可変ビットレート

友だちに楽しかった旅行の話をするときを思い浮かべてみてください。ジェットコースターに乗ったドキドキの瞬間は、身振り手振りを交えて長く語りますが、バスで移動した時間は「2時間かかったよ」のひと言でさらっと流しますよね。話し上手な人のように、映像の圧縮にもメリハリが必要です。

昔は、どの瞬間も同じ量のデータを使う固定方式がよく使われていました。ところがこの方式だと、花火やアクション映画のように画面が目まぐるしく変わる場面ではデータが足りなくなり、画面が四角くガタガタに崩れるブロックノイズが出てしまいます。逆に、何も動かない夜空のシーンでは、必要以上のデータがムダになります。

こうしたムダと画質の低下を防ぐために登場したのが、状況に合わせてデータ量を柔軟に変える可変ビットレートです。大事なところにデータを集中させ、単純なところは軽く済ませる、賢い方式なんです。

もう少し正確に言うと、コンピューターは映像を圧縮する前に、各シーンの見た目の複雑さを分析します。画面にさまざまな色の細かい粒がぎっしり詰まっていたり、カメラが素早く回転したりするほど、コンピューターが覚えておくべき情報は爆発的に増えます。

可変ビットレートの技術は、こうして情報があふれるシーンに、高いビットレート（1秒間に処理するデータの大きさ）を惜しみなく振り向けます。反対に、主人公がじっと座って会話しているシーンは、もともと少ないデータでも十分に表現できるので、ビットレートを低めに割り当てます。変わった部分だけを記録する圧縮の仕組み自体は固定方式でも同じように使われていて、可変方式はそのデータをシーンごとにどれだけ配るかを調整するわけです。

こうすると、ただ闇雲にデータを多く使うときよりも、ファイル全体の容量に対して優れた画質を作り出せます。保存容量は少なくて済むのに、目で見たときにはとてもきれいに感じられる、その秘密がここにあります。

可変ビットレートがいちばん力を発揮するのは、Netflixで映画を見るときや、スマートフォンに動画を保存しておくときです。限られた容量の中に、高画質のコンテンツを効率よくぎゅっと詰め込めるからです。

ただし、インターネットのライブ配信のように、リアルタイムでデータを送り続ける環境では注意が必要です。画面に突然派手なグラフィック効果が出て、送るべきデータ量が一瞬で急増すると、回線にボトルネックが生じて、配信がカクついてしまうことがあります。

そのため、途切れないリアルタイム配信をするときは、データの流れを一定に保つ方式を使うか、データが跳ね上がりすぎないように最大値に上限をかける方式を組み合わせて、安全に使います。実際のストリーミングサービスで使われている可変方式も、ほとんどがこのように上限を設けた方式です。