비트레이트

Bit rate
비트레이트
이름. 기호. 복수
비트/초 비트/초 1 1
십진수 프리픽스(SI)
킬로비트/초 킬로비트/초 10개3 1
메가비트/초 Mbit/s 10개6 2
기가비트/초 기가비트/초 10개9 3
초당 테라비트 Tbit/s 10개12 4
바이너리 프리픽스(IEC 80000-13)
키비비트/초 키비트/초 2개10 10241
초당 메비비트 Mibit/s 2개20 10242
기가비트/초 기가비트/초 2개30 10243
초당 테비비트 티빗/초 2개40 10244

통신 컴퓨팅에서 비트레이트(비트레이트 또는 가변 R)는 시간 [1]단위당 전송 또는 처리되는 비트 수입니다.

비트 레이트는 단위 비트/초(1kbit/s = 1,000 bit/s), 메가(1 Mbit/s = 1,000 kbit/s), 기가(1 Gbit/s = 1,000 Mbit/s) 또는 테라(1,000 T/s)와 같은 SI 프리픽스와 함께 표시됩니다.표준 심볼 비트/를 대체하기 위해 비표준 생략형 bps가 자주 사용됩니다.예를 들어 1Mbps는 초당 100만 비트를 의미합니다.

대부분의 컴퓨팅 및 디지털 통신 환경에서 1바이트/초(기호: B/s)는 8비트/초에 해당합니다.

프리픽스

큰 비트레이트 또는 작은 비트환율을 수량화할 는 SI 프리픽스(메트릭프리픽스 또는 십진 프리픽스라고도 불립니다)가 사용됩니다.[3]따라서 다음과 같습니다.

0.001 비트/초 = 1 mbit/s(초당 1 밀리비트, 즉 1,000초당 1 비트)
1,000 비트/초 = 1kbit/s(초당 1킬로비트, 즉 초당 1,000비트)
1,000,000 비트/초 = 1 Mbit/s(초당 1 메가비트, 즉 초당 100만 비트)
1,000,000 비트/초 = 1기가비트/초(1기가비트/초, 10억 비트/초)

비트 레이트에 바이너리 [4][5]프리픽스가 사용되는 경우가 있습니다.국제 표준(IEC 80000-13)은 이진 및 십진수(SI) 접두사에 대해 서로 다른 약어를 지정합니다(예: 1 KiB/s = 1024 B/s = 8192 비트/s 및 1 MiB/s = 1024 KiB/s).

데이터 통신 중

총 비트 레이트

디지털 통신 시스템에서, 물리적인 레이어 총 bitrate,[6] 원bitrate,[7]데이터 신호 rate,[8]총 데이터 전송 rate[9]거나 암호화하지 않은 전송 rate[7](가끔 가변 Rb[6][7]이나 fb[10] 쓴)은 총 교수 인원의 신체적으로 전달 비트 수에 대한 통신 링크 등 유용한 자료뿐만 아니라 prot.ocol 머리 위의

시리얼 통신의 경우 총 비트환율은 다음과 같이 비트 전송 b})와 관련됩니다.

총 비트 레이트는 심볼 레이트 또는 변조 레이트와 관련이 있으며, 보 또는 초당 심볼로 표시됩니다.단, 총 비트환율과 보 값은 0과 1을 나타내는 심볼당 2개의 레벨만 존재하는 경우에만 동일합니다.즉, 데이터 전송 시스템의 각 심볼이 정확히 1비트의 데이터를 전송하는 것을 의미합니다.예를 들어 모뎀 [11]LAN 기기에 사용되는 최신 변조 시스템에는 해당되지 않습니다.

대부분의 라인 코드 및 변조 방식:

보다 구체적으로는 2 전압레벨이 펄스 진폭변조를 사용하여 데이터를 나타내는 라인코드(또는 베이스밴드 전송방식)는 N할 수 있습니다. 패스밴드 전송방식)을 사용하는 디지털 변조방식입니다. 2 다른 기호(: N})의 진폭, 위상 또는 주파수)는 N비트 N {할 수 있습니다.그 결과 다음과 같습니다.

위의 예외는 일부 자기동기회선코드입니다.를 들어 Manchester 부호화 및 Return-to-Zero(RTZ) 부호화에서는 각 비트가 2개의 펄스(신호 상태)로 나타나기 때문에 다음과 같은 결과가 발생합니다.

특정 스펙트럼 대역폭(헤르츠)에 대한 보, 기호/초 또는 펄스/초 단위의 기호 속도의 이론적 상한이 나이키스트 법칙에 의해 주어집니다.

실제로 이 상한은 회선 부호화 방식 및 소위 잔존 사이드밴드 디지털 변조에만 접근할 수 있습니다.ASK, PSK, QAM, OFDM다른 대부분의 디지털 캐리어 변조 방식에서는 더블 사이드 밴드 변조로 특징지을 수 있으므로 다음과 같은 관계가 발생합니다.

병렬 통신의 경우, 총 비트 전송률은 다음과 같이 주어진다.

여기서 n은 병렬 채널의 수, Mi i번째 채널의 변조 기호 또는 레벨 수, Ti i번째 채널의 기호 지속 시간(초 단위)입니다.

정보 속도

물리적 계층은 네트 bitrate,[12]정보 rate,[6]유용한 비트 rate,[13]페이 로드 rate,[14]순 데이터 전송 rate,[9]효과적인 자료 rate,[7]rate[7]하거나 디지털 통신 채널의 속도(일상 회화어)의 배선을 전송 코딩되어 예를 들어 있는 능력으로 둔갑시켜 물리적인 레이어 프로토콜을 제외한 시분할 다중 전송 f(TDM)raming 비트는 중복 forward Error Correction(FEC; 오워드 오류 정정) 코드, 이퀄라이저 트레이닝 기호 및 기타 채널 코딩.오류 수정 코드는 무선 통신 시스템, 광대역 모뎀 표준 및 최신 구리 기반 고속 LAN에서 특히 많이 사용됩니다.물리층 넷비트레이트는 데이터링크층과 물리층 사이의 인터페이스 참조 포인트에서 측정된 데이터레이트이며, 결과적으로 데이터 링크와 높은 레이어 오버헤드를 포함할 수 있습니다.

모뎀 및 무선 시스템에서는 링크 적응(데이터 레이트의 자동 적응 및 신호 품질에 대한 변조 및/또는 오류 부호화 방식)이 종종 적용된다.이 맥락에서 피크 비트레이트라는 용어는 예를 들어 송신자와 [15]송신기 사이의 거리가 매우 짧은 경우에 사용되는 가장 빠르고 덜 견고한 전송 모드의 순 비트레이트를 나타냅니다.일부 운영 체제 및 네트워크 기기는 네트워크 액세스 기술 또는 통신 장치의 "연결 속도"([16]비공식 언어)를 감지하여 현재의 순 비트 전송률을 암시할 수 있습니다.일부 교재에서는 라인레이트라는 용어는 총 비트환율로 [14]정의되며 다른 교재에서는 순 비트환율로 정의됩니다.

총 비트환율과 순 비트환율 사이의 관계는 다음에 따라 FEC 코드환율의 영향을 받습니다.

순비트레이트 gross 총비트레이트 코드레이트

포워드 에러 수정을 수반하는 테크놀로지의 접속 속도는, 통상, 상기의 정의에 따라서 물리층의 넷비트 레이트를 가리킵니다.

예를 들어 IEEE 802.11a 무선 네트워크의 순비트레이트(및 「접속 속도」)는 6 ~54 Mbit/s 의 순비트레이트이며, 총비트레이트는 에러 정정 코드를 포함한 12 ~72 Mbit/s 입니다.

64+64+16 = 144 kbit/s 의 ISDN2 Basic Rate Interface (2 B채널+1 D채널)의 순비트레이트도 페이로드 데이터 레이트를 나타내며, D채널 시그널링 레이트는 16 kbit/s 입니다.

이더넷 100Base-TX 물리층 표준의 순비트환율은 100Mbit/s이며, 총비트환율은 125Mbit/s입니다.는 4B5B(4비트/5비트) 부호화 때문입니다. 경우 총 비트환율은 NRZI 회선코드에 의해 심볼레이트 또는 펄스환율 125 메가보드와 동일합니다.

순방향 오류 수정 및 기타 물리적 계층 프로토콜 오버헤드가 없는 통신 기술에서는 총 비트 전송률과 물리적 계층 순 비트 전송률이 구분되지 않습니다.예를 들어 이더넷 10Base-T의 순비트환율과 총비트환율은 10Mbit/s입니다Manchester 회선 코드에 의해 각 비트는 2개의 펄스로 나타나며, 그 결과 펄스 레이트는 20메가보드가 됩니다.

V.92 음성 대역 모뎀의 「접속 속도」는, 추가의 에러 정정 코드가 없기 때문에, 통상은 총비트 레이트를 나타냅니다.최대 56,000비트/초 다운스트림과 48,000비트/초 업스트림입니다.적응변조에 의해 접속확립단계에서는 낮은 비트환율을 선택할 수 있습니다.신호잡음비가 낮은 경우에는 느리지만 보다 견고한 변조 방식이 선택됩니다.데이터 압축에 의해 실제 데이터 전송 속도 또는 throughput(아래 참조)이 높아질 수 있습니다.

채널 캐퍼시티는 Shannon 캐퍼시티라고도 불리며, 특정 물리 아날로그 노드간 통신 링크에서 비트오류 없이 가능한 순비트레이트의 이론상 상한입니다.

net bit rate 채널캐퍼시티

채널 용량은 아날로그 대역폭(헤르츠)에 비례합니다.이 비례성을 하틀리의 법칙이라고 한다.따라서 순비트레이트는 비트/초 단위로 디지털 대역폭 용량이라고 불리기도 합니다.

네트워크 스루풋

throughput이라는 용어는 기본적으로 디지털 대역폭 소비와 동일한 것으로, 논리 또는 물리 통신 링크 또는 네트워크 노드를 통해 컴퓨터 네트워크에서 달성된 평균 유효 비트환율을 나타냅니다.일반적으로 데이터링크층 위의 참조 포인트에서 측정됩니다.이는 throughput이 데이터 링크 계층 프로토콜 오버헤드를 제외하는 경우가 많다는 것을 의미합니다.throughput은 해당 데이터 소스로부터의 트래픽 부하 및 동일한 네트워크 리소스를 공유하는 다른 소스로부터의 트래픽 부하에 의해 영향을 받습니다.네트워크 throughput 측정도 참조하십시오.

Goodput(데이터 전송 속도)

Goodput 또는 데이터 전송률은 모든 프로토콜 오버헤드, 데이터 패킷 재전송 등을 제외하고 애플리케이션 계층에 전달되는 달성된 평균 순 비트 전송률을 의미합니다.예를 들어 파일 전송의 경우 goodput은 달성된 파일 전송 속도에 해당합니다.비트/초 단위의 파일 전송 속도는 파일 크기(바이트 단위)를 파일 전송 시간(초 단위)으로 나눈 후 8을 곱한 값으로 계산할 수 있습니다.

예를 들어, V.92 음성 대역 모뎀의 Goodput 또는 데이터 전송 속도는 모뎀 물리층 및 데이터 링크층 프로토콜에 의해 영향을 받습니다.경우에 따라서는 V.44 데이터 압축으로 인해 물리층 데이터 레이트보다 높을 수도 있고 비트 오류 및 자동 반복 요청 재전송으로 인해 낮을 수도 있습니다.

네트워크 기기 또는 프로토콜에 의해 데이터 압축이 제공되지 않는 경우 다음과 같은 관계가 있습니다.

goodput through throughput maximum최대 스루풋 net넷비트레이트

특정 통신 경로로 사용할 수 있습니다.

진척 동향

다음으로 제안된 통신 표준 인터페이스 및 디바이스에서의 물리층 순비트환율의 예를 나타냅니다.

WAN 모뎀 이더넷 LAN 와이파이 WLAN 모바일 데이터
  • 1972: 어쿠스틱 커플러 300 보
  • 1977: 1200 보 VadicBell 212A.
  • 1986년: ISDN이 2개의 64kbit/s 채널과 함께 도입됨(144kbit/s 총 비트환율)
  • 1990: V.32bis 모뎀: 2400/4800/9600/19200 비트/초
  • 1994: V.34 모뎀 (28.8 kbit/s)
  • 1995: 56kbit/s 다운스트림, 33.6kbit/s 업스트림 탑재 V.90 모뎀
  • 1999: 56kbit/s 다운스트림, 48kbit/s 업스트림 탑재 V.92 모뎀
  • 1998: ADSL(ITU G.992.1) (최대 10 Mbit/s)
  • 2003: ADSL2(ITU G.992.3) (최대 12 Mbit/s)
  • 2005년: ADSL2+(ITU G.992.5) (최대 26 Mbit/s)
  • 2005년: 최대 200 Mbit/s의 VDSL2(ITU G.993.2)
  • 2014: G.Fast (ITU G.9701) (최대 1000 Mbit/s)
  • 1G:
    • 1981: NMT 1200 비트/초
  • 2G:
  • 3G:
    • 2001: UMTS-FDD(WCDMA) 384 kbit/s
    • 2007년: UMTS HSDPA 14.4 Mbit/s
    • 2008: UMTS HSPA 14.4 Mbit/s 다운, 5.76 Mbit/s 업
    • 2009년: HSPA+(MIMO 미포함), 28 Mbit/s 다운스트림(2×2 MIMO에서는 56 Mbit/s), 22 Mbit/s 업스트림
    • 2010: CDMA2000 EV-DO Rev. B 14.7 Mbit/s 다운스트림
    • 2011년: HSPA+ 고속화(MIMO 탑재) 42 Mbit/s 다운스트림
  • 4세대 이전:
    • 2007: 모바일 WiMAX(IEEE 802.16e), 144 Mbit/s 다운, 35 Mbit/s 업
    • 2009년: LTE 100 Mbit/s 다운스트림 (MIMO 2×2에서는 360 Mbit/s), 50 Mbit/s 업스트림
  • 5G

멀티미디어

디지털 멀티미디어에서 비트레이트는 녹음 시간 단위당 저장되는 정보량 또는 세부사항을 나타냅니다.비트레이트는 몇 가지 요인에 따라 달라집니다.

  • 원료는 다른 주파수로 샘플링할 수 있다.
  • 샘플은 다른 비트 수를 사용할 수 있습니다.
  • 데이터는 다른 방식으로 인코딩될 수 있습니다.
  • 정보는 다른 알고리즘 또는 다른 정도로 디지털 압축될 수 있습니다.

일반적으로 비트레이트를 최소화하는 것과 연주할 때 소재의 품질을 최대화하는 것 사이의 바람직한 균형을 달성하기 위해 상기 요인에 대해 선택을 한다.

손실 데이터 압축이 오디오 또는 비주얼 데이터에 사용되는 경우 원래 신호와의 차이가 발생합니다. 압축이 상당하거나 손실 데이터가 압축 해제 및 재압축되면 압축 아티팩트의 형태로 현저해질 수 있습니다.이것들이 인식된 품질에 영향을 미치는지 여부와 영향을 미치는지 여부는 압축 방식, 인코더 파워, 입력 데이터의 특성, 청취자의 인식, 청자의 아티팩트 이해도 및 청취 또는 시청 환경에 따라 달라집니다.

이 섹션의 비트레이트는 일반적인 리스닝 또는 뷰잉 환경에서 이용 가능한 최적의 압축을 사용할 때 평균 리스너가 참조 표준보다 크게 나쁘지 않은 것으로 인식할 수 있는 최소값입니다.

부호화 비트레이트

디지털 멀티미디어에서 비트환율소스 코딩(데이터 압축) 후 오디오비디오같은 연속적인 매체를 나타내기 위해 초당 사용되는 비트 수를 말합니다.멀티미디어 파일의 부호화 비트환율은 바이트 단위의 크기를 녹음 재생 시간(초단위)으로 나눈 값이며 8을 곱한 값입니다.

실시간 스트리밍 멀티미디어의 경우 부호화 비트환율은 인터럽트를 피하기 위해 필요한 굿풋입니다.

인코딩 비트레이트 = 필요한 goodput

평균 비트레이트라는 용어는 가변 비트레이트 멀티미디어 소스 코딩 방식의 경우에 사용됩니다.여기서 피크 비트환율은 압축 데이터의 모든 단기 [17]블록에 필요한 최대 비트 수입니다.

무손실 데이터 압축용 부호화 비트환율의 이론상 하한은 엔트로피 레이트로도 알려진 소스 정보환율입니다.

엔트로피 레이트δ멀티미디어 비트레이트

오디오

CD-DA

표준 오디오 CD인 CD-DA의 데이터 레이트는 44.1kHz/16으로 알려져 있습니다.이는 오디오 데이터가 초당 44,100회 샘플링되고 비트 심도가 16인 것을 의미합니다.CD-DA도 좌우 채널사용하는 스테레오이기 때문에 1채널만 사용하는 모노의 2배입니다.

PCM 오디오 데이터의 비트환율은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

예를 들어 CD-DA 기록의 비트레이트(44.1kHz 샘플링 레이트, 샘플당 16비트 및 2채널)는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

PCM 오디오 데이터 길이의 누적 크기(파일 헤더 또는 기타 메타데이터 제외)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

바이트 단위의 누적 크기는 비트 단위의 파일 크기를 바이트 단위의 비트 수(8개)로 나누면 알 수 있습니다.

따라서 CD-DA 데이터의 80분(4,800초)에는 846,720,000바이트의 스토리지가 필요합니다.

MP3

MP3 오디오 형식은 손실 데이터 압축을 제공합니다.비트 전송률이 증가함에 따라 오디오 품질이 향상됩니다.

  • 32 kbit/s –일반적으로 음성으로만 허용
  • 96 kbit/s –일반적으로 음성 또는 저품질 스트리밍에 사용
  • 128 또는 160kbit/s – 미드레인지 비트레이트 품질
  • 192 kbit/s – 중간 품질의 비트레이트
  • 256 kbit/s –일반적으로 사용되는 고품질 비트레이트
  • 320 kbit/s – MP3 표준으로 지원되는 최고 레벨

기타 오디오

  • 700비트/초– 최저 비트레이트 오픈소스 음성 코덱2는 아직 거의 인식되지 않지만 1.2kbit/s로 훨씬 소리가 좋습니다.
  • 800비트/초– 특수 목적의 FS-1015 음성 코덱을 사용하여 인식 가능한 음성 처리에 최소한 필요
  • 2.15kbit/s – 오픈소스 Spex 코덱을 통해 이용 가능한 최소 비트레이트
  • 6 kbit/s – 오픈소스 Opus 코덱을 통해 이용 가능한 최소 비트레이트
  • 8 kbit/s – 음성 코덱을 사용한 전화 품질
  • 32 ~ 500 kbit/s – Ogg Vorbis에서 사용되는 손실 오디오
  • 256 kbit/s – 고품질[18] 신호 실현에 필요한 디지털 오디오 방송(DAB) MP2 비트레이트
  • 292 kbit/s - MiniDisc 포맷에서 사용하는 Sony Adaptive Transform Acoustic Coding (ATRAC)
  • 400kbit/s – 1,411kbit/s – 무손실 오디오 코덱, WavPack, Monkey's Audio 의 포맷으로 CD 오디오를 압축하는 무손실 오디오
  • 1,411.2 kbit/s – CD-DA리니어 PCM 사운드 포맷
  • 5,644.8 kbit/s – DSD는 슈퍼 오디오 [19]CD에 사용되는 PDM 사운드 포맷의 상표 실장입니다.
  • 6.144 Mbit/s – E-AC-3(Dolby Digital Plus), AC-3 코덱을 기반으로 한 확장 코딩 시스템
  • 9.6 Mbit/s – DVD-Audio, DVD로 고품질의 오디오 콘텐츠를 전송하기 위한 디지털 형식입니다.DVD-Audio 는, 비디오 전달 형식이 아니고, 콘서트 필름이나 뮤직 비디오를 포함한 비디오 DVD 와는 다릅니다.이러한 디스크는, DVD-Audio [20]로고가 없는 표준 DVD 플레이어에서는 재생할 수 없습니다.
  • 18 Mbit/s – Meridian Lossless Packing(MLP) 기반의 고급 무손실 오디오 코덱

비디오

  • 16 kbit/s – 화상전화 품질(다양한 비디오 압축 방식을 사용하여 소비자가 수용할 수 있는 "수상 헤드" 사진에 필요한 수준)
  • 128 ~ 384 kbit/s – 비디오 압축을 사용한 비즈니스용 화상회의 품질
  • 400kbit/s YouTube 240p 비디오 (H.264 [21]사용)
  • 750kbit/s YouTube 360p 비디오 (H.264 [21]사용)
  • 1 Mbit/s YouTube 480p 비디오 (H.264 [21]사용)
  • 1.15 Mbit/s 최대 – VCD 품질 (MPEG1 [22]압축 사용)
  • 2.5 Mbit/s YouTube 720p 비디오 (H.264 [21]사용)
  • 3.5 Mbit/s type – 표준 화질 TV 화질 (MPEG-2 압축에 의한 비트레이트 저하
  • 3.8 Mbit/s YouTube 720p60 (60 FPS) 비디오 (H.264 [21]사용)
  • 4.5 Mbit/s YouTube 1080p 비디오 (H.264 [21]사용)
  • 6.8 Mbit/s YouTube 1080p60 (60 FPS) 비디오 (H.264 [21]사용)
  • 최대 9.8 Mbit/s – DVD (MPEG2 [23]압축 사용)
  • 8 ~ 15 Mbit/s 타입 – HDTV 품질 (MPEG-4 AVC 압축에서 비트레이트 저하)
  • 약 19 Mbit/s – HDV 720p (MPEG2 [24]압축 사용)
  • 최대 24 Mbit/s – AVCHD (MPEG4 AVC [25]압축 사용)
  • 약 25 Mbit/s – HDV 1080i (MPEG2 [24]압축 사용)
  • 최대 29.4 Mbit/s – HD DVD
  • 최대 40 Mbit/s – 1080p Blu-ray 디스크 (MPEG2, MPEG4 AVC 또는 VC-1 [26]압축 사용)
  • 최대 250 Mbit/s – DCP (JPEG 2000 압축 사용)
  • 1.4 기가비트/초– 10비트 4:4:4 비압축 1080p (24fps)

메모들

기술적 이유(하드웨어/소프트웨어 프로토콜, 오버헤드, 인코딩 방식 등) 때문에 일부 장치에 의해 사용되는 실제 비트 전송률은 위에 나열된 것보다 훨씬 높을 수 있습니다.를 들어, "law" 또는 "A-law companding"(펄스 코드 변조)을 사용하는 전화 회선의 출력은 64 kbit/s입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크