ليرا (برنامج الترميز)

الموسوعة الحرة

Lyra هو برنامج ترميز صوتي مضغوط طورته جوجل ، وهو مصمم لضغط الكلام بمعدلات بت منخفضة للغاية. وعلى عكس معظم تنسيقات الصوت الأخرى، فإنه يضغط البيانات باستخدام خوارزمية تعتمد على التعلم الآلي .

سمات

صُمم برنامج ترميز Lyra لنقل الكلام في الوقت الفعلي عند محدودية عرض النطاق الترددي بشكل كبير، كما هو الحال في الاتصالات الشبكية البطيئة أو غير الموثوقة. [ 1 ] يعمل البرنامج بمعدلات بت ثابتة تبلغ 3.2 و6 و9  كيلوبت/ثانية، ويهدف إلى توفير جودة أفضل من برامج الترميز التي تستخدم خوارزميات تقليدية تعتمد على شكل الموجة عند معدلات بت مماثلة. [ 2 ] [ 3 ] بدلاً من ذلك، يتم تحقيق الضغط عبر خوارزمية تعلم آلي تُشفّر المدخلات باستخدام استخلاص الميزات، ثم تُعيد بناء تقريب للأصل باستخدام نموذج توليدي. [ 1 ] تم تدريب هذا النموذج على آلاف الساعات من الكلام المسجل بأكثر من 70 لغة ليعمل مع مختلف المتحدثين. [ 2 ] نظرًا لأن النماذج التوليدية أكثر تعقيدًا من الناحية الحسابية من برامج الترميز التقليدية، يُستخدم نموذج بسيط يُعالج نطاقات تردد مختلفة بالتوازي للحصول على أداء مقبول. [ 4 ] يفرض Lyra  زمن استجابة قدره 20 مللي ثانية بسبب حجم إطاره. [ 3 ] يتوفر تطبيق جوجل المرجعي لنظامي التشغيل أندرويد ولينكس . [ 4 ]

جودة

أظهرت النسخة الأولية من برنامج Lyra أداءً أفضل بكثير من برامج الترميز التقليدية عند معدلات بت مماثلة. [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ] وقال إيان باكلي من موقع MakeUseOf: "ينجح البرنامج في إنتاج مستويات مذهلة من إعادة إنتاج الصوت بمعدلات بت منخفضة تصل إلى 3  كيلوبت في الثانية". وتزعم جوجل أنه يُعيد إنتاج الكلام بشكل طبيعي، وأن Lyra عند 3  كيلوبت في الثانية يتفوق على Opus عند 8  كيلوبت في الثانية. [ 2 ] ويكتب تساهي ليفنت-ليفي أن برنامج Satin ، وهو برنامج ترميز قائم على الذكاء الاصطناعي من مايكروسوفت ، يتفوق عليه عند معدلات بت أعلى. [ 5 ]

تاريخ

في ديسمبر 2017، نشر باحثون من جوجل ورقة بحثية أولية حول استبدال مُفكِّك ترميز Codec 2 بشبكة عصبية WaveNet. ووجدوا أن الشبكة العصبية قادرة على استقراء خصائص الصوت غير الموصوفة في دفق بتات Codec 2، مما يُحسِّن جودة الصوت، وأن استخدام الخصائص التقليدية يُبسِّط حسابات الشبكة العصبية مقارنةً بشبكة تعتمد كليًا على شكل الموجة. سيُعيد الإصدار الأول من Lyra استخدام هذا الإطار العام لاستخلاص الخصائص، والتكميم، والتركيب العصبي. [ 6 ]

أُعلن عن Lyra لأول مرة في فبراير 2021، [ 2 ] وفي أبريل، نشرت جوجل الشفرة المصدرية لتطبيقها المرجعي. [ 1 ] كان الإصدار الأولي بمعدل بت ثابت يبلغ 3  كيلوبت/ثانية  وزمن استجابة يبلغ حوالي 90 مللي ثانية. [ 1 ] [ 2 ] يقوم المُشفِّر بحساب مخطط طيفي لوغاريتمي ميلي ويُجري تكميمًا متجهيًا لتخزين المخطط الطيفي في دفق بيانات. أما المُفكِّك فهو شبكة عصبية WaveNet تأخذ المخطط الطيفي وتعيد بناء الصوت المُدخل. [ 2 ]

أُصدرت نسخة ثانية (v2/1.2.0) في سبتمبر 2022، حسّنت جودة الصوت وزمن الاستجابة والأداء، وسمحت باستخدام معدلات بت متعددة. تستخدم النسخة الثانية بنية "SoundStream" حيث يكون كل من المُشفّر والمُفكّك عبارة عن شبكات عصبية، وهو نوع من المُشفّر التلقائي . ويُستخدم مُكمّم متجه متبقٍ لتحويل قيم الميزات إلى بيانات قابلة للنقل. [ 3 ]

يدعم

التطبيقات

يتوفر تطبيق جوجل على منصة GitHub بموجب ترخيص Apache. [ 1 ] [ 7 ] وهو مكتوب بلغة C++ ، ومُحسَّن للعمل على معالجات ARM 64 بت ، ولكنه يعمل أيضًا على معالجات x86 ، سواءً على نظامي Android أو Linux. [ 4 ]

التطبيقات

يستخدم جوجل ميت برنامج Lyra لنقل الصوت في محادثات الفيديو عندما يكون عرض النطاق الترددي محدودًا. [ 1 ] [ 5 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 باكلي، إيان (2021-04-08). "جوجل تُعلن عن برنامج ترميز الكلام منخفض معدل البت Lyra" . MakeUseOf . تاريخ الاسترجاع: 2022-07-21 .
  2. 1 2 3 4 5 6 "Lyra: برنامج ترميز جديد منخفض معدل البت لضغط الكلام" . مدونة جوجل للذكاء الاصطناعي . 25 فبراير 2021. تاريخ الاسترجاع: 21 يوليو 2022 .
  3. 1 2 3 "Lyra V2 - برنامج ترميز صوتي أفضل وأسرع وأكثر تنوعًا" . مدونة جوجل مفتوحة المصدر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2023 .
  4. ١ ٢ ٣ ٤ "يستخدم تطبيق جوجل ديو ترميزًا جديدًا لتحسين جودة المكالمات عبر الاتصالات الضعيفة" . XDA . ٩ أبريل ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢١ يوليو ٢٠٢٢ .
  5. 1 2 3 ليفنت-ليفي، تساهي (19 أبريل 2021). "ليرا، ساتين، ومستقبل برامج ترميز الصوت في WebRTC" . BlogGeek.me . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2022 .
  6. ↑ كلاين، دبليو بي؛ ليم، إف إس؛ لوبس، إيه؛ سكوجلوند، جيه؛ ستيمبرج، إف؛ وانغ، كيو؛ والترز، تي سي (أبريل 2018). ترميز الكلام منخفض المعدل باستخدام شبكة الموجة . المؤتمر الدولي لعام 2018 لهندسة الصوت والكلام ومعالجة الإشارات (ICASSP). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 676-680 . arXiv : 1712.01120 . 
  7. ↑ جوجل (2021). "Lyra: برنامج ترميز منخفض معدل البت لضغط الكلام" . جيت هاب . تم الاسترجاع في 21 يوليو 2022 .

انظر أيضاً