Get best of the week

ثورة الاتصالات؟ يتيح لك نهج جديد حفظ عرض النطاق الترددي 100 مرة أو أكثر مع مكالمات الصوت والفيديو



يتذكر الكثير من الناس أن سلسلة وادي السليكون تحكي عن مبرمج ، ريتشارد
هندريكس ، الذي توصل عن طريق الخطأ إلى خوارزمية ضغط البيانات الثورية وقرر
بناء شركته الخاصة.

حتى أن مستشاري المسلسل اقترحوا مقياسًا لتقييم
مثل هذه الخوارزميات - نقاط ويسمان الوهمية.

علاوة على ذلك ، أجرت الشركة الناشئة دردشة فيديو باستخدام هذا الحل.

المجتمع المحترم مدعو لمناقشة
مبدأ آخر غير معتاد تمامًا لضغط البيانات لمكالمات الصوت والفيديو ، والذي يحل المشكلة من جانب جديد وغير
متوقع.

إذا كنت ترغب في المشاركة في مناقشة هذا الحل ، وكذلك معرفة ما هو مشترك
المفاهيم مع جوناثان سويفت وأعمال ليو تولستوي ، من فضلك ، تحت القط.

جزء من النظرية


دعنا نصف بشكل عام كيف يعمل الاتصال الصوتي الحديث - المبدأ هو نفسه
للمكالمات عبر شبكة GSM ، وكذلك للمراسلة الفورية وشبكات VOIP.

يتم نقل الاهتزازات الصوتية إلى ميكروفون الهاتف الذكي ، ثم إلى محول تناظري إلى رقمي
(ADC أو ADC):



بعد ذلك ، يتم تنفيذ الترميز بواسطة برامج ترميز مختلفة (G711 ، G729 ، OPUS ، GSM ، إلخ) ،
يتم إضافة التشفير أو عدم إضافته (SRTP ، ZPTP ، إلخ). .د.) وإرسالها إلى وسيط
البيانات.

على سبيل المثال ، تستخدم جميع برامج المراسلة الفورية تقريبًا (WhatsApp و Viber وما إلى ذلك) نفس برامج الترميز (مؤخرًا عادة ما تكون Opus) ، وتقريبا نفس
البروتوكولات المعدلة قليلاً (استنادًا إلى SIP و WebRTC).

يمكن أيضًا لشبكة الإنترنت العامة وشبكة GSM أو
الإنترانت أن تعمل كشبكة لنقل البيانات :



يعتبر التشفير عنصرًا اختياريًا في هذا المخطط ، على سبيل المثال ، في معظم الحالات ،
لا يتم استخدام التشفير في مهاتفة SIP.

ولكن في الرسل ، على العكس ، يستخدمون عادة
بروتوكولات الملكية الخاصة بهم لتشفير الصوت والفيديو.

ثم تحدث العملية العكسية - يقوم المستلم ، بعد استلام البيانات ، بفك تشفير المعلومات المستلمة ، ثم تنتقل الإشارة إلى DAC (محول رقمي إلى تمثيلي) ثم تنتقل إلى مضخم الصوت المتصل بالسماعة:



خصائص برامج الترميز الحديثة:

G.711 64 Kb / s.
G.726 16 أو 24 أو 32 أو 40 كيلوبت في الثانية
G.729A 8 كيلوبت / ثانية
GSM 13 كيلوبايت / ثانية
iLBC 13.3 كيلوبت / ثانية (إطار 30 مللي ثانية) ؛ 15.2 كيلوبايت / ثانية (إطار 20 مللي ثانية)
نطاق Speex من 2.15 إلى 22.4 كيلوبت / ثانية.
G.722 64 كيلوبت / ثانية

وبالتالي ، على سبيل المثال ، خلال محادثة مدتها 7 دقائق على WhatsApp أو Skype ، سيتم
استخدام حوالي 1 ميغابايت.

تذكر هذه الأرقام - 1 ميغابايت لمدة 7 دقائق من المحادثة ، سنحتاج إليها قريبًا.

"ليو تولستوي كمرآة ... للثورة ..."


دعونا نتذكر الرواية الأكثر شهرة لهذا الكاتب الروسي العظيم:

"الحرب والسلام" - الرواية الملحمية لليو تولستوي ، التي تصف
المجتمع الروسي في عصر الحروب ضد نابليون في 1805-1812. خاتمة الرواية تصل
بالقصة إلى عام 1820.

رواية "الحرب والسلام" L.N. كرّس تولستوي سبع سنوات من العمل الشاق والشاق ، وتشهد مخطوطات
"الحرب والسلام" على كيفية إنشاء واحدة من أكبر الأعمال في العالم : تم الاحتفاظ بأكثر من 5200 ورقة مكتوبة بدقة في أرشيف الكاتب.

إذا كنت تريد الآن قراءة هذه الرواية ، فيمكن تنزيلها بسهولة.

ويزن هذا الملف فقط ... 1 ميغابايت:



يمكن اعتبار تنسيقات fb2 و epub ، تمامًا مثل zip ، rar ، كنوع من
برامج الترميز.

دعونا نفكر - 7 دقائق من محادثتنا على WhatsApp متساوية في حجم الحركة إلى
عمل رائع تمت كتابته منذ 7 سنوات!

تم ترميز المحادثة لمدة 7 دقائق بواسطة برنامج ترميز opus ، وتم تشفير الرواية بواسطة ePub ، المجلد هو نفسه - 1
ميغابايت ، ولكن يا له من فرق كبير!

رحلات جاليفر


يعلم الجميع هذا العمل الذي قام به جوناثان سويفت منذ الطفولة ، ولكن في الواقع هذا الكتاب ليس
للأطفال.

رحلات جاليفر هي هجاء سياسي للبالغين ، بالطبع في سياق
القرن الثامن عشر.

من المثير للدهشة أن سويفت ، كونه خصمًا متحمسًا له الآخر المعاصر ،
نيوتن ، في رحلات جاليفر له لم يتنبأ فقط باكتشاف أقمار
المريخ (مع وصف دقيق إلى حد ما لخصائصها) ، ولكنه وصف أيضًا
طريقة مثيرة للاهتمام للتواصل بين الناس:

"... المشروع المطلوب الإلغاء الكامل لجميع الكلمات ؛
أشار مؤلف هذا المشروع بشكل رئيسي إلى فوائده الصحية وتوفير
الوقت.

بعد كل شيء ، من الواضح أن كل كلمة نلفظها ترتبط ببعض البلى
, , .

, ,
,
.

…
.

, ,
,
,
. ,
, .
, , ,
; ,
, .

,
, , ,
. , , ,
,
.

,
كلغة عالمية تفهمها جميع الدول المتحضرة ، لأن الأثاث
والأواني المنزلية متشابهة أو متشابهة جدًا في كل مكان ، لذلك يمكن فهم استخدامه بسهولة.
وهكذا ، يمكن للمبعوثين التحدث بسهولة مع ملوك أو
وزراء أجانب ، لغتهم غير معروفة تمامًا لهم ... "

لذا ، ربما تعرف بالفعل ما أقوده :)

لماذا تبث الصدمات الجوية (الأصوات) لمئات وآلاف الكيلومترات ،
عناء مع التشفير (من أجل إرسال هذه الارتجاجات الهوائية إلى المرسل إليه بأكبر قدر ممكن من الدقة والكفاءة) ، للحفاظ على النطاق الترددي اللازم ، إذا كان
الحمل الدلالي لهذا الإرسال ضئيلًا ، أو حتى يميل إلى الصفر؟

بعد كل شيء ، يتواصل الناس مع بعضهم البعض ليس بالأصوات ، ولكن بالمعنى ، المحتوى ، الدلالات ، الأفكار ...

مفهوم نظام الاتصال الجديد بسيط للغاية - على جانب المصدر
ويتم أيضًا اهتزازات الصوت الرقمية ، ولكن لا يتم نقلها على الفور إلى الجانب الآخر ، ولكن يتم
تحويلها إلى نص (الكلام إلى نص) ثم يتم إرسال النص ذي المعنى من
المشترك أ ، والذي:

  • يمكن إرسالها بالحد الأدنى المطلوب من عرض النطاق الترددي للبيانات (حتى الاتصال اللاسلكي عالي التردد ، إلخ ممكن)
  • يمكن تشفيرها بأي خوارزمية تشفير قوية

على الجانب B ، يتم فك تشفير الرسائل المستلمة وتشغيلها كصوت من
المشترك أ (تحويل النص إلى كلام).

يمكنك أيضًا التنزيل على الجانب B لما يسمى الصورة الرمزية للمشترك أ ، والتي من شأنها أن
تكرر بالضبط طريقة الكلام للمشترك أ

. يمكن لقناة منفصلة أن تنقل ضوضاء الخلفية والعواطف.



كل نفس ينطبق على اتصالات الفيديو - علاوة على ذلك ، كانت العناصر الفردية
موجودة منذ فترة طويلة في التطبيقات (أقنعة متنوعة ، خلفية في Zoom ، إلخ).

نعم ، هناك مشكلات فنية لم يتم تنفيذها بالكامل في الوقت الحالي -
على سبيل المثال ، ستكون سرعة تحويل الكلام إلى نص حرجة ، ولكن باستخدام
خوارزميات تحويل الذكاء الاصطناعي التنبؤية يمكنك زيادة هذه السرعة بشكل كبير.

أهم ميزة هي أن الحد الأدنى المطلوب من عرض النطاق الترددي مطلوب في وسط إرسال البيانات
.

أولئك. يمكن استخدام هذا المبدأ ليس فقط
للاتصالات اليومية العادية ، ولكن أيضًا للجيش والاتصالات بعيدة المدى مع تأخيرات كبيرة
(الاتصالات الفضائية ، الكواكب - القمر ، المريخ ، إلخ :)) على

الرغم من أن هذا وصف للمفهوم ، فهو في الواقع في مشروعنا لعدة
أشهر تم استخدام نموذج أولي مع هذا المبدأ.

ولكن المزيد عن ذلك في المرة القادمة ...

More articles:


All Articles