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比特率

2014-09-03 14:12:50 来源:安防知识网 有...人评论

[摘要] 比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second),比特率经常在电信领域用作连接速度、传输速度、信道容量、最大吞吐量和数字带宽容量的同义词。

  比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second),比特率经常在电信领域用作连接速度、传输速度、信道容量、最大吞吐量和数字带宽容量的同义词。比特率越高,传送的数据越大。声音中的比特率是指将数字声音由模拟格式转化成数字格式的采样率,采样率越高,还原后的音质就越好。 视频中的比特率(码率)原理与声音中的相同,都是指由模拟信号转换为数字信号的采样率。

相关定义

  在通信和计算机领域,比特率(Bit rate,变量Rbit)是单位时间内传输或处理的比特的数量。

  在数字多媒体领域,比特率是单位时间播放连续的媒体如压缩后的音频或视频的比特数量。在这个意义上讲,它相当于术语数字带宽消耗量,或吞吐量。

  比特率规定使用“比特每秒”(bit/s或bps)为单位,经常和国际单位制词头关联在一起,如“千”(kbit/s或kbps),“兆”(Mbit/s或Mbps),“吉”(Gbit/s或Gbps) 和“太”(Tbit/s或Tbps)。

  虽然经常作为"速度"的参考,比特率并不测量"距离"/时间,而是被传输或者被处理的"二进制码数量"/时间,所以应该把它和传播速度区分开来,传播速度依赖于传输的介质并且有通常的物理意义。

常见误区

  虽然经常作为"速度"的参考,比特率并不测量"距离"/时间,而是被传输或者被处理的"二进制码数量"/时间,所以应该把它和传播速度区分开来,传播速度依赖于传输的介质并且有通常的物理意义。

  毛比特率或粗比特率是每秒物理传送的总数量,包括了有效的数据和协议头。而净比特率或有效比特率是在物理层上的一个参考点来测量的,不包括底层的协议头,比如冗余的信道编码(前向错误纠正)。


电脑概念

  比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(Bit Per Second),比特率越高,传送的数据越大。比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。

  计算机中的信息都是二进制的0和1来表示,其中每一个0或1被称作一个位,用小写b表示,即bit(位);大写B表示byte,即字节,一个字节=八个位,即1B=8b;前面的大写K表示千的意思,即千个位(Kb)或千个字节(KB)。表示文件的大小单位,一般都使用字节(KB)来表示文件的大小。

  Kbps:首先要了解的是,ps指的是/s,即每秒。Kbps指的是网络速度,也就是每秒钟传送多少个千位的信息(K表示千位,Kb表示的是多少千个位),为了在直观上显得网络的传输速度较快,一般公司都使用kb(千位)来表示,如果是KBps,则表示每秒传送多少千字节。1KBps=8Kbps。ADSL上网时的网速是512Kbps,如果转换成字节,就是512/8=64KBps(即64千字节每秒)。

计量单位

  在电信和计算机科学中,比特率 (bit rate) 是指信号(用数字二进制位表示)通过系统(设备、无线电波或导线)处理或传送的速率,即单位时间内处理或传输的数据量。

  通常单位为“位每秒”( bit/s, b/s),也写作bps。“b” 应该总是小写,以避免与“字节每秒”(Bytes/s, B/s)混淆。——字节(Byte)是构成信息的单位,在计算机中作为处理数据的基本单位,1字节等于8位,即 1 Byte = 8 bits。

  通信和计算机行业内经常利用“类似国际单位制”的前缀来表示更大的衍生单位:

  1024 bit/s = 1 kbit/s (一千位每秒)

  1024 kbit/s = 1 Mbit/s (一兆或一百万位每秒)

  1024 Mbit/s = 1 Gbit/s (一吉比特或一十亿位每秒)。

  这是因为1024等于2的10次方。

  但如此一来,国际单位制(SI)意义上的前缀和计算机行业内的前缀的不同意义就导致了单位使用的混乱。(在国际单位制中 1k = 1000 )。

  类似的,在字节上也有这样的混乱。例如,硬盘生产商是以十进制,即10的3次方=1000,如1MB=1000KB。计算硬盘容量的,而操作系统是以2进制,即2的10次方,如1MiB=1024KB计算的。(为了便于中文化的理解,翻译MiB为MB也是可以的。)由于硬盘厂商与用户对于1MB大小的不同理解,所以好多160G的硬盘实际容量按计算机实际的1MB=1024KB算都不到160G,这也可以解释为什么新买的硬盘“缺斤短两”并没有它所标示的那么大。

  常利用比特率衡量声音和视频文件质量。例子:音频文件中: 8 kbps 通话质量, 32 kbps 中波广播质量, 96 kbps FM广播质量, 128 kbps 普通MP3质量,1411 Kbps 16位CD质量

  比特率与波特率

  波特率有时候会同比特率混淆,实际上后者是对信息传输速率(传信率)的度量。波特率可以被理解为单位时间内传输符号的个数(传符号率),通过不同的调制方法可以在一个符号上负载多个比特信息。因此信息传输速率即比特率在数值上和波特率有这样的关系:S=IN

  其中I为比特率,S为波特率,N为每个符号负载的信息量,以比特为单位。因此只有在每个符号只代表一个比特信息的情况下,例如基带二进制信号,波特率与比特率才在数值上相等,但是它们的意义并不相同。

声音概念

  简介

  比特率是指将数字声音由模拟格式转化成数字格式的采样精度(量化精度),也就是每个声音样本的位数。采样精度(量化精度)越高,还原后的音质就越好。作为一种数字音乐压缩效率的参考性指标,比特率表示单位时间(1秒)内传送的比特数bps(bit per second,位/秒)的速度。通常使用kbps(通俗地讲就是每秒钟1000比特)作为单位。CD中的数字音乐比特率为1411.2kbps(也就是记录1秒钟的cd音乐,需要1411.2×1000比特的数据),音乐文件的BIT RATE高是意味着在单位时间(1秒)内需要处理的数据量(BIT)多,也就是音乐文件的音质好的意思。但是,BIT RATE高时文件大小变大,会占据很多的内存容量,音乐文件最常用的bit rate是128kbps,MP3文件可以使用的一般是8-320kbps,但不同MP3机在这方面支持的范围不一样,大部分的是32-256Kbps,这个指数当然是越广越好了,不过320Kbps是暂时最高等级了。[3]

  MP3

  32 kbps —MW(AM) 质量

  96 kbps —FM质量

  128 - 160 kbps –相当好的质量,有时有明显差别

  192 kbps — 优良质量,偶尔有差别

  224 - 320 kbps — 高质量

  音频

  800 bps – 能够分辨的语音所需最低码率(需使用专用的FS-1015语音编解码器)

  8 kbps —电话质量(使用语音编码)

  8-500 kbps --Ogg Vorbis和MPEG1 Player1/2/3中使用的有损音频模式

  500 kbps–1.4 Mbps —44.1KHz的无损音频,解码器为FLAC Audio,WavPack或Monkey's Audio

  1411.2 - 2822.4 Kbps —脉冲编码调制(PCM)声音格式CD光碟的数字音频

视频概念

  视频中的比特率(码率)原理与声音中的相同,都是指由模拟信号转换为数字信号的采样率。又叫做位速率或者码率。

  码率计算公式

  基本的算法是:【码率】(kbps)=【文件大小】(字节)X8/【时间】(秒)/1000

  音频文件专用算法:【比特率】(kbps)=【量化采样点】(kHz)×【位深】(bit/采样点)×【声道数量】(一般为2)

  举例,D5的碟,容量4.3G,其中考虑到音频的不同格式,所以算为600M,(故剩余容量为4.3*1000-600=3700M),所以视频文件应不大于3.7G,本例中取视频文件的容量为3.446G,视频长度100分钟(6000秒),计算结果:码率约等于4933kbps。

  码率几点原则

  1、码率和质量成正比,但是文件体积也和码率成正比。

  2、码率超过一定数值,对图像的质量没有多大影响。

  3、DVD的容量有限,无论是标准的4.3G,还是超刻,或是D9,都有极限。

  5644.8 kbps —SACD使用的Direct Stream Digital格式

  MPEG2

  16 kbps —可视电话质量(使用者可以接受的"说话的头"照片的最低要求)

  128 – 384 kbps — 商业导向的视频会议系统质量

  1 Mbps —VHS质量

  1.25 Mbps–VCD质量(使用MPEG1压缩)

  5 Mbps —DVD质量(使用MPEG2压缩)

  8 – 15 Mbps —高清晰度电视(HDTV) 质量(使用H.264压缩)

  29.4 Mbps –HD DVD质量

  40 Mbps – 蓝光光碟(Blu-ray Disc) 质量(使用MPEG2、H.264或VC-1压缩)

  440/880 Mbps – SonyHDCAM SR质量(SQ/HQ)

  常见编码模式

  VBR(Variable Bitrate)动态比特率也就是没有固定的比特率,压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率,这是以质量为前提兼顾文件大小的方式,推荐编码模式;

  ABR(Average Bitrate)平均比特率 是VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量,可以做为VBR和CBR的一种折衷选择。

  CBR(Constant Bitrate),常数比特率 指文件从头到尾都是一种位速率。相对于VBR和ABR来讲,它压缩出来的文件体积很大,而且音质相对于VBR和ABR不会有明显的提高。

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[责任编辑:郑川川]

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