什么是语音芯片中声音的比特率

2013-05-24 00:34:52 stchip 608

 

 

   
【导读】语音芯片里说的比特率是指将数字声音由模拟格式转化成数字格式的采样率,采样率越高,还原后的音质就越好。本文简要介绍了语音芯片中比特率,并对声音中的比特率、计算机中的比特率及视频中的比特率做了详细的说明和比较。希望大家阅读之后,能对这种数字音乐压缩效率的参考性指标有更深层的了解。

什么是比特率?

比特率是一种数字音乐压缩效率的参考性指标,表示单位时间(1秒)内传送的比特数bps(bit per second,位/秒)的速度,通常使用kbps(通俗地讲就是每秒钟1000比特)作为单位。比特率越高,传送的数据越大。语音芯片中的比特率是指将数字声音由模拟格式转化成数字格式的采样率,采样率越高,还原后的音质就越好。

比特率与波特率

比特率有时候会同波特率混淆,虽然比特率与波特率在数值上相等,但是它们的意义并不相同。比特率是对信息传输速率(传信率)的度量,而波特率是对符号传输速率的一种度量。

什么是波特率?

波特率(Baud rate)即调制速率,指的是信号被调制以后在单位时间内的变化,即单位时间内载波参数变化的次数。它是对符号传输速率的一种度量,1波特即指每秒传输1个符号,其单位为波特(Baud)。

注意:单位“波特”本身就已经是代表每秒的调制数,以“波特每秒”(Baud per second)为单位是一种常见的错误。

波特率可以被理解为单位时间内传输符号的个数(传符号率),通过不同的调制方法可以在一个符号上负载多个比特信息。因此信息传输速率即比特率在数值上和波特率有这样的关系:

比特率 = 波特率 × 单个调制状态对应的二进制位数I=S·log2N 

其中I 为传信率,S 为波特率,N 为每个符号负载的信息量,而log2N以“比特”为单位。

如何区分比特率和波特率?

显然,两相调制(单个调制状态对应1个二进制位)的比特率等于波特率;四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍;八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍;依次类推。

声音中的比特率

比特率是指将数字声音由模拟格式转化成数字格式的采样率,采样率越高,还原后的音质就越好。提供的语音芯片采用8kbit/s~32kbit/s语音压缩码率放音,16kbit/s~32kbit/s 4种语音压缩码率录音,声音甜美,音质极佳。

比特率值与现实音频对照

  16KBPS=电话音质

  24KBPS=增加电话音质、短波广播、长波广播、欧洲制式中波广播

  40KBPS=美国制式中波广播

  56KBPS=话音

  64KBPS=增加话音(手机铃声最佳比特率设定值、手机单声道MP3播放器最佳设定值)

  112KBPS=FM调频立体声广播

  128KBPS=磁带(手机立体声MP3播放器最佳设定值、低档MP3播放器最佳设定值)

  160KBPS=HIFI高保真(中高档MP3播放器最佳设定值)

  192KBPS=CD(高档MP3播放器最佳设定值)

  256KBPS=Studio音乐工作室(音乐发烧友适用)

常见编码模式

VBR(Variable Bitrate)动态比特率,也就是没有固定的比特率,压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率,这是以质量为前提兼顾文件大小的方式,推荐编码模式;

ABR(Average Bitrate)平均比特率,是VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量,可以做为VBR和CBR的一种折衷选择。

CBR(Constant Bitrate)常数比特率,指文件从头到尾都是一种位速率。相对于VBR和ABR来讲,它压缩出来的文件体积很大,而且音质相对于VBR和ABR不会有明显的提高。

计算机中的比特率

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second),比特率越高,传送的数据越大。

比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。

计算机中的信息都是二进制的0和1来表示,其中每一个0或1被称作一个位,用小写b表示,即bit(位);大写B表示byte,即字节,一个字节=八个位,即1B=8b;前面的大写K表示千的意思,即千个位(Kb)或千个字节(KB)。表示文件的大小单位,一般都使用字节(KB)来表示文件的大小。Kbps:首先要了解的是,ps指的是/s,即每秒。Kbps指的是网络速度,也就是每秒钟传送多少个千位的信息(K表示千位,Kb表示的是多少千个位),为了在直观上显得网络的传输速度较快,一般公司都使用kb(千位)来表示,如果是KBps,则表示每秒传送多少千字节。1KBps=8Kbps。ADSL上网时的网速是512Kbps,如果转换成字节,就是512/8=64KBps(即64千字节每秒)。

在电信和计算中, 比特率 (有时书面bitrate) 是位被传送通过收音机或导线的速度,有时也被利用以波特速率。注意"速度" 在这环境不提到distance/time 但对"information"/time 的数量, 并且应该因而是卓越的从"传播速度" (取决于传输媒介和有通常物理意思) 。

它通常被表达作为位每秒、省略的bit/s 、b/s, 或非正式地bps 。B 应该总是小写, 避免混乱以字节每秒(B/s), 虽然这次大会经常被忽略。

SI 前缀经常被利用:

1000 bit/s = 1 kbit/s (一个千位元或一千位每秒)
1000kbit/s = 1 Mbit/s (一兆或一百万位每秒)
1000Mbit/s = 1 Gbit/s (一吉比特或一十亿位每秒) 。

一次相似的大会独特对计算机行业, 利用同样前缀(以经常大写的 k) 但因素1024 年= 210, 几乎总较不经常被利用为比特率, 但为相当数量位和字节。区别在SI 和二进制前缀和capitalisation 问题之间是混乱的恒定的原因。

有典型地八位在字节(八重唱), 但通信 数据速率 用字节几乎从未被表达每秒, 有盘和记忆I/O 转学比例的著名的 例外。转换从byte/s 到bit/s, 简单地乘以8 。

在音像和视听文件质量经常被测量在bitrate 。Bitrate 显示多么大被存放的数量位每秒数据是。

例子为音像格式:

* 8 kbit 关于电话质量 * 32 kbit 关于中波质量 * 96 kbit 关于FM 质量 * 128 kbit 关于光盘质量 

视频中的比特率

视频中的比特率(码率)原理与声音中的相同,都是指由模拟信号转换为数字信号的采样率。

码率计算公式

基本的算法是:码率(kbps) = 文件大小(字节) × 8 / 时间(秒) / 1000

举例,D5的碟,容量4.3G,其中考虑到音频的不同格式,姑且算为600M,(故剩余容量为4.3*1024-600=3803.2M),所以视频文件应不大于3.7G,本例中取视频文件的容量为3.446G,视频长度100分钟(6000秒),计算结果:码率约等于4933kbps。

码率几点原则

1、码率和质量成正比,但是文件体积也和码率成正比。

2、码率超过一定数值,对图像的质量没有多大影响。

3、DVD的容量有限,无论是标准的4.3G,还是超刻,或是D9,都有极限。