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TECH BLOG / 12月 1, 2019

8K 動画再生推奨システム Part 1: GPUの利用



Mauricio Alvarez-Mesa, PhD 著 — Spin Player  は、高度に最適化されたHEVCデコーダとビデオレンダリングエンジンに基づいています。このソフトウェアソリューションにより、8K動画をコンパクトで低価格な汎用PC上で再生することが可能です。

このTech blogでは、8K再生のための推奨PC構成を紹介するとともに、一般販売されている8Kディスプレイおよびモニターを使用した8Kディスプレイセットアップについても説明します。

Spin Playerのパフォーマンス

Spin Playerの最終的なパフォーマンスは、コンテンツプロパティ、ビットレート、また、再生環境のパフォーマンスに依存します:

  • コンテンツ特性: プレーヤのパフォーマンスは、解像度, クロマフォーマット(4:2:0, 4:2:2, 4:4:4), ビット深度(10-bit, 12-bit), 入力映像の空間的・時間的な活動性などのコンテンツ特性に影響されます。
  • ビットレート:  HEVCデコーディングのパフォーマンスは、ビットレートに大きく依存します。すなわち、目標ビットレートが高ければ高いほど、それを実現するためのPC性能要求も高くなります。ビットレートは、ビットレート設定, レートコントロール, GOPサイズ, イントラフレーム, ブロックサイズなどの動画入力に対するエンコードオプションに依存します。
  • 再生環境のパフォーマンス: デコーディングのパフォーマンスは、CPUのパフォーマンス(周波数、コア数)に直に依存しています。ビデオレンダリングのパフォーマンスは、GPUのパフォーマンス(周波数、コア数、メモリ帯域幅)に依存しています。

並列スケーラビリティ

Spin Player に統合されたHEVCデコーダは、最新のマルチコアCPUアーキテクチャを効率的に使用するため、高度なマルチスレッディングでパフォーマンスを最大限に発揮できるように最適化されています。ウエーブフロント並列処理(WPP)、スライス、タイル、フレームレベルでの並列化など、様々な並列処理方法をサポートしています。最適な方法が自動的に選択されます。各分野で利用されているフォーマット、かつSpin Playerの対応していている並列処理フォーマットは以下:

  • WPP:ソフトウェアエンコーダにおいて一般的なフォーマット
  • 4 スライス:ARIB STD-B32において定義されるフォーマット
  • 2×2 タイル:8Kハードウェアエンコーダで使用されているフォーマット

メディアプレーヤ(Spin Player)のパフォーマンスは、CPUコア数に応じて大きく変わります。コア数の多いCPUを使うことで、高ビットレート、高品質クロマフォーマット(4:2:2、4:4:4)ハイフレームレート、さらには8K以上の解像度を必要とするアプリケーションを実現するパフォーマンスが得られます。

8K60pプレイバックPC構成

8K60pアプリケーション再生に必要なシステムを検証するため、8K解像度でデコードが難しいとされるコンテンツを使用して、詳細なベンチマークを実施しました。

下記の表は、8K動画配信、動画寄稿および高忠実度を想定した推奨プラットフォーム構成を示しています。それぞれの事例における推奨ビットレートは、各分野での一般的な8K動画想定ビットレートの範囲を表しています。

活用事例フォーマット推奨ビットレートプラットフォーム
エントリーレベル8Kp60
4:2:0
10-bit
50 to 85 Mbps- CPU: Intel Core i9-9900K (8 cores)
- GPU: NVIDIA Quadro P2000 (BC4 format)
- Memory: 16 GB (2x 8 GB DDR4-3200)
- OS: Windows 10 64-bit
ディストリビューション8Kp60
4:2:0
10-bit
70 - 120 Mbps- CPU: Intel Core i9-9900X (10 cores), or AMD Ryzen 9 3900X (12 cores)
- GPU: NVIDIA Quadro P4000, or AMD Radeon Pro WX 7100
- Memory: 16 GB (4x 4 GB, DDR4 3200)
- OS: Windows 10 64-bit
コントリビューション
(GPU出力)
8Kp60
4:2:2
10-bit
200 - 250 Mbps- CPU: Intel Core i9-9940X (14 cores)
- GPU: NVIDIA Quadro P4000, or AMD Radeon Pro WX 7100
- Memory: 32 GB (4x 8 GB, DDR4 3200)
- OS: Windows 10 64-bit
高忠実度映像再生8Kp60
RGB
12-bit
500 - 600 Mbps- CPU: 2x Intel Xeon Platinum 8260 (48 cores)
- GPU: NVIDIA Quadro P4000
- Memory: 96 GB (12x 8 GB, DDR4 2933)
- OS: Windows 10 64-bit

8K60pディスプレイシステム

SpinDigital社では複数の商用8Kディスプレイ, シャープ8K TV, Dell 8K モニターなど, 上でSpin Player による8K再生を検証いたしました。

Sharp 8K TV

  • TV 型番: Sharp AQUOS LC-70X500 もしくはより新型の8K TV
  • AV コネクタ: 4x DisplayPort 1.4 to 4x HDMI 2.0b(推奨:Club3D CAC-1080)
Sharp AQUOS LC-70X500 を使用した8K60p ディスプレイシステム

Dell 8Kモニター

  • モニター型番: Dell UltraSharp UP3218K
  • AV コネクタ: 2x DisplayPort
Dell UltraSharp UP3218Kを使用した8K60p ディスプレイシステム

12G SDI を使用した8K 動画再生

Spin Playerは12G SDI を用いた8K HEVC動画再生にも対応しています。 SDI対応は映像処理とディスプレイチェーンを最大限に制御をする必要のあるプロフェッショナル用途向けです。

12G SDIを使用した場合の8K動画再生推奨システムについては以下のtech blog にて詳細を記載しています:

8K 動画再生推奨システム Part 2: 12G SDIの利用

注記および免責事項

本ページに示した推奨環境は、当社が実施した内部テストに依るものです。記載の情報は、参考までにご提供するもので、保証を意味するものではありません。特定のシステムなど要件がある場合は、当社までご連絡ください。

“Spin Player” はSpin Digital Video Technologies GmbHの登録商標です。

その他の商標は、引き続きその所有者の財産であり、ここでは説明の目的で使用されています。

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