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雑記帳/2005年09月23日/VBR？ CBR？ - (2005/09/28 (水) 23:21:13) の１つ前との変更点

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#blognavi

VBR Variable Bit Rate 可変ビットレート
CBR Constant Bit Rate 固定ビットレート

このくらいの説明はインターネット上で検索すれば一発なのですが、それではこれは非可逆圧縮コーデックではどういう意味を持つのでしょうか。

現代の非可逆コーデックでは人の知覚特性を利用して知覚上の音質・画質をできるだけ保ったまま高圧縮を実現します。そして、そのために必要な情報量は部分毎に異なります。それは、一つには元々の絶対的な情報量(エントロピー)の差、そしてもう一つは知覚し難い部分は大きく削っても気づきにくく、逆に知覚しやすい部分は情報を大きく割り当てなければ容易に劣化を認識してしまう、という人の知覚特性によるものです。そういったことから、VBRというのは理論上非常に理にかなった方法です。つまり理想的にはVBRはもっとも少ない容量で最大の知覚上の質を得ることができるのです。

ところが、実際にはそう単純に済まないことも有り得ます。エンコーダは元の情報を評価し情報の割り振りを決定します。この割り振りが人の知覚特性に近ければよいのですが、そうでない場合には人目につく問題が生じてきます。特に問題が大きいケースは過小評価をしてしまった場合です。その場合ビットレートが下がるだけではなく、知覚上の質までも下がってしまうことがあります。逆にCBRであれば、情報を間引き過ぎるということはありません。その代わり、情報量が大きかったり知覚されやすい部分で問題が生じ易くなることでしょう。

こういった具合にそれぞれに特徴がありますが、どちらがより良いかはエンコーダの実装に拠ります。そのため、どちらが優秀とは一概には言えないのです。
CBRにはCBRの難しさがあり、VBRにはVBRの難しさがあります。

#right{
カテゴリ: [[[音声圧縮>雑記帳/カテゴリ/音声圧縮]]] - &trackback() - 2005年09月23日 18:16:11
}
- 2つ程疑問があります。1. 同一の平均ビットレートであれば音質面ではVBRが優位なのにCBRモードも用意されている音声コーデックがあるのは何故か？ Vorbisが(今のところ)その呪縛から無縁でいられるのは何故か？  -- 名無しさん  (2005-09-28 21:07:46)
- ストリーミングは帯域の問題でCBRが選ばれることが多い。  -- し－やん  (2005-09-28 22:31:57)
- CBRは初期のドルビーデジタルで使われていました。それはフィルムに記録するためにCBRである必要がありました。MPEG系の規格も、恐らくその辺を受けてCBRを基本としたのだと思います。しかし、今は当時とは事情が異なります。映像もデジタル化されVBRが標準で使われるようになり、音声についてももはやCBRである必然性はありません。ストリーミングでもバッファ量に合わせたビットレートコントロールが出来れば十分ではないでしょうか。  -- 蒼弓  (2005-09-28 23:18:34)
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VBR Variable Bit Rate 可変ビットレート
CBR Constant Bit Rate 固定ビットレート

このくらいの説明はインターネット上で検索すれば一発なのですが、それではこれは非可逆圧縮コーデックではどういう意味を持つのでしょうか。

現代の非可逆コーデックでは人の知覚特性を利用して知覚上の音質・画質をできるだけ保ったまま高圧縮を実現します。そして、そのために必要な情報量は部分毎に異なります。それは、一つには元々の絶対的な情報量(エントロピー)の差、そしてもう一つは知覚し難い部分は大きく削っても気づきにくく、逆に知覚しやすい部分は情報を大きく割り当てなければ容易に劣化を認識してしまう、という人の知覚特性によるものです。そういったことから、VBRというのは理論上非常に理にかなった方法です。つまり理想的にはVBRはもっとも少ない容量で最大の知覚上の質を得ることができるのです。

ところが、実際にはそう単純に済まないことも有り得ます。エンコーダは元の情報を評価し情報の割り振りを決定します。この割り振りが人の知覚特性に近ければよいのですが、そうでない場合には人目につく問題が生じてきます。特に問題が大きいケースは過小評価をしてしまった場合です。その場合ビットレートが下がるだけではなく、知覚上の質までも下がってしまうことがあります。逆にCBRであれば、情報を間引き過ぎるということはありません。その代わり、情報量が大きかったり知覚されやすい部分で問題が生じ易くなることでしょう。

こういった具合にそれぞれに特徴がありますが、どちらがより良いかはエンコーダの実装に拠ります。そのため、どちらが優秀とは一概には言えないのです。
CBRにはCBRの難しさがあり、VBRにはVBRの難しさがあります。

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- 2つ程疑問があります。1. 同一の平均ビットレートであれば音質面ではVBRが優位なのにCBRモードも用意されている音声コーデックがあるのは何故か？ Vorbisが(今のところ)その呪縛から無縁でいられるのは何故か？  -- 名無しさん  (2005-09-28 21:07:46)
- ストリーミングは帯域の問題でCBRが選ばれることが多い。  -- し－やん  (2005-09-28 22:31:57)
- CBRはドルビーデジタルで使われていました。それはフィルムに記録するためにCBRである必要がありました。MPEG系の規格も、恐らくその辺を受けてCBRを基本としたのだと思います。しかし、今は当時とは事情が異なります。映像もデジタル化されVBRが標準で使われるようになり、音声についてももはやCBRである必然性はありません。ストリーミングでもバッファ量に合わせたビットレートコントロールが出来れば十分ではないでしょうか。  -- 蒼弓  (2005-09-28 23:18:34)
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