Harmonic Vector Excitation Coding
HVXC の符号化アルゴリズムは、線形予測符号化(LPC)をベースに、LPC の残差信号の表現方法を工夫したものである。
人間の声は、声道の周波数選択特性と音源である声帯などの音の特性や有声・無声の区別でモデル化できる。 HVXC では、線形予測符号化と同様、声道に相当する合成フィルターのパラメータとして線形予測(LP)フィルターの係数を用い、有声音・無声音で LPC の残差信号にあたる音源のパラメータのモデル化方法を切り替える。
有声音での残差信号は、ハーモニックコーディング(harmonic coding)と呼ばれる方法を用い、声帯音の基本周波数にあたるピッチ周波数と共にそのスペクトル形状とゲインとをパラメータ化する。スペクトル形状は残差信号を 離散フーリエ変換(DFT)を使って分析することで求める。無声音での残差信号は、単純なホワイトノイズでモデル化するのではなく、CELP のようにあらかじめ用意した固定型コードブックを用い、コードブック値の中で適切なものを選ぶ VXC(vector excitation coding)と呼ばれる方法で信号の形状とゲインのパラメータ化を行う。
有声・無声の区別を単純に行うのではなく4段階(有声1/2/3、無声)に区別することで音質の向上を行う。
ビットレートが高い場合は、線形予測係数の数や有声音でのスペクトル形状を表すビット数、無声音での形状/ゲインパラメータの更新周期を増やし、より音声信号が適切に表現できるようにする。
具体的な符号化は以下のように行われる。