Wat is CBR? (constante bitrate)

CBR is een encoder om een ​​audiobestand naar mp3-formaat te converteren (comprimeren). Bij CBR-codering wordt de bitsnelheid constant gehouden door het hele bestand: hetzelfde aantal bits wordt toegewezen om elke seconde audio te coderen, en binnen frames van de audiogegevens komen ze voor met regelmatige en voorspelbare intervallen, dus dat de volledige bestandsgrootte voor een gegeven audiolengte voorspelbaar is. Daarom is CBR het “tegenovergestelde” van VBR.

In sommige formaten kan er echter enige variatie zijn in het aantal bits dat de feitelijke audio-informatie van frame tot frame bevat. Dit concept manifesteert zich in de MP3-bit-repository. In MP3 CBR, zelfs als de frames een vaste grootte hebben, worden de audiogegevens niet noodzakelijkerwijs opeenvolgend over de frames verdeeld; de audio voor een frame gebruikt mogelijk minder bits dan het frame heeft, dus dit frame “voegt” reservebits toe aan een “emmer” die de toegewezen bits voor het volgende blok kan invullen.

De effectieve bitsnelheid kan dus enigszins variëren in CBR MP3, hoewel er in alle audio een vast aantal frames is. De mate van variabiliteit in het volledige mp3-bestand is niet zo groot als die van de VBR, maar het is niet te verwaarlozen; een CBR-encoder die inefficiënt een repository gebruikt, produceert waarschijnlijk een bestand van lagere kwaliteit dan een VBR. In tegenstelling tot VBR varieert de waargenomen kwaliteit van gedecodeerde audio afhankelijk van het CBR-bestand. Dit komt doordat CBR-codering vergelijkbaar is met de ABR-vorm van VBR-codering, omdat deze doorgaans uitsluitend is gebaseerd op de doelbitsnelheid en analyse van de ingevoerde audio; vaak wordt niet geprobeerd om de laagst mogelijke bitsnelheid te gebruiken die een bepaald niveau van uitvoerkwaliteit behoudt.

Technisch gezien houden CBR-implementaties altijd het voorspellen van de productkwaliteit in, maar ze vertrouwen op vaste algoritmen, in plaats van proefondervindelijke verificatie van resultaten, zoals wordt gedaan in VBR. Wie zou deze encoder moeten gebruiken: CBR is handig voor mensen die geïnteresseerd zijn in het handhaven van maximale compatibiliteit, vooral met sommige streamingtoepassingen en sommige hardwaredecoders die geen VBR ondersteunen.

CBR is ook handig voor mensen die nauwkeurige schattingen willen krijgen van de bitsnelheid of geschatte lengte van een gedecodeerd audiobestand zonder het hele bestand te scannen en gedeeltelijk te decoderen. VBR-voorstanders zijn zeer uitgesproken tegen CBR en zeggen vaak dat niemand CBR mag gebruiken als er een keuze wordt gemaakt.

Sommigen beweren redelijkerwijs dat het doel van het gebruik van een compressie-algoritme, vooral in een codec met verlies zoals MP3, is om zoveel mogelijk bits op te slaan met behoud van een bepaald kwaliteitsniveau, dus CBR heeft de neiging om meer bits te gebruiken dan nodig is. op eenvoudige passages, en te weinig gebruiken voor complexe passages is verspilling en zou tot slechtere resultaten moeten leiden (althans in complexe composities) dan VBR.

Deze argumenten moeten echter zorgvuldig worden verfijnd en het zou onjuist zijn te concluderen dat er kwaliteitsverschillen zijn tussen CBR en VBR. Over het algemeen zal VBR voor de meeste typen compressie, rekening houdend met identieke invoer, coderingstechnieken en redelijke doelen voor VBR-kwaliteit en bitsnelheidslimieten, bijna altijd resultaten produceren van dezelfde waargenomen kwaliteit. of beter dan CBR voor bestanden van dezelfde grootte. Dit is aangetoond in tal van gehoortesten. CBR kan de kwaliteit van VBR overtreffen als de vergelijking niet beperkt is tot de gemiddelde bitsnelheid of als de VBR-coderingsmethode geen rekening houdt met de werkelijke uitvoerkwaliteit. Bijvoorbeeld, een 256 kbps CBR MP3 met redelijk complexe audio zal waarschijnlijk merkbaar beter klinken dan een vergelijkbaar gecodeerde VBR, die gemiddeld 128 kbps is, hoewel VBR in sommige frames tot 320 kbps kan gebruiken. En zelfs wanneer VBR de kwaliteit van het uitgangssignaal meet, is er een foutmarge, vooral bij het gebruik van psychoakoestische waarnemingsmodellen, zodat de encoder (zelfs de zeer gerespecteerde LAME) per ongeluk sommige segmenten kan comprimeren, afhankelijk van de kenmerken. audio, waardoor de kwaliteit en bitsnelheid worden beperkt. Bij hoge bitsnelheden is het kwaliteitsverschil tussen typische CBR- en VBR-bestanden bijna nul, dus voor sommige CBR-gebruikers is het redelijk acceptabel, vooral als de maximale besparing in accommodatie of ruimte op de harde schijf niet belangrijk is. Bij lage gemiddelde bitsnelheden is het kwaliteitsverschil tussen CBR en VBR meer uitgesproken bij hetzelfde ingangssignaal, dus VBR is vaak wenselijker. Bij hoge bitsnelheden is het kwaliteitsverschil tussen typische CBR- en VBR-bestanden bijna nul, dus voor sommige CBR-gebruikers is het redelijk acceptabel.