BRPI0012182B1 - método e sistema para melhorar a eficiência da codificação de um sinal de áudio - Google Patents

Abstract

"método e sistema para melhorar a eficiência da codificação de um sinal de áudio". a invenção descreve um método para melhorar a exatidão da codificação e a eficiência da transmissão de um sinal de áudio. de acordo com o método, uma parte do sinal de áudio a ser codificada é comparada com as amostras armazenadas anteriormente do sinal de áudio e a seqüência de referência das amostras que melhor corresponde ao sinal de áudio a ser codificado é identificada. os sinais preditos são produzidos da sequência de referência por meio da predição a longo-prazo, usando ao menos duas ordens (m) diferentes plp, um grupo de coeficientes (b(k)) do preditor de passo sendo formado para cada ordem do preditor de passo. os sinais preditos para cada ordem do preditor de passo são comparados com o sinal de áudio a ser codificado de forma a determinar o erro de predição. a quantidade de informação solicitada para codificar os sinais preditos é comparada com a quantidade de informação solicitada para codificar o sinal original e o método de codificação que fornece a melhor representação do sinal de áudio ao minimizar a quantidade de dados solicitada for selecionada.

Description

"MÉTODO E SISTEMA PARA MELHORAR A EFICIÊNCIA DA CODIFICAÇÃO DE UM SINAL DE ÁUDIO." Campo da Invenção A presente invenção relata um método de acordo com o preâmbulo da reivindicação apensa 1 para melhorar a eficiência da codificação de um sinal de áudio. A invenção também relata um sistema de transmissão de dados de acordo com a reivindicação apensa 21, um codificador de acordo com o preâmbulo da reivindicação apensa 27, um decodificador de acordo com o preâmbulo da reivindicação apensa 30, e um método de decodificação de acordo com o preâmbulo da reivindicação apensa 38. Em geral, os sistemas de codificação de áudio produzem os sinais codificados de um sinal de áudio analógico, tal como o sinal de voz. Tipicamente, os sinais codificados são transmitidos para o receptor por meio dos métodos específicos de transmissão de dados para o sistema de transmissão de dados. No receptor, o sinal de áudio é produzido com base nos sinais codificados. A quantidade da informação a ser transmitida é afetada, por exemplo, pela largura de banda usada para a informação codificada no sistema, como também pela eficiência com a qual a codificação pode ser executada.

Para o propósito de codificação, as amostras digitais são produzidas do sinal analógico, por exemplo, em intervalos regulares de 0.125 ms. As amostras são tipicamente processadas em grupos de tamanhos fixos, por exemplo em grupos possuindo duração de aproximadamente 20 ms. Estes grupos de amostras são também referenciados como "quadros". Geralmente, o quadro é uma unidade básica na qual os dados de áudio são processados. O objetivo dos sistemas de codificação de áudio é produzir uma qualidade de som a qual é tão boa quanto possível dentro do escopo da largura de banda disponível. Para este fim, a periodicidade presente em um sinal de áudio, especialmente em um sinal de voz, pode ser utilizado. A periodicidade na voz resulta, por exemplo, de vibrações nas cordas vocais. Tipicamente, o período de vibração é da ordem de 2 a 20 ms. Em vários codificadores de voz de acordo com a técnica anterior, uma técnica conhecida como predição a longo-prazo (PLP) é usada, o propósito do qual é avaliar e utilizar esta periodicidade para aperfeiçoar a eficiência do processo de codificação. Então, durante a codificação, a parte (quadro) do sinal a ser codificada é comparada com as partes do sinal codificadas previamente. Se um sinal similar for localizado previamente na parte codificada, o retardo de tempo (retardo) entre o sinal similar e o sinal a ser codificado é examinado. Um sinal predito representando o sinal a ser codificado é formado com base no sinal similar. Em adição, um sinal de erro é produzido, o qual representa a diferença entre um sinal predito e o sinal a ser codificado. Então, a codificação é vantajosamente executada de tal forma que somente a informação de retardo e o sinal de erro sejam transmitidos. No receptor, as amostras corretas são recuperadas da memória, usadas para preditar a parte do sinal a ser codificada e combinada com o sinal de erro com base no retardo. Matematicamente, tal preditor de pitch pode ser levado a executar uma operação de filtragem que pode ser ilustrada pela função de transferência, tal como apresentada abaixo: P(z) = βζ~α A equação acima ilustra a função de transferência do preditor de pitch de primeira ordem, β é o coeficiente do preditor de pitch e o a é o retardo representando a periodicidade. No caso do preditor de pitch de ordem superior para filtrar, é possível usar uma função de transferência mais geral: O objetivo é selecionar os coeficientes pk para cada quadro de tal forma que o erro de codificação, isto é a diferença entre o sinal atual e o sinal formado usando as amostras precedentes, seja tão pequeno quanto possível. Vantajosamente, estes coeficientes são selecionados para serem usados na codificação com a qual o menor erro é alcançado usando o método dos mínimos quadrados. Vantajosamente, os coeficientes são atualizados quadro a quadro. A patente US 5,528,629 descreve o sistema de codificação de voz da técnica anterior o qual emprega a predição a curto prazo (PCP) como também a predição a longo prazo de primeira ordem.

Os codificadores das técnicas anteriores possuem a desvantagem de que nenhuma atenção é feita para relacionar entre a frequência do sinal de áudio e sua periodicidade. Então, a periodicidade do sinal não pode ser utilizada efetivamente em todas as situações e a quantidade de informação codificada toma-se desnecessariamente ampla ou a qualidade do som do sinal de áudio reconstruído no receptor deteriora.

Em algumas situações, por exemplo, quando o sinal de áudio possui uma natureza periódica alta e varia pouco no tempo, a informação de retardo sozinha fornece uma boa base para predição do sinal. Nesta situação, não é necessário usar um preditor de pitch de ordem superior. Em certas situações, o oposto é verdadeiro. O retardo não é necessariamente um múltiplo inteiro do intervalo de amostragem. Por exemplo, este pode estar entre duas amostras sucessivas de um sinal de áudio. Nesta situação, os preditores de pitch de ordem superior podem efetivamente interpolar entre os tempos de amostragem discretos, para fornecer uma representação mais exata do sinal. Em adição, a resposta da frequência dos preditores de pitch de ordem superior tende a diminuir em função da frequência. Isto significa que os preditores de pitch de ordem superior fornecem uma modelagem melhor dos componentes de frequência inferiores no sinal de áudio. Na codificação de voz, isto é vantajoso, uma vez que os componentes da frequência inferior possuem uma influência mais significante na qualidade percebida do sinal de voz do que nos componentes de frequência superiores. Além disso, deveria ser apreciado que a habilidade para variar a ordem do preditor de pitch usado para preditar um sinal de áudio de acordo com a evolução do sinal é altamente desejável. O codificador que emprega um preditor de pitch de ordem fixada pode ser extremamente complexo em algumas situações, enquanto falha em modelar o sinal de áudio suficientemente em outros.

Um dos propósitos da presente invenção é implementar um método para melhorar a exatidão da codificação e a eficiência da transmissão dos sinais de áudio no sistema de transmissão de dados, no qual os dados de áudio são codificados para uma maior exatidão e transferidos com maior eficiência do que nos métodos das técnicas anteriores. Em um codificador de acordo com a invenção, o objetivo é preditar o sinal de áudio para ser codificado quadro a quadro tão precisamente quanto possível, enquanto assegurando que a quantidade de informação a ser transmitida permaneça baixa. O método de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que é apresentado na parte caractcrizantc da reivindicação apcnsa 1. O sistema de transmissão de dados de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que é apresentado na parte caractcrizantc da reivindicação apensa 21. O codificador de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que é apresentado na parte caractcrizantc da reivindicação apcnsa 27. O dccodificador de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que é apresentado na parte caractcrizantc da reivindicação apensa 30. Além disso, o método de decodificação de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que é apresentado na parte caracterizante da reivindicação apensa 38. A presente invenção alcança vantagens consideráveis quando comparado às soluções de acordo com a técnica anterior. O método de acordo com a invenção habilita um sinal de áudio a ser codificado mais exatamente quando comparado com os métodos das técnicas anteriores, enquanto assegura que a quantidade de informação solicitada para representar o sinal codificado permaneça baixa. A invenção também permite a codificação de um sinal de áudio a ser executado de uma maneira mais flexível do que nos métodos da técnica anterior. A invenção pode ser implementada para dar preferência para uma exatidão com a qual o sinal de áudio é predito (maximizaçào qualitativa), para determinar a preferência para a redução da quantidade de informação solicitada para representar o sinal de áudio codificado (mmimização quantitativa), ou para fornecer uma associação entre as duas. Ao usar o método de acordo com a invenção é também possível levar em couta as periodícídades das diferentes frequências que existem no sinal de áudio.

Breve Descrição das Figuras A seguir a invenção será descrita em maiores detalhes eom referência aos desenhos apensos, nos quais: Figura 1 - apresenta um codificador de acordo com uma incorporação preferida da invenção;

Figura 2 - apresenta um decodifieador de acordo com uma incorporação preferida da invenção;

Figura 3 - é um diagrama em blocos reduzido apresentando o sistema de transmissão de dados de acordo com urna incorporação preferida da invenção;

Figura 4 - é um fUixograma apresentando um método de acordo com uma incorporação preferida da invenção e;

Figuras 5a e 5b - são exemplos de quadros de transmissão de dados gerados pelo codificador de acordo com uma incorporação preferida da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção A Figura 1 é um diagrama em blocos reduzido apresentando um codificador I de acordo com uma incorporação preferida da invenção. A Figura 4 é um fluxograma 400 ilustrando o método de acordo com a invenção. O codificador 1 é, por exemplo, um codificador de voz dc um dispositivo 2 de comunicação sem íio (Figura 3) para converter um sinal dc áudio cm um sinal codificado a scr transmitido no sistema de transmissão de dados, tal corno a rede de comunicação móvel ou a rede Internet. Então, o dccodificador 33 é vantajosamente localizado em uma estação base da rede de comunicação móvel. Correspondentemente, um sinal de áudio analógico, por exemplo o sinal produzido pelo microfone 29 e amplificado em um bloco de áudio 30 se necessário, é convertido em um conversor 4 analógico /digital cm um sitiai digital. A exatidão da conversão c dc por exemplo 8 ou 12 bits, e o intervalo {resolução dc tempo) entre amostras sucessivas c dc por exemplo 0.125 ms. É óbvio que os valores numéricos apresentados nesta descrição sejam apenas exemplos fictícios, não restringindo a invenção.

As amostras obtidas do sinal de áudio são armazenadas cm um armazenador de amostras (não apresentado), que pode scr implementado de forma conhecida tal como por exemplo no dispositivo 5 de memória do dispositivo 2 de comunicação sem fio. Vantajosamente, a codificação do sinal de áudio é executada com base no quadro a quadro, tal que um número predeterminado de amostras seja transmitida para o codificador I para scr codificada, por exemplo as amostras produzidas dentro dc um período dc 20 ms (= 160 amostras, assumindo um intervalo dc tempo dc 0.125 ms entre amostras sucessivas). As amostras de um quadro a ser codificado são vantajosamente transmitidas para o bloco de transformação 6, onde o sinal de áudio é transformado do domínio de tempo para o domínio da transformação (domínio da frequência), por exemplo, por meio dc uma transformação dc cosscno discreta modificada (TCDM). A saída do bloco dc transformação 6 fornece um grupo de valores que representam as propriedades do sinal transformado para o domínio da frequência. Esta transformação é representada pelo bloco 404 no fluxograma da Figura 4.

Uma implementação alternativa para transformação de um sinal de domínio no tempo para o domínio da frequência é um banco de filtros composto de vários filtros passa-faixa. A passa faixa de cada filtro é relativamente estreita, onde as magnitudes do sinais na saída dos filtros representam o espectro da frequência do sinal a ser transformado. O bloco de retardo 7 determina qual a sequência precedente de amostras que melhor corresponde ao quadro a ser codificado em um tempo determinado (bloco 402). Este estágio de determinação do retardo é vantajosamente conduzido de tal forma que o bloco de retardo 7 compare os valores armazenados no armazenador de referência 8 com as amostras do quadro a serem codificadas e calcula o erro entre as amostras do quadro a serem codificadas e a sequência correspondente das amostras armazenadas no armazenador de referência, por exemplo, usando o método dos mínimos quadrados. Preferivelmente, a sequência de amostras compostas de amostras sucessivas e possuindo o menor erro é selecionado como uma sequência de referência de amostras.

Quando a sequência de referência de amostras é selecionada das amostras armazenadas pelo bloco de retardo 7 (bloco 403), o bloco de retardo 7 transfere a informação concemindo-a para o bloco 9 de cálculo do coeficiente, de forma a conduzir a avaliação do coeficiente preditor de pitch. Então, no bloco 9 de cálculo de coeficiente, os coeficientes b(k) preditores de pitch para diferentes ordens de preditores de pitch, tal como 1, 3, 5 e 7, são calculados com base nas amostras da sequência de referência das amostras. Os coeficientes b(k) calculados são então transferidos para o bloco 10 do preditor de pitch. No fluxograma da Figura 4, estes estágios são apresentados nos blocos 405-411. É óbvio que as ordens apresentadas aqui funcionam somente como amostras fictícias, não restringindo a invenção. A invenção pode também ser aplicada com outras ordens, e o número de ordens disponível pode também diferenciar do total de quatro ordens apresentadas aqui.

Após os coeficientes do preditor de pitch terem sido calculados, eles são quantizados, onde os coeficientes do preditor de pitch quantizados são obtidos. Os coeficientes do preditor de pitch são preferivelmente quantizados de tal forma que o sinal reconstruído produzido no decodificador 33 do receptor corresponda ao original tão próximo quanto possível nas condições de transmissão de dados livre de erros. Ao quantizar os coeficientes do preditor de pitch, é vantajoso usar uma resolução mais alta possível (o pitchs de quantização menores possíveis) de forma a minimizar os erros causados pelo arredondamento.

As amostras armazenadas na sequência de referência das amostras são transferidas para o bloco 10 do preditor de pitch, onde um sinal predito é produzido para cada ordem do preditor de pitch das amostras da sequência de referência, usando os coeficientes b(k) do preditor de pitch calculados e quantizados. Cada sinal predito representa a predição do sinal a ser codificado e avaliado usando a ordem do preditor de pitch em questão. Na presente incorporação preferida da invenção, os sinais preditos são também transferidos para o segundo bloco 11 de transformação, onde eles são transformados em domínio da frequência. O segundo bloco 11 de transformação executa a transformação usando duas ou mais ordens diferentes, onde os grupos dos valores transformados correspondendo aos sinais preditos pelas ordens diferentes do preditor de pitch são produzidos. O bloco 10 do preditor de pitch e o segundo bloco 11 de transformação podem ser implementados de tal forma que eles executem as operações necessárias para cada ordem do preditor de pitch, ou altemativamente um bloco 10 separado do preditor de pitch e um segundo bloco 11 de transformação podem ser implementados para cada ordem.

No bloco 12 de cálculo, os valores transformados do domínio da frequência de um sinal predito são comparados com a representação transformada do domínio da frequência do sinal de áudio a ser codificado, obtido do bloco 6 de transformação. O sinal de erro de predição é calculado obtendo a diferença entre o espectro de frequência do sinal de áudio a ser codificado e o espectro de frequência de um sinal predito usando o preditor de pitch. Vantajosamente, o sinal de erro de predição compreende um grupo de valores de erro de predição correspondendo à diferença entre os componentes de frequência do sinal a ser codificado e os componentes de frequência de um sinal predito. O erro de codificação, representando por exemplo a diferença média entre o espectro de frequência do sinal de áudio e um sinal predito é também calculado. Preferivelmente, o erro de codificação é calculado usando o método dos mínimos quadrados. Qualquer outro método apropriado, incluindo os métodos baseados na modelagem psicoacústica de um sinal de áudio, pode ser usado para determinar um sinal predito que melhor representa o sinal de áudio a ser codificado. A medida de eficiência de codificação (ganho de predição) é também calculada no bloco 12 para determinar a informação a ser transmitida para o canal de transmissão (bloco 413). O objetivo é minimizar a quantidade de informação (bits) a serem transmitidos (minimização quantitativa) como também as distorções no sinal (maximização qualitativa).

De forma a reconstruir o sinal no receptor com base nas amostras armazenadas precedentes no dispositivo de recepção, é necessário transmitir por exemplo os coeficientes do preditor de pitch quantizados para a ordem selecionada, a informação concernindo a ordem, o retardo, e a informação sobre o erro de predição para o receptor. Vantajosamente, a medida de eficiência de codificação indica se é possível transmitir a informação necessária para decodificar o sinal codificado no bloco 10 do preditor de pitch com o menor número de bits do que o necessário para transmitir a informação relativa ao sinal original. Esta determinação pode ser implementada, por exemplo, de tal forma que o primeiro valor de referência seja definido, representando a quantidade de informação a ser transmitida se a informação necessária para decodificação seja produzida usando um preditor de pitch particular. Adicionalmente, o segundo valor de referência é definido, representando a quantidade de informação a ser transmitida se a informação necessária para decodificação for formada com base no sinal de áudio original. A medida de eficiência de codificação é vantajosamente a razão do segundo valor de referência para o primeiro valor de referência. O número de bits solicitado para representar um sinal predito depende, por exemplo, da ordem do preditor de pitch (isto é o número de coeficientes a serem transmitidos), a precisão com a qual cada coeficiente é representado (quantizado), como também a quantidade e a precisão da informação de erro associado com um sinal predito. Por outro lado, o número de bits solicitados para transmitir a informação relatando para o sinal de áudio original depende, por exemplo, da precisão da representação do domínio da frequência do sinal de áudio.

Se a eficiência da codificação determinada desta forma for maior do que um, indica que a informação necessária para decodificar um sinal predito pode ser transmitida com o menor número de bits do que a informação relativa ao sinal original. No bloco 12 de cálculo o número de bits necessário para a transmissão destas diferentes alternativas determinado e a alternativa para a qual o número de bits a serem transmitidos é menor e selecionado (bloco 414) De acordo com a primeira incorporação da invenção, a ordem do preditor de pitch com a qual o menor erro de codificação é obtido é selecionado para codificar o sinal de áudio (bloco 412). Se a medida de eficiência de codificação for selecionada o preditor de pitch é maior do que 1, a informação relativa ao sinal predito é selecionada para transmissão. Se a medida de eficiência da codificação não for maior do que 1, a informação a ser transmitida é formada com base no sinal de áudio original. De acordo com esta incorporação da invenção, a ênfase é colocada na minimização do erro de predição (maximização qualitativa).

De acordo com a segunda incorporação vantajosa da invenção, a medida de eficiência de codificação é calculada para cada ordem do preditor de pitch. A ordem do preditor de pitch que fornece o menor erro de codificação, selecionado destas ordens para a qual a medida de eficiência de codificação é maior do que 1, é então usada para codificar o sinal de áudio. Se nenhuma das ordens do preditor de pitch fornece um ganho de predição (isto é nenhuma codificação de medida eficiente é maior do que 1) então vantajosamente, a informação a ser transmitida é formada com base no sinal de áudio original. Esta incorporação da invenção habilita a associação entre o erro de predição e a eficiência da codificação.

De acordo com a terceira incorporação da invenção, a medida de eficiência da codificação é calculada para cada ordem do preditor de pitch e a ordem do preditor de pitch que fornece a eficiência de codificação mais elevada, selecionada destas ordens para a qual a medida de eficiência da codificação é maior do que 1, é selecionada para codificar o sinal de áudio. Se nenhuma das ordens do predito de pitch fornece um ganho de predição (isto é nenhuma medida de eficiência da codificação é maior do que 1) então vantajosamente, a informação a ser transmitida é formada com base no sinal de áudio original. Então, esta incorporação da invenção coloca ênfase na maximização da eficiência da codificação (minimização quantitativa).

De acordo com a quarta incorporação da invenção, a medida de eficiência da codificação é calculada para cada ordem do preditor de pitch e a ordem do preditor de pitch que fornece a eficiência de codificação mais elevada, selecionada para codificar o sinal de áudio, mesmo se a eficiência da codificação não for maior do que 1. O cálculo do erro de codificação e seleção da ordem do preditor de pitch é conduzido em intervalos, preferivelmente e separadamente para cada quadro, onde em diferentes quadros é possível usar a ordem do preditor de pitch que melhor corresponde às propriedades do sinal de áudio em um determinado tempo.

Como explicado acima, se a eficiência da codificação determinada no bloco 12 não for maior do que 1, isto indica que é vantajoso transmitir o espectro de frequência do sinal original, onde uma série de bits 501 a serem transmitidos para o canal de transmissão de dados é formada vantajosamente da forma a seguir (bloco 415). A informação do bloco 12 de cálculo relativo à alternativa de transmissão selecionada é transferida para o bloco 13 de seleção (linhas Dl e D4 na Figura 1). No bloco 13 de seleção os valores transformados do domínio da frequência representando o sinal de áudio original são selecionados para serem transmitidos para o bloco 14 de quantização. A transmissão dos valores transformados do domínio da frequência de um sinal de áudio original para o bloco 14 de quantização é ilustrada através da linha Al no diagrama em blocos da Fig.l. No bloco 14 de quantização, os valores do sinal transformados do domínio da frequência são quantizados de forma conhecida. Os valores quantizados são transferidos para o bloco 15 de multiplexação, no qual a cadeia de bits a ser transmitido é formada. As Figuras 5a e 5b apresentam um exemplo de uma estrutura de cadeia de bits que pode vantajosamente ser aplicado na conexão com a presente invenção. A informação concernindo com o método de codificação selecionado é transferida do bloco 12 de cálculo para o bloco 15 de multiplexação (linhas Dl e D3), onde a cadeia de bits é formada de acordo com a alternativa de transmissão. O primeiro valor lógico, por exemplo o estado lógico O, é usado como a informação 502 do método de codificação para indicar que os valores transformados do domínio da frequência representando o sinal de áudio original são transmitidos na cadeia de bits em questão. Em adição à informação 502 do método de codificação, os próprios valores são transmitidos na cadeia de bits, quantizados para determinar a exatidão. O campo usado para transmissão destes valores é marcado com o número de referência 503 na Figura 5a. O número dos valores transmitidos em cada cadeia de bits depende da frequência de amostragem e do comprimento do quadro examinado no tempo. Nesta situação, a informação de ordem do preditor de pitch, os coeficientes do preditor de pitch, o retardo e a informação do erro não são transmitidos porque o sinal é reconstruído no receptor com base nos valores do domínio de frequência do sinal de áudio original transmitido na cadeia de bits 501.

Se a eficiência de codificação for maior do que um, é vantajoso codificar o sinal de áudio usando o preditor de pitch selecionado e a cadeia de bits 501 (Figura 5b) a ser transmitida para o canal de transmissão de dados que é formado vantajosamente na forma a seguir (bloco 416). A informação relativa à alternativa de transmissão selecionada é transmitida do bloco 12 de cálculo para o bloco 13 de seleção. Isto é ilustrado pelas linhas Dl e D4 no diagrama de blocos da Figura 1. No bloco 13 de seleção, os coeficientes do preditor de pitch quantizados são selecionados para serem transferidos para o bloco 15 de multiplexação. Isto é ilustrado pela linha B 1 no diagrama em blocos da Figura 1. É óbvio que os coeficientes do preditor de pitch podem também ser transferidos para o bloco 15 de multiplexação de outra forma do que através do bloco 13 de seleção. A cadeia de bits a serem transmitidos é formada no bloco 15 de multiplexação. A informação concernindo com o método de codificação selecionado é transferida do bloco 12 de cálculo para o bloco 15 de multiplexação (linhas Dl e D3), onde a cadeia de bits é formada de acordo com a alternativa de transmissão. O segundo valor lógico, por exemplo o estado lógico 1, é usado como a informação 502 do método de codificação, para indicar que os coeficientes do preditor de pitch quantizados são transmitidos na cadeia de bits em questão. Os bits do campo de ordem 504 são agrupados de acordo com a ordem do preditor de pitch selecionado. Se existem, por exemplo, quatro diferentes ordens disponíveis, dois bits (00, 01, 10, 11) são suficientes para indicar qual ordem é selecionada em um determinado tempo. Em adição, a informação no retardo é transmitida na cadeia de bits no campo retardo 505. Neste exemplo preferido, o retardo é indicado com 11 bits, mas é óbvio que outros comprimentos podem ser aplicados dentro do escopo da invenção. Os coeficientes do preditor de pitch quantizados são adicionados à cadeia de bits no campo do coeficiente 506. Se a ordem selecionada do preditor de pitch for um, apenas um coeficiente é transmitido, se a ordem for três, três coeficientes são transmitidos, e etc. O número de bits usado na transmissão dos coeficientes pode também variar em diferentes incorporações. Em uma incorporação vantajosa, o coeficiente de primeira ordem é representado com três bits, os coeficientes de terceira ordem com um total de cinco bits, os coeficiente de quinta ordem com um total de nove bits e os coeficientes de sétima ordem com dez bits. Geralmente, pode ser estabelecido que quão maior a ordem selecionada, maior o número de bits solicitado para a transmissão dos coeficientes quantizados do preditor de pitch.

Em adição à informação acima mencionada, quando o sinal de áudio é codificado com base no preditor de pitch selecionado, é necessário transmitir a informação do erro de predição no campo de erro 507. Esta informação de erro de predição é vantajosamente produzida no bloco 12 de cálculo como um sinal de diferença, representando a diferença entre o espectro de frequência do sinal de áudio a ser codificado e o espectro de frequência do sinal que pode ser decodificado (isto é reconstruído) usando os coeficientes quantizados do preditor de pitch selecionado em conjunção com a sequência de referência das amostras. Então, o sinal de erro é transferido por exemplo através do primeiro bloco 13 de seleção para o bloco 14 de quantização a ser quantizado. O sinal de erro quantizado é transferido do bloco 14 de quantização para o bloco 15 de multiplexação, onde os valores quantizados de predição de erro são adicionados ao campo de erro 507 da cadeia de bits. O codificador 1 de acordo com a invenção também inclui a funcionalidade de decodificação local. O sinal de áudio codificado é transferido do bloco 14 de quantização para o bloco 17 de quantização inversa. Como descrito acima, na situação onde a eficiência de codificação não é maior do que 1, o sinal de áudio é representado por seus valores quantizados de espectro de frequência. Neste caso os valores quantizados do espectro de frequência são transferidos para o bloco 17 de quantização inversa, onde eles são inversamente quantizados de forma conhecida, de forma a restaurar o espectro de frequência original do sinal de áudio tão exatamente quanto possível. Os valores inversamente quantizados representando o espectro de frequência do sinal de áudio original são fornecidos como uma saída do bloco 17 para o bloco 18 do somatório.

Se a eficiência da codificação for maior do que 1, o sinal de áudio é representado pela informação do preditor de pitch, por exemplo a informação da ordem do preditor de pitch, os valores quantizados do preditor de pitch, o valor de retardo e a informação de erro de predição na forma dos valores quantizados do domínio da frequência.

Como descrito acima, a informação de erro de predição representa a diferença entre o espectro de frequência do sinal de áudio a ser codificado e o espectro de frequência do sinal de áudio que pode ser reconstruído com base no preditor de pitch selecionado e na sequência de referência das amostras. Em adição, neste caso, os valores quantizados do domínio de frequência que compreende a informação de erro de predição são transferidos para o bloco 17 de quantização inversa, onde eles são inversamente quantizados de forma conhecida, de forma a restaurar os valores do domínio de frequência tão exatamente quanto possível. Então, a saída do bloco 17 compreende os valores inversamente quantizados dos erros de predição. Estes valores são também fornecidos como uma entrada para o bloco 18 do somatório, onde eles são somados com os valores do domínio da frequência de um sinal predito usando o preditor de pitch selecionado. Desta forma, a representação do domínio da frequência reconstruída do sinal de áudio original é formada. Os valores do domínio da frequência dos sinais preditos estão disponíveis no bloco 12 de cálculo, onde eles são calculados em conexão com a determinação do erro de predição, e são transferidos para o bloco somador 18 como indicado pela linha Cl na Figura 1. A operação do bloco somador 18 é chaveada (ligada e desligada) de acordo com a informação de controle fornecida pelo bloco 12 de cálculo. A transferência da informação de controle habilitando esta operação da porta é indicada pelo enlace entre o bloco 12 de cálculo e o bloco somador 18 (linhas Dl e D2 na Figura 1). A operação chaveamento é necessária de forma a levar em conta os diferentes tipos de valores inversamente quantizados do domínio da frequência fornecidos pelo bloco 17 de quantização inversa. Como descrito acima, se a eficiência da codificação não for maior do que 1, a saída do bloco 17 compreende os valores inversamente quantizados do domínio da frequência representando o sinal de áudio original. Neste caso nenhuma operação de soma é necessária e nenhuma informação considerando os valores do domínio da frequência de qualquer sinal de áudio predito, construído no bloco 12 de cálculo, é solicitado. Nesta situação, a operação do bloco somador 18 é impedida pela informação de controle fornecida do bloco 12 de cálculo e os valores inversamente quantizados do domínio de frequência representando o sinal de áudio original passam através do bloco 18 do somatório. Por outro lado, se a eficiência da codificação for maior do que 1, a saída do bloco 17 compreende os valores inversamente quantizados do erro de predição. Neste caso, é necessário somar os valores de erro de predição inversamente quantizados com o espectro da frequência de um sinal predito de forma a formar uma representação do domínio da frequência reconstruído do sinal de áudio original. Agora, a operação do bloco 18 do somatório é habilitada pela informação de controle transferida do bloco 12 de cálculo, ocasionando os valores de erro de predição inversamente quantizado a serem somados com o espectro de frequência de um sinal predito. Vantajosamente, a informação de controle necessária é fornecida pela informação do método de codificação produzida no bloco 12 em conexão com a escolha da codificação a ser aplicada para o sinal de áudio.

Uma incorporação alternativa da quantização pode ser executada antes do cálculo do erro de predição e os valores de eficiência da codificação, onde o erro de predição e os cálculos de eficiência da codificação são executados usando os valores quantizados do domínio de frequência representando o sinal original e os sinais preditos. Vantajosamente, a quantização é executada nos blocos de quantização posicionados entre os blocos 6 e 12 e os blocos 11 e 12 (não apresentados). Nesta incorporação o bloco 14 de quantização não é solicitado, mas um bloco adicional de quantização inversa é solicitado no caminho indicado pela linha Cl.

Na saída do bloco somador 18 estão os dados amostrados do domínio da frequência que correspondem à sequência codificada das amostras (sinal de áudio). Estes dados amostrados do domínio da frequência são também transformados para o domínio do tempo em um transformador 19 DCT inverso modificado do qual a sequência decodificada das amostras é transferida para o armazenador de referência 8 a ser armazenado e usado na conexão com a codificação dos quadros subsequentes. A capacidade de armazenagem do armazenador de referência 8 é selecionada de acordo com o número de amostras necessárias para conseguir as demandas da eficiência da codificação da aplicação em questão. No armazenador de referência 8, uma nova sequência de amostras é armazenada preferivelmente por sobre a escrita das amostras mais antigas no armazenador, isto é o armazenador é denominado de armazenador circular. A cadeia de bits formada no codificador 1 é transferida para o transmissor 16, no qual a modulação é executada de forma conhecida. O sinal modulado é transferido através do canal de transmissão de dados 3 para o receptor, por exemplo, tal como os sinais de rádio frequência. Vantajosamente, o sinal de áudio codificado é transmitido quadro a quadro, substancialmente e imediatamente após a codificação para um determinado quadro estiver completa. Altemativamente, o sinal de áudio pode ser codificado, armazenado na memória do terminal de transmissão e transmitido algum tempo depois.

No dispositivo de recepção 31, o sinal recebido do canal de transmissão de dados é demodulado de forma conhecida tal como no bloco 20 receptor. A informação contida no quadro de dados demodulado é determinada no decodificador 33. O bloco 21 de demultiplexação do decodificador 33 é primeiro examinado, com base na informação 502 do método de codificação da cadeia de bits, se a informação recebida foi formada com base no sinal de áudio original. Se o decodificador determina que a cadeia de bits 501 formada no codificador 1 não contem os valores transformados do domínio da frequência do sinal original, a decodificação é vantajosamente conduzida da forma a seguir. A ordem M a ser usada no bloco 24 do preditor de pitch é determinada do campo 504 de ordem e o retardo é determinado do campo 505 de retardo. Os coeficientes quantizados do preditor de pitch recebidos no campo 506 do coeficiente da cadeia de bits 501, como também concernindo a ordem e o retardo são transferidos para o bloco 24 do preditor de pitch do decodificador. Isto é ilustrado pela linha B2 na Figura 2. Os valores quantizados do sinal de erro de predição, recebidos no campo 507 da cadeia de bits são inversamente quantizados no bloco 22 de quantização inversa e transferidos para o bloco somador 23 do codificador. Com base na informação de retardo, o bloco 24 do preditor de pitch recupera as amostras a serem usadas como a sequência de referência do armazenador 28 de amostra, e executa a predição de acordo com a ordem M selecionada, na qual o bloco 24 do preditor de pitch utiliza os coeficientes do preditor de pitch recebidos. Desse modo, um primeiro sinal no domínio do tempo é reconstruído e transformado para o domínio da frequência no bloco de transformação 25. Este sinal do domínio da frequência é transferido para o bloco somador 23, onde um sinal do domínio da frequência é produzido como o somatório deste sinal e um sinal de erro de predição inversamente quantizado. Então, em condições da transmissão de dados livre de erro, o sinal do domínio da frequência reconstruído substancialmente correspondem ao sinal codificado original para o domínio da frequência. Este sinal do domínio da frequência é transformado em domínio do tempo por meio de uma transformação DCT modificada inversa no bloco 26 de transformação inversa, onde um sinal de áudio digital está presente na saída do bloco 26 de transformação inversa. Este sinal é convertido para um sinal analógico em um conversor 27 digital/analógico, amplificado se necessário e transmitido para outros estágios de processamento de uma forma conhecida. Na Figura 3, isto é ilustrado pelo bloco 32 de áudio.

Se a cadeia de bits 501 formada no codificador 1 compreende os valores do sinal original transformado em domínio da frequência, a decodificação é vantajosamente conduzida na forma a seguir. Os valores transformados quantizados para o domínio da frequência são inversamente quantizados no bloco 22 de quantização inversa e transferidos através do bloco somador 23 para o bloco 26 de transformação inversa. No bloco 26 de transformação inversa o sinal do domínio da frequência é transformado para o domínio do tempo por meio da transformação DCT modificada inversa, onde o sinal do domínio do tempo corresponde ao sinal de áudio produzido no formato digital. Se necessário, este sinal é transformado no sinal analógico no conversor 27 digital/analógico.

Na Figura 2, a referência A2 ilustra a transmissão da informação de controle para o bloco somador 23. Esta informação dc controle é usada de uma maneira análoga que a descrita em conexão com a funcionalidade do decodiíieador local do codificador. Em outras palavras, se a informação do método de codificação fornecida no campo 502 de uma cadeia dc bits 501 recebida indica que a cadeia dc bits contem os valores 20 quantizados do domínio de frequência derivados do próprio sinal de áudio, a operação do bloco somador 23 é impedida. Isto permite que os valores quantizados do domínio da frequência do sinal de áudio passem através do bloco somador 23 para o bloco 26 de transformação inversa. Por outro lado, se a informação do método de codificação recuperada do campo 502 dc uma cadeia dc bits recebida indica que o sinal de áudio foi codificado usando o preditor dc piích, a operação do bloco somador 23 é habilitada, permitindo os dados de prediçao de erro inversamente quantizado de serem somados com a representação do domínio da frequência de um sinal predito produzido pelo bloco 25 de transformação.

No exemplo da Figura 3, o dispositivo dc transmissão é um dispositivo 2 de comunicação sem fio c o dispositivo dc recepção c uma estação base 31, onde o sinal transmitido do dispositivo 2 de comunicação sem fio é decodificado no dccodificador 33 da estação base 31, da qual o sinal de áudio analógico é transmitido para os outros estágios de processamento de forma conheeida. É óbvio que no presente exemplo, apenas as características mais essenciais para a aplicação da invenção são apresentadas, mas na prática as aplicações do sistema de transmissão de dados também compreendem outras funções que estas apresentadas aqui. É também possível utilizar outros métodos de codificação na conexão com a codificação de acordo com a invenção, tal como a predição a curto-prazo. Além disso, ao transmitir o sinal codificado dc acordo com a invenção, as outras etapas do processamento podem scr executadas, tal como a codificação do canal. É também possível determinar a correspondência entre um sinal predito e o sinal atual no domínio do tempo. Então, em uma alternativa da incorporação da invenção, não é necessário transformar os sinais para o domínio da frequência, onde os blocos ó, 11 de transformação não são necessariamente solicitados, c nem o bloco 19 de transformação inversa do codificador como também o bloco 25 dc transformação c o bloco 26 de transformação inversa do decodificador. A eficiência da codificação e o erro de predição são então determinados com base nos sinais do domínio do tempo.

Os estágios de codificação/decodificação do sinal de áudio descrito previamente podem ser aplicados em diferentes tipos de sistemas de transmissão de dados, tal como os sistemas de comunicação móveis, os sistemas de satélite-TV, os sistemas de demanda de vídeo, e etc. Por exemplo, o sistema de comunicação móvel no qual os sinais de áudio são transmitidos em uma transmissão simultânea (füll-duplex) solicitam um par de codificadores/decodificadores ambos no dispositivo 2 de comunicação sem fio e na estação base 31 ou similar. No diagrama em blocos da Figura 3, correspondendo aos blocos funcionais do dispositivo 2 de comunicação sem fio e a estação base 31 são primeiramente marcados com os mesmos números de referência. Embora o codificador 1 e o decodificador 33 sejam apresentados como unidades separadas na Figura 3, na prática as aplicações podem ser implementadas em uma unidade, denominada de codec, no qual todas as funções necessárias para executar a codificação e a decodificação sejam implementadas. Se o sinal de áudio for transmitido no formato digital no sistema de comunicação móvel, a conversão analógica/digital e a conversão digital/analógica, respectivamente, não são necessárias na estação base. Então, estas transformações são conduzidas no dispositivo de comunicação sem fio e na interface através da qual a rede de comunicação móvel é conectada à outra rede de telecomunicação, tal como a rede de telefonia pública. Se esta rede de telefonia, contudo, for uma rede de telefonia digital, estas transformações podem também ser feitas, por exemplo, no telefone digital (não apresentado) conectado a tal rede de telefonia.

Os estágios de codificação descritos previamente não são necessariamente conduzidos na conexão com a transmissão, mas a informação codificada pode ser armazenada para transmissão posterior. Além disso, o sinal de áudio aplicado ao codificador não necessariamente tem de ser um sinal de áudio em tempo real, mas o sinal de áudio a ser codificado pode ser a informação anterior armazenada do sinal de áudio. A seguir, os diferentes estágios de codificação de acordo com uma incorporação vantajosa da invenção do bloco preditor de pitch são descritos matematicamente. A função de transferência do bloco preditor de pitch possui a forma: (1) onde a é o retardo, b(k) slo os coeficientes do preditor depitch, e ml e ml são dependentes da ordem (M), vantajosamente na forma a seguir: m, = (M - l}/2 m2 = M — rrq — 1 Vantajosa mente, a melhor sequência correspondente de amostras (isto é a sequência de referência) é determinada usando o método dos mínimos quadrados. Isto pode ser expresso como: ¢2) onde E = erro, x ( ) é o sinal de entrada no domínio do tempo, ,í( ) é o sinal reconstruído da sequência precedente de amostras e N é o número de amostras no quadro examinado, O retardo a pode ser calculado pela configuração variável de ml = O e ml = O c solucionar b da equação 2. Outra alternativa para solucionar o retardo a c usar o método de correlação normalizado, pela utilização da fórmula: (3) Quando a melhor sequência (referencia) correspondente das amostras tiver sido encontrada, o bloco de retardo 7 possui a informação sobre o retardo, isto é quanto mais cedo a sequência correspondente das amostras aparecerem no sinal de áudio, Qs coeficientes b(k) do preditor de pitch podem ser calculados para cada ordem M da equação (2), a qual pode ser re-expressa na forma: (4) O valor ótimo para os coeficientes b(k) pode ser determinado pela busca por um coeficiente b(k) para o qual a alteração no erro com, a relação b(k) é tio pequena quanto possível. Isto pode ser calculado selecionando a derivada parcial da relação de erro com a relação b para zero (dE/db=0) onde a fórmula a seguir é obtida: Esta equação pode ser escrita no formato de matriz, onde os coeficientes b(k) podem ser determinados pela solução da equação da matriz: b = Ã~x.f onde No método de acordo com a invenção, o objetivo é utilizar a periodicidade do sinal de áudio mais efetivamente do que nos sistemas de acordo com a técnica anterior. Isto é alcançado pelo aumento da adaptabilidade do codificador a mudanças na frequência do sinal de áudio pelo cálculo dos coeficientes do preditor de pitch para várias ordens. A ordem do preditor de pitch usada para codificar o sinal de áudio pode ser escolhida para minimizar o erro de predição, para maximizar a eficiência da codificação ou para fornecer uma associação entre o erro de prediçâo e a eficiência de codificação. A seleção é executada em certos intervalos, preferivelmente independentemente para cada quadro. A ordem e os coeficientes do predítor de pitch podem então variar com base no quadro a quadro. No método de acordo com a invenção, é então possível aumentar a flexibilidade da codificação quando comparado aos métodos de codificação da técnica anterior usando uma ordem fixa. Além disso, no método de acordo com a invenção, se a quantidade da informação (número de bits) a ser transmitida para um determinado quadro não pode ser reduzida por meio da codificação, o sinal original, transformado em domínio da frequência, pode ser transmitido ao invés dos coeficientes do predítor de pitch c do sinal de erro. O procedimento de cálculo apresentado previamente usado no método de acordo com a invenção, pode ser vantajosamente implementado na forma de um programa, como os códigos do programa do controlador 34 na unidade de processamento do sinal digital ou similar, e/ou como uma implementação de hardware. Com base na descrição acima da presente invenção, uma pessoa qualificada na técnica é capaz de implementar o codificador I de acordo com a invenção, e então não é necessário discutir a diferença dos blocos funcionais do codificador 1 em maiores detalhes neste contexto.

Para transmitir os coeficientes do predítor de pitch para o receptor, é possível usar a denominada tabela de consulta. Em tal tabela de consulta os valores dos diferentes coeficientes são armazenados, onde ao invés do coeficiente, o índice deste coeficiente na tabela de consulta é transmitido. A tabela de consulta é conhecida para ambos, o codificador 1 e o decodificador 33. No estágio de recepção é possível determinar o coeficiente do predítor de pitch cm questão eom base no índiec transmitido pelo uso da tabela de consulta. Em alguns casos o uso da tabela de consulta pode reduzir o número de bits a serem transmitidos quando comparados à transmissão dos coeficientes do predítor de pitch. A presente invenção não está restrita às incorporações descritas ac una, nem está restrita a outros aspectos, mas pode ser modificada dentro do escopo das reivindicações apensas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (32)

1- Método para codificar um sinal de áudio, é CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos ospitchs a seguir são executados: - comparar uma parte do sinal de áudio a ser codificada com partes do sinal de áudio codificadas anteriormente de forma a encontrar um sinal substancialmente correspondente à parte do sinal a ser codificada; - produzir um grupo de sinais preditos com base na parte substancialmente correspondente do sinal de áudio usando um grupo de ordens do preditor depitch; - determinar a eficiência de codificação para pelo menos um dos sinas preditos, e - usar a eficiência de codificação determinada para selecionar o método de codificação para a parte do sinal de áudio a ser codificada, em que os métodos de codificação selecionáveis compreendem um método em que o sinal de áudio a ser codificado é codificado com base em um sinal predito e um método no qual o sinal de áudio a ser codificado é codificado na base do próprio sinal de áudio.

2- Método de acordo com a reivindicação 1, é CARACTERIZADO pelo fato de que de que um erro de codificação é determinado para cada um dos sinais preditos.

3- Método de acordo com a reivindicação 2, é CARACTERIZADO pelo fato de que de que a eficiência de codificação é definida para o sinal predito possuindo o menor erro de codificação, e que a codificação é executada com base no sinal predito possuindo o menor erro de codificação se a informação de eficiência de codificação determinada indicar que a quantidade de informação codificada é menor que se a codificação for executada com base na parte do sinal de áudio a ser codificada.

4- Método de acordo com a reivindicação 3, é CARACTERIZADO pelo fato de que de que a parte do sinal de áudio a ser codificada é transformada para o domínio da frequência para determinar o espectro de frequência do sinal de áudio, e cada sinal predito é transformado para o domínio da frequência para determinar o espectro de frequência de cada sinal predito, e que a eficiência de codificação é determinada para o sinal predito que possui o menor erro de codificação com base no espectro de frequência do sinal de áudio, e o espectro de frequência do sinal predito.

5- Método de acordo com a reivindicação 4, é CARACTERIZADO pelo fato de que a eficiência de codificação é determinada para cada um dos sinais preditos e um erro de codificação é determinado para esses sinais preditos para os quais a informação de eficiência de codificação determinada indica que a quantidade de informação codificada é menor que se a codificação for executada com base na parte do sinal de áudio a ser codificada e a codificação é executada com base no sinal predito que fornece o menor erro de codificação.

6- Método de acordo com a reivindicação 5, é CARACTERIZADO pelo fato de que a eficiência de codificação é determinada para cada um dos sinais preditos e a codificação é executada com base no sinal predito que fornece a eficiência de codificação mais alta, se a informação de eficiência de codificação determinada indicar que a quantidade de informação codificada for menor que se a codificação for executada com base na parte do sinal de áudio a ser codificada.

7- Método de acordo com a reivindicação 1, é CARACTERIZADO pelo fato de que a eficiência de codificação é determinada para cada um dos sinais preditos e a codificação é executada com base no sinal predito que fornece a eficiência de codificação mais alta.

8- Método de acordo com a reivindicação 1, é CARACTERIZADO pelo fato de que a parte do sinal de áudio a ser codificado é transformada para o domínio da frequência para determinar o espectro de frequência do sinal de áudio, e cada sinal predito é transformado para o domínio da frequência para determinar o espectro de frequência de cada sinal predito, e que a eficiência da codificação é determinada para cada sinal predito com base no espectro de frequência do sinal de áudio, e o espectro de frequência do sinal predito.

9- Método de acordo com as reivindicações 3, 4, 5, 6 ou 7, é CARACTERIZADO pelo fato de que a informação de erro de predição é determinada para cada um dos sinais preditos.

10- Método de acordo com as reivindicações 3, 4, 5, 6 ou 7, é CARACTERIZADO pelo fato de que os sinais preditos são formados pelo uso de uma ordem de predição diferente para cada um dos sinais preditos.

11- Método de acordo com a reivindicação 4 ou 8, é CARACTERIZADO pelo fato de que a informação de erro de predição determinada para cada um dos sinais preditos é calculada como uma diferença de espectro representando o uso do espectro de frequência do sinal de áudio e o espectro de frequência do sinal predito.

12- Método de acordo com a reivindicação 8 ou 11, é CARACTERIZADO pelo fato de que a transformação para o domínio da frequência é conduzida usando uma transformada DCT modificada.

13- Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, é CARACTERIZADO pelo fato de que a informação codificada (501) do sinal predito inclui pelo menos os dados relativos ao método de codificação (502), os dados relativos à ordem selecionada (504), o retardo (505), os coeficientes do preditor de pitch (506) e os dados relativos ao erro de predição (507).

14- Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, é CARACTERIZADO pelo fato de que o sinal de áudio é dividido em quadros, onde a codificação é executada separadamente para cada quadro formado do sinal de áudio.

15- Método de acordo com qualquer umas das reivindicações de 1 a 14, é CARACTERIZADO pelo fato de que o sinal de áudio é um sinal de voz.

16- Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 15, é CARACTERIZADO pelo fato de que o erro de codificação é determinado usando um dos a seguir: - o método dos mínimos quadrados; - um método baseado na modelagem psicoacústica do sinal de áudio a ser codificado.

17- Método de acordo com a reivindicação 16, é CARACTERIZADO pelo fato de que se o erro de codificação for determinado pelo uso de pelo menos o método dos mínimos quadrados, o erro de codificação é calculado do erro de predição.

18- Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, é CARACTERIZADO pelo fato de que o sinal de áudio codificado é transmitido a um dispositivo receptor.

19- Sistema de transmissão de dados o qual compreende dispositivos (1) para codificar um sinal de áudio, é CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de transmissão de dados também compreende: - dispositivos (7, 8) para comparar uma parte do sinal de áudio a ser codificada com partes do sinal de áudio codificadas anteriormente de forma a encontrar um sinal substancialmente correspondente à parte do sinal 5 a ser codificado; - dispositivos (9, 10) para usar um grupo de ordens do preditor de pitch para produzir um grupo de sinais preditos com base na parte substancialmente correspondente do sinal de áudio; - dispositivo (12) para determinar uma eficiência de codificação para pelo menos um dos sinais preditos; - dispositivos (12, 13, 14) para usar a eficiência de codificação determinada para selecionar um método de codificação para a parte do sinal de áudio a ser codificada, em que os métodos de codificação selecionáveis compreendem um método em que o sinal de áudio para ser codificado com base em um sinal previsto e um método no qual o sinal de áudio a ser codificado é codificado na base do próprio sinal de áudio; e - dispositivo (16) para transmitir o sinal de áudio codificado.

20- Sistema de transmissão de dados de acordo com a reivindicação 19, é CARACTERIZADO pelo fato de que inclui dispositivos (10) para determinar um erro de codificação para pelo menos um dos sinais preditos.

21- Sistema de transmissão de dados de acordo com a reivindicação 19, é CARACTERIZADO pelo fato de que inclui dispositivos (6) para transformar a parte do sinal de áudio a ser codificado para o domínio da frequência, e dispositivos (11) para transformar cada sinal predito para o domínio da frequência.

22- Sistema de transmissão de dados de acordo com a reivindicação 19, é CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um dispositivo (15) para formar uma cadeia de bits para a transmissão para um dispositivo receptor (31), a cadeia de bits inclui pelo menos a informação relativa ao método de codificação selecionado.

23- Sistema de transmissão de dados de acordo com a reivindicação 19, é CARACTERIZADO pelo fato de que inclui o dispositivo (6) para dividir o sinal de áudio em quadros.

24- Sistema de transmissão de dados de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 23, é CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um terminal móvel.

25- Codificador (1) o qual compreende dispositivos para codificar um sinal de áudio, é CA RACTERIZADO pelo lato de que o codificador compreende: - dispositiso (.7) para examinar uma parte do sinal de áudio a ser codificada para achar a outra parte do sinal de áudio que substancialmente corresponde à parte do sinal de áudio a ser codificada; - dispositivos (9, 10) para usar um grupo de ordens do predito de pitch para produzir um grupo de sinais preditos com base na parte substancialmcnte correspondente do sinal de áudio; - dispositivo (12) para determinar a eficiência de codificação para pelo menos um dos sinais preditos; c - dispositivos (12, 13, 14) para usar a eficiência de codificação determinada para selecionar um método de codificação para a parte do sinal de áudio a ser codificada.

26- Dccodificador (33) para decodificar um sinal de áudio codificado em um é codificador descrito na reivindicação 25, é CARACTERIZADO pelo fato de que o dccodificador inclui: - dispositivos (33, 21, A2) para determinar o método de codificação do sinal de áudio a ser decodificado incluindo os dispositivos para examinar, com base na informação do método de codificação (502), se a informação recebida foi formada com base no sinal de áudio original, e dispositivos para examinar a ordem (M) do preditor de pitch usado na fase de codificação, e - dispositivos para decodificar o sinal de áudio de acordo com o método de codificação determinado (21, 23, 24, 25, 26, 28) compreendendo o dispositivo (21) para receber a informação relativa a um sinal predito, dispositivo para decodificaçào do sinal usando a informação codificada que é formada com base no próprio sinal de áudio, dispositivo para selecionar a ordem do preditor de pitch para decodificar o sinal, e dispositivo para decodificar o sinal (24, 25, 28) executando uma prediçio de acordo com a ordem (M) do preditor de pitch selecionado,

27- Dccodificador de acordo com a reivindicação 26, é CARACTERIZADO pelo falo de que o dispositivo (21) determina a partir da informação recebida ao menos os dados relativos a uma ordem selecionada (504), a um retardo (505), a pelo menos um coeficiente do preditor de pitch (506) e os dados de erro de predição (507),

28- Decodificador de acordo com a reivindicação 27, é CARACTEKIZADO pelo fato de que inclui os dispositivos (24, 28) para produzir um sinal predito usando os dados relativos a uma ordem selecionada (504), a um retardo (505), e a pelo menos um coeficiente do preditor de pitch (506).

29- Decodificador de acordo com a reivindicação 27 ou 28, c CARACTERIZADO pelo fato de que incluí os dispositivos (23, 24, 28) para produzir um sinal de áudio reconstruído usando o sinal predito c os dados de erro de predição.

30- Decodificador de acordo com a reivindicação 26, é CARACTERIZADO pelo fato de que os meios (21) também recebem a informação relativa ao próprio sinal de áudio.

31- Decodificador de acordo com a reivindicação 30, é CARACTERIZADO pelo fato de que inclui os dispositivo (22, 23, 26) para produzir um sinal de áudio reconstruído usando a informação recebida relativa ao próprio sinal de áudio.

32- Método para decodificar um sinal de áudio que é codificado tal como descrito no método da reivindicação 1, é CARACTERI2ADO pelo fato de que o método inclui o pitch de examinar com base na informação do método de codificação (502) se a informação recebida foi formada com base no sinal de áudio original, em que o sinal é decodificado usando a informação codificada que é formada com base no próprio sinal de áudio, caso contrário a ordem (M) do preditor de pitch usado na fase de codificação é examinada, e uma predição de acordo com a ordem (M) do preditor de pitch é executada para recuperar o sinal de áudio.