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位元速率(英語:Bit rate,變數R[1])在電信和計算領域是指單位時間內傳輸送或處理的位元的數量。位元速率經常在電信領域用作連接速度、傳輸速度、資訊傳輸速率和數字頻寬容量的同義詞。
在數字多媒體領域,位元速率是單位時間播放連續的媒體如壓縮後的音訊或影片的位元數量。在這個意義上講,它相當於術語數字頻寬消耗量,或吞吐量。
位元速率規定使用「位元每秒」(bit/s或bps)為單位,經常和國際單位制詞頭關聯在一起,如「千」Kilo(kbit/s或kbps),「兆」Mega (百萬)(Mbit/s或Mbps),「吉」Giga(Gbit/s或Gbps)和「太」Tera(Tbit/s或Tbps)。
雖然經常作為「速率」的參考,位元速率並不測量「『距離』/時間」,而是被傳輸或者被處理的「『二進制碼數量』/時間」,所以應該把它和傳播速度區分開來,傳播速度依賴於傳輸的媒介並且有通常的物理意義。
毛位元速率或粗位元速率是每秒物理傳送的總數量,包括了有效的資料和協定頭。而淨位元速率或有效位元速率是在實體層上的一個參考點來測量的,不包括底層的協定頭,比如冗餘的信道編碼(前向錯誤糾正)。
正式的「位元每秒」的縮寫是「bit/s」(不是「bits/s」)。在一些非正式文章,經常使用「b/s」或「bps」縮寫。在更不正式的地方,通常省略了「每秒」,簡單地應用為「一個128千位元音訊流」或「一個100兆位元網路」。
「位元速率」有時可以與「波特率」交換使用,只有在一個數據傳輸系統的每一個調製轉變剛好承載一個位元的時候正確。類似的,國際單位制詞頭中的頻率的單位赫茲,如果有時候不從上下文看不是很確切,如每一個週期承載的位元數量。
大的位元速率,使用國際單位制詞頭:
1,000 bps | = 【1 kbps】 = | 1,000 bit/s | = 0.97656 Kibi bit/s |
1,000,000 bps | = 【1 Mbps】 = | 1,000,000 bit/s | = 0.95367 Mebi bit/s |
1,000,000,000 bps | = 【1 Gbps】 = | 1,000,000,000 bit/s | = 0.93132 Gibi bit/s |
當描述位元速率的時候,二進制乘數詞頭幾乎從來不使用而基本使用國際單位制詞頭作為標準,十進制含義,不是舊的計算機初始的二進制含義。二進制更多得應用於單位位元組/秒(byte/s),而不是電信相關的典型用法。有時在一些特殊的上下文中有必要尋找單位的定義。
1 Kibi(Kibibit)=1024 bit 1KiB(KibiByte)=8 Kibi |
1 Kb (Kilobit) =1000 bit 1KB(KiloByte) =8 Kb |
從傳輸速度的發展看來,摩爾定律不僅應用在電晶體的密度,同樣可以用在傳輸速度:位元速率大概每18個月提高一倍。
以下是建議的通訊標準介面和裝置中的實體層淨位元速率的範例:
WAN數據機 | 乙太網路 LAN | Wi-Fi無線區域網路 | 行動電話網路 |
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更多請看手機標準比較 |
多媒體行業在指音訊或者影片在單位時間內的資料傳輸率時通常使用碼流或位元速率,單位是kbps(千位每秒)。
在數字多媒體領域,位元速率代表了資訊的數量,更詳細地說,儲存了一個記錄的每單位時間。位元速率和以下幾個因素相關:
通常,以上因素的選擇的目的是在位元速率的最小化和播放媒介時最佳化之間達到理想的平衡。
一般原始的多媒體檔案都比較大,為了便於使用需要對其進行壓縮,而碼流就對應了壓縮時的取樣率,單位時間內取樣率越大,精度就越高,處理出來的檔案就越接近原始檔案,但是檔案也會越大。
如果有損資料壓縮應用在音訊或虛擬資料,不同於原始的訊號被引入,如果壓縮是進行了,或有損資料被解壓或還原,顯而易見形成壓縮失真。這些是否影響到品質,如果是程度依賴於壓縮的方式,編碼的力度,輸入資料的特性,聽眾的感覺,聽眾對失真的熟悉和視聽環境。
專家和高保真音響愛好者可能在很多情況下可以察覺失真,而普通的聽眾不會。
這一章的位元速率大體上指普通聽眾在典型的視聽環境,使用最有效的壓縮,而與參考標準相比不感到明顯的噪音的最小值。
對於網路影片來說,如果是1M的寬頻,在網上只能看碼流不超過125kbps的影片,超過125kbps的影片只能等影片緩衝才能順利觀看。
由於技術原因(硬體/軟體協定,管理費用,編碼方案等),實際位元速率在一些參考裝置上明顯高於上面的表格。比如:
這篇文章主要參考了美國MIL-STD-188標準支援的聯邦標準1037C(Federal Standard 1037C),是美國政府部門開放內容。
簡單轉化千位元/秒(kbit/s)到 百萬位元組/小時(MB/h)到吉位元組/天(GB/day)到兆位元組/月(TB/month)到...
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