AV関連機能編2/2 | ビデオカード選びの新常識

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GPGPUによる動画エンコード速度を検証する

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AV関連機能編

TEXT：シバタススム

■	対応ビデオカードによりエンコード時間を劇的に短縮

　GPGPUを使える代表的な動画編集ソフトソフトとして「ペガシス TMPGEnc 4.0 XPress」、「CyberLink PowerDirector 7」、「LoiLo Super LoiLoScope MARS」が挙げられる。NVIDIAのCUDAは三つすべてに対応しているが、ATIの StreamはPowerDirector 7のみの対応だ。したがって、ATIチップ搭載のカードを使っているユーザーはPowerDirector 7、もしくはエンコードだけでよければ、下の「Avivo Video Converter」を使うという手がある。また、三つのソフトはGPGPU技術の使われ方も若干異なっているので注意が必要だ。

　TMPGEnc 4.0 XPressの場合はGPUで直接エンコードするのではなく、フィルタ処理と映像のデコードにGPGPUを利用している。GPGPUによるエンコードはまだ実装されておらず、今年度中の搭載を予定していると言う。とはいえ、「映像ノイズ除去」や「スマートシャープ」、「色調補正」などのフィルタをかけてエンコードするユーザーにとっては、エンコード速度を数倍にスピードアップすることができるのは魅力的だ。

　PowerDirector 7は、CUDA、StreamによるMPEG2とH.264のエンコードの対応のほかに、Intel Core i7の持つ「Hyper-Threading」機能にも対応しており、3ソフトの中では一番対応幅が広く、なおかつCUDAでのエンコードではCPU使用時の約5倍のスピードを発揮するなどパワフルな性能をうたっている。

　Super LoiLoScope MARSは、CUDAのみの対応だが、H.264のエンコードおよびデコードの双方に対応しており、場合によっては何と10倍以上のパフォーマンスを実現する。高いパフォーマンスを持ちつつも、机の上でカードを整理するような直感的なインターフェースを採用しており、動画ソフト独特の複雑なインターフェースや専門用語が苦手な場合にはお勧めだ。

　ただ、どのソフトもいまだ発展途上であり、対応コーデックはH.264やMPEG2などに限られている点には注意。

ATIユーザーなら無料でエンコードソフトをゲット
ATI Radeon HD 4600/4800シリーズのユーザーであれば、ATIのWebサイトからダウンロードできる「ATI Avivo Video Converter」により、無料でStreamを使った動画エンコードを利用できる。対応ビデオカードを持っているのなら一度試してみるとよいだろう

各ソフトでGPGPUを有効にするには

TMPGEnc 4.0 XPress
「環境設定」→「CPU/GPU設定」→「NVIDIA CUDA2.0 設定」の画面で、「NVIDIA CUDA2.0使用」にチェックを入れる。なお、フィルタ処理にもGPUを使う場合には、「フィルタリングにCUDAを使用する」にチェックを入れておく

PowerDirector 7
2月に公開されたGPGPU対応パッチを当て、「出力ウィザード」でMPEG2もしくは、H.264のエンコードを選択すると、「GPUハードウェアビデオエンコーダを有効にする」にチェックが入れられるようになる。なお、Streamを使う場合には、AMDのWebサイトより、Avivo Packageをダウンロードし、インストールしておく必要がある

Super LoiLoScope MARS
デフォルトでは無効の状態。「ホーム」→「オプション設定」→「GPU」の画面で「GPUによる動画再生を有効にする」にチェックを入れると、GPUでのエンコードも有効になる

マルチGPUでエンコード速度は上がるのか？

GPGPUは、GPU性能が高ければその処理性能も高くなる。たとえば、GeForce 9800 GTでエンコードに164秒かかるような場合でも、同GTX 295を使えば、84秒ですむ。では、二つのビデオカードを連結するSLI環境ではどうだろうか？　NVIDIAに本件について問い合わせたところ、残念ながらSLIによる高速化には対応していないとの答えだった。ただし、二つのGPUを使って、二つのエンコーダを同時に動かすことは可能なので、複数のソースを二つのソフトで同時にエンコードすれば、理論上はGPUの数だけエンコードを高速化することは可能だ。実際、Badaboom Media Converter 1.1では、複数のソースを複数のGPUでエンコードできるようになっている。

■	地道に機能の改良が進む動画再生まわり

　ビデオカードの利用は動画のエンコードにとどまらない。ほかにもビデオカードを利用することでさまざまなメリットを受けることができる。

　たとえば、Blu-ray Discの映像タイトルのデコード（再生）支援だ。NVIDIAは「PureVideo HD」、ATIは「Avivo HD」という名称で展開している機能である。Blu-rayのタイトルは1,920×1,080ドット、最大bitレートは25Mbpsの映像規格となっており、しかも、著作権保護がなされているため、再生時にはリアルタイムで著作権保護の暗号を解きながら再生しなくてはならず、CPUに対する負荷が高い。このため、現行で売られているビデオカードには、ほとんどこのCPU負荷を下げるデコード支援機能が搭載されており、再生ソフトで機能を有効にすることで、CPU負荷を約20％以下にまで下げることが可能となっている。

　映像に対する再生支援はBlu-rayだけではない。DVDのコンテンツを楽しむユーザーにとってもGPGPUの恩恵を受けることができる。それがアップスケーリングだ。マルチメディアコンテンツ再生ソフト「ArcSoft TotalMedia Theatre 3 Platinum」には、「SimHD」というプラグインが用意されており、DVDの画質をBlu-rayのフルHD並みの解像感にすることを可能にしている。これはGPGPUを使って、本来映像ソースにないディティールを予測し補間する演算を行なうことで実現されている機能だ。見た目としてはちょうど、レタッチソフトでシャープネスフィルタをかけたときの画像に似た感じになる。ウィンドウ表示で低めの解像度にしていれば、それほど気にならないかもしれないが、1,920×1,200ドットクラスのワイド液晶でフルスクリーン表示にしたときには、その解像感の違いを実感できる。

　そして、忘れてはならないのが、ビデオカードの出力まわりだ。現行製品の多くはHDMI出力をサポートしており、これにより、最近のHDMI入力を搭載したテレビにPC画面を手軽に出力できる。最近のATI製品はHDMIから音声も一緒に出力できるようになっており、大変便利。一方、NVIDIAもサウンドカードやオンボードサウンド端子とS/P DIFの内部ケーブルで接続することで、HDMI端子からの音声出力を実現している製品もある。

　PCで動画を見たい・作りたいというユーザーは、これらの機能をうまく活用していくことにより、より快適な視聴環境を得ることができるだろう。ビデオカードは以前のようにゲームだけではなく、まさに「ビデオ」の分野全般に効くパーツになっているのである。

そのほかの動画向け機能

動画再生時のCPU負荷低減
ビデオカードはエンコードだけではなく、デコード（再生）のサポートも行なってくれる。NVIDIAは「PureVideo HD」、AMD ATIは「Avivo HD」という名称だ。一般的な再生ソフトでは、デフォルトでは無効になっているため、有効にする必要がある。これにより、CPUの負荷を下げ、安定した再生を行なうことができる

高画質化／アップスケーリング
GPGPUの使い方として、DVD Videoなど、SD映像の画質をアップスケーリングし、HDレート相当に画質を近付けるという技術がある。フルHDテレビなどで、SDレートの画像（左）を見ると、細部のぼやけた映像になるが、GPGPUによるアップスケーリングを利用すれば、解像感の高い映像（右）が再生できる

利便性に優れるHDMI出力
最近のビデオカードには、HDMI出力の搭載例が増えており、大画面のテレビにPCを接続して手軽にHDD内の動画を楽しむことができる。地デジチューナーを搭載すれば、HDDレコーダの代わりとして使うことができるようになる。また、製品によっては映像だけではなく、音声もHDMIで一緒に出力できる

動画だけでなくフォトレタッチもビデオカードで高速化

GPGPUの利用は動画だけではなく、写真の分野にも広がりつつある。2008年12月に発売されたAdobe PhotoShop CS4では、OpneGLが利用できるようになった。これにより、ビデオカードの描画処理を利用し、2,000万画素以上の高解像の写真を加工するときでもスムーズな拡大・縮小表示や、画像の回転表示などが行なえるようになった。今までCPUだけを利用していた場合には、カクカクともたついていた処理だけに、操作性が大きく改善されている。