MP3とOpus (音声圧縮)

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

MP3とOpus (音声圧縮)の違い

MP3 vs. Opus (音声圧縮)

MP3（エムピースリー、MPEG-1 Audio Layer-3）は、音響データを圧縮する技術の1つであり、それから作られる音声ファイルフォーマットでもある。ファイルの拡張子は.mp3」である。. Opus（オーパス）とは、IETF によって開発され、主にインターネット上でのインタラクティブな用途に合わせて作られた非可逆音声圧縮フォーマット。RFC 6716 によって標準化されたオープンフォーマットとして、リファレンス実装は3条項BSDライセンスの下で提供されている。Opusをカバーするすべての既知のソフトウェア特許は、ロイヤリティフリーの条項の下でライセンスされている。 Opusは、スピーチ向きのと低レイテンシで音楽用途にも使えるCELT の2つのコーデックの技術を組み込んでいる。Opusは、ビットレートの高低を継ぎ目なく調節でき、内部的には、低いビットレートでは線形予測コーデック、高ビットレートでは変換コーデックを使い、途中で切り替えることも可能である（短時間はハイブリッドでオーバーラップさせられる）。Opusは会話、ネットワーク上の音楽公演やライブイベントなどでリップシンクすることができ、低遅延のオーディオ通信リンクの一部として使用するために必須な、非常に小さいアルゴリズム遅延（デフォルトでは22.5 ms）を持つ。Opus は、音声品質を犠牲にすれば、アルゴリズム遅延を最高5msまでに小さくすることができる。MP3, Vorbis, HE-AAC などの既存の音楽用コーデックは100ms以上の遅延があり、Opus はそれらよりも遅延がずっと小さいにも関わらず、ビットレートに対する品質では遜色ないものとなっている。上記の既存コーデックとは異なり、Opus は個々のファイルで巨大なコードブックの定義を必要としないため、短いショートクリップの音声にも適している。.

AAC

Advanced Audio Coding (AAC) は、不可逆のディジタル音声圧縮を行う音声符号化規格のひとつである。MP3の後継フォーマットとして策定され、一般的にAACは同程度のビットレートであればMP3より高い音声品質を実現している。 AACはISOとIECにより、MPEG-2およびMPEG-4仕様の一部として標準化された。MPEG-4 Audio内のHE-AAC(High Efficiency Advanced Audio Coding)として知られるAACの一部は、DAB+やDigital Radio Mondiale、モバイルテレビジョン規格のDVB-やATSC-M/Hのようなディジタル無線規格においても採用されている。 AACは一つのストリームに、48の全帯域幅(最大96kHz)音声チャンネルを持たせることができ、さらに、16の低周波効果音(LFE、120Hzまで)チャンネルと16の対話チャンネル、および16のデータストリームも含めることができる。ステレオの音質は96kbpsのジョイントステレオモードで適度な要件を満たすことができるが、Hi-Fi透明性（低雑音性）のためには、少なくとも128kbpsのデータレート(VBR)が必要である。MPEG-4 Audioによる検証では、AACが128kbpsのステレオおよび320kbpsの5.1チャンネルオーディオにおいてITUが「透明的」として規定している要件を満たしていることが示されている。 AACはYouTube、iPhone、iPod、iPad、Nintendo DSi、Nintendo 3DS、iTunes、DivX Plus Web Player、PlayStation 3、ノキアのSeries 40携帯電話における既定もしくは標準の音声フォーマットである。PlayStation Vita、Wii、 ソニーのウォークマンMP3シリーズとその後継機種でもサポートされている。AACはインダッシュの車載オーディオシステムのメーカによってもサポートされている。 AAC（Advanced Audio Coding, 先進的音響符号化）とは1997年にISO/IEC JTC 1のMoving Picture Experts Group (MPEG) において規格化された音声圧縮方式のことである。.

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可変ビットレート

可変ビットレート（かへんビットレート、Variable Bitrate、VBR）とは、主に音声や動画などの圧縮時にビットレートを可変するという方式の一つ。 非可逆圧縮コーデックの場合、どの程度の品質を保つかを圧縮時に設定してエンコードする場合が多い。品質を高く設定するほどビットレートは上昇する。この他に上限・下限ビットレートを設定し、その範囲の中で可変するように設定する場合もある。 可逆圧縮コーデックは全てVBRである。ビットレートに収まらないデータを切り捨てることがないため固定ビットレートは使用されない。.

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修正離散コサイン変換

修正離散コサイン変換（しゅうせいりさんコサインへんかん）または変形離散コサイン変換 (modified discrete cosine transform; MDCT) とは、離散時間信号のサンプル値の系列を時間領域から周波数領域へ変換する離散時間信号処理技法の一種である。 主にMP3やAAC、Vorbisといった音声圧縮などで用いられている。 逆変換は逆修正離散コサイン変換 (IMDCT) である。 MDCTは、窓を半分ずつ重複させながら変換を行う重複直交変換において、変換後のデータ量が増加しないように設計されている。 具体的には、Nの信号からN/2の係数列を出力する（信号は2回ずつ使われる）。 このような重複直交変換はELT(Extended Lapped Transform)で一般化されている。 完全再構成条件として、窓関数はPrincen-Bradley条件を満たす必要がある。 このような窓関数としてはMP3に用いられているsine窓や、Vorbis窓がある。 また、任意の分析用窓関数から条件を満たすMDCT用窓関数を導出する方法もあり、AACではカイザー窓を積和して得られるカイザー・ベッセル派生窓（KBD窓）が用いられている。 高速演算法としては、係数列をDCT-IVに変換する方法と、FFTに変換する方法がある。順変換、逆変換ともにN/2のバッファで実装可能である。.

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ビットレート

電気通信やコンピューティングにおいて、ビットレートまたはビット速度（ビットそくど、bit rate, bitrate）とは、単位時間あたりに転送または処理されるビット数である。変数 R として表される。 ビットレートには、通常ビット毎秒(bit/s)の単位が用いられ、キロ、メガ、ギガ、テラなどのSI接頭辞と組み合わせて使用される。非公式な略称"bps"が"bit/s"の代わりに使われることが多く、例えば"1 Mbps"は100万ビット毎秒を意味する。 1バイト毎秒(1 B/s)は8ビット毎秒に相当する。.

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フリーソフトウェア

フリーソフトウェア (free software) とは、ソフトウェアのうち、フリーソフトウェア財団が提唱する自由ソフトウェアを指す。大半のフリーソフトウェアは無償（フリー）で配布されているが、定義に従えば、ここでいうフリーソフトウェアについて一次配布が無償である必要は必ずしもない。 フリーソフトウェア財団はフリーソフトウェアの定義を提示している。ソフトウェアライセンスについてはフリーソフトウェアライセンスを参照。 定義に照らして自由ではない、すなわち改造や再配布などに制限が掛かっていたり、ソースコードが開示されていない、無償で利用できるソフトウェアとは異なる概念であり、この場合はフリーウェアもしくは無料ソフトと呼ぶことが望ましいとフリーソフトウェア財団はしている。 逆に定義に従ったソフトウェアであれば、一次的な配布が有償であってもフリーソフトウェアと呼ぶことができる。ただし、前述したように配布が自由であるため、ほとんどのフリーソフトウェアは無償で配布されている。 また、現状強い影響力を持つ定義として、フリーソフトウェア財団の定義の他に、DebianフリーソフトウェアガイドラインとそれをベースにしたOpen Source Initiativeのオープンソースの定義がある。.

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サンプリング周波数

ンプリング周波数（サンプリングしゅうはすう）は、音声等のアナログ波形を、デジタルデータにするために必要な処理である標本化（サンプリング）で、単位時間あたりに標本を採る頻度。単位はHzが一般に使われるが、sps (sample per second) を使うこともある。 サンプリングレート、サンプルレートとも呼ばれる。.

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音声圧縮

音声圧縮あるいはオーディオ圧縮（英語: audio compression）とは、音声ファイルのサイズを削減する目的で設計されたデータ圧縮の一種である。音声圧縮アルゴリズムは、「オーディオコーデック」として実装される。汎用データ圧縮アルゴリズムは音声データには適さず、オリジナルの87%以下に圧縮できることがほとんどなく、リアルタイムの再生にも適さない。そのため、音声向けの可逆圧縮アルゴリズムや非可逆圧縮アルゴリズムが生み出された。非可逆圧縮アルゴリズムは圧縮率が非常に高く、一般の音響機器によく使われている。 可逆でも非可逆でも、情報の冗長性を削減するために、符号化手法、パターン認識、線形予測などの手法を駆使して、圧縮を行う。音声品質は若干落ちるが、多くのユーザーはその違いに気づかず、必要なデータ量は大幅に削減される。例えば、1枚のコンパクトディスクで、高品質な音楽データなら1時間しか記録できないが、可逆圧縮すれば2時間ぶんを記録でき、MP3のような非可逆圧縮なら7時間ぶんの音楽を記録できる。.

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IPod

iPod classic 170px （アイポッド）は、アップルが開発・販売する携帯型デジタル音楽プレイヤー。本体に搭載されている記憶装置に数百から数万曲の音楽を保存することができる。 現在、アップルより発売されているはである。.

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Matroska

Matroska（、マトロスカ、マトリョーシカ）は、マルチメディアコンテナフォーマット。.

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Microsoft Windows

Microsoft Windows（マイクロソフト ウィンドウズ）は、マイクロソフトが開発・販売するオペレーティングシステム (OS) の製品群。グラフィカルユーザインタフェース (GUI)を採用している。.

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MP3

MP3（エムピースリー、MPEG-1 Audio Layer-3）は、音響データを圧縮する技術の1つであり、それから作られる音声ファイルフォーマットでもある。ファイルの拡張子は.mp3」である。.

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MP4

MP4（エムピーフォー）はデジタルマルチメディアコンテナファイルフォーマットである。ビデオやオーディオを格納するのによく用いられ、他にも字幕や静止画なども格納できる。MPEG-4規格の一部で、MPEG-4 Part 14（正式にはISO/IEC 14496-14:2003、ISO/IEC JTC 1）で標準化されている。 拡張子.mp4を推奨されており、MPEG-4の動画・音声の記録に用いられている。また、第3世代携帯電話の業界団体である3GPPおよび3GPP2でも、これに独自拡張を加えたものが標準ファイルフォーマットとして採用されている（あくまで標準でありキャリアごとにさらなる拡張が加えられている）。.

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Ogg

Ogg（オッグ、オグ）は、パテントフリーのマルチメディアコンテナフォーマットである。主にOggファイル、Oggコンテナなどと呼ばれている。.

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Vorbis

Vorbis（ヴォルビス、ヴォービス）は、Xiph.orgが開発したフリーの音声ファイルフォーマット。.

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