code excited linear prediction

Code Excited Linear Prediction (CELP) ist ein hybrides Verfahren der Sprachkompression, das die Vorteile der Signalformcodierung mit denen der parametrischen Codierung vereint. Es kombiniert Pulscodemodulation (PCM) mit Parametric Stereo (PS), wie der LPC-Codierung. CELP zeichnet sich durch ein gute Sprachqualität aus, vergleichbar mit PCM, hat allerdings eine geringere Datenrate im Vergleich zu PCM oder ADPCM. Ein hybrider Vocoder basierend auf CELP hat bedingt durch die doppelte Codierung eine wesentlich höhere Komplexität.

Die Datenraten von CELP sind in 200-bit/s-Stufen skalierbar zwischen 3,85 kbit/s und 23,8 kbit/s, bei Abtastraten zwischen 8 kHz und 16 kHz. Mit diesen Datenraten kann Musik nur in verminderter Qualität übertragen werden.

Neben dem normalen CELP-Verfahren gibt es von der ITU-T spezifizierte Varianten mit geringeren Verzögerungszeiten und Übertragungsraten, das so genannte »Low Delay CELP (LD-CELP)«, das in der ITU-T-Empfehlung G.728 spezifiziert ist und das »Conjugate Structure ACELP (CS-ACELP)« aus G.729.

ITU-Empfehlung G.114 für Verzögerungszeiten bei Sprachübertragungen

G.728 erreicht bei einer Übertragungsrate von 16 kbit/s einen MOS-Wert für die Sprachqualität von 4,0 und zeichnet sich durch eine Signalverzögerungszeit aus, die durch das Codieren und Decodieren entsteht, die bei 0,625 ms liegt. Bei dem Standard G.729 wird vor dem Codieren ein Vergleich des Sprachsignals mit dem Modell durchgeführt. Dieses aufwändige Verfahren benötigt für die Übertragung nur die halbe Übertragungsrate gegenüber LD-CELP.

Für das in MPEG-4 eingesetzte CELP gibt es zwei Abtastfrequenzen von 8 kHz und 16 kHz. Der Betrieb mit der niedrigeren Abtastrate wird als NB-CELP (Narrowband) bezeichnet, das mit 16 kHz als WB-CELP (Wideband).