Главная Безналичные

Один мегабит в секунду. Подробнее о передаче данных и теореме Котельникова

27.07.2019

Однако, представьте, что у Вас высокая скорость интернет соединения, вряд ли Вы будете говорить «У меня 57.344 бита». Гораздо легче сказать «У меня 56 кбайтов», не правда ли? Или же, можно сказать «У меня 8 кбит», что фактически ровно 56 кбайт, или 57.344 бита.

Давайте разберемся подробнее сколько мегабит в мегабайте.

Самая маленькая величина измерения скорости или размера, это Бит, после него идет Байт и др. Где, в 1 байте 8 бит, то есть, говоря 2 байта, Вы фактически говорите 16 бит. Говоря 32 бита, Вы фактически говорите 4 байта. То есть, такие меры измерения, как байты, кбиты, кбайты, мбиты, мбайты, гбиты, гбайты и др. были придуманы для того, что бы не приходилось произносить или писать длинные цифры.

Только представьте, что этих единиц измерения не существовало бы, как бы в таком случае измеряли тот же гигабайт? Так, как 1 гигабайт равняется 8.589.934.592 битам, не прада ли удобнее сказать 1 Гбайт, чем писать такие длинные цифры.

Мы уже знаем, что такое 1 бит и что такое 1 байт. Пойдем дальше.

Существует еще единица измерения «кбит» и «кбайт», как их еще называют «килобит» и «килобайт».

  • Где, 1 кбит, это 1024 бит, а 1 кбайт, это 1024 байт.
  • 1 кбайт = 8 кбит = 1024 байта = 8192 бита

Помимо этого, существуют еще «мбита» и «мбайты», или как их еще называют «мегабиты» и «мегабайты».

  • Где, 1 мбит = 1024 кбит, а 1 мбайт = 1024 кбайт.

Отсюда исходит, что:

  • 1 мбайт = 8 мбит = 8192 кбайт = 65536 кбит = 8388608 байт = 67108864 бит

Если подумать, все становится простым.

Теперь Вы догадываетесь о том, сколько мегабит в мегабайте?

С первого раза будет тяжело, но Вы привыкнете. Попытайтесь пойти по легкому пути:

  • 1 мегабайт = 1024 кбайт = 1048576 байт = 8388608 бит = 8192 кбит = 1024 кбайт = 8 мбит
  • То есть, в 1 мегабайте = 8 мегабит.
  • Аналогично, в 1 килобайте = 8 килобит.
  • Как и в 1 байте = 8 бит.

Не правда ли, легко?

Так, например, можно узнать время, за которое у Вас скачается тот, или иной файл. Допустим, скорость Вашего интернет соединения равняется 128 килобайт в секунду, а файл, который Вы скачиваете в интернете, весит 500 мегабайт. Как Вы думаете, за какое время скачается файл?
Давайте подсчитаем.

Что бы это узнать, надо всего-лишь понять, сколько килобайт в 500 мегабайтах. Сделать это просто, достаточно умножить количество мегабайт(500) на 1024, поскольку в 1 мегабайте, 1024 килобайт. Получаем цифру 512000, это количество секунд, за которое скачается файл, учитывая скорость соединения 1 килобайт в секунду. Но, у нас скорость 128 килобайт в секунду, значит делим полученное число на 128. Остается 4000, это и есть время в секундах, за которое скачается файл.

Преобразовываем секунды в минуты:

  • 4000 / 60 = ~66,50 минут

Преобразовываем в часы:

  • ~66.50 / 60 = ~1 час 10 минут

То есть, наш файл размером 500 мегабайт, скачается за 1 час 10 минут, учитывая, что скорость соединения на протяжение всего времени будет ровно 128 килобайт
в секунду, что равняется 131.072 байтам, или, если быть точнее, 1.048.576 бит.

В России очень хороший и, что не менее важно, доступный домашний интернет. Серьёзно! В деревнях и совсем глубокой провинции дела, конечно, похуже, но возьмите любой, даже небольшой город в европейской части страны и посмотрите тарифы. За 300–400 рублей в месяц можно провести в квартиру интернет со скоростью в районе 25–50 мегабит в секунду, а по какой-нибудь акции и все 100 мегабит.

Для сравнения: в «цивилизованных» странах быстрый интернет (и домашний, и мобильный) обходится на порядок дороже. А ещё там до сих пор живёт понятие «месячный лимит данных». У нас такое осталось только у сотовых операторов.

Впрочем, дешевизна - это не повод платить за то, чем не пользуешься. Даже сотня сэкономленных рублей греет кошелёк, а потому тариф на домашний интернет нужно выбирать исходя из реальных потребностей в скорости. Давайте разберёмся, сколько мегабит в секунду требуется в различных ситуациях, и начнём с базовых понятий.

Мегабиты, мегабайты и реальные скорости

Размер данных принято измерять в байтах. Например, HD-фильм весит от 700 мегабайт (мегов) до 1,4 гигабайта (гига), а Full HD - от 4 до 14 гигабайт.

Скорость передачи данных принято указывать в битах (не байтах!) в секунду, и иногда это вызывает недопонимание.

Байт ≠ бит.

1 байт = 8 бит.

1 мегабайт = 8 мегабит.

1 мегабайт в секунду = 8 мегабит в секунду.

Если пользователь не отличает байты и биты, то легко может их перепутать или принять за одно и то же. В этом случае он вычислит примерное время скачивания HD-фильма через торрент примерно так:

  1. Фильм весит 1 400 «мегов».
  2. Скорость интернета 30 «мегов» в секунду.
  3. Фильм скачается за 1 400 / 30 = 46,6 секунды.

На самом деле скорость интернета 30 мегабит в секунду = 3,75 мегабайта в секунду. Соответственно, 1 400 мегабайт нужно делить не на 30, а на 3,75. В таком случае время скачивания составит 1 400 / 3,75 = 373 секунды.

На практике скорость будет ещё ниже, потому что интернет-провайдеры указывают скорость «до», то есть максимально возможную, а не рабочую. Кроме того, свой вклад вносят помехи, особенно при передаче по Wi-Fi, загруженность сети, а также ограничения и особенности пользовательского оборудования и оборудования поставщика услуг. Проверить свою скорость можно с помощью , а увеличить её - с помощью .

Часто горлышком становится ресурс, с которого вы что-то качаете. Например, скорость вашего интернета - 100 мегабит в секунду, а сайт отдаёт данные со скоростью 10 мегабит в секунду. В таком случае скачивание будет происходить со скоростью не более 10 мегабит в секунду, и с этим ничего не поделать.

Какая скорость интернета нужна на самом деле

Очевидно, что приведённая выше таблица требует разъяснений.

Вопросы и ответы

Что делать, если интернетом пользуются сразу на двух или более устройствах?

Допустим, вы смотрите потоковое видео Full HD на умном телевизоре, жена за ноутбуком с HD-экраном сёрфит по YouTube, а ребёнок что-то смотрит со смартфона или планшета тоже в HD-качестве. Значит ли это, что цифры из таблицы нужно суммировать?

Да, совершенно верно. В таком случае вам потребуется около 20 мегабит в секунду.

Почему на разных сайтах приводятся разные требования к скорости для просмотра видео одного и того же разрешения?

Существует такое понятие, как битрейт - количество информации, которой кодируется изображение в единицу времени, а соответственно, и условный показатель качества картинки и звука. Чем выше битрейт, тем, как правило, лучше изображение. Именно поэтому на торрентах можно найти версии одного и того же фильма с одинаковым разрешением, но разного размера.

Кроме того, существуют сверхплавные видео с частотой 60 кадров в секунду. Они весят больше и требуют более скоростного интернета.

Правда ли, что онлайн-игры так нетребовательны к скорости интернета?

Да, большинству игрушек наподобие CS, Dota 2, WoT, WoW и даже GTA 5 более чем достаточно всего одного мегабита в секунду для мультиплеера, но в данном случае решающим становится пинг - время, за которое сигнал идёт от вас до игрового сервера и обратно. Чем меньше пинг, тем меньше задержка в игре.

К сожалению, заранее узнать даже приблизительный пинг в конкретной игре через конкретного провайдера невозможно, так как его значение непостоянно и зависит от многих факторов.

Почему во время видеозвонков картинка и звук от собеседников ко мне идёт нормально, а от меня к ним - нет?

В этом случае становится важной не только входящая, но и исходящая скорость интернета. Зачастую провайдеры вообще не указывают исходящую скорость в тарифе, но проверить её можно самостоятельно с помощью того же Speedtest.net .

Для трансляции через веб-камеру достаточно исходящей скорости 1 мегабит в секунду. В случае с HD-камерами (и тем более Full HD) требования к исходящей скорости возрастают.

Почему у интернет-провайдеров скорости в тарифах начинаются от 20–30 и более мегабит в секунду?

Потому что чем выше скорость, тем больше денег можно с вас брать. Провайдеры могли бы сохранить тарифы «из прошлого» со скоростью 2–10 мегабит в секунду и снизить их стоимость до 50–100 рублей, но зачем? Гораздо выгоднее повысить минимальные скорости и цены.

(Б/c или Bps , от англ. b ytes p er s econd ) равная 8 бит/c.

В телекоммуникациях

В телекоммуникациях приняты десятичные приставки, например, 1 килобит = 1000 бит. Аналогично 1 килобайт = 1000 байт, хотя в телекоммуникациях не принято измерять скорость в байт/с.

В архитектуре компьютерных систем

В современном мире повсеместно используются компьютеры на двоичной логике, которая имеет свои ограничения. Существует минимально передаваемый (адресуемый) блок информации. В большинстве случаев это 1 байт. Компьютеры могут хранить (и адресовать) только объём информации, кратный 1 байту (см. Машинное слово). Объём данных принято измерять в байтах. Поэтому используется 1 КБ = 1024 байт. Это вызвано оптимизацией вычислений (в памяти и процессоре). От размера страниц памяти зависит всё остальное - размер блока I/O у файловых систем обычно кратен размеру страницы памяти, размер сектора на диске подбирается так, чтобы кратно укладываться в размер блока файловых систем.

Многие производители накопителей (за исключением компакт-дисков) указывают размер из расчёта 1 КБ = 1000 байт. Существует мнение, что это вызвано маркетинговыми причинами.

Стандарты

  • Международной электротехнической комиссией в марте 1999 года во второй поправке к IEC 60027-2 были введены в действие двоичные приставки «киби » (сокращенно Ки- , Кi- ), «меби » (сокращенно Ми- , Mi- ) и т. п. Однако, не все придерживаются данных терминов.
  • ГОСТ 8.417-2002 , 1 сентября 2003 г. - «Единицы величин»
  • JEDEC 100B.01 en - стандарт для маркировки цифровой памяти по которому кило = 1024.
  • RFC 2330 , май 1998 - «Framework for IP Performance Metrics». Документ не является стандартом Интернета, но может быть использован в качестве справочного материала.

Практика

  • В оборудовании Cisco при выставлении скорости считается, что 1 кбит/с = 1000 бит/с.
  • С версии MAC OS X 10.6 Snow Leopard показывает в СИ-единицах.
  • В Windows для отображения хранимой информации используется 1 КБ = 1024 байт. [как трактуется скорость в «мониторе ресурсов»? ]
  • Многие сборки Linux, руководствуясь стандартами, используют 1 кбит = 1000 бит, 1 кибит = 1024 бит.
  • Возможно, что некоторые прикладные программы при подсчёте скорости считают, что 1 Кб = 1024 бита.
  • Разные провайдеры предлагают разные тарифные скорости. Например, один провайдер может считать, что 1Мб = 1024 Кб, другой, что 1 Мб = 1000 Кб (несмотря на то, что в обоих случаях 1 Кб = 1000 бит) [ ] . Такое несоответствие не всегда является недоразумением, например, если на сети провайдера используются потоки , скорости всегда будут кратны 64. Некоторые люди и организации избегают неоднозначности, употребляя выражения «тысяча бит» вместо «килобит» и т. п.

Пример соответствия единиц при том и другом подходе приведены в таблице:

Частые ошибки

  • Начинающие часто путают килобиты c килобайтами , ожидая скорости 256 КБ/c от канала 256 кбит/c.

Нужно помнить, что 1 байт содержит 8 бит. Для того чтобы узнать скорость передачи данных в единицах, обычно используемых для определения объёма хранимой информации (байт, килобайт, мегабайт и т. д.), нужно перевести в байты, разделить скорость канала на 8, и получить скорость в байтах. Примеры:

Скорость равна 512 кбит/с 512 * 1000 = 512 000 бит/с 512 000 / 8 = 64 000 байт/с 64 000 / 1024 = 62,5 КиБ/с 64 000 / 1000 = 64 килобайт/с Скорость равна 16 Мбит/с 16 * 1000 * 1000 = 16 000 000 бит/с 16 000 000 / 8 = 2 000 000 байт/с 2 000 000 / 1024 / 1024 = 1,9 МиБ/с 2 000 000 / 1000 / 1000 = 2 мегабайт/с Скорость равна 4 Мбит/с = 4 000 000 бит/с = 500 000 байт/с = 0,4768 МиБ/с = 488,3 КиБ/с = 0,5000 мегабайт/с = 500,0 килобайт/с

  • Некоторые жёсткие диски не имеют достаточную скорость чтения/записи, чтобы обеспечить полную загрузку сетевого канала (например, 100 Мб/с). Также ограничивающим фактором может стать насыщение шины . Это нужно учитывать, прежде чем обращаться к провайдеру с жалобой на заниженную скорость.
  • Часто путают бит/c и бод .

См. также

Напишите отзыв о статье "Бит в секунду"

Отрывок, характеризующий Бит в секунду

– Ах, мой друг, он очень несчастлив, – сказала она. – Ежели правда, что мы слышали, это ужасно. И думали ли мы, когда так радовались его счастию! И такая высокая, небесная душа, этот молодой Безухов! Да, я от души жалею его и постараюсь дать ему утешение, которое от меня будет зависеть.
– Да что ж такое? – спросили оба Ростова, старший и младший.
Анна Михайловна глубоко вздохнула: – Долохов, Марьи Ивановны сын, – сказала она таинственным шопотом, – говорят, совсем компрометировал ее. Он его вывел, пригласил к себе в дом в Петербурге, и вот… Она сюда приехала, и этот сорви голова за ней, – сказала Анна Михайловна, желая выразить свое сочувствие Пьеру, но в невольных интонациях и полуулыбкою выказывая сочувствие сорви голове, как она назвала Долохова. – Говорят, сам Пьер совсем убит своим горем.
– Ну, всё таки скажите ему, чтоб он приезжал в клуб, – всё рассеется. Пир горой будет.
На другой день, 3 го марта, во 2 м часу по полудни, 250 человек членов Английского клуба и 50 человек гостей ожидали к обеду дорогого гостя и героя Австрийского похода, князя Багратиона. В первое время по получении известия об Аустерлицком сражении Москва пришла в недоумение. В то время русские так привыкли к победам, что, получив известие о поражении, одни просто не верили, другие искали объяснений такому странному событию в каких нибудь необыкновенных причинах. В Английском клубе, где собиралось всё, что было знатного, имеющего верные сведения и вес, в декабре месяце, когда стали приходить известия, ничего не говорили про войну и про последнее сражение, как будто все сговорились молчать о нем. Люди, дававшие направление разговорам, как то: граф Ростопчин, князь Юрий Владимирович Долгорукий, Валуев, гр. Марков, кн. Вяземский, не показывались в клубе, а собирались по домам, в своих интимных кружках, и москвичи, говорившие с чужих голосов (к которым принадлежал и Илья Андреич Ростов), оставались на короткое время без определенного суждения о деле войны и без руководителей. Москвичи чувствовали, что что то нехорошо и что обсуждать эти дурные вести трудно, и потому лучше молчать. Но через несколько времени, как присяжные выходят из совещательной комнаты, появились и тузы, дававшие мнение в клубе, и всё заговорило ясно и определенно. Были найдены причины тому неимоверному, неслыханному и невозможному событию, что русские были побиты, и все стало ясно, и во всех углах Москвы заговорили одно и то же. Причины эти были: измена австрийцев, дурное продовольствие войска, измена поляка Пшебышевского и француза Ланжерона, неспособность Кутузова, и (потихоньку говорили) молодость и неопытность государя, вверившегося дурным и ничтожным людям. Но войска, русские войска, говорили все, были необыкновенны и делали чудеса храбрости. Солдаты, офицеры, генералы – были герои. Но героем из героев был князь Багратион, прославившийся своим Шенграбенским делом и отступлением от Аустерлица, где он один провел свою колонну нерасстроенною и целый день отбивал вдвое сильнейшего неприятеля. Тому, что Багратион выбран был героем в Москве, содействовало и то, что он не имел связей в Москве, и был чужой. В лице его отдавалась должная честь боевому, простому, без связей и интриг, русскому солдату, еще связанному воспоминаниями Итальянского похода с именем Суворова. Кроме того в воздаянии ему таких почестей лучше всего показывалось нерасположение и неодобрение Кутузову.
– Ежели бы не было Багратиона, il faudrait l"inventer, [надо бы изобрести его.] – сказал шутник Шиншин, пародируя слова Вольтера. Про Кутузова никто не говорил, и некоторые шопотом бранили его, называя придворною вертушкой и старым сатиром. По всей Москве повторялись слова князя Долгорукова: «лепя, лепя и облепишься», утешавшегося в нашем поражении воспоминанием прежних побед, и повторялись слова Ростопчина про то, что французских солдат надо возбуждать к сражениям высокопарными фразами, что с Немцами надо логически рассуждать, убеждая их, что опаснее бежать, чем итти вперед; но что русских солдат надо только удерживать и просить: потише! Со всex сторон слышны были новые и новые рассказы об отдельных примерах мужества, оказанных нашими солдатами и офицерами при Аустерлице. Тот спас знамя, тот убил 5 ть французов, тот один заряжал 5 ть пушек. Говорили и про Берга, кто его не знал, что он, раненый в правую руку, взял шпагу в левую и пошел вперед. Про Болконского ничего не говорили, и только близко знавшие его жалели, что он рано умер, оставив беременную жену и чудака отца.

3 го марта во всех комнатах Английского клуба стоял стон разговаривающих голосов и, как пчелы на весеннем пролете, сновали взад и вперед, сидели, стояли, сходились и расходились, в мундирах, фраках и еще кое кто в пудре и кафтанах, члены и гости клуба. Пудренные, в чулках и башмаках ливрейные лакеи стояли у каждой двери и напряженно старались уловить каждое движение гостей и членов клуба, чтобы предложить свои услуги. Большинство присутствовавших были старые, почтенные люди с широкими, самоуверенными лицами, толстыми пальцами, твердыми движениями и голосами. Этого рода гости и члены сидели по известным, привычным местам и сходились в известных, привычных кружках. Малая часть присутствовавших состояла из случайных гостей – преимущественно молодежи, в числе которой были Денисов, Ростов и Долохов, который был опять семеновским офицером. На лицах молодежи, особенно военной, было выражение того чувства презрительной почтительности к старикам, которое как будто говорит старому поколению: уважать и почитать вас мы готовы, но помните, что всё таки за нами будущность.
Несвицкий был тут же, как старый член клуба. Пьер, по приказанию жены отпустивший волоса, снявший очки и одетый по модному, но с грустным и унылым видом, ходил по залам. Его, как и везде, окружала атмосфера людей, преклонявшихся перед его богатством, и он с привычкой царствования и рассеянной презрительностью обращался с ними.
По годам он бы должен был быть с молодыми, по богатству и связям он был членом кружков старых, почтенных гостей, и потому он переходил от одного кружка к другому.
Старики из самых значительных составляли центр кружков, к которым почтительно приближались даже незнакомые, чтобы послушать известных людей. Большие кружки составлялись около графа Ростопчина, Валуева и Нарышкина. Ростопчин рассказывал про то, как русские были смяты бежавшими австрийцами и должны были штыком прокладывать себе дорогу сквозь беглецов.
Валуев конфиденциально рассказывал, что Уваров был прислан из Петербурга, для того чтобы узнать мнение москвичей об Аустерлице.

Термины, обозначающие скорость Интернета, крайне сложно понять человеку, который от этой темы далек. Например, предлагает провайдер услугу предоставления Интернета на скорости 1 мбит/сек, а вы и не знаете, много это или мало. Давайте разбираться, что это - mbps, и как вообще измеряется скорость интернет-соединения.

Расшифровка аббревиатуры

"mbps" (mbit per second ) - мегабит в секунду. Именно в этих единицах чаще всего и измеряется скорость соединения. Все провайдеры в своих рекламных объявлениях указывают скорость в мегабитах в секунду, поэтому и нам стоить разбираться именно с этими величинами.

Сколько это - 1 mbps?

Для начала отметим, что 1 бит является самой маленькой единицей для измерения объема информации. Наравне с битом, люди часто используют байт, забывая о том, что эти два понятия совершенно разные. Иногда они говорят "байт", имея в виду "бит", и наоборот. Поэтому стоит рассмотреть этот вопрос детальнее.

Итак, 1 бит - наименьшая единица измерения. 8 бит равно одному байту, 16 бит - двум байтам и т. д. То есть нужно просто запомнить, что байт всегда в 8 раз больше бита.

Учитывая, что обе единицы очень маленькие, для них в большинстве случаев используют приставки "мега", "кило" и "гига". Что эти приставки означают, вам должно быть известно из школьного курса. Но если вы забыли, то стоит напомнить:

  1. "Кило" - умножение на 1 000. 1 килобит равен 1 000 битам, 1 килобайт равен 1024 байтам.
  2. "Мега" - умножение на 1 000 000. 1 мегабит равен 1 000 килобитам (или 1 000 000 битам), 1 мегабайт равен 1024 килобайтам.
  3. "Гига" - умножение на 1 000 000 000. равен 1 000 мегабитам (или 1 000 000 000 битам), 1 гигабайт равен 1024 мегабайтам.

Если говорить простыми словами, то скорость подключения - это скорость отправляемой и получаемой информации компьютером в одну единицу времени (в секунду). Если указана скорость вашего интернет-соединения 1 mbps, что это значит? В данном случае это говорит о том, что скорость вашего Интернета составляет 1 мегабит в секунду или 1 000 килобит/секунду.

Насколько это много

Многие пользователи полагают, что mbps - это много. На самом деле это не так. Современные сети настолько развиты, что с учетом их возможностей, 1 mbps - это вообще ничто. Приведем расчет такой скорости на примере скачивания файлов из Интернета.

Учитываем, что mbps - это мегабиты в секунду. Поделим значение 1 на 8 и получим мегабайты. Итого 1/8=0,125 мегабайт/секунду. Если мы захотим скачать из Интернета музыку, то при условии, что один трек "весит" 3 мегабайта (обычно треки столько и "весят"), мы сможем его скачать за 24 секунды. Посчитать несложно: 3 мебагайта (вес одного трека) нужно поделить на 0,125 мегабайт/секунду (наша скорость). Результат - 24 секунды.

Но это касается только обычной песни. А если вы хотите загрузить какой-нибудь фильм, величиной в 1,5 Гб? Давайте считать:

  • 1500 (мегабайт) : 0,125 (мегабайт в секунду) = 12 000 (секунд) .

Переводим секунды в минуты:

  • 12 000: 60 = 200 минут или 3,33 часа .

Таким образом, при скорости Интернета 1 mbps мы сможем скачать фильм, объемом 1,5 Гб за 3,33 часа. Здесь уже сами судите, долго это или нет.

Учитывая тот факт, что в крупных городах интернет-провайдеры предлагают скорость интернета до 100 mbps, мы бы смогли загрузить фильм с таким же объемом всего за 2 минуты, а не за 200. То есть в 100 раз быстрее. Если отталкиваться от этого, то можно прийти к выводу, что mbps - это низкая скорость.

Впрочем, все относительно. В какой-нибудь глухой деревне, где вообще сложно поймать даже GSM-сеть, иметь Интернет с такой скоростью - это круто. Однако в большом мегаполисе с огромной конкуренцией между провайдерами и мобильными операторами такого слабого интернет-соединения быть не может.

Заключение

Теперь вы знаете, как определять скорость Интернета, и немного сможете разбираться данных единицах измерения. Конечно, запутаться в них - раз плюнуть, но главное запомнить, что бит - это восьмая часть байта. А приставки "кило", "мега" и "гига" лишь прибавляют три, шесть или девять нулей, соответственно. Если это понимать, то все становится на свои места.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер паропроницаемости и скорости переноса пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 мегабит в секунду (метрический) [Мб/с] = 0,00643004115226337 Оптическая несущая 3

Исходная величина

Преобразованная величина

бит в секунду байт в секунду килобит в секунду (метрический) килобайт в секунду (метрический) кибибит в секунду кибибайт в секунду мегабит в секунду (метрический) мегабайт в секунду (метрический) мебибит в секунду мебибайт в секунду гигабит в секунду (метрический) гигабайт в секунду (метрический) гибибит в секунду гибибайт в секунду терабит в секунду (метрический) терабайт в секунду (метрический) тебибит в секунду тебибайт в секунду Ethernet 10BASE-T Ethernet 100BASE-TX (быстрый) Ethernet 1000BASE-T (гигабит) Оптическая несущая 1 Оптическая несущая 3 Оптическая несущая 12 Оптическая несущая 24 Оптическая несущая 48 Оптическая несущая 192 Оптическая несущая 768 ISDN (одиночный канал) ISDN (двойной канал) модем (110) модем (300) модем (1200) модем (2400) модем (9600) модем (14.4k) модем (28.8k) модем (33.6k) модем (56k) SCSI (асинхронный режим) SCSI (синхронный режим) SCSI (Fast) SCSI (Fast Ultra) SCSI (Fast Wide) SCSI (Fast Ultra Wide) SCSI (Ultra-2) SCSI (Ultra-3) SCSI (LVD Ultra80) SCSI (LVD Ultra160) IDE (PIO mode 0) ATA-1 (PIO mode 1) ATA-1 (PIO mode 2) ATA-2 (PIO mode 3) ATA-2 (PIO mode 4) ATA/ATAPI-4 (DMA mode 0) ATA/ATAPI-4 (DMA mode 1) ATA/ATAPI-4 (DMA mode 2) ATA/ATAPI-4 (UDMA mode 0) ATA/ATAPI-4 (UDMA mode 1) ATA/ATAPI-4 (UDMA mode 2) ATA/ATAPI-5 (UDMA mode 3) ATA/ATAPI-5 (UDMA mode 4) ATA/ATAPI-4 (UDMA-33) ATA/ATAPI-5 (UDMA-66) USB 1.X FireWire 400 (IEEE 1394-1995) T0 (полный сигнал) T0 (B8ZS полный сигнал) T1 (полезный сигнал) T1 (полный сигнал) T1Z (полный сигнал) T1C (полезный сигнал) T1C (полный сигнал) T2 (полезный сигнал) T3 (полезный сигнал) T3 (полный сигнал) T3Z (полный сигнал) T4 (полезный сигнал) Virtual Tributary 1 (полезный сигнал) Virtual Tributary 1 (полный сигнал) Virtual Tributary 2 (полезный сигнал) Virtual Tributary 2 (полный сигнал) Virtual Tributary 6 (полезный сигнал) Virtual Tributary 6 (полный сигнал) STS1 (полезный сигнал) STS1 (полный сигнал) STS3 (полезный сигнал) STS3 (полный сигнал) STS3c (полезный сигнал) STS3c (полный сигнал) STS12 (полезный сигнал) STS24 (полезный сигнал) STS48 (полезный сигнал) STS192 (полезный сигнал) STM-1 (полезный сигнал) STM-4 (полезный сигнал) STM-16 (полезный сигнал) STM-64 (полезный сигнал) USB 2.X USB 3.0 USB 3.1 FireWire 800 (IEEE 1394b-2002) FireWire S1600 and S3200 (IEEE 1394-2008)

Избранная статья

Подробнее о передаче данных и теореме Котельникова

Общие сведения

Современные устройства, которые записывают и обрабатывают данные, например, компьютеры, в основном работают с данными в цифровом формате. Если сигнал - аналоговый, то для того, чтобы эти устройства могли с ним работать, его преобразуют в цифровой. Аналоговый сигнал - продолжительный и непрерывный, как звуковая волна, изображенная розовым цветом на иллюстрации.

Преобразование аналогового сигнала в цифровой происходит во время процесса дискретизации. При этом через каждый определенный промежуток времени производят измерение амплитуды сигнала, иными словами, берут дискретный отсчёт, и на основе полученной информации строят модель этого сигнала в цифровом формате. На иллюстрации оранжевым цветом показаны интервалы, на которых производили отсчёт.

Если эти интервалы достаточно малы, то можно довольно точно воссоздать аналоговый сигнал из цифрового. При этом воссозданный сигнал практически не отличается от исходного аналогового. Однако, чем больше отсчётов, тем больше места занимает цифровой файл, содержащий этот сигнал, что увеличивает размер памяти, необходимой для его хранения, и ширину полосы пропускания канала связи, необходимую для передачи этого файла.

При преобразовании сигнала из аналогового в цифровой теряется некоторая информация, но если эти потери малы, то мозг человека дополняет недостающую информацию. Это значит, что нет необходимости часто производить отсчёты сигнала - их можно совершать не чаще, чем необходимо, чтобы сигнал казался человеку непрерывным. Представить себе эти частоты отсчётов можно на примере стробоскопа. Когда он настроен на низкую частоту, например на 25 вспыхиваний в секунду (25 Гц), то нам заметно, что свет включается и выключается. Если же настроить стробоскоп на более высокую частоту, например на 72 вспыхиваний в секунду, то мигания будут незаметны, так как на такой частоте человеческий мозг заполняет пропуски в сигнале. Электронно-лучевые трубки, использовавшиеся в компьютерных мониторах, которые не так давно были заменены жидкокристаллическими дисплеями, обновляют изображение с определенной частотой, например 72 Гц. Если эту частоту понизить, например до 60 Гц или ниже, то экран начнет мигать. Это происходит по причине, описанной выше. Каждый пиксель при обновлении изображения кратковременно затемняется, по принципу, похожему на работу стробоскопа. В жидкокристаллических мониторах такого не происходит, поэтому они не мигают, даже при низкой частоте обновления изображения.

Дискретизация с недостаточным количеством отсчётов и искажение сигнала

Такое искажение называется алиасингом . Один из самых распространенных примеров такого искажения - муар . Его можно увидеть на изображениях поверхностей с повторяющимся рисунком, например на стенах, на волосах и на одежде.

В некоторых случаях из-за недостаточного количества отсчётов два разных аналоговых сигнала могут быть преобразованы в один и тот же цифровой сигнал. На верхнем рисунке синий аналоговый сигнал отличается от розового, но при преобразовании в цифровой, получается один и тот же сигнал, изображенный голубым цветом.

Эта проблема с обработкой сигнала искажает цифровой сигнал даже при достаточно высокой частоте дискретизации, которую обычно используют для звукозаписи. При записи звука высокочастотные сигналы, которые не слышны для человеческого уха, иногда преобразуют в цифровой сигнал более низкой частоты (на иллюстрации), который слышен людям. Это вызывает шумы и искажения звука. Один из способов избавиться от этой проблемы - фильтрация всех составляющих сигнала выше порога слышимости, то есть выше 22 кГц. В этом случае не происходит искажения сигнала.

Другое решение этой проблемы - увеличение частоты дискретизации. Чем выше эта частота, тем более плавным получается цифровой сигнал, как на иллюстрации. Здесь цифровой сигнал, полученный из аналогового сигнала на графике вверху, он изображен синим цветом. Этот цифровой сигнал почти идентичен с аналоговым сигналом, и перекрывает его, поэтому на этой иллюстрации розового сигнала совсем не видно.

Теорема Котельникова

Так как мы заинтересованы в том, чтобы файл с нашим цифровым сигналом был как можно меньшего размера, нам необходимо определить, насколько часто следует брать отсчёты, чтобы при этом не ухудшить качество сигнала. Для этих вычислений используют теорему Котельникова , также известную в английской литературе как теорема отсчётов или теорема Найквиста-Шеннона. Согласно этой теореме, частота, с которой взяты отсчёты, должна быть как минимум вдвое больше самой высокой частоты аналогового сигнала. Частота определяет, сколько полных колебаний происходит за определенное время. В нашем примере мы использовали единицы системы СИ, секунды, для времени и герцы (Гц) для частоты. Если известно время, за которое происходит одно колебание, то можно вычислить частоту, поделив 1 на это время. На иллюстрации, сигнал на верхнем графике, обозначенный розовым, завершает одно колебание за 6 секунд, значит его частота равна 1/6 Гц. Чтобы преобразовать этот сигнал в цифровой и не потерять качество, согласно теореме Котельникова необходимо брать отсчёты в два раза чаще, то есть с частотой 1/3 Гц, или каждые 3 секунды. На иллюстрации отсчёты взяты именно с такой чистотой - каждый отсчёт обозначен оранжевой точкой. На нижнем графике частота сигнала, изображенного зеленым цветом выше. Она достигает 1 Гц, так как одно колебание завершается за одну секунду. Для дискретизации этого сигнала необходимо брать отсчёты с частотой 2 Гц или каждую 1/2 секунды, что и продемонстрировано на иллюстрации.

История теоремы

Теорема отсчётов была выведена и доказана почти одновременно рядом независимых ученых по всему миру. В русском языке она известна как теорема Котельникова, но на других языках в ее название часто включают имена других ученых, например Найквиста и Шеннона в английском варианте. Список других ученых, внесших вклад в этой области, включают Д. М. Уиттекера и Г. Раабе.

Примеры выбора частоты отсчётов

Насколько часто брать отсчёты обычно решают, используя теорему Котельникова, но выбор максимальной частоты сигнала зависит от того, для чего будет использоваться цифровой сигнал. В некоторых случаях частота отсчётов больше, чем удвоенная частота сигнала. Обычно такая высокая частота необходима для улучшения качества цифрового сигнала. В других случаях, частоту ограничивают слышимым спектром, как, например, в случае с компакт дисками, частота отсчётов в которых равна 44 100 Гц. Такая частота позволяет передать звуки до самой высокой частоты, которую способно услышать ухо человека, то есть до 20 000 Гц. Удвоение этой частоты до 44 100 Гц позволяет осуществлять передачу сигнала без потери качества.

Следует заметить, что порог слышимости зависит от возраста. Так, например, дети и молодые люди слышат звуки с частотой до 18 000 Гц, но с возрастом этот порог опускается до 15 000 Гц и ниже. Производители используют эти знания для создания электронных устройств и программного обеспечения специально для молодых людей. Например, некоторые смартфоны можно настроить так, чтобы они звонили на частоте выше 15 000 Гц - такой звонок не слышен большинству взрослых. Аудиозапись также делают с учетом порога слышимости молодых людей и тех, у кого очень хороший слух. Именно поэтому к порогу слышимости большинства людей добавили дополнительные 50 Гц, умноженных на два для частоты отсчётов. То есть, ориентируются на 22 050 Гц, умноженных вдвое - отсюда и такая высокая частота отсчётов в 44 100 Гц. Частота отсчётов в аудио записи для видео, например используемая в фильмах или телепередачах еще выше, до 48 000 Гц.

Иногда, наоборот, интервал частот для звукозаписи сужают. Например, если бо́льшая часть звука - человеческий голос, то не обязательно воссоздавать цифровой сигнал с высоким качеством. Так, например, в передающих устройствах, таких как телефоны, частота отсчётов всего 8 000 Гц. Этого достаточно для передачи голоса, так как мало кто будет передавать по телефону записи симфонического оркестра.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.