რა არის და რისთვის გამოიყენება Opus Codec-ი?

სანამ Opus Codec-ზე დავიწყებთ საუბარს, განვმარტოთ რა არის ზოგადად კოდეკი. თუ ერთხელ მაინც ჩაგირთავთ ფილმი კომპიუტერში, ესე იგი კოდეკის მომხმარებელი ხართ. მარტივად რომ ვთქვათ, codec-ი არის სისტემა, რომელიც ახდენს ციფრულ მონაცემთა ნაკადის კოდირებასა და დეკოდირებას. თუმცა, ალბათ სჯობს უფრო დეტალურად განვმარტოთ რა ტექნოლოგიაზეა საუბარი. დავიწყოთ იმით, თუ რა არის ციფრულ მონაცემთა ნაკადი, იგივე digital data stream. ეს არის აუდიო ან ვიდეო კონტენტი „გადაქცეული“ ისეთ ფორმატში, რომელიც ადვილად წაკითხვადია კომპიუტერისა თუ სხვა ელექტრონული მოწყობილობების მიერ. ანუ აუდიო/ვიდეო კონტენტი „ჩაწერილია“ კოდის საშუალებით: 1-ებისა და 0-ების გამოყენებით.

ახლა განვმარტოთ რას ნიშნავს კოდეკი და დავიწყოთ Hardware კოდეკით. ეს არის მექანიზმი - კომპიუტერის ბარათი, ყველაზე მარტივი ენით „ჩიპი, რომელიც ერთ პაკეტში მოიცავს როგორც DAC-ის (digital-to-analog converter) ისე ADC-ს (analog-to-digital converter). ამის საშუალებით კი, უზრუნველყოფს ხმისა და ვიდეოს ციფრულ მონაცემებად გარდაქმნასა და პირიქით, ციფრული მონაცემების ბგერებად და კადრებად გარდასახვას, მინიმალური „დანაკარგებით“.

სწორედ ამ „დანაკარგების“ შინაარსობრივი გაგრძელებაა software კოდეკი - კომპიუტერული პროგრამა, რომელიც პასუხისმგებელია აუდიო და ვიდეო მასალის კოდად გარდაქმნაზე.

ალბათ გაგიჩნდებათ კითხვა, რა საჭიროა ამდენი კოდირება, დეკოდირება, ერთი ფორმატიდან მეორედ გარდაქმნა და ა.შ. ნუთუ არ შეიძლება ყველამ ერთი ფორმატი ავირჩიოთ და ის გამოვიყენოთ?

მშვენიერი კითხვაა...

ზარმაცების პარალელურ სამყაროში სულაც არ დაგვჭირდებოდა ამდენი კოდირება და დეკოდირება, გვექნებოდა ერთი ძველი ფორმატი, რომელიც არც თუ ისე კარგი ხარისხით და არც სისწრაფით გამოირჩევა. თუმცა, ჩვენს თანამედროვე, ტექნოლოგიურად განვითარებულ სამყაროში ისეთი აუდიო და ვიდეო მასალების ლოჯისტიკა, რომელიც არ არის კოდეკის მიერ კომპრესირებული, ქვის ხნის გადმონაშთს გავს. წამოიდგინეთ: 10 წუთიანი HD ვიდეო, წესით უნდა იყოს დაახლოებით 500 მეგაბაიტიანი, ხომ? მაშინ როცა 12 ბიტიანი raw file - ანუ არაკომპრესირებული ფაილი, რომელიც არის იგივე ხანგრძლივბის (10 წთ) და რეზოლუციის, შეიძლება 60 გიგაბაიტსაც კი იკავებდეს. ახლა კი, თავიდან წამოიდგინეთ ჯერ ამ ფაილის ჩამოტვირთვა და მერე გაშვება.

სწორედ ამისთვის არსებობენ კოდეკები - 10 წუთიან ვიდეოს, 1 თვე რომ არ ველოდოთ. თუმცა კოდეკებს შორისაც არის განსხვავება. ზოგი კოდეკი სწრაფად ახდენს მასალის კოდირებას, მიღებული ფაილი არის შედარებით პატარა, თუმცა ამ დროს ხარისხს და მონაცემებს უკარგავს. ზოგიერთი დიდ დროს ანდომებს და არ კარგავს ხარისხს, თუმცა ფაილი საბოლოოდ გამოდის დიდი მოცულობის.

მოკლედ, რომ ვთქვათ ერთი სწორი პასუხი არ არსებობს, გააჩნია თქვენ რა გჭირდებათ. თუმცა არსებობებნ ისე რა, კარგი და უკეთესი კოდეკები. სწორედ ამ „უკეთესი“ კოდეკების რიცხვს მიეკუთვნება Opus codec-ც - მაღალი ხარისხის, თანამედროვე, სწრაფი აპლიკაცია, რომელიც, არა მხოლოდ ფილმებისა და მუსიკის მოსასმენად გამოიყენება, არამედ IT სექტორის წარმომადგენელთა ერთ-ერთი სანდო და საყვარელი სისტემაა, მათი პროფესიული საქმიანობის განხორციელებისას.

Opus Codec-ის შექმნის ისტორია

დავიწყოთ იმით, რომ რაც უფრო და უფრო მეტი კომუნიკაცია გადავიდა IP-ზე (Internet Protocol), ისეთმა თანამედროვე აპლიკაციებმა, როგორიცაა WebRTC (Web real-time communications), გააფართოვეს ტრადიციული VoIP-ის (Voice of Internet Protocol) შესაძლებლობები და ძველი სატელეფონო სერვისის - POTS (Plain Old Telephone Service) გამოყენებაც ნელ-ნელა შემცირდა. პარალელურად, გაჩნდა აუდიო კოდეკის საჭიროება, რომელიც შეესაბამებოდა და ისეთივე მოქნილი და დინამიური იქნებოდა, როგორც თანამედროვე packet-switched ინტერნეტი. ამასთან, ისევე როგორც სხვა ძირითადი ინტერნეტ ტექნოლოგიების შემთხვევაში, კოდეკიც უნდა ყოფილიყო ხელმისაწვდომი. ამ მიზნით, IETF-მა ჩამოაყალიბა CODEC-ის სამუშაო ჯგუფი და 2012 წელს გამოაქვეყნა RFC 6716, რომელიც სტანდარტიზდება როგორც Opus აუდიო კოდეკი. დღეს, ბაზარზე Opus-ის წარმატებას განსაზღვრავს სწორედ ეს ორი მახასიათებელი - მაღალი ხარისხი და ღიაობა.

Opus კოდეკზე მუშაობა ორმა ერთმანეთისგან დამოუკიდებელმა ჯგუფმა დაიწყო, ორი განსხვავებული პროექტის ფარგლებში: 2007 წელს Skype-მა დაიწყო SILK კოდეკზე - ცვლადი სიჩქარის კოდეკზე მუშაობა. პარალელურად Xiph.Org-ის კონტრიბუტორების მიერ იქმნებოდა CELT-ი - ულტრა დაბალი დაყოვნების აუდიო კოდეკი. 2010 წელს ეს ორი სამუშაო ჯგუფი და შესაბამისად მათ მიერ შემუშავებული ტექნოლოგია გაერთიანდა და შეუერთდა IETF-ს. 2012 წელს კი, როგორც უკვე ვთქვით, წარმატებით დასრულდა OPUS CODEC-ზე მუშაობა.

რას მოიცავს Opus Codec-ი?

Opus-ით მხარდაჭერილია ხარისხისა და ბიტის სიჩქარის ვარიანტების ფართო სპექტრი:

• ბიტის სიჩქარე 6 კბიტ/წმ-დან 510 კბიტ/წმ-მდე
• როგორც ვიწროზოლიანი -8 kHz, ისე სრულზოლიანი - 48 kHz აუდიო
• ფრეიმის ზომები - 2.5 მწ-დან 60 მწ-მდე
• სფიჩისა და მუსიკის მხარდაჭერა
• მონო და სტერეო ხმა და ა.შ.

ვქთვათ, თუ ქსელის პირობები შეიცვალა, ყველა ზემოაღნიშნული პარამეტრი ასევე შეიძლება, რომ დინამიურად შეიცვალოს, რეალურ დროში ხმოვანი არტეფაქტების ან სხვა ხარვეზების გამოწვევის გარეშე. ეს ყველაფერი კი Opus-ს ხდის შესაბამისს, თითქმის ყველა აუდიო აპლიკაციისთვის, მაგალითად ისეთებისთვის როგორიც არის:

• VoIP და ვიდეო კონფერენციები (მაგ. WebRTC)
• მუსიკალური ფაილები და აუდიო წიგნები
• ლაივ სტრიმები
• უკაბელო აუდიო მოწყობილობი და ა.შ.

იმის დასადასტურებლად, რომ Opus მართლაც აკმაყოფილებდა თანამედროვე აპლიკაციების მოთხოვნებს, ჩატარდა ტესტირებები, რომლის დროსაც Opus-ი შეადარეს სხვა კოდეკებს. Google-ის მიერ ჩატარებული wideband/fullband (ფართოზოლიანი/სრულზოლიანი) ტესტით დაადგინდა, რომ Opus-ი ბევრად უკეთეს ხარისხსს უზრუნველყოფდა, ვიდრე G.719, Speex, G.722.1 და AMR-WB (Adaptive Multi-Rate Wideband). ხოლო, HydrogenAudio-ის ტესტმა აჩვენა, რომ Opus-მა აჯობა Vorbis-ის, Nero-ს და Apple-ის HE-AAC შიფრატორებს, 64 kbit/s მუსიკაზე.

Opus Codec-ი ფართოდ გამოიყენება საართველოშიც, IP ტელეფონიის სისტემებში. ჩვენს პროდუქციაშიც ნახავთ ტელეფონებს, რომელიც Opus Codec-ით მუშაობს და შესაბამისად ხმის მაქსიმალურ ხარისხს უზრუნველყოფს. პროდუქცია შეგიძლიათ ნახოთ შემდეგ ლინკზე - IP ტელეფონები.