x264guiEx 2.xx 導入 (手動)

この前x264guiEx 2.00を公開した。基本的には簡易インストーラでインストールしてくれればと思うけど、手動でやりたい、あるいは簡易インストーラがうまく動かない場合に、手動でx264guiEx 2.xxを導入する方法も一応書いておく。1.xxとは違ってL-SMASH使用で説明。

簡易インストーラを使った簡単な使用方法は
x264guiEx 1.xx/2.xxの導入 (簡易インストーラ)
に。こちらも合わせて更新しておいた。

あと、Aviutlの内部形式とx264guiExの色変換について書いたpdfにLW48モードについて追記したので、LW48について知りたい方は読んでいただければと。

その他関連記事
x264guiEx 1.xx についていくつか…
x264guiExのアンインストール
x264guiExのプロファイルについてのいろいろ
x264guiEx ログウィンドウについてる機能
MediaInfoによるx264のオプション表示の取り込み方法
x264guiExの上限設定
x264guiExでBluray用出力
x264guiExのアップデート方法
x264guiExのその他の設定

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1.xxと違う点で重要なのは

・VC++2008 RuntimeでなくVC++2015 Runtimeが必要。(x86版)
・.NET 2.0系でなく、.NET 4.5.2が必要。
・auoフォルダに入っているのiniファイルをmp4box用からL-SMASH用に変更した。

ぐらい。あとは大して変わらない。

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拡張 x264 出力(GUI) Ex は、seraphy氏 の 拡張 x264 出力(GUI) を改造し、
パイプを利用することで、x264を分離したものです。

x264が別プロセスであるため、64bitOSでは64bit版のx264が使え、
32bitのx264に比べ、エンコードの高速化が期待できます。(0～15%程度)

またパッチをあてたものなどさまざまなx264を選択することができます。
多くの場合x264の更新のみで最新版のx264を使用できます。

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重要事項

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無保証です。自己責任で使用してください。
拡張 x264 出力(GUI) Exを使用したことによる、いかなる損害・トラブルについても責任を負いません。
つまり、こんなのってないよっていう状況に陥っても知りません。

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ダウンロード

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x264guiExの記事の下のほうの「ダウンロード>>」をクリックし、その先のページからダウンロードできます。

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準備

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x264guiExの準備

Aviutl.exeと同じフォルダ、またはプラグインフォルダに
auoフォルダのなかに入っている
x264guiEx.auo、x264guiEx.ini、x264guiEx_stgフォルダ
の3つを放り込んでください。

こんなかんじ

クリックで拡大

x264guiEx.iniは「登録されている拡張子は表示しない」設定になっている場合、拡張子の".ini"が省略され、単にx264guiExというファイルに見える場合があります。省略された拡張子はファイルを右クリックしてプロパティを開き、ファイルの種類というところで確認できるので、iniファイルがauoフォルダの中に見当たらない場合は確認してみてください。


また、以下のものが必要なので、
インストールしてください。
インストールされてれば必要ないです。

Aviutlが32bitアプリで、x264guiExも32bitです。
なので64bitOSであっても以下3つのものは32bit版(x86版)が必要です。

VC++ 2015 runtime
Visual Studio 2015 の Visual C++ 再頒布可能パッケージをインストールしてください。

まず、「ダウンロード」をクリックし、



次に表示される画面で、vc_redist.x86.exeにチェックを入れ、「次へ」をクリックしてください。



.NET Framework 4.5
こちらからダウンロードできます。

「ダウンロード」をクリックすると、「その他の推奨ダウンロード」が表示されますが、これにはチェックを入れず、「次へ」をクリックしてください。

QuickTime
QuickTimeをこちらからダウンロードします。


それぞれダウンロードしたら普通にインストールします。

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必要なものを集める

以下のものが必要になるのでとりあえず集めてください。

x264 (H.264エンコーダ)
x264 ダウンロード>> (ミラー)

OSが32bit版の場合には、x86版を、OSが64bit版の場合にはx64版をダウンロードしてください。

qaac (aacエンコーダ)
こちらからダウンロードできます。

ダウンロード先は多少わかりにくいですが、cabinetをクリックし、



次に表示されたページのqaac_x.xx.zipをダウンロードします。



L-SMASH (mp4 muxer, mp4作成時に必要)
以下からダウンロードして下さい。
http://1drv.ms/1gd23XF


これらをダウンロード・解凍したら、各exeファイルをAviutlフォルダなど、どこか適当な場所においてください。

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x264guiExの確認

Aviutlを起動して、その他 > 出力プラグイン情報 から x264guiEx.auo が認識されているか確かめます。


認識されていない場合、
・x264guiEx.auoがaAviutlフォルダ/Aviutlプラグインフォルダに正しく配置されていない。
→もう一度確認してみてください。

・VC++ 2012 Runtime (x86) / .Net Framework 4.0 / .Net Framework 4.0 LanguagePack / あたりのインストールを忘れている or インストールに失敗している などが考えられます。
→もう一度インストールして直してみてください。

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x264guiExの設定と使用

エンコード時に設定画面を開いたら、
まず最初に

・x264.exeの場所
・音声エンコーダの場所 (ここではqaac.exeの場所)
・L-SMASH (remuxer/timelineeditor/muxer)の場所

を指定してください。

さきほど、ダウンロード・解凍し、Aviutlフォルダ等においたexeファイルのことです。


クリックで拡大

エンコードのパラメータを調整してください。
よくわからない場合は、とりあえずデフォルトのままでもかまいませんし、設定画面上部にある「プリセット」から適当なものを選択してみたりしてください。
プリセット、プロファイルについては、x264guiExのプロファイルについてのいろいろを見てください。

はじめは短い動画でいろいろ試してみると良いかもしれません。

OK をクリックして、設定画面を閉じる
出力ファイル名を指定して、保存 -> エンコード開始。

エンコードにはかなり時間がかかることがあります。

ファイルが出力されれば終了です。再生できるか確認してみてください。

お疲れ様でした。

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x264guiExのその他の機能について

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x264guiExの渡すオプションについて

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x264に渡される予定のコマンドが設定画面下部表示欄に出るようになっています。
実際には、下部表示欄に出たものに、次のコマンドを自動的に追加したものが渡されます。
- コマンド入力欄のコマンド
- 解像度情報 (--input-res)
- 色空間情報 (--input-csp)
- フレーム数情報 (--frames) (自動フィールドシフト使用時を除く)
- フレームレート情報 (--fps) (--tcfile-in を指定した場合は付加されない)
- 出力先情報 (-o)
- 入力元情報 (パイプ "-")
また、一部、GUI独自の機能としてエンコード時に自動的に置換されるオプションがあります。

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mkv出力について

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x264guiExはmkv出力にも対応しています。
その際にはmp4boxではなく、mkvmergeが必要になります。

mkvmerge (mkv muxer, mkv作成時に必要)
http://www.bunkus.org/videotools/mkvtoolnix/

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自動フィールドシフトを使用する場合

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拡張タブの「自動フィールドシフトを使用する」にチェックを入れる必要があります。

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neroaacenc以外の音声エンコーダを使用する

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x264guiExでは、neroaacenc以外の音声エンコーダを使用した音声エンコードも可能です。

以下に挙げる音声エンコーダに対応しています。また、x264guiEx.iniに追加することで他のエンコーダにも対応できるかもしれません。


qtaacenc (aacエンコーダ)
http://tmkk.pv.land.to/qtaacenc/ (要QuickTimeインストール)

lame (mp3 エンコーダ)
http://www.rarewares.org/mp3-lame-bundle.php

FAW+fawcl (FakeAACWave, aacを無劣化移行)
http://2sen.dip.jp/cgi-bin/friioup/upload.cgi?search=FakeAacWav&sstart=0001&send=9999

ext_bs (PVシリーズaac抽出)
http://www.sakurachan.org/soft/mediatools/

ffmpeg (as AC3 encoder)
http://blog.k-tai-douga.com/

oggenc2 (Ogg Vorbis, mkv用)
http://www.rarewares.org/ogg-oggenc.php

qaac/refalac (aacエンコーダ、alacエンコーダ)
http://sites.google.com/site/qaacpage/

mp4alsrm23 (MPEG4 ALS (MPEG4 Audio Lossless Coding))
http://www.nue.tu-berlin.de/menue/forschung/projekte/beendete_projekte/mpeg-4_audio_lossless_coding_als/parameter/en/
※Reference Software のとこにある MPEG-4 ALS codec for Windows - mp4alsRM23.exe

flac (可逆圧縮)
http://www.rarewares.org/lossless.php
http://flac.sourceforge.net/download.html

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注意事項

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・mp4boxについて
mp4boxは様々な方が、ビルドし、配布して下さっていますが、なるべく最新のものを使用してください。

こちらの場所で配布されているmp4boxはすこし古いようです。(2012年4月現在)
http://www.videohelp.com/tools/mp4box
※こちらで配布されているmp4boxの 0.4.6 rev2735 はMSVCR100.dllが必要なようです。MSVCR100.dllはVisual C++ 2010 再頒布可能パッケージ (x86)に含まれますので、インストールされていない場合、Visual C++ 2010 再頒布可能パッケージ (x86)をインストールしてください。

・自動フィールドシフト使用上の制限
　自動フィールドシフト使用時はx264のvbv関連のものは正しく反映されません。これは、エンコード中にタイムコードを取得して、あとからタイムコードを反映させるためです。自動フィールドシフトのタイムコード取得はエンコードを1回は回さなければ得られないため、どうしようもありません。

・2passの制限
重要なことですが、自動フィールドシフト(afs)を有効にした場合、
「自動マルチパス」以外の方法での2-pass(およびn-pass)エンコードは
失敗します。これは afsによるdrop数が2pass目以降
事前にわかっていなければならないためです。
自動フィールドシフトを使わない場合は問題ないです。


・パイプを作成するには、CreateProcess関数なるものを使うのですが、調べると管理者権限が必要なことがあるっぽいことが書いてありますのでそこらへんよろしくです。

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関連記事

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簡易インストーラを使った簡単な使用方法は
x264guiEx 1.xx/2.xxの導入 (簡易インストーラ)
に。

x264guiEx 1.xx についていくつか…
x264guiExのプロファイルについてのいろいろ
x264guiExのアンインストール
x264guiEx ログウィンドウについてる機能
MediaInfoによるx264のオプション表示の取り込み方法
x264guiExの上限設定
x264guiExでBluray用出力
x264guiExのアップデート方法
x264guiExのその他の設定

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バグってたらどっかのコメント欄にでも。バグったタイミングとか、エラーメッセージとか、ログウィンドウの表示をコピペとかしてくれるともっと助かります。はい。

x264guiEx 2.00

機能をちょっと追加、あとAVX/AVX2に対応。

VC++2012 + .NET Framework 4.0 Clinetに移行。

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更新内容

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・開発環境をVC++ 2012 Express for Desktopに移行。

・.NET Frameworkのバージョンを4.0 Clientに移行。

・簡易インストーラを2.xx用に更新。
.NET 4.0インストールに切り替え、あとは時折応答が悪くなるのを解消など。

・色空間変換でAVX/AVX2に対応。
いつもどおり使用可能なら自動的に使用される。

・LW48モード追加。(詳細はあとで)

・ログウィンドウで出力ファイル名を右クリックから「動画を再生」「動画のあるフォルダを開く」機能を追加。

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2.00ってなんで?

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まあ、バージョンの上の桁を上げてるわけだけど、

・設定画面のレイアウト
・設定ファイル(.stg / .ini)の互換性

あたりはそのまま。機能的にも大きな変更はない。

それでも上の桁を上げたのは、色空間変換のAVX/AVX2対応をするため。

AVX2のintrinsicはVC++2012でなければ使用できないので、VC++2012への移行は不可避。ならついでに.NET Frameworkも4.0にしてしまおう、ということ。

そうするとインストールするものが変わるので、じゃあやっぱり2.00かなと。

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こういった移行は結構危険で、混乱を招くかなあ、とも思っている。(知らずに.NET 2.0入れたんだけど動かないとか)

ただ、いろんな理由からまあ大丈夫じゃないかなと。

・新規インストールなら簡易インストーラがうまくやってくれる。
・アップデートでも簡易インストーラ使用ならうまくやってくれる。
・そもそもWin8なら.NET 4.0系はすでに入っている。
・ついでにWinVista/7でもWindowsUpdateで自動的に入る。
・WinXPは…ごめんなさい、インストールしてください…。

まあ、もともとはこの時のため(開発環境移行の混乱をなるべく避けるため)の簡易インストーラだしねえ。

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手動更新される方へ

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いつもどおり、x264guiEx.auoを上書きするだけでなく、以下のことに気をつけてください。

1. x264guiEx.iniについて
auoフォルダに入っているのはL-SMASH用に変更しました。mp4box用のiniは「mp4box用」フォルダに入っています。

2. VC++ 2012 runtimeのインストール
「setupフォルダ」の"msvcp110.dll" "msvcr110.dll"の2つをAviutl.exeと同じフォルダにコピーするか、
Visual Studio 2012 更新プログラム 1 の Visual C++ 再頒布可能パッケージをインストールしてください。

3. .NET Framework 4.0のインストール
たいていはインストールされていると思うのですが、もしされていなければ
Microsoft .NET Framework 4 Clinet Profile
Microsoft .NET Framework 4 Client Profile 日本語 Language Pack
をインストールしてください。

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AVX/AVX2使用条件

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・CPUがAVX/AVX2を実行できること。

・Windows 7 SP1以降であること。

いずれにせよ、色変換だけなので、わずかしか高速化は見込めない。

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LW48モード

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lwinput.auiのLW48 outputに対応した機能で、LW48をそのまま受け取り、x264に渡すことができる。

設定画面の「拡張」タブのLW48モードにチェックを入れて使用する。

LW48→nv12p/nv12i/nv16/yuv444に対応。テスト版ではインタレ非対応だったが、2.00ではインタレもちゃんと対応した。SIMD化はまだ。

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ダウンロード>>

x264guiExの導入>

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自動フィールドシフト 高速化 (まとめ)

この前高速化版+10を公開したのだけど、自動フィールドシフト高速化で実際どのくらい速くなっているのか…という話。

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環境
Win7 SP1 x64
Core i7 4770K (4C/8T @ 4.0GHz)
DDR3-2133 2ch 16GB (9-11-10-28-2)

Aviutl 1.00 (スレッド数:8)
m2v.aui 0.7.8

MPEG2, 1440x1080i, 10240frames

自動フィールドシフト設定
デフォルトに「映画/アニメ」プリセットを適用したもの
スレッド数:8

この設定で、ベンチマークプラグインで出力しつつ、所要時間を測定。要するに自動フィールドシフトの単体ベンチマークのようなもの。

いつもどおり一発勝負。

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今回、上に書いたように自動フィールドシフトの単体の速度を測るだけでなく、所要時間を自動フィールドシフトの処理ごとに測定した。

1. 初期化
init

2. フレームの取得 (デコード、色変換、YUY2アップサンプリング)
get_ycp_cache

3. フレーム走査 (並列化部分)
scan_frame

4. 解析・フィルタリング・判定
count_motion
analyze_frame
analyze_map_filter

5. フィールドシフト・フレーム合成
blend

大雑把に言えば、この5つの部分に分けられる。

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まずこれまで公開した高速化版の比較。

オリジナル(MMX)、高速化版+6、高速化版+8、高速化版+10で比較。

+8と+10のAVX版は共通(同じコード)。

1フレームにかかった平均処理時間をグラフにした。



更新ごとに速くして行きましたよ～という図。

こうして見ると、薄いグレーの部分(scan_frame)や黄色の部分の高速化が目立つけど、それ以外も少しずつ高速化している。

自動フィールドシフトで並列化されている部分は薄いグレーの部分だけで、そこが最も高速化しているので、自動フィールドシフト単体としての並列化率は更新するたびに下がり続けている。

それでも実際に高速化版を使用するとCPU使用率が上がる事が多い。実際には自動フィールドシフト単体の使用なんてせずに例えばx264エンコをしたりする。なので、自動フィールドシフトの高速化によってx264により多くのフレームが渡されことになり、x264側のマルチスレッドが効くようになることで、エンコ中のCPU使用率が向上している(そして速くなる)のだと思う。

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次に、高速化版 +10で、各高速化の段階ごとに比較。



AVX2も「劇的」からは程遠いけど、確実に効果はある。

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というわけで、だいたいこんなもんだし、もっといえばHaswellでこんだけ、という話。Ivy/Sandyだと似たような傾向だけど、XeonW3680(Westmere)ではこんなに高速化していなかったので、CPU・環境によって結構違うのかもしれない(原因不明)。

高速化を通じて、色々勉強になったし、大量のメモリアクセスは遅いということは身に染みた。

自動フィールドシフトという素晴らしいプラグインを開発・公開してくださったaji様、ありがとうございます。

また、公開初期の頃、いろいろバグがあって申し訳ありませんでした。ご指摘いただいた方々、あるいは高速化したよ、という報告をくださった方々、ありがとうございます。

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自動フィールドシフト 高速化版+10

Haswell向け高速化。

とはいえ、今までに比べればそんなに高速化しないのが残念。+6 → +8に比べるとたいしたことないと思う。拡張命令よりメモリアクセスパターンの改善のほうが効果があることを実感。

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・AVX2により少し高速化。

・スレッド分割を見直し、わずかに高速化。より均等に分割されるように。

Haswell向け高速化。いつもどおり、AVX2が使用可能な環境なら自動的に使用される。(Haswell + Win7 SP1以降)

部分的には3割以上高速化しているところもあるけど、afs全体の高速化の度合いとしては多くても1割ぐらいかも。メモリアクセスが大半なところも多いので、そういった所では全く速度が伸びない…。

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とりあえず、以下AVX2高速化に関するメモ書き。まあ、当たり前のことばっかりなんだろうけど。

・ちゃんと関数の終わりに_mm256_zerouppper(vzeroupper)を書く。
・ちゃんと/arch:AVXを指定してコンパイルする。

このへんを忘れると速度が出ず、ハマる。SSE-AVX遷移ペナルティーはそれなりに大きいみたい。気をつけていたつもりだったが、_mm256_zerouppperはやっぱり忘れやすい。

・メモリアクセスがメインのところをAVX2化してもほとんど効果出ない。

まあ当たり前といえば当たり前だけど…。

HaswellでメモリアクセスどころかL3キャッシュすらほとんど高速化されていないのもHaswellが性能上がらない原因のひとつじゃないかなあと思う。NehalemやSandyは前世代と比べてメモリアクセスが大幅に強化されたことが性能の飛躍的な向上を支えていたのかもしれない。

そこでeDRAMなんでしょうけど…。

・128bitの壁。vperm系が遅いらしい。

shuffle/pack/unpack、さらにshift/alignrが使いにくいです…。shuffle系はともかく、128bit×2でない256bitのshift/alignrは欲しかった…。

128bitの壁を越えるにはvperm～を使えばいいんだけど、これがまた遅いらしい。コメントにも頂いたように、意外とvextracti128とかvinserti128を使ったほうがいいようだ。

・Haswellちゃんはshuffle/pack/unpack/blendが苦手?

なるべく連投しないように…ってそんなこと言われても…。YC48を扱うとどうしてもshuffleまみれになるような気が。このへんはよくわからないし、あきらめ。

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このあたりに注意すれば、あとはわりと簡単にAVX2コードを作成でき、そこそこ速度が出る。特にまとまった計算があるところだと、結構高速化できて面白い。

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ダウンロード>>

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x264guiEx テスト版

※注意
今回はテスト版で正式版ではありません。テストが不十分です。あまり使わないでください。

・LW48に対応してみるテスト。
FOURCC LW48で呼べばちゃんとLW48でくれる模様。拡張タブのLW48モードにチェックしてください。

LW48 → NV12/NV16/YUV444(8bit/16bit)対応。非SIMD。プログレッシブのみ。

・AVX2仮対応。あまりチェックしてないので信用しないように…。今のままでは多分遅いので、もう少し手直しする予定。

・AVX2対応に伴い、VC++2012 + .NET Framework 4.0に移行。

・テスト段階の機能とか。まだなんかおかしい。

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ダウンロード>>

x264guiExの導入>

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・スレにAVX2に関して質問くださった方へ
v1.75までのAVX2コードはあまりにやっつけ仕事でコンパイルできず、すみませんでした。あそこは_mm256_set1_epi16です。今回のテスト版では一応修正してますが、まだテストしきれていないので、信用しないでください。

・今後真面目にテストしたあと、2.00として公開予定。バージョンを2.xxに上げるのは、単にAVX2対応のため開発環境を変え、.NET Frameworkのバージョンも変えるためで、基本的に大きな更新・機能の追加はない。設定ファイル等も全く変わらない。

・.NET Framework 4.0はWin8ではもともと入っているし、Vista/7ではWindowsUpdateで入るはずなので、特に問題はないはず。XPの方はごめんなさい、まだインストールされてなければしてもらうことに…。

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HaswellとIntel Media SDK 2013

これまでのHaswell
Haswellそのいち。 - ついに来たHaswell
Haswellそのに。 - Haswellでx264エンコードほか
Haswellそのさん。 - Haswellでオーバークロック
Haswellそのよん。 - HaswellでQSV

この前書いたとおり、HaswellでQSVEncCを使うと同じ設定でもIvyより遅くなってしまう。GPUの演算力は大幅に向上しているはずで、かなり不可解な結果になっている。また、QSV実行中はBoostのかかった1200MHzの状態を維持できていたので、Boostのかかり具合の問題ではない。

ただ、テストとしてはちょっと簡単すぎるものなので、もう少しいろいろ試した方がいいとは思う。ご指摘をもらったのだけど、おっしゃってることはもっともで、別のソースやCQP以外のモードでもためしてみるべきかもしれない。

一方、ソフトウェア面のチューニングも必要な可能性が高い。

そこで、HaswellでのQSVと、新しくIntelから出ているIntel Media SDK 2013の更新内容についていろいろと。

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Haswellで追加されたとされているもの (QSV関連)

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後藤弘茂のWeekly海外ニュース - 次世代CPU「Haswell」の2倍強力なGPUコア
IDF 2012 - 次期Intel Core「Haswell」の内部構造を探る - Uncore(GPU/Media Block)編
このへんを参考にして見ていくと、HaswellでQSVに関係有りそうな変更としては、

・GPUの強化(演算性能の向上、DirectX 11.1対応)
QSVの速度にも効果あるかと。まあご存知かとは思うけど、こちらのPhoto 23にあるように、QSVはすべてハードウェアで行なっているのではなく、GPU EUとハードウェア回路を組み合わせた実装となっている。レート制御、動き探索、イントラ予測、イントラ・インターモード決定などはGPU EUで行われているようだ。なので、GPUの演算力は重要だし、ひいてはメモリ速度も重要になってくる。

これにより、柔軟性を維持しつつ(つまりある程度はドライバなどで拡張可能)、パフォーマンスを発揮できる、ということらしい。確かにドライバでなんとかなるかも…という期待もできなくはない。ただ、そのドライバも残念なことが多いのだが…。

・MPEG2エンコードのサポート
MPEG2エンコ、Haswellからだみたいなこと書いてあるけど、Sandy/Ivyでもできるはず…。QSVEncはその機能を使用してないだけで。

・MJPEGエンコードのサポート

・画質の向上
一番期待したいところ。現状QSVは高速だけど、どう設定しても高圧縮・高画質は達成できない。

・Video Qualtiy Engineの追加
たぶんフィルタリング処理のハードウェアあるいはGPU EUを使用する実装。

ノイズ除去
インタレ解除
Film mode detection
肌色検出
肌色補正
色調制御
適応的コントラスト補正
高品質拡大・縮小
ガンマ補正
フレームレート変換
Image Stabilization (ぶれ補正)
ガンマ補正

などが列挙されている。主にカメラで撮影された映像に対して行う処理系で、ウェブカメラ等での撮影をリアルタイムで処理するとか、そういうことを対象にしているんだと思う。

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Intel Media SDK 2013 (API v1.6)で追加されるものの詳細

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Intel® Media Software Development Kit 2013 Release Notes より。

・JPEG/MJPEGエンコードを追加。
Haswell新機能のやつ。ちなみにJPEG/MJPEGデコードの方はAPI v1.4から対応していたと思う。

・H.264/AVC Level 5.2のサポート。

・H.264 intra refresh(周期的イントラ更新)のサポート?
正直intra refreshがなんなのかあまりよくわかっていないのでなんとも。

・レート制御の拡張 その1 MBBRC
マニュアルには、「マクロブロックレベルのレート制御を行い、心理視覚的な画質を向上させる一方、(PSNR・SSIMのような)客観的画質とエンコード速度がやや低下するだろう。」とある。

・レート制御の拡張 その2 ExtBRC
マニュアルには、「レート制御を拡張し、心理的・客観的な画質を向上させる。しかし、エンコード速度がそれなりに低下し、またH.264のHRDに違反した出力になるかもしれない。」とある。

・VPP(フィルタリング)の拡張
Haswell新機能で出てきたブレ補正(Image Stabilization)と高品質拡大縮小。

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レート制御の拡張は画質的に期待できそうな一方、やっぱダメみたいなオチもありそうで、実際Haswellを触ってみなきゃわからんところがある。個人的にはビットレート指定よりも品質一定系のレート制御の拡張をしてほしいものだが…?

マニュアルを見る限り、相変わらずあまり細かい設定はできなさそうだ。

現状QSVは、

・全体的に画質が悪い、特に実写だとディテールが相当潰れやすく、アニメだと輪郭付近やグラデーションなどが相当破綻する。

・実はIフレームの品質がそもそも悪いような…。

・適応的フレーム決定ができす、GOP構造は常に固定。0.15からQSVEncはシーンチェンジ検出させてるけど、あれはあくまで「任意のフレームをキーフレームにする」機能を使って、わたしが書いた謎コードでシーンチェンジ検出をしている。できればQSV(GPU側)でもっと高速にやって欲しいところ。

・ビットレート指定は使いにくいが、かといってCQPは動きが激しい動画などで容量膨れすぎ…

みたいな欠点があるけど、どうだろう。

また、これはQSVEncの課題だが、メモリ帯域が逼迫している…という問題。Haswellは相変わらずのDual-Channel DDR3なので、メモリ帯域の大幅な向上は見込めないし、公開されているベンチ等を見てもメモリアクセス速度は向上していない。Intelのここ最近のGPU強化路線からすると、メモリ帯域の向上は有効であるはずなので、なんとかならんものか。Quad Channel…は消費電力とかコストとかがやっぱり厳しいのかなあ。まあそもそも帯域よりもレイテンシの問題かもしれないけど。

そこでeDRAM、将来はTSVなんだろうけど、じゃあIrisちゃんをデスクトップにもおくれよ…。

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最適化の余地は?

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まず、新API v1.6への対応。ただこれによって速度が上がるとは思えない。

速度的に変わるかもしれないと思うのは、以下の2点。

・D3D11への対応
GPU側のメモリ確保に、DirectX系を使っているようなのだが、現在はDirectX9ベースとなっている。SampleプログラムにDirectX11系を使うサンプルがあるので、これを取り込む。

正直DirectXとかはよくわかっていないので、これがどういった効果があるかわからないけど、とりあえずやってみようと思う(サンプルプログラムのやつを取り込むだけのはずだし)。

・YUY2/YV12→NV12変換の修正等
まあ色変換といいつつメモリコピーのようなもんだけど、これをAVX2に対応させると速くなるかもしれない。たいして重い処理でもないので期待できないけど。

まあこんなところかなと。

でもその前に、もう少しいろいろなケースで測ってみて、本当に遅くなっているのか、遅くなっているならどこで遅くなっているのかを探るのが先だとは思う。

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とりあえず今はafs + AVX2で苦戦してるので、QSVはそのあと?

追加機能も多そうなので、それなりに時間がかかると思う。

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HaswellでQSV

これまでのHaswell
Haswellそのいち。 - ついに来たHaswell
Haswellそのに。 - Haswellでx264エンコードほか
Haswellそのさん。 - Haswellでオーバークロック

今回はQSVEncCでHaswellのQuickSyncVideoの速度と画質はどうなったかを調べてみる。

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とりあえず環境から。

OS	Win7 x64	Win7 x64
CPU	Core i7 3770K	Core i7 4770K
CPU世代	IvyBridge	Haswell
コア数	4C/8T	4C/8T
動作周波数	4.0GHz	4.0GHz
倍率	100×40	100×40
キャッシュ	L3=8MB	L3=8MB
メモリ	DDR3-2133	DDR3-2133
レイテンシ	9-11-10-28-2	9-11-10-28-2
メモリ量	16GB	16GB
dGPU	なし	GTX660
iGPU	HDG4000	HDG4600
iGPU周波数	1150MHz	1200MHz
iGPU ID	1st GPU	2nd GPU
iGPU Driver	9.8.10.3165	9.18.10.3165
SSD	Plextor M3P 128GB	Plextor M5P 256GB

ドライバ。両方とも3165。

4770K。


3770K。



ソフトウェア環境
Avisynth 2.6.0 alpha 4
QSVEncC 0.23v2 x86
LSMASHSource r608 (たくあん氏)

ソース
H.264/AVC 1920x1080p 23.976fps 変猫OP 1分30秒 2156frames。

QSVEncCオプション
-u xxx --cqp 24:26:27

結果

棒グラフが速度(fps)、折れ線がビットレート(kbps)。



ビットレートの値

	i7 3770K	i7 4770K
fast	6065.63 kbps	5832.25 kbps
normal	5741.56 kbps	5025.13 kbps
quality	5792.41 kbps	5111.46 kbps

Haswellだと同じCQP値でもやや高圧縮よりになるが、遅くなる…。特に、品質重視設定にすると大きく速度が落ちる…。その割に画質が良くなってないのがなんとも…。

う～ん、どうしてこうなった。HaswellではGPUが強化されているらしいので、QSVも速くなるはずだし、ベンチマーク結果でも速くなってるのもあるのに…。もうちょっとプログラムに調整が必要なのだろうか…。

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以下、画質チェック。タブで開いてタブ切り替えで比較などするとよいかも。といってもビットレートが結構変わってるのでなんとも…。とりあえずそんなに大きな差はない。というかHaswellは遅くなってるのに、そんなに綺麗になってない。

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オリジナル。 x264 10.2MBps。

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4770K fast。 5832kbps。

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4770K normal。 5025kbps。

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4770K quality。 5111kbps。

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3770K fast。 6066kbps。

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3770K normal。 5742kbps。

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3770K quality。 5792kbps。

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Haswell デコード速度の訂正

m2v.auiのデコード速度が遅くなったと書きましたが、やはりおかしいと思ったのでもう一度見直したところ、設定ミスだった。

m2vの設定で、アスペクト比は「無視」にしていたが、CPU拡張にチェックを入れていなかった。そのため、異常に遅い値が出ていた。初歩的なミスです、ごめんなさい…。

もう一度設定をやり直した結果は以下の通り。


Ivyとほぼ同等の速度は出る模様。

誤った記述をしてしまい、すみませんでした。

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Haswellでオーバークロック

これまでのHaswell
Haswellそのいち。 - ついに来たHaswell
Haswellそのに。 - Haswellでx264エンコードほか

今度はオーバークロックに挑戦してみる。

※オーバークロックは自己責任となることに注意してください。無茶な過電圧は避け、冷却はしっかり行いましょう。ついでにうまくいかないときはグリスを呪いましょう。

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構成
Core i7 4770K
ASRock Z87 Extreme4
GSkill F3-2600C10Q-16GTXD (DDR3-2600)
MSI N660GTX Twin Frozr III OC
Corsair H100i
Platimax EPM600AWT
Antec P280
Plextor M5P 256GB
HGST 0S03357
HGST HDP725050GLA360

ケース内レイアウト。


H100iはいわゆるサンドファン(2重ファン)にしている。あとメモリはクーラー付だったので、それで冷却。

なんでこんな過剰な冷却かっていうと、まあグリスだという噂だったので頑張って冷やしてみようと。簡易水冷なのは、背の高いメモリでも大丈夫なように。

まあ、頑張っても無駄でした…。

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とりあえず4.6GHzに挑戦してみる。

(たぶん)安定した設定は以下の通り。

CPU設定
CPU Core: 100×46=4600Mhz
CPU Vcore: Override Mode, 1.335V
CPU Cache: 100×42=4200MHz
CPU Cache Voltage: Override Mode, 1.30V
Load Line Calibration: Level 1 (Max)

メモリー設定
DDR3-2600 Dual Channel, CL 10-12-12-31-2T

Corsair H100i サンドファン

排気
↑
H100i 付属ファン (12cm×2, H100iファン#3,#4)
↑
ラジエータ
↑
CoolerMaster XtraFlo 120 Blue Fan ×2 (H100iファン#1,#2)
↑
ケース

ファン回転数は図の右下、Corsair Linkの表示を参照

室温: 26℃
チェック: OCCT 1時間

x264エンコ中のスクリーンショット
Win7 x64
HWiNFO64 4.19
CPU-Z 1.64.2
CorsairLink 2.3.8


クリックで拡大

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とりあえずうるさい。P280の天板は薄いのでそれもあるかも…。

CPUの最大温度は80℃を華麗に突破し、87℃に。まじか。

考えられるのは、
・取り付けが悪い。
・買ったCPUが”ハズレ”。
・いわゆるダブルグリスバーガーのせい。
あたり。

…どれだ。もしかして全部か?

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まーそれにしても、CPU Package Powerがたかだか110Wなのに、こんなに冷えないとは情けない。Sandy6コアなどは、160Wとか超えたりしていてもしっかり冷やせば全然平気なとこを見るに、やはり内部のグリスの残念ぶりはIvyから変わらないのだろう。

触った感じとしては、4.4GHzぐらいまではいいのだけど、4.5/4.6では結構電圧を盛る必要がある感じだった。クロックを上げても大して熱くならないが、電圧を上げると結構熱くなるので、厳しくなってくる。

まとめると、
・とりあえず4.6GHzぐらいは回る。(UnCoreも4.6GHzまで上げると安定は難しい)
・でも冷えない。取り付けが悪いのかもしれないけど、やはりそれだけじゃない気がする。

これで常用はさすがにうるさくて無理。4.4GHz@1.275Vは70℃ちょいぐらいなので、その辺が妥当だと思う。また土日にでもヘッドを取り付けなおしてみるかな…。念のため。

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AsRock Z87 Extreme4はそれなりに設定項目が豊富にある。

電圧設定は、OverrideとAdaptiveとがある。Overrideがいわゆる一定電圧で、常に同じ電圧をかけ続ける。Adaptiveが可変になるタイプで、CPUの負荷が小さいときには、ちゃんと電圧を下げてくれる。

ただ、やはりオーバークロック動作での安定度はOverrideモードのほうが上。Overrideモードで安定して動く電圧のまま、Adaptiveにすると不安定になってしまう。

電圧設定は0.001V刻みで可能。VoltageとOffset両方設定可能となっている。

また、これはHaswellの特徴なんだろうけど、CoreとCache(Uncore)を倍率・電圧ともに別々に設定できる。HWiNFO64ではUnCore Clock、CPU-ZではNB Frequencyとして確認できる。

ほかには

Filter PLL Frequency (Low BCLK Mode / High BCLK Mode)
Internal PLL Overvoltage (Disabled / Enabled)
Long / Short Duration Power Limit
Primary Plane Current Limit
System Agent Voltage Offset
CPU Analog IO Voltage Offset
CPU Digital IO Voltage Offset
CPU Input Voltage (Offset / Fixed)
Load Line Calibration (Level 1～5)
VCore External Offset
DRAM Vlotage
PCH 1.05V Voltage
PCH 1.5V Voltage

など。まあ意味はなんとなくわかるけど、これだけあると困ってしまう…。

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明日はまた4.0GHz + DDR3-2133に戻してベンチマークの続きをしようかなと。QSVとか。その前にVisualStudio2012をインストールしないと…。

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Haswellでx264エンコードほか

これまでのHaswell
Haswellそのいち。 - ついに来たHaswell

というわけで、Haswellでエンコード試してみる。

新アーキテクチャ + AVX2の効果はいかほど?

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比較環境

OS	Win7 x64	Win7 x64	Win7 x64
CPU	Xeon W3680	Core i7 3770K	Core i7 4770K
CPU世代	Westmere	IvyBridge	Haswell
コア数	6C/12T	4C/8T	4C/8T
動作周波数	4.0GHz	4.0GHz	4.0GHz
倍率	133×30	100×40	100×40
キャッシュ	L3=12MB	L3=8MB	L3=8MB
メモリ	DDR3-1333 3ch	DDR3-2133 2ch	DDR3-2133 2ch
レイテンシ	8-8-8-20-2	9-11-10-28-2	9-11-10-28-2
メモリ量	18GB	16GB	16GB
GPU	GTX660	HDG4000	GTX660
SSD	Intel 320 120GB	Plextor M3P 128GB	Plextor M5P 256GB

すべて4GHzに揃えた。特に、Ivy対Haswellはメモリまで含めてほぼ同じ環境なので、はっきりとした比較ができるはず。

ソフトウェア環境 (共通)
Win7 x64

Aviutl 1.00
x264 r2334 (たくあん氏) x64 8bit/10bit light
x264guiEx 1.75
lwinput.aui r602 (POP氏)
m2v.aui 0.7.8

Avisynth 2.6 alpha4 2013/01/13
avs2pipemod r17 x86
LSMASHSource r608 (たくあん氏)

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まずはスタンダードなx264エンコードから。

Aviutl + x264guiEx + x264でエンコード。

ソース
H.264/AVC 1920x1080 23.976fps プログレッシブ
2153frames(1分30秒) 俺ガイル OP
入力プラグイン: lwinput.aui
Aviutlフィルタ: なし

速度 (fps)		XeonW3680	i7 3770K	i7 4770K without AVX2	i7 4770K
veryslow	10bit	5.295	4.709	5.137	5.511
	8bit	8.669	8.031	8.889	9.021
slower	10bit	11.25	9.95	11.04	11.78
	8bit	16.43	15.06	17.05	17.53
slow	10bit	17.43	15.27	16.98	18.15
	8bit	24.3	22.7	25.82	26.81
medium	10bit	27.78	29.07	32.08	33
	8bit	32.1	34.59	38.96	39.35
fast	10bit	29.8	32.99	36.71	36.59
	8bit	34.76	39.8	44.88	45.03
faster	10bit	32.07	38.67	41.38	42.44
	8bit	37.41	45.75	50.78	51.12
veryfast	10bit	34.1	44.25	47.69	47.8
	8bit	39.41	53.04	56.98	57.58
superfast	10bit	35.72	46.27	50.41	49.9
	8bit	41.27	56.54	62.85	62.65
ultrafast	10bit	37.44	50.19	56.54	55.94
	8bit	37.41	60.27	55.61	54.81

i7 4770K without AVX2は、ようするに--asm avxとして、AVX2用コードを無効化したもの。AVX2がどのくらい効果があるのかを見れる。

わかりにくいのでいくつかグラフで。

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まずはsuperfastから。この辺りの高速設定はマルチコアをあまり生かせないので、シングルスレッドが強く、またメモリの高速なIvy/HaswellがWestmereXeonより有利。わずかにAVX2なしのほうが速い…。

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slow。まあまあマルチスレッドが効く。そしてHaswellが結構大きくスコアを伸ばしている。

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veryslow。CPU使用率はほぼ100%となる、マルチコアフル活用の設定。Haswellがそこそこスコアを伸ばし、CPUをフルに使っている状態でも、4コアながらXeon6コアに勝利。

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次に、デコード速度。

avs2pipemodの-benchmarkを使った測定。
MPEG2 1440x1080i 42548frames 29.97fps
H.264/AVC 1920x1080p 2153frames 23.976fps



Haswellだとなぜかm2v.auiが圧倒的に遅い。びっくりしてこれだけは何回か取り直したんだけどやっぱり遅い。なぜだ…。
2013.06.04追記
お恥ずかしいことに設定ミスでした。申し訳ありません。グラフは設定見直し後のものに差し替えました。

LSMASH(libavcodec)はほんのわずかずつIvyより速くなってるものの、マルチスレッドが効くので6コアには負けてしまっている。

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疲れた。とりあえずここまで。

まあ、Haswellは速くなるんだけど、めちゃくちゃ速くなるわけではないので残念。速度の向上はおおむね10%、どんなによくても20%は上がらないようだ。そして予告通りAVX2はあまり効かない…。

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それから、m2v.auiの速度が遅くなるとか、今走らせてる自動フィールドシフトも遅くなってるようなので、いったいどうなってるのか…。下がるとか怖すぎる…。なんか妙なことが起こってる気が。C6/C7とかって切ったほうがいいのかなあ。(これはC6/C7オンでやってます)
2013.06.04追記
遅くなるのは設定ミスでした。すみません…。

QSVとかオーバークロックとか熱とかはまたそのうち。

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