Сегодня интернет нужен в каждом доме не меньше чем вода или свет. И в каждом городе есть масса компаний или небольших фирм, которые могут предоставить людям доступ к интернету.

Пользователь может выбрать любой пакет для пользования интернетом от максимального 100 Мбит/с до небольшой скорости например 512 кбайт/с. Как же выбрать для себя подходящую скорость и правильного провайдера интернета?

Конечно же скорость интернета нужно выбирать исходя из того, что вы делаете в сети и как много вы готовы отдать в месяц за доступ в интернет. По своему опыту хочу сказать, что скорость 15 Мбит/с вполне устраивает меня как человека, который работает в сети. Работая в интернете, у меня включено 2 браузера, и в каждом открыто по 20-30 вкладок, при этом проблемы возникают больше со стороны компьютера (для работы с большим количеством вкладок нужно много оперативной памяти и мощный процессор) нежели со стороны скорости интернета. Единственный момент когда приходится немного подождать – это момент первого запуска браузера, когда подгружаются одновременно все вкладки, но обычно это занимает не более минуты.

1. Что обозначают значения скорости интернета

Многие пользователи путают значения скорости интернета думая что 15Мб/с – это 15 мегабайт в секунду. На самом деле 15Мб/с – это 15 мегабит в секунду, а это в 8 раз меньше мегабайтов и на выходе мы получим около 2 мегабайт скорость загрузки файлов и страниц. Если вы обычно скачиваете фильмы для просмотра размером 1500 Мб, то со скоростью 15 Мбит/с фильм будет загружаться 12-13 минут.

Смотрим много или мало вашей скорости интернета

• Скорость равна 512 кбит/с 512 / 8 = 64 кБ/с (этой скорости мало для просмотра онлайн видео);
• Скорость равна 4 Мбит/с 4 / 8 = 0,5 МБ/с или 512 кБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве до 480р);
• Скорость равна 6 Мбит/с 6 / 8 = 0,75 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве до 720р);
• Скорость равна 16 Мбит/с 16 / 8 = 2 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве вплоть до 2К);
• Скорость равна 30 Мбит/с 30 / 8 = 3,75 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве вплоть до 4К);
• Скорость равна 60 Мбит/с 60 / 8 = 7,5 МБ/с
• Скорость равна 70 Мбит/с 60 / 8 = 8,75 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в любом качестве);
• Скорость равна 100 Мбит/с 100 / 8 = 12,5 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в любом качестве).

Многие подключая интернет переживают о возможности просмотра онлайн видео, посмотрим какой нужен трафик фильмам с различным качеством.

2. Скорость интернета необходимая для просмотра онлайн-видео

А здесь вы узнаете много или мало вашей скорости для просмотра онлайн видео с разными форматами качества.

Мы видим что все самые популярные форматы без проблем воспроизводятся скоростью интернета в 15 Мбит/с. А вот для просмотра видео в формате 2160p (4К) нужно уже не менее 50-60 Мбит/с. но есть одно НО. Не думаю что многие серверы смогут раздавать видео такого качества поддерживая такую скорость, так что подключив интернет в 100 Мбит/с можно так и не посмотреть онлайн видео в 4К .

3. Скорость интернета для онлайн игр

Подключая домашний интернет, каждый геймер хочет быть уверен на 100% в том, что его скорости интернета будет достаточно для того, чтобы играть в свою любимую игру. Но как оказывается, онлайн-игры совсем не требовательны к скорости интернета. Рассмотрим какую же скорость требуют популярные онлайн игры:

1. DOTA 2 – 512 кбит/сек.
2. World of Warcraft - 512 кбит/сек.
3. GTA online – 512 кбит/сек.
4. World of Tanks (WoT) – 256-512 кбит/сек.
5. Panzar - 512 кбит/сек.
6. Counter Strike - 256-512 кбит/сек.

Важно! На качество работы вашей игры онлайн больше зависит не скорость интернета, а качество самого канала. Например если вы (или ваш провайдер) получаете интернет через спутник, то каким бы пакетом вы не пользовались пинг в игре будет значительно больше, нежели у проводного канала с меньшей скоростью.

4. Для чего нужен интернет более 30 Мбит/сек.

В исключительных случаях я мог бы порекомендовать использовать более быструю связь 50 Мбит/с и более. Не многие провайдеры в Киеве смогут обеспечить такую скорость в полном объеме, компания Киевстар не первый год на этом рынке и вполне вселяет доверие, тем более немаловажным является стабильность связи, и хочется верить что тут они на высоте. Большая скорость интернет соединения может быть необходима при работе с большими объемами данных (загрузка и выгрузка их из сети). Возможно вы любитель просматривать фильмы в замечательном качестве, либо ежедневно скачиваете большие по объему игры, либо загружаете в интернет видео или рабочие файлы больших объемов. Для проверки скорости связи можно использовать различные онлайн сервисы, а для оптимизации работы нужно выполнить .

Кстати, скорость 3 Мбита/с и ниже, обычно делает работу в сети немного неприятной, не все сайты с онлайн видео работают хорошо, да и загрузка файлов вообще не радует.

Как бы там ни было сегодня на рынке интернет услуг есть из чего выбрать. Иногда, кроме глобальных провайдеров, интернет предлагают местечковые фирмочки, и частенько уровень их сервиса оказывается тоже на высоте. Меня обслуживает именно в такая небольшая фирма. Стоимость услуг в таких фирмах конечно значительно ниже нежели у крупных компаний, но как правило покрытие у таких фирм совсем незначительное, обычно в рамках района или двух.

На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более крупная единица - байт в секунду (Б/c или Bps , от англ. b ytes p er s econd ) равная 8 бит/c.

Производные единицы

Для обозначения больших скоростей передачи применяют более крупные единицы, образованные с помощью приставок системы Си кило- , мега- , гига- и т. п. получая:

• Килобиты в секунду - кбит/c (kbps)
• Мегабиты в секунду - Мбит/c (Mbps)
• Гигабиты в секунду - Гбит/c (Gbps)

К сожалению, в отношении трактовки приставок существует неоднозначность. Встречается два подхода:

• килобит трактуется как 1000 бит (согласно СИ , как кило грамм или кило метр), мегабит как 1000 килобит и т. д.
• килобит трактуется как 1024 бита т.ч. 8 кбит/c = 1 КБ /c (а не 0,9765625).

Для однозначного обозначения приставки кратной 1024 (а не 1000), Международной электротехнической комиссией были придуманы приставки «киби » (сокращенно Ки- , Кi- ), «меби » (сокращенно Ми- , Mi- ) и т. д.

• 1 байт - 8 бит
• 1 кибибит - 1024 бит - 128 байт
• 1 мебибит - 1048576 бит - 131072 байт - 128 кбайт
• 1 Гибибит - 1073741824 бит - 134217728 байт - 131072 кбайт - 128 мбайт

В телекоммуникационной отрасли принята система СИ для обозначения приставки кило. То есть 128 Кбит = 128000 бит.

Частые ошибки

• Начинающие часто путают килобиты c килобайтами , ожидая скорости 256 КБ/c от канала 256 кбит/c (на таком канале скорость будет 256 000 / 8 = 32 000 Б/c = 32 000 / 1 000 = 32 КБ/сек).
• Часто (ошибочно или намеренно) путают боды и биты/c.
• 1 кбод (в отличие от Кбит/c) всегда равен 1000 бод.

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Мегабит
• Мегавати Сукарнопутри

Смотреть что такое "Мегабит в секунду" в других словарях:

мегабит в секунду - Мбит/с Единица скорости передачи данных = 1024 Кбит/с Тематики информационные технологии в целом Синонимы Мбит/с EN Mbit/sMbpsmegabits per second …

шифрование данных со скоростью 1 мегабит в секунду - — [] Тематики защита информации EN megabit data encryption … Справочник технического переводчика

Мегабит - количество информации, 106 или 1000000 (миллион) бит. Используется сокращённое обозначение Mbit или, в русском обозначении, Мбит (мегабит не следует путать с мегабайтом МБ). В соответствии с международным стандартом МЭК 60027 2 единицы бит и байт … Википедия

Бит в секунду - Бит в секунду, бит/с (англ. bits per second, bps) базовая единица измерения скорости передачи информации, используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP. На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило,… … Википедия

Килобит в секунду - Бит в секунду, бит/с (англ. bits per second, bps) базовая единица измерения скорости передачи информации, используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP. На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более… … Википедия

EV-DO - (Evolution Data Only) технология передачи данных, используемая в сетях сотовой связи стандарта CDMA. 1X EV DO это фаза развития стaндарта мобильной связи CDMA2000 1x, и относится ко второму поколению мобильной связи. EV DO … … Википедия

СОТОВАЯ СВЯЗЬ - (англ. cellular phone, подвижная радиорелейная связь), вид радиотелефонной связи, в которой конечные устройства мобильные телефоны (см. МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН) соединены друг с другом с помощью сотовой сети совокупности специальных приемопередатчиков… … Энциклопедический словарь

Скорость передачи информации - Разъём 8P8C. Скорость передачи информации скорость передачи данных, выраженная в количес … Википедия

Видео - (от лат. video смотрю, вижу) электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения сигналов изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное … Википедия

Video - Видео (от лат. video смотрю, вижу) под этим термином понимают широкий спектр технологий записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения визуального и аудиовизуального материала на мониторах. Когда в быту говорят «видео» то обычно имеют … Википедия

Мегабайт и Мегабит - в чем разница? Где подвох?
Один из самых частых вопросов, который задают пользователи нашей сети службе технической поддержки компании Интралан, это вопрос о скорости. И, поскольку обращение приходит в службу поддержки клиентов, несложно догадаться, что это скорее претензия, чем благодарность.
Чаще всего вопрос звучит так: "Почему у меня скорость 8 мегабит, а качает со скоростью 1 мегабит?".

1. Несмотря на то, что скорость принято измерять в мегаБИТах, а объем информации в мегаБАЙТах, многие программы, например, всеми любимый торрент, показывают скорость именно в мегаБАЙТах.
2. Каждый байт информации состоит из 8 бит, таким образом, один мегаБАЙТ больше одного мегаБИТа ровно в 8 раз. Именно поэтому, при скорости 8 мегаБИТ в секунду, информация скачивается или отправляется по 1 мегаБАЙТу в секунду. А при скорости 100 мбит/сек максимальное количество информации, которое можно получить или отправить за одну секунду, равняется примерно 12 мегаБАЙТам. Зная это, легко рассчитать, что для скачивания одного фильма в FullHD качестве, объем которого составляет 9 Гигабайт (9 000 мегабайт), потребуется следующее количество времени для каждого из тарифов:
1. На скорости 2 мбит/сек - 10 часов.
2. На скорости 4 мбит/сек - 5 часов.
3. На скорости 5 мбит/сек - 4 часа.
4. На скорости 8 мбит/сек - 2 часа 30 минут.
5. На скорости 10 мбит/сек - 2 часа
6. На скорости 15 мбит/сек - 1 час 15 минут.
7. На скорости 30 мбит/сек - 37 минут.
8. На скорости 50 мбит/сек - 24 минуты.
9. На скорости 100 мбит/сек - 12 минут.
Благодаря этой небольшой памятке из 9 пунктов, вы сможете понять, какова у вас реальная скорость. Кроме того, представленная информация поможет определиться с выбором тарифа.
Как правильно измерить реальную скорость Интернета.
Второй по частоте вопрос звучит следующим образом: «Почему у меня тормозит Интернет?»
Как правило, первый, кому предъявляют эту претензию, это провайдер Интернета. Казалось бы, это вполне логично. Однако, только в 1 случае из 100 скорость "хромает" по вине провайдера. Самое интересное, происходит это в то время, когда Интернет вообще не должен работать. Фактически это происходит из-за каких-либо аварийных ситуаций, связанных с отказом оборудования или программного обеспечения, выходом из строя серверов или повреждением линий связи. В эти моменты, провайдер включает в работу резервные каналы связи, либо резервные сервера и маршрутизаторы, которые могут обеспечивать работу абонентов в ограниченном режиме, поэтому могут наблюдаться так называемые "тормоза" и "зависания". Такого рода ситуации возникают в среднем 1-2 раза за 2 года и устраняются в течение 3-4 часов, реже за 1-2 дня.
Учитывая, что при штатной работе сети и всего оборудования, каналы связи компании Интралан загружены в вечерний "час-пик" максимум на 28%, данную ситуацию можно исключить из списка причин, почему "тормозит интернет".

Как правило, реальные проблемы со скоростью возникают по двум причинам:
1. В зоне ответственности провайдера: нарушение в работе оборудования и линий связи, обслуживающих один многоквартирный или частный дом.
2. В зоне ответственности клиента: многочисленные варианты проблем с кабелем, либо оборудованием в пределах квартиры (частного дома) клиента.
При обращении в службу технической поддержки, при отсутствии глобальных проблем, клиенту предлагают оформить выезд мастера. Выехав на место, мастер сможет определить причину проблемы со скоростью и либо устранит ее бесплатно, если проблема за пределами квартиры или дома абонента, либо предложит клиенту решение проблемы за его счет, в случае, если проблема связана с оборудованием клиента.

Что именно может быть не так со стороны клиентского оборудования?
На самом деле причин множество, вот список тех, которые встречаются чаще всего:
- завирусованный или перегруженный лишними программами компьютер;
- некорректный драйвер сетевой карты, либо его отсутствие;
- устаревший роутер, который не справляется с современным количеством компьютеров, ноутбуков, смартфонов и других устройств;
- физическое повреждение абонентского кабеля (поврежден стулом, дверью, домашними животными);
- неправильная настройка роутера и т.п..
Любая из перечисленных неисправностей может влиять на работу интернета как постоянно, так и временами. Особенно, если это несильное повреждение кабеля, который проходит по квартире. То контакт есть, то его нет.
В случае, когда никакой из выше перечисленных факторов вас не беспокоит, более того, вы уверены в их отсутствии, скорость интернета должна соответствовать выбранному тарифному плану. Однако, было бы в высшей степени странно удивляться маленькой скорости интернета, когда у вас одновременно подключено 3 компьютера, 2 ноутбука, 6 смартфонов и 2 планшета, а вы пытаетесь увидеть скорость, заявленную по вашему тарифу. Пожалуй, это еще одна причина, по которой ваша скорость может отличаться от заявленной в тарифу. Заметьте, это именно причина, а не проблема. Все современные устройства, даже в то время пока вы на них не работаете, то есть во время нахождения в режиме ожидания, поддерживают связь с многочисленными серверами, с которых получают различного рода трафик. Например, уведомления о новостях, сообщениях и лайках из социальных сетей, сообщения в месседжеры, обновления погоды, биржевых котировок, синхронизация с облачными сервисами, а также обновление программного обеспечения самого устройства. Для этого требуется, порой, совсем не маленькую скорость и довольно продолжительные периоды времени. Согласитесь, пока вы решите померить скорость, другой член вашей семьи вполне может взять и начать смотреть фильм в качестве FullHD в онлайн кинотеатре. В этом случае, если у вас тариф 30 мбит/сек, то скорость на замере вы увидите, в лучшем случае, 15-25 мбит/сек.
Также, стоит учитывать, что компания Интралан предоставляет вам скорость в сеть Интернет. А сеть Интернет, состоит из многих миллионов серверов, которые тоже подключены к каким-то провайдерам, и у этих серверов тоже есть свои ограничения, как по скорости, так и по мощности ресурсов.
Даже если ваш тариф 100 мбит/сек, а сервер с которого вы в данный момент пытаетесь загрузить фильм подключен к сети Интернет на скорости 1 000 мбит/сек, это совершенно не гарантирует того, что вы будете скачивать с него фильм на скорости 100 мбит/сек. Одновременно с вами, этот фильм или другой фильм с этого сервера, могут скачивать и другие пользователи Интернета. Например, если у каждого из 20 качающих фильм тариф 100 мбит/сек, а сервер подключен к сети Интернет на скорости 1 000 мбит/сек, то каждый из качающих будет скачивать фильма на скорости примерно 50 мбит/сек.

Современные пользователи телеком-обрудования часто видят в характеристиках оборудования и тарифных планов по передаче данных условное обозначение и задаются вопросом «Mbps — что это значит?». Mbps (мегабит в секунду, или Мбит/с) - это единица измерения пропускной способности сети. Каждый мегабит равен 1 миллиону бит. Mbps относится к семейству показателей, используемых для измерения пропускной способности и скорости передачи данных. Мегабит - миллион двоичных импульсов, или 1 000 000 импульсов (бит). Например, линия телефонной линии оператора поддерживает скорость передачи данных 1,544 мегабит в секунду — это означает, что линия может передавать до 1,544 Мбит/с.

Mbps — что это значит для скорости передачи данных?

Важная характерная особенность состоит в том, что добавление дополнительной полосы пропускания не гарантирует более быстрые сетевые передачи, которые включают скорость загрузки. Полоса пропускания — это измерение пропускной способности сети, то есть максимальный объем данных, которые могут быть переданы за одну секунду. Такие факторы, как перегрузка и латентность, могут снизить скорость соединения или вызвать колебания. Поставщики интернет-услуг и поставщики сетевого оборудования часто рекламируют определенное количество Мбит/с, что указывает на теоретический максимум, который вряд ли будет достигнут в любое время за пределами лаборатории.

Mbps — что это такое? Конвертация показателей

Время загрузки файла можно определить, используя формулу. Например, чтобы загрузить 100 Мб аудиофайлов через интернет-соединение 100 Мбит/с, необходимо провести следующие вычисления, которые помогают определить приблизительное время загрузки аудиофайла:

Конвертировать мегабайты в размер файла (100 МБ) в мегабит: 100 × 8 = 800 мегабит.
Разделить эту сумму на скорость соединения (100 Мбит/с): 800 ÷ 100 = 8 секунд.

Как классифицируются сетевые подключения Mbps?

Различные характеристики скорости передачи данных в Mbps — что это значит? Среди провайдеров интернет-услуг наиболее распространенными форматами являются 8, 16, 32, 50 и 100 Мбит/с.

Среди поставщиков сетевого оборудования такие устройства, как коммутаторы, часто рекламируются как «10/100 Mbps» — это значит, что его порты могут поддерживать 10 и 100 Мбит/с.

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.