Битрейт

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Битре́йт (от англ. bitrate) — количество бит, используемых для хранения одной секунды мультимедийного контента[1][2]. Битрейт принято использовать при измерении эффективной скорости передачи потока данных по каналу, то есть минимального размера канала, который сможет пропустить этот поток без задержек.

Битрейт выражается битами в секунду (бит/c, bps), а также производными величинами с приставками кило- (кбит/с, kbps), мега- (Мбит/с, Mbps) и т. д.

Скорость передачи данных с использованием битов в секунду блока (символ: «бит/с»), часто применяется в сочетании с приставками из международной системы измерения единиц (СИ), такими как «кило» (1 кбит/с = 1000 бит/с), «мега» (1 Мбит/с = 1000 кбит/с), «гига» (1 Гбит/с = 1000 Мбит/с) или «тера» (1 Тбит/с = 1000 Гбит/с). Нестандартная аббревиатура «bps» часто используется для замены стандартного символа «бит/с», так что, например, «1 Мбит» используется для обозначения одного миллиона бит в секунду. Один байт в секунду (1 Б/с) соответствует 8 бит/с.

Характеристики[править | править вики-текст]

В форматах потокового видео и аудио (например, MPEG и MP3), использующих сжатие c потерей качества, параметр «битрейт» выражает степень сжатия потока и, тем самым, определяет размер канала, для которого сжат поток данных. Чаще всего битрейт звука и видео измеряют в килобитах в секунду (англ. kilobit per second, kbps), реже — в мегабитах в секунду (только для видео).

Существует три режима сжатия потоковых данных:

  • CBR (англ. Constant bitrate) — с постоянным битрейтом;
  • VBR (англ. Variable bitrate) — с переменным битрейтом;
  • ABR (англ. Average bitrate) — с усреднённым битрейтом.

Скорость передачи информации[править | править вики-текст]

Физический уровень чистого битрейта, скорость передачи информации, полезной битрейт, частота полезной нагрузки, чистая скорость передачи данных, скорость передачи кодированных передач, эффективная скорость передачи данных или скорость подачи проволоки (неофициальный язык) цифрового канала связи является способность без учета накладного протокола физического уровня, для мультиплекса пример с временным разделением каналов (TDM) обрамляющих битов, резервируемых с прямым исправлением ошибок (FEC) кодов, эквалайзер обучающих символов и другого канального кодирования. Помехоустойчивые коды являются общими, особенно в системах беспроводной связи, стандартов широкополосного модема или современных высокоскоростных локальных сетей на основе меди. Физический уровень чистого битрейта является скорость передачи данных, измеренная в контрольной точке на границе раздела между канальным уровнем и физическим уровнем, и, следовательно, может включать в себя линию передачи данных, а также нагрузку уровня.

В модемах и беспроводных системах, адаптации линии связи (автоматическая адаптация скорости передачи данных и модуляции и / или ошибок схемы кодирования, качество сигнала) часто применяется. В этом контексте термин пик битрейта означает чистый битрейт самой быстрой и наименее надежным режимом передачи, используемый, например, когда расстояние очень короткое замыкание между отправителем и передатчиком. Некоторые операционные системы и сетевое оборудование может обнаружить «скорость соединения» (неофициальный язык) той или иной технологии доступа к сети или устройства связи, что предполагает текущую чистую скорость передачи данных. Следует отметить, что термин скорость линии в некоторых учебниках определяется как валовой скорости передачи в битах, а в других, как чистой скорости передачи данных.

Взаимосвязь между совокупным битрейтом и чистой скорости передачи данных зависит от скорости ПИО кода в соответствии со следующим.

Постоянный битрейт[править | править вики-текст]

Постоянный битрейт — вариант кодирования потоковых данных, при котором пользователь изначально задаёт необходимый битрейт, который не меняется на протяжении всего файла.

Его главное достоинство — возможность довольно точно предсказать размер конечного файла.

Однако вариант с постоянным битрейтом не очень подходит для музыкальных произведений, звучание которых динамично изменяется во времени, так как не обеспечивает оптимального соотношения размер/качество.

Переменный битрейт[править | править вики-текст]

С переменным битрейтом кодек выбирает значение битрейта исходя из параметров (уровня желаемого качества), причём в течение кодируемого фрагмента битрейт может изменяться. При сжатии звука нужный битрейт определяется на основе психоакустической модели. Данный метод даёт наилучшее соотношение качество/размер выходного файла, однако точный его размер оказывается очень плохо предсказуем. В зависимости от характера звука (или изображения, в случае кодирования видео), размер полученного файла может отличаться в несколько раз.

Усреднённый битрейт[править | править вики-текст]

Усреднённый битрейт является гибридом постоянного и переменного битрейтов: значение в кбит/c задаётся пользователем, а программа варьирует его в некоторых пределах. Однако, в отличие от VBR, кодек с осторожностью использует максимально и минимально возможные значения, не рискуя выйти за заданную пользователем среднюю величину. Этот метод позволяет наиболее гибко задавать скорость обработки (для аудио это может быть любым числом между 8 и 320 кбит/с, против чисел, кратных 16 в методе CBR) и с гораздо большей (по сравнению с VBR) точностью предсказывать размер выходного файла.

MP3[править | править вики-текст]

Формат MP3 сжатия аудио с потерями данных. Качество звука улучшается с увеличением битрейта:

  • 32 кбит/с — как правило, приемлемо только для речи
  • 96 кбит/с — как правило, используется для передачи речи или потокового звука низкого качества
  • 128 или 160 кбит/с — начальный уровень кодирования музыки
  • 192 кбит/с — приемлемое качество кодирования музыки
  • 256 кбит/с — высокое качество кодирования музыки
  • 320 кбит/с — наивысшее качество кодирования, поддерживаемое стандартом MP3

Другое аудио[править | править вики-текст]

  • 700 бит/с — наинизший битрейт, используемый речевым кодеком Codec2 с открытым исходным кодом; голос едва распознаётся, битрейт 1,2 кбит/с даёт гораздо лучший звук
  • 800 бит/с — минимально необходимый уровень для распознавания речи, используется в специализированных речевых кодеках FS-1015
  • 2,15 кбит/с — минимальный битрейт кодека Speex с открытым исходным кодом
  • 6 кбит/с — минимальный битрейт кодека Opus с открытым исходным кодом
  • 8 кбит/с — телефонное качество звука с использованием речевых кодеков
  • 32-500 кбит/с — битрейт сжатия аудио с потерей данных с помощью Ogg Vorbis
  • 256 кбит/с — битрейт в Digital Audio Broadcasting (DAB) MP2 для передачи сигнала высокого качества
  • 400—1411 кбит/с — битрейт у форматов сжатия аудио без потерь, например FLAC, WavPack или Monkey’s Audio
  • 1411,2 кбит/с — битрейт у формата LPCM, используемого для кодирования звука в аудио-CD
  • 5644,8 кбит/с — битрейт у аудиопотока DSD, используемого в дисках Super Audio CD
  • 6,144 Мбит/с — битрейт у E-AC-3 (Dolby Digital Plus) — улучшенной системы кодирования на базе кодека AC-3
  • 9,6 Мбит/с — битрейт у DVD-Audio — цифрового формата высококачественного аудио на DVD. DVD-Audio не предназначен для видео и не то же самое, что видеодиски DVD с концертами или музыкальными клипами; эти диски не могут быть воспроизведены на стандартном DVD-плеере без логотипа DVD-Audio
  • 18 Мбит/с — битрейт улучшенного аудиокодека без потерь на основе Meridian Lossless Packing

Видео[править | править вики-текст]

  • 16 кбит/с — качество видеофона (минимум, необходимый для картинки «говорящая голова» с использованием различных схем сжатия видео)
  • 128—384 кбит/с — качество бизнес-ориентированных видеоконференций со сжатием видео
  • 400 кбит/с — видео YouTube с разрешением 240p (с кодированием H.264)
  • 750 кбит/с — видео YouTube с разрешением 360p (с кодированием H.264)
  • 1 Мбит/с — видео YouTube с разрешением 480p (с кодированием H.264)
  • 1,15 Мбит/с макс — VCD (с кодированием MPEG1)56
  • 2,5 Мбит/с — видео YouTube с разрешением 720p (с кодированием H.264)
  • 3,5 Мбит/с (среднее) — телевидение стандартного разрешения (с уменьшением битрейта от сжатия MPEG-2)
  • 3,8 Мбит/с — видео YouTube с разрешением 720p и частотой 60 кадр/с (с кодированием H.264)
  • 4,5 Мбит/с — видео YouTube с разрешением 1080p (с кодированием H.264)
  • 6,8 Мбит/с — видео YouTube с разрешением 1080p и частотой 60 кадр/с (с кодированием H.264)
  • 9,8 Мбит/с (максимум) — DVD (с кодированием MPEG2)
  • 8-15 Мбит/с (среднее) — телевидение высокой чёткости (с уменьшением битрейта от сжатия MPEG-4 AVC)
  • 19 Мбит/с (примерно) — видео высокой чёткости с разрешением 720p (с кодированием MPEG-2)
  • 24 Мбит/с (максимум) — формат AVCHD (с кодированием MPEG4 AVC)
  • 25 Мбит/с (примерно) — видео высокой чёткости с разрешением 1080i (с кодированием MPEG-2)
  • 29,4 Мбит/с (максимум) — HD DVD
  • 40 Мбит/с (максимум) — диск Blu-Ray с разрешением 1080p (с кодированием MPEG-2, MPEG-4 AVC или VC-1)

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]