ISOBMFF

ISOBMFFは、ふだん拡張子として目にすることのない名前です。それでも、MP4が再生途中から始まらない、録画が途中で止まったファイルが開けない、配信のセグメントが壊れている、といった問題を追いかけると、たいていこの構造の話にたどり着きます。

ISOBMFFが使われる場面

ISOBMFFそのものは土台の規格で、実際のファイルは次のような派生形式として使われています。

• MP4。スマホの撮影、SNSやWebの動画、編集ソフトの書き出しの標準
• 3GP。第3世代携帯電話の動画
• HEIFとAVIF。iPhoneの写真で使われるHEICなどの画像形式
• CMAFとfMP4。HLSやMPEG-DASHの配信で使う断片化したセグメント

映像制作の現場では、書き出したMP4がWebで途中から再生できない、ライブ配信のセグメントがプレーヤーで読めない、といったトラブルの原因を調べるときに、ISOBMFFのボックスを直接のぞくことになります。配信システムの開発では、セグメントの中の時刻情報やDRMの情報がどのボックスに入っているかが仕様書の前提になります。

ISOBMFFの仕組み

ISOBMFFのファイルは、ボックス（QuickTimeではアトムと呼ぶ）の積み重ねです。1つのボックスは、長さを示す4バイト、moov や mdat のような4文字の種類、そして中身でできていて、中身にさらに別のボックスを入れられます。

代表的なボックスは次の通りです。

• ftyp はファイルの先頭で、MP4か3GPかといったブランドを宣言する
• moov はトラックの構成、コーデックの設定、各フレームがファイルのどこにあるかを記した目次
• mdat は映像や音声のデータ本体
• moof は断片化したファイルで、直後の mdat の分だけを記した小さな目次

プレーヤーは moov の目次を読んでから mdat のデータを取りに行きます。この目次を最後にまとめて書くか、短い断片ごとに書くかで、ファイルの性質が大きく変わります。

ISOBMFFで間違えやすい点・壊れたときの見方

よくあるのは、moov がファイルの末尾にあるMP4です。ダウンロードしながら再生するWebでは、最後まで読み込むまで再生が始まりません。FFmpegなら -movflags +faststart を付けて書き出すと、moov が先頭に移ります。

録画中に電源が落ちたり容量が尽きたりしたMP4が開けないのも、最後に書くはずの moov が書かれていないためです。mdat のデータは残っていても、目次がないので再生できません。これを避けるため、OBS Studioには断片化したMP4やMOVで録画する設定があり、途中で止まってもそこまでは再生できます。

中身を確かめるには、MP4Boxの -info やBento4の mp4dump、ffprobeでボックスの並びを表示します。

よくある質問

ISOBMFFとMP4の違いは何ですか

ISOBMFFはボックス構造の決まりだけを定めた土台で、MP4はその上にMPEG-4のコーデックの入れ方などを足した形式です。MP4のファイルはすべてISOBMFFの構造を持っています。

ISOBMFFの拡張子は何ですか

ISOBMFFそのものに決まった拡張子はありません。実際のファイルは .mp4、.m4a、.3gp、.heic のように、派生形式ごとの拡張子で保存されます。

fMP4はISOBMFFですか

はい。fMP4はISOBMFFの断片化の仕組みを使ったMP4で、HLSやMPEG-DASHのセグメントに使われています。配信での使われ方はHLSとMPEG-DASHの違いで解説しています。