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2024版深度解析,MP3音頻比特率對音質影響的含義與重要性

數字信道傳送數字信號的速率稱為數據傳輸速率或比特率。比特率這個詞有多種翻譯,比如碼率等,表示經過編碼(壓縮)后的音頻數據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系簡單的說就是比特率越高音視頻的質量就越好,但編碼后的文件就越大;如果比特率越少則情況剛好翻轉。

例如:以500Kbps來編碼音視頻。其中bps是比特,1K=1024,b就是比特(bit),s就是秒(second),p就是每(per),以500kbps來編碼表示經過編碼后的音視頻數據每秒鐘需要用500K的比特來表示。

在基帶傳輸系統(tǒng)中用比特率表示傳輸的信息碼率。比特率Rb是指單位時間內傳輸的二元比特數,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是指單位時間內傳輸的調制符號數,即指三元及三元以上的多元數字碼流的信息傳輸速率,單位是baud/s。在M進制調制中,比特率Rb和波特率Rs之間的關系為:Rb=Rslog2M。

采樣率是指采樣樣本與總樣本數之比,采樣數率是單位時間采樣數。如果是儀器中,采樣速率為40MSa/s,說明每秒采樣數量為40M個,但是不能使用40MHz表示。

把模擬音頻轉成數字音頻的過程,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,需要多少個數據。44KHz采樣率的聲音就是要花費44000個數據來描述1秒鐘的聲音波形。原則上采樣率越高,聲音的質量越好。

CBR是constant bitrate的縮寫,中文意思是固定比特率。對于比特率為128kbps的CBR MP3歌曲來說,歌曲的前128kb描述的是第一秒的聲音,第二個128Kb描述的是第二秒的聲音……如果這首歌唱完要640秒鐘,那么這首歌的大小就是128kb×640=80Mb=10MB。所謂128kbps就是128kb每秒的意思。

VBR(Variable Bitrate)動態(tài)比特率也就是沒有固定的比特率,壓縮軟件在壓縮時根據音頻數據即時確定使用什么比特率。簡單理解就是,歌曲在細節(jié)表現比較豐富的時間點,比特率此時會比較高,其他情況下會比較低,這樣就兼顧了音質和體積大小。

ABR(Average Bitrate)平均比特率是VBR的一種插值參數。舉例來說,當指定用192kbps ABR對一段wav文件進行編碼時,Lame會將該文件的85%用192kbps固定編碼,然后對剩余15%進行動態(tài)優(yōu)化:復雜部分用高于192kbps來編碼、簡單部分用低于192kbps來編碼。與192kbps CBR相比,192kbps ABR在文件大小上相差不多,音質卻提高不少。ABR編碼在速度上是VBR編碼的2到3倍,在128-256kbps范圍內質量要好于CBR。

比特率是音頻和視頻數字信號中至關重要的參數,它代表了每秒傳輸的二進制數據量。在MP3格式中,比特率直接影響到音頻的質量。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Nyquist理論設定的,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量的重要指標,比如768kbps可能代表高質量的音頻,而較低的比特率如128kbps則適合于壓縮后在移動設備上播放。

在數字多媒體領域,無論是音頻還是視頻,比特率都是用來描述單位時間內數據傳輸量的。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鍵參數。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據壓縮效率。

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,未經壓縮的高質量音頻可能需要768kbps,而彩色電視信號數字化后可能高達216Mbps。比特率的選擇需在音視頻質量與存儲空間之間找到平衡。

VBR(Variable Bitrate)動態(tài)比特率也就是沒有固定的比特率,壓縮軟件在壓縮時根據音頻數據即時確定使用什么比特率,這是以質量為前提兼顧文件大小的方式,推薦編碼模式;ABR(Average Bitrate)平均比特率是VBR的一種插值參數。LAME針對CBR不佳的文件體積比和VBR生成文件大小不定的特點獨創(chuàng)ABR(Average Bitrate)平均比特率是VBR的一種插值參數。LAME針對CBR不佳的文件體積比和VBR生成文件大小不定的特點獨創(chuàng)了這種編碼模式。ABR在指定的文件大小內,以每50幀(30幀約1秒)為一段,低頻和不敏感頻率使用相對低的流量,高頻和大動態(tài)表現時使用高流量,可以做為VBR和CBR的一種折衷選擇。

CBR(Constant Bitrate),常數比特率指文件從頭到尾都是一種位速率。相對于VBR和ABR來講,它壓縮出來的文件體積很大,而且音質相對于VBR和ABR不會有明顯的提高。

說白了比特率就是每秒鐘傳輸的數位。8bit=1B,如果在一條線路每秒鐘能傳送8bit的數據,就說此線路的比特率為8bps(bit per second)。