標本化定理とビットレートの計算

Sampling Theorem and Bitrate Calculation ひょうほんかていりとびっとれーとのけいさん

最頻出 ⚪ 旧用語テクノロジ系基礎理論

意味・解説

アナログ信号をデジタル化する際、元の波形を再現するために必要なサンプリング周波数と、その結果生じるデータ転送速度の計算。

標本化定理（ナイキストの定理）により、元の信号の最大周波数の2倍以上の周期でサンプリングを行う必要がある。ビットレートは『サンプリング周波数 × 量子化ビット数 × チャンネル数』で算出される。

「現実の音や映像を、どれくらいの細かさで切り取れば再現できるか」の数理です。

1.標本化定理：

4kHzの音をデジタル化したいなら、その2倍の8kHz（1秒間に8,000回）で測定しなければなりません。

2.ビットレートの計算：

1秒間に何回測るか（Hz）に、1回あたりの情報量（bit）を掛け算します。ポイントは、ストリーミング配信やVoIPにおいて、音質を保ちつつ通信帯域を圧迫しない『最適な設定』を導き出す根拠になるからです。

音声のデジタル録音において、標本化定理に従いサンプリング周波数を最高周波数の2倍以上に設定し、エイリアシングによるノイズを防いだ。

同義語: ナイキスト・シャノンの標本化定理

分類: 信号処理理論