در دهه‌های اخیر، جهان به سرعت به سمت یک اجتماع دیجیتالی پیش می‌رود. جایی که انتقال و مبادله اطلاعات بدون مرز و بدون تاخیر اهمیت ویژه‌ای دارد. در این مسیر پرچمداران اصلی این تحول، Codecها هستند. ابزارهایی که داده‌ها را به فرمت‌های مخصوص، تبدیل و بازیابی می‌کنند. شاید برای شما سوال باشد که کدک چیست و چه کاربردی دارد.
لازم است بدانید که، بدون Codec انتقال داده‌ها، ذخیرهسازی چندرسانهای و تجربه ما از دنیای دیجیتال به شدت تحت تاثیر قرار می‌گیرد. از تصاویر و ویدئوها گرفته تا فایل‌های صوتی و دادههای متنی در تمامی زمینه‌های مالتی‌مدیا و ارتباطات کاربرد دارند. با ما تا پایان مقاله همراه باشید تا مفاهیم پیچیده را برای شما، ساده و قابل درک کنیم؛ تا بتوانید اهمیت این ابزارهای کلیدی را در تبادل و پردازش داده‌ها به وضوح لمس کنید.
کدک چیست؟
Codec اختصاری است از دو کلمه Encoder و Decoder که به عنوان یک نرم‌افزار یا سخت‌افزار مورد استفاده قرار می‌گیرد و وظیفه تبدیل دادههای ورودی به فرمت‌های مخصوص و بازیابی آن‌ها را برعهده دارد. این تبدیل داده‌ها به فرمت مخصوص، معمولا با هدف فشرده‌سازی و کاهش حجم دیتا انجام می‌شود؛ که در زمینه‌های مختلفی مانند صوت، ویدئو، تصاویر و دادههای متنی استفاده میشوند و نقش مهمی در تبدیل دیتاهای آنالوگ به دیجیتال، انتقال، ذخیرهسازی و پردازش آن‌ها ایفا می‌کنند.
استفاده از کدک در سیستم voip
ابتدا برای درک بهتر مساله، باید بدانید که voip چیست و برای چه از آن استفاده می‌کنند. اینگونه راحت‌تر می‌توانید با مفهوم کدک ارتباط بگیرید. یکی از نکات مهم در سیستم ویپ، محدودیت پهنای باند است. پهنای باند باید به گونه‌ای باشد، که باعث قطع شدن مکالمه نگردد. هنگام برقراری تماس توسط سیستم‌های ویپ، صدا به صورت بسته‌های دیتا و بدون تاخیر زیاد منتقل میشوند. برای این انتقال، در سمت فرستنده، ابتدا باید صدا از آنالوگ به دیجیتال تبدیل شده، سپس منتقل شود. این بسته‌های دیجیتالی در سمت گیرنده دوباره به آنالوگ تبدیل شده و برای کاربر پخش میشوند.
برای انتقال دیتای صوتی آنالوگ به دیجیتال و ارسال بسته‌های ویپ، کدک‌های صوتی نقش زیادی در زمان ارسال دیتا ایفا می‌کنند. در واقع codecها در کاهش حجم دیتا و کاهش پهنای باند اثرگذارند. به همین دلیل در سرعت انتقال داده‌ها نقش دارند. انواع مختلفی از آن‌ها وجود دارد که در ادامه به بررسی بیشتر خواهیم پرداخت.
کاربرد codec ها در سیستم ویپ
رایج‌ترین کدک‌های صدا
کدک‌های صدا در دنیای فناوری صوتی ویژگی‌ها و کاربردهای مختلفی دارد. در ادامه، برخی از رایج‌ترین آن‌ها ذکر شده‌اند:
G.711
این نوع می‌تواند، بهترین کیفیت صدا را ممکن سازد و یک کدک استاندارد با بیت ریت kbps 64 است که با فرکانس khz8 کار می‌کند. در G.711 میزان فشرده‌سازی کمتر بوده و به همین دلیل سخت افزار و پهنای باند بیشتری اشغال می‌کند. بنابراین صدا را با کیفیت بالاتر و بدون تاخیر منتقل می کند. از همین رو، در سیستم‌های تلفنی ویپ بیشترین کاربرد را دارد.
G.729
این codec در مقایسه با مدل قبلی، صدا را باکیفیت کمتر و با 15 میلی ثانیه تاخیر، منتقل می‌کند. میزان پهنای باند آن kb/s8 است و با فرکانس khz8 کار می‌کند. این مدل بار پردازشی زیادی ایجاد کرده و نیاز به لایسنس دارد.
کدک GSM و iLBC
مدل GSM بیشتر در تلفن‌های همراه کاربرد دارد و با پهنای باند 13kb/s و فرکانس 8khz کار می‌کند. مدل iLBC یکی از گران‌ترین کدکها از نظر مصرف cpu بوده و یکی از کم‌مصرف‌ترین‌ها در مصرف پهنای باند است. فرکانس آن 13khz و پهنای باند آن 8kb/s است.
کدکها چگونه کار می‌کنند؟
Codecs به عنوان ابزاری مهم در فشرده‌سازی و رمزگذاری داده‌ها عمل می‌کنند. کارکرد آن‌ها به دو مرحله اصلی تقسیم می‌شود: کدگذاری (Encoding) و رمزگشایی (Decoding). در اینجا، نحوه عملکرد این دو مرحله به صورت کلی توضیح داده می‌شود:
1. کدگذاری (Encoding)
- فشرده‌سازی: در این مرحله، دادههای ورودی به یک فرمت فشرده‌تر تبدیل میشوند. این تبدیل دادههای اصلی به فرمت موردنظر را، فشرده‌سازی یا کدگذاری می‌گویند. هدف اصلی این مرحله، کاهش حجم داده‌ها بدون از دست دادن اطلاعات اساسی است.
- کاهش اطلاعات تکراری: کدگذاری اغلب از اصول فشرده‌سازی مانند حذف اطلاعات تکراری، کاهش نویز و انتقال تفاوت‌های کوچک در داده‌ها بهره می‌برد. این عملیات‌ها به کاهش اندازه فایل و بهبود کیفیت در مواردی مانند فشرده‌سازی تصاویر و فیلم‌ها کمک می‌کنند.
- تبدیل به بیت‌ها: دادههای کدگذاری شده به بیت‌ها (0 و 1) تبدیل میشوند تا بتوانند در طول انتقال یا ذخیرهسازی به راحتی مدیریت شوند.
2. رمزگشایی (Decoding)
- بازیابی اطلاعات: در این مرحله، دادههای کدگذاری شده به فرمت اصلی بازیابی میشوند. دیکدر مسئول بازگرداندن دادههای فشرده‌شده به حالت اولیه و بازیابی اطلاعات از آن‌ها است.
- استفاده از اطلاعات حفظ شده: دادههای کدگذاری شده اطلاعاتی را که برای بازیابی لازم است، حفظ می‌کنند. به عبارت دیگر، کدگذاری به صورتی انجام می‌شود که اطلاعات لازم برای بازیابی در دست بماند.
کدکها معمولا از الگوریتم‌ها و تکنیک‌های پیچیده‌ای برای انجام کدگذاری و کشف استفاده می‌کنند. الگوریتم‌های مختلف می‌توانند، برای کدگذاری و بازگرداندن داده‌ها به کار روند. به این ترتیب، کیفیت فشرده‌سازی و سرعت کشف ممکن است متفاوت باشد. انتخاب مناسب بر اساس نیازهای خاص، اهمیت به‌سزایی دارد و در انتقال داده‌ها، ذخیرهسازی و پخش چندرسانهای تاثیرگذار است.
کدک (codec)
چرا باید از کدکها استفاده کنیم؟
حال که متوجه شدید، کدک چیست و چه انواعی دارد، باید با مزایای آن‌ها آشنا شوید. استفاده از Codecs در دنیای فناوری؛ مخصوصا در زمینه فشرده‌سازی و رمزگذاری داده‌ها مزایای بسیاری دارد.
فشرده‌سازی داده
یکی از دلایل اصلی استفاده از کدکها، فشرده‌سازی داده‌ها است که به تبدیل داده‌ها به فرمت‌های فشرده‌تر و کوچکتر کمک می‌کنند. این کاهش حجم داده‌ها به کاهش پهنای باند مورد نیاز برای انتقال داده‌ها و همچنین صرفه‌جویی در فضای ذخیرهسازی منجر می‌شود.
ارتقای کیفیت
در برخی موارد، codecها، قادر به ارتقای کیفیت داده‌ها هستند. به عنوان مثال، می‌توانند تصاویر یا ویدئوها را با کیفیت بالاتری نسبت به فرمت اصلی ذخیره کنند.
انتقال سریع داده‌ها
در انتقال داده‌ها، می‌توانند به بهبود سرعت انتقال کمک کنند. این امر به ویژه در انتقال دادههای چندرسانهای؛ مانند ویدئو و صدا اهمیت دارد.
کاهش مصرف پهنای باند
استفاده از آن‌ها در ویدئوها و جلسات تلفنی آنلاین می‌تواند به کاهش مصرف پهنای باند کمک کند. این امر برای کاربران با اتصال اینترنت محدود یا ضعیف، مهم است.
رمزگذاری اطلاعات
برخی از کدکها به عنوان ابزارهای رمزگذاری (Encryption) استفاده میشوند، تا اطلاعات حساس را در حین انتقال یا ذخیرهسازی محافظت کنند.
پشتیبانی از چندین پلتفرم
بسیاری از آن‌ها، استانداردهای عالی را دارند و بر روی چندین پلتفرم و دستگاه کار می‌کنند. این امکان را به کاربران می‌دهد که دادههای خود را به راحتی بین دستگاه‌های مختلف به اشتراک بگذارند.
به طور کلی به بهبود کارایی، کاهش مصرف منابع، افزایش کیفیت و محافظت از اطلاعات در انتقال و ذخیرهسازی داده‌ها کمک می‌کنند؛ بنابراین، استفاده از آن‌ها در اکثر حوزه‌های فناوری و مخصوصا در چندرسانهای و ارتباطات دیجیتال بسیار معمول است.
سخن پایانی
در این مقاله به سوال شما درباره کدک چیست ، پاسخ دادیم و دریافتیم که کدکها، به عنوان ابزارهای برجسته‌ای در فناوری ارتباطات و چندرسانهای شناخته میشوند، که نه تنها به کاهش حجم داده‌ها و صرفه‌جویی در منابع ارتباطی و ذخیرهسازی کمک می‌کنند، بلکه به بهبود کیفیت و سرعت انتقال داده‌ها نیز می‌پردازند. استفاده از آن‌ها در انواع مختلف برنامه‌ها و سیستم‌ها، تاثیر قابل توجهی بر کیفیت و کارایی محصولات و خدمات دیجیتالی دارد.
از آنجا که کدکها به بهبود کارایی، مدیریت منابع، کاهش مصرف پهنای باند و ارتقای کیفیت می‌پردازند، نقش بسیار مهمی در تجربه کاربران در دنیای مدرن دارند که در این مطلب از وبلاگ فناوران آتیه گئومات بررسی شد.
فناوران آتیه گئومات
سوالات متداول
- کدک چه وظیفهای دارد؟
وظیفه اصلی یک کدک این است که، دادههای صوتی یا تصویری را فشرده کرده یا از حالت فشرده خارج کند، تا برای انتقال از یک نقطه به نقطه دیگر (برای مثال از طریق اینترنت) یا ذخیرهسازی مناسب باشد.
- کدکها در چه زمینههایی استفاده میشوند؟
کدکها در انتقال صوت و تصویر در سیستم تلفن ویپ، ویدئوکنفرانس، مولتیمدیا، پخش ویدئو آنلاین و سایر فعالیتهای مرتبط با چندرسانهای مورد استفاده قرار میگیرند.