Opus Audio Codec στο Youtube
Σε αυτό το άρθρο θέλουμε να εξηγήσουμε τι είναι το Opus Audio Codec και πώς το χρησιμοποιεί το Youtube.
Τι είναι το Opus Audio Codec;
Το Opus είναι ένας κωδικοποιητής ήχου που έχει σχεδιαστεί για αποτελεσματική συμπίεση ψηφιακών δεδομένων ήχου. Εγκρίθηκε ως πρότυπο από την Ομάδα Εργασίας Μηχανικής Διαδικτύου (IETF) το 2012 και υποστηρίζεται από πολυάριθμες εφαρμογές και πλατφόρμες όπως WebRTC, Skype, WhatsApp, Discord, Mozilla Firefox και Google Chrome. Με δυνατότητα κάλυψης μεγάλου εύρους συχνοτήτων ήχου, συμπεριλαμβανομένης της ομιλίας και της μουσικής, ο κωδικοποιητής Opus προσφέρει υψηλή ποιότητα ήχου σε χαμηλούς ρυθμούς bit. Χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό γραμμικών και μη γραμμικών φίλτρων πρόβλεψης και μεταβλητών δειγματοληψίαγια να επιτρέψει την αποτελεσματική συμπίεση. Αυτό επιτρέπει τη μετάδοση δεδομένων ήχου υψηλής ποιότητας με ρυθμούς bit από 6 έως 510 kbps. Ένα άλλο πλεονέκτημα του κωδικοποιητή Opus είναι η προσαρμοστικότητά του σε διαφορετικές συνθήκες δικτύου. Υποστηρίζει μεταβλητούς ρυθμούς bit και μπορεί να προσαρμόσει την ταχύτητα και την ποιότητά της κωδικοποίησης σε πραγματικό χρόνο στο διαθέσιμο εύρος ζώνης δικτύου. Αυτό διασφαλίζει ότι η ποιότητα ήχου παραμένει σταθερή κατά τη μετάδοση και ότι δεν υπάρχουν διακοπές ή καθυστερήσεις.Πώς χρησιμοποιεί το Youtube το Opus Audio Codec;
Θέλετε την καλύτερη δυνατή αναπαραγωγή του τραγουδιού σας χωρίς παραμόρφωση σε όλες τις πλατφόρμες;
Ποιους ρυθμούς bit χρησιμοποιεί το Opus Audio Codec;
Το Opus Audio Codec μπορεί να χρησιμοποιήσει διαφορετικούς ρυθμούς bit για κωδικοποίηση ήχου. Ο κωδικοποιητής σχεδιάστηκε για να παρέχει ήχο υψηλής ποιότητας σε χαμηλούς ρυθμούς bit, αλλά και να υποστηρίζει υψηλότερους ρυθμούς bit για ακόμα καλύτερη ποιότητα ήχου. Οι τυπικοί ρυθμοί bit για τον κωδικοποιητή Opus είναι μεταξύ 6 kbps και 510 kbps. Ωστόσο, ο κωδικοποιητής μπορεί να υποστηρίξει ρυθμούς bit έως και 768 kbps εάν απαιτείται ακόμη υψηλότερη ποιότητα ήχου. Ο κωδικοποιητής Opus χρησιμοποιεί έναν μεταβλητό ρυθμό μετάδοσης bit (VBR) που του επιτρέπει να προσαρμόζει τον ρυθμό μετάδοσης bit σε πραγματικό χρόνο ώστε να ταιριάζει με τις ανάγκες του περιεχομένου ήχου. Αυτό σημαίνει ότι ο κωδικοποιητής επιλέγει αυτόματα υψηλότερους ρυθμούς bit για πιο σύνθετο περιεχόμενο ήχου και χαμηλότερους ρυθμούς bit για απλούστερο περιεχόμενο ήχου, προκειμένου να επιτύχει τη βέλτιστη ποιότητα ήχου και συμπίεση. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι ο κωδικοποιητής Opus είναι κατάλληλος για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών ήχου. κατάλληλο για εφαρμογές ήχου που κυμαίνονται από φωνή χαμηλής ταχύτητας bit έως ροή μουσικής υψηλότερου ρυθμού bit. Η ίδια η εφαρμογή Youtube χρησιμοποιεί συχνά σημαντικά χαμηλότερους ρυθμούς bit από την έκδοση του προγράμματος περιήγησης στο smartphone.Μπορεί να προκύψει παραμόρφωση κατά τη χρήση του Opus Audio Codec;
Ναι, μπορεί να υπάρχει κάποια παραμόρφωση κατά τη χρήση του κωδικοποιητή Opus. Μπορεί να προκύψουν παραμορφώσεις εάν ο κωδικοποιητής χρησιμοποιείται σε πολύ χαμηλούς ρυθμούς bit ή εάν το ηχητικό υλικό είναι πολύ περίπλοκο για τον επιλεγμένο ρυθμό μετάδοσης bit. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο κωδικοποιητής δεν μπορεί να αποθηκεύσει αρκετές πληροφορίες σχετικά με τον ήχο, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε υποβάθμιση της ποιότητας του ήχου και παραμόρφωση. Ένας άλλος παράγοντας που μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση είναι ο τρόπος με τον οποίο έχει υλοποιηθεί ο κωδικοποιητής. Εάν ο κωδικοποιητής δεν έχει εφαρμοστεί σωστά ή δεν είναι συμβατός με το λογισμικό ή το υλικό που χρησιμοποιείται, μπορεί επίσης να προκύψει παραμόρφωση. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο κωδικοποιητής Opus είναι γενικά βελτιστοποιημένος για υψηλή ποιότητα ήχου σε χαμηλούς ρυθμούς bit. Εάν ο κωδικοποιητής χρησιμοποιείται με επαρκή ρυθμό μετάδοσης bit και ο ήχος δεν είναι πολύ περίπλοκος, η ποιότητα του ήχου θα πρέπει να είναι καλή και μπορεί να αποφευχθεί η παραμόρφωση.Πώς μπορώ να αποφύγω παραμορφώσεις κωδικοποιητή;
Για να αποφευχθεί η παραμόρφωση, το Προδιαγραφές υπηρεσιών ροής να γίνει αντιληπτός. Κατά γενικό κανόνα, κυριαρχήστε το τραγούδι σας ώστε να ακούγεται καλά και εάν η ενσωματωμένη ένταση είναι υψηλότερη από -14 LUFS είναι, καλύτερα να αφήσετε 2 dB πραγματικό μέγιστο χώρο, χμ Παραμόρφωση κορυφής μεταξύ δειγμάτων για να αποφύγετε.Θέλετε να μάθετε αν το τραγούδι σας λειτουργεί σε όλες τις πλατφόρμες; Θα σας το πούμε στην επαγγελματική μας ανάλυση μείγματος.
Το Opus Codec λαμβάνει ενημέρωση AI
Η νέα έκδοση 1.5 ή 1.5.1 του κωδικοποιητή ήχου Opus χωρίς άδεια χρήσης έχει λάβει μια ενημέρωση AI. Η μηχανική εκμάθηση (ML) αποσκοπεί στη βελτίωση της κωδικοποίησης έτσι ώστε η ροή δεδομένων να παραμένει συμβατή με τους υπάρχοντες αποκωδικοποιητές. Αλλά ο αποκωδικοποιητής λαμβάνει επίσης τεχνητή νοημοσύνη για τη βελτίωση του ήχου.
AI για καλύτερη ποιότητα ήχου
Μια τεχνολογία που ονομάζεται «Neural Vocoder» προορίζεται για τη συμπίεση της ομιλίας ιδιαίτερα αποτελεσματικά. Σε σύγκριση με τον κωδικοποιητή φωνής LPCNet, οι πυρήνες της CPU των φορητών υπολογιστών ή των smartphone θα πρέπει να φορτώνονται μόνο με περίπου ένα τοις εκατό. Οι προγραμματιστές ονομάζουν τον αλγόριθμο Framewise AutoRegressive Generative Adversarial Network (FARGAN). Θέλουν να δημοσιεύσουν μια εργασία για αυτό αργότερα.
Βελτιστοποιούν την επεξεργασία σήματος με το Linear Adaptive Coding Enhancer (LACE) και μια μη γραμμική παραλλαγή (NoLACE). Το LACE συμπεριφέρεται σαν ένα κλασικό μεταφίλτρο, στο οποίο ένα βαθύ νευρωνικό δίκτυο (DNN) προσαρμόζει τους συντελεστές εν κινήσει με όλα τα διαθέσιμα δεδομένα - αλλά το ίδιο το ηχητικό σήμα δεν περνά μέσα από το DNN. Το αποτέλεσμα είναι ένα μικρό DNN με πολύ χαμηλή πολυπλοκότητα που λειτουργεί και σε παλαιότερα τηλέφωνα. Η παραλλαγή NoLACE απαιτεί περισσότερη υπολογιστική ισχύ, αλλά είναι επίσης σημαντικά πιο ισχυρή λόγω της μη γραμμικής επεξεργασίας σήματος. Και τα δύο βελτιώνουν σημαντικά την ποιότητα της φωνής.
Κωδικοποιητής Opus: Το Bitstream παραμένει συμβατό με τα πρότυπα
Αντί να προγραμματίζει έναν εντελώς νέο κωδικοποιητή βασισμένο σε ML, το Opus παραμένει πλήρως συμβατό. Αυτό διασφαλίζει ότι το Opus συνεχίζει να εκτελείται σε παλαιότερες και πιο αργές συσκευές, ενώ παρέχει μια εύκολη διαδρομή αναβάθμισης. Ενώ η βαθιά μάθηση συνδέεται συχνά με ισχυρούς επιταχυντές GPU, το έργο Opus έχει βελτιστοποιήσει τα πάντα έτσι ώστε να εκτελείται στους περισσότερους επεξεργαστές, συμπεριλαμβανομένων των CPU των smartphone.
Οι περισσότεροι χρήστες δεν θα πρέπει να παρατηρήσουν το υψηλότερο φορτίο, αλλά όσοι χρησιμοποιούν μικροεπεξεργαστές ή smartphone ηλικίας άνω των πέντε ετών μπορεί να το παρατηρήσουν. Επομένως, οι νέες λειτουργίες εξακολουθούν να είναι απενεργοποιημένες από προεπιλογή και πρέπει να ενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια της μεταγλώττισης και κατά το χρόνο εκτέλεσης, για παράδειγμα μέσω των παραμέτρων της γραμμής εντολών.
Βελτιώστε την απώλεια πακέτων
Η απώλεια πακέτων έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια τμημάτων ήχου. Οι κωδικοποιητές συνήθως προσπαθούν να το αποτρέψουν αυτό μέσω της απόκρυψης απώλειας πακέτων (PLC). Αυτό είναι συνήθως ένας τύπος παρεμβολής από την πλευρά του αποκωδικοποιητή με "εύλογο ήχο" που εισάγεται στα σημεία απώλειας. Η μηχανική εκμάθηση θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμη εδώ - οι προγραμματιστές της Opus αντιμετωπίζουν αυτό το πρόβλημα με ένα βαθύ νευρωνικό δίκτυο (DNN), το οποίο αυξάνει το δυαδικό αρχείο κωδικοποιητή κατά περίπου 1 MB και οδηγεί σε ένα τοις εκατό περισσότερο φόρτο στον πυρήνα της CPU φορητού υπολογιστή σε περίπτωση σοβαρής απώλειες πακέτων.
