CELP (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 Linear Predictive Coding (LPC). CELP zeichnet sich durch eine gute Sprachqualität aus, vergleichbar mit der Pulscodemodulation (PCM), hat allerdings eine geringere Datenrate im Vergleich zur Pulscodemodulation (PCM) oder zur adaptiven Delta-Pulscodemodulation (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 Low Delay, Code Excited Linear Prediction (LD-CELP), das in der ITU-T-Empfehlung G.728 spezifiziert ist und das Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction (CS-ACELP) aus G.729.

ITU-Empfehlung G.114 
   für Verzögerungszeiten bei Sprachübertragungen

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 ITU-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 ( Narrow Band) bezeichnet, das mit 16 kHz als WB-CELP (Wideband).

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Englisch: code excited linear prediction - CELP
Veröffentlicht: 26.11.2013
Wörter: 272
Tags: #Sprachkompression
Links: Abtastrate, ADPCM (adaptive delta pulse code modulation), Codierung, CS-ACELP (conjugate structure algebraic code excited linear prediction), Datenrate