Введение

Файлы, в которых скорость передачи данных непостоянна. Переменная битрейт (VBR) – термин, используемый в телекоммуникациях и вычислительной технике, относящийся к скорости передачи данных, применяемой при кодировании звука или видео. В отличие от постоянной битрейт (CBR), в VBR-файлах объем выходных данных меняется в зависимости от временного сегмента. VBR позволяет выделять более высокую битрейт (и, следовательно, больше места для хранения) для более сложных фрагментов медиафайлов, а для менее сложных – меньше. Среднее значение этих скоростей может быть вычислено для определения средней битрейт файла. Аудиофайлы MP3, WMA и AAC могут быть закодированы в VBR опционально, в то время как Opus и Vorbis кодируются в VBR по умолчанию. Кодирование с переменной скоростью битов также широко используется в видео MPEG 2, видео MPEG 4 Part 2 (Xvid, DivX и т. д.), видео MPEG 4 Part 10/H.264, Theora, Dirac и других форматах сжатия видео. Кроме того, кодирование с переменной скоростью является неотъемлемой частью схем сжатия без потерь, таких как FLAC и Apple Lossless.

Преимущества и недостатки VBR

Преимущества VBR заключаются в том, что оно обеспечивает лучшее соотношение качества к объему по сравнению с файлом CBR, содержащим те же данные. Доступные биты используются более гибко для более точного кодирования звуковых или видеоданных: меньше битов расходуется на простые фрагменты и больше – на сложные. Недостатки заключаются в том, что кодирование может занять больше времени из-за большей сложности процесса, а также в том, что некоторые аппаратные средства могут быть несовместимы с файлами VBR.

Диапазон битрейтов

Этот метод кодирования VBR позволяет пользователю задать диапазон битрейта — минимальный и/или максимальный допустимый битрейт. Некоторые кодировщики расширяют этот метод, добавляя возможность указать средний битрейт. Минимальный и максимальный допустимые значения битрейта определяют границы, в пределах которых может изменяться битрейт. Недостатком этого метода является то, что средний битрейт (и, следовательно, размер файла) нельзя узнать заранее. Диапазон битрейта также используется в некоторых методах кодирования с фиксированным качеством, но обычно без возможности изменения конкретного значения битрейта.

Средняя битрейт

Недостатком однопроходного ABR-кодирования (с ограниченной или неограниченной переменной битрейтом) является обратное свойство фиксированного квантизатора VBR: размер выходного файла известен заранее, но результирующее качество неизвестно, хотя и выше, чем у CBR. Многопроходное ABR-кодирование больше похоже на VBR с фиксированным квантизатором, поскольку более высокий средний битрейт действительно улучшает качество.

Размер файла

Кодирование VBR с использованием настройки размера файла обычно является многопроходным. Оно позволяет пользователю задать конкретный целевой размер файла. В первом проходе кодировщик анализирует входной файл и автоматически рассчитывает возможный диапазон битрейта и/или средний битрейт. В последнем проходе кодировщик распределяет доступные биты по всему видео для достижения равномерного качества.