最新パーツ性能チェック 第68回

CUDA＋TMPGEncで爆速エンコード!?

TMPGEnc 4.0 XPressで見るCUDAの威力

テスト方法

　サンプルソースとして、1440×1080ドット/MPEG-2で10秒（301フレーム）のHD映像を用意。これをDVD画質相当（720×480ドット）のMPEG-2に再エンコードする時間を計測した。エンコード設定は「画質重視」、動き検索制度は「標準」で、プレビュー画面は表示する設定としている。そして計測は3回行ない、その平均時間を求めた。（小数点以下は四捨五入） 　TMPGEnc 4.0 XPressは複数のフィルタ設定ができるため、フィルタを段階的に増やして負荷を高め、CPUとGPU（CUDA）の使用率の変化とGPUスペックでどれだけ時間短縮が可能なのかを見ていきたい。
　なおあらかじめ断っておくが、今回はMPEG-2 → MPEG-2変換なのでTMPGEnc 4.0 XPressの性質上、エンコードそのものは、あまりQuadコアの恩恵が得られない。ソースやターゲットがAVIやWMVなどでは、Quadコアは比較的効くのだが、今回はCUDAによるフィルタ処理のアクセラレートを見るため、MPEG-2の再エンコードとしている。

フィルタ別エンコード時間

　テストに入る前に、フィルタごとの特性をまず見ておこう。TMPGEnc 4.0 XPressでは「映像ノイズ除去」「輪郭強調」「色調調整」「音声ノイズ除去」「音声ボリューム調整」「スマートシャープ」「映像シャープネス」の7つのフィルタが用意されている。これが、どのくらい負荷の高いものなのかをチェックしてみた。使用機材は、CPUにCore 2 Quad Q9550、ビデオカードにGeForce GTX 260を使用し、CUDAを有効にして計測したのが下のグラフ1だ。

【グラフ1】Q9550 + GTX 260でのフィルタ別エンコード時間（秒）

　エンコード時間なのでバーが短いほど高速（軽い）ということになる。「フィルタなし」を基準に見れば「色調調整」「音声ノイズ除去」「音声ボリューム調整」の3つはエンコード時間にほとんど影響しないことが分かる。
　このとき、CPUとCUDAの使用比率を計測したのがグラフ2だ。「色調調整」「音声ノイズ除去」「音声ボリューム調整」の各使用比率はCPU 60%、CUDA 40%でほぼ同じ。つまり他のフィルタに比べてこの3つのフィルタはCUDAの活用率が低いことが分かる。逆に残りの4つのフィルタはCUDAの使用比率が80～99%と、CUDAの活用率が非常に高いことが分かる。

【グラフ2】Q9550 + GTX 260でのフィルタ別のCPU/CUDA使用比率（％）

　これを踏まえて、以下の計測パターンを作った。

・フィルタなし
・パターン1（映像ノイズ除去）
・パターン2（映像ノイズ除去、輪郭強調）
・パターン3（映像ノイズ除去、輪郭強調、映像シャープネス）
・パターン4（映像ノイズ除去、輪郭強調、スマートシャープ）
・パターン5（映像ノイズ除去、輪郭強調、スマートシャープ、映像シャープネス）

　パターン1に映像ノイズ除去を入れているが、これを「スマートシャープ」に置き換えても同じようなエンコード時間になるのは、先のテスト結果から明らかだ。パターン1は重いフィルタ処理を1つ実行した場合の目安、以下同様に重くしていきパターン5では全てのフィルタを有効にした場合を想定している。

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