संचार में क्रांति? नया दृष्टिकोण आपको ऑडियो और वीडियो कॉल के लिए बैंडविड्थ को 100 गुना या अधिक बचाने की अनुमति देता है

बहुत से लोगों को याद है कि टीवी श्रृंखला "सिलिकॉन वैली" प्रोग्रामर रिचर्ड के बारे में है
हेंड्रिक्स, जो गलती से एक क्रांतिकारी डेटा संपीड़न एल्गोरिथ्म के साथ आए और निर्णय लिया
अपना स्टार्टअप बनाएं.

श्रृंखला के सलाहकारों ने मूल्यांकन करने के लिए एक मीट्रिक भी सुझाया
समान एल्गोरिदम काल्पनिक वीज़मैन स्कोर हैं।

कहानी में आगे, स्टार्टअप ने इस समाधान का उपयोग करके एक वीडियो चैट की।

सम्मानित समुदाय को एक और, पूरी तरह से असामान्य बात पर चर्चा करने के लिए आमंत्रित किया जाता है
ऑडियो और वीडियो कॉल के लिए डेटा संपीड़न का सिद्धांत, जो समस्या को नए सिरे से हल करता है,
अप्रत्याशित पक्ष.

यदि आप इस समाधान की चर्चा में भाग लेना चाहते हैं, और यह भी जानना चाहते हैं कि इसमें क्या समानता है
जोनाथन स्विफ्ट और लियो टॉल्स्टॉय के कार्यों के साथ अवधारणाएँ, कृपया बिल्ली के अंतर्गत।

सिद्धांत का एक छोटा सा

आइए सामान्य शब्दों में वर्णन करें कि आधुनिक ऑडियो संचार कैसे काम करता है - सिद्धांत दोनों के लिए समान है
जीएसएम नेटवर्क के साथ-साथ इंस्टेंट मैसेंजर और वीओआइपी नेटवर्क पर कॉल।

ध्वनि कंपन को स्मार्टफोन के माइक्रोफ़ोन में भेजा जाता है, फिर एनालॉग-डिजिटल में
कनवर्टर (एडीसी या एडीसी):

इसके बाद, एन्कोडिंग विभिन्न प्रकार के कोडेक्स (G711, G729, OPUS, GSM, आदि) के साथ होती है।
एन्क्रिप्शन जोड़ा जाता है या नहीं जोड़ा जाता है (SRTP, ZPTP, आदि) और पर्यावरण को भेजा जाता है
डेटा ट्रांसमिशन।

उदाहरण के लिए, लगभग सभी त्वरित संदेशवाहक (व्हाट्सएप, वाइबर, आदि) समान कोडेक्स का उपयोग करते हैं (हाल ही में यह आमतौर पर ओपस है), और लगभग समान ही
संशोधित प्रोटोकॉल (SIP, WebRTC पर आधारित)।

डेटा ट्रांसमिशन नेटवर्क या तो सार्वजनिक इंटरनेट या जीएसएम नेटवर्क या हो सकता है
इंट्रानेट:

इस योजना में एन्क्रिप्शन एक वैकल्पिक तत्व है, उदाहरण के लिए अधिकांश मामलों में
एसआईपी टेलीफोनी एन्क्रिप्शन का उपयोग नहीं किया जाता है।

लेकिन दूतों में, इसके विपरीत, वे आमतौर पर अपने स्वामित्व का उपयोग करते हैं
आवाज और वीडियो एन्क्रिप्शन के लिए प्रोटोकॉल।

इसके बाद, विपरीत प्रक्रिया होती है - प्राप्तकर्ता, डेटा प्राप्त करने के बाद, प्राप्त जानकारी को डीकोड करता है, फिर सिग्नल डीएसी (डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर) में जाता है और फिर स्पीकर से जुड़े ऑडियो एम्पलीफायर में प्रवेश करता है:

आधुनिक कोडेक्स की विशेषताएं:

जी.711 64 केबीपीएस।
जी.726 16, 24, 32 या 40 केबीपीएस।
जी.729ए 8 केबी/सेकंड।
जीएसएम 13 केबी/सेकंड।
आईएलबीसी 13.3 केबी/सेकंड। (30एमएस फ्रेम); 15.2 केबी/सेकंड। (20ms फ़्रेम)
स्पीक्स रेंज 2.15 से 22.4 Kb/सेकंड तक।
जी.722 64 केबीपीएस।

इस प्रकार, उदाहरण के लिए, व्हाट्सएप या स्काइप पर 7 मिनट की बातचीत के दौरान होगा
लगभग 1 एमबी का उपयोग किया गया था.

आइए इन नंबरों को याद रखें - 1 मिनट की बातचीत के लिए 7 एमबी, हमें जल्द ही इनकी आवश्यकता होगी।

"लियो टॉल्स्टॉय क्रांति के दर्पण की तरह हैं..."

आइए इस महान रूसी लेखक के सबसे प्रसिद्ध उपन्यास को याद करें:

"वॉर एंड पीस" लियो निकोलाइविच टॉल्स्टॉय का एक महाकाव्य उपन्यास है, जो रूसी भाषा का वर्णन करता है
1805-1812 में नेपोलियन के विरुद्ध युद्ध के दौरान समाज। उपन्यास का उपसंहार लाता है
1820 तक की कथा।

एल.एन. का उपन्यास "वॉर एंड पीस"। टॉल्स्टॉय ने सात वर्षों तक गहन और लगातार काम किया, पांडुलिपियाँ इस बात की गवाही देती हैं कि दुनिया की सबसे बड़ी कृतियों में से एक कैसे बनाई गई थी।
"युद्ध और शांति": लेखक के संग्रह में 5200 से अधिक बारीक लिखित पत्रक हैं।

अगर अब आप इस उपन्यास को पढ़ना चाहते हैं तो इसे आसानी से डाउनलोड कर सकते हैं।

और इस फ़ाइल का वजन केवल... 1 एमबी है:

सिद्धांत रूप में ज़िप, आरएआर जैसे एफबी2 और ईपीयूबी प्रारूपों को एक प्रकार का माना जा सकता है
कोडेक्स

आइए इसके बारे में सोचें - व्हाट्सएप पर हमारी 7 मिनट की बातचीत ट्रैफिक वॉल्यूम के हिसाब से बराबर है
एक महान कार्य जिसे लिखने में 7 वर्ष लगे!

7 मिनट की बातचीत को ओपस कोडेक के साथ एन्कोड किया गया था, उपन्यास को ePub के साथ एन्कोड किया गया था, वॉल्यूम समान है -
1एमबी, लेकिन कितना बड़ा अंतर!

गुलिवर की यात्रा

जोनाथन स्विफ्ट के इस काम को हर कोई बचपन से जानता है, लेकिन वास्तव में यह किताब इसके लिए नहीं है
बच्चे।

गुलिवर्स ट्रेवल्स वयस्कों के लिए एक राजनीतिक व्यंग्य है, बेशक 18 के संदर्भ में
सदी।

आश्चर्य की बात यह है कि स्विफ्ट, अपने दूसरे समकालीन के प्रबल प्रतिद्वंद्वी होने के नाते -
न्यूटन ने अपनी "गुलिवर्स ट्रेवल्स" में न केवल उपग्रहों की खोज की भविष्यवाणी की थी
मंगल ग्रह (उनकी विशेषताओं का एक काफी सटीक वर्णन के साथ), लेकिन यह भी एक दिलचस्प वर्णन किया
लोगों के बीच संचार का तरीका:

“...परियोजना ने सभी शब्दों के पूर्ण उन्मूलन की मांग की;
इस परियोजना के लेखक ने मुख्य रूप से इसके स्वास्थ्य लाभ और बचत का उल्लेख किया है
समय का।

आख़िरकार, यह स्पष्ट है कि हम जो भी शब्द बोलते हैं वह किसी न किसी टूट-फूट से जुड़ा होता है।
फेफड़े और, इसलिए, हमारे जीवन में कमी लाते हैं।

और चूँकि शब्द केवल चीज़ों के नाम हैं, परियोजना का लेखक यह धारणा बनाता है
इससे हमारे लिए अपनी बात व्यक्त करने के लिए आवश्यक चीजें अपने साथ रखना अधिक सुविधाजनक हो जाएगा
विचार और इच्छाएँ.

... कई बहुत विद्वान और बुद्धिमान लोग अपनी अभिव्यक्ति के इस नए तरीके का उपयोग करते हैं
चीजों की मदद से विचार.

इसकी एकमात्र असुविधा यह है कि, यदि आवश्यक हो,
विभिन्न विषयों पर लंबी बातचीत करें, जिसे वार्ताकारों को करना होगा
चीजों के बड़े बंडलों के साथ कंधे, यदि धन एक या किराए पर लेने की अनुमति नहीं देता है
दो मोटे लोग. मैं अक्सर ऐसे दो बुद्धिमान लोगों को देखता था, जो थके हुए थे
भारी बोझ, हमारे फेरीवालों की तरह। जब वे सड़क पर मिले तो उन्होंने तस्वीरें लीं
बैग कंधे पर रखे, उन्हें खोला और वहां से जरूरी चीजें निकालीं और इस तरह बातचीत जारी रखी
घंटे की निरंतरता; फिर उन्होंने अपने बर्तनों का ढेर लगाया और बोझ उठाने में एक-दूसरे की मदद की
कंधे, अलविदा कहा और अलग हो गए।

हालाँकि, छोटी और सरल बातचीत के लिए आप अपनी ज़रूरत की हर चीज़ अपनी जेब में रख सकते हैं
या बांह के नीचे, और घर पर होने वाली बातचीत किसी भी कारण से नहीं होती है
कठिनाइयाँ। इसलिए, वे कमरे जहां इस पद्धति का उपयोग करने वाले लोग इकट्ठा होते हैं, भरे हुए हैं
ऐसे कृत्रिम के लिए सामग्री के रूप में काम करने के लिए उपयुक्त सभी प्रकार की वस्तुएँ
बात चिट।

इस आविष्कार का एक और बड़ा फायदा यह है कि इसका उपयोग किया जा सकता है
एक सार्वभौमिक भाषा के रूप में, जो फर्नीचर और घरेलू उपयोग के लिए सभी सभ्य देशों के लिए समझने योग्य है
बर्तन हर जगह एक जैसे या बिल्कुल एक जैसे होते हैं, जिससे उनके उपयोग को आसानी से समझा जा सकता है।
इस प्रकार, दूत आसानी से विदेशी राजाओं से बात कर सकते हैं
मंत्री जिनकी भाषा उनके लिए पूरी तरह से अज्ञात है..."

तो, आप शायद पहले ही अनुमान लगा चुके होंगे कि मैं इसके साथ कहाँ जा रहा हूँ :)

वायु कंपन (ध्वनि) को कई सैकड़ों और हजारों किलोमीटर तक प्रसारित क्यों करें?
एन्कोडिंग से परेशान रहें (हवा के इन कंपनों को प्राप्तकर्ता तक यथासंभव सटीक और कुशलता से पहुंचाने के लिए), यदि अर्थ संबंधी हो तो आवश्यक बैंडविड्थ बनाए रखें
क्या इस ट्रांसमिशन का भार न्यूनतम है, या शून्य भी हो जाता है?

आख़िरकार, लोग एक-दूसरे के साथ ध्वनियों से नहीं, बल्कि अर्थ, सामग्री, शब्दार्थ, विचारों से संवाद करते हैं...

नई संचार प्रणाली की अवधारणा काफी सरल है - स्रोत पक्ष ए पर ऑडियो हैं
कंपन को भी डिजिटलीकृत किया जाता है, लेकिन तुरंत दूसरे पक्ष को प्रेषित नहीं किया जाता है, लेकिन
पाठ (Speech To Text) में और फिर सार्थक पाठ (Speech To Text) में परिवर्तित हो जाते हैं
ग्राहक ए, जो:

• न्यूनतम आवश्यक डेटा बैंडविड्थ के साथ प्रसारित किया जा सकता है (यहां तक ​​कि एचएफ रेडियो संचार भी संभव है, आदि)
• किसी भी मजबूत एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम के साथ एन्क्रिप्ट किया जा सकता है

साइड बी पर, प्राप्त संदेशों को डिक्रिप्ट किया जाता है और आवाज के रूप में पुन: प्रस्तुत किया जाता है
सब्सक्राइबर ए (टेक्स्ट टू स्पीच)।

आप तथाकथित बी साइड भी डाउनलोड कर सकते हैं। सब्सक्राइबर ए का आवाज अवतार, कौन करेगा
ग्राहक ए के भाषण के तरीके को सटीक रूप से दोहराया गया।

एक अलग चैनल पृष्ठभूमि शोर और भावनाओं को प्रसारित कर सकता है।

वीडियो संचार के लिए भी यही सच है - खासकर जब से व्यक्तिगत तत्व लंबे समय से मौजूद हैं
अनुप्रयोगों में मौजूद हैं (विभिन्न मास्क, ज़ूम में पृष्ठभूमि, आदि)।

हां, ऐसे तकनीकी पहलू हैं जो वर्तमान में उचित रूप में पूरी तरह से लागू नहीं हैं -
उदाहरण के लिए, स्पीच टू टेक्स्ट रूपांतरण की गति महत्वपूर्ण होगी, लेकिन उपयोग करना
पूर्वानुमानित एआई रूपांतरण एल्गोरिदम इस गति को काफी बढ़ा सकते हैं।

सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि ट्रांसमिशन माध्यम में न्यूनतम बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है
डेटा।

वे। इस सिद्धांत का उपयोग न केवल सामान्य रोजमर्रा के लिए किया जा सकता है
संचार, बल्कि लंबी देरी के साथ सैन्य और लंबी दूरी के संचार के लिए भी
(अंतरिक्ष संचार, अंतरग्रहीय - चंद्रमा, मंगल, आदि :)

हालाँकि यह अवधारणा का विवरण है, वास्तव में, हमारी एक परियोजना में पहले से ही कई हैं
इस सिद्धांत वाला एक प्रोटोटाइप महीनों से उपयोग में है।

लेकिन अगली बार इसके बारे में और अधिक...

स्रोत: www.habr.com