Kodek audio Opus na YouTube
W tym artykule wyjaśniamy, czym jest kodek audio Opus i jak YouTube wykorzystuje go w praktyce.
Co to jest kodek Opus Audio?
Opus to kodek audio przeznaczony do wydajnej kompresji cyfrowych danych audio. Został przyjęty jako standard przez Internet Engineering Task Force (IETF) w 2012 roku i jest obsługiwany przez liczne aplikacje i platformy, takie jak WebRTC, Skype, WhatsApp, Discord, Mozilla Firefox i Google Chrome. Zdolny do obsługi szerokiego zakresu częstotliwości audio, w tym mowy i muzyki, kodek Opus zapewnia wysoką jakość dźwięku przy niskich przepływnościach. Wykorzystuje kombinację liniowych i nieliniowych filtrów predykcyjnych i zmiennych próbkowanieaby umożliwić efektywną kompresję. Pozwala to na przesyłanie wysokiej jakości danych audio z szybkością transmisji od 6 do 510 kb/s. Kolejną zaletą kodeka Opus jest jego zdolność adaptacji do różnych warunków sieciowych. Obsługuje zmienne przepływności i może dostosowywać szybkość i jakość kodowania w czasie rzeczywistym do dostępnej przepustowości sieci. Zapewnia to stabilną jakość dźwięku podczas transmisji oraz brak przerw i opóźnień.
W jaki sposób YouTube wykorzystuje kodek Opus Audio?
Chcesz możliwie najlepszego odtwarzania utworu bez zniekształceń na wszystkich platformach?
Z jakich przepływności bitowych korzysta kodek Opus Audio?
Kodek Opus Audio może używać różnych przepływności do kodowania dźwięku. Kodek został zaprojektowany w celu zapewnienia wysokiej jakości dźwięku przy niskich przepływnościach, ale obsługuje również wyższe przepływności w celu uzyskania jeszcze lepszej jakości dźwięku. Typowe przepływności dla kodeka Opus wynoszą od 6 kb/s do 510 kb/s. Jednak kodek może obsługiwać przepływności do 768 kb/s, jeśli wymagana jest jeszcze wyższa jakość dźwięku. Kodek Opus wykorzystuje zmienną przepływność (VBR), która umożliwia dostosowanie szybkości transmisji w czasie rzeczywistym do potrzeb treści audio. Oznacza to, że kodek automatycznie wybiera wyższe przepływności dla bardziej złożonej zawartości audio i niższe dla prostszych treści audio w celu uzyskania optymalnej jakości i kompresji dźwięku. W praktyce oznacza to, że kodek Opus nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań audio. nadaje się do zastosowań audio, od głosu o niskiej przepływności do przesyłania strumieniowego muzyki o wyższej przepływności. Sama aplikacja YouTube często korzysta znacznie niższe szybkości transmisji bitów niż wersja przeglądarkowa na smartfonie.Opus 251 vs. 774: Jaka jest różnica?
251 i 774 to numery formatów, pod którymi YouTube udostępnia strumienie audio Opus. Sam Google nie dokumentuje tych numerów – są one widoczne w narzędziach do pobierania i analizy, takich jak yt-dlp. Różnica tkwi w przepływności: format 251 to standardowy strumień Opus o przepływności około 128 kb/s, natomiast format 774 to strumień Opus o przepływności do 256 kb/s, który YouTube Music Premium odtwarza w jakości „Wysoka”.
| Format 251 | Format 774 | |
|---|---|---|
| Kodek | Opus | Opus |
| bitrate | około 128 kbit/s | do 256 kbit/s |
| Dostępne dla | wszyscy użytkownicy (standardowa jakość) | tylko z Premium, poziom jakości „Wysoka” |
| próbkowanie | 48 kHz | 48 kHz |
Nie zmienia to wiele w kwestii Mastering: oba strumienie są przesyłane przez ten sam kodek. Master z odpowiednim zapasem mocy dla szczytów brzmi czysto w obu formatach – przy 774 kbps artefakty kodeka są po prostu mniej zauważalne ze względu na wyższą przepływność.
Czy kodek audio Opus może powodować zniekształcenia?
Tak, przy użyciu kodeka Opus mogą pojawić się zniekształcenia. Dzieje się tak przede wszystkim wtedy, gdy bitrate jest zbyt niski albo materiał audio jest zbyt złożony dla wybranej przepływności. W takim przypadku kodek nie zapisuje wystarczającej ilości informacji o sygnale, co może obniżyć jakość dźwięku i spowodować artefakty.Drugim czynnikiem jest implementacja kodeka. Jeśli kodek został wdrożony nieprawidłowo albo nie współpracuje dobrze z używanym oprogramowaniem lub sprzętem, zniekształcenia również mogą się pojawić.
Warto jednak podkreślić, że Opus jest zasadniczo zoptymalizowany pod wysoką jakość dźwięku przy niskich bitrate’ach. Przy odpowiedniej przepływności i niezbyt złożonym materiale audio jakość powinna pozostać dobra, a zniekształceń można uniknąć.
Jak uniknąć zniekształceń powodowanych przez kodek?
Aby uniknąć zniekształceń, należy przestrzegać specyfikacji serwisów streamingowych. Zasada praktyczna: masteruj utwór tak, aby brzmiał dobrze. Jeśli integrated loudness przekracza -14 LUFS, zostaw najlepiej 2 dB True Peak headroomu, aby uniknąć zniekształceń intersample peak.Chcesz sprawdzić, czy Twój utwór zabrzmi dobrze na wszystkich platformach? Pokażemy Ci to w profesjonalnej analizie miksu.
Opus Codec otrzymuje aktualizację AI
Nowa wersja 1.5 lub 1.5.1 wolnego od licencji kodeka audio Opus otrzymała aktualizację AI. Uczenie maszynowe (ML) ma na celu ulepszenie kodowania, tak aby strumień danych pozostał kompatybilny z istniejącymi dekoderami. Ale dekoder otrzymuje również sztuczną inteligencję, aby poprawić dźwięk.
AI dla lepszej jakości dźwięku
Technologia zwana „Neural Vocoder” ma za zadanie wyjątkowo wydajną kompresję mowy. W porównaniu do wokodera LPCNet, rdzenie procesorów laptopów lub smartfonów powinny być obciążone jedynie w około 1%. Twórcy nazywają algorytm Framewise AutoRegressive Generative Adversarial Network (FARGAN). Chcą później opublikować artykuł na ten temat.
Optymalizują przetwarzanie sygnału za pomocą Linear Adaptive Coding Enhancer (LACE) i wariantu nieliniowego (NoLACE). LACE zachowuje się jak klasyczny postfiltr, w którym głęboka sieć neuronowa (DNN) na bieżąco dostosowuje współczynniki na podstawie wszystkich dostępnych danych – jednak sam sygnał audio nie przechodzi przez DNN. Rezultatem jest mały DNN o bardzo niskiej złożoności, który działa również na starszych telefonach. Wariant NoLACE wymaga większej mocy obliczeniowej, ale jest też znacznie mocniejszy ze względu na nieliniowe przetwarzanie sygnału. Obydwa znacząco poprawiają jakość głosu.
Kodek Opus wyraźnie kształtuje dźwięk w serwisie YouTube — w artykule wyjaśniono, jak przygotować się do Mastering. Przewodnik po Mastering do kontekstu przesyłania strumieniowego.
Kodek Opus: Bitstream pozostaje zgodny ze standardami
Zamiast programować zupełnie nowy kodek oparty na ML, Opus pozostaje w pełni kompatybilny. Dzięki temu Opus będzie nadal działać na starszych i wolniejszych urządzeniach, zapewniając jednocześnie łatwą ścieżkę aktualizacji. Chociaż głębokie uczenie się jest często kojarzone z potężnymi akceleratorami GPU, projekt Opus zoptymalizował wszystko tak, aby działało na większości procesorów, w tym na procesorach smartfonów.
Większość użytkowników nie powinna odczuć większego obciążenia, ale osoby korzystające z mikroprocesorów lub smartfonów starszych niż pięć lat mogą to zauważyć. Dlatego nowe funkcje są nadal domyślnie dezaktywowane i należy je aktywować podczas kompilacji i w czasie wykonywania, na przykład za pomocą parametrów wiersza poleceń.
Utrata pakietów: poprawa
Utrata pakietów powoduje brakujące fragmenty dźwięku. Kodeki zwykle próbują temu zapobiec poprzez ukrywanie utraty pakietów (PLC). Zwykle jest to rodzaj interpolacji po stronie dekodera z „wiarygodnym dźwiękiem” wstawianym w punktach utraty. Uczenie maszynowe może być tutaj szczególnie pomocne – programiści Opus rozwiązują ten problem za pomocą głębokiej sieci neuronowej (DNN), która zwiększa plik binarny kodeka o około 1 MB i prowadzi do o jeden procent większego obciążenia rdzenia procesora laptopa w przypadku poważnych straty pakietów.
Wskazówka: Posłuchaj, jak brzmi Twój master po kodeku YouTube Opus – bezpłatnie w przeglądarce z podglądem kodeka w mierniku głośności.
