ビデオ・トランスコード・ソリューション簡単、高速、効率的...直接フレームバッファーAPI (120fps) と標準DXGI 複製API (20fps) ダーティー領域解析は、エンコードの電力とリソース使用を最適化するため、最大4

ビデオ・トランスコード・ソリューション: 簡単、高速、効率的インテル® Visual Compute Accelerator とインテル® Media Server Studio による最適化Dell OEM Solutions の統合事例

© 2016 Intel Corporation. 無断での引用、転載を禁じます。* その他の社名、製品名などは、一般に各社の表示、商標または登録商標です。

最適化に関する注意事項

業界の動向 – ビデオの増加と 4K

エコシステム – メディア・ワークロードとユースケース

ハードウェア・ソリューション – インテル® Visual Compute Accelerator

Dell* の事例 – インテルのメディア・アクセラレーション・テクノロジーの統合

ビデオ・トランスコードの統合ソリューション - インテル® Media Server Studio

2

本日の内容



「2015 年 10 月に Facebook* にアップロード

されたビデオは 540 万を超える」2

– Reelseo.com

「毎分 300 時間のビデオが YouTube™ に

アップロードされている」1 – Reelseo.com

「現在 Facebook* では、5 億人のユーザーが

毎日 80 億のビデオを視聴」3

– Businessinsider.com

オンライン・ビデオ・トラフィックの増加

1reelseo.com/youtube-300-hours2reelseo.com/top-facebook-video-creators/#ixzz3qwOUMkiB3businessinsider.com/facebook-is-now-generating-8-billion-video-views-per-day-2015-11

2019 年には一般利用者のインターネット・

トラフィックの 80% がビデオ・トラフィックになるCisco Visual Networking Index*

3

http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/service-provider/visual-networking-index-vni/index.html



4K への移行: 課題と可能性

より高いフレームレート

高解像度 – ピクセル数が 4 倍

ビデオサイズの増加と品質向上

より多くの処理、ストレージ、ネットワーク帯域幅が必要

さまざまなビットレートにトランスコードする家電機器の増加 (スマートフォン、タブレット、4K テレビなど)

8K も開発中

より多くのピクセル数

より多くのピクセル数

4069H x 2160V8,847,360 ピクセル

2048H x 1080V2,211,840 ピクセル

1920H x 1080V2,073,600 ピクセル

720H x 489V345,600 ピクセル

より多くの色

5



メディア・ワークロードとユースケース

メディア・トランスコード読み込み、トランスコード/サイズ変更/レート変換

視覚認識オブジェクト認識、追跡、検索、スマートシティー

クラウド上のグラフィックス仮想ホスト・ワークステーション、デスクトップ・クラウド・ゲーム

5

オフライン・ファイル・ベース

オーバーザトップ (OTT) ビデオNext Day TV、

ユーザーコンテンツのアップロード、さまざまなフォーマットへのトランスコード、

保存、配信

リアル、ライブ、リニアジャストインタイム

ネットワークへのPVR の移動一度だけ保存、

必要に応じてトランスコード、体感品質を維持



既存のインテル® Xeon® プロセッサー E5 プラットフォームでメディア処理に対応 E3 のグラフィックス機能と E5 の計算能力を利用可能

優れたチャネルあたりの TCO (コスト/パフォーマンス/処理能力) リアルタイム 4K HEVC トランスコード低ストレージ/ネットワーク・コスト

柔軟なソフトウェア・アーキテクチャー統合 CPU/GPU による優れた品質とパフォーマンス

ハードウェア/技術仕様

仮想イーサネットにより ca3x インテル® Xeon® プロセッサー E3 ファミリーとインテル® Iris™ Pro グラフィックスを接続

12x 2.90GHz Broadwell✝コア (インテル® AVX2 対応)

最大 96GB DDR3

フルレングス、フルハイト、ダブル幅の Gen3 PCIe x16 カード

Cent OS* 7.1 (ホストとインテル® VCA)、Xen* と KVM をサポート

仮想イーサネットによりカードとホストを接続

インテル® Visual Compute Accelerator (インテル® VCA)新しい 4K/H.265 UHD トランスコード/ビデオ配信市場に対応

H.264 トランスコード 1080p 30fps *54x RT

H.265 トランスコード 1080p 30fps *6x RT

H.265 トランスコード 4K 30fps *1x RT

*予測値

8

✝開発コード名

http://www.intel.com/content/www/us/en/servers/media-and-graphics/visual-compute-accelerator.html



インテル® Visual Compute Accelerator エコシステム

ISV OEM/ソリューション

今後拡大予定…

9


最適化に関する注意事項9

業界ソリューションの対応状況



パフォーマンス可用性とシステム管理拡張性、I/O、ストレージ

• 1U ラックマウント筺体

• サーバーあたり最大 4 つの 300W ダブル幅PCIe x16 アクセラレーター

• インテル® VCA およびインテル® Xeon Phi™ コプロセッサーをサポート

• 16 個の DIMM ソケット (最大 256GB DDR4 メモリー)

• Dell* iDRAC8 オートメーションによるエンタープライズ・システム管理

• フォールトトレラントな冷却とオプションの1600W 冗長電源ユニットにより稼働時間を最大化

• 2 つの 1GB イーサネット回線

• 背面に 2 PCIe スロット (ロープロファイル)

• 最大 2 つの 1.8” SATA SSD ブートドライブ

• 4 つの 2.5” SAS/SATA ドライブ (オプション)

• 12GB/秒 SAS および 6GB/秒 SATA (オプション)

Dell* PowerEdge* C4130: アクセラレーターにより最適化されたサーバー

Twitter* @DellOEM または LinkedIn* Dell OEM Solutions (英語) をご覧ください。

インテル® VCA 対応: Dell OEM Solutions とインテル® VCA チームの緊密な連携により設定と熱処理を最適化

概要最も要件が厳しいメディアおよび HPC ワークロード向けに構築されたバランスが良くフレキシブルな 1U サーバー分野において業界最先端の PCIe 密度

利点1U サーバーあたり最大 4 基のインテル® VCA、2 基のインテル® Xeon® プロセッサー E5-2600 v3 製品ファミリーによりパフォーマンス密度を最大化

Dell* の放熱ソリューションと熱制御により非常に低温で実行詳細は、Dell.com/OEM (英語) を参照するか、担当のインテル販売代理店までお問い合わせください。

10

https://www.linkedin.com/company/6654266?trk=tyah&trkInfo=clickedVertical:showcase,clickedEntityId:6654266,idx:3-1-3,tarId:1448837038885,tas:dell oemhttp://www.dell.com/OEM



購入および関連情報

インテル® Visual Compute Accelerator

製品コード: VCA1283LVV (製品仕様)

ブログ: Intel® VCA Makes Its Debut (英語)、ポッドキャスト (英語)

intel.com/content/www/us/en/servers/media-and-graphics/visual-compute-accelerator.html (英語)

11

http://ark.intel.com/products/87380/Intel-Visual-Compute-Acceleratorhttps://communities.intel.com/community/itpeernetwork/datastack/blog/2015/09/10/new-intel-visual-compute-accelerator-makes-its-debuthttps://soundcloud.com/intelchipchat/visual-compute-acceleratorintel.com/content/www/us/en/servers/media-and-graphics/visual-compute-accelerator.html



インテル® MEDIA SERVER STUDIO 3 つのエディション

インテル® VIDEO PRO ANALYZER

インテル® STRESS BITSTREAMS & ENCODER

高速で高密度のメディア・次世代フォーマットへの移行インフラストラクチャートランスコードを実現および開発コストを軽減

インテル® Media Server Studio 製品ファミリー



インテル® Media Server Studio は統合ソリューション

14

ビデオエンコード/デコード

• H.264 (AVC)

• MPEG-2

• MJPEG

COMMUNITY EDITION (無料)

PROFESSIONAL EDITION

インテル® SDK for OpenCL* Applications Code Builder ランタイム・オプティマイザー

メトリックモニター (Linux* のみ)リソースの使用状況を監視

HEVC ソフトウェアとGPU アクセラレーション・

エンコード/デコード

インテル® VTune™ Amplifier

高品質の逆テレシネとデインターレース

ビデオ品質測定ツール

ビデオ処理

• サイズ変更、合成、トリミング

• 高度なデインターレース

• カラー変換

• ノイズ除去、シャープネス

ESSENTIALS EDITIONインテル® プレミアサポート

(テクニカルサポート)



OTT 向けの設計: ストリーミング向けに最適化

15

ベンチマーク・データ: インテルによる測定値。インテル® Iris™ Pro グラフィックス P6300 (1.10GHz) 搭載のインテル® Xeon® プロセッサー E3-1285 V4 製品ファミリー (3GHz)、CentOS* 7.1、16GB DDR-1600 でインテル® Media Server Studio 2015 R6 をバランスの良いモード (TU=4) で実行。入力コンテンツ MPEG-2 @ 20mbps。出力コンテンツ AVC 1080p30 @ 2mbps または 720p60 @ 1mbps。

4K AVC エンコード

SD AVC エンコード

GPU アクセラレーション HEVC エンコード

メザニン4K HW AVC デコード

高度な HW デインターレース

高度な HW サイズ変更



OpenCL* ストリームでは、ストレージコストを抑えるため、いくつかの解像度とレートを並列にエンコードしなければならないことが多い

デコード、デインターレース、およびその他のパイプライン要素を共有することでトランスコード密度を向上



リニア・ブロードキャストを最適化するランタイムとツールの統合スイート

16

インテル® Media SDK と OpenCL* を利用して実行。メトリクスモニターで監視。インテル® Video Pro Analyzer と Video Quality Caliper で確認、解析、最適化。

メザニンHW AVC デコード

HW ノイズ除去

ブロードキャストMPEG-2/AVC エンコード

OpenCL*

HW ロゴ・オーバーレイ


レートおよび品質制御

システム使用状況のモニタリング

AVC およびMPEG-2 向けの

さまざまなビデオ品質調整



リモート・デスクトップ向けの設計: 最適化されたスクリーン・キャプチャー

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インテルの直接フレーム・バッファー・アクセスの利点

直接フレームバッファー API (120fps) と標準 DXGI 複製 API (20fps)

ダーティー領域解析は、エンコードの電力とリソース使用を最適化するため、最大 4 つの独立したスキップ制御を提供

ベンチマーク・データ: インテルによる測定値。インテル® Iris™ Pro グラフィックス 5200 (1.30GHz) 搭載のインテル® Core™ i7-4770R プロセッサー (3GHz)、Windows® 8.1、8GB DDR-1600 でインテル® Media Server Studio 2015 2015 R6 をバランスの良いモード (TU=4) で実行。出力コンテンツ AVC 1080p。

Windows® 8.1 ゲスト

スクリーン・キャプチャー

スキップフレーム検出

ダーティー矩形検出

仮想ディスプレイ

RGB32

AVC エンコード(スキップをサポート)

クラウドゲームやリモート・ワークステーションにおいて電力とシステムリソースを節約



インテル® VCA の起動: スタートアップ

組込み CentOS*組込み CentOS*

ホストシステム

VCActlユーティリティー

VCA 仮想ネットワーク・ドライバー

ホスト制御アプリケーション

CentOS* ブートイメージ

インテル® Xeon® プロセッサー E3 ファミリー


インテル® Xeon®

プロセッサーE3 ファミリー

(BIOS) ブートローダー

仮想ネットワーク

インテル® Media Server Studio ドライバー

インテル® Xeon® プロセッサー E5

ファミリー


Ramdisk



インテル® VCA の起動: 通信

組込み CentOS*組込み CentOS*

ホストシステム

VCActlユーティリティー

VCA 仮想ネットワーク・ドライバー

ホスト制御アプリケーション

マップ・

ディレクトリー



インテル® Xeon®

プロセッサーE3 ファミリー

(BIOS) ブートローダー

仮想ネットワーク

組込みコード

インテル® Media Server Studio ドライバー

インテル® Xeon® プロセッサー E5

ファミリー


Ramdisk

3 つのIP アドレス



インテル® VCA 上でのインテル® Media Server Studio ランタイムの動作

20

インテル® Media SDK

OpenCL*

HEVC プラグイン

入力パケット

エンコーダー・アプリケーション

SDK、ドライバー、アプリケーションなど、頻繁にアクセスするランタイムは Ramdisk から実行することを推奨

ノードあたり 16G とデフォルトイメージ分を除いた残りは約 14.5G

ノード上のワークの実行にはSSH を使用 (例えば、パケットリスナーの開始など)

アプリケーションは選択したプロトコルでパケットを組み立てる

エンコーダー・アプリケーションは OpenCL* とインテル® Media SDK を呼び出して、ワークのフレームを処理



使用方法

1. インテル® VCA ハードウェアとソフトウェアを入手

intel.com/content/www/us/en/servers/media-and-graphics/visual-compute-accelerator.html (英語)

2. インテル® Media Server Studio を入手 - isus.jp/intel-media-server-studio

3. イメージを作成するか、インテルより提供されているイメージを参照

4. アプリケーションのニーズに合わせてソフトウェア、ワークロード・バランス、IP ルーティングをカスタマイズ

21

仮想ネットワークと NFS にマップされたディスクを利用して PCI 速度で通信

インテル® Media Server Studio はブートイメージの一部 (自分でビルドするか、インテル® VCA により提供されるものを使用)

http://www.intel.com/content/www/us/en/servers/media-and-graphics/visual-compute-accelerator.htmlhttp://www.isus.jp/intel-media-server-studio/



まとめ

インテル® Visual Compute Accelerator は、インテル® Media Server Studio の再配布可能ファイル、独自のカスタム・コントロール・

ユーティリティー、CentOS* イメージを利用して、簡単に準備でき、プログラムしやすい環境を提供

インテル® Media Server Studio は、リニア・ブロードキャスト、OTT、リモート・デスクトップの速度とビデオ品質を最適化する

統合ツールセットを提供

22

関連情報

23

インテル® Media Server Studio

Community/Essentials/Professional Edition

無料評価版または Community Edition をダウンロードしてお試しください。購入方法はこちら (英語) を参照してください。

インテル® Video Pro Analyzer > 無料評価版

インテル® Stress Bitstreams and Encode > 無料評価版

isus.jp/intel-media-server-studio

http://www.isus.jp/intel-media-server-studio/https://software.intel.com/en-us/intel-media-server-studio/try-buyhttp://www.isus.jp/intel-video-pro-analyzer/http://www.isus.jp/intel-stress-bitstreams-and-encoder/http://www.isus.jp/intel-media-server-studio/



法務上の注意書きと最適化に関する注意事項インテル® テクノロジーの機能と利点はシステム構成によって異なり、対応するハードウェアやソフトウェア、またはサービスの有効化が必要となる場合があります。実際の性能はシステム構成によって異なります。絶対的なセキュリティーを提供できるコンピューター・システムはありません。詳細については、各システムメーカーまたは販売店にお問い合わせいただくか、http://www.intel.co.jp/ を参照してください。

テストでは、特定のシステムでの個々のテストにおけるコンポーネントの性能を文書化しています。ハードウェア、ソフトウェア、システム構成などの違いにより、実際の性能は掲載された性能テストや評価とは異なる場合があります。購入を検討される場合は、ほかの情報も参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。性能やベンチマーク結果について、さらに詳しい情報をお知りになりたい場合は http://www.intel.com/performance (英語) を参照してください。

ここに記載されているすべての情報は、予告なく変更されることがあります。インテルの最新の製品仕様およびロードマップをご希望の方は、インテルの担当者までお問い合わせください。

性能に関するテストに使用されるソフトウェアとワークロードは、性能がインテル® マイクロプロセッサー用に最適化されていることがあります。SYSmark* や MobileMark* などの性能テストは、特定のコンピューター・システム、コンポーネント、ソフトウェア、操作、機能に基づいて行ったものです。結果はこれらの要因によって異なります。製品の購入を検討される場合は、他の製品と組み合わせた場合の本製品の性能など、ほかの情報や性能テストも参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。

本資料に記載されているコスト削減シナリオは、状況固有の多数の変動要因が加わることで、特定のインテル製品の購入が今後のコストとコスト削減にどのように影響するかについて理解を深めることができるようにするためのものです。本資料の内容は、一定レベルのコストを保証または確約するものではありません。

Intel、インテル、Intel ロゴ、Intel Core、Iris、Xeon、Intel Xeon Phi、VTune は、アメリカ合衆国および / またはその他の国における Intel Corporation の商標です。

OpenCL および OpenCL ロゴは、Apple Inc. の商標であり、Khronos の使用許諾を受けて使用しています。

Microsoft および Windows は、米国 Microsoft Corporation の、米国およびその他の国における登録商標または商標です。

Google および YouTube は Google Inc. の登録商標または商標です。


インテル® コンパイラーでは、インテル® マイクロプロセッサーに限定されない最適化に関して、他社製マイクロプロセッサー用に同等の最適化を行えないことがあります。これには、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 2、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3 補足命令などの最適化が該当します。インテルは、他社製マイクロプロセッサーに関して、いかなる最適化の利用、機能、または効果も保証いたしません。本製品のマイクロプロセッサー依存の最適化は、インテル® マイクロプロセッサーでの使用を前提としています。インテル® マイクロアーキテクチャーに限定されない最適化のなかにも、インテル® マイクロプロセッサー用のものがあります。この注意事項で言及した命令セットの詳細については、該当する製品のユーザー・リファレンス・ガイドを参照してください。

注意事項の改訂 #20110804

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インテルが最良のメディア・ソリューション・プロバイダーである理由

インテルがビデオ・トランスコード部門のテクノロジー・イノベーション・アワードを受賞

フロスト & サリバン社、2015 年 3 月

モスクワ州立大学においてインテルのHEVC コーデックが高速トランスコード部門の

タイトルを獲得 - 2015 年

ハードウェア

インテル® Xeon® プロセッサーおよびインテル® Core™ プロセッサーは最新のトランスコード用に最適化 – 各世代で優れたパフォーマンス、品質が得られる

グラフィックス・プロセッサーは高度なメディア機能を提供: インテル® Iris™ Pro グラフィックス、インテル® HD グラフィックスほか

ソフトウェア - インテル® Media Server Studio 製品ファミリー

ハイパフォーマンスなメディア・パイプラインを低コストで構築

HEVC および 4K/UHD への迅速な移行により競争力を維持

エンタープライズ・グレードの組込みコーデックを短期間で開発

開発/エンジニアリングにかかる労力を軽減 - スケーラビリティーと互換性を備えたアプリケーションを 1 回記述し、検証を自動化

http://ww2.frost.com/files/5814/2601/4982/Intel_Award_Write_Up.pdfhttps://software.intel.com/en-us/blogs/2015/10/23/intel-media-server-studio-hevc-codec-wins-transcoding-title



お客様の声

インテル® MEDIA SERVER STUDIO

インテル® VIDEO PRO ANALYZER (インテル® VPA)


(インテル® SBE)我々がインテルと提携した 2 つの理由は、GPUアクセラレーション・テクノロジーを使用して驚異的なパフォーマンスを達成できたことです…..1 つのサーバーの密度は 6 ストリームから 176 ストリームに増加しました…インテル® Media Server Studio を利用することで開発が非常に簡単になりました…

…SBP TV Mega Encoder で...マルチ・ビットレート・ビデオ・トランスコード・ストリームで最大 100 の

HD チャネルを実現できました。この強力なビデオ・トランスコード・ソリューションにより、OTT 市場とモバイルテレビにおける競争力を高めることができました。インテル® Media Server Studio を利用することで非常に優れた結果を得ることが

できました - 製品サポートも素晴らしいものでした…

いくつかの HEVC ビットストリーム・アナライザーを評価し、次の理由からインテル® VPA の複数の

シートを購入しました。• 優れたビデオ・エンコード・アルゴリズムを実現可能• Mac* OS X* を含む、多数の OS プラットフォームでネイティブに実行

• 10 ビットや 4:4:4 を含む、幅広い HEVC サポート• UHD/4K などの高解像度ファイルを効率良く処理• HEVC ビットストリームの詳細な低レベル解析が可能な豊富な機能セット

記事: ビットストリーム・アナライザー - ビデオエンコード開発の重要なツール (英語)

インテルの VP9 ビットストリームにより、弊社のHantro G2v2 VP9 Profile 2 Decoder IP を効率

良く信頼性の高い方法で検証することができました。そして、半導体 IP プロバイダーとして初めて10 ビットの Google™ ビデオ・フォーマットに

対応することができました。

インテル® SBE の幅広い機能により、実装がVP9 規格に準拠しており、顧客のチップが

YouTube™ やその他の動画配信サービスのすべての VP9 コンテンツを再生できる

という確信が得られました。

製品サイト (英語) で続きとビデオをご覧いただけます。

http://ngcodec.com/news/2015/11/2/bitstream-analyzer-a-key-tool-for-video-encoder-developmenthttps://software.intel.com/en-us/tools-by-segment/media



インテル® クイック・シンク・ビデオ内蔵のインテル® プロセッサー

Cisco* VNI Global Mobile Data Forecast http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-index-vni/white_paper_c11-520862.html (英語)

デコーダーエンコーダービデオ処理

インテル® クイック・シンク・ビデオにより高密度のリアルタイム・ビデオ・トランスコードが可能

インテル® クイック・シンク・ビデオのパフォーマンス

時間

チャネル数

ビデオ需要†

図: 高まり続けるビデオ需要に対応するため、インテル® クイック・シンク・ビデオのパフォーマンスが向上

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インテル® Media Server Studio のエディション – 概要

機能/コンポーネント Community Edition** Essentials Edition Professional Edition

インテル® Media SDK

グラフィックス・ドライバー

コードサンプル

OpenCL* Code Builder およびランタイム

メトリックモニター (Linux* のみ)

インテル® プレミアサポート

HEVC デコーダー/エンコーダー、GPU アシスト API

オーディオデコーダー/エンコーダー

ビデオ品質測定ツール

インテル® VTune™ Amplifier

高品質の逆テレシネとデインターレース

** Community Edition はリセラーには提供されません。

プレミアム・コンポーネント

http://www.isus.jp/intel-opencl/



インテル® MEDIA SERVER STUDIO

インテル® VIDEO PRO ANALYZER


ISV/ODMサーバー・アプリケーション開発者

通信インフラストラクチャー (ビデオ処理、テレビ会議、デジタル監視)、クラウド、データセンター

ビデオコーデック開発者と設計者ビデオ・ソフトウェアのエキスパート

検証エンジニア

高速で高品質なビデオ・トランスコード

高密度のソリューションを構築

HEVC および UHD への迅速な移行

• デコードプロセス全体を調査

• エンコーダーのデバッグと最適化

• HEVC VP9、AVC、MPEG-2 ストリームの解析

• HDR サポートを含む UHD の革新

デコーダーの規格準拠と安定性を検証

デコーダーのパフォーマンスを向上

開発およびテスト用のカスタム・ビットストリームを作成

利点

ユーザー

インテル® Media Server Studio 製品ファミリー

ビデオコーデック開発者検証エンジニア

isus.jp/intel-media-server-studio isus.jp/intel-video-pro-analyzer isus.jp/intel-stress-bitstreams-and-encoder

http://www.isus.jp/intel-media-server-studio/http://www.isus.jp/intel-video-pro-analyzer/http://www.isus.jp/intel-stress-bitstreams-and-encoder/

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ビデオ・トランスコード・ ソリューション 簡単、高速、効率的...直接フレームバッファーAPI (120fps) と標準DXGI 複製API (20fps) ダーティー領域解析は、エンコードの電力とリソース使用を最適化するため、最大4

ビデオ・トランスコード・ソリューション簡単、高速、効率的...直接フレームバッファーAPI (120fps) と標準DXGI 複製API (20fps) ダーティー領域解析は、エンコードの電力とリソース使用を最適化するため、最大4