比特率

在电信和计算领域,比特率(Bit rate,变量R_bit)是单位时间内传输送或处理的比特的数量。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。
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"质量"/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)。



用法说明
正式的"比特每秒"的缩写是"bit/s"(不是"bits/s")。在一些非正式文章,经常使用"b/s"或"bps"缩写。在更不正式的地方,通常省略了"每秒",简单地应用为"一个128 千比特音频流"或"一个100兆比特网络"。
"比特率"有时可以与"波特率"交换使用,只有在一个数据传输系统的每一个调制转变刚好承载一个比特的时候正确。类似的,国际单位制词头中的频率的单位赫兹,如果有时候不从上下文看不是很确切,如每一个周期承载的比特数量。
大的比特率,使用国际单位制词头:

当描述比特率的时候,二进制乘数词头几乎从来不使用而基本使用国际单位制词头作为标准,十进制含义,不是旧的计算机初始的二进制含义。二进制更多得应用于单位字节/秒(byte/s),而不是电信相关的典型用法。有时在一些特殊的上下文中有必要寻找单位的定义。

过程
从传输速度的发展看来,摩尔定律不仅应用在晶体管的密度,同样可以用在传输速度:比特率大概每18个月提高一倍。
应用比特率提高:

提议标准和第一个设备:


多媒体的比特率
在数字多媒体领域,比特率代表了信息的数量,更详细地说,存储了一个记录的每单位时间。比特率和以下几个因素相关:

原始物质也许取样在不同的频率里
取样可能使用了不同数量的比特
数据可能按照不同的方式编码
信息可能用不同的算法或不同的程度进行数字压缩

通常,以上因素的选择的目的是在比特率的最小化和播放介质时最优化之间达到理想的平衡。
如果有损数据压缩应用在音频或虚拟数据,不同于原始的信号被引入,如果压缩是进行了,或有损数据被解压或还原,显而易见形成压缩失真。这些是否影响到质量,如果是程度依赖于压缩的方式,编码的力度,输入数据的特性,听众的感觉,听众对失真的熟悉和视听环境。
专家和高保真音响爱好者可能在很多情况下可以察觉失真,而普通的听众不会。
这一章的比特率大体上指普通听众在典型的视听环境,使用最有效的压缩,而与参考标准相比不感到明显的噪音的最小值。

音频 (MP3)

32 kbit/s — MW (AM) 质量
96 kbit/s — FM 质量
128 - 160 kbit/s –相当好的质量,有时有明显差别
192 kbit/s — 优良质量,偶尔有差别
224 - 320 kbit/s — 高质量,几乎不损失质量


其它音频

4 kbit/s — 能听到语音的最低要求(使用特殊要求 语音编码)
8 kbit/s — 电话 质量(使用语音编码)
500 kbit/s–1 Mbit/s —无损音频,格式为FLAC, WavPack或onkey%27s_Audio&variant=zh-cn" title="Monkey''''s Audio">Monkey''''s Audio
1411 kbit/s — 脉冲编码调制 (PCM) 声音格式为光碟(CD)的数字音频


视频(MPEG2)

16 kbit/s — 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 kbit/s — 商业导向的 视频会议系统质量
1 Mbit/s — VHS 质量
5 Mbit/s — DVD 质量
15 Mbit/s — 高清晰度电视(HDTV) 质量


说明
由于技术原因(硬件/软件协议,管理费用,编码方案等),实际比特率在一些参考设备上明显高于上面的表格。比如:

电话电路使用μlaw或者A-law 压缩扩展 (脉冲编码调制) — 64 kbit/s
CDs 使用 CDDA 格式— 1.4 Mbit/s

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