JP2004180057A

JP2004180057A - デジタルデータの符号化装置および符号化方法

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Publication number: JP2004180057A
Application number: JP2002344963A
Authority: JP
Inventors: Itaru Kaneko; 格金子; Satoru Miyata; 哲宮田
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】デジタルデータを伝送・蓄積する際の圧縮率を高めるとともに、原信号を忠実に再現することが可能なデジタルデータの符号化方法およびデジタルデータの符号化装置を提案する。
【解決手段】所定時間領域を１フレームとする入力データごとに変形離散コサイン変換処理を実行する段階と、ＭＤＣＴ係数群を所定のビット数に量子化する段階と、量子化ＭＤＣＴ係数群に対して算術符号化処理を行う段階と、量子化ＭＤＣＴ係数群に対して逆変形離散コサイン変換処理を実行する段階と、入力データとＩＭＤＣＴ出力データとの差分演算を行う階と、差分データに対して第２の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行う階と、符号化出力データと符号化差分データとに基づく出力データを出力する段階とを含む。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルデータを伝送・蓄積に用いられる符号化・復号化に係り、特に、データサイズを圧縮するとともに原信号を正確に復元することが可能なデジタルデータの符号化方法およびデジタルデータの符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルデータを伝送・蓄積する際にデータサイズを圧縮して符号化する技術は種々提案されている。
デジタルデータの符号化では、たとえば、入力データについて変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ：ＭｏｄｉｆｉｅｄＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を実行し、その結果を所定のビット数（たとえば、１９ビット）で量子化することが行われる。この量子化処理時におけるビット数が大きいほど、原信号に対する忠実度が向上するが、その分データの圧縮率が低減し、データ量が大きくなってしまう。逆に、量子化処理時におけるビット数を小さくすると、圧縮率を高めることができるものの復号した際の再現性が損なわれるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、デジタルデータを伝送・蓄積する際の圧縮率を高めるとともに、原信号を忠実に再現することが可能なデジタルデータの符号化方法およびデジタルデータの符号化装置を提案する。
また、本発明の他の目的は、データ量を小さくする必要のあるときもある程度の品質を維持して圧縮率の高い符号化を可能とし、原信号を忠実に再現可能な品質の高い符号化と圧縮率の高い符号化とを選択することを可能にするデジタルデータの符号化方法およびデジタルデータの符号化装置を提案する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るデジタルデータの符号化方法は、所定時間領域を１フレームとする入力データごとに変形離散コサイン変換処理を実行し、ＭＤＣＴ係数群を生成する段階と、ＭＤＣＴ係数群を所定のビット数に量子化して量子化ＭＤＣＴ係数群を生成する段階と、量子化ＭＤＣＴ係数群に対して第１の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い、符号化出力データを生成する段階と、量子化ＭＤＣＴ係数群に対して逆変形離散コサイン変換処理を実行しＩＭＤＣＴ出力データを生成する段階と、入力データとＩＭＤＣＴ出力データとの差分演算を行って差分データを生成する段階と、差分データに対して第２の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い、符号化差分データを生成する段階と、符号化出力データと符号化差分データとに基づいて出力データを出力する段階とを含む。
【０００５】
このようにした場合、量子化処理に基づくデータのロスを差分データによって補っており、復号化時に原信号に忠実なデジタルデータを再現することが可能となる。また、出力データおよび差分データを算術符号化処理を用いて符号化しているため、データ量を圧縮することが可能である。
本発明の請求項２に係るデジタルデータの符号化方法は請求項１に記載のデジタルデータの符号化方法であって、量子化ＭＤＣＴ係数群を第１の確率密度関数に近似する分布状態となる確率密度関数化数値群に変換する段階をさらに含む。
【０００６】
この場合、算術符号化処理により高圧縮率を実現することが可能であり、符号化出力データのデータサイズを小さくすることが可能となる。
本発明の請求項３に係るデジタルデータの符号化方法は請求項２に記載のデジタルデータの符号化方法であって、確率密度関数化数値群に変換する段階が、前後に連続する複数のフレームの量子化ＭＤＣＴ係数群に対して所定の周波数領域ごとにブロック化する段階と、各ブロック内においてそれぞれスケールファクタを設定して各量子化ＭＤＣＴ係数群をスケーリングする段階とを含む。
【０００７】
この場合、前後に連続するフレームを含めたブロッキングを行うことで、時間軸方向におけるデータのばらつきをなくし、符号化効率を高めることができる。
本発明の請求項４に係るデジタルデータの符号符号化方法は、請求項２または３に記載のデジタルデータの符号化方法であって、第１の確率密度関数は、
【０００８】
【数５】

【０００９】
である。
このような確率密度関数に基づく算術符号化処理を実行することにより、符号化出力データの圧縮率を高め、データサイズを極力小さくすることが可能となる。
本発明の請求項５に係るデジタルデータの符号化方法は、請求項１〜４のいずれかに記載のデジタルデータの符号化方法であって、第２の確率密度関数が、
【００１０】
【数６】

【００１１】
である。
差分データをこのような確率密度関数に基づく算術符号化を行って圧縮しているため、圧縮効率を高め、全体のデータサイズを小さくすることが可能となる。
本発明の請求項６に係るデジタルデータの符号化方法は請求項１〜５に記載のデジタルデータの符号化方法であって、符号化出力データと符号化差分データとの双方を含むロスレス出力データと、符号化出力データのみである擬似ロスレス出力データとのうちいずれを出力するかの選択を行う段階をさらに備えている。
【００１２】
この場合、伝送路の状態や蓄積時の容量などに応じて、高品質の符号化と高圧縮率の符号化とを選択して出力することが可能となる。しかも、擬似ロスレス出力データを選択した場合であっても、通常の損失のある符号化方法（ｌｏｓｓｙｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）に比して高い品質を維持することが可能となる。
本発明の請求項７に係るデジタルデータの符号化装置は、所定時間領域を１フレームとする入力データごとに変形離散コサイン変換処理を実行しＭＤＣＴ係数群を生成するＭＤＣＴ処理手段と、ＭＤＣＴ処理手段により生成されたＭＤＣＴ係数群を所定のビット数に量子化して量子化ＭＤＣＴ係数群を生成する量子化手段と、量子化手段が生成する量子化ＭＤＣＴ係数群に対して第１の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い符号化出力データを生成する第１算術符号化手段と、量子化手段が生成する量子化ＭＤＣＴ係数群に対して逆変形離散コサイン変換処理を実行しＩＭＤＣＴ出力データを生成するＩＭＤＣＴ処理手段と、ＩＭＤＣＴ処理手段が生成するＩＭＤＣＴ出力データと入力データとの差分演算を行って差分データを生成する差分データ生成手段と、差分データ生成手段からの差分データに対して第２の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い符号化差分データを生成する第２算術符号化手段と、符号化出力データと符号化差分データとに基づいて出力データを出力するデータ出力手段とを備える。
【００１３】
このようなデジタルデータの符号化装置では、量子化により生じる差分データを符号化出力データととも出力するため、復号時にこの差分データを用いて完全な原信号を再現することが可能となる。また、出力データおよび差分データに対して算術符号化処理をしているため、圧縮率を高めることができデータサイズを小さくすることが可能となる。
本発明の請求項８に係るデジタルデータの符号化装置は請求項７に記載のデジタルデータの符号化装置であって、量子化手段により生成された量子化ＭＤＣＴ係数群を第１の確率密度関数に近似する分布状態となる確率密度関数化数値群に変換する確率密度関数化手段をさらに含む。
【００１４】
この場合、算術符号化処理における圧縮率を高めることが可能となり、出力データのデータサイズを小さくすることが可能となる。
本発明の請求項９に係るデジタルデータは請求項８に記載のデジタルデータの符号化装置であって、確率密度関数化手段が、前後に連続する複数のフレームの量子化ＭＤＣＴ係数群に対して所定の周波数領域ごとにブロック化するブロッキング手段と、ブロッキング手段によりブロック化された各ブロック内においてそれぞれスケールファクタを設定して各量子化ＭＤＣＴ係数群をスケーリングするスケーリング手段とを含む。
【００１５】
この場合、時間軸・周波数軸方向のデータのばらつきをなくし、符号化効率を高めることが可能となる。
本発明の請求項１０に係るデジタルデータの符号化装置は請求項８または９に記載のデジタルデータの符号化装置であって、第１の確率密度関数が、
【００１６】
【数７】

【００１７】
である。
この場合、上述のような確率密度関数に基づく算術符号化処理を実行することにより、符号化出力データの圧縮率を高め、データサイズを極力小さくすることが可能となる
本発明の請求項１１に係るデジタルデータの符号化装置は請求項７〜１０のいずれかに記載のデジタルデータの符号化装置であって、第２の確率密度関数が、
【００１８】
【数８】

【００１９】
である。
この場合、差分データを上述のような確率密度関数に基づく算術符号化を行って圧縮しているため、圧縮効率を高め、全体のデータサイズを小さくすることが可能となる。
本発明の請求項１２に係るデジタルデータの復号化装置は、算術符号化処理された符号化デジタルデータを算術復号化する第１算術復号化手段と、算術符号化処理された符号化差分データを算術復号化する第２算術復号化手段と、第１復号化手段の出力データに基づいて逆変形離散コサイン変換処理を行うＩＭＤＣＴ処理手段と、ＩＭＤＣＴ処理手段の出力データと第２算術復号化手段の出力データを加算して復元データを出力する加算手段とを備える。
【００２０】
このようなデジタルデータの復号化装置では、復号化した差分データを用いて原信号を忠実に再現することが可能となり品質の高いデジタルデータの復号化を可能とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
〔エンコード〕
本発明の１実施形態に採用されるデジタルデータの符号化装置の簡略ブロック図を図１に示す。
デジタルデータの符号化装置１は、ＭＤＣＴ部１１、量子化器１２、第１遅延器１３、第２遅延器１４、ブロッキング・スケーリング部１５、第１算術符号化器１６、ＩＭＤＣＴ部１７、第３遅延器１８、差分演算器１９、第２算術符号化器２０、データ合成部２１を備えている。
【００２２】
ＭＤＣＴ部１１は、所定時間領域を１フレームとする入力データごとに変形離散コサイン変換処理（ＭＤＣＴ：ＭｏｄｉｆｉｅｄＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行しＭＤＣＴデータを生成する。
量子化器１２は、ＭＤＣＴ部１１により生成されたＭＤＣＴデータのＭＤＣＴ係数を所定のビット数に量子化するものであって、たとえば、１９ビットのデータとして均一量子化されたＭＤＣＴ係数群を生成する。
第１遅延器１３および第２遅延器１４は、入力されたデータを１フレーム分遅延して出力するものであって、第１遅延器１３の出力は量子化器１２の出力データを１フレーム分遅延させたデータであり、第２遅延器１４の出力が量子化器１２の出力を２フレーム分遅延させたデータとなる。
【００２３】
ブロッキング・スケーリング部１５は、量子化器１２、第１遅延器１３、第２遅延器１４からのデータを入力として、各量子化ＭＤＣＴ係数群をブロッキングし、ブロック化された各量子化ＭＤＣＴ係数群を周波数軸方向に何等分かして分割領域を形成し、各分割領域においてそれぞれスケールファクタを設定して各量子化ＭＤＣＴ係数群をスケーリングする。
たとえば、時間ｔ０において量子化器１２から出力された量子化ＭＤＣＴ係数群は、２クロック遅延されて第２遅延器１４から出力される。このとき、時間ｔ１において量子化器１２から出力された量子化ＭＤＣＴ係数群が、１クロック遅延されて第１遅延器１３から出力される。したがって、時間ｔ２において、ブロッキング・スケーリング部１５には、量子化器１２、第１遅延器１３、第２遅延器１４からそれぞれ時間ｔ２における量子化ＭＤＣＴ係数群、時間ｔ１における量子化ＭＤＣＴ係数群、時間ｔ０における量子化ＭＤＣＴ係数群が入力される。
【００２４】
ブロッキング・スケーリング部１５では、図２（ａ）に示すように、これらの３つの連続フレームに関する量子化ＭＤＣＴ係数群をブロッキングし、所定の周波数領域ｆ０〜ｆ１、ｆ１〜ｆ２、ｆ（ｎ−１）〜ｆｎに分割して、分割領域Ｂ０〜Ｂｎを形成する。
ここで、各分割領域Ｂ０〜Ｂｎ内における量子化係数群の振幅値の出現率が図３（ａ）に示すような正規分布に近似する分布状態となるように各分割領域Ｂ０〜Ｂｎを形成することとし、その結果各分割領域Ｂ０〜Ｂｎ内における確率密度関数は、
【００２５】
【数９】

【００２６】
に近似すると考えられる。
ブロッキング・スケーリング部１５では、さらに図２（ｂ）に示すように、各分割領域Ｂ０〜ＢｎのそれぞれについてＭＤＣＴ係数の最大値を求め、これを各分割領域のスケールファクタＡに設定し、各分割領域Ｂ０〜Ｂｎ内における量子化ＭＤＣＴ係数群のスケーリング処理を行う。
ブロッキング・スケーリング部１５は、スケールファクタによりスケーリングを行った結果の確率密度関数化数値群を時間ｔ１における出力として第１算術符号化器１６に入力する。
【００２７】
第１算術符号化器１６では、前述の正規分布に各分割領域Ｂ０〜ＢｎのそれぞれについてスケーリングファクタＡをパラメータとする確率密度関数を適用して入力された数値群を算術符号化処理を行い、符号化出力データＥ１を出力する。
ここで用いられる確率密度関数は、
【００２８】
【数１０】

【００２９】
となり、各分割領域Ｂ０〜Ｂｎ内における数値群は図３（ｂ）に示すような分布状態となる。
ここで用いられる算術符号化処理は、周知の技術であり、ここでは詳細な説明を省略する。
ＩＭＤＣＴ部１７は、時間ｔ１に相当する量子化ＭＤＣＴ係数群である第１遅延器１３の出力データを入力として、逆変形離散コサイン変換処理（ＩＭＤＣＴ：ＩｎｖｅｒｓｅＭｏｄｉｆｉｅｄＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行し、ＩＭＤＣＴ出力データを出力する。
【００３０】
差分演算器１９は、第３遅延器１８により１クロック分遅延された入力データと、ＩＭＤＣＴ部１７の出力データとの差分を演算してこれを第２算術符号化器２０に出力する。
第２算術符号化器２０では、差分演算器１９からの差分データに対して、所定の確率密度関数に基づく算術符号化処理を実行し、符号化差分データＥ２を出力する。
ここで、第２算術符号化器２０が差分データに対して算術符号化処理を実行する際には、確率密度関数として、
【００３１】
【数１１】

【００３２】
を用いることとする。
差分データの分布は、ガウス分布にほぼ近似しているものと考えられ、このような確率密度関数を用いて算術符号化処理を実行することによって、差分データを効率よく圧縮化することが可能となる。
第１算術符号化器１６の出力である符号化出力データＥ１と、第２算術符号化器２０の出力である符号化差分データＥ２は、データ合成部２１によって合成され、出力される。図示していないが、ブロッキング・スケーリング部１５で生成されたスケールファクタも同時に出力されることとなる。
【００３３】
〔デコード〕
上述のようなデジタルデータの符号化装置により符号化された符号化デジタルデータを復号するための復号化装置の簡略ブロック図を図４に示す。
デジタルデータ復号化装置３は、第１算術復号化器３１、デブロッキング部３２、ＩＭＤＣＴ部３３、第２算術復号化器３４、差分データ加算器３５とを備えている。
第１算術復号化器３１は、入力される符号化デジタルデータのうち符号化入力データＥ１（符号化出力データＥ１）を算術復号化する。この場合、符号化入力データに添付されるスケールファクタを用いて、前述のデジタルデータ符号化装置１の第１算術符号化器１６により実行される算術符号化処理の逆変換を行い、複数のフレームがブロック化されたＭＤＣＴ係数群を生成する。
【００３４】
デブロッキング部３２は、第１算術復号化器３１からの出力に基づいて、デジタルデータ符号化装置１のブロッキング・スケーリング部１５で行ったブロッキング処理の逆処理を実行する。ここでは、ブロック化された各ＭＤＣＴ係数群をデブロック化する。デブロッキング部３２は、ブロックされていた３つのＭＤＣＴ係数群を独立したＭＤＣＴ係数群に分離し、そのうち中間のフレームに相当するＭＤＣＴ係数群（図２の時間ｔ１に相当する）をＩＭＤＣＴ部３３に入力する。
ＩＭＤＣＴ部３３は、入力されるＭＤＣＴ係数群に対して、逆変形離散コサイン変換処理を実行する。この結果、ＩＭＤＣＴ部３３は、デジタルデータ符号化装置１の量子化器１２による量子化処理後のＭＤＣＴデータと同等のデータを出力する。
【００３５】
第２算術符号化器３４は、入力されるデジタルデータのうち符号化差分データＥ２を算術復号化処理する。この場合も、デジタルデータ符号化装置１の第２算術符号化器２０が実行する算術符号化処理の逆処理を実行する。
差分データ加算器３５は、ＩＭＤＣＴ部３３が出力するＭＤＣＴデータと第２算術復号化器３４が出力する差分データとを加算して加算結果を出力する。
前述のようにしたデジタルデータの符号化装置１では、量子化器１２で生じるロスが符号化出力データＥ１に影響して原信号との差異を生じることとなるが、符号化出力データとともに差分データを出力しているため、差分データを用いて完全に原信号を再現することが可能となり、復元されたデジタルデータを品質の高いものとすることが可能となる。また、出力データだけでなく差分データを算術符号化処理しているため、出力データを効率よく圧縮することが可能であり、ロスレス圧縮を行うことが可能であるとともに圧縮効率をさほど低減することもなくなる。
【００３６】
前述したような符号化・復号化装置を用いた場合の原信号と復号化信号との差異を実験値に基づいてプロットしたものを図５に示す。また、たとえば一般に用いられている所謂ＭＰ３方式で使用されている符号化・復号化方式を用いた場合の原信号と復号化信号との差異を図６に示す。
このように、本発明のデジタルデータの符号化方法によれば、復号化信号と原信号との差異がほとんどなく、原信号を忠実に再現できる。
また、デジタルデータ符号化装置１側で、符号化出力データＥ１のみを出力することにより、データ量を低減することも可能である。この場合、符号化出力データＥ１を復号化した際に、原信号を忠実に再現することができないものの、通常の損失のある圧縮方式（ｌｏｓｓｙｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）に比して高品質を維持することが可能である。したがって、伝送路の状態や蓄積時の容量などに応じて、高品質の符号化と高圧縮率の符号化とを選択して出力することが可能となる。
【００３７】
本発明のデジタルデータの符号化方法は、音声データ、画像データはもちろん、デジタルデータであればあらゆるデータに適用することが可能である。
前述した実施形態では、前後１フレームずつ計３フレームのデータをブロック化してスケーリングを行っているが、４以上のフレームに対してブロック化を採用することも可能であり特に限定するものではない。
また、算術符号化処理時に採用される確率密度関数についても前述したものに限定されるものではない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明では、符号化出力データとともにデジタルデータを量子化する際に生じる差分データを出力するように構成しているため、この差分データを用いて原信号を忠実に再現することを可能とし、デジタルデータの品質を高く維持することを可能にするとともに、出力データおよび差分データを算術符号化処理を行って高圧縮率を実現しデータサイズを縮小させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に採用されるデジタルデータ符号化装置の簡略ブロック図。
【図２】ブロッキング・スケーリング処理の説明図。
【図３】スケーリングにより正規化されたデータの分布状態を示す説明図。
【図４】デジタルデータ復号化装置の簡略ブロック図。
【図５】原信号と復号化信号との差異を示す説明図。
【図６】ＭＰ３プレイヤによる原信号と復号化信号との差異を示す説明図。

Claims

所定時間領域を１フレームとする入力データごとに変形離散コサイン変換処理を実行し、ＭＤＣＴ係数群を生成する段階と、
前記ＭＤＣＴ係数群を所定のビット数に量子化して量子化ＭＤＣＴ係数群を生成する段階と、
前記量子化ＭＤＣＴ係数群に対して第１の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い、符号化出力データを生成する段階と、
前記量子化ＭＤＣＴ係数群に対して逆変形離散コサイン変換処理を実行しＩＭＤＣＴ出力データを生成する段階と、
前記入力データとＩＭＤＣＴ出力データとの差分演算を行って差分データを生成する段階と、
前記差分データに対して第２の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い、符号化差分データを生成する段階と、
前記符号化出力データと符号化差分データとに基づいて出力データを出力する段階と、
を含むデジタルデータの符号化方法。
前記量子化ＭＤＣＴ係数群を、前記第１の確率密度関数に近似する分布状態となる確率密度関数化数値群に変換する段階をさらに含む、請求項１に記載のデジタルデータの符号化方法。
前記確率密度関数化数値群に変換する段階は、
前後に連続する複数のフレームの量子化ＭＤＣＴ係数群をブロック化する段階と、
ブロック化したＭＤＣＴ係数群を所定周波数領域ごとに分割しそれぞれスケールファクタを設定して各量子化ＭＤＣＴ係数群をスケーリングする段階と、
を含む請求項２に記載のデジタルデータの符号化方法。
前記第１の確率密度関数は、

である、請求項２または３に記載のデジタルデータの符号化方法。
前記第２の確率密度関数は、

である、請求項１〜４のいずれかに記載のデジタルデータの符号化方法。
前記符号化出力データと符号化差分データとの双方を含むロスレス出力データと、前記符号化出力データのみである擬似ロスレス出力データとのうちいずれを出力するかの選択を行う段階をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載のデジタルデータの符号化方法。
所定時間領域を１フレームとする入力データごとに変形離散コサイン変換処理を実行しＭＤＣＴ係数群を生成するＭＤＣＴ処理手段と、
前記ＭＤＣＴ処理手段により生成されたＭＤＣＴ係数群を所定のビット数に量子化して量子化ＭＤＣＴ係数群を生成する量子化手段と、
前記量子化手段が生成する量子化ＭＤＣＴ係数群に対して第１の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い符号化出力データを生成する第１算術符号化手段と、
前記量子化手段が生成する量子化ＭＤＣＴ係数群に対して逆変形離散コサイン変換処理を実行しＩＭＤＣＴ出力データを生成するＩＭＤＣＴ処理手段と、
前記ＩＭＤＣＴ処理手段が生成するＩＭＤＣＴ出力データと入力データとの差分演算を行って差分データを生成する差分データ生成手段と、
前記差分データ生成手段からの差分データに対して第２の確率密度関数に基づく算術符号化処理を行い符号化差分データを生成する第２算術符号化手段と、
前記符号化出力データと符号化差分データとに基づいて出力データを出力するデータ出力手段と、
を備えるデジタルデータの符号化装置。
前記量子化手段により生成された量子化ＭＤＣＴ係数群を前記第１の確率密度関数に近似する分布状態となる確率密度関数化数値群に変換する確率密度関数化手段をさらに含む、請求項７に記載のデジタルデータの符号化装置。
前記確率密度関数化手段は、
前後に連続する複数のフレームの量子化ＭＤＣＴ係数群をブロック化するブロッキング手段と、
ブロッキング手段によりブロック化されたＭＤＣＴ係数群を所定周波数毎に分割し各分割領域内においてそれぞれスケールファクタを設定して各量子化ＭＤＣＴ係数群をスケーリングするスケーリング手段と、
を含む請求項８に記載のデジタルデータの符号化装置。
前記第１の確率密度関数は、

である、請求項８または９に記載のデジタルデータの符号化装置。
前記第２の確率密度関数は、

である、請求項７〜１０のいずれかに記載のデジタルデータの符号化装置。
前記符号化出力データと符号化差分データとの双方を含むロスレス出力データと、前記符号化出力データのみである擬似ロスレス出力データとのうちいずれを出力データとするかを選択する出力選択手段をさらに含む、請求項７〜１１のいずれかに記載のデジタルデータの符号化装置。
算術符号化処理された符号化デジタルデータを算術復号化する第１算術復号化手段と、
算術符号化処理された符号化差分データを算術復号化する第２算術復号化手段と、
前記第１復号化手段の出力データに基づいて逆変形離散コサイン変換処理を行うＩＭＤＣＴ処理手段と、
前記ＩＭＤＣＴ処理手段の出力データと第２算術復号化手段の出力データを加算して復元データを出力する加算手段と、
を備えるデジタルデータ復号化装置。