オーディオレイヤーは、MPEG-1 および MPEG-2 オーディオにおける3種類の圧縮方式の1つです。規格ではそれぞれを Layer I、Layer II、Layer III と定義しています。オーディオファイルやビデオファイルでは、オーディオレイヤーの値から、どの方式で音声がエンコードされているかが分かります。
各レイヤーには略称もあり、MP1、MP2、MP3 と呼ばれます。そのため、MP3 ファイルには Layer III の音声が含まれていることになります。
「layer（レイヤー）」という言葉は、音楽制作の分野では別の意味でも使われます。このページでは、この言葉はこの MPEG の値のみを指して使っているものです。
どのファイルがそれを持っているか
オーディオレイヤーは MP1、MP2、MP3 のオーディオにのみ存在します。AAC や FLAC などの他のコーデックでは、これら3つのレイヤーは使用されません。次のようなファイルで値を確認できます。
.mp1、.mp2、.mp3の拡張子を持つオーディオファイルには、MPEG オーディオが含まれています。- MPEG ビデオファイルには MPEG オーディオを含めることができます。例えば、Layer II オーディオを含む MPEG-2 ファイルなどです。
- ビデオ CD や HDV ビデオカメラの録画には、Layer II オーディオが使われています。
- MKV ファイルは、オーディオトラックとして3つのレイヤーのいずれも格納できます。
値の見え方
アプリによってレイヤーの表示方法は異なります。「Layer 3」と「Layer III」は同じ意味で、一部のアプリではローマ数字の代わりに算用数字を使うためです。
- ExifTool、フィールド
AudioLayer:1、2、3 - ffprobe、フィールド
codec_name:mp1、mp2、mp3 - ffprobe、codec long name:
MP3 (MPEG audio layer 3) - MKV ファイル内の Matroska codec ID:
A_MPEG/L1、A_MPEG/L2、A_MPEG/L3
レイヤーと MPEG バージョンは別々の2つの値です。ExifTool では、フィールド MPEGAudioVersion に 1、2、2.5 のいずれかの値でバージョンを表示します。そのため、1つの MP3 ファイルに MPEG-1 Layer III オーディオが入っている場合もあれば、MPEG-2 Layer III オーディオが入っている場合もあります。
値の由来
MPEG 形式には、ファイル全体用のメタデータセクションがありません。音声はフレームの連続したストリームとして保存され、各フレームは独自のヘッダーを持ちます。そのヘッダー内の2ビットにレイヤーが保存されています。
保存される数値は逆順になっています。保存された 1 は Layer III、2 は Layer II、3 は Layer I を意味します。ExifTool は最初のオーディオフレームからこの数値を読み取り、レイヤー番号に変換します。
これにより、レイヤーはタイトルやアルバム名などのタグとは異なるものになります。MP3 ファイルでは、それらのタグは別の ID3 ブロックに保存されます。
レイヤーはオーディオストリームの一部です。ExifTool はオーディオレイヤーを読み取ることはできますが、書き込むことはできません。
3つのレイヤーの違い
レイヤーの番号が大きくなるほど方式は複雑になりますが、低いビットレートでも効率的に音声を圧縮できます。3つのレイヤーはいずれも非可逆圧縮であり、人間が聞き取りにくい音の細部を削除します。
- Layer I（MP1）は低い複雑さを目的に設計されました。CD 品質の音声では、典型的には 384 kbit/s のビットレートが使われます。MPEG-1 での最大ビットレートは 448 kbit/s です。
- Layer II（MP2）は、CD に近い音質のために 192〜256 kbit/s 程度のビットレートが必要です。MPEG-1 での最大ビットレートは 384 kbit/s です。デジタル音声放送（DAB）では Layer II が使用されています。
- Layer III（MP3）は、一般的に CD 音源を約 12 分の 1 に圧縮できます。MPEG-1 での最大ビットレートは 320 kbit/s です。
ファイルにとって重要な理由
アプリは、他の値を正しく読み取るためにオーディオレイヤーを必要とします。ヘッダーではビットレートがコードとして保存されており、同じコードでもレイヤーによって異なるビットレートを意味します。
オーディオレイヤーは、メディアタイプより詳しい情報を示します。メディアタイプ audio/mpeg は3つのレイヤーすべてをまとめて表すため、その情報だけでは MP2 音声なのか MP3 音声なのかを判別できません。
オーディオレイヤーだけでは音質は分かりません。音質はビットレートにも依存します。MP3 ファイルは高いビットレートも低いビットレートも使用でき、そのぶん音質も高くなったり低くなったりします。