mp3格式音樂質(zhì)量與比特率解析:手機中的采樣率與比特率究竟是何含義?
數(shù)字信道傳送數(shù)字信號的速率稱為數(shù)據(jù)傳輸速率或比特率。比特率這個詞有多種翻譯,比如碼率等,表示經(jīng)過編碼(壓縮)后的音頻數(shù)據(jù)每秒鐘需要用多少個比特來表示,而比特就是二進制里面最少的單位,要么是0,要么是1。比特率與音視頻壓縮的關(guān)系簡單的說就是比特率越高音視頻的質(zhì)量就越好,但編碼后的文件就越大;如果比特率越少則情況剛好翻轉(zhuǎn)。
例如:以500Kbps來編碼音視頻。其中bps是比特,b就是比特(bit),s就是秒(second),p就是每(per),以500kbps來編碼表示經(jīng)過編碼后的音視頻數(shù)據(jù)每秒鐘需要用500K的比特來表示。
在基帶傳輸系統(tǒng)中用比特率表示傳輸?shù)男畔⒋a率。比特率Rb是指單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩忍財?shù),單位是b/s。例如計算機串口的傳輸碼率最高到115200b/s。
符號率或波特率Rs是指單位時間內(nèi)傳輸?shù)恼{(diào)制符號數(shù),即指三元及三元以上的多元數(shù)字碼流的信息傳輸速率,單位是baud/s。
在M進制調(diào)制中,比特率Rb和波特率Rs之間的關(guān)系為:Rb=Rslog2M。
采樣率是指采樣樣本與總樣本數(shù)之比,采樣數(shù)率是單位時間采樣數(shù)。如果是儀器中,采樣速率為40MSa/s,說明每秒采樣數(shù)量為40M個,但是不能使用40MHz表示。
把模擬音頻轉(zhuǎn)成數(shù)字音頻的過程,就稱作采樣,簡單地說就是通過波形采樣的方法記錄1秒鐘長度的聲音,需要多少個數(shù)據(jù)。44KHz采樣率的聲音就是要花費44000個數(shù)據(jù)來描述1秒鐘的聲音波形。原則上采樣率越高,聲音的質(zhì)量越好。
比特率是音頻和視頻數(shù)字信號中至關(guān)重要的參數(shù),它代表了每秒傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)量。在MP3格式中,比特率直接影響到音頻的質(zhì)量。通常,比特率越高,音頻的細節(jié)和清晰度越好,但文件大小也會相應(yīng)增大。
MP3比特率的計算基于取樣頻率,44.1KHz是常見的標準,這是根據(jù)Nyquist理論設(shè)定的,確保信號不失真。人耳的聽覺極限約在20KHz,因此44.1KHz的取樣率可以充分捕捉音頻信息。比特率是衡量音頻質(zhì)量的重要指標,比如768kbps可能代表高質(zhì)量的音頻,而較低的比特率如128kbps則適合于壓縮后在移動設(shè)備上播放。
在數(shù)字多媒體領(lǐng)域,無論是音頻還是視頻,比特率都是用來描述單位時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸量的。對于視頻,比特率與聲音中的概念相似,是衡量編碼后文件容量的關(guān)鍵參數(shù)。在編碼過程中,碼率(K/N)這一概念被用來衡量編碼前后的數(shù)據(jù)壓縮效率。
為了便于理解,我們通常用kbps(千比特每秒)或Mbps(兆比特每秒)來表示比特率。例如,未經(jīng)壓縮的高質(zhì)量音頻可能需要768kbps,而彩色電視信號數(shù)字化后可能高達216Mbps。比特率的選擇需在音視頻質(zhì)量與存儲空間之間找到平衡。
比特率簡單的說就是媒體文件每秒所傳送的文件位數(shù),單位是Kbp/s。MP3壓縮文件默認的比特率是128Kbp/s,音質(zhì)接近于CD。不過現(xiàn)在網(wǎng)上下載的MP3比特率通常在192Kbp/s,192Kbp/s的音質(zhì)要好于128Kbp/s的,而且文件占用的空間不太大,所以被廣泛采用。不過如果你要想得到更好的音質(zhì),比特率一定要在320Kbp/s以上,音質(zhì)才能真正和CD音質(zhì)媲美。不過這樣做所付出的代價是一首歌就要占用硬盤10M左右的空間。所以說通常來講,比特率越高,音質(zhì)就越好,但占用磁盤的空間就越大。
采樣率就是44.1KHz這個值,越高反應(yīng)音樂效果越好;比特率就一般是128kbps,反映每秒所使用的空間大?。ū确接脖P空間大?。?,同樣是越高反應(yīng)音樂效果越好。
簡單來講,采樣率和比特率就像是坐標軸上的橫縱坐標。橫坐標的采樣率表示了每秒鐘的采樣次數(shù)??v坐標的比特率表示了用數(shù)字量來量化模擬量的時候的精度。
采樣率類似于動態(tài)影像的幀數(shù),比如電影的采樣率是24赫茲,PAL制式的采樣率是25赫茲,NTSC制式的采樣率是30赫茲。當(dāng)我們把采樣到的一個個靜止畫面再以采樣率同樣的速度回放時,看到的就是連續(xù)的畫面。同樣的道理,把以44.1kHZ采樣率記錄的CD以同樣的速率播放時,就能聽到連續(xù)的聲音。顯然,這個采樣率越高,聽到的聲音和看到的圖像就越連貫。人的聽覺和視覺器官能分辨的采樣率是有限的,基本上高于44.1kHZ采樣的聲音,絕大部分人已經(jīng)覺察不到其中的分別了。
而聲音的位數(shù)就相當(dāng)于畫面的顏色數(shù),