JP5950726B2 - 動画像予測符号化方法、動画像予測符号化装置、動画像予測符号化プログラム、動画像予測復号方法、動画像予測復号装置及び動画像予測復号プログラム - Google Patents

Description

本発明は、動画像予測符号化方法、装置及びプログラム、並びに、動画像予測復号方法、装置及びプログラムに関するもので、とりわけ、画面間の予測符号化に用いられる参照画像のバッファ内の記述に関するものである。

動画像データの伝送や蓄積を効率よく行うために、圧縮符号化技術が用いられる。動画像の場合ではＭＰＥＧ１〜４やＨ．２６１〜Ｈ．２６４の方式が広く用いられている。

これらの符号化方式では、符号化の対象となる画像を複数のブロックに分割した上で符号化・復号処理を行う。符号化効率を高めるため下記のような予測符号化方法が用いられる。画面内の予測符号化では、対象ブロックと同じ画面内にある隣接する既再生の画像信号（過去に圧縮された画像データを復元したもの）を用いて予測信号を生成した上で、それを対象ブロックの信号から引き算した差分信号を符号化する。画面間の予測符号化では、対象ブロックと異なる画面内にある既再生の画像信号を参照し、信号の変位を検索し、その動いた分を補償して予測信号を生成し、それを対象ブロックの信号から引き算した差分信号を符号化する。動きの検索・補償を行うために参照される既再生の画像を、参照画像という。

非特許文献１に示される画面間予測符号化では、対象ブロックに対する予測信号は、過去に符号化した上で再生された複数の参照画像を参照し、動き検索しながら誤差の最も少ない画像信号を最適な予測信号として選択する。対象ブロックの画素信号とこの最適な予測信号との差分を求め、離散コサイン変換を施し、量子化した上でエントロピー符号化する。同時に、対象ブロックに対する最適な予測信号をどの参照画像から取得するかに関する情報（「参照インデックス」という）、および当該最適な予測信号を参照画像のどの領域から取得するかに関する情報（「動きベクトル」という）も合わせて符号化する。非特許文献１では、再生された複数枚の画像（例えば４ないし５枚）が参照画像としてフレームメモリまたは再生画像バッファ（decoded picture buffer、以下「DBP」ともいう）に格納されている。

複数枚の参照画像の管理方法として、再生された複数の画像の中で最も古い参照画像（即ち、時間的に一番長い間バッファ内にあるもの）が占領する領域をバッファから開放し、最近に復号された再生画像を参照画像として格納する手法もあるが、非特許文献１には対象画像に最適な参照画像を柔軟に用意する参照画像の管理方法が開示されている。

非特許文献１によれば、バッファに格納する複数参照画像の組を記述する情報(Reference picture set、以下「RPS」とよぶ、バッファ記述情報ともよぶ)を各対象画像の符号化データに付加して符号化する。RPS情報には、対象画像並びにそれ以降の画像の処理（符号化または復号）に必要とする複数の参照画像のピクチャ番号に関連する情報が記載されている。符号化装置もしくは復号装置では、RPS情報に従い、指定された再生画像をバッファ（フレームメモリ）に格納するようにバッファが管理される。一方、指定されていない再生画像はバッファから消してよい。非特許文献１では、対象画像を１つ以上の区間に分割したスライスと呼ばれる単位で画面内符号化/復号と画面間符号化/復号を切り替えられるため、スライスのヘッダ情報にてRPS情報を符号化/復号する。スライスについては、非特許文献１に記載されている。

RPS情報は、対象画像を識別するピクチャ番号（picture output count、以下「POC」とよぶ）と、対象画面の画面間予測に使われる複数の参照画像を識別するPOCとの間の関連を示す情報にて構成される。この関連情報は、各参照画像のPOCと対象画像のPOCとの差分であり、本明細書ではDeltaPocと表す。

図９と図１０でRPS情報の例を説明する。図９は、対象画像と各対象画像を処理する際にフレームメモリ内にある複数参照画像の状態を示す。各升目には、画像を識別するPOCが書かれている。例えば、行１６１０では、POC＝３２の対象画像を処理（符号化または復号）する際に、フレームメモリにPOC＝１８，２０，２２，２４の参照画像が格納されていることを意味する。また、図９に対するRPSを図１０に示す。１７０１はRPS情報を識別するための識別子idxを示し、１７０４の下にある各升目はRPS情報の要素であるDeltaPocの値を示す。

RPS情報の符号化には、２つの方法がある。１つは、インターRPS（Inter RPS method）と呼び、既符号化/復号のRPSを参照し、符号化対象のRPSと既符号化のRPSとの関係を予測符号化/復号する方法である。２つは、イントラRPS（Intra RPS method）と呼び、符号化対象のRPSに含まれるDeltaPocの数と値を参照なしで符号化/復号する方法である。本明細書では、１つのRPSに含まれるDeltaPocの組をDeltaPoc[idx][i]と示す。ここで、iはフレームメモリに格納されるi番目の参照画像を示しており、idxは、特定のRPSを識別するための番号を示す。以下では、[i]を省略して記載する場合がある。

非対称文献１では、複数スライスに関するRPS情報をまとめて、共通に適用する復号処理のパラメータを運ぶSPS（sequence parameter set）情報に含めて符号化/復号する。スライスヘッダでは、SPSにて符号化/復号したRPS情報の識別子idxを符号化/復号するか、新たなRPS情報を符号化/復号する。

図７に、識別子idxで識別されるRPS情報を符号化/復号するためのシンタックステーブルshort_term_ref_pic_set(idx)を示す。SPSで符号化/復号するRPS情報の個数はnum_short_term_ref_pic_setsとしてSPSにて符号化/復号される。つまり、RPSの識別情報idxは0からnum_short_term_ref_pic_sets-1の値で識別される。

inter_ref_pic_set_prediction_flag (R100)は、idxで識別される符号化/復号対象のRPS情報の符号化/復号方法がイントラRPSかインターRPSかを識別するためのシンタックス要素である。このフラグが0の場合には、イントラRPS法でDeltaPoc[idx][i]が符号化/復号される。つまり、符号化/復号対象のRPSに含まれる参照画像の個数と各参照画像に対応するDeltaPocの値を符号化/復号する。例えば、図１０のidx=0で識別されるRPS（１７１０）をイントラRPSで符号化/復号する場合には、DeltaPosの個数４と４個のDeltaPocの値（−１４、−１２、−１０、−８）が符号化/復号される。

inter_ref_pic_set_prediction_flag (R100)が1の場合には、既符号化/復号のRPS情報を参照するインターRPSでDeltaPoc[idx][i]が符号化/復号される。delta_idx_minus1(R110)は、インターRPSの予測処理にて参照するRPS情報の識別子RIdxを特定するためのシンタックス要素である。RIdxは式（１）にて復元される。
RIdx=idx‐(delta_idx_minus1+1) （１）

シンタックス要素delta_rps_signとabs_delta_rps_minus1 (R120)から、２つのRPSの差分値DeltaRPSが式（２）で導出される。DeltaRPSは、RIdxで識別されるRPSのDeltaPocの組と符号化/復号対象のidxで識別されるDeltaPocの組との差分値を示す。例えば、図１０で、RIdx=1、idx=2の場合には、その差分値２がDeltaRPSとして符号化/復号される。つまり、delta_rps_sign=0、abs_delta_rps_minus1=1が符号化/復号される。
DeltaRPS=(1‐(delta_rps_sign<<1))*(abs_delta_rps_minus1+1) （２）

シンタックス要素R130にて、idxで識別されるRPS情報、すなわちDeltaPoc[idx][i]が導出される。具体的には、NumDeltaPocs[RIdx]は、RIdxで識別されるRPS情報に含まれるDeltaPocの個数（図１０の１７０２）を示しており、DeltaPoc[idx][0]からDeltaPoc[idx][NumDeltaPocs[RIdx]]がfor文による繰り返し処理にて導出される。

used_by_curr_pic_flag[i]は、i番目の参照画像を対象画像の符号化/復号に利用するか否かを示しており、use_delta_flag[i]は、i番目のDeltaPosの導出にDeltaPoc[RIdx][i]を利用するか否かを示している。ここで、used_by_curr_pic_flag[i]が1の場合、use_delta_flag[i]は1となる。use_delta_flag[i]が1の場合、DeltaPoc[idx][i]は式（３）で導出され、use_delta_flag[i]が0の場合、DeltaPoc[idx][i]は式（４）で導出される。
DeltaPoc[idx][i]=DeltaPoc[RIdx][i]+DeltaRPS （３）
DeltaPoc[idx][i]=DeltaRPS （４）
例えば、図１０で、RIdx=１、idx=2の場合には、i=0, 1, 2ではuse_delta_flag[i]=1となり、i=3ではuse_delta_flag[i]=0となる。

スライスヘッダにて、新たなRPS情報を符号化/復号する場合には、SPSにて利用されていないidx番号であるnum_short_term_ref_pic_setsをシンタックステーブルの入力値として用いる。つまり、シンタックステーブルshort_term_ref_pic_set(num_short_term_ref_pic_sets)を符号化/復号する。

B. Bross et. al., "High efficiency videocoding (HEVC) text specification draft 7", Joint Collaborative Team on VideoCoding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, JCTVC-I1003, 9thMeeting: Geneva, Switzerland, 27th April ‐7th May, 2012.

背景技術で示したRPSの予測手法（インターRPS）は、あらゆるRPSのパターンを表現できる一般的で効率的な方法である。一方、復号装置では、圧縮データのビット列を解析して各要素を復元するとき、過去に復号されたデータの影響を受けずにビット列を解析できると処理が簡易となる。

背景技術で示したインターRPSでは、図７に示すシンタックステーブルに、NumDeltaPocs[RIdx]が含まれている。この値は、RIdxによって変化するため、データ解析器がこのRIdxを取得しないと、復号すべき要素（used_by_curr_pic_flagやuse_delta_flag）の数が分からない。そのため、背景技術で示したインターRPSは好ましい方法ではあるが、実用上は圧縮データのビット列の解析処理が複雑になる場合がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、インターRPSの符号化に要するビット数を削減することにより符号化データの構成を簡潔にし、復号装置における符号化データの解析処理を簡易化することを目的とする。

本発明に係る動画像予測符号化装置は、動画像を構成する複数の画像を入力する入力手段と、画像を、過去に符号化した後に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化し、圧縮画像データを生成する符号化手段と、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号手段と、再生画像を、後続の画像を符号化するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納手段と、画像格納手段を制御するバッファ管理手段と、を具備し、バッファ管理手段は、画像を予測符号化する際に用いられる複数の参照画像に係る対象バッファ記述情報とは異なる、複数の符号化済みバッファ記述情報から、対象バッファ記述情報に類似するバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として探索し、該参照バッファ記述情報を識別する識別情報を生成し、参照バッファ記述情報の参照画像のピクチャ番号と前記対象バッファ記述情報の対象画像のピクチャ番号との差分値を算出し、参照バッファ記述情報の各要素と差分値から予測バッファ記述情報を生成し、該予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意した３以上のモードから、対象バッファ記述情報を生成するモード情報を選択し、符号化手段は、識別情報、差分値、モード情報を符号化し、３以上のモードには、少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、３以上のモードは、それぞれ、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示すことを特徴とする。

この動画像予測符号化装置では、背景技術に示したuse_delta_flagのようにRPS情報の各要素に関わる指示情報を符号化する必要がないため、RPS情報の圧縮データをより効率良く符号化することが可能となる。また、対象バッファ記述情報を生成するための方法であって発生頻度が高い方法を、シンタックス要素として予め複数用意しておくことにより、少ない符号要素で効率良く対象バッファ記述情報を符号化することができる。よって、本発明によれば、インターRPSの符号化に要するビット数を削減することにより、符号化データの構成を簡潔にすることができる。

また、本発明に係る動画像予測符号化装置において、複数のモードの１つが、予測バッファ記述情報に新要素として差分値を加える処理を行うものであることが好ましい。

また、本発明に係る動画像予測符号化装置において、複数のモードの１つが、予測バッファ記述情報の要素のうち、値が最小値あるいは最大値の要素を差分値に置き換える処理を行うものであることが好ましい。

また、本発明に係る動画像予測符号化装置において、複数のモードの１つが、予測バッファ記述情報を対象バッファ記述情報とする処理を行うものであることが好ましい。

また、本発明に係る動画像予測復号装置は、動画像を構成する複数の画像のそれぞれに対し、過去に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化されたデータと、複数の参照画像に関するバッファ記述情報の符号化データとを含む圧縮画像データを入力する入力手段と、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号手段と、再生画像を、後続の画像を復号するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納手段と、画像格納手段を制御するバッファ管理手段と、を具備し、復号手段は、再生画像を復号する際に用いられる複数の参照画像に関わる対象バッファ記述情報を復号するために、対象バッファ記述情報とは異なる復号済みのバッファ記述情報であって対象バッファ記述情報の復号に用いるバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として識別する識別情報を復号し、参照バッファ記述情報に関するピクチャ番号と対象バッファ記述情報に関するピクチャ番号との差分値を復号し、参照バッファ記述情報と差分値から生成される予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意された３以上のモードから、対象バッファ記述情報の復元に用いるモード情報を復号し、予測バッファ記述情報とモード情報に基づいて、対象バッファ記述情報を復号し、バッファ管理手段は、復号された対象バッファ記述情報をもとに画像格納手段を制御し、３以上のモードには、少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、３以上のモードは、それぞれ、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示し、復号手段は、圧縮画像データを復号してモード情報を復号し、当該モード情報が指し示す処理方法にて、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を復号する、ことを特徴とする。

この動画像予測復号装置では、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報に含まれる要素の個数を取得しなくても、バッファ記述情報に関する圧縮データを解析することができる。また、対象バッファ記述情報を生成するための方法であって発生頻度が高い方法を、シンタックス要素として予め複数用意しておくことにより、少ない符号要素で効率良く対象バッファ記述情報を復号することができる。よって、本発明によれば、復号装置における符号化データの解析処理を簡易化することができる。

また、本発明に係る動画像予測復号装置において、複数のモードの１つが、予測バッファ記述情報に新要素として差分値を加える処理を行うものであることが好ましい。

また、本発明に係る動画像予測復号装置において、複数のモードの１つが、予測バッファ記述情報の要素のうち、値が最小値あるいは最大値の要素を差分値に置き換える処理を行うものであることが好ましい。

また、本発明に係る動画像予測復号装置において、複数のモードの１つが、予測バッファ記述情報を対象バッファ記述情報とする処理を行うものであることが好ましい。

また、本発明に係る動画像予測符号化方法は、動画像を構成する複数の画像を入力する入力ステップと、画像を、過去に符号化した後に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化し、圧縮画像データを生成する符号化ステップと、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号ステップと、再生画像を、後続の画像を符号化するために用いられる参照画像として１つ以上、画像格納手段によって格納する画像格納ステップと、画像格納手段を制御するバッファ管理ステップと、を具備し、バッファ管理ステップにおいて、画像を予測符号化する際に用いられる複数の参照画像に係る対象バッファ記述情報とは異なる、複数の符号化済みバッファ記述情報から、対象バッファ記述情報に類似するバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として探索し、該参照バッファ記述情報を識別する識別情報を生成し、参照バッファ記述情報の参照画像のピクチャ番号と対象バッファ記述情報の対象画像のピクチャ番号との差分値を算出し、参照バッファ記述情報と差分値から予測バッファ記述情報を生成し、該予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意した３以上のモードから、対象バッファ記述情報を生成するモード情報を選択し、符号化ステップにおいて、識別情報、差分値、モード情報を符号化し、３以上のモードには、少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、３以上のモードは、それぞれ、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示すことを特徴とする。

また、本発明に係る動画像予測符号化プログラムは、動画像を構成する複数の画像を入力する入力モジュールと、画像を、過去に符号化した後に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化し、圧縮画像データを生成する符号化モジュールと、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号モジュールと、再生画像を、後続の画像を符号化するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納モジュールと、画像格納モジュールを制御するバッファ管理モジュールと、を具備し、バッファ管理モジュールは、画像を予測符号化する際に用いられる複数の参照画像に係る対象バッファ記述情報とは異なる、複数の符号化済みバッファ記述情報から、前記対象バッファ記述情報に類似するバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として探索し、該参照バッファ記述情報を識別する識別情報を生成し、参照バッファ記述情報の参照画像のピクチャ番号と対象バッファ記述情報の対象画像のピクチャ番号との差分値を算出し、参照バッファ記述情報と差分値から予測バッファ記述情報を生成し、該予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意した複数のモードから、対象バッファ記述情報を生成するモード情報を選択し、符号化モジュールは、識別情報、差分値、モード情報を符号化することを特徴とする。

当該動画像予測符号化方法及び動画像予測符号化プログラムは、上述の動画像予測符号化装置と同様な効果を奏することができる。

また、本発明に係る動画像予測復号方法は、動画像を構成する複数の画像のそれぞれに対し、過去に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化されたデータと、複数の参照画像に関するバッファ記述情報の符号化データとを含む圧縮画像データを入力する入力ステップと、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号ステップと、再生画像を、後続の画像を復号するために用いられる参照画像として１つ以上、画像格納手段によって格納する画像格納ステップと、画像格納手段を制御するバッファ管理ステップと、を具備し、復号ステップにおいて、再生画像を復号する際に用いられる複数の参照画像に関わる対象バッファ記述情報を復号するために、対象バッファ記述情報とは異なる復号済みのバッファ記述情報であって対象バッファ記述情報の復号に用いるバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として識別する識別情報を復号し、参照バッファ記述情報に関するピクチャ番号と対象バッファ記述情報に関するピクチャ番号との差分値を復号し、参照バッファ記述情報と差分値から生成される予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意された３以上のモードから、対象バッファ記述情報の復元に用いるモード情報を復号し、予測バッファ記述情報とモード情報に基づいて、対象バッファ記述情報を復号し、バッファ管理ステップにおいて、復号された対象バッファ記述情報をもとに画像格納手段を制御し、３以上のモードには、少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、３以上のモードは、それぞれ、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示し、復号ステップでは、圧縮画像データを復号してモード情報を復号し、当該モード情報が指し示す処理方法にて、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を復号する、ことを特徴とする。また、第１のモードは、予測バッファ記述情報に新要素として前記差分値を加える処理を行うモードであり、第２のモードは、予測バッファ記述情報の要素のうち、所定の要素を前記差分値に置き換える処理を行うモードであり、第３のモードは、予測バッファ記述情報を対象バッファ記述情報とする処理を行うモードであってもよい。また、第２のモードは、予測バッファ記述情報の要素のうち、値が最小値あるいは最大値の要素を前記差分値に置き換える処理を行うモードであってもよい。また、復号ステップでは、対象バッファ記述情報にて管理される再生画像が、対象画像の予測処理に利用されるか、或いは、将来の画像の予測処理に利用されるか、を示す利用情報の組をモード情報として復号してもよい。また、３以上のモードは、それぞれ、２ビット又は３ビット以上の情報から一意に特定され、復号ステップでは、前述の２ビット又は３ビット以上の情報から、少なくとも３つ以上のモードを選択して利用してもよい。

また、本発明に係る動画像予測復号プログラムは、動画像を構成する複数の画像のそれぞれに対し、過去に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化されたデータと、複数の参照画像に関するバッファ記述情報の符号化データとを含む圧縮画像データを入力する入力モジュールと、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号モジュールと、再生画像を、後続の画像を復号するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納モジュールと、画像格納モジュールを制御するバッファ管理モジュールと、を具備し、復号モジュールは、再生画像を復号する際に用いられる複数の参照画像に関わる対象バッファ記述情報を復号するために、対象バッファ記述情報とは異なる復号済みのバッファ記述情報であって対象バッファ記述情報の復号に用いるバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として識別する識別情報を復号し、参照バッファ記述情報に関するピクチャ番号と前記対象バッファ記述情報に関するピクチャ番号との差分値を復号し、参照バッファ記述情報と前記差分値から生成される予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意された３以上のモードから、対象バッファ記述情報の復元に用いるモード情報を復号し、予測バッファ記述情報と前記モード情報に基づいて、対象バッファ記述情報を復号し、バッファ管理モジュールは、復号された対象バッファ記述情報をもとに画像格納モジュールを制御し、３以上のモードには、少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、３以上のモードは、それぞれ、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示し、復号手段は、圧縮画像データを復号してモード情報を復号し、当該モード情報が指し示す処理方法にて、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報を復号する、ことを特徴とする。

当該動画像予測復号方法及び動画像予測復号プログラムは、上述の動画像予測復号装置と同様な効果を奏することができる。

本発明のReference picture set(RPS)の符号化/復号方法によれば、インターRPSの符号化に要するビット数がさらに削減される。また、符号化データの構成が簡潔になるため、復号装置における符号化データの解析処理が簡易化される。

本発明の実施形態による動画像予測符号化装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による動画像予測復号装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による動画像予測符号化装置におけるバッファ管理方法とRPS情報の符号化方法を示す流れ図である。 本発明の実施形態による動画像予測符号化装置におけるバッファ管理方法の詳細を示す流れ図である。 本発明の実施形態による動画像予測復号装置におけるバッファ管理方法とRPS情報の復号方法を示す流れ図である。 本発明の実施形態による動画像予測復号装置におけるバッファ管理方法の詳細を示す流れ図である。 従来のRPS情報を符号化/復号するためのシンタックステーブルを示す図である。 本発明の実施形態によるRPS情報を符号化/復号するためのシンタックステーブルを示す図である。 対象画像と各対象画像を処理する際にフレームメモリ内にある複数参照画像の状態を示す一例である。 図９の例から求められるRPS情報を示す表である。 記録媒体に記録されたプログラムを実行するためのコンピュータのハードウェア構成を示す図である。 記録媒体に記憶されたプログラムを実行するためのコンピュータの斜視図である。 図８のinter_rps_modeの例を説明する図である。 図８のinter_rps_modeの別例を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図１４を用いて説明する。

図１は本発明の実施形態による動画像予測符号化装置１００を示すブロック図である。図１に示すように、動画像予測符号化装置１００は、入力端子１０１、ブロック分割器１０２、予測信号生成器１０３、フレームメモリ１０４、減算器１０５、変換器１０６、量子化器１０７、逆量子化器１０８、逆変換器１０９、加算器１１０、エントロピー符号化器１１１、出力端子１１２、およびバッファ管理器１１４を備える。入力端子１０１は特許請求の範囲に記載された「入力手段」に対応する。減算器１０５、変換器１０６、量子化器１０７とエントロピー符号化器１１１は、特許請求の範囲に記載された「符号化手段」に対応する。また、逆量子化器１０８、逆変換器１０９と加算器１１０は、特許請求の範囲に記載された「復号手段」に対応する。フレームメモリ１０４は「画像格納手段」、バッファ管理器１１４は「バッファ管理手段」に対応する。

以上のように構成された動画像予測符号化装置１００について、以下その動作を述べる。複数枚の画像からなる動画像の信号は入力端子１０１に入力される。符号化の対象となる画像はブロック分割器１０２にて、複数の領域に分割される。本発明による実施形態では、８ｘ８の画素からなるブロックに分割されるが、それ以外のブロックの大きさまたは形に分割してもよい。また、複数のブロックサイズや形が１画面に混在してもよい。次に符号化処理の対象となる領域（以下対象ブロックとよぶ）に対して、予測信号を生成する。本発明による実施形態では、画面間予測と画面内予測の２種類の予測方法を用いる。

画面間予測では、過去に符号化されたのちに復元された再生画像を参照画像として、この参照画像から対象ブロックに対する誤差の最も小さい予測信号を与える動き情報を求める。また場合に応じて、対象ブロックを再分割し、再分割された小領域に対し画面間予測方法を決定してもよい。この場合、各種の分割方法の中から、対象ブロック全体に対し最も効率のよい分割方法及びそれぞれの動き情報を決定する。本発明による実施形態では、予測信号生成器１０３にて行われ、対象ブロックはラインＬ１０２、参照画像はＬ１０４経由で入力される。参照画像としては、過去に符号化され復元された複数枚の画像を参照画像として用いる。詳細は従来の技術であるＨ．２６４あるいは非特許文献１に示した方法と同じである。このように決定された動き情報及び小領域の分割方法はラインＬ１１２経由でエントロピー符号化器１１１に送られ符号化した上で出力端子１１２から送出される。また複数の参照画像の中で、予測信号がどの参照画像から取得するかに関する情報（リファレンスインデックス）もラインＬ１１２経由でエントロピー符号化器１１１に送られる。なお、本発明による実施形態では、３枚ないし６枚の再生画像をフレームメモリ１０４に格納し、参照画像として用いる。予測信号生成器１０３では、小領域の分割方法及びそれぞれの小領域に対応する、参照画像と動き情報をもとにフレームメモリ１０４から参照画像信号を取得し、予測信号を生成する。このように生成された画面間予測信号はラインＬ１０３経由で減算器１０５に送られる。

画面内予測では、対象ブロックに空間的に隣接する既再生の画素値を用いて画面内予測信号を生成する。具体的には予測信号生成器１０３では、フレームメモリ１０４から同じ画面内にある既再生の画素信号を取得し、これらの信号を外挿することによって画面内予測信号を生成する。外挿の方法に関する情報はラインＬ１１２経由でエントロピー符号化器１１１に送られ符号化した上で出力端子１１２から送出される。このように生成された画面内予測信号は減算器１０５に送られる。予測信号生成器１０３における画面内の予測信号生成方法は、従来の技術であるＨ．２６４あるいは非特許文献１に示した方法と同じである。上述のように求められた画面間予測信号と画面内予測信号に対し、誤差の最も小さいものが選択され、減算器１０５に送られる。

減算器１０５にて対象ブロックの信号（ラインＬ１０２経由）から予測信号（ラインＬ１０３経由）を引き算し、残差信号を生成する。この残差信号は変換器１０６にて離散コサイン変換され、各変換係数は量子化器１０７にて量子化される。最後にエントロピー符号化器１１１にて量子化された変換係数を符号化して、予測方法に関する情報とともに出力端子１１２より送出される。

後続の対象ブロックに対する画面内予測もしくは画面間予測を行うために、圧縮された対象ブロックの信号は逆処理し復元される。すなわち、量子化された変換係数は逆量子化器１０８にて逆量子化されたのちに逆変換器１０９にて逆離散コサイン変換され、残差信号を復元する。加算器１１０にて復元された残差信号とラインＬ１０３から送られた予測信号とを加算し、対象ブロックの信号を再生し、フレームメモリ１０４に格納する。本実施の形態では変換器１０６と逆変換器１０９を用いているが、これらの変換器に代わるほかの変換処理を用いてもよい。場合によって、変換器１０６と逆変換器１０９がなくてもよい。

フレームメモリ１０４は有限なものであり、すべての再生画像を格納することは不可能である。後続の画像の符号化に用いられる再生画像のみフレームメモリ１０４に格納される。このフレームメモリ１０４を制御するのがバッファ管理器１１４である。入力端子１１３より各画像の出力順序を示す情報（POC、picture output count）や当該画像を符号化するタイプ（画面内予測符号化、画面間予測符号化）が入力され、この情報に基づいてバッファ管理器１１４が動作する。バッファ管理器１１４によって生成される情報であり、バッファに格納されている複数の参照画像の組を記述する情報であるReference picture set (RPS)情報や、各画像のPOC情報はラインＬ１１４経由でエントロピー符号化器１１１に送られ、符号化した上で圧縮された画像データとともに出力される。本発明によるバッファ管理器１１４の処理方法については後述する。

次に、本発明による動画像予測復号方法について説明する。図２は本発明の実施形態による動画像予測復号装置２００のブロック図を示す。図２に示すように、動画像予測復号装置２００は、入力端子２０１、データ解析器２０２、逆量子化器２０３、逆変換器２０４、加算器２０５、予測信号生成器２０８、フレームメモリ２０７、出力端子２０６、およびバッファ管理器２０９を備える。入力端子２０１は、特許請求の範囲に記載された「入力手段」に対応する。データ解析器２０２、逆量子化器２０３と逆変換器２０４は、特許請求の範囲に記載された「復号手段」に対応する。復号手段としては上記以外のものを用いてもよい。また逆変換器２０４がなくてもよい。フレームメモリ２０７は「画像格納手段」、バッファ管理器２０９は「バッファ管理手段」に対応する。

以上のように構成された動画像予測復号装置２００について、以下その動作を述べる。上述した方法で圧縮符号化された圧縮データは入力端子２０１から入力される。この圧縮データには、画像を複数のブロックに分割された対象ブロックを予測し符号化された残差信号及び予測信号の生成に関連する情報が含まれている。予測信号の生成に関連する情報として、画面間予測の場合はブロック分割に関する情報（ブロックのサイズ）や、動き情報と上述のPOC情報が含まれ、画面内予測の場合は周辺の既再生の画素から外挿方法に関する情報が含まれている。また、圧縮データにはフレームメモリ２０７を制御するためのRPS情報も含まれている。

データ解析器２０２は、圧縮データから対象ブロックの残差信号、予測信号の生成に関連する情報、量子化パラメータ、画像のPOC情報を抽出する。対象ブロックの残差信号は逆量子化器２０３にて量子化パラメータ（ラインＬ２０２経由）をもとに逆量子化される。その結果は逆変換器２０４にて逆離散コサイン変換される。

次に、ラインＬ２０６ｂ経由で予測信号の生成に関連する情報が予測信号生成器２０８に送られる。予測信号生成器２０８では、予測信号の生成に関連する情報に基づいて、フレームメモリ２０７にアクセスし、複数の参照画像の中から参照信号を取得し予測信号を生成する。この予測信号はラインＬ２０８経由で加算器２０５に送られ、復元された残差信号に加算され、対象ブロック信号を再生し、ラインＬ２０５経由で出力すると同時にフレームメモリ２０７に格納される。

フレームメモリ２０７には、後続の画像の復号・再生に用いられる再生画像が格納されている。バッファ管理器２０９はフレームメモリ２０７を制御する。バッファ管理器２０９は、ラインＬ２０６ａ経由で送られるRPS情報と画像の符号化タイプに関する情報に基づいて動作する。本発明によるバッファ管理器２０９の制御方法については後述する。

次に、図８と図３と図５を用いて、RPS情報によるバッファ管理器（図１の１１４と図２の２０９）の制御方法ならびにエントロピー符号化器１１１とデータ解析器２０２におけるRPS情報の符号化/復号方法を説明していくが、図面の説明準備のため、RPS情報と、そのデータ圧縮方法の考え方について先に説明する。

まず、RPS情報について説明する。本発明の実施形態によるバッファ管理器１１４（２０９）では、再生画像バッファ（decoded picture buffer、「DBP」ともいう）、つまりフレームメモリ１０４（２０７）を、それに格納する複数の参照画像の組を記述する情報(Reference picture set、以下「RPS」とよぶ、バッファ記述情報ともよぶ)に基づいて管理する。すなわちRPS情報がバッファ管理情報として機能する。そして、RPS情報は図１のエントロピー符号化器１１１ならびに図２のデータ解析器にて符号化/復号される。

RPS情報は、フレームメモリ２０７に格納されると共に対象画像あるいは未来に符号化/復号される画像の画面間予測で利用される複数の参照画像を識別するピクチャ番号（picture output count、以下「POC」とよぶ）と、対象画像を識別するPOC番号との関連（差分）を示す情報である。

図９と図１０でRPS情報の例を説明する。本明細書では、１つの参照画像のPOCと対象画像のPOCの関係をDeltaPocと表す。図９は、対象画像と各対象画像を処理する際にフレームメモリ２０７内にある複数参照画像の状態を示す。各升目には、画像を識別するPOCが書かれている。例えば、行１６１０では、POC＝３２の対象画像を処理（符号化または復号）する際に、フレームメモリにPOC＝１８，２０，２２，２４の参照画像が格納されていることを意味する。また、図９に対するRPSを図１０に示す。１７０１はRPS情報を識別するための識別子idxを示し、１７０４の下にある各升目はRPS情報の要素であるDeltaPocの値を示す。

次に、RPS情報のデータ圧縮方法の考え方について、概要を説明する。図９に示すように、フレームメモリ２０７に格納される参照画像の組はフレームを跨いで互いに似通っている。そこで、本実施形態の符号化装置では、複数枚の対象画像のそれぞれに対するRPS情報をまとめて複数個生成し、共通に適用する復号処理のパラメータを運ぶSPS（sequence parameter set）情報またはPPS(picture parameter set)情報の一部として送る。復号装置ではSPS情報またはPPS情報からRPS情報を抽出し、各対象画像の圧縮データ（例えばスライスヘッダのデータ）に指定された一つのRPS情報に基づいて、フレームメモリ内にある参照画像を用意した上で復号・再生処理を行う。RPS情報に記載されていない参照画像はフレームメモリから消され、それ以降参照画像として用いることができない。

上記のとおり、フレームメモリ管理のため対象画像毎に一つのRPS情報を利用するが、非特許文献１の符号化/復号方法では、対象画像を１つ以上の区間に分割したスライス（この単位で画面内符号化/復号と画面間符号化/復号を切り替えられる）のヘッダ情報にて、１つのRPS情報を指示する。スライスについては、非特許文献１に記載されている。

本発明においては、RPS情報は、ピクチャヘッダあるいはスライスヘッダ単位で１つのRPS情報を指示する。対象画像で利用するRPS情報を指示する方法は２つある。１つは、SPSまたはPPSにて符号化/復号したRPS情報の識別子idxをピクチャヘッダあるいはスライスヘッダにて符号化/復号することにより指示する。２つは、新たなRPS情報をピクチャヘッダあるいはスライスヘッダにて符号化/復号する。

SPS/PPSあるいはピクチャ/スライスヘッダで符号化/復号される新たなRPS情報の符号化/復号には２つの方法がある。１つは、インターRPS（Inter RPS method）と呼び、既符号化/復号のRPSを参照し、符号化対象のRPSと既符号化のRPSとの関係を予測符号化/復号する方法である。２つは、イントラRPS（Intra RPS method）と呼び、符号化/復号対象のRPSに含まれるDeltaPocの個数と値を参照なしで符号化/復号する。本明細書では、１つのRPSに含まれるDeltaPocの組をDeltaPoc[idx][i]と示す。ここで、iはフレームメモリに格納されるi番目の参照画像を示しており、idxは、特定のRPSを識別するための番号（識別子）を示す。なお、以下では[i]を省略して記載する場合がある。

次に、図８と図３と図５を用いて、RPS情報によるバッファ管理器（図１の１１４と図２の２０９）の制御方法ならびにエントロピー符号化器１１１とデータ解析器２０２におけるRPS情報の符号化/復号方法を説明する。

図８は、idxで識別される新たなRPS情報を符号化/復号するためのシンタックステーブルshort_term_ref_pic_set(idx)を示す。SPSあるいはPPSで符号化/復号するRPS情報の個数はnum_short_term_ref_pic_setsとしてSPSまたはPPSにて符号化/復号される。つまり、SPSまたはPPSにて符号化/復号されるRPS情報は、識別子idx（idxは0からnum_short_term_ref_pic_sets-1の範囲の整数）で識別される。

inter_ref_pic_set_prediction_flag (R200)は、idxで識別される符号化/復号対象のRPS情報の符号化/復号方法がイントラRPSかインターRPSかを識別するためのシンタックス要素である。このフラグが０の場合には、イントラRPS法でDeltaPoc[idx]が符号化/復号される。つまり、符号化/復号対象のRPSに含まれる参照画像の個数と各参照画像に対応するDeltaPocの値を符号化/復号する。例えば、図１０のidx=0で識別されるRPS（１７１０）をイントラRPSで符号化/復号する場合には、DeltaPosの個数４と４個のDeltaPocの値（−１４、−１２、−１０、−８）が符号化/復号される。

inter_ref_pic_set_prediction_flag (R200)が1の場合には、既符号化/復号のRPS情報を参照するインターRPSでDeltaPoc[idx][i]が符号化/復号される。delta_idx_minus1(R210)は、インターRPSの予測処理にて参照するRPS情報の識別子RIdxを特定するためのシンタックス要素である。RIdxは式（５）にて復元される。
RIdx=idx‐(delta_idx_minus1+1) （５）

シンタックス要素delta_rps (R220)は、正または負の整数であり、RIdxで識別されるRPSのDeltaPocの組と符号化/復号対象のidxで識別されるDeltaPocの組との差分値DeltaRPSを示す。なお、delta_rpsは図７のシンタックス要素R120（abs_delta_rps_minus1とdelta_rps_sign）で示したように、その絶対値と正負の符号に分けて符号化/復号するようにしてもよい。
DeltaRPS = delta_rps （６）
例えば、図１０で、RIdx=1、idx=2の場合には、その差分値２がdelta_rpsとして符号化/復号される。対象となるRPSの各要素DeltaPoc[idx][i]とその個数NumDeltaPocs[idx]は式（７）、式（８）に示すように算出される。NumDeltaPocs[idx]は、idxで識別されるRPS情報に含まれるDeltaPocの個数（図１０の１７０２）を示す。また式（７）にて算出されるDeltaPoc[idx][i]と後述するinter_rps_modeにて最終的な対象RPS情報が決定するため，式（７）のDeltaPoc[idx][i]は，対象RPS情報（対象バッファ記述情報）に対する予測RPS情報（予測バッファ記述情報）の位置づけとなる。
DeltaPoc[idx][i]=DeltaPoc[RIdx][i]+DeltaRPS （７）
ここで、i=0 to (NumDeltaPocs[RIdx]-1)
NumDeltaPocs[idx] = NumDeltaPocs[RIdx] （８）

シンタックス要素inter_rps_mode(R230)は、本発明の重要な特徴である。本発明では、対象となるRPS情報（idxで識別、対象RPS情報や対象バッファ記述情報ともよぶ）を、参照するRPS（RIdxで識別、参照RPS情報や参照バッファ記述情報ともよぶ）に基づいて導出する方法を複数用意する。より具体的には式（７）と式（８）から最終的な対象RPS情報を生成するための方法を予め複数用意する。この際、発生頻度が高い方法をinter_rps_modeとして用意することにより、図７で説明したシンタックスと比較して少ない符号要素で効率良くRPS情報を符号化/復号できる。また、このとき、inter_rps_mode(R230)の符号化/復号においては、図７のシンタックス要素R130のように参照RPSの要素(DeltaPoc)の個数NumDeltaPocs[RIdx]を必要としない。
ここでは、inter_rps_modeを1ビット信号（２つのモード）とする。

inter_rps_modeが0のときは、式（７）と式（８）に加えて、式（９）と式（１０）を実施し、１つの新たなDeltaPocを対象RPS情報に追加する。
DeltaPoc[idx][NumDeltaPocs[RIdx]]=DeltaRPS （９）
NumDeltaPocs[idx] = NumDeltaPocs[RIdx]+1 （１０）
例えば、図１０で、RIdx=１としたとき、idx=2のRPS情報はdelta_idx_minus1=0、delta_rps=2、inter_rps_mode=0とすることで実現できる。
inter_rps_modeが1のときは、式（７）と式（８）に加えて、予め設定した条件を満たすDeltaPoc[idx][j]の値をDeltaRPSに置き換える。条件jとしては、例えば、DeltaPoc[idx][j]の値が最大となるjが選ばれる。条件jの決定方法はこれに限定されない。jの値を符号化/復号するようにしてもよいし、予めjの値を決めておいてもよいし、idx、delta_rps, delta_idx_munus1などの情報からjの値を決めてよい。

上記では、inter_rps_modeを1ビット信号（２モード）としたが、これに限定されない。例えば、図１３の１３００に示すように２ビット情報（４モード）とし、DeltaPoc[idx][j]の値が最小となるjについてDeltaPoc[idx][j]の値をDeltaRPSに置き換えるモードや、式（７）と式（８）の結果を変更せずにそのまま対象RPS情報とするモードを追加してもよい。また、図１４の１４００に示すように値が最大あるいは最小となる要素（DeltaPoc）を対象RPSから削除するモードや、値が最大あるいは最小となる要素のみを対象RPSの残すモードや、値が負のDeltaPocのみを対象RPSに残すモードを加えても良い。モードの数やモードの飲み合わせは限定されない。９個のモードを用いても良いし、９個からいくつかを選択して利用してもよい。利用するモードをSPS情報またはPPS情報に含めて指示するようにしてもよい。

なお、スライスヘッダにて、新たなRPS情報を符号化/復号する場合には、SPSまたはPPSにて利用されていないidx番号であるnum_short_term_ref_pic_setsをシンタックステーブルの入力値として用いる。つまり、シンタックステーブルshort_term_ref_pic_set(num_short_term_ref_pic_sets)を符号化/復号する。

次に、図３と図５を用いて、バッファ管理器（図１の１１４と図２の２０９）ならびにエントロピー符号化器１１１とデータ解析器２０２の動作を説明する。

図３は本発明の実施形態による動画像予測符号化装置１００のバッファ管理器１１４ならびにエントロピー符号化器１１１における１つのRPS情報の符号化方法を示す流れ図である。

図３のステップ５１０では、バッファ管理器１１４が、インターRPS法を用いた対象RPSの符号化に適した参照RPSが存在するかを判断する。なお、対象RPSの符号化に適した参照RPSとは、対象RPSに類似するRPSを有する参照RPSをいい、RPSが類似するか否かは、例えば、DeltaPocの個数やDeltaPocの値の相違により、類似を判断するようにしてもよいが、これに限るものではなく、符号化効率の高くなるような参照RPSを選択するようにすることが好ましい。ステップ５１０の詳細は図４にて後述する。

ステップ５１０にて、バッファ管理器１１４がインターRPS法（バッファ記述情報予測符号化）を用いた対象RPSの符号化に適した参照RPSが存在しないと判断した場合には、ステップ５７０に進む。ステップ５７０では、バッファ管理器１１４がinter_rps_prediction_flagを0に設定し、エントロピー符号化器１１１がinter_rps_prediction_flagをエントロピー符号化する。次にステップ５８０にて、バッファ管理１１４が対象RPSに含まれるDeltaPocの個数と値をエントロピー符号化器１１１で符号化し、処理を終了する。

ステップ５１０にて、バッファ管理器１１４がインターRPS法（バッファ記述情報予測符号化方法）を用いた対象RPSの符号化に適した参照RPSが存在すると判断した場合には、バッファ管理器１１４は、RIdxとDeltaRPSと図１３に示すinter_rps_mode(図４ではModeと示す)を導出し、ステップ５２０に進む。ここでは、図１３を例とするがinter_rps_modeの種類は図１３に限定されない。ステップ５２０では、バッファ管理器１１４がinter_rps_prediction_flagを1に設定し、エントロピー符号化器１１１がinter_rps_prediction_flagをエントロピー符号化する。ステップ５３０では、バッファ管理器１１４が対象RPSのインターRPS法に適したRPSとして選択した参照RPSを識別する識別子RIdxと対象RPSを識別するidxの差分値delta_idx_minus1(＝idx ‐ RIdx ‐ 1)である識別情報を、エントロピー符号化器１１１にて符号化する。なお、ステップ５３０では、識別情報として、差分値delta_idx_minus1を符号化しているが、符号化される識別情報はこれに限定されず、参照RPSを識別可能なものであればよく、例えば、参照RPSを識別する識別子RIdxを識別情報として符号化してもよい。ステップ５４０では、バッファ管理器１１４にて導出したdelta_rpsをDeltaRPSとしてエントロピー符号化器１１１が符号化する。なお、delta_rpsは図７のシンタックス要素R120（abs_delta_rps_minus1とdelta_rps_sign）で示したように、その絶対値と正負の符号に分けて符号化するようにしてもよい。最後に、ステップ５５０では、バッファ管理器１１４にて導出したinter_rps_modeをエントロピー符号化器１１１が符号化する。なお、エントロピー符号化器１１１における各符号化要素のエントロピー符号化方法は限定されないが、可変長符号化や算術符号化が適用できる。

図４は、図３のステップ５１０の処理の詳細を示す流れ図である。RPS情報の符号化/復号に用いるシンタックステーブルの各符号化要素を導出するためのバッファ管理器１１４の処理を示す。

ステッ６１０では、対象RPSのインターRPS予測に用いる参照RPSの複数候補に未調査のRPS情報があるかを判定する。未調査の参照RPS候補がない場合には、ステップ６８０に進み、インターRPS予測を用いた対象RPSの符号化に適した参照RPSが存在ないと判断する。その結果に基づき、図３のステップ５７０に進む。
未調査の参照RPS候補が残っている場合には、ステップ620に進む。ステップ620では、次のRPS候補を識別する識別子RIdxを取得し、対象画像のRPSと参照RPS候補に関連するPOCの差分値DeltaRPSを、式（１１）にて算出し、ステップ６３０に進む。
DeltaRPS = POCReference - POCCurrent （１１）
ここで、POCCurrentは対象RPSに関するPOC番号、POCReferenceは参照RPS候補のPOC番号を示す。例えば、図１０で対象RPSが１７１２、参照RPSの候補が１７１１の場合には、POCCurrent＝２６（図９の１６１２）、POCReference＝２８（図９の１６１１）、DeltaRPS＝２となる。
ステップ６３０では、対象RPSの予測値である予測RPS（予測バッファ記述情報とよぶ）として、DeltaPocPred[ i ]が式（１２）にて算出される。ここで、iは0からN-1で変化し、Nの値は、参照RPSの数NumDeltaPocs[RIdx]となる。
DeltaPocPred[ i ] = DeltaPoc[ RIdx ][ i ] + DeltaRPS （１２）

次にステップ６４０では、予測RPSと対象RPSを比較し、一致する場合には、ステップ６５０にてMode=inter_rps_mode=3と設定し、図３のステップ５２０に進む。一致しない場合は、ステップ６３１に進む。

ステップ６３１では、予測RPSにDeltaPocPred[N]=DeltaRPSを新要素として加える。ステップ６４１では、更新した予測RPSと対象RPSを比較し、一致する場合には、ステップ６５１にてMode=inter_rps_mode=0と設定し、図３のステップ５２０に進む。一致しない場合は、ステップ６３２に進む。

ステップ６３２では、予測RPSから値が最小となるDeltaPocと対応するindexを検出し、DeltaPocPred[index]=DeltaRPSとして検出したDeltaPocをDeltaRPSの値に置き換える。ステップ６４２では、更新した予測RPSと対象RPSを比較し、一致する場合には、ステップ６５２にてMode=inter_rps_mode=1と設定し、図３のステップ５２０に進む。一致しない場合は、ステップ６３２に進む。

ステップ６３３では、予測RPSから値が最大となるDeltaPocと対応するindexを検出し、DeltaPocPred[index]=DeltaRPSとして検出したDeltaPocをDeltaRPSの値に置き換える。ステップ６４３では、更新した予測RPSと対象RPSを比較し、一致する場合には、ステップ６５３にてMode=inter_rps_mode=2と設定し、図３のステップ５２０に進む。一致しない場合は、ステップ６１０に進む。

なお、エントロピー符号化器１１１では、図３と図４にて求めたnum_short_term_ref_pic_sets個のRPS情報DeltaPoc[°k°][°i°]（k=0- num_short_term_ref_pic_sets-1,i = 0- NumDeltaPocs[k]-1）をSPS情報あるいはPPS情報の一部として他の圧縮データと併せて送出する。図１の入力端子１１３より指定された一つのRPS情報DeltaPoc[m]に基づいて、バッファ管理器１１４がフレームメモリ１０４内にある参照画像を用意した上で符号化処理を行う。受信側では、各画像の圧縮データのヘッダ（ピクチャヘッダあるいはスライスヘッダ）に付加されるRPS情報の識別子mに基づいてバッファ管理器２０９がフレームメモリ２０７内にある参照画像を用意した上で復号処理を行う。num_short_term_ref_pic_sets個のRPS情報にDeltaPoc[m]が存在しない場合には、short_term_ref_pic_set(num_short_term_ref_pic_sets)で示されるシンタックスにより、新たなRPS情報としてDeltaPoc[m]を符号化する。そのため、本発明の実施形態では、スライスヘッダあるいはピクチャヘッダにて、新たなRPS情報を送るかRPS情報の識別子mを送るかを指示するフラグが併せて送られる。

図５は本発明の実施形態による動画像予測復号装置２００のバッファ管理器２０９ならびにデータ解析器２０２における１つのRPS情報の復号方法を示す流れ図である。

ステップ３１０にて、データ解析器２０９が対象RPSをイントラRPS法で復号するかインターRPS法（バッファ記述情報予測復号方法）で復号するかを指示する情報inter_rps_prediction_flagを復号する。そして、inter_rps_prediction_flagの復号値が0の場合には、ステップ３８０に進み、復号値が1の場合にはステップ３３０に進む。

ステップ３８０では、データ解析器２０２とバッファ管理器２０９がイントラRPS法で対象RPSを復元する。

ステップ３３０、３４０、３５０では、データ解析器２０２がインターRPS法に基づいて、delta_idx_minus1と delta_rpsとinter_rps_modeをそれぞれエントロピー復号し、バッファ管理器２０９に送る。このとき，delta_rpsは図７のシンタックス要素R120（abs_delta_rps_minus1とdelta_rps_sign）で示したように、その絶対値と正負の符号に分けて復号するようにしてもよい。なお、各要素のエントロピー復号方法は限定されないが、可変長復号や算術復号が適用できる。また、符号化装置側において、識別情報として、識別子RIdxを採用した場合には、この符号化された識別子RIdxを復号する。
ステップ３６０では、バッファ管理器２０９が、復号したdelta_idx_minus1と delta_rpsとinter_rps_modeから対象RPSを復元する。ステップ３６０の詳細を図６にて説明する。

図６は、図５のステップ３６０の処理の詳細を示す流れ図である。バッファ管理器２０９における対象RPS情報の復元処理を示す。

ステップ４１０では、復号されたdelta_idx_minus1と対象RPS情報を識別する識別子idxから参照RPSを識別する識別子RIdxを式（５）に基づいて復元する。
RIdx=idx‐(delta_idx_minus1+1) （５）
また、復号されたdelta_rpsからDeltaRPSを式（６）に基づいて復元する。
DeltaRPS = delta_rps （６）
さらに、復号されたinter_rps_modeからModeの値を復元する。

次にステップ４２０では、復号されたDeltaRPSから、N個のDeltaPocを式（７）と式（８）に基づいて復元する。
DeltaPoc[idx][i]=DeltaPoc[RIdx][i]+DeltaRPS （７）
ここで、i=0 to N-1(=NumDeltaPocs[RIdx]-1)
NumDeltaPocs[idx] = NumDeltaPocs[RIdx] （８）
ここで，式（７）にて算出されるDeltaPoc[idx][i]とModeにて最終的な対象RPS情報が決定するため，式（７）のDeltaPoc[idx][i]は，対象RPS情報（対象バッファ記述情報）に対する予測RPS情報（予測バッファ記述情報）の位置づけとなる。

ステップ４３０では、Modeが0であるかを判断する。Modeが0の場合には、ステップ４４０に進み、DeltaPoc[idx]の新たな要素として、DeltaPoc[idx][N]=DeltaRPSを対象RPSに加える。DeltaPoc[idx][NumDeltaPocs[RIdx]]=DeltaRPS （９）
NumDeltaPocs[idx] = NumDeltaPocs[RIdx]+1 （１０）
Modeが0でない場合には、ステップ４５０に進む。

ステップ４５０では、Modeが1であるかを判断する。Modeが1の場合には、ステップ４６０に進み、DeltaPoc[idx][0]からDeltaPoc[idx][N-1]のうち、値が最小の要素（DeltaPoc）をDeltaRPSに置き換える。値が最小の要素を識別する識別子がjの場合、DeltaPoc[idx][j]=DeltaRPSとなる。Modeが1でない場合には、ステップ４７０に進む。

ステップ４７０では、Modeが2であるかを判断する。Modeが2の場合には、ステップ４８０に進み、DeltaPoc[idx][0]からDeltaPoc[idx][N-1]のうち、値が最大の要素（DeltaPoc）をDeltaRPSに置き換える。値が最大の要素を識別する識別子がjの場合、DeltaPoc[idx][j]=DeltaRPSとなる。Modeが2でない場合には、ステップ４２０で復元したDeltaPoc[idx]とNumDeltaPocs[idx]を変更せずに出力する（Mode=3）。

図５と図６に示した処理により、図２のデータ解析器２０２は、圧縮データから１つのRPS情報に関するデータを抽出して復号できる。データ解析器２０２とバッファ管理器２０９は、符号化データ内のSPS情報あるいはPPS情報の部分からK個のRPS情報DeltaPoc[k][°i°]（k=0 - K-1, i=0 - NumDeltaPocs[k]-1）を復号する。Kの値は、例えばnum_short_term_ref_pic_setsとしてSPS情報あるいはPPS情報にて復号される。

各画像を復元する際には、対象画像の圧縮データのヘッダ（ピクチャヘッダあるいはスライスヘッダ）に付加される識別子idxにて指示されるDeltaPoc[idx]に基づいて、バッファ管理器２０９がフレームメモリ２０７内にある参照画像を用意した上で、復号・再生処理を行う。なお、SPS情報にて用意されたRPS情報に対象画像の復号に適したRPS情報がない場合には、新たなRPS情報をスライスヘッダあるいはピクチャヘッダで受信する。そのため、本発明の実施形態では、新たなRPS情報を復号するかRPS情報の識別子を復号するかを指示するフラグを先に復号する。

このように、本発明によるバッファ記述情報（RPS情報）を符号化・復号する方法によれば、inter_rps_modeにより、予測RPS（参照RPSとDeltaRPSから生成）から対象RPSを生成する方法が分かるため、データ解析器２０２は、参照RPS情報に含まれる要素の個数を取得しなくても、RPS情報に関する圧縮データを解析できる。また、背景技術に示したuse_delta_flagのようにRPS情報の各要素に関わる指示情報を符号化する必要がないため、RPS情報の圧縮データをより効率良く符号化することが可能となる。

さらに本発明では、背景技術のused_by_curr_pic_flag[i]、つまり、対象RPS情報にて管理される各再生画像が対象画像の予測処理に利用されるか、将来の画像の予測処理に利用されるかを示す利用情報の組をモード情報として符号化/復号できるようにinter_rps_modeを拡張することも可能である。

具体的には、RPS情報に利用情報used_by_curr_pic_flagを加える。参照RPS情報を識別する識別子RIdxが復元されるとバッファ管理器は、RIdxで識別される参照RPSの各再生画像の利用情報を、対象RPSの各再生画像の利用情報にコピーする。そして、DeltaPocの値がDeltaRPSとなる利用情報（図１３ではMode=0の新たに追加するDeltaPocに対応する参照画像の利用情報やMode=1か2の特定のDeltaPocに対応する利用情報）をinter_rps_modeの値に基づいて符号化/復号する（図１３では、inter_rps_modeが0, 1, 2のとき符号化/復号する）。あるいは、新たに追加されるDeltaPocに対応する再生画像のused_by_curr_pic_flagの値をinter_rps_modeにて指示するモードや、特定のDeltaPoc（例えば、最大値のDeltaPocや最小値のDeltaPoc）に対応する再生画像のused_by_curr_pic_flagの値を変更するモードを元のinter_rps_modeに組み合わせて用意してもよい。また、利用情報used_by_curr_pic_flagのパターンを示すモード情報をinter_rps_modeと別に用意してもよい。

コンピュータを上記の動画像予測符号化装置１００として機能させるための動画像予測符号化プログラムは、記録媒体に格納されて提供可能とされている。具体的には、動画像予測符号化プログラムは、動画像を構成する複数の画像を入力する入力モジュールと、画像を、過去に符号化した後に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化し、圧縮画像データを生成する符号化モジュールと、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号モジュールと、再生画像を、後続の画像を符号化するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納モジュールと、画像格納モジュールを制御するバッファ管理モジュールと、を具備し、バッファ管理モジュールは、画像を予測符号化する際に用いられる複数の参照画像に係る対象バッファ記述情報とは異なる、複数の符号化済みバッファ記述情報から、対象バッファ記述情報に類似するバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として探索し、該参照バッファ記述情報を識別する識別情報を生成し、参照バッファ記述情報の参照画像のピクチャ番号と対象バッファ記述情報の対象画像のピクチャ番号との差分値を算出し、参照バッファ記述情報と差分値から予測バッファ記述情報を生成し、該予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意した複数のモードから、対象バッファ記述情報を生成するモード情報を選択し、符号化モジュールは、識別情報、差分値、モード情報を符号化することを特徴とする動画像予測符号化プログラムである。

同様に、コンピュータを上記の動画像予測復号装置２００として機能させるための動画像予測復号プログラムは、記録媒体に格納されて提供可能とされている。具体的には、動画像予測復号プログラムは、動画像を構成する複数の画像のそれぞれに対し、過去に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化されたデータと、複数の参照画像に関するバッファ記述情報の符号化データとを含む圧縮画像データを入力する入力モジュールと、圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号モジュールと、再生画像を、後続の画像を復号するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納モジュールと、画像格納モジュールを制御するバッファ管理モジュールと、を具備し、復号モジュールは、再生画像を復号する際に用いられる複数の参照画像に関わる対象バッファ記述情報を復号するために、対象バッファ記述情報とは異なる復号済みのバッファ記述情報であって対象バッファ記述情報の復号に用いるバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として識別する識別情報を復号し、参照バッファ記述情報に関するピクチャ番号と対象バッファ記述情報に関するピクチャ番号との差分値を復号し、参照バッファ記述情報と差分値から生成される予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意された複数のモードから、対象バッファ記述情報の復元に用いるモード情報を復号し、予測バッファ記述情報とモード情報に基づいて、対象バッファ記述情報を復号し、バッファ管理モジュールは、復号された対象バッファ記述情報をもとに画像格納モジュールを制御することを特徴とする動画像予測復号プログラムである。記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはＲＯＭ等の記録媒体、又は半導体メモリ等が例示される。

図１１は、記録媒体に記録されたプログラムを実行するためのコンピュータ３０のハードウェア構成を示す図であり、図１２は、記録媒体に記憶されたプログラムを実行するためのコンピュータ３０の斜視図である。ここでのコンピュータ３０は、ＣＰＵを具備しソフトウエアによる情報処理や制御を行うＤＶＤプレーヤ、セットトップボックス、携帯電話などを広く含む。

図１２に示すように、コンピュータ３０は、フレキシブルディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＤＶＤドライブ装置等の読み取り装置１２と、オペレーティングシステムを常駐させた作業用メモリ（ＲＡＭ）１４と、記録媒体１０に記憶されたプログラムを記憶するメモリ１６と、ディスプレイといった表示装置１８と、入力装置であるマウス２０及びキーボード２２と、データ等の送受を行うための通信装置２４と、プログラムの実行を制御するＣＰＵ２６とを備えている。記録媒体１０が読み取り装置１２に挿入されると、コンピュータ３０は、読み取り装置１２から記録媒体１０に格納された動画像予測符号化プログラムにアクセス可能になり、当該動画像予測符号化プログラムによって上記の動画像予測符号化装置１００として動作することが可能になる。同様に、記録媒体１０が読み取り装置１２に挿入されると、コンピュータ３０は、読み取り装置１２から記録媒体１０に格納された動画像予測復号プログラムにアクセス可能になり、当該動画像予測復号プログラムによって上記の動画像予測復号装置２００として動作することが可能になる。

次に、本発明に係る動画像予測符号化装置１００及び動画像予測復号装置２００の作用効果について説明する。

この動画像予測符号化装置１００において、バッファ管理器１１４は、複数の符号化済みバッファ記述情報から、対象バッファ記述情報に類似するバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として探索し、具体的には、インターRPS法を用いた対象RPSの符号化に適した参照RPSが存在するかを判断する。そして、バッファ管理部１１４は、この参照RPS（該参照バッファ記述情報）を識別する識別情報（差分値delta_idx_minus1又は識別子RIdx）を生成する。

つぎに、バッファ管理部１１４は、参照RPS（参照バッファ記述情報）の参照画像のPOC（ピクチャ番号）と対象PRS（対象バッファ記述情報）の対象画像のPOC（ピクチャ番号）との差分値であるDeltaRPSを算出し、参照RPSの各要素と差分値DelatRPSから予想RPS（予測バッファ記述情報）を生成する。そして、予測RPSに基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意した複数のinter_rps_mode（モード情報）から、対象バッファ記述情報を生成するMODE（モード情報）を選択し、エントロピー符号化器１１１は、差分値delta_idx_minus1又は識別子RIdx（識別情報）、DeltaRPS（差分値）、MODE（モード情報）を符号化する。

これにより、背景技術に示したuse_delta_flagのようにRPS情報の各要素に関わる指示情報を符号化する必要がないため、RPS情報の圧縮データをより効率良く符号化することが可能となる。また、対象バッファ記述情報を生成するための方法であって発生頻度が高い方法を、シンタックス要素として予め複数用意しておくことにより、少ない符号要素で効率良く対象バッファ記述情報を符号化することができる。よって、本発明によれば、インターRPSの符号化に要するビット数を削減することにより、符号化データの構成を簡潔にすることができる。

この動画像予測復号装置２００において、データ解析器２０２は、参照RPS（該参照バッファ記述情報）を識別する識別情報、参照RPS（参照バッファ記述情報）の参照画像のPOC（ピクチャ番号）と対象PRS（対象バッファ記述情報）の対象画像のPOC（ピクチャ番号）との差分値であるDeltaRPS（差分値）、対象バッファ記述情報を生成するMODE（モード情報）を復号する。

そして、このデータ解析器２０２は、予想RPS（予測バッファ記述情報）とMODE（モード情報）に基づいて、対象RPS（対象バッファ記述情報）を復号し、バッファ管理器１１４は、復号された対象RPS（対象バッファ記述情報）に基づいて、フレームメモリ１０４を制御する。

これにより、予測バッファ記述情報から対象バッファ記述情報に含まれる要素の個数を取得しなくても、バッファ記述情報に関する圧縮データを解析することができる。また、対象バッファ記述情報を生成するための方法であって発生頻度が高い方法を、シンタックス要素として予め複数用意しておくことにより、少ない符号要素で効率良く対象バッファ記述情報を復号することができる。よって、本発明によれば、復号装置における符号化データの解析処理を簡易化することができる。

１００…動画像予測符号化装置、１０１…入力端子、１０２…ブロック分割器、１０３…予測信号生成器、１０４…フレームメモリ、１０５…減算器、１０６…変換器、１０７…量子化器、１０８…逆量子化器、１０９…逆変換器、１１０…加算器、１１１…エントロピー符号化器、１１２…出力端子、１１４…バッファ管理器、２００…動画像予測復号装置、２０１…入力端子、２０２…データ解析器、２０３…逆量子化器、２０４…逆変換器、２０５…加算器、２０６…出力端子、２０７…フレームメモリ、２０８…予測信号生成器、２０９…バッファ管理器。

Claims (8)

1. 動画像を構成する複数の画像のそれぞれに対し、過去に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化されたデータと、複数の参照画像に関するバッファ記述情報の符号化データとを含む圧縮画像データを入力する入力ステップと、
   前記圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号ステップと、
   前記再生画像を、後続の画像を復号するために用いられる参照画像として１つ以上、画像格納手段によって格納する画像格納ステップと、
   前記画像格納手段を制御するバッファ管理ステップと、を具備し、
   前記復号ステップにおいて、
   前記再生画像を復号する際に用いられる複数の参照画像に関わる対象バッファ記述情報を復号するために、対象バッファ記述情報とは異なる復号済みのバッファ記述情報であって対象バッファ記述情報の復号に用いるバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として識別する識別情報を復号し、
   前記参照バッファ記述情報に関するピクチャ番号と前記対象バッファ記述情報に関するピクチャ番号との差分値を復号し、
   前記参照バッファ記述情報と前記差分値から生成される予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意された３以上のモードから、前記対象バッファ記述情報の復元に用いるモード情報を復号し、
   前記予測バッファ記述情報と前記モード情報に基づいて、前記対象バッファ記述情報を復号し、
   前記バッファ管理ステップにおいて、
   復号された前記対象バッファ記述情報をもとに前記画像格納手段を制御し、
   前記３以上のモードには、
   少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、
   前記３以上のモードは、
   それぞれ、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示し、
   前記復号ステップでは、
   前記圧縮画像データを復号して前記モード情報を復号し、当該モード情報が指し示す前記処理方法にて、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を復号する、ことを特徴とする動画像予測復号方法。
2. 前記第１のモードは、前記予測バッファ記述情報に新要素として前記差分値を加える処理を行うモードであり、
   前記第２のモードは、前記予測バッファ記述情報の要素のうち、所定の要素を前記差分値に置き換える処理を行うモードであり、
   前記第３のモードは、前記予測バッファ記述情報を前記対象バッファ記述情報とする処理を行うモードである、請求項１に記載の動画像予測復号方法。
3. 前記第２のモードは、前記予測バッファ記述情報の要素のうち、値が最小値あるいは最大値の要素を前記差分値に置き換える処理を行うモードである請求項１又は２に記載の動画像予測復号方法。
4. 前記復号ステップでは、
   前記対象バッファ記述情報にて管理される前記再生画像が、対象画像の予測処理に利用されるか、或いは、将来の画像の予測処理に利用されるか、を示す利用情報の組をモード情報として復号する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の動画像予測復号方法。
5. 動画像を構成する複数の画像のそれぞれに対し、過去に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化されたデータと、複数の参照画像に関するバッファ記述情報の符号化データとを含む圧縮画像データを入力する入力手段と、
   前記圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号手段と、
   前記再生画像を、後続の画像を復号するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納手段と、
   前記画像格納手段を制御するバッファ管理手段と、を具備し、
   前記復号手段は、
   前記再生画像を復号する際に用いられる複数の参照画像に関わる対象バッファ記述情報を復号するために、対象バッファ記述情報とは異なる復号済みのバッファ記述情報であって対象バッファ記述情報の復号に用いるバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として識別する識別情報を復号し、
   前記参照バッファ記述情報に関するピクチャ番号と前記対象バッファ記述情報に関するピクチャ番号との差分値を復号し、
   前記参照バッファ記述情報と前記差分値から生成される予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意された３以上のモードから、前記対象バッファ記述情報の復元に用いるモード情報を復号し、
   前記予測バッファ記述情報と前記モード情報に基づいて、前記対象バッファ記述情報を復号し、
   前記バッファ管理手段は、
   復号された前記対象バッファ記述情報をもとに前記画像格納手段を制御し、
   前記３以上のモードには、
   少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、
   前記３以上のモードは、
   それぞれ、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示し、
   前記復号手段は、
   前記圧縮画像データを復号して前記モード情報を復号し、当該モード情報が指し示す前記処理方法にて、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を復号する、ことを特徴とする動画像予測復号装置。
6. 動画像を構成する複数の画像のそれぞれに対し、過去に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化されたデータと、複数の参照画像に関するバッファ記述情報の符号化データとを含む圧縮画像データを入力する入力モジュールと、
   前記圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号モジュールと、
   前記再生画像を、後続の画像を復号するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納モジュールと、
   前記画像格納モジュールを制御するバッファ管理モジュールと、を具備し、
   前記復号モジュールは、
   前記再生画像を復号する際に用いられる複数の参照画像に関わる対象バッファ記述情報を復号するために、対象バッファ記述情報とは異なる復号済みのバッファ記述情報であって対象バッファ記述情報の復号に用いるバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として識別する識別情報を復号し、
   前記参照バッファ記述情報に関するピクチャ番号と前記対象バッファ記述情報に関するピクチャ番号との差分値を復号し、
   前記参照バッファ記述情報と前記差分値から生成される予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意された３以上のモードから、前記対象バッファ記述情報の復元に用いるモード情報を復号し、
   前記予測バッファ記述情報と前記モード情報に基づいて、前記対象バッファ記述情報を復号し、
   前記バッファ管理モジュールは、
   復号された前記対象バッファ記述情報をもとに前記画像格納モジュールを制御し、
   前記３以上のモードには、
   少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、
   前記３以上のモードは、
   それぞれ、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示し、
   前記復号モジュールは、
   前記圧縮画像データを復号して前記モード情報を復号し、当該モード情報が指し示す前記処理方法にて、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を復号する、ことを特徴とする動画像予測復号プログラム。
7. 動画像を構成する複数の画像を入力する入力ステップと、
   前記画像を、過去に符号化した後に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化し、圧縮画像データを生成する符号化ステップと、
   前記圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号ステップと、
   前記再生画像を、後続の画像を符号化するために用いられる参照画像として１つ以上、画像格納手段によって格納する画像格納ステップと、
   前記画像格納手段を制御するバッファ管理ステップと、を具備し、
   前記バッファ管理ステップにおいて、
   前記画像を予測符号化する際に用いられる複数の参照画像に係る対象バッファ記述情報とは異なる、複数の符号化済みバッファ記述情報から、前記対象バッファ記述情報に類似するバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として探索し、該参照バッファ記述情報を識別する識別情報を生成し、
   前記参照バッファ記述情報の参照画像のピクチャ番号と前記対象バッファ記述情報の対象画像のピクチャ番号との差分値を算出し、
   前記参照バッファ記述情報と前記差分値から予測バッファ記述情報を生成し、該予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意した３以上のモードから、前記対象バッファ記述情報を生成するモード情報を選択し、
   前記符号化ステップにおいて、
   前記識別情報、前記差分値、前記モード情報を符号化し、
   前記３以上のモードには、
   少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、
   前記３以上のモードは、
   それぞれ、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示すことを特徴とする動画像予測符号化方法。
8. 動画像を構成する複数の画像を入力する入力手段と、
   前記画像を、過去に符号化した後に復号・再生された複数の画像を参照画像として予測符号化し、圧縮画像データを生成する符号化手段と、
   前記圧縮画像データを復号し、再生画像に復元する復号手段と、
   前記再生画像を、後続の画像を符号化するために用いられる参照画像として１つ以上格納する画像格納手段と、
   前記画像格納手段を制御するバッファ管理手段と、を具備し、
   前記バッファ管理手段は、
   前記画像を予測符号化する際に用いられる複数の参照画像に係る対象バッファ記述情報とは異なる、複数の符号化済みバッファ記述情報から、前記対象バッファ記述情報に類似するバッファ記述情報を参照バッファ記述情報として探索し、該参照バッファ記述情報を識別する識別情報を生成し、
   前記参照バッファ記述情報の参照画像のピクチャ番号と前記対象バッファ記述情報の対象画像のピクチャ番号との差分値を算出し、
   前記参照バッファ記述情報と前記差分値から予測バッファ記述情報を生成し、該予測バッファ記述情報に基づいて新たなバッファ記述情報を生成するために用意した３以上のモードから、前記対象バッファ記述情報を生成するモード情報を選択し、
   前記符号化手段は、
   前記識別情報、前記差分値、前記モード情報を符号化し、
   前記３以上のモードには、
   少なくとも、互いに異なる処理を行う第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの３つのモードが含まれており、
   前記３以上のモードは、
   それぞれ、前記予測バッファ記述情報から前記対象バッファ記述情報を生成する異なる処理方法を指し示すことを特徴とする動画像予測符号化装置。

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