ES2337903T3

ES2337903T3 - Codificacion de audio.

Info

Publication number: ES2337903T3
Application number: ES04770161T
Authority: ES
Inventors: Albertus C. Den Brinker; Andreas J. Gerrits
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-10-13
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2024-10-04
Also published as: CN1867969B; EP1676263A1; DE602004024703D1; JP2007509363A; EP1676263B1; ATE452401T1; US20070100639A1; WO2005036529A1; CN1867969A; JP2011203752A; US7725310B2

Abstract

Procedimiento para codificar una señal de audio, comprendiendo el procedimiento las etapas de: - proporcionar un conjunto respectivo de valores (x(t)) de señal muestreados para cada uno de una pluralidad de segmentos de tiempo secuenciales; - analizar los valores (x(t)) de señal muestreados para determinar una o más componentes sinusoidales para cada uno de la pluralidad de segmentos secuenciales; - conectar componentes sinusoidales a lo largo de una pluralidad de segmentos secuenciales para proporcionar pistas sinusoidales, comprendiendo cada pista varias tramas; estando caracterizado el procedimiento porque comprende además las etapas de: generar una fase (φ) cuantificada para la pluralidad de segmentos secuenciales mediante una cuantificación predictiva de una fase de las componentes sinusoidales en una pista usando una precisión de cuantificación adaptativa; y - generar una señal (AS) codificada que incluye códigos (CS) sinusoidales que comprenden un nivel (r) de representación para al menos una trama no designada como trama de acceso aleatorio y donde algunos de estos códigos (CS) comprenden una fase (φ) cuantificada actual, una frecuencia (ω) actual y al menos uno de una tabla (Q) de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como una trama de acceso aleatorio, reflejando la tabla (Q) de cuantificación una precisión actual de la precisión de cuantificación adaptativa para la trama de acceso aleatorio y no comprendiendo la señal (AS) codificada datos de estado de predicción para la cuantificación predictiva para la trama de acceso aleatorio.

Description

Codificación de audio.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a codificación y decodificación de señales de banda ancha, en particular señales de audio. La invención se refiere tanto al codificador como al decodificador, y a un flujo de audio codificado según la invención y a un medio de almacenamiento de datos en el que se ha almacenado un flujo de audio de este tipo.

Antecedentes de la invención

Cuando se transmiten señales de banda ancha, por ejemplo señales de audio tales como voz, se usan técnicas de compresión o de codificación para reducir el ancho de banda o la tasa de transmisión de bits de la señal.

La figura 1 muestra un esquema de codificación paramétrica conocido, en particular un codificador sinusoidal, que se usa en la presente invención, y que se describe en el documento WO 01/69593. En este codificador, una señal x(t) de audio de entrada se divide en varias tramas o segmentos de tiempo (que posiblemente se solapan), que normalmente tienen una duración de 20 ms cada uno. Cada segmento se descompone en componentes transitorias, sinusoidales y de ruido. También es posible derivar otras componentes de la señal de audio de entrada tales como complejos armónicos, aunque éstos no son relevantes para los fines de la presente invención.

En el analizador 130 sinusoidal de la figura 1, la señal x2 para cada segmento se modela usando varias sinusoides representadas por parámetros de fase, frecuencia y amplitud. Esta información se extrae habitualmente para un intervalo de tiempo de análisis realizando una transformada de Fourier (FT) que proporciona una representación espectral del intervalo que incluye: frecuencias, amplitudes para cada frecuencia y fases para cada frecuencia, donde cada fase "está envuelta", es decir, en el rango {-\pi;\pi}. Una vez que se estima la información sinusoidal para un segmento, se inicia un algoritmo de seguimiento. Este algoritmo usa una función del coste para conectar sinusoides en diferentes segmentos entre sí de segmento a segmento para obtener denominadas pistas. El algoritmo de seguimiento da como resultado por tanto códigos C_{s} sinusoidales que comprenden pistas sinusoidales que empiezan en un momento específico en el tiempo, evolucionan durante un determinado periodo de tiempo a lo largo de una pluralidad de segmentos de tiempo y a continuación se detienen.

En una codificación sinusoidal de este tipo, es habitual transmitir información de frecuencia para las pistas formadas en el codificador. Esto puede realizarse de manera sencilla y con costes relativamente bajos, porque las pistas sólo tienen una frecuencia que varía lentamente. La información de frecuencia puede transmitirse por lo tanto de manera eficaz mediante codificación diferencial en el tiempo. En general, la amplitud también puede codificarse de manera diferencial a lo largo del tiempo.

A diferencia de la frecuencia, la fase cambia de manera más rápida con el tiempo. Si la frecuencia es (sustancialmente) constante, la fase cambiará (sustancialmente) de manera lineal con el tiempo, y los cambios de frecuencia darán como resultado desviaciones de fase correspondientes respecto al curso lineal. Como función del índice de segmento de pista, la fase tendrá un comportamiento aproximadamente lineal. La transmisión de fase codificada es por lo tanto más complicada. Sin embargo, cuando se transmite, la fase está limitada al rango {-\pi;\pi}, es decir, la fase "está envuelta", según se proporciona por la transformada de Fourier. Debido a esta representación de fase de módulo 2\pi, se pierde la relación entre tramas estructural de la fase y, a primera vista, parece ser una variable
aleatoria.

Sin embargo, puesto que la fase es la integral de la frecuencia, la fase es redundante y, en principio, no tiene que transmitirse. Esto reduce de manera significativa la tasa de transmisión de bits. En el decodificador, la fase se recupera mediante un proceso que se denomina continuación de fase.

En la continuación de fase, sólo se transmite la frecuencia codificada, y la fase se recupera en el decodificador a partir de los datos de frecuencia aprovechando la relación de integrales entre fase y frecuencia. Se conoce, sin embargo, que cuando se usa la continuación de fase, la fase no puede recuperarse perfectamente. Si se producen errores de frecuencia, por ejemplo debido a errores de medición en la frecuencia o debido a ruido de cuantificación, la fase, que está reconstruyéndose usando la relación de integrales, mostrará normalmente un error que tiene carácter de desviación. Esto se debe a que los errores de frecuencia tienen un carácter aproximadamente aleatorio. Los errores de baja frecuencia se amplifican mediante integración, y por consiguiente la fase recuperada tenderá a desviarse de la fase realmente medida. Esto lleva a artefactos audibles.

Esto se ilustra en la figura 2a en la que \Omega y \psi son la frecuencia real y la fase real, respectivamente, para una pista. Tanto en el codificador como el decodificador, la frecuencia y la fase tienen una relación de integrales según se representa por la letra "I". El proceso de cuantificación en el codificador se modela como ruido n añadido. En el decodificador, la fase \hat{\psi} recuperada incluye por tanto dos componentes: la fase \psi real y una componente \varepsilon_{2} de ruido, donde tanto el espectro de la fase recuperada como la función de densidad espectral de potencia del ruido \varepsilon_{2} tienen un carácter de baja frecuencia marcado.

Por tanto, puede verse que en la continuación de fase, la propia fase recuperada es una señal de baja frecuencia porque la fase recuperada es la integral de una señal de baja frecuencia. Sin embargo, el ruido introducido en el proceso de reconstrucción también es dominante en este rango de baja frecuencia. Es por lo tanto difícil separar estas fuentes con el fin de filtrar el ruido n introducido durante la codificación.

Además, en la continuación de fase, sólo la primera sinusoide de cada pista se transmite para cada pista con el fin de ahorrar tasa de transmisión de bits. Cada fase subsiguiente se calcula a partir de la fase y las frecuencias iniciales de la pista. Puesto que las frecuencias se cuantifican y no siempre se estiman de manera muy precisa, la fase continua se desviará de la fase medida. Experimentos muestran que la continuación de fase degrada la calidad de una señal de audio.

Se ha propuesto tratar estos problemas proponiendo un cuantificador de fase/frecuencia conjunto, en el que las fases medidas de una pista sinusoidal, que tienen valores entre -\pi y \pi, se desenvuelven usando las frecuencias medidas y conectando información, dando como resultado fases desenvueltas en aumento monótonas a lo largo de una pista. En el codificador, las fases desenvueltas se cuantifican usando un cuantificador de modulación por codificación de impulsos diferencial adaptativa (ADPCM) y se transmiten al decodificador. El decodificador deriva las frecuencias y las fases de una pista sinusoidal a partir de la trayectoria de fase desenvuelta.

Como ejemplo, el cuantificador ADPCM puede configurarse como se describe a continuación. Para la primera continuación de una pista, la fase desenvuelta se cuantifica según la tabla 1.

TABLA 1 Tabla R de representación usada para primera continuación

1

Los límites de cuantificación se definen según esta tabla mediante: {-\infty; 2\cdotT (r = 1), 0, 2\cdotT (r = 2), \infty}. Para cada continuación consecutiva, las tablas se ajustan a escala. Si el nivel de representación está en el nivel externo, las tablas se multiplican por 2^{1/2}, haciendo que la precisión de cuantificación sea más basta. De otro modo, los niveles de representación están en el nivel interno y las tablas se ajustan a escala por 2^{-1/4}, haciendo que la precisión de cuantificación sea más fina. Además, hay un límite superior e inferior para el nivel interno, concretamente 3\pi/4 y \pi/64.

La cuantificación de la trayectoria de fase desenvuelta es un proceso continuo en los procedimientos anteriores, en los que la precisión de cuantificación se adapta a lo largo de la pista. Por lo tanto, con el fin de decodificar una pista, el proceso de decodificación tiene que empezar desde el nacimiento o punto inicial de una pista, es decir, el decodificador sólo puede descuantificar una pista completa y no es posible decodificar una parte de la pista. Por lo tanto, tienen que añadirse procedimientos especiales que permitan un acceso aleatorio al codificador y decodificador. El acceso aleatorio puede usarse por ejemplo para "saltar" o "avanzar con rapidez" en una señal de audio.

Un ejemplo de transmisión de señales de audio usando codificación sinusoidal se describe en "Phase Transmission in a Sinusoidal Audio and Speech Coder", A.C. den Brinker, A.J. Gerrits y R.J.Sluijter, Preprints of Papers Presented at the AES Convention, 5983, 10 de octubre de 2003, páginas 107, XP009028272.

El artículo "Digital Audio Compression" por Davies Yen Pan, Digital Technical Journal, USA, vol. 5, n.º 2, 1993, páginas 28-40 XP002309088, ISSN: 0898-901X describe diversas formas de compresión de audio que incluyen ADPCM.

La publicación de solicitud de patente alemana DE 42 29 372 A1 describe un sistema que clasifica información de cuantificación en diferentes tipos en el lado de un codificador. Las clasificaciones se usan para proporcionar información de índice. La información de índice se usa para dirigir información de cuantificación almacenada para señales de tono digitalizadas. Las señales de índice se transmiten en lugar de la información de cuantificación.

Una primera manera sencilla de realizar acceso aleatorio es definir tramas de acceso aleatorio (o puntos de renovación) en el codificador/cuantificador y reiniciar el cuantificador ADPCM en el decodificador en estas tramas de acceso aleatorio. Para la trama de acceso aleatorio, se usan las tablas iniciales. Por lo tanto, las renovaciones son tan caras en bits como los nacimientos normales. Sin embargo, un inconveniente de este enfoque es que las tablas de cuantificación y por tanto la precisión de cuantificación tienen que adaptarse de nuevo a partir de la trama de acceso aleatorio y hacia delante. Por lo tanto, inicialmente, la precisión de cuantificación podría ser demasiado basta, dando como resultado una discontinuidad en la pista, o demasiado fina, dando como resultado grandes errores de cuantificación. Esto lleva a una degradación de la calidad de audio en comparación con las señales decodificadas sin el uso de tramas de acceso aleatorio.

Una segunda manera sencilla es transmitir todos los estados del cuantificador ADPCM que son la precisión de cuantificación y las memorias en el predictor. El cuantificador tendrá entonces una salida similar con o sin tramas de acceso aleatorio. De esta manera, apenas sufrirá la calidad de sonido. Sin embargo, la tasa de transmisión de bits adicional para transmitir toda esta información será considerable. Especialmente porque el contenido de las memorias del predictor tendrá que cuantificarse según la precisión de cuantificación del cuantificador ADPCM.

La presente invención trata estos problemas.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para codificar una señal de banda ancha, en particular una señal de audio o una señal de voz, usando una tasa de transmisión de bits baja. Más específicamente, la invención proporciona un procedimiento para codificar una señal de audio, comprendiendo el procedimiento las etapas de: proporcionar un conjunto respectivo de valores de señal muestreados para cada uno de una pluralidad de segmentos de tiempo secuenciales; analizar los valores de señal muestreados para determinar una o más componentes sinusoidales para cada uno de la pluralidad de segmentos secuenciales; conectar componentes sinusoidales a lo largo de una pluralidad de segmentos secuenciales para proporcionar pistas sinusoidales, comprendiendo cada pista varias tramas; estando caracterizado el procedimiento porque comprende además las etapas de: generar una fase (\phi) cuantificada para la pluralidad de segmentos secuenciales mediante una cuantificación predictiva de una fase de las componentes sinusoidales en una pista usando una precisión de cuantificación adaptativa; y generar una señal codificada que incluye códigos sinusoidales que comprenden un nivel de representación para al menos una trama no designada como trama de acceso aleatorio y en el que algunos de estos códigos comprenden una fase cuantificada actual, una frecuencia actual y al menos uno de una tabla de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como trama de acceso aleatorio, reflejando la tabla (Q) de cuantificación una precisión actual de la precisión de cuantificación adaptativa para la trama de acceso aleatorio y no comprendiendo la señal (AS) codificada datos de estado de predicción para la cuantificación predictiva para la trama de acceso aleatorio.

De esta manera, se permite un acceso aleatorio, por ejemplo permitiendo saltar a lo largo de una pista, etc., mientras que se evita la larga adaptación de la precisión de cuantificación en un cuantificador, por ejemplo un cuantificador ADPCM, de la técnica anterior, como (parte) del estado de cuantificación se transmite (en forma de la tabla de cuantificación) al codificador.

Además, la tabla de cuantificación se adapta para que sea más rápida en comparación con el primer procedimiento sencillo que usa la tabla inicial por defecto. Además, en comparación con el segundo procedimiento sencillo, la presente invención da como resultado una tasa de transmisión de bits más baja.

La presente invención ofrece un buen compromiso entre los dos procedimientos (sencillos), transmitiendo sólo la precisión de cuantificación, proporcionando de este modo una buena calidad a una baja tasa de transmisión de bits.

En una realización preferida, cada tabla de cuantificación se representa mediante un índice donde el índice se transmite desde el codificador al decodificador en una trama de acceso aleatorio en lugar de la tabla de cuantificación. El índice puede generarse o representarse por ejemplo usando codificación de Huffman.

Preferiblemente, la fase (\phi) y la frecuencia (\omega) para una trama de acceso aleatorio son la fase medida y la frecuencia medida en la trama de renovación cuantificada según el procedimiento por defecto usado para cuantificar un punto inicial de una pista. A estas fases y frecuencias también se hará referencia como \phi(0) y \omega(0), respectivamente.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra un codificador de audio de la técnica anterior en el que se implementa una realización de la invención;

la figura 2a ilustra la relación entre fase y frecuencia en sistemas de la técnica anterior;

la figura 2b ilustra la relación entre fase y frecuencia en sistemas de audio que usan codificación de fase;

las figuras 3a y 3b muestran una realización preferida de una componente de codificador sinusoidal del codificador de audio de la figura 1 según la presente invención;

la figura 4 muestra un reproductor de audio en el que se implementa una realización de la invención; y

las figuras 5a y 5b muestran una realización preferida de un componente de sintetizador sinusoidal del reproductor de audio de la figura 4 según la presente invención;

la figura 6 muestra un sistema que comprende un codificador de audio y un reproductor de audio según la invención; y

las figuras 7a y 7b ilustran la información enviada desde el codificador y recibida en el decodificador según la técnica anterior y la presente invención, respectivamente.

Descripción de realizaciones preferidas

A continuación se describirán realizaciones preferidas de la invención con referencia a los dibujos adjuntos en los que a componentes similares se han atribuido números de referencia similares y, a menos que se indique de otro modo, éstos realizan funciones similares.

La figura 1 muestra un codificador 1 de audio de la técnica anterior en el que se implementa una realización de la invención. En una realización preferida de la presente invención, el codificador 1 es un codificador sinusoidal del tipo descrito en el documento WO 01/69593, figura 1. La operación de este codificador de la técnica anterior y su decodificador correspondiente se ha descrito ampliamente y en este caso sólo se proporciona una descripción cuando sea relevante para la presente invención.

Tanto en la técnica anterior como en la realización preferida de la presente invención, el codificador 1 de audio muestrea una señal de audio de entrada a una determinada frecuencia de muestreo, dando como resultado una representación x(t) digital de la señal de audio. El codificador 1 separa a continuación la señal de entrada muestreada en tres componentes: componentes de señal transitorias, componentes determinísticas sostenidas y componentes estocásticas sostenidas. El codificador 1 de audio comprende un codificador 11 transitorio, un codificador 13 sinusoidal y un codificador 14 de ruido (NA).

El codificador 11 transitorio comprende un detector 110 transitorio (TD), un analizador 111 transitorio (TA) y un sintetizador 112 transitorio (TS). En primer lugar, la señal x(t) entra en el detector 110 transitorio. Este detector 110 estima si hay una componente de señal transitoria y su posición. Esta información se alimenta al analizador 111 transitorio (TA). Si se determina la posición de una componente de señal transitoria, el analizador 111 transitorio (TA) intenta extraer (la parte principal de) la componente de señal transitoria. Hace coincidir una función de forma con un segmento de señal que preferiblemente empieza en una posición inicial estimada, y determina el contenido por debajo de la función de forma, empleando, por ejemplo, un número (pequeño) de componentes sinusoidales. Esta información está contenida en el código C_{T} transitorio, y se proporciona información más detallada de la generación del código C_{T} transitorio en el documento WO01/69593.

El código C_{T} transitorio se suministra al sintetizador 112 transitorio (TS). La componente de señal transitoria sintetizada se resta de la señal x(t) de entrada en el sustractor 16, dando como resultado una señal x1. Se usa un mecanismo 12 de control de ganancia (GC) para producir x2 a partir de x1.

La señal x2 se suministra al codificador 13 sinusoidal en el que se analiza en un analizador 130 sinusoidal (SA), que determina las componentes sinusoidales (determinísticas). Por lo tanto se observará que, aunque es deseable la presencia del analizador transitorio, éste no es necesario y la invención puede implementarse sin un analizador de este tipo. Alternativamente, como se mencionó anteriormente, la invención también puede implementarse por ejemplo con un analizador de complejos armónicos. En resumen, el codificador sinusoidal codifica la señal x2 de entrada como pistas de componentes sinusoidales conectadas de un segmento de trama al siguiente.

En referencia ahora a la figura 3a, de la misma manera que en la técnica anterior, en la realización preferida, cada segmento de la señal x2 de entrada se transforma en el dominio de frecuencia en una unidad 40 de transformada de Fourier (FT). Para cada segmento, la unidad de FT proporciona amplitudes A, fases \phi y frecuencias \omega medidas. Como se mencionó anteriormente, el rango de fases proporcionado por la transformada de Fourier está restringido a -\pi \leq \phi < \pi. Una unidad 42 de algoritmo de seguimiento (TRA) toma la información para cada segmento y empleando una función del coste adecuada, conecta sinusoides de un segmento al siguiente, produciendo de este modo una secuencia de fases \phi(k) y frecuencias \omega(k) medidas para cada pista.

Los códigos C_{S} sinusoidales producidos finalmente por el analizador 130 incluyen información de fase y la frecuencia se reconstruye a partir de esta información en el decodificador. Según la presente invención, una tabla (Q) de cuantificación o preferiblemente un índice (IND) que representa la tabla (Q) de cuantificación se produce mediante el analizador 130 en lugar de un nivel r de representación cuando la subtrama dada que está procesándose es una trama de acceso aleatorio, como se explicará con más detalle en referencia a la figura 3b.

Como se mencionó anteriormente, sin embargo, la fase \phi(k) medida está envuelta, lo que significa que se restringe a una representación de módulo 2\pi. Por lo tanto, en la realización preferida, el analizador comprende un desenvolvedor 44 de fase (PU) en el que la representación de fase de módulo 2\pi se desenvuelve para mostrar el comportamiento \psi de fase entre tramas estructural para una pista. Puesto que la frecuencia en las pistas sinusoidales es casi constante, se observará que la fase \psi desenvuelta será normalmente una función de aumento (o disminución) casi lineal y esto hace posible una transmisión económica de fase, es decir, con una baja tasa de transmisión de bits. La fase \psi desenvuelta se proporciona como entrada a un codificador 46 de fase (PE), que proporciona, como salida, niveles r de representación cuantificados adecuados para transmitirse (cuando una subtrama dada no es una trama de acceso aleatorio).

En referencia ahora al funcionamiento del desenvolvedor 44 de fase, como se mencionó anteriormente, la fase \psi instantánea y la frecuencia \Omega instantánea para una pista están relacionadas mediante:

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donde T_{0} es un momento de referencia en el tiempo.

Una pista sinusoidal en tramas k = K, K+1 ... K+L-1 tiene frecuencias \omega(k) medidas (expresadas en radianes por segundo) y fases \phi(k) medidas (expresadas en radianes). La distancia entre los centros de las tramas viene dada por U (tasa de actualización expresada en segundos). Se supone que las frecuencias medidas son muestras de la supuesta pista \Omega de frecuencia de tiempo continuo subyacente con \omega(k) = \Omega(kU) y, de manera similar, las fases medidas son muestras de la pista \psi de fase de tiempo continuo asociada con \phi(k) = \psi(kU) mod (2\pi). Para la codificación sinusoidal, se supone que \Omega es una función casi constante.

Suponiendo que las frecuencias son casi constantes dentro de un segmento, la ecuación 1 puede aproximarse de la siguiente manera:

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Se observará por lo tanto que, conociendo la fase y la frecuencia para un segmento dado y la frecuencia del siguiente segmento, es posible estimar un valor de fase desenvuelta para el siguiente segmento, y así sucesivamente para cada segmento en una pista.

En la realización preferida, el desenvolvedor de fase determina un factor m(k) para desenvolver en el momento k de tiempo:

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El factor m(k) para desenvolver indica al desenvolvedor 44 de fase el número de ciclos que deben añadirse para obtener la fase desenvuelta.

Combinando las ecuaciones 2 y 3, el desenvolvedor de fase determina un factor e(k) para desenvolver incremental de la siguiente manera:

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donde e será un número entero. Sin embargo, debido a errores de medición y de modelo, el factor para desenvolver incremental no será exactamente un número entero, de modo que:

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suponiendo que los errores de modelo y de medición son pequeños.

Teniendo el factor e para desenvolver incremental, se calcula el m(k) a partir de la ecuación (3) como la suma acumulativa donde, sin perder generalidad, el desenvolvedor de fase empieza en la primera trama K con m(K) = 0, y a partir de m(k) y \phi(k), se determina la fase \psi(kU) (desenvuelta).

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En la práctica, los datos \psi(kU) y \Omega(kU) muestreados se distorsionan por errores de medición:

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donde \varepsilon_{1} y \varepsilon_{2} son los errores de fase y de frecuencia, respectivamente. Con el fin de evitar que la determinación del factor para desenvolver se vuelva ambigua, los datos de medición tienen que determinarse con una precisión suficiente. Por tanto, en la realización preferida, el seguimiento está restringido de modo que:

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donde \delta es el error en la operación de redondeo. El error \delta se determina principalmente mediante los errores en \omega debido a la multiplicación por U. Supongamos que \omega se determina a partir del máximo del valor absoluto de la transformada de Fourier a partir de una versión muestreada de la señal de entrada con la frecuencia F_{s} de muestreo y que la resolución de la transformada de Fourier es 2\pi/L_{a} siendo L_{a} el tamaño de análisis. Con el fin de estar dentro del límite considerado, se aplica:

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Esto significa que el tamaño de análisis debería ser varias veces mayor que el tamaño de actualización con el fin de que la desenvoltura sea precisa, por ejemplo, estableciendo \delta_{0} = 1/4, el tamaño de análisis debería ser cuatro veces el tamaño de actualización (sin tener en cuenta los errores \varepsilon_{1} en la medición de fase).

La segunda precaución, que puede tomarse para evitar errores de decisión en la operación de redondeo, es definir pistas de manera apropiada. En la unidad 42 de seguimiento, las pistas sinusoidales se definen normalmente considerando las diferencias de amplitud y frecuencia. Además, también es posible tener en cuenta la información de fase en el criterio de conexión. Por ejemplo, puede definirse el error \varepsilon de predicción de fase como la diferencia entre el valor medido y el valor \tilde{\phi} predicho según

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donde el valor predicho puede adoptarse como

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Por tanto, preferiblemente la unidad 42 de seguimiento (TRA) prohíbe pistas en las que \varepsilon sea mayor que un determinado valor (por ejemplo \varepsilon > \pi/2), dando como resultado una definición inequívoca de e(k).

Además, el codificador puede calcular las fases y las frecuencias tal como estarán disponibles en el decodificador. Si las fases o frecuencias que se harán disponibles en el decodificador difieren demasiado de las fases y/o las frecuencias tal como están presentes en el codificador, puede decidirse interrumpir una pista, es decir, señalizar el final de una pista y empezar una nueva usando la frecuencia y fase actual y sus datos sinusoidales conectados.

La fase \psi(kU) desenvuelta muestreada producida por el desenvolvedor 44 de fase (PU) se proporciona como entrada al codificador 46 de fase (PE) para producir el conjunto de niveles r de representación (o según la presente invención, una tabla (Q) de cuantificación o un índice (IND) que representa la tabla (Q) de cuantificación cuando la subtrama dada que está procesándose/transmitiéndose es una trama de acceso aleatorio. Se conocen técnicas para una transmisión eficaz de una característica que cambia en general de manera monótona tal como la fase desenvuelta.

La figura 3b ilustra una realización preferida del codificador 46 de fase (PE). En esta realización preferida, se emplea modulación por codificación de impulsos diferencial adaptativa (ADPCM). En este caso, se usa un predictor 48 (PF) para estimar la fase del siguiente segmento de pista y codificar sólo la diferencia en un cuantificador 50 (QT). Puesto que se espera que \psi sea una función casi lineal y, también por motivos de simplicidad, se elige el predictor 48 como filtro de segundo orden de la forma:

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donde x es la entrada e y es la salida. Se verá, sin embargo, que también es posible adoptar otras relaciones funcionales (incluyendo relaciones de orden superior) e incluir adaptación (hacia atrás o hacia delante) de los coeficientes de filtro. En la realización preferida, se usa un mecanismo 52 de control adaptativo hacia atrás (QC) por motivos de simplicidad para controlar el cuantificador 50 (QT). El control adaptativo hacia atrás es posible igualmente aunque requeriría una tasa de transmisión de bits adicional.

Como se verá, la inicialización del codificador (y decodificador) para una pista empieza con el conocimiento de la frecuencia \omega(0) y fase \phi(0) de inicio. Éstas se cuantifican y transmiten mediante un mecanismo independiente. Además, la etapa de cuantificación inicial usada en el controlador 52 de cuantificación (QC) del codificador y el controlador 62 correspondiente en el decodificador, figura 5b, o bien se transmite o bien se ajusta a un determinado valor tanto en el codificador como el decodificador. Finalmente, el final de una pista puede señalizarse o bien en un flujo lateral independiente o bien como un símbolo único en el flujo de bits de las fases.

Se conoce la frecuencia inicial de la fase desenvuelta, tanto en el codificador como en el decodificador. La precisión de cuantificación se elige basándose en esta frecuencia. Para las trayectorias de fase desenvuelta que empiezan con una frecuencia baja, se elige una retícula de cuantificación más precisa, es decir, una resolución mayor, que para una trayectoria de fase desenvuelta que empieza con una frecuencia mayor.

En el cuantificador ADPCM, la fase \psi(k) desenvuelta, en la que k representa el número en la pista, se predice/estima a partir de las fases anteriores en la pista. A continuación se cuantifica y transmite la diferencia entre la fase \hat{\psi}(k) predicha y la fase desenvuelta. El cuantificador se adapta para cada fase \psi(k) desenvuelta en la pista. Cuando el error de predicción es pequeño, el cuantificador limita el rango de posibles valores y la cuantificación puede volverse más precisa. Por otro lado, cuando el error de predicción es grande, el cuantificador usa una cuantificación más basta.

El cuantificador Q en la figura 3b cuantifica el error \Delta de predicción, que se calcula mediante

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El error \Delta de predicción puede cuantificarse usando una tabla de consulta. Para este fin, se mantiene una tabla Q. Por ejemplo, para un cuantificador ADPCM de 2 bits, la tabla inicial para Q puede tener el aspecto de la tabla mostrada en la tabla 2.

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TABLA 2 Tabla de cuantificación Q usada para la primera continuación

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La cuantificación se realiza de la siguiente manera. El error \Delta de predicción se compara con los límites b, de modo que se cumple la siguiente ecuación:

bl_{i} < \Delta \leq bu_{i}

A partir del valor de i, que cumple la relación anterior, se calcula el nivel r de representación mediante r = i.

Los niveles de representación asociados se almacenan en la tabla R de representación, que se muestra en la tabla 3.

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TABLA 3 Tabla R de representación usada para la primera continuación

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Las entradas de las tablas Q y R se multiplican por un factor c para la cuantificación de la siguiente componente sinusoidal en la pista.

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Durante la decodificación de una pista, ambas tablas se ajustan a escala según los niveles r de representación generados. Si r es 1 ó 2 (nivel interno) para la subtrama actual, entonces el factor c de ajuste a escala para la tabla de cuantificación se ajusta a

c = 2^{-1/4}

Puesto que c < 1, la frecuencia y la fase de la siguiente sinusoide en una pista se vuelven más precisas. Si r es 0 ó 3 (nivel externo), el factor de ajuste a escala se ajusta a

c = 2^{1/2}

Puesto que c > 1, disminuye la precisión de cuantificación para la siguiente sinusoide en una pista. Usando estos factores, puede anularse un ajuste a escala ascendente mediante dos ajustes a escala descendentes. La diferencia en los factores de ajuste a escala ascendente y ajuste a escala descendente da como resultado un inicio rápido de un ajuste a escala ascendente, mientras que un ajuste a escala descendente correspondiente requiere dos etapas.

Con el fin de evitar entradas muy pequeñas o muy grandes en la tabla de cuantificación, la adaptación sólo se realiza si el valor absoluto del nivel interno está entre \pi/64 y 3\pi/4. En caso de que el nivel interno sea menor que o igual a \pi/64 o mayor que o igual a 3\pi/4 el factor c de ajuste a escala se ajusta a 1.

En el decodificador, sólo la tabla R tiene que mantenerse para convertir los niveles r de representación recibidos en un error de predicción cuantificado. Esta operación de decuantificación se realiza mediante el bloque 60 (DQ) en la figura 5b.

Usando los ajustes anteriores, la calidad del sonido reconstruido requiere una mejora. Pueden usarse diferentes tablas iniciales para pistas de fase desenvuelta, dependiendo de la frecuencia inicial. Esto proporciona una mejor calidad de sonido. Esto se realiza de la siguiente manera. Las tablas Q y R iniciales se ajustan a escala basándose en una primera frecuencia de la pista. En la tabla 4, los factores de ajuste a escala se dan junto con los intervalos de frecuencias. Si la primera frecuencia de una pista se sitúa en un determinado intervalo de frecuencias, se selecciona el factor de ajuste a escala apropiado, y las tablas R y Q se dividen por ese factor de ajuste a escala. Los puntos finales también pueden depender de la primera frecuencia de la pista. En el decodificador, se realiza un procedimiento correspondiente con el fin de empezar con la tabla R inicial correcta.

TABLA 4 Factores de ajuste a escala dependientes de la frecuencia y tablas iniciales

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La tabla 4 muestra un ejemplo de factores de ajuste a escala dependientes de la frecuencia y las tablas Q y R iniciales correspondientes para un cuantificador ADPCM de 2 bits. El intervalo de frecuencias de audio 0-22050 Hz se divide en cuatro subintervalos de frecuencias. Puede verse que la precisión de fase se mejora en los intervalos de frecuencias inferiores con respecto a los intervalos de frecuencias superiores.

El número de subintervalos de frecuencias y los factores de ajuste a escala dependientes de la frecuencia pueden variar y pueden elegirse para que se adapten al fin y los requisitos individuales. Como se describió anteriormente, las tablas Q y R iniciales dependientes de la frecuencia en la tabla 4 pueden ajustarse a escala de manera ascendente y ajustarse a escala de manera descendente dinámicamente para adaptarse a la evolución en la fase de un segmento de tiempo al siguiente.

Por ejemplo, en un cuantificador ADPCM de 3 bits, los límites iniciales de los ocho intervalos de cuantificación definidos por los 3 bits pueden definirse de la siguiente manera:

Q = {-\infty -1,41 -0,707 -0,35 0 0,35 0,707 1,41 \infty}, y pueden tener un tamaño de retícula mínimo \pi/64, y un tamaño de retícula máximo \pi/2. La tabla R de representación puede tener el siguiente aspecto:

R = {-2,117, -1,0585, -0,5285, -0,1750, 0,1750, 0,5285, 1,0585, 2,117}. En este caso, puede usarse una inicialización dependiente de la frecuencia similar de la tabla Q y R como se muestra en la tabla 4.

Según la presente invención, el cuantificador 50 (QT), el predictor 48 (PF) y el mecanismo 52 de control adaptativo hacia atrás (QC) puede recibir además una señal de activación (externa) (Activ.) que indica que la trama dada que está procesándose es una trama de acceso aleatorio. Cuando no se recibe ninguna señal de activación (Activ.), el proceso funciona normalmente y sólo se transmiten los niveles r de representación al decodificador. Cuando se recibe un activador (Activ.) (lo que significa una trama de acceso aleatorio), no se transmite ningún nivel r de representación sino que, en su lugar, se transmiten la tabla (Q) de cuantificación o un índice (IND) que representa la tabla (Q) de cuantificación, junto con la fase (\phi(0)) actual y la frecuencia (\omega(0)) actual.

Mediante un ajuste apropiado de los parámetros de cuantificador, sólo es posible un número limitado de tablas de cuantificación. Para el ejemplo dado en la tabla 1, sólo hay 22 posibles tablas de cuantificación, que se enumeran a continuación en la tabla 5 junto con un número de índice. Las entradas en la tabla 5 son valores redondeados de 1,5\cdot2^{\tfrac{k}{4}}, donde k oscila entre -23, -22, ..., 5, 6.

TABLA 5 Tablas de cuantificación en tramas de acceso aleatorio

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Por consiguiente, en una realización preferida, con el fin de reducir la cantidad de datos transmitidos, sólo se transmite un índice que representa/identifica/indica la tabla (Q) de cuantificación dada al codificador en el que el índice se usa para recuperar la tabla de cuantificación apropiada usada como tabla inicial, lo que se explica con más detalle en referencia a la figura 5b.

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Preferiblemente, se genera un índice usando la conocida codificación de Huffman. Para la tabla 5, tal índice basado en codificación de Huffman puede ser tal como se enumera en la tabla 6 a continuación:

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TABLA 6 Índice de Huffman (IND) para tablas de cuantificación

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En una realización preferida, en lugar de enviar una tabla de cuantificación o estado de cuantificación dado (por ejemplo 19: T_{1} = -0,1577; T_{2} = -0,0394; T_{3} = 0,0394; T_{4} = 0,1577), sólo se transmite el índice (IND) (por ejemplo 010001), ahorrando de este modo tasa de transmisión de bits. Este índice se usa entonces en el decodificador para recuperar la tabla de cuantificación apropiada (por ejemplo, 19), que se usa entonces según la presente invención.

De esta manera, se permite un acceso aleatorio a la vez que se evita una larga adaptación para una alta precisión en el cuantificador, porque no se requiere ningún reinicio del cuantificador ya que la precisión actual de la tabla de cuantificación se almacena y transmite al codificador (o bien directamente, transmitiendo la tabla (Q) de cuantificación dada, o bien indirectamente, transmitiendo un índice (IND) que hace referencia/identifica de manera única/indica la tabla (Q) de cuantificación dada. Además, la tabla de cuantificación se adapta para que sea más rápida y/o se obtiene una tasa de transmisión de bits inferior.

Las tramas de acceso aleatorio pueden seleccionarse o identificarse, por ejemplo, seleccionando cada enésima trama durante una pista, usando análisis de audio para seleccionar puntos apropiados, etc. Para cada trama de acceso aleatorio, la señal de activación se proporciona al cuantificador 50 (QT), 48 (PF) y 52 (QC) cuando está procesándose una trama de acceso aleatorio.

A partir del código C_{s} sinusoidal generado con el codificador sinusoidal, la componente de señal sinusoidal se reconstruye mediante un sintetizador 131 sinusoidal (SS) de la misma manera que se describirá para el sintetizador 32 sinusoidal (SS) del decodificador. Esta señal se resta en el sustractor 17 de la entrada x2 al codificador 13 sinusoidal, dando como resultado una señal x3 residual. La señal x3 residual producida por el codificador 13 sinusoidal se pasa al analizador 14 de ruido de la realización preferida que produce un código C_{N} de ruido representativo de este ruido, tal como se describe, por ejemplo, en la publicación de patente internacional n.º WO0189086.

Finalmente, en un multiplexor 15, se constituye un flujo AS de audio que incluye los códigos C_{T}, C_{S} y C_{N}. El flujo AS de audio se suministra, por ejemplo, a un bus de datos, un sistema de antena, un medio de almacenamiento, etc.

La figura 4 muestra un reproductor 3 de audio que es adecuado para decodificar un flujo AS' de audio, por ejemplo, generado por un codificador 1 de la figura 1, obtenido a partir de un bus de datos, un sistema de antena, medio de almacenamiento, etc. El flujo AS' de audio se demultiplexa en un demultiplexador 30 para obtener los códigos C_{T}, C_{S} y C_{N}. Estos códigos se suministran a un sintetizador 31 transitorio (TS), un sintetizador 32 sinusoidal (SS) y un sintetizador 33 de ruido (NS), respectivamente. A partir del código C_{T} transitorio, las componentes de señal transitorias se calculan en el sintetizador 31 (TS) transitorio. Si el código transitorio indica una función de forma, la forma se calcula basándose en los parámetros recibidos. Además, el contenido de forma se calcula basándose en las frecuencias y amplitudes de las componentes sinusoidales. Si el código C_{T} transitorio indica una etapa, no se calcula ningún transitorio. La señal y_{T} transitoria total es una suma de todos los transitorios.

El código C_{S} sinusoidal que incluye la información codificada mediante el analizador 130 se usa por el sintetizador 32 sinusoidal para generar la señal y_{S}. Con referencia ahora a las figuras 5a y b, el sintetizador 32 sinusoidal comprende un decodificador 56 de fase (PD) que es compatible con el codificador 46 de fase. En este caso, un decuantificador 60 (DQ) en conjunción con un filtro 64 de predicción de segundo orden (PF) produce (una estimación de) la fase \hat{\psi} desenvuelta de: los niveles r de representación; la información \phi(0), \omega(0) actual proporcionada al filtro 64 de predicción (PF) y la etapa de cuantificación inicial para el controlador 62 de cuantificación (QC). Si la trama es una trama de acceso aleatorio, la tabla (Q) de cuantificación, recibida desde el codificador en lugar de los niveles r de representación, se usa en el decuantificador 60 (DQ) como la tabla inicial, como se explicará con más detalle a continuación en el presente documento.

Como se ilustra en la figura 2b, la frecuencia puede recuperarse de la fase \hat{\psi} desenvuelta mediante diferenciación. Suponiendo que el error de fase en el decodificador es aproximadamente blanco, y puesto que la diferenciación amplifica las frecuencias altas, la diferenciación puede combinarse con un filtro paso bajo para reducir el ruido y, por tanto, para obtener una estimación precisa de la frecuencia en el decodificador.

En la realización preferida, una unidad 58 de filtrado (FR) aproxima la diferenciación, lo que es necesario para obtener la frecuencia \hat{\omega} a partir de la fase desenvuelta mediante procedimientos como diferencias hacia delante, hacia atrás o centrales. Esto permite al decodificador producir como salida las fases \hat{\psi} y las frecuencias \hat{\omega} que pueden usarse de manera convencional para sintetizar la componente sinusoidal de la señal codificada.

Al mismo tiempo, a medida que se sintetizan las componentes sinusoidales de la señal, el código C_{N} de ruido se alimenta a un sintetizador 33 de ruido NS, que es principalmente un filtro, que tiene una respuesta de frecuencia que se aproxima al espectro del ruido. El NS 33 genera ruido y_{N} reconstruido filtrando una señal de ruido blanco con el código C_{N} de ruido. La señal y(t) total comprende la suma de la señal y_{T} transitoria y el producto de cualquier descompresión (g) de amplitud y la suma de la señal y_{S} sinusoidal y la señal y_{N} de ruido. El reproductor de audio comprende dos sumadores 36 y 37 para sumar señales respectivas. La señal total se suministra a una unidad 35 de salida que, por ejemplo, es un altavoz.

Según la presente invención, para tramas de acceso aleatorio, la tabla (Q) de cuantificación transmitida o un índice (IND) se recibe desde el codificador en lugar de los niveles r de representación. La indicación de que la trama recibida es una trama de acceso aleatorio puede implementarse, por ejemplo, añadiendo un campo adicional en la sintaxis de flujo de bits que comprende el índice apropiado, por ejemplo, como se muestra en la tabla 6, identificando de este modo la tabla (Q) de cuantificación específica que va a usarse. El índice se obtiene a partir del código de Huffman. Este índice indica la tabla que se usa para el ADPCM, como se muestra en la tabla 5. Esta tabla incluye todas las posibles tablas Q de cuantificación. El número depende de los factores de ajuste a escala ascendente y ajuste a escala descendente y de los valores mínimo y máximo del nivel interno.

Si la trama actual es una trama de acceso aleatorio, lo que significa que la subtrama K incluye, para cada sinusoide en la subtrama, el campo adicional de la sintaxis de flujo de bits que tiene un valor de un código de Huffman (suministrado a 62 (QC), 60 (DQ) y 64 (PF) como la señal de activación (Activ.). Además, la subtrama K también incluye la amplitud, la frecuencia y la fase directamente cuantificadas para cada sinusoide tal como se especifica por el codificador. El campo de la sintaxis de flujo de bits se decodifica mediante codificación de Huffman y la tabla T apropiada se selecciona según la tabla 5. Esta tabla se usa entonces para el decuantificador (60) (DQ) en la siguiente subtrama (K+1). El filtro 64 de predicción (PF) se reinicializa para la subtrama K+1 del mismo modo que para la primera continuación:

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donde U es el intervalo de actualización. En este caso \phi es la fase y \omega es la frecuencia transmitida en la subtrama K. La decodificación continúa de la manera tradicional tal como se describió anteriormente.

La figura 6 muestra un sistema de audio según la invención, que comprende un codificador 1 de audio, tal como se muestra en la figura 1, y un reproductor 3 de audio, tal como se muestra en la figura 4. Un sistema de este tipo ofrece características de reproducción y grabación. El flujo AS de audio se suministra desde el codificador de audio al reproductor de audio a través de un canal 2 de comunicación, que puede ser una conexión inalámbrica, un bus 20 de datos o un medio de almacenamiento. Si el canal 2 de comunicación es un medio de almacenamiento, el medio de almacenamiento puede fijarse en el sistema o también puede ser un disco extraíble, una tarjeta de memoria o chip u otra memoria de estado sólido. El canal 2 de comunicación puede formar parte del sistema de audio, aunque, sin embargo, con frecuencia estará fuera del sistema de audio.

Las figuras 7a y 7b ilustran la información enviada desde el codificador y recibida en el decodificador según la técnica anterior y la presente invención, respectivamente. La figura 7a muestra varias tramas (701; 703) con su frecuencia y número de trama. La figura muestra además la información o los parámetros que se transmiten desde un codificador a un decodificador para cada (sub)trama según la técnica anterior. Como puede verse, la fase (\phi(0)) inicial y la frecuencia (\omega(0)) inicial se transmiten para el nacimiento o inicio de la trama (701) de pista, mientras que un nivel r de representación se transmite para cada una de las demás tramas (703) que pertenecen a la pista.

La figura 7b ilustra varias tramas (701, 702, 703) mostradas con su frecuencia y número de trama según la presente invención, así como la información o los parámetros que se transmiten desde un codificador a un decodificador para cada (sub)trama. Como puede verse, la fase (\phi(0)) inicial y la frecuencia (\omega(0)) inicial se transmiten para el nacimiento o inicio de la trama (701) de pista, de manera similar a la figura 7a, mientras que un nivel r de representación se transmite para cada una de las demás tramas (703) que pertenecen a la pista, excepto para una trama (702) de acceso aleatorio. Para la trama (702) de acceso aleatorio, la fase (\phi(0)) actual y la frecuencia (\omega(0)) actual se transmiten desde el codificador al decodificador junto con la tabla (Q) de cuantificación relevante (o un índice, tal como se explicó anteriormente). De esta manera, al menos parte del estado de cuantificación se transmite desde el codificador al decodificador, evitando de este modo artefactos audibles, tal como se explicó anteriormente, a la vez que no se amplía demasiado la tasa de transmisión de bits requerida.

Claims

1. Procedimiento para codificar una señal de audio, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- proporcionar un conjunto respectivo de valores (x(t)) de señal muestreados para cada uno de una pluralidad de segmentos de tiempo secuenciales;

- analizar los valores (x(t)) de señal muestreados para determinar una o más componentes sinusoidales para cada uno de la pluralidad de segmentos secuenciales;

- conectar componentes sinusoidales a lo largo de una pluralidad de segmentos secuenciales para proporcionar pistas sinusoidales, comprendiendo cada pista varias tramas;

estando caracterizado el procedimiento porque comprende además las etapas de:

generar una fase (\phi) cuantificada para la pluralidad de segmentos secuenciales mediante una cuantificación predictiva de una fase de las componentes sinusoidales en una pista usando una precisión de cuantificación adaptativa; y

- generar una señal (AS) codificada que incluye códigos (C_{S}) sinusoidales que comprenden un nivel (r) de representación para al menos una trama no designada como trama de acceso aleatorio y donde algunos de estos códigos (C_{S}) comprenden una fase (\phi) cuantificada actual, una frecuencia (\omega) actual y al menos uno de una tabla (Q) de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como una trama de acceso aleatorio, reflejando la tabla (Q) de cuantificación una precisión actual de la precisión de cuantificación adaptativa para la trama de acceso aleatorio y no comprendiendo la señal (AS) codificada datos de estado de predicción para la cuantificación predictiva para la trama de acceso
aleatorio.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se realiza una selección entre un código para una trama que comprende un nivel (r) de representación y un código para una trama que comprende una fase (\phi) actual, una frecuencia (\omega) actual y al menos uno de una tabla (Q) de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación en función de una señal de activación (Activ.).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que cada tabla (Q) de cuantificación se representa por un índice (IND) y en el que el índice (IND) se transmite desde el codificador (1) al decodificador (3) en una trama (702) de acceso aleatorio en lugar de transmitir la tabla (Q) de cuantificación.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que el índice (IND) se genera o representa usando codificación de Huffman.

5. Procedimiento para decodificar un flujo (AS') de audio codificado, estando caracterizado el procedimiento porque comprende la etapa de:

- recibir una señal que incluye el flujo (AS') de audio codificado, comprendiendo el flujo (AS') de audio pistas de códigos (C_{S}) sinusoidales, en el que los códigos (C_{S}) sinusoidales comprenden un nivel (r) de representación para al menos una trama no designada como trama de acceso aleatorio y en el que algunos de estos códigos (C_{S}) comprenden una fase (\phi) cuantificada actual que es una cuantificación predictiva de una fase de las componentes sinusoidales con una precisión de cuantificación adaptativa, una frecuencia (\omega) actual y al menos uno de una tabla (Q) de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como una trama de acceso aleatorio, reflejando la tabla (Q) de cuantificación una precisión actual de la precisión de cuantificación adaptativa para la trama de acceso aleatorio y no comprendiendo la señal (AS) codificada datos de estado de predicción para la cuantificación predictiva para la trama de acceso
aleatorio.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que cada tabla (Q) de cuantificación se representa por un índice (IND) y en el que el índice (IND) se recibe desde un codificador (1) en lugar de una recepción de la tabla (Q) de cuantificación en una trama (702) de acceso aleatorio.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que el índice (IND) se genera o representa, usando codificación de Huffman.

8. Codificador de audio dispuesto para procesar un conjunto respectivo de valores de señal muestreados para cada uno de una pluralidad de segmentos de tiempo secuenciales, comprendiendo el codificador;

- un analizador para analizar los valores de señal muestreados para determinar una o más componentes sinusoidales para cada uno de la pluralidad de segmentos secuenciales;

- un elemento (13) de conexión para conectar componentes sinusoidales a lo largo de una pluralidad de segmentos secuenciales para proporcionar pistas sinusoidales, comprendiendo cada pista varias tramas;

estando caracterizado el codificador porque comprende además:

- medios para generar una fase (\phi) cuantificada para la pluralidad de segmentos secuenciales mediante una cuantificación predictiva de una fase de las componentes sinusoidales en una pista usando una precisión de cuantificación adaptativa;

- medios (15) para proporcionar una señal (AS) codificada que incluye códigos (C_{S}) sinusoidales que comprenden un nivel (r) de representación para al menos una trama no designada como trama de acceso aleatorio y en el que algunos de estos códigos (C_{S}) comprenden una fase (\phi) cuantificada actual, una frecuencia (\omega) actual y al menos uno de una tabla (Q) de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como una trama de acceso aleatorio, reflejando la tabla (Q) de cuantificación una precisión actual de la precisión de cuantificación adaptativa para la trama de acceso aleatorio y no comprendiendo la señal (AS) codificada datos de estado de predicción para la cuantificación predictiva para la trama de acceso aleatorio.

9. Reproductor de audio, caracterizado porque comprende:

- medios para recibir una señal que incluye el flujo (AS') de audio codificado, comprendiendo el flujo (AS') de audio pistas de códigos (C_{S}) sinusoidales, en el que los códigos (C_{S}) sinusoidales comprenden un nivel (r) de representación para al menos una trama no designada como trama de acceso aleatorio y en el que algunos de estos códigos (C_{S}) comprenden una fase (\phi) cuantificada actual que es una cuantificación predictiva de una fase de las componentes sinusoidales con una precisión de cuantificación adaptativa, una frecuencia (\omega) actual y al menos uno de una tabla (Q) de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como una trama de acceso aleatorio, reflejando la tabla (Q) de cuantificación una precisión actual de la precisión de cuantificación adaptativa para la trama de acceso aleatorio y no comprendiendo la señal (AS) codificada datos de estado de predicción para la cuantificación predictiva para la trama de acceso aleatorio, y

- un sintetizador dispuesto para emplear los cero o más niveles de representación recibidos y la fase (\phi) cuantificada, la frecuencia (\omega) y la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como una trama de acceso aleatorio con el fin de sintetizar las componentes sinusoidales de la señal (y(t)) de audio.

10. Sistema de audio que comprende un codificador de audio según la reivindicación 8 y un reproductor de audio según la reivindicación 9.

11. Flujo de audio que comprende códigos (C_{S}) sinusoidales que representan pistas de componentes sinusoidales conectadas a lo largo de una pluralidad de segmentos de tiempo secuenciales de una señal de audio, en el que los códigos (C_{S}) sinusoidales comprenden un nivel (r) de representación para al menos una trama no designada como trama de acceso aleatorio y en el que el flujo de audio se cuantifica porque algunos de estos códigos (C_{S}) comprenden una fase (\phi) cuantificada actual que es una cuantificación predictiva de una fase de las componentes sinusoidales con una precisión de cuantificación adaptativa, una frecuencia (\omega) actual y al menos uno de una tabla (Q) de cuantificación y un índice (IND) de tabla de cuantificación para la tabla (Q) de cuantificación para una trama dada cuando la trama dada se designa como trama de acceso aleatorio, reflejando la tabla de cuantificación una precisión actual de la precisión de cuantificación adaptativa para la trama de acceso aleatorio y no comprendiendo la señal (AS) codificada datos de estado de predicción para la cuantificación predictiva para la trama de acceso aleatorio.

12. Medio de almacenamiento en el que se ha almacenado un flujo de audio según la reivindicación 11.