なんたること MP3とOpus

雲多めで、時々太陽が顔を出す日中。

気温は低めで、ひんやり。

まぁ、雨でなくて本当によかった！

既に、MP3とOpusを比較検証したサイトは一杯あるので、ここで改めて書く必要性はないけれど、ちょっと違った観点で書いてみたい。

それは、YouTubeを絡めたこと。

YouTubeの音声ファイルって、何か知っている人って、それほど多くはないかも。

youtube-dl.exeやその派生のyt-dlp.exeを使って、ファイル構成を見てみると、こんな感じになる。

今回は、映像の方は関係ないので、赤で四角く囲った部分に注目。

これが絶対ではないけれど、音声ファイルは、大きく2種類あり、その中で、周波数の違うものがいくつかある。
回線状況によって、それに相応しいファイルがストリーミングされるようだ。

今回話題にしたいのは、赤線のOpusファイル。

あまりよくわかっていなかったのだけど、このOpusファイルは、MP3と同じ、不可逆圧縮の音声ファイル。

YouTube、つまり、Googleが採用しているのだから、てっきり自己満足的な理由で扱っているのかと思っていたけれど(苦笑)、どうもそうではないというのがはっきりした。
だって、映像と一緒に扱うのであれば、AC3やAACでもいいはずだから。

今回検証してみて、なんでOpusを採用しているのか？なるほどなぁ、と思った次第。

YouTubeの音声ファイルを扱う場合は、2番目の赤線の「251」のものを引っ張ってくるのがベスト。

提供されている音声ファイルの中では、これが一番いい。
(有料の方は、契約していないので、わからない。)

それはわかっていたのだけれど、扱いやすさはMP3かな、ということで、OpusをMP3に変換していた。

あまり深く考えずに検証した結果、その周波数、上記で言えば、125k、と、ファイルサイズを比較した結果、MP3だったら、160kでいいかな、と思って、そのように変換していた。

が、これが大きな間違いだったのである！

最初の結論を書くと、YouTubeの音声ファイルをMP3に変換するサイトやツールがあるけれど、そういうのは一切使わず、そのままOpusを使った方がいい。

これが一つ目の結論である。詳細は、後述。

今まで変換していたのが、ある意味、バカみたいだったのである。(苦笑)

ちなみに、Opusファイルは、MP3ファイル同様、タグ情報を書き込める。

ここからは、MP3とOpusがどの程度違うのか、各周波数ごとに検証してみる。

• 手持ちのCDから、1曲、WAVE、各周波数のMP3、同じく各周波数のOpusファイルを作成
• 波形解析ソフトに読み込ませるために、変換後のものを、WAVEに変換(波形解析ソフトは、WAVEしか対応していないようなので、こうするしかない？！)
• この波形解析ソフトは、フレームで場所指定できず、大まかな場所での波形状態なので、多少の違いはご容赦

WAVE=41.6MB

さすが、WAVEだけあって、右端まで情報がある。

MP3=320k=9.45MB

20kより上の周波数は、バッサリ切られている。

MP3=256k=7.56MB

上記では、17kより上の周波数が切られているように見えるけれど、実際は、20kHzまでデータはある。

が、320kのように、きちんとデータは残っておらず、情報がなくなっているものもあるようだ。

MP3=160k=4.72MB

160kは、17kHzより上は切られている。

次は、Opus。

Opus=510k=14.6MB

最高の状態、510kでは、MP3の320k同様、20kHzより上は切られている。

Opus=320k=9.51MB

これも同じ。

Opus=160k=4.93MB

驚きなのはここから。

MP3では、256kであっても、17kHzから20kHzまでのデータの一部は削除されていて、160kでは17kHzより上は切られているのに対し、Opusでは、160kであっても、20kHzまで保持している！！

これには驚いた。

実際のデータ量はわからないけれど、波形だけで見ると、Opusの160kは、MP3の320kと同等と言っていい。

周波数が同じであれば、ファイルサイズはほぼ同じでも、圧縮効率はかなり違うようだ。

このOpusで面白い状態が見られた。

更に下の128kで変換を掛けたのだけれど、

Opus=128k=3.96MB

これであっても、20kHzのラインはキープされている！

面白いのが、なんと、時々、20kHzより上の波形が現れるのである！

本当にデータなのか、何らかのノイズ(ゴミ)なのかはわからないけれど、時々、こういう波形が現れるのである。

どういうことなのだろう？？

と、波形だけで見てみると、Opusは、128kHzまで下げても20kHzを維持しているだけではなく、MP3より圧縮効率もいいというのがわかる。

なんたること！！である。(笑)

で、YouTubeのMP3変換サイトやソフトは、このOpusをMP3に変換掛けていると思うのだけれど、それをやったらどうなるか？が以下。

Opus160kからMP3の320kに変換。

上記では、17kHzで切られているけれど、実際は、20kHzまでデータはあって、でも、かなり取りこぼしがあるよう。

Opus160kからMP3の160kに変換。

160kでは、17kHzより上はバッサリ切られてしまっている。

MP3の320kであれば、ほぼ、そのまま変換が掛かっているようだけれど、それでも、17～20kHz辺りのデータは、不完全で、削られているものがあるようだ。

ということで、先述したように、OpusからMP3に変換は掛けないで、Opusをそのまま使った方がいいのではないかと思う。
OpusからMP3の320kに変換すると、データは削られているのに、ファイルサイズが大きくなるからね。

上記は、邦楽のJPopを使ったのだけれど、高周波域を使っている音源ってないだろうか？と思案してみると、いい材料があったので、簡単に検証してみた。

それは、自然音の音源。

自然音であれば、高周波域もあるだろうと思って。

実際に波形にしてみると、上記よりこっちの方がよりわかりやすいと思う。

WAVE。

MP3=320k。

MP3=128k。

Opus=320k。

Opus=128k。

Opusの方は、やはり、20kHzのラインをキープしている。
いやはや、すごい。

と、波形解析ソフトで比較した結果は以上である。

実際に聴いた場合、それぞれに違いがあるのか？と言われると、正直わからなかった！(苦笑)

それなりのスピーカー、ヘッドフォンで聴いてみたけれど、違いは正直、わかりづらかった。

よっぽどの精細な音を出してくれるステレオシステムで、大音量で聴かないと違いがわからないのではないか？
10代や20代の人だったら、違いがわかるのかもしれないけれど。

別の言い方をすると、ながら聴きとか、常識的な音量で聴くとかで、神経を研ぎ澄ませて聴かない限り、Opusの128kでも問題ない、と言っても言い過ぎではないと思う。
特に、スタジオ録音のような、現代ポップミュージックに関しては。

ということで、この記事での結論を書くと、

• CDやハイレゾ音源をMP3に圧縮するなら、320k一択
• MP3にこだわらず、少しでも、ファイルサイズを小さくしたいなら、Opusの160k(や128k)でも十分(MP3の320kの約半分のファイルサイズ)
• YouTubeの音源に関しては、MP3に変換するサイトやツールを通さず、そのままOpusを使った方がいい

というものである。

一つ、Opusに関しての注意点としては、サンプル・レートが48kHzであるということ。
ハイレゾの96kHzをにらんでなのか、もしくは、基本は、動画の音声だから、それに合わせての48kHzなのだと思う。

なんでYouTubeでOpusが採用さてているのかが、これでわかったし、YouTubeに関して言えば、今後は、MP3に変換せず、Opusをそのまま使った方がいい、と思った次第。

ということで、今回検証して、題名の通り、なんたること！ということになったのである。(笑)