JP2012191298A - 動画像復号装置、動画像符号化装置、動画像復号方法、動画像符号化方法、動画像復号プログラム及び動画像符号化プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】効率の良い予測ベクトル候補を生成し、符号化効率を上げること。
【解決手段】処理対象ブロックごとに、処理対象ブロックの動きベクトルと動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置であって、処理対象ブロックが参照可能なピクチャのピクチャ情報を保持する参照ピクチャリスト保持部と、処理対象ブロックの周辺ブロックの動きベクトル、動きベクトルが参照するピクチャを示す参照ピクチャ識別子を含む動きベクトル情報を保持する動きベクトル情報保持部と、周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する予測ベクトル候補決定部と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、各ピクチャを複数のブロックに分割してブロックごとに動き補償する動画像復号装置、動画像符号化装置、動画像復号方法、動画像符号化方法、動画像復号プログラム及び動画像符号化プログラムに関する。

近年の動画像符号化では、画像をブロックに分割し、ブロックに含まれる画素を予測して予測差分を符号化することで高い圧縮率を達成している。符号化対象のピクチャ内の画素から予測画素を構成する予測モードをイントラ予測といい、動き補償と呼ばれる過去に符号化した参照画像から予測画素を構成する予測モードをインター予測という。

動画像符号化装置において、インター予測では、予測画素として参照する領域を動きベクトルという水平成分・垂直成分の２次元座標データで表現し、動きベクトルと画素の予測差分データを符号化する。動きベクトルは、その符号量を抑えるため、符号化対象ブロックに隣接するブロックの動きベクトルから予測ベクトルを生成し、動きベクトルと予測ベクトルとの差分ベクトルを符号化する。

動画像復号装置においても、各ブロックで動画像符号化装置と同一の予測ベクトルを決定し、符号化された差分ベクトルと予測ベクトルを加算することによって動きベクトルを復元する。そのため、動画像符号化装置と動画像復号装置とは、同一の動きベクトル予測部を備える。

動画像復号装置において、各ブロックは、一般には画像の左上から右下に向かってラスタースキャンやｚスキャンの順序で復号される。そのため、動画像符号化装置及び動画像復号装置における動きベクトル予測部が、予測に利用できる周辺ブロックの動きベクトルは、動画像復号装置にて処理対象ブロックを復号するときに既に復号済みとなる左や上に隣接するブロックの動きベクトルとなる。

さらに、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４（以下、Ｈ．２６４ともいう）では、処理対象ピクチャではなく、過去に符号化、復号処理した参照ピクチャの動きベクトルを用いて予測ベクトルを決定することもある（非特許文献１）。

予測ベクトル決定方法の従来技術として、国際標準化団体ＩＳＯ／ＩＥＣとＩＴＵ−Ｔが共同に標準化を検討している動画像符号化方式ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）の技術が開示されている（非特許文献２〜４）。

以下に、ＨＥＶＣに関する概要説明を行う。ＨＥＶＣでは、参照可能なピクチャのリスト（以下、参照ピクチャリストともいう）として、Ｌ０と、Ｌ１という２つのリストを持つ。各ブロックは、Ｌ０とＬ１それぞれに対応する動きベクトルによって、最大２つの参照ピクチャの領域をインター予測に使用することが出来る。

Ｌ０とＬ１とは一般には、表示時間の方向に対応し、Ｌ０は処理対象ピクチャに対して過去のピクチャの参照リストであり、Ｌ１は未来のピクチャの参照リストである。参照ピクチャリストの各エントリは、画素データの記憶位置、及びそのピクチャの表示時間情報ＰＯＣ（Picture Order Count）値を含む情報から構成される。

ＰＯＣとは、各ピクチャの表示順序と相対的な表示時間を表す整数値である。ＰＯＣ値が０となるピクチャの表示時間を０としたときに、あるピクチャの表示時間は、そのピクチャのＰＯＣ値の定数倍で表すことが出来る。例えば、フレームの表示周期（Ｈｚ）をｆｒ、ＰＯＣ値がｐであるピクチャの表示時間は、式（１）で表すことが出来る。これにより、ＰＯＣはある定数（秒）を単位とした表示時間と見なすことができる。
表示時間＝p×（ｆｒ／２） ・・・式（１）

１つの参照ピクチャリストのエントリ数が２以上であった場合、各動きベクトルは、参照ピクチャリスト内のインデックス番号（参照インデックス）によって、どの参照ピクチャを参照するかを指定する。特に参照ピクチャリストのエントリ数が１ピクチャしか含まない場合、そのリストに対応する動きベクトルの参照インデックスは自動的に０番となるため、明示的に参照インデックスを指定する必要はない。

すなわち、ブロックの動きベクトルは、Ｌ０／Ｌ１リスト識別子と、参照インデックスと、ベクトルデータ（Ｖｘ、Ｖｙ）とを含む。Ｌ０／Ｌ１リスト識別子と、参照インデックスとにより参照ピクチャが指定される。参照ピクチャ内の領域は、（Ｖｘ、Ｖｙ）で指定される。ＶｘとＶｙとは、それぞれ水平方向と垂直方向における参照領域の座標と処理対象ブロック（現ブロックともいう）の座標の差であり、１／４画素単位で表現される。Ｌ０／Ｌ１リスト識別子と、参照インデックスとを参照ピクチャ識別子とし、（Ｖｘ、Ｖｙ）をベクトルデータと呼ぶこととする。

ＨＥＶＣにおける予測ベクトルの決定方法について説明する。予測ベクトルは、Ｌ０／Ｌ１リスト識別子と、参照インデックスとで指定された参照ピクチャごとに決定される。参照ピクチャリストがＬＸ、参照インデックスがｒｅｆｉｄｘで指定される参照ピクチャを参照する動きベクトルに対する予測ベクトルのベクトルデータｍｖｐを決定するとき、最大で３つのベクトルデータを予測ベクトル候補として算出する。

処理対象ブロックに対して空間方向と時間方向に隣接するブロックは、左方向に隣接したブロック、上方向に隣接したブロック、時間方向に隣接したブロックの３つに分類される。この３グループからそれぞれ最大で１本の予測ベクトル候補が選出される。

選出された予測ベクトル候補は、時間方向に隣接したグループ、左に隣接したグループ、上に隣接したグループの優先順序でリスト化される。このリストを配列ｍｖｐ＿ｃａｎｄとする。もし、全てのグループで予測ベクトル候補が１つも存在していなかった場合、ゼロベクトルをｍｖｐ＿ｃａｎｄに追加する。

また、候補リスト内のいずれの予測ベクトル候補を予測ベクトルとして使用するかの識別子として、予測ベクトル候補インデックスｍｖｐ＿ｉｄｘを用いる。すなわち、ｍｖｐは、ｍｖｐ＿ｃａｎｄのｍｖｐ＿ｉｄｘ番目にエントリされた予測ベクトル候補のベクトルデータとなる。

動画像符号化装置において、符号化対象ブロックのＬＸのｒｅｆｉｄｘを参照する動きベクトルがｍｖであったとき、ｍｖｐ＿ｃａｎｄの中で、ｍｖと最も近い候補を探し、そのインデックスをｍｖｐ＿ｉｄｘとする。さらに、差分ベクトルｍｖｄを式（２）で算出し、リストＬＸの動きベクトル情報として、ｒｅｆｉｄｘ、ｍｖｄ、ｍｖｐ＿ｉｄｘを符号化する。
ｍｖｄ＝ｍｖ−ｍｖｐ ・・・式（２）

動画像復号装置は、ｒｅｆｉｄｘ、ｍｖｄ、ｍｖｐ＿ｉｄｘを復号し、ｒｅｆｉｄｘに基づき、ｍｖｐ＿ｃａｎｄを決定し、予測ベクトルｍｖｐを、ｍｖｐ＿ｃａｎｄのｍｖｐ＿ｉｄｘ番目の予測ベクトル候補とする。動画像復号装置は、式（３）に基づき、処理対象ブロックの動きベクトルｍｖを復元する。
ｍｖ＝ｍｖｄ＋ｍｖｐ ・・・式（３）

次に、空間方向に隣接したブロックの説明をする。図１は、従来技術（その１）を説明するための図である。図１に示す例では、左隣接のブロックと、上隣接ブロックから予測ベクトルを選択する手順について説明する。

まず、左隣接ブロックから予測ベクトル候補を選出する手順について説明する。処理対象ブロックの左側に隣接したブロックのグループ１０の中で、左下に位置するブロックＩからブロックＦまで、参照リストがＬＸでｒｅｆｉｄｘと等しい参照インデックスを持つ動きベクトルが見つかるまで探索する。参照リストがＬＸでｒｅｆｉｄｘと等しい参照インデックスを持つ動きベクトルが見つかれば、この動きベクトルが選択される。

次に、上隣接ブロックから予測ベクトル候補を選出する手順について説明する。処理対象ブロックの上側に隣接したブロックのグループ１１の中で、右上に位置するブロックＥから左上に位置するブロックＡまで、参照リストがＬＸでｒｅｆｉｄｘと等しい参照インデックスを持つ動きベクトルが見つかるまで探索する。参照リストがＬＸでｒｅｆｉｄｘと等しい参照インデックスを持つ動きベクトルが見つかれば、この動きベクトルが選択される。

次に、時間方向に隣接したブロックの説明をする。図２は、従来技術（その２）を説明するための図である。図２に示す例では、時間方向に隣接するブロックから予測ベクトル候補を選択する手順について説明する。

まず、時間方向に隣接するブロックを含むピクチャとしてＣｏｌｌｏｃａｔｅｄ Ｐｉｃｔｕｒｅ（以下、ＣｏｌＰｉｃともいう）と呼ばれる時間方向に隣接した参照ピクチャ２０が指定される。ＣｏｌＰｉｃ２０は、Ｌ０とＬ１とのどちらかの参照リストの参照インデックス０番の参照ピクチャである。通常はＬ１の参照インデックス０番がＣｏｌＰｉｃとなる。

ＣｏｌＰｉｃ２０の中で、処理対象ブロックと同一位置のブロック２１が有する動きベクトルをｍｖＣｏｌ２２とし、ｍｖＣｏｌ２２が参照するピクチャをＣｏｌＲｅｆＰｉｃ２３とする。ＣｏｌＰｉｃ２０のＰＯＣ値をＣｏｌＰｉｃＰｏｃ、ＣｏｌＲｅｆＰｉｃ２３のＰＯＣをＣｏｌＲｅｆＰｉｃＰｏｃ、現在の処理対象ピクチャ２４のＰＯＣ値をＣｕｒＰｏｃとする。

また、ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ ＬＸと、Ｒｅｆｉｄｘとで指定されるピクチャ２５のＰＯＣ値をＣｕｒＲｅｆＰｏｃとすると、時間方向の予測ベクトル候補ｔｍｖｐ２６は、ｍｖＣｏｌ２２を式（５）でスケーリングして算出される。
ｔｍｖｐ＝ｍｖＣｏｌ×（ＣｕｒＰｏｃ−ＣｕｒＲｅｆＰｏｃ）／（ＣｏｌＰｉｃＰｏｃ−ＣｏｌＲｅｆＰｉｃＰｏｃ） ・・・式（５）
以上、従来技術では、前述したようにして、予測ベクトルの候補が決定されていた。

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ＨＥＶＣでは、複数のピクチャを参照ピクチャとして使用する場合、効率の良い予測ベクトル候補を生成できない課題がある。例えば、空間方向に隣接した周辺ブロックの動きベクトル全てが処理対象ブロックと異なる参照インデックスを有する場合を考える。ここで、処理対象ブロックの参照インデックスをｒｅｆｉｄｘとする。

左隣接と、上隣接のグループでは、ｒｅｆｉｄｘと同一の動きベクトルが存在しないために、予測ベクトル候補が選択されない。また、時間方向の隣接ベクトルは、時間方向の隣接ブロックがイントラ予測であった場合、予測に使用可能な動きベクトルが存在しない。このような場合、予測ベクトル候補としてＶｘとＶｙが共に０であるようなゼロベクトルしか生成されず、動きベクトルの符号量が大きくなってしまうという課題があった。

開示の技術は、かかる問題を鑑み、効率の良い予測ベクトル候補を生成し、符号化効率を上げることを目的とする。

開示の一態様における動画像復号装置は、処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置であって、前記処理対象ブロックが参照可能なピクチャのピクチャ情報を保持する参照ピクチャリスト保持部と、前記処理対象ブロックの周辺ブロックの動きベクトル、該動きベクトルが参照するピクチャを示す参照ピクチャ識別子を含む動きベクトル情報を保持する動きベクトル情報保持部と、前記周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、該優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する予測ベクトル候補決定部と、を備える。

また、他の態様における動画像符号化装置は、入力画像が分割された処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて符号化処理を行う動画像符号化装置であって、前記処理対象ブロックが参照可能なピクチャのピクチャ情報を保持する参照ピクチャリスト保持部と、前記処理対象ブロックの周辺ブロックの動きベクトル、該動きベクトルが参照するピクチャを示す参照ピクチャ識別子を含む動きベクトル情報を保持する動きベクトル情報保持部と、前記周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、該優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する予測ベクトル候補決定部と、を備える。

開示の技術によれば、効率の良い予測ベクトル候補を生成し、符号化効率を上げることができる。

従来技術（その１）を説明するための図。 従来技術（その２）を説明するための図。 実施例１における予測ベクトル候補決定部の概略構成の一例を示すブロック図。 隣接グループ予測ベクトル候補決定部の概略構成の一例を示すブロック図。 ブロック動きベクトル情報取得部の概略構成の一例を示すブロック図。 動きベクトル選択部の概略構成の一例を示すブロック図。 予測ベクトル候補の決定処理（その１）の一例を示すフローチャート。 予測ベクトル候補の決定処理（その２）の一例を示すフローチャート。 処理対象ブロックの周辺ブロックの一例を示す図。 ブロックの動きベクトル情報の一例を示す図。 参照インデックステーブルの例を示す図。 実施例２における優先度決定部の概略構成の一例を示すブロック図。 実施例２における優先度決定処理の一理を示すフローチャート。 実施例３における動画像復号装置の概略構成の一例を示すブロック図。 実施例３における動画像復号処理の一例を示すフローチャート。 実施例４における動画像符号化装置の概略構成の一例を示すブロック図。 実施例４における動画像符号化処理の一例を示すフローチャート。 予測候補インデックスの符号の一例を示す図。

以下、添付図面を参照しながら実施例について詳細に説明する。

［実施例１］
＜構成＞
図３は、実施例１における予測ベクトル候補決定部１０１の概略構成の一例を示すブロック図である。予測ベクトル候補決定部１０１は、複数の隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−１，・・・，ｎ（以下、まとめて隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３ともいう）と、候補優先度決定部１０５とを有する。さらに、候補優先度決定部１０５は、第１候補優先度決定部１０６と第２候補優先度決定部１０７とを有する。また、予測ベクトル候補決定部１０１は、参照ピクチャリスト保持部１０２と、動きベクトル情報保持部１０４とデータの送受信可能に接続される。

予測ベクトル候補決定部１０１が有する各部はそれぞれ、別個の回路として予測ベクトル候補決定部１０１に実装される。あるいは、予測ベクトル候補決定部１０１が有する各部は、その各部の機能を実現する回路が集積された一つの集積回路として予測ベクトル候補決定部１０１に実装されてもよい。また、予測ベクトル候補決定部１０１が有する各部は、予測ベクトル候補決定部１０１が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールであってもよい。

予測ベクトル候補決定部１０１は、処理対象ブロックのピクチャ参照情報を入力とし、処理対象ブロックの動きベクトルの符号化や復号に必要な、動きベクトルの予測ベクトル候補を計算する。

参照ピクチャリスト保持部１０２は、処理対象ピクチャのＰＯＣ値、処理対象ピクチャの参照ピクチャリスト、及び処理対象ピクチャが参照する全参照ピクチャの参照ピクチャリスト、参照ピクチャのＰＯＣ値などを保持する。

隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３は、予測ベクトル候補決定部１０１に入力される処理対象ブロックの参照リスト識別子と参照インデックスとを含むピクチャ参照情報、参照ピクチャリスト保持部１０２に保持された参照ピクチャリスト及び、処理対象ピクチャ及び各参照ピクチャのＰＯＣ値を取得する。

隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３は、動きベクトル情報保持部１０４から出力される、隣接グループ内の各ブロックの動きベクトル情報及び位置情報を取得する。隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３は、取得した情報に基づいて、隣接グループ内の予測ベクトル候補を決定し、予測ベクトル候補の動きベクトル情報を出力する。動きベクトル情報は、動きベクトルの成分、参照インデックス、参照リスト識別子などを含む。

隣接グループとは、処理対象ブロックに空間的または時間的に隣接するブロックの集合である。各隣接グループが含むブロック群は、重複してもよいし、互いに素であってもよい。具体的な隣接グループは、以下の３グループである。ただし、この３グループに限定されるものではなく、グループの数は３以外であってもよい。
１．Ｌ１方向の参照インデックスで０番目の参照ピクチャにおける、処理対象ブロックと空間的に同一位置にあるブロック（隣接グループ１）
２．処理対象ピクチャ中の、処理対象ブロックの左側に隣接するブロック（隣接グループ２）
３．処理対象ピクチャ中の、処理対象ブロックの上側に隣接するブロック（隣接グループ３）

各隣接グループは、それぞれ個別の隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３に割り当てられる。例えば、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−１は、０以上のブロックの動きベクトルをスケーリングし、予測ベクトル候補の参照リスト識別子と参照インデックスとを含む動きベクトル情報を出力する。隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３の詳細は後述する。

なお、予測ベクトルとは、処理対象ブロックの動きベクトルと差分をとる復号済みブロックの動きベクトルをいう。予測ベクトル候補とは、予測ベクトルの候補となる動きベクトルや動きベクトル情報をいう。

動きベクトル情報保持部１０４は、処理対象ピクチャの復号済み全ブロックの動きベクトル情報、及び処理対象ピクチャが参照する全参照ピクチャ内の全ブロックの動きベクトル情報を保持する。動きベクトル情報保持部１０４は、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３が要求する、隣接グループ内の各ブロックの動きベクトル情報を出力する。

候補優先度決定部１０５は、複数の隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３から出力される、各隣接グループの予測ベクトル候補（参照リスト識別子と参照インデックスを含む）を評価し、それらの優先度を決定する。

候補優先度決定部１０５は、各隣接グループの予測ベクトル候補を、決定された優先度順に出力する。候補優先度決定部１０５に含まれる第１候補優先度決定部１０６は、処理対象ブロックの隣接グループの位置関係に基づき優先度を決定する。第２候補優先度決定部１０７は、第１候補優先度決定部１０６が決定した優先度を、望ましければ参照リスト識別子と参照インデックスとに基づき優先度を変更する。

図４は、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３の概略構成の一例を示すブロック図である。隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３は、ブロック動きベクトル情報取得部２０１と、優先度決定部２０２と、動きベクトル選択部２０３とを有する。

図５は、ブロック動きベクトル情報取得部２０１の概略構成の一例を示すブロック図である。ブロック動きベクトル情報取得部２０１は、参照ブロック位置決定部３０１と、動きベクトル情報取得部３０２とを有する。

参照ブロック位置決定部３０１は、隣接グループ内の各ブロックの評価順番、及び各ブロックの処理対象ピクチャもしくは参照ピクチャ中の位置を決定する。参照ブロック位置決定部３０１は、評価順番に従い、ブロックのピクチャ内位置情報を、動きベクトル情報保持部１０４、動きベクトル情報取得部３０２に通知する。

動きベクトル情報取得部３０２は、参照ブロック位置決定部３０１が順に出力するピクチャ内位置情報に対応したブロックの動きベクトル情報を、動きベクトル情報保持部１０４から取得する。取得した動きベクトル情報は、優先度決定部２０２と動きベクトル選択部２０３とに通知される。また、動きベクトル情報取得部３０２は、動きベクトル情報内の参照リスト識別子と参照インデックスとを、スケーリング係数決定部４０２に通知する。

図４に戻り、優先度決定部２０２は、後述する動き情報バッファ４０１に蓄積された複数ブロックの動きベクトル情報、参照ピクチャリスト保持部１０２から出力される処理対象ピクチャの参照ピクチャリストを取得する。また、優先度決定部２０２は、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３に入力される処理対象ブロックの参照リスト識別子と参照インデックスとを取得する。

優先度決定部２０２は、取得した情報に基づき、動き情報バッファ４０１に蓄積された複数ブロックをある優先度を持ったグループとして分類する。優先度決定部２０２は、これにより、各ブロックが有する動きベクトルの優先度を決定する。

動きベクトル選択部２０３は、優先度決定部２０２により決定された優先度に基づいて、優先度の高い動きベクトルの動きベクトル情報を、隣接グループの予測ベクトル候補として出力する。

図６は、動きベクトル選択部２０３の概略構成の一例を示すブロック図である。図６に示す例では、動きベクトル選択部２０３は、動き情報バッファ４０１と、スケーリング係数決定部４０２と、スケーリング部４０３と、予測候補選択部４０４とを有する。

動き情報バッファ４０１は、動きベクトル情報保持部１０４から通知される周辺ブロックの動きベクトル情報を保持する。周辺ブロックとは、処理対象ブロックの時間的、空間的に隣接するブロックをいう。

スケーリング係数決定部４０２は、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３に入力される処理対象ブロックの参照リスト識別子と参照インデックスを取得する。スケーリング係数決定部４０２は、予測候補選択部４０４から通知される予測ベクトル候補の参照リスト識別子と参照インデックスを動きベクトル情報取得部３０２から取得する。スケーリング係数決定部４０２は、スケーリング係数の計算に必要なＰＯＣ値を参照ピクチャリスト保持部１０２から取得し、周辺ブロックの動きベクトルのスケーリング係数を計算し、スケーリング部４０３に通知する。

スケーリング部４０３は、予測候補選択部４０４で選択された動きベクトル情報を受け取り、スケーリング係数決定部４０２から出力されるスケーリング係数を用いて、この動き情報中の動きベクトルをスケーリングする。スケーリング部４０３は、スケーリングした動きベクトルと参照インデックスとを予測候補選択部４０４に通知する。

予測候補選択部４０４は、動き情報バッファ４０１に蓄積された複数ブロックの中で、優先度の高い動きベクトル情報を、隣接グループの予測ベクトル候補として出力する。また、予測候補選択部４０４は、スケーリング部４０３に予測ベクトル候補を通知し、スケーリングされた結果の動きベクトルを予測ベクトル候補として出力してもよい。

（動きベクトルの優先度決定処理）
優先度決定部２０２が決定する、周辺ブロックの動きベクトルの優先度について説明する。周辺ブロックの動きベクトルの優先度は、Ｌ０方向とＬ１方向とで個別に決定される。以下、優先度を決定する参照方向をＬＸ（Ｘ＝[０、１]）とする。優先度は値が小さい方がより高い優先度を表すこととする。

ここで、以降の説明で用いる表記を定義する。
・ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］：処理対象ブロックのＬＸ方向の参照インデックス
・ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［ｂ］［ＬＸ］：周辺ブロックｂのＬＸ方向の参照インデックス
・ｍｖ［ｂ］［ＬＸ］：周辺ブロックｂのＬＸ方向の動きベクトル
・ｒｅｆｐｉｃ［ＬＸ］［ｉｄｘ］：処理対象ピクチャのＬＸ方向の参照ピクチャリストのｉｄｘ番目の参照ピクチャ
・ｒｅｆＮｕｍ［ＬＸ］：処理対象ピクチャのＬＸ方向の参照ピクチャ数
・ＬＹ：ＬＸと反対の方向。Ｘ＝０の場合にはＹ＝１，Ｘ＝１の場合にはＹ＝０

これらの情報は、動き情報バッファ４０１に格納される。もし、ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］が−１の場合には、優先度決定は行わない。ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］が０以上の場合には、隣接グループ１、隣接グループ２、隣接グループ３、それぞれについて動きベクトルの優先度が決定される。

（隣接グループ１）
隣接グループ１には、参照ピクチャｒｅｆｐｉｃ［ＬＸ］［０］内の、処理対象ブロックと空間的に同一位置にある、一つのブロックＡ（以降、ＣｏｌＢｌｏｃｋとする）が含まれる。優先度決定部２０２は、次のように優先度を決定する。

もし、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ａ］［ＬＸ］が０以上の場合、ｍｖ［Ａ］［ＬＸ］を優先度１とする。

ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ａ］［ＬＸ］が−１の場合で、かつｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ａ］［ＬＹ］が０以上の場合、ｍｖ［Ａ］［ＬＹ］を優先度１とする。

予測候補選択部４０４は、隣接グループ１の予測ベクトル候補として、優先度１の動きベクトル及び参照インデックスを出力する。

（隣接グループ２）
隣接グループ２には、処理対象ブロックの左下、及び左に隣接する、複数のブロックＢ（ｘ）が含まれる。処理対象ブロックが画面左端に位置する場合には、隣接グループ２が含むブロック数は０となり、隣接グループ２の予測ベクトル候補数は０となる。

処理対象ブロックの左下に隣接するブロックＢ（０）は、処理対象ピクチャ中の画素（ｘＬ−１，ｙＢ＋１）を含むブロックとして定義される。（ｘＬ，ｙＢ）は、処理対象ブロック内の最左かつ最下の画素の位置である。処理対象ブロックが画面下端に位置する場合には、Ｂ（０）は存在しないので、以下の処理では、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（０）］［ＬＸ］は−１として扱う。

処理対象ブロックの左に隣接するブロックＢ（ｘ）（ｘ＝［１，ｋ］）は、処理対象ピクチャ中の画素（ｘＬ−１，ｙ）（ｙ＝［ｙＴ，ｙＢ］）を含むブロックとして定義される。ｘＬは、処理対象ブロックの最左に位置する画素のＸ座標である。「ｙＴ」，「ｙＢ」は、それぞれ処理対象ブロックの最上、最下に位置する画素のＹ座標である。複数の左隣接ブロックは、Ｙ座標の降順（画面の下から上）で、Ｂ（１），Ｂ（２），...，Ｂ（ｋ）の順で参照される。ｋは、左隣接ブロックの総数である。

処理対象ブロックの左上に隣接するブロックＢ（ｋ＋１）は、処理対象ピクチャ中の画素（ｘＬ−１，ｙＴ−１）を含むブロックとして定義される。（ｘＬ，ｙＴ）は、処理対象ブロック内の最左かつ最上の画素の位置である。処理対象ブロックが画面上端に位置する場合には、Ｂ（ｋ＋１）は存在しないので、以下の処理では、Ｂ（ｋ＋１）の参照インデックスは−１として扱う。

優先度決定部２０２は、次のように優先度を決定する。まず、優先度決定部２０２は、評価するブロックをＢ（ｘ）（ｘ＝［０，ｋ］）として、ｘ＝０からｋまで参照インデックスが−１でないブロックの優先度を決定していく。

ブロックＢ（ｘ）に対する優先度をｍ（Ｂ（ｘ））として、式（６）、式（７）で算出されるｐ（ｘ）を使って、ｍ（Ｂ（ｘ））＝ｐ（ｘ）とする。
ｐ（ｘ）＝２×｜ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］―ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］｜＋１＋ａ（ｘ） ・・・式（６）
ここでａ（ｘ）は、式（７）により求められる。
ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＞＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］のとき
ａ（ｘ）＝０
ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＜ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］のとき
ａ（ｘ）＝−１
・・・式（７）

すなわち、優先度１のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］となり、
優先度２のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］−１となり、
優先度３のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］＋１となり、
優先度４のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］−２
という条件を満たす。式（６）では、処理対象ブロックと近い参照インデックスの動きベクトルを有するブロックの優先度が高くなる。ただし、この優先度決定方法としては、式（６）に限定されるものではない。

予測候補選択部４０４は、すでに優先度決定部２０２が決定したブロックＢ（ｙ）ｙ＝［０，ｘ−１］の中で、最も高い優先度を持つブロックＢｍｉｎを記憶する。予測候補選択部４０４は、決定した優先度ｍと、Ｂｍｉｎと比較して、Ｂ（ｘ）の優先度ｍの優先度が高ければ（値が小さければ）、Ｂｍｉｎ＝Ｂ（ｘ）とする。

予測候補選択部４０４は、ｘが０からｋまでの全てのブロックを評価した結果、動きベクトルｍｖ［Ｂｍｉｎ］［ＬＸ］と対応する参照インデックスｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂｍｉｎ］［ＬＸ］とＬＸを、予測ベクトル候補として出力する。

予測候補選択部４０４は、全てのブロックを評価しても周辺ブロックの動きベクトルが存在しない場合には、予測ベクトル候補を出力しない。予測候補選択部４０４は、ｘ＝０からｘ＝ｋのブロックを評価する間にＢｍｉｎが優先度１となれば、それ以上Ｂｍｉｎが更新されることはないため、評価を打ち切ってもよい。

ここで、予測ベクトル候補は、スケーリング部４０３でスケーリングされてもよい。スケーリング部４０３は、スケーリング係数決定部４０２にて、参照ピクチャリスト保持部１０２から、処理対象ピクチャのＰＯＣ値ＰＯＣ１、処理対象ブロックの参照する参照ピクチャのＰＯＣ値ＰＯＣ２、予測ベクトル候補の参照するピクチャのＰＯＣ値ＰＯＣ３を取得する。スケーリング部４０３は、これらのＰＯＣ値からスケーリング係数Ｓｃａｌｅを式（８）により算出する。
Ｓｃａｌｅ＝（ＰＯＣ１−ＰＯＣ２）／（ＰＯＣ１−ＰＯＣ３） ・・・式（８）

スケーリング部４０３は、スケーリング対象のベクトルデータをｖ＝（ｍｖｘ、ｍｖｙ）とし、出力ベクトルデータをｖ＝（ｍｖｘ'、ｍｖｙ'）とすれば、式（９）と式（１０）により出力ベクトルデータを計算する。
ｍｖｘ'＝（ｍｖｘ×Ｓｃａｌｅ） ・・・式（９）
ｍｖｙ'＝（ｍｖｙ×Ｓｃａｌｅ） ・・・式（１０）
ここで示した算出式よりもコンピュータプログラムに適した具体的な計算方法の詳細は後述する。

（隣接グループ３）
隣接グループ３には、処理対象ブロックの上右、上、及び上左に隣接する、複数のブロックＢ（ｘ）が含まれる。処理対象ブロックが画面上端に位置する場合には、隣接グループ３が含むブロック数は０となり、隣接グループ３の動きベクトル候補数は０となる。

処理対象ブロックの上右に隣接するブロックＢ（０）は、処理対象ピクチャ中の画素（ｘＲ＋１，ｙＴ＋１）を含むブロックとして定義される。（ｘＲ，ｙＴ）は、処理対象ブロック内の最上かつ最右の画素の位置である。処理対象ブロックが画面右端に位置する場合には、Ｂ（０）は存在しないので、以下の処理では、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（０）］［ＬＸ］は−１として扱う。

処理対象ブロックの上に隣接するブロックＢ（ｘ）（ｘ＝［１，ｋ］）は、処理対象ピクチャ中の画素（ｘ，ｙＴ＋１）（ｘ＝［ｘＬ，ｘＲ］）を含むブロックとして定義される。「ｙＴ」は、処理対象ブロックの最上に位置する画素のＹ座標である。「ｘＬ」，「ｘＲ」は、それぞれ処理対象ブロックの最左、最右に位置する画素のＸ座標である。複数の左隣接ブロックは、Ｘ座標の降順（画面の右から左）で、Ｂ（１），Ｂ（２），...，Ｂ（ｋ）と参照される。ｋは、上隣接ブロックの総数である。

処理対象ブロックの上左に隣接するブロックＢ（ｋ＋１）は、処理対象ピクチャ中の画素（ｘＬ−１，ｙＴ−１）を含むブロックとして定義される。（ｘＴ，ｙＴ）は、処理対象ブロック内の最左かつ最上の画素の位置である。処理対象ブロックが画面右端に位置する場合には、Ｂ（ｋ＋１）は存在しないので、以下の処理では、Ｂ（ｋ＋１）の参照インデックスは−１として扱う。

優先度決定部２０２は、隣接グループ２と同様にして優先度を決定する。優先度決定部２０２は、評価するブロックをＢ（ｘ）（ｘ＝［０，ｋ＋１］）として、ｘ＝０からｋ＋１まで参照インデックスが−１でないブロックの優先度を決定していく。ブロックＢ（ｘ）に対する優先度をｍとして、式（６）、式（７）で算出されるｐ（ｘ）を使って、ｍ＝ｐ（ｘ）とする。

すなわち、優先度１のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］となり、
優先度２のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］−１となり、
優先度３のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］＋１となり、
優先度４のブロックＢ（ｘ）は、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］＝ｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］−２となる。

予測候補選択部４０４は、すでに優先度決定部２０２が決定したブロックＢ（ｙ）ｙ＝［０，ｘ−１］の中で、最も高い優先度を持つブロックＢｍｉｎを記憶する。予測候補選択部４０４は、決定した優先度ｍと、Ｂｍｉｎと比較して、Ｂ（ｘ）の優先度ｍの優先度が高ければ（値が小さければ）、Ｂｍｉｎ＝Ｂ（ｘ）とする。

予測候補選択部４０４は、ｘが０からｋ＋１までの全てのブロックを評価した結果、動きベクトルｍｖ［Ｂｍｉｎ］［ＬＸ］と対応する参照インデックスｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂｍｉｎ］［ＬＸ］とＬＸを、予測ベクトル候補として出力する。予測候補選択部４０４は、全てのブロックを評価しても周辺動きベクトルが存在しない場合には、予測ベクトル候補は出力しない。

なお、予測候補選択部４０４は、隣接グループ２で説明したように、スケーリング処理を行ってもよい。

（予測ベクトル候補の優先度決定処理）
次に、各隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−１、・・・、ｎにより出力された各予測ベクトル候補に対する優先度決定処理について説明する。候補優先度決定部１０５は、各隣接グループの予測ベクトル候補の優先度付けを、第１候補優先度決定部１０６により以下のように行う。
一番目の優先度：隣接グループ１の予測ベクトル候補（もし存在すれば）
二番目の優先度：隣接グループ２の予測ベクトル候補（もし存在すれば）
三番目の優先度：隣接グループ３の予測ベクトル候補（もし存在すれば）
さらに、次に説明するように、第２候補優先度決定部１０７は、予測ベクトル候補の参照インデックスに従って優先度を変更してもよい。例えば、一番目に優先された予測ベクトル候補と二番目の優先された予測ベクトル候補が、空間方向の隣接グループである、隣接グループ２と隣接グループ３に属していた場合に、第二の候補優先度の決定を行う。

第１候補優先度決定部１０６は、一番目に優先された動きベクトル候補の参照インデックスをｒｅｆｉｄｘ１とし、ｒｅｆｉｄｘ１とｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］とで第二の候補優先度を算出する。算出する第二の優先度は、すでに説明した優先度決定部２０２と同じ算出式であってよい。ここでは、優先度決定部２０２と同じく式（６）のｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＸ］をｒｅｆｉｄｘ１に置き換えた式で算出したものとする。同様に、第二に優先された予測ベクトル候補に関して第二の優先度を算出する。算出された二つの第二の優先度を、最終的な予測ベクトル候補の優先度とする。

＜動作＞
次に、実施例１における予測ベクトル候補決定部１０１の動作について説明する。実施例１におけるＬＸ方向の動き予測ベクトル候補の決定処理フローを図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。ここで、予測ベクトル候補は配列ｐＭＶＣａｎｄ［ ］に格納されるとする。配列エントリ値は、小さい方が優先度が高い。ｐＭＶＣａｎｄ［ ］は、予測ベクトル候補決定部１０１の出力に相当する。

ステップＳ１０１で、予測ベクトル候補決定部１０１は、変数ｉＮ（予測候補数に相当）、配列ｐＭＶＣａｎｄ［ ］、及びｐＭＶＴｅｍｐ［ ］の初期化を行う。変数ｉＮは、予測ベクトル候補の候補数を表し、０に初期化される。配列ｐＭＶＣａｎｄ［ ］、及びｐＭＶＴｅｍｐ［ ］の各エントリは、動きベクトルを保持し、空白に初期化される。ｐＭＶＴｅｍｐ［ ］は動き情報バッファ４０１に相当する。

ステップＳ１０２〜Ｓ１０３にて、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−１は、隣接グループ１の第一の予測ベクトル候補を取得する。なお、ここでは、隣接グループ予測ベクトル候補設定部１０３−１が隣接グループ１を処理し、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−２が隣接グループ２を処理し、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−ｎが隣接グループ３を処理するとする。

ステップＳ１０２は、参照ピクチャｒｅｆｐｉｃ［Ｌ１］［０］のＣｏｌＢｌｏｃｋの符号化モードがインター予測モードであるかどうかを判定する。インター予測モードの場合にはＳ１０３に移行する。インター予測モードでない場合（即ち、イントラ予測モード）の場合にはＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０３は、ｍｖＣｏｌ＝ｍｖ［ＣｏｌＢｌｏｃｋ］［ＬＸ］を取得する。もし、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［ＣｏｌＢｌｏｃｋ］［ＬＸ］が−１の場合、即ちＬＸ方向の動きベクトルが無い場合にはｍｖＣｏｌ＝ｍｖ［ＣｏｌＢｌｏｃｋ］［ＬＹ］とする。インター予測モードの場合、ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［ＣｏｌＢｌｏｃｋ］［ＬＸ］とｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［ＣｏｌＢｌｏｃｋ］［ＬＹ］の少なくとも一方が０以上になる。

ここで、取得した動きべクトルは、優先度１であるので、そのまま予測ベクトル候補とされ、スケーリングされて、配列ｐＭＶＣａｎｄのｉＮ番目（この場合はｉＮ＝０）のエントリに挿入される。次に、ｉＮが１だけ増加される。この処理は、第１候補優先度決定部１０６の処理に相当する。スケーリング方法は後述する。

ステップＳ１０４〜Ｓ１１３にて、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−２は、第二の予測ベクトル候補を取得する。

ステップＳ１０４は、予測ベクトル候補の探索対象である探索ブロックＢを、処理対象ブロックの左下ブロックとする。またＢｍｉｎを無効に設定する。

ステップＳ１０５は、Ｂｍｉｎが有効であればｍ（Ｂｍｉｎ）＝１を満たすかどうかを判定する。ＹＥＳの場合にはＢｍｉｎが優先度１で最高であり、これ以上の探索の必要がないのでステップＳ１０６に移行する。ＮＯの場合は、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０６は、探索ブロックＢｍｉｎの動きベクトルｍｖＬｅｆｔ＝ｍｖ［Ｂｍｉｎ］［ＬＸ］を取得する。今回の場合のように優先度１のとき、探索ブロックＢｍｉｎと処理対象ブロックとが同一の参照インデックスを持つため、スケーリングは行わない。もし、処理対象ブロックと異なる参照ピクチャを参照するブロックにも優先度１を割り当てるような優先度決定を行う場合、スケーリングを行ってもよい。ｍｖＬｅｆｔをｐＭＶＣａｎｄ［ｉＮ］にセットし、更にｉＮを１だけ増加させた後、ステップＳ１１７に移行する。

ステップＳ１０７は、（ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ］［ＬＸ］＞＝０）であるかを判定する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１０８に移行する。ＮＯの場合にはステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０８は、探索ブロックＢの動きベクトルｍｖＬｅｆｔを取得する。ｐＭＶＴｅｍｐ［Ｂ］＝ｍｖＬｅｆｔとし、動き情報バッファに格納する。
ステップＳ１０９は、優先度決定部２０２の処理に相当し、式（６）で優先度ｍ（Ｂ）を算出し、ステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１１０は、Ｂｍｉｎが無効か、またはｍ（Ｂ）がｍ（Ｂｍｉｎ）よりも小さいか（優先度が高いか）を判定する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１１１にてＢｍｉｎ＝Ｂとし、Ｂｍｉｎが無効であった場合は有効に変更される。ＮＯの場合にはステップＳ１１２に移行する。

ステップＳ１１２は、探索ブロックＢを、現在の探索ブロックの上隣のブロックに置き換える。

ステップＳ１１３は、探索ブロックが処理対象ブロックの左上ブロックかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはＳ１１４へ、ＮＯの場合にはＳ１０５に移行する。

ステップＳ１１４は、Ｂｍｉｎが有効であるかを判定する。ＮＯの場合にはＳ１１７に移行する。この場合、第二の予測ベクトル候補は無いことを意味する。ＹＥＳの場合にはＳ１１５に移行する。

ステップＳ１１５は、配列ｐＭＶＴｅｍｐ［ ］の各エントリの中で、最も優先度の高いＢｍｉｎの動きベクトル結果であるｍｖＬｅｆｔ'を取得する。

ステップＳ１１６は、ｍｖＬｅｆｔ'をスケーリング処理し、スケーリング後のｍｖＬｅｆｔ'をｐＭＶＣａｎｄ［ｉＮ］にセットし、またｉＮを１だけ増加させる。詳細なスケーリング方法は後述する。

ステップＳ１１７〜Ｓ１３０にて、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３−ｎは、第三の予測ベクトル候補を取得する。

ステップＳ１１７は、配列ｐＭＶＴｅｍｐ［ ］を空にする。

ステップＳ１１８は、予測ベクトル候補の探索対象である探索ブロックＢを、処理対象ブロックの上右ブロックとし、Ｂｍｉｎを無効にする。

ステップＳ１１９は、ｒＢｍｉｎが有効で優先度ｍ（Ｂｍｉｎ）＝１を満たすかどうかを判定する。ＹＥＳの場合にはＢｍｉｎが優先度１であり、ステップＳ１２０に移行する。ＮＯの場合は、ステップＳ１２１に移行する。

ステップＳ１２０は、探索ブロックＢの動きベクトルｍｖＡｂｏｖｅ＝ｍｖ［Ｂｍｉｎ］［ＬＸ］を取得する。ステップＳ１２０は、Ｂｍｉｎと処理対象ブロックとが同一の参照インデックスを持つため、ｍｖＡｂｏｖｅのスケーリングは行わない。ｍｖＡｂｏｖｅをｐＭＶＣａｎｄ［ｉＮ］にセットし、更にｉＮを１だけ増加させた後、処理を完了する。

ステップＳ１２１は、（ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ］［ＬＸ］＞＝０）であるかを判定する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１２２に移行する。ＮＯの場合にはステップＳ１２６に移行する。

ステップＳ１２２は、探索ブロックＢの動きベクトルｍｖＡｂｏｖｅを取得する。取得した動きべクトルはｐＭＶＴｅｍｐ［Ｂ］＝ｍｖＡｂｏｖｅとする。

ステップＳ１２３は、優先度決定部２０２に相当し、式（６）で優先度ｍ（Ｂ）を算出し、ステップＳ１２４に移行する。

ステップＳ１２４は、Ｂｍｉｎが無効か、またはｍ（Ｂ）がｍ（Ｂｍｉｎ）よりも小さいか（優先度が高い）を判定する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１２５にてＢｍｉｎ＝Ｂとし、Ｂｍｉｎが無効であった場合は有効に変更される。ＮＯの場合にはステップＳ１２６に移行する。

ステップＳ１２６は、探索ブロックが処理対象ブロックの上左ブロックの左ブロックかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはＳ１２８へ、ＮＯの場合にはＳ１２７に移行する。

ステップＳ１２７は、探索ブロックＢを、現在の探索ブロックの左隣のブロックに置き換える。ステップＳ１２７の後はステップＳ１１９に移行する。

ステップＳ１２８は、Ｂｍｉｎが有効であるかを判定する。ＮＯの場合にはステップＳ１３１に移行する。この場合、第三の予測ベクトル候補は無いことを意味する。ＹＥＳの場合にはＳ１２９に移行する。

ステップＳ１２９は、配列ｐＭＶＴｅｍｐ［ ］の各エントリの中で、最も優先度の高いＢｍｉｎのｍｖＡｂｏｖｅ'を取得する。

ステップＳ１３０は、ｍｖＡｂｏｖｅ'をスケーリングし、スケーリング後のｍｖＡｂｏｖｅ'を配列［ｉＮ］にセットし、またｉＮを１だけ増加させる。

ステップＳ１３１とステップＳ１３２とは、第２候補優先度決定部１０７の処理に相当するｐＭＶＴｅｍｐ［ ］の入れ替え処理を行い、処理を完了する。

実施例１では、空間方向の隣接グループとしては、処理対象ブロックのＬＸの予測ベクトル候補決定に対して、各ブロックの周辺動きベクトルとしてＬＸ方向のみを評価している。しかし、ＬＸ方向の動きベクトルを探索しても予測ベクトル候補が見つからなかった場合、各ブロックの周辺動きベクトルのＬＹ方向も評価してもよい。

このとき、ブロックＢ（ｘ）の優先度ｍ（Ｂ（ｘ））の評価として、式（６）、式（７）のかわりに、参照リストＬＹに登録された参照ピクチャを用いて優先度を評価してもよい。例えば、参照リストＬＹの中で、処理対象ブロックのＬＸの参照インデックスｒｅｆｉｄｘ［ＬＸ］が指定する参照ピクチャに表示時間として最も近い参照ピクチャの参照インデックスをｒｅｆｉｄｘＬＹ［ＬＸ］とする。このとき、式（１１）と式（１２）に従い、ｍ（Ｂ（ｘ））＝ｐ（ｘ）として、ｒｅｆｉｄｘＬＹ［ＬＸ］に近い参照インデックスを有する周辺ベクトルの優先度を高くする。これと同様の手順で、最も優先度の高いＬＹ方向の周辺動きベクトルを予測ベクトル候補として選択すればよい。
ｐ（ｘ）＝２×｜ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＹ］―ｒｅｆｉｄｘＬＹ［ＬＸ］｜＋１＋ａ（ｘ） ・・・式（１１）
ここでａ（ｘ）は、式（１２）とする。
ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＹ］＞＝ｒｅｆｉｄｘＬＹ［ＬＸ］のとき
ａ（ｘ）＝０
ｒｅｆｉｄｘ＿ｒｅｆ［Ｂ（ｘ）］［ＬＹ］＜ｒｅｆｉｄｘＬＹ［ＬＸ］のとき
ａ（ｘ）＝−１
・・・式（１２）

（スケーリング処理）
次に、周辺ブロックの動きベクトルのスケーリング処理の詳細について説明する。

処理対象ピクチャのＰＯＣをＣｕｒｒＰＯＣ、処理対象ブロックが参照するピクチャのＰＯＣをＣｕｒｒＲｅｆＰＯＣとする。また、周辺ブロックを含むピクチャ（即ち、処理対象ピクチャ、もしくは処理対象ピクチャのＬ１方向の０番目の参照インデックスに相当するピクチャ）のＰＯＣをＲｅｆＰｏｃ、周辺ブロックが参照するピクチャのＰＯＣをＲｅｆＲｅｆＰＯＣとする。

まず、スケーリング係数決定部４０２は、ＤｉｆｆＰｏｃＤ、ＤｉｆｆＰｏｃＢを以下の式により計算する。
ＤｉｆｆＰｏｃＤ＝ＲｅｆＰＯＣ−ＲｅｆＲｅｆＰＯＣ ・・・式（１２）
ＤｉｆｆＰｏｃＢ＝ＣｕｒｒＰＯＣ−ＣｕｒｒＲｅｆＰＯＣ ・・・式（１３）
もし、ＤｉｆｆＰｏｃＤとＤｉｆｆＰｏｃＢとが同一値の場合は、スケール値ｉＳｃａｌｅは１０２４とする。

ＤｉｆｆＰｏｃＤとＤｉｆｆＰｏｃＢとが異なる値の場合は、スケール値ｉＳｃａｌｅは以下のように計算される。
ｉＴＤＢ＝Ｃｌｉｐ３（−１２８，１２７，ＤｉｆｆＰｏｃＢ）
ｉＴＤＤ＝Ｃｌｉｐ３（−１２８，１２７，ＤｉｆｆＰｏｃＤ）
ｉＸ＝（２＾１４＋ａｂｓ（ｉＴＤＤ／２））／ｉＴＤＤ
ｉＳｃａｌｅ＝Ｃｌｉｐ３（−１０２４，１０２３，（（ｉＴＤＢ×ｉＸ＋３２）＞＞６）） ・・・式（１４）
ただし、Ｃｌｉｐ３（ａ，ｂ，ｃ）は、以下のように定義される。
Ｃｌｉｐ３（ａ，ｂ，ｃ）＝ａ；ｃ＜ａ
ｂ；ｃ＞ｂ
ｃ；ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ
・・・式（１５）
また、ａｂｓ（ｘ）は、ｘの絶対値を返す関数である。

スケーリング部４０３は、スケール値ｉＳｃａｌｅを用いて、周辺ブロックの動きベクトル（ｍｖｘ，ｍｖｙ）をスケーリングし、（ｍｖｘ'，ｍｖｙ'）とする。スケーリング部４０３は、ピクチャの処理開始で、全ての参照ピクチャの組み合わせに対してｉＳｃａｌｅ値を計算しておくことで、ブロックごとのスケーリング処理を乗算とシフトで実現することができる。
ｍｖｘ'＝（ｉＳｃａｌｅ×ｍｖｘ＋１２８）＞＞８ ・・・式（１６）
ｍｖｙ'＝（ｉＳｃａｌｅ×ｍｖｙ＋１２８）＞＞８ ・・・式（１７）

（予測ベクトル候補の取得）
上記の処理に基づく、予測ベクトル候補の取得例について図８〜１０を用いて説明する。

図８は、処理対象ブロックの周辺ブロックの例を示す図である。ブロックＡ５１〜ブロックＩは、処理対象ピクチャ５０中の、処理対象ブロックの左側及び上側に隣接したブロックである。ブロックＴ５４は、参照ピクチャ５３内の、処理対象ブロックと同一位置にあるブロックである。

図９は、動きベクトル情報の一例を示す図である。図９に示すブロックＡ５１〜ブロックＩ５２、ブロックＴ５４の参照インデックスと動きべクトルを示す図である。参照インデックスが−１である方向の動きベクトルは、無効であり、（−，−）と表記される。

図１０は、参照インデックステーブルの例を示す図である。図１０に示す予測構造７１は、処理対象ピクチャを含む、各ピクチャの符号化順番を表す。予測構造７１内の四角がピクチャに相当し、四角の数値はＰＯＣを表す。

符号化順番は、矢印で表すように、まずＰＯＣが１６のピクチャ、次にＰＯＣが３２のピクチャ、と続き、最後はＰＯＣが３０のピクチャとなる。

処理対象ピクチャ７２は、ＰＯＣが２２番のピクチャである。また、処理対象ピクチャ７２のＬ１方向の参照インデックスが０番目の参照ピクチャ７３はＰＯＣが２４のピクチャである。

図１０のテーブル７４及びテーブル７５は、それぞれ処理対象ピクチャ７２の参照インデックステーブル、及びＰＯＣが２４のピクチャ７３の参照インデックステーブルである。

図８〜図１０に示す例の場合のＬ０方向の予測ベクトル予測候補を、以下に説明する。まず、第一の予測ベクトル候補であるｍｖＣｏｌ'は、図９に示す動きベクトル情報テーブル６１の通り、ブロックＴ５４のＬ０方向の参照インデックスが、処理対象ピクチャ７２のＬ０方向の参照インデックスと同じ０であることから、（Ｔｍｖ０ｘ，Ｔｍｖ０ｙ）をスケーリングしたものとなる。

次に、第二の予測ベクトル候補であるｍｖＬｅｆｔ'は、Ｌ０方向の参照インデックスが０であるブロックＧの動きベクトル（Ｇｍｖ０ｘ，Ｇｍｖ０ｙ）そのものとなる。左周辺ブロックの探索順序は、Ｉ、Ｈ、Ｇ、Ｆ、Ａの順番になるが、最初に処理対象ブロックと同じ参照インデックスを持つブロックがＧとなるからである。

最後に、第三の予測ベクトル候補であるｍｖＴｏｐ'は、Ｌ０方向の参照インデックスが０であるブロックＣの動きベクトル（Ｇｍｖ０ｘ，Ｇｍｖ０ｙ）をスケーリングしたものとなる。上周辺ブロックの探索順序は、Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順番になるが、最初に処理対象ブロックと同じ参照インデックスを持つブロックがＣとなるからである。

予測ベクトル候補は、優先順にブロックＴ５４のＬ０方向の動きベクトル、ブロックＧのＬ０方向の動きベクトル、ブロックＣのＬ０方向の動きベクトルとなる。

次に、Ｌ１方向の予測ベクトル候補について以下に説明する。まず、第一の予測ベクトル候補であるｍｖＣｏｌ'は、ブロックＴのＬ１方向の参照インデックスが−１であることから、代わりにＬ０の動きベクトルを用いる。（Ｔｍｖ０ｘ，Ｔｍｖ０ｙ）をスケーリングしたものとなる。

次に、第二の予測ベクトル候補であるｍｖＬｅｆｔ'は、Ｌ１方向の場合は存在しない。左周辺ブロックの探索順序は、Ｉ、Ｈ、Ｇ、Ｆ、Ａの順番になるが、全てのブロックのＬ１方向の参照インデックスが−１となるためである。このときに、左周辺ブロックのＬ０方向の動きベクトルを探索してもよいが、説明の簡便さのために、Ｌ０方向のベクトルは探索しないこととする。

最後に、第三の予測ベクトル候補であるｍｖＴｏｐ'は、ブロックＥの動きベクトル（Ｅｍｖ０ｘ，Ｅｍｖ０ｙ）をスケーリングしたものとなる。上周辺ブロックの探索順序は、Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順番になるが、これらのブロックは全て処理対象ブロックと異なる参照インデックスを持つ。

次に優先的に選ばれるのは、参照インデックスが０の周辺ブロックである。Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順番に探索した時に、最初に参照インデックスが０になる周辺ブロックはＥである。

予測ベクトル候補は、優先順にブロックＴ５４のＬ０方向の動きベクトル、ブロックＥのＬ１方向の動きベクトルとなる。

ここで、従来技術を用いて選択していた場合、Ｌ１の予測ベクトル候補は、ブロックＴ５４のＬ０方向の動きベクトルのみである。

以上、実施例１によれば、周辺ブロックの動きベクトル全てが処理対象ブロックと異なる参照インデックスを有する場合でも、効率の良い予測ベクトル候補を生成し、符号化効率を上げることができる。

通常、動きベクトルはピクチャ内のオブジェクトの動きを表すため、処理対象ブロックの予測ベクトル候補は、処理対象ピクチャと、第一の参照ピクチャとの間のオブジェクトの動きを予測したベクトルとなる。処理対象ピクチャと第一の参照ピクチャとの間の動きと、処理対象ピクチャと第二の参照ピクチャと間の動きは、第一の参照ピクチャと第二の参照ピクチャの表示時間が近いほど、一致度が高いと考えられる。

実施例１の構成を有することにより、優先度決定手段２０２にて、第一の参照ピクチャと表示時間が近い参照ピクチャを参照する周辺ブロックの動きベクトルを予測ベクトル候補に優先することができる。第一の参照ピクチャと同一の参照ピクチャを参照する周辺ブロックの動きベクトルが存在しなくても、優先度の高い予測ベクトルを選択することができる。これにより、第一の参照ピクチャと表示時間として近い参照ピクチャを参照する予測ベクトルが動きベクトル選択手段２０３にて選択される。

また、実施例１では、処理対象ピクチャの表示時間と第一の参照ピクチャの表示時間との差である第一の表示時間差と、処理対象ピクチャの表示時間と動きベクトル選択部２０３が選択した予測ベクトルの第二の参照ピクチャの表示時間との差である第二の表示時間差との比で、周辺ブロックの動きベクトルをスケーリングするスケーリング処理部４０３を備えてもよい。

例えば、周辺ブロックの動きベクトルのベクトルデータｖ１が（ｖｘ、ｖｙ）、処理対象ピクチャの表示時間と週辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャの表示時間との差である第一の表示時間差をΔＴ１とする。この場合、ｖ１の動きの速度はｖ１／ΔＴ１である。処理対象ピクチャの表示時間と処理対象ブロックの参照する参照ピクチャの表示時間との差である第二の表示時間差をΔＴ２とする。

ここで、求めたい予測ベクトル候補をｖ２とすれば、ｖ２／ΔＴ２が予測ベクトル候補が示す動きの速度となる。第一の参照ピクチャと第二の参照ピクチャとが十分近ければ、動きの速度がほぼ一定であると仮定できる。このとき、式（１８）が成り立つので、ｖ２は、式（１９）にしたがってｖ１をスケーリングして求めることができることが分かる。
ｖ１／ΔＴ１＝ｖ２／ΔＴ２ ・・・式（１８）
ｖ２＝ｖ１×ΔＴ２／ΔＴ１ ・・・式（１９）

スケーリング部４０３にて、周辺ブロックの動きベクトルを第一の表示時間差ΔＴ１と第二の表示時間差ΔＴ２との比でスケーリングする。除算は計算量が大きいため、除算を乗算とビットシフトで構成してもよい。

さらに、予測ベクトル候補決定部１０１は、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３から出力された予測ベクトル候補の優先度を決定する候補優先度決定部１０５を備える。候補優先度決定部１０５は、隣接グループの位置で予測ベクトル候補の優先度を決定する第１候補優先度決定部１０６と、予測ベクトル候補の動きベクトルが参照する参照ピクチャを第三の参照ピクチャとして、第一の参照ピクチャと第三の参照ピクチャとの表示時間が近くなる予測ベクトル候補の優先度を高く決定する第２候補優先度決定部１０７とを備えてもよい。

この構成により、第２候補優先度決定部１０７にて、隣接グループ予測ベクトル候補決定部１０３から算出された各予測ベクトル候補の中で、より信頼性の高いと推測される予測ベクトル候補を優先することができる。これにより、予測ベクトル候補リスト内の識別子である予測ベクトル候補インデックスｍｖｐ_ｉｄｘが、０に近い値が選択される確率が上がる。この結果として、ｍｖｐ_ｉｄｘのエントロピーが減少するため、符号化に要する符号量が削減されることが期待できる。

また、実施例１では、参照ピクチャを、参照ピクチャリストの識別子と参照ピクチャリスト内のインデックス値（以下、参照インデックス値とも呼ぶ）によって識別する。この場合、優先度決定部２０２は、処理対象ブロックの参照インデックス値に近い参照インデックス値を有する周辺ブロックの動きベクトルに高い優先度を決定してもよい。ＨＥＶＣやＨ．２６４では、各参照リストのエントリは、表示時間を基準とした順序で整列される。そのため、参照インデックス値の差を、表示時間の差と見なすことができる。

この構成により、参照インデックス値のみで、優先度をすることができるため、低演算量を実現できる。

［実施例２］
次に、実施例１における優先度決定部２０２の別の実施例２について説明する。図１１は、実施例２における優先度決定部５００の概略構成の一例を示すブロック図である。図１１に示す優先度決定部５００は、表示時間取得部５０１と、表示時間による優先度算出部５０２とを備える。

優先度決定部５００の処理を図１２に従って説明する。ステップＳ２０１で、表示時間取得部５０１は、処理対象ブロックが参照する第一の参照ピクチャに関するリスト識別子と参照インデックスとを用いて、第一の参照ピクチャの第一のＰＯＣ値を取得する。

ステップＳ２０２で、表示時間取得部５０１は、周辺ブロックの動きベクトルが参照する第二の参照ピクチャの識別子としてリスト識別子と参照ピクチャインデックスが入力されたときに、第二の参照ピクチャの第二のＰＯＣ値を取得する。

ステップＳ２０３で、優先度算出部５０２は、第一のＰＯＣ値と第二のＰＯＣ値とをそれぞれ、ＰＯＣ１、ＰＯＣ２とするとき、優先度を式（２０）により算出する。
｜ＰＯＣ１−ＰＯＣ２｜＋１ ・・・式（２０）

優先度は、実施例１と同様に小さい値ほど優先度が高く、大きい値ほど優先度が低い。実施例２における構成により、ＰＯＣ１とＰＯＣ２とが同じであれば、優先度１となる。ＰＯＣ１とＰＯＣ２との差が大きいほど優先度が大きい値となり、低い優先度に設定される。実施例２における構成により、第一の参照ピクチャと第二の参照ピクチャとの表示時間が近くなる動きベクトルが採用され、予測ベクトル候補の精度を向上させることができる。ただし、優先度の算出式は、式（２０）に限定されるものではない。

以上、実施例２によれば、優先度決定部５００が、参照ピクチャリスト保持部１０２から、周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す参照ピクチャの表示時間を取得する。優先度決定部５００は、処理対象ブロックが参照する第一の参照ピクチャの表示時間と、周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャの表示時間との表示時間差を算出し、表示時間差が小さいほど優先度を高く決定してもよい。

この構成により、周辺ブロックの動きベクトルが参照するピクチャの表示時間をＴ１、処理対象ブロックが参照する参照ピクチャの表示時間をＴ２としたときに、Ｔ１とＴ２とが近くなる周辺ブロックの動きベクトルを優先することができる。

［実施例３］
次に、実施例３における動画像復号装置について説明する。実施例３で説明する装置は、実施例１又は実施例２を利用した動画像復号装置である。

図１３は、実施例３における動画像復号装置６００の概略構成の一例を示すブロック図である。図１３に示す動画像復号装置６００は、過去に復号したピクチャを復号画像記憶部６１０に格納し、各参照ピクチャのＰＯＣや画像データの記憶位置を参照ピクチャリスト保持部６０７に保持している。

図１３に示す動画像復号装置６００は、圧縮ストリームに対してエントロピーの復号を行うエントロピー復号部６０１と、量子化された直交変換係数の逆量子化を行う逆量子化部６０２と、逆直交変換処理を行う逆直交変換部６０３とを備える。さらに、動画像復号装置６００は、予測画素と予測誤差を加算して復号画素を生成する画素復号生成部６０９と、復号画像から予測画素信号を生成する予測信号生成部６０８と、周辺ブロックの動きベクトル情報を保持する動きベクトル保持部６０４とを備える。さらに、動画像復号装置６００は、実施例１又は２を利用した予測ベクトル候補決定部６０５と、動きベクトルを復元する動きベクトル復元部６０６とを備える。

なお、予測ベクトル候補決定部６０５は、例えば、実施例１又は２で説明した予測ベクトル候補決定部１０１であり、参照ピクチャリスト保持部６０７は、例えば、参照ピクチャリスト保持部１０２であり、動きベクトル保持部６０４は、例えば、動きベクトル保持部１０４である。

動画像復号装置６００の復号処理について図１４を参照しながら説明する。図１４は、実施例３における動画像復号処理の一例を示すフローチャートである。動画像復号装置６００への入力は、動画像符号化装置にて圧縮されたストリームデータとし、入力ストリームデータは、エントロピー復号部６０１に入力される。

ステップＳ３０１で、エントロピー復号部６０１は、ブロックのＬ０の参照インデックスと差分ベクトル情報、予測候補インデックス、Ｌ１の参照インデックスと差分ベクトル情報、予測候補インデックスとを復号する。エントロピー復号部６０１にて復号されたＬ０とＬ１予測候補インデックスと差分ベクトル情報とは、動きベクトル復元部６０６に記憶される。

ステップＳ３０２で、エントロピー復号部６０１は、直交変換係数を復号する。ステップＳ３０３で、逆量子化部６０２は、直交変換係数を逆量子化する。ステップＳ３０４で、逆直交変換部６０３は、逆量子化された係数を逆直交変換し、予測誤差画素値を算出する。

ステップＳ３０５で、予測ベクトル候補決定部６０５は、復号されたＬ０とＬ１の参照インデックスに対し、Ｌ０とＬ１の動きベクトル予測候補リストを算出する。

ステップＳ３０６で、予測ベクトル候補決定部６０５は、予測候補リストと予測候補インデックスによりＬ０とＬ１の予測ベクトルをそれぞれ決定する。

ステップＳ３０７で、動きベクトル復元部６０６は、差分ベクトル情報と予測ベクトルとを加算することによりＬ０とＬ１動きベクトルをそれぞれ復元する。

ステップＳ３０８で、予測信号生成部６０８は、参照ピクチャリスト保持部６０７から動きベクトルが参照する領域の画素データを取得し、Ｌ０動きベクトルとＬ１動きベクトルとを用いて予測画素を生成する。

ステップＳ３０９で、動きベクトル保持部６０４は、復元されたＬ０とＬ１との参照インデックスと、動きベクトル情報とを記憶する。これらの情報は、次のブロックの復号に利用される。

ステップＳ３１０で、復号画像生成部６０９は、逆直交変換手段の結果の予測誤差画素と予測画素とを加算し、復号画素を生成する。

ステップＳ３１１で、復号画像記憶部６１０は、生成された復号画像の復号画素を記憶する。

ステップＳ３１１が終了すると、ブロックの復号処理が終了し、次のブロックの復号処理に移行する。１ピクチャに含まれる全てのブロックの復号処理が終了したときに、復号画像記憶部６１０に記憶された復号画像は、ディスプレイなどの表示部へ出力可能となる。

以上、実施例３によれば、実施例１又は２で説明した予測ベクトル候補の決定処理を利用して動画像復号処理を行うことができる。

［実施例４］
次に、実施例４における動画像符号化装置について説明する。実施例４で説明する装置は、実施例１又は実施例２を利用した動画像符号化装置である。

図１５は、実施例４における動画像符号化装置７００の概略構成の一例を示すブロック図である。図１５に示す動画像符号化装置７００は、動き補償の参照ピクチャとして利用する目的で、過去に符号化処理し動画像符号化装置７００内で局所復号処理したピクチャを復号画像記憶部７０８に記憶する。

また、参照ピクチャリスト保持部７１１は、例えば、参照ピクチャの記憶位置と、ＰＯＣ情報とを記憶する。動画像符号化装置７００は、動きベクトルの検出を行う動き検出部７０９と、予測画素信号の生成を行う予測信号生成部７１０と、予測ベクトル候補リストを算出する実施例１や２を利用した予測ベクトル候補決定部７１３とを備える。

また、動画像符号化装置７００は、予測ベクトル候補リストと動きベクトルとから、差分ベクトルを計算する差分ベクトル算出部７１４と、動き補償を行う予測誤差信号生成部７０１と、予測誤差信号を直行変換する直交変換部７０２とを備える。

また、動画像符号化装置７００は、直交変換係数を量子化する量子化部７０３と、量子化された直交変換係数を逆量子化する逆量子化部７０５と、逆直交変換処理を行う逆直交変換部７０６と、局所復号画像を生成する復号画像生成部７０７とを備える。

また、動画像符号化装置７００は、差分ベクトルや、直交変換係数などの符号化データをエントロピー符号化し、ストリームとして出力するエントロピー符号化部７０４とを備える。

なお、予測ベクトル候補決定部７１３は、例えば、実施例１又は２で説明した予測ベクトル候補決定部１０１であり、参照ピクチャリスト保持部７１１は、例えば、参照ピクチャリスト保持部１０２であり、動きベクトル保持部７１２は、例えば、動きベクトル保持部１０４である。

動画像符号化装置７００の符号化処理について図１６を参照しながら説明する。図１６は、実施例４における動画像符号化処理の一例を示すフローチャートである。動画像符号化装置７００に入力された原画像は、動き検出部７０９に入力される。

ステップＳ４０１で、動き検出部７０９は、参照ピクチャリスト保持部７１１から参照ピクチャの記憶位置を取得し、復号画像記憶部７０８から参照ピクチャの画素データを取得し、Ｌ０、Ｌ１の参照インデックスと動きベクトルとを検出する。

ステップ４０２で、予測信号生成部７１０は、動き検出部７０９にて検出された動きベクトルが参照する参照画像の領域位置情報に基づいて、復号画像記憶部７０８から参照画素を取得し、予測信号を生成する。

ステップＳ４０３で、予測誤差信号生成部７０１は、原画像と予測画素信号とが入力され、原画像と予測信号の差分を算出することで予測誤差信号を生成する。

ステップＳ５０４で、直交変換部７０２は、予測誤差信号に対し、例えば離散コサイン変換などの直交変換処理を施し、直交変換係数を出力する。

ステップＳ４０５で、量子化部７０３は、取得した直交変換係数に対し、量子化処理を行う。量子化された直交変換係数は、エントロピー符号化部７０４に入力される。

ステップＳ４０６で、予測ベクトル候補決定部７１３は、動き検出部７０９で生成されたＬ０とＬ１参照インデックスに対し、実施例１や２で説明したようにＬ０とＬ１の予測ベクトル候補リストをそれぞれ算出する。

ステップＳ４０７で、差分ベクトル算出部７１４は、予測ベクトル候補決定部７１３からＬ０とＬ１それぞれの参照インデックスと予測ベクトル候補リストとを取得し、動き検出部７０９からＬ０とＬ１の動きベクトルを取得する。

差分ベクトル算出部７１４は、Ｌ０とＬ１の動きベクトルに最も近い予測ベクトルを予測ベクトル候補リストの中からそれぞれ選択し、Ｌ０とＬ１の予測ベクトルと予測ベクトル候補インデックスをそれぞれ決定する。

さらに、差分ベクトル算出部７１４は、Ｌ０動きベクトルからＬ０予測ベクトルが減算され、Ｌ０差分ベクトルを生成し、Ｌ１動きベクトルからＬ１予測ベクトルが減算され、Ｌ１差分ベクトルを生成する。Ｌ０とＬ１の参照インデックスと差分ベクトルと予測候補インデックスとは、すべてエントロピー符号化手段７０４に入力される。

ステップＳ４０８で、動きベクトル保持部７１３は、動きベクトル検出部７０９から出力されたＬ０とＬ１の参照インデックス情報と動きベクトル情報とを記憶する。

ステップＳ４０９で、逆量子化部７０５は、量子化された直交変換係数に対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部７０６は、逆量子化された直交変換係数に対し、逆直交変換処理し、予測誤差信号を生成する。

ステップＳ４１０で、復号画像生成部７０７は、予測誤差信号と予測信号とを加算することで、復号画素を生成する。

ステップＳ４１１で、復号画像記憶部７０８は、生成された復号画素を記憶する。

ステップＳ４１２で、エントロピー符号化部７０４は、入力されたＬ０参照インデックス、Ｌ０差分ベクトル、Ｌ０予測ベクトル候補インデックス、Ｌ１参照インデックス、Ｌ１差分ベクトル、Ｌ１予測ベクトル候補インデックス、および、量子化された直交変換係数情報をエントロピー符号化してストリームデータとして出力する。

ここで、予測ベクトル候補リストの要素数をＭＡＸとしたときの、予測候補インデックスｍｖｐ＿ｉｄｘの符号の例を、図１７に示す。

図１７は、予測候補インデックスの符号の一例を示す図である。図１７に示すｍｖｐ＿ｉｄｘが０に近いほど、符号量は削減される。実施例１や２で説明した予測ベクトル候補の決定処理を行うことで、ｍｖｐ＿ｉｄｘは小さい値が選択されやすくなり、動きベクトルの符号量を削減することができる。

以上、実施例４によれば、実施例１又は２で説明した予測ベクトル候補の決定処理を利用して動画像符号化処理を行うことができる。

なお、前述した実施例で説明した画像符号化／復号処理は、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。このプログラムをサーバ等からインストールしてコンピュータに実行させることで、前述した画像符号化／復号処理を実現することができる。

また、このプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムが記録された記録媒体をコンピュータや携帯端末に読み取らせて、前述した画像符号化／復号処理を実現させることも可能である。なお、記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。また、前述した各実施例で説明した画像符号化／復号処理は、１つ又は複数の集積回路に実装してもよい。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、上記変形例以外にも種々の変形及び変更が可能である。

なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置であって、
前記処理対象ブロックが参照可能なピクチャのピクチャ情報を保持する参照ピクチャリスト保持部と、
前記処理対象ブロックの周辺ブロックの動きベクトル、該動きベクトルが参照するピクチャを示す参照ピクチャ識別子を含む動きベクトル情報を保持する動きベクトル情報保持部と、
前記周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、該優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する予測ベクトル候補決定部と、
を備える動画像復号装置。
（付記２）
前記予測ベクトル候補決定部は、
前記処理対象ブロックを含む処理対象ピクチャの表示時間と、前記第一の参照ピクチャの表示時間との差である第一の表示時間差と、前記周辺ブロックを含むピクチャの表示時間と、前記第二の参照ピクチャの表示時間との差である第二の表示時間差との比で、前記周辺ブロックの動きベクトルをスケーリングするスケーリング部を備える付記１記載の動画像復号装置。
（付記３）
前記予測ベクトル候補決定部は、
前記隣接グループごとの前記予測ベクトル候補に対して優先度を決定する候補優先度決定部を備え、
前記候補優先度決定部は、
前記隣接グループの位置に基づき予測ベクトル候補の優先度を決定する第１候補優先度決定部と、
前記予測ベクトル候補の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第三の参照ピクチャと、前記第一の参照ピクチャの表示時間が近くなる予測ベクトル候補の優先度を高く決定する第２候補優先度決定部を備える付記１又は２記載の動画像復号装置。
（付記４）
前記参照ピクチャ識別子は、参照ピクチャリスト識別子と参照ピクチャリスト内のインデックス値を含み、
前記予測ベクトル候補決定部は、
前記処理対象ブロックのインデックス値に近いインデックス値を有する前記周辺ブロックの動きベクトルに高い優先度を決定する付記１乃至３いずれか一項に記載の動画像復号装置。
（付記５）
前記予測ベクトル候補決定部は、
前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す参照ピクチャの表示時間と、前記第一の参照ピクチャの表示時間とを前記参照ピクチャリスト保持部から取得し、取得した表示時間の表示時間差で優先度を決定する付記１乃至４いずれか一項に記載の動画像復号装置。
（付記６）
入力画像が分割された処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて符号化処理を行う動画像符号化装置であって、
前記処理対象ブロックが参照可能なピクチャのピクチャ情報を保持する参照ピクチャリスト保持部と、
前記処理対象ブロックの周辺ブロックの動きベクトル、該動きベクトルが参照するピクチャを示す参照ピクチャ識別子を含む動きベクトル情報を保持する動きベクトル情報保持部と、
前記周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、該優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する予測ベクトル候補決定部と、
を備える動画像符号化装置。
（付記７）
処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置で実行される動画像復号方法であって、
前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する動画像復号方法。
（付記８）
入力画像が分割された処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて符号化処理を行う動画像符号化装置で実行される動画像符号化方法であって、
前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する動画像符号化方法。
（付記９）
処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置で実行される動画像復号プログラムであって、
前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する、
処理を動画像復号装置に実行させるための動画像復号プログラム。
（付記１０）
入力画像が分割された処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて符号化処理を行う動画像符号化装置で実行される動画像符号化プログラムであって、
前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する、
処理を動画像符号化装置に実行させるための動画像符号化プログラム。

１０１ 予測ベクトル候補決定部
１０２ 参照ピクチャリスト
１０３ 隣接グループ予測ベクトル候補決定部
１０４ 動きベクトル情報保持部
１０５ 候補優先度決定部
１０６ 第１候補優先度決定部
１０７ 第２候補優先度決定部
２０１ ブロック動きベクトル情報取得部
２０２ 優先度決定部
２０３ 動きベクトル選択部
３０１ 参照ブロック位置決定部
３０２ 動きベクトル情報取得部
４０１ 動き情報バッファ
４０２ スケーリング係数記憶部
４０３ スケーリング部
４０４ 予測候補選択部
６００ 動画像復号装置
６０１ エントロピー復号部
６０２ 逆量子化部
６０３ 逆直交変換部
６０４ 動きベクトル保持部
６０５ 予測ベクトル候補決定部
６０６ 動きベクトル復元部
６０７ 参照ピクチャリスト保持部
６０８ 予測信号生成部
６０９ 復号画像生成部
６１０ 復号画像記憶部
７００ 動画像符号化装置
７０１ 予測誤差信号生成部
７０２ 直交変換部
７０３ 量子化部
７０４ エントロピー符号化部
７０５ 逆量子化部
７０６ 逆直交変換部
７０７ 復号画像生成部
７０８ 復号画像記憶部
７０９ 動き検出部
７１０ 予測信号生成部
７１１ 参照ピクチャリスト保持部
７１２ 動きベクトル保持部
７１３ 予測ベクトル候補決定部
７１４ 差分ベクトル算出部

Claims (10)

1. 処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置であって、
   前記処理対象ブロックが参照可能なピクチャのピクチャ情報を保持する参照ピクチャリスト保持部と、
   前記処理対象ブロックの周辺ブロックの動きベクトル、該動きベクトルが参照するピクチャを示す参照ピクチャ識別子を含む動きベクトル情報を保持する動きベクトル情報保持部と、
   前記周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、該優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する予測ベクトル候補決定部と、
   を備える動画像復号装置。
2. 前記予測ベクトル候補決定部は、
   前記処理対象ブロックを含む処理対象ピクチャの表示時間と、前記第一の参照ピクチャの表示時間との差である第一の表示時間差と、前記周辺ブロックを含むピクチャの表示時間と、前記第二の参照ピクチャの表示時間との差である第二の表示時間差との比で、前記周辺ブロックの動きベクトルをスケーリングするスケーリング部を備える請求項１記載の動画像復号装置。
3. 前記予測ベクトル候補決定部は、
   前記隣接グループごとの前記予測ベクトル候補に対して優先度を決定する候補優先度決定部を備え、
   前記候補優先度決定部は、
   前記隣接グループの位置に基づき予測ベクトル候補の優先度を決定する第１候補優先度決定部と、
   前記予測ベクトル候補の動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第三の参照ピクチャと、前記第一の参照ピクチャの表示時間が近くなる予測ベクトル候補の優先度を高く決定する第２候補優先度決定部を備える請求項１又は２記載の動画像復号装置。
4. 前記参照ピクチャ識別子は、参照ピクチャリスト識別子と参照ピクチャリスト内のインデックス値を含み、
   前記予測ベクトル候補決定部は、
   前記処理対象ブロックのインデックス値に近いインデックス値を有する前記周辺ブロックの動きベクトルに高い優先度を決定する請求項１乃至３いずれか一項に記載の動画像復号装置。
5. 前記予測ベクトル候補決定部は、
   前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す参照ピクチャの表示時間と、前記第一の参照ピクチャの表示時間とを前記参照ピクチャリスト保持部から取得し、取得した表示時間の表示時間差で優先度を決定する請求項１乃至４いずれか一項に記載の動画像復号装置。
6. 入力画像が分割された処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて符号化処理を行う動画像符号化装置であって、
   前記処理対象ブロックが参照可能なピクチャのピクチャ情報を保持する参照ピクチャリスト保持部と、
   前記処理対象ブロックの周辺ブロックの動きベクトル、該動きベクトルが参照するピクチャを示す参照ピクチャ識別子を含む動きベクトル情報を保持する動きベクトル情報保持部と、
   前記周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルの参照ピクチャ識別子が示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、該優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する予測ベクトル候補決定部と、
   を備える動画像符号化装置。
7. 処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置で実行される動画像復号方法であって、
   前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
   前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する動画像復号方法。
8. 入力画像が分割された処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて符号化処理を行う動画像符号化装置で実行される動画像符号化方法であって、
   前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
   前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する動画像符号化方法。
9. 処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて復号処理を行う動画像復号装置で実行される動画像復号プログラムであって、
   前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
   前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する、
   処理を動画像復号装置に実行させるための動画像復号プログラム。
10. 入力画像が分割された処理対象ブロックごとに、該処理対象ブロックの動きベクトルと該動きベクトルの予測ベクトル候補とを用いて符号化処理を行う動画像符号化装置で実行される動画像符号化プログラムであって、
    前記処理対象ブロックの周辺ブロックに対して空間的及び時間的に隣接したグループに分けた隣接グループごとに、前記処理対象ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第一の参照ピクチャと、前記周辺ブロックの動きベクトルが参照する参照ピクチャを示す第二の参照ピクチャとの表示時間に基づいて、前記周辺ブロックの動きベクトルの優先度を決定し、
    前記優先度を用いて前記予測ベクトル候補を決定する、
    処理を動画像符号化装置に実行させるための動画像符号化プログラム。

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