CBR(固定)とVBR(可変)とABR(平均)の違い【ビットレート】

動画ファイル、音声ファイルをエンコードする際の種類には、CBR(固定ビットレート)・VBR(可変ビットレート)・ABR(平均ビットレート)の3種類が有ります。

それぞれの違いについて紹介します。

※「ビットレート」については以下の記事を参考にしてください。

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それぞれの特徴

それぞれの特徴について簡単に説明します。

CBR(固定ビットレート)

CBR(コンスタントビットレート)は、動画のビットレートが常に一定の動画の事を指します。

CBR_図

特徴としては以下の様な事があげられます

  • )シーク(早送り・巻き戻し)が早い
    • 転送レートが同一なので、瞬時にシークさせる事が出来ます。
  • )ファイルサイズが予測出来る
    • 事前に「○○ビットレートでエンコードする」と決めておけば解像度・フレームレート・動画長さ・コーデックなどからファイルサイズを予測出来ます
  • )ファイルサイズに対しての画質・音質があまり良くない
    • 大してビットレートを割り当てなくて良い単調なシーンでも一定数割り当てられてしまったり、ビットレートを多く必要とするシーンなのにビットレートが足りない場合が有ったりで、ファイルサイズに対しての画質・音質のコスパがあまり良くありません。
  • )素材として使用しやすい
    • 動画の場合はそこまで心配はありませんが、音源の場合はVBRやABRだと音ズレなど色々な問題を惹起する可能性が有ります。
    • 後々、動画編集の素材などで使用する可能性が有る場合はCBRでエンコードしておいた方が無難です。
  • )エンコード速度が早い
    • そこまで変わるわけではありませんが、VBRやABRと違って「予測」する必要が無いので早くなります

CBR形式でも高ビットレートを割り当てれば、他のABR・VBRと画質・音質に同等になります。(ただし、ABR・VBRと比較してファイルサイズは大きくなる)

※以下のサイトにてCBRについて詳しく言及してします。

VBR(可変ビットレート)

VBR(バリアブルビットレート)は、動画のビットレートが、シーンによって可変する動画の事を指します。

VBR_図

例えば、動きが激しいシーン、音声が複雑なシーンなどでは必然的に多くのビットレートが必要になりますが、単調なシーン・音声が無いシーンなどではビットレートはそれほど必要としません。

そういう、シーンに応じてビットレートが上下する動画をVBR(可変ビットレート)動画といいます。

また、VBRでは「ビットレート基準」ではなく、「品質基準」(x264エンコーダーで言う所のCRF値)で動画の品質を決めるのが一般的です。(例えば「192bpsでエンコードする!」というのではなくて、「レベル12程度でエンコードする!」みたいな指定の仕方)

「ビットレート基準」では、「単純にビットレートを割いていく」のに対し、

「品質基準」では、「人間が気にならない部分のビットレートを優先的に割いていく」という違いがあります。

特徴をまとめると以下の様な事があげられます。

  • )エンコード後のファイルサイズが予測出来ない
    • エンコードする素材の内容によってビットレートが極端に上下するのでファイルサイズが予測出来ません。ただし、x264エンコーダーなどではファイルサイズに上限を付けて、その範囲内で最大限のビットレートを割り当ててくれるので予測する事が可能です。
  • )MP3プレイヤーによって上手く再生出来ない可能性がある
    • 古いMP3プレイヤーなどだと再生時間の表示がおかしくなったり、ビットレート表示がおかしくなったり、最初から最後まで再生出来ないなどと言った不具合が起こってしまう場合が有ります。(今のプレイヤーだとそんな事は殆ど無いと思うけど)
  • )ファイルサイズ当たりの画質(音質)が一番良い
    • CBR、ABRに比べて、ファイルサイズ当たりの画質(音質)は一番良くなります。
  • )動画編集素材などとして使った場合、音ズレを引き起こす可能性がある

高画質・低容量に動画をエンコードするならVBR一択と言っても良いかもしれません。

ABR(平均ビットレート)

ABR(アベレージビットレート)は、「『VBR』の”事前に目標ビットレートを指定しておけるバージョン”」です。

分かりづらいと思いますが、要は「VBRの一種」と思ってOKです。(ABRVBR)

目標ビットレートを基準にエンコード出来ます。

VBRでも「ビットレート基準」がありますが、VBRでは「目標」にするのではなくて「最大値」を設定しているだけです。

つまりVBRでは、例えば、「ビットレートをほぼ必要としない部分」にはほぼビットレートを割り当てませんが、

ABRでは「目標ビットレート」になるように調整するので、「ほぼビットレートを割り当てない」という事はしません。
「目標ビットレート」が高く設定されていれば、ビットレートを必要としない部分にもビットレートをある程度割り当てます
(全体を平均して「目標ビットレート」になるようにするので)

ABR_図
例えば192kbpsを目標ビットレートとすれば、192kbpsが平均ビットレートとなるようにエンコードします。(データ量を必要とする区間は192bps+αでエンコードするし、ほとんどデータを必要としない部分は192bps-αくらいでエンコードするみたいな意味)

CBRの場合は、192kbpsを目標ビットレートした場合、どの区間も完全に192kbps固定でエンコードされます。

VBRの場合は、エンコードする音源の中身によってビットレートを”完全に”可変させます。(上限も下限もない)

以下の図のようにVBRでは、素材の中身に合わせて忠実にビットレートが上下するのに対して、ABRでは素材の中身に合わせてビットレートを上下させつつも目標ビットレートになるようにも努力するという感じです。

VBR_図 ABR_図

特徴をまとめると以下の様な事が挙げられます。

  • )目標ビットレートが決まっているので、エンコード後のファイルサイズがある程度予測出来る
  • )MP3プレイヤーによって上手く再生出来ない可能性がある
    • VBRの項目で書いた内容と同じです。(VBRより互換性は低い)
  • )動画編集素材などとして使った場合、音ズレを引き起こす可能性がある
  • )ファイルサイズ当たりの画質(音質)が”そこそこ”良い
    • VBR>ABR>CBR です。

3種類の判別方法

MediaInfoのようなファイル判別ソフトを使用すれば、そのファイル(音楽ファイル・動画ファイル)がCBRなのかVBRなのかABRなのか判別する事が出来ます。

こんな感じ↓

vbr確認

エンコーダーによっては、オプション一覧から判断しなければいけない動画もあります。

例:x264でエンコードされた動画のオプション一覧
MediaInfo_x264

人間の目や耳で判別する事は不可能です。

まとめ

動画ファイルの場合は「VBR」や「ABR」でエンコードする事によって、大幅に「ファイルサイズ当りの画質」が向上しますので、かなり重要な要素となります。

ただ、音声の場合は、どれを選んでも大してファイルサイズが変わらない(変わっても数MBとか)ので、音声ファイルの場合は「CBR」一択で良いと思います。(後々の取り扱いのし易さとかを考慮すると)

また、「VBR」や「ABR」に限っては、「1pass」か「2pass」のどちらでエンコードするかも重要な要素となります。

それぞれの使い分けまとめ

CBRが向いてるケース

  • のちに、動画編集の素材などで使用するかもしれない場合
  • 少し暗いファイルサイズが大きくなっても気にしない場合
  • ほとんど変化の無い動画の場合
    • ずっと同じ色合い
    • 動きが少ない
    • 明るさ・輝度とかも一定
  • エンコードを早く終わらせたい場合
  • 昔のHDVとかのテープメディアなどの場合は、テープの走行スピードが一定なので、CBRを採用するしか無い

VBRが向いてるケース

  • ファイルサイズは小さいままで画質・音質を良くしたい場合(ニコニコ動画とかの40MB制限とか)
  • 変化が多い動画の場合
    • 色合いの移り変わりが多い
    • 動きが多い
    • 明るさ・輝度の変化が多い

ABRが向いてるケース

  • エンコーダ設定に「VBR」が無い場合
    • エンコーダーによって「『VBR」は使えるけど『ABR』は使えない」とか「『ABR』は使えるけど『VBR』」は使えないって場合が有る

総まとめ

・CBR:ビットレートが一定

・VBR:ビットレートが可変

・ABR:ビットレートが可変で、かつ、目標ビットレートを設定出来る

このページの情報は以上です。

関連ページ動画のビットレートを計算する方法【ファイルサイズとの関係】

コメント一覧

  1. 中井 弘一 より:

    動画編集後のブルーレイへの出力において、作成後の再生で一部音声が途切れるについてお尋ねします。
     1.編集ソフトEDIUS Pro7
       編集時間28分
       ムービー出力時に、ムービー選択において75分であり、Dolby Digitl選択で、ビデオの平均ピッ   トレート最大の40.0Mbps、オーデオのピットレート38.4kbpsでセットし出力
     2.出来上がったディスクをブルーレイレコーダーで再生すると一部数分間画は出るが、音声が途切れる。
       
    異常の症状について原因をお尋ねします。尚VBRで編集すれば、正常に再生します。よろしくおねがいします。

  2. 管理人 adminadmin より:

    ・そのブルーレイディスクが不良品という事はないですか?
    ・読み込んでいる動画素材がVBR・CFRだったりしませんか?

    >>尚VBRで編集すれば、正常に再生します
    これは普通に動画をファイルとして出力した場合、正常に再生出来るという意味でしょうか。

    ブルーレイはDVDと違ってかなり繊細な作りなので、少しでも傷・指紋・ホコリが付いてるだけで正常に再生出来ない事が有ります。