JP2016187206A - 符号化方法および符号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮率を向上する符号化方法を提供する。
【解決手段】この符号化方法は、参照動きベクトルを選択する選択ステップと、時間動きベクトルを導出する導出ステップとを含み、選択ステップでは、（ｉ）前方参照ピクチャに対して、参照ブロックが前方参照動きベクトルと後方参照動きベクトルを有している場合には、後方参照動きベクトルを選択し、前方参照動きベクトルのみを有している場合には、前方参照動きベクトルを選択し、（ｉｉ）後方参照ピクチャに対して、参照ブロックが前方参照動きベクトルと後方参照動きベクトルを有している場合には、前方参照動きベクトルを選択し、後方参照動きベクトルのみを有している場合には、後方参照動きベクトルを選択し、導出ステップでは、参照ブロックが参照動きベクトルを有しない場合には、時間動きベクトルを導出しない。
【選択図】図５

Description

本発明は、動きベクトルを算出する方法、その動きベクトルを用いた画像符号化方法および画像復号方法などに関する。

動画像の符号化処理では、一般に、動画像が有する空間方向および時間方向の冗長性を利用して情報量の圧縮が行われる。ここで一般に、空間方向の冗長性を利用する方法としては、周波数領域への変換が用いられ、時間方向の冗長性を利用する方法としては、ピクチャ間予測（以降、インター予測と呼ぶ）が用いられる。インター予測を用いた符号化処理（インター予測符号化処理）では、あるピクチャを符号化する際に、符号化対象ピクチャに対して表示時間順で前方または後方にある符号化済みのピクチャを、参照ピクチャとして用いる。そして、その参照ピクチャに対する符号化対象ピクチャの動きベクトルを検出し、その動きベクトルに基づいて動き補償を行って得られた予測画像データと符号化対象ピクチャの画像データとの差分を取ることにより、時間方向の冗長性を取り除く。

既に標準化されている、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式では、情報量の圧縮のために、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、およびＢピクチャという３種類のピクチャタイプを用いている。Ｉピクチャは、インター予測符号化処理が行われないピクチャ、すなわち、ピクチャ内予測（以降、イントラ予測と呼ぶ）を用いた符号化処理（イントラ予測符号化処理）が行われるピクチャである。Ｐピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの１つのピクチャを参照してインター予測符号化処理が行われるピクチャである。Ｂピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの２つのピクチャを参照してインター予測符号化処理が行われるピクチャである。

また、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式では、Ｂピクチャの符号化において、動きベクトルを導出する際に、時間ダイレクトと呼ぶ符号化モードを選択することができる（例えば、非特許文献１参照）。時間ダイレクトにおけるインター予測符号化処理を、図１を用いて説明する。

図１は、時間ダイレクトにおけるインター予測符号化処理および動きベクトルの算出方法を示す説明図である。

この図１に示すように、ピクチャ（符号化対象ピクチャ）Ｂ２のブロック（処理対象ブロック）Ｂａは、時間ダイレクトにおけるインター予測符号化処理によって符号化される。この場合、ピクチャＢ２の後方にある参照ピクチャであるピクチャＰ３中の、ブロックＢａと同じ位置にあるブロックＢｂを符号化した際に用いた動きベクトルａが利用される。この動きベクトルａは、ブロックＢｂが符号化された際に用いられた動きベクトルであり、ピクチャ（参照ピクチャ）Ｐ１を参照している。ここで、ブロックＢａに対して、動きベクトルａと平行な２つの動きベクトルｂ，ｃが算出される。つまり、ブロックＢａよりも表示時間順で前方にある参照ピクチャＰ１中の、動きベクトルｂによって示されるブロックと、ブロックＢａよりも表示時間順で後方にある参照ピクチャＰ３中の、動きベクトルｃによって示されるブロックとが取得され、取得されたブロックを用いた２方向予測によってブロックＢａが符号化される。なお、ブロックＢａを符号化する際に用いられる動きベクトルは、参照ピクチャＰ１を示す前方の動きベクトルｂと、参照ピクチャＰ３を示す後方の動きベクトルｃである。

ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４ ０３／２０１０

しかしながら、従来の時間ダイレクトでは、時間ダイレクトの際に利用される動きベクトル、つまり、処理対象ブロックの動きベクトルの算出に用いられる動きベクトルは、表示時間順で処理対象ブロックの後方にある参照ピクチャ（具体的には、参照ブロック）の動きベクトルであり、かつ、表示時間順で前方の動きベクトルに限られている。

このように、時間ダイレクトの際に利用される動きベクトルが限定されることにより、処理対象ブロックに最も適した動きベクトルを算出することが困難となり、圧縮率の低下を招くという課題が生じている。

そこで、本発明は、上記課題を解決することを目的とするものであり、処理対象ブロックに最も適した動きベクトルを導出するとともに、圧縮率を向上させる動きベクトル算出方法、画像符号化方法および画像復号方法などを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る符号化方法は、動画像に含まれる対象ブロックを符号化する符号化方法であって、前記対象ブロックに対して、参照方向フラグに基づいて前方参照ピクチャ又は後方参照ピクチャのいずれか一つの参照ピクチャを時間動きベクトル導出用ピクチャとして特定する特定ステップと、前記特定した参照ピクチャの参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記対象ブロックの時間動きベクトルを導出する導出ステップと、前記導出した動きベクトルを用いて前記対象ブロックをインター予測することで符号化する符号化ステップと、を含み、前記選択ステップでは、（ｉ）前方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択し、前記第１の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択するように切り替え、（ｉｉ）後方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択し、前記第２の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択するように切り替え、前記導出ステップでは、前記参照ブロックが前記第１の参照動きベクトル及び前記第２の参照動きベクトルのいずれも有しない場合には、前記時間動きベクトルを導出しない。

また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る動きベクトル算出方法は、動画像に含まれる符号化又は復号対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法であって、前記対象ブロックが有する第１参照ピクチャリスト又は第２参照ピクチャリストのいずれか一方に含まれる参照ピクチャの参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記対象ブロックの動きベクトルを導出する導出ステップとを含み、前記選択ステップでは、前記参照ブロックが前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストにそれぞれ対応する、第１の参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルを有している場合であって、（ｉ）前記参照ピクチャが前記第１の参照ピクチャリストに含まれる場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択し、（ｉｉ）前記参照ピクチャが前記第２の参照ピクチャリストに含まれる場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択し、前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルのいずれか一方である１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、当該１つの参照動きベクトルを選択する。

また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る動きベクトル算出方法は、動画像に含まれる処理対象ブロックの動きベクトルを算出する動きベクトル算出方法であって、参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記処理対象ブロックの動きベクトルを算出する算出ステップとを含み、前記選択ステップでは、前記参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合には、前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも表示時間順で前方にあるか後方にあるかに基づいて、前記２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルを選択し、前記参照ブロックが１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、前記１つの参照動きベクトルを選択する。

これにより、参照ブロックが処理対象ブロックよりも表示時間順で前方にあるか後方にあるかに基づいて、２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルが選択される。例えば、参照ブロックはco-locatedブロックであり、処理対象ブロックは符号化対象ブロックまたは復号対象ブロックである。また、参照動きベクトルは、参照ブロックの符号化または復号に用いられた動きベクトルである。したがって、本発明の一態様に係る動きベクトル算出方法では、参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合であっても、参照ブロックの位置に応じて適切な参照動きベクトルを選択することができ、例えば、その選択された参照動きベクトルをスケーリングすることによって、処理対象ブロックに対して、最も適した動きベクトルを算出または導出することができる。その結果、その処理対象ブロックの圧縮率を向上させることができる。

また、前記選択ステップでは、前記参照ブロックが前記２つの参照動きベクトルとして、前方に向いている前方参照動きベクトルと後方に向いている後方参照動きベクトルとを有する場合には、前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも後方にあれば、前記２つの参照動きベクトルから前記前方参照動きベクトルを選択し、前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも前方にあれば、前記２つの参照動きベクトルから前記後方参照動きベクトルを選択してもよい。

これにより、適切な参照動きベクトルを確実に選択することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の他の態様に係る動きベクトル算出方法は、動画像に含まれる処理対象ブロックの動きベクトルを算出する動きベクトル算出方法であって、参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記処理対象ブロックの動きベクトルを算出する算出ステップとを含み、前記選択ステップでは、前記参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合には、前記２つの参照動きベクトルのそれぞれによって指し示されるピクチャと、前記参照ブロックとの間の時間的な近さに基づいて、前記２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルを選択し、前記参照ブロックが１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、前記１つの参照動きベクトルを選択する。

これにより、２つの参照動きベクトルのそれぞれによって指し示されるピクチャと、参照ブロックとの間の時間的な近さに基づいて、２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルが選択される。したがって、本発明の他の態様に係る動きベクトル算出方法では、参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合であっても、ピクチャ間の時間的な近さに応じて適切な参照動きベクトルを選択することができ、例えば、その選択された参照動きベクトルをスケーリングすることによって、処理対象ブロックに対して、最も適した動きベクトルを算出または導出することができる。その結果、その処理対象ブロックの圧縮率を向上させることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の他の態様に係る動きベクトル算出方法は、動画像に含まれる処理対象ブロックの動きベクトルを算出する動きベクトル算出方法であって、参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記処理対象ブロックの動きベクトルを算出する算出ステップとを含み、前記選択ステップでは、前記参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合には、前記２つの参照動きベクトルのそれぞれの大きさに基づいて、前記２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルを選択し、前記参照ブロックが１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、前記１つの参照動きベクトルを選択する。

これにより、２つの参照動きベクトルのそれぞれの大きさに基づいて、２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルが選択される。したがって、本発明の他の態様に係る動きベクトル算出方法では、参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合であっても、２つの参照動きベクトルの大きさに応じて適切な参照動きベクトルを選択することができ、例えば、その選択された参照動きベクトルをスケーリングすることによって、処理対象ブロックに対して、最も適した動きベクトルを算出または導出することができる。その結果、その処理対象ブロックの圧縮率を向上させることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、動画像を符号化する画像符号化方法であって、上述の動きベクトル算出方法の前記選択ステップおよび前記算出ステップと、前記算出ステップによって算出された動きベクトルを用いて前記処理対象ブロックを符号化する符号化ステップとを含む。

これにより、参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合であっても、処理対象ブロックに対して算出された最も適した動きベクトルを用いて処理対象ブロックを符号化することができ、圧縮率を向上させることができる。

また、前記画像符号化方法は、さらに、前記処理対象ブロックよりも表示時間順で前方にあるブロックおよび後方にあるブロックから、前記参照ブロックを決定する決定ステップと、前記決定ステップにおいて決定された前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも前方にあるか後方にあるかを示す位置フラグを生成する生成ステップと、前記生成ステップにおいて生成された前記位置フラグを、前記符号化ステップによって符号化された前記処理対象ブロックを含むピクチャに付随させる付随ステップとを含んでもよい。

これにより、符号化された処理対象ブロックを含むピクチャには位置フラグが付随しているため、このピクチャを取得した画像復号装置は、参照ブロックが処理対象ブロックよりも前方にあるか後方にあるかを、その位置フラグに基づいて容易に判断することができる。したがって、画像復号装置は、参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合であっても、適切な参照動きベクトルを容易に選択することができ、例えば、その選択された参照動きベクトルをスケーリングすることによって、処理対象（復号対象）ブロックに対して、最も適した動きベクトルを算出または導出することができる。その結果、その高い圧縮率で符号化された処理対象ブロックを適切に復号することができる。

また、前記選択ステップでは、前記参照ブロックが前記２つの参照動きベクトルとして、前方に向いている前方参照動きベクトルと後方に向いている後方参照動きベクトルとを有する場合には、前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも後方にあることを前記位置フラグが示していれば、前記２つの参照動きベクトルから前記前方参照動きベクトルを選択し、前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも前方にあることを前記位置フラグが示していれば、前記２つの参照動きベクトルから前記後方参照動きベクトルを選択してもよい。

これにより、その位置フラグに応じて、適切な参照動きベクトルを確実に選択することができる。

また、前記符号化ステップは、前記算出ステップで算出された動きベクトルにしたがった前記処理対象ブロックの符号化効率と、前記処理対象ブロックに対して動き検出された動きベクトルにしたがった前記処理対象ブロックの符号化効率とを比較する比較ステップと、前記比較ステップによる比較の結果に基づいて、前記算出ステップで算出された動きベクトルと、前記動き検出された動きベクトルとのうち、符号化効率が高い動きベクトルを選択する動きベクトル選択ステップと、動きベクトル選択ステップで選択された動きベクトルにしたがって前記処理対象ブロックを符号化するブロック符号化ステップとを含んでもよい。

これにより、処理対象ブロックに対して時間ダイレクトによって算出された動きベクトルと、処理対象ブロックに対して動き検出された動きベクトルとのうち、符号化効率が高い動きベクトルが選択され、その選択された動きベクトルにしたがって処理対象ブロックが符号化されるため、圧縮率または符号化効率をさらに向上させることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像復号方法は、符号化動画像を復号する画像復号方法であって、上述の動きベクトル算出方法の前記選択ステップおよび前記算出ステップと、前記算出ステップによって算出された動きベクトルを用いて、前記符号化動画像に含まれる符号化された前記処理対象ブロックを復号する復号ステップとを含む。

これにより、参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合であっても、処理対象ブロックに対して算出された最も適した動きベクトルを用いて処理対象ブロックを復号することができ、高い圧縮率で符号化された処理対象ブロックを適切に復号することができる。

また、前記画像復号方法は、さらに、前記処理対象ブロックを含むピクチャに付随されている位置フラグを取得する取得ステップを含み、前記選択ステップでは、前記参照ブロックが前記２つの参照動きベクトルとして、前方に向いている前方参照動きベクトルと後方に向いている後方参照動きベクトルとを有する場合には、前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも後方にあることを前記位置フラグが示していれば、前記２つの参照動きベクトルから前記前方参照動きベクトルを選択し、前記参照ブロックが前記処理対象ブロックよりも前方にあることを前記位置フラグが示していれば、前記２つの参照動きベクトルから前記後方参照動きベクトルを選択してもよい。

これにより、処理対象ブロックを含むピクチャには位置フラグが付随しているため、参照ブロックが処理対象ブロックよりも前方にあるか後方にあるかを、その位置フラグに基づいて容易に判断することができる。したがって、参照ブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合であっても、その位置フラグに応じて適切な参照動きベクトルを容易に選択することができ、例えば、その選択された参照動きベクトルをスケーリングすることによって、処理対象（復号対象）ブロックに対して、最も適した動きベクトルを算出または導出することができる。その結果、その高い圧縮率で符号化された処理対象ブロックを適切に復号することができる。

なお、本発明は、このような動きベクトル算出方法、画像符号化方法および画像復号方法として実現することができるだけでなく、それらの方法にしたがって動作する装置および集積回路、それらの方法にしたがった動作をコンピュータに実行させるプログラム、ならびに、そのプログラムを格納する記録媒体などとしても実現することができる。

本発明によれば、時間ダイレクトの際に利用する動きベクトルを選択するための、新たな判断基準を用いることにより、処理対象ブロックに最も適した動きベクトルを導出することが可能になるとともに、圧縮率を向上させることが可能になる。

図１は、時間ダイレクトにおけるインター予測符号化処理および動きベクトルの算出方法を示す説明図である。 図２は、本発明に係る実施の形態１における画像符号化方法を用いた画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明に係る実施の形態１における画像符号化方法の処理フローの概要を示す図である。 図４は、本発明に係る実施の形態１におけるインター予測制御部におけるインター予測モードの決定フローを示す図である。 図５は、本発明に係る実施の形態１における図３のステップＳ１１０の詳細な処理フローを示す図である。 図６は、本発明に係る実施の形態１における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の一例を示す図である。 図７は、本発明に係る実施の形態１における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。 図８は、本発明に係る実施の形態１における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。 図９は、本発明に係る実施の形態１における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。 図１０は、本発明に係る実施の形態２における時間ダイレクトベクトルの算出の詳細な処理フローを示す図である。 図１１は、本発明に係る実施の形態２における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の一例を示す図である。 図１２は、本発明に係る実施の形態２における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。 図１３は、本発明に係る実施の形態３における時間ダイレクトベクトルの算出の詳細な処理フローを示す図である。 図１４は、本発明に係る実施の形態４における図３のステップＳ１１０およびＳ１２０の詳細な処理フローを示す図である。 図１５は、本発明に係る実施の形態５における画像復号方法を用いた画像復号装置の構成を示すブロック図である。 図１６は、本発明に係る実施の形態５における画像復号方法の処理フローの概要を示す図である。 図１７は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図１８は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図１９は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図２０は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。 図２１は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図２２Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図２２Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図２３は、多重化データの構成を示す図である。 図２４は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図２５は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図２６は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図２７は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図２８は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図２９は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図３０は、映像データを識別するステップを示す図である。 図３１は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図３２は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図３３は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図３４は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図３５Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図３５Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図２は、本発明に係る実施の形態１における画像符号化方法を用いた画像符号化装置の構成を示すブロック図である。

本実施の形態における画像符号化装置１００は、図２に示すように、減算器１０１、加算器１０６、直交変換部１０２、量子化部１０３、逆量子化部１０４、逆直交変換部１０５、ブロックメモリ１０７、フレームメモリ１０８、イントラ予測部１０９、インター予測部１１０、インター予測制御部１１１、ピクチャタイプ決定部１１２、時間ダイレクトベクトル算出部１１３、co-located参照方向決定部１１４、および可変長符号化部１１５を備えている。

減算器１０１は、イントラ予測部１０９またはインター予測部１１０によって生成された予測画像データを、動画像である入力画像列から減算することによって、予測誤差画像データを生成する。

直交変換部１０２は、予測誤差画像データの領域を、画像領域から周波数領域へ変換する。

量子化部１０３は、周波数領域に変換された予測誤差画像データである係数列に対し、量子化処理を行う。

逆量子化部１０４は、量子化部１０３によって量子化処理された係数列に対し、逆量子化処理を行う。

逆直交変換部１０５は、逆量子化処理された係数列の領域を、周波数領域から画像領域へ変換する。

加算器１０６は、逆直交変換部１０５によって画像領域へ変換された係数列である予測誤差画像データを、予測画像データに加算することによって、再構成画像データを生成する。

ブロックメモリ１０７は、再構成画像データをブロック単位で保存し、フレームメモリ１０８は、再構成画像データをフレーム単位で保存する。

ピクチャタイプ決定部１１２は、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、およびＰピクチャのうちのいずれのピクチャタイプで入力画像列中のピクチャを符号化するかを決定し、決定されたピクチャタイプを示すピクチャタイプ情報を生成する。

イントラ予測部１０９は、ブロックメモリ１０７に保存されているブロック単位の再構成画像データを用いて、符号化対象（処理対象）ブロックをイントラ予測することによって、予測画像データを生成する。

インター予測部１１０は、フレームメモリ１０８に保存されているフレーム単位の再構成画像データを用いて、符号化対象ブロックをインター予測することによって、予測画像データを生成する。

co-located参照方向決定部１１４は、符号化対象ピクチャまたは符号化対象（処理対象）ブロックより、表示時間順で、前方に位置するピクチャに含まれるブロック（以降、前方参照ブロックと呼ぶ）、および、後方に位置するピクチャに含まれるブロック（以降、後方参照ブロックと呼ぶ）のうちのいずれをco-locatedブロックとするかを決定する。co-locatedブロックは、符号化対象ブロックが参照する参照ブロックとなる。そして、co-located参照方向決定部１１４は、co-located参照方向フラグ（位置フラグ）をピクチャ毎に生成し、符号化対象ピクチャに付随させる。ここで、co-locatedブロックとは、符号化対象ブロックを含むピクチャとは異なるピクチャ内のブロックで、かつ、ピクチャ内における位置が、符号化対象ブロックと同じ位置になるブロックである。なお、co-locatedブロックは、符号化対象ブロックを含むピクチャとは異なるピクチャ内のブロックであればよく、ピクチャ内における位置が、符号化対象ブロックと異なる位置であってもよい。

時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが２つ以上の動きベクトルを有する前方参照ブロックである場合には、それらの動きベクトルのうち、表示時間順で後方に向いている動きベクトル（以降、後方参照動きベクトルと呼ぶ）を利用して、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。一方、co-locatedブロックが２つ以上の動きベクトルを有する後方参照ブロックである場合には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、それらの動きベクトルのうち、表示時間順で前方に向いている動きベクトル（以降、前方参照動きベクトルと呼ぶ）を利用して、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。なお、co-locatedブロックの前方参照動きベクトルおよび後方参照動きベクトルを総称して、以下、参照動きベクトルという。また、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は動きベクトル算出装置として構成される。

また、co-locatedブロックが１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが有するその１つの参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。例えば、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、その１つの参照動きベクトルが前方参照動きベクトルであるか否かを判断し、前方参照動きベクトルである場合には、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。一方、その１つの参照動きベクトルが前方参照動きベクトルでない場合には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。さらに、co-locatedブロックが参照動きベクトルを有していない場合には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、時間ダイレクトによる動きベクトルの導出を中止するか、参照動きベクトルを０として、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。

インター予測制御部１１１は、インター予測の際に用いる動きベクトルを決定する。具体的には、インター予測制御部１１１は、符号化対象ブロックに対して、動き検出された動きベクトルと、時間ダイレクトにより導出された動きベクトルとを比較し、より精度の高い動きベクトルをインター予測の際に用いる動きベクトルとして決定する。また、インター予測制御部１１１は、動き検出により動きベクトルを導出するか、時間ダイレクトにより動きベクトルを導出するかを示すインター予測モードフラグをブロック毎に生成し、符号化対象ブロックに付随させる。

可変長符号化部１１５は、量子化処理された係数列と、インター予測モードフラグと、ピクチャタイプ情報と、co-located参照方向フラグとに対し、可変長符号化処理を行うことで、符号化動画像であるビットストリームを生成する。

図３は、本実施の形態における画像符号化方法の処理フローの概要を示す図である。

時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択し、選択された１つの参照動きベクトルを用いて、符号化対象（処理対象）ブロックの動きベクトルを算出する（ステップＳ１１０）。なお、ステップＳ１１０は、本発明の動きベクトル算出方法に相当する。具体的には、co-locatedブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合には、co-locatedブロックが符号化対象（処理対象）ブロックよりも表示時間順で前方にある（即ち、前方参照ブロックである）か後方にある（即ち、後方参照ブロックである）かに基づいて、２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルを選択し、co-locatedブロックが１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、当該１つの参照動きベクトルを選択する。例えば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有する前方参照ブロックである場合は、後方参照動きベクトルを利用して、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。一方、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有する後方参照ブロックである場合は、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照動きベクトルを利用して、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。なお、時間ダイレクトにより導出される動きベクトルを時間ダイレクトベクトルという。

ここで、co-locatedブロックは以下のように決定されることが可能である。即ち、co-located参照方向決定部１１４は、符号化対象ブロックの動きベクトルを時間ダイレクトで導出する際に、前方参照ブロックおよび後方参照ブロックのうちのいずれをco-locatedブロックとするか決定する。また、例えば、co-located参照方向決定部１１４は、co-locatedブロックが前方参照ブロックであるか後方参照ブロックであるかを示すco-located参照方向フラグをピクチャ毎に生成し、ピクチャに付随させてもよい。なお、co-located参照方向フラグを、ピクチャ単位で付随させる場合に限らず、ピクチャを構成するスライス単位で付随させても構わない。

次に、画像符号化装置１００は、時間ダイレクトベクトル算出部１１３で算出された動きベクトルを用いて符号化対象（処理対象）ブロックを符号化する（ステップＳ１２０）。具体的には、インター予測部１１０は、時間ダイレクトベクトル算出部１１３で算出された動きベクトルを用いて予測画像データを生成する。例えば、インター予測制御部１１１は、動き検出された動きベクトルと、時間ダイレクトにより導出された動きベクトルとを比較し、より精度のよい動きベクトルを選択する。さらに、インター予測部１１０は、その選択された動きベクトルを用いて符号化対象ブロックに対してインター予測を行うことによって、予測画像データを生成する。ここで、インター予測制御部１１１は、動き検出により動きベクトルを導出するか、時間ダイレクトにより動きベクトルを導出するかをインター予測モードとして決定し、そのインター予測モードを示すインター予測モードフラグをブロック毎に生成し、符号化対象ブロックに付随させる。なお、動き検出された動きベクトルを、動き検出結果ベクトルという。このように生成された予測画像データを用いて、符号化対象（処理対象）ブロックが符号化される。

図４は、インター予測制御部１１１におけるインター予測モードの決定フローを示す図である。

インター予測制御部１１１は、動き検出された動きベクトルを用いて生成した予測画像データと、原画像（符号化対象ブロック）との差分情報であるＳＡＤｉｎｔｅｒを算出する（ステップＳ１３１）。ここで、ＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）は、予測画像データと原画像の各画素の差分絶対値和を表す。また、ＳＡＤｉｎｔｅｒは、動き検出された動きベクトルを用いて生成した予測画像データと原画像とのＳＡＤを表す。インター予測制御部１１１は、時間ダイレクトにより導出された動きベクトルを用いて生成した予測画像データと、原画像との差分情報であるＳＡＤｄｉｒｅｃｔを算出する（ステップＳ１３２）。ここで、ＳＡＤｄｉｒｅｃｔは、時間ダイレクトにより導出された動きベクトルを用いて生成した予測画像データと原画像とのＳＡＤを表す。

次に、インター予測制御部１１１は、ＳＡＤｉｎｔｅｒとＳＡＤｄｉｒｅｃｔとを比較する（ステップＳ１３３）。ここで、ＳＡＤｉｎｔｅｒの方が小さい、すなわち動き検出結果ベクトルの方が精度がよい場合には（ステップＳ１３３のＹｅｓ）、インター予測制御部１１１は、インター予測モードとして動き検出モードを利用すると決定する（ステップＳ１３４）。一方、ＳＡＤｄｉｒｅｃｔの方が小さい、すなわち時間ダイレクトベクトルの方が精度がよい場合には（ステップＳ１３３のＮｏ）、インター予測制御部１１１は、インター予測モードとして時間ダイレクトモードを利用すると決定する（ステップＳ１３５）。

最後に、インター予測制御部１１１は、決定したインター予測モードを示すインター予測モードフラグをブロック毎に生成し、符号化対象ブロックに付随させる。

なお、本実施の形態では、ＳＡＤを用いて時間ダイレクトモードを利用するかどうか判定したが、予測画像データと原画像の各画素の差分２乗和であるＳＳＤ（Sum of Square Difference）などを用いても構わない。

図５は、図３のステップＳ１１０の詳細な処理フローを示す図である。以下、図５について説明する。なお、図５は本発明の動きベクトル算出方法の一例である。

まず、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが、２つ以上の参照動きベクトルを有しているか、すなわち、少なくとも前方参照動きベクトル（ｍｖＬ０）と後方参照動きベクトル（ｍｖＬ１）とを有しているか否かを判断する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１において、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有していると判断された場合（ステップＳ１２１のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの位置が後方であるか否か、つまりco-locatedブロックが後方参照ブロックであるか否かを判断する（ステップＳ１２２）。co-locatedブロックが後方参照ブロックである場合（ステップＳ１２２のＹｅｓ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２３）。一方、co-locatedブロックが前方参照ブロックである場合（ステップＳ１２２のＮｏ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２４）。

また、ステップＳ１２１において、co-locatedブロックが、前方参照動きベクトルｍｖＬ０および後方参照動きベクトルｍｖＬ１のうちのいずれか一方のみを有していると判断された場合（ステップＳ１２１のＮｏ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルｍｖＬ０を有しているか否かを判断する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５において、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルｍｖＬ０を有していると判断された場合（ステップＳ１２５のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２６）。一方、ステップＳ１２５において、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルｍｖＬ０を有していないと判断された場合（ステップＳ１２５のＮｏ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有しているか否かを判断する（ステップＳ１２７）。

ここで、ステップＳ１２７において、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有していると判断された場合（ステップＳ１２７のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２８）。一方、ステップＳ１２７において、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有していないと判断された場合（ステップＳ１２７のＮｏ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出することを中止する。または、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの参照動きベクトルを０として、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２９）。

図５の処理フローでは、ステップＳ１２５において、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルｍｖＬ０を有しているか否かが判断され、ステップＳ１２７において、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有しているか否かが判断されているが、本発明はこのフローに限らない。例えば、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有しているか否かが判断され、その後、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルｍｖＬ０を有しているか否かが判断されてもよい。また、上述のように、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが２つの参照動きベクトルを有する場合には、co-locatedブロックの位置に応じて、その２つの参照動きベクトルの中から時間ダイレクトに利用する１つの参照動きベクトルを選択し、co-locatedブロックが１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、その１つの参照動きベクトルを、時間ダイレクトに利用する動きベクトルとして選択し、co-locatedブロックが参照動きベクトルを有していない場合には、時間ダイレクトによる動きベクトルの導出を中止する。したがって、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、上記各場合に応じて、その場合に応じた処理を行えばよく、co-locatedブロックの状態がそれらの場合にあるか否かの判断（例えば、ステップＳ１２１，Ｓ１２２，Ｓ１２５，Ｓ１２７）を、どのような順序で行ってもよい。

次に、時間ダイレクトにより、動きベクトルを導出する方法について、詳細に説明する。

図６は、本実施の形態における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の一例を示す図である。co-locatedブロックは、後方参照ブロックであり、前方参照動きベクトルｍｖＬ０と後方参照動きベクトルｍｖＬ１とを有する。この場合、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、以下の計算式（式１）により、符号化対象ブロックの動きベクトル（ＴＭＶ）を導出する。

（式１） ＴＭＶ＝ｍｖＬ０×（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｂ４−Ｂ０）

ここで、（Ｂ２−Ｂ０）は、ピクチャＢ２とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示し、（Ｂ４−Ｂ０）は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示す。

図７は、本実施の形態における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。co-locatedブロックは、後方参照ブロックであり、後方参照動きベクトルｍｖＬ１のみを有する。この場合、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、以下の計算式（式２）により、符号化対象ブロックの動きベクトル（ＴＭＶ）を導出する。

（式２） ＴＭＶ＝ｍｖＬ１×（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｂ４−Ｂ８）

図８は、本実施の形態における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。co-locatedブロックは、前方参照ブロックであり、前方参照動きベクトルｍｖＬ０と後方参照動きベクトルｍｖＬ１とを有する。この場合、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、以下の計算式（式３）により、符号化対象ブロックの動きベクトル（ＴＭＶ）を導出する。

（式３） ＴＭＶ＝ｍｖＬ１×（Ｂ６−Ｂ８）／（Ｂ４−Ｂ８）

図９は、本実施の形態における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。co-locatedブロックは、前方参照ブロックであり、前方参照動きベクトルｍｖＬ０のみを有する。この場合、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、以下の計算式（式４）により、符号化対象ブロックの動きベクトル（ＴＭＶ）を導出する。

（式４） ＴＭＶ＝ｍｖＬ０×（Ｂ６−Ｂ８）／（Ｂ４−Ｂ０）

このように、本実施の形態によれば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している際に、符号化対象ブロックに最適な動きベクトルを導出することができるため、圧縮効率を向上させることが可能になる。特に、co-locatedブロックが前方参照ブロックである場合に、後方参照動きベクトルを用いることにより、予測誤差を小さくすることができる。この場合、後方参照動きベクトルは、co-locatedブロックを含むピクチャから、符号化対象ブロックを含むピクチャに向かう方向の動きベクトルである。したがって、後方参照動きベクトルから導出される動きベクトルが最適な動きベクトルに近くなる確率が高くなるため、予測誤差が小さくなる。一方、前方参照動きベクトルは、co-locatedブロックを含むピクチャから、符号化対象ブロックを含むピクチャに向かう方向とは逆方向の動きベクトルである。したがって、前方参照動きベクトルから導出される動きベクトルが最適な動きベクトルに近くなる確率が低くなるため、予測誤差が大きくなる。また、co-locatedブロックが後方参照ブロックである場合も同様に、前方参照動きベクトルから導出される動きベクトルが最適な動きベクトルに近くなる確率が高くなるため、その前方参照動きベクトルを用いることにより、予測誤差を小さくすることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している際に、co-locatedブロックを含むピクチャから時間的に近いピクチャを参照する参照動きベクトル、すなわち、時間的な距離が短い参照動きベクトルを、時間ダイレクトに用いると決定する。この点において、本実施の形態は他の実施の形態と構成が異なる。ここで、時間的な距離とは、表示時間順で、co-locatedブロックを含むピクチャと、co-locatedブロックが参照動きベクトルによって参照する参照ピクチャとの間のピクチャ数に応じて決定される距離である。つまり、本実施の形態では、図３に示す処理フローのうちのステップＳ１１０の処理が実施の形態１と異なる。

図１０は、本実施の形態における時間ダイレクトベクトルの算出の詳細な処理フローを示す図である。以下、図１０について説明する。

まず、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが、２つ以上の参照動きベクトルを有しているか、すなわち、少なくとも前方参照動きベクトルｍｖＬ０と後方参照動きベクトルｍｖＬ１とを有しているか否かを判断する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１において、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有していると判断された場合（ステップＳ１２１のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照動きベクトルｍｖＬ０が参照する参照ピクチャが、後方参照動きベクトルｍｖＬ１が参照する参照ピクチャよりも、co-locatedブロックを含むピクチャ（co-locatedピクチャ）に時間的に近いか否かを判断する（ステップＳ１２２ａ）。すなわち、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照動きベクトルｍｖＬ０と後方参照動きベクトルｍｖＬ１のうちのいずれが時間的な距離が短いかを判断する。ステップＳ１２２ａにおいて、前方参照動きベクトルｍｖＬ０が参照する参照ピクチャの方が、co-locatedブロックを含むピクチャに時間的に近いと判断された場合（ステップＳ１２２ａのＹｅｓ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２３）。一方、ステップＳ１２２ａにおいて、後方参照動きベクトルｍｖＬ１が参照する参照ピクチャの方が、co-locatedブロックを含むピクチャに時間的に近いと判断された場合（ステップＳ１２２ａのＮｏ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２４）。

また、ステップＳ１２１において、co-locatedブロックが、前方参照動きベクトルｍｖＬ０および後方参照動きベクトルｍｖＬ１のうちのいずれか一方のみを有していると判断された場合（ステップＳ１２１のＮｏ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルを有しているか否かを判断する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５において、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルを有していると判断された場合（ステップＳ１２５のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２６）。一方、ステップＳ１２５において、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルｍｖＬ０を有していないと判断された場合（ステップＳ１２５のＮｏ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有しているか否かを判断する（ステップＳ１２７）。

ここで、ステップＳ１２７において、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有していると判断された場合（ステップＳ１２７のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２８）。一方、ステップＳ１２７において、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有していないと判断された場合（ステップＳ１２７のＮｏ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出することを中止する。または、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの参照動きベクトルを０として、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２９）。すなわち、符号化対象ブロックの動きベクトルを０とする。

次に、本実施の形態における時間ダイレクトにより、動きベクトルを導出する方法について、詳細に説明する。

図１１は、本実施の形態における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の一例を示す図である。co-locatedブロックは、前方参照動きベクトルｍｖＬ０と後方参照動きベクトルｍｖＬ１とを有している。そして、前方参照動きベクトルｍｖＬ０が参照する参照ピクチャの方が、後方参照動きベクトルｍｖＬ１が参照する参照ピクチャよりも、co-locatedブロックを含むピクチャに時間的に近い。この場合、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、以下の計算式（式５）により、符号化対象ブロックの動きベクトル（ＴＭＶ）を導出する。

（式５） ＴＭＶ＝ｍｖＬ０×（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｂ４−Ｂ０）

図１２は、本実施の形態における時間ダイレクトによって動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を導出する方法の他の例を示す図である。co-locatedブロックは、前方参照動きベクトルｍｖＬ０と後方参照動きベクトルｍｖＬ１とを有している。そして、後方参照動きベクトルｍｖＬ１が参照する参照ピクチャの方が、前方参照動きベクトルｍｖＬ０が参照する参照ピクチャよりも、co-locatedブロックを含むピクチャに時間的に近い。この場合、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、以下の計算式（式６）により、符号化対象ブロックの動きベクトル（ＴＭＶ）を導出する。

（式６） ＴＭＶ＝ｍｖＬ１×（Ｂ２−Ｂ０）／(Ｂ４−Ｂ８）

このように、本実施の形態によれば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している際に、符号化対象ブロックに最適な動きベクトルを導出することができるため、圧縮効率を向上させることが可能になる。つまり、co-locatedブロックを含むピクチャから時間的に近いピクチャを参照する参照動きベクトルを利用することにより、その参照動きベクトルから導出される動きベクトルが最適な動きベクトルに近くなる確率が高くなるため、予測誤差を小さくすることが可能になる。

なお、本実施の形態を他の実施の形態と組み合わせることも可能である。例えば、実施の形態１の図５に示すステップＳ１２２と、本実施の形態の図１０に示すステップＳ１２２ａとを組み合わせてもよい。この場合には、実施の形態１の図５に示すステップＳ１２２よりも、本実施の形態の図１０に示すステップＳ１２２ａが優先される。具体的には、まず、２つ以上の参照動きベクトルの時間的な距離を判断し、時間的な距離が短い参照動きベクトルを選択する。ここで、２つ以上の参照動きベクトルの時間的な距離が等しい場合には、co-locatedブロックが前方参照ブロックであるか後方参照ブロックであるかに基づいて、参照動きベクトルを選択する。本実施の形態のステップＳ１２２ａの方が、動きベクトルに対する影響が大きいため、参照動きベクトルの時間的な距離を優先することにより、より最適な参照動きベクトルを選択することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態においては、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している際に、大きさが小さい参照動きベクトルを、時間ダイレクトに用いると決定する。この点において、本実施の形態は他の実施の形態と構成が異なる。ここで、動きベクトルの大きさとは、動きベクトルの絶対値を意味する。つまり、本実施の形態では、図３に示す処理フローのうちのステップＳ１１０の処理が実施の形態１と異なる。

図１３は、本実施の形態における時間ダイレクトベクトルの算出の詳細な処理フローを示す図である。以下、図１３について説明する。

まず、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが、２つ以上の参照動きベクトルを有しているか、すなわち、少なくとも前方参照動きベクトルｍｖＬ０と後方参照動きベクトルｍｖＬ１とを有しているか否かを判断する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１において、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有していると判断された場合（ステップＳ１２１のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照動きベクトルｍｖＬ０の大きさが、後方参照動きベクトルｍｖＬ１の大きさよりも小さいか否か判断する（ステップＳ１２２ｂ）。ステップＳ１２２ｂにおいて、前方参照動きベクトルｍｖＬ０の大きさの方が小さいと判断された場合（ステップＳ１２２ｂのＹｅｓ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２３）。一方、ステップＳ１２２ｂにおいて、後方参照動きベクトルｍｖＬ１の大きさの方が小さいと判断された場合（ステップＳ１２２ｂのＮｏ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２４）。

また、ステップＳ１２１において、co-locatedブロックが、前方参照動きベクトルｍｖＬ０および後方参照動きベクトルｍｖＬ１のうちのいずれか一方のみを有していると判断された場合（ステップＳ１２１のＮｏ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルを有しているか否かを判断する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５において、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルを有していると判断された場合（ステップＳ１２５のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２６）。一方、ステップＳ１２５において、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルｍｖＬ０を有していないと判断された場合（ステップＳ１２５のＮｏ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有しているか否かを判断する（ステップＳ１２７）。

ここで、ステップＳ１２７において、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有していると判断された場合（ステップＳ１２７のＹｅｓ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１を用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２８）。一方、ステップＳ１２７において、co-locatedブロックが後方参照動きベクトルｍｖＬ１を有していないと判断された場合（ステップＳ１２７のＮｏ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出することを中止する。または、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックの参照動きベクトルを０として、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１２９）。すなわち、符号化対象ブロックの動きベクトルを０とする。

このように、本実施の形態によれば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している際に、符号化対象ブロックに最適な動きベクトルを導出することができるため、圧縮効率を向上させることが可能になる。

なお、本実施の形態を他の実施の形態と組み合わせることも可能である。例えば、実施の形態１の図５に示すステップＳ１２２と、本実施の形態の図１３に示すステップＳ１２２ｂとを組み合わせてもよい。この場合には、実施の形態１の図５に示すステップＳ１２２よりも、本実施の形態の図１３に示すステップＳ１２２ｂが優先される。具体的には、まず、２つ以上の参照動きベクトルの大きさを判断し、大きさの小さい参照動きベクトルを選択する。ここで、２つ以上の参照動きベクトルの大きさが等しい場合には、co-locatedブロックが前方参照ブロックであるか後方参照ブロックであるかに基づいて、参照動きベクトルを選択する。本実施の形態のステップＳ１２２ｂの方が、動きベクトルに対する影響が大きいため、参照動きベクトルの大きさを優先することにより、より最適な参照動きベクトルを選択することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、co-located参照方向フラグによって示されるco-locatedブロックが参照動きベクトルを有さず、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出することができない場合、すなわち、動きベクトルが０となる場合、co-locatedブロックを変更して、符号化対象ブロックの動きベクトルを算出し、インター予測を行う。

まず、co-located参照方向決定部１１４は、図３のステップＳ１１０において、前方参照ブロックをco-locatedブロックとするか、後方参照ブロックをco-locatedブロックとするかを決定する。前方参照ブロックをco-locatedブロックとした場合には、co-located参照方向決定部１１４は、co-located後方参照優先フラグ（co-located参照方向フラグ）を０とする。一方、後方参照ブロックをco-locatedブロックとした場合には、co-located参照方向決定部１１４は、co-located後方参照優先フラグを１とする。ここで、co-located参照方向決定部１１４は、co-located後方参照優先フラグをピクチャ毎に生成し、符号化ピクチャに付随させる。

co-located後方参照優先フラグは、ピクチャ単位で生成されるため、符号化対象ピクチャ内の、あるブロックに対応するco-locatedブロックが前方参照動きベクトルおよび後方参照動きベクトルのいずれも有していない場合が生じうる。この場合において、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-locatedブロックを変更することによって、より適切な動きベクトルを導出する。

図１４は、本実施の形態における図３のステップＳ１１０およびＳ１２０の詳細な処理フローを示す図である。以下、図１４を用いて説明する。

時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、co-located後方参照優先フラグが１であるか否か、すなわち、後方参照ブロックを優先するか否か判断する（ステップＳ１４１）。co-located後方参照優先フラグが１である場合（ステップＳ１４１のＹｅｓ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、後方参照ブロックであるco-locatedブロックを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルの導出を試みる（ステップＳ１４２）。時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、ステップＳ１４２において符号化対象ブロックの動きベクトルが導出できていないか否か、すなわち、動きベクトルが０であるか否か判断する（ステップＳ１４３）。動きベクトルが導出できていない場合（ステップＳ１４３のＹｅｓ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照ブロックであるco-locatedブロックを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１４４）。

一方、ステップＳ１４１において、co-located後方参照優先フラグが０である場合（ステップＳ１４１のＮｏ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、前方参照ブロックであるco-locatedブロックを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルの導出を試みる（ステップＳ１４６）。時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、ステップＳ１４６において符号化対象ブロックの動きベクトルが導出できていないか否か、すなわち、動きベクトルが０であるか否か判断する（ステップＳ１４７）。動きベクトルが導出できていない場合（ステップＳ１４７のＹｅｓ）には、時間ダイレクトベクトル算出部１１３は、後方参照ブロックであるco-locatedブロックを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する（ステップＳ１４８）。

最後に、インター予測制御部１１１は、動き検出された動きベクトルと、時間ダイレクトにより導出した動きベクトルとを比較し、より精度のよい動きベクトルを、符号化対象ブロックの動きベクトルとして決定する。つまり、インター予測制御部１１１は、インター予測モードを決定する。さらに、インター予測部１１０は、その決定した動きベクトルを用いてインター予測することによって、予測画像データを生成する（ステップＳ１４５）。このとき、インター予測制御部１１１は、インター予測モードを示すインター予測モードフラグをブロック毎に生成し、符号化対象ブロックに付随させる。

このように、本実施の形態によれば、co-located後方参照優先フラグによって示されるco-locatedブロックが参照動きベクトルを有さない場合に、他のピクチャのブロックをco-locatedブロックとすることで、動きベクトルを導出することを可能にしている。例えば、後方参照ブロックをco-locatedブロックとしており、co-locatedブロックが参照動きベクトルを有さない場合には、前方参照ブロックをco-locatedブロックとすることにより、動きベクトルの導出を可能にしている。これにより、より精度の高い動きベクトルを導出することが可能となる。

なお、本実施の形態を他の実施の形態と組み合わせることも可能である。例えば、実施の形態１における図５のステップＳ１２９に代えて、co-locatedブロックが後方参照ブロックであるか否かを判断するステップを設ける。つまり、co-locatedブロックが後方参照ブロックである場合には、本実施の形態における図１４のステップＳ１４４の処理を実施し、co-locatedブロックが前方参照ブロックである場合には、本実施の形態における図１４のステップＳ１４８の処理を実施する。これにより、より適切な動きベクトルを導出することが可能となる。また、実施の形態２における図１０のステップＳ１２９、および実施の形態３における図１３のステップＳ１２９についても同様に、これらのステップに代えて、co-locatedブロックが後方参照ブロックであるか否かを判断するステップを設けてもよい。つまり、co-locatedブロックが後方参照ブロックである場合には、本実施の形態における図１４のステップＳ１４４の処理を実施し、co-locatedブロックが前方参照ブロックである場合には、本実施の形態における図１４のステップＳ１４８の処理を実施する。これにより、より適切な動きベクトルを導出することが可能となる。

なお、新たに選択したco-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している場合には、実施の形態１、２、または３における方法により、動きベクトルを導出する。これにより、より精度の高い動きベクトルを導出することが可能になる。

（実施の形態５）
図１５は、本発明に係る実施の形態５における画像復号方法を用いた画像復号装置の構成を示すブロック図である。

本実施の形態では、復号対象ピクチャまたは復号対象（処理対象）ブロックより、表示時間順で、前方に位置するピクチャに含まれるブロックを、前方参照ブロックと呼ぶ。また、復号対象ピクチャまたは復号対象（処理対象）ブロックより、表示時間順で、後方に位置するピクチャに含まれるブロックを、後方参照ブロックと呼ぶ。

本実施の形態における画像復号装置２００は、図１５に示すように、可変長復号部２１５、逆量子化部２０４、逆直交変換部２０５、ブロックメモリ２０７、フレームメモリ２０８、イントラ予測部２０９、インター予測部２１０、インター予測制御部２１１、時間ダイレクトベクトル算出部２１３、および加算器２０６を備えている。

可変長復号部２１５は、入力されたビットストリームに対して可変長復号処理を行い、ピクチャタイプ情報、インター予測モードフラグ、co-located参照方向フラグ、および可変長復号処理されたビットストリーム（量子化処理された係数列）を生成する。

逆量子化部２０４は、可変長復号処理されたビットストリームに対して逆量子化処理を行う。逆直交変換部２０５は、逆量子化処理されたビットストリームである係数列の領域を周波数領域から画像領域への変換することによって、予測誤差画像データを生成する。

加算器２０６は、イントラ予測部２０９またはインター予測部２１０によって生成された予測画像データに、予測誤差画像データを加算することによって、再構成画像データである復号画像列を生成する。

ブロックメモリ２０７は、再構成画像データをブロック単位で保存し、フレームメモリ２０８は、再構成画像データをフレーム単位で保存する。

イントラ予測部２０９は、ブロックメモリ２０７に保存されているブロック単位の再構成画像データを用いて、イントラ予測することにより、復号対象（処理対象）ブロックの予測誤差画像データを生成する。インター予測部２１０は、フレームメモリ２０８に保存されているフレーム単位の再構成画像データを用いて、インター予測することにより、復号対象ブロックの予測誤差画像データを生成する。

インター予測制御部２１１は、インター予測モードフラグに応じて、インター予測における動きベクトルの導出方法を制御する。インター予測モードフラグが、時間ダイレクトにより動きベクトルを導出すること（時間ダイレクトモード）を示している場合には、インター予測制御部２１１は、時間ダイレクトにより導出された動きベクトル（時間ダイレクトベクトル）を用い、その動きベクトルにしたがったインター予測をインター予測部２１０に指示する。

時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、時間ダイレクトにより動きベクトルを導出する場合に、co-located参照方向フラグを用いてco-locatedブロックを決定し、時間ダイレクトにより動きベクトルを導出する。時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、co-located参照方向フラグによって、co-locatedブロックが後方参照ブロックであることが示されている場合には、その後方参照ブロックをco-locatedブロックとする。一方、co-located参照方向フラグによって、co-locatedブロックが前方参照ブロックであることが示されている場合には、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、その前方参照ブロックをco-locatedブロックとする。時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、co-locatedブロックが２以上の参照動きベクトルを有している場合には、co-locatedブロックが前方参照ブロックであるか後方参照ブロックであるかに基づいて、時間ダイレクトにおいて利用する参照動きベクトルを選択する。

例えば、co-locatedブロックが後方参照ブロックである場合には、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、co-locatedブロックの２つ以上の参照動きベクトルのうちの前方参照動きベクトルを利用する。一方、co-locatedブロックが前方参照ブロックである場合には、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、co-locatedブロックの２つ以上の参照動きベクトルのうちの後方参照動きベクトルを利用する。co-locatedブロックが前方参照動きベクトルおよび後方参照動きベクトルのうちのいずれか一方のみを有する場合には、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、まず、前方参照動きベクトルを有するか否かを検索し、前方参照動きベクトルを有する場合には、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。一方、co-locatedブロックが前方参照動きベクトルを有していない場合には、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。

図１６は、本実施の形態における画像復号方法の処理フローの概要を示す図である。

時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、co-locatedブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択し、選択された１つの参照動きベクトルを用いて、復号対象（処理対象）ブロックの動きベクトルを算出する（ステップＳ２１０）。なお、ステップＳ２１０は、本発明の動きベクトル算出方法に相当する。具体的には、co-locatedブロックが２つの参照動きベクトルを有している場合には、co-locatedブロックが復号対象（処理対象）ブロックよりも表示時間順で前方にある（即ち、前方参照ブロックである）か後方にある（即ち、後方参照ブロックである）かに基づいて、２つの参照動きベクトルから１つの参照動きベクトルを選択し、co-locatedブロックが１つの参照動きベクトルのみを有している場合には、当該１つの参照動きベクトルを選択する。例えば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している場合には、co-located参照方向フラグに基づいて、いずれの参照動きベクトルを利用するかを決定する。co-located参照方向フラグがco-locatedブロックとして後方参照ブロックを示している場合、すなわち、co-locatedブロックが後方参照ブロックである場合、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、２つ以上の参照動きベクトルのうちの前方参照動きベクトルを利用すると決定する。一方、co-located参照方向フラグがco-locatedブロックとして前方参照ブロックを示している場合、すなわち、co-locatedブロックが前方参照ブロックである場合、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、２つ以上の参照動きベクトルのうちの後方参照動きベクトルを利用すると決定する。そして、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、その決定された参照動きベクトル（前方参照動きベクトルまたは後方参照動きベクトル）を用いて、時間ダイレクトにより、復号対象ブロックの動きベクトルを導出する。

ここで、co-locatedブロックは以下のように決定されることが可能である。即ち、可変長復号部２１５は、ピクチャ単位で、co-located参照方向フラグを復号する。このとき、時間ダイレクトベクトル算出部２１３は、co-located参照方向フラグに基づいて、前方参照ブロックをco-locatedブロックとするか、後方参照ブロックをco-locatedブロックとするかを決定する。

次に、画像復号装置２００は、時間ダイレクトベクトル算出部２１３で算出された動きベクトルを用いて、符号化動画像に含まれる符号化された復号対象（処理対象）ブロックを復号する（ステップＳ２２０）。具体的には、インター予測部２１０は、時間ダイレクトベクトル算出部２１３で算出された動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する。例えば、インター予測制御部２１１は、ブロック単位で復号されたインター予測モードフラグが、時間ダイレクトで復号すること（時間ダイレクトモード）を示している場合に、時間ダイレクトによるインター予測をインター予測部２１０に指示してもよい。その結果、インター予測部２１０は、時間ダイレクトにより導出された動きベクトルを用いて復号対象ブロックに対してインター予測を行うことによって、予測画像データを生成する。このように生成された予測画像データを用いて復号対象ブロックが復号される。

なお、本実施の形態では、参照ブロック（前方参照ブロックまたは後方参照ブロック）が２つ以上の参照動きベクトルを有している場合に、co-located参照方向フラグに基づいて、いずれの参照動きベクトルを用いるかを決定した。しかし、本発明では、co-located参照方向フラグに基づいて決定することに限らない。例えば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している場合に、参照動きベクトルの時間的な距離を算出し、時間的な距離が短い参照動きベクトルを選択してもよい。ここで、時間的な距離は、表示時間において、参照ブロックを含む参照ピクチャと、参照ピクチャが参照するピクチャとの間のピクチャ数に基づいて算出される。また、まず、２つ以上の参照動きベクトルの時間的な距離を算出し、それらの時間的な距離が異なる場合には、時間的な距離が短い参照動きベクトルを選択し、それらの時間的な距離が等しい場合には、co-located参照方向フラグに基づいて、参照動きベクトルを選択してもよい。復号対象ブロックの適切な動きベクトルを導出する際に、時間的な距離による影響の方が、参照ブロックの位置による影響よりも大きいため、時間的な距離を優先して判断することにより、より適切な動きベクトルを導出することが可能になる。

また、例えば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している場合に、参照動きベクトルの大きさを算出し、大きさの小さい参照動きベクトルを選択してもよい。ここで、参照動きベクトルの大きさとは、動きベクトルの絶対値を意味する。また、まず、２つ以上の参照動きベクトルの大きさを算出し、それらの大きさが異なる場合には、大きさの小さい参照動きベクトルを選択し、それらの大きさが等しい場合には、co-located参照方向フラグに基づいて、参照動きベクトルを選択してもよい。復号対象ブロックの適切な動きベクトルを導出する際に、参照動きベクトルの大きさによる影響の方が、参照ブロックの位置による影響よりも大きいため、参照動きベクトルの大きさを優先して判断することにより、より適切な動きベクトルを導出することが可能になる。

また、co-locatedブロックが参照動きベクトルを有していない場合には、新たな参照ピクチャのブロックをco-locatedブロックとすることで、復号対象ブロックに対してより適切な動きベクトルを導出することも可能である。例えば、co-locatedブロックを含む参照ピクチャが、復号対象ピクチャよりも、表示順で後方である場合には、復号対象ピクチャよりも、表示順で前方の参照ピクチャに含まれるco-locatedブロックを選択する。また、co-locatedブロックを含む参照ピクチャが、復号対象ピクチャよりも、表示順で前方である場合には、復号対象ピクチャよりも、表示順で後方の参照ピクチャに含まれるco-locatedブロックを選択する。このように、co-locatedブロックが参照動きベクトルを有していない場合に、新たな参照ピクチャに含まれるブロックをco-locatedブロックとして選択することにより、復号対象ブロックに対してより精度の高い動きベクトルを導出することが可能となる。なお、新たに選択したco-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している場合には、上述したように、co-locatedブロックが前方参照ブロックであるか、後方参照ブロックであるか否か、あるいは、co-locatedブロックの参照動きベクトルの時間的な距離、あるいは、co-locatedブロックの参照動きベクトルの大きさに基づいて、参照動きベクトルを選択することにより、より精度の高い動きベクトルを導出することが可能になる。

このように、本実施の形態によれば、co-locatedブロックが２つ以上の参照動きベクトルを有している際に、復号対象ブロックに最適な動きベクトルを導出することができるため、高効率で圧縮したビットストリームを適切に復号することが可能になる。

（実施の形態６）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。

さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。

図１７は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。

このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。

しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１７のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。

カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。

コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の画像復号装置として機能する）。

なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。

また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。

また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。

以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。

なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１８に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の画像復号装置として機能する）。

また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。

図１９は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。

また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。

まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。

また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。

また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。

一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図２０に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。

以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。

図２１に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。

以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。

また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図１９に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。

図２２Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。

さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２２Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。

電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。

携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。

さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。

データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。

多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。

データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。

また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。

このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。

また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。

（実施の形態７）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。

ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。

この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。

図２３は、多重化データの構成を示す図である。図２３に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。

多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。

図２４は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。

図２５は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図２５における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図２５の矢印ｙｙ１，ｙｙ２， ｙｙ３， ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。

図２６は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図２６下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。

また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。

図２７はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。

記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。

多重化データ情報ファイルは、図２８に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。

多重化データ情報は図２８に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。

ストリーム属性情報は図２９に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。

本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。

また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図３０に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。

このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。

（実施の形態８）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３１に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。

例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。

なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。

また、上記では、制御部ex５１０が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５１０の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。

なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

（実施の形態９）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。

この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３２は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。

より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３１のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図２９の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態７で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態７で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３４のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。

図３３は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。

さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。

また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。

さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。

このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。

（実施の形態１０）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。

この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３５Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明は、逆量子化に特徴を有していることから、例えば、逆量子化については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー符号化、デブロッキング・フィルタ、動き補償のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。

また、処理を一部共有化する他の例を図３５Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。

このように、本発明の動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。

本発明にかかる動きベクトル算出方法、画像符号化方法および画像復号方法は、圧縮率を向上することができるという効果を奏し、例えば、ビデオカメラ、動画の撮影および再生機能を有する携帯電話、パーソナルコンピュータ、または録画再生装置などに適用することができる。

１００ 画像符号化装置
１０１ 減算器
１０２ 直交変換部
１０３ 量子化部
１０４ 逆量子化部
１０５ 逆直交変換部
１０６ 加算器
１０７ ブロックメモリ
１０８ フレームメモリ
１０９ イントラ予測部
１１０ インター予測部
１１１ インター予測制御部
１１２ ピクチャタイプ決定部
１１３ 時間ダイレクトベクトル算出部
１１４ co-located参照方向決定部
１１５ 可変長符号化部
２００ 画像復号装置
２０４ 逆量子化部
２０５ 逆直交変換部
２０６ 加算器
２０７ ブロックメモリ
２０８ フレームメモリ
２０９ イントラ予測部
２１０ インター予測部
２１１ インター予測制御部
２１３ 時間ダイレクトベクトル算出部
２１５ 可変長復号部

Claims (3)

1. 動画像に含まれる対象ブロックを符号化する符号化方法であって、
   前記対象ブロックに対して、参照方向フラグに基づいて前方参照ピクチャ又は後方参照ピクチャのいずれか一つの参照ピクチャを時間動きベクトル導出用ピクチャとして特定する特定ステップと、
   前記特定した参照ピクチャの参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択ステップと、
   前記選択ステップにおいて選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記対象ブロックの時間動きベクトルを導出する導出ステップと、
   前記導出した動きベクトルを用いて前記対象ブロックをインター予測することで符号化する符号化ステップと、を含み、
   前記選択ステップでは、
   （ｉ）前方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、
   前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択し、前記第１の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択するように切り替え、
   （ｉｉ）後方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、
   前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択し、前記第２の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択するように切り替え、
   前記導出ステップでは、前記参照ブロックが前記第１の参照動きベクトル及び前記第２の参照動きベクトルのいずれも有しない場合には、前記時間動きベクトルを導出しない、
   符号化方法。
2. 動画像に含まれる対象ブロックを符号化する符号化装置であって、
   前記対象ブロックに対して、参照方向フラグに基づいて前方参照ピクチャ又は後方参照
   ピクチャのいずれか一つの参照ピクチャを時間動きベクトル導出用ピクチャとして特定する特定部と、
   前記特定した参照ピクチャの参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択部と、
   前記選択部において選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記対象ブロックの時間動きベクトルを導出する導出部と、
   前記導出した動きベクトルを用いて前記対象ブロックをインター予測することで符号化する符号化部と、を備え、
   前記選択部は、
   （ｉ）前方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、
   前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択し、前記第１の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択するように切り替え、
   （ｉｉ）後方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、
   前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択し、前記第２の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択するように切り替え、
   前記導出部は、前記参照ブロックが前記第１の参照動きベクトル及び前記第２の参照動きベクトルのいずれも有しない場合には、前記時間動きベクトルを導出しない、
   符号化装置。
3. 動画像に含まれる対象ブロックを符号化する符号化装置であって、
   記憶部と、前記記憶部に接続され、動きベクトル導出処理を実行する１以上のプロセッサとを備え、
   前記動きベクトル導出処理は、
   前記記憶部に保持されている参照ピクチャであって、前記対象ブロックに対して、参照方向フラグに基づいて前方参照ピクチャ又は後方参照ピクチャのいずれか一つの参照ピクチャを時間動きベクトル導出用ピクチャとして特定する特定ステップと、
   前記特定した参照ピクチャの参照ブロックが有する１つの参照動きベクトルを選択する選択ステップと、
   前記選択ステップにおいて選択された１つの参照動きベクトルを用いて、前記対象ブロックの時間動きベクトルを導出する導出ステップと、
   前記導出した動きベクトルを用いて前記対象ブロックをインター予測することで符号化する符号化ステップと、を含み、
   前記選択ステップでは、
   （ｉ）前方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、
   前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択し、前記第１の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択するように切り替え、
   （ｉｉ）後方参照ピクチャである前記参照ピクチャに対して、
   前記参照ブロックが第１の参照動きベクトルである前方参照動きベクトルと第２の参照動きベクトルである後方参照動きベクトルを有している場合には、前記第１の参照動きベクトルを選択し、前記第２の参照動きベクトルのみを有している場合には、前記第２の参照動きベクトルを選択するように切り替え、
   前記導出ステップでは、前記参照ブロックが前記第１の参照動きベクトル及び前記第２の参照動きベクトルのいずれも有しない場合には、前記時間動きベクトルを導出しない、
   符号化装置。

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