Revoliucija ryšių srityje? Naujasis metodas leidžia sutaupyti 100 ar daugiau kartų garso ir vaizdo skambučių pralaidumą

Revoliucija ryšių srityje? Naujasis metodas leidžia sutaupyti 100 ar daugiau kartų garso ir vaizdo skambučių pralaidumą

Daugelis žmonių prisimena, kad serialas „Silicio slėnis“ yra apie programuotoją Ričardą
Hendrixas, kuris netyčia sugalvojo revoliucinį duomenų glaudinimo algoritmą ir nusprendė
sukurti savo startuolį.

Serialo konsultantai netgi pasiūlė metriką, pagal kurią būtų galima įvertinti
panašūs algoritmai yra fiktyvus Weissmano balas.

Toliau istorijoje startuolis surengė vaizdo pokalbį naudodamas šį sprendimą.

Gerbiama bendruomenė kviečiama aptarti dar vieną, visiškai neįprastą
garso ir vaizdo skambučių duomenų glaudinimo principas, kuris išsprendžia problemą nauju,
netikėta pusė.

Jei norite dalyvauti diskusijoje apie šį sprendimą, taip pat sužinoti, ką jis turi bendro
koncepcijas su Džonatanu Sviftu ir Levo Tolstojaus darbais, prašome pagal kat.

Teorijos tiek

Apibūdinkime bendrais bruožais, kaip veikia šiuolaikinė garso komunikacija – abiejų principas vienodas
skambučiams per GSM tinklą, taip pat momentiniams pasiuntiniams ir VOIP tinklams.

Garso virpesiai siunčiami į išmaniojo telefono mikrofoną, tada analoginiu-skaitmeniniu
keitiklis (ADC arba ADC):

Revoliucija ryšių srityje? Naujasis metodas leidžia sutaupyti 100 ar daugiau kartų garso ir vaizdo skambučių pralaidumą

Tada kodavimas atliekamas naudojant įvairius kodekus (G711, G729, OPUS, GSM ir kt.),
šifravimas pridedamas arba nepridedamas (SRTP, ZPTP ir kt.) ir siunčiamas į aplinką
duomenų perdavimas.

Pavyzdžiui, beveik visi momentiniai pasiuntiniai (WhatsApp, Viber ir kt.) naudoja tuos pačius kodekus (pastaruoju metu dažniausiai tai yra Opus) ir beveik tuos pačius šiek tiek
modifikuoti protokolai (pagrįsti SIP, WebRTC).

Duomenų perdavimo tinklas gali būti viešasis internetas arba GSM tinklas arba
intranetas:

Revoliucija ryšių srityje? Naujasis metodas leidžia sutaupyti 100 ar daugiau kartų garso ir vaizdo skambučių pralaidumą

Šifravimas yra neprivalomas šios schemos elementas, pavyzdžiui, daugeliu atvejų
SIP telefonijos šifravimas nenaudojamas.

Tačiau pasiuntiniuose, atvirkščiai, jie dažniausiai naudojasi savo nuosavybe
balso ir vaizdo šifravimo protokolai.

Toliau vyksta atvirkštinis procesas - gavėjas, gavęs duomenis, iššifruoja gautą informaciją, tada signalas eina į DAC (skaitmeninis-analoginis keitiklis), o tada patenka į garso stiprintuvą, prijungtą prie garsiakalbio:

Revoliucija ryšių srityje? Naujasis metodas leidžia sutaupyti 100 ar daugiau kartų garso ir vaizdo skambučių pralaidumą

Šiuolaikinių kodekų charakteristikos:

G.711 64 Kbps.
G.726 16, 24, 32 arba 40 Kb/s.
G.729A 8 Kb/sek.
GSM 13 Kb/sek.
iLBC 13.3 Kb/sek. (30ms kadras); 15.2 Kb/sek. (20 ms kadras)
Greičio diapazonas nuo 2.15 iki 22.4 Kb/sek.
G.722 64 Kbps.

Taigi, pavyzdžiui, per 7 minučių pokalbį „WhatsApp“ ar „Skype“ bus
Buvo panaudota apie 1 MB.

Prisiminkime šiuos skaičius – 1MB už 7 minutes pokalbio, greitai jų prireiks.

„Leo Tolstojus yra tarsi revoliucijos veidrodis...“

Prisiminkime garsiausią šio didžiojo rusų rašytojo romaną:

„Karas ir taika“ – epinis Levo Nikolajevičiaus Tolstojaus romanas, apibūdinantis rusų k.
visuomenė per karus prieš Napoleoną 1805–1812 m. Romano epilogas atneša
pasakojimas iki 1820 m.

Romanas „Karas ir taika“ L. N. Tolstojus skyrė septynerius intensyvaus ir atkaklaus darbo metus. Rankraščiai liudija, kaip buvo sukurtas vienas didžiausių pasaulyje kūrinių.
„Karas ir taika“: rašytojo archyve yra daugiau nei 5200 dailiai parašytų lapų.

Jei dabar norite perskaityti šį romaną, galite lengvai jį atsisiųsti.

Ir šis failas sveria tik... 1 MB:

Revoliucija ryšių srityje? Naujasis metodas leidžia sutaupyti 100 ar daugiau kartų garso ir vaizdo skambučių pralaidumą

Formatai fb2 ir epub, kaip ir zip, rar, iš esmės gali būti laikomi savotiškais
kodekai

Pagalvokime apie tai – 7 minutės mūsų pokalbio „WhatsApp“ srauto apimtimi prilygsta
puikus darbas, kuriam parašyti prireikė 7 metų!

7 minučių pokalbis buvo užkoduotas opus kodeku, romanas užkoduotas ePub, garsumas toks pat -
1 MB, bet koks didžiulis skirtumas!

Guliverio kelionės

Visi žino šį Jonathano Swifto kūrinį nuo vaikystės, tačiau iš tikrųjų ši knyga nėra skirta
vaikai.

„Guliverio kelionės“ yra politinė satyra suaugusiems, žinoma, 18 metų kontekste
amžiuje.

Stebina tai, kad Swift, būdamas aršus kitų savo amžininkų priešininkas -
Niutonas savo „Guliverio kelionėse“ ne tik numatė palydovų atradimą
Marsas (su gana tiksliu jų charakteristikų aprašymu), bet taip pat aprašė gana įdomų
žmonių bendravimo būdas:

„... projektas reikalavo visiškai panaikinti visus žodžius;
šio projekto autorius daugiausia minėjo jo naudą sveikatai ir taupymą
laikas.

Juk akivaizdu, kad kiekvienas mūsų ištartas žodis asocijuojasi su tam tikru nusidėvėjimu.
plaučius, todėl sutrumpėja mūsų gyvenimas.

O kadangi žodžiai yra tik daiktų pavadinimai, projekto autorius daro tokią prielaidą
kad mums bus daug patogiau nešiotis su savimi daiktus, būtinus išreikšti mūsų
mintys ir norai.

... daugelis labai išsilavinusių ir išmintingų žmonių naudojasi šiuo nauju būdu išreikšti savo nuomonę
mintis daiktų pagalba.

Vienintelis jo nepatogumas yra tai, kad prireikus
vesti ilgą pokalbį įvairiomis temomis, pašnekovai turi neštis
pečiai su dideliais daiktų ryšuliais, jei lėšos neleidžia samdyti vieno ar
du padorūs vaikinai. Dažnai matydavau du tokius išminčius, išsekusius
sunki našta, kaip ir mūsų prekeiviai. Susitikę gatvėje, nusifotografavo
pečių maišus, atidarė juos ir, išėmęs iš ten reikiamus daiktus, tęsė pokalbį
valandos tęsinys; tada jie susikrovė savo indus ir padėjo vienas kitam pakelti krovinį
pečius, atsisveikino ir išsiskyrė.

Tačiau trumpiems ir paprastiems pokalbiams viską, ko reikia, galite nešiotis kišenėje
ar po pažastimi, o namuose vykstantis pokalbis nesukelia jokių
sunkumų. Todėl patalpos, kuriose renkasi šį metodą taikantys žmonės, užpildytos
visų rūšių daiktų, tinkamų tarnauti kaip medžiaga tokiems dirbtiniams
pokalbius.

Kitas didelis šio išradimo privalumas yra tai, kad jį galima naudoti
kaip universali, visoms civilizuotoms tautoms suprantama kalba, skirta baldams ir buičiai
indai visur yra vienodi arba labai panašūs, kad būtų galima lengvai suprasti jų naudojimą.
Taigi pasiuntiniai gali lengvai pasikalbėti su užsienio karaliais arba
ministrai, kurių kalba jiems visiškai nepažįstama...“

Taigi, tikriausiai jau numanote, kur aš einu su tuo :)

Kam perduoti oro virpesius (garsus) per daugybę šimtų ir tūkstančių kilometrų?
vargintis su kodavimu (siekiant kuo tiksliau ir efektyviau perduoti šiuos oro virpesius gavėjui), palaikyti reikiamą pralaidumą, jei semantinis
Ar šios transmisijos apkrova minimali, ar net linkusi į nulį?

Juk žmonės tarpusavyje bendrauja ne garsais, o prasme, turiniu, semantika, mintimis...

Naujos komunikacijos sistemos koncepcija gana paprasta – šaltinio A pusėje yra garsas
vibracijos taip pat skaitmenizuojamos, bet ne iš karto perduodamos kitai šaliai, o
paverčiami tekstu (kalba į tekstą), o tada prasmingas tekstas iš
A abonentas, kuris:

  • gali būti perduodami minimaliu reikiamu duomenų pralaidumu (galimi net HF radijo ryšiai ir pan.)
  • gali būti užšifruotas naudojant bet kokį stiprų šifravimo algoritmą

B pusėje gauti pranešimai iššifruojami ir atkuriami kaip balsas iš
abonentas A (tekstas į kalbą).

Taip pat galite atsisiųsti vadinamąją B pusę. Abonento A balso avataras, kuris norėtų
tiksliai pakartojo abonento A kalbos manierą.

Atskiras kanalas gali perduoti foninį triukšmą ir emocijas.

Revoliucija ryšių srityje? Naujasis metodas leidžia sutaupyti 100 ar daugiau kartų garso ir vaizdo skambučių pralaidumą

Tas pats pasakytina ir apie vaizdo komunikaciją – juolab, kad atskiri elementai jau seniai egzistuoja
egzistuoja programose (įvairios kaukės, mastelio keitimo fonas ir kt.).

Taip, yra techninių aspektų, kurie šiuo metu nėra visiškai įgyvendinti tinkama forma –
Pavyzdžiui, kalbos konvertavimo į tekstą greitis bus labai svarbus, tačiau naudojant
Nuspėjamieji AI konvertavimo algoritmai gali žymiai padidinti šį greitį.

Svarbiausias privalumas yra tai, kad perdavimo terpėje reikalingas minimalus pralaidumas
duomenis.

Tie. Šis principas gali būti naudojamas ne tik įprastai kasdienai
ryšiams, bet ir kariniams bei tolimojo susisiekimo ryšiams su dideliais vėlavimais
(kosmoso komunikacija, tarpplanetinis - Mėnulis, Marsas ir t.t. :)

Nors tai yra koncepcijos aprašymas, iš tikrųjų viename iš mūsų projektų jau yra keli
Šio principo prototipas buvo naudojamas kelis mėnesius.

Bet apie tai kitą kartą...

Šaltinis: www.habr.com

Добавить комментарий