กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 10 นาที

อัตราบิต

ในด้าน โทรคมนาคม และ การคำนวณ อัตราบิต ( bitrate หรือเป็นตัวแปร R ) คือจำนวน บิต ที่ส่งหรือประมวลผลต่อหน่วยเวลา [ 1 ]

อัตราบิต

อัตราบิต ( หน่วยอัตราข้อมูล )
ชื่อเครื่องหมายหลายรายการ
บิตต่อวินาทีบิต/วินาที11
คำนำหน้าหน่วยเมตริก ( SI )
กิโลบิตต่อวินาทีกิโลบิต/วินาที10 31000 1
เมกะบิตต่อวินาทีเมกะบิต/วินาที10 61000 2
กิกะบิตต่อวินาทีกิกะบิต/วินาที10 91000 3
เทราบิตต่อวินาทีเทราบิต/วินาที10 121000 4
คำนำหน้าไบนารี ( IEC 80000-13 )
กิโลบิตต่อวินาทีคิบิต/ส2 101024 1
เมบิบิตต่อวินาทีมิบิต/วินาที2 201024 2
กิกะบิตต่อวินาทีกิบิต/วินาที2 301024 3
เทบิบิตต่อวินาทีทิบิต/ส2 401024 4

ในด้านโทรคมนาคมและการคำนวณอัตราบิต ( bitrateหรือเป็นตัวแปรR ) คือจำนวนบิตที่ส่งหรือประมวลผลต่อหน่วยเวลา[ 1 ]

อัตราบิตแสดงเป็นบิตต่อวินาที (สัญลักษณ์: บิต/วินาที ) โดยมักจะมีคำนำหน้า SIเช่นกิโล (1 กิโลบิต/วินาที = 1,000 บิต/วินาที) เมกะ (1 เมกะบิต/วินาที = 1,000 กิโลบิต/วินาที) กิกะ (1 กิกะบิต/วินาที = 1,000 เมกะบิต/วินาที) หรือเทรา (1 เทกะบิต/วินาที = 1,000 กิกะบิต/วินาที) [ 2 ] มักใช้ ตัวย่อที่ไม่เป็นมาตรฐาน bps : 1 Mbps คือ 1 เมกะบิต/วินาที นั่นคือ หนึ่งล้านบิตต่อวินาที

อัตราบิตแตกต่างจากอัตราการถ่ายโอนซึ่งวัดเป็นจำนวนการถ่ายโอนต่อวินาทีเมื่อช่องสัญญาณเป็นแบบขนาน ดังนั้นจึงถ่ายโอนหลายบิตต่อการถ่ายโอนหนึ่งครั้ง

ในสภาพแวดล้อมการคำนวณและการสื่อสารดิจิทัลส่วนใหญ่ หนึ่งไบต์ต่อวินาที (สัญลักษณ์: B/s ) จะเท่ากับ 8 บิตต่อวินาที (1 ไบต์ = 8 บิต ) อย่างไรก็ตาม หากต้องคำนึงถึงบิตหยุด บิตเริ่มต้น และบิตพาริตี จะต้องใช้จำนวนบิตต่อวินาทีที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้อัตราการส่งข้อมูลจำนวนไบต์เท่าเดิม

คำนำหน้า

สำหรับอัตราบิตขนาดใหญ่หรือขนาดเล็กจะใช้คำนำหน้า SI (หรือที่รู้จักกันในชื่อคำนำหน้าเมตริก หรือคำนำหน้าทศนิยม) ดังนี้: [ 3 ]

0.001 บิต/วินาที= 1 เมกะบิต/วินาที (หนึ่งมิลลิบิตต่อวินาที หรือหนึ่งบิตต่อหนึ่งพันวินาที) = 1 บิต/กิโลไบต์
1 บิต/วินาที= 1 บิต/วินาที (หนึ่งบิตต่อวินาที)
1,000 บิต/วินาที= 1  กิโลบิต/วินาที (หนึ่งกิโลบิตต่อวินาที หรือ หนึ่งพันบิตต่อวินาที)
1,000,000 บิต/วินาที= 1  เมกะบิต/วินาที (หนึ่งเมกะบิตต่อวินาที หรือหนึ่งล้านบิตต่อวินาที)
1,000,000,000 บิต/วินาที= 1  กิกะบิต/วินาที (หนึ่งกิกะบิตต่อวินาที หรือ หนึ่งพันล้านบิตต่อวินาที)
1,000,000,000,000 บิต/วินาที= 1  เทราบิต/วินาที (หนึ่งเทราบิตต่อวินาที หรือ หนึ่งล้านล้านบิตต่อวินาที)

คำนำหน้าไบนารีที่กำหนดโดยมาตรฐานสากลIEC 80000-13บางครั้งจะใช้: [ 4 ] [ 5 ]เช่น 1 KiB /s = 1024 B/s = 8192 บิต/วินาที และ 1 MiB /s = 1024 KiB/s

ในการสื่อสารข้อมูล

อัตราบิตรวม

ในระบบการสื่อสารดิจิทัลอัตราบิตรวมของเลเยอร์ทางกายภาพ[ 6 ]อัตราบิตดิบ [ 7 ]อัตราการส่งสัญญาณข้อมูล[ 8 ]อัตราการถ่ายโอนข้อมูลรวม[ 9 ]หรืออัตราการส่งแบบไม่เข้ารหัส[ 7 ] (บางครั้งเขียนเป็นตัวแปรR b [ 6 ] [ 7 ]หรือf b [ 10 ] ) คือจำนวนบิตทั้งหมดที่ถ่ายโอนทางกายภาพต่อวินาทีผ่านลิงก์การสื่อสาร ซึ่งรวมถึงข้อมูลที่เป็นประโยชน์และค่าใช้จ่ายของโปรโตคอลด้วย

ในกรณีของการสื่อสารแบบอนุกรมอัตราการส่งข้อมูลรวมจะสัมพันธ์กับเวลาในการส่งข้อมูลแต่ละบิต ดังนี้:

อัตราบิตรวมเกี่ยวข้องกับอัตราสัญลักษณ์หรืออัตราการมอดูเลชัน ซึ่งแสดงในหน่วยบอดหรือสัญลักษณ์ต่อวินาที อย่างไรก็ตาม อัตราบิตรวมและค่าบอดจะเท่ากันก็ ต่อ เมื่อมีเพียงสองระดับต่อสัญลักษณ์ ซึ่งแทน 0 และ 1 หมายความว่าแต่ละสัญลักษณ์ของ ระบบ ส่งข้อมูลจะบรรจุข้อมูลเพียงหนึ่งบิตเท่านั้น ซึ่งไม่เป็นเช่นนั้นสำหรับระบบมอดูเลชันสมัยใหม่ที่ใช้ในโมเด็มและอุปกรณ์ LAN [ 11 ]

สำหรับรหัสสายและ วิธี การมอดูเลชั่น ส่วนใหญ่ :

กล่าวโดยละเอียดแล้ว รหัสสาย (หรือ รูปแบบการส่งสัญญาณ เบสแบนด์ ) ที่แสดงข้อมูลโดยใช้การมอดูเลชันแอมพลิจูดพัลส์ด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน สามารถถ่ายโอนบิตต่อพัลส์ ได้ ส่วนวิธี การมอดูเลชันแบบดิจิทัล (หรือ รูปแบบ การส่งสัญญาณพาสแบนด์ ) ที่ใช้สัญลักษณ์ที่แตกต่างกัน เช่นแอมพลิจูด เฟส หรือความถี่ สามารถถ่ายโอนบิตต่อสัญลักษณ์ได้ ซึ่งส่งผลให้:

ข้อยกเว้นจากข้างต้นคือ รหัสสายสัญญาณแบบซิงโครไนซ์ตัวเองบางประเภท เช่นรหัสแมนเชสเตอร์และ รหัส รีเทิร์นทูซีโร่ (RTZ) ซึ่งแต่ละบิตจะถูกแทนด้วยพัลส์สองตัว (สถานะสัญญาณ) ส่งผลให้:

กฎของไนควิสต์ให้ค่าขอบเขตบนทางทฤษฎีสำหรับอัตราสัญลักษณ์ในหน่วยบอด สัญลักษณ์/วินาที หรือพัลส์/วินาที สำหรับแบนด์วิดท์สเปกตรัม ที่กำหนดในหน่วยเฮิรตซ์ ดังนี้ :

ในทางปฏิบัติ ขีดจำกัดบนนี้สามารถเข้าถึงได้เฉพาะสำหรับ รูปแบบ การเข้ารหัสสายสัญญาณและสำหรับการมอดูเลชั่นดิจิทัลแบบแถบข้างที่ เหลืออยู่เท่านั้น รูปแบบการมอดูเลชั่นคลื่นพาหะดิจิทัลอื่นๆ ส่วนใหญ่ เช่นASK , PSK , QAMและOFDMสามารถจำแนกได้เป็นการ มอดูเลชั่นแบบ แถบข้างคู่ส่งผลให้มีความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้:

ในกรณีของการสื่อสารแบบขนานอัตราการส่งข้อมูลรวมจะคำนวณได้จากสูตร

โดยที่nคือจำนวนช่องสัญญาณคู่ขนาน, M iคือจำนวนสัญลักษณ์หรือระดับของการมอดูเลชั่นในช่องสัญญาณที่iและT iคือระยะเวลาของสัญลักษณ์ซึ่งแสดงเป็นวินาที สำหรับช่องสัญญาณที่ i

อัตราข้อมูล

อัตราบิตสุทธิของเลเยอร์ทางกายภาพ [ 12 ]อัตราข้อมูล[ 6 ]อัตราบิตที่มีประโยชน์[ 13 ]อัตราเพย์โหลด [ 14 ] อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสุทธิ[ 9 ]อัตราการส่งข้อมูลแบบเข้ารหัส [ 7 ] อัตราข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ [ 7 ]หรือความเร็วสาย(ภาษาที่ไม่เป็นทางการ) ของช่องทางการสื่อสาร ดิจิทัล คือความจุที่ไม่รวม โอเวอร์เฮดของโปรโตคอล เลเยอร์ทางกายภาพเช่นบิตเฟรมมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM) รหัส แก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า ( FEC) ที่ซ้ำซ้อน สัญลักษณ์การฝึกอีควอไลเซอร์ และการเข้ารหัสช่องสัญญาณ อื่นๆ รหัสแก้ไขข้อผิดพลาดเป็นเรื่องปกติโดยเฉพาะในระบบการสื่อสารไร้สาย มาตรฐานโมเด็มบรอดแบนด์ และ LAN ความเร็วสูงแบบใช้ทองแดงในปัจจุบัน อัตราบิตสุทธิของเลเยอร์ทางกายภาพคืออัตราข้อมูลที่วัด ณ จุดอ้างอิงในอินเทอร์เฟซระหว่างเลเยอร์ลิงก์ข้อมูลและเลเยอร์ทางกายภาพ และอาจรวมถึงโอเวอร์เฮดของลิงก์ข้อมูลและเลเยอร์ที่สูงกว่าด้วย

ในโมเด็มและระบบไร้สายการปรับการเชื่อมต่อ (การปรับอัตราข้อมูลและรูปแบบการมอดูเลชั่นและ/หรือการเข้ารหัสข้อผิดพลาดโดยอัตโนมัติให้เข้ากับคุณภาพสัญญาณ) มักถูกนำมาใช้ ในบริบทนั้น คำว่าอัตราบิตสูงสุดหมายถึงอัตราบิตสุทธิของโหมดการส่งที่เร็วที่สุดและมีความเสถียรน้อยที่สุด ซึ่งใช้ในกรณีที่ระยะทางระหว่างผู้ส่งและผู้ส่งสั้นมาก[ 15 ]ระบบปฏิบัติการและอุปกรณ์เครือข่ายบางอย่างอาจตรวจจับ " ความเร็วในการเชื่อมต่อ " [ 16 ] (ภาษาที่ไม่เป็นทางการ) ของเทคโนโลยีการเข้าถึงเครือข่ายหรืออุปกรณ์สื่อสาร ซึ่งหมายถึงอัตราบิตสุทธิในปัจจุบัน คำว่าอัตราสายในตำราเรียนบางเล่มถูกกำหนดให้เป็นอัตราบิตรวม[ 14 ]ในขณะที่ตำราเรียนอื่นๆ กำหนดให้เป็นอัตราบิตสุทธิ

ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการส่งข้อมูลรวมและอัตราการส่งข้อมูลสุทธิได้รับผลกระทบจากอัตราการเข้ารหัส FEC ดังต่อไปนี้

อัตราบิตสุทธิ ≤ อัตราบิตรวม × อัตราการเข้ารหัส

ความเร็วในการเชื่อมต่อของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า โดยทั่วไปหมายถึงอัตราการส่งข้อมูลสุทธิ ของเลเยอร์ทางกายภาพ ตามคำจำกัดความข้างต้น

ตัวอย่างเช่น อัตราบิตสุทธิ (และด้วยเหตุนี้จึงเป็น "ความเร็วในการเชื่อมต่อ") ของ เครือข่ายไร้สาย IEEE 802.11aคืออัตราบิตสุทธิระหว่าง 6 ถึง 54 เมกะบิตต่อวินาที ในขณะที่อัตราบิตรวมคือระหว่าง 12 ถึง 72 เมกะบิตต่อวินาที ซึ่งรวมถึงรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดด้วย

อัตราการส่งข้อมูลสุทธิของอินเทอร์เฟซ ISDN2 Basic Rate (2 ช่องสัญญาณ B + 1 ช่องสัญญาณ D) ที่ 64+64+16 = 144 กิโลบิต/วินาที หมายถึงอัตราการส่งข้อมูลของเพย์โหลด ในขณะที่อัตราการส่งสัญญาณของช่องสัญญาณ D คือ 16 กิโลบิต/วินาที

อัตราการส่งข้อมูลสุทธิของมาตรฐานเลเยอร์ทางกายภาพ Ethernet 100BASE-TX คือ 100 เมกะบิตต่อวินาที ในขณะที่อัตราการส่งข้อมูลรวมคือ 125 เมกะบิตต่อวินาที เนื่องจาก การเข้ารหัสแบบ 4B5B (สี่บิตทับห้าบิต) ในกรณีนี้ อัตราการส่งข้อมูลรวมจะเท่ากับอัตราสัญลักษณ์หรืออัตราพัลส์ที่ 125 เมกะบิตต่อวินาที เนื่องจากรหัส สายNRZI

ในเทคโนโลยีการสื่อสารที่ไม่มีการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้าและค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของโปรโตคอลระดับกายภาพ จะไม่มีความแตกต่างระหว่างอัตราการส่งข้อมูลรวมและอัตราการส่งข้อมูลสุทธิของระดับกายภาพ ตัวอย่างเช่น อัตราการส่งข้อมูลสุทธิและอัตราการส่งข้อมูลรวมของ Ethernet 10BASE-T คือ 10 เมกะบิตต่อวินาที เนื่องจาก รหัสสายสัญญาณ แมนเชสเตอร์แต่ละบิตจะถูกแทนด้วยพัลส์สองพัลส์ ส่งผลให้อัตราพัลส์อยู่ที่ 20 เมกะบอด

"ความเร็วในการเชื่อมต่อ" ของโมเด็มคลื่นเสียงV.92 โดยทั่วไปหมายถึงอัตราการส่งข้อมูลรวม เนื่องจากไม่มีรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดเพิ่มเติม ความเร็วสูงสุดอาจอยู่ที่ 56,000 บิต/วินาทีสำหรับการดาวน์โหลดและ 48,000 บิต/วินาทีสำหรับการอัปโหลดอาจมีการเลือกอัตราการส่งข้อมูลที่ต่ำกว่าในระหว่างขั้นตอนการสร้างการเชื่อมต่อเนื่องจากการปรับเปลี่ยนการมอดูเลชั่น  – จะเลือกรูปแบบการมอดูเลชั่นที่ช้ากว่าแต่มีความเสถียรกว่าในกรณีที่อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนต่ำ เนื่องจากการบีบอัดข้อมูล อัตราการส่งข้อมูลจริงหรือปริมาณงาน (ดูด้านล่าง) อาจสูงกว่านี้

ความจุ ของช่อง สัญญาณ หรือที่รู้จักกันในชื่อ ความจุ ของแชนนอนคือขอบเขตบนทางทฤษฎีสำหรับอัตราการส่งข้อมูลสุทธิสูงสุด โดยไม่รวมการเข้ารหัสแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า ซึ่งเป็นไปได้โดยไม่มีข้อผิดพลาดของบิต สำหรับลิงก์การสื่อสาร แบบอนาล็อกระหว่างโหนดทางกายภาพที่ กำหนด

อัตราการส่งข้อมูลสุทธิ ≤ ความจุช่องสัญญาณ

ความจุของช่องสัญญาณเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแบนด์วิดท์แบบอนาล็อกในหน่วยเฮิรตซ์ ความสัมพันธ์แบบสัดส่วนนี้เรียกว่ากฎของฮาร์ทลีย์ดังนั้น อัตราการส่งข้อมูลสุทธิจึงบางครั้งเรียกว่าความ จุ แบนด์วิดท์แบบดิจิทัลในหน่วยบิต/วินาที

อัตราการรับส่งข้อมูลของเครือข่าย

คำว่า " ปริมาณงาน (throughput) " ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วมีความหมายเหมือนกับ " การใช้แบนด์วิดท์ดิจิทัล " หมายถึงอัตราการส่งข้อมูลเฉลี่ยที่มีประโยชน์ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ผ่านลิงก์การสื่อสารเชิงตรรกะหรือทางกายภาพ หรือผ่านโหนดเครือข่าย โดยทั่วไปจะวัดที่จุดอ้างอิงเหนือเลเยอร์ลิงก์ข้อมูล ซึ่งหมายความว่าปริมาณงานมักไม่รวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของโปรโตคอลในเลเยอร์ลิงก์ข้อมูล ปริมาณงานได้รับผลกระทบจากปริมาณการรับส่งข้อมูลจากแหล่งข้อมูลที่เกี่ยวข้อง รวมถึงจากแหล่งข้อมูลอื่นๆ ที่ใช้ทรัพยากรเครือข่ายเดียวกัน ดูเพิ่มเติมที่การวัดปริมาณงานเครือข่าย

อัตราการถ่ายโอนข้อมูล (Goodput)

อัตราการถ่าย โอนข้อมูลหรืออัตราประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลหมายถึงอัตราการรับส่งข้อมูลสุทธิเฉลี่ยที่ส่งไปยังเลเยอร์แอปพลิเคชันโดยไม่รวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของโปรโตคอล การส่งแพ็กเก็ตข้อมูลซ้ำ ฯลฯ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของการถ่ายโอนไฟล์ อัตราประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลจะเท่ากับอัตราการถ่ายโอนไฟล์ ที่ทำได้ อัตราการถ่ายโอนไฟล์ในหน่วยบิต/วินาที สามารถคำนวณได้จากขนาดไฟล์ (เป็นไบต์) หารด้วยเวลาในการถ่ายโอนไฟล์ (เป็นวินาที) แล้วคูณด้วยแปด

ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลหรืออัตราการถ่ายโอนข้อมูลของโมเด็มคลื่นเสียง V.92 ได้รับผลกระทบจากโปรโตคอลเลเยอร์ทางกายภาพและเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูลของโมเด็ม บางครั้งอาจสูงกว่าอัตราข้อมูลของเลเยอร์ทางกายภาพเนื่องจากการบีบอัดข้อมูลV.44 และบางครั้งอาจต่ำกว่าเนื่องจากข้อผิดพลาดของบิตและการส่งซ้ำ คำขอส่งซ้ำอัตโนมัติ

หากอุปกรณ์เครือข่ายหรือโปรโตคอลไม่รองรับการบีบอัดข้อมูล เราจะได้ความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้:

ประสิทธิภาพการผลิต ≤ ปริมาณงาน ≤ ปริมาณงานสูงสุด ≤ อัตราบิตสุทธิ

สำหรับเส้นทางการสื่อสารเฉพาะเส้นทางหนึ่ง

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของอัตราการส่งข้อมูลสุทธิระดับกายภาพในอินเทอร์เฟซและอุปกรณ์มาตรฐานการสื่อสารที่เสนอ:

โมเด็ม WANเครือข่าย LAN อีเธอร์เน็ตWiFi WLANข้อมูลมือถือ
  • 1972: ตัวเชื่อมต่ออะคูสติก 300 บอด
  • 1977: 1200 บอดVadic และ Bell 212A
  • ปี 1986: เปิดตัว ISDNพร้อมช่องสัญญาณ 2 ช่อง ความเร็ว 64 กิโลบิต/วินาที (อัตราการส่งข้อมูลรวม 144 กิโลบิต/วินาที)
  • 1990: โมเด็มV.32bis : 2400 / 4800 / 9600 / 19200 บิต/วินาที
  • ปี 1994: โมเด็ม V.34ความเร็ว 28.8 กิโลบิต/วินาที
  • ปี 1995: โมเด็ม V.90ที่มีความเร็วในการดาวน์โหลด 56 กิโลบิต/วินาที และความเร็วในการอัปโหลด 33.6 กิโลบิต/วินาที
  • ปี 1999: โมเด็ม V.92ที่มีความเร็วในการดาวน์โหลด 56 กิโลบิต/วินาที และความเร็วในการอัปโหลด 48 กิโลบิต/วินาที
  • ปี 1998: ADSL (ITU G.992.1) ความเร็วสูงสุด 10 เมกะบิตต่อวินาที
  • ปี 2003: ADSL2 (ITU G.992.3) ความเร็วสูงสุด 12 เมกะบิตต่อวินาที
  • ปี 2003: GPONความเร็วสูงสุด 1 กิกะบิต/วินาที
  • ปี 2005: ADSL2+ (ITU G.992.5) ความเร็วสูงสุด 26 เมกะบิตต่อวินาที
  • ปี 2005: VDSL2 (ITU G.993.2) ความเร็วสูงสุด 200 เมกะบิตต่อวินาที
  • ปี 2010: 10G-PONความเร็วสูงสุด 10 กิกะบิต/วินาที
  • ปี 2014: G.fast (ITU G.9701) ความเร็วสูงสุด 1 กิกะบิต/วินาที

  • 1997: 802.11 2 เมกะบิต/วินาที
  • 1999: 802.11b 11 เมกะบิต/วินาที
  • 1999: 802.11a 54 เมกะบิต/วินาที
  • 2003: 802.11g 54 เมกะบิต/วินาที
  • 2007: 802.11n 600 เมกะบิต/วินาที
  • 2012: 802.11ac ~1000 เมกะบิต/วินาที
  • 1 กรัม :
  • 2G :
    • 1991: GSM CSDและD-AMPS 14.4 กิโลบิต/วินาที
    • 2003: GSM EDGEความเร็วในการดาวน์โหลด 296 กิโลบิต/วินาที ความเร็วในการอัปโหลด 118.4 กิโลบิต/วินาที
  • 3G :
    • 2001: UMTS -FDD ( WCDMA ) 384 กิโลบิต/วินาที
    • 2007: UMTS HSDPA 14.4 เมกะบิต/วินาที
    • ปี 2008: UMTS HSPAความเร็วในการดาวน์โหลด 14.4 เมกะบิต/วินาที ความเร็วในการอัปโหลด 5.76 เมกะบิต/วินาที
    • 2009: HSPA+ (ไม่มีMIMO ) ความเร็วในการดาวน์โหลด 28 Mbit/s (56 Mbit/s เมื่อใช้ MIMO 2×2), ความเร็วในการอัปโหลด 22 Mbit/s
    • 2010: CDMA2000 EV-DO Rev. B ความเร็วในการดาวน์โหลด 14.7 Mbit/s
    • ปี 2011: HSPA+เร่งความเร็ว (ด้วย MIMO) ความเร็วในการดาวน์โหลด 42 เมกะบิต/วินาที
  • ก่อนยุค 4G :
    • ปี 2007: Mobile WiMAX (IEEE 802.16e) ความเร็วในการดาวน์โหลด 144 เมกะบิตต่อวินาที ความเร็วในการอัปโหลด 35 เมกะบิตต่อวินาที
    • ปี 2009: LTEความเร็วในการดาวน์โหลด 100 เมกะบิต/วินาที (360 เมกะบิต/วินาที เมื่อใช้ MIMO 2×2), ความเร็วในการอัปโหลด 50 เมกะบิต/วินาที
  • 5G

มัลติมีเดีย

ในระบบมัลติมีเดียดิจิทัล อัตราบิตแสดงถึงปริมาณข้อมูลหรือรายละเอียดที่จัดเก็บต่อหน่วยเวลาของการบันทึก อัตราบิตขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย:

  • อาจมีการสุ่มตัวอย่างวัสดุต้นฉบับที่ความถี่ต่างๆ กัน
  • ตัวอย่างข้อมูลอาจใช้จำนวนบิตที่แตกต่างกัน
  • ข้อมูลอาจถูกเข้ารหัสด้วยรูปแบบต่างๆ กัน
  • ข้อมูลอาจถูกบีบอัด ทางดิจิทัล ด้วยอัลกอริทึมต่างๆ หรือในระดับที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไป การตัดสินใจเกี่ยวกับปัจจัยข้างต้นจะทำขึ้นเพื่อให้ได้จุดสมดุลที่ต้องการระหว่างการลดบิตเรตให้เหลือน้อยที่สุดและการเพิ่มคุณภาพของเนื้อหาให้สูงสุดเมื่อเล่น

หากใช้การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสีย (lossy data compression) กับข้อมูลเสียงหรือภาพ จะทำให้เกิดความแตกต่างจากสัญญาณต้นฉบับ หากการบีบอัดมีมาก หรือหากมีการคลายการบีบอัดและบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียซ้ำอีกครั้ง ความแตกต่างนี้อาจปรากฏให้เห็นในรูปแบบของสิ่งผิดปกติจาก การบีบอัด (compression artifacts ) ว่าสิ่งเหล่านี้จะส่งผลต่อคุณภาพที่รับรู้ได้หรือไม่ และหากส่งผล จะส่งผลมากน้อยเพียงใด ขึ้นอยู่กับวิธีการบีบอัด กำลังของตัวเข้ารหัส คุณลักษณะของข้อมูลขาเข้า การรับรู้ของผู้ฟัง ความคุ้นเคยของผู้ฟังกับสิ่งผิดปกติ และสภาพแวดล้อมในการฟังหรือรับชม

อัตราการเข้ารหัสบิตของไฟล์มัลติมีเดียคือ ขนาดของไฟล์ (หน่วยเป็นไบต์) หารด้วยเวลาเล่นของไฟล์บันทึก (หน่วยเป็นวินาที) แล้วคูณด้วยแปด

สำหรับ การสตรีมมัลติมีเดียแบบเรียลไทม์ อัตราบิตในการเข้ารหัสคือปริมาณข้อมูลที่จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักในการเล่น

คำว่าอัตราบิตเฉลี่ยใช้ในกรณีของรูปแบบการเข้ารหัสแหล่งข้อมูลมัลติมีเดียอัตราบิตแปรผัน ในบริบทนี้ อัตราบิตสูงสุดคือจำนวนบิตสูงสุดที่จำเป็นสำหรับบล็อกข้อมูลบีบอัดระยะสั้นใดๆ[ 17 ]

ขีดจำกัดล่างเชิงทฤษฎีสำหรับอัตราบิตการเข้ารหัสสำหรับการบีบอัดข้อมูลแบบไม่สูญเสียคืออัตราข้อมูลต้นทางหรือที่เรียกว่าอัตราเอนโทรปี

อัตราบิตในส่วนนี้เป็นค่าประมาณต่ำสุดที่ ผู้ฟัง โดยเฉลี่ยในสภาพแวดล้อมการฟังหรือรับชมทั่วไป เมื่อใช้การบีบอัดที่ดีที่สุดที่มีอยู่ จะรับรู้ว่าคุณภาพเสียงไม่แย่ลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับมาตรฐานอ้างอิง

เสียง

ซีดี-ดีเอ

ระบบเสียงดิจิทัลแบบแผ่นซีดี (CD-DA) ใช้ตัวอย่างเสียง 44,100 ตัวอย่างต่อวินาที โดยแต่ละตัวอย่างมีความละเอียด 16 บิต ซึ่งบางครั้งอาจย่อเป็น "16 บิต / 44.1 kHz" CD-DA ยังเป็นระบบเสียงสเตอริโอ โดยใช้ ช่องสัญญาณซ้ายและขวาดังนั้นปริมาณข้อมูลเสียงต่อวินาทีจึงเป็นสองเท่าของระบบเสียงโมโน ซึ่งใช้เพียงช่องสัญญาณเดียว

อัตราビットของข้อมูลเสียง PCM สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

ตัวอย่างเช่น อัตราบิตของการบันทึก CD-DA (อัตราการสุ่มตัวอย่าง 44.1 kHz, 16 บิตต่อตัวอย่าง และสองช่องสัญญาณ) สามารถคำนวณได้ดังนี้:

ขนาดโดยรวมของข้อมูลเสียง PCM (ไม่รวมส่วนหัว ไฟล์ หรือข้อมูลเมตา อื่นๆ ) สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

ขนาดรวมเป็นไบต์สามารถคำนวณได้โดยการหารขนาดไฟล์เป็นบิตด้วยจำนวนบิตในหนึ่งไบต์ ซึ่งเท่ากับแปด:

ดังนั้น ข้อมูล CD-DA จำนวน 80 นาที (4,800 วินาที) จึงต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูล 846,720,000 ไบต์:

โดยที่MiBคือหน่วยเมบิไบต์ที่มีคำนำหน้าไบนารีว่า Mi ซึ่งหมายความว่า2²⁰ = 1,048,576

เอ็มพี3

รูป แบบไฟล์เสียง MP3ใช้การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียคุณภาพคุณภาพเสียงจะดีขึ้นเมื่ออัตราการส่งข้อมูล (bitrate) สูงขึ้น:

  • 32 กิโลบิต/วินาที – โดยทั่วไปแล้วใช้ได้เฉพาะกับการโทรออกเท่านั้น
  • 96 กิโลบิต/วินาที – โดยทั่วไปใช้สำหรับเสียงพูดหรือการสตรีมคุณภาพต่ำ
  • 128 หรือ 160 กิโลบิต/วินาที – คุณภาพบิตเรตระดับกลาง
  • 192 กิโลบิต/วินาที – อัตราบิตคุณภาพปานกลาง
  • 256 กิโลบิต/วินาที – อัตราบิตคุณภาพสูงที่ใช้กันทั่วไป
  • 320 กิโลบิต/วินาที – ระดับสูงสุดที่ มาตรฐานMP3รองรับ

เอ็ม4เอ

รูป แบบไฟล์เสียง Advanced Audio Coding (AAC) ให้การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียบางส่วนหรือแบบไม่สูญเสียบางส่วนคุณภาพเสียงจะดีขึ้นเมื่ออัตราการส่งข้อมูล (bitrate) เพิ่มขึ้น:

  • 320 กิโลบิต/วินาที – ระดับสูงสุดทั่วไปในไฟล์เสียงสเตอริโอแบบบีบอัด AAC ที่ใช้โดยApple Music , Spotifyและอื่นๆ
  • 512 กิโลบิต/วินาที – ระดับสูงสุดที่รองรับโดยมาตรฐาน AAC แบบสูญเสียข้อมูลในเสียงสเตอริโอ[ 18 ]

เสียงอื่นๆ

วิดีโอ

หมายเหตุ

ด้วยเหตุผลทางเทคนิค (โปรโตคอลฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์ ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม รูปแบบการเข้ารหัส ฯลฯ) อัตราการส่งข้อมูล จริงที่อุปกรณ์บางชนิดใช้เปรียบเทียบอาจสูงกว่าที่ระบุไว้ข้างต้นมาก ตัวอย่างเช่น วงจรโทรศัพท์ที่ใช้การบีบอัดแบบ μ-lawหรือA-law (การมอดูเลชั่นรหัสพัลส์) ให้ผลลัพธ์ 64 กิโลบิต/วินาที

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bit_rate&oldid=1359452690 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อัตราบิต

ในด้าน โทรคมนาคม และ การคำนวณ อัตราบิต ( bitrate หรือเป็นตัวแปร R ) คือจำนวน บิต ที่ส่งหรือประมวลผลต่อหน่วยเวลา [ 1 ]

คำนำหน้า

สำหรับอัตราบิตขนาดใหญ่หรือขนาดเล็กจะใช้ คำนำหน้า SI (หรือที่รู้จักกันในชื่อ คำนำหน้าเมตริก หรือคำนำหน้าทศนิยม) ดังนี้: [ 3 ]

อัตราบิตรวม

ในระบบการสื่อสารดิจิทัลอัตรา บิตรวมของ เลเยอร์ทางกายภาพ [ 6 ] อัตราบิตดิบ [ 7 ] อัตรา การส่งสัญญาณข้อมูล [ 8 ] อัตราการถ่ายโอนข้อมูลรวม [ 9 ] หรือ อัตราการส่งแบบไม่เข้ารหัส [ 7 ] ( บางครั้งเขียนเป็นตัวแปร R b [ 6 ] [ 7 ] หรือ f b [ 10 ] )...

อัตราข้อมูล

อัตรา บิตสุทธิ ของ เลเยอร์ทางกายภาพ [ 12 ] อัตรา ข้อมูล [ 6 ] อัตรา บิตที่มีประโยชน์ [ 13 ] อัตราเพย์โหลด [ 14 ] อัตรา การ ถ่ายโอนข้อมูลสุทธิ [ 9 ] อัตราการส่งข้อมูลแบบเข้ารหัส [ 7 ] อัตราข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ [ 7 ] หรือ ความเร็ว สาย ( ภาษา ที่...