ビデオ編集特集：音声のファイルフォーマットについて

音声のファイルフォーマットを整理しよう～解説・概論編～

１	ビデオファイルと音声コーデック
２	音声コーデックで圧縮すると
３	戻せない不可逆圧縮と戻せる可逆圧縮
４	固定ビットレートと可変ビットレート

１	ビデオファイルと音声コーデック

音声ファイルというとビデオファイルに比べて知名度が低いイメージがありますが、その種類は多く、ビデオファイルと同様、音声圧縮のためのコーデックがいくつも存在します。実は音声データは非圧縮のままではファイルサイズが大きくなるため、何らかのコーデックを使って圧縮していることが多いのです。そしてまた、ビデオファイルは映像コーデックと音声コーデックの両方を使っているため、対応する映像コーデックと音声コーデックの両方がインストールされていないパソコンでビデオファイルを再生しようとすると音声は聞こえるのに映像が黒いままとか、逆に映像は再生されるのに音声が再生されないということが起こるのです。
ビデオファイルのコーデックがややこしいのは複数のコーデックの組み合わせが利用できるためで、AVIファイルでは同じ.aviの拡張子なのにDivXとドルビーデジタルの組み合わせのファイルだったり、H.264とMP3の組み合わせだったりします。また、対応コーデックがインストールされていない状態でも再生ソフトやビデオ編集ソフトによっては読み込みが出来るために再生するまでそのことに気付かない、編集作業中のプレビューは問題ないものの保存時にエラー表示が出るなど、すぐにコーデックの対応・非対応がわからないのもやっかいなのです。

← 必要な音声コーデックがインストールされていないパソコンでWindowsMewdiaPlayerにビデオファイルを読み込ませた場合に起こるトラブルの例、その１。
音声コーデックG.726がないために再生されずエラーが表示されている。

← 必要な音声コーデックがインストールされていないパソコンでVideoStudio10にビデオファイルを読み込ませたトラブルの例、その２。
WindowsMediaPlayerと異なり映像の再生はできるものの、音声は再生されない。

２	音声コーデックで圧縮すると

   音声ファイルの場合、圧縮について取り決めがされていないWAVファイルは例外ですが、MP3コーデックで圧縮されたファイルは.mp3、ドルビーデジタルで圧縮されたファイルは.ac3というように、拡張子からコーデックが推測できます。
   では、音声コーデックを使うとどれくらい圧縮されるのでしょうか。手元にあった音楽CDで試してみました。
   音楽CDは通常、非圧縮で記録されています。今回使用した音楽CDは70分程で、容量が約698MBありました。これをMP3コーデックで圧縮したところ（設定は標準の128kbpsで変換）、約63MB、つまり元の音楽CDの10分の1以下になったのです。しかし、音質は音楽CDと聞き比べても音が割れるというような明らかな違いは感じません。ミュージッククリップのような音声にこだわった作品は別かもしれませんが、BGMやナレーションでしたらコーデックで圧縮した音声ファイルでも十分なのです。

３	戻せない不可逆圧縮と戻せる可逆圧縮

MP3コーデックのデータ圧縮は、『人間の耳に聞こえない部分をカットする』という考え方に基づいています。人間の耳は非常に高い領域の音や非常に低い領域の音を聴き取るのが苦手です。ゆえに、聴き取りにくい高い領域の音をカットしても全体への影響は少ないというわけです。しかし、一度カットして圧縮した音声データを元に戻すことはできません。そのため、このような圧縮は「不可逆圧縮」方式と呼ばれています。
一方、携帯オーディオプレーヤの分野では音質を重視してデータを一切カットせずに圧縮する「可逆圧縮」方式のコーデックが普及し始めています。可逆圧縮コーデックを使った場合の圧縮率は元ファイルの60～70パーセント程度で、不可逆圧縮のMP3の9～10パーセントという驚異の圧縮率に比べると、圧縮後のサイズはそれほど小さくなりません。しかし、どちらで圧縮をしても圧縮を解くと元のデータと同じになるので、音質が保たれるというわけです。可逆圧縮コーデックは不可逆圧縮コーデックほど種類は多くありませんが、アップル社がiPodにALAC（Apple Lossless Audio Codec/アップルロスレス) を採用し、Windows OSに標準搭載されているオーディオテクノロジーWindows Media Audio9ではWindows Media Audio Lossless（WMAロスレス）が追加されるなど確実に広まりつつあります。

↑ Windows OSに標準添付されているWindows Media Playerの設定画面。

← 内在されているWindows Media Audio9（WMA9）技術には複数のコーデックが搭載されており、音楽CDの取り込み時に可逆圧縮のWindows Media Audio Lossless（リスト上はWindows Mediaオーディオ可逆圧縮）が選べる。

４	固定ビットレートと可変ビットレート

ビデオのコーデックと同じように、音声コーデックも圧縮する際のビットレートの設定によって音質が左右されます。ビットレートとは、動画や音声の1秒あたりのデータ量をあらわす数値です。利用するコーデックによって数値の目安は異なりますが、一般にビットレートの数値を大きくすればするほど高品質になり、圧縮後のファイルサイズが大きくなるとされています。ビットレートには、固定ビットレート（CBR）と可変ビットレート（VBR）の2種類があります。固定ビットレートを選ぶとその名のとおり音声データの始めから終わりまで同じビットレートで圧縮を行うので、ナレーションなど変化の少ない音声データに向いています。逆に、BGMや映画音声のような、サウンドが重なりデータ量が多い部分やボーカルやセリフだけのシンプル部分が混在するようなデータには、シンプルでデータ量の少ない部分ではビットレートを低くし、音が重なり情報量の多い部分はビットレートを高くする可変ビットレートが適しているというわけです。

← WindowsMewdiaPlayer上でWindows Media Audioの固定ビットレートを選択した画面。
128Kbpsのようにひとつの数値で圧縮される。

← WindowsMewdiaPlayer上でWindows Media Audioの可変ビットレートを選択した画面。
85から145Kbpsというように幅を持った数値で圧縮される。

上記を踏まえ、次回は各種ファイル形式やコーデックについて詳しく紹介します。

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