Codec چیست؟

کدم یا همان Codec یک الگوریتم است (یا بهتر بگوییم یک برنامه است!) که برخی اوقات به عنوان یک نرم افزار بر روی سرور فعالیت می کند و یا به صورتی خاص بر روی قطعه ای سخت افزار مانند ATA یا تلفن آی پی و … قرار داده شده است.

کدک برای تبدیل سیگنال های صدا (در زمینه ویپ) به داده دیجیتال برای انتقال بر روی بستر اینترنت مورد استفاده قرار می گیرند.

کلمه codec ترکیبی از کلمه های coder-decoder یا compressor-decompressor است.

کدک ها قادرند به طور معمول اعمال زیر را انجام دهند (آخرین مورد را فقط برخی می توانند!)

• Encoding-decoding
• Compression-decompression
• Encryption-decryption

فرایند Encoding-decoding در کدک ها

در هنگامی که از شبکه تلفن سنتی استفاده میکنید صدای شما به صورت آنالوگ بر روی خطوط تلفن منتقل خواهند شد. در شبکه VoIP اما موضوع متفاوت است، صدا در این شبکه ابتدا تبدیل به دیتای دیجیتال می‌شود و سپس از طریق اینترنت منتقل خواهد شد. این تکنولوژی که در شبکه VoIP به کار رفته است را encoding می گویند و عملیات آن بر عهده codec خواهد بود.

هنگامی که صدای encode شده به مقصد می رسد در آنجا فرایند decode انجام می شود. در این فرآیند صدای دیجیتال تبدیل به صدای آنالوگ قابل شنیدن توسط انسان ها می شود.

فرایند Compression-decompression در کدک ها

پهنای باند اینترنت یک کالای بسیار با ارزش است. از هر چیزی که بر روی این شبکه ارسال می شود بهتر است قبل از ارسال فشرده سازی شود تا در مصرف پهنای باند صرفه جویی شود و سرعت انتقال داده افزایش یابد.

برای اینکه فضای اشغال شده توسط یک فایل صوتی را کاهش دهیم از فشرده سازی استفاده می کنیم. فرایند فشرده سازی یک عملیات بسیار پیچیده است که طی آن یک فایل صوتی بدون هیچ گونه تغییری با فضای کمتر دوباره بر روی دیسک ذخیره می شود.

در طی عملیات فشرده سازی دیتا تبدیل به سازه های مناسب (packet) برای استفاده در الگوریتم های فشرده سازی می شود.

داده فشرده شده بر روی اینترنت به سمت مقصد حرکت خواهد کرد و درون مقصد داده قبل از decode شدن ابتدا decompress می شود، یعنی دوباره به حالت غیر فشرده باز می گردد. البته در بسیاری از مواقع نیاز نیست که فرایند decompress انجام شود، زیرا دیتای منتقل شده به صورت مستقیم حتی به صورت فشرده نیز قابل استفاده است.

انوع فشرده سازی

هنگامی که دیتا فشرده سازی می شود سبک تر می شود و بهره وری آن افزایش خواهد یافت. گرچه با استفاده از برخی از فشرده ساز ها ممکن است صوت با کمی تغییر کیفیت مواجه شود.

به طور کلی دو نوع فشرده سازی وجود دارد: lossy (با از دست دادن دیتا) و lossless (بدون از دست دادن دیتا).

در هنگامی که از فشرده سازی lossless استفاده می‌کنیم هیچ دیتایی از دست نمی‌رود اما فشرده سازی نیز در کمترین سطح ممکن انجام می‌شود.

با استفاده از روش فشرده سازی lossy ممکن است کاهش کیفیت در صدا وجود داشته باشد اما حجم دیتا به شدت کاهش میابد. شما نمی توانید در هنگام فشرده سازی lossy دیتا را دقیقا به همان چیزی که در اصل بوده تبدیل کنید.

یک مثال خود از فشرده سازی lossy فرمت MP3 در فایل های صوتی است که همه با آن برخورد داشته ایم. هنگامی که به فرمت MP3 را ایجاد می کنیم دیگر نمی توانیم به حالت قبلی برگردیم، گرچه فرمت MP3 نیز کیفیت مناسبی دارد.

فرایند Encryption-decryption در کدک ها

Encryption برای دستیابی به امنیت بیشتر بسیار مهم است. Encryption درواقع حالتی از دیتا است که هیچ‌کس قادر به فهمیدن محتوای آن نیست. در این وضعیت حتی اگر دیتا به دست هکرها بیفتد آن ها قادر نیستند که محتوای آن را متوجه شوند.

هنگامی که دیتای رمز نگاری شده به مقصد می رسد، در آنجا دوباره با همان الگوریتم که رمز نگاری شده است رمز گشایی خواهد شد (decrypting). در بسیاری از مواقع دیتای فشرده سازی شده هم چنین رمزنگاری نیز می شود.

برخی از کدک های معمول استفاده شده در VoIP

تعداد بسیاری codec برای صدا، تصویر و فکس وجود دارد. در زیر جدولی حاوی نام برخی از این کدک ها که به طور معمول در شبکه ویپ مورد استفاده قرار می گیرند را مشاهده خواهید کرد: