BR112017019185B1 - Codificador de áudio, decodificador de áudio, método para codificar um sinal de áudio e método para decodificar um sinal de áudio codificado - Google Patents

Codificador de áudio, decodificador de áudio, método para codificar um sinal de áudio e método para decodificar um sinal de áudio codificado Download PDF

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Abstract

codificador de áudio, decodificador de áudio, método para codificar um sinal de áudio e método para decodificar um sinal de áudio codificado. trata-se de um codificador para codificar um sinal de áudio. o codificador é configurado para codificar o sinal de áudio em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros, em que o codificador é configurado para determinar coeficientes espectrais do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior, em que o codificador é configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral.

Description

DESCRIÇÃO
[001] As modalidades referem-se a uma conversão em código de áudio, em particular, a um método e a um aparelho para codificar um sinal de áudio com o uso de codificação preditiva e a um método e aparelho para decodificar um sinal de áudio codificado com o uso de decodificação preditiva. As modalidades preferenciais se referem a métodos e aparelhos para predição espectral adaptativa de densidade. As modalidades preferenciais adicionais se referem a uma conversão em código perceptiva de sinais de áudio tonais por meio de codificação de transformada com ferramentas de predição de interquadro de domínio espectral.
[002] Para melhorar a qualidade de sinais tonais convertidos em código, especialmente, em taxas de bit baixas, conversores em código de transformada de áudio modernos empregam transformadas muito longas e/ou predição a longo prazo ou pré-filtragem/pós-filtragem. Uma transformada longa, no entanto, implica um atraso de algoritmo longo, que é indesejável para cenários de comunicação de pouco atraso. Consequentemente, preditores com muito pouco atraso com base na densidade fundamental instantânea ganharam popularidade recentemente. O codec Opus de IETF (Força-Tarefa de Engenharia da Internet) utiliza pré-filtragem e pós-filtragem adaptativa de densidade em sua trajetória de conversão em código de CELT de domínio de frequência (Transformada Sobreposta de Energia Limitada) [J. M. Valin, K. Vos, e T. Terriberry, “Definition of the Opus audio codec”, 2012, IETF RFC 6716. http://tools.ietf.org/html/rfc67161.], e o codec de EVS (Serviços de Voz Aprimorados) de 3GPP (Projeto de Parceria de 3â Geração) fornece um pós-filtro harmônico a longo prazo para melhoramento perceptivo de sinais decodificados de transformada [3GPP TS 26.443, “Codec for Enhanced Voice Services (EVS)”, Release 12, dezembro de 2014.]. Ambas as abordagens operam no domínio de tempo na forma de onde de sinal completamente decodificado, tornando difícil e/ou computacionalmente dispendioso aplicar às mesmas seletividade de frequência (ambos os esquemas apenas oferecem um filtro passa-baixa simples para alguma seletividade de frequência). Uma alternativa bem-vinda para predição a longo prazo de domínio de tempo (LTP) ou pré-filtragem/pós-filtragem (PPF) é, desse modo, fornecida por predição de domínio de frequência (FDP) uma vez que a mesma é suportada em AAC de MPEG-2 [ISO/IEC 13818-7, “Information technology - Part 7: Advanced Audio Coding (AAC)”, 2006.]. Esse método, embora facilite a seletividade de frequência, tem suas próprias desvantagens, conforme descrito doravante.
[003] O método de FDP introduzido acima tem duas desvantagens sobre as outras ferramentas. Primeiro, o método de FDP exige uma complexidade computacional alta. Em detalhes, conversão em código preditiva linear de pelo menos segunda ordem (isto é, dos últimos dois binários de transformada de canal do quadro) é aplicada a centenas de binários espectrais para cada quadro e canal no pior caso de predição em todas as bandas de fator de escala [ISO/IEC 13818-7, “Information technology - Part 7: Advanced Audio Coding (AAC)”, 2006.]. Segundo, o método de FDP compreende um ganho de predição geral limitado. Mais precisamente, a eficácia da predição é limitada devido a componentes ruidosos entre harmônicos previsíveis, partes espectrais tonais também são submetidas à predição, introduzindo erros uma vez que essas partes ruidosas são tipicamente não previsíveis.
[004] A complexidade alta se deve à adaptatividade reversa dos preditores. Isso significa que os coeficientes de predição para cada binário têm que ser calculados com base em binários anteriormente transmitidos. Portanto, imprecisões numéricas entre codificador e decodificador podem levar a erros de reconstrução devido a coeficientes de predição de divergência. Para superar esse problema, adaptação idêntica exata de binário deve ser garantida. Além disso, mesmo se grupos de preditores estiverem desativados em determinados quadros, a adaptação sempre tem que ser realizada a fim de manter os coeficientes de predição atualizados.
[005] Portanto, é o objetivo da presente invenção fornecer um conceito para codificar um sinal de áudio e/ou decodificar um sinal de áudio codificado que evita pelo menos uma (por exemplo, duas) das questões mencionadas anteriormente e leva a uma implantação computacionalmente não dispendiosa e mais eficaz.
[006] Esse objetivo é solucionado pelas reivindicações independentes.
[007] As implantações vantajosas são abordadas pelas reivindicações dependentes.
[008] As modalidades fornecem um codificador para codificar um sinal de áudio. O codificador é configurado para codificar o sinal de áudio em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros, em que o codificador é configurado para determinar coeficientes espectrais do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior, em que o codificador é configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais, em que o codificador é configurado para determinar um valor de espaçamento, em que o codificador é configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais aos quais a codificação preditiva é aplicada com base no valor de espaçamento que pode ser transmitido como informações secundárias com o sinal de áudio codificado.
[009] As modalidades adicionais fornecem um decodificador para decodificar um sinal de áudio codificado (por exemplo, codificado com o codificador descrito acima). O decodificador é configurado para decodificar o sinal de áudio codificado em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros, em que o decodificador é configurado para analisar o sinal de áudio codificado para obter coeficientes espectrais codificados do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior, e em que o decodificador é configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados, em que o decodificador pode ser configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados aos quais a decodificação preditiva é aplicada com base em um valor de espaçamento transmitido.
[010] De acordo com o conceito da presente invenção, a codificação preditiva é (apenas) aplicada aos coeficientes espectrais selecionados. Os coeficientes espectrais aos quais a codificação preditiva é aplicada podem ser selecionados em dependência das características de sinal. Por exemplo, ao não aplicar codificação preditiva a componentes de sinal ruidosos, os erros mencionados anteriormente introduzidos prevendo-se componentes de sinal ruidosos não previsíveis são evitados. Ao mesmo tempo, a complexidade computacional pode ser reduzida visto que a codificação preditiva é apenas aplicada a componentes espectrais selecionados.
[011] Por exemplo, conversão em código perceptiva de sinais de áudio tonais pode ser realizada (por exemplo, pelo codificador) por meio de codificação de transformada com métodos de predição interquadro de domínio espectral guiado/adaptativo. A eficácia de predição de domínio de frequência (FDP) pode ser aumentada, e a complexidade computacional pode ser reduzida, aplicando- se a predição apenas a coeficientes espectrais, por exemplo, ao redor de componentes de sinal harmônico localizados em múltiplos de números inteiros de uma frequência ou densidade fundamental, que pode ser sinalizada em um fluxo de bit apropriado de um codificador para um decodificador, por exemplo, como um valor de espaçamento. As modalidades da presente invenção podem ser, de preferência, implantadas ou integradas ao codec de áudio em 3D de MPEG-H, mas são aplicáveis a qualquer sistema de codificação de transformada de áudio, como, por exemplo, AAC de MPEG-2.
[012] As modalidades adicionais fornecem um método para codificar um sinal de áudio em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros, em que o método compreende: - determinar coeficientes espectrais do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior; - determinar um valor de espaçamento; e - aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais, em que a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais aos quais a codificação preditiva é aplicada são selecionados com base no valor de espaçamento.
[013] As modalidades adicionais fornecem um método para decodificar um sinal de áudio codificado em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros, em que o método compreende: - analisar o sinal de áudio codificado para obter coeficientes espectrais codificados do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior; - obter um valor de espaçamento; e - aplicar de modo seletivo decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados, em que a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados aos quais a decodificação preditiva é aplicada são selecionados com base no valor de espaçamento.
[014] As modalidades da presente invenção são descritas no presente documento fazem referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 mostra um diagrama de blocos esquemático de um codificador para codificar um sinal de áudio, de acordo com uma modalidade; A Figura 2 mostra em um diagrama uma amplitude de um sinal de áudio plotado através de frequência para um quadro atual e coeficientes espectrais selecionados correspondentes aos quais a codificação preditiva é aplicada, de acordo com uma modalidade; A Figura 3 mostra em um diagrama uma amplitude de um sinal de áudio plotado através de frequência para um quadro atual e coeficientes espectrais correspondentes que são submetidos à predição de acordo com AAC de MPEG- 2; A Figura 4 mostra um diagrama de blocos esquemático de um decodificador para decodificar um sinal de áudio codificado, de acordo com uma modalidade; A Figura 5 mostra um fluxograma de um método para codificar um sinal de áudio, de acordo com uma modalidade; e A Figura 6 mostra um fluxograma de um método para decodificar um sinal de áudio codificado, de acordo com uma modalidade.
[015] Elementos iguais ou equivalentes ou elementos com funcionalidade igual ou equivalente são denotados na descrição a seguir por numerais de referência iguais ou equivalentes.
[016] Na descrição a seguir, uma pluralidade de detalhes é apresentada para fornecer uma explicação mais completa de modalidades da presente invenção. Entretanto, será evidente para um indivíduo versado na técnica que as modalidades da presente invenção podem ser praticadas sem esses detalhes específicos. Em outros exemplos, estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados em forma de diagrama de blocos em vez de em detalhes a fim de evitar obscurecer as modalidades da presente invenção. Além disso, recursos das modalidades diferentes descritos doravante podem ser combinados uns com os outros a menos que especificamente verificado de outro modo.
[017] A Figura 1 mostra um diagrama de blocos esquemático de um codificador 100 para codificar um sinal de áudio 102, de acordo com uma modalidade. O codificador 100 é configurado para codificar o sinal de áudio 102 em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros 104 (por exemplo, domínio de frequência, ou domínio espectral), em que o codificador 100 é configurado para determinar coeficientes espectrais 106_t0_f1 a 106_t0_f6 do sinal de áudio 102 para um quadro atual 108_t0 e coeficientes espectrais 106_t-1_f1 a 106_t-1_f6 do sinal de áudio para pelo menos um quadro anterior 108_t-1. Adicionalmente, o codificador 100 é configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5, em que o codificador 100 é configurado para determinar um valor de espaçamento, em que o codificador 100 é configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 aos quais a codificação preditiva é aplicada com base no valor de espaçamento.
[018] Em outras palavras, o codificador 100 é configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 selecionados com base em um único valor de espaçamento transmitido como informações secundárias.
[019] Esse valor de espaçamento pode corresponder a uma frequência (por exemplo, uma fundamental frequência de um tom harmônico (do sinal de áudio 102)), que define, junto com seus múltiplos de números inteiros, os centros de todos os grupos de coeficientes espectrais aos quais a predição é aplicada: O primeiro grupo pode ser centralizado ao redor dessa frequência, o segundo grupo pode ser centralizado ao redor dessa frequência multiplicada por dois, o terceiro grupo pode ser centralizado ao redor dessa frequência multiplicada por três, e assim por diante. O conhecimento dessas frequências de centro possibilita o cálculo de coeficientes de predição para prever componentes de sinal sinusoidal correspondentes (por exemplo, sobretons e fundamentais de sinais harmônicos). Desse modo, adaptação reversa propensa a erro e complicada de coeficientes de predição não é mais necessária.
[020] Nas modalidades, o codificador 100 pode ser configurado para determinar um valor de espaçamento por quadro.
[021] Nas modalidades, a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 podem ser separados por pelo menos um coeficiente espectral 106_t0_f3.
[022] Nas modalidades, o codificador 100 pode ser configurado para aplicar a codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral, como aos dois coeficientes espectrais individuais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral. Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para aplicar a codificação preditiva a uma pluralidade de grupos de coeficientes espectrais (cada um dos grupos que compreende pelo menos dois coeficientes espectrais) que são separados por pelo menos um coeficiente espectral, como aos dois grupos de coeficientes espectrais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral. Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para aplicar a codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais e/ou grupos de coeficientes espectrais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral, como a pelo menos um coeficiente espectral individual e pelo menos um grupo de coeficientes espectrais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral.
[023] No exemplo mostrado na Figura 1, o codificador 100 é configurado para determinar seis coeficientes espectrais 106_t0_f1 a 106_t0_f6 para o quadro atual 108_t0 e seis coeficientes espectrais 106_t-1_f1 a 106_t-1_f6 para o quadro anterior 108_t-1. Dessa maneira, o codificador 100 é configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva ao segundo coeficiente espectral individual 106_t0_f2 do quadro atual e ao grupo de coeficientes espectrais que consiste no quarto e no quinto coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 do quadro atual 108_t0. Conforme pode ser visto, o segundo coeficiente espectral individual 106_t0_f2 e o grupo de coeficientes espectrais que consiste no quarto e no quinto coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 são separados um do outro pelo terceiro coeficiente espectral 106_t0_f3.
[024] Verifique que o termo “seletivamente” conforme usado no presente documento se refere a aplicar codificação preditiva (apenas) aos coeficientes espectrais selecionados. Em outras palavras, a codificação preditiva não é necessariamente aplicada a todos os coeficientes espectrais, mas, em vez disso, apenas aos coeficientes espectrais selecionados individuais ou grupos de coeficientes espectrais, em que os coeficientes espectrais selecionados individuais e/ou grupos de coeficientes espectrais podem ser separados um do outro por pelo menos um coeficiente espectral. Em outras palavras, a codificação preditiva pode ser desativada para pelo menos um coeficiente espectral através dos quais a pluralidade selecionada de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais são separados.
[025] Nas modalidades, o codificador 100 pode ser configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 do quadro atual 108_t0 com base em pelo menos uma pluralidade correspondente de coeficientes espectrais individuais 106_t-1_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t-1_f4 e 106_t-1_f5 do quadro anterior 108_t-1.
[026] Por exemplo, o codificador 100 pode ser configurado para codificar de modo preditivo a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou os grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 do quadro atual 108_t0, convertendo-se em código erros de predição entre uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 110_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 do quadro atual 108_t0 e a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 do quadro atual (ou versões quantizadas dos mesmos).
[027] Na Figura 1, o codificador 100 codifica o coeficiente espectral individual 106_t0_f2 e o grupo de coeficientes espectrais que consiste nos coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5, convertendo-se em código erros de predição entre o coeficiente espectral individual previsto 110_t0_f2 do quadro atual 108_t0 e o coeficiente espectral individual 106_t0_f2 do quadro atual 108_t0 e entre o grupo de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 do quadro atual e o grupo de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 do quadro atual.
[028] Em outras palavras, o segundo coeficiente espectral 106_t0_f2 é convertido em código convertendo-se em código o erro de predição (ou diferença) entre o segundo coeficiente espectral previsto 110_t0_f2 e o (atual ou determinado) segundo coeficiente espectral 106_t0_f2, em que o quarto coeficiente espectral 106_t0_f4 é convertido em código convertendo-se em código o erro de predição (ou diferença) entre o quarto coeficiente espectral previsto 110_t0_f4 e o (atual ou determinado) quarto coeficiente espectral 106_t0_f4, e em que o quinto coeficiente espectral 106_t0_f5 é convertido em código convertendo-se em código o erro de predição (ou diferença) entre o quinto coeficiente espectral previsto 110_t0_f5 e o (atual ou determinado) quinto coeficiente espectral 106_t0_f5.
[029] Em uma modalidade, o codificador 100 pode ser configurado para determinar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 110_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 para o quadro atual 108_t0 por meio de versões atuais correspondentes da pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t-1_f2 ou dos grupos de coeficientes espectrais 106_t-1_f4 e 106_t-1_f5 do quadro anterior 108_t-1.
[030] Em outras palavras, o codificador 100 pode, no processo de determinação descrito acima, usar diretamente a pluralidade de coeficientes espectrais individuais atuais 106_t-1_f2 ou os grupos de atual coeficientes espectrais 106_t-1_f4 e 106_t-1_f5 do quadro anterior 108_t-1, em que o 106_t- 1_f2, 106_t-1_f4 e 106_t-1_f5 representa o original, coeficientes espectrais ainda não quantizados ou grupos de coeficientes espectrais, respectivamente, conforme os mesmos são obtidos pelo codificador 100 de modo que o dito codificador possa operar no domínio de transformada ou domínio de banco de filtros 104.
[031] Por exemplo, o codificador 100 pode ser configurado para determinar o segundo coeficiente espectral previsto 110_t0_f2 do quadro atual 108_t0 com base em uma versão ainda não quantizada correspondente do segundo coeficiente espectral 106_t-1_f2 do quadro anterior 10 108_t-1, o quarto coeficiente espectral previsto 110_t0_f4 do quadro atual 108_t0 com base em uma versão ainda não quantizada correspondente do quarto coeficiente espectral 106_t-1_f4 do quadro anterior 108_t-1, e o quinto coeficiente espectral previsto 110_t0_f5 do quadro atual 108_t0 com base em uma versão ainda não quantizada correspondente do quinto coeficiente espectral 106_t-1_f5 do quadro anterior.
[032] Por meio dessa abordagem, o esquema de codificação e decodificação preditivo pode exibir um tipo de conformação harmônica do ruído de quantização, visto que um decodificador correspondente, uma modalidade de que é descrita posteriormente em relação à Figura 4, pode apenas empregar, na etapa de determinação verificada acima, as versões quantizadas transmitidas da pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t-1_f2 ou da pluralidade de grupos de coeficientes espectrais 106_t-1_f4 e 106_t-1_f5 do quadro anterior 108_t-1, para uma decodificação preditiva.
[033] Embora tal conformação de ruído harmônico, conforme é, por exemplo, tradicionalmente realizado por predição a longo prazo (LTP) no domínio de tempo, possa ser subjetivamente vantajosa para conversão em código preditiva, em alguns casos, pode ser indesejável, visto que a mesma pode levar a uma quantidade indesejada, excessiva de tonalidade introduzida em um sinal de áudio decodificado. Por essa razão, um esquema de codificação preditiva alternativo, que é completamente sincronizado com a decodificação correspondente e, como tal, apenas explora quaisquer ganhos de predição possíveis, mas não leva à conformação de ruído de quantização, é descrito doravante. De acordo com essa modalidade de codificação alternativa, o codificador 100 pode ser configurado para determinar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 110_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 para o quadro atual 108_t0 com o uso de versões quantizadas correspondentes da pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t-1_f2 ou os grupos de coeficientes espectrais 106_t- 1_f4 e 106_t-1_f5 do quadro anterior 108_t-1.
[034] Por exemplo, o codificador 100 pode ser configurado para determinar o segundo coeficiente espectral previsto 110_t0_f2 do quadro atual 108_t0 com base em uma versão quantizada correspondente do segundo coeficiente espectral 106_t-1_f2 do quadro anterior 108_t-1, o quarto coeficiente espectral previsto 110_t0_f4 do quadro atual 108_t0 com base em uma versão quantizada correspondente do quarto coeficiente espectral 106_t-1_f4 do quadro anterior 108_t-1, e o quinto coeficiente espectral previsto 110_t0_f5 do quadro atual 108_t0 com base em uma versão quantizada correspondente do quinto coeficiente espectral 106_t-1_f5 do quadro anterior.
[035] Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para derivar coeficientes de predição 112_f2, 114_f2, 112_f4, 114_f4, 112_f5 e 114_f5 do valor de espaçamento, e para calcular a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 110_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 para o quadro atual 108_t0 com o uso de versões quantizadas correspondentes da pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t-1_f2 e 106_t-2_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t- 1_f4, 106_t-2_f4, 106_t-1_f5, e 106_t-2_f5 de pelo menos dois quadros anteriores 108_t-1 e 108_t-2 e com o uso dos coeficientes de predição derivados 112_f2, 114_f2, 112_f4, 114_f4, 112_f5 e 114_f5.
[036] Por exemplo, o codificador 100 pode ser configurado para derivar coeficientes de predição 112_f2 e 114_f2 para o segundo coeficiente espectral 106_t0_f2 do valor de espaçamento, para derivar coeficientes de predição 112_f4 e 114_f4 para o quarto coeficiente espectral 106_t0_f4 do valor de espaçamento, e para derivar coeficientes de predição 112_f5 e 114_f5 para o quinto coeficiente espectral 106_t0_f5 do valor de espaçamento.
[037] Por exemplo, a derivação de coeficientes de predição pode ser derivada da maneira a seguir: Se o valor de espaçamento corresponder a uma frequência f0 ou uma versão convertida em código do mesmo, a frequência central do K-ésimo grupo de coeficientes espectrais para o qual a predição é possibilitada é fc=K*f0. Se a frequência de amostragem for fs e o tamanho de salto de transformada (deslocamento entre quadros sucessivos) é N, os coeficientes preditores ideais no K-ésimo grupo que assume um sinal sinusoidal com frequência fc são: p1 = 2*cos(N*2*pi*fc/fs) e p2 = -1.
[038] Se, por exemplo, ambos os coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 estiverem dentro desse grupo, os coeficientes de predição são: 112_f4 = 112_f5 = 2*cos(N*2*pi*fc/fs) e 114_f4 = 114_f5 = -1.
[039] Por razões de estabilidade, um fator de amortecimento d pode ser introduzido, o que leva a coeficientes de predição modificados: 112_f4’ = 112_f5’ = d*2*cos(N*2*pi*fc/fs), 114_f4' = 114_f5’ = d2.
[040] Visto que o valor de espaçamento é transmitido no sinal de áudio convertido em código 120, o decodificador pode derivar exatamente os mesmos coeficientes de predição 212_f4 = 212_f5 = 2*cos(N*2*pi*fc/fs) e 114_f4 = 114_f5 = -1. Se um fator de amortecimento for usado, os coeficientes podem ser modificados em conformidade.
[041] Conforme indicado na Figura 1, o codificador 100 pode ser configurado para fornecer um sinal de áudio codificado 120. Dessa maneira, o codificador 100 pode ser configurado para incluir, no sinal de áudio codificado 120, versões quantizadas dos erros de predição para a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 aos quais a codificação preditiva é aplicada. Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para não incluir os coeficientes de predição 112_f2 a 114_f5 no sinal de áudio codificado 120.
[042] Desse modo, o codificador 100 pode apenas usar os coeficientes de predição 112_f2 a 114_f5 para calcular a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 110_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 e, a partir dos mesmos, os erros de predição entre o coeficiente espectral individual previsto 110_t0_f2 ou grupo de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 e o coeficiente espectral individual 106_t0_f2 ou grupo de coeficientes espectrais previstos 110_t0_f4 e 110_t0_f5 do quadro atual, mas não fornecerá os coeficientes espectrais individuais 106_t0_f4 (ou uma versão quantizada dos mesmos) ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 (ou versões quantizadas dos mesmos) e também não fornecerá os coeficientes de predição 112_f2 a 114_f5 no sinal de áudio codificado 120. Consequentemente, um decodificador, uma modalidade de que é descrita posteriormente em relação à Figura 4, pode derivar os coeficientes de predição 112_f2 a 114_f5 para calcular a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos ou grupos de coeficientes espectrais previstos para o quadro atual do valor de espaçamento.
[043] Em outras palavras, o codificador 100 pode ser configurado para fornecer o sinal de áudio codificado 120 que inclui versões quantizadas dos erros de predição em vez de versões quantizadas da pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou dos grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 para a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 aos quais a codificação preditiva é aplicada.
[044] Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para fornecer o sinal de áudio codificado 102 que inclui versões quantizadas dos coeficientes espectrais 106_t0_f3 através dos quais a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 são separados, de modo que haja uma alternância de coeficientes espectrais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 para os quais as versões quantizadas de os erros de predição são incluídas no sinal de áudio codificado 120 e coeficientes espectrais 106_t0_f3 ou grupos de coeficientes espectrais para os quais as versões quantizadas são fornecidas sem com o uso de codificação preditiva.
[045] Nas modalidades, o codificador 100 pode ser adicionalmente configurado para codificação de entropia das versões quantizadas dos erros de predição e as versões quantizadas dos coeficientes espectrais 106_t0_f3 através das quais a pluralidade de coeficientes espectrais individuais 106_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais 106_t0_f4 e 106_t0_f5 são separados, e para incluir as versões codificadas de entropia no sinal de áudio codificado 120 (em vez das versões codificadas de não entropia do mesmo).
[046] A Figura 2 mostra, em um diagrama, uma amplitude do sinal de áudio 102 plotada através da frequência para um quadro atual 108_t0. Adicionalmente, na Figura 2, os coeficientes espectrais no domínio de transformada ou domínio de banco de filtros determinados pelo codificador 100 para o quadro atual 108_t0 do sinal de áudio 102 são indicados.
[047] Conforme mostrado na Figura 2, o codificador 100 pode ser configurado para aplicar de modo seletivo codificação de predição a uma pluralidade de grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral. Em detalhes, na modalidade mostrada na Figura 2, o codificador 100 aplica seletivamente codificação de predição a seis grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais, em que cada um dos primeiros cinco grupos 116_1 a 116_5 de coeficientes espectrais inclui três coeficientes espectrais (por exemplo, o segundo grupo 116_2 inclui os coeficientes espectrais 106_t0_f8, 106_t0_f9 e 106_t0_f10), em que o sexto grupo 116_6 de coeficientes espectrais inclui dois coeficientes espectrais. Dessa maneira, os seis grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais são separados por (cinco) grupos 118_1 a 118_5 de coeficientes espectrais aos quais a codificação de predição não é aplicada.
[048] Em outras palavras, conforme indicado na Figura 2, o codificador 100 pode ser configurado para aplicar de modo seletivo codificação de predição aos grupos 116_1 a 110_6 de coeficientes espectrais, de modo que haja uma alternância de grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais aos quais a codificação de predição é aplicada e grupos 118_1 a 118_5 de coeficientes espectrais aos quais a codificação de predição não é aplicada.
[049] Nas modalidades, o codificador 100 pode ser configurado para determinar um valor de espaçamento (indicado na Figura 2 pelas setas 122_1 e 122_2), em que o codificador 100 pode ser configurado para selecionar a pluralidade de grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais (ou a pluralidade de coeficientes espectrais individuais) aos quais a codificação preditiva é aplicada com base no valor de espaçamento.
[050] O valor de espaçamento pode ser, por exemplo, um espaçamento (ou distância) entre duas frequências características do sinal de áudio 102, como os picos 124_1 e 124_2 do sinal de áudio. Adicionalmente, o valor de espaçamento pode ser a um número inteiro de coeficientes espectrais (ou índices de coeficientes espectrais) que aproxima o espaçamento entre as duas frequências características do sinal de áudio. Naturalmente, o valor de espaçamento também pode ser um número real ou uma fração ou múltiplo do número inteiro de coeficientes espectrais que descrevem o espaçamento entre as duas frequências características do sinal de áudio.
[051] Nas modalidades, o codificador 100 pode ser configurado para determinar uma frequência fundamental instantânea do sinal de áudio (102) e para derivar o valor de espaçamento da frequência fundamental instantânea ou uma fração ou um múltiplo do mesmo.
[052] Por exemplo, o primeiro pico 124_1 do sinal de áudio 102 pode ser uma frequência fundamental instantânea (ou densidade, ou primeiro harmônico) do sinal de áudio 102. Portanto, o codificador 100 pode ser configurado para determinar a frequência fundamental instantânea do sinal de áudio 102 e para derivar o valor de espaçamento da frequência fundamental instantânea ou uma fração ou um múltiplo do mesmo. Nesse caso, o valor de espaçamento pode ser um número inteiro (ou uma fração, ou um múltiplo do mesmo) de coeficientes espectrais que aproximam o espaçamento entre a frequência fundamental instantânea 124_1 e um segundo harmônico 124_2 do sinal de áudio 102.
[053] Naturalmente, o sinal de áudio 102 pode compreender mais de dois harmônicos. Por exemplo, o sinal de áudio 102 mostrado na Figura 2 compreende seis harmônicos 124_1 a 124_6 distribuídos de modo espectral de modo que o sinal de áudio 102 compreenda, em cada múltiplo de número inteiro da frequência fundamental instantânea, um harmônico. Naturalmente, também é possível que o sinal de áudio 102 não compreenda todos, mas apenas alguns dos harmônicos, como o primeiro, terceiro e quinto harmônicos.
[054] Nas modalidades, o codificador 100 pode ser configurado para selecionar grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais (ou coeficientes espectrais individuais) dispostos de modo espectral de acordo com uma grade harmônica definida pelo valor de espaçamento para uma codificação preditiva. Dessa maneira, a grade harmônica definida pelo valor de espaçamento descreve a distribuição espectral periódica (espaçamento equidistante) de harmônicos no sinal de áudio 102. Em outras palavras, a grade harmônica definida pelo valor de espaçamento pode ser uma sequência de valores de espaçamento que descrevem o espaçamento equidistante de harmônicos do sinal de áudio.
[055] Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para selecionar coeficientes espectrais (por exemplo, apenas aqueles coeficientes espectrais), índices espectrais de que são iguais ou estão dentro de uma faixa de (por exemplo, predeterminada ou variável) ao redor de uma pluralidade de índices espectrais derivados com base no valor de espaçamento, para uma codificação preditiva.
[056] A partir do valor de espaçamento, os índices (ou números) dos coeficientes espectrais que representam os harmônicos do sinal de áudio 102 podem ser derivados. Por exemplo, ao assumir que um quarto coeficiente espectral 106_t0_f4 representa a frequência fundamental instantânea do sinal de áudio 102 e ao assumir que o valor de espaçamento é cinco, o coeficiente espectral que tem o índice nove pode ser derivado com base no valor de espaçamento. Conforme pode ser visto na Figura 2, o, então, coeficiente espectral derivado que tem o índice nove, isto é, o nono coeficiente espectral 106_t0_f9, representa o segundo harmônico. De modo similar, os coeficientes espectrais que têm os índices 14, 19, 24 e 29 podem ser derivados, que representam do terceiro ao sexto harmônicos 124_3 a 124_6. No entanto, não apenas coeficientes espectrais que têm os índices que são iguais à pluralidade de índices espectrais derivados com base no valor de espaçamento podem ser codificados de modo preditivo, mas também coeficientes espectrais que têm índices dentro de uma determinada faixa em torno da pluralidade de índices espectrais derivados com base no valor de espaçamento. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 2, a faixa pode ser três, de modo que uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais não seja selecionada para codificação de predição, mas, em vez disso, uma pluralidade de grupos de coeficientes espectrais.
[057] Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para selecionar os grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais (ou pluralidade de coeficientes espectrais individuais) aos quais a codificação preditiva é aplicada de modo que haja uma alternância periódica, periódica com uma tolerância de +/-1 coeficiente espectral, entre grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais (ou a pluralidade de coeficientes espectrais individuais) aos quais a codificação preditiva é aplicada e os coeficientes espectrais em que os grupos de coeficientes espectrais (ou a pluralidade de coeficientes espectrais individuais) aos quais a codificação preditiva é aplicada são separados. A tolerância de +/- 1 coeficiente espectral pode ser exigida quando uma distância entre dois harmônicos do sinal de áudio 102 não é igual a um valor de espaçamento de número inteiro (número inteiro em relação aos índices ou números de coeficientes espectrais) mas, em vez disso, a uma fração ou múltiplo dos mesmos. Isso também pode ser visto na Figura 2 visto que as setas 122_1 a 122_6 não sempre apontam exatamente para o centro ou intermediário dos coeficientes espectrais correspondentes.
[058] Em outras palavras, o sinal de áudio 102 pode compreender pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6, em que o codificador 100 pode ser configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva àquela pluralidade de grupos 116_1 a 116_6 de coeficientes espectrais (ou coeficientes espectrais individuais) que representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6 ou ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6 do sinal de áudio 102. Os ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6 podem ser, por exemplo, +/1, 2, 3, 4 ou 5 componentes espectrais.
[059] Dessa maneira, o codificador 100 pode ser configurado para não aplicar codificação preditiva àqueles grupos 118_1 a 118_5 de coeficientes espectrais (ou pluralidade de coeficientes espectrais individuais) que não representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6 ou ambientes espectrais dos pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6 do sinal de áudio 102. Em outras palavras, o codificador 100 pode ser configurado para não aplicar codificação preditiva àquela pluralidade de grupos 118_1 a 118_5 de coeficientes espectrais (ou coeficientes espectrais individuais) que pertencem a um ruído em segundo plano não tonal entre harmônicos de sinal 124_1 a 124_6.
[060] Adicionalmente, o codificador 100 pode ser configurado para determinar um valor de espaçamento harmônico que indica um espaçamento espectral entre os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6 do sinal de áudio 102, o valor de espaçamento harmônico que indica aquela pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais que representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos 124_1 a 124_6 do sinal de áudio 102.
[061] Além disso, o codificador 100 pode ser configurado para fornecer o sinal de áudio codificado 120 de modo que o sinal de áudio codificado 120 inclua o valor de espaçamento (por exemplo, um valor de espaçamento por quadro) ou (de modo alternativo) um parâmetro a partir do qual o valor de espaçamento pode ser diretamente derivado.
[062] As modalidades da presente invenção se referem às duas questões mencionadas acima do método de FDP introduzindo-se um valor de espaçamento harmônico no processo de FDP, sinalizado do codificador (transmissor) 100 para um respectivo decodificador (receptor) de modo que ambos possam operar de um modo completamente sincronizado. O dito valor de espaçamento harmônico pode servir como um indicador de uma frequência fundamental instantânea (ou densidade) de um ou mais espectros associados a um quadro a ser convertido em código e identifica quais binários espectrais (coeficientes espectrais) devem ser previstos. Mais especificamente, apenas aqueles coeficientes espectrais ao redor dos componentes de sinal harmônico localizados (em termos de sua indexação) em múltiplos de números inteiros da densidade fundamental (conforme definido pelo valor de espaçamento harmônico) devem ser submetidos à predição. As Figuras 2 e 3 ilustram essa abordagem de predição adaptativa de densidade por meio de um exemplo simples, em que a Figura 3 mostra a operação do preditor de estado da técnica em AAC de MPEG-2, que não preveem apenas ao redor de uma grade harmônica, mas submete cada binário espectral abaixo a uma determinada frequência de interrupção para predição, e em que a Figura 2 representa o mesmo preditor com uma modificação de acordo com uma modalidade integrada para realizar a predição apenas naqueles binários "tonais" que são próximos à grade de espaçamento harmônico.
[063] A comparação das Figuras 2 e 3 revela duas vantagens da modificação de acordo com uma modalidade, a saber, (1) muito menos binários espectrais são incluídos no processo de predição, reduz a complexidade (no exemplo determinado por aproximadamente 40% visto que apenas três quintos dos binários são previstos), e (2) os binários que pertencem ao ruído em segundo plano não tonal entre os sinais harmônicos não são afetados por predição, o que deve aumentar a eficácia da predição.
[064] Verifique que o valor de espaçamento harmônico não necessariamente precisa corresponder à densidade instantânea atual do sinal de entrada, mas o mesmo poderia representar uma fração ou múltiplo da densidade verdadeira se isso gerar um aprimoramento geral da eficácia do processo de predição. Além disso, deve ser enfatizado que o valor de espaçamento harmônico não tem que refletir um múltiplo de número inteiro da unidade de largura de banda ou indexação de binário, mas pode incluir uma fração das ditas unidades.
[065] De modo subsequente, uma implantação preferencial em um conversor em código de áudio de estilo MPEG é descrita.
[066] A predição adaptativa de densidade é, de preferência, integrada ao AAC de MPEG-2 [ISO/IEC 13818-7, “Information technology - Part 7: Advanced Audio Coding (AAC)”, 2006.] ou, que utiliza um preditor similar como em AAC, no codec de áudio em 3D de MPEG-H [ISO/IEC 23008-3, “Information technology - High efficiency coding, part 3: 3D audio”, 2015.]. Em particular, um sinalizador de um bit pode ser escrito para, e lido a partir de um respectivo fluxo de bit para cada quadro e canal que não é independentemente convertido em código (para canais de quadro independentes, o sinalizador pode não ser transmitido visto que a predição pode ser desativada para garantir a independência). Se o sinalizador for definido como um, outros 8 bits podem ser escritos e lidos. Esses 8 bits representam uma versão quantizada de (por exemplo, um índice para) o valor de espaçamento harmônico para o quadro e canal determinados. Empregar o valor de espaçamento harmônico derivado da versão quantizada com o uso oi de uma função de mapeamento linear ou não linear, o processo de predição pode ser realizado de uma maneira de acordo com uma modalidade mostrada na Figura 2. De preferência, apenas binários localizados dentro de uma distância máxima de 1,5 binários ao redor da grade harmônica são submetidos à predição. Por exemplo, se o valor de espaçamento harmônico indicar uma linha harmônica no índice de binário 47,11, então, apenas os binários nos índices 46, 47 e 48 são previstos. A dita distância máxima, no entanto, poderia ser especificada de modo diferente, ou fixada, a priori, para todos os canais e quadros ou separadamente para cada quadro e canal com base no valor de espaçamento harmônico.
[067] A Figura 4 mostra um diagrama de blocos esquemático de um decodificador 200 para decodificar um sinal codificado 120. O decodificador 200 é configurado para decodificar o sinal de áudio codificado 120 em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros 204, em que o decodificador 200 é configurado para analisar o sinal de áudio codificado 120 para obter coeficientes espectrais codificados 206_t0_f1 a 206_t0_f6 do sinal de áudio para um quadro atual 208_t0 e coeficientes espectrais codificados 206_t-1_f0 a 206_t- 1_f6 para pelo menos um quadro anterior 208_t-1, e em que o decodificador 200 é configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado.
[068] Nas modalidades, o decodificador 200 pode ser configurado para aplicar a decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado, como a dois coeficientes espectrais codificados individuais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado. Adicionalmente, o decodificador 200 pode ser configurado para aplicar a decodificação preditiva a uma pluralidade de grupos de coeficientes espectrais codificados (em que cada um dos grupos compreende pelo menos dois coeficientes espectrais codificados) que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado, como a dois grupos de coeficientes espectrais codificados que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado. Adicionalmente, o decodificador 200 pode ser configurado para aplicar a decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais e/ou grupos de coeficientes espectrais codificados que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado, como a pelo menos um coeficiente espectral codificado individual e pelo menos um grupo de coeficientes espectrais codificados que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado.
[069] No exemplo mostrado na Figura 4, o decodificador 200 é configurado para determinar seis coeficientes espectrais codificados 206_t0_f1 a 206_t0_f6 para o quadro atual 208_t0 e seis coeficientes espectrais codificados 206_t-1_f1 a 206_t-1_f6 para o quadro anterior 208_t-1. Dessa maneira, o decodificador 200 é configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva ao segundo coeficiente espectral codificado individual 206_t0_f2 do quadro atual e ao grupo de coeficientes espectrais codificados que consiste no quarto e no quinto coeficientes espectrais codificados 206_t0_f4 e 206_t0_f5 do quadro atual 208_t0. Conforme pode ser visto, o segundo coeficiente espectral codificado individual 206_t0_f2 e o grupo de coeficientes espectrais codificados que consistem no quarto e no quinto coeficientes espectrais codificados 206_t0_f4 e 206_t0_f5 são separados um do outro pelo terceiro coeficiente espectral codificado 206_t0_f3.
[070] Verifique que o termo “seletivamente”, conforme usado no presente documento, se refere a aplicar decodificação preditiva (apenas) aos coeficientes espectrais selecionados codificados. Em outras palavras, a decodificação preditiva não é aplicada a todos os coeficientes espectrais codificados, mas, em vez disso, apenas aos coeficientes espectrais selecionados codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados, em que os coeficientes espectrais selecionados codificados individuais e/ou grupos de coeficientes espectrais codificados são separados um do outro por pelo menos um coeficiente espectral codificado. Em outras palavras, a decodificação preditiva não é aplicada ao pelo menos um coeficiente espectral codificado através do qual a pluralidade selecionada de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados são separados.
[071] Nas modalidades, o decodificador 200 pode ser configurado para não aplicar a decodificação preditiva ao pelo menos um coeficiente espectral codificado 206_t0_f3 através do qual os coeficientes espectrais codificados individuais 206_t0_f2 ou o grupo de coeficientes espectrais 206_t0_f4 e 206_t0_f5 são separados.
[072] O decodificador 200 pode ser configurado para decodificação de entropia dos coeficientes espectrais codificados, para obter erros de predição quantizados para os coeficientes espectrais 206_t0_f2, 2016_t0_f4 e 206_t0_f5 aos quais a decodificação preditiva deve ser aplicada e os coeficientes espectrais quantizados 206_t0_f3 para o pelo menos um coeficiente espectral ao qual a decodificação preditiva não deve ser aplicada. Dessa maneira, o decodificador 200 pode ser configurado para aplicar os erros de predição quantizados a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 210_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 210_t0_f4 e 210_t0_f5, para obter, para o quadro atual 208_t0, coeficientes espectrais decodificados associados aos coeficientes espectrais codificados 206_t0_f2, 206_t0_f4 e 206_t0_f5 aos quais a decodificação preditiva é aplicada.
[073] Por exemplo, o decodificador 200 pode ser configurado para obter um segundo erro de predição quantizado para um segundo erro de predição quantizado 206_t0_f2 e para aplicar o segundo erro de predição quantizado ao segundo coeficiente espectral previsto 210_t0_f2, para obter um segundo coeficiente espectral decodificado associado ao segundo coeficiente espectral codificado 206_t0_f2, em que o decodificador 200 pode ser configurado para obter um quarto erro de predição quantizado para um quarto coeficiente espectral quantizado 206_t0_f4 e para aplicar o quarto erro de predição quantizado ao quarto coeficiente espectral previsto 210_t0_f4, para obter um quarto coeficiente espectral decodificado associado ao quarto coeficiente espectral codificado 206_t0_f4, e em que o decodificador 200 pode ser configurado para obter um quinto erro de predição quantizado para um quinto coeficiente espectral quantizado 206_t0_f5 e para aplicar o quinto erro de predição quantizado ao quinto coeficiente espectral previsto 210_t0_f5, para obter um quinto coeficiente espectral decodificado associado ao quinto coeficiente espectral codificado 206_t0_f5.
[074] Adicionalmente, o decodificador 200 pode ser configurado para determinar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 210_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 210_t0_f4 e 210_t0_f5 para o quadro atual 208_t0 com base em uma pluralidade correspondente dos coeficientes espectrais codificados individuais 206_t-1_f2 (por exemplo, com o uso de uma pluralidade de coeficientes espectrais anteriormente decodificados associados à pluralidade dos coeficientes espectrais codificados individuais 206_t-1_f2) ou grupos de coeficientes espectrais codificados 206_t-1_f4 e 206_t- 1_f5 (por exemplo, com o uso de grupos de coeficientes espectrais anteriormente decodificados associados aos grupos de coeficientes espectrais codificados 206_t-1_f4 e 206_t-1_f5) do quadro anterior 208_t-1.
[075] Por exemplo, o decodificador 200 pode ser configurado para determinar o segundo coeficiente espectral previsto 210_t0_f2 do quadro atual 208_t0 com o uso de um segundo coeficiente espectral anteriormente decodificado (quantizado) associado ao segundo coeficiente espectral codificado 206_t-1_f2 do quadro anterior 208_t-1, o quarto coeficiente espectral previsto 210_t0_f4 do quadro atual 208_t0 com o uso de um quarto coeficiente espectral anteriormente decodificado (quantizado) associado ao quarto coeficiente espectral codificado 206_t-1_f4 do quadro anterior 208_t-1, e o quinto coeficiente espectral previsto 210_t0_f5 do quadro atual 208_t0 com o uso de um quanto coeficiente espectral anteriormente decodificado (quantizado) associado ao quinto coeficiente espectral codificado 206_t-1_f5 do quadro anterior 208_t-1.
[076] Além disso, o decodificador 200 pode ser configurado para derivar coeficientes de predição do valor de espaçamento, e em que o decodificador 200 pode ser configurado para calcular a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos 210_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais previstos 210_t0_f4 e 210_t0_f5 para o quadro atual 208_t0 com o uso de uma pluralidade correspondente de coeficientes espectrais individuais anteriormente decodificados ou grupos de coeficientes espectrais anteriormente decodificados de pelo menos dois quadros anteriores 208_t-1 e 208_t-2 e com o uso dos coeficientes de predição derivados.
[077] Por exemplo, o decodificador 200 pode ser configurado para derivar coeficientes de predição 212_f2 e 214_f2 para o segundo coeficiente espectral codificado 206_t0_f2 do valor de espaçamento, para derivar coeficientes de predição 212_f4 e 214_f4 para o quarto coeficiente espectral codificado 206_t0_f4 do valor de espaçamento, e para derivar coeficientes de predição 212_f5 e 214_f5 para o quinto coeficiente espectral codificado 206_t0_f5 do valor de espaçamento.
[078] Verifique que o decodificador 200 pode ser configurado para decodificar o sinal de áudio codificado 120 a fim de obter erros de predição quantizados em vez de uma pluralidade de coeficientes espectrais quantizados individuais ou grupos de coeficientes espectrais quantizados para a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados aos quais a decodificação preditiva é aplicada.
[079] Adicionalmente, o decodificador 200 pode ser configurado para decodificar o sinal de áudio codificado 120 a fim de obter coeficientes espectrais quantizados através dos quais a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais são separados, de modo que haja uma alternância de coeficientes espectrais codificados 206_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais codificados 206_t0_f4 e 206_t0_f5 para os quais erros de predição quantizados são obtidos e coeficientes espectrais codificados 206_t0_f3 ou grupos de coeficientes espectrais codificados para os quais coeficientes espectrais quantizados são obtidos.
[080] O decodificador 200 pode ser configurado para fornecer um sinal de áudio decodificado 220 com o uso dos coeficientes espectrais decodificados associados aos coeficientes espectrais codificados 206_t0_f2, 206_t0_f4 e 206_t0_f5 aos quais a decodificação preditiva é aplicada, e com o uso de coeficientes espectrais decodificados de entropia associados aos coeficientes espectrais codificados 206_t0_f1, 206_t0_f3 e 206_t0_f6 aos quais a decodificação preditiva não é aplicada.
[081] Nas modalidades, o decodificador 200 pode ser configurado para obter um valor de espaçamento, em que o decodificador 200 pode ser configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais 206_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais codificados 206_t0_f4 e 206_t0_f5 aos quais a decodificação preditiva é aplicada com base no valor de espaçamento.
[082] Conforme já mencionado acima em relação à descrição do codificador correspondente 100, o valor de espaçamento pode ser, por exemplo, um espaçamento (ou distância) entre duas frequências características do sinal de áudio. Adicionalmente, o valor de espaçamento pode ser a um número inteiro de coeficientes espectrais (ou índices de coeficientes espectrais) que aproxima o espaçamento entre as duas frequências características do sinal de áudio. Naturalmente, o valor de espaçamento também pode ser uma fração ou múltiplo do número inteiro de coeficientes espectrais que descreve o espaçamento entre as duas frequências características do sinal de áudio.
[083] O decodificador 200 pode ser configurado para selecionar coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais dispostos de modo espectral de acordo com uma grade harmônica definida pelo valor de espaçamento para uma decodificação preditiva. A grade harmônica definida pelo valor de espaçamento pode descreve a distribuição espectral periódica (espaçamento equidistante) de harmônicos no sinal de áudio 102. Em outras palavras, a grade harmônica definida pelo valor de espaçamento pode ser uma sequência de valores de espaçamento que descreve o espaçamento equidistante de harmônicos do sinal de áudio 102.
[084] Além disso, o decodificador 200 pode ser configurado para selecionar coeficientes espectrais (por exemplo, apenas esses coeficientes espectrais), índices espectrais de que são iguais ou estão dentro de uma faixa de (por exemplo, faixa predeterminada ou variável) ao redor de uma pluralidade de índices espectrais derivados com base no valor de espaçamento, para uma decodificação preditiva. Dessa maneira, o decodificador 200 pode ser configurado para definir uma largura da faixa na dependência no valor de espaçamento.
[085] Nas modalidades, o sinal de áudio codificado pode compreender o valor de espaçamento ou uma versão codificada do mesmo (por exemplo, um parâmetro a partir do qual o valor de espaçamento pode ser diretamente derivado), em que o decodificador 200 pode ser configurado para extrair o valor de espaçamento ou a versão codificada do mesmo do sinal de áudio codificado para obter o valor de espaçamento.
[086] De modo alternativo, o decodificador 200 pode ser configurado para determinar o valor de espaçamento por si mesmo, isto é, o sinal de áudio codificado não inclui o valor de espaçamento. Nesse caso, o decodificador 200 pode ser configurado para determinar uma frequência fundamental instantânea (do sinal de áudio codificado 120 que representa o sinal de áudio 102) e para derivar o valor de espaçamento da frequência fundamental instantânea ou uma fração ou um múltiplo do mesmo.
[087] Nas modalidades, o decodificador 200 pode ser configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais aos quais a decodificação preditiva é aplicada de modo que haja uma alternância periódica, periódica com uma tolerância de +/-1 coeficiente espectral, entre a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais aos quais a decodificação preditiva é aplicada e os coeficientes espectrais através dos quais a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais aos quais a decodificação preditiva é aplicada são separados.
[088] Nas modalidades, o sinal de áudio 102 representado pelo sinal de áudio codificado 120 compreende pelo menos dois componentes de sinal harmônicos, em que o decodificador 200 é configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais 206_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais codificados 206_t0_f4 e 206_t0_f5 que representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos ou ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônicos do sinal de áudio 102. Os ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônicos podem ser, por exemplo, +/- 1, 2, 3, 4 ou 5 componentes espectrais.
[089] Dessa maneira, o decodificador 200 pode ser configurado para identificar os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos, e para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais 206_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais codificados 206_t0_f4 e 206_t0_f5 que são associados aos componentes de sinal harmônico identificados, por exemplo, que representam os componentes de sinal harmônico identificados ou que envolvem os componentes de sinal harmônico identificados).
[090] De modo alternativo, o sinal de áudio codificado 120 pode compreender informações (por exemplo, o valor de espaçamento) que identifica os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos. Nesse caso, o decodificador 200 pode ser configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais 206_t0_f2 ou grupos de coeficientes espectrais codificados 206_t0_f4 e 206_t0_f5 que são associados aos componentes de sinal harmônico identificados, por exemplo, que representam os componentes de sinal harmônico identificados ou que envolvem os componentes de sinal harmônico identificados).
[091] Em ambas as alternativas mencionadas anteriormente, o decodificador 200 pode ser configurado para não aplicar decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais 206_t0_f3, 206_t0_f1 e 206_t0_f6 ou grupos de coeficientes espectrais codificados que não representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônicos ou ambientes espectrais dos pelo menos dois componentes de sinal harmônicos do sinal de áudio 102.
[092] Em outras palavras, o decodificador 200 pode ser configurado para não aplicar decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais 206_t0_f3, 206_t0_f1, 206_t0_f6 ou grupos de coeficientes espectrais codificados que pertencem a um ruído em segundo plano não tonal entre harmônicos de sinal do sinal de áudio 102.
[093] A Figura 5 mostra um fluxograma de um método 300 para codificar um sinal de áudio, de acordo com uma modalidade. O método 300 compreende uma etapa 302 de determinar coeficientes espectrais do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior, e uma etapa 304 de aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais que são separados por pelo menos um coeficiente espectral.
[094] A Figura 6 mostra um fluxograma de um método 400 para decodificar um sinal de áudio codificado, de acordo com uma modalidade. O método 400 compreende uma etapa 402 de analisar o sinal de áudio codificado para obter coeficientes espectrais codificados do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior, e uma etapa 404 de aplicar de modo seletivo decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que são separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado.
[095] Embora alguns aspectos tenham sido descritos no contexto de um aparelho, é claro que esses aspectos também representam uma descrição do método correspondente, em que um bloco ou dispositivo corresponde a um método etapa ou um recurso de um método etapa. De modo análogo, aspectos descritos no contexto de uma etapa de método também representam uma descrição de um bloco ou item ou recurso correspondente de um aparelho correspondente. Algumas ou todas as etapas do método podem ser executadas por (ou com o uso de) um aparelho de hardware como, por exemplo, um microprocessador, um computador programável ou um circuito eletrônico. Em algumas modalidades, uma ou mais das etapas de método mais importantes podem ser executadas por tal aparelho.
[096] O sinal de áudio codificado inventivo pode ser armazenado em uma mídia de armazenamento digital ou pode ser transmitido em uma mídia de transmissão, como uma mídia de transmissão sem fio ou uma mídia de transmissão com fio, como a Internet.
[097] Dependendo de determinadas exigências de implantação, as modalidades da invenção podem ser implantadas em hardware ou em software. A implantação pode ser realizada com o uso de uma mídia de armazenamento digital, por exemplo, um disquete, um DVD, um Blu-Ray, um CD, uma ROM, uma PROM, uma EPROM, uma EEPROM ou uma memória Flash, que tem sinais de controle eletronicamente legíveis armazenados no mesmo, que cooperam (ou têm capacidade para cooperar) com um sistema de computador programável, de modo que o respectivo método seja realizado. Portanto, a mídia de armazenamento digital pode ser legível por computador.
[098] Algumas modalidades, de acordo com a invenção, compreendem uma portadora de dados que tem sinais de controle eletronicamente legíveis, que têm capacidade para cooperar com um sistema de computador programável, de modo que um dos métodos descritos no presente documento seja realizado.
[099] Em geral, as modalidades da presente invenção podem ser implantadas como um produto de programa de computador com um código de programa, em que o código de programa é operacional para realizar um dos métodos quando o produto de programa de computador é executado em um computador. O código de programa pode, por exemplo, ser armazenado em uma portadora legível por máquina.
[100] Outras modalidades compreendem o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento, armazenados em uma portadora legível por máquina.
[101] Em outras palavras, uma modalidade do método inventivo é, portanto, um programa de computador que tem um código de programa para realizar um dos métodos descritos no presente documento, quando o programa de computador é executado em um computador.
[102] Uma modalidade adicional dos métodos inventivos é, portanto, uma portadora de dados (ou uma mídia de armazenamento digital, ou uma mídia legível por computador) que compreende, registrado nos mesmo, o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento. A portadora de dados, a mídia de armazenamento digital ou a mídia gravada são, tipicamente, tangíveis e/ou não transitórias.
[103] Uma modalidade adicional do método inventivo é, portanto, um fluxo de dados ou uma sequência de sinais que representa o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento. O fluxo de dados ou a sequência de sinais pode, por exemplo, ser configurado para ser transferido por meio de uma conexão de comunicação de dados, por exemplo, por meio da Internet.
[104] Uma modalidade adicional compreende um meio de processamento, por exemplo, um computador, ou um dispositivo lógico programável, configurado para ou adaptado para realizar um dos métodos descritos no presente documento.
[105] Uma modalidade adicional compreende um computador que tem instalado no mesmo o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento.
[106] Uma modalidade adicional de acordo com a invenção compreende um aparelho ou um sistema configurado para transferir (por exemplo, de modo eletrônico ou óptico) um programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento para um receptor. O receptor pode, por exemplo, ser um computador, um dispositivo móvel, um dispositivo de memória ou semelhantes. O aparelho ou o sistema pode, por exemplo, compreender um servidor de arquivo para transferir o programa de computador para o receptor.
[107] Em algumas modalidades, um dispositivo lógico programável (por exemplo, um arranjo de portas programável em campo) pode ser usado para realizar algumas ou todas as funcionalidades dos métodos descritos no presente documento. Em algumas modalidades, um arranjo de portas programável em campo pode cooperar com um microprocessador a fim de realizar um dos métodos descritos no presente documento. Em geral, os métodos são, de preferência, realizados por qualquer aparelho de hardware.
[108] O aparelho descrito no presente documento pode ser implantado com o uso de um aparelho de hardware, ou com o uso de um computador, ou com o uso de uma combinação de um aparelho de hardware e um computador.
[109] Os métodos descritos no presente documento podem ser realizados com o uso de um aparelho de hardware, ou com o uso de um computador, ou com o uso de uma combinação de um aparelho de hardware e um computador. [110] As modalidades descritas acima são meramente ilustrativas para os princípios da presente invenção. É entendido que as modificações e as variações das disposições e dos detalhes descritos no presente documento serão evidentes para outros indivíduos versados na técnica. Portanto, a intenção é que seja limitada apenas pelo escopo das reivindicações de patente iminente e não pelos detalhes específicos apresentados por meio da descrição e da explicação das modalidades no presente documento.

Claims (44)

1. Codificador (100) para codificar um sinal de áudio (102), em que o codificador (100) é configurado para codificar o sinal de áudio (102) em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros (104), em que o codificador é configurado para determinar coeficientes espectrais (106_t0_f1:106_t0_f6; 106_t-1_f1:106_t-1_f6) do sinal de áudio (102) para um quadro atual (108_t0) e pelo menos um quadro anterior (108_t-1), em que o codificador (100) é configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5), em que o codificador (100) é configurado para determinar um valor de espaçamento, em que o codificador (100) é configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5) aos quais a codificação preditiva é aplicada com base no valor de espaçamento; caracterizado por o valor de espaçamento ser um valor de espaçamento harmônico que descreve um espaçamento entre harmônicos do sinal de áudio (102).
2. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5) são separados por pelo menos um coeficiente espectral (106_t0_f3).
3. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a codificação preditiva não ser aplicada ao pelo menos um coeficiente espectral (106_t0_f3) através do qual os coeficientes espectrais individuais (106_t0_f2) ou os grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5) são separados.
4. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para codificar de modo preditivo a pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t0_f2) ou os grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5) do quadro atual (108_t0), convertendo-se em código erros de predição entre uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos (110_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais previstos (110_t0_f4,110_t0_f5) do quadro atual e a pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5) do quadro atual (108_t0).
5. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para derivar coeficientes de predição do valor de espaçamento, e em que o codificador (100) é configurado para calcular a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos (110_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais previstos (110_t0_f4,110_t0_f5) para o quadro atual (108_t0) com o uso de uma pluralidade correspondente de coeficientes espectrais individuais (106_t-2_f2,106_t- 1_f2) ou grupos correspondentes de coeficientes espectrais (106_t-2_f4,106_t-1_f4; 106_t-2_f5,106_t-1_f5) de pelo menos dois quadros anteriores (108_t-2,108_t-1) e com o uso dos coeficientes de predição derivados.
6. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para determinar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos (110_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais previstos (110_t0_f4,110_t0_f4) para o quadro atual (108_t0) com o uso de versões quantizadas correspondentes da pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t-1_f2) ou os grupos de coeficientes espectrais (106_t-1_f4,106_t-1_f5) do quadro anterior (108_t-1).
7. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para derivar coeficientes de predição do valor de espaçamento, e em que o codificador (100) é configurado para calcular a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos (110_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais previstos (110_t0_f4,110_t0_f5) para o quadro atual (108_t0) com o uso de versões quantizadas correspondentes da pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t-2_f2,106_t-1_f2) ou os grupos de coeficientes espectrais (106_t- 2_f4,106_t-1_f4; 106_t-2_f5,106_t-1_f5) de pelo menos dois quadros anteriores (108_t- 2,108_t-1) e com o uso dos coeficientes de predição derivados.
8. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 7, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para fornecer um sinal de áudio codificado (120), em que o sinal de áudio codificado (120) não inclui os coeficientes de predição ou versões codificadas do mesmo.
9. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para fornecer um sinal de áudio codificado (120), em que o sinal de áudio codificado (120) inclui versões quantizadas dos erros de predição em vez de versões quantizadas da pluralidade de coeficientes espectrais individuais (106_t0_f2) ou dos grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5) para a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais aos quais a codificação preditiva é aplicada.
10. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o sinal de áudio codificado (120) incluir versões quantizadas dos coeficientes espectrais (106_t0_f3) aos quais a codificação preditiva não é aplicada, de modo que haja uma alternância de coeficientes espectrais (106_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais (106_t0_f4,106_t0_f5) para os quais as versões quantizadas dos erros de predição são incluídas no sinal de áudio codificado (120) e coeficientes espectrais (106_t0_f1,106_t0_f3,106_t0_f6) ou grupos de coeficientes espectrais para os quais as versões quantizadas são fornecidas sem usar codificação preditiva.
11. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para determinar uma frequência fundamental instantânea do sinal de áudio (102) e para derivar o valor de espaçamento da frequência fundamental instantânea ou uma fração ou um múltiplo da mesma.
12. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para selecionar coeficientes espectrais individuais ou grupos (116_1:116_6) de coeficientes espectrais dispostos de modo espectral de acordo com uma grade harmônica definida pelo valor de espaçamento para uma codificação preditiva.
13. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para selecionar coeficientes espectrais, índices espectrais os quais são iguais a ou estão dentro de uma faixa em torno de uma pluralidade de índices espectrais derivados com base no valor de espaçamento, para uma codificação preditiva.
14. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para definir uma largura da faixa na dependência do valor de espaçamento.
15. Codificador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos (116_1:116_6) de coeficientes espectrais aos quais a codificação preditiva é aplicada de modo que haja uma alternância periódica, periódica com uma tolerância de +/-1 coeficiente espectral, entre a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos (116_1:116_6) de coeficientes espectrais aos quais a codificação preditiva é aplicada e os coeficientes espectrais ou grupos de coeficientes espectrais (118_1:118_5) aos quais a codificação preditiva não é aplicada.
16. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por o sinal de áudio (102) compreender pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6), em que o codificador (100) é configurado para aplicar de modo seletivo codificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos (116_1:116_6) de coeficientes espectrais que representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) ou ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102), em que os ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) são +/-1, 2, 3, 4 ou 5 componentes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102).
17. Codificador (100), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para não aplicar codificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos (118_1:118_5) de coeficientes espectrais que não representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) ou ambientes espectrais dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102).
18. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 ou 17, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para não aplicar codificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos (118_1:118_5) de coeficientes espectrais que pertencem a um ruído em segundo plano não tonal entre harmônicos de sinal (124_1:124_6).
19. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado por o valor de espaçamento ser um valor de espaçamento harmônico que indica um espaçamento espectral entre os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102), em que o valor de espaçamento harmônico indica aquela pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos (116_1:116_6) de coeficientes espectrais que representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102).
20. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado por o codificador (100) ser configurado para fornecer um sinal de áudio codificado (120), em que o codificador (100) é configurado para incluir, no sinal de áudio codificado (120), o valor de espaçamento ou uma versão codificada do mesmo.
21. Codificador (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado por os coeficientes espectrais serem binários espectrais.
22. Decodificador (200) para decodificar um sinal de áudio codificado (120), em que o decodificador (200) é configurado para decodificar o sinal de áudio codificado (120) em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros (204), em que o decodificador (200) é configurado para analisar o sinal de áudio codificado (120) para obter coeficientes espectrais codificados (206_t0_f1:206_t0_f6; 206_t-1_f1:206_t-1_f6) do sinal de áudio (120) para um quadro atual (208_t0) e pelo menos um quadro anterior (208_t-1), e em que o decodificador (200) é configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais (206_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais codificados (206_t0_f4,206_t0_f5), em que o decodificador (200) é configurado para obter um valor de espaçamento, em que o decodificador (200) é configurado para selecionar a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais (206_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais codificados (206_t0_f4,206_t0_f5) aos quais a decodificação preditiva é aplicada com base no valor de espaçamento; caracterizado por o valor de espaçamento ser um valor de espaçamento harmônico que descreve um espaçamento entre harmônicos do sinal de áudio (120).
23. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais (206_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais codificados (206_t0_f4,206_t0_f5) serem separados por pelo menos um coeficiente espectral codificado (206_t0_f3).
24. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por a decodificação preditiva não ser aplicada ao pelo menos um coeficiente espectral (206_t0_f3) através do qual os coeficientes espectrais individuais (206_t0_f2) ou o grupo de coeficientes espectrais (206_t0_f4,206_t0_f5) são separados.
25. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para decodificação de entropia dos coeficientes espectrais codificados, para obter erros de predição quantizados para os coeficientes espectrais (206_t0_f2,206_t0_f4,206_t0_f5) aos quais a decodificação preditiva deve ser aplicada e coeficientes espectrais quantizados para coeficientes espectrais (206_t0_f3) aos quais a decodificação preditiva não deve ser aplicada; e em que o decodificador (200) é configurado para aplicar os erros de predição quantizados a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos (210_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais previstos (210_t0_f4,210_t0_f5), para obter, para o quadro atual (208_t0), coeficientes espectrais decodificados associados aos coeficientes espectrais codificados (206_t0_f2,206_t0_f4,206_t0_f5) aos quais a decodificação preditiva é aplicada.
26. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para determinar a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos (210_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais previstos (210_t0_f4,210_t0_f5) para o quadro atual (208_t0) com base em uma pluralidade correspondente dos coeficientes espectrais codificados individuais (206_t-1_f2) ou grupos de coeficientes espectrais codificados (206_t-1_f4,206_t-1_f5) do quadro anterior (208_t- 1).
27. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para derivar coeficientes de predição do valor de espaçamento, e em que o decodificador (200) é configurado para calcular a pluralidade de coeficientes espectrais individuais previstos (210_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais previstos (210_t0_f4,210_t0_f5) para o quadro atual (208_t0) com o uso de uma pluralidade correspondente de coeficientes espectrais individuais anteriormente decodificados ou grupos de coeficientes espectrais anteriormente decodificados de pelo menos dois quadros anteriores e com o uso dos coeficientes de predição derivados.
28. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 27, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para decodificar o sinal de áudio codificado (120) a fim de obter erros de predição quantizados em vez de uma pluralidade de coeficientes espectrais quantizados individuais ou grupos de coeficientes espectrais quantizados para a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais (206_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais codificados (206_t0_f4,206_t0_f5) aos quais a decodificação preditiva é aplicada.
29. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por o decodificador ser configurado para decodificar o sinal de áudio codificado (120) a fim de obter coeficientes espectrais quantizados para coeficientes espectrais codificados (206_t0_f3) aos quais a decodificação preditiva não é aplicada, de modo que haja uma alternância de coeficientes espectrais codificados (206_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais codificados (206_t0_f4,206_t0_f5) para os quais erros de predição quantizados são obtidos e coeficientes espectrais codificados (206_t0_f3) ou grupos de coeficientes espectrais codificados para os quais coeficientes espectrais quantizados são obtidos.
30. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 29, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para selecionar coeficientes espectrais individuais (206_t0_f2) ou grupos de coeficientes espectrais (206_t0_f4,206_t0_f5) dispostos de modo espectral de acordo com uma grade harmônica definida pelo valor de espaçamento para uma decodificação preditiva.
31. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 30, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para selecionar coeficientes espectrais, índices espectrais os quais são iguais ou estão dentro de uma faixa ao redor de uma pluralidade de índices espectrais derivados com base no valor de espaçamento, para uma decodificação preditiva.
32. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para definir uma largura da faixa em dependência do valor de espaçamento.
33. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 32, caracterizado por o sinal de áudio codificado (120) compreender o valor de espaçamento ou uma versão codificada do mesmo, em que o decodificador (200) é configurado para extrair o valor de espaçamento ou a versão codificada do mesmo do sinal de áudio codificado (120) para obter o valor de espaçamento.
34. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 32, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para determinar o valor de espaçamento.
35. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para determinar uma frequência fundamental instantânea e para derivar o valor de espaçamento da frequência fundamental instantânea ou uma fração ou um múltiplo do mesmo.
36. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 35, caracterizado por o sinal de áudio (102) representado pelo sinal de áudio codificado (120) compreender pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6), em que o decodificador (200) é configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) ou ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102), em que os ambientes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) são +/- 1, 2, 3, 4 ou 5 componentes espectrais ao redor dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102).
37. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 36, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para identificar os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6), e para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que são associados aos componentes de sinal harmônico identificados (124_1:124_6).
38. Decodificador (200), de acordo com a reivindicação 36, caracterizado por o sinal de áudio codificado (120) compreender o valor de espaçamento ou uma versão codificada do mesmo, em que o valor de espaçamento identifica os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6), em que o decodificador (200) é configurado para aplicar de modo seletivo decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que são associados aos componentes de sinal harmônico identificados (124_1:124_6).
39. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 38, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para não aplicar decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que não representam os pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) ou ambientes espectrais dos pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio.
40. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 39, caracterizado por o decodificador (200) ser configurado para não aplicar decodificação preditiva àquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que pertencem a um ruído em plano de fundo não tonal entre harmônicos de sinal (124_1:124_6) do sinal de áudio.
41. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 40, caracterizado por o sinal de áudio codificado (120) incluir o valor de espaçamento ou uma versão codificada do mesmo, em que o valor de espaçamento é um valor de espaçamento harmônico, em que o valor de espaçamento harmônico indica aquela pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados que representam pelo menos dois componentes de sinal harmônico (124_1:124_6) do sinal de áudio (102).
42. Decodificador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 41, caracterizado por os coeficientes espectrais serem binários espectrais.
43. Método (300) para codificar um sinal de áudio em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros, em que o método compreende: determinar (302) coeficientes espectrais do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior; determinar um valor de espaçamento; e aplicar de modo seletivo (304) codificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais, em que a pluralidade de coeficientes espectrais individuais ou grupos de coeficientes espectrais aos quais a codificação preditiva é aplicada são selecionados com base no valor de espaçamento; caracterizado por o valor de espaçamento ser um valor de espaçamento harmônico que descreve um espaçamento entre harmônicos do sinal de áudio.
44. Método (400) para decodificar um sinal de áudio codificado em um domínio de transformada ou domínio de banco de filtros, em que o método compreende: analisar (402) o sinal de áudio codificado para obter coeficientes espectrais codificados do sinal de áudio para um quadro atual e pelo menos um quadro anterior; obter um valor de espaçamento; e aplicar de modo seletivo (404) decodificação preditiva a uma pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados, em que a pluralidade de coeficientes espectrais codificados individuais ou grupos de coeficientes espectrais codificados aos quais a decodificação preditiva é aplicada são selecionados com base no valor de espaçamento; caracterizado por o valor de espaçamento ser um valor de espaçamento harmônico que descreve um espaçamento entre harmônicos do sinal de áudio.
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