در مخابرات و کامپيوتر، نرخ بيت (که گاهي Bit rate، Data rate يا بصورت متغير R يا fb نمايش داده ميشود) تعداد بيت هايي است که در هر واحد از زمان حمل يا پردازش ميشوند.
نرخ بيت با واحد بيت بر ثانيه (bps يا bit/s) نشان داده ميشود که معمولاً همراه با يک پسوند SI بصورت کيلو (kbps يا kbit/s)، مگا (Mbps يا Mbit/s)، گيگا (Gbps يا Gbit/s) يا ترا (Tbps يا Tbit/s) ميباشد.
در سيستمهاي مخابراتي ديجيتال، نرخ بيت ناخالص، نرخ بيت خام، نرخ سيگنالينگ داده ها يا نرخ خط مجموع تعداد فيزيکي بيتهاي منتقل شده در ثانيه از يک اتصال مخابراتي است که شامل داده هاي قابل استفاده و سرجمع پروتکل ميباشد. نرخ بيت ناخالص با نرخ باود به واحد سمبل/ثانيه ارتباط دارد ( اين دو را اشتباه نگيريد).
نرخ بيت خالص، نرخ بيت قابل استفاده يا نرخ انتقال داده يک اتصال مخابراتي ظرفيت کلي منهاي سرجمع پروتکل لايه فيزيکي، معمولاً اصلاح خطاي جلودار (Forward Error Correction) و ديگر کدينگ هاي کانال ميباشد. رابطه بين نرخ ناخالص و نرخ خالص با نرخ اصلاح خطاي جلودار با توحه به موارد زير تحت تاثير قرار ميگيرد.
نرخ بيت ناخالص . نرخ کد ? نرخ بيت خالص
نرخ بيت سرعتي است که بيتها در آن سرعت جريان دارند (در اين مورد داده هاي صوتي فشرده شده) يا تعداد بيت ها در ثانيه است. در MP3، معمولاً به آن kbps يا بعبارت ديگر چندهزار بيت بر ثانيه اطلاق ميشود. همانطور که در فيلم هرچه تعداد فريم ها بيشتر باشد، تصوير بهتري ايجاد ميشود، هرچه جريان داده هاي صوتي در قسمتي از زمان بيشتر باشد، صدا نرم تر و واضح تر است. شايد بپرسيد که پس تفاوت اصلي در کيفيت صدا چيست؟ ما مثالي را بررسي ميکنيم که گابريل بوواين مقايسه اي در مورد دو تراک با نرخ بيت هاي متفاوت انجام داده است. بسياري از مشتاقان MP3 آنرا در 128 کيلوبيت بر ثانيه کد ميکنند که حالت خوبي براي کيفيت و اندازه فايل ارائه ميکند. ولي من 160 کيلوبيت بر ثانيه يا کدگذاري VBR را پيشنهاد ميکنم، مخصوصاً براي کساني که موزيسين هستند و گوش هاي حساسي در شنيدن موسيقي دارند.
هيچ سخت افزار يا نرم افزاري وجود ندارد که بتوان به کمک آن در مورد کيفيت يک سيستم کدگذاري مانند MP3 قضاوت کرد. برخي از افراد از تفريق سيگنال صدا براي قضاوت در اين مورد استفاده ميکنند، ولي اين روش با توجه به رفتار خاص تاثير هم پوشاني در حين روند کدگذاري، ممکن است قابل استفاده نباشد. بنابراين لازم است تا تست هاي شنيداري در اين مورد انجام شود تا در مورد کيفيت اظهار نظر کنيم.
آزمايش ما روي تراک 8 از آلبوم The Book Of Secrets کاري از Loreena McKennitt است که توسط وارنر توزيع شده است. اين تراک به خاطر کيفيت بسيار خوب ضبط آن انتخاب شده است. تراک مورد استفاده داراي بخشي همخواني است که چند نويز کوچک در سالن وجود دارد، و بخشي از ويولون همراه با پيانو. درست چند دقيقه بعد از اينکه صداي خواننده افزوده ميشود.
تست هاي ما با دو شنونده در نرخ هاي فشرده سازي مختلف انجام شد. هر دو ما اين اثر را بخوبي مي شناختيم و آزمايش در آخر هقته و بعد از ظهر انجام شد تا خستگي روي شنود تاثير تگذارد.
تراک را با کدک ACM تا 128 کيلوبيت بر ثانيه کدگذاري کرديم. پخش توسط نرم افزار Winamp انجام ميشد. سپس نمونه ها روي يک سي دي TDK رايت شدند.
تجهيزات شنيداري:
• Teac VRDS 25 CD reader
• MIT T2 cables
• Yamaha AX 1050 amplifier
• Denon PMA 960 amplifier (for frequencies <50Hz)
• Celestion speakers
96Kbps : صدا هيچ تعريفي نداشت. براي مثال نويزهاي سالن بصورت صدا نفس شنيده ميشدند. نتيجه کار مانند پخش موزيک از يک راديوي FM بود.
112Kbps : صدا نسبت به صداي اصلي غير واقعي تر و غير طبيعي تر بود. کيفيت پايينتر از حد خوب بود، صداي خواننده نيز کمي واضح تر بود. فضاي صوتي با نسخه اصلي متفاوت بود. صدا دورتر و کمتر بگوش مي رسيد. البته در مقايسه با صداي 96Kbps خيلي بهتر بود.
128Kbps : نويزهاي سالن نسبت به نسخه اصلي کمتر احساس ميشدند. ويولون کمتر شنيده ميش شد و نت هاي پيانو نرمش کمي داشتند. صداي خواننده تقريباً با نسخه اصلي قابل مقايسه بود ولي صداهاي هيس کمتر بگوش ميرسيد. اين حالت نيز از 112بسيار بهتر بود.
160Kbps : صدا طبيعي تر از 128 بود، ولي صدا در حين دو مرحله عمل پيشرفت زيادي نکرده بود. صدا با نسخه اصلي فرق داشت که البته نمي شد دقيقاً مشخص کرد که چه چيزي فرق ميکند. فکر ميکنم تفاوت در نحوه احساسي بود که دو نسخه در ما القاء ميکردند.
192Kbps : صدا مانند نسخه اصلي احساس نميشد. ولي اصلاً قابل تشخيص نبود.
256Kbps : صدا با نسخه اصلي قابل تشخيص نبود. غير ممکن بود که بين اين نسخه و نسخه اصلي تفاوتي قائل شد.
320Kbps : صدا از نسخه اصلي قابل تشخيص نبود. غير ممکن بود که بين اين نسخه و نسخه اصلي تفاوتي قائل شد.
CD : صداي رايت شده روي CD بسيار مشابه CD سازنده بود. با اينکه اين تست به نظر بدون استفاده مي‌آيد، ولي توسط اين تست فهميديم که ممکن نيست رايت سي دي تغييراتي ايجاد کند.
روشن شد که نرخ 128Kbps کيفيت برابر با سي دي را در يک سيستم پرکيفيت Hi-Fi ارائه نميدهد. اين کيفيت درست مانند اين است که صدا را از يک سيستم پخش معمولي گوش ميدهيد.
نتيجه اين تست اين است که براي کاربر کامپيوتر، 128Kbps کيفيتي برابر کيفيت سي دي صوتي ايجاد ميکند. ولي زماني که از سيستم هاي پخش صوتي بسيار قدرتمند و پيشرفته استفاده ميکنيد، حتماً بايد از نرخ 256Kbps استفاده کنيد تا کيفيت خوبي داشته باشيد.
کدگذاري ثابت نرخ بيت روش استانداردي براي بسياري از کدکننده ها ميباشد. در کدگذاري CBR تعداد معيني بيت به هر فريم اضافه ميشوند که ديگر مهم نيست اين قسمت از صدا سکوت است يا صداي گيتار سولو. اين روش زماني خوب است که بخواهيد اندازه فايل کد شده را تخمين بزنيد. در اين حالت نرخ بيت مورد استفاده در طول آهنگ ضرب ميشود تا اندازه فايل بدست آيد.
کدگذاري نرخ بيت متوسط (ABR) اين امکان را به شما ميدهد تا يک نرخ بيت ميانگين تعيين کنيد تا برنامه کدگذار هرجا که لازم بود، بيت ها را اضافه کند.
کدگذاري متغير نرخ بيت (VBR) روشي است که هدف آن حفظ کيفيت بالاي صدا در روند کدگذاري است. نرم افزاري که اين تکنولوژي را دارد تصميم ميگيرد که کجا بيت ها را به فايل اضافه کند و بدين ترتيب صداي بسيار شفاف تري ايجاد ميشود. اندازه نهايي فايل پس از کدگذاري مشخص ميشود و بستگي به تصميم گيري نرم افزار دارد. بخش هاي ساده آهنگ شامل سکوت ها نياز به تعداد بيت برابر با قسمت هاي مشکل صدا ندارند و کدگذاري VBR ميتواند تصميم گيري هوشمندي در اين زمينه داشته باشد. اگر بهترين کيفيت را ميخواهيد و اندازه فايل براي شما مهم نيست، از اين نوع کدگذاري استفاده کنيد.
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله