用語集

オーディオのビットレートとは何ですか

オーディオのビットレート とは、オーディオストリームが1秒あたりに使用するデータ量のことです。MP3 などのファイルで、128 kbps のような値が何を意味するのかを確認してください。

audio-bitrate

オーディオビットレート(audio bit rate)は、音声ストリームが1秒あたりに使用するデータ量のことです。オーディオビットレートはビット毎秒で測定され、1キロビット毎秒(kbps)は1000ビット毎秒です。MP3 ファイルが128 kbpsの場合、音声1秒ごとに128000ビットを使用します。

動画ファイルでは、音声ストリームは映像とは別に、それ自体のビットレートを持ちます。ファイル全体のビットレートはすべてのストリームを合わせた値のため、別の値になります。

その値がどのように表示されるか

レポートでは、オーディオのビットレートを 128000 のようにビット毎秒で表示できることがあります。また、128 kbps のようにキロビット毎秒や、1.41 Mbps のようにメガビット毎秒で表示することもあります。

一般的な値

  • 32 kbps 〜 320 kbps: サンプリング周波数 32000 / 44100 / 48000 Hz の MP3(14段階の固定ステップ)
  • 8 kbps 〜 160 kbps: サンプリング周波数 16000 / 22050 / 24000 Hz の MP3(音声に許容されるモード)
  • 128 kbps: サンプリング周波数 32000 / 44100 / 48000 Hz のステレオに対する LAME MP3 エンコーダーのデフォルト値、および FFmpeg の AAC エンコーダーのデフォルト値
  • 64 kbps 〜 128 kbps: Opus 仕様でステレオ音楽向けとされている範囲
  • 1.41 Mbps: サンプリング周波数 44100 Hz・16ビット・ステレオの非圧縮オーディオ(オーディオCDと同じ条件)

ステレオ MP3 オーディオについて、Mozilla のウェブ開発者向けガイドは少なくとも 128 kbps を推奨しています。音楽の場合は、可能であれば少なくとも 192 kbps を選ぶよう案内しています。

値の由来

エンコーダーは、ユーザーまたはプログラムが選択した設定に基づいてファイルを作成するときにビットレートを決定します。MP3 ファイルでは、各フレームのヘッダー内の4ビットにビットレートがインデックス番号として格納されます。インデックスが 0 の場合、レポートでは数値の代わりに free と表示されます。

WAV ファイルは1秒あたりの平均バイト数を保存し、その値の8倍がビットレートになります。非圧縮オーディオでは、ビットレートはサンプリング周波数 × 量子化ビット数 × チャンネル数で求められます。したがって 44100 Hz・16ビット・2チャンネルの場合、1秒あたり 1411200 ビットとなり、ファイルには 176400 バイト毎秒として保存されます。

FLAC ファイルにはビットレートは保存されないため、そのファイルを読み込むプログラムが表示用のビットレートを計算します。Ogg Vorbis ファイルには、標準・最大・最小ビットレート用のフィールドがあります。Vorbis 仕様では、これらのフィールドはヒントとされているため、実際のビットレートは異なる場合があり、値が 0 のフィールドには意味がありません。

固定ビットレートと可変ビットレート

固定ビットレート(CBR)の場合、ファイルの各秒は常に同じ量のデータを使用します。可変ビットレート(VBR)の場合、エンコーダーがフレームごとのビット数を決定するため、ファイルの再生中にビットレートが変化します。

VBR の MP3 では、LAME エンコーダーがフレーム数とバイト数を含む追加ヘッダーを書き込みます。レポートはこのヘッダーから平均ビットレートを計算できます。ヘッダーがない場合、レポートは最初のフレームのビットレートだけを表示することがあります。

このヘッダーがない MP3 ファイルでは、レポートはファイルサイズとビットレートから再生時間を推定できます。このとき誤ったビットレートを使用すると、再生時間の推定も誤った値になります。

それが重要な理由

MP3、AAC、Opus、Vorbis は不可逆圧縮を使用します。これは、聞き取りにくい音をエンコーダーが捨てたり単純化したりする方式です。ビットレートを高くすると保存できる情報が増えるため、音質が良くなる可能性がありますが、ファイルサイズも大きくなります。128 kbps では、1分間の音声に約 960 キロバイトが必要で、320 kbps では同じ1分間に約 2.4 メガバイトが必要です。

ビットレートは、同じコーデック同士のファイルでのみ比較するようにしてください。同じビットレートであれば、一般的に AAC のほうが MP3 よりも音質が良いと報告されています。

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