Що таке бітрейт?

Бітрейт – це кількість біт, що виділяються для зберігання однієї секунди будь-якого мультимедійного контенту, будь то mp3-файл або відеоролик. Чим вище бітрейт файлу, тим краще якість звуку в файлі, і тим більше місця він займає на диску.

Зазвичай бітрейт вимірюється в кілобітах в секунду. Приміром, якщо у mp3-файлу постійний бітрейт дорівнює 128 kbps, то на кожну секунду композиції буде припадати 128*1024 бітів, тобто 16 кілобайт пам’яті. Одна хвилина музики в такому файлі буде займати місця на 128*1024*60 бітів, що приблизно дорівнює 0,94 мегабайтам. Так пісня тривалістю 5 хвилин, буде важити близько 5 мегабайт.

Режими стиснення потокових даних

1) Постійний бітрейт.

Постійний бітрейт являє собою варіант кодування потокових даних, при якому користувачем спочатку задається необхідний бітрейт, не змінюється протягом усього файлу.

Головне достоїнство такого режиму стиснення – можливість досить точно передбачити кінцевий розмір файлу.

Але варто враховувати, що постійний бітрейт не дуже підходить для музичних творів, в яких відбувається динамічний зміна звучання в часі, постійний бітрейт не забезпечить оптимальне співвідношення розмір/якість.

2) Змінний бітрейт.

У випадку з змінним бітрейтом кодеком вибирається значення бітрейту виходячи з необхідних параметрів (рівня бажаної якості), при цьому в ході кодованого фрагмента бітрейт може змінюватися. Такий метод дає хороше співвідношення: розмір/якість вихідного файлу, але точний розмір передбачити непросто. Залежно від характеру звуку в файл або зображення у відеоролику розмір підсумкового файлу може сильно відрізнятися від вихідного.

3) Усереднений бітрейт.

Усереднений бітрейт являє собою гібрид постійного і змінного битрейтов: у випадку з даним видом бітрейта значення в кбит/c задає сам користувач, а програма в свою чергу варіює його в конкретних межах. За рахунок такого методу можна найбільш гнучко задавати швидкість обробки і більш точно передбачати розмір підсумкового файлу.

Вибір бітрейта для запису мультимедіа

Бітрейт (bitrate, англ.) – означає величину (чисельність) біт, яка використовується для записування або передачі мультимедійного матеріалу, що триває протягом однієї секунди. При фіксації мультимедійного (аудіо і відео) контенту в форматі МР3 відбувається його по блоках стиснення за допомогою певних процедур (алгоритмів). А ці алгоритми поділяються на види залежно від бітрейту (його величини). На кожен з таких блоків (фреймів) відводиться від тридцяти двох до трьохсот двадцяти біт.

• 1 кодування
• 2 Constant bitrate
• 3 Variable bitrate
• 4 Average bitrate

кодування

Алгоритми VBR, CBR і ABR, які використовуються для кодування в МР3-форматі, не забезпечують повне збереження якості – воно втрачається. Втім, це можна відчути тільки при перегляді (програванні) лише на якісній апаратурі.

Для непрофесійного погляду матеріал, записаний з використанням механізмів VBR, CBR і ABR, буде виглядати цілком якісно.

Проведемо аналіз відмінностей в алгоритмах VBR, CBR і ABR, для того щоб знати, яким з них правильно скористатися для запису і подальшого зберігання або передачі файлів. Який з них краще для якості або для вирішення інших завдань.

Constant bitrate

Як видно з назви (constant – постійний, англ.), В цьому різновиді алгоритму на одну секунду матеріалу виділяється постійна кількість біт. Всі блоки дорівнюють один одному.

Завдяки використанню CBR є можливість заздалегідь знати розмір вихідного файлу або ширину потоку. Це важливо для передачі інформації по каналах, які мають обмеженою шириною.

Алгоритм Constant bitrate

Застосування такого кодування не ідеально:

• при запису пустопорожніх відрізків витрата виділених біт залишається колишнім;
• при запису складних фрагментів, на які, в принципі, варто було б виділити більше місця, бітрейт знову ж залишається заданим.

Недоліки якості під час запису “складних” ділянок вирішуються підвищенням бітрейта, наприклад, до максимальних 320 кбіт / с, але при цьому збільшується ширина потоку передачі або розмір файлу.

Variable bitrate

Легко здогадатися, що такий різновид методу (VBR) є змінною (variable – змінний, англ.).

Для такої кодування характерно те, що бітрейт в цьому випадку змінюється в процесі самого кодування програмою-кодеком. І залежить бітрейт в зазначеному випадку від насиченості звукового або відеоматеріалу.

Тобто при виборі VBR-кодування програмою для запису порожній картинки буде обраний менший бітрейт, а для запису насичених картинок або швидко змінюваних зображень – більший.

Алгоритм Variable bitrate

Негативним моментом цього алгоритму є труднощі передбачення майбутніх змін. Збільшення бітрейта при записі буде реально відбуватися з запізненням.

Крім того, фрагменти, які звучать тихо, сприймаються при VBR-кодуванні як фрагменти, що не несуть важливості, і під них на цій підставі виділяється мінімальний бітрейт.

Тому CBR з максимальним значенням в 320 кбіт / с забезпечить більшу якість.

Правда, в даний час з’явилася кодування VBR 2 Pass.

Суть її в тому, що програма спочатку аналізує мультимедійний потік (в перший раз), а потім робить запис, стискаючи її на основі даних, отриманих при первинному скануванні. Це дає кращий результат за якістю, і в цьому сенсі така кодування краще.

Average bitrate

Average перекладається з англійської як усереднений. Такою є різновид ABR, що є в деякому роді поміссю VBR і CBR.

Вибираючи режим ABR, користувач задає якесь його значення в кілобітах в секунду.Кодек ж може змінювати його в ту чи іншу сторону, дотримуючись встановленого середнього значення.

Вважається, що запис з використанням методів ABR ненабагато, але все ж якісніше CBR, проте гірше ніж VBR.

Алгоритм Average bitrate

Метод ABR вигідно відрізняється від інших призначається кількістю біт в секунду. Ви можете вибирати абсолютно будь-який числовий параметр від 8 до 320. У той час як кодування CBR може використовувати тільки шістнадцятикратний значення.

З вищевикладеного випливає, що якщо для результату важливий розмір отриманого файлу, то для вищої якості краще придивитися до кодуванні ABR або CBR.

В іншому ж випадку звернути увагу на метод VBR 2 Pass.

У цій статті ви ознайомилися з кодуваннями VBR, CBR і ABR. Тепер ви знаєте, чим відрізняється кожна з них, яка краще для вашої конкретної задачі і яку з них потрібно вибрати.