ハイレゾ音源をMP3に変換するFFmpegエンコーダを「4つの視点」で音質評価してみました。

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MP3を今更評価を使う必要があるか?と思われれるかも知れませんが、今でも互換性が高く様々な機器で再生することができるメリットがあります。 例えばWordpressにMP3音源を埋め込んでブラウザで再生する時トラフィックが悪い環境下で何故か?AACの場合よりスムーズに再生できることを経験しています。

そこで、遅まきながら、過去に種々のAACエンコーダを「4つの視点」で音質評価したのと同じ基準でFFmpegのMP3エンコーダを評価してみました。

 

予めお断り

4つの視点」の音質評価は、プラシーボ効果(思い込み)を避けるため、試聴による音質評価は行わずスタティックな音源をベースにCD音質を凌ぐか否かにフォーカスしてデータで評価しています。 あくまで、音質評価の一つの側面を現している参考データとしてご覧頂ければと思います。

 

FFmpegのMP3変換コマンドラインについて

FFmpegのMP3は、libmp3lame エンコーディングライブラリを使用しています。 詳しい使い方は、FFmpegサイトの「MP3 Encoding Guide」(ここをクリック)を参照してください。

ここでは、「4つの視点」で音質評価するため、ハイレゾ音源をサンプルレート48khzビットレート320kbpsで指定するMP3変換コマンドラインを示します。 このコマンドラインはmacOSの場合はターミナルを開いて実行します。
 command Line
ffmpeg -i "in_file_name.wav" -codec:a libmp3lame -b:a 320k -vn -ar 48000 "out_file_name.mp3"
又は、-codec:a libmp3lame オプションを記述しなくてもOK
ffmpeg -i "in_file_name.wav" -b:a 320k -vn -ar 48000 "out_file_name.mp3"

オプションの説明

  • -codec:a libmp3lamelame MP3 エンコーディングライブラリを指定(しなくてもOK)
  • -b:a 320kビットレート CBRで320kbpsを指定

  • -ar 48000 サンプルレート 48khzを指定

  • -vnno video の意味でaudioを指定
  • 変換元ファイル( in_file_name.wav)は、Flac等でもOK

 

FFmpegのインストールについて

FFmpegのコンパイル済の実行ファイル(Linax、Windows、macOS)は、FFmpegの公式ダウンロードページ から入手できます。(若しくは、Homebrew経由でFFmpegをインストールします。)

 

「4つの視点」評価方法と条件

過去に「4つの視点」でAACエンコーダの音質評価した同等の方法でFFmpeg・libmp3lameエンコーダを評価しました。

評価点・一覧

  • 視点-1 ハイレゾ24bit音源をMP3変換した時の歪率特性
    夫々のレベル(0db,-3db,-20db,-48db,-60db)に対してCD歪率(THD+N)より優っている場合は 1点 劣っている場合は 0点
  • 視点-2 48khzにダウンサンプリングで再生できる上限周波数特性(F特)
    CDの上限再生周波数(22.05khz)より優っている場合は 2点、劣っている場合は 0点
  • 視点-3 ハイレゾ(192khz 24bit)リアル音源で高域暴れの有無
    暴れが見られない場合は 2点、暴れが見られる場合は 0点
  • 視点-4 ハイレゾ音源のタグ情報の引き継ぎ
    完全に引き継がれている場合は 2点 一部引き継がれている場合は 1点 引き継がれていいない場合は 0点

 

「4つの視点」評価結果

評価点 合計:5点(評価点内訳は以下)


  • 視点-1 MP3変換した時の歪率特性

    評価点 +4点
    0db:0点,-3db:+1,-20db:+1,-48db:+1,-60db:+1 
    (下の歪率グラフからlibmp3lameエンコーダはハイレゾ 24bit入力に対応していると考えられます。)


  • 視点-2 再生できる上限周波数特性(F特)

    評価点 0点
    Cut-Off :20.191khz で(22.05khz)より劣っているので 0点


  • 視点-3 リアル音源で高域暴れの有無

    評価点 0点
    高域暴れあり


  • 視点-4 タグ情報の引き継ぎ

    評価点 1点
    MP3変換後のTag情報: アートワークのみ引き継ぎNG (引き継ぎ▲)
    但し、「FFmpegでAAC変換する時にArtwork(画像)を引き渡す方法」を参考にして頂ければアートワークも引き継げると思われます。

 

音質評価マトリクス(AACと比較)

ポイント

上記、「音質評価マトリクス」の結果から、libmp3lame エンコーダは、過去に評価したAACエンコーダ(除くApple DIgital Masters Droplet)よりランクが下る結果でした。

これは、上限周波数(Cut-Off)がCDのナイキスト周波数より低くなっているので評価点が0点になったためです。 但し、Cut-Offは20khz以上あり実際のサウンドを聴く分には全く問題ないレベルであると考えられます。

 

Lameエンコーダについて(参考)

Lame エンコーダをHome brewでインストールしてMP3変換を行い同じく「4つの視点」で評価してみました。【Latest LAME release: v3.100 (October 2017)】

結果は、FFmpegのlibmp3lame エンコーダと同等でしたが、Lame エンコーダはタグ情報が引き継がれませんでした。 この点からFFmpegのMP3エンコーダを使用する方がベターと思われます。

 

以上、FFmpegのMP3を「4つの視点」で評価した結果でした。 MP3変換を行う時のご参考にして頂ければと思います。

 

 

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