O melodie întreagă a fost tipărită pe o foaie de hârtie sub forma unor coduri QR. Experimentul care a comprimat fișierul de 1.000 de ori

Cât de mult poți comprima un fișier audio fără să îl transformi într-un sunet imposibil de ascultat? Un creator de conținut pasionat de electronică și programare a încercat să răspundă la această întrebare printr-un experiment care pare desprins din perioada casetelor audio și a codurilor de bare, dar care folosește tehnologii dezvoltate în ultimii ani.

Rezultatul este spectaculos. O melodie cu o durată de două minute a fost transformată într-un set de opt coduri QR și tipărită pe o simplă foaie de hârtie. Proiectul demonstrează că metodele moderne de comprimare pot reduce dimensiunea unui fișier de aproape 1.000 de ori, însă există și un compromis important: melodia nu mai poate fi redată fără ajutorul unei rețele neuronale.

Cum a fost redus un fișier de aproape 3 MB la doar 21 KB

Experimentul a fost realizat de un creator cunoscut sub numele de Makestreme, care a publicat întregul proiect și codul sursă pe platforma Hackster.io.

Punctul de plecare a fost un fișier MP3 cu o dimensiune de 2,9 MB. În mod normal, formatul MP3 folosește deja tehnici de comprimare care elimină o parte dintre informațiile considerate mai puțin importante pentru urechea umană. Din acest motiv, reducerea suplimentară a dimensiunii este destul de dificilă.

Pentru a depăși această limitare, proiectul a folosit EnCodec, o tehnologie dezvoltată și publicată de Meta în 2022. În loc să stocheze direct semnalul audio, sistemul transformă melodia într-o serie de reprezentări numerice pe care un decodor compatibil le poate reconstrui ulterior.

Prin această metodă, fișierul inițial a fost redus la aproximativ 21 KB. Dimensiunea finală a permis împărțirea datelor în opt coduri QR, distribuite pe ambele fețe ale unei foi de hârtie. Creatorul proiectului a comparat conceptul cu o casetă audio sau cu un disc de vinil, deoarece informațiile sunt împărțite între cele două fețe ale suportului.

De ce o singură imagine QR nu este suficientă

Codurile QR sunt extrem de populare, însă capacitatea lor de stocare este limitată. În practică, un singur cod poate conține aproximativ 3 KB de date binare.

Dacă fișierul audio ar fi fost transferat fără comprimare, ar fi fost nevoie de aproape 1.000 de coduri QR pentru a stoca întreaga melodie. În cazul acestui experiment, fiecare dintre cele opt coduri conține un identificator și o secțiune din fluxul de date generat de EnCodec.

Există însă o problemă. Pentru a crește densitatea informațiilor, autorul a ales cel mai redus nivel de corectare a erorilor. Cu alte cuvinte, nu există aproape nicio rezervă pentru recuperarea datelor. Dacă unul dintre codurile QR este deteriorat, întreaga melodie devine inutilizabilă.

Melodia a fost transmisă și prin radio, dar transferul a durat 90 de minute

Experimentul nu s-a oprit la tipărirea codurilor pe hârtie. Fișierul de 21 KB a fost transmis și între două plăci ESP32 folosind tehnologia LoRa, destinată comunicațiilor pe distanțe mari și cu un consum redus de energie, scrie tomshardware.com.

Transferul s-a realizat prin module radio care funcționează pe frecvența de 866 MHz. Datele au fost împărțite în pachete de câte 160 de octeți, iar fiecare transmisie a fost confirmată înainte de trimiterea următorului pachet.

Pentru a respecta anumite limite impuse de comunicațiile radio, sistemul a introdus o pauză de 40 de secunde între pachetele transmise. Consecința este surprinzătoare: transferul unei melodii de numai două minute a durat aproximativ 90 de minute.

Hârtia poate rezista sute de ani, însă melodia depinde de existența unei rețele neuronale

Ideea stocării informațiilor pe suport fizic nu este nouă. În anii ’80 existau sisteme care permiteau publicarea programelor informatice în reviste, folosind coduri speciale care puteau fi scanate și transformate în software funcțional. În multe dintre cazuri, tehnologia a dispărut, iar informațiile au devenit aproape imposibil de recuperat.

Același risc există și în cazul acestui experiment. Codurile QR nu conțin fișierul audio propriu-zis, ci doar datele generate de algoritmul de comprimare.

Dacă software-ul necesar pentru interpretarea acestora nu va mai exista în viitor, melodia nu va mai putea fi ascultată, chiar dacă foaia de hârtie va rămâne intactă.