Die Zukunft der Sprachqualität: Ciscos neuer KI-Codec für Webex

Einführung

In der heutigen, zunehmend hybriden Arbeitswelt, in der Remote-Arbeit und virtuelle Meetings zur Norm geworden sind, ist eine stabile und klare Sprachkommunikation unerlässlich. Cisco, ein führender Anbieter von Netzwerk- und Kommunikationstechnologien, hat kürzlich auf der WebexOne 2023 in Kalifornien seine neueste Innovation vorgestellt: einen KI-gestützten Audiocodec für die Webex-Plattform. Dieser Codec verspricht, die Sprachqualität in Webex-Meetings und -Anrufen erheblich zu verbessern, selbst unter schwierigen Netzwerkbedingungen.

Herausforderungen der Echtzeit-Kommunikation

Echtzeitapplikationen wie Telefonie und Webmeetings mit Audio- und Videoübertragungen stellen besondere Anforderungen an die Datenübertragung. Insbesondere in hybriden Arbeitsumgebungen, wo Teilnehmer von verschiedenen Standorten aus oder unterwegs an Meetings teilnehmen, können schwierige Netzwerkbedingungen zu einer schlechten Audioqualität führen. Hohe Paketverlustraten, Jitter oder Verzögerungen in der Datenübertragung führen häufig zu abgehacktem Ton und unverständlicher Sprache.

Technologie des neuen KI-Codecs

Um diese Probleme zu lösen, hat Cisco einen neuen KI-Audiocodec entwickelt, der mit extrem geringen Bandbreiten und hohen Paketverlustraten umgehen kann. Der Codec ist ab sofort in Webex Meetings und Webex Calling verfügbar. Der Begriff "Codec" setzt sich aus den Wörtern Kodierer und Dekodierer zusammen. Der Kodierer komprimiert die analoge Audiowellenform auf eine bestimmte Bitrate, während der Dekodierer die Wellenform auf der Empfangsseite rekonstruiert. Das Ziel der Audiokodierung ist die Komprimierung von Audiodaten innerhalb eines bestimmten Bitratenbudgets sowie die Rekonstruktion auf der Empfangsseite, die den originären Audiodaten so nahe wie möglich kommt.

Funktionsweise des KI-Codecs

In Echtzeit-Kommunikationssystemen wird das aufgenommene Audio typischerweise in Frames unterteilt, die dann vom Codec komprimiert und über eine Netzwerkverbindung paketiert übertragen werden. Bei typischen Audiocodecs wie G.711a-Law geschieht dies alle 20 Millisekunden. Die Übertragung erfolgt über das ungesicherte UDP, und die erfolgreiche Übermittlung dieser Audiopakete hängt von der Stabilität und Zuverlässigkeit der Netzverbindung ab. Der neue Webex AI Codec aktiviert sich automatisch, wenn die Netzwerkqualität schlecht ist und der Paketverlust über 30 Prozent beträgt. Die Grundidee ist die Codierung der Sprachdaten mit einer sehr niedrigen Bitrate von 6 Kbit/s und die Übertragung von Kopien der vorherigen Frames mit noch niedrigerer Bitrate (1 Kbit/s). Dies soll eine gute Gesprächsqualität auch unter extremen Bedingungen gewährleisten.

Technische Details des KI-Codecs

Der Webex AI Codec verwendet eine mehrstufige Vektorquantisierung (VQ), um die Sprachdaten vor der Übertragung weiter zu komprimieren und folglich Inhalte mit minimalen Bitraten zu übertragen. Cisco hat das neuronale Codec-System durch Injektion verschiedener Artefakte in saubere Sprachsignale, darunter Hintergrundrauschen, Nachhall, Bandbegrenzung und Paketverluste, trainiert. Laut Cisco kamen mehr als 10.000 Stunden sauberer Sprach- und Rauschproben für das Training zum Einsatz. Der Audio-Encoder nutzt ein tiefes neuronales Netzwerk, um einen umfassenden Satz von Merkmalen zu extrahieren, etwa komplexe Merkmale von Sprache und Hintergrundgeräuschen. Die extrahierten Sprachmerkmale enthalten Attribute wie Lautstärke, Tonhöhenmodulation und Akzente. Der neuronale Encoder verfeinert seine Merkmalsextraktion anhand umfangreicher und vielfältiger Datensätze, was die Darstellung verbessern soll.

Integration in die Webex-Plattform

Der neue KI-Codec ergänzt das bereits in Webex Meetings bekannte Feature zur Hintergrundgeräuschunterdrückung. Cisco setzt seit Jahren KI mit natürlicher Sprache, Audio- und Videointelligenz sowie Analysen ein, stets unter Berücksichtigung von Sicherheit, Datenschutz und Persönlichkeitsrechten. Diese Grundsätze sind im Responsible AI Framework von Cisco verankert.

Neue Geräte und Partnerschaften

Neben dem neuen KI-Codec hat Cisco auf der WebexOne 2023 auch neue Geräte vorgestellt, die in Zusammenarbeit mit NVIDIA und Bang & Olufsen entwickelt wurden. Das neue Raumsystem EQX bietet kinoreife Meetings und basiert auf dem NVIDIA Jetson AI/ML-Prozessor. Es vereinfacht die Videoaktivierung in größeren Räumen und bietet erweiterte Cinematic Meeting-Funktionen. Die neuen kabellosen Kopfhörer „Bang & Olufsen Cisco 950“ sind speziell für den beruflichen Einsatz konzipiert und wurden für Webex optimiert. Sie bieten Anrufsteuerung, Priorisierung für Anrufe und Meetings sowie eine erstklassige Audioqualität. Die Kopfhörer sind ab November dieses Jahres verfügbar und lassen sich einfach über den Webex Control Hub verwalten.

Zukunftsaussichten

Mit der Einführung des neuen KI-Audiocodecs und der Erweiterung der Hardware-Partnerschaften zeigt Cisco erneut sein Engagement für die Verbesserung der Kommunikationstechnologien. Der neue Codec soll nicht nur die Audioqualität in Webex-Meetings und -Anrufen verbessern, sondern auch dazu beitragen, die Produktivität und Effizienz in der zunehmend hybriden Arbeitswelt zu steigern. Die Zukunft der Arbeit wird von Technologien geprägt sein, die nahtlose und klare Kommunikation ermöglichen, unabhängig von den Netzwerkbedingungen. Cisco setzt mit seinem neuen KI-Audiocodec und den innovativen Geräten einen wichtigen Schritt in diese Richtung.

Fazit

Der neue KI-Codec von Cisco für die Webex-Plattform stellt eine bedeutende Innovation dar, die die Sprachqualität in virtuellen Meetings erheblich verbessern kann. Durch die Kombination von tiefen neuronalen Netzwerken und fortschrittlichen Komprimierungstechniken bietet der Codec eine robuste Lösung für die Herausforderungen der Echtzeit-Kommunikation in hybriden Arbeitsumgebungen. Mit dieser Technologie ist Cisco gut positioniert, um den Anforderungen der modernen Arbeitswelt gerecht zu werden und die Kommunikation in Unternehmen weltweit zu revolutionieren. Bibliografie: https://news-blogs.cisco.com/emea/de/2023/10/26/webexone-cisco-stellt-ki-strategie-fuer-webex-und-neue-geraete-vor-apple-news/ https://www.heise.de/news/Cisco-Webex-Neue-Konferenzsysteme-mit-Nvidia-neue-Headsets-von-Bang-Olufsen-9344102.html https://help.webex.com/de-de/article/8dmbcr/Neuerungen-in-der-Webex-Suite https://blog.webex.com/de/hybrides-arbeiten/die-neuesten-ki-funktionen-von-webex-fur-die-zukunft-der-arbeit/ https://www.finanzen.at/nachrichten/aktien/apa-n-a-c-h-r-i-c-h-t-e-n-ue-b-e-r-b-l-i-c-k-1033725039 https://www.connect-professional.de/markt/cisco-stellt-ki-strategie-fuer-webex-und-neue-geraete-vor.327913/seite-2.html https://www.finanzen.at/nachrichten/aktien/eqs-adhoc-daldrup-&-s&246;hne-ag-generates-an-ebit-margin-of-10-3percent-in-h1-2024-and-raises-annual-forecast-1033725052 https://www.telecom-handel.de/business-solutions/cisco/ciscos-neue-ki-strategie-webex-2892082.html https://blog.webex.com/de/videokonferenzen/babblelabs-ki-basierte-audio-magie-fur-cisco-webex-meetings/