Tasa de bits variable

Tasa de bits variable (VBR) es un término utilizado en telecomunicaciones e informática que se relaciona con la tasa de bits utilizada en la codificación de sonido o video. A diferencia de la tasa de bits constante (CBR), los archivos VBR varían la cantidad de datos de salida por segmento de tiempo. VBR permite que se asigne una tasa de bits más alta (y, por lo tanto, más espacio de almacenamiento) a los segmentos más complejos de archivos multimedia, mientras que se asigna menos espacio a los segmentos menos complejos. El promedio de estas tasas se puede calcular para producir una tasa de bits promedio para el archivo.

Los archivos de audio MP3, WMA y AAC se pueden codificar opcionalmente en VBR, mientras que Opus y Vorbis se codifican en VBR de forma predeterminada. La codificación de tasa de bits variable también se usa comúnmente en video MPEG-2, video MPEG-4 Parte 2 (Xvid, DivX, etc.), video MPEG-4 Parte 10/H.264, Theora, Dirac y otros formatos de compresión de video. Además, la codificación de velocidad variable es inherente a los esquemas de compresión sin pérdidas, como FLAC y Apple Lossless.

Ventajas y desventajas de VBR

Las ventajas de VBR son que produce una mejor relación calidad-espacio en comparación con un archivo CBR de los mismos datos. Los bits disponibles se usan de manera más flexible para codificar los datos de sonido o video con mayor precisión, con menos bits usados en pasajes menos exigentes y más bits usados en pasajes difíciles de codificar.

Las desventajas son que la codificación puede llevar más tiempo, ya que el proceso es más complejo, y que algunos hardware pueden no ser compatibles con los archivos VBR.

Métodos de codificación VBR

Codificación de varias pasadas y codificación de una sola pasada

VBR se crea usando la llamada codificación de paso único o codificación de paso múltiple. La codificación de un solo paso analiza y codifica los datos 'sobre la marcha'. y también se utiliza en la codificación de tasa de bits constante. La codificación de un solo paso se utiliza cuando la velocidad de codificación es lo más importante, p. para la codificación en tiempo real. La codificación VBR de un solo paso generalmente se controla mediante la configuración de calidad fija o por el rango de tasa de bits (tasa de bits mínima y máxima permitida) o por la tasa de bits promedio ajuste. La codificación multipaso se utiliza cuando la calidad de la codificación es lo más importante. La codificación multipaso no se puede utilizar en la codificación en tiempo real, la transmisión en vivo o la transmisión en vivo. La codificación de varias pasadas lleva mucho más tiempo que la codificación de una sola pasada, porque cada pasada significa una pasada a través de los datos de entrada (normalmente a través de todo el archivo de entrada). La codificación multipaso se usa solo para la codificación VBR, porque la codificación CBR no ofrece ninguna flexibilidad para cambiar la tasa de bits. La codificación multipaso más común es la codificación de dos pasos. En el primer paso de la codificación de dos pasos, los datos de entrada se analizan y el resultado se almacena en un archivo de registro. En el segundo paso, los datos recopilados del primer paso se utilizan para lograr la mejor calidad de codificación. En una codificación de video, la codificación de dos pasos generalmente está controlada por la configuración de la tasa de bits promedio o por la configuración del rango de la tasa de bits (tasa de bits mínima y máxima permitida) o por la configuración del tamaño del archivo de video de destino.

Rango de tasa de bits

Este método de codificación VBR permite al usuario especificar un rango de tasa de bits: una tasa de bits mínima y/o máxima permitida. Algunos codificadores amplían este método con una tasa de bits promedio. La tasa de bits mínima y máxima permitida establece los límites en los que la tasa de bits puede variar. La desventaja de este método es que la tasa de bits promedio (y, por lo tanto, el tamaño del archivo) no se conocerá con anticipación. El rango de tasa de bits también se usa en algunos métodos de codificación de calidad fija, pero generalmente sin permiso para cambiar una tasa de bits en particular.

Tasa de bits promedio

La desventaja de la codificación ABR de un solo paso (con o sin tasa de bits variable restringida) es lo opuesto al VBR de cuantificador fijo: el tamaño de la salida se conoce con anticipación, pero se desconoce la calidad resultante, aunque sigue siendo mejor que CBR.

La codificación ABR multipaso es más similar al VBR de cuantificador fijo, porque un promedio más alto realmente aumentará la calidad.

Tamaño del archivo

La codificación VBR que utiliza la configuración de tamaño de archivo suele ser una codificación de varias pasadas. Permite al usuario especificar un tamaño de archivo de destino específico. En el primer paso, el codificador analiza el archivo de entrada y calcula automáticamente el rango de tasa de bits posible y/o la tasa de bits promedio. En el último paso, el codificador distribuye los bits disponibles entre todo el video para lograr una calidad uniforme.