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・AAC MP3 WMA WAVとは? ・エンコーダー?エンコード?とは ・ビッ...

utakasamaさん

2010/1/1122:27:33

・AAC MP3 WMA WAVとは?
・エンコーダー?エンコード?とは
・ビットレートとは?
・ビットレートが低いor高いではどうなるの?
・コーデックとは
多数質問がありますが、解りやすく教えて下さい。

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trose1833さん

2010/1/1223:31:56

↓のyamada_goro大先生の解説は大変よくできています。しかし大変わかりにくいので,簡潔に説明しておきますから,その上でyamada大先生の回答を理解するようにしてください。もしどうしても理解できない場合は別の回答者を待ちましょう。この大先生はいつもこの調子なので困っているのですが,どうか勘弁してください。

【第1問目】
AAC等は,たとえばCDから曲をコピーしてコンピュータ(PC)上で聞きたいとか,CDの曲を同じようにiPodとかウォークマンに入れて聞きたいといったようなときがあります。そうした場合,CDの曲をPCやiPodに入れられるように「ファイル」の形(音楽ファイルになりますね)に変えなければなりません。つまり変換するということです。普通はそうしないとPCやiPodで聞くことができないからです。ご質問のAAC等はそうやって変換したあとのファイル形式を指します(要するに形式の名前です)。ファイル形式にはいろいろなものがあり,あなたが記している4つの形式はそれぞれに長所・短所を持っています。ワープロのワードのファイル形式がdoc,エクセルならxlsといったように,いろいろな形式があるのと同じです。

【第2問目】
第1問目の続きになりますが,yamada大先生が言うように,CD等の曲をファイルの形に変換することをリッピングと言います。通常これはあなたが記したうちの1つであるWAVの形式になります。WAVファイルとも言います。このWAVファイルはサイズがとても大きくて,そのままではハードディスクなどの容量を食いつぶしてしまうので,何とかしてサイズを縮められればいいわけです。そこでサイズを縮小できる形式に変換します。一般にこの変換作業をエンコードと言っています。そしてこの作業をするソフトウェアをエンコーダと言います。広い意味では別の作業もエンコードに含めることがありますが,通常はこのような理解で間に合います。yamada大先生が言っている「圧縮」という言葉はサイズを縮めるということです。

【第3問目】
ビットレートについて。WAVファイルから別の形式,たとえばサイズを非常に小さくできるMP3の形式に変換するとします。サイズの点では好都合なのですが,小さくなると音質が悪くなる欠点があります。そこで変換ソフト,つまりエンコーダはできるだけ音質を損ねないように工夫して変換しています。ただ,ファイルサイズが大きくてもいいから音を悪くしないでほしいとか,音は多少悪くてもいいからサイズを小さくしてほしいなど,人によってさまざまな要求があります。エンコーダはその人の希望に合うようなサイズまたは音質になるように,いくつかの選択肢を用意しています。これがビットレートと呼ばれるもので,いわば音質を数値化して表したものです。本当は音質を示すものではありませんが,そのように考えても差し支えありません。ビットレートは数値ですから単位があって,一般にはkbps(kilo bits per second)が使われています。エンコーダを使うと希望のビットレートが選択できるようになっています。この数値は,高ければ高いほど音質がいいことを示しています。音楽ファイルで使用に耐えるビットレートは通常128kbps以上で,最高は320kbps(MP3の場合)まであります。もっと高い数値もあり得ますが,MP3の長所が損なわれますし,MP3に限って言うとこれだけの数値があれば普通は問題ないので320kbpsが一応最高値となっています。

【第4問目】
上記の通り,ビットレートの高低は音質の高低につながるものです。レートが高いと音質がよくなりますが,ファイルサイズもそれなりに大きくなります。どれくらい大きくなるかは曲によって大幅に異なりますので,ここでは何とも言えません。レートが低いと音質が悪くなりますが,ファイルサイズが非常に小さくなるので,ハードディスク等の容量が少ない人には好都合です。なお,誤解のないように付記しますが,既述のように本当はビットレートは音質の高低を示す数値ではなく,PCやiPodなどのプレーヤーに音楽情報を送って音楽再生する際,1秒間に送ることができる音楽情報(音の高低や長さ,響き具合など)の量を示すものです。情報量が多いと音がよくなるという理屈ですね。

【第5問目】
音楽ファイルの形式を変換するときにはエンコーダというソフトウェアが必要なことはすでに記しました。たとえばMP3で実際に変換作業をするときには,MP3に変える場合の約束事やルールがいろいろあります。エンコーダはこの約束事(ルール)に従って変換していくわけです。この約束事(ルール)をコーデックと言います。実際はこのような理解で十分なのですが,本当はいろいろな変換機能(場合によっては変換用のハードウェアも含む)や変換ソフト(エンコーダ)をひっくるめて言う言葉です。従って,コーデックも1つのソフトウェアです。変換するソフトという意味ではエンコーダとコーデックは同じものを指しています。

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編集あり2010/1/1202:36:02

・AAC MP3 WMA WAVとは?
AAC、MP3、WMAは非可逆圧縮(気づきにくい音を省いて圧縮するため、元通りには戻らない圧縮方法)、WAVは無圧縮です。
CDのデータをWindowsのパソコンでリッピングしたときのデータがWAVやPCMで、WAVやPCMをAACやMP3などに圧縮します。
(CDを直接MP3などに変換しているように見える場合でも、WAVないしPCMにしてから変換しています。)
WAVで取り込めば、CDのPCMのデータを音声情報としては100%保てます。WMAの場合は可逆圧縮もサポートされており、音質を100%保ったまま、WAVのときに比べて平均4割程度サイズを縮めることができます。

・エンコーダー?エンコード?とは
MP3やAACでは、デコードの方法は決められていますが、エンコードの場合は開発者がある程度改善する余地が認められています。
よって、エンコーダーによって同じ圧縮率でも音質に差が出ます。WMAの場合は、仕様が非公開なのでエンコーダーによる音質の差はありません。(バージョン、種類による違いはある。)
128kbps程度の一般的なビットレートで比較する場合は、形式の違いより、エンコーダーの違いの方が音質の差が大きいと考えていいです。

・ビットレートとは?・ビットレートが低いor高いではどうなるの?
WAVは1411kbpsですが、MP3やAACで圧縮すると128kbps程度で十分音質が得られるという触れ込みがあります。
同じアルゴリズム同士で比較した場合、ビットレートを上げれば音質は無圧縮のWAVに近付き、ビットレートを下げれば音質は遠ざかります。

http://www.initialt.org/lame/LAME-FAQ.txt
上記を読めば大体分かると思います。


・コーデックとは
厳密な意味はインターネットで調べたほうがいいと思いますが、MP3コーデック、AACコーデックなどと呼ぶ場合は、MP3形式、AAC形式といった意味で使われています。

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2010/1/1122:39:22

パソコンで音楽を鳴らす場合、波形のデータをメディアに記録しておき、それをD/A変換してスピーカーに送るという仕組みになっています。
中学校の理科の時間にオシロスコープを使ったと思いますが、あれの波形をそのままデジタル化して記録していると考えて下さい。

この波形のデータは、例えばCDの音質をそのまま記録すると、5分ほどの曲でも50MBという、非常に大きなサイズになってしまいます。
そのため、様々な工夫をして、なるべく音質を落とさないままでデータのサイズを縮めることができるようになっています。
このサイズの縮め方には様々な方式があり、AAC方式、MP3方式、WMA方式などがあります。これらの種類のことをコーデックと言います。
WAVだけはちょっと違って、狭い意味では「サイズを縮めていない生の音声データ」のこと。正確な定義としてはファイルとしての格納形式のことで、例えば「MP3コーデックで圧縮されたWAVデータ」も存在しますが、あまり深く考えなくても良いでしょう。

生のデータを縮める作業のことをエンコードといい、エンコードするためのソフトウェアのことをエンコーダーと言います。
また逆に、縮めたデータを元の音声に戻すことをデコード、デコードするためのソフトウェアのことをデコーダーと言います。

ビットレートというのは、「1秒間にどれだけのデータ量を使うか」という単位です。
基本的には、データ量が多ければ多いほど、つまりデータの量を縮める度合いが少ないほど、音質が良くなります。逆に、データ量が少ないほど、つまり縮める度合いが多いほど、音質は悪くなります。
ビットレートはデータの量ですので、「ビット/秒(bit per second=bps)」という単位が基本です。データの量が大きくなると、「キロビット/秒(Kbps)」や「メガビット/秒(Mbps)」という単位も使われます。

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