Beaucoup de gens se souviennent que la série télévisée « Silicon Valley » parle du programmeur Richard.
Hendrix, qui a accidentellement inventé un algorithme révolutionnaire de compression de données et a décidé
construisez votre startup.
Les consultants de la série ont même suggéré une métrique permettant d'évaluer
des algorithmes similaires sont le score fictif de Weissman.
Plus loin dans l'histoire, la startup a réalisé un chat vidéo en utilisant cette solution.
La communauté respectée est invitée à discuter d'un autre, complètement inhabituel
le principe de compression des données pour les appels audio et vidéo, qui résout le problème avec un nouveau,
côté inattendu.
Si vous souhaitez participer à la discussion sur cette solution, et découvrir également ce qu'elle a en commun
concepts avec Jonathan Swift et les œuvres de Léon Tolstoï, voir sous cat.
Un peu de théorie
Décrivons en termes généraux comment fonctionne la communication audio moderne - le principe est le même pour les deux
appels sur le réseau GSM, ainsi que pour les messageries instantanées et les réseaux VOIP.
Les vibrations sonores sont envoyées au microphone du smartphone, puis en analogique-numérique
convertisseur (ADC ou ADC) :
Ensuite, l'encodage s'effectue avec divers codecs (G711, G729, OPUS, GSM, etc.),
le chiffrement est ajouté ou non (SRTP, ZPTP, etc.) et envoyé à l'environnement
transmission de données.
Par exemple, presque toutes les messageries instantanées (WhatsApp, Viber, etc.) utilisent les mêmes codecs (dernièrement, il s'agit généralement d'Opus), et presque les mêmes légèrement
protocoles modifiés (basés sur SIP, WebRTC).
Le réseau de transmission de données peut être soit l'Internet public, soit le réseau GSM ou encore
Intranet :
Le chiffrement est un élément facultatif dans ce système, par exemple dans la plupart des cas pour
Le cryptage de la téléphonie SIP n'est pas utilisé.
Mais dans les messagers, au contraire, ils utilisent généralement leur propre
protocoles de cryptage voix et vidéo.
Ensuite, le processus inverse se produit - le destinataire, après avoir reçu les données, décode les informations reçues, puis le signal va au DAC (convertisseur numérique-analogique) puis entre dans l'amplificateur audio connecté au haut-parleur :
Caractéristiques des codecs modernes :
G.711 64 Kbit/s.
G.726 16, 24, 32 ou 40 Kbps.
G.729A 8 Ko/s.
GSM 13 Ko/sec.
iLBC 13.3 Ko/s. (trame de 30 ms) ; 15.2 Ko/s. (trame de 20 ms)
Plage Speex de 2.15 à 22.4 Ko/sec.
G.722 64 Kbit/s.
Ainsi, par exemple, lors d'une conversation de 7 minutes sur WhatsApp ou Skype, il y aura
Environ 1 Mo a été utilisé.
Rappelons ces chiffres - 1 Mo pour 7 minutes de conversation, nous en aurons bientôt besoin.
« Léon Tolstoï est comme un miroir… de la révolution… »
Rappelons-nous le roman le plus célèbre de ce grand écrivain russe :
"Guerre et Paix" est un roman épique de Léon Nikolaïevitch Tolstoï, décrivant la Russie
société pendant les guerres contre Napoléon en 1805-1812. L'épilogue du roman apporte
récit jusqu'en 1820.
Le roman « Guerre et Paix » de L.N. Tolstoï a consacré sept années de travail intense et persistant. Des manuscrits témoignent de la façon dont a été créée l'une des plus grandes créations du monde.
« Guerre et Paix » : les archives de l’écrivain contiennent plus de 5200 XNUMX feuilles finement écrites.
Si vous souhaitez maintenant lire ce roman, vous pouvez facilement le télécharger.
Et ce fichier ne pèse que... 1 Mo :
Les formats fb2 et epub, tout comme zip, rar, en principe, peuvent être considérés comme une sorte de
codecs
Pensons-y : 7 minutes de notre conversation sur WhatsApp sont égales en termes de volume de trafic
un superbe ouvrage qui a mis 7 ans à écrire !
Une conversation de 7 minutes a été encodée avec le codec opus, le roman a été encodé avec ePub, le volume est le même -
1Mo, mais quelle énorme différence !
les voyages de Gulliver
Tout le monde connaît cette œuvre de Jonathan Swift depuis l'enfance, mais en fait ce livre n'est pas pour
les enfants.
Les Voyages de Gulliver est une satire politique pour adultes, bien sûr dans le contexte du 18
siècle.
Ce qui est surprenant, c'est que Swift, étant un ardent adversaire de son autre contemporain -
Newton, dans ses « Voyages de Gulliver », n’a pas seulement prédit la découverte des satellites
Mars (avec une description assez précise de leurs caractéristiques), mais a également décrit un phénomène plutôt intéressant
moyen de communication entre les gens :
« … le projet exigeait l'abolition complète de tous les mots ;
l'auteur de ce projet a principalement évoqué ses bienfaits pour la santé et ses économies
de temps.
Après tout, il est évident que chaque mot que nous prononçons est associé à une certaine usure.
poumons et, par conséquent, conduit à une réduction de notre vie.
Et comme les mots ne sont que des noms de choses, l'auteur du projet suppose que
qu'il nous sera beaucoup plus commode d'emporter avec nous les choses nécessaires pour exprimer notre
pensées et désirs.
... de nombreuses personnes très instruites et sages utilisent cette nouvelle façon d'exprimer leur
pensées à l'aide de choses.
Son seul inconvénient est qu'en cas de besoin,
mener une longue conversation sur des sujets variés, les interlocuteurs doivent porter
épaules avec de gros paquets de choses, si les fonds ne permettent pas d'en embaucher un ou
deux gros gars. Il m'est souvent arrivé de voir deux de ces sages, épuisés par
lourd fardeau, comme nos colporteurs. Quand ils se sont rencontrés dans la rue, ils ont pris des photos
sacs à bandoulière, les ouvrit et, en sortant les choses nécessaires, poursuivit ainsi une conversation dans
continuation de l'heure; puis ils empilèrent leurs ustensiles et s'entraidèrent pour soulever la charge.
épaules, dit au revoir et se sépara.
Cependant, pour des conversations courtes et simples, vous pouvez emporter tout ce dont vous avez besoin dans votre poche.
ou sous le bras, et une conversation ayant lieu à la maison ne provoque aucun
des difficultés. Par conséquent, les pièces où se rassemblent les personnes utilisant cette méthode sont remplies de
toutes sortes d'objets aptes à servir de matériau à de tels objets artificiels
conversations.
Un autre grand avantage de cette invention est qu'elle peut être utilisée
comme langage universel, compréhensible par toutes les nations civilisées, pour les meubles et la maison
les ustensiles sont partout identiques ou très semblables, de sorte que leur utilisation peut être facilement comprise.
Ainsi, les envoyés peuvent facilement parler avec des rois étrangers ou
des ministres dont la langue leur est totalement inconnue..."
Alors, vous devinez probablement déjà où je veux en venir :)
Pourquoi transmettre des vibrations (sons) de l’air sur plusieurs centaines et milliers de kilomètres ?
se soucier de l'encodage (afin de transmettre ces vibrations de l'air au destinataire le plus précisément et efficacement possible), maintenir la bande passante nécessaire, si sémantique
La charge de cette transmission est-elle minime, voire tend vers zéro ?
Après tout, les gens communiquent entre eux non pas avec des sons, mais avec du sens, du contenu, de la sémantique, des pensées...
Le concept du nouveau système de communication est assez simple : du côté source A, il y a des
les vibrations sont également numérisées, mais ne sont pas immédiatement transmises à l'autre partie, mais
sont convertis en texte (Speech To Text), puis en texte significatif de
l'abonné A, qui :
- peut être transmis avec la bande passante de données minimale requise (même les communications radio HF sont possibles, etc.)
- peut être chiffré avec n’importe quel algorithme de chiffrement fort
Du côté B, les messages reçus sont décryptés et reproduits sous forme de voix provenant de
abonné A (Text To Speech).
Vous pouvez également télécharger la face dite B. avatar vocal de l'abonné A, qui
répété avec précision la manière de parler de l'abonné A.
Un canal séparé peut transmettre le bruit de fond et les émotions.
Il en va de même pour la communication vidéo - d'autant plus que les éléments individuels sont depuis longtemps
existent dans les applications (masques divers, fond dans Zoom, etc.).
Oui, il y a des aspects techniques qui ne sont actuellement pas entièrement mis en œuvre sous la forme appropriée -
par exemple, la vitesse de conversion de la parole en texte sera critique, mais en utilisant
Les algorithmes de conversion prédictifs de l’IA peuvent augmenter considérablement cette vitesse.
L'avantage le plus important est qu'une bande passante minimale est requise dans le support de transmission.
données
Ceux. Ce principe peut être utilisé non seulement pour le quotidien ordinaire
communications, mais aussi pour les communications militaires et longue distance avec de longs délais
(communication spatiale, interplanétaire - Lune, Mars, etc. :)
Bien qu'il s'agisse d'une description du concept, en fait, dans l'un de nos projets, il existe déjà plusieurs
Un prototype utilisant ce principe est utilisé depuis des mois.
Mais on en reparlera la prochaine fois...
Source: habr.com