定数ビットレートエンコード

[アーティクル]
06/13/2023

定数ビットレート (CBR) エンコードでは、エンコーダーは、エンコードセッションが開始される前に、出力メディアサンプルのビットレートとバッファーウィンドウ (漏れバケットパラメーター) を認識します。エンコーダーは、同じビット数を使用して、ストリームのターゲットビットレートを実現するために、ファイルの期間中、サンプルの 1 秒ごとにエンコードします。これにより、ストリームサンプルのサイズの変動が制限されます。また、エンコードセッション中に、ビットレートは指定された値に正確には設定されませんが、ターゲットビットレートに近いままです。

CBR エンコードは、ファイル全体を解析せずにファイルのビットレートまたはおおよその期間を知るには便利です。これは、帯域幅の使用量の一貫性を維持して予測可能なビットレートでメディアコンテンツをストリーミングする、ライブストリーミングシナリオで必要です。

CBR エンコードの欠点は、エンコードされたコンテンツの品質が一定でないことを示しています。一部のコンテンツは圧縮が困難であるため、CBR ストリームの一部の品質は他のコンテンツよりも低くなります。たとえば、一般的な映画には、かなり静的なシーンと、アクションに満ちたシーンがあります。 CBR を使用してムービーをエンコードする場合、静的で効率的にエンコードしやすいシーンは、同じ品質を維持するためにより高いサンプルサイズを必要とするアクションシーンよりも高品質になります。

一般に、CBR ファイルの品質のバリエーションは、ビットレートが低いほど顕著になります。ビットレートが高い場合でも、CBR でエンコードされたファイルの品質は変わりますが、品質の問題はユーザーにはあまり目立ちません。 CBR エンコードを使用する場合は、配信シナリオで可能な限り高い帯域幅を設定する必要があります。

CBR 構成設定
漏れバケットの設定

CBR 構成設定

エンコードセッションの前にエンコードの種類とさまざまなストリーム固有の設定を指定して、エンコーダーを構成する必要があります。

CBR エンコード用にエンコーダーを構成するには

CBR エンコードモードを指定します。

既定では、エンコーダーは CBR エンコードを使用するように構成されています。エンコーダーの構成は、プロパティ値によって設定されます。これらのプロパティは wmcodecdsp.h で定義されています。このモードを明示的に指定するには、MFPKEY_VBRENABLED プロパティを VARIANT_FALSE に設定します。エンコーダーのプロパティを設定する方法については、「エンコーダーの構成」を参照してください。
エンコードビットレートを選択します。

CBR エンコードの場合は、エンコードセッションが開始される前に、ストリームをエンコードするビットレートを把握しておく必要があります。エンコーダーの構成中にビットレートを設定する必要があります。これを行うには、メディアタイプネゴシエーションを実行しているときに、使用可能な出力メディアタイプのMF_MT_AUDIO_AVG_BYTES_PER_SECOND属性(オーディオストリームの場合)またはMF_MT_AVG_BITRATE属性(ビデオストリームの場合)をチェックし、達成したいターゲットビットレートに最も近い平均ビットレートを持つ出力メディアタイプを選択します。詳細については、「エンコーダーのメディアタイプネゴシエーション」を参照してください。

次のコード例は、SetEncodingProperties の実装を示しています。この関数は、CBR と VBR のストリームレベルエンコードプロパティを設定します。

//-------------------------------------------------------------------
//  SetEncodingProperties
//  Create a media source from a URL.
//
//  guidMT:  Major type of the stream, audio or video
//  pProps:  A pointer to the property store in which 
//           to set the required encoding properties.
//-------------------------------------------------------------------

HRESULT SetEncodingProperties (const GUID guidMT, IPropertyStore* pProps)
{
    if (!pProps)
    {
        return E_INVALIDARG;
    }

    if (EncodingMode == NONE)
    {
        return MF_E_NOT_INITIALIZED;
    }
   
    HRESULT hr = S_OK;

    PROPVARIANT var;

    switch (EncodingMode)
    {
        case CBR:
            // Set VBR to false.
            hr = InitPropVariantFromBoolean(FALSE, &var);
            if (FAILED(hr))
            {
                goto done;
            }

            hr = pProps->SetValue(MFPKEY_VBRENABLED, var);
            if (FAILED(hr))
            {
                goto done;
            }

            // Set the video buffer window.
            if (guidMT == MFMediaType_Video)
            {
                hr = InitPropVariantFromInt32(VIDEO_WINDOW_MSEC, &var);
                if (FAILED(hr))
                {
                    goto done;
                }

                hr = pProps->SetValue(MFPKEY_VIDEOWINDOW, var);    
                if (FAILED(hr))
                {
                    goto done;
                }
            }
            break;

        case VBR:
            //Set VBR to true.
            hr = InitPropVariantFromBoolean(TRUE, &var);
            if (FAILED(hr))
            {
                goto done;
            }

            hr = pProps->SetValue(MFPKEY_VBRENABLED, var);
            if (FAILED(hr))
            {
                goto done;
            }

            // Number of encoding passes is 1.

            hr = InitPropVariantFromInt32(1, &var);
            if (FAILED(hr))
            {
                goto done;
            }

            hr = pProps->SetValue(MFPKEY_PASSESUSED, var);
            if (FAILED(hr))
            {
                goto done;
            }

            // Set the quality level.

            if (guidMT == MFMediaType_Audio)
            {
                hr = InitPropVariantFromUInt32(98, &var);
                if (FAILED(hr))
                {
                    goto done;
                }

                hr = pProps->SetValue(MFPKEY_DESIRED_VBRQUALITY, var);    
                if (FAILED(hr))
                {
                    goto done;
                }
            }
            else if (guidMT == MFMediaType_Video)
            {
                hr = InitPropVariantFromUInt32(95, &var);
                if (FAILED(hr))
                {
                    goto done;
                }

                hr = pProps->SetValue(MFPKEY_VBRQUALITY, var);    
                if (FAILED(hr))
                {
                    goto done;
                }
            }
            break;

        default:
            hr = E_UNEXPECTED;
            break;
    }    

done:
    PropVariantClear(&var);
    return hr;
}

漏れバケットの設定

CBR エンコードの場合、ストリームのリークバケットの平均値と最大値は同じです。これらのパラメーターの詳細については、「リークバケットバッファーモデル」を参照してください。

CBR でオーディオストリームをエンコードするには、エンコーダーで出力メディアの種類をネゴシエートした後に、漏れバケット値を設定する必要があります。エンコーダーは、出力メディアの種類に設定された平均ビットレートに基づいて、バッファーウィンドウを内部的に計算します。

漏れバケット値を設定するには、DWORD の配列を作成し、メディアシンクのプロパティストアの MFPKEY_ASFSTREAMSINK_CORRECTED_LEAKYBUCKET プロパティで次の値を設定できます。詳細については、「ファイルシンクでのプロパティの設定」を参照してください。

平均ビットレート: メディアタイプネゴシエーション中に選択された出力メディアタイプから平均ビットレートを取得します。 MF_MT_AUDIO_AVG_BYTES_PER_SECOND属性を使用します。
バッファーウィンドウ: エンコーダーに IWMCodecLeakyBucket インターフェイスを照会し、 IWMCodecLeakyBucket::GetBufferSizeBits (wmcodecifaces.h、wmcodecdspuuid.lib) を呼び出します。
初期バッファーサイズ: 0 に設定します。

ASF エンコードの種類
チュートリアル: 1 パス Windows メディアエンコード
チュートリアル: CBR エンコードを使用した WMA ファイルの書き込み

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