優れたライブストリーミングビデオとレコーディングのためのオーディオコーデックの選択

オーディオコーデックとは何か、ライブストリーミングビデオまたはレコーディングに適したコーデックを選択する方法を知りたいですか？

私たちが純粋にアナログの世界に住んでいたと想像してみてください。オーディオコーデックなどは必要ありません。あなたが尋ねるオーディオコーデックとは何ですか？これは、アナログオーディオ信号をデジタル信号に変換するために使用されるアルゴリズムです。デジタルデバイス、メディアプレーヤー、インターネットの世界での必需品。

オーディオコーデックの品質は、長年にわたって向上しています。デジタルアンプが主流になりつつあった1980年代を思い出してください。今日のデジタルアンプの高品質な再生と比較すると、違いは明らかです。より優れたオーディオコーデックは、よりリアルなサウンドのハイファイオーディオを再現します。

しかし、そこには非常に多くのオーディオコーデックがあります。どのように選択しますか？

多くのコーデックは特殊化されています。独自仕様のものもあれば、電気通信などの特定のアプリケーション用に作成されたものもあります。携帯電話のように音声のみの信号の場合、ハイファイは必要ありません。実際には、限られた音声範囲で信号を再生するコーデックを使用することでメリットが得られる場合があります。ただし、音楽の場合は、忠実度の高いオーディオ信号の方が確実に望ましいです。

深く掘り下げると、オーディオコーデックが異なれば元のアナログ信号に対して異なることをすることがわかります。たとえば、PCMのようなオーディオコーデックはロスレス圧縮アルゴリズムです。つまり、信号は元の情報を失うことなくデジタルで再生されます。 AACやMP3などの他のオーディオコーデックは不可逆であり、オーディオを圧縮します。 圧縮により、元のコンテンツが少し削除され、ファイルサイズが小さくなります。モバイルデバイスで曲を聴いている場合は、ファイルが圧縮されて小さくなっていることを確認できます。そうすれば、より多くの音楽ファイルをデバイスに収めることができますが、品質は最適とは言えません。

PearlおよびPearl-2のオーディオコーデック

今、私はこのブログでギャップのあるオーディオコーデックの違いを埋めようとはしていませんが、ライブストリーミングビデオまたはEpiphanPearlまたはPearl-2を使用した録音用のオーディオコーデックを選択する際の曖昧さを解消するのに役立ちます。

パールでは3つのオーディオコーデックを利用できます。

• PCM –非圧縮オーディオコーデック。後で編集するためにプログラムを録画する予定であり、必要な帯域幅の量を気にしない場合に最適です。
• AAC –ライブストリーミングやコンテンツの録画に適した圧縮オーディオコーデックで、メディアプレーヤーですぐに再生したり、インターネットにアップロードしたりできます。専門家によると、AACは同じオーディオビットレートでMP3よりも高品質のオーディオを再生します。私はそれをテストしていませんが、新しいオーディオコーデックは古いものよりもアナログ信号をよりよく再生する傾向があるので、それが真実であったとしてもまったく驚かないでしょう（専門家にうなずきます）。
• MP3 –古いがまだ非常に人気のある圧縮オーディオコーデック。ライブストリーミングやコンテンツの録画に適し、メディアプレーヤーですぐに再生したり、インターネットにアップロードしたりできます。

ライブストリーミングイベントを設定したり、PearlまたはPearl-2を使用して録音したりする場合は、適切なオーディオコーデックを選択することが重要です。高品質のオーディオについて考慮すべきその他の事項は、サンプルレートの選択と、オーディオのリサンプリングの効果です。

サンプルレートとリサンプリングの問題

サンプルレートは、オーディオ信号がサンプリングされる1秒あたりの回数です。

サンプルレートが高いほど、より多くの情報が得られます。つまり、忠実度が高くなります。したがって、MP3のような不可逆圧縮コーデックを選択した場合、品質を向上させるためにサンプルレートとオーディオビットレートを上げることはできませんか？

元の信号の多くがサンプリングされるのは事実です。しかし、多いほど自動的に良いとは限りません。オーディオの品質を維持するには、ライブストリーム（または記録されたコンテンツ）のエンコードされた信号のサンプルレートをソース信号のレートと一致させることが重要です。 プロフェッショナルオーディオ機器は48kHzのサンプルレートを使用し、コンシューマーオーディオ機器は44.1kHzのレートを使用します。 HDMIおよびSDIソースは、48kHzでオーディオをサンプリングします。ストリーミング中にオーディオのサンプルレートを変更すると、信号が別のレートでリサンプリングされるため、オーディオが歪んでしまいます。

リサンプリングの一般的な例は、元々プロ仕様の機器を使用して48 kHzのサンプルレートで録音されたオーディオを取得し、それをコンピュータのCDに転送する場合です。オーディオは44.1kHzの低いレートにリサンプリングされます。これにより、オーディオの歪みが発生し、忠実度が失われます。この場合、88.2 kHzでサンプリングすることをお勧めします（機器がサポートしている場合）。これは、44.1kHzに均等に変換されるためです。

では、なぜ48 kHzがゴールドスタンダードであり、HDMIまたはSDIソースで広く使用されているのでしょうか。平均的なリスナーにとって優れたサウンドのオーディオを生成し、過度に大きなファイルを作成しないためです。サンプルレートを大幅に上げても、耳で違いがわからない場合は効果がありません。また、平均的なリスナーの場合、44.1kHzと48kHzで録音されたオーディオの違いはごくわずかです（ただし、オーディオファン全員に何もないと言っているわけではありません）。

より高いサンプルレートが役立つ場合があります。元のコンテンツをポストプロダクションに記録し、後でCDに記録することもできます（88.2 kHzでのサンプリングが適切に機能します）。または、過去の記録を復元して、できるだけ多くのデータを処理したい場合もあります。 96kHzや192kHzなどのより高いレートでサンプリングすることには良い議論があります。ただし、これを行うと、はるかに大きなファイルが生成されます。

48 kHzを超えるサンプルレートを選択する際の現象について少しお話ししたのは、超音波高調波が発生する可能性があることです。これらの高調波は最終製品に悪影響を与えない場合がありますが、これらの高調波がどのように処理されるかは、主に機器によって異なります。超音波周波数は人間の耳の可聴範囲をはるかに超えていますが、機器やスピーカーの電子機器が可聴範囲内の歪みを生成する可能性があります。これは、平均的な人の場合、約20 Hz〜20kHzです。 96 kHz以上のサンプルレートを使用する前に、それをさらに調査して機器をテストすることをお勧めします。

オーディオコーデック、サンプルレート、およびオーディオビットレートに関する考慮事項

オーディオコーデック、サンプルレート、および結果のオーディオビットレート（つまり、1秒あたりのデータ量）は、ヒップで結び付けられます。何が適切かは、使用可能な帯域幅のアップロード容量や使用している機器などの考慮事項によって異なります。

オーディオビットレートが大きいほどファイルサイズが大きくなるため、一部のWebサイトではビットレートが制限されています。 YouTubeのようなサイトは、320 kbps（このブログの執筆時点）のビットレートをサポートしていますが、他のサイトはそれよりも低くなっています。選択する前に確認してください。

PearlまたはPearl-2を使用すると、44kHzでサンプリングされたモノラルオーディオ信号をエンコードするための最大オーディオビットレートは264kbpsです。ステレオの場合、320kbpsがサポートされています。

オーディオコーデックとオーディオビットレートを選択する際に考慮すべきいくつかの実用的な事項を次に示します。

• どのくらいの帯域幅アップロード容量を利用できますか？また、ビデオに必要な帯域幅も考慮する必要がある場合、オーディオ信号でどのくらいの帯域幅を使用する必要がありますか？
• オーディオ品質を上げることでビデオ品質を犠牲にしますか？低品質のビデオは、低品質のオーディオよりもはるかに明白です。インターネット接続が結合された帯域幅の要件を処理できない場合、より忠実なオーディオのためにビデオのいくつかのドロップされたフレームを許容しますか？
• どのオーディオソースをキャプチャしていますか？音声のみをキャプチャしますか、それともより高い忠実度が必要ですか？誰かが話していることを単に録音している場合は、より低いビット深度を使用することで逃げることができます。ファイルも小さくなります。ただし、コンパクトディスクのデジタルオーディオは16ビットを使用し、DVDオーディオとBlu-rayは最大24ビットをサポートすることに注意してください。選択するビット深度が高いほど、結果のデジタル信号の解像度が高くなります。
• 48 kHzより高いサンプルレート（つまり、96kHzまたは128kHz）で録音することは通常必要ではなく、ファイルのサイズが大幅に増加します。
• ファイルをインターネットに直接アップロードして圧縮したいですか、それともビデオ編集ソフトウェアを使用して後で編集するためにファイルを記録しているため、圧縮したくないですか？ PCMのようなコーデックを選択すると、後で編集するためにストリームの完全性が完全に保持されます。帯域幅が問題にならない場合は、可能な限り高いオーディオビットレートを選択してください。それ以外の場合は、AACまたはMP3を使用し、ソースのサンプルレートと一致するサンプルレートを選択して、オーディオのリサンプリングを回避します。

オーディオコーデックの選択がすべての違いを生みます

コーデックとサンプルレートを正しく選択すると、デジタル録音またはストリーミングされたコンテンツの品質を向上させることができます。特定のアプリケーションに何が必要か、または選択したコンテンツディストリビューターの要件を知ることで、すべての違いが生まれます。ここではほんの表面をかじっただけですが、次のライブストリーミングまたは録画イベント用のオーディオコーデックを選択するときに、より多くの情報に基づいた決定を下せることを願っています。