间预测矢量候选的详细导出方法，将在后面叙述。

若候选块的LN预测非有效(S241的N)，则检查下一候选块(S243)。

若所有候选块的检查已结束(S243)，则结束处理。

接下来说明时间预测矢量候选的详细导出方法。将有时间候选块的ColPic与时间候选块在LN预测的运动补偿预测中参照的图片ColRefLXPic的图像间距离记作td、将LX预测的参照索引所示的参照图像RefLXPic与处理对象图像CurPic的图像间距离记作tb、将LX预测的基准运动矢量记作mvLX，通过上述的式1或式2至式4算出时间预测矢量候选mvLXCol。

(动图像解码装置200的构成)

下面说明实施方式1的动图像解码装置。图31是表示实施方式1的动图像解码装置200的构成的图。动图像解码装置200是对被动图像编码装置100编码了的码串进行解码，生成再现图像的装置。条带类型的决定、条带所能利用的参照索引的最大值、编码块的分割、跳过模式的决定、预测块尺寸类型的决定、预测块尺寸和预测块在编码块内的位置(预测块的位置信息)的决定、预测编码模式是否为帧内的决定，由动图像解码装置200的外部的解码控制部208决定，并被提供给动图像解码装置200。参照图片列表由动图像解码装置200外部的参照图片列表生成部209生成，并被提供给动图像解码装置200。在实施方式1中，说明预测编码模式非帧内的情况。此外，在实施方式1中只要没有特别说明，就是针对与双向预测对应的B图片(B条带)进行说明，对于不与双向预测对应的P图片(P条带)，只要省略L1预测即可。

动图像解码装置200通过具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、帧存储器、硬盘等的信息处理装置等硬件实现。动图像解码装置200通过上述构成要素进行动作，来实现以下说明的功能性的构成要素。关于条带类型、参照图片列表、条带所能利用的参照索引的最大值、解码对象预测块的位置信息、预测块尺寸，假定在动图像解码装置200内是共享的，未进行图示。

实施方式1的动图像解码装置200具***串解析部201、预测误差解码部202、加法部203、运动信息再现部204、运动补偿部205、帧存储器206、以及运动信息存储器207。

(动图像解码装置200的动作)

以下，说明各部的功能和动作。码串解析部201对从端子30供给来的码串进行解析，按照句法对预测误差编码数据、混合标志、混合索引、运动补偿预测的预测方向(帧间预测类型)、参照索引、差分矢量及预测矢量索引进行熵解码。熵解码通过包括算术编码、霍夫曼编码等可变长度编码的方法来实施。然后，将该预测误差编码数据提供给预测误差解码部202，将该混合标志、该混合索引、该帧间预测类型、该参照索引、该差分矢量、以及该预测矢量索引提供给运动信息再现部204。

另外，码串解析部201将要在动图像解码装置200中使用的编码块的分割信息、预测块尺寸类型、预测块在编码块内的位置、及预测编码模式，同定义了用于决定编码流的特性的参数集的SPS(SequenceParameter Set)、定义了用于决定图片的特性的参数集的PPS(PictureParameter Set)、以及定义了用于决定条带的特性的参数集的条带头等一起从编码流中解码。

运动信息再现部204根据从码串解析部201供给的混合标志、混合索引、帧间预测类型、参照索引、差分矢量及预测矢量索引，和从运动信息存储器207供给的候选块集，再现运动信息，并将该运动信息提供给运动补偿部205和运动信息存储器207。关于运动信息再现部204的详细构成，将在后面说明。

运动补偿部205根据从运动信息再现部204供给的运动信息，对帧存储器206内的参照索引所示的参照图像基于运动矢量进行运动补偿，生成预测信号。若预测方向为双向预测，则生成将L0预测和L1预测的预测信号平均后的信号作为预测信号，并将该预测信号提供给加法部203。

预测误差解码部202对从码串解析部201供给的预测误差编码数据进行逆量化、逆正交变换等处理，生成预测误差信号，并将该预测误差信号提供给加法部203。

加法部203使从预测误差解码部202供给的预测误差信号和从运动补偿部205供给的预测信号相加，生成解码图像信号，并将该解码图像信号提供给帧存储器206和端子31。

帧存储器206和运动信息存储器207具有与动图像编码装置100的帧存储器110和运动信息存储器111相同的功能。帧存储器206存储从加法部203供给的解码图像信号。运动信息存储器207按最小的预测块尺寸单位存储从运动信息再现部204供给的运动信息。

参照图片列表生成部209根据从解码控制部208供给的条带类型，生成参照图片列表。若条带类型是P条带或B条带，则生成参照图片列表L0，若条带类型是B条带，则生成参照图片列表L1。参照图片列表L0和参照图片列表L1的具体生成方法与动图像编码装置100的参照图片列表生成部113是相同的。

(运动信息再现部204的详细构成)

接下来说明运动信息再现部204的详细构成。图32表示运动信息再现部204的构成。运动信息再现部204包括编码模式判定部210、运动矢量再现部211及结合运动信息再现部212。端子32连接于码串解析部201，端子33连接于运动信息存储器207，端子34连接于运动补偿部205，端子36连接于运动信息存储器207。

(运动信息再现部204的详细动作)

以下，说明各部的功能和动作。编码模式判定部210判定从码串解析部201供给的混合标志是“0”还是“1”。若混合标志为“0”，则将从码串解析部201供给的帧间预测类型、参照索引、差分矢量、以及预测矢量索引提供给运动矢量再现部211。若混合标志为“1”，则将从码串解析部201供给的混合索引提供给结合运动信息再现部212。此外，在为跳过模式时，将从码串解析部201供给的混合索引提供给结合运动信息再现部212。

运动矢量再现部211根据从编码模式判定部210供给的帧间预测类型、参照索引、差分矢量、以及预测矢量索引，和从端子33供给的候选块集，再现运动矢量，生成运动信息，提供给端子34及端子36。

结合运动信息再现部212根据从端子33供给的候选块集生成结合运动信息候选列表，从该结合运动信息候选列表中选择由编码模式判定部210供给的混合索引所示的结合运动信息候选的运动信息，提供给端子34及端子36。

(结合运动信息再现部212的详细构成)

接下来，说明结合运动信息再现部212的详细构成。图33表示结合运动信息再现部212的构成。结合运动信息再现部212包括结合运动信息候选列表生成部230和结合运动信息选择部231。端子35连接于编码模式判定部210。

(结合运动信息再现部212的详细动作)

以下说明各部的功能和动作。图34是说明结合运动信息再现部212的动作的图。结合运动信息候选列表生成部230基于从端子33供给的候选块集生成结合运动信息候选列表(S310)，并将该结合运动信息候选列表提供给结合运动信息选择部231。

结合运动信息选择部231取得从端子35供给的混合索引(S311)，从结合运动信息候选列表生成部230所供给的结合运动信息候选列表中选择混合索引所示的结合运动信息候选，决定结合运动信息(S312)，并将该结合运动信息的运动信息提供到端子34及端子36。

(运动矢量再现部211的详细构成)

下面说明运动矢量再现部211的详细构成。图35是说明运动矢量再现部211的构成的图。运动矢量再现部211包括预测矢量候选列表生成部220、预测矢量选择部221及加法部222。端子35连接于编码模式判定部210。

(运动矢量再现部211的详细动作)

下面说明各部的功能和动作。图36是说明运动矢量再现部211的动作的图。若从端子35供给的帧间预测类型为L0预测，则运动矢量再现部211针对L0预测进行运动矢量的计算，若帧间预测类型为L1预测，则针对L1预测进行运动矢量的计算，若帧间预测类型为BI预测，则针对L0预测和L1预测进行运动矢量的计算。各LX预测的运动矢量的计算如下这样进行。

预测矢量候选列表生成部220基于从端子35供给的LX预测的参照索引和从端子33供给的候选块集生成LX预测的预测矢量候选列表(S320)，并将该LX预测的预测矢量列表提供给预测矢量选择部221。

预测矢量选择部221取得从端子35供给的LX预测的预测矢量索引(S321)，从预测矢量候选列表生成部220所供给的LX预测的预测矢量列表中选择由LX预测的预测矢量索引所示的预测矢量候选决定为LX预测的预测矢量(S322)，并使该LX预测的预测矢量和从端子35供给的LX预测的差分矢量相加，算出LX预测的运动矢量(S323)。

该LX预测的运动矢量和帧间预测类型被组合而生成运动信息，提供到端子34及端子36。

如上这样，动图像解码装置200能将被动图像编码装置100编码了的码串解码，生成再现图像。

[实施方式2]

下面说明实施方式2。与实施方式1相比，第2结合运动信息候选补充部165的动作不同。以下说明与实施方式1不同的点。图37是说明实施方式2的第2结合运动信息候选补充部165的动作的流程图。与实施方式1的第2结合运动信息候选补充部165相比，在取代步骤S184而追加了步骤S187至步骤S189这一点上不同。以下说明步骤S187至步骤S189。在此，假定参照图片列表L0的可利用的参照图片数在参照图片列表L1的可利用的参照图片数以上来进行说明。

检查i是否在L1预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l1_active_minus1)以下(S187)。若i在L1预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l1_active_minus1)以下(S187的Y)，则导出L1预测的运动矢量(mvL1)为(0，0)、L1预测的参照索引(ref_idx_l1)为i、帧间预测类型为Pred_BI的第2补充结合运动信息候选(S188)，并将该第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中(S185)。若i不在L1预测的参照索引的最大值(num_ref_idx_l1_active_minus1)以下(S187的N)，则导出L1预测的运动矢量(mvL1)为(0，0)、L1预测的参照索引(ref_idx_l1)为0、帧间预测类型为Pred_BI的第2补充结合运动信息候选(S189)，并将该第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中(S185)。

图38是说明实施方式2的第2补充结合运动信息候选的参照索引与POC的关系的一例的图。图38表示参照图片列表L0的可利用的参照图片数为4、参照图片列表L1的可利用的参照图片数为2时的例子。图38的(a)表示不重排输入图像顺序和编码顺序时的第2补充结合运动信息候选的参照索引，图38的(b)表示重排输入图像顺序和编码顺序时的第2补充结合运动信息候选的参照索引。

说明图38的(a)。

第0个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为0，L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+7的参照图片，是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+7的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第1个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为1，L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+6的参照图片，是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+6的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第2个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为2、L1预测的参照索引为0，L0预测的参照图片成为POC为n+5的参照图片、L1预测的参照图片成为POC为n+7的参照图片。

第3个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为3、L1预测的参照索引为0，L0预测的参照图片成为POC为n+4的参照图片、L1预测的参照图片成为POC为n+7的参照图片。

如上这样，当存在参照图片列表L1的参照图片时，使第i个第2补充结合运动信息候选成为L0预测的运动矢量和L1预测的运动矢量为(0，0)、L0预测的参照索引和L1预测的参照索引为i、帧间预测类型为Pred_BI的运动信息，若不存在参照图片列表L1的参照图片，则使第i个第2补充结合运动信息候选成为L0预测的运动矢量为(0，0)、L0预测参照索引为i、L1预测的参照索引为0、帧间预测类型为Pred_BI的运动信息，由此，至与参照图片列表L1的可利用的参照图片数相同数量的第2补充结合运动信息候选，其运动信息作为双向预测而导出，其预测信号成为与单向预测相同，从而能进行仅使用了一般与处理对象图片的相关性高的接近处理对象图片的参照图片的运动补偿预测，在要导出比参照图片列表L1的可利用的参照图片数更多的第2补充结合运动信息候选时，能采用利用了最接近的参照图片的双向预测。

此时，例如在动图像的一部分中，POC为n+7的参照图片上存在遮挡物，故不会成为与处理对象图片相同的图像，但在POC为n+6的参照图片中不存在该遮挡物，故处理对象图片与POC为n+6的参照图片相同，在这样的情况下，通过利用第1个第2补充结合运动信息候选，能得到精度高的预测信号。

接下来说明图38的(b)。

第0个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为0，L0预测的参照图片成为POC为n+4的参照图片，L1预测的参照图片成为POC为n+6的参照图片。

第1个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为1，L0预测的参照图片成为POC为n+2的参照图片，L1预测的参照图片成为POC为n+8的参照图片。

第2个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为2、L1预测的参照索引为0、L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都为POC为n+6的参照图片，是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+6的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第3个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为3、L1预测的参照索引为0，L0预测的参照图片成为POC为n+8的参照图片，L1预测的参照图片成为POC为n+6的参照图片。

通过如上这样使第i个第2补充结合运动信息候选成为L0预测的运动矢量和L1预测的运动矢量为(0，0)、L0预测的参照索引和L1预测的参照索引为i、帧间预测类型为Pred_BI的运动信息，能将L0预测和L1预测各自的参照图片无多余地分配给第2补充结合运动信息候选的参照图片。在此，在将第2补充结合运动信息候选和结合运动信息候选列表中的预定的结合运动信息候选组合而导出第1补充结合运动信息候选的情况下，若预定的结合运动信息候选为L0预测的单向预测，则不导出新的第2补充结合运动信息候选。此外，即使预定的结合运动信息候选为双向预测，因第2补充结合运动信息候选中不存在应与预定的结合运动信息候选的L0预测进行组合的L1预测的运动矢量和参照图像，故利用了预定的结合运动信息候选的L0预测的第1补充结合运动信息候选不被导出。

在此，通过使所有第2补充结合运动信息候选都为双向预测，在与结合运动信息候选列表中的预定的结合运动信息候选组合时，能导出更多的第1补充结合运动信息候选，能提高编码效率。此外，即使将第2补充结合运动信息候选彼此组合，也能提高第1补充结合运动信息候选的导出概率。

[实施方式3]

以下说明实施方式3。与实施方式1相比，第2结合运动信息候选补充部165的动作不同。以下说明与实施方式1的不同。图39是说明实施方式2的第2结合运动信息候选补充部165的动作的流程图。与实施方式1的第2结合运动信息候选补充部165相比，在取代步骤S184而追加了步骤S190至步骤S192这一点上不同。此外，导出第2补充结合运动信息候选的最大数MaxNumGenCand的计算式不同。以下说明S190至步骤S192。

首先，通过式7算出导出第2补充结合运动信息候选的最大数MaxNumGenCand(S180)。

MaxNumGenCand＝Min(MaxNumMergeCand-NumCandList，Min(num_ref_idx_l0_active_minus1+1，num_ref_idx_l1_active_minus1+1))；式7

检查L1预测的参照图片列表中是否存在L0预测的参照索引所示的参照图片(S190)。

若L1预测的参照图片列表中存在L0预测的参照索引所示的参照图片，则导出L1预测的运动矢量(mvL1)为(0，0)、L1预测的参照索引为表示与L0预测的参照索引所示的参照图片相同的参照图片的L1预测的参照索引、帧间预测类型为Pred_BI的第2补充结合运动信息候选(S191)，并将该第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中(S185)。在此，getRefIdxL1(ref_idx_l0)为用于得到表示与L0预测的参照索引所示的参照图片相同的参照图片的L1预测的参照索引的函数。

若L1预测的参照图片列表中不存在L0预测的参照索引所示的参照图片，则导出L1预测的运动矢量(mvL1)为(0，0)、L1预测的参照索引为i、帧间预测类型为Pred_BI的第2补充结合运动信息候选(S192)，并将该第2补充结合运动信息候选追加到结合运动信息候选列表中(S185)。

在不重排输入图像顺序和编码顺序，且已知L0预测的参照图片列表与L1预测相同时，也可以不实施步骤S190和步骤S191。

图40是说明实施方式3的第2补充结合运动信息候选的参照索引与POC的关系的一例的图。图40表示参照图片列表L0的可利用的参照图片数为4、参照图片列表L1的可利用的参照图片数为4时的例子。图40的(a)表示不重排输入图像顺序和编码顺序时的第2补充结合运动信息候选的参照索引，图40的(b)表示重排输入图像顺序和编码顺序时的第2补充结合运动信息候选的参照索引。

说明图40的(a)。

由于第0个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为0、L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+7的参照图片，是相同的，故成为具有双向预测的运动信息，但与将POC为n+7的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第1个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为1，L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+6的参照图片、是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+6的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第2个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为2，L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+5的参照图片、是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+5的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第3个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引和L1预测的参照索引都为3，L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+4的参照图片、是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+4的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

下面说明图40的(b)。

第0个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为0、L1预测的参照索引为2、L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+4的参照图片、是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+4的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第1个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为1、L1预测的参照索引为3、L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+2的参照图片、是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+2的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第2个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为2、L1预测的参照索引为0、L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+6的参照图片、是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+6的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

第3个第2补充结合运动信息候选的L0预测的参照索引为3、L1预测的参照索引为1、L0预测的参照图片和L1预测的参照图片都是POC为n+8的参照图片、是相同的，故成为具有双向预测的运动信息、但与将POC为n+8的参照图片按运动矢量(0，0)进行运动补偿预测后的单向预测相同的预测信号。

如上这样，当L1预测的参照图片列表中存在L0预测的参照索引所示的参照图片时，通过使L1预测的参照索引成为表示与L0预测的参照索引所示的参照图片相同的参照图片的L1预测的参照索引，能导出预测信号与单向预测相同、但运动信息为双向预测那样的第2补充结合运动信息候选。

此时，例如最近的参照图片的与处理对象块相同位置处有遮挡物，故最近的参照图片的与处理对象块相同位置的图像不会与处理对象块的图像相同，但在时间上远离一定程度的参照图片中该遮挡物变得不存在，故成为与处理对象块相同的图像，在这样的情况下，通过利用参照不存在该遮挡物的参照图片的第2补充结合运动信息候选，能得到精度高的预测信号。更具体来说，在图40的(a)中，由于POC为n+7的参照图片中有遮挡物，故POC为n+7的参照图片的与处理对象块相同位置的图像不会成为与处理对象块的图像相同的图像，但在POC为n+6的参照图像中该遮挡物已不存在，故POC为n+6的参照图片的与处理对象块相同位置的图像成为与处理对象块的图像相同的图像，在这样的情况下，通过选择第1个第2补充结合运动信息候选，能得到精度高的预测信号。

此外，例如在处理对象图片之前都是静止、从下一图片起有运动那样的动图像中，通过利用时间上在处理对象图片之前的参照图片，能得到精度高的预测信号。更具体来说，在图40的(b)中，在至处理对象图片都是静止的、从POC为n+6的参照图片起开始有运动这样的动图像的情况下，通过利用参照时间上在处理对象图片之前的POC为n+4的参照图片的第0个第2补充结合运动信息候选，能得到精度高的预测信号。

此外，能将L0预测和L1预测各自的参照图片无多余地分配给第2补充结合运动信息候选的参照图片，且使所有第2补充结合运动信息候选的预测信号都不同。

进而，由于在第1结合运动信息候选补充部164中设置了步骤S175，故在第1结合运动信息候选补充部164中，与第2补充结合运动信息候选相同的第1补充结合运动信息候选不被追加，提高了结合运动信息候选列表中存在具有不同运动信息的结合运动信息候选的概率，从而能提高编码效率。

以上所述的实施方式的动图像编码装置所输出的动图像的编码流具有特定的数据格式，以使得能根据实施方式中所采用的编码方法进行解码，与动图像编码装置对应的动图像解码装置能解码该特定的数据格式的编码流。

为在动图像编码装置和动图像解码装置间收发编码流，在使用有线或无线的网络时，可以将编码流变换成适于通信路径的传输方式的数据形式。此时，设有将动图像编码装置输出的编码流变换成适于通信路径的传输方式的数据形式的编码数据并发送到网络的动图像发送装置，和从网络接收编码数据并恢复成编码流而提供给动图像解码装置的动图像接收装置。

动图像发送装置包括:将动图像编码装置输出的编码流缓存的存储器；将编码流打包的包处理部；介由网络发送被打包后的编码数据的发送部。动图像接收装置包括:介由网络接收被打包了的编码数据的接收部；将接收到的编码数据缓存的存储器；对编码数据进行包处理而生成编码流，提供给动图像解码装置的包处理部。

以上与编码及解码相关的处理当然能作为使用了硬件的传送、存储、接收装置来实现，还可以通过ROM(只读存储器)或闪存存储器等中所存储的固件或计算机等的软件来实现。既可以将该固件程序、软件程序记录到计算机等可读取的记录介质中进行提供，也可以通过有线或无线的网络从服务器提供，还可以作为地面波或卫星数字广播的数据广播来提供。

以上基于实施方式说明了本发明。实施方式仅为例示，本领域技术人员当理解其各构成要素和各处理过程的组合可以有各种变形例，且这样的变形例也包含在本发明的范围内。

〔标号说明〕

100 动图像编码装置、101 预测块图像取得部、102 减法部、103 预测误差编码部、104 码串生成部、105 预测误差解码部、106运动补偿部、107 加法部、108 运动矢量检测部、109 运动信息生成部、110 帧存储器、111 运动信息存储器、112 编码控制部、113参照图片列表生成部、120 预测矢量模式决定部、121 混合模式决定部、122 预测编码模式决定部、130 预测矢量候选列表生成部、131 预测矢量决定部、140 结合运动信息候选列表生成部、141 结合运动信息选择部、150 空间预测矢量候选导出部、151 空间缩放预测矢量候选导出部、152 时间预测矢量候选导出部、153 预测矢量列表构建部、154 冗余预测矢量候选删除部、155 预测矢量候选补充部、160 空间结合运动信息候选导出部、161 时间结合运动信息候选导出部、162 结合运动信息候选列表构建部、163 冗余结合运动信息候选删除部、164 第1结合运动信息候选补充部、165 第2结合运动信息候选补充部、200 动图像解码装置、201 码串解析部、202 预测误差解码部、203 加法部、204 运动信息再现部、205 运动补偿部、206 帧存储器、207 运动信息存储器、208 解码控制部、209 参照图片列表生成部、210 编码模式判定部、211 运动矢量再现部、212 结合运动信息再现部、220 预测矢量候选列表生成部、221 预测矢量选择部、222 加法部、230 结合运动信息候选列表生成部、231 结合运动信息选择部。

〔工业可利用性〕

本发明能适用于对在运动补偿预测中使用的运动信息进行编码及解码的动图像编码及解码技术。

Claims (20)

1.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码装置，其特征在于，包括：

空间结合运动信息候选导出部，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出部，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成部，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充部，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择部，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选，以及

编码部，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

2.如权利要求1所述的动图像编码装置，其特征在于，

上述结合运动信息候选补充部在上述结合运动信息候选列表生成部所生成的上述结合运动信息候选列表中包含的运动信息候选的数量比上述确定索引的最大值小时，生成上述新的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中。

3.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码装置，其特征在于，包括：

空间结合运动信息候选导出部，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出部，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成部，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

第1结合运动信息候选补充部，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

第2结合运动信息候选补充部，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择部，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选，以及

编码部，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

4.一种将图片分割成多个预测块进行运动补偿预测的动图像编码装置，其特征在于，包括：

空间结合运动信息候选导出部，从与编码对象的预测块相邻的已编码的多个相邻块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出部，从与上述编码对象的预测块所在的编码对象图片不同的已编码图片上的块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成部，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选生成结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充部，生成使运动矢量值在第1预测和第2预测中相同、并使第1预测或第2预测的参照索引为固定值的双向预测的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择部，从上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的预测块的运动信息，以及

编码部，对用于在上述结合运动信息候选列表中确定上述所选择的结合运动信息候选的信息进行编码。

5.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码方法，其特征在于，包括：

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充步骤，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择步骤，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选，以及

编码步骤，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

6.如权利要求5所述的动图像编码方法，其特征在于，

上述结合运动信息候选补充步骤在上述结合运动信息候选列表生成步骤中所生成的上述结合运动信息候选列表中包含的运动信息候选的数量比上述确定索引的最大值小时，生成上述新的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中。

7.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码方法，其特征在于，包括：

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

第1结合运动信息候选补充步骤，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

第2结合运动信息候选补充步骤，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择步骤，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选，以及

编码步骤，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

8.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码程序，其特征在于，使计算机执行：

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充步骤，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择步骤，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选，以及

编码步骤，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

9.如权利要求8所述的动图像编码程序，其特征在于，

上述结合运动信息候选补充步骤在上述结合运动信息候选列表生成步骤中所生成的上述结合运动信息候选列表中包含的运动信息候选的数量比上述确定索引的最大值小时，生成上述新的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中。

10.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像编码程序，其特征在于，使计算机执行：

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于编码对象的上述预测块的近邻的已编码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述编码对象的上述预测块所在的图片不同的已编码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

第1结合运动信息候选补充步骤，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

第2结合运动信息候选补充步骤，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择步骤，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述编码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选，以及

编码步骤，对用于确定上述所选择的1个结合运动信息候选的确定索引进行编码。

11.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码装置，其特征在于，包括：

解码部，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引，

空间结合运动信息候选导出部，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出部，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成部，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充部，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，以及

结合运动信息选择部，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

12.如权利要求11所述的动图像解码装置，其特征在于，

上述结合运动信息候选补充部在上述结合运动信息候选列表生成部所生成的上述结合运动信息候选列表中包含的运动信息候选的数量比上述确定索引的最大值小时，生成上述新的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中。

13.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码装置，其特征在于，包括：

解码部，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引，

空间结合运动信息候选导出部，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出部，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成部，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

第1结合运动信息候选补充部，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

第2结合运动信息候选补充部，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择部，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

14.一种将图片分割成多个预测块进行运动补偿预测的动图像解码装置，其特征在于，包括：

解码部，从被编码有用于确定要在解码对象预测块中使用的结合运动信息候选的索引的码串中，解码出上述索引，

空间结合运动信息候选导出部，从与上述解码对象预测块相邻的已解码的多个相邻块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出部，从与上述解码对象预测块所在的解码对象图片不同的已解码图片上的块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成部，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充部，生成使运动矢量值在第1预测和第2预测中相同、并使第1预测或第2预测的参照索引为固定值的双向预测的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，以及

结合运动信息选择部，基于解码出的上述索引，从上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象预测块的运动信息。

15.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码方法，其特征在于，包括：

解码步骤，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引，

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充步骤，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，以及

结合运动信息选择步骤，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

16.如权利要求15所述的动图像解码方法，其特征在于，

上述结合运动信息候选补充步骤在上述结合运动信息候选列表生成步骤所生成的上述结合运动信息候选列表中包含的运动信息候选的数量比上述确定索引的最大值小时，生成上述新的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中。

17.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码方法，其特征在于，包括：

解码步骤，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引，

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

第1结合运动信息候选补充步骤，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

第2结合运动信息候选补充步骤，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择步骤，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

18.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码程序，其特征在于，使计算机执行：

解码步骤，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引，

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为结合运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

结合运动信息候选补充步骤，在上述参照索引表示可利用的参照图片时，生成包含该参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，在上述参照索引没表示可利用的参照图片时，生成包含预定的参照索引和具有预先设定的大小和方向的运动矢量的新的结合运动信息候选，追加到结合运动信息候选列表中，以及

结合运动信息选择步骤，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述新的结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。

19.如权利要求18所述的动图像解码程序，其特征在于，

上述结合运动信息候选补充步骤在上述结合运动信息候选列表生成步骤所生成的上述结合运动信息候选列表中包含的运动信息候选的数量比上述确定索引的最大值小时，生成上述新的结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中。

20.一种导出按预测块单位包含参照索引和运动矢量的运动信息的动图像解码程序，其特征在于，使计算机执行：

解码步骤，从码串中解码出用于确定要对解码对象的上述预测块使用的结合运动信息候选的确定索引，

空间结合运动信息候选导出步骤，从位于上述解码对象的上述预测块的近邻的已解码的多个上述预测块的运动信息，导出空间结合运动信息候选，

时间结合运动信息候选导出步骤，从位于与上述解码对象的上述预测块所在的图片不同的已解码图片内的上述预测块的运动信息，导出时间结合运动信息候选，

结合运动信息候选列表生成步骤，利用上述空间结合运动信息候选和上述时间结合运动信息候选，生成作为运动信息候选的列表的结合运动信息候选列表，

第1结合运动信息候选补充步骤，从上述结合运动信息候选列表中，将用于第1预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引、与用于第2预测的结合运动信息候选的上述运动矢量及上述参照索引组合，导出上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号不会变得相同的第1补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

第2结合运动信息候选补充步骤，导出具有上述第1预测的预测信号与上述第2预测的预测信号可能变得相同的上述运动矢量及上述参照索引的第2补充结合运动信息候选，追加到上述结合运动信息候选列表中，

结合运动信息选择步骤，基于解码出的上述确定索引，从被追加了上述第1补充结合运动信息候选及上述第2补充结合运动信息候选的上述结合运动信息候选列表中选择1个结合运动信息候选，作为上述解码对象的上述预测块的上述运动信息，导出上述所选择的1个结合运动信息候选。