Một nhà sáng tạo vừa trình diễn kỹ thuật nén âm thanh đột phá khi thu nhỏ bản nhạc dài hai phút thành một vài khối dữ liệu in trên giấy.
Mới đây, một nhà sáng tạo mang biệt danh Makestreme đã gây bất ngờ khi in toàn bộ một bài hát dài hai phút lên một tờ giấy. Toàn bộ quá trình thực hiện cũng như mã nguồn của dự án đều được chia sẻ công khai trên nền tảng Hackster.io. Bí quyết đằng sau thành quả này chính là bộ giải mã âm thanh mạng nơ-ron EnCodec do hãng Meta phát triển. Công nghệ này có khả năng nén một tập tin âm thanh MP3 từ 2,9 MB xuống chỉ còn khoảng 21 KB, tương đương mức giảm gần 1.000 lần. Dung lượng siêu nhỏ này cho phép người dùng chia nhỏ dữ liệu để in thành tám mã QR và sắp xếp chúng ở hai mặt giấy.
Tập tin âm thanh 21 KB nói trên cũng được truyền thử nghiệm giữa hai bo mạch ESP32 thông qua sóng radio LoRa. Dựa trên mã nguồn được công bố, quá trình chuyển đổi dữ liệu không dây này tiêu tốn khoảng 90 phút cho mỗi bài hát. Thông thường, dung lượng nhị phân tối đa của một mã vạch 2D rơi vào khoảng 3 KB. Makestreme đã chạm đến giới hạn thực tế là 3,3 KB, nên một tập tin 2,9 MB sẽ cần tới gần một nghìn khối mã nếu không sử dụng thủ thuật.
Các phương pháp nén truyền thống không thể thu hẹp khoảng cách này vì bản thân định dạng MP3 đã làm suy hao dữ liệu. Đây chính là lúc EnCodec phát huy sức mạnh. Nền tảng mã nguồn mở được Meta trình làng vào năm 2022 này sẽ chuyển đổi sóng âm thành các chuỗi mã thông báo rời rạc. Sau đó, một bộ giải mã tương thích sẽ làm nhiệm vụ tái tạo lại âm thanh. Ở mức thiết lập 3 kbps, bài hát được phục hồi giữ chất lượng khá tốt, nhưng nếu giảm xuống 1,5 kbps, âm thanh đầu ra sẽ bị méo mó nghiêm trọng.
Mỗi khối mã vạch trên giấy sẽ mang theo 1 byte định danh cùng một phần của chuỗi mã thông báo. Bốn khối mã được xếp ở mỗi mặt giấy nhằm mô phỏng thao tác lật đĩa than truyền thống. Đoạn mã tạo đồ họa sử dụng mức sửa lỗi thấp nhất để tối đa hóa mật độ dữ liệu, do đó hệ thống không có khả năng dự phòng. Chỉ cần một khối dữ liệu bị hỏng, toàn bộ bài hát sẽ biến mất.
Hệ thống kết nối LoRa ghép nối hai bo mạch ESP32 cùng các mô-đun REYAX RYLR998 trên băng tần 866 MHz, giúp di chuyển tập tin theo từng gói 160 byte bằng giao thức phản hồi và thử lại. Quá trình truyền tín hiệu thiết lập khoảng thời gian tạm dừng 40 giây sau mỗi gói dữ liệu được xác nhận. Với khoảng 134 gói tin cho tập tin 21 KB, tính riêng khoảng thời gian chờ đã lên tới 90 phút. Tốc độ này chậm hơn rất nhiều so với mức 190 KB/s mà một nhà phát triển khác từng đạt được khi truyền dữ liệu giữa các điện thoại ở tốc độ 60 FPS.
Việc in phần mềm lên giấy đã xuất hiện từ năm 1985 với công nghệ Cauzin Softstrip. Dù băng nhạc giấy mang lại nhiều giá trị hoài cổ, nó vẫn mắc phải điểm yếu cố hữu về mặt giải mã. Các khối mã QR này chỉ lưu trữ mã thông báo chứ không phải âm thanh thực sự, do đó quá trình phát lại bắt buộc phải có bộ giải mã 24 kHz của chính nền tảng EnCodec. Tờ giấy có thể tồn tại hàng trăm năm, nhưng bài hát sẽ chỉ vang lên nếu mạng nơ-ron giải mã nó vẫn còn hoạt động.