Ревизия 1.1

Кодирование с битрейтом CBR (Constant Bitrate — постоянный битрейт) означает, что для всего файла сохраняется постоянный установленный битрейт — каждая секунда аудиоданных кодируется одним и тем же числом битов, каждый фрейм аудиоданных постоянный и имеет известный интервал, так что окончательный размер файла известной продолжительности можно вычислить заранее. CBR — это противоположность VBR.

В некоторых форматах от фрейма к фрейму возможна некая разница в числе битов, содержащих фактическую аудиоинформацию. Эту разницу в MP3 регламентируют так называемые «резервные биты». Несмотря на то, что в CBR MP3 фреймы имеют фиксированный размер, аудиоданные не обязательно распределяются последовательно между ними; один фрейм может быть короче, потому что не использует все свои биты, а следующий фрейм может быть длиннее, потому что использует резервные биты предыдущего фрейма.

Поэтому даже в CBR с фиксированным размером фреймов есть возможность более эффективного распределения данных. Конечно, возможность распределения далеко не такая гибкая, как в VBR, но всё равно кодер CBR, не использующий возможность управления резервными битами, создаёт менее качественные файлы.

В отличие от VBR, воспринимаемое качество аудио имеет тенденцию меняться параллельно файлу CBR. Это происходит из-за того, что кодирование CBR подобно ABR-форме кодирования VBR, в которой кодирование базируется на желаемом битрейте и анализе входных данных; там обычно не предпринимаются попытки использовать максимально возможный низкий битрейт. Технически, кодирование CBR всегда позволяет предугадать получаемое на выходе качество, но эти расчёты базируются на фиксированных алгоритмах, а не на эмпирических тестах результата, как в VBR.

• CBR предпочтителен, когда требуется максимальная совместимость формата, поскольку не все программы и устройства способны декодировать VBR.
• CBR также полезен, если нужно знать точный битрейт или продолжительность декодируемого аудио без сканирования и частичного декодирования файла.

«Адвокаты» VBR (особенно в форумах hydrogenaudio) часто приводят доводы против CBR и советуют его не использовать, если есть выбор. Некоторые приводят резонный аргумент, что в алгоритмах сжатия (особенно с потерями, как в MP3) нужно сохранять максимально возможное число бит для поддержания определённого уровня качества, поэтому в CBR тенденция использовать в простых проходах больше бит, чем нужно, а в сложных проходах — меньше желаемого, слишком расточительна, в результате VBR даёт более высокое качество (по крайней мере, в сложных проходах).

Однако прежде чем говорить о качественных различиях между CBR и VBR, эти аргументы следует внимательно квалифицировать и изучить.

Если использовать один и тот же кодер, то MP3 CBR с битрейтом 128 кбит/с почти никогда не будет звучать лучше, чем MP3 VBR со средним битрейтом 128 кбит/с, потому что в VBR простые звуковые партии сжимаются лучше, давая возможность освободить больше бит для более сложных частей. Таким образом, более простые части будут звучать лучше в CBR, а более сложные — в VBR, если сравнивать близкие по битрейту файлы и принимать во внимание субъективность слушателя.

CBR может выдавать лучшее качество, чем VBR, если сравнивать не средний битрейт, или если метод кодирования VBR не берёт во внимание качество. Например, MP3 CBR с битрейтом 256 кбит/с, содержащий умеренно сложное аудио, лучше, чем MP3 VBR со средним битрейтом 128 кбит/с, даже если в VBR у некоторых фреймов битрейт достигает 320 кбит/с. И даже когда VBR принимает во внимание качество, всё равно есть ошибки, связанные с психоакустическими моделями, так что кодер (даже такой, как LAME) может случайно сильно пережать некоторые сегменты (в зависимости от характеристик аудио). На высоких битрейтах качественные различия между типичными CBR и VBR приближаются к нулю, поэтому для некоторых пользователей CBR — лучший метод, особенно если неважно свободное место на носителе.

На низких битрейтах различия по качеству между CBR и VBR уже более явные, поэтому VBR зачастую более предпочтителен.

Если данные на входе могут быть неодинаковыми, то VBR способен сохранять приблизительно то же качество, что и CBR, но VBR может увеличить частотный диапазон на входе, что часто считается улучшением воспринимаемого качества, даже если это может быть просто шум квантизации. Например, файл VBR с битрейтом около 96 кбит/с может использовать lowpass-фильтр 12,5 кГц на входе и иметь столько же процентов помех (шума), что и файл CBR с битрейтом 96 кбит/с и фильтром 11,5 кГц. В зависимости от чувствительности слушателя к шуму выше 1 кГц, более высокое качество воспринимается из-за присутствия этих высоких частот.

CBR на Hydrogenaudio

~~DISCUSSION~~