Битрейт, как свойство цифрового звука. Битрейт, как характеристика цифрового звука и видео

Битрейт, как свойство цифрового звука (Битрейт, как характеристика цифрового звука и видео)
Понятие

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 может передаваться служебная информация, например, стартовые и стоповые символы при асинхронной передаче, или контрольные символы при избыточном кодировании). Скорость передачи информации, учитывающую полную пропускную способность канала, измеряют в бодах.

Битрейт — количество единиц информации, необходимых для хранения (передачи) одной секунды потока данных (обычно аудио и видео файлов). Обычно измеряется в 'kbps' — килобит в секунду.

Термин битрейт используется в двух основных значениях
- Характеристика канала или устройства — максимальное количество бит, которое можно передать в единицу времени.
- Величина потока данных передаваемого в реальном времени (минимальный размер канала, который сможет пропустить этот поток без задержек).
- Частный случай - битрейт сжатого звука или видео.
Битрейт выражается битами в секунду (бит/c, bps), а также производными величинами с приставками кило-, мега- и т.д.

Термин битрейт (совместно с субъективным критерием качества) часто используется как характеристика для оценки эффективности работы алгоритмов сжатия информации с потерями.

Битрейт характеризует как плотность упаковки информаци, так и её качество. Например, из двух MP3 файлов сжатых с разным битрейтом, более качеcтвенный (близкий к оригиналу) звук будет у файла с большим битрейтом. В тоже время, файл другого формата, при равном битрейте, может дать как лучшее так и худшее качетво звука.

На CD аудио компакт диске, информация закодированна без потерь с постоянным битрейтом 1407 kbps.

Формат MP3 позволяет кодировать аудио информацию с постоянным или переменным битрейтом от 32 до 320 kbps, т.е. обеспечить пятикратное сжатие по сравнению с CD.

Битрейт как 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:

- с постоянным битрейтом (англ. Constant BitRate - CBR)
- с переменным битрейтом (англ. Variable BitRate - VBR)
- с усредённым битрейтом (англ. Average BitRate - ABR)

Переменный и усреднённый битрейт

Кодек выбирает нужный битрейт, исходя из параметров (уровня желаемого качества), причем в течение кодируемого фрагмента битрейт может изменяться. При сжатии звука нужный битрейт определяется на основе психоакустической модели. ABR - разновидность VBR, в которой кодек при сжатии придерживается заданного среднего значения.