|
Mi a bit?
A digitális számítógépek információs alapegysége, amelyen mindösszesen két küölönböző érték ábrázolható (0-1, igen-nem, van jel - nincs jel, stb.) A bit az információ, de ugyanakkor az információt hordozó közlemény hosszának is egyik alapegysége. Jele: b (kis B betű). Lehetséges értékei: 0 (hamis), vagy 1 (igaz). Az elnevezéssel a számítógépek, a távközlés, az informatika tudományaiban találkozhatunk; a digitális technika legkisebb egysége. A név a binary digit (bináris számjegy) kifejezésből származik.
Definíció
Egy S hírforrás valamely p valószínűséggel (relatív gyakorisággal) kibocsátott h hírének az információtartalma (lásd:hírérték, entrópia):
I(h)=-log2p bit, ahol a log a logaritmus jele.
Például: egy eldöntendő kérdésre adott válasz információtartalma 1 bit - feltéve, hogy mindkét válasz egyformán valószínű. Az információelmélet egyik alaptétele (Shannon 2. tétele, "az információ összenyomhatatlansága") szerint az információforrás hírkészletének kódolásához használt szeparálható kód szótárának átlagos szóhosszúságát nem haladhatja meg a forrás entrópiája. Népszerűen fogalmazva: Egy bit információ továbbításához legalább egy bináris számjegy szükséges. Más példa: Egy 700 MB kapacitású (ennyi bináris jelet befogadó) CD-re legfeljebb 700 MB hírértekkel bíró információ rögzíthető. Az információ más alapegységei a hartley és a nat.
-
1bit=log2hartley (kb. 0,30 hartley),
-
1bit=logenat (kb. 0,43 nat).
A szó eredete
A bit szót John W. Tukey, a Princeton Egyetemen dolgozó statisztikus és matematikus alkotta meg a binary digit (bináris kettes számrendszer-beli számjegy) rövidítéseként, azonban maga a szó eredetileg "kis darab"-ot vagy "falat"-ot is jelent. Ennek megfelelően a bit nem más, mint 0 vagy 1, hamis vagy igaz; bármely kettő, egymást kölcsönösen kizáró állapot. A bájt (byte) bitek csoportja. Számítógép architektúránként különböző bájtméretekkel találkozhatunk, modern eszközöknél egy bájt 8 bit. A 8 bites bájtokat szokták még oktettnek (octet) is hívni.
Prefixumok
Az adatok mennyiségének meghatározásakor a bit előtt használhatunk SI-prefixumokat, például kilo-, mega- stb. A bájt előtagjaként használt SI előtagokat viszont a szakma leggyakrabban nem 1000-nek illetve 1 000 000-nak, hanem 1024-nek 1 048 576-nak értelmezi.
Egy kis tudás:
A bit az információ, de ugyanakkor az információt hordozó közlemény hosszának is egyik alapegysége. Jele: b (kis B betű). Lehetséges értékei: 0 (hamis), vagy 1 (igaz). Az elnevezéssel a számítógépek, a távközlés, az informatika tudományaiban találkozhatunk; a digitális technika legkisebb egysége. A név a binary digit (bináris számjegy) kifejezésből származik.
A byte (vagy bájt) általánosan használt tárolókapacitás mértékegység elsősorban a számítógépek terén, de adattípus elnevezés is. Jele B (nagy B betű). A byte-ot mint adatmennyiséget vagy tárolókapacitást mérő egységet először 1956-ban fogalmazták meg. Werner Buchholz alkalmazta először, az IBM Stretch számítógép korai tervezési szakaszában; akkor "1 és 6 bit közötti méretű adategység" értelmében határozta meg (az akkori be- és kimeneti eszközök tipikusan 6 bites darabokban küldték/fogadták az adatot). A 8 bites byte-ra az év végén tértek át; ez a méret később átszivárgott a cég - valamivel közismertebb - System/360 számítógépébe is.
A gigabyte (SI prefixum giga-+byte) a számítástechnikában 1 000 000 000 azaz egymilliárd byte-nak megfelelő információmennyiség. Általános rövidítése GB (nem keverendő a Gb-vel, ami a gigabit jele).
A bps az angol "bit per second" rövidítése, jelentése bit/s, azaz a másodpercenként átvitt bitek száma. Az adatátviteli sebesség, az adatátviteli teljesítmény és a csatornakapacitás egysége, amely megadja, hogy adott feltételek mellett egy csatornán másodpercenként hány bit információ kerül átvitelre, illetve vihető át; 1 kbit/mp=1000 bit/mp, 1 Mbit/mp=1 000 000 bit/mp.
Az adatok mennyiségének meghatározásakor a bit előtt használhatunk SI-prefixumokat, például kilo-, mega- stb. A bájt előtagjaként használt SI előtagokat viszont a szakma leggyakrabban nem 1000-nek ileltve 1 000 000-nak, hanem 1024-nek 1 048 576-nak értelmezi.
1 024 bit/s=1 kbit/s (egy kilobit vagy ezerhuszonnégy bit másodpercenként)
1 048 576 bit/s=1 Mbit/s (egy megabit vagy ~egymillió bit másodpercenként)
1 073 741 824 bit/s=1 Gbit/s (egy gigabit vagy ~egymilliárd bit másodpercenként)
A kettes vagy bináris számrendszer két számjegy, a 0 és az 1 segítségével ábrázolja a számokat. Mivel digitális áramkörökben a számrendszerek közül a kettest a legegyszerűbb megvalósítani, a modern számítógépekben és gyakorlatilag bármely olyan elektronikus eszközben, amely valamilyen számításokat végez, szinte kivétel nélkül ezt használják.
A kettes számrendszer pontos leírását először Gottfried Leibniz adta meg a 17. században, Explication de l'Arithmétique Binaire című könyvében. A merevlemez (angolul hard disk drive, rövidítése HDD) egy számítástechnikai adattároló berendezés. Az adatokat bináris számrendszerben, mágnesezhető réteggel bevont, forgó lemezeken tárolja.
Váltószámok:
|
Megnevezés
|
Rövidítés
|
Tehát
|
|
Bit
|
b
|
1 Bit=1 Bit
|
|
Byte
|
B
|
1 B=8 Bit
|
|
Kilobit
|
KBit
|
1 KBit=1024 Bit
|
|
Kilobyte
|
KB
|
1 KB=1024 B
|
|
Megabit
|
MBit
|
1 MBit=1024 KBit
|
|
Megabyte
|
MB
|
1 MB=1024 KB
|
|
Gigabit
|
GBit
|
1 GBit=1024 MBit
|
|
Gigabyte
|
GB
|
1 GB=1024 MB
|
|
Terabyte
|
TB
|
1 TB=1024 GB
|
|
Petabyte
|
PB
|
1 PB=1024 TB
|
|
Exabyte
|
EB
|
1 EB=1024 PB
|
Mekkora az a Exabyte?
Ha lenne 1EB kapacítású merevelemez, akkor 233 422 135 db DVD film, vagy 4 294 967 296 db
MP3 formátumú zene férne rá.
Bitráta, bitarány, bitsebesség
Bitráta, vagy bitarány, esetleg bitsebesség, az elterjedtebb angol terminológiával bit rate (néhány esetben Rbit) egy frekvencia, ami megadja, hogy hány bit halad át egy adott (fizikai vagy elméleti) "ponton" keresztül. Mértékegysége a hertz, ami a frekvencia SI egysége, vagy a bit per szekundum (bit/s). Bár gyakran mint "sebességre" hivatkoznak rá, mégsem egy távolság/idő jellegű mennyiség, hanem mennyiség/idő jellegű, ezért meg kell különböztetni a "terjedési sebesség"-től (ami többnyire az átviteli közegtől függ, és fizikai jelentése van).
Fontos
A "bit per szekundum" formális rövidítése a "bit/s" (és nem "bits/s"). Kevésbé formális környezetben gyakori rövidítés a "b/s" vagy a "bps", viszont ez gyakran okoz zavart, mert összekeverhető a "byte per szekundum"-mal ("B/s", "Bps"). Mégkevésbé formálisan, sajnos gyakran elhagyják a "per szekundum"-ot, és egyszerűen csak "egy 128 kilobites audió folyam" vagy "egy 100 megabites hálózat" szerepel a mondatban. Ráadásul, a "bitráta" gyakran keveredik a "baud-rátá"-val, amelyek csak akkor egyenértékűek, ha az adatátvitelnél az adatátviteli hordozót úgy moduláljuk, hogy a moduláció állapotváltozása csak 1 bit adatváltozást jelöl (ami már a modern modulációs eljárásoknál nem is teljesül). A nagyobb bitrátáknál, SI prefixumként használatosak még a:
1 000 bit/s=1 kbit/s (egy kilobit vagy ezer bit másodpercenként)
1 000 000 bit/s=1 Mbit/s (egy megabit vagy egymillió bit másodpercenként)
1 000 000 000 bit/s=1 Gbit/s (egy gigabit vagy egymilliárd bit másodpercenként)
A fentiekből látható, hogy a mértékegységnek nincsen köze az informatikában szokásos 1 kilobyte=1024 byte számítási módszerhez, valódi SI mértékegységről van szó. A busz átviteli "sebességét" kivéve, a bináris prefixumokat csaknem mindig elhagyják (bit/s). Az ebben az értelemben való használat esetén azonban a mértékegység byte/s, ami viszont nem használatos a kommunikációs rendszerek csatornáinál (például telekommunikáció). Szükséges tehát, hogy mindig a környezetnek megfelelő egységeket használjunk, illetve nem árt pontosan meghatározni, hogy milyen értelemben is használjuk az adott mértékegységet.
Példák, tipikus értékek
Ha egy veszteséges adattömörítő rendszert használunk, akkor az eredeti hang- vagy kép jelek közötti különbségek felismerhetők. A adattömörítésből származó veszteségek, valamint a csatorna átviteli kapacitásából származó korlátok (tömörítés, kitömörítés) hatásainak ellensúlyozására a kölönféle tömörítési sémák, módszerek, karakterisztikák szolgálnak, azonban a eredeti és "mesterséges" közötti különbség felismerése nagyban függ a néző vagy hallgató előzetes elvárásaitól, gyakorlatától, képességeitől. Szakértők, zenészek és
audiofilek képesek felismerni azokat a mesterséges beavatkozásokat, amelyek az átlag hallgató számára felismerhetetlenek. A következőkben megadott bitráták közelítő minimumok, amelyek egy átlagos hallgató vagy néző számára, a hozzáférhető legjobb tömörítés használata esetén nem jelentenek érezhető különbséget.
Hangátvitel
-
4 kbit/s - szükséges minimum a beszédfelismeréshez (speciális célú beszéd codec-ek)
-
8 kbit/s - telefon minőség
-
32 kbit/s - MW (AM) minőség
-
96 kbit/s - FM minőség
-
128 kbit/s - Általánosan "elfogadott" zenei minőség
-
256-320 kbit/s - közel audió CD minőség
Képátvitel
-
16 kbit/s - videotelefon minőség (minimálisan szükséges az elfogadható "beszélő fej" képhez)
-
128-384 kbit/s - üzleti célú videókonferencia rendszerek minősége
-
1 Mbit/s - VHS minőség
-
5 Mbit/s - DVD minőség
-
15 Mbit/s - HDTV minőség
Megjegyzések
Technikai okok miatt (hardver/szoftver protokollok, overhead-ek, tömörítési módszerek stb.) az aktuálisan használt bitráták néhány eszköz esetén eltérhetnek a fenti átlagos értékektől. Például:
-
Telefon áramkörök a G.711 Ajánlás szerinti μ algoritmussal vagy A algoritmussal és impulzus kód modulációval - 64 kbit/s
-
A CDDA eljárással készített CD-k esetén - 1,4 Mbit/s
|
|