битрейт что это такое простыми словами
Битрейт
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 восьми битам в секунду (8 бит/с). Кроме того, могут использоваться двоичные приставки киби-, меби-.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
В основе кодирования звука с использованием ПК лежит процесс преобразования колебаний воздуха в колебания электрического тока и последующая дискретизация аналогового электрического сигнала. Кодирование и воспроизведение звуковой информации осуществляется с помощью специальных программ (редактор звукозаписи). Качество воспроизведения закодированного звука зависит от частоты дискретизации и её разрешения (глубины кодирования звука — количество уровней).
В данном списке приведены пропускные способности различных интерфейсов передачи данных, применяемых в компьютерной технике. Для обозначения пропускной способности интерфейса иногда могут использоваться термины ёмкость канала или производительность.
Существуют два класса систем связи: цифровые и аналоговые. Цифровой сигнал — это сигнал, имеющий конечное число дискретных уровней. Аналоговые сигналы являются непрерывными. Типичным примером такого сигнала является речевой сигнал, передаваемый по обычному телефону. Информацию, передаваемую аналоговыми сигналами, также необходимо защищать, в том числе и криптографическими методами.
В информатике под алгоритмами кэширования (часто называемыми алгоритмами вытеснения или политиками вытеснения, а также «алгоритмами/политиками замещения») понимают оптимизацию инструкций — алгоритмы — особая компьютерная программа или аппаратно поддерживаемая структура, способная управлять кэшем информации, хранимой в компьютере. Когда кэш заполнен, алгоритм должен выбрать, что именно нужно удалить из него, чтобы иметь возможность записи (в кэш) новой, более актуальной информации.
Латентность (в т.ч. англ. CAS Latency, CL; жарг. тайминг) — временна́я задержка сигнала при работе динамической оперативной памяти со страничной организацией, в частности, SDRAM. Эти временны́е задержки также называют таймингами и для краткости записывают в виде трех чисел, по порядку: CAS Latency, RAS to CAS Delay и RAS Precharge Time. От них в значительной степени зависит пропускная способность участка «процессор-память» и задержки чтения данных из памяти и, как следствие, быстродействие системы.
Значение слова «битрейт»
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 = 1024 бит/с), «мега» (1 Мбит/с = 1024 кбит/с), «гига» (1 Гбит/с = 1024 Мбит/с) или «тера» (1 Тбит/с = 1024 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.
битре́йт
1. информ. единица измерения эффективной скорости передачи потока данных по каналу, показывающая количество битов, которое используется для хранения одной секунды мультимедийного контента
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.
Насколько понятно значение слова всенощная (существительное):
Битрейт
Битрейт (англ. bit rate ) — буквально, скорость прохождения битов информации. Битрейт принято использовать при измерении эффективной скорости передачи информации по каналу, то есть скорости передачи «полезной информации» (помимо таковой, по каналу может передаваться служебная информация — например, стартовые и стоповые биты при асинхронной передаче по RS-232 или контрольные символы при избыточном кодировании). Скорость передачи информации, учитывающую полную пропускную способность канала, измеряют в бодах.
Содержание
Значения
Термин битрейт используется в двух основных значениях:
Битрейт выражается битами в секунду (бит/c, bps), а также производными величинами с приставками кило- (кбит/с, kbit/s, kbps), мега- (Мбит/с, Mbit/s, Mbps) и т. д.
Характеристика цифрового звука и видео
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:
Постоянный битрейт
Постоянный битре́йт — 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
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
Усреднённый битрейт является гибридом постоянного и переменного битрейтов: битрейт 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 битрейта, дабы не рисковать выйти за заданную пользователем среднюю величину. Также этот метод позволяет наиболее гибко задавать битрейт (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.
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Битрейт» в других словарях:
Битрейт — Характеристика степени сжатия аудиофайла. Определяется количеством информации, обрабатываемой за единицу времени. Чем выше битрейт, тем выше качество звука и больше объем файла … Глоссарий терминов бытовой и компьютерной техники Samsung
битрейт — см. bitrate … Русский индекс к Англо-русскому словарь по музыкальной терминологии
Переменный битрейт — Битрейт (англ. bitrate) буквально, скорость прохождения битов информации. Битрейт принято использовать при измерении эффективной скорости передачи информации по каналу, то есть скорости передачи «полезной информации» (помимо таковой, по каналу… … Википедия
Постоянный битрейт — Битрейт (англ. bitrate) буквально, скорость прохождения битов информации. Битрейт принято использовать при измерении эффективной скорости передачи информации по каналу, то есть скорости передачи «полезной информации» (помимо таковой, по каналу… … Википедия
Усреднённый битрейт — Битрейт (англ. bitrate) буквально, скорость прохождения битов информации. Битрейт принято использовать при измерении эффективной скорости передачи информации по каналу, то есть скорости передачи «полезной информации» (помимо таковой, по каналу… … Википедия
VBR — Битрейт (англ. bitrate) буквально, скорость прохождения битов информации. Битрейт принято использовать при измерении эффективной скорости передачи информации по каналу, то есть скорости передачи «полезной информации» (помимо таковой, по каналу… … Википедия
Видео — (от лат. video смотрю, вижу) электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения сигналов изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное … Википедия
Цифровое представление аналогового аудиосигнала. Краткий ликбез
Дорогие читатели, меня зовут Феликс Арутюнян. Я студент, профессиональный скрипач. В этой статье хочу поделиться с Вами отрывком из моей презентации, которую я представил в университете музыки и театра Граца по предмету прикладная акустика.
Рассмотрим теоретические аспекты преобразования аналогового (аудио) сигнала в цифровой.
Статья не будет всеохватывающей, но в тексте будут гиперссылки для дальнейшего изучения темы.
Чем отличается цифровой аудиосигнал от аналогового?
Аналоговый (или континуальный) сигнал описывается непрерывной функцией времени, т.е. имеет непрерывную линию с непрерывным множеством возможных значений (рис. 1).
Цифровой сигнал — это сигнал, который можно представить как последовательность определенных цифровых значений. В любой момент времени он может принимать только одно определенное конечное значение (рис. 2).
Аналоговый сигнал в динамическом диапазоне может принимать любые значения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с помощью двух процессов — дискретизация и квантование. Очередь процессов не важна.
Дискретизацией называется процесс регистрации (измерения) значения сигнала через определенные промежутки (обычно равные) времени (рис. 3).
Квантование — это процесс разбиения диапазона амплитуды сигнала на определенное количество уровней и округление значений, измеренных во время дискретизации, до ближайшего уровня (рис. 4).
Дискретизация разбивает сигнал по временной составляющей (по вертикали, рис. 5, слева).
Квантование приводит сигнал к заданным значениям, то есть округляет сигнал до ближайших к нему уровней (по горизонтали, рис. 5, справа).
Эти два процесса создают как бы координатную систему, которая позволяет описывать аудиосигнал определенным значением в любой момент времени.
Цифровым называется сигнал, к которому применены дискретизация и квантование. Оцифровка происходит в аналого-цифровом преобразователе (АЦП). Чем больше число уровней квантования и чем выше частота дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому (рис. 6).
Уровни квантования нумеруются и каждому уровню присваивается двоичный код. (рис. 7)
Количество битов, которые присваиваются каждому уровню квантования называют разрядностью или глубиной квантования (eng. bit depth). Чем выше разрядность, тем больше уровней можно представить двоичным кодом (рис. 8).
Данная формула позволяет вычислить количество уровней квантования:
Если N — количество уровней квантования,
n — разрядность, то
Обычно используют разрядности в 8, 12, 16 и 24 бит. Несложно вычислить, что при n=24 количество уровней N = 16,777,216.
При n = 1 аудиосигнал превратится в азбуку Морзе: либо есть «стук», либо нету. Существует также разрядность 32 бит с плавающей запятой. Обычный компактный Аудио-CD имеет разрядность 16 бит. Чем ниже разрядность, тем больше округляются значения и тем больше ошибка квантования.
Ошибкой квантований называют отклонение квантованного сигнала от аналогового, т.е. разница между входным значением 
и квантованным значением 
(
)
Большие ошибки квантования приводят к сильным искажениям аудиосигнала (шум квантования).
Чем выше разрядность, тем незначительнее ошибки квантования и тем лучше отношение сигнал/шум (Signal-to-noise ratio, SNR), и наоборот: при низкой разрядности вырастает шум (рис. 9).
Разрядность также определяет динамический диапазон сигнала, то есть соотношение максимального и минимального значений. С каждым битом динамический диапазон вырастает примерно на 6dB (Децибел) (6dB это в 2 раза; то есть координатная сетка становиться плотнее, возрастает градация).
Ошибки квантования (округления) из-за недостаточного количество уровней не могут быть исправлены.
50dB SNR
примечание: если аудиофайлы не воспроизводятся онлайн, пожалуйста, скачивайте их.
Теперь о дискретизации.
Как уже говорили ранее, это разбиение сигнала по вертикали и измерение величины значения через определенный промежуток времени. Этот промежуток называется периодом дискретизации или интервалом выборок. Частотой выборок, или частотой дискретизации (всеми известный sample rate) называется величина, обратная периоду дискретизации и измеряется в герцах. Если
T — период дискретизации,
F — частота дискретизации, то 
Чтобы аналоговый сигнал можно было преобразовать обратно из цифрового сигнала (точно реконструировать непрерывную и плавную функцию из дискретных, «точечных» значении), нужно следовать теореме Котельникова (теорема Найквиста — Шеннона).
Теорема Котельникова гласит:
Если аналоговый сигнал имеет финитный (ограниченной по ширине) спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчетам, взятым с частотой, строго большей удвоенной верхней частоты.
Вам знакомо число 44.1kHz? Это один из стандартов частоты дискретизации, и это число выбрали именно потому, что человеческое ухо слышит только сигналы до 20kHz. Число 44.1 более чем в два раза больше чем 20, поэтому все частоты в цифровом сигнале, доступные человеческому уху, могут быть преобразованы в аналоговом виде без искажении.
Но ведь 20*2=40, почему 44.1? Все дело в совместимости с стандартами PAL и NTSC. Но сегодня не будем рассматривать этот момент. Что будет, если не следовать теореме Котельникова?
Когда в аудиосигнале встречается частота, которая выше чем 1/2 частоты дискретизации, тогда возникает алиасинг — эффект, приводящий к наложению, неразличимости различных непрерывных сигналов при их дискретизации.
Как видно из предыдущей картинки, точки дискретизации расположены так далеко друг от друга, что при интерполировании (т.е. преобразовании дискретных точек обратно в аналоговый сигнал) по ошибке восстанавливается совершенно другая частота.
Аудиопример 4: Линейно возрастающая частота от
100 до 8000Hz. Частота дискретизации — 16000Hz. Нет алиасинга.
Аудиопример 5: Тот же файл. Частота дискретизации — 8000Hz. Присутствует алиасинг
Пример:
Имеется аудиоматериал, где пиковая частота — 2500Hz. Значит, частоту дискретизации нужно выбрать как минимум 5000Hz.
Следующая характеристика цифрового аудио это битрейт. Битрейт (bitrate) — это объем данных, передаваемых в единицу времени. Битрейт обычно измеряют в битах в секунду (Bit/s или bps). Битрейт может быть переменным, постоянным или усреднённым.
Следующая формула позволяет вычислить битрейт (действительна только для несжатых потоков данных):
Битрейт = Частота дискретизации * Разрядность * Количество каналов
Например, битрейт Audio-CD можно рассчитать так:
44100 (частота дискретизации) * 16 (разрядность) * 2 (количество каналов, stereo)= 1411200 bps = 1411.2 kbit/s
При постоянном битрейте (constant bitrate, CBR) передача объема потока данных в единицу времени не изменяется на протяжении всей передачи. Главное преимущество — возможность довольно точно предсказать размер конечного файла. Из минусов — не оптимальное соотношение размер/качество, так как «плотность» аудиоматериала в течении музыкального произведения динамично изменяется.
При кодировании переменным битрейтом (VBR), кодек выбирает битрейт исходя из задаваемого желаемого качества. Как видно из названия, битрейт варьируется в течение кодируемого аудиофайла. Данный метод даёт наилучшее соотношение качество/размер выходного файла. Из минусов: точный размер конечного файла очень плохо предсказуем.
Усреднённый битрейт (ABR) является частным случаем VBR и занимает промежуточное место между постоянным и переменным битрейтом. Конкретный битрейт задаётся пользователем. Программа все же варьирует его в определенном диапазоне, но не выходит за заданную среднюю величину.
При заданном битрейте качество VBR обычно выше чем ABR. Качество ABR в свою очередь выше чем CBR: VBR > ABR > CBR.
ABR подходит для пользователей, которым нужны преимущества кодирования VBR, но с относительно предсказуемым размером файла. Для ABR обычно требуется кодирование в 2 прохода, так как на первом проходе кодек не знает какие части аудиоматериала должны кодироваться с максимальным битрейтом.
Существуют 3 метода хранения цифрового аудиоматериала:
Несжатый (RAW) формат данных
Другой формат хранения несжатого аудиопотока это WAV. В отличие от RAW, WAV содержит заголовок файла.
Аудиоформаты с сжатием без потерь
Принцип сжатия схож с архиваторами (Winrar, Winzip и т.д.). Данные могут быть сжаты и снова распакованы любое количество раз без потери информации.
Как доказать, что при сжатии без потерь, информация действительно остаётся не тронутой? Это можно доказать методом деструктивной интерференции. Берем две аудиодорожки. В первой дорожке импортируем оригинальный, несжатый wav файл. Во второй дорожке импортируем тот же аудиофайл, сжатый без потерь. Инвертируем фазу одного из дорожек (зеркальное отображение). При проигрывании одновременно обеих дорожек выходной сигнал будет тишиной.
Это доказывает, что оба файла содержат абсолютно идентичные информации (рис. 11).
Кодеки сжатия без потерь: flac, WavPack, Monkey’s Audio…
При сжатии с потерями
акцент делается не на избежание потерь информации, а на спекуляцию с субъективными восприятиями (Психоакустика). Например, ухо взрослого человек обычно не воспринимает частоты выше 16kHz. Используя этот факт, кодек сжатия с потерями может просто жестко срезать все частоты выше 16kHz, так как «все равно никто не услышит разницу».
Другой пример — эффект маскировки. Слабые амплитуды, которые перекрываются сильными амплитудами, могут быть воспроизведены с меньшим качеством. При громких низких частотах тихие средние частоты не улавливаются ухом. Например, если присутствует звук в 1kHz с уровнем громкости в 80dB, то 2kHz-звук с громкостью 40dB больше не слышим.
Этим и пользуется кодек: 2kHz-звук можно убрать.
Кодеки сжатия с потерям: mp3, aac, ogg, wma, Musepack…
Что такое битрейт видео, частота кадров и соотношение сторон
Что мы сегодня узнаем? Из чего состоит видео файл, из чего состоит кадр, соотношение сторон, ну и наконец, что такое битрейт?
Из чего состоит видео файл?
Видео, как собственно и кино, это быстрое чередование картинок. Насколько быстро? Для человека картинок должно быть 24 за одну секунду. В этом случае быстро сменяемые картинки, превращаются в движение. Именно на этом основано кино, а теперь и видео. При этом каждая картинка обладает несколькими свойствами. Какими? Это ширина и высота. Для видео, эти величины измеряются в точках. Столько-то точек в ширину, и столько-то точек в высоту.
Если мы увеличим любой кадр из нашего видео, то мы сможем увидеть отдельные квадратики, которые и составляют наше изображение. Каждый такой квадратик получил название – «Пиксель», которое пошло от английского – “Pictures element”, то есть элемент картинки.
Так вот, когда мы смотрим свойства файла или свойства проекта, то мы видим форматы видео в которых указывается, сколько составляет высота кадра, а сколько его ширина.
На рисунке мы видим что ширина кадра составляет 1920 пикселей, а его высота – 1080. Понятно, чем большее количество будет пикселей на наших кадрах, тем больше деталей можно вместить. И соответственно, тем более качественная будет картинка. При этом не забываем, частота кадров должна быть не менее 24 кадров в секунду.
Старые форматы видео, например, стандарт PAL, состоял из 720х576 пикселей. Современный HD или Full HD, уже 1920х1080. Формат 4K уже составляет 4096х2304 пикселей, а самый последний, формат 8K, составляет 7680×4320. То есть, чем дальше, тем более хорошее качество достигается.
Соотношение сторон видео.
Это тоже тот параметр, который для многих уже почти ушел в прошлое. Дело в том что раньше был телевизионный формат, который имел соотношение сторон 4/3, и широко экранный формат, в основном для просмотра фильмов, который имел соотношение 16/9.
Теперь телевизионный формат уже ушел в прошлое (почти) и остался только широкий формат
Что такое битрейт видео.
Как я уже сказал, каждый кадр состоит из огромного количества пикселей. Если это количество попытаться разместить на нашем винчестере, то уйдет слишком уж много места. Собственно говоря, арифметика здесь простая. Давайте посчитаем.
Один кадр – 1920х1080= 2 073 600 то есть два мегабайта (вообще-то это не совсем верно, но я немного упрощу)
То есть, теперь мы знаем, что один кадр у нас весит 2 мб. Вроде немного, но давайте дальше посчитаем.
Одна секунда. В одной секунде должно быть не менее 24х кадров. Что получаем? 24х2=48 мб.
Одна минута. 48х60=2880 мб. То есть подумайте. В одной минуте, почти 3гига! Ну а сколько тогда будет занимать один час?
Один час 2880х60= 172 800 мб. То есть один часовой фильм, будет занимать 172 гига памяти.
Ну а поскольку такое дело не пойдет, то умные люди решили: надо ужимать. Надо ужать видео так, чтобы можно было вместить все на компьютер, на телефон. Что-бы можно было посмотреть через интернет и так далее. И вот для этого и существуют различные форматы видео. Поскольку каждый формат, имеет свои правила для сжатия видео.
Но вот собственно мы и подходим к понятию битрейта.
Битрейт – скорость чтения / записи. Вы снимаете видео. Матрица видеокамеры снимает замеры света, то есть, измеряет пиксели. Передает их дальше, на флешку или SSD. Скорость этой передачи, и составляет битрейт.
Далее мы смотрим видео. В это время, идет считывание данных с памяти, и передача их на монитор / экран. И снова мы встречаемся с определенной скоростью передачи данных.
Но в видео, роль значения битрейта несколько другая. Битрейт в видео — степень сжатия видео. Когда идет запись видео с матрицы, сигнал сразу кодируется и сжимается. Чем сильнее сигнал сжимается, тем меньше места он занимает, но при этом, и меньше качество.
Что такое видеокодек.
А теперь, переходим к следующему понятию — видеокодек. Когда я говорил, что если уменьшать битрейт, то качество видео будет меньше. На самом деле, это несколько упрощенный подход, поскольку есть различные методы сжатия.
Да, если сжимать видео одним способом, то действительно, чем меньше битрейт, тем хуже качество видео. Но ученными был найден другой выход — использование различных способов сжатия.
То есть, имея один и тот же битрейт, то есть, при одной и той-же скорости передачи видео, но применяя различные способы кодирования, мы получим разное качество видео.
Видеокодек — способ сжатия видео. Вы наверняка слышали, про различные видео форматы. MP2, MP4, H263, H265, HEVC. Все они, означают различные способы записи и сжатия видео.
Таким образом, записывая видео в различный формат данных, мы можем получить различное качество видео при одинаковом размере. Ну или, разное качество, при одинаковом размере.
Почему нет одного, универсального видеокодека?
Может возникнуть вопрос — зачем нужны разные видеокодеки?
Заключение
Я понимаю, на первых порах это будет немного сложным, понимать все эти понятия. Но, если вы хотите получать хорошее видео, то эта теория вам будет необходима. Так вы сможете понять, как получить качественное видео при наименьшем размере.
Кроме того, это позволит вам избежать частых ошибок с использованием различных видеокодеков. То есть, например, вы сняли видео с использованием одного кодека, а у вашего клиента или просто знакомого, ваше видео не читает. Это все он Видеокодек виноват.
Что в таком случае делать? Есть два варианта развития. Гора идет к Магомету. Или, Магомет идет к горе. Можно переделать видео в тот формат, который будет читаться у вашего зрителя. А можно вашему зрителю поставить дополнительную программу, кодек, и будет у него воспроизводится видео.
На практике, лучше сразу записывать видео в наиболее распространенные форматы. Ну или, перекодировать видео в другой формат. Например, при помощи видеоконвертера.