برنامج Opus Audio Codec على YouTube
في هذه المقالة نريد أن نشرح ما هو برنامج Opus Audio Codec وكيف يستخدمه YouTube.
ما هو برنامج Opus Audio Codec؟
Opus هو برنامج ترميز صوتي طُوّر لضغط بيانات الصوت الرقمية بكفاءة. وقد اعتمده فريق هندسة الإنترنت (IETF) كمعيار عام ٢٠١٢، وهو مدعوم من العديد من التطبيقات والمنصات مثل WebRTC وSkype وWhatsApp وDiscord وMozilla Firefox وGoogle Chrome. يغطي برنامج ترميز Opus نطاقًا واسعًا من ترددات الصوت، بما في ذلك الكلام والموسيقى، ويوفر جودة صوت عالية بمعدلات بت منخفضة. ويستخدم مزيجًا من المرشحات التنبؤية الخطية وغير الخطية وخوارزميات التباين المتغيرة. أخذ العيناتلتمكين ضغط فعال. يتيح ذلك نقل بيانات صوتية عالية الجودة بمعدلات بت منخفضة تتراوح بين 6 و510 كيلوبت في الثانية. ومن مزايا برنامج ترميز Opus قدرته على التكيف مع ظروف الشبكة المختلفة، حيث يدعم معدلات بت متغيرة، ويمكنه ضبط سرعة وجودة الترميز آنيًا وفقًا لنطاق تردد الشبكة المتاح. وهذا يضمن ثبات جودة الصوت أثناء النقل، دون انقطاع أو تأخير.كيف يستخدم YouTube برنامج الترميز Opus Audio؟
هل تريد تشغيل أغنيتك بأفضل شكل ممكن وبدون أي تشويه على جميع المنصات؟
ما هي معدلات البت التي يستخدمها برنامج Opus Audio Codec؟
يمكن لبرنامج ترميز الصوت Opus استخدام معدلات بت مختلفة لترميز الصوت. صُمم هذا البرنامج لتوفير جودة صوت عالية بمعدلات بت منخفضة، ولكنه يدعم أيضًا معدلات بت أعلى لجودة صوت أفضل. تتراوح معدلات البت النموذجية لبرنامج ترميز Opus بين 6 كيلوبت في الثانية و510 كيلوبت في الثانية. ومع ذلك، يمكن لبرنامج الترميز دعم معدلات بت تصل إلى 768 كيلوبت في الثانية عند الحاجة إلى جودة صوت أعلى. يستخدم برنامج ترميز Opus معدل بت متغير (VBR)، مما يسمح له بضبط معدل البت في الوقت الفعلي وفقًا لمتطلبات محتوى الصوت. هذا يعني أن برنامج الترميز يختار تلقائيًا معدلات بت أعلى لمحتوى صوتي أكثر تعقيدًا ومعدلات بت أقل لمحتوى صوتي أبسط لتحقيق جودة صوت مثالية وضغط. عمليًا، هذا يعني أن برنامج ترميز Opus مناسب لمجموعة واسعة من تطبيقات الصوت، من البث الصوتي بمعدلات بت منخفضة إلى بث الموسيقى بمعدلات بت أعلى. غالبًا ما يستخدم تطبيق YouTube نفسه معدلات بت أقل بكثير من إصدار المتصفح على الهاتف الذكي.هل يمكن أن يحدث تشويه عند استخدام برنامج الترميز Opus Audio؟
نعم، قد يحدث تشويه عند استخدام برنامج ترميز Opus. قد يحدث التشويه إذا استُخدم البرنامج بمعدلات بت منخفضة جدًا أو إذا كانت المادة الصوتية معقدة جدًا بالنسبة لمعدل البت المُختار. في هذه الحالات، لا يستطيع البرنامج تخزين معلومات كافية حول المادة الصوتية، مما قد يؤدي إلى انخفاض جودة الصوت وتشويهه. ومن العوامل الأخرى التي قد تُسبب التشويه طريقة تنفيذ البرنامج. إذا لم يُنفذ البرنامج بشكل صحيح أو كان غير متوافق مع البرنامج أو الجهاز المُستخدم، فقد يحدث التشويه أيضًا. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن برنامج ترميز Opus مُحسّن بشكل عام لجودة صوت عالية بمعدلات بت منخفضة. إذا استُخدم البرنامج بمعدل بت كافٍ ولم تكن المادة الصوتية معقدة جدًا، ستكون جودة الصوت جيدة ويمكن تجنب التشويه.كيف يمكنني تجنب التشويه الناتج عن برنامج الترميز؟
لتجنب التشوهات، مواصفات خدمات البث كقاعدة عامة، أتقن أغنيتك بحيث تبدو جيدة، وإذا كان مستوى الصوت المتكامل أعلى من -14 LUFS اترك 2 ديسيبل من الحد الأقصى للارتفاع إلى التشوهات الناجمة عن ذروات بين العينات لتجنب.هل تريد معرفة ما إذا كانت أغنيتك ستعمل على جميع المنصات؟ سيخبرك تحليلنا الاحترافي للمزيج الموسيقي بذلك.
برنامج Opus Codec يحصل على تحديث الذكاء الاصطناعي
حصل الإصدار الجديد 1.5 أو 1.5.1 من برنامج ترميز الصوت Opus الخالي من الترخيص على تحديث للذكاء الاصطناعي. يهدف التعلم الآلي (ML) إلى تحسين التشفير لضمان توافق تدفق البيانات مع أجهزة فك التشفير الحالية. كما يستقبل جهاز فك التشفير الذكاء الاصطناعي لتحسين الصوت.
الذكاء الاصطناعي لتحسين جودة الصوت
صُممت تقنية تُسمى "المُرمِّز الصوتي العصبي" لضغط الكلام بكفاءة عالية. وبالمقارنة مع مُرمِّز LPCNet الصوتي، يُقال إنها لا تتطلب سوى حوالي 1% من حمل وحدة المعالجة المركزية على أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الهواتف الذكية. يُطلق المطورون على هذه الخوارزمية اسم "شبكة FARGAN" (الشبكة التوليدية التنافسية ذات الانحدار التلقائي الإطاري). ويعتزمون نشر بحث عنها لاحقًا.
يُحسّنون معالجة الإشارات باستخدام مُحسِّن الترميز التكيفي الخطي (LACE) ومتغير غير خطي (NoLACE). يعمل LACE كمرشح لاحق تقليدي، حيث تُعدّل شبكة عصبية عميقة (DNN) المعاملات فورًا باستخدام جميع البيانات المتاحة، لكن إشارة الصوت نفسها لا تمر عبر DNN. والنتيجة هي شبكة عصبية عميقة صغيرة ذات تعقيد منخفض جدًا، تعمل أيضًا على الهواتف القديمة. يتطلب متغير NoLACE قوة حوسبة أكبر، ولكنه أيضًا أقوى بكثير بفضل معالجة الإشارات غير الخطية. يُحسّن كلاهما جودة الصوت بشكل كبير.
برنامج ترميز Opus: يظل Bitstream متوافقًا مع المعايير
بدلاً من برمجة برنامج ترميز جديد كليًا قائم على التعلم الآلي، يظل Opus متوافقًا تمامًا. هذا يضمن استمرار Opus في العمل على الأجهزة القديمة والبطيئة، مع توفير مسار ترقية سهل. في حين أن التعلم العميق غالبًا ما يرتبط بمسرعات قوية لوحدات معالجة الرسومات، فقد حسّن مشروع Opus كل شيء ليعمل على معظم المعالجات، بما في ذلك وحدات المعالجة المركزية للهواتف الذكية.
لن يلاحظ معظم المستخدمين زيادة الحمل، ولكن مستخدمي المعالجات الدقيقة أو الهواتف الذكية التي يزيد عمرها عن خمس سنوات قد يلاحظونها. لذلك، لا تزال الميزات الجديدة معطلة افتراضيًا، ويجب تفعيلها أثناء التجميع ووقت التشغيل، على سبيل المثال، عبر معلمات سطر الأوامر.
تحسين فقدان الحزمة
يؤدي فقدان حزم البيانات إلى فقدان مقاطع صوتية. عادةً ما تحاول برامج الترميز منع ذلك من خلال إخفاء فقدان حزم البيانات (PLC). عادةً ما يكون هذا نوعًا من الاستيفاء من جانب وحدة فك التشفير، مع إدراج "صوت معقول" عند نقاط الفقد. قد يكون التعلم الآلي مفيدًا بشكل خاص هنا - حيث يعالج مطورو Opus هذه المشكلة باستخدام شبكة عصبية عميقة (DNN)، مما يزيد حجم الملف الثنائي لبرنامج الترميز بحوالي 1 ميجابايت، وفي حالة فقدان حزم بيانات كبير، يؤدي ذلك إلى زيادة الحمل على نواة وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر المحمول بنسبة XNUMX%.
