Bit-Rate

Im Fernmeldewesen und der Computerwissenschaft ist Bit-Rate (manchmal schriftlicher bitrate, Datenrate oder als eine Variable R) die Zahl von Bit, die befördert oder pro Einheit der Zeit bearbeitet werden.

Die Bit-Rate verwendet die Bit pro Sekunde (bit/s oder bps) Einheit, häufig in Verbindung mit einem SI-Präfix wie Kilo - (kbit/s oder kbps), mega - (Mbit/s oder Mbps), giga-(Gbit/s oder Gbps) oder tera-(Tbit/s oder Tbps). Bemerken Sie, dass, verschieden von vielen anderen computerzusammenhängenden Einheiten, 1 kbit/s als 1,000-bit/s nicht 1,024-bit/s usw. auch vor 1999 traditionell definiert wird, als SI-Präfixe für Einheiten der Information im normalen IEC 60027-2 eingeführt wurden. Großschrift K als in Kbit/s oder Kbps sollte nie verwendet werden.

Die formelle Abkürzung für "Bit pro Sekunde" ist "bit/s" (nicht "bits/s", sieh Schreiben-Stil für SI-Einheiten). In weniger formellen Zusammenhängen werden die Abkürzungen "b/s" oder "bps" häufig verwendet, obwohl das Verwirrung mit "Bytes pro Sekunde" ("B/s", "Bps") riskiert. 1 Byte/s (Bps oder B/s) entspricht 8-bit/s (bps oder b/s).

Protokoll-Schichten

Gros hat Rate gebissen

In Digitalnachrichtensystemen, das physische Schicht-Gros bitrate, Rohstoff bitrate, Daten übertragen Signalrate-Gros-Daten Rate, oder uncodierte Übertragungsgeschwindigkeit (manchmal schriftlich als eine Variable R oder f) ist die Gesamtzahl physisch übertragener Bit pro Sekunde über eine Nachrichtenverbindung, einschließlich nützlicher Daten sowie Protokolls oben.

Im Falle Serienkommunikationen ist die grobe Bit-Rate mit der Bit-Übertragungszeit verbunden

als:

:

Die grobe Bit-Rate ist damit verbunden, aber sollte mit, die Symbol-Rate oder Modulationsrate in baud, symbols/s oder pulses/s nicht verwirrt sein. Grobe Bit-Rate kann austauschbar mit "baud" nur verwendet werden, wenn es zwei Niveaus pro Symbol gibt, 0 und 1 beziehungsweise vertretend, bedeutend, dass jedes Symbol eines Datenübertragungssystems genau ein Bit von Daten trägt; etwas, das für moderne Modemmodulationssysteme und modernen LANs zum Beispiel nicht wahr ist.

Für die meisten Liniencodes und Modulationsmethoden:

:Symbol-Rate  Gros hat Rate gebissen

Mehr spezifisch kann ein Liniencode (oder Basisband-Übertragungsschema) das Darstellen der Daten mit der Pulsumfang-Modulation mit 2 verschiedenen Spannungspegeln, N-Bit/Puls übertragen. Eine Digitalmodulationsmethode (oder passband Übertragungsschema) das Verwenden 2 verschiedener Symbole, zum Beispiel 2 Umfänge, Phasen oder Frequenzen, kann N Bit/Symbol übertragen. Das läuft hinaus:

:Gross hat Rate = Symbol-Rate gebissen · N

Eine Ausnahme vom obengenannten ist einige gleichzeitig selbstseiende Liniencodes, zum Beispiel das Codieren von Manchester und Codieren der Rückkehr zur Null (RTZ), wo jedes Bit durch zwei Pulse (Signalstaaten) vertreten wird, hinauslaufend:

:Gross hat Rate = Symbol-Rate/2 gebissen

Ein theoretischer oberer, der für die Symbol-Rate in baud, symbols/s oder pulses/s für eine bestimmte geisterhafte Bandbreite im Hertz gebunden ist, wird durch das Gesetz von Nyquist gegeben:

:Symbol-Rate  Rate von Nyquist = 2 · Bandbreite

In der Praxis kann dem ober gebunden nur für Liniencodierschemas und für das so genannte vestigal Seitenfrequenzband Digitalmodulation genähert werden. Die meisten anderen Transportunternehmen-abgestimmten Digitalschemas, FRAGEN SIE zum Beispiel, PSK, QAM und OFDM, kann als doppelte Seitenfrequenzband-Modulation charakterisiert werden, auf die folgende Beziehung hinauslaufend:

:Symbol-Rate  Bandbreite

Im Falle der parallelen Kommunikation wird die grobe Bit-Rate durch gegeben

:

wo n die Zahl von parallelen Kanälen ist, ist M die Zahl von Symbolen oder Niveaus der Modulation im i-th Kanal, und T ist die Symbol-Dauer-Zeit, die in Sekunden für den i-th Kanal ausgedrückt ist.

Informationsrate

Das physische Schicht-Netz bitrate, die Informationsrate, die nützliche Bit-Rate, die Nutzlast-Rate, übertragen Nettodaten Rate, codierte Übertragungsgeschwindigkeit, wirksame Datenrate oder Leitungsgeschwindigkeit (informelle Sprache) eines Digitalnachrichtenkanals sind die Kapazität, des physischen Schicht-Protokolls oben, zum Beispiel Gestalten-Bit der Mehrfach-Zeitabteilung (TDM), überflüssige Codes der Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC), Equalizer-Lehrsymbole und das andere Kanalcodieren ausschließend. Fehlerkorrekturcodes sind besonders in Radionachrichtensystemen, Breitbandmodemstandards und modernem kupferbasiertem schnelllaufendem LANs üblich. Das physische Schicht-Netz bitrate ist der datarate, der an einem Bezugspunkt in der Schnittstelle zwischen der datalink Schicht und physischen Schicht gemessen ist, und kann folglich Datenverbindung und höhere Schicht oben einschließen.

In Modems und Radiosystemen wird Verbindungsanpassung (automatische Anpassung der Datenrate und der Modulation und/oder des Fehlers, der Schema zur Signalqualität codiert), häufig angewandt. In diesem Zusammenhang zeigt der Begriff Spitze bitrate das Netz bitrate der schnellsten und am wenigsten robusten Übertragungsart, verwendet zum Beispiel an, wenn die Entfernung zwischen Absender und Sender sehr kurz ist. Einige Betriebssysteme und Netzausrüstung können die "Verbindungsgeschwindigkeit" (informelle Sprache) einer Netzzugriffstechnologie oder Kommunikationseinrichtung entdecken, die aktuelle Nettobit-Rate einbeziehend. Bemerken Sie, dass die Begriff-Linienrate in einigen Lehrbüchern als grobe Bit-Rate, in anderen als Nettobit-Rate definiert wird.

Die Beziehung zwischen der groben Bit-Rate und Nettobit-Rate wird durch die FEC-Coderate gemäß dem folgenden betroffen.

:Net hat Rate  Grobe Bit-Rate gebissen · Coderate

Die Verbindungsgeschwindigkeit einer Technologie, die mit Vorwärtsfehlerkorrektur normalerweise verbunden ist, bezieht sich auf die physische Schicht-Nettobit-Rate in Übereinstimmung mit der obengenannten Definition.

Zum Beispiel das Netz bitrate (und so die "Verbindungsgeschwindigkeit") eines IEEE 802.11a ist Radionetz die Nettobit-Rate zwischen 6 und 54 Mbit/s, während die grobe Bit-Rate zwischen 12 und 72 von Fehlerkorrekturcodes einschließlichen Mbit/s ist.

Die Nettobit-Rate der ISDN2 Grundlegenden Rate-Schnittstelle (2 B-Kanäle + 1 D-Kanal) 64+64+16 = beziehen sich 144 kbit/s auch auf die Nutzlast-Datenraten, während der D Kanal Signalrate 16 kbit/s ist.

Die Nettobit-Rate von Ethernet 100Base-TX physischer Schicht-Standard ist 100 Mbit/s, während das Gros bitrate 125 Mbit/second, wegen 4B5B (vier Bit mehr als fünf Bit) Verschlüsselung ist. In diesem Fall ist die grobe Bit-Rate der Symbol-Rate oder Pulsrate von 125 Mbaud wegen des NRZI Liniencodes gleich.

In Kommunikationstechnologien ohne Vorwärtsfehlerkorrektur und anderes physisches Schicht-Protokoll oben gibt es keine Unterscheidung zwischen grober Bit-Rate und physischer Schicht-Nettobit-Rate. Zum Beispiel ist die grobe sowie Nettobit-Rate von Ethernet 10Base-T 10 Mbit/s. Wegen des Liniencodes von Manchester wird jedes Bit durch zwei Pulse vertreten, auf eine Pulsrate von 20 Mbaud hinauslaufend.

Die "Verbindungsgeschwindigkeit" eines Modems von V.92 voiceband bezieht sich normalerweise auf die grobe Bit-Rate, da es keinen zusätzlichen Fehlerkorrektur-Code gibt. Es kann bis zu 56,000-bit/s downstreams und 48,000-bit/s upstreams sein. Eine niedrigere Bit-Rate kann während der Verbindungserrichtungsphase wegen der anpassungsfähigen Modulation gewählt werden - langsamere, aber robustere Modulationsschemas werden im Falle des schlechten Verhältnisses des Signals zum Geräusch gewählt. Wegen der Datenkompression können die wirkliche Datenübertragungsgeschwindigkeit oder der Durchfluss (sieh unten) höher sein.

Die Kanalkapazität, auch bekannt als die Kapazität von Shannon, sind ein theoretischer oberer, der für das maximale Netz bitrate gebunden ist, exklusiv des Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierens, das ohne Bit-Fehler für eine bestimmte physische analoge Knoten-zu-Knoten-Nachrichtenverbindung möglich ist.

:Net hat Rate  Kanalkapazität gebissen

Die Kanalkapazität ist zur analogen Bandbreite im Hertz proportional. Diese Proportionalität wird das Gesetz von Hartley genannt. Folglich wird die Nettobit-Rate manchmal Digitalbandbreite-Kapazität in bit/s genannt.

Netzdurchfluss

Der Begriff Durchfluss, im Wesentlichen dasselbe Ding wie Digitalbandbreite-Verbrauch, zeigt die erreichte durchschnittliche nützliche Bit-Rate in einem Computernetz über eine logische oder physische Nachrichtenverbindung oder durch einen Netzknoten an, der normalerweise an einem Bezugspunkt über der datalink Schicht gemessen ist. Das deutet an, dass der Durchfluss häufig Datenverbindungsschicht-Protokoll oben ausschließt. Der Durchfluss wird durch die Verkehrslast von der fraglichen Datenquelle, sowie von anderen Quellen betroffen, die dieselben Netzmittel teilen. Siehe auch Messnetzdurchfluss.

Goodput (übertragen Daten Rate)

Goodput oder Daten wechseln über Rate bezieht sich auf die erreichte durchschnittliche Nettobit-Rate, die an die Anwendungsschicht geliefert, vom ganzen Protokoll oben, Datenpaket-Weitermeldungen usw. exklusiv wird. Zum Beispiel, im Fall von der Dateiübertragung, entspricht der goodput der erreichten Dateiübertragungsrate. Die Dateiübertragungsrate in bit/s kann als die Dateigröße (in Bytes) berechnet, durch die Dateiübertragungszeit (in Sekunden) geteilt, und mit acht multipliziert werden.

Als ein Beispiel wechseln der goodput oder die Daten über die Rate eines Modems von V.92 voiceband wird durch das Modem betroffen physische Schicht und Daten verbinden Schicht-Protokolle. Es ist manchmal höher als die physische Schicht-Datenrate wegen der V.44 Datenkompression, und sinken Sie manchmal wegen Bit-Fehler und automatischer mehrmaliger Bitte-Weitermeldungen.

Wenn keine Datenkompression durch die Netzausrüstung oder Protokolle zur Verfügung gestellt wird, haben wir die folgende Beziehung:

:Goodput  Durchfluss  Maximaler Durchfluss  Netz hat Rate gebissen

für einen bestimmten Nachrichtenpfad.

Multimediaverschlüsselung

In Digitalmultimedia bezieht sich Bit-Rate häufig auf die Zahl von pro Einheit der Play-Back-Zeit verwendeten Bit, um ein dauerndes Medium solcher als Audio- oder Video-nach dem Quellcodieren (Datenkompression) zu vertreten. Die Verschlüsselungsbit-Rate einer Multimediadatei ist die Größe einer Multimediadatei in Bytes, die durch die Play-Back-Zeit der Aufnahme (in Sekunden) geteilt sind, multipliziert mit acht.

Für strömende Echtzeitmultimedia ist die Verschlüsselungsbit-Rate der goodput, der erforderlich ist, Unterbrechung zu vermeiden:

:Encoding hat Rate = Erforderlicher goodput gebissen

Der Begriff Durchschnitt bitrate wird im Falle der Variable bitrate Multimediaquelle gebraucht, die Schemas codiert. In diesem Zusammenhang ist die Maximalbit-Rate die maximale Zahl von für jeden Kurzzeitblock von komprimierten Daten erforderlichen Bit.

Ein theoretischer, der tiefer für die Verschlüsselungsbit-Quote für die lossless Datenkompression gebunden ist, ist die Quellinformationsrate, auch bekannt als die Wärmegewicht-Rate.

:Entropy-Rate  Multimedia hat Rate gebissen

Präfixe

Wenn

man große Bit-Raten misst, werden SI-Präfixe (auch bekannt als Metrische Präfixe oder Dezimale Präfixe) so verwendet:

Binäre Präfixe sind fast für bitrates nie verwendet worden, obwohl sie gelegentlich gesehen werden können, wenn Datenraten in Bytes pro Sekunde ausgedrückt werden (z.B, werden 1 kByte/s oder kBps manchmal als 1000 Byte/s, manchmal als 1024 Byte/s interpretiert). Ein IEC 1999-Standard (IEC 60027-2) gibt verschiedene Abkürzungen für den Binären und die Dezimalzahl (SI) Präfixe an (z.B 1 kiB/s = 1024 Byte/s = 8192-bit/s und 1 MiB/s = 1024 kiB/s), aber diese sind in der Literatur noch immer nicht sehr üblich, und deshalb manchmal ist es notwendig, Erläuterung der in einem besonderen Zusammenhang verwendeten Einheiten zu suchen.

Fortschritt-Tendenzen

Das sind Beispiele von physischen Schicht-Nettobit-Raten in vorgeschlagenen Nachrichtennormanschlüssen und Geräten:

Für mehr Beispiele, sieh, dass die Liste des Geräts Raten, Geisterhaften Leistungsfähigkeitsvergleich-Tisch und OFDM Systemvergleich-Tisch gebissen hat.

Multimedia

In Digitalmultimedia vertritt bitrate den Betrag der Information oder Detail, das pro Einheit der Zeit einer Aufnahme versorgt wird. Der bitrate hängt von mehreren Faktoren ab:

  • Das ursprüngliche Material kann an verschiedenen Frequenzen probiert werden
  • Die Proben können verschiedene Zahlen von Bit verwenden
  • Die Daten können durch verschiedene Schemas verschlüsselt werden
  • Die Information kann durch verschiedene Algorithmen oder zu verschiedenen Graden digital zusammengepresst werden

Allgemein werden Wahlen über die obengenannten Faktoren gemacht, um den gewünschten Umtausch zwischen Minderung des bitrate und Maximierung der Qualität des Materials zu erreichen, wenn es gespielt wird.

Wenn lossy Datenkompression auf Audio- oder Sehdaten verwendet wird, werden Unterschiede zum ursprünglichen Signal eingeführt; wenn die Kompression wesentlich ist, oder lossy Daten dekomprimiert und wiederzusammengepresst wird, kann das bemerkenswert in der Form von Kompressionskunsterzeugnissen werden. Ob diese die wahrgenommene Qualität betreffen, und wenn so wie viel, vom Kompressionsschema, encoder Macht, die Eigenschaften der Eingangsdaten, der Wahrnehmungen des Zuhörers, der Vertrautheit des Zuhörers mit Kunsterzeugnissen, und des Hörens oder der Betrachtung der Umgebung abhängt.

3D-Zeichentrickfilm hat Programm orientiert

Die bitrates in dieser Abteilung sind ungefähr das Minimum, das der durchschnittliche Zuhörer in einem typischen Hören oder Betrachtung der Umgebung, wenn er die beste verfügbare Kompression verwendet, als nicht bedeutsam schlechter wahrnehmen würde als der Bezugsstandard:

Audio-

MP3

  • 32 kbit/s.
  • 96 kbit/s.
  • 100-160 kbit/s - Bitrate Standardqualität; Unterschied kann manchmal offensichtlich sein (z.B haben der niedrigen Frequenzqualität und hohen Frequenz "swashy" an Effekten Mangel.)
  • 192 kbit/s sind das höchste Niveau, das durch den grössten Teil von MP3 encoders unterstützt ist, wenn es von einer CD reißt.
  • 224-320 kbit/s - VBR zur höchsten MP3 Qualität.

Anderes Audio

  • 800-bit/s - für die erkennbare Rede notwendiges Minimum, mit dem speziellen Zweck FS-1015 Rede codecs.
  • 1400 bit/s - niedrigste bitrate Rede der offenen Quelle codec Codec2.
  • 2.15 kbit/s - Minimum bitrate verfügbar durch die offene Quelle Speex codec.
  • 8 kbit/s - rufen Qualität mit der Rede codecs an.
  • 32-500 kbit/s - lossy Audio-, wie verwendet, in Ogg Vorbis.
  • 256 kbit/s - Digital Audio Broadcasting (DAB). MP2 hat Rate gebissen, die erforderlich ist, ein hohes Qualitätssignal zu erreichen.
  • 400 kbit/s-1,411 kbit/s - lossless Audio-so verwendet in Formaten wie Freier Lossless Audiocodec, WavPack oder das Audio des Affen, um Audio-CD zusammenzupressen.
  • 1,411.2 kbit/s - Geradlinige PCM lassen Format der CD Digitalaudio erklingen.
  • 5,644.8 kbit/s - DSD, der eine Markendurchführung von PDM ist), gesundes auf der Super Audio-CD verwendetes Format.
  • 6.144 Mbit/s - E-AC-3 (Dolby, das Plus digital ist), der ein erhöhtes Codiersystem ist, das auf dem AC-3 codec gestützt ist.
  • 18 Mbit/s - haben lossless Audiocodec vorgebracht, der auf dem Meridian Lossless Verpackung gestützt ist.

Video

  • 16 kbit/s - videophone Qualität (für eine verbraucherannehmbare "Unterhaltung notwendiges Minimum führen" Bild mit verschiedenen Videokompressionsschemas an)
  • 128-384 kbit/s - geschäftsorientierte Videokonferenzführungsqualität mit der Videokompression
  • 1.5 Mbit/s max - VCD Qualität (MPEG1 Kompression verwendend)
,
  • 3.5 Mbit/s typ — Standarddefinitionsfernsehqualität (mit der Verminderung der Bit-Rate von der MPEG-2 Kompression)
  • 9.8 Mbit/s max - DVD (MPEG2 Kompression verwendend)
,
  • 8 bis 15 Mbit/s typ - HDTV Qualität (mit der Verminderung der Bit-Rate von MPEG-4 AVC Kompression)
  • 19 Mbit/s ungefähr — HDV 720 Punkte (MPEG2 Kompression verwendend)
,
  • 24 Mbit/s max — AVCHD (MPEG4 AVC Kompression verwendend)
,
  • 25 Mbit/s ungefähr — HDV 1080i (MPEG2 Kompression verwendend)
,
  • 29.4 Mbit/s max - HD DVD
  • 40 Mbit/s max - Blu-Strahl-Scheibe (MPEG2, AVC oder VC-1 Kompression verwendend)
,

Referenzen

Aus technischen Gründen (Protokolle der Hardware/Software, allgemeine Kosten, Schemas, usw. verschlüsselnd), kann der wirkliche bitrates, der durch etwas im Vergleich zu Geräten verwendet ist, bedeutsam höher sein als, was oben verzeichnet wird. Zum Beispiel:

  • Telefonstromkreise mit µlaw oder A-Gesetz companding (Pulscodemodulation) - 64 kbit/s
  • CDs mit CDDA PCM - 1.4 Mbit/s

Siehe auch

  • Dolby AC-3
  • Audiobit-Tiefe
  • Durchschnitt bitrate
  • Bandbreite, (rechnend)
  • Baud (Symbol-Rate)
  • Uhr-Rate
  • Coderate
  • Unveränderlicher bitrate
  • Datenrate-Einheiten
  • Daten Signalrate
  • Die Liste des Geräts hat Raten gebissen
  • Das Messen des Netzdurchflusses
  • Geisterhafte Leistungsfähigkeit
  • Variable bitrate

Links

hat

gleichzeitige Operation gebissen


Monoakustisch / Kahler Brasstown
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