ビットレート
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/10/30 00:47 UTC 版)
符号化ビット速度
デジタル・マルチメディアでは、ビットレートは情報源符号化（データ圧縮）後の音声・映像などの連続したメディアを表すために、再生時間単位あたりに使用されるビット数を指すことがよくある。マルチメディアファイルの符号化ビット速度は、バイト単位のマルチメディアファイルのサイズを記録の再生時間（秒）で割った値に8を掛けたものである。
リアルタイムストリーミングメディアの場合、符号化ビット速度は割り込みを回避するために必要な伝送成功率である。
- 符号化ビット速度 = 必要な伝送成功率
平均ビット速度という用語は、可変ビットレートのマルチメディア情報源符号化方式の場合に使用される。この文脈では、山ビット速度は、圧縮データの短期ブロックに必要な最大ビット数である[27]。
可逆圧縮の符号化ビット速度の理論上の下限は、エントロピーレートである。
- エントロピーレート ≤ マルチメディアビット速度
音声
CD-DA
標準の音声CDであるCD-DAは、44.1 kHz/16のデータ速度を有すると言われている。これは、音声データが1秒間に44,100回標本化[28]され、ビット深度が16であることを意味する。ステレオの場合、左右の通信路を使用するので、1秒あたりの音声データ量が、1通信路のみを使用するモノラルの2倍になる。
PCM音声データのビットレートは、次の式で計算できる。
- ビットレート = 標本速度 × ビット深度 × 通信路
例えば、CD-DA記録のビットレート（標本化速度が44.1 kHz、1標本あたり16ビット、2通信路）は、以下のように計算することができる。
- 44,100 × 16 × 2 = 1411200 bit/s = 1411.2 kbit/s
PCM音声データの長さ（ファイルヘッダやその他のメタデータを除く）の累積サイズは、次の式を使用して計算できる。
- 累積サイズ（ビット単位） = 標本速度 × ビット深度 × 通信路 × 時間
バイト単位の累積サイズは、ビット単位のファイルサイズを8で割ることで求められる。
- 累積サイズ（バイト単位）= 累積サイズ（ビット単位）/8
従って、80分（4,800秒）のCD-DAデータには846,720,000バイトのストレージが必要となる。
- 44,100 × 16 × 2 × 4,800/8 = 846720000 bytes 〜 847 MB
MP3
MP3音声形式は、非可逆圧縮である。ビットレートの増加に伴い音声品質が向上する。
- 32 kbit/s – 一般的に話し声のみで許容される
- 96 kbit/s – 一般的に話し声や低品質のストリーミングに使用される
- 128 or 160 kbit/s – 中点値のビットレートの品質
- 192 kbit/s – 中程度のビットレート
- 256 kbit/s – よく使用される高品質のビットレート
- 320 kbit/s – MP3標準が対応している最高水準
その他の音声
- 700 bit/s – オープンソースの音声符号器であるCodec 2の最低ビットレートだが、ほとんど認識できない。1.2 kbit/sでよりよく聞こえる。
- 800 bit/s – 特殊目的のFS-1015音声符号器[29]で、認識可能な音声に最低限必要なビットレート
- 2.15 kbit/s – オープンソースのSpeex符号器で使用可能な最小ビットレート
- 6 kbit/s – オープンソースのOpus符号器で使用可能な最小ビットレート
- 8 kbit/s – 音声符号器を使用した電話の品質
- 32–500 kbit/s – Vorbisで使用される非可逆圧縮
- 256 kbit/s – デジタルラジオ(DAB)のMP2で高品質の信号を得るために必要なビットレート[30]
- 400 kbit/s–1,411 kbit/s – FLAC、WavPack、Monkey's AudioなどのCD音質を圧縮する形式で使用される可逆圧縮
- 1,411.2 kbit/s – CD-DAの線形PCM音声形式
- 5,644.8 kbit/s – DSD（Super Audio CDで使用されているPDM音声形式の商標実装）[31]
- 6.144 Mbit/s – E-AC-3 (Dolby Digital Plus)（AC-3符号器に基づく拡張符号化機構）
- 9.6 Mbit/s – DVD-Audio（DVDでHi-Fi音声を配信するためのデジタル形式）。DVD-Audioは、ビデオ配信形式ではなく、コンサート映画やミュージックビデオなどのビデオDVDと同じではない。これらのディスクは、DVD-Audioロゴのない標準のDVDプレーヤーでは再生できない[32]。
- 18 Mbit/s – Meridian Lossless Packing(MLP)に基づく高度な可逆音声符号器
映像
- 16 kbit/s – テレビ電話品質（様々な映像圧縮を使用して、利用者が受け入れ可能な、話し相手の画像に必要最小限のビットレート）
- 128–384 kbit/s – 映像圧縮を使用したビジネス向けのテレビ会議品質
- 400 kbit/s – YouTube 240p 映像（H.264使用）[33]
- 750 kbit/s – YouTube 360p 映像（H.264使用）[33]
- 1 Mbit/s – YouTube 480p videos（H.264使用）[33]
- 1.15 Mbit/s max – ビデオCD品質（MPEG1圧縮使用）[34]
- 2.5 Mbit/s – YouTube 720p 映像（H.264使用）[33]
- 3.5 Mbit/s typ – 標準画質映像品質（MPEG-2圧縮からビットレート削減）
- 3.8 Mbit/s – YouTube 720p（60 fpsモード） 映像（H.264使用）[33]
- 4.5 Mbit/s – YouTube 1080p 映像（H.264使用）[33]
- 6.8 Mbit/s – YouTube 1080p（60 fpsモード） 映像（H.264使用）[33]
- 9.8 Mbit/s max – DVD（MPEG2圧縮を使用）[35]
- 8 to 15 Mbit/s typ – HDTV品質（MPEG-4 AVC圧縮からビットレート削減）
- 19 Mbit/s approximate – HDV 720p（MPEG2圧縮を使用）[36]
- 24 Mbit/s max – AVCHD（MPEG4 AVC圧縮を使用）[37]
- 25 Mbit/s approximate – HDV 1080i（MPEG2圧縮を使用）[36]
- 29.4 Mbit/s max – HD DVD
- 40 Mbit/s max – 1080p Blu-ray Disc（MPEG2、MPEG4 AVCまたはVC-1圧縮を使用）[38]
- 250 Mbit/s max – DCP（JPEG 2000圧縮を使用）
- 1.4 Gbit/s – 10ビット 4:4:4非圧縮 1080p at 24fps
注意
技術的理由（ハードウェアまたはソフトウェアプロトコル、オーバヘッド、符号化方式など）のため、比較対象デバイスのいくつかによって使用される実際のビットレートは、上に列挙されたビットレートよりもかなり高い場合がある。例えば、μ-lawアルゴリズムやA-lawアルゴリズムの圧縮（パルスコード変調）を使用する電話回線では、64 kbit/sが得られる。
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- 1 ビットレートとは
- 2 ビットレートの概要
- 3 符号化ビット速度
- 4 脚註
- 5 関連項目
- ビットレートのページへのリンク
