Какой битрейт лучше для видео и звука и что это такое

В число общих характеристик аудио- и видеозаписей входит так называемый битрейт. Некоторые пользователи не знают, насколько важную роль играет этот показатель при воспроизведении файлов, наряду с их объемом и разрешением.

Что такое битрейт

Битрейт (bitrate) – это количество бит, которые применяются для обработки и передачи данных за определенную величину времени. Такую меру измерения используют, чтобы измерять эффективную скорость передачи по каналу потока данных. Другими словами, это минимальное значение канала, способного без задержек пропускать поток.

Мерой измерения битрейта видео являются биты в секунду и производные от них величины (кбит/с, Мбит/с и т.д.). В потоковых передачах аудио- и видеоданных, которые применяют ухудшающее качество сжатие, этот термин обозначает степень сжатия потока. Соответственно, он указывает на размер канала, в рамках которого произошло сжатие.

Режимы сжатия

На практике применяются три режима сжатия потока, вызывающие потерю качества:

1. С постоянным битрейтом (или CBR). В таком варианте кодирования изначальный битрейт задается пользователем, и затем не изменяется на протяжении всей продолжительности аудио, либо видео. Его преимущество заключается в том, что рассчитать размер конечного файла довольно просто. Однако такое кодирование не слишком подходит для аудиофайлов, которые обладают динамично изменяющимся звучанием, поскольку хорошее соотношение размера и качества не обеспечивается.
2. С переменным битрейтом (или VBR). Значение битрейта выбирается кодеком, в зависимости от параметров (уровня ожидаемого качества). На протяжении кодируемого фрагмента значение битрейта может меняться. Когда происходит сжатие звука, необходимый битрейт устанавливается на базе психоакустической модели. Такое кодирование позволяет достичь наилучшего соотношения звука и качества, но точный размер аудио- или видеозаписи рассчитать сложно. Он может отличаться весьма значительно.
3. С усредненным битрейтом (или ABR). Это гибрид двух первых режимов. Изначальное значение битрейта задает пользователь, но затем программа самостоятельно изменяет его в определенных пределах. При этом отличие от VBR заключается в том, что кодек использует значения максимума и минимума в пределах, установленных пользователем, и не выходит за них. Такое кодирование дает возможность задавать скорость обработки наиболее гибким образом, и позволяет определить размер файла более точно.

В чем и как измеряется?

При количественном определении больших скоростей передачи данных используются метрические или десятичные префиксы. Это выглядит следующим образом:

• Скорость 1000 бит/с = 1 Кбит/с (один килобит или одна тысяча бит в секунду).
• Скорость 1 000 000 бит/с = 1 Мбит/с (один мегабит или один миллион бит в секунду).
• Скорость 1 000 000 000 бит/с = 1 Гбит/с (один гигабит или один миллиард бит в секунду).

Какой битрейт выбрать?

Если говорить о распространенном аудиоформате MP3, он представляет собой сжатие звука, в результате которого происходит потеря данных. Чем выше битрейт, тем лучше становится качество звука. Говоря о выборе битрейта для данного формата, можно утверждать следующее:

• 32 кбит/с – звук совсем низкого качества (допустимо только для записи речи);
• 96 – может быть применимо для низкокачественного потокового звука или записи речи;
• 128 и 160 – позволяет кодировать музыкальные записи на начальном уровне;
• 192 – кодирование музыки в приемлемом качестве;
• 256 – запись музыки в высоком качестве;
• 320 – максимальное качество, которого можно достичь в формате MP3.

В видеоформатах данная величина рассчитывается иначе. Например, для роликов на YouTube достаточно битрейта 10-16 Мбит/с при разрешении 720p. Это позволит достичь четкого изображения и небольшого объема файла. Если имеется необходимость в повышенном качестве картинки, это значение можно повысить до 18-25 Мбит/с. Максимальное качество изображения будет достигнуто при показателе 50 Мбит/с и разрешении 1080i. В целом, влияние битрейта на качество видеозаписи выражается так:

• 400 кбит/с — видео низкого качества с разрешением 240p;
• 750 кбит/с, 1 Мбит/с – может использоваться для некоторых роликов на YouTube с применением разрешения 360p и 480p соответственно;
• до 1,15 Мбит/бит – сжатое видео формата VCD;
• 2,5 и 3,8 – сжатые видеофайлы для YouTube, записанные с разрешением 720p;
• 4,5 и 6,8 – более четкие, но все равно сжатые ролики YouTube, использующие разрешение 1080p;
• 9,8 – видеозаписи формата DVD;
• 8–15 – видеозапись повышенной четкости, использующая сжатие;
• 19 и 25 – записи формата HDV (высокой четкости), созданные с разрешением 720p и 1080i соответственно;
• 29,4 – качественное видео формата HD DVD;
• 40 – диск Blu-Ray, записанный с разрешением 1080p;
• 250 — формат DCP;
• 4 Гбит/с – видеозапись без сжатия с разрешением 1080p.

Выполняем расчеты

Чтобы рассчитать битрейт видео, используется специальная формула. Следует выяснить размер видеозаписи в килобитах и разделить эту величину на продолжительность воспроизведения, измеренную в секундах.

Например, имеется необходимость  записать 2,5 часа видео (9000 секунд) на диск формата DVD. Его стандартный объем известен – 4480 МБ. Битрейт же измеряется в мегабитах в секунду, что важно учитывать.

Итак, расчет выглядит так: 4480 МБ делится на 9000 секунд и умножается на 8000 (для перевода в кбит/с). В результате получается 3982 кбит/с или 3,98 Мбит/с.

Вместе с тем, в видеофайле одновременно используется и аудиодорожка, которую следует учитывать. Поэтому произвести более точный расчет вручную проблематично. Чтобы вычисления были наиболее точными, желательно использовать специальные приложения (например, MediaInfo).