動画のビットレートとファイル容量の関係を計算で理解する

動画の容量はビットレート×時間÷8で決まります。映像と音声の合計、MBとMiBの違い、可変ビットレートの注意点、録画ストレージの見積りまで具体例で解説します。

「容量が足りない」「画質が足りない」を数字で判断する

動画を書き出したらファイルが大きすぎてアップロードできない。逆に容量を気にして圧縮しすぎ、画質が荒れてしまった。配信を録画しておいたら、いつの間にかディスクがいっぱいになっていた。こうした場面の根っこは、どれもビットレートとファイル容量の関係です。この関係は単純な掛け算と割り算で表せるので、仕組みを知っておくと、書き出し設定を試行錯誤する回数を減らせます。

この記事では、ビットレートから容量を求める式、容量からビットレートを逆算する式、単位の落とし穴(MBとMiB)、可変ビットレートでずれる理由、録画ストレージの見積り方を順に説明します。

基本の式:容量 = ビットレート × 時間 ÷ 8

ビットレートは「1秒あたりに使うデータ量」で、単位はbps(ビット毎秒)です。ファイルの大きさはバイトで表すので、ビットを8で割ります。

容量(バイト) = ビットレート(bps) ÷ 8 × 時間(秒)

動画ファイルには映像と音声が入っているため、ビットレートは両者の合計で考えます。

全体のビットレート = 映像のビットレート + 音声のビットレート

目標の容量が決まっているときは、式を逆に使います。

全体のビットレート = 容量 × 8 ÷ 時間
映像のビットレート = 全体のビットレート − 音声のビットレート

実際には、ファイルにはコンテナの管理情報も入るため、ぴったりを狙うと容量上限を超えることがあります。そこで、逆算するときは数%の余裕を見て、容量に(1 − 余裕)を掛けておくのが安全です。

数値例で確かめる(すべて検算済み)

映像8Mbps・音声192kbpsで10分

映像8,000kbps、音声192kbpsなら、合計は8,192kbps(8,192,000bps)です。10分は600秒なので、8,192,000 ÷ 8 × 600 = 614,400,000バイト、つまり614.4MBです。1分あたりでは61.44MBになります。

10Mbpsで1時間30分

全体で10Mbpsなら、1時間(3,600秒)で10,000,000 ÷ 8 × 3600 = 4.5GBです。1時間30分(5,400秒)なら6.75GBになります。ビットレートが倍の20Mbpsなら、容量も倍の13.5GBです。容量はビットレートと時間のどちらにも比例します。

容量から逆算する

0.5GBに収めたい30分の動画を、音声128kbpsで作る場合を考えます。余裕を3%とすると、全体のビットレートは0.5 × 109 × 8 × 0.97 ÷ 1800 = 約2,156kbps、そこから音声の128kbpsを引いた約2,028kbpsが映像に使える上限の目安です。余裕を取らなければ映像は約2,094kbpsですが、管理情報の分を考えると少し減らしたほうが安全です。

別の例として、4GBのメディアに1時間30分を収めたいなら、全体で4 × 109 × 8 ÷ 5400 = 約5.93Mbpsまで使えます。ここから音声を引いたものが映像の上限です。

これらの計算は動画ファイル容量計算機と動画ビットレート計算機で、映像と音声を分けて入力して確認できます。映像と音声を合算した値で考えたいときは、ビットレート→容量計算機と容量→ビットレート計算機が便利です。

MBとMiBの違いに注意する

1GBを109バイトとする表記(10進)と、1GiBを230バイト(1,073,741,824バイト)とする表記(2進)があります。ツールやOSによって、どちらで表示されるかが違います。

先ほどの10Mbps・1時間30分の6.75GBは、2進の単位に直すと6.286GiBです。614.4MBも、MiBでは約585.9MiBになります。容量上限が「何GB」と書かれているサイトでは、どちらの単位なのかを確認してください。10進と2進を取り違えると、7%前後の差が出ます。4GBのメディアは、3.725GiBしかない計算になります。

可変ビットレートと、よくある落とし穴

多くの書き出しでは、動きが激しい場面にビットレートを多く割り当て、静かな場面は減らす可変ビットレート(VBR)が使われます。このとき設定した値は目標の平均であって、実際のファイル容量は前後します。容量上限が厳しいときは、平均ビットレートを指定して複数回に分けて解析する方式(2パス)を使うと、目標に近づけやすくなります。ただし、使えるかどうかは、書き出しソフトとコーデックによります。

配信サービスや動画サイトが示す推奨ビットレートは、更新されることがあります。ここで挙げた値は計算の例であり、実際に使う設定は、利用先の最新の案内で確認してください。

録画ストレージの見積り

防犯カメラや配信の常時録画では、「何日分残せるか」が重要です。1日の容量は、台数 × ビットレート ÷ 8 × 3600 × 録画時間で求めます。1台4Mbpsのカメラ4台を24時間録画すると、4 × 4,000,000 ÷ 8 × 86,400 = 172.8GB/日(1台あたり43.2GB)です。4TBのディスクなら、4,000 ÷ 172.8 = 約23.1日分が入ります。

ただし、OSが表示する容量は10進の表記より少なく見える上に、空き容量に余裕も必要です。仮に15%を余裕として見込むと、4,000 × 0.85 ÷ 172.8 = 約19.7日になります。動きを検知したときだけ録画する設定にすれば、日数はもっと伸びます。録画ストレージ計算機で、台数やビットレートを変えて確認してください。

まとめ

ファイル容量は、ビットレート × 時間 ÷ 8という単純な式で決まります。映像と音声は合計で考え、逆算するときは余裕を見込み、MBとMiBの違いを意識する。この3点を押さえれば、たいていの見積りは外れません。まずは自分の動画の長さと上限容量から、使えるビットレートの目安を求めてみてください。

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