YouTubeの音質と画質(2017年9月現在)

今回は、「YouTube」の音質と画質について調べてみました。
※ニコニコ動画とAbemaTVの音質についてはこちら

基本的に、YouTubeでは音声コーデックに”H.264 AAC-LC”または”HE-AAC”が、一部動画では“Opus”が使用されています。映像コーデックは“H.264”(MP4)または“VP9”(WebM)が使用されています。

【検証方法】
[PC]
(映像)「3D Youtube Downloader」にて公式動画をダウンロードし、その動画を「VLCメディアプレイヤー」に読み込ませてメディア情報→統計内の入力ビットレートを参考にしている。
(音声)上記の方法でダウンロードした動画の音声を、ビットレートは「foobar2000」を使用して確認。カットオフ周波数は「XMedia Recode」にて.wav形式に変換し、そのファイルを「WaveSpectra」に取り込み検証。

[YouTubeアプリ]
YouTubeアプリをインストールしたiPhone5cをPCのライン入力に接続し、「WaveSpectra」にて録音して検証。

PC

PC版YouTubeでは、144p(320×180)から4K(3860×2160)までありますが、ブラウザによって選択できる画質や再生できる音声に違いがあります。

以下はYouTubeヘルプより
>YouTube 動画はさまざまな形式や解像度でご視聴いただけます。ただし、一部のブラウザは新しい動画形式に対応していません。ブラウザによっては、選択できる動画形式が 1 つか 2 つしかない場合もあります。動画を快適に視聴いただくために、ブラウザまたはオペレーティング システムをアップグレードすることをおすすめします。>以下は、YouTube 動画の高画質用の動画形式に対応しているブラウザとオペレーティング システムの組み合わせの例です。

  • Google Chrome(すべてのオペレーティング システム)
  • Internet Explorer ※または Edge(Windows 8.1 以降)
  • Safari※(Mac OS X 10.10 以降)
  • Firefox(Windows 7 以降と Mac OS X 10.10 以降)
※Internet ExplorerとSafariは高音質な「Opus」には非対応です。

 

なお、映像は可変ビットレート(VBR)なので瞬間的に2倍程度のビットレートになります。
Opusについても可変ビットレートで、128Kbpsから320Kbpsの間で変化します。(基本的には200Kbps前後)

 

【注意】以下の表では現在使用が確認されているもののみ掲載しています。そのため全ての設定が掲載されているものではありません。

 

DASH:
no
動画形式
(MP4)
映像
ビットレート
DASH:
no
音声形式
(AAC)
音声
カットオフ
18 360p 700Kbps 96Kbps 15.1kHz
22 720p 2Mbps 192Kbps 16.5kHz
140 128Kbps 15.8kHz
141 192Kbps 16.5kHz
DASH:
yes(映像)
動画形式
(MP4)
映像
ビットレート
DASH:
yes(音声)
音声形式
(Opus)
音声
カットオフ
160 144p 200Kbps 250 96Kbps 20kHz
133 240p 350Kbps 251 128Kbps 20kHz
134 360p 700Kbps 251 128Kbps 20kHz
135 480p 1.3Mbps 251 128Kbps 20kHz
136 720p(30fps) 3Mbps 251 128Kbps 20kHz
298 720p(60fps) 3Mbps 251 128Kbps 20kHz
137 1080p(30fps) 5Mbps 251 128Kbps 20kHz
299 1080p(60fps) 5Mbps 251 128Kbps 20kHz
264 1440p 11Mbps 251 128Kbps 20kHz
DASH:
yes(映像)
動画形式
(WebM)
映像
ビットレート
DASH:
yes(音声)
音声形式
(Opus)
音声
カットオフ
 278 144p 200Kbps 250 96Kbps 20kHz
 242 240p 300Kbps 251 128Kbps 20kHz
243 360p 800Kbps 251 128Kbps 20kHz
244 480p 1Mbps 251 128Kbps 20kHz
247 720p(30fps) 1.5Mbps 251 128Kbps 20kHz
302 720p(60fps) 1.5Mbps 251 128Kbps 20kHz
248 1080p(30fps) 3Mbps 251 128Kbps 20kHz
303 1080p(60fps) 3Mbps 251 128Kbps 20kHz
271 1440p(30fps) 9Mbps 251 128Kbps 20kHz
308 1440p(60fps) 9Mbps 251 128Kbps 20kHz
313 2160p(30fps) 12Mbps 251 128Kbps 20kHz
315 2160p(60fps) 12Mbps 251 128Kbps 20kHz

DASH:no
AAC=360p

AAC=720p

DASH:yes
Opus=250

Opus=251

※Opusでアップロードするには、PCM 16bitまたは24bitで音声をエンコードをする必要があります。(映像はMP4形式)


アップロード後の確認方法は、アップロードから1日程度経過後に動画の上で右クリックし、“詳細統計情報”をクリックし、「Codecs」の値を確認します。
この時、ブラウザは必ず“Internet Explorer”・“Safari”以外を使用してください。IEとSafariはOpus非対応です。

  • 成功例:Codecs vp9(243)/opus(251)
  • 失敗例:Codecs vp9(243)/mp4a.40.2(140)

順に映像/音声コーデックを表しています。(この場合は映像はvp9(243)なのでWebM形式の360p、音声はOpus(251)なのでOpus形式の128Kbpsの動画となっている)

以下は、Opusでエンコードされた公式動画の例になります。
(Internet ExplorerとChromeなどで開くと比較できます)

SEKAI NO OWARI「プレゼント」
ゆず「友 ~旅立ちの時~」
鬼束ちひろ「月光」

YouTubeアプリ

アプリのダウンロードはこちらから
 

YouTubeアプリのAndroid 7.0以降の一部機種はPC版と同じWebM形式の動画が再生されます。なお、音声はAAC形式(140=128Kbps)となっています。

2017年9月05日アップデートのバージョン“12.34.10”以降

DASH:
yes(映像)
動画形式
(MP4)
DASH:
yes(音声)
音声形式
(AAC-LC)
音声
カットオフ
160 144p 140 128Kbps 15.8kHz
133 240p 140 128Kbps 15.8kHz
134 360p 140 128Kbps 15.8kHz
135 480p 140 128Kbps 15.8kHz
136 720p 140 128Kbps 15.8kHz
137 1080p 140 128Kbps 15.8kHz

お気付きの方もいるかもしれませんが、この組み合わせはPCブラウザの「edge・Safari」でOpus非対応の動画を再生したときと全く同じ組み合わせになります。(Safariは元からOpus非対応)

2017年8月29日アップデートのバージョン“12.33.10”まで

DASH:
yes(映像)
動画形式
(MP4)
DASH:
yes(音声)
音声形式
(AAC)
音声
カットオフ
269 144p 233 48Kbps?(HE-AAC) 16.2kHz
229 240p 234 128Kbps 15.8kHz
230 360p 234 128Kbps 15.8kHz
231 480p 234 128Kbps 15.8kHz
232 720p 234 128Kbps 15.8kHz
270 1080p 234 128Kbps 15.8kHz

144p

240p

360p

480p

720p

1080p

[検証結果について]
YouTubeのAACは192Kbpsにも関わらず16.5kHz止まりなのが気になりますが、容量と音質を両立した結果でしょう。
なお、一部の動画が対応しているOpusでは20kHzカットとなっており、高音質な動画となっています。
WebM形式の映像はMP4形式の約半分のビットレートになっていますが、圧縮効率が高いため、MP4形式と同等かそれ以上の画質になっています。

今回は以上です。

[更新履歴など]

  • 2017.5.14:検証方法を追記しました。
  • 2017.6.4:コメント欄に以下の書き込みがあり、そこに記載されているブログの方法で20KHzカットの高音質な動画をアップロードすることができるようです。
    nightwish_daisuki様より
    >Youtubeの音声のカットオフは音声コーデックOpusが使われる場合において20kHz程度であることが確かめられましたので参考になれば・・・下記は当方のブログです。
    >Youtubeに高音質でアップロードする方法 2017年6月
  • 2017.6.17 YouTubeのリストにOpusを追加しました。カットオフは検証中です。
  • 2017.6.18 ニコニコ動画のカットオフ周波数を再検証しました。
  • 2017.6.19 YouTubeのOpusのカットオフ周波数の検証が完了しました。画質に関係なくPCM形式で音声がエンコードされていればOKなようです。
  • 2017.7.09 YouTubeアプリの検証結果を追加しました。また、ニコニコ動画とAbemaTVを分割しました。
  • 2017.7.23 SafariのOpus対応状況を追加しました。
  • 2017.8.03 PC版の対応状況を最新のものに更新しました。
  • 2017.9.19 iPhoneのYouTubeアプリも140(AAC-LC 128Kbps)が選択されるようになったため更新しました。

「YouTubeの音質と画質(2017年9月現在)」への21件のフィードバック

  1. 大変有益な情報ありがとうございます。
    1)最近YouTube は1080P、720Pビデオでもオーディオのビットレートを128kbps に制限し始めたとの噂ですが、ご確認できたでしょうか?
    2)周波数特性の解析にWaveSpectra をお使いとのことですが、このソフトは解析信号フォーマットにWAVを要求していると思います。YouTubeからDLするフォーマットは通常mp3ですがどのようにしてフォーマット変換されているのでしょうか?
    3)音声のみのDLでは256kbpsのファイルもありますが、この解析結果をお持ちでしょうか?

    ありがとうございます。

    1. 閲覧ありがとうございます。そして、返信が遅れたことをお詫び致します。

      1) 2017年にアップロードされたHD画質の動画でも確認しましたが、音声は192Kbpsでした。
      2) 動画も含めてMP4形式でダウンロード(公式動画)し、「XMedia Recode」にて.wav形式に変換しました。
      また、音声の標準形式はAAC-LC(.AAC)ですが、一部に.ogg形式のものがあるのも確認しています。
      3) 恐らくダウンロードに使用したソフトウェアにて192Kbpsまたは128Kbpsのデータが256Kbpsに変換されているものと思われます。

  2. 早速ご回答いただきありがとうございます。
    現在のYouTube音声トラックのビットレートが良くても192kbpsとは残念ですね...今やYouTubeが音楽の最大メディアとなり演奏家、オーケストラや放送局自身がそのビデオをアップロードしているというのに。 彼らにしてみればなるべく良い音で大勢の人に聴いてもらいたいところでしょう。グーグルによるとアップロードに推奨しているスペックはステレオで384kbpsなので多くのアップロード元はこれに従っていると思います。ダウンロード(再生)に際し、これより低ビットレートにグーグル側で再エンコード(多分on the flyで)しているとはそのサーバーの性能には恐れ入りますが、最大で最先端のメディアとしての役割を果たしてもらいたいものです。 オーディオトラックのデータ量はビデオのそれに比べ微々たるものですから制限の理由は技術的や経済的なものではないでしょう。もしかすると有償のYouTube Redで高音質サービスを始める前の布石かも知れませんね。

    1. >グーグルによるとアップロードに推奨しているスペックはステレオで384kbps
      確かにここでは384kbpsでアップロードすることを推奨していますね。
      しかし、YouTube側で192kbpsまたは128kbpsに再エンコードされるのではあまり意味はないですからね…

      先日、某アンケートで「もし広告を削除できるなら」「もしバックグラウンド再生ができるなら」といった趣旨のアンケートがあったのですが、そのYouTube Redに関するアンケートだったのですね。
      有料ならAAC-LC 320Kbpsは欲しいところですね。それこそ推奨形式通りになれば良いですが…

  3. certainly like your web site but you have to check the spelling on several of your posts.
    A number of them are rife with spelling issues and I find it very troublesome to tell the reality
    then again I’ll certainly come again again.

    -Google翻訳-
    確かにあなたのウェブサイトが好きですが、いくつかの投稿のスペルをチェックしなければなりません。
    それらの多くはスペルチェックの問題が蔓延しており、現実を伝えるのは非常に面倒です
    もう一度やり直してください。

    1. コメントありがとうございます。
      ブログ拝見しました。

      PCM 24bit/48kHzサンプリングでエンコードしてアップロードすることにより高音質(20KHzカット)にすることができるようですね。
      また、IEだと強制AACになってしまうようですね…

      後日検証してみたいと思います。

      1. 検証お疲れ様です。追加情報です。

        OpusがYoutubeサーバーに作成される条件に、音声形式は関係なさそうです。低ビットレート96kbpsのAAC-LCを4K映像とMUXしたMP4をアップロードしてみましたらOpusが作成されました。

        YoutubeのOpusは48kHz固定なので、アップロードする音声も48kHzだとサンプリングレート変換処理が省かれて音が良いと思われます。Youtubeは48kHzを推奨するページもあれば44kHzを推奨するページもあって統一感がとれていません。16Bitか24Bitかはお好みで。

        映像1920×1080ではOpusが作られない(再生回数の多いユーザーや企業は例外のようです)ですが、2560×1440ではOpusが作成されました。映像の解像度1440p以上だと音声形式関係なくOpusが作られるようです。※現在は

        Youtubeにどんなファイルが置かれているかは
        Youtube-DLというコマンドラインのソフトを使うのが便利です。

        この書き込みは読まれたら削除して構いません。
        (管理人より)有益なコメントなので残しておきます。

  4. どうもこの問題は複雑のようですね...またYouTube 側でも過度期の状態かもしれません。 下記のサイト(一月ほど前にUL)を1080Pで再生しスペアナで見ると音声は20kHz近くまで伸びています:
    https://www.youtube.com/watch?v=OLntgtJEA-U

    従って、YouTube の音声はAACでも16kHzを超えるものがあるようです。

    上記のビデオをローカルにDLしてそのmp4ファイルの詳細を見ると音声ビットレートは256kbpsとなっています。 但し、それを再生してスペアナで見ると高域は17kHzほどでカットオフされていますが、これはDLに使ったユーティリティーの問題か再生に使ったメディアプレーヤーの問題かもしれません。

    何れにせよ、ULからPCでの再生に至る系にいくつもの圧縮エンコードが介在しますので、どこでこの高域制限が起きているかを知るのは難しいですね。 YouTubeが96/24のWavファイルのULを受け付けるということは(4Kデータのみのようですが)一応音声の品位に関しても試行しているのでしょう。ビデオデータに比べたら音声のデータ量は微々たるものですからぜひより高品位の
    音声データを付けてもらいたいものです。

    追伸:YouTubeのビデオによっては始まる前に出るCMビデオの音声は20kHzまで出るのに、続く本番で16kHzにカットオフなどという例があります。

    1. 遅くなりましたが、またまたコメントありがとうございます。

      貼られている動画を確認してみたところ、DASH:yes(135/251)となっているので「Opus」形式でエンコードされています。AACとは異なる形式になります。
      詳しくはWikipediaの「Opus」の項を参考にしてください。

      >上記のビデオをローカルにDLしてそのmp4ファイルの詳細を見ると音声ビットレートは256kbpsとなっています。 但し、それを再生してスペアナで見ると高域は17kHzほどでカットオフされていますが…
      これはOpusではなく、AAC-LCでエンコードされた動画をダウンロードしているのが原因だと思われます。

      現時点では色々と複雑な状況ですので、試行錯誤している最中だと思われます(Opusが作成されたりされなかったりするみたいですし)

      >YouTubeのビデオによっては始まる前に出るCMビデオの音声は20kHzまで出るのに、続く本番で16kHzにカットオフなどという例があります。
      CMがOpusで、本編がAACでエンコードされているのかもしれませんね・・・

      1. RyoElectricさま、

        早速の返信と解説まことにありがとうございます。
        YouTubeのファイルによりOpusエンコード音声が伴っていたりなかったりしているのでしょうね... 多分現在は過度期でやがてOpusとAACの両方が付いてくるファイルが主流になるのでしょう。 YouTube側としてもインターネットのバンド幅が広い受信側には高品位の音声を、狭い場合にはビットレートを下げる、の守備範囲をOpusで広げる目論見なのでしょうか... DASHで対応して頻繁なリクエストを繰り返している様子がスペアナからもうかがえるような気がします。 4KビデオでなくてもOpusのおかげで20kHzまで伸びているのはスペアナで見ることができYouTube側も音声の品位をないがしろにしていないことが判ります。(20kHz付近の応答がスピュリアスでないことはバイオリンの高調波がきれいに出ていることから伺えます)

        ビデオをローカルにDLする場合、DLユーティリティー側がまだOpusに対応できずにAACを取り込んでいるのでしょうね。 この問題もやがて解決するでしょうから、しばらくの間我慢です。
        どうしてもという方はPCのバスに流れているWAVにデコードされたOpusを録音し、自分で画像と音声の合体をやり直せばいいでしょう。

        この複雑な問題を判りやすく解説いただきありがとうございます。

        1. 中島様 横から失礼します。

          Youtubeから再変換なしでDLできるソフトに「3D Youtube Downloader」なんかどうでしょう?下記Youtubeコンテンツのの6分以降に使用の様子が映っています。※DLではなくYoutubeのサーバーのファイルを確認しているだけですが

          https://youtu.be/8Hmv-iLOoHM

          1. nightwish_daisukiさま、
            3DYU...これは凄い。音声をOpusのままDLしますね!146kbpsほどのビットレートで20kHzまでバッチリ入っています。 YouTubeの音声に関する情報はRyoElectric さまとnightwish_daisuki さまのものが国外も含めインターネット上で最新のものでしょう。 馴染みのYouTubeビデオを古いものも含めいろいろ調べましたが、急速にOpusの音声チャンネル(ビットレートが異なるものを並行して)がコンテイナーに入っています。 ということは、ついこの間までYouTubeファンが文句を言っていた720Pや1080Pでもビットレート128kbpsのAAC音声になり以前より劣化した...の問題が解決したわけです。

            これを見るとグーグルの壮大な計画を垣間見ることができます。 
            1.プロや上級アップローダーに4Kビデオと96/192KhzのFsと24ビットのWAVを推奨する
            2.バンド幅の広い回線を持つユーザーにはOpusで規格目いっぱいの20kHz上限の音声を提供する。
            3.これに慣れたユーザーにやがてより高品位の「ハイレゾ」音声をOpus改(?)で提供する(多分有償で)。
            4.これで既存の音楽メディア(CD、DVD、BR、音楽配信サイト、ハイレゾサイト)に対抗し、やがてそれらを淘汰する。 音楽ファンとしては早く実現してもらいたいものです。

            貴重な情報をいただき誠にありがとうございます。

  5. nightwish_daisuki 様と中島 尚 様のコメントによりYouTubeについて様々なことに気付くことができました。ありがとうございました。
    今後も新情報等ありましたらお気軽にコメントしてください。

    AAC-LCが192Kbpsから128Kbpsになっている件については、Opusを採用したことによるものなのが明らかになりました。
    ただ、YouTubeはパソコンよりも「YouTubeアプリ」の方が利用者が多い気がします。こちらはOpusには対応していないのでAAC-LC 128Kbpsまたは192Kbpsで再生されているはずです。

    以下は@中島様への返信です
    将来的には
    ・低速回線とYouTubeアプリ:低ビットレートAAC
    ・高速回線:Opus(非可逆圧縮)
    ・YouTube Red[有料]:FLACなどの可逆圧縮
    といった形になる可能性は十分にありえますね。

  6. ものすごく勉強になります、
    これからも定期的にチェックしますのでよろしくお願いもうしあげます

  7. 8月版にアップデートされてるう(・∀・)。表の251のOpusのレートは128でなくて160kbps(VBR)なような気がします。

    確認されたらこのコメントは消去下さいませ m(_ _)m

    1. nightwish_daisuki様へ
      私の方でいくつかの動画を「foobar2000」に読み込ませて調査してみたところ、128Kbpsだったので128Kbpsで掲載しています。
      環境によっても変化すると思われるので160Kbpsなのかもしれません。

      日本語のサイトでここまでの調査をしているのは検索した限りでは恐らくnightwish_daisuki様のブログと私のブログだけだと思われます。
      私もOpusの情報をnightwish_daisuki様からのコメントで把握するまでは知らなかったので…

  8. リコメありがとうございます。foobar2000で確認されたのですね。ビットレートOpusの場合、ビットレートの値が結構変化していることが観察できます。

    こちらの動画は正弦波をアップロードしたもので、恐らくOpusが最も圧縮するのを苦手とするものです。↓
    https://blogs.yahoo.co.jp/nightwish_daisuki/63926189.html

  9. 補足しますと、YoutubeのOpusはVBRであるが故に音源によってビットレートにバラつきが出ます。今回のように表にする場合は再生時の実レートを提示すると値が一意に定まりませんので、Encoding Settingを提示するとよいかもしれません。

    とはいえYoutubeがどのOpusのバージョンでどのようなSettingでエンコードしているのか情報はありません。

    頑張るなら自分でOpusを色々エンコードして、実際にYoutubeの仕上がりビットレートと同じになるようなパラメーターSettingを探る・・・なんて事もできますが、苦労の割に得るものは少ない。

    と、書き込みしているうちに128kbps表記で良いと思えてきました(笑) 映像と同じでVBRなので場合によっては2倍のレートになる訳だし(*´∀`)

    1. nightwish_daisuki様へ
      VBRは音声によってもかなりの変動があるので数値では表しにくいですね。そのため、便宜上128Kbpsとしています。
      エンコード設定を確認するのは手ですね。ただ、情報が無いので手探り状態になりますが。
      映像も720pで1.5Mbpsとしてますが、YouTubeが使用しているWebMのVP9形式ではH.265と同等レベルの圧縮効率なのでH.264(MP4)よりもWebM形式の動画の方が綺麗になっています。

      新情報があれば適宜更新したいと思いますので、その時にはまたコメントください。

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