Πολλοί θυμούνται ότι η τηλεοπτική σειρά "Silicon Valley" είναι για τον προγραμματιστή Richard
Ο Hendrix, ο οποίος κατά λάθος βρήκε έναν επαναστατικό αλγόριθμο συμπίεσης δεδομένων και αποφάσισε
δημιουργήστε την εκκίνηση σας.
Οι σύμβουλοι της σειράς πρότειναν ακόμη και μια μέτρηση με την οποία έπρεπε να αξιολογηθεί
παρόμοιοι αλγόριθμοι είναι το πλασματικό Weissman Score.
Περαιτέρω στην ιστορία, η εκκίνηση έκανε μια συνομιλία μέσω βίντεο χρησιμοποιώντας αυτήν τη λύση.
Η σεβαστή κοινότητα καλείται να συζητήσει ένα άλλο, εντελώς ασυνήθιστο
η αρχή της συμπίεσης δεδομένων για κλήσεις ήχου και βίντεο, η οποία λύνει το πρόβλημα με μια νέα,
απροσδόκητη πλευρά.
Εάν θέλετε να συμμετάσχετε στη συζήτηση αυτής της λύσης και μάθετε επίσης τι κοινό έχει
έννοιες με τον Τζόναθαν Σουίφτ και τα έργα του Λέοντα Τολστόι, παρακαλώ κάτω από κατ.
Λίγο θεωρίας
Ας περιγράψουμε γενικά πώς λειτουργεί η σύγχρονη ακουστική επικοινωνία - η αρχή είναι η ίδια και για τα δύο
κλήσεις μέσω του δικτύου GSM, καθώς και για instant messenger και δίκτυα VOIP.
Οι δονήσεις ήχου αποστέλλονται στο μικρόφωνο του smartphone και στη συνέχεια σε αναλογικό-ψηφιακό
μετατροπέας (ADC ή ADC):
Στη συνέχεια, η κωδικοποίηση γίνεται με μια ποικιλία κωδικοποιητών (G711, G729, OPUS, GSM, κ.λπ.),
προστίθεται ή δεν προστίθεται κρυπτογράφηση (SRTP, ZPTP κ.λπ.) και αποστέλλεται στο περιβάλλον
μετάδοση δεδομένων.
Για παράδειγμα, σχεδόν όλοι οι instant messenger (WhatsApp, Viber, κ.λπ.) χρησιμοποιούν τους ίδιους κωδικοποιητές (τον τελευταίο καιρό αυτό είναι συνήθως Opus) και σχεδόν το ίδιο ελαφρώς
τροποποιημένα πρωτόκολλα (με βάση SIP, WebRTC).
Το δίκτυο μετάδοσης δεδομένων μπορεί να είναι είτε το δημόσιο Διαδίκτυο είτε το δίκτυο GSM ή
intranet:
Η κρυπτογράφηση είναι ένα προαιρετικό στοιχείο σε αυτό το σχήμα, για παράδειγμα στις περισσότερες περιπτώσεις για
Δεν χρησιμοποιείται κρυπτογράφηση τηλεφωνίας SIP.
Αλλά στους messengers, αντίθετα, συνήθως χρησιμοποιούν το δικό τους ιδιόκτητο
πρωτόκολλα για κρυπτογράφηση φωνής και βίντεο.
Στη συνέχεια, συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία - ο παραλήπτης, έχοντας λάβει τα δεδομένα, αποκωδικοποιεί τις ληφθείσες πληροφορίες, στη συνέχεια το σήμα πηγαίνει στο DAC (μετατροπέας ψηφιακού σε αναλογικό) και στη συνέχεια εισέρχεται στον ενισχυτή ήχου που είναι συνδεδεμένος στο ηχείο:
Χαρακτηριστικά των σύγχρονων κωδικοποιητών:
G.711 64 Kbps.
G.726 16, 24, 32 ή 40 Kbps.
G.729A 8 Kb/sec.
GSM 13 Kb/sec.
iLBC 13.3 Kb/sec. (πλαίσιο 30ms); 15.2 Kb/sec. (20ms καρέ)
Εύρος ταχύτητας από 2.15 έως 22.4 Kb/sec.
G.722 64 Kbps.
Έτσι, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μιας συνομιλίας 7 λεπτών στο WhatsApp ή στο Skype θα υπάρχει
Χρησιμοποιήθηκε περίπου 1 MB.
Ας θυμηθούμε αυτούς τους αριθμούς - 1MB για 7 λεπτά συνομιλίας, θα τους χρειαστούμε σύντομα.
«Ο Λέων Τολστόι είναι σαν καθρέφτης... επανάστασης...»
Ας θυμηθούμε το πιο διάσημο μυθιστόρημα αυτού του μεγάλου Ρώσου συγγραφέα:
Το «Πόλεμος και Ειρήνη» είναι ένα επικό μυθιστόρημα του Λέοντος Νικολάεβιτς Τολστόι, που περιγράφει τα Ρωσικά
κοινωνία κατά τους πολέμους κατά του Ναπολέοντα το 1805-1812. Ο επίλογος του μυθιστορήματος φέρνει
αφήγηση μέχρι το 1820.
Το μυθιστόρημα «Πόλεμος και Ειρήνη» του L.N. Ο Τολστόι αφιέρωσε επτά χρόνια έντονης και επίμονης δουλειάς Τα χειρόγραφα μαρτυρούν πώς δημιουργήθηκε μια από τις μεγαλύτερες δημιουργίες του κόσμου.
«Πόλεμος και Ειρήνη»: το αρχείο του συγγραφέα περιέχει πάνω από 5200 λεπτά γραμμένα φύλλα.
Αν τώρα θέλετε να διαβάσετε αυτό το μυθιστόρημα, μπορείτε εύκολα να το κατεβάσετε.
Και αυτό το αρχείο ζυγίζει μόνο... 1 MB:
Οι μορφές fb2 και epub, όπως το zip, το rar, καταρχήν, μπορούν να θεωρηθούν ως ένα είδος
κωδικοποιητές
Ας το σκεφτούμε - 7 λεπτά της συνομιλίας μας στο WhatsApp είναι ίσα όσον αφορά τον όγκο επισκεψιμότητας
ένα υπέροχο έργο που χρειάστηκε 7 χρόνια για να γραφτεί!
Μια συνομιλία 7 λεπτών κωδικοποιήθηκε με τον κωδικοποιητή opus, το μυθιστόρημα κωδικοποιήθηκε με ePub, ο όγκος είναι ο ίδιος -
1MB, αλλά τι τεράστια διαφορά!
τα ταξίδια του Γκιούλιβερ
Όλοι γνωρίζουν αυτό το έργο του Τζόναθαν Σουίφτ από την παιδική ηλικία, αλλά στην πραγματικότητα αυτό το βιβλίο δεν είναι για
παιδιά.
Το Gulliver's Travels είναι μια πολιτική σάτιρα για ενήλικες, φυσικά στο πλαίσιο του 18
αιώνας.
Το εκπληκτικό είναι ότι ο Σουίφτ, όντας ένθερμος αντίπαλος του άλλου συγχρόνου του -
Ο Newton, στα «Ταξίδια του Γκιούλιβερ» δεν προέβλεψε μόνο την ανακάλυψη δορυφόρων
Άρης (με μια αρκετά ακριβή περιγραφή των χαρακτηριστικών τους), αλλά περιέγραψε και ένα αρκετά ενδιαφέρον
τρόπος επικοινωνίας μεταξύ των ανθρώπων:
«... το έργο απαιτούσε την πλήρη κατάργηση όλων των λέξεων.
ο συγγραφέας αυτού του έργου αναφέρθηκε κυρίως στα οφέλη για την υγεία και στην εξοικονόμησή του
χρόνος.
Άλλωστε, είναι προφανές ότι κάθε λέξη που προφέρουμε συνδέεται με κάποια φθορά.
πνεύμονες και, ως εκ τούτου, οδηγεί σε μείωση της ζωής μας.
Και δεδομένου ότι οι λέξεις είναι μόνο ονόματα πραγμάτων, ο συγγραφέας του έργου κάνει την υπόθεση ότι
ότι θα είναι πολύ πιο βολικό για εμάς να κουβαλάμε μαζί μας τα απαραίτητα για να εκφράσουμε τη δική μας
σκέψεις και επιθυμίες.
... πολλοί πολύ μορφωμένοι και σοφοί άνθρωποι χρησιμοποιούν αυτόν τον νέο τρόπο έκφρασης
σκέψεις με τη βοήθεια των πραγμάτων.
Η μόνη του ταλαιπωρία είναι το γεγονός ότι, αν χρειαστεί,
διεξάγετε μια μακροσκελή συνομιλία για διάφορα θέματα που πρέπει να κουβαλήσουν οι συνομιλητές
ώμους με μεγάλες δέσμες πραγμάτων, εάν τα κεφάλαια δεν επιτρέπουν την πρόσληψη ενός ή
δύο γεροί τύποι. Συχνά έτυχε να δω δύο τέτοιους σοφούς, εξαντλημένους από κάτω
βαρύ φορτίο, όπως οι μικροπωλητές μας. Όταν συναντήθηκαν στο δρόμο, έβγαλαν φωτογραφίες
τσάντες ώμου, τις άνοιξε και βγάζοντας από εκεί τα απαραίτητα, συνέχισε μια συζήτηση μέσα
συνέχεια της ώρας? μετά μάζεψαν τα σκεύη τους και βοηθούσαν ο ένας τον άλλον να σηκώσει το φορτίο
ώμους, αποχαιρέτησαν και χώρισαν οι δρόμοι τους.
Ωστόσο, για σύντομες και απλές συνομιλίες μπορείτε να μεταφέρετε όλα όσα χρειάζεστε στην τσέπη σας
ή κάτω από το χέρι, και μια συνομιλία που γίνεται στο σπίτι δεν προκαλεί κανένα
δυσκολίες. Επομένως, οι αίθουσες όπου συγκεντρώνονται άτομα που χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο είναι γεμάτα
όλα τα είδη αντικειμένων που είναι κατάλληλα για να χρησιμεύσουν ως υλικό για τέτοια τεχνητά
συνομιλίες.
Ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα αυτής της εφεύρεσης είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί
ως καθολική γλώσσα, κατανοητή σε όλα τα πολιτισμένα έθνη, για έπιπλα και νοικοκυριά
τα σκεύη είναι παντού ίδια ή πολύ παρόμοια, ώστε να γίνεται εύκολα κατανοητή η χρήση τους.
Έτσι, οι απεσταλμένοι μπορούν εύκολα να μιλήσουν με ξένους βασιλιάδες ή
υπουργούς των οποίων η γλώσσα τους είναι εντελώς άγνωστη...»
Λοιπόν, πιθανώς ήδη μαντεύετε πού πάω με αυτό :)
Γιατί να μεταδίδουμε δονήσεις του αέρα (ήχους) σε πολλές εκατοντάδες και χιλιάδες χιλιόμετρα;
ενοχλήστε με την κωδικοποίηση (για να μεταφέρετε αυτές τις δονήσεις του αέρα στον παραλήπτη όσο το δυνατόν ακριβέστερα και αποτελεσματικότερα), διατηρήστε το απαραίτητο εύρος ζώνης, εάν είναι σημασιολογικό
Είναι το φορτίο αυτής της μετάδοσης ελάχιστο ή τείνει στο μηδέν;
Άλλωστε, οι άνθρωποι επικοινωνούν μεταξύ τους όχι με ήχους, αλλά με νόημα, περιεχόμενο, σημασιολογία, σκέψεις...
Η ιδέα του νέου συστήματος επικοινωνίας είναι αρκετά απλή - στην πλευρά της πηγής Α υπάρχει ήχος
Οι δονήσεις ψηφιοποιούνται επίσης, αλλά δεν μεταδίδονται αμέσως στο άλλο μέρος, αλλά
μετατρέπονται σε κείμενο (Speech To Text) και στη συνέχεια το κείμενο με νόημα από
συνδρομητής Α, ο οποίος:
- μπορεί να μεταδοθεί με το ελάχιστο απαιτούμενο εύρος ζώνης δεδομένων (ακόμη και ραδιοεπικοινωνίες HF είναι δυνατές, κ.λπ.)
- μπορεί να κρυπτογραφηθεί με οποιονδήποτε ισχυρό αλγόριθμο κρυπτογράφησης
Στην πλευρά Β, τα ληφθέντα μηνύματα αποκρυπτογραφούνται και αναπαράγονται ως φωνή από
συνδρομητής Α (Κείμενο σε ομιλία).
Μπορείτε επίσης να κατεβάσετε τη λεγόμενη Β πλευρά. φωνητικό avatar του συνδρομητή Α, ποιος θα
επανέλαβε με ακρίβεια τον τρόπο ομιλίας του συνδρομητή Α.
Ένα ξεχωριστό κανάλι μπορεί να μεταδώσει θόρυβο φόντου και συναισθήματα.
Το ίδιο ισχύει και για την επικοινωνία μέσω βίντεο - ειδικά δεδομένου ότι τα μεμονωμένα στοιχεία έχουν από καιρό
υπάρχουν σε εφαρμογές (διάφορες μάσκες, φόντο στο Zoom κ.λπ.).
Ναι, υπάρχουν τεχνικές πτυχές που επί του παρόντος δεν έχουν εφαρμοστεί πλήρως με την κατάλληλη μορφή -
για παράδειγμα, η ταχύτητα της μετατροπής ομιλίας σε κείμενο θα είναι κρίσιμη, αλλά με χρήση
Οι προγνωστικοί αλγόριθμοι μετατροπής AI μπορούν να αυξήσουν σημαντικά αυτήν την ταχύτητα.
Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι απαιτείται ελάχιστο εύρος ζώνης στο μέσο μετάδοσης
δεδομένα.
Εκείνοι. Αυτή η αρχή μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για τα συνηθισμένα καθημερινά
επικοινωνιών, αλλά και για στρατιωτικές και υπεραστικές επικοινωνίες με μεγάλες καθυστερήσεις
(διαστημική επικοινωνία, διαπλανητική - Σελήνη, Άρης κ.λπ. :)
Αν και αυτή είναι μια περιγραφή του concept, στην πραγματικότητα, σε ένα από τα έργα μας υπάρχουν ήδη αρκετά
Ένα πρωτότυπο με αυτή την αρχή χρησιμοποιείται εδώ και μήνες.
Αλλά περισσότερα για αυτό την επόμενη φορά...
Πηγή: www.habr.com